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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書
題 目 車床小刀架加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 生
系 別
專 業(yè) 班 級(jí)
學(xué) 號(hào)
指 導(dǎo) 教 師
摘要
車床小刀架是車床中的一個(gè)重要部件，有了它車床才能夠?qū)α慵M(jìn)行切削。
本次設(shè)計(jì)為車床小刀架加工工藝上的一個(gè)鏜孔夾具（f32H7）。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，主要以燕尾槽進(jìn)行定位。利用螺栓與螺母進(jìn)行夾緊操作。在設(shè)計(jì)該夾具時(shí)，根據(jù)零件的形狀與尺寸來進(jìn)行對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后通過校核計(jì)算，來校核該夾具的強(qiáng)度是否滿足要求。
該夾具的結(jié)構(gòu)及操作簡(jiǎn)單，能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
關(guān)鍵詞：車床小刀架，機(jī)械加工工藝，夾具。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
Abstract
The lathe compound rest is in a lathe's important part, had its lathe only then to be able to carry on the cutting to the components.
This design for a lathe compound rest processing craft in boring jig (f32H7). When designs the jig, mainly carries on the localization by the dovetail slot. Carry on the clamp operation using the bolt and the nut. When designs this jig, carries on according to the components shape and the size to jig's structural design. Finally through the examination computation, examines this jig's intensity whether to satisfy requests.
This jig's structure and the simplicity of operator, can raise the labor productivity greatly.
Key word: Lathe compound rest, machine-finishing craft, jig.
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 定位裝置 1
1.2 夾緊裝置 1
1.3 對(duì)刀－引導(dǎo)裝置 1
1.4 其他元件及裝置 1
1.5 夾緊體 1
第2章 零件的分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的工藝分析 2
第3章 零件的規(guī)程設(shè)計(jì) 3
3.1 確定毛坯的制造形式 3
3.2 基面的選擇 3
3.3 基準(zhǔn)的選擇 3
3.3.1.粗基準(zhǔn)的選擇 3
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇 3
3．4制訂工藝路線 3
第4章 車床小刀架工藝過程 4
第5章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
第6章 確定切削和用量及基本工時(shí) 6
6.1 工序1劃線 6
6.2 工序2銑 6
6.3 工序3銑 11
6.4 工序4鉗 12
6.5 工序5磨 12
6.6 工序6鏜 13
6.7 工序7鉆 15
6.8 工序8劃線 20
6.9 工序9鉆 20
6.10 工序10鉗 25
6.11 工序11檢 25
第7章 夾具設(shè)計(jì) 26
7.1 鏜模導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 26
7.2 夾具設(shè)計(jì) 27
7.3 夾緊元件強(qiáng)度校核 28
7.4 標(biāo)準(zhǔn)件的選用 29
7.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 29
結(jié)論 30
致謝 31
參考文獻(xiàn) 32
第一章 緒 論
機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工位置，提高加工效率，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性性。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。而專用夾具是指專為某一工件的某一道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量大較的生產(chǎn)中。
專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀－引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體。
1.1定位裝置
這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。
1.2夾緊裝置
它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔，凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。
1.3對(duì)刀－引導(dǎo)裝置
它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。
1.4其他元件及裝置
如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。
1.5夾具體
用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)
部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的裝置。
就我而言，我希望能通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。
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第二章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給定的車床小刀架是車床的組成部件，它位于中拖板之上，主要作用是安裝方刀架，并帶動(dòng)刀架作手動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)小刀架還可以用來車削圓錐，倒角等，所以小刀架對(duì)于實(shí)現(xiàn)車床的功能，保證工件加工質(zhì)量都是非常重要的。
2.2 零件的工藝分析
為引導(dǎo)小刀架在中刀架上移動(dòng)，此零件有一對(duì)燕尾導(dǎo)軌,它們之間有一定的位置要
求。
燕尾導(dǎo)軌主要用來導(dǎo)向，所以其加工精度較高，由于是狹小的平面，故應(yīng)采用刮削來保其精度。燕尾導(dǎo)軌定位屬于組合表面定位，由于此零件生產(chǎn)批量較大，所以，設(shè)計(jì)一專用夾具來對(duì)其進(jìn)行加工，以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT２００，考慮到零件的材料是鑄鐵，形狀比較復(fù)雜，所以選用砂型鑄造。
3.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面的選擇是正確與合理，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)無法正常進(jìn)行。
3.3基準(zhǔn)的選擇
3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)）。
由于此零件的精度要求較高，每個(gè)面都需要加工，按照粗基準(zhǔn)選擇原則：以要求加工余量均勻的重要加工表面作為粗基準(zhǔn)，所以選擇該零件上的燕尾形導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)。
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇
主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。在鏜φ32H7孔時(shí)，用燕尾形導(dǎo)軌的中心線和底面作為精基準(zhǔn)，這樣，符合“基準(zhǔn)重合”的原則，可以避免定位誤差。
3.4制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此以外，還應(yīng)考慮選擇經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
第四章 車床小刀架工藝過程
根據(jù)以上分析，并結(jié)合零件形狀結(jié)構(gòu)等具體情況，制定如下工作過程：
工序1．劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。在劃線平臺(tái)上加工。留加工余量。
工序2．銑 粗精銑上面及搭子，A面留刮削余量。翻面裝夾，粗、精銑導(dǎo)軌頂面
粗、精銑四周各面，尺寸138留余量
工序3．銑 校平直，對(duì)線銑燕尾導(dǎo)軌各面、倒角，刮削面均留余量
工序4．鉗 按圖紙上要求，研刮燕尾導(dǎo)軌各面；以燕尾導(dǎo)軌支承面為基面，刮A平面
工序5．磨 以燕尾導(dǎo)軌面校平垂直，磨138兩側(cè)面，保證對(duì)稱
工序6．鏜 以燕尾導(dǎo)軌面定位，鏜f32H7（用鏜孔夾具）
工序7．鉆 以燕尾導(dǎo)軌面定位，鉆、擴(kuò)、鉸f18H7孔，擴(kuò)f26H8臺(tái)階孔；鉆、擴(kuò)、鉸f20H7孔，擴(kuò)f23臺(tái)階孔
工序8．劃線 劃2-M8、1-M6、2-f10H8等孔的孔位線
工序9．鉆 鉆、鉸2-f10H8孔；對(duì)線鉆M8底孔1個(gè)，再鉆M8底孔，锪f17′13孔；.對(duì)線鉆M6底孔，锪f11′4。
工序10．鉗 攻2-M8、1-M6等螺孔的螺紋；清除毛剌、銳角倒鈍
工序11．檢 成品檢驗(yàn)
入庫
第五章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“車床小刀架”零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
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(jī)械加工余量，工序尺寸
及毛坯尺寸如下：
考慮其加工長度為365,寬度為138,高度為46,54,為簡(jiǎn)化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接取加工長度為400,寬度為143,高度為50,59。除特殊幾個(gè)表面外，其余的表面粗糙度值為12.5,只需要要求粗加工，但考慮到有些面要求精度較高。為留有一定的加工余量，此時(shí)表面余量Z＝4mm,已能夠滿足加工要求。
第六章 確定切削和用量及基本工時(shí)
6.1 工序1. 劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。保證各個(gè)尺寸留有4mm的加工余量。
6.2工序2．銑 粗、精銑138×130、200×138、40×33的平面，翻轉(zhuǎn)裝夾，粗、精銑導(dǎo)軌頂面（即78×295平面），粗、精銑四周各面（即銑平面138×42,138×54,粗，精銑365×30的兩平面。
6.2.1粗銑138×130平面，同時(shí)檢驗(yàn)機(jī)床功率。
加工材料——HT200，200HBS鑄件
工件尺寸——寬度 為130,長度為138的平面
加工要求——用標(biāo)準(zhǔn)錐齒圓柱銑刀粗銑，加工余量h=3,用乳化液冷卻。機(jī) 床——XA6132型
試求：(1)刀具；
(2)切削用量；
(3)基本工時(shí)；
解：
1.選擇刀具
1)銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意選取，《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.1可作為參考，根據(jù)表3.1,銑削寬度ae<5mm時(shí)，直徑為d0＝80mm,ap≤70mm. (由于高速剛圓柱銑刀最大銑削深度為小于100,本工序的銑削深度為138,所以分兩次銑削)由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀，故齒數(shù)為Z=6(表3.9)； (2)銑刀幾何形狀（表3.2）：ra=15°,a0=12°。
2．選擇切削用量
(1)決定銑削寬度ae,由于加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)切完，則ae=h=3mm.
(2)決定每齒進(jìn)給量fz 根據(jù)X6132型銑床說明書，其功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根
據(jù)表3.3,fz=0.20～0.30mm/z,現(xiàn)取Fz=0.30mm/z
(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm,
鑲齒銑刀(do=80mm),刀具壽命T＝180min,(表3.8)；
(4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vr 切削速度vc可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也
可直接由表中查出。根據(jù)表3.9,當(dāng)do=80mm時(shí)，z=6,ap= 41～130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～
0.3mm時(shí),vc=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min。
各修正系數(shù)為：kmv=kmn=kmvf=1.0
Kbv=kbn=kvb=0.8～0.85，取0.8
故： vc=vikv=18×1.0×0.8＝14.4m/min
n=nikn=72×1.0×0.8＝57.6r/min
vi=vrikv=91×1.0×0.8＝72.8mm/min
根據(jù)XA6132機(jī)床說明書，選擇nc=60r/min,vfc=75mm/min 因此，切削速度和每齒進(jìn)給量為：
vc=∏d0nc/1000=3.14×80×60÷1000＝15m/min
fxc=vfc/ncz=75/(60×6)mm/z=0.21mm/z
(5)檢驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.28,當(dāng),ap=41～ 130mm,,ae=3mm,fz≤0.2～0.3mm時(shí),vi=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min時(shí)，Pct=1.1kw.
切削功率的修正系數(shù)kmpo=1.故實(shí)際的切削功率為：
Pcc=pct=1.1kw
根據(jù)XA6132型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為：
Pcm＝7.5×0.75kw=5.63kw
故pcc
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