車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)-相關(guān)資料2018

車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)-相關(guān)資料2018,車輛,制造,工藝學(xué),課程設(shè)計(jì),相關(guān),相干,資料 一、 課程設(shè)計(jì)目的與要求：車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)需完成東風(fēng)-12 手扶拖拉機(jī)變速箱殼體機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和專用夾具設(shè)計(jì)。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真、有計(jì)劃地、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是可靠的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)中是可行的。二、 設(shè)計(jì)課題：東風(fēng)—12 手扶拖拉機(jī)變速箱殼體機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì) （年產(chǎn) 2000 臺，備品率 6%） 三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求2．確定生產(chǎn)類型3．選擇毛坯4．制定工藝規(guī)程（1） 選擇加工方法（2） 確定工序順序和內(nèi)容（3） 選擇定位基準(zhǔn)（4） 選擇各工序所用機(jī)床（5） 確定主要表面加工余量，計(jì)算工序尺寸：① 所設(shè)計(jì)夾具的工序的加工表面總余量、各工序尺寸、公差和余量；② 其他主要加工表面的總余量；5．設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具四、 課程設(shè)計(jì)參考進(jìn)度1．9 月 3 日（周一）：集中輔導(dǎo)。2．9 月 4 日～5 日（周二～周三）：分析產(chǎn)品零件圖，確定生產(chǎn)類型，選擇毛坯；選擇加工方法，確定工序順序和內(nèi)容，選擇定位基準(zhǔn)，選擇各工序所用機(jī)床；確定主要表面的加工余量，計(jì)算工序尺寸。3．9 月 6 日（周四）：審查工藝方案。4．9 月 7 日～12 日（周五～下周三）：專用夾具設(shè)計(jì)，畫出指定工序的夾具總圖。5．9 月 13 日（周四）：整理說明書，準(zhǔn)備答辯。6．9 月 14 日（周五）：課程設(shè)計(jì)答辯。五、 主要參考資料教材：王寶璽. 汽車制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 參考書：[1] 王寶璽. 汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2] 曾東建. 汽車制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005[3] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2000[4] 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊[M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2006[5] 王光斗，王春福 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000河 北 工 業(yè) 大 學(xué)《車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》說明書班 級 學(xué)生姓名 發(fā)題日期 完成日期 指導(dǎo)教師 第一章 工藝規(guī)程制定的相關(guān)問題一、分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求參考資料：零件圖，課本（ 頁，箱體類零件加工，§8-3）253P1、分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)被加工零件變速箱屬于箱體零件。箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它的作用是將有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使這些零件保持正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)工作。對于汽車、拖拉機(jī)的箱體零件，按結(jié)構(gòu)形狀可分為兩大類。一類是回轉(zhuǎn)體型的殼體零件（某一輪廓線沿體內(nèi)某一軸線回轉(zhuǎn)而成，周向?qū)ΨQ的物體） ，如差速器殼體和汽車后橋殼體等；另一類是平面型箱體零件，如氣缸體、變速箱殼體等。箱體零件的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，尺寸較大，壁厚較薄。它需要加工的表面主要有平面和孔，且孔與平面的精度要求比較高故在加工中要采取相應(yīng)的措施以保證達(dá)到零件圖上各項(xiàng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)的要求。2、分析被加工零件的技術(shù)要求（按大張零件圖逐一說明）① 鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。 （進(jìn)行時(shí)效處理）② 軸線Ⅰ對Ⅱ、Ⅱ?qū)Β?、Ⅲ對Ⅳ、Ⅳ對Ⅴ、Ⅰ對Ⅴ、Ⅱ?qū)Β簟ⅱ駥ζ矫? M以及Ⅰ對平面 的平行度 0.04。Q③ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ必須位于直徑為 0.1mm、且分別平行于基準(zhǔn)軸線Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ的圓柱面內(nèi)。④ 平面 、 的平面度 0.03。NP⑤ 平面 、 的平行度 0.04。⑥ 平面 、 對平面 、 的垂直度 0.04。MS⑦ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ對平面 、 的垂直度 0.06。NP⑧ 向視圖兩定位銷孔 軸心連線與平面 的平行度 0.04。H310Ga?⑨ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ上的兩孔之同軸度為 0.02，軸線Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ上的兩孔之同軸度為 0.05。⑩ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上各孔的幾何形狀誤差為其公差的一半。? 面兩定位銷孔 、 向視圖兩定位銷孔 、 面定位銷M38Ga?H310Ga?P孔 以及 面、 面之定位銷孔 均由工藝保證與相連接箱體的相38Ga?PN10應(yīng)定位銷孔同心。? 尺寸 與內(nèi)壁軸線的對稱度 0.5。即：尺寸 的中心平面必16.0? 16.0?須位于距離為 0.5mm、且相對內(nèi)壁中心平面對稱配置的兩平行平面之間。? 所有螺孔與未注中心距公差的孔的位置度 0.3。? 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ兩端孔外側(cè)未注明倒角為 ，軸線?451?Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ兩端孔外側(cè)倒角為 。?45.0?? 所有螺孔锪 錐孔至螺紋外徑。?9? 及以下各項(xiàng)與圖紙所寫相同。3、 審查被加工零件的機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性首先要看懂零件圖，然后找出所有的加工表面。變速箱體零件的加工表面主要為軸承孔和平面。以下逐項(xiàng)舉例分析：① Ⅰ—Ⅸ軸承孔和撥叉軸孔舉例：如第一孔 （ 、 兩平面尺寸相同，均為 ） 。它的含義：D62?NPD62?公稱直徑為 62mm，2 級精度第一種動配合的孔（基軸制的孔公差帶） 。 如按新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)寫為 ，即 。這個(gè)公差由?金屬機(jī)械加工工藝7H03.62???人員手冊?查得。新舊國標(biāo)對照表可由?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?查得。面 面PN其它： Ⅱ孔 D80?D62?7H7H03.? 03.?Ⅲ孔 D47?D52?H7H025.? 03.?其余的孔依次進(jìn)行新舊標(biāo)準(zhǔn)對照，可查出相應(yīng)的新標(biāo)準(zhǔn)值來。② 主要加工平面： 、 、 、 、 ， （此外還有放油孔斜面 ）MSNPQ26?③ 定位銷孔（裝配、定位的基準(zhǔn)）如 面上 ，其含義：直徑為 8mm，3 級精度第一種過渡)8(3203.25??Ga配合的孔，新標(biāo)準(zhǔn) 。N④ 螺紋孔（起連接作用，應(yīng)找出各自的規(guī)格、數(shù)量等）如 平面上有 均布。 的含義是：外徑為 6mm 的粗牙普通螺紋。N63M?寫成工序文字時(shí)，如下：鉆 N 面 螺紋底孔。63?二、確定生產(chǎn)類型參考資料：課本（ 頁，表 7-3） ，根據(jù)如下公式計(jì)算：204P)1(baQnN??零 件—— 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）零 件—— 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/年）—— 每臺產(chǎn)品所含的零件數(shù)（件/臺）n—— 備品率（取 6%）a—— 廢品率（取 6%）b )(247%)61(20件零 件 ?????N拖拉機(jī)屬小型機(jī)械，每年 500—5000 臺屬中批生產(chǎn)，因此本設(shè)計(jì)中生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。三、選擇毛坯參考資料：課本（ 頁，§7-2）213P零件圖要求箱體材料為 ，20—最低抗拉強(qiáng)度，40—最低抗彎強(qiáng)度； 具40?HT HT有較好的耐磨性、減震性、鑄造性和易切削性，比較適合作變速箱體。又由課本 頁表204P7-4 知，應(yīng)選用金屬模鑄造。四、制定工藝規(guī)程由于該變速箱的生產(chǎn)屬于中批生產(chǎn)，因此確定加工過程時(shí)應(yīng)以通用機(jī)床為主，加之專用夾具。1、 選擇加工方法參考資料：課本（ 頁，§7-3） ，并結(jié)合工藝實(shí)習(xí)時(shí)工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況。216P任何復(fù)雜的表面都是由若干個(gè)簡單的幾何表面（外圓柱面、孔、平面及成行表面）組合而成的。零件的加工，實(shí)質(zhì)上就是這些簡單幾何表面加工的組合。選擇加工方法應(yīng)注意如下三方面內(nèi)容：① 不同零件的加工表面，應(yīng)該采用不同的加工方法例如同樣是平面，箱體零件平面多采用銑削加工；而盤狀、桿狀零件的平面通常用車削加工，這是由零件結(jié)構(gòu)形狀和表面特點(diǎn)決定的。② 某一相同表面的加工，其途徑不是唯一的，即：要達(dá)到某一加工面的精度要求，所選用的加工方法可以有多種。例如，加工一個(gè)直徑 ，表面粗糙度為 的孔，可有下列三種方m35?8.0Ra法：ⅰ 鉆—擴(kuò)—鉸； ⅱ 鉆—拉； ⅲ 鉆—粗鏜—半精鏜—精鏜具體選擇哪種方案，可根據(jù)廠里設(shè)備情況，綜合生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性來決定加工方法。③ 所選用的加工方法要和生產(chǎn)類型相適應(yīng)（采用通用機(jī)床，輔以專用夾具）下面列舉各類型表面的加工方法：例 1：軸承孔Ⅰ ，▽ （新舊標(biāo)準(zhǔn)換算見附表 1）762H?2.3Ra?查閱?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?中“孔加工精度”可知精鏜能達(dá)到 7 級精度，則孔 1 可按如下工序加工：粗鏜—半精鏜—精鏜，Ⅰ至Ⅴ孔均采用此方法。例 2：撥叉軸孔Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ （ ） ，▽614D?12.04???H3.65Ra?查閱課本 頁，表 7-9“孔的加工方案 ”確定加工方法：鉆—鉸。218P例 3：平面 、 、 的加工精度均為▽ ， 、 面均為▽NM3.65RaQS5.4Ra?先根據(jù)表面粗糙度選定一加工方案，或先根據(jù)加工的尺寸精度選擇一加工方案，然后再驗(yàn)證是否能保證另一要求。由工藝手冊中各機(jī)械結(jié)構(gòu)方法所能達(dá)到的零件表面粗糙度可確定平面的加工：粗銑—精銑（ 面可只粗銑一次） 。S照此，我們能確定出所有加工表面的加工方法。2、 確定加工順序參閱課本 加工順序的安排。加工順序的安排對保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率20P和降低成本都有重要的作用，是擬定工藝路線的關(guān)鍵之一。① 切削加工順序的安排a) 先粗后精b) 先主后次c) 先面后孔d) 先基準(zhǔn)后其它② 確定加工順序時(shí)需注意如下問題a) 孔的加工問題：采用臥式鏜床（普通機(jī)床） ，配以專用夾具。（適用于中批）由于該箱體零件同軸線上孔的同軸度要求較高，故鏜孔時(shí)應(yīng)采用前后雙導(dǎo)向鏜桿。 （見圖 1）由上圖可見，由于同一軸線上兩個(gè)孔的同軸度要求較高，故應(yīng)在一次鏜削中加工出來兩個(gè)孔，但會出現(xiàn)如下兩個(gè)問題：圖一 前后雙導(dǎo)向鏜桿加工簡圖1、4 倒角刀 2、3 鏜刀 5 鏜模支架 6 鏜套 7 襯套 8 待加工零件ⅰ前面的鏜刀Ⅱ必須能通過工件上后面的孔 。 （當(dāng) 時(shí)）1D21?ⅱ鏜刀Ⅰ、Ⅱ必須都能穿過鏜套孔。解決問題ⅰ的方法：A． 設(shè)計(jì)工件的抬起機(jī)構(gòu)，即在引進(jìn)鏜桿之前，先讓工件抬起，使鏜桿的中心線相對低于工件孔的中心線，這樣可使鏜刀順利通過工件孔。當(dāng)鏜刀引進(jìn)到位后，再操縱抬起機(jī)構(gòu)，使工件回到原始位置。B． 設(shè)計(jì)伸縮式刀具，使鏜刀能伸能縮（設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少） 。C． 裝鏜桿時(shí)，先單獨(dú)將鏜桿伸進(jìn)零件中，然后再與機(jī)床連接。 （中批生產(chǎn)中常用方法） 。解決問題ⅱ的方法：A． 在鏜套上開槽，使鏜刀刀桿引進(jìn)時(shí)鏜刀正好從槽中通過。 （大批生產(chǎn)適用方法）B． 鏜套做成快換式，裝鏜桿時(shí)，先將鏜桿伸進(jìn)去，然后再裝鏜套。b) 孔的倒角問題一般應(yīng)將孔的倒角安排在半精鏜之后、精鏜之前進(jìn)行，所以在半精鏜時(shí)，可在鏜桿上同時(shí)裝上倒角刀，一次倒出。c) Ⅰ至Ⅴ孔為鑄孔，其余都不是鑄孔，故安排加工時(shí)應(yīng)注意。d) Ⅰ至Ⅴ孔的加工順序問題加工方法如下：A． 五個(gè)孔在同一工序中完成，占用機(jī)床少、工序集中、投資小，且便于保證各孔之間的位置公差。B． 五個(gè)孔不在同一工序中完成。這樣做有兩個(gè)好處，其一：克服了由于孔Ⅰ、Ⅱ距離太近，鏜模支架上相應(yīng)孔之間的壁厚太小易影響加工精度的問題；其二：由于孔Ⅱ、Ⅲ在 、 兩平面上直PN徑不同，且遞增方向相反，即孔Ⅱ在 面為 ， 面為 ，而80?62?孔Ⅲ在 面為 ， 面為 。如果安排在一個(gè)工序里加工，就P47?N52?增加了確定鏜桿直徑時(shí)的難度，也就是說如果從一面將五個(gè)孔在一個(gè)工序中加工出來，將有一個(gè)孔的加工是從孔半徑小的一面引刀，此時(shí)，驗(yàn)算鏜桿的通過性時(shí)許認(rèn)真謹(jǐn)慎。推薦采用五孔分開加工的方法。e) 面的加工問題S由于此面不是敞露的面，加工時(shí)要注意機(jī)床的選擇和工件的位置，即要注意刀具的進(jìn)給方向。3、 選擇定位基準(zhǔn)可參閱課本 頁，§7-3214P選擇定位基準(zhǔn)時(shí)先要分析各個(gè)加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，再遵循粗精基準(zhǔn)的選擇原則來確定定位基準(zhǔn)。必須注意：此零件上無工藝孔，如果采用一面兩孔定位，須提前加工定位孔（因增加了工序，不合適） 。可以考慮用三個(gè)互相垂直的平面作定位時(shí)的精基準(zhǔn)； 向視圖尺寸 內(nèi)壁與 、 兩平面有對稱度要求，可以內(nèi)壁作為粗基準(zhǔn)。H16.0?PN4、 選擇機(jī)床參閱?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊?或?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?，寫出各個(gè)工序加工時(shí)的機(jī)床名稱和型號。5、 確定主要加工表面的加工余量和工序尺寸參閱?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊?確定某一加工表面的加工余量時(shí)，首先要確定此加工面如下各項(xiàng)內(nèi)容：① 精度等級：每一個(gè)精度等級都有相應(yīng)的機(jī)加工余量、尺寸偏差。同學(xué)查表之前，一定要閱讀有關(guān)說明。對于中批生產(chǎn)所用的灰鑄鐵件，一般為 2 級精度。1 級鑄件對尺寸精度及表面精度要求很高，適用于大批生產(chǎn)。② 鑄件最大尺寸：只長、寬、高中的最大值（并不一定是零件圖上所標(biāo)的最大尺寸） 。③ 公稱尺寸：零件圖上標(biāo)出的兩個(gè)加工表面之間的最大距離，或從中心線、基準(zhǔn)面至加工表面之間的尺寸。如在同一方向上有若干個(gè)尺寸，應(yīng)取最大的作公稱尺寸。 （孔的公稱尺寸為孔的直徑）④ 澆注位置：該加工表面在澆注時(shí)所處的位置（包括頂面、側(cè)面和底面） ，本次設(shè)計(jì)的零件，澆注時(shí) 為底面， 、 為側(cè)面。MPN下面分別舉出平面和孔的加工余量及工序尺寸是如何確定的：例 1：確定 面加工余量和公差M鑄件最大尺寸：長 （根據(jù)主視、俯視、A—A 剖5.397)1024(5.387???視圖得出）公稱尺寸： （由 面及Ⅴ孔標(biāo)出的尺寸 是兩加工面之間最大的尺19寸）澆注位置：底面由手冊可查得：公稱總余量為 ，尺寸偏差為m5.4m2.1?∴ 面的總余量為 M21??MZ即鑄件毛坯 面至Ⅴ孔尺寸應(yīng)為 。.03由手冊中“平面的铇、銑、磨、刮加工余量”查得精銑 面的加工余量為M，則粗銑 面后的加工余量=毛坯余量-精銑余量,即mZM0.51??精面粗銑后要留有余量 。故粗銑 面由 至m5.1m2.1503?，精銑 面由 至 。5.02? .02?9∴ 面的加工余量及公差如下： m1.51.30???精 銑粗 銑毛 坯例 2：確定孔 的加工余量和公差D8?由手冊可查知：鑄孔的機(jī)械加工余量，不管其所在位置如何，均采用各級的頂面的加工余量。最大尺寸： 公稱尺寸：m5.397m82查得 （單邊） ，則直徑上應(yīng)為 ；偏差為Z?10m0.1?∴ ，則毛坯孔直徑應(yīng)為0.182?? .7?相應(yīng)其它孔的毛坯直徑：Ⅰ孔 Z5262??孔 8?m010180??孔 47?mZm8.098.0347????以上各孔均由毛坯經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜后達(dá)到圖紙標(biāo)注的尺寸，∴各孔在各工序中的加工余量和公差由手冊查知： 0.30.24.0 66136??????????? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯 0.30.24.0 879578702 ??? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯 0.270.1743.0 4465.38 ???? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯0.30.24.0 515543 ????????? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯面N同理，我們可以確定出其它各個(gè)加工表面的加工總余量、工序尺寸和偏差。注意：設(shè)計(jì)說明書中的工藝規(guī)程形式應(yīng)按如下表格制訂序號 工序和工步名稱 定位基準(zhǔn)機(jī)床名稱（型號）工序 工步附表 1：表面精度新舊標(biāo)準(zhǔn)對照表（ 值一般分兩個(gè)系列，應(yīng)優(yōu)選第一系列，如表中所列）Ra新Ra100 50 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025 0.012舊▽ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14第二章 專用夾具設(shè)計(jì)專用夾具是指專門為某一種工件的某一工序設(shè)計(jì)、制造的夾具。它一般不考慮通用性，以便所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、操作迅速和維修方便。在產(chǎn)品固定和工藝過程穩(wěn)定的大、中批生產(chǎn)中廣泛使用。在設(shè)計(jì)東風(fēng)－12 手扶拖拉機(jī)變速箱精鏜軸承孔工序的專用夾具時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：一、限制自由度的問題為了保證零件圖的設(shè)計(jì)要求，在對工件進(jìn)行機(jī)械加工之前，必須限制工件的某些乃至全部自由度，也就是說，設(shè)計(jì)某一指定工序的專用夾具時(shí)，先要根據(jù)這一工序的加工要求確定需要限制的自由度，進(jìn)而選擇合適的定位方式和定位元件，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾?，決不允許出現(xiàn)欠定位。1、合適的定位方式，主要指的是定位基準(zhǔn)的選擇。就箱體零件而言，常用的定位方式有兩種：“一面雙孔”定位和“三面”定位。對于此箱體，其上無機(jī)加工時(shí)定位用的工藝孔，故最好用三個(gè)互相垂直的平面作定位基準(zhǔn)面。2、適當(dāng)?shù)牟贾茫傅氖侵饕ㄎ换鶞?zhǔn)面（第一定位基準(zhǔn)面）布置定位元件后要限制三個(gè)自由度；導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面（第二定位基準(zhǔn)面）要限制兩個(gè)自由度，且最好有一轉(zhuǎn)動自由度；點(diǎn)定位基準(zhǔn)面（第三定位基準(zhǔn)面）只限制一個(gè)移動的自由度。二、定位元件的選擇定位元件的結(jié)構(gòu)形狀必須與工件定位面的形狀相適應(yīng)，即定位元件要合適。定位元件多已標(biāo)準(zhǔn)化。如選擇三個(gè)互相垂直的平面作定位基準(zhǔn)面時(shí)，可以選以下定位元件：支承釘：可以參看教材，夾具手冊 P271 和工藝手冊 P506。支承板：可以參看教材，夾具手冊 P272 和工藝手冊 P507。如用“一面雙孔”定位，則參看夾具手冊 P20，P261-264，工藝手冊 P500-503。注：1 此處所說的教材指的是《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 、 《汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué)》 ，夾具手冊指的是《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 第二版，工藝手冊指的是《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 年出版，下同。2 有關(guān)鏜床夾具設(shè)計(jì)的資料很多，大家也可以參看其它有關(guān)的資料。三、導(dǎo)向元件的選擇根據(jù)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)及零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（孔多，且孔本身的尺寸精度及孔與孔之間、孔與面之間的位置精度要求高） ，主要孔的加工應(yīng)在鏜床上進(jìn)行，即用通用鏜床配以專用夾具（鏜模）對主要孔進(jìn)行加工。關(guān)于鏜模加工的例子，大家可參看教材或其他資料。鏜模的構(gòu)造及組成，可參看夾具手冊，鏜套是標(biāo)準(zhǔn)件，可參看夾具手冊 P301-302，應(yīng)用圖例可參看夾具手冊 P465。為保護(hù)支架上孔的導(dǎo)向精度，鏜套外應(yīng)加襯套，襯套也是標(biāo)準(zhǔn)件，可參看夾具手冊P309。常用的鏜套結(jié)構(gòu)有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種，由于是中批生產(chǎn)，且夾具外形尺寸不大（因工件較?。?，以采用固定式為宜，因軸承孔之間的尺寸精度及同一軸線上孔的同軸度要求較高，以采用前后雙導(dǎo)向?yàn)榧?。有關(guān)固定式鏜套的結(jié)構(gòu)及其布置，參看夾具手冊。鏜套的壓緊螺釘，參看夾具手冊P311。如鏜套的壓緊螺釘不合適，也可選其它形式的螺釘（如階形螺釘） ，也可自己設(shè)計(jì)。階形螺釘已標(biāo)準(zhǔn)化，參看夾具手冊 P348。四、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)是夾具中的一個(gè)很重要的組成部分，類型很多，根據(jù)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)并考慮到夾緊穩(wěn)定、可靠、簡單，可以考慮使用手動的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，其典型構(gòu)造可參看夾具手冊 P52-70，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工時(shí)放置的可能位置，建議使用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。有關(guān)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)各元件的標(biāo)準(zhǔn)，可參看夾具手冊 P324-414，應(yīng)用圖例可參看夾具手冊 P465-474，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，當(dāng)然，如標(biāo)準(zhǔn)件不合適，應(yīng)自行設(shè)計(jì)。如把夾緊機(jī)構(gòu)布置在鏜模支架上，則應(yīng)考慮在支架上設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的加強(qiáng)筋，以提高其剛性，保證鏜套的導(dǎo)向精度。五、鏜桿關(guān)于鏜桿的結(jié)構(gòu)、材料、與主軸的連接等問題，可參看有關(guān)資料，在這里主要介紹一下確定其直徑時(shí)應(yīng)注意的問題。1、鏜桿直徑的確定確定鏜桿直徑時(shí)，應(yīng)考慮到鏜桿的剛度和鏜孔時(shí)鏜桿和工件孔之間應(yīng)留有足夠的容屑空間?？砂匆韵氯我庖环N方法確定：①按經(jīng)驗(yàn)公式 ，初步定出 ，其中 為鏜桿直徑， 為鏜孔直徑。(0.68)dD?:dD然后用鏜套內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸進(jìn)行圓整。②參考有關(guān)表格確定，如夾具手冊 P640 T3-4-3。但一般情況下鏜桿直徑應(yīng)大于25mm，特殊情況下不得小于 15mm，直徑大于 80mm 時(shí)，應(yīng)制成空心的。2、注意事項(xiàng)①若采用預(yù)先調(diào)整好幾把單刃刀具鏜削同一軸線上直徑相同的兩孔或鏜削同一軸線上直徑不同，但相差不大的兩個(gè)孔時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算前面的鏜刀能否通過后面的襯套內(nèi)孔及零件上的底孔，其驗(yàn)算公式參看有關(guān)資料。②對于同軸線上不同直徑的兩孔（如Ⅱ、Ⅲ軸承孔） ，加工直徑相差較大，則可考慮采用階梯鏜桿。階梯鏜桿結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故一般情況下應(yīng)盡量避免使用。③夾具總圖上不畫鏜桿。六、鏜模支架支架是鏜模上的關(guān)鍵元件，是非標(biāo)件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，有較高的精度以及精度的長期穩(wěn)定性，材料多為鑄鐵（一般為 HT200） 。設(shè)計(jì)時(shí)可參看夾具手冊 P642-643。七、底座（夾具體）鏜模底座也是非標(biāo)件，該零件要承受夾具上所有元件的重量以及加工過程中的切削力。為了提高其剛度和強(qiáng)度，除了選取適當(dāng)?shù)谋诤褚酝?，還要合理布置加強(qiáng)筋，以減小變形。加強(qiáng)筋常采用十字形，并使筋與筋之間的距離相等，以易于鑄造。設(shè)計(jì)時(shí)，可參看夾具手冊 P642-643。除此之外，還有以下幾點(diǎn)提請注意：1、底座的壁厚一般取 20-25mm，十字筋厚一般取 15-20mm，十字筋高度一般取壁厚的0.7-0.9 倍，筋條間距一般為 100 100，對于我們所設(shè)計(jì)的夾具，因比較小，故壁厚、筋?厚可取下限值。2、應(yīng)有找正基面。定向精度要求高的夾具和重型夾具，不宜用定位鍵，而是在夾具體上加工出一窄長平面作為找正基面，來校正夾具的安裝位置。3、底座上與機(jī)床工作臺面相鄰 T 形槽垂直方向兩座耳間的距離一定為機(jī)床工作臺面兩相鄰 T 形槽距離的整數(shù)倍，否則不能安裝。有關(guān)機(jī)床工作臺面 T 形槽的參數(shù)可參看夾具手冊 P707。4、必要時(shí)，在底座上應(yīng)設(shè)置供起吊用的吊環(huán)螺釘或起重螺栓。八、輔助支承如果為了提高定位的穩(wěn)定性用輔助支承的話，可參看教材。輔助支承的應(yīng)用圖例，參看夾具手冊 P464，各種元件，參看夾具手冊 P288-295。九、夾具總圖及零件圖繪制夾具總圖和零件圖的方法可參看教材，需要注意和說明的是1、按 的比例繪制總圖。零件圖可根據(jù)情況確定，最好用 的比例。:2 1:2、是否畫草圖由大家自行決定。3、總圖的主視圖，一般應(yīng)以操作時(shí)操作者對著的方向?yàn)橹饕晥D方向，如選其它方向作為主視圖方向也可以。除主視圖外，再適當(dāng)配置其它視圖，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少，但必須將結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。4、繪制總圖的順序是，先用雙點(diǎn)劃線繪出工作的輪廓外形和主要表面，圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊機(jī)構(gòu)、支架及其它元件、裝置，最后繪制出夾具體及連接件，把夾具的各組成元件、裝置連成一體。 （工件應(yīng)看作是“透明體” ，所畫的工件輪廓線與夾具的任何線條彼此獨(dú)立，不相互干涉） 。5、夾緊元件要畫出夾緊、松開兩個(gè)極限位置（夾緊時(shí)用實(shí)線畫，松開時(shí)用雙點(diǎn)劃線畫）。6、總圖和零件圖中所有符號、數(shù)字、線條一定要符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7、盡量使用標(biāo)準(zhǔn)元件和機(jī)構(gòu)，以降低成本，縮短制造周期。8、尺寸相同的結(jié)構(gòu)（如尺寸相同的導(dǎo)向部分）可以只剖一處，但必須剖一處。9、主要技術(shù)要求夾具設(shè)計(jì)中，除了規(guī)定有關(guān)尺寸精度外，還要制訂有關(guān)元件之間，各元件的有關(guān)表面之間的相互位置精度，以保證整個(gè)夾具的工作精度。這些相互位置精度要求，習(xí)慣上稱為技術(shù)要求（或技術(shù)條件） 。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注哪些技術(shù)要求呢？大家可參看夾具手冊P235-245。對于夾具圖的技術(shù)要求，凡與工件加工要求有直接關(guān)系者，其位置公差應(yīng)取工件加工技術(shù)要求所規(guī)定數(shù)值的 1/5-1/2，若與工件加工要求無直接關(guān)系，可在有關(guān)夾具設(shè)計(jì)手冊中推薦的值中選?。ㄒ娤旅嫱扑]值） 。對于此鏜床夾具，建議寫以下幾方面技術(shù)要求：①各支承板工作表面（如使用支承板的話）應(yīng)該在同一平面內(nèi)，允差≤0.02mm。②定位面 A 對 B（B 為夾具的安裝基面，見圖一所示）的平行度公差≤0.02/100。③鏜套軸線×××對定位元件定位面 A（見圖一）的平行度公差為×××（建議取工件相應(yīng)公差的 1/5-1/2，具體取多少，在此范圍內(nèi)由大家自行決定，當(dāng)然，應(yīng)是某一具體數(shù)值） 。所謂工件的相應(yīng)公差乃指與該鏜套相對應(yīng)的被加工孔對定位基面的平行度或垂直度公差。例如，鏜軸承孔Ⅰ，若選 M 面（見零件圖）為定位基準(zhǔn)，由技術(shù)要求知，Ⅰ對平面 M的平行度公差為 0.04/100，那么，加工軸承孔Ⅰ的鏜套軸線對定位元件所確定的定位面 A的平行度公差應(yīng)取 0.04/100 的 1/5-1/2，例如，取 0.04/100 的 1/4 時(shí)，則此項(xiàng)技術(shù)要求可寫為：鏜套軸線 對定位面 A 的平行度公差為 0.01/100。如果零件圖上未提零件的1O孔到定位面的位置要求，夾具圖上也要標(biāo)注，具體值可按以下推薦值中的第（2）條選取。注：如果工件圖上沒有標(biāo)注有關(guān)要求的公差時(shí)，可按以下推薦值進(jìn)行標(biāo)注。鏜模的主要技術(shù)要求，一般應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：（1）定位面對夾具安裝基面的平行度或垂直度（一般取 0.01mm） 。（2）鏜套中心線對定位面的平行度或垂直度（一般取 0.01-0.02mm） 。（3）鏜套軸線對找正基面的平行度或垂直度（一般取 0.01-0.02mm） 。（4）同軸線鏜套的同軸度（精鏜時(shí)為 0.005-0.01mm；粗鏜時(shí)為 0.01-0.02mm） 。（5）各鏜套間的平行度或垂直度（一般為 0.01-0.02mm） 。（6）定位面的直線度、平面度或位置精度要求（一般為 0.01mm） 。④各鏜套軸線與找正基面的平行度或垂直度公差應(yīng)為 0.01mm（或 0.02mm） 。對于專用夾具中非標(biāo)零件的公差和技術(shù)要求可參看 GB2259-80 或 GB/T2259-91 修訂標(biāo)準(zhǔn)中的具體規(guī)定；夾具標(biāo)準(zhǔn)零件及部件的技術(shù)要求可參看 GB/T2148-2258，GB/T2262-2269中的具體規(guī)定。⑤鏜套軸線之間的平行度公差為×××（取技術(shù)要求中相應(yīng)孔之間平行度公差的（1/5-1/2） 。例如，Ⅳ、Ⅴ軸承孔之間的平行度公差為 0.04，那么，Ⅳ、Ⅴ鏜套軸線之間的平行度公差應(yīng)小于 0.04 的（1/5-1/2） 。例如，取 0.04 的 1/2 時(shí)，則此項(xiàng)技術(shù)要求可寫為：鏜套軸線Ⅳ、Ⅴ之間的平行度公差為 0.02：100。對于未提出兩鏜套之間平行度要求的，則應(yīng)按第（5）條確定，取為 0.01-0.02mm。⑥兩端鏜套的同軸度公差為×××（根據(jù)零件圖第 9 條技術(shù)要求確定，可取相應(yīng)孔同軸度公差的 1/5-1/2。圖二 夾具總圖示意10、總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸（5 類）①夾具的輪廓尺寸。一般是指夾具最大外形輪廓尺寸，當(dāng)夾具上有可動部分時(shí)，應(yīng)包括可動部分處于極限位置時(shí)所占的空間尺寸。②配合尺寸。如鏜套與襯套、襯套與襯套座孔、支承釘、定位銷與夾具體的配合尺寸等。究竟采用何種配合，大家可參看夾具手冊 P230-235。③安裝尺寸。是指確定有關(guān)部分之間的正確位置，如鏜模支架與夾具體之間的位置，夾具在機(jī)床上的正確位置的尺寸。④檢驗(yàn)尺寸。夾具裝在機(jī)床的工作臺上后，要進(jìn)行檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)各導(dǎo)向元件之間以及導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸是否能滿足零件圖的尺寸要求。比如，鏜套軸線之間，鏜套軸線與夾具體上定位元件（或與定位元件所確定的定位面）之間的尺寸就屬于檢驗(yàn)尺寸。檢驗(yàn)尺寸的公稱尺寸可由零件圖上直接查到或經(jīng)過簡單的三角計(jì)算就可確定，但其公差，有些可由零件圖確定，有些則要經(jīng)過尺寸鏈的計(jì)算，無論是通過什么途徑得出的公差，檢驗(yàn)尺寸的公差應(yīng)取零件相應(yīng)公差的 1/5-1/2，最常用的是 1/3-1/2。如果零件圖上的尺寸為自由尺寸，則與自由尺寸相對應(yīng)的檢驗(yàn)尺寸的公差一般取自由尺寸公差的 1/5。圖一中示出了設(shè)計(jì)精鏜Ⅰ、Ⅵ孔工序的專用夾具時(shí)，如采用如圖所示的定位方案，則； ； ； 即為部分檢驗(yàn)尺寸，其中，1/2LT?2/L3/2LT?4/L應(yīng)取零件相應(yīng)公差的 1/5-1/2。1234,,⑤特征尺寸。如鏜套的直徑尺寸或畫出鏜桿以后標(biāo)出配合尺寸等。注：（1）夾具設(shè)計(jì)中不論工件尺寸公差是單向還是雙向分布，都應(yīng)改為中間尺寸作為基本尺寸和雙向?qū)ΨQ分布的公差。這個(gè)改后的中間尺寸，就作為夾具上相應(yīng)的基本尺寸，然后根據(jù)工件要求，規(guī)定夾具的制造公差。例如，工件尺寸公差為 ，應(yīng)改為0.85?； 應(yīng)改為 ； 應(yīng)改為 。如工件兩孔中心距尺50.4?0.827?.503?0.256?9.61?寸為 ，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，先將此尺寸改為 ，250.5 作為夾具上的基本尺寸，.1公差取 的 1/3，即 ，則夾具上應(yīng)標(biāo)注的尺寸為 。1250.（2）由于誤差的分析計(jì)算還很不完善，因此在制訂這類夾具公差時(shí)，不能采用分析計(jì)算法，而多數(shù)仍用經(jīng)驗(yàn)公式來確定，即一般取夾具的公差為工件相應(yīng)工序尺寸公差的 1/5-1/2。在具體選取時(shí)，則必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小以及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進(jìn)行細(xì)致分析和全面考慮。通常有下列規(guī)律可循。①當(dāng)工件的加工精度要求較高時(shí)，若夾具公差取得過小，將造成夾具難以制造，甚至無法制造。這時(shí)可使夾具公差所占比例略大些。反之，當(dāng)工件加工精度低時(shí)，夾具公差所占比例可適當(dāng)取小些。②當(dāng)工件的生產(chǎn)批量大時(shí)，為了保證夾具的使用壽命，這時(shí)夾具公差宜取小些，以增大夾具的磨損公差；而當(dāng)工件的生產(chǎn)批量小時(shí)，此時(shí)夾具使用壽命問題并不突出，為了便于制造，夾具公差可取大些。③若工廠制造夾具的技術(shù)水平較高，則夾具公差可取小些。④凡與工件技術(shù)要求有關(guān)的夾具技術(shù)要求，其公差數(shù)值，同樣按工件相應(yīng)技術(shù)要求公差的 1/5-1/2 選取。若工件沒有指出具體技術(shù)要求時(shí)，可參考下列數(shù)值選?。和黄矫嫔系闹С嗅敾蛑С邪宓钠矫娑裙顬?0.02mm；定位面對夾具安裝基面的平行度或垂直度在100mm 內(nèi)公差為 0.02mm。11、明細(xì)表表的格式按機(jī)械制圖的規(guī)定格式。表中，要包括零件號、數(shù)量、名稱、材料、標(biāo)準(zhǔn)號等（標(biāo)準(zhǔn)件要寫出標(biāo)準(zhǔn)代號，非標(biāo)準(zhǔn)件也要注明自制或外協(xié)等） 。十、尺寸換算無論是五個(gè)大軸承孔在一道工序還是將五個(gè)大軸承孔分成幾道工序來加工，都必須進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算，重新確定有關(guān)尺寸的公差，以滿足設(shè)計(jì)尺寸的要求。大家在制定工藝規(guī)程時(shí)已對五個(gè)大軸承孔的加工進(jìn)行了劃分，今以加工Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ為一道工序，加工Ⅱ、Ⅳ為另一道工序，且工件以 M、Q、P（或 N）三個(gè)互相垂直的面為定位基準(zhǔn)面為例，討論有關(guān)尺寸鏈的計(jì)算問題。我們先將各軸承孔之間的相對位置以簡圖示出。圖三 軸承 孔位置簡圖MQXYⅠⅡⅢⅣⅤⅥ1997847.50?78.50?78.50?68R.9870.9?R6R61.8由于是兩道工序，即用兩個(gè)鏜模來加工，所以我們無法確定鏜套中心Ⅱ與Ⅰ之間的尺寸，必須通過直接保證鏜套中心Ⅰ、Ⅱ分別與 Q 面的尺寸來間接保證Ⅰ和Ⅱ孔中心距的設(shè)計(jì)要求，即直接保證Ⅰ、Ⅱ與定位基準(zhǔn)面的尺寸來間接保證Ⅰ、Ⅱ之中心距的要求。由圖三， 是間接保證的設(shè)計(jì)尺寸，故以 為封閉環(huán)，可得尺寸鏈X???X???(1)其中 和 是組成環(huán)。由極值法，封閉環(huán)公差是所有組成環(huán)公差之和，即X??，按等公差分配，則 ，所以0.16T?????? 0.8XT???47.5??2X?由于孔Ⅲ是在第一道工序加工的，Ⅲ與Ⅱ之間的尺寸也是間接保證的，故又可得以XⅡ－Ⅲ 為封閉環(huán)的尺寸鏈(2)同理，由極值法， 按等公差分配，我們分別以其余間接保證的設(shè)計(jì)尺寸為封閉環(huán)，列出其余尺寸鏈如下（在每個(gè)尺寸鏈中，帶“√”的尺寸為封閉環(huán)） 。(3) (4) (5) (6) (7) (8)(9) (10) (11)(12) (13) (14)分別解從（3）－（14）12 個(gè)尺寸鏈，加之從尺寸鏈（1） 、 （2）解出的結(jié)果，共計(jì)可解出多個(gè) T 值，分別取各個(gè) TX值中最小值.例如解出了 2 個(gè) ，但標(biāo)注檢驗(yàn)尺寸時(shí)，其公XT?差只能取 2 個(gè) 中的小者的 1/5-1/2，只有這樣，才能同時(shí)滿足兩個(gè)尺寸鏈的要求。其余X?TX值的取法也是如此。即，將來在工序圖上標(biāo)注工序尺寸時(shí)，只能取 2 個(gè) TX中的小者，在夾具圖上標(biāo)注檢驗(yàn)尺寸時(shí)，檢驗(yàn)尺寸的公差只能取 TX中小者的 1/5-1/2。由于孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在同一直線上，故必須從解出的 3 個(gè) TY值中取最小者。注：（1）將五個(gè)軸承孔分成幾道工序加工時(shí)，分法不同，所需計(jì)算的尺寸鏈的個(gè)數(shù)也不同，不要丟掉應(yīng)計(jì)算的尺寸鏈。（2）計(jì)算時(shí)，其結(jié)果保留三位小數(shù)。封面后，按順序包括以下內(nèi)容：目錄、任務(wù)書、產(chǎn)品零件圖、正文、參考資料。關(guān)于正文，原則上要參照任務(wù)書上的一、二、三來寫，設(shè)計(jì)內(nèi)容中所列各項(xiàng)要有論證或計(jì)算。一、 課程設(shè)計(jì)目的與要求：車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)需完成東風(fēng)-12 手扶拖拉機(jī)變速箱殼體機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和專用夾具設(shè)計(jì)。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真、有計(jì)劃地、按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生必須以負(fù)責(zé)的態(tài)度對待自己所作的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，注意理論與實(shí)踐的結(jié)合，以期使整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是可靠的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，在生產(chǎn)中是可行的。二、 設(shè)計(jì)課題：東風(fēng)—12 手扶拖拉機(jī)變速箱殼體機(jī)械加工工藝規(guī)程和專用夾具設(shè)計(jì) （年產(chǎn) 2000 臺，備品率 6%） 三、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)要求2．確定生產(chǎn)類型3．選擇毛坯4．制定工藝規(guī)程（1） 選擇加工方法（2） 確定工序順序和內(nèi)容（3） 選擇定位基準(zhǔn)（4） 選擇各工序所用機(jī)床（5） 確定主要表面加工余量，計(jì)算工序尺寸：① 所設(shè)計(jì)夾具的工序的加工表面總余量、各工序尺寸、公差和余量；② 其他主要加工表面的總余量；5．設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具四、 課程設(shè)計(jì)參考進(jìn)度1．9 月 3 日（周一）：集中輔導(dǎo)。2．9 月 4 日～5 日（周二～周三）：分析產(chǎn)品零件圖，確定生產(chǎn)類型，選擇毛坯；選擇加工方法，確定工序順序和內(nèi)容，選擇定位基準(zhǔn)，選擇各工序所用機(jī)床；確定主要表面的加工余量，計(jì)算工序尺寸。3．9 月 6 日（周四）：審查工藝方案。4．9 月 7 日～12 日（周五～下周三）：專用夾具設(shè)計(jì)，畫出指定工序的夾具總圖。5．9 月 13 日（周四）：整理說明書，準(zhǔn)備答辯。6．9 月 14 日（周五）：課程設(shè)計(jì)答辯。五、 主要參考資料教材：王寶璽. 汽車制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 參考書：[1] 王寶璽. 汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2] 曾東建. 汽車制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2005[3] 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2000[4] 趙如福. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006[5] 王光斗，王春福 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000河 北 工 業(yè) 大 學(xué)《車輛制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)》說明書班 級 學(xué)生姓名 發(fā)題日期 完成日期 指導(dǎo)教師 第一章 工藝規(guī)程制定的相關(guān)問題一、分析零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求參考資料：零件圖，課本（ 頁，箱體類零件加工，§8-3）253P1、分析被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)被加工零件變速箱屬于箱體零件。箱體零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件，它的作用是將有關(guān)零件連接成一個(gè)整體，并使這些零件保持正確的相對位置，彼此能協(xié)調(diào)工作。對于汽車、拖拉機(jī)的箱體零件，按結(jié)構(gòu)形狀可分為兩大類。一類是回轉(zhuǎn)體型的殼體零件（某一輪廓線沿體內(nèi)某一軸線回轉(zhuǎn)而成，周向?qū)ΨQ的物體） ，如差速器殼體和汽車后橋殼體等；另一類是平面型箱體零件，如氣缸體、變速箱殼體等。箱體零件的結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，尺寸較大，壁厚較薄。它需要加工的表面主要有平面和孔，且孔與平面的精度要求比較高故在加工中要采取相應(yīng)的措施以保證達(dá)到零件圖上各項(xiàng)指標(biāo)和數(shù)據(jù)的要求。2、分析被加工零件的技術(shù)要求（按大張零件圖逐一說明）① 鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。 （進(jìn)行時(shí)效處理）② 軸線Ⅰ對Ⅱ、Ⅱ?qū)Β蟆ⅱ髮Β?、Ⅳ對Ⅴ、Ⅰ對Ⅴ、Ⅱ?qū)Β簟ⅱ駥ζ矫? M以及Ⅰ對平面 的平行度 0.04。Q③ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ必須位于直徑為 0.1mm、且分別平行于基準(zhǔn)軸線Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ的圓柱面內(nèi)。④ 平面 、 的平面度 0.03。NP⑤ 平面 、 的平行度 0.04。⑥ 平面 、 對平面 、 的垂直度 0.04。MS⑦ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ對平面 、 的垂直度 0.06。NP⑧ 向視圖兩定位銷孔 軸心連線與平面 的平行度 0.04。H310Ga?⑨ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ上的兩孔之同軸度為 0.02，軸線Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ上的兩孔之同軸度為 0.05。⑩ 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上各孔的幾何形狀誤差為其公差的一半。? 面兩定位銷孔 、 向視圖兩定位銷孔 、 面定位銷M38Ga?H310Ga?P孔 以及 面、 面之定位銷孔 均由工藝保證與相連接箱體的相38Ga?PN10應(yīng)定位銷孔同心。? 尺寸 與內(nèi)壁軸線的對稱度 0.5。即：尺寸 的中心平面必16.0? 16.0?須位于距離為 0.5mm、且相對內(nèi)壁中心平面對稱配置的兩平行平面之間。? 所有螺孔與未注中心距公差的孔的位置度 0.3。? 軸線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ兩端孔外側(cè)未注明倒角為 ，軸線?451?Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ兩端孔外側(cè)倒角為 。?45.0?? 所有螺孔锪 錐孔至螺紋外徑。?9? 及以下各項(xiàng)與圖紙所寫相同。3、 審查被加工零件的機(jī)械加工結(jié)構(gòu)工藝性首先要看懂零件圖，然后找出所有的加工表面。變速箱體零件的加工表面主要為軸承孔和平面。以下逐項(xiàng)舉例分析：① Ⅰ—Ⅸ軸承孔和撥叉軸孔舉例：如第一孔 （ 、 兩平面尺寸相同，均為 ） 。它的含義：D62?NPD62?公稱直徑為 62mm，2 級精度第一種動配合的孔（基軸制的孔公差帶） 。 如按新標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)寫為 ，即 。這個(gè)公差由?金屬機(jī)械加工工藝7H03.62???人員手冊?查得。新舊國標(biāo)對照表可由?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?查得。面 面PN其它： Ⅱ孔 D80?D62?7H7H03.? 03.?Ⅲ孔 D47?D52?H7H025.? 03.?其余的孔依次進(jìn)行新舊標(biāo)準(zhǔn)對照，可查出相應(yīng)的新標(biāo)準(zhǔn)值來。② 主要加工平面： 、 、 、 、 ， （此外還有放油孔斜面 ）MSNPQ26?③ 定位銷孔（裝配、定位的基準(zhǔn)）如 面上 ，其含義：直徑為 8mm，3 級精度第一種過渡)8(3203.25??Ga配合的孔，新標(biāo)準(zhǔn) 。N④ 螺紋孔（起連接作用，應(yīng)找出各自的規(guī)格、數(shù)量等）如 平面上有 均布。 的含義是：外徑為 6mm 的粗牙普通螺紋。N63M?寫成工序文字時(shí)，如下：鉆 N 面 螺紋底孔。63?二、確定生產(chǎn)類型參考資料：課本（ 頁，表 7-3） ，根據(jù)如下公式計(jì)算：204P)1(baQnN??零 件—— 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）零 件—— 產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（臺/年）—— 每臺產(chǎn)品所含的零件數(shù)（件/臺）n—— 備品率（取 6%）a—— 廢品率（取 6%）b )(247%)61(20件零 件 ?????N拖拉機(jī)屬小型機(jī)械，每年 500—5000 臺屬中批生產(chǎn)，因此本設(shè)計(jì)中生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。三、選擇毛坯參考資料：課本（ 頁，§7-2）213P零件圖要求箱體材料為 ，20—最低抗拉強(qiáng)度，40—最低抗彎強(qiáng)度； 具40?HT HT有較好的耐磨性、減震性、鑄造性和易切削性，比較適合作變速箱體。又由課本 頁表204P7-4 知，應(yīng)選用金屬模鑄造。四、制定工藝規(guī)程由于該變速箱的生產(chǎn)屬于中批生產(chǎn)，因此確定加工過程時(shí)應(yīng)以通用機(jī)床為主，加之專用夾具。1、 選擇加工方法參考資料：課本（ 頁，§7-3） ，并結(jié)合工藝實(shí)習(xí)時(shí)工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況。216P任何復(fù)雜的表面都是由若干個(gè)簡單的幾何表面（外圓柱面、孔、平面及成行表面）組合而成的。零件的加工，實(shí)質(zhì)上就是這些簡單幾何表面加工的組合。選擇加工方法應(yīng)注意如下三方面內(nèi)容：① 不同零件的加工表面，應(yīng)該采用不同的加工方法例如同樣是平面，箱體零件平面多采用銑削加工；而盤狀、桿狀零件的平面通常用車削加工，這是由零件結(jié)構(gòu)形狀和表面特點(diǎn)決定的。② 某一相同表面的加工，其途徑不是唯一的，即：要達(dá)到某一加工面的精度要求，所選用的加工方法可以有多種。例如，加工一個(gè)直徑 ，表面粗糙度為 的孔，可有下列三種方m35?8.0Ra法：ⅰ 鉆—擴(kuò)—鉸； ⅱ 鉆—拉； ⅲ 鉆—粗鏜—半精鏜—精鏜具體選擇哪種方案，可根據(jù)廠里設(shè)備情況，綜合生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性來決定加工方法。③ 所選用的加工方法要和生產(chǎn)類型相適應(yīng)（采用通用機(jī)床，輔以專用夾具）下面列舉各類型表面的加工方法：例 1：軸承孔Ⅰ ，▽ （新舊標(biāo)準(zhǔn)換算見附表 1）762H?2.3Ra?查閱?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?中“孔加工精度”可知精鏜能達(dá)到 7 級精度，則孔 1 可按如下工序加工：粗鏜—半精鏜—精鏜，Ⅰ至Ⅴ孔均采用此方法。例 2：撥叉軸孔Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ （ ） ，▽614D?12.04???H3.65Ra?查閱課本 頁，表 7-9“孔的加工方案 ”確定加工方法：鉆—鉸。218P例 3：平面 、 、 的加工精度均為▽ ， 、 面均為▽NM3.65RaQS5.4Ra?先根據(jù)表面粗糙度選定一加工方案，或先根據(jù)加工的尺寸精度選擇一加工方案，然后再驗(yàn)證是否能保證另一要求。由工藝手冊中各機(jī)械結(jié)構(gòu)方法所能達(dá)到的零件表面粗糙度可確定平面的加工：粗銑—精銑（ 面可只粗銑一次） 。S照此，我們能確定出所有加工表面的加工方法。2、 確定加工順序參閱課本 加工順序的安排。加工順序的安排對保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率20P和降低成本都有重要的作用，是擬定工藝路線的關(guān)鍵之一。① 切削加工順序的安排a) 先粗后精b) 先主后次c) 先面后孔d) 先基準(zhǔn)后其它② 確定加工順序時(shí)需注意如下問題a) 孔的加工問題：采用臥式鏜床（普通機(jī)床） ，配以專用夾具。（適用于中批）由于該箱體零件同軸線上孔的同軸度要求較高，故鏜孔時(shí)應(yīng)采用前后雙導(dǎo)向鏜桿。 （見圖 1）由上圖可見，由于同一軸線上兩個(gè)孔的同軸度要求較高，故應(yīng)在一次鏜削中加工出來兩個(gè)孔，但會出現(xiàn)如下兩個(gè)問題：圖一 前后雙導(dǎo)向鏜桿加工簡圖1、4 倒角刀 2、3 鏜刀 5 鏜模支架 6 鏜套 7 襯套 8 待加工零件ⅰ前面的鏜刀Ⅱ必須能通過工件上后面的孔 。 （當(dāng) 時(shí)）1D21?ⅱ鏜刀Ⅰ、Ⅱ必須都能穿過鏜套孔。解決問題ⅰ的方法：A． 設(shè)計(jì)工件的抬起機(jī)構(gòu)，即在引進(jìn)鏜桿之前，先讓工件抬起，使鏜桿的中心線相對低于工件孔的中心線，這樣可使鏜刀順利通過工件孔。當(dāng)鏜刀引進(jìn)到位后，再操縱抬起機(jī)構(gòu)，使工件回到原始位置。B． 設(shè)計(jì)伸縮式刀具，使鏜刀能伸能縮（設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，應(yīng)用較少） 。C． 裝鏜桿時(shí)，先單獨(dú)將鏜桿伸進(jìn)零件中，然后再與機(jī)床連接。 （中批生產(chǎn)中常用方法） 。解決問題ⅱ的方法：A． 在鏜套上開槽，使鏜刀刀桿引進(jìn)時(shí)鏜刀正好從槽中通過。 （大批生產(chǎn)適用方法）B． 鏜套做成快換式，裝鏜桿時(shí)，先將鏜桿伸進(jìn)去，然后再裝鏜套。b) 孔的倒角問題一般應(yīng)將孔的倒角安排在半精鏜之后、精鏜之前進(jìn)行，所以在半精鏜時(shí)，可在鏜桿上同時(shí)裝上倒角刀，一次倒出。c) Ⅰ至Ⅴ孔為鑄孔，其余都不是鑄孔，故安排加工時(shí)應(yīng)注意。d) Ⅰ至Ⅴ孔的加工順序問題加工方法如下：A． 五個(gè)孔在同一工序中完成，占用機(jī)床少、工序集中、投資小，且便于保證各孔之間的位置公差。B． 五個(gè)孔不在同一工序中完成。這樣做有兩個(gè)好處，其一：克服了由于孔Ⅰ、Ⅱ距離太近，鏜模支架上相應(yīng)孔之間的壁厚太小易影響加工精度的問題；其二：由于孔Ⅱ、Ⅲ在 、 兩平面上直PN徑不同，且遞增方向相反，即孔Ⅱ在 面為 ， 面為 ，而80?62?孔Ⅲ在 面為 ， 面為 。如果安排在一個(gè)工序里加工，就P47?N52?增加了確定鏜桿直徑時(shí)的難度，也就是說如果從一面將五個(gè)孔在一個(gè)工序中加工出來，將有一個(gè)孔的加工是從孔半徑小的一面引刀，此時(shí)，驗(yàn)算鏜桿的通過性時(shí)許認(rèn)真謹(jǐn)慎。推薦采用五孔分開加工的方法。e) 面的加工問題S由于此面不是敞露的面，加工時(shí)要注意機(jī)床的選擇和工件的位置，即要注意刀具的進(jìn)給方向。3、 選擇定位基準(zhǔn)可參閱課本 頁，§7-3214P選擇定位基準(zhǔn)時(shí)先要分析各個(gè)加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，再遵循粗精基準(zhǔn)的選擇原則來確定定位基準(zhǔn)。必須注意：此零件上無工藝孔，如果采用一面兩孔定位，須提前加工定位孔（因增加了工序，不合適） 。可以考慮用三個(gè)互相垂直的平面作定位時(shí)的精基準(zhǔn)； 向視圖尺寸 內(nèi)壁與 、 兩平面有對稱度要求，可以內(nèi)壁作為粗基準(zhǔn)。H16.0?PN4、 選擇機(jī)床參閱?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊?或?機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊?，寫出各個(gè)工序加工時(shí)的機(jī)床名稱和型號。5、 確定主要加工表面的加工余量和工序尺寸參閱?金屬機(jī)械加工工藝人員手冊?確定某一加工表面的加工余量時(shí)，首先要確定此加工面如下各項(xiàng)內(nèi)容：① 精度等級：每一個(gè)精度等級都有相應(yīng)的機(jī)加工余量、尺寸偏差。同學(xué)查表之前，一定要閱讀有關(guān)說明。對于中批生產(chǎn)所用的灰鑄鐵件，一般為 2 級精度。1 級鑄件對尺寸精度及表面精度要求很高，適用于大批生產(chǎn)。② 鑄件最大尺寸：只長、寬、高中的最大值（并不一定是零件圖上所標(biāo)的最大尺寸） 。③ 公稱尺寸：零件圖上標(biāo)出的兩個(gè)加工表面之間的最大距離，或從中心線、基準(zhǔn)面至加工表面之間的尺寸。如在同一方向上有若干個(gè)尺寸，應(yīng)取最大的作公稱尺寸。 （孔的公稱尺寸為孔的直徑）④ 澆注位置：該加工表面在澆注時(shí)所處的位置（包括頂面、側(cè)面和底面） ，本次設(shè)計(jì)的零件，澆注時(shí) 為底面， 、 為側(cè)面。MPN下面分別舉出平面和孔的加工余量及工序尺寸是如何確定的：例 1：確定 面加工余量和公差M鑄件最大尺寸：長 （根據(jù)主視、俯視、A—A 剖5.397)1024(5.387???視圖得出）公稱尺寸： （由 面及Ⅴ孔標(biāo)出的尺寸 是兩加工面之間最大的尺19寸）澆注位置：底面由手冊可查得：公稱總余量為 ，尺寸偏差為m5.4m2.1?∴ 面的總余量為 M21??MZ即鑄件毛坯 面至Ⅴ孔尺寸應(yīng)為 。.03由手冊中“平面的铇、銑、磨、刮加工余量”查得精銑 面的加工余量為M，則粗銑 面后的加工余量=毛坯余量-精銑余量,即mZM0.51??精面粗銑后要留有余量 。故粗銑 面由 至m5.1m2.1503?，精銑 面由 至 。5.02? .02?9∴ 面的加工余量及公差如下： m1.51.30???精 銑粗 銑毛 坯例 2：確定孔 的加工余量和公差D8?由手冊可查知：鑄孔的機(jī)械加工余量，不管其所在位置如何，均采用各級的頂面的加工余量。最大尺寸： 公稱尺寸：m5.397m82查得 （單邊） ，則直徑上應(yīng)為 ；偏差為Z?10m0.1?∴ ，則毛坯孔直徑應(yīng)為0.182?? .7?相應(yīng)其它孔的毛坯直徑：Ⅰ孔 Z5262??孔 8?m010180??孔 47?mZm8.098.0347????以上各孔均由毛坯經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜后達(dá)到圖紙標(biāo)注的尺寸，∴各孔在各工序中的加工余量和公差由手冊查知： 0.30.24.0 66136??????????? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯 0.30.24.0 879578702 ??? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯 0.270.1743.0 4465.38 ???? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯0.30.24.0 515543 ????????? ???? 精 鏜半 精 鏜粗 鏜孔 毛 坯面N同理，我們可以確定出其它各個(gè)加工表面的加工總余量、工序尺寸和偏差。注意：設(shè)計(jì)說明書中的工藝規(guī)程形式應(yīng)按如下表格制訂序號 工序和工步名稱 定位基準(zhǔn)機(jī)床名稱（型號）工序 工步附表 1：表面精度新舊標(biāo)準(zhǔn)對照表（ 值一般分兩個(gè)系列，應(yīng)優(yōu)選第一系列，如表中所列）Ra新Ra100 50 25 12.5 6.3 3.2 1.6 0.8 0.4 0.2 0.1 0.05 0.025 0.012舊▽ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14第二章 專用夾具設(shè)計(jì)專用夾具是指專門為某一種工件的某一工序設(shè)計(jì)、制造的夾具。它一般不考慮通用性，以便所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、操作迅速和維修方便。在產(chǎn)品固定和工藝過程穩(wěn)定的大、中批生產(chǎn)中廣泛使用。在設(shè)計(jì)東風(fēng)－12 手扶拖拉機(jī)變速箱精鏜軸承孔工序的專用夾具時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：一、限制自由度的問題為了保證零件圖的設(shè)計(jì)要求，在對工件進(jìn)行機(jī)械加工之前，必須限制工件的某些乃至全部自由度，也就是說，設(shè)計(jì)某一指定工序的專用夾具時(shí)，先要根據(jù)這一工序的加工要求確定需要限制的自由度，進(jìn)而選擇合適的定位方式和定位元件，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟贾茫瑳Q不允許出現(xiàn)欠定位。1、合適的定位方式，主要指的是定位基準(zhǔn)的選擇。就箱體零件而言，常用的定位方式有兩種：“一面雙孔”定位和“三面”定位。對于此箱體，其上無機(jī)加工時(shí)定位用的工藝孔，故最好用三個(gè)互相垂直的平面作定位基準(zhǔn)面。2、適當(dāng)?shù)牟贾?，指的是主要定位基?zhǔn)面（第一定位基準(zhǔn)面）布置定位元件后要限制三個(gè)自由度；導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面（第二定位基準(zhǔn)面）要限制兩個(gè)自由度，且最好有一轉(zhuǎn)動自由度；點(diǎn)定位基準(zhǔn)面（第三定位基準(zhǔn)面）只限制一個(gè)移動的自由度。二、定位元件的選擇定位元件的結(jié)構(gòu)形狀必須與工件定位面的形狀相適應(yīng)，即定位元件要合適。定位元件多已標(biāo)準(zhǔn)化。如選擇三個(gè)互相垂直的平面作定位基準(zhǔn)面時(shí)，可以選以下定位元件：支承釘：可以參看教材，夾具手冊 P271 和工藝手冊 P506。支承板：可以參看教材，夾具手冊 P272 和工藝手冊 P507。如用“一面雙孔”定位，則參看夾具手冊 P20，P261-264，工藝手冊 P500-503。注：1 此處所說的教材指的是《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 、 《汽車拖拉機(jī)制造工藝學(xué)》 ，夾具手冊指的是《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 第二版，工藝手冊指的是《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 年出版，下同。2 有關(guān)鏜床夾具設(shè)計(jì)的資料很多，大家也可以參看其它有關(guān)的資料。三、導(dǎo)向元件的選擇根據(jù)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)及零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（孔多，且孔本身的尺寸精度及孔與孔之間、孔與面之間的位置精度要求高） ，主要孔的加工應(yīng)在鏜床上進(jìn)行，即用通用鏜床配以專用夾具（鏜模）對主要孔進(jìn)行加工。關(guān)于鏜模加工的例子，大家可參看教材或其他資料。鏜模的構(gòu)造及組成，可參看夾具手冊，鏜套是標(biāo)準(zhǔn)件，可參看夾具手冊 P301-302，應(yīng)用圖例可參看夾具手冊 P465。為保護(hù)支架上孔的導(dǎo)向精度，鏜套外應(yīng)加襯套，襯套也是標(biāo)準(zhǔn)件，可參看夾具手冊P309。常用的鏜套結(jié)構(gòu)有固定式和回轉(zhuǎn)式兩種，由于是中批生產(chǎn)，且夾具外形尺寸不大（因工件較?。?，以采用固定式為宜，因軸承孔之間的尺寸精度及同一軸線上孔的同軸度要求較高，以采用前后雙導(dǎo)向?yàn)榧?。有關(guān)固定式鏜套的結(jié)構(gòu)及其布置，參看夾具手冊。鏜套的壓緊螺釘，參看夾具手冊P311。如鏜套的壓緊螺釘不合適，也可選其它形式的螺釘（如階形螺釘） ，也可自己設(shè)計(jì)。階形螺釘已標(biāo)準(zhǔn)化，參看夾具手冊 P348。四、夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)是夾具中的一個(gè)很重要的組成部分，類型很多，根據(jù)中批生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)并考慮到夾緊穩(wěn)定、可靠、簡單，可以考慮使用手動的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，其典型構(gòu)造可參看夾具手冊 P52-70，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及加工時(shí)放置的可能位置，建議使用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。有關(guān)螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)各元件的標(biāo)準(zhǔn)，可參看夾具手冊 P324-414，應(yīng)用圖例可參看夾具手冊 P465-474，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，當(dāng)然，如標(biāo)準(zhǔn)件不合適，應(yīng)自行設(shè)計(jì)。如把夾緊機(jī)構(gòu)布置在鏜模支架上，則應(yīng)考慮在支架上設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的加強(qiáng)筋，以提高其剛性，保證鏜套的導(dǎo)向精度。五、鏜桿關(guān)于鏜桿的結(jié)構(gòu)、材料、與主軸的連接等問題，可參看有關(guān)資料，在這里主要介紹一下確定其直徑時(shí)應(yīng)注意的問題。1、鏜桿直徑的確定確定鏜桿直徑時(shí)，應(yīng)考慮到鏜桿的剛度和鏜孔時(shí)鏜桿和工件孔之間應(yīng)留有足夠的容屑空間。可按以下任意一種方法確定：①按經(jīng)驗(yàn)公式 ，初步定出 ，其中 為鏜桿直徑， 為鏜孔直徑。(0.68)dD?:dD然后用鏜套內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)系列尺寸進(jìn)行圓整。②參考有關(guān)表格確定，如夾具手冊 P640 T3-4-3。但一般情況下鏜桿直徑應(yīng)大于25mm，特殊情況下不得小于 15mm，直徑大于 80mm 時(shí)，應(yīng)制成空心的。2、注意事項(xiàng)①若采用預(yù)先調(diào)整好幾把單刃刀具鏜削同一軸線上直徑相同的兩孔或鏜削同一軸線上直徑不同，但相差不大的兩個(gè)孔時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算前面的鏜刀能否通過后面的襯套內(nèi)孔及零件上的底孔，其驗(yàn)算公式參看有關(guān)資料。②對于同軸線上不同直徑的兩孔（如Ⅱ、Ⅲ軸承孔） ，加工直徑相差較大，則可考慮采用階梯鏜桿。階梯鏜桿結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故一般情況下應(yīng)盡量避免使用。③夾具總圖上不畫鏜桿。六、鏜模支架支架是鏜模上的關(guān)鍵元件，是非標(biāo)件，要求有足夠的強(qiáng)度和剛度，有較高的精度以及精度的長期穩(wěn)定性，材料多為鑄鐵（一般為 HT200） 。設(shè)計(jì)時(shí)可參看夾具手冊 P642-643。七、底座（夾具體）鏜模底座也是非標(biāo)件，該零件要承受夾具上所有元件的重量以及加工過程中的切削力。為了提高其剛度和強(qiáng)度，除了選取適當(dāng)?shù)谋诤褚酝?，還要合理布置加強(qiáng)筋，以減小變形。加強(qiáng)筋常采用十字形，并使筋與筋之間的距離相等，以易于鑄造。設(shè)計(jì)時(shí)，可參看夾具手冊 P642-643。除此之外，還有以下幾點(diǎn)提請注意：1、底座的壁厚一般取 20-25mm，十字筋厚一般取 15-20mm，十字筋高度一般取壁厚的0.7-0.9 倍，筋條間距一般為 100 100，對于我們所設(shè)計(jì)的夾具，因比較小，故壁厚、筋?厚可取下限值。2、應(yīng)有找正基面。定向精度要求高的夾具和重型夾具，不宜用定位鍵，而是在夾具體上加工出一窄長平面作為找正基面，來校正夾具的安裝位置。3、底座上與機(jī)床工作臺面相鄰 T 形槽垂直方向兩座耳間的距離一定為機(jī)床工作臺面兩相鄰 T 形槽距離的整數(shù)倍，否則不能安裝。有關(guān)機(jī)床工作臺面 T 形槽的參數(shù)可參看夾具手冊 P707。4、必要時(shí)，在底座上應(yīng)設(shè)置供起吊用的吊環(huán)螺釘或起重螺栓。八、輔助支承如果為了提高定位的穩(wěn)定性用輔助支承的話，可參看教材。輔助支承的應(yīng)用圖例，參看夾具手冊 P464，各種元件，參看夾具手冊 P288-295。九、夾具總圖及零件圖繪制夾具總圖和零件圖的方法可參看教材，需要注意和說明的是1、按 的比例繪制總圖。零件圖可根據(jù)情況確定，最好用 的比例。:2 1:2、是否畫草圖由大家自行決定。3、總圖的主視圖，一般應(yīng)以操作時(shí)操作者對著的方向?yàn)橹饕晥D方向，如選其它方向作為主視圖方向也可以。除主視圖外，再適當(dāng)配置其它視圖，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少，但必須將結(jié)構(gòu)表達(dá)清楚。4、繪制總圖的順序是，先用雙點(diǎn)劃線繪出工作的輪廓外形和主要表面，圍繞工件的幾個(gè)視圖依次繪出定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊機(jī)構(gòu)、支架及其它元件、裝置，最后繪制出夾具體及連接件，把夾具的各組成元件、裝置連成一體。 （工件應(yīng)看作是“透明體” ，所畫的工件輪廓線與夾具的任何線條彼此獨(dú)立，不相互干涉） 。5、夾緊元件要畫出夾緊、松開兩個(gè)極限位置（夾緊時(shí)用實(shí)線畫，松開時(shí)用雙點(diǎn)劃線畫）。6、總圖和零件圖中所有符號、數(shù)字、線條一定要符合機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7、盡量使用標(biāo)準(zhǔn)元件和機(jī)構(gòu)，以降低成本，縮短制造周期。8、尺寸相同的結(jié)構(gòu)（如尺寸相同的導(dǎo)向部分）可以只剖一處，但必須剖一處。9、主要技術(shù)要求夾具設(shè)計(jì)中，除了規(guī)定有關(guān)尺寸精度外，還要制訂有關(guān)元件之間，各元件的有關(guān)表面之間的相互位置精度，以保證整個(gè)夾具的工作精度。這些相互位置精度要求，習(xí)慣上稱為技術(shù)要求（或技術(shù)條件） 。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注哪些技術(shù)要求呢？大家可參看夾具手冊P235-245。對于夾具圖的技術(shù)要求，凡與工件加工要求有直接關(guān)系者，其位置公差應(yīng)取工件加工技術(shù)要求所規(guī)定數(shù)值的 1/5-1/2，若與工件加工要求無直接關(guān)系，可在有關(guān)夾具設(shè)計(jì)手冊中推薦的值中選?。ㄒ娤旅嫱扑]值） 。對于此鏜床夾具，建議寫以下幾方面技術(shù)要求：①各支承板工作表面（如使用支承板的話）應(yīng)該在同一平面內(nèi)，允差≤0.02mm。②定位面 A 對 B（B 為夾具的安裝基面，見圖一所示）的平行度公差≤0.02/100。③鏜套軸線×××對定位元件定位面 A（見圖一）的平行度公差為×××（建議取工件相應(yīng)公差的 1/5-1/2，具體取多少，在此范圍內(nèi)由大家自行決定，當(dāng)然，應(yīng)是某一具體數(shù)值） 。所謂工件的相應(yīng)公差乃指與該鏜套相對應(yīng)的被加工孔對定位基面的平行度或垂直度公差。例如，鏜軸承孔Ⅰ，若選 M 面（見零件圖）為定位基準(zhǔn)，由技術(shù)要求知，Ⅰ對平面 M的平行度公差為 0.04/100，那么，加工軸承孔Ⅰ的鏜套軸線對定位元件所確定的定位面 A的平行度公差應(yīng)取 0.04/100 的 1/5-1/2，例如，取 0.04/100 的 1/4 時(shí)，則此項(xiàng)技術(shù)要求可寫為：鏜套軸線 對定位面 A 的平行度公差為 0.01/100。如果零件圖上未提零件的1O孔到定位面的位置要求，夾具圖上也要標(biāo)注，具體值可按以下推薦值中的第（2）條選取。注：如果工件圖上沒有標(biāo)注有關(guān)要求的公差時(shí)，可按以下推薦值進(jìn)行標(biāo)注。鏜模的主要技術(shù)要求，一般應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：（1）定位面對夾具安裝基面的平行度或垂直度（一般取 0.01mm） 。（2）鏜套中心線對定位面的平行度或垂直度（一般取 0.01-0.02mm） 。（3）鏜套軸線對找正基面的平行度或垂直度（一般取 0.01-0.02mm） 。（4）同軸線鏜套的同軸度（精鏜時(shí)為 0.005-0.01mm；粗鏜時(shí)為 0.01-0.02mm） 。（5）各鏜套間的平行度或垂直度（一般為 0.01-0.02mm） 。（6）定位面的直線度、平面度或位置精度要求（一般為 0.01mm） 。④各鏜套軸線與找正基面的平行度或垂直度公差應(yīng)為 0.01mm（或 0.02mm） 。對于專用夾具中非標(biāo)零件的公差和技術(shù)要求可參看 GB2259-80 或 GB/T2259-91 修訂標(biāo)準(zhǔn)中的具體規(guī)定；夾具標(biāo)準(zhǔn)零件及部件的技術(shù)要求可參看 GB/T2148-2258，GB/T2262-2269中的具體規(guī)定。⑤鏜套軸線之間的平行度公差為×××（取技術(shù)要求中相應(yīng)孔之間平行度公差的（1/5-1/2） 。例如，Ⅳ、Ⅴ軸承孔之間的平行度公差為 0.04，那么，Ⅳ、Ⅴ鏜套軸線之間的平行度公差應(yīng)小于 0.04 的（1/5-1/2） 。例如，取 0.04 的 1/2 時(shí)，則此項(xiàng)技術(shù)要求可寫為：鏜套軸線Ⅳ、Ⅴ之間的平行度公差為 0.02：100。對于未提出兩鏜套之間平行度要求的，則應(yīng)按第（5）條確定，取為 0.01-0.02mm。⑥兩端鏜套的同軸度公差為×××（根據(jù)零件圖第 9 條技術(shù)要求確定，可取相應(yīng)孔同軸度公差的 1/5-1/2。圖二 夾具總圖示意10、總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸（5 類）①夾具的輪廓尺寸。一般是指夾具最大外形輪廓尺寸，當(dāng)夾具上有可動部分時(shí)，應(yīng)包括可動部分處于極限位置時(shí)所占的空間尺寸。②配合尺寸。如鏜套與襯套、襯套與襯套座孔、支承釘、定位銷與夾具體的配合尺寸等。究竟采用何種配合，大家可參看夾具手冊 P230-235。③安裝尺寸。是指確定有關(guān)部分之間的正確位置，如鏜模支架與夾具體之間的位置，夾具在機(jī)床上的正確位置的尺寸。④檢驗(yàn)尺寸。夾具裝在機(jī)床的工作臺上后，要進(jìn)行檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)各導(dǎo)向元件之間以及導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸是否能滿足零件圖的尺寸要求。比如，鏜套軸線之間，鏜套軸線與夾具體上定位元件（或與定位元件所確定的定位面）之間的尺寸就屬于檢驗(yàn)尺寸。檢驗(yàn)尺寸的公稱尺寸可由零件圖上直接查到或經(jīng)過簡單的三角計(jì)算就可確定，但其公差，有些可由零件圖確定，有些則要經(jīng)過尺寸鏈的計(jì)算，無論是通過什么途徑得出的公差，檢驗(yàn)尺寸的公差應(yīng)取零件相應(yīng)公差的 1/5-1/2，最常用的是 1/3-1/2。如果零件圖上的尺寸為自由尺寸，則與自由尺寸相對應(yīng)的檢驗(yàn)尺寸的公差一般取自由尺寸公差的 1/5。圖一中示出了設(shè)計(jì)精鏜Ⅰ、Ⅵ孔工序的專用夾具時(shí)，如采用如圖所示的定位方案，則； ； ； 即為部分檢驗(yàn)尺寸，其中，1/2LT?2/L3/2LT?4/L應(yīng)取零件相應(yīng)公差的 1/5-1/2。1234,,⑤特征尺寸。如鏜套的直徑尺寸或畫出鏜桿以后標(biāo)出配合尺寸等。注：（1）夾具設(shè)計(jì)中不論工件尺寸公差是單向還是雙向分布，都應(yīng)改為中間尺寸作為基本尺寸和雙向?qū)ΨQ分布的公差。這個(gè)改后的中間尺寸，就作為夾具上相應(yīng)的基本尺寸，然后根據(jù)工件要求，規(guī)定夾具的制造公差。例如，工件尺寸公差為 ，應(yīng)改為0.85?； 應(yīng)改為 ； 應(yīng)改為 。如工件兩孔中心距尺50.4?0.827?.503?0.256?9.61?寸為 ，設(shè)計(jì)夾具時(shí)，先將此尺寸改為 ，250.5 作為夾具上的基本尺寸，.1公差取 的 1/3，即 ，則夾具上應(yīng)標(biāo)注的尺寸為 。1250.（2）由于誤差的分析計(jì)算還很不完善，因此在制訂這類夾具公差時(shí)，不能采用分析計(jì)算法，而多數(shù)仍用經(jīng)驗(yàn)公式來確定，即一般取夾具的公差為工件相應(yīng)工序尺寸公差的 1/5-1/2。在具體選取時(shí)，則必須結(jié)合工件的加工精度要求、批量大小以及工廠在制造夾具方面的生產(chǎn)技術(shù)水平等因素進(jìn)行細(xì)致分析和全面考慮。通常有下列規(guī)律可循。①當(dāng)工件的加工精度要求較高時(shí)，若夾具公差取得過小，將造成夾具難以制造，甚至無法制造。這時(shí)可使夾具公差所占比例略大些。反之，當(dāng)工件加工精度低時(shí)，夾具公差所占比例可適當(dāng)取小些。②當(dāng)工件的生產(chǎn)批量大時(shí)，為了保證夾具的使用壽命，這時(shí)夾具公差宜取小些，以增大夾具的磨損公差；而當(dāng)工件的生產(chǎn)批量小時(shí)，此時(shí)夾具使用壽命問題并不突出，為了便于制造，夾具公差可取大些。③若工廠制造夾具的技術(shù)水平較高，則夾具公差可取小些。④凡與工件技術(shù)要求有關(guān)的夾具技術(shù)要求，其公差數(shù)值，同樣按工件相應(yīng)技術(shù)要求公差的 1/5-1/2 選取。若工件沒有指出具體技術(shù)要求時(shí)，可參考下列數(shù)值選?。和黄矫嫔系闹С嗅敾蛑С邪宓钠矫娑裙顬?0.02mm；定位面對夾具安裝基面的平行度或垂直度在100mm 內(nèi)公差為 0.02mm。11、明細(xì)表表的格式按機(jī)械制圖的規(guī)定格式。表中，要包括零件號、數(shù)量、名稱、材料、標(biāo)準(zhǔn)號等（標(biāo)準(zhǔn)件要寫出標(biāo)準(zhǔn)代號，非標(biāo)準(zhǔn)件也要注明自制或外協(xié)等） 。十、尺寸換算無論是五個(gè)大軸承孔在一道工序還是將五個(gè)大軸承孔分成幾道工序來加工，都必須進(jìn)行尺寸鏈的計(jì)算，重新確定有關(guān)尺寸的公差，以滿足設(shè)計(jì)尺寸的要求。大家在制定工藝規(guī)程時(shí)已對五個(gè)大軸承孔的加工進(jìn)行了劃分，今以加工Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ為一道工序，加工Ⅱ、Ⅳ為另一道工序，且工件以 M、Q、P（或 N）三個(gè)互相垂直的面為定位基準(zhǔn)面為例，討論有關(guān)尺寸鏈的計(jì)算問題。我們先將各軸承孔之間的相對位置以簡圖示出。圖三 軸承 孔位置簡圖MQXYⅠⅡⅢⅣⅤⅥ1997847.50?78.50?78.50?68R.9870.9?R6R61.8由于是兩道工序，即用兩個(gè)鏜模來加工，所以我們無法確定鏜套中心Ⅱ與Ⅰ之間的尺寸，必須通過直接保證鏜套中心Ⅰ、Ⅱ分別與 Q 面的尺寸來間接保證Ⅰ和Ⅱ孔中心距的設(shè)計(jì)要求，即直接保證Ⅰ、Ⅱ與定位基準(zhǔn)面的尺寸來間接保證Ⅰ、Ⅱ之中心距的要求。由圖三， 是間接保證的設(shè)計(jì)尺寸，故以 為封閉環(huán)，可得尺寸鏈X???X???(1)其中 和 是組成環(huán)。由極值法，封閉環(huán)公差是所有組成環(huán)公差之和，即X??，按等公差分配，則 ，所以0.16T?????? 0.8XT???47.5??2X?由于孔Ⅲ是在第一道工序加工的，Ⅲ與Ⅱ之間的尺寸也是間接保證的，故又可得以XⅡ－Ⅲ 為封閉環(huán)的尺寸鏈(2)同理，由極值法， 按等公差分配，我們分別以其余間接保證的設(shè)計(jì)尺寸為封閉環(huán)，列出其余尺寸鏈如下（在每個(gè)尺寸鏈中，帶“√”的尺寸為封閉環(huán)） 。(3) (4) (5) (6) (7) (8)(9) (10) (11)(12) (13) (14)分別解從（3）－（14）12 個(gè)尺寸鏈，加之從尺寸鏈（1） 、 （2）解出的結(jié)果，共計(jì)可解出多個(gè) T 值，分別取各個(gè) TX值中最小值.例如解出了 2 個(gè) ，但標(biāo)注檢驗(yàn)尺寸時(shí)，其公XT?差只能取 2 個(gè) 中的小者的 1/5-1/2，只有這樣，才能同時(shí)滿足兩個(gè)尺寸鏈的要求。其余X?TX值的取法也是如此。即，將來在工序圖上標(biāo)注工序尺寸時(shí)，只能取 2 個(gè) TX中的小者，在夾具圖上標(biāo)注檢驗(yàn)尺寸時(shí)，檢驗(yàn)尺寸的公差只能取 TX中小者的 1/5-1/2。由于孔Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在同一直線上，故必須從解出的 3 個(gè) TY值中取最小者。注：（1）將五個(gè)軸承孔分成幾道工序加工時(shí)，分法不同，所需計(jì)算的尺寸鏈的個(gè)數(shù)也不同，不要丟掉應(yīng)計(jì)算的尺寸鏈。（2）計(jì)算時(shí)，其結(jié)果保留三位小數(shù)。封面后，按順序包括以下內(nèi)容：目錄、任務(wù)書、產(chǎn)品零件圖、正文、參考資料。關(guān)于正文，原則上要參照任務(wù)書上的一、二、三來寫，設(shè)計(jì)內(nèi)容中所列各項(xiàng)要有論證或計(jì)算。