CA6140車床831005撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆削工序專用夾具設計【含CAD圖紙和說明書】

CA6140車床831005撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆削工序專用夾具設計【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,ca6140,車床,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,工序,專用,夾具,設計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 工 藝 裝 備 設 計 第 I 頁 設計任務書 設計題目：撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及鉆削工序專用夾具設計 生產(chǎn)綱領：4000 件 生產(chǎn)類型：中批量或大批量生產(chǎn) 設計要求： （1）產(chǎn)品零件圖 1 張 （2）機械加工工藝過程卡片 1 張 （3）機械加工工序卡片 1 張 （4）夾具總裝圖（0 或 1 圖紙） 1 張 （5）夾具體零件圖（2 3 圖紙） 1 張 （6）夾具三維模型圖（彩色） 1 張 （7）課程設計說明書（50007000 字） 1 份 工 藝 裝 備 設 計 第 II 頁 目 錄 設計任務書 ......................................................................................................................................I 第 1 章 緒論 ...................................................................................................................................1 1.1 課題的目的和意義 ...........................................................................................................1 1.2 本課題主要設計任務 .......................................................................................................1 第 2 章 機械加工工藝規(guī)程設計 ...................................................................................................2 2.1 零件的工藝分析 ...............................................................................................................2 2.1.1 零件的作用 ...........................................................................................................2 2.1.2 關鍵表面的技術要求分析 ...................................................................................3 2.2 確定毛坯的制造形式 .......................................................................................................4 2.3 工藝過程設計 ...................................................................................................................4 2.3.1 定位基準面的選擇 ...............................................................................................4 2.3.2 加工方法的確定 ...................................................................................................4 2.3.3 加工階段的劃分 ...................................................................................................5 2.3.4 加工順序的安排 ...................................................................................................5 2.3.5 工藝方案的分析與比較 .......................................................................................5 2.3.6 工藝路線的確定 ...................................................................................................6 2.4 工序設計 ...........................................................................................................................6 2.4.1 機床工藝裝備的選擇 ...........................................................................................6 2.4.2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...................................................7 2.4.3 切削用量及工時定額的確定 ...............................................................................7 2.5 填寫工藝文件 .................................................................................................................12 第 3 章 專用夾具設計 .................................................................................................................13 3.1 定位方案設計 .................................................................................................................13 3.1.1 定位基準的選擇 .................................................................................................13 3.1.2 定位元件的選擇與設計 .....................................................................................13 3.1.3 定位誤差分析與計算 .........................................................................................13 3.2 夾緊方案設計 .................................................................................................................14 3.2.1 夾緊力的確定 .....................................................................................................14 3.2.2 夾緊機構設計圖 .................................................................................................15 工 藝 裝 備 設 計 第 III 頁 3.3 對刀導引元件的設計 .....................................................................................................15 3.4 夾具體的設計 .................................................................................................................15 3.5 夾具設計及操作的簡要說明 .........................................................................................16 課程設計的心得體會 ...................................................................................................................18 參考文獻 .......................................................................................................................................19 附 錄 1 機械加工工藝過程卡片 .............................................................................................20 附 錄 2 機械加工工序卡片 .....................................................................................................21 工 藝 裝 備 設 計 第 1 頁 第 1 章 緒論 1.1 課題的目的和意義 通過機械加工工藝規(guī)程及機床夾具的設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如機械精度 設計與質量保證 、 機械設計 、 金屬切削機床 、 機械制造技術基礎等)。讓我們對 所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作用 更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 1.2 本課題主要設計任務 在此次設計中我主要是設計 CA6140 撥叉的鉆床夾具。我希望能夠通過這次課程設計 對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己的分析能力，解決問題的能 力，在此次課程設計之中，我查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點，在此表 示感謝！通過工藝規(guī)程及專用夾具設計，我掌握了： （1）能熟練的運用機械制造技術基礎所學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確 地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生 分析問題和解決問題的能力。 （2）掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力。 （3）通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過自己親 手設計夾具的訓練，提高結構設計的能力。 （4）課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，學會使用、查閱各種設計資料、手冊 和國家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術條件等。增強學生 解決工程實際問題的獨立工作能力 工 藝 裝 備 設 計 第 2 頁 第 2 章 機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 零件的工藝分析 CA6140 車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 零件孔 22mm 的上下加工表面及花鍵孔 25mm，這一組加工表面包括：孔 22mm 的上下加工表面，孔 22mm 的內(nèi)表面，有粗糙度要求為 Ra 小于等于 6.3um，25mm 的 六齒花鍵孔，有粗糙度要求 Ra 小于等于 3.2um，擴兩端面孔，有粗糙度要求 Ra=6.3um; 加工時以上下端面和外圓 40mm 為基準面，有由于上下端面須加工，根據(jù)“ 基準先行”的 原則，故應先加工上下端面（采用互為基準的原則） ，再加工孔 22mm, 六齒花鍵孔 25mm 和擴孔；孔 22mm 兩側的撥叉端面：這一組加工表面包括：右側距離 18mm 的 上下平面，Ra=3.2um，有精銑平面的要求，左側距離為 8mm 的上下平面，Ra=1.6um，同 樣要求精銑；加工時以孔 22mm，花鍵孔 25 mm 和上下平面為基準定位加工；根據(jù)各加 工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸， 上述表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以先 加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要 求。 2.1.1 零件的作用 撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑 套的凸塊插入齒輪的凹面，把滑塊與齒輪連在一起，使齒輪帶動滑塊，滑套帶動輸出軸， 將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結合與分離，達到 換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知，車換檔時要減速，這樣可以減少滑套與齒輪 之間的沖擊，延長零件的使用壽命。 題目給定的零件是 CA6140 撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉 運動按照工作者的要求進行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉頭以 22+0.280孔 套在變速叉軸上，并用花鍵與變速叉軸連接，撥叉教夾在變換齒輪的槽中，當需要變速 時，操縱變速桿，變速操縱機構就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變 速箱中滑移，撥叉腳撥動齒輪在化簡軸上滑動以變換檔位，從而改變主軸轉速。 該撥叉在變換檔位時要承受彎曲應力及沖擊載荷作用，因此該零件應有足夠強度， 剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉軸孔 22+0.280，撥叉 工 藝 裝 備 設 計 第 3 頁 腳內(nèi)表面及操縱槽。 寬度為 18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的 尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為 18+0.0120mm 的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 圖 2-1 撥叉 2.1.2 關鍵表面的技術要求分析 表 2-1 撥叉零件技術要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差及精度 表面粗糙度 Ra/m 形位誤差/mm 撥叉內(nèi)孔 22 28.0IT8 3.2 平行度 0.025 工件右端面 IT9 3.2 工件上下兩端面 IT11 3.2 切斷面 IT12 6.3 25mm 孔 25 023.IT9 1.6 拉六齒方型花鍵 IT8 3.2 工 藝 裝 備 設 計 第 4 頁 8mm 槽 IT12 1.6 8mm 槽 IT12 3.2 2.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡 單，故選擇鑄件毛坯。 已知零件的生產(chǎn)綱領是 20000 件每年,故查表（15-2） ，可確定其為大批生產(chǎn)，初步確 定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序適當集中，加工設備主要以通用設 備為主，采用專用夾具，這樣投資較少，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，轉產(chǎn)較容易。 根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為 HT200，毛坯的鑄造方法為金屬模機械造型 （表 15-4） ，鑄件尺寸公差等級為 CT9 級（表 15-5） 。 2.3 工藝過程設計 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要 求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專 用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1 定位基準面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質 量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。 2.3.1.1 粗基準的選擇 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不 加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根 據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 22 孔的不加工外輪廓底面作為粗基準，利用圓柱來定位， 另外四爪握住兩邊來限制六個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 2.3.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇。保證定位基準和工序基準重合，以零件的端面為精基準。 。 2.3.2 加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械制造技術基礎課程設 計指導教程表 1-10、表 1-11 和表 1-12，確定各表面加工方案，如表 2-2 所示。 工 藝 裝 備 設 計 第 5 頁 表 2-2 撥叉零件各表面加工方案 加工表面 經(jīng)濟精度 表面粗糙度 Ra/m 加工方案 工件右端面 IT9 3.2 粗銑-精銑 22mm 孔 IT8 3.2 鉆-鉸 工件上下兩端面 IT11 3.2 粗銑-半精銑 切斷面 IT12 6.3 粗銑 25mm 孔 IT9 1.6 粗擴-精擴- 鉸 拉六齒方型花鍵 IT8 3.2 拉 8mm 槽 IT12 1.6 粗銑-精銑 18mm 槽 IT12 3.2 粗銑-精銑 倒圓角 IT8 6.3 粗車 2.3.3 加工階段的劃分 粗銑端面 B。以 A 面為粗基準。選用 X62w 臥式萬能銑床。粗銑端面 A。以 B 面為 粗基準。選用 X62w 臥式萬能銑床。精銑端面 A。以 B 面為粗基準。選用 X62w 臥式萬 能銑床。鉆、擴花鍵底孔。以 A 面為精基準。選用 Z525 立式鉆床。锪兩端 15倒角。 以 40圓柱面為粗基準。選用 Z525 立式鉆床。拉花鍵。以 A 面為基準，選用 L6106 臥式內(nèi)拉床。銑削槽面、8+0.0 側 30的槽。以花鍵的中心線及 A 面為基準。選用 X62W 臥式銑床加專用夾具。銑削 18+0.0120的槽。以花鍵的中心線及 A 面為基準。選用 X62W 臥式銑床加專用夾具。 2.3.4 加工順序的安排 （1）遵循先面后孔 原則 ,先加工孔 22mm 兩側的撥叉端面再加工六齒花鍵孔 25mm 和擴孔； （2）遵循先粗后精 原則 ,先安排粗加工工序,后安排精加工工序； （3）遵循先基準后其它 原則,首先加工精基準 22 mm 孔；82.0 （4）遵循先主后次 原則 ,先加工主要表面22 mm 孔和操縱槽及撥叉腳兩端面,后 加工次要表面孔 22mm 兩側的撥叉端面及六齒花鍵孔 25mm 和擴孔、撥叉腳內(nèi)表面 及切斷面。 2.3.5 工藝方案的分析與比較 2.3.5.1 工藝路線方案一 工序 粗、精銑端面。 工 藝 裝 備 設 計 第 6 頁 工序 鉆、擴花鍵底孔 22 、倒角。82.0 工序 粗、精銑削上面。 工序 銑削 8mm 的槽。 工序 銑削 18mm 的槽。 工序 拉花鍵孔。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 2.3.5.2 工藝路線方案二 工序 粗、精銑端面。 工序 鉆、擴花鍵底孔 22 、倒角。82.0 工序 拉花鍵孔。 工序 粗、精銑削上面。 工序 銑削 8mm 的槽。 工序 銑削 18mm 的槽。 工序 去毛刺。 工序 檢查。 2.3.5.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：工藝方案一是先加工上面和兩個槽，然后拉花鍵孔， 但此方案中工序、、很難對工件進行定位和夾緊；而方案二是先拉花鍵孔，這樣， 方案二中的工序、、很容易對工件進行定位和夾緊即以花鍵孔中心線和右端面（A 面）作為工序、、的定位基準，此方案定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠。 所以采用方案二比較合理。 2.3.6 工藝路線的確定 方案二定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠。所以采用此方案比較合理。 2.4 工序設計 2.4.1 機床工藝裝備的選擇 工序內(nèi)容 機床 刀具 量具 夾具 粗銑右端面 X52K 型銑刀 高速鋼端銑刀 游標卡尺 專用夾具 精銑右端面 X52K 型銑刀 高速鋼端銑刀 游標卡尺 專用夾具 鉆花鍵孔 立式鉆床 20 中 心 鉆 游標卡尺 專用夾具 工 藝 裝 備 設 計 第 7 頁 擴花鍵孔 立式擴床 22 擴 孔 鉆 游標卡尺 專用夾具 倒角 2x15 轉塔式六角 車床 45 度 偏 刀 游標卡尺 專用夾具 拉六齒方型花鍵 立式拉床 高速鋼拉刀 專用夾具 粗銑上端面 X62W 銑床 高速鋼面銑刀 量塊 專用夾具 精銑上端面 X62W 銑床 高速鋼面銑刀 量塊 專用夾具 銑 800。03 mm 的槽 X62W 銑床 高速鋼直齒精密級三面刃銑刀 量塊 專用夾具 銑 1800。12 mm 槽 X62W 銑床 高速鋼直齒精密級三面刃銑刀 量塊 專用夾具 磨寬為 1800。12 mm 的槽 磨床 量塊 專用夾具 2.4.2 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.00Kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金 屬砂型鑄造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、 工序尺寸及 毛坯尺寸如下： 2.4.2.1 銑端面（A 面）： 考慮左端面的粗糙度 Ra 為 3.2，參照機械制造工藝設計手冊 以下簡稱“手 冊” ，表 143，確定工序尺寸為 Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量 Z=2.0mm，精加工的 加工余量 Z=1.0mm。右端面沒有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位 3.0。 2.4.2.2 拉花鍵孔： 要求花鍵孔為外徑定心，故采用拉削加工。 內(nèi)孔：22 ；鉆孔：20；擴鉆：22 。2Z=2.0。82.0 花鍵孔要求外徑定心，花鍵內(nèi)徑拉削時的加工余量為孔的公差 0.28。 2.4.2.3 銑上表面（B 面）： 根據(jù)“手冊”表 149，取上表面的機械加工余量為 4.0，下表面的余量為 3.0。 粗銑上表面 Z=3.0，精銑上表面 Z=1.0，粗銑下表面 Z=3.0。 2.4.3 切削用量及工時定額的確定 工序：銑端面（A 面） （1）粗銑右端面 =0.25mm/Z f =0.35m/s=21m/min 采用高速三面刃銑刀，d =175mm,齒數(shù) Z=16。w 工 藝 裝 備 設 計 第 8 頁 n = = =38.2r/minswd10 v1753.40 按機床選取 n =31.5r/min=0.522r/s w 故實際切削速度 = =0.29m/s10s 切削工時 l=50mm， l =175mm， l =3mm12 t = = 1.82minmZnlfw21 （2）精銑右端面 =0.10mm/Z f =18m/min 采用高速三面刃銑刀，d =175mm,齒數(shù) Z=16。w n = = =32.76r/minsd10 v1753.40 按機床選取 n =31.5r/min=0.522r/s w 故實際切削速度 = =0.29m/s10sw 切削工時 l=50mm， l =175mm， l =3mm12 t = = 4.55minmZnlfw21 工序：鉆、擴花鍵底孔 （1）鉆孔 20 f=0.75mm/rK =0.750.95=0.71/s fl =21m/min n = = =334r/minswd10 v203.45 按機床選取 n =338r/min=5.63r/sw 故實際切削速度 = =0.35m/s 10s 切削工時 l=80mm， l = 10mm， l =2mm2 t = = =0.4minmfw1n71.063528 （2）擴孔 22 工 藝 裝 備 設 計 第 9 頁 f=1.07 =10.5m/min n = = =151.8r/minswd10 v23.14750 按機床選取 n =136r/min=2.27r/sw 故實際切削速度 = =0.16m/s 10s 切削工時 l=80mm， l = 3mm， l =1.5mm2 t = = =0.6minmfw1n07.1538 工序：倒角 f=0.05/r =0.516m/s n = = =378r/minswd10 v263.1450 按機床選取 n =380r/min=6.33r/sw 切削工時 l=2.0mm， l =2.5mm1 t = = =0.23minmfw1l05.362 工序：拉花鍵孔 單面齒升 0.05 v=3.6m/min 切削工時 t =mZSvKlhz10 式中：h單面余量 1.5（由 22 25） ； l拉削表面長度 80； 考慮標準部分的長度系數(shù)，取 1.20； K考慮機床返回行程的系數(shù)，取 1.40； V切削速度 3.6m/min； S 拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。z t拉刀齒距， t=(1.251.5) =1.35 =12L80 工 藝 裝 備 設 計 第 10 頁 Z=L/t=80/12 6 齒 t = = 9sm0.3141285. 工序：銑上表面（B 面） （1）粗銑上表面（B 面） =0.15mm/Z f =18m/min 采用高速三面刃銑刀，d =175mm,齒數(shù) Z=16。w n = = =33r/minsd10 v1753.40 按機床選取 n =30r/min=0.5r/s w 故實際切削速度 = =0.27m/s10sw 切削工件時 l=28mm， l =175mm， l =3mm12 t = = =2.86minmZnlfw21 615.0378 （2）精銑上表面（B 面） =0.07mm/Z f =15m/min 采用高速三面刃 銑刀，d =175mm,齒數(shù) Z=16。w n = = =33r/minsd10 v1753.420 按機床選取 n =30r/min=0.5r/s w 故實際切削速度 = =0.27m/s10sw 切削工時 l=28mm， l =175mm， l =3mm12 t = = =6.13minmZnlfw21 6170.538 （3）粗銑下表面保證尺寸 75 本工步的切削用量與工步 1）的切削用量相同 切削工時 l=34mm， l =175mm， l =3mm2 工 藝 裝 備 設 計 第 11 頁 t = = =2.94minmZnlfw21 615.0374 工序：銑 8mm 槽 （1)粗銑： =0.05mm/Zf =18m/min 采用錯齒三面刃銑刀 L=8mm D=63 d=22 齒數(shù) Z=16 n = =260r/minswd10 v 按機床選取 n =3.92 r/sw 故實際切削速度 = =0.27m/s10ndsw 切削工時 l=40mm， l =14mm， l =0mm12 t = =17smZnlfw21 （2)精銑槽兩側： =0.05mm/Z(表 3-28)f =0.38m/s（ 23m/min） 采用錯齒三面刃銑刀 L=8mm D=63 d=22 齒數(shù) Z=16 n = =330r/minswd10 v 按機床選取 n =35 r/sw 故實際切削速度 = =0.35m/s10ndsw 切削工時 l=40mm， l =14mm， l =0mm12 t = =14smZnlfw21 工序：銑槽 18 mm （1)粗銑： =0.05mm/Zf 工 藝 裝 備 設 計 第 12 頁 =18m/min 采用鑲齒三面刃銑刀， 。20齒 數(shù),m1250,m48LDd n = = 120r/minswd1 v 按機床選取 n =1.97 r/sw 故實際切削速度 = =0.3 m/s10ndsw 切削工時 l=40mm， l =20mm， l =0mm12 t = =30smZnlfw21 因為要走刀兩次，所以切削工時為 60s （2)精銑下平面的槽的三個面： =0.05mm/Zf =23m/min 采用鑲齒三面刃銑刀， 30齒 數(shù),m1250,m48LDd n = =151r/minswd1v 按機床選取 n =2.5 r/sw 故實際切削速度 = =0.38 m/s10ndsw 切削工時 l=40mm， l =20mm， l =0mm12 t = =16smZnlfw21 因為要走刀兩次，所以切削工時為 32s 磨 18mm 槽，保證尺寸 18mm，選擇砂輪。 見切削手冊第三章中磨料選擇各表，結果為 GZ46KV6P35040127 2.5 填寫工藝文件 編制撥叉零件的機械加工工藝過程卡片及機械加工工序卡片，詳見附錄 1 及附錄 2。 工 藝 裝 備 設 計 第 13 頁 第 3 章 專用夾具設計 3.1 定位方案設計 3.1.1 定位基準的選擇 根據(jù)加工工序及零件圖可知，要加工 22 ，要確保所加工的孔和毛坯圓柱的同82.0 軸度問題，即定心。在垂直于加工方向上，不能產(chǎn)生移動和轉動。沿加工方向上，由于 40 外圓有一部分與肋板相交，不為規(guī)則外圓柱面，形狀特殊，所以也得限制其沿加工 方向的移動和轉動。最終采取的定位方位為工件以 40 外圓柱面和端面 A 定位基準，在 V 形塊和支撐板上實現(xiàn)五點定位。用快速螺旋夾緊機構推動 V 形塊壓頭夾緊工件。滿足 六點定位原理，限制了工件 6 個自由度，屬于完全定位。 3.1.2 定位元件的選擇與設計 定位元件的選擇，包括其結構尺寸形狀及布置形式等，主要決定于工件的加工要求、 工件定位基準和外力的作用狀況。 根據(jù)加工工序和零件圖可知，以外圓柱面定位采用固定 V 形塊，其對中性好，能使 工件的定位基準軸線在 V 形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響， 并且安裝方便。選用活動 V 形塊，可用于夾緊機構中，起到取消一個自由度的作用。用 支承板對端面 A 底面定位。支承板用螺釘緊固在夾具體上。但考慮到加工工序，采用兩 塊扇形支承板同心相對固定。裝配后，應磨平工作表面，以保證等高性。 3.1.3 定位誤差分析與計算 使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的對定及工件在夾具中的定位密 切相關。由于工件定位所造成的加工表面相對其工序基準的位置誤差成為定位誤差。在 加工時，夾具相對刀具及切削成形運動的位置，經(jīng)調(diào)定后不再變動，因此可以認為加工 表面的位置是固定的。在這種情況下，加工表面對其工序基準的位置誤差，必然是工序 基準的位置變動所起的。所以，定位誤差也就是工件定位時工序基準（一批工件的）沿 加工要求方向上的位置的最大變動量，即工序基準位置的最大變動量在加工尺寸方向上 的投影。 根據(jù)金屬切削機床夾具設計手冊表 3-1,“V 形塊的尺寸及定位誤差的計算”可知， 工 藝 裝 備 設 計 第 14 頁 常用的 V 形塊工作角度為 90。 由定位誤差公式 (3-1))(70.dDy （其中 D定位圓直徑的中間尺寸，d定位圓直徑的最小值） 得 09.y 3.2 夾緊方案設計 3.2.1 夾緊力的確定 根據(jù)機床夾具設計手冊表 1-2-7 可知，用高速鋼刀具鉆削材料為灰鑄鐵 （190HBS）直徑為 22 的孔的切削力計算公式為 (3-2)pxKDsP8.0419 切削扭矩計算公式為 (3-3)PsM8.02. 鉆頭直徑，22D 每轉進給量,0.81/rs 修正系數(shù)，0.9pK 計算出 ，N18.709xPmN28.7M 根據(jù)機床夾具設計手冊表 1-2-11 可知，工件以外圓定位中，V 形塊定位 V 形塊 夾緊的實際所需夾緊力計算公式為 防止工件轉動： (3-4)12 sinRKWk 防止工件移動： (3-5)2 sinxkP 安全系數(shù)， （ , ,其余為 1.0）K6543210K.103.4K 工件與 V 形塊間的圓周方向摩擦系數(shù)，查表 1-2-12 取 0.21 工件與 V 形塊間的軸向摩擦系數(shù), 查表 1-2-12 取 0.22 工 藝 裝 備 設 計 第 15 頁 ，90mR2 經(jīng)過計算可知， 防止工件轉動： (3-6)NR MKWk 8.122sin1 防止工件移動： (3-7)N PKWxk 7.23912sin 圖 3-1 夾緊力方向 3.2.2 夾緊機構設計圖 由于需選用結構簡單，夾緊可靠，通用性大的夾緊機構，初選快速螺旋夾緊機構。 其可以克服螺旋夾緊機構動作慢、效率低的缺點。 3.3 對刀導引元件的設計 快速夾緊機構中，螺桿上開有直槽，轉動手柄松開工作將直槽轉至螺釘處，即可迅 速拉出螺桿，以便裝卸工件。螺桿一頭與活動 V 形塊連接，另一頭與手柄相聯(lián) 。 3.4 夾具體的設計 由于可以鑄造出復雜的結構形狀，抗壓強度大，抗振性好，因此夾具體毛坯結構選 用鑄造，其適用于切削負荷大、振動大的場合以及批量生產(chǎn)。為了便于排除切屑，不使 工 藝 裝 備 設 計 第 16 頁 其聚集在定位元件工作表面而影響工件正確定位，一般在設計夾具體時，要增加容納切 屑的空間，如容屑溝等。 圖 3-2 夾具體 3.5 夾具設計及操作的簡要說明 在設計夾具時,應該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具 體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于鉆孔加工。 結果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。 夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合 使用） ；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝 位置，以有利于鉆孔加工。 工 藝 裝 備 設 計 第 17 頁 圖 3-3 夾具總裝配圖 工 藝 裝 備 設 計 第 18 頁 課程設計的心得體會 為期兩周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，取得了 不錯的成績，是我受益匪淺。課程設計作為機械制造技術基礎 、 機械制造技術基礎 課程設計指導教程課程的重要環(huán)節(jié)，是我們機械類學生學習專業(yè)技術和理論知識的必 經(jīng)之路，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認 識，增強了我們的處理工程問題的能力。 本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段 是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、機床選用、切削用量選擇與計算、時 間定額計算、零件的加工過程分析、工藝文件的編制等方面的知識；夾具設計的階段運 用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計、專用夾具設計的方法和步驟等方面的知識。 回想過去兩個星期的課程設計，我深深的感到課程設計不僅僅是增長了我們的學識， 使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練，提高 了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，更多的是對我們從事學習研究的一種責任心 的培養(yǎng)，是對我們細心和耐心的考驗。為以后的畢業(yè)設計和工作打下了良好的基礎。在 這個過程中，指導老師和同學們教會了我很多東西，在這里要向他們表示衷心的感謝。 工 藝 裝 備 設 計 第 19 頁 參考文獻 1 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2003. 2 趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書M.北京 :機械工業(yè)出版社,2000.10. 3 李旦.邵東向.王杰.機床專用夾具圖冊M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學,2005. 4 濮良貴.紀名剛.機械設計M.北京:高等教育出版社,2006.ss 5 李育錫.機械設計課程設計M.北京:高等教育出版社,2008. 6 孫全穎.唐文明.機械精度設計與質量保證M.哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學出版社,2009. 7 鄒青.呼詠.機械制造技術基礎課程設計指導教程M.北京:機械工業(yè)出版社,2000. 8 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊M.機械工業(yè)出版社 ,1994. 9 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導M.冶金工業(yè)出版社 ,2002. 10 趙家齊.機械制造工藝學課程設計指導書M.機械工業(yè)出版社 ,2000. 工 藝 裝 備 設 計 第 20 頁 附 錄 1 機械加工工藝過程卡片 （注意：此頁不打?。?工 藝 裝 備 設 計 第 21 頁 附 錄 2 機械加工工序卡片 （注意：此頁不打印）