轉(zhuǎn)速器盤 工藝和銑扇形端面夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

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課以及專業(yè)課程之后的一個(gè)綜合課程，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合 現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次 理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為 后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。 對(duì)于我本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識(shí)和工 藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實(shí)際問題之中，從而鍛煉自己 分析問題和解決問題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將 有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為 改善我國(guó)的機(jī)器制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑。 由于所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐的時(shí)間以及深度有限，本設(shè)計(jì)中會(huì)有許多不足，希望各位 老師能給予指正。 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 1 第 1 章 零件分析 1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 所給任務(wù)的零件（圖 1.1）是某機(jī)器上的一個(gè)轉(zhuǎn)速器盤的零件。假定該機(jī)器年產(chǎn)量為 6000 臺(tái)，且每臺(tái)機(jī)器中僅有一件，由零件的特征可知，它屬于機(jī)體類小零件，因此，可以確定其生 產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的作用 轉(zhuǎn)速器盤是 2105 柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)。10mm 孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷 與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)，油門拉桿即可打開油 門或關(guān)小油門。6mm 孔裝兩銷，起限位作用，手柄可在 120范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無 級(jí)調(diào)速。該零件通過 9mm 孔用 M8 螺栓與柴油機(jī)體連接。 本設(shè)計(jì)任務(wù)給定的零件轉(zhuǎn)速器盤，即傳遞運(yùn)動(dòng)并保持其他零件正確工作方式， 和保持互相之間的正確位置。其對(duì)加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定 的要求，由于零件比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復(fù)雜的夾具。 圖 1.1 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 圖 1.2 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)都符合要求。但是，零件的加 工過程，需要有較高的平面度，某些地方需要較細(xì)的表面粗糙度，各裝配基面要求 有一定的尺寸精度和平行度。否則會(huì)影響機(jī)器設(shè)備的性能和精度。 由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工時(shí)需要較復(fù)雜的夾具才能準(zhǔn)確的定位，并保持 適當(dāng)?shù)膴A緊力，可以用花盤進(jìn)行定位加緊，并用墊塊進(jìn)行輔助定位。 同時(shí)基準(zhǔn)面的選擇也是很重要的。在加工 I ,II ,III 孔的端面時(shí)，先用銑刀銑出 下表面，在以下表面為基準(zhǔn)，銑出上面的各表面（I,II,III 孔的加工也是以下端面 為定為基準(zhǔn)的）；在加工前后端面時(shí)，由于工件前后尺寸較大，可在鉸床上銑端平 面，銑出后表面。之后，以后表面為基準(zhǔn)，銑出兩個(gè) 9 孔，在加工過程中，應(yīng)盡 量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時(shí)帶來的安裝誤差。 兩 端 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 3 第 2 章 工藝過程設(shè)計(jì) 2.1 零件表面加工方法的選擇 本設(shè)計(jì)任務(wù)給的零件需要加工的表面有：端面，內(nèi)孔，園角等，其加工方法如下： （1）下表面（大面積表面）：雖然不是重要的表面，沒有粗糙度要求，但是定位基 準(zhǔn)面，用銑車進(jìn)行端銑平面，粗銑即可。 （2）上邊緣面：不是重要表面，粗銑即可。 （3）I,II,III 孔處的上端面：是重要表面，表面粗糙度 R6.3，可以進(jìn)行粗銑后， 再進(jìn)行半精銑或精銑。 （4）I 孔處的下端面：無表面粗糙度要求，只需進(jìn)行粗銑即可。 （5）前端面：是重要表面，也是定為基準(zhǔn)面，表面粗糙度 R6.3，進(jìn)行粗銑再半精 銑或精銑。 （6）2 個(gè) 9 孔的后端面：表面粗糙度 R12.5，只需進(jìn)行粗銑。 （7）2 個(gè) 9 孔的加工：表面粗糙度 R12.5，以下端面為基準(zhǔn)，粗鉸出 2 個(gè) 9 孔； ；普通鉸床即可。 （8）I 孔的加工：表面粗糙度 R6.3，可用鉸床進(jìn)行鉸孔，粗鉸或擴(kuò)孔均可。 （9）II,III 孔的加工：表面粗糙度 R3.2，是要求較高的孔，可進(jìn)行粗鉸半精鉸， 或者擴(kuò)孔精擴(kuò)，既可滿足要求。 （10）園角：有 R3，R5,R6.5,R15 幾種園角，可用立銑刀周銑出園角。 2.2 工藝路線的制訂 工藝路線一： 工序 1：鉗工劃線；以上邊緣面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序：銑，以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面。 工序 3：銑，在以下表面為基準(zhǔn)，粗銑出 I,II,III,孔的上端面和其他次要表面；倒 角。 工序 4：銑，以上端面為定位基準(zhǔn)，粗銑出零件下端面 工序 5：精銑，以下端面為基準(zhǔn)，對(duì)上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要 求。 工序 6：鉆孔，以下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工量； 工序 7 ：鉸，在鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) 6 孔；倒角。 工序 8： 銑，以 I 為基準(zhǔn)，對(duì)上表面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序 9：銑，以 I,和下表面為基準(zhǔn)，銑出前端面 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 4 工序 10：精銑 9 孔前端面 工序 11：銑，以前端面為基準(zhǔn)，銑出后端面。 工序 12：鉆，以 I,和下表面為基準(zhǔn)，鉆出 2 個(gè) 9 孔。 工序 13：鉗工去毛刺。 工序4：終檢。 工序5：涂油入庫(kù)。 工藝路線二： 工序 1：鉗工劃線；以上表面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序：以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面；在以下表面為精基準(zhǔn)， 粗銑出個(gè) 9 孔的上端面，以及 I,II,III,孔的上端面和其他次要 表面；倒角。 工序：以下表面為基準(zhǔn)，對(duì)這個(gè)孔的上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序：以 10 孔的上表面為基準(zhǔn)，精銑 10 孔 I 的下端面。 工序：以下表面為基準(zhǔn)，在鉸床上粗銑或半精銑出后端面，再以后端面為基 準(zhǔn)，加工出 2 個(gè) 9 的孔的前端面。 工序：鉆孔，以后表面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工 余量；再以下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 2 個(gè) 9 孔，留出 1mm 的加工余量、 工序：在鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) 9 孔；倒 角。 工序：精鉸 6 孔 II,III，使粗糙度達(dá)到 R3.2 的要求 工序：鉗工去毛刺。 工序：終檢。 工藝路線三: 工序 1：鉗工劃線；上表面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序：銑，以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面； 工序 3：在以下表面為精基準(zhǔn)，粗銑出個(gè) 9 孔的前端面，以及 I,II,III,孔的上 端面和其他次要表面；倒角。 工序 4：以 10 孔的上端面為基準(zhǔn)，銑 10 孔 I 的下端面 工序 5：鉸，以下表面為基準(zhǔn)，在鉸床上粗銑或半精銑出 9 后端面。 工序 6：銑，以 9 后端面為基準(zhǔn)，銑出 2 個(gè) 9 的孔的前端面。 工序 7：以 10 孔下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工余量 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 5 工序 8：以 9 后端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 2 個(gè) 9 孔，留出 1mm 的加工余量 工序 9：精銑，以下表面為基準(zhǔn)基準(zhǔn)，對(duì)這個(gè)孔的上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙 度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序 10：鉸，鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) 9 孔；倒角。 工序 11：精鉸 6 孔 II,III，使粗糙度達(dá)到 R3.2 的要求 工序 12：鉗工去毛刺。 工序3：終檢。 工序4：涂油入庫(kù)。 2.3 選擇毛坯 轉(zhuǎn)速器盤是一個(gè)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同時(shí) 要求強(qiáng)度要高，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵材料 HT200，鑄鐵材料是 最常見的材料，其優(yōu)點(diǎn)是：容易成型，切削性能好，價(jià)格低廉，且吸振性好。為了 得到較好的強(qiáng)度和表面硬度，可在加工過程中進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時(shí)為了消除 內(nèi)應(yīng)力對(duì)工件的影響，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯r(shí)效處理。 由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用鍛件是不太可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖，做出 鑄模，進(jìn)行鑄造，最好用成型鑄造法，以減少加工余量和保證零件的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性。 2.4 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配 和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí)，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。 先銑出下表面，以下表面為基準(zhǔn)，加工出上端面和上表面，再以上端面為基準(zhǔn) 加工下端面，以上端面為基準(zhǔn)鉆出 I,II,III 3 個(gè)孔；加工前后端面時(shí)，先以上端面 和 I,II,為基準(zhǔn)，在銑床上銑出后端面，再以后端面為基準(zhǔn)，加工出 2 個(gè) 9 的孔 的前端面。 由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來的下端面為基準(zhǔn)加工出 I,II,III 孔處的各個(gè)上端面，再以上端面為基準(zhǔn)，加工出 I 孔處的下端面；零件的 2 個(gè) 9 孔的上邊緣表面是不能用來作為定位基準(zhǔn)的。 下 表 面上 表 面上 端 面 下 端 面 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 6 圖 2.1 下 表 面 上 表 面上 端 面 下 端 面 圖 2.2 2.5 工藝方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 在加工過程中，也可以用車床或刨床來加工表面，用鉸床來鉸孔。但是由于工 件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用車床或刨床加工的話會(huì)給加工帶來很大的困難，給工人增加很 大的工作難度；如果用鉸床來鉸孔，也是可以的，但是本設(shè)計(jì)給的零件的孔要求的 精度不是非常高，用普通的鉆床就可以加工達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。選擇工藝路線一比較 合理！ 2.6 機(jī)床的選擇 (1)工序，5 和 9，10，11，12 用的是銑床，分別進(jìn)行粗銑，精銑。用普 通的臥銑床 X62W 型萬能臥銑床即可。 (2)工序和工序是鉸孔工序，分別是粗鉸和半精鉸。使用普通的鉸床即可。 (3)工序，13 加工一個(gè) 10 孔，2 個(gè) 6 孔，2 個(gè) 9 孔，采用花盤加緊，在立 式鉆床即可?？蛇x用 Z518 型立式鉆床。 2.7 選擇夾具 本零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故夾緊定位比較困難，可采用花盤以及專用 夾具來定位，并可以使用一些墊塊來輔助定位加緊。 前 端 面后 端 面 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 7 例如，在加工上端面時(shí)，扇形部分下部分懸空，需要用一些輔助支撐，然后加緊， 以防零件加緊時(shí)發(fā)生變形。在加工前后端面時(shí)，用花盤或壓板都可以加緊。 2.8 選擇刀具 (1)在工序，銑平面時(shí)，銑刀可以選擇直齒或錯(cuò)齒的端銑刀和周銑刀， 工序中有粗銑和精銑，在粗銑后，要留有一定的加工余量，供精銑工序加工。 (2)鉆孔有 10, 6,9 三種孔，需要留一定的加工余量，可用 5, 8 麻花鉆 直接鉆出來。 (3)鉸孔需要鉸三種孔 10, 6 和 9，有粗鉸和精鉸，粗加工可用 YT15,精加工 可用 YT30。 2.9 選擇量具 本零件是單件大批量生產(chǎn)，故采用的是通用量具。選擇量具的方法有兩種：一 是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器具的測(cè)量方法的極限誤差來選擇。在 這里選的是第一種方法。 2.9.1 選擇平面的量具： 由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴(yán)格，其最小不確定度為 0.2mm，選用分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺就行了，因?yàn)槠洳?確度為 0.02mm，顯然滿足要求。 2.9.2 選擇內(nèi)孔的量具： 此零件對(duì)孔的精度要求較高，其中例如 I 孔的下偏差要求在 0.013 之內(nèi)，故可 選用分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺，其不確定度為 0.008， 滿足測(cè)量精度的要求。 2.10 加工量計(jì)算表 工序 加工位置 毛坯 (mm) 粗加工 (mm) 半精加工 (mm) 精加工 (mm) 總加工余量 (mm) 上表面 13.5 11.5 11 2 5 上端面 12.5(雙面) 10.5(雙面) 7 8（雙面） 3 7 下端面 8.5(雙面) 2 前端面 19(雙面) 17(雙面) 14（雙面） 3 后端面 15（雙面） 2 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 10 孔 0 9 6 孔 0 5 5.7 9 孔 0 9 2.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 （1） 28 0.5 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （2）12 0.2 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （3）14 - 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （4）10 0.013 分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺 6 0.030 9 - 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 注：本零件要求測(cè)量的尺寸并不是很復(fù)雜，故只要這兩種量具就足夠了。 2.12 確定工序尺寸 工序 2，3，4 主要是加工端面，如圖 L1，L11,L12,L13,L14,L15,L16 是各個(gè)端 面之間的相互位置，其中工序，的 L15,L16,是精加工的尺寸鏈，即加工 I,II,III 孔的上端面的尺寸。 L1 是零件下表面到最上面的端面的距離，L11 是下表面到 9 孔中心的距離， L12 是 9 孔中心到上端面的距離，L13 是 9 孔中心到 10 孔下表面的距離，L14 是 10 孔兩個(gè)端面的距離，L15 是 10 孔上端面到 6 孔的上端面的距離，L16 是 下表面到 10 孔的上端面的距離。 工序，主要是加工孔的尺寸鏈。 L21 是 9 孔兩個(gè)端面的距離，L22 是后 端面板的厚度，L23 是后端面到孔 I 的距離。 L31 是兩個(gè) 9 孔之間的距離，L32 是左邊的 9 到 10 孔的水平距離，L33 是 10 孔到兩個(gè) 6 孔的水平距離，L34 是 10 孔到零件下表面的斜面底端的距 離。 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 9 第 3 章 機(jī)械加工計(jì)算 3.1 粗銑上下端面和上表面 參考文獻(xiàn)2表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=5.7mm，則上表面總加工的余量為：Z=2.5mm。 參考文獻(xiàn)1表 4-29 取粗銑的每齒進(jìn)給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉(zhuǎn)速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn0152 校核機(jī)床功率 銑削時(shí)的切削功率為： 取 Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，代入：6015mae4zfpc keznkfaPpcpc 51.21042.5.3109.679.7 70974.9. 從機(jī)床 X52K 的參數(shù)的機(jī)床的功率為 7.5kw，機(jī)床的傳動(dòng)效率取 0.750.85，取 =0.85 則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 P = = =6.487.5kw，則主軸的轉(zhuǎn)速合理。ec85.01 3.2 鉆 10 和 2- 6 孔 鉸的余量為 0.5（單邊） 。孔因是一次鉆出，故鉆削的余量為：（10/2-0.5） =4.5mm, （6/2-0.5）=2.5mm. 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸 10鉆孔 4.5 9 2- 6 鉆孔 2.5 5 參考文獻(xiàn)1表 4-70、4-76，取鉆 9 的進(jìn)給量為 f=0.3mm/r，切削速度 V =22m/min c 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 10 由此算出轉(zhuǎn)速為： n= = =700r/mindv10102 按鉆床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=630r/min 則實(shí)際切削速度為： V = =19.79m/minc1063 查有關(guān)資料得： =fF07.4281.9d8.ffk M=9.81 .K 則鉆 2- 6 孔的 和 M 如下：fF = =1599Nf 8.03. 1 M= 7.86N.m02189. 已取鉸孔進(jìn)給量 =0.08mm/r（參考文獻(xiàn)1表 4-91） ，取 =4m/min，則：f cV 轉(zhuǎn)速 n= =dvmin/12704r 按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=125r/min 實(shí)際切削術(shù)度為： i/93.1025Vc 3.3 鉸 10 和 2- 6 孔 粗鉸以后的孔徑為 10mm。 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加 工 表 面 加 工 方 法 余 量 公 差 等 級(jí) 工 序 尺 寸 6 鉸 03（單 邊） H8 80H9087. 10 鉸 05 H9 鉸以粗加工后的下端面為定位基準(zhǔn)。因?yàn)?10 孔和下端面在粗、精加工時(shí)互為 基準(zhǔn)，即可以互相校正 10 孔與下端面的垂直度。 鉸孔時(shí)因余量為 0.3mm，故 map3.1ap.2 取進(jìn)給量 =0.2mm/rf in/1605.7940rdvn 因?yàn)? 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 11 FcyxpccfaCF81.9cnKv30P 取 0cFc75.Fc1Fc 則： NFc 3.426.2.7518.90750kwP96.3423 鉸 6 孔 map25.0rmf/.0min/.svc i8071rdn 取機(jī)床的效率為 0.85，則機(jī)床所需的功率為 kw1.5kw，故機(jī)床功率足14.5.9 夠。 3.4 精銑上表面 min/05.fzap1 n=300r/min 走刀一次 3.5 粗銑前端面和后端面 參考文獻(xiàn)2表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=4mm，則前端面總加工的余量為：Z=2mm。 參考文獻(xiàn)1表 4-29 取粗銑的每齒進(jìn)給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉(zhuǎn)速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn0152 校核機(jī)床功率 銑削時(shí)的切削功率為： 取:Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，6015mae4zfpc 代入： keznkfaPpcepc 51.21042.5.3109.679.7 70974.9.5 從機(jī)床 X52K 的參數(shù)的機(jī)床的功率為 7.5kw，機(jī)床的傳動(dòng)效率取 0.750.85，取 =0.85 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 12 則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 P = = =6.487.5kw，則主軸的轉(zhuǎn)速合理。ec85.01 3.6 精銑前端面 后端面因?yàn)橐蟛桓?，所以可以一次銑出，其工序余量即等于總余?2mm。定 位和尺寸基準(zhǔn)為粗加工后的前面。 =4mm 取粗銑每齒進(jìn)給量 =0.2mm/z n=150r/minpazf min/4.75106Dnvc 粗后端面的切削用量都和粗銑前端面的一樣，但 小于粗銑 A 面的值，所以機(jī)ea 床功率足夠。 3.7 鉆 2- 9 孔： rmf/3.0 （參考文獻(xiàn)1表 4-70）in2vc min/5391201rdvn 取鉆床實(shí)際轉(zhuǎn)速 ， 則實(shí)際切削速度i/50r i/4.3c NFf 20787.28.98.0 M.9131.2 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 13 第 4 章 夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的夾具為第 8 道工序精銑上表面；該夾具適用于立式銑床。 4.1 銑床夾具的主要類型及結(jié)構(gòu)形式 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。 由于銑削加工通常是夾具隨工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，按進(jìn)給方式不同銑床夾具可分 為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種類型。 靠模銑床夾具：這種帶有靠 模的銑床夾具用在專用或通用銑 床上加工各種非圓曲面?？磕５?作用是使工件獲得輔助運(yùn)動(dòng)，形 成仿形運(yùn)動(dòng)。按主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式， 靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和 圓周進(jìn)給兩種。 4.2 銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 由于銑削加工切削用量及切 削力較大，又是多刃斷續(xù)切削， 加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)銑 床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及 加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合 理。 4.2.1 定向鍵 定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線 上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 14 定向鍵通過與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承 受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些 專用鉆鉸床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是 在夾具體上加工出一窄長(zhǎng)面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。 4.2.2 對(duì)刀裝置 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確 定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的 結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 對(duì)刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上， 其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工 件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間 加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸 而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過早磨損。塞 尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度 和直徑為 35mm,制造公差 h6。對(duì)刀塊 和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān) 手冊(cè)） ，使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo) 圖 2.1 明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀 而且是工件切入的一端。 圖 2.2 4.2.3 夾具體設(shè)計(jì) 為提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動(dòng)，夾 具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 15 H/B11.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。此外，還要 合理地設(shè)置加強(qiáng)筋和耳座。 若夾具體較寬，可在同一側(cè)設(shè)置兩個(gè)與銑床工作臺(tái) T 形槽間等距的耳座；對(duì)重 型銑床夾具，夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運(yùn)。 4.3 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的平面與孔有跳動(dòng)要求，按照基準(zhǔn)重合原則，以心軸孔定位。用一根小于 10 的螺栓穿過心軸孔，用螺栓把它夾緊。銑削時(shí)用一個(gè)支撐來支撐懸空的加工面。 圖 2.3 4.4 削力及夾緊力計(jì)算 因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)的切削力大，所以在計(jì)算夾具的加緊力時(shí)應(yīng)按銑削平面的切削力來計(jì)算和校 核。 銑刀軸向力： NkfdCFFyxF 42610.217.48.981.9 8.0 （式中： ）742.F 扭矩： mkfMMyx .5.0. 8020 （式中： ）1.81Mk 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 16 螺栓產(chǎn)生的加緊力 的力 （安全系數(shù) ）FKMD2 6543210K 所以，有： mN.86.4.130.1.28.0 則： NF52cdb 2.73180)4.1( 選用 M8 螺栓夾緊。 設(shè)計(jì)心得 此次課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)三年的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及部 分專業(yè)課的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，是一次深入的綜合性的應(yīng)用和總結(jié)，也是一次理論聯(lián) 系實(shí)際的訓(xùn)練，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)和鋪墊。 就我個(gè)人而言，這次課程設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分： （1）前期資料的搜集和整理： 這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)離不開資料的參考和搜集。 （2）工藝： 工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實(shí)在由工件、刀具、夾具、機(jī)床、量具組成的 工藝系統(tǒng)中。 （3）夾具設(shè)計(jì)： 夾具是為特定的工序正常的進(jìn)行所設(shè)計(jì)的特殊工具，通過它的設(shè)計(jì)，可以了解 它在設(shè)計(jì)中的地位，為加工的順利進(jìn)行提供了保障。在縮短加工時(shí)間，減小加工難 度，提高生產(chǎn)效率都有重大保證。 此設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周的時(shí)間，通過自己的認(rèn)識(shí)、計(jì)算、研究、設(shè)計(jì)、查手冊(cè)得到了 最終結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計(jì)能為以后的工作打好一定 的實(shí)踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 最后，感謝老師們的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！ 長(zhǎng)沙學(xué)院課程設(shè)計(jì) 17 參考文獻(xiàn) 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