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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目：設(shè)計(jì)氣門搖桿軸支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具
內(nèi)容：（1）零件一毛坯合圖 1張
（2）機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 12張
（3）夾具裝配總圖 1張
（4）夾具零件圖 一張
（5）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 一份
原始資料：該零件圖樣一張；生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件/年。
班級(jí)：
學(xué)生：
指導(dǎo)老師：
2008年9月20日
目錄
第一部分：
序言 ………………………………………………………………………… 2
一 設(shè)計(jì)目的……………………………………………………………… 2
二 設(shè)計(jì)感想與體會(huì) …………………………………………………… 2
第二部分：工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)過程
工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)過程 ……………………………………………… 4
一、設(shè)計(jì)題目,計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)型………………………………… 4
二、零件的分析………………………………………………………5 (一) 零件的作 ……………………………………………………………… 5
(二) 零件的工藝分析 ……………………………………………………… 5
三、確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯 ……………………… 6
四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 6
(一) 定位基準(zhǔn)的選擇 ……………………………………………………6
（二）零件表面加工方法的選擇………………………………………… 7
（三）制定加工工藝路線 ……………………………………………… 8
（四）選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 ………………………………… 10
五、加工工序設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 11
(一) 確定切削用量及基本工時(shí) ………………………………………… 11
六、填寫機(jī)械加工工藝卡和機(jī)械加工工序卡 …………………………17
七、夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………17
（一）問題的提出………………………………………………………………17
（二） 夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算………………………………………………17
（三） 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明…………………………………20八、主要參考文獻(xiàn)…………………………………………………………21
序 言
一、設(shè)計(jì)目的：
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完了《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到：
1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的能力；
2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力；
3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)能力；
4、學(xué)會(huì)使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會(huì)繪制工序圖、夾具總裝圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。
?
二、設(shè)計(jì)感想與體會(huì)：
三周的課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過程。所謂1+1>2，一個(gè)團(tuán)隊(duì)的合作，使我們的設(shè)計(jì)成果不到三周時(shí)間就漸漸呈現(xiàn)在我們的眼前?？粗矍暗氖止D紙、CAD圖和設(shè)計(jì)計(jì)算的手稿，三周的設(shè)計(jì)過程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。
三周的設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是三年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通，因?yàn)槲覀円郧霸?jīng)學(xué)得很好，但是都是理論的東西，學(xué)習(xí)了馬克思主義哲學(xué)之后，終于知道理論聯(lián)系實(shí)際才使我們有了更進(jìn)一步的體會(huì)。
在這次設(shè)計(jì)中，我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算，更重要的是我學(xué)會(huì)了合作，我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們以前做的設(shè)計(jì)都是一個(gè)人的，而且規(guī)模小，不需要什么規(guī)劃，這次可以說(shuō)是綜合了我們的所有智慧。同時(shí)，得到了我們的指導(dǎo)老師的大力支持。
由于我們水平所限，設(shè)計(jì)中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，在此還誠(chéng)請(qǐng)指導(dǎo)老師批評(píng)指正。
工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)過程
一、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型：
該零件是柴油機(jī)上的氣門搖桿軸支座，按照指導(dǎo)老師的要求，設(shè)計(jì)此零件為大批量生產(chǎn)。
二 零件的分析
（一） 零件的作用
氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部，?20孔裝搖桿軸，軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿，搖桿座通過兩個(gè)?13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連，3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸，使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。
（二） 零件的工藝分析
由附圖1得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。
該零件上主要加工面為上端面、下端面，左、右端面，2-φ13mm孔和φ20mm以及3mm軸向槽的加工。φ20mm孔的尺寸精度與下端面0.05mm的平行度與左右兩端面孔的尺寸精度，直接影響到進(jìn)氣門與排氣門的傳動(dòng)精度及密封，2—?13mm孔的尺寸精度，以上下兩端面的平行度0.05mm。因此，需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面，再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面，再把下端面作為精基準(zhǔn)，最后加工φ20mm孔與左右兩端面時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn)，以保證孔軸線與兩端面相對(duì)下端面的位置精度。
由參考文獻(xiàn)（1）中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。
三 確定毛坯的制造方法，初步確定毛坯形狀，（附圖2）
根據(jù)零件的用途及其結(jié)構(gòu)，材料確定為HT200，毛坯為鑄件，零件形狀簡(jiǎn)單，因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可鑄出。已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年，通過計(jì)算，該零件質(zhì)量約為3Kg，由參考文獻(xiàn)（5）表1—4、表1—3可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后安排人工時(shí)效處理。參考文獻(xiàn)（1）表2.3—12；該種鑄造公差等級(jí)為CT10~11，MA-H級(jí)。參考文獻(xiàn)（1）表2.3-12，用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示：
表1
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說(shuō)明
上端面
82mm
H
2mm
單側(cè)加工
下端面
82mm
H
2mm
單側(cè)加工
左端面
46mm
H
2mm
單側(cè)加工
右端面
46mm
H
2mm
單側(cè)加工
四 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
（一） 定位基準(zhǔn)的選擇：
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時(shí)間，所以粗基準(zhǔn)為上端面。加工左右兩端平面時(shí),為了保證位置度求,采用一面兩孔定位,限制六個(gè)自由度,用下端面與兩φ13孔作為定位基準(zhǔn). 鏜削?20mm孔的定位夾緊方案為：用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個(gè)?13mm的孔，再加上底面定位實(shí)現(xiàn)，兩孔一面完全定位，這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。
精基準(zhǔn)的選擇：主要考慮基準(zhǔn)重合問題，氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作為精基準(zhǔn)，能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則。?20孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn)，這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，下端面的面積比較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案也比較簡(jiǎn)單，可靠，操作方便。
（二） 零件表面加工方法的選擇：
本零件的加工面有端面、內(nèi)孔、槽等，材料為HT200灰鑄鐵，參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》）表1.4-7、表1.4-8及表1.4-17其加工方法選擇如下：
上端面：粗銑。 下端面：精銑
左端面：粗銑—精銑 右端面：粗銑—精銑
2—?13mm孔：鉆孔。 3mm 軸向槽—精銑
?20mm：鉆孔—粗鏜—精鏜
（三） 制定加工工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
方案一：表2
工序號(hào)
工序內(nèi)容
01
鑄造
02
時(shí)效
03
涂漆
04
車上端面
05
鉆兩φ13通孔
06
精銑下端面
07
銑右端面
08
鉆通孔￠18mm
09
鏜孔φ20mm，孔口角１*４５度
10
銑左端面
11
銑軸向槽
12
檢驗(yàn)
13
入庫(kù)
方案二：表3
序號(hào)
工序內(nèi)容
簡(jiǎn)要說(shuō)明
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
鑄造
時(shí)效
涂漆
銑上端面
粗,精銑下端面
鉆兩φ13通孔
銑右端面
鉆通孔φ18
鏜孔到φ20，孔口倒角1*45度
銑左端面
銑軸向槽
檢驗(yàn)
入庫(kù)
消除內(nèi)應(yīng)力
防止生銹
先加工粗基準(zhǔn)面
加工經(jīng)基準(zhǔn)
先面后孔
先面后孔
后鏜削余量
次要工序后加工
工藝方案的比較與分析：
因左右兩端面均對(duì)φ20mm孔有較高的位置要求，故它們的加工宜采用工序集中原則，減少裝次數(shù)，提高加工精度。
根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面，下端面的精銑放在后面，每一階段要首先加工上端面后鉆孔，左右端面上φ20mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時(shí)，它們慣性力較大，平衡困難；又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng)，故改動(dòng)銑削加工。工序05應(yīng)在工序06前完成，使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效，減少受力變形和受熱變形對(duì)2—?13mm通孔加工精度的影響。
通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點(diǎn)分析，最后確定工藝路線方案一為該零件的加工路線。該工藝過程詳見附表１和附表2，機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。
（四） 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。
銑上端面：考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題，采用立銑選擇X1632立式銑床。（參考文獻(xiàn)（1）表6-18），選擇直徑D為φ80mm立銑刀，參考文獻(xiàn)（1）表7-88，通用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗銑下端面：采用上述相同的機(jī)床與銑刀，通用夾具游標(biāo)卡尺。
精銑下端面：采用上述相同的機(jī)床與銑刀，通用夾具游標(biāo)卡尺。
粗銑左端面：采用立式銑床X1632，參考文獻(xiàn)（1）表6—21，采用以前的刀具，專用夾具游標(biāo)卡尺。
精銑左端面：采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)（1）表6—21，專用夾具及游標(biāo)卡尺。
鉆2-φ13mm孔：采用Z3025，參考文獻(xiàn)（1）表6—26，通用夾具。刀具為d為φ13mm的直柄麻花鉆，參考文獻(xiàn)（1）表7—111。
鉆φ18mm孔：鉆孔直行為φ18mm，選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻(xiàn)（1）表6—26，采用錐柄麻花鉆，通用夾具及量具。
鏜φ20mm孔：粗鏜：采用臥式組合鏜床，選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭，參考文獻(xiàn)（1）白喔—88。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿，專用夾具，游標(biāo)卡尺。
五 加工工序設(shè)計(jì)
(一) 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。(1)切削用量指：背吃刀量asp(即切削深度ap)、進(jìn)給量f及切削速度Vc 。(2)確定方法是：確定切削深度——>確定進(jìn)給量——>確定切削速度．(3)具體要求是：①由工序或工步余量確定切削深度：精、半精加工全部余量在一次走刀中去除；在中等功率機(jī)床上一次走刀ap可達(dá)8～10mm。②按本工序或工步加工表面粗糙度確定進(jìn)給量：對(duì)粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度：③可用查表法或計(jì)算法得出切削速度Vc查，用公式 換算出查表或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速nc查，根據(jù)Vc查在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)作為實(shí)際的轉(zhuǎn)速，再用 換算出實(shí)際的切削速度Vc機(jī)填入工藝文件中。對(duì)粗加工，選取實(shí)際切削速度Vc機(jī)、實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量asp之后，還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。
１ 工序鉆２個(gè)φ１３mm孔
(1)、加工條件
工件材料：HT200正火，бb=220MPa，190～220HBS
加工要求：鉆擴(kuò)孔φ１３mm
機(jī)床選擇：選用立式鉆床Z525（見《工藝手冊(cè)》表4.2-14）
(2)、確定切削用量及基本工時(shí)
選擇φ１３mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊(cè)》P84）
d=13 L=238mm L1=140mm
f機(jī)=0.48mm/r (見《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2-16)
Vc查=13m/min （見《切削手冊(cè)》表2.15）
按機(jī)床選取n機(jī)=195r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-15）
所以實(shí)際切削速度： m/min.
基本工時(shí)：
l=80mm ) l2=(1～4)mm(取4mm)
按《工藝手冊(cè)》表6.2-5公式計(jì)算1.24（min）
２ 工序 粗、精銑左右端面
（２） 粗銑
1）、選擇刀具：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。
2）、確定銑削深度a p：
單邊加工余量Z=２±0.27，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=２mm
3）、確定每齒進(jìn)給量fz:
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)取：fz=0.18mm/z
4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。
5）、確定切削速度Vc：
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16可以查Vc：
由 ap=２mm fz=0.18mm/z，查得
Vc=77mm/z n=245mm/z V?=385mm/z
根據(jù)X1632型立銑床說(shuō)明書（表4.2-35）
nc=255 r/min V?c=400 mm/min (橫向)
6）、計(jì)算基本工時(shí)：
l=47mm l2=2 T=0.１４ min
（２）精銑
1）、選擇刀具：
根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10
2）、確定銑削深度ap：
由于單邊加工余量Z=1，故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 1 mm
3）、確定每齒進(jìn)給量fz:
由《切削手冊(cè)》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值?，F(xiàn)取：fz=0.14mm/z
4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度：
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.8銑刀直徑d0=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。
5）、確定切削速度Vc：
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16可以查Vc：
由 ap≤4mm ?z=0.14mm/z，查得：
Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z
根據(jù)X1632型立銑床說(shuō)明書（表4.2-35）
nc=380 r/min V?c=400 mm/min (橫向)
6）、計(jì)算基本工時(shí)：
l=40 mm l2 =2
? 所以本工序的基本時(shí)間為：
T=t1+t2=0.14+0.12=0.26min
（３）工序粗鏜φ１８工序
φ１８粗鏜余量參考文獻(xiàn)［１］表３－８３取粗鏜為１.８mm，粗鏜切削余量為0.2mm,鉸孔后尺寸為 20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表２－３
加工表面
加工方法
余量
公差等級(jí)
工序尺寸及公差
φ18
粗鏜
1.8
____
?19.8
φ19.2
精鏜
0.2
H8
20H8
孔軸線到底面位置尺寸為６0mm，精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm，與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重合，故不需保證。0.06mm跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。
(2.1) 鉆孔φ18mm
選擇φ18mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見《工藝手冊(cè)》P84）
d=18 L=238mm L1=140mm
f機(jī)=0.48mm/r (見《切削手冊(cè)》表2.7和《工藝手冊(cè)》表4.2-16)
Vc查=13m/min （見《切削手冊(cè)》表2.15）
按機(jī)床選取n機(jī)=195r/min（按《工藝手冊(cè)》表4.2-15）
所以實(shí)際切削速度：
基本工時(shí)：
l=80mm ) l2=(1～4)mm(取4mm)
按《工藝手冊(cè)》表6.2-5公式計(jì)算 1.10min
粗鏜孔時(shí)因余量為1mm,故ap=1mm,
查文獻(xiàn)［１］表２. 4-8
取V=0.4m/s=24m/min
去進(jìn)給量為f=002mm/r
n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min
查文獻(xiàn)的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz
pm=FzV*10^-3
CF2=180,
XFz=1
Yfz=0.75
nFz=0
Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1
=1452 N
P=0.58 kw
取機(jī)床效率為０.８５
0.78*0.85=0.89kw>0.58kw
故機(jī)床的功率足夠。
下面計(jì)算工序09的時(shí)間定額
（１） 機(jī)動(dòng)時(shí)間
粗鏜時(shí)：L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s
精鏜時(shí)：f取0.1mm/s
L/(f*n)=45/0.1*380=15s
總機(jī)動(dòng)時(shí)間:T=7.5+15=0.38min
六 填寫機(jī)械加工工藝卡和機(jī)械加工工序卡
工藝文件詳見附表。
七 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)成本，需要設(shè)計(jì)專用夾具。按指導(dǎo)老師的布置，設(shè)計(jì)第07與１０道工序——粗，精銑φ３２mm左右兩端面銑床夾具。本夾具將用于X51立式銑床，刀具為YG6硬質(zhì)合金端銑刀，對(duì)工件φ３２mm端面。
（一） 問題的提出：
本夾具主要用于銑φ３２mm端面，由于該端面精度要求高，所以，在本道工序加工時(shí)，應(yīng)該考慮其精度要求，同時(shí)也要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
（二） 夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算：
⑴、定位基準(zhǔn)的選擇：
由零件圖可知，φ３２mm端面應(yīng)對(duì)下端面有垂直度要求，并且左右兩端面有平行度要求。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇以φ20孔定位的定心夾具。但這種定心夾具在結(jié)構(gòu)上將過于復(fù)雜，因此這里只選用以φ13和下端面為主要定位基面。
⑵、切削力及夾緊力計(jì)算：
刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀
(見《切削手冊(cè)》表3.28)
其中：CF=54.5，ap=4.5，XF=0.9，fZ=0.18，YF=0.74，ae=28，UF=1.0，d0=100，qF=1.0，n=255，WF=0，Z=10
∴F=54.5×4.50.9×0.180.74×28×10/(100×2550)≈166.1(N)
水平分力：FH=1.1F實(shí)≈182.7(N)
垂直分力：FV=0.3F實(shí)≈49.8(N)
在計(jì)算切削力時(shí)，必須安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù): K=K1K2K3K4。
其中：K1=1.5 K2=1.1 K3=1.1 K4=1.1
∴F／=KFH=（1.5×1.1×1.1×1.1）×182.7=364.8 (N)
實(shí)際加緊力為F加= KFH/（U1*U2）=364.8/0.5=729.6 (N)
其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025
螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為
W=2M/D2tg(a+6055)+0.66(D3- d3 )/（D2- d2)
其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029， D=23mm d=16mm
解得： W=1O405 (N)
此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的729.6的加緊力F加，故本夾具可安全工作。
1. 心軸取材料為Q235
2. 查表得Q235的許用彎曲應(yīng)力為： 158Mpa
3. 彎曲應(yīng)力=M/Wz=32FL/ 3.14 d3=99.4X32X0.028/[3.14X(0.022)2]
4. =2.67<< 許用彎曲應(yīng)力158Mpa
(3)定位誤差分析
由于基準(zhǔn)重合,故軸,徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的心軸的制造精度和安裝精度。且工件是以內(nèi)孔在心軸上定位，下端面靠在定位塊上，該定位心軸的尺寸及公差現(xiàn)規(guī)定為與零件內(nèi)孔有公差相同。因?yàn)閵A緊與原定位達(dá)到了重合，能較好地保證了銑φ３２mm端面所得到的尺寸和下端面形位公差要求。
（三） 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明：
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此，在螺母夾緊時(shí)采用活動(dòng)手柄，以便裝卸，夾具體底面上的一對(duì)定位槽可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置，以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。
為了保證零件加工精度，我們采用可換定位銷來(lái)進(jìn)行定心加緊。夾具體底面上的一對(duì)定位槽
與銑床工作臺(tái)的T型槽相連接，保證夾具與銑床縱向進(jìn)給方向相平行的位置，使夾具在機(jī)床工作臺(tái)上占有一正確加工位置。此外，為了把夾具緊固在銑床工作臺(tái)上，夾具體兩端設(shè)置供T型螺栓穿過夾具用的兩個(gè)U型耳座。
夾具上裝有對(duì)刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。
銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖3附圖4。
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