HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工軸孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)

HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工軸孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì),hl4,彈性,聯(lián)軸器,零件,工藝,規(guī)程,加工,手動(dòng),夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件名稱(chēng)HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器共1頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工50車(chē)45毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車(chē)床CA6140夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/minmm機(jī)動(dòng)輔助1以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位,半精車(chē)另一端面粗鏜42mm及錐度的孔專(zhuān)用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺10001000100271設(shè) 計(jì)（日 期）校 對(duì)（日期）審 核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件名稱(chēng)HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)45毛 坯 種 類(lèi)鍛造毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注工序號(hào)工 名序 稱(chēng)工 序 內(nèi) 容車(chē)間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理，時(shí)效處理30車(chē)以86mm處外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)半精車(chē)外圓195mm機(jī)二臥式車(chē)床專(zhuān)用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡40車(chē)以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)外圓96mm，倒角機(jī)二臥式車(chē)床專(zhuān)用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺50車(chē)以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位,半精車(chē)另一端面粗鏜42mm及錐度的孔機(jī)二臥式車(chē)床專(zhuān)用夾具，高速鋼刀具，游標(biāo)卡尺60鏜以195mm外圓及其端面定位，精鏜42mm及錐度的孔機(jī)二鏜床專(zhuān)用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺70銑以42mm孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽機(jī)二銑床專(zhuān)用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺80銑以42mm孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)33mm的錐銷(xiāo)孔機(jī)二銑床專(zhuān)用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺90去毛刺去毛刺100終檢終檢入庫(kù)設(shè) 計(jì)（日 期）校 對(duì)（日期）審 核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期XX大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工軸孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差35目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形狀22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)33.1 確定毛坯的制造形式33.2定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇33.3 制定工藝路線(xiàn)43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備53.4.1 機(jī)床選用53.4.2 選擇刀具63.4.3 選擇量具63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定6第4章 確定切削用量及基本時(shí)間84.1 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定84.2 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定124.3 工序切削用量及基本時(shí)間的確定134.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定154.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定164.6 工序切削用量及基本時(shí)間的確定18第5章 加工軸孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)225.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明225.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)225.3夾具的設(shè)計(jì)245.4定位機(jī)構(gòu)295.5夾緊機(jī)構(gòu)295.6零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析295.7確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)305.8零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明31總 結(jié)33致 謝33參 考 文 獻(xiàn)35 第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機(jī)構(gòu)，以免喪失補(bǔ)償相對(duì)位移的能力。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為45，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車(chē)裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車(chē)側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下：(1)左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，195外圓，96外圓，42內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；195的外圓，粗糙度為1.6；96的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。其中，42的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為10萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)車(chē)床需要該零件1個(gè)，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為45，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤(pán)狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選42mm的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，對(duì)主動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)；對(duì)從動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大195mm的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為30CrMnSi鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）96mm的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra25um，粗車(chē)即可（表5-14）。（2）195mm的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3um，需進(jìn)行精車(chē)和半精車(chē)。（3）33mm的柱銷(xiāo)孔 為未注尺寸公差，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3um，需進(jìn)行粗鏜（表5-15）。（4）42mm的內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT8,表面粗糙度為Ra1.6um，需進(jìn)行粗膛半精膛精鏜加工（表5-15）。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT13和IT14,表面糙粗度分別為Ra3.2um和Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑半精銑（表5-16）。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車(chē)即可。3.3 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)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。3.3.1 工藝路線(xiàn)方案一3.3.1 主動(dòng)端工序10 鍛造出毛坯。工序20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。 工序30：以86mm處外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)半精車(chē)外圓195mm， 工序40：以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)外圓96mm，倒角。工序50：以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位,半精車(chē)另一端面粗鏜42mm及錐度的孔。工序60：以195mm外圓及其端面定位，精鏜42mm及錐度的孔。工序70：以402mm孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽。工序80：以42mm孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)33mm的錐銷(xiāo)孔。工序90：去毛刺。工序100 終檢入庫(kù)。3.3.2 從動(dòng)端工序10 鍛造出毛坯。工序20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。 工序30：以86mm處外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)半精車(chē)外圓195mm， 工序40：以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)外圓96mm，倒角。工序50：以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位,半精車(chē)另一端面粗鏜42mm孔。工序60：以195mm外圓及其端面定位，精鏜42mm孔。工序70：以402mm孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽。工序80：以42mm孔端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)33mm的錐銷(xiāo)孔。工序90：去毛刺。工序100 終檢入庫(kù)。3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序和工序是粗車(chē)、粗鏜和半精車(chē)、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140臥式車(chē)床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7。.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 主、從動(dòng)端工序都為CA6140臥式車(chē)床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車(chē)床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機(jī)床才能滿(mǎn)足要求，因此選用CA6140臥式車(chē)床（表5-55）。3.4.2 選擇刀具.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。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)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“HL4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器” 零件材料為45，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以后簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度HB為143269，表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，密度=7.27.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類(lèi)別同類(lèi)零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050，毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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。第4章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。4.1 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定4.1.1 切削用量 以86mm外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)半精車(chē)外圓195mm，所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車(chē)刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故.確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時(shí)， 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.29）在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知： =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí)，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實(shí)際進(jìn)給力為： =950=1111.5 （3-2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9，車(chē)刀后刀面最大磨損量取為，車(chē)刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見(jiàn)表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為： = （3-5）.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25，=，切削速度時(shí)， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車(chē)刀手動(dòng)進(jìn)給。. 計(jì)算基本工時(shí) （3-7）式中=+，=由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.26，車(chē)削時(shí)的入切量及超切量+=，則=+= = （3-8）3.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時(shí).確定切削深度 =.確定進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.5可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑，鏜刀伸出長(zhǎng)度為時(shí)： =0.150.40按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量（表4.29），選擇， =0.25.確定切削速度 = （3-9）式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 =160=2.6.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角=，則=，則： =117 4.1.2 基本時(shí)間5.1.2.1主動(dòng)端確定粗車(chē)主動(dòng)端外圓195的基本時(shí)間。參考文獻(xiàn)1表2-24，車(chē)外圓基本時(shí)間為T(mén)式中，=40mm,3), 90，=2mm，=4mm,=0, f=0.65mm/r,n=0.77r/s,s確定粗車(chē)主動(dòng)端外圓96的基本時(shí)間：式中，=9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則s確定粗車(chē)主動(dòng)端端面的基本時(shí)間：，式中，d=164.8mm,d=0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則=177s確定粗車(chē)主動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間：， 式中，d=164.8mm,=94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0.6mm/r, n=0.77r/s, ，則=85s確定粗鏜42mm孔的基本時(shí)間，選鏜刀的主偏角45。式中，=84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 =148s確定工序的基本時(shí)間：=96+35+2+85+148=643s5.1.2.2從動(dòng)端確定粗車(chē)從動(dòng)端外圓的基本時(shí)間: =80s確定粗車(chē)從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =95s確定粗車(chē)從動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間： =94s確定粗鏜42mm孔的基本時(shí)間: =197s確定工序的基本時(shí)間：=80+95+94+197=466s4.2 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：本工序?yàn)榇周?chē)（車(chē)端面、外圓及倒角），已知條件與工序相同。車(chē)端面、外圓可采用與工序相同的可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。4.2.1主動(dòng)端見(jiàn)表5-1表5-1 主動(dòng)端工序的切削用量及基本時(shí)間工步/mmf/mmr v/msn/rs/s粗車(chē)端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車(chē)外圓96mm2.3 0.52 0.38 1.5 68 倒角 手動(dòng) 0.38 1.54.2.2 從動(dòng)端見(jiàn)表5-2表5-2 從動(dòng)端工序的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmf/mmrv/msn/rs/s粗車(chē)端面 2 0.65 25.4 0.77 177粗車(chē)外圓160mm 2.40.65 25.4 0.77 1524.3 工序切削用量及基本時(shí)間的確定4.3.1 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ?chē)端面、外圓、鏜孔）。已知條件與粗加工工序相同。確定以半精車(chē)后的195mm外圓及其端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)外圓96mm，倒角。切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。車(chē)刀形狀所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車(chē)刀。車(chē)刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車(chē)相同，查參考文獻(xiàn)6表1-3，車(chē)刀幾何形狀為，=. 確定背吃刀量=0.75mm. 確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)7表1.6及參考文獻(xiàn)2表4.2-9中C620-1機(jī)床進(jìn)給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。. 選擇車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查參考文獻(xiàn)7表1.9，選擇車(chē)刀后刀面最大磨損量為0.4mm，耐用度T=30min。查參考文獻(xiàn)6表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車(chē)刀加工b1000MPs的合金鋼，切削速度=97m/min。切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)7表1.28得：，其余的修正系數(shù)均為1，故：V=970.811.15=90.4m/min=178r/min查參考文獻(xiàn)6表4.2-8選擇C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速為： n=185r/min=3.08r/s則實(shí)際切削速度v=1.56m/s半精加工，機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。最后確定的切削用量為：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車(chē)主動(dòng)端端面的切削用量。采用車(chē)外圓160mm相同的刀具加工，切削用量為：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車(chē)從動(dòng)端外圓71mm的切削用量。采用車(chē)外圓160mm相同的刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車(chē)從動(dòng)端端面的切削用量。采用車(chē)外圓160mm相同的刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精鏜孔42mm的切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金、主偏角、直徑為12mm的圓形鏜刀。其耐用度T=60min。.。.參考文獻(xiàn)1表5-139和表5-57，f=0.2mm/r。.參考文獻(xiàn)1表2-8的計(jì)算公式確定。V=式中，C=291，m=0.2,x=0.15,y=0.2,T=60min,k=0.9,則V=150m/min=1209.4r/min選擇C620-1車(chē)床的轉(zhuǎn)速n=1200r/min=20r/s。4.3.2 切削用量確定半精車(chē)主動(dòng)端外圓195mm的基本時(shí)間： =52s確定半精車(chē)主動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =94s確定半精車(chē)從動(dòng)端外圓96mm的基本時(shí)間： =45s確定半精車(chē)從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =45s確定半精鏜主動(dòng)端孔42mm的基本時(shí)間： =14s確定半精鏜從動(dòng)端孔42mm的基本時(shí)間： =30s4.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定4.4.1 切削用量本工序?yàn)榫M42mm的孔。確定精鏜42mm孔的切削用量。選刀具為YT30硬質(zhì)合金、主偏角、直徑為12mm的圓形鏜刀。其耐用度T=60min。=0.25mmf=0.15mm/rv=1.4=230.77mm/min=1837.3r/min參考文獻(xiàn)1表5-56，根據(jù)C6140車(chē)床的轉(zhuǎn)速表，選擇n=1400r/min=23.3r/s,則實(shí)際切削速度v=4.98m/s。4.4.2 基本時(shí)間5.4.2.1 確定精鏜主動(dòng)端42mm孔的基本時(shí)間：=16s 5.4.2.2確定精鏜從動(dòng)端42mm孔的基本時(shí)間：=34s4.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定4.5.1 粗銑5.5.1.1 切削用量粗銑以42mm孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑d=80,寬度L=12mm,齒數(shù)z=10。參考文獻(xiàn)1表5-143選銑刀的基本形狀。由于加工材料的1000MPs,故選前角=10，后角=12(周銑)，=6（端銑）。已知銑削寬度=9mm,銑削深度=8mm。機(jī)床選用X62W型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表5-144，X62W臥式銑床的功率為7.5KW（表5-74），工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤(pán)銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.61.0mm/z?，F(xiàn)取=0.07mm/z。確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)1表5-148，用高速鋼盤(pán)銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm，銑刀直徑d=80mm,耐用度T=120min（表5-149）。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表2-17中公式計(jì)算：式中，=48,=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min, =8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm,=1.0。=2.62m/minn=10.4r/min參考文獻(xiàn)1表5-75，根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度v=0.13m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.071030=28mm/min參考文獻(xiàn)1表5-76, 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇=23.5mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=0.078mm/z。驗(yàn)證機(jī)床效率。參考文獻(xiàn)1表2-18的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位為KW）為（N）式中，=650,=1.0,=0.72,=0.86,=0,=0.86, =8, =0.078mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min,=0.63。=797.3v=0.13m/s=0.10KWX62W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/s5.5.1.2 基本時(shí)間參考文獻(xiàn)1表2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時(shí)間為a.主動(dòng)端：式中，=84mm,=+(13)，=9mm,d=80mm,=76mm,=4mm, =23.5mm/min,=4=6.98min=419sb.從動(dòng)端：=8.17min=490s4.5.2 半精銑5.5.2.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。d=80mm, L=12mm, z=10。機(jī)床亦選用X62W型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量。加工要求保證的表面粗糙度3.2m, 參考文獻(xiàn)1表5-144,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.51.2mm/r,現(xiàn)取=0.6mm/r，則=0.06mm/r確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)1表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm；參考文獻(xiàn)1表5-149，耐用度T=120min。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表2-17中公式計(jì)算，得=17.79m/min=0.3m/sn=1.19r/s=71r/min參考文獻(xiàn)1表5-75，根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=75r/min=1.25r/s, 則實(shí)際切削速度v=0.314m/s, 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.061075=45mm/min參考文獻(xiàn)1表5-76, 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇=47.5mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=0.063mm/z。5.5.2.2 基本時(shí)間a.主動(dòng)端：=4=10sb.從動(dòng)端：=4=12s4.6 工序切削用量及基本時(shí)間的確定4.6.1 主動(dòng)端（1）鉆孔3.6.5.1 確定以42mm孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)33mm的錐銷(xiāo)孔。鉆孔33，本工序采用計(jì)算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類(lèi)型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào)類(lèi)型直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長(zhǎng)麻花鉆1.031.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1439-85錐柄長(zhǎng)麻花鉆5.050.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用Z525搖臂鉆床，查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，查機(jī)表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為4500，表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆，則螺旋角=30，鋒交2=118，后角a=10,橫刃斜角=50，L=197mm,l=116mm。表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自GB6137-85） mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù)GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（1）后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0（mm）20高速鋼鑄鐵0.50.8（2）單刃加工刀具耐用度T min刀具類(lèi)型加工材料刀具材料刀具直徑d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。.確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=12=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150則實(shí)際切削速度 = = =11.8.確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =第5章 加工軸孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)5.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車(chē)床夾具主要用于加工軸孔夾具。因而車(chē)床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線(xiàn)與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸。（1） 安裝在車(chē)床主軸上的夾具。這類(lèi)夾具很多，有通用的三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，花盤(pán)，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專(zhuān)用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤(pán)式、角鐵式和花盤(pán)式。這類(lèi)夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)定心式車(chē)床夾具 在定心式車(chē)床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車(chē)床夾具 在車(chē)床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤(pán)上，因而須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱(chēng)其為角鐵式車(chē)床夾具?；ūP(pán)式車(chē)床夾具 這類(lèi)夾具的夾具體稱(chēng)花盤(pán)，上面開(kāi)有若干個(gè)T形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類(lèi)夾具不對(duì)稱(chēng)，要注意平衡。（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車(chē)床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類(lèi)夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車(chē)床主軸上的專(zhuān)用夾具，所以零件在車(chē)床上加工用專(zhuān)用夾具。5.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線(xiàn)與機(jī)床主軸軸線(xiàn)重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過(guò)程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機(jī)床主軸的連接車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)與臥式車(chē)床主軸軸線(xiàn)應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類(lèi)車(chē)床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車(chē)床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專(zhuān)用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對(duì)于徑向尺寸D140mm，或D(23)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車(chē)床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸軸頸連接。過(guò)渡盤(pán)與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖1-b所示的過(guò)渡盤(pán)，其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車(chē)和倒車(chē)時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi)，可用壓板將過(guò)渡盤(pán)壓在主軸上。專(zhuān)用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過(guò)渡盤(pán)的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對(duì)于車(chē)床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過(guò)渡盤(pán)在其長(zhǎng)錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過(guò)渡盤(pán)連接的方式。過(guò)渡盤(pán)推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。圖1 車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤(pán)常作為車(chē)床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤(pán)凸緣確定專(zhuān)用夾具體的止口尺寸。過(guò)渡盤(pán)的材料通常為鑄鐵。各種車(chē)床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊(cè)5.3夾具的設(shè)計(jì)由機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的組成機(jī)床、工件、刀具和夾具可看出夾具在機(jī)械加工占有很重要的地位。尤其在成批生產(chǎn)時(shí)更是大量的采用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床工件之間的聯(lián)結(jié)裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝配設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一，是一種在金屬切削機(jī)床上實(shí)現(xiàn)裝夾任務(wù)的工藝裝備，是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分8。機(jī)床上工件的安裝方法，可歸結(jié)為三種：直接找正法、劃線(xiàn)找正法、夾具定位法。其中機(jī)床夾具又分為：通用夾具和專(zhuān)用夾具。在車(chē)床上使用夾具有三個(gè)目的：提高機(jī)床的生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量和解決疑難工藝、擴(kuò)大機(jī)床用途為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。凡是直接承受定位基準(zhǔn)的夾具零件，稱(chēng)為定位元件。使工件在夾具中定位用的定位元件，又叫支承。支承可分為主要支承和輔助支承。用來(lái)限制工件的全部自由度或其中的幾個(gè)自由度，使工件在夾具中占有一定位置的定位元件，叫主要支承；在夾具中只用來(lái)加強(qiáng)工件定位時(shí)的穩(wěn)定性及剛性的支承，叫輔助支承。夾具上的定位元件應(yīng)滿(mǎn)足：定位元件的工作表面需具有高度的耐磨性，以便長(zhǎng)期保持夾具的定位精度；定位元件在夾具中的位置須使它們?cè)谀p或損壞后，易于更換或修理，以節(jié)省修理夾具所需要的時(shí)間和費(fèi)用，所以通常不允許直接利用夾具體作為定位元件；為了使定位元件的工作表面保持清潔，以便和工件定位基準(zhǔn)接觸良好，定位元件的工作表面尺寸應(yīng)盡可能的小，更不必和工件的定位表面全部接觸；為了使工件在加工時(shí)穩(wěn)固可靠，定位元件的排列應(yīng)使切削力和夾緊力落在支承點(diǎn)上或落在幾個(gè)支承點(diǎn)的中間。在車(chē)床加工中，除了在角鐵和花盤(pán)或特殊夾具上加工外，很少用平面定位加工，以下幾種是以：平面定位所用的定位元件：釘頭支承、板型支承、可調(diào)支承。工件以外圓柱面作為定位基準(zhǔn)的定位元件：用V型塊作為定位元件、用圓柱孔作為定位元件、使用定心夾緊裝置（雙爪卡盤(pán)、三爪卡盤(pán)、彈簧夾頭）。工件以?xún)?nèi)孔作為定位基準(zhǔn)的定位元件：定位銷(xiāo)、心軸（整體式心軸、脹力心軸、組合心軸、球式心軸、自動(dòng)夾緊心軸、盤(pán)形彈簧心軸、塑料心軸、橡膠心軸、花鍵心軸）工件以中心孔、端面外圓及端面內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)的定位元件：工件以中心孔作為定位基準(zhǔn)用的頂針（前頂針、后頂針）、工件以端面外圓及端面內(nèi)孔作為定位基準(zhǔn)用的頂針（前頂針、后頂針）、傳動(dòng)裝置（機(jī)心夾頭、自動(dòng)卡緊雞心夾頭、傳動(dòng)盤(pán)/撥盤(pán)、自動(dòng)夾緊傳動(dòng)夾頭、氣壓傳動(dòng)夾頭）工件以螺紋作為定位基準(zhǔn)（整體式螺紋定位、活動(dòng)式螺紋定位）工件以曲型面作為定位基準(zhǔn)工件以燕尾槽作為定位基準(zhǔn)夾緊裝置：工件在固定和夾緊時(shí)的裝置，可用手動(dòng)夾緊、機(jī)動(dòng)夾緊、自動(dòng)夾緊和液體塑料夾緊。手動(dòng)夾緊指直接利用人力和扳手來(lái)操作的。機(jī)動(dòng)夾緊指壓縮空氣和真空夾緊、液壓傳動(dòng)夾緊和電磁夾緊等。自動(dòng)夾緊指夾緊力（把工件壓向夾具定位支承所使用的力）利用機(jī)床運(yùn)動(dòng)部分來(lái)自動(dòng)操縱的。液體塑料夾緊指利用液體塑料的壓力通過(guò)襯套薄壁的彈性變形把夾緊力傳給工件。在車(chē)床上加工時(shí)，夾緊工件的方法一般有三種：裝在頂針之間、裝在心軸上和夾在夾頭（或卡盤(pán)）內(nèi)。常用夾緊裝置的種類(lèi)：簡(jiǎn)單的壓板裝置、螺旋壓板裝置、鉸鏈?zhǔn)綁喊逖b置螺釘式夾緊裝置、螺母式夾緊裝置、氣動(dòng)夾緊裝置工件在固定和夾緊時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：1.夾緊時(shí)必須保證不破壞工件的正確定位，并且有足夠的穩(wěn)固性。2.在與車(chē)床主軸中心線(xiàn)平行的定位元件上裝夾工件時(shí)，夾緊時(shí)所需的力最好是從上向下。夾緊力的大小，必須保證加工過(guò)程中工件位置不發(fā)生變化，而且各作用點(diǎn)的夾緊力應(yīng)力求均勻。通常（用平面定位時(shí)）壓向主要基面的夾緊力要大一些，壓向?qū)蚧婧椭С谢娴膴A緊力要小一些。3.工件夾壓部位和夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)盡量設(shè)置在夾具支撐面上，由支撐面直接承受或位于幾個(gè)支承所組成的面積之內(nèi)，不能壓空，并應(yīng)在工件剛度最大的部分，以免工件變形，影響加工精度和造成事故。4.夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)盡量設(shè)置在距切削力做用點(diǎn)和加工表面近些，這樣可增加工件的剛性和穩(wěn)定性，保證加工質(zhì)量。5.夾緊時(shí)，夾緊機(jī)構(gòu)必須保證不使夾具本身產(chǎn)生變形。6.夾緊力的方向?qū)A緊力的大小影響很大，應(yīng)特別注意。如果夾緊力和切削力的方相一致，顯然只需很小的夾緊力，工件在加工中也不會(huì)移動(dòng)，所以應(yīng)避免夾緊力和切削力方向相反的夾緊形式。7.夾緊機(jī)構(gòu)在可靠的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛型好、操作方便、使用安全、便于制造和修理。8.夾緊機(jī)構(gòu)的零件，最好與夾具體聯(lián)系在一起，這樣使用起來(lái)不但方便，同時(shí)免得丟失而影響工作。9.夾緊機(jī)構(gòu)不能妨礙工件的裝卸、加工、檢查和測(cè)量等工作。10.夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力，應(yīng)具有調(diào)整的可能性，并且調(diào)整要方便。11.在一個(gè)夾具內(nèi)，最好只有一種或不多與兩種形式的夾緊機(jī)構(gòu)，而且?jiàn)A緊元件應(yīng)盡量標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化和統(tǒng)一化。夾具的設(shè)計(jì)原則：1.要注意工件的形狀及精度要求。2.夾緊力大小的決定及材料的選擇。3.夾具在旋轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)保持平衡。4.操作要安全。5.要注意加工方式。6.安裝次數(shù)要少。設(shè)計(jì)夾具的程序如下：1.分析研究加工的工件。研究部件的裝配圖，明了加工工件的性能和作用，以及與其它零件的相互關(guān)系；研究工件的工作圖，明了工件的形狀尺寸、加工表面、精度等級(jí)、幾何精度、技術(shù)要求、材料牌號(hào)及其硬度等；研究工件的工藝要求，根據(jù)裝配圖和工作圖，分析選用工件的定位基面。2.擬定夾具的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)。研究工藝人員對(duì)夾具結(jié)構(gòu)提出的特殊要求和技術(shù)問(wèn)題；研究過(guò)去設(shè)計(jì)使用過(guò)的同類(lèi)型夾具的結(jié)構(gòu)，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)，以改進(jìn)夾具的設(shè)計(jì)；根據(jù)以選定的工件定位基面，擬定在夾具中的定位方法和結(jié)構(gòu)形式；研究和確定工件的夾緊部位和夾緊方法，設(shè)計(jì)可靠的夾緊機(jī)構(gòu)；研究和了解所選用的機(jī)床的規(guī)格、性能和精度等條件，以便確定夾具安裝在機(jī)床上的位置及其相應(yīng)的連接方法和固定方法；了解制造夾具的有關(guān)設(shè)備情況，以便確定夾具體和主要零件的工藝性和制造方法。3.繪制夾具的總圖。首先畫(huà)出工件的外部輪廓（用雙點(diǎn)劃線(xiàn)或紅色鉛筆來(lái)表示）以便確定夾具的有關(guān)尺寸。再畫(huà)出工件加工的部位和加工余量（用交叉線(xiàn)來(lái)表示），以便確定刀具和輔助工具的尺寸和相對(duì)的工作位置；夾具的總圖上應(yīng)當(dāng)具有23個(gè)投影圖和必要的剖面圖。按照這些圖可以了解和判斷出夾具的任何一個(gè)零件；夾具總圖的正視圖，應(yīng)當(dāng)是以?shī)A具實(shí)際工作時(shí)在機(jī)床上的安裝位置，或按工人的操作位置設(shè)計(jì)；在圖上應(yīng)注出所有適當(dāng)公差的基面尺寸、座標(biāo)尺寸、定位尺寸和夾具的外形尺寸，根據(jù)這些尺寸，可以作夾具的檢查和測(cè)量；所有連接件和配合件，都應(yīng)注出連接尺寸、配合尺寸和配合公差，以及幾何形狀的偏差；對(duì)夾具零件進(jìn)行編號(hào)，并按廠(chǎng)內(nèi)所規(guī)定的格式作出夾具的零件明細(xì)表，圖紙應(yīng)合乎國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；在圖上應(yīng)當(dāng)注出夾具的技術(shù)要求、定期檢查的時(shí)間和周期。4.測(cè)繪夾具零件的工作圖。根據(jù)夾具總圖測(cè)繪出每一個(gè)零件的工作圖（標(biāo)準(zhǔn)件可不繪）；根據(jù)夾具的結(jié)構(gòu)和工藝上的條件來(lái)決定零件的形狀和注出全部尺寸、配合公差，允許的幾何形狀偏差、熱處理以及其他技術(shù)要求；零件加工的表面光潔度一般與尺寸精度和幾何精度有關(guān)，夾具零件最常用的是69。5.選用零件的材料。夾具零件一般選擇用較好的材料制造，因此，必須注明零件所使用的材料牌號(hào)；根據(jù)夾具的結(jié)構(gòu)和零件的工作情況，以及所起的作用，就能夠確定對(duì)零件材料的基本要求，從而按材料的性能和工廠(chǎng)材料的供應(yīng)情況來(lái)選用合適的材料；確定材料的熱處理規(guī)范，以及應(yīng)達(dá)到的硬度要求等，使零件具有相當(dāng)?shù)捻g性和耐磨性。步驟：選擇工件的定位基準(zhǔn)決定工件的定位方法、定位元件選擇夾緊裝置考慮夾具與機(jī)床的連接方法解決夾具旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡夾具的加工夾具的強(qiáng)度和剛度等。在金屬切削機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問(wèn)題之一是使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工件壓緊夾牢，以保證這個(gè)確定了的位置在加工過(guò)程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）就是工件在上的正確安裝。但由于工件形狀比較復(fù)雜，加工內(nèi)容多，精度要求較高，所以設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須考慮到夾具本身的制造精度和定位的精度，并以方便高效的方式進(jìn)行夾緊。由于殼體件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁薄較薄，夾緊力過(guò)大或夾緊力著力點(diǎn)不適當(dāng)，都會(huì)使工件產(chǎn)生夾緊變形。在這種狀態(tài)下加工，雖然工件“合格”，但加工后撤去夾緊力，工件便恢復(fù)原狀，破壞了已加工好的精度，在殼體加工中，必須注意夾緊對(duì)工件加工精度的影響，采取有效措施保證加工精度。夾緊力作用點(diǎn)的選擇應(yīng)選擇工件剛度較大的部位，并保證夾緊力作用于主要定位面上。例如，夾緊力施于殼體的較大的內(nèi)孔表面；提高接觸剛度 孔系加工時(shí)，應(yīng)盡量提高殼體基準(zhǔn)面與夾具定位元件的接觸剛度。目前，最常見(jiàn)的夾緊方式有機(jī)械夾緊、液壓夾緊、氣壓夾緊，其三種方法比較如下表：表2 機(jī)械夾緊、液壓夾緊、氣壓夾緊三種方法的比較比較項(xiàng)目機(jī)械夾緊液壓夾緊氣壓夾緊夾緊力較大最大中等動(dòng)作快慢慢較慢較快環(huán)境要求一般較高適應(yīng)性好構(gòu)造一般復(fù)雜簡(jiǎn)單載荷變化影響沒(méi)有有一些稍有遠(yuǎn)距離操縱短距離短距離中距離工作壽命一般一般長(zhǎng)維護(hù)簡(jiǎn)單要求高一般價(jià)格一般稍貴便宜綜上所述，機(jī)械夾沒(méi)有緊載荷變化影響，適合短距離操作維護(hù)簡(jiǎn)單，是鋁合金殼體加工件的理想夾緊方式。提高加工效率及方便加工，現(xiàn)決定采用硬質(zhì)合金車(chē)刀對(duì)端面和內(nèi)孔面進(jìn)行加工。同時(shí)，為了減少價(jià)格，易于操作和更換，準(zhǔn)備采用機(jī)械夾緊裝置。 該機(jī)械夾緊裝置夾具工作原理：帶斜槽的雙排模式卡爪自動(dòng)定心裝置，用在車(chē)床上按內(nèi)孔將工件定心和夾緊。當(dāng)擰緊螺母時(shí)，使導(dǎo)套1右移，依靠斜槽把左排3個(gè)卡爪張開(kāi)；同時(shí)，螺栓帶動(dòng)導(dǎo)套2左移，依靠斜槽把右排3個(gè)卡爪張開(kāi)，使工件自動(dòng)夾定心和夾緊，并使兩排的夾緊力相等。松開(kāi)時(shí)，依靠彈簧和彈簧卡圈的彈