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常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品代號 零件圖號 零件名稱 01 變變活塞桿 材料 45 供應(yīng)狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量(kg) 成批中量 型材 1 部門 工序號 工序名稱 設(shè)備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 30 精車φ45及倒角 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 40 掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 50 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 游標(biāo)卡尺 60 車M39X1.5-6g螺紋 車床 CA6140 專用夾具 螺紋車刀 游標(biāo)卡尺 70 鉆3-φ4、φ8、φ9孔 鉆床 Z525 專用夾具 鉆頭，專用夾具 游標(biāo)卡尺 80 去毛刺 90 清洗 100 檢驗 110 油封、入庫 設(shè)計 共2頁 校核 第2頁 標(biāo)記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 ， 設(shè)計計算同．墨墨圓圓曩田冒雹皿盤凹 活塞桿斜孔回轉(zhuǎn)式鉆床夾具 羅曉霞 (廣東省技師學(xué)院，廣東惠州516100) 摘要：通過分析活塞桿上斜孔的加工工藝、結(jié)構(gòu)特點，進行鉆孔夾具設(shè)計，文中著重闡述了夾具的工作過程，以及定位 方案、夾緊方式、定位誤差和夾緊力的確定。實踐證明，該夾具操作方便，生產(chǎn)效率高。 關(guān)鍵詞：斜孔；回轉(zhuǎn)式夾具；設(shè)計 中圖分類號：TG52 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002—2333(2007)08一0125一02 Rotary Drming Jig for Processing An西e Hole of Piston Rod LUO Xiao—xia (Guangdong Province Technician College，Huizhou 516100，China) Abstract： Based on the analysis of the processing technic and configuration fbature of angle hole of piston rod，the author gives a design of drilling jig．This paper puts great emphasis on jig’s working process、positioning project、 clamping means、position(一ror and verification of clamping fbrce．Practice has proved that the jig is convenient to operate and has a high production efhciency． Key words：angle h01e；rotar)r j唔；des培n 1引 言 我校實訓(xùn)中心承接到一批活塞桿斜孔的加T任務(wù)。如 圖1所示，3個斜孔均布在由58mm的軸向圓周上，而該斜 孑L為階梯孑L直徑分別為咖4mm、幣8mm、咖9mm、我們所要 完成的鉆孔任務(wù)是底孔西4mm。考慮到斜孔結(jié)構(gòu)和位置的 特殊性，決定在立式鉆床上加工，并重新設(shè)計鉆孔夾具。 2零件結(jié)構(gòu)特點分析 分析圖紙可知，工件為軸類零件，材料為45鋼，總長 439mm，活塞桿上咖37mm、兩處西45f8mm外 圓表面、M39×1．5mm螺紋及其它尺寸已依次 加工好。而且各處加工表面粗糙度值較小，2 處咖45f8mm外圓表面為R。0．2斗m，軸肩處為 尺。3．2斗m，需要加工的斜孔軸線與工件左端 西45f8mm外圓表面的素線成1 20夾角。 基于上述分析，筆者決定采用已加工好 的西45f8mm外圓表面及端面r定位，采用 回轉(zhuǎn)式鉆孔夾具(圖2所示)，在立鉆上依次 完成3個斜孔的加工。 3夾具的設(shè)計 3．J確定定位方案和定位元件 按工件的工藝基準(zhǔn)選擇原則，在定位設(shè) 計時應(yīng)遵循“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”等原 3后輪轉(zhuǎn)向器撥銷的運動分析 當(dāng)偏心軸7帶行星齒 輪2公轉(zhuǎn)時，行星齒輪沿固 定內(nèi)齒圈l滾動，使撥銷6 畫出一條如圖6所示的運 動軌跡。 從撥銷運動軌跡可知： 在高速行駛時，如微打動方 向盤，在前輪偏轉(zhuǎn)某一小角 度時，撥銷運動偏向固定齒圈垂直中心線前方，撥銷撥動 滑塊前移，使后輪也同時同向偏轉(zhuǎn)一小角度，以減少汽車 的橫擺和慣性力，提高汽車行駛的穩(wěn)定性和安全性。但在 低速大轉(zhuǎn)彎時撥銷運動軌跡偏向固定齒圈垂直中心線的 后方，撥銷帶動滑塊反方向移動一比較大的距離，此時在 前輪偏轉(zhuǎn)較大角度的同時，后輪也反方向偏轉(zhuǎn)一較大角 度，大大減小了轉(zhuǎn)彎半徑，實現(xiàn)了急轉(zhuǎn)彎，大幅度提高了 汽車的操縱性和機動性。 (編輯明濤) 作者簡介：王傳博(1982一)，男，教師，主要從事汽車專業(yè)教學(xué)工作。 收稿日期：200r7一03—18 機械工程師2007年第8期l 125 萬方數(shù)據(jù) 同設(shè)計計算凹墨墨四圓曩固雹雹圓 則，以減少定位誤差對加工精度的影響。因此選定工件上 已加工好的西45f8mm外圓表面作為主要定位基準(zhǔn)，限制 工件的x、z軸移動和轉(zhuǎn)動的4個自由度，以端面T作為 次要定位基準(zhǔn)，限制工件繞Z軸轉(zhuǎn)動的自由度。而定位元 件直接采用夾具上分度套8。 3．2確定夾緊方式 由于所鉆斜孔只有咖4mm，孔徑小，鉆削時的切削扭 矩和軸向力較小，而工件質(zhì)量較大，為便于操作和提高效 率，利用工件上已加工好的端面T，用3個夾緊螺母6，通 過醫(yī)板7將工件壓緊在分度套8上。 4夾具的工作過程 安裝工件時，首先旋轉(zhuǎn)手柄l，通過偏心軸2，將分度 套8壓緊在夾輿底座上，將菱形螺母4回轉(zhuǎn)。90。，敞開鉆模 板3，擰松螺釘6，逆時針轉(zhuǎn)動并取下壓板7，從上面裝入工 件，裝上壓板7，擰緊螺母6，便可把工件夾緊，使鉆模板3 復(fù)位，反向旋轉(zhuǎn)菱形螺母4鎖緊鉆模板3，便可進行加工。 當(dāng)一個孔加工完后，旋轉(zhuǎn)手柄l，松開分度套8，通過手柄9 進行分度，分度完畢，再鎖緊，便可加工下一個孔。 5定位誤差和夾緊力分析 王J定位誤差分析 工件在夾具中的定位是以定位元件代替支承點，而 定位元件及工件的定位基準(zhǔn)在制造時又都有誤差，這些 都會影響工件定位的準(zhǔn)確。為此一批工件在夾具中的實 際位置，將在一定范圍內(nèi)變動，即工件在夾具中加工時所 產(chǎn)生的定位誤差。 工件在夾具中定位時，產(chǎn)生定位誤差的原因有兩方 面：一是定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，必然產(chǎn)生基準(zhǔn)不重 合引起的定位誤差△。；二是由于定位副制造不準(zhǔn)確，定位 基準(zhǔn)相對夾具上定位元件的起始基準(zhǔn)發(fā)生位移，產(chǎn)生定 位誤差△。。即：△礎(chǔ)B．卜△v 式中：△曠基準(zhǔn)不重合誤差；△r基準(zhǔn)位移誤差。 根據(jù)公式分析夾具定位方式可知，夾具中主要定位 基準(zhǔn)面是西45f8mm外柱面，而工序尺寸為咖580—O．4mm， 所以存在基準(zhǔn)不重合誤差： 126 l機械工程師2007年第8期 △B=(es—ei)，2=l一0．025一(一0．064)J／2=0．0195mm 基準(zhǔn)位移誤差： △Y=(Es—ei)／2=[0．1一(一0．064)]／2=0．082mm 定位誤差： △商B+△Y=O．0 l 95+0．082=0．1 0 1 5mm 而工件加工公差6。=0．4mm，所以△D26mm時，用20鋼制 造，滲碳深度為0．8～1．2mm，熱處理硬度為HRc58～64。本 夾具中鉆套采用T10A鋼制造，并經(jīng)淬火處理。 6．2鉆模板的設(shè)計 為了避免工件裝卸時被鉆模板防礙，夾具中采用鉸 鏈?zhǔn)姐@模板。鉸鏈銷與鉆模板的鉆孔用G7／116配合，與鉸 鏈座的銷孔采用N7／116配合。鉆模板與鉸鏈座凹槽采用 H8／97配合。加工時，鉆模板用菱形螺母予以鎖緊。 基于上述各個元件的結(jié)構(gòu)和布置，設(shè)計的夾具結(jié)構(gòu) 型式和尺寸如圖2。偏心軸與夾具體配合為西25H7胛；鉆 套5的中心線與夾具底座底面D的垂直度公差為 O．05mm，與分度套8中心線共面，位置度公差O．10mm。 (編輯吳天) 作者簡介：羅曉霞(1974一)，女，講師，鉗工高級技師，現(xiàn)主要從事機械 方面的教研工作。 收稿日期：2007—05—24 萬方數(shù)據(jù) 活塞桿斜孔回轉(zhuǎn)式鉆床夾具 作者： 羅曉霞， LUO Xiao-xia 作者單位： 廣東省技師學(xué)院,廣東,惠州,516100 刊名： 機械工程師 英文刊名： MECHANICAL ENGINEER 年，卷(期)： 2007，""(8) 被引用次數(shù)： 0次 相似文獻(1條) 1.期刊論文 宋偉華 鉆斜孔回轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計 -科技信息2008,""(23) 作者通過分析活塞桿上斜孔的加工工藝、結(jié)構(gòu)特點,進行鉆孔夾具設(shè)計,文中著重闡述了夾具的定位方案,夾緊方式,工作過程,定位誤差與夾緊力,以 及夾具的總體設(shè)計.實踐證明,該夾具操作方便,生產(chǎn)效率高. 本文鏈接： 授權(quán)使用：梧州學(xué)院(wzxy)，授權(quán)號：8189ee56-1c7f-4f89-94c5-9e4d012cc53f 下載時間：2010年12月15日 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 20 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 30 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精車φ45及倒角 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 40 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 50 車 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標(biāo)卡尺 500 1.27 0.8 3 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 60 車螺紋 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車床 CA6140 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 車M39X1.5-6g螺紋 螺紋車刀,游標(biāo)卡盡 800 12.7 0.5 2 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 學(xué)院 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 活塞桿 零件圖號 產(chǎn)品名稱 活塞桿 零件名稱 活塞桿 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加工 70 鉆 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 型材 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 普通乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 2 2 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時/s r/min m/s mm/r mm 機動 輔助 1 鉆3-φ4、φ8、φ9孔 鉆頭,專用夾具,游標(biāo)卡尺 500 12.7 0.5 2 1 15 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 課 題： 活塞桿零件機械加工工藝及斜孔鉆床夾具設(shè)計 專 題： 專 業(yè)： 機械制造及自動化 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 摘 要 本設(shè)計是基于活塞桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計?；钊麠U零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：活塞桿類零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: Angle gear seat parts; fixture; III 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.2 活塞桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2 1.2.1 孔和平面的加工順序 2 1.2.2加工方案選擇 2 1.3 活塞桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 3 1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 3 1.4 活塞桿加工主要工序安排 3 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.6選擇加工設(shè)備及刀、量具 6 1.7確定切削用量及基本工時（機動時間） 6 第2章 加工活塞桿互成120度的3個斜孔夾具設(shè)計 18 2.1設(shè)計要求 18 2.2夾具設(shè)計 18 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 18 2.2.2 切削力及夾緊力的計算 18 2.3定位誤差的分析 21 2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 22 結(jié) 論 23 參考文獻 24 致　　謝 26 IV 第1章 加工工藝規(guī)程設(shè)計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是活塞桿?；钊麠U的主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此活塞桿零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖1 活塞桿 1.1.2 零件的工藝分析 由活塞桿零件圖可知。活塞桿是一個軸類零件，它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以φ45外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ45外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為。 （2）以M39X1.5外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括M39X1.5外螺紋和臺階面，加工粗糙度為。 （4）其他各個孔的加工，φ9孔，φ8孔和φ4孔 1.2 活塞桿加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 由以上分析可知。該活塞桿零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于活塞桿來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。 由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.2.1 孔和平面的加工順序 活塞桿類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工活塞桿上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系?；钊麠U的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。 活塞桿零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 1.2.2加工方案選擇 活塞桿孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。 根據(jù)活塞桿零件圖所示的活塞桿的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用坐標(biāo)法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。 用坐標(biāo)法鏜孔，需要將活塞桿孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運動的機床進行鏜孔。 在大批量生產(chǎn)中，活塞桿孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 1.3 活塞桿加工定位基準(zhǔn)的選擇 1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入活塞桿的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以活塞桿的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 從保證活塞桿孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證活塞桿在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從活塞桿零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是活塞桿的裝配基準(zhǔn)，但因為它與活塞桿的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.4 活塞桿加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)?；钊麠U加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到活塞桿加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于活塞桿，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將活塞桿加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm 30 精車φ45及倒角 40 掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 50 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 60 車M39X1.5-6g螺紋 70 鉆3-φ4、φ8、φ9孔 80 去毛刺 90 清洗 100 檢驗 110 油封、入庫 工藝路線二： 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm 30 精車φ45及倒角 40 掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 50 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 60 鉆3-φ4、φ8、φ9孔 70 車M39X1.5-6g螺紋 80 去毛刺 90 清洗 100 檢驗 110 油封、入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題， 采用互為基準(zhǔn)的原則，保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。 綜合選擇方案一： 10 型材開料毛坯 20 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm 30 精車φ45及倒角 40 掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 50 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 60 車M39X1.5-6g螺紋 70 鉆3-φ4、φ8、φ9孔 80 去毛刺 90 清洗 100 檢驗 110 油封、入庫 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為45、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據(jù)毛坯制造方法采用的型材造型，查取《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5，“活塞桿”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用型材毛坯。 （1）結(jié)合面的加工余量。 根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）面的加工余量。 根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 1.6選擇加工設(shè)備及刀、量具 由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標(biāo)卡尺（mm）,測量范圍0～1000mm（參考文獻[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表4—3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。 鉆中心孔。選用45°中心鉆（參考文獻[4]第6章）。 1.7確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序10無切削加工，無需計算 工序20. 車右端面及外圓φ45mm、外圓φ68mm 已知工件材料： 45，型材，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成 ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （1-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （1-3） ===120 （1-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （1-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （1-6） 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在C620—1機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= 工序30精車φ45及倒角 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 工序40掉頭，車左端面（長度達239mm），粗車外圓φ45mm、外圓φ39mm、外圓φ37mm及臺階 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 == ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 工序50 精車φ45mm、φ39mm、φ37mm及倒角 已知加工材料為45，鍛造件，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。 所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑孔帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = （3-1） ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （3-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鍛造件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （3-6） 根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= ⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。 ⑦. 計算基本工時 （3-7） 式中=++，= 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+= == 工序100車M39X1.5-6g螺紋 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故 = ②.確定進給量 根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。 根據(jù)表1.21，當(dāng)強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） 工序3：鉆3-φ4、φ8、φ9孔。 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 鉆孔 機床：鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據(jù)參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。 機床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取。 實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取。 加工基本時間： 第2章 加工活塞桿互成120度的3個斜孔夾具設(shè)計 2.1設(shè)計要求 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。本夾具將用于Z525鉆床。成批生產(chǎn)，任務(wù)為設(shè)計一活塞桿鉆3-φ4、孔。 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 2.2夾具設(shè)計 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進行加工前，外圓面進行了粗、精銑加工，進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：選外圓面平面、分度套定位夾緊方式用操作簡單，采用壓板來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 2.2.2 切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數(shù)K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。 螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 螺旋夾緊力： 該夾具采用夾緊機構(gòu)， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 2.3定位誤差的分析 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。 結(jié) 論 通過近一個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學(xué)知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。 在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。 本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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