拖拉機(jī)后蓋的鉆6-M12孔專用夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工藝規(guī)程【需要咨詢購買全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加QQ1459919609】圖紙預(yù)覽詳情如下：
0拖拉機(jī)后蓋的機(jī)械加工藝規(guī)程及鉆 6-M12 孔專用夾具設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)課題是“拖拉機(jī)后蓋機(jī)加工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)” 。分為拖拉機(jī)后蓋的加工工藝與加工中某一步驟的專用夾具設(shè)計(jì)兩部分。加工工藝部分需要了解工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，熟知工藝計(jì)算方法，能對(duì)工藝內(nèi)容進(jìn)行正確的分析及計(jì)算。在我的工藝路線中以底面作為基準(zhǔn)是合理的，本方案滿足粗基準(zhǔn)選擇要求及精基準(zhǔn)選擇的四項(xiàng)原則。本次設(shè)計(jì)的夾具是為鉆床使用的專用夾具，此夾具有針對(duì)性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)。本夾具的設(shè)計(jì)能滿足機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求，可以保證零件的質(zhì)量，具有生產(chǎn)效率高、制造成本低、結(jié)構(gòu)工藝性良好的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：加工工藝；夾具設(shè)計(jì)；拖拉機(jī)后蓋1AbstractThe graduation project topic is " The processing technology and fixture design of the tractor rear cover. It includes two parts that the processing technology of the the tractor rear cover and a special fixture design of a step in the processing .In the processing technology part ,we need to understand the process design content , be familiar with processing calculation method, and to correctly analyse and caculate the content of the process . In my craft route， it is reasonable to use bottom as a benchmark, this scheme satisfies the requirement of crude benchmark choice and the four principles of fine benchmark choice .The design of special fixture is used for drilling, it has many characteristics ,such as the excellence of pertinence ,easy operation and high production efficiency ,etc . This fixture design can meet the basic requirement of machine tool fixture design, can guarantee the quality of parts, with the advantages of high efficiency, low manufacturing cost and good molding process.Key words: Process Technology；Ixture Design ；The Tractor Rear Cover2目 錄摘 要 ................................................................3第一章 緒論 ..........................................................41.1 設(shè)計(jì)的背景及意義 ..............................................51.1.1 設(shè)計(jì)背景 ...............................................51.1.2 設(shè)計(jì)的意義 .............................................51.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和思路 ..............................................61.2.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .........................................61.2.2 擬定解決的關(guān)鍵問題 .....................................61.2.3 解決問題的方法及措施 ...................................6第二章 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ....................................82.1 零件的工藝分析 ................................................82.1.1 拖拉機(jī)后蓋的作用 .......................................82.1.2 拖拉機(jī)后蓋的工藝分析 ...................................82.2 選擇毛坯 ......................................................92.3 確定鑄件機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 .........................92.4 設(shè)計(jì)毛坯圖 ....................................................92.4.1 確定圓角半徑 ...........................................92.4.2 確定毛坯的熱處理方式 ...................................92.5 機(jī)械加工工藝路線的制訂 .......................................102.5.1 選擇定位基準(zhǔn) ..........................................102.5.2 制訂工藝路線 ..........................................122.5.3 加工工藝過程的分析 ....................................122.5.4 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 ................................132.5.5 確定工序尺寸 ..........................................132.5.6 確定切削用量及基本時(shí)間 ................................13第三章 拖拉機(jī)后蓋鉆床夾具設(shè)計(jì) ......................................273.1 夾具的基本知識(shí) ...............................................273.2 定位原理及方案分析 ...........................................2833.3 定位基準(zhǔn)的選擇 ...............................................303.4 定位元件的選擇 ..............................................303.5 夾緊元件的選擇 ...............................................313.6 鉆孔夾緊力的計(jì)算 .............................................313.7 定位誤差分析 .................................................323.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 .....................................33致 謝 ...............................................................35參考文獻(xiàn) ............................................................364第 1 章 緒論1.1 設(shè)計(jì)的背景及意義1.1.1 設(shè)計(jì)的背景制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，直接體現(xiàn)了一個(gè)國家的生產(chǎn)力水平，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著重大的影響。尤其是在發(fā)達(dá)國家，它創(chuàng)造了當(dāng)前 1/3~1/4 的國民收入。在我國，工業(yè)（主題是制造業(yè)）占國民經(jīng)濟(jì)比重的 45%，制造業(yè)是我國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)，已成為了我國新時(shí)期經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的生力軍。但是目前我國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)尚處于全球制造產(chǎn)業(yè)鏈的低端環(huán)節(jié), 能耗高, 能源利用率低下, 資源浪費(fèi)嚴(yán)重, 大多數(shù)企業(yè)都是通過加大能源的消耗和犧牲環(huán)境的代價(jià)來確保其經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展 [8]。機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了多年，積重要的地位，它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度。對(duì)于各式各樣的結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工件,普通的機(jī)床夾具已經(jīng)不累了不少理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個(gè)方面的個(gè)性化要求更加強(qiáng)烈，作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機(jī)械制造業(yè)面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而工藝與裝備是制造業(yè)的基礎(chǔ)，工藝是人、機(jī)料等軟、硬要素集成的一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，它貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。工業(yè)發(fā)達(dá)國家極為重視工藝與裝備問題，21 世紀(jì)裝備制造應(yīng)是中國與發(fā)達(dá)國家競(jìng)爭(zhēng)的主要領(lǐng)域之一。另外，在機(jī)械加工過程中，夾具占有非常重要的內(nèi)容。因此結(jié)合現(xiàn)狀,為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計(jì)制造的專用夾具便應(yīng)運(yùn)而生。在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。1.1.2 設(shè)計(jì)的意義制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方式、生活方式、經(jīng)營(yíng)管理模式乃至社會(huì)的組織結(jié)構(gòu)和文化。生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，也就對(duì)機(jī)械加工工藝等提出了要求。箱體零件特征面多, 加工方法多, 工藝路線決策的規(guī)模大, 決策算法復(fù)5雜 [5]。它是一種典型零件，其加工工藝規(guī)程和工裝設(shè)計(jì)具有典型性。夾具設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命，因此其加工工藝及制造技術(shù)就顯的尤為重要。這次設(shè)計(jì)還能使我對(duì)機(jī)械制造有一定的認(rèn)識(shí)，了解生產(chǎn)加工過程中有關(guān)機(jī)械設(shè)備的工作原理，學(xué)會(huì)如何進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，理解與掌握夾具設(shè)計(jì)的原理，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求設(shè)計(jì)相關(guān)夾具。會(huì)使我學(xué)會(huì)如何將知識(shí)與實(shí)際結(jié)合，鍛煉我的能力。1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容和思路1.2.1 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容通過給定的零件圖繪制二維圖，并分析零件的主要作用與要求，繪制零件毛坯圖，編寫所給零件工藝過程，填寫工藝卡片，繪制制定工序?qū)Ｓ脢A具裝配圖及主要零件圖，對(duì)所給設(shè)計(jì)夾具進(jìn)行誤差分析和對(duì)定分析，做出裝配效果圖，編寫說明書。1.2.2 擬定解決的關(guān)鍵問題1）工藝路線的確定2）設(shè)計(jì)夾具時(shí)的定位以及夾緊問題3）對(duì)所給設(shè)計(jì)夾具進(jìn)行誤差分析和對(duì)定分析1.2.3 解決問題的方法及措施一、制定工藝路線原則制定工藝路線的時(shí)，必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量，并以最經(jīng)濟(jì)的辦法達(dá)到所要求的生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施，即應(yīng)該作到：技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理，并有良好、安全的勞動(dòng)條件。零件加工時(shí)，一般不是依次加工完各個(gè)表面，而是將各表面的粗、精加工分開進(jìn)行，為此，通常將整個(gè)工藝過程劃分為以下三個(gè)加工階段：1）粗加工階段。本階段的主要作用是切去大部分加工余量，為半精加工提供定6位基準(zhǔn)和均勻而適當(dāng)?shù)挠嗔俊?）半精加工階段。本階段的主要作用是減少粗加工階段留下的誤差，使工件達(dá)到一定的精度，為精加工做準(zhǔn)備，并完成一些次要表面的加工。3）精加工階段。本階段的作用是使零件主要表面的加工達(dá)到圖樣要求。熱處理工序的安排，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理目的而定。4）光整加工階段。本階段的主要作用是減小表面粗糙度值或進(jìn)一步提高尺寸精度和形狀精度，一般不能就糾正各表面的位置誤差。二、制定夾緊裝置的要求夾緊裝置的設(shè)計(jì)相選用是否正確合理、對(duì)于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大影響。為此在設(shè)計(jì)相選用緊裝置時(shí)必須滿足以下基本要求：1）夾緊過程中應(yīng)能保待工件定位時(shí)所獲得的正確位置；2）夾緊裝置應(yīng)操作方便、省力、安全；3）夾緊裝置的自動(dòng)化程度復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)條件相適應(yīng)。7第二章 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的工藝分析2.1.1 拖拉機(jī)后蓋的作用拖拉機(jī)后蓋起支撐與定位機(jī)構(gòu)，其主要作用是支承各傳動(dòng)軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證各部件的正確安裝。是保證傳動(dòng)零件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件。2.1.2 拖拉機(jī)后蓋的工藝分析零件的二維圖如下圖2-1所示圖 2-1 拖拉機(jī)后蓋該零件有一組加工面,但是沒有位置要求,另外有幾組孔,其中有兩組有位置和精度要求，機(jī)械加工工藝分析如下：（1）零件的結(jié)合面，它是毛坯鑄造出來之后等待加工的第一個(gè)面。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式，即節(jié)省時(shí)間又能達(dá)到技術(shù)要求。8（2）加工結(jié)合面 2 個(gè) Φ11 孔，它是以結(jié)合面為基準(zhǔn)而加工的，它將與結(jié)合面作為精基準(zhǔn)來完成以后孔的加工為以后的一面兩銷定位加工做好準(zhǔn)備。（3）按照先面后孔的加工理論，我們以底面為基準(zhǔn)面并采用兩個(gè)定位銷構(gòu)成一面兩銷原理來鉆孔 9-Φ11。（4）然后再來加工鉆孔 6-M12。（5）鉆孔 6-M8。按照以上加工過程來加工零件即可完成本零件的技術(shù)要求。2.2 選擇毛坯由該零件圖要求可知，零件的材料為 HT120，考慮到本零件在具體工作的受力情況，選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因?yàn)榱慵侵信可a(chǎn)，所以選擇砂型鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。2.3 確定鑄件機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于 mm 和 mm 的孔需要?03.74??06.12?鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。由參考文獻(xiàn)[21]可知，查得該鑄件的尺寸公差等級(jí) CT 為 8~10 級(jí)，加工余量等級(jí) MA 為 H~G 級(jí)。2.4 設(shè)計(jì)毛坯圖2.4.1 確定圓角半徑鑄件的內(nèi)外圓角半徑由參考文獻(xiàn)[4]中的表 2.2-23 來確定。結(jié)果為：外圓角半徑：r=3 ；內(nèi)圓角半徑：R=5。以上所取的圓角半徑數(shù)值都能保證各表面的加工余量。2.4.2 確定毛坯的熱處理方式毛坯應(yīng)安排人工時(shí)效處理，以消除殘余的應(yīng)力，從而可以改善加工性能本零件的毛坯圖如圖 2-1 所示：9圖 2-1 拖拉機(jī)后蓋毛坯圖2.5 機(jī)械加工工藝路線的制訂2.5.1 選擇定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面?；鶞?zhǔn)根據(jù)其功用的不同可分別為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)。在工件工序圖中，用來確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，加工表面與工序基準(zhǔn)之間，一般有兩次核對(duì)位置要求：一是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離要求，即工序尺寸要求；另一次是加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的形狀位置要求，如平行度，垂直度等。定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基準(zhǔn)的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(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)無法進(jìn)行。1. 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工10精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：（1）工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)；（2）工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)；（3）工件必須保證某個(gè)加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個(gè)加工面為粗基準(zhǔn)；（4）選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次 [22]?；谏鲜龅囊蠛涂紤]到安裝裝配面的精度要求和便于夾緊等實(shí)際情況，對(duì)一般的箱體零件來說，以底面作為基準(zhǔn)是合理的，但從零件的分析得知，拖拉機(jī)后蓋以左側(cè)面作為粗基準(zhǔn)。2. 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來選擇：（1） 基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；（2） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造；（3） 自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來作為定位基準(zhǔn)；（4） 互為基準(zhǔn)原則；對(duì)于相互位置精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法；（5） 可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn) [7]。本零件精基準(zhǔn)選擇，采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇底面作為精基準(zhǔn)。112.5.2 制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡(jiǎn)單、工序集中，盡量降低成本。工藝路線方案工序 1 鑄造毛坯。工序 2 熱處理。工序 3 粗精銑結(jié)合面。工序 4 鉆孔 6-M12，攻螺紋 6-M12。工序 5 鉆孔 10-M8，攻螺紋 10-M8。工序 6 鉆孔 2-Φ11。工序 7 鉆孔 9-Φ11。工序 8 鉆孔 Φ25。工序 9 鉆孔 M16，攻螺紋 M16。工序 10 粗精鏜孔 Φ50。工序 11 檢驗(yàn)。工序 12 入庫。2.5.3 加工工藝過程的分析1. 保證相互位置精度多道工序的加工都是以大孔、小孔以及平面組合定位，這種方法減少了工件的安裝誤差，能獲得很高的相互位置精度，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造精度容易保證的主要是孔定位基準(zhǔn)的夾具是心軸和定位銷。以孔定位其定心精度很高。2. 防止變形的工藝措施前機(jī)體在加工過程中，常由于夾緊力、切削力和切削熱、熱處理等因素的影響而產(chǎn)生變形，使加工精度降低，防止變形注意以下幾點(diǎn)：（1）與減少切削力和切削熱的影響。粗、精加工應(yīng)分開進(jìn)行，使粗加工產(chǎn)生的變形在精加工中可以得到糾正，也可以采用輔助支撐，增加安裝剛性，減少切削力影響。（2）減少夾緊力的影響，工藝上可采取一些措施?？梢苑稚?yīng)力，減少變形。夾12緊力不應(yīng)集中于工件的某一點(diǎn)，使應(yīng)力分布在比較大的面積上，以使工件單位面積上所受力較小，從而減少變形。還可以采用夾緊工件的夾具。2.5.4 選擇加工設(shè)備與工藝裝備由于生產(chǎn)類型為中批量，故加工設(shè)備以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。1. 選擇夾具本零件除銑、鏜及鉆孔等工序需要專用夾具外，其它各工序使用通用夾具即可。2. 選擇刀具，根據(jù)不同的工序選擇刀具（1）銑刀選擇硬質(zhì)合金銑刀。（2）鉆孔、攻螺紋選用高速鋼麻花鉆、機(jī)用絲錐。3. 選擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件的表面的精度要求，尺寸和形狀特點(diǎn)，根據(jù)參考文獻(xiàn)[23]選擇如下：（1）選擇加工面的量具 用分度值為 0.05mm 的游標(biāo)卡尺測(cè)量，以及讀數(shù)值為 0.01mm。測(cè)量范圍100mm~125mm 的外徑千分尺。（2）選擇加工孔量具因?yàn)榭椎募庸ぞ冉橛?IT7~IT9 之間，可選用讀數(shù)值 0.01mm。測(cè)量范圍50mm~125mm 的內(nèi)徑千分尺即可。2.5.5 確定工序尺寸根據(jù)加工長(zhǎng)度的為 332mm，毛坯的余量為 5mm，粗加工的量為 3mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)[24]表 2.3-21 加工的長(zhǎng)度的為 332mm，經(jīng)粗加工后的加工余量為 0.5mm。對(duì)精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。2.5.6 確定切削用量及基本時(shí)間13切削用量包括背吃刀量 ap、進(jìn)給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 ap 和 f，再確定 v。1. 工序 3 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂娊Y(jié)合面。已知工件材料為 HT120，銑削寬度 ae=60mm，銑削深度ap=3mm，根據(jù)參考文獻(xiàn) [25]中的表 3.1 選擇銑刀的基本形狀。選擇硬質(zhì)合金 YG8 端面銑刀直徑 d=200mm，齒數(shù) z=10。機(jī)床選用 X52K 銑床。（1）切削用量1）確定每齒進(jìn)給量 fzX52K 型臥式銑床的功率為 7.5kW，根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]中的表 2.1-73 所知，工藝系統(tǒng)剛性為中等。硬質(zhì)合金端面銑刀加工灰鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量fz=0.2~0.29mm/z，現(xiàn)取 fz=0.2mm/z。2）選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 2.1-75 所知，用硬質(zhì)合金端面銑刀粗加工灰鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm。根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 2.1-76 所知，銑刀直徑d=200mm，耐用度 T=300min。3）確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 fM根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 2.1-77 公式所知，依據(jù)銑刀直徑 d=200mm，齒數(shù)z=10，銑削深度 ap=3mm，耐用度 T=300min 時(shí)，故相應(yīng)的切削速度為：vvkzfTdCpueyxpmq?式中 d——銑刀直徑，mm；T——耐用度，mm ；ap——銑削深度，mm；fz——每齒進(jìn)給量， mm/r；ae——銑削寬度，mm；z——銑刀齒數(shù)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 2.1-77，查取=203，q v=0.2，m=0.32， =0.2， =0.35，u v=0.2，p v=0，k v=1。則切削速度為：vCvxvy14=61.76m/min1062.0302.3515.2.. ???v再根據(jù)公式： =98.34r/min14.7.?dvn?根據(jù) X52K 型銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=95r/min，則實(shí)際切削速度為：=60m/min0952.3' ?v工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：fMz=fzzn=0.2×10×95=190mm/min4）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 2.4-96 得切削功率 為：mPpme74.0z9.p5m1.67nkafP???式中 z=10，n=150/60=2.5r/s， =60mm，a p=3mm， =0.3mm/z，k pm=1。e zf將它們帶入上式中得：kW15.2063.019.67749.5m ????P 78.?又根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]中表 6.37 查得機(jī)床功率為 7.5kW，若取效率為0.85，7.5×0.85=6.375kW＞ 2.78kW故機(jī)床功率足夠。（2）基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]中表 3.35，銑底面的基本時(shí)間為： MflT21j??式中 Tj——基本時(shí)間，s；——切削加工長(zhǎng)度，mm ；l——刀具切入長(zhǎng)度，mm；1——刀具切出長(zhǎng)度，mm；2lfM——工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量， mm。15其中 ， =1~3。???m3~15.02e1 ????adl 2l工時(shí)定額 是指完成零件一道工序的時(shí)間定額，也稱為單件時(shí)間定額。可按下dT式計(jì)算： NTT/zxbfjd??式中 ——單件時(shí)間定額；dT——輔助時(shí)間，一般?。?5%~20% ）T j，T j 與 之和稱為作業(yè)時(shí)間；f f——布置工作時(shí)間，約為作業(yè)時(shí)間的 2%~7%；b——休息及生理需要時(shí)間，約為作業(yè)時(shí)間的 2%~4%；xT——準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，大量生產(chǎn)時(shí)可忽略不計(jì)，中小生產(chǎn)時(shí)按作業(yè)時(shí)z間的 3%~5%（在本工藝中可忽略不計(jì)） 。則銑底面的基本時(shí)間為：=0.98min=58.8s1902876j??T輔助時(shí)間為：=0.15× =0.15×58.8=8.82s fj其它時(shí)間為：+ =2×[0.02×（ ）]=2×0.02×[（58.8+8.82）]=2.7sbTxfjT?總單件時(shí)間定額：Td= + + + =58.8+8.82+2.7=70.32sbxjf2. 工序 4 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@ 6-M12，攻螺紋 6-M12，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑 d=11mm,以及 M12 機(jī)用絲錐。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 3.4-1，查取鉆孔 11mm 的進(jìn)給量 f=0.36mm/r，攻螺紋 M12?16的進(jìn)給量 f=0.81mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-5，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-6 耐用度 T=20min。3）確定切削速度 v 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-8 的公式計(jì)算，得鉆底孔 10.2mm 的切削速度為?v=0.36m/s=21.8m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n = r/min1021.860.34vd???根據(jù)立式鉆床 Z525 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=680r/min。則實(shí)際的切削速度：r/min211068..10' ???nv取攻絲時(shí)的切削速度為：0.17m/s=10.2m/min 。由此算出轉(zhuǎn)速：n = r/min7.4.3.?d?根據(jù)立式鉆床 Z525 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=272r/min。則實(shí)際的切削速度：r/min25.1071.0' ??nv（2）基本時(shí)間1）鉆孔 11mm 的基本時(shí)間：? ifnllT21j??=0.06min=3.67s6803.495j?2）攻螺紋 M12 的基本時(shí)間：=0.07min=4.2s271.j??T總工序的基本時(shí)間：=3.67+4.2=7.87sj輔助時(shí)間：17=0.15×7.87=1.18sfT其它時(shí)間：+ =2×[0.02×（7.81+1.18）]=0.36sbx單件工時(shí)定額：Td = + + + =0.36+1.18+7.87= 9.41sbxjfT3. 工序 5 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@ 10-M8 螺紋底孔，攻螺紋鉆 10-M8，刀具選用錐柄麻花鉆，直徑d=7mm，以及機(jī)用絲錐 M8。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-1，查取鉆底孔 7mm 的進(jìn)給量 f=0.3mm/r，攻螺紋?M10 的進(jìn)給量 f=1.00mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-5，鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-6 查取耐用度 T=20min。3）確定切削速度 v 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-8 公式計(jì)算，得鉆底孔 8.5mm 的切削速度為?v=0.28m/s=16.81m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：n = r/min1016.830347vd????根據(jù)立式鉆床 Z535 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=630r/min。取攻絲時(shí)的切削速度為：v=0.21m/s=12.56m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n = r/min401.356201???dv?根據(jù)立式鉆床 Z535 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=400r/min。（2）基本時(shí)間1）鉆孔 10-M8mm 基本時(shí)間：18s48.306.024j ???T2）攻螺紋鉆 10-M8 的基本時(shí)間：s.148j總基本時(shí)間：=30.48+10.8=41.28sjT輔助時(shí)間：=0.15×41.28=6.19sf其它時(shí)間：+ =2×[0.02×（41.28+6.19）]=1.90sbTx單件工時(shí)定額：Td = + + + =41.28+6.19+1.90= 49.37sbxjf4. 工序 6 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@孔 2-Φ11。選用硬質(zhì)合金刀具，機(jī)床為 Z535 搖臂鉆床，工件裝卡在專用夾具中，使用切削液。（1）確定鉆孔 2-Φ11 的切削用量1）確定進(jìn)給量 f根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-1，查取進(jìn)給量 f=0.25mm/r。2）確定切削速度 v根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-8 的計(jì)算公式確定： vpvkfaTdCyxmz?式中 =8.1， =0， =0.25， =0.55，m=0.125，T=60， =1.0。vCvxvzvyvk=19.7m/min 125.0648.1. ??再有公式：1910dnv??初步算出：=448r/min4.37.910?dn?根據(jù)機(jī)床 Z535 主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=500r/min，所以實(shí)際速度 ：'v=22m/min105.'?v（2）基本時(shí)間1）鉆孔 2-Φ11 的基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]中表 3.35，鉆削的基本時(shí)間為： ifnlfLT21j ??式中 Tj——基本時(shí)間，s；L——總切削長(zhǎng)度， mm；——切削加工長(zhǎng)度，mm ；l——刀具切入長(zhǎng)度，mm；1——刀具切出長(zhǎng)度，mm；2l——刀具進(jìn)給量，mm/r；fn——機(jī)床轉(zhuǎn)速，r/min；i——進(jìn)給次數(shù)。其中 = ，D 為孔的直徑（ mm） ，得1l m)2~1(/)cot(r??kD=3mm，i=4， =1~4mm，當(dāng)鉆中心孔或盲孔時(shí) =0，所以取 =0。所以：1l2 2l2l=0.736min=44.16sj034.25T??輔助時(shí)間：=0.15×84.96=12.74sf其它時(shí)間：+ =4sbTx總單件時(shí)間定額：20Td = + + + =44.16+12.74+4=60.9sbxjfT5. 工序 7 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@孔 9-Φ11。選用硬質(zhì)合金刀具，機(jī)床為 Z535 搖臂鉆床，工件裝卡在專用夾具中，使用切削液。（1）確定鉆孔 9-Φ11 的切削用量1）確定進(jìn)給量 f根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-1，查取進(jìn)給量 f=0.25mm/r。2）確定切削速度 v根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-8 的計(jì)算公式確定： vpvkfaTdCyxmz?式中 =8.1， =0， =0.25， =0.55，m=0.125，T=60， =1.0。vCvxvzvyvk=19.7m/min 125.0648.1. ??再有公式： 1dnv?初步算出：=448r/min4.37.901??dn?根據(jù)機(jī)床 Z535 主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=500r/min，所以實(shí)際速度 ：'v=22m/min105.'v（2）基本時(shí)間1）鉆孔 9-Φ11 的基本時(shí)間根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]中表 3.35，鉆削的基本時(shí)間為： ifnlfLT21j ??式中 Tj——基本時(shí)間，s；21L——總切削長(zhǎng)度， mm；——切削加工長(zhǎng)度，mm ；l——刀具切入長(zhǎng)度，mm；1——刀具切出長(zhǎng)度，mm；2l——刀具進(jìn)給量，mm/r；fn——機(jī)床轉(zhuǎn)速，r/min；i——進(jìn)給次數(shù)。其中 = ，D 為孔的直徑（ mm） ，得1l m)2~1(/)cot(r??kD=3mm，i=4， =1~4mm，當(dāng)鉆中心孔或盲孔時(shí) =0，所以取 =0。所以：1l2 2l2l=0.736min=44.16sj034.25T??輔助時(shí)間：=0.15×84.96=12.74sf其它時(shí)間：+ =4sbTx總單件時(shí)間定額：Td = + + + =44.16+12.74+4=60.9sbxjf6. 工序 8 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@孔 Φ25，選用機(jī)床為立式鉆床 Z535 型，使用切削液。（1）鉆孔 Φ25，的切削用量1）確定進(jìn)給量 f根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-1，查取進(jìn)給量 f=0.37~0.45mm/r，現(xiàn)取f=0.43mm/r。2）確定切削速度 v根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-8 的公式計(jì)算，得v=0.35m/s=21m/min， r/min。417.9?n22根據(jù)立式鉆床 Z535 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取 n=400r/min，所以實(shí)際切削速度：m/min'v1.20146.30 ???dn?（2）基本時(shí)間鉆孔 Φ25 的基本時(shí)間： ifnllT21j??=0.28min=17.1s403.5j ?故總基本時(shí)間為：輔助時(shí)間： =0.15×45.9=6.885sfT其它時(shí)間： + =2.11sbx單件時(shí)間定額：Td = + + + =2.11+17.1+6.885=26sbxjfT7. 工序 9 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)殂@ M16 螺紋底孔，攻螺紋 M16，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=15mm，以及機(jī)用絲錐。（1）切削用量1）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 3.4-1，查取鉆底孔 15mm 的進(jìn)給量 f=0.2mm/r，攻螺紋?M16 的進(jìn)給量 f=1.00mm/r。2）選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中的表 3.4-5，查取鉆頭后到面最大磨損量為 0.6mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[7] 中的表 3.4-6，查取耐用度 T=20min。3）確定切削速度 v 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 3.4-8 公式計(jì)算，得鉆底孔 6.8mm 的切削速度為?v=0.35m/s=21m/min，由此算出轉(zhuǎn)速：23n =102198/min3.45vrd???根據(jù)立式鉆床 Z535 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=1000r/min。則實(shí)際的切削速度：m/min04.21108.610' ???nv取攻絲時(shí)的切削速度為：v=0.17m/s=10.2m/min。由此算出轉(zhuǎn)速：n = r/min684.3?dv?根據(jù)立式鉆床 Z535 型主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=400r/min。則實(shí)際的切削速度：m/min05.10921.' ??nv（2）基本時(shí)間1）鉆孔 M16 的基本時(shí)間：min=21.6s36.0412.08j ???T2）攻螺紋 M16 的基本時(shí)間：min=3.6s.5j總基本時(shí)間：=21.6+3.6=25.2sjT輔助時(shí)間：=0.15×25.2=3.78sf其它時(shí)間：+ =2×[0.02×（25.2+3.78）]=1.16sbTx單件工時(shí)定額：Td = + + + =25.2+3.78+1.16= 30.14sbxjfT8. 工序 10 切削用量及基本時(shí)間的確定本工序?yàn)榇昼M Φ50 孔，查參考文獻(xiàn)[23]表 3.2-10，兩孔的精鏜余量 Za=0.8mm和 Zb=0.5mm。鏜孔時(shí)要保證孔垂直度要求，刀具選擇為 YT15 硬質(zhì)合金、主偏角24kr=45°、直徑 d=50mm 的鏜刀，其耐用度 T=60min。選用 T168 鏜床。（1）粗鏜 Φ50 孔時(shí)的切削用量 1）確定進(jìn)給量 f根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 1.2-33，查取進(jìn)給量 f=1.02mm/r。2）確定背吃刀量粗鏜 Φ50 孔時(shí)因單邊余量為 4.2mm，故 ap =4.2mm。3）確定切削速度 v根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 1.2-33，查取 v=40m/min，由公式： r/min69.74.130.10???dn?根據(jù)轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=100r/min。則實(shí)際切削速度：=40.9m/min..10'v（2）精鏜 Φ50 孔時(shí)的切削用量1）確定進(jìn)給量 f根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 1.2-33，查取進(jìn)給量 f=0.15mm/r。2）確定背吃刀量 ap精鏜 Φ50 孔時(shí)因單邊余量為 0.8mm，故 ap=0.8mm。3）確定切削速度 v根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]中表 1.2-33，查取 v=1.2m/s=72m/min， 由公式 r/min7.1324.301???dvn?根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速表，選取機(jī)床轉(zhuǎn)速為 n=160r/min。則實(shí)際切削速度：=66.32m/min06.1'v（3）基本時(shí)間1）粗鏜 Φ50 孔時(shí)的基本時(shí)間選鏜刀的主偏角 kr=45°，則 =3.5mm，根據(jù)參考文獻(xiàn)[9]中的表 3.35，鏜削的基1l本時(shí)間為： ifnllT321j??式中 Tj——基本時(shí)間，s；25——切削加工長(zhǎng)度,mm ；l——刀具切入長(zhǎng)度,mm；1——刀具切出長(zhǎng)度,mm；2l——磨削工件長(zhǎng)度 ,mm；3——刀具進(jìn)給量,mm/r；fn——機(jī)床轉(zhuǎn)速,r/min；i——進(jìn)給次數(shù)。其中 =19mm， =1~4mm， =0mm， =1mm/r，i =1，n=86r/minl2l3lf=0.23min=13.82s102.59j ???T2）精鏜 Φ50 孔的時(shí)基本時(shí)間為：=0.98min=58.75s65.3j輔助時(shí)間：=0.15×233.6=35.04sfT其它時(shí)間：+ =10.74sbx單件時(shí)間定額：Td = + + + =13.82+58.75+35.04+10.74=118.35sbxjfT26第三章 拖拉機(jī)后蓋鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)3.1 夾具的基本知識(shí)夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，便會(huì)提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)有關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后下達(dá)給夾具設(shè)計(jì)人員。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序具體分述如下。1．明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料（1）仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件。（2）了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。（3）了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體技術(shù)要求，了解工件的定位、夾緊方案，了解本工序的加工余量和切削用量的選擇。（4）了解所使用量具的精度等級(jí)、刀具和輔助工具等的型號(hào)、規(guī)格。（5）了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。（6）了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等。（7）準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。（8）收集國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：（1）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。（2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。27（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對(duì)刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。在確定方案的過程中，會(huì)有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。3．夾具精度校核在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬定之后，應(yīng)該對(duì)夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算；在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)該根據(jù)夾具有關(guān)元件的配合性質(zhì)及技術(shù)要求，再進(jìn)行一次復(fù)核。這是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量而必須進(jìn)行的誤差分析。4．繪制夾具零件工作圖夾具總圖繪制完畢后，對(duì)夾具上的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件工作圖，并規(guī)定相應(yīng)在的技術(shù)要求。零件工作圖應(yīng)嚴(yán)格遵照所規(guī)定的比例繪制。視圖、投影應(yīng)完整，尺寸要標(biāo)注齊全，所標(biāo)注的公差及技術(shù)條件應(yīng)符合總圖要求，加工精度及表面光潔度應(yīng)選擇合理。在夾具設(shè)計(jì)圖紙全部完畢后，還有待于精心制造和實(shí)踐和使用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。經(jīng)試用后，有時(shí)還可能要對(duì)原設(shè)計(jì)作必要的修改。因此，要獲得一項(xiàng)完善的優(yōu)秀的夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員通常應(yīng)參與夾具的制造、裝配，鑒定和使用的全過程。5．設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估，就是對(duì)夾具的磨損公差的大小和過程誤差的留量這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，以確保夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命。雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按照主要功能加以分析，機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。3.2 定位原理及方案分析為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用鉆孔夾具。首先考慮夾具結(jié)構(gòu)的總體方案，夾具結(jié)構(gòu)方案經(jīng)常是參考生產(chǎn)中已有結(jié)構(gòu)加以改造，以適合本工序的加工要求。也往往需要把幾個(gè)夾具中采用的結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)綜合成自己需要的夾具。夾具總體結(jié)構(gòu)也會(huì)有幾個(gè)方案，同樣需要從保證工序加工精度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、滿足該零件批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率等四個(gè)方面，從中選用較優(yōu)的結(jié)構(gòu)。由于各類機(jī)床自身的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按照所使用的機(jī)床不同，夾具可分為：車夾具、銑床夾具、28鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。由工序卡可知，螺紋孔無位置要求，在本夾具設(shè)計(jì)中，限制該零件的六個(gè)自由度。其具體定位可采用“一面兩孔”組合定位方式，由零件圖可知，6-M12 孔既沒有垂直度要求又沒有平行度要求，出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇箱體底面為基準(zhǔn)定位面，兩側(cè)面加定位塊輔助定位，可以限制三個(gè)自由度，再用底面的兩個(gè)對(duì)角孔進(jìn)行定位，為避免重復(fù)定位，其中一個(gè)用削邊銷，一個(gè)用定位銷，這樣就可以限制三個(gè)自由度，使工件完全定位，為了便于加工，現(xiàn)決定選擇用可換鉆套。本工序采用底面為基本定位面，有效的運(yùn)用了箱體加工中一面兩孔定位的方法，定位精度較高。定位分析比較：方案 1：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，但是成本高。方案 2：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動(dòng)夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。本次設(shè)計(jì)零件要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案一，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短。采用用一面兩銷，限制六個(gè)自由度，用 2 個(gè) Φ9 孔做定位。夾具是裝夾工件的母體，所以，夾具制造要有相對(duì)較高的精度，夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先選用典型的夾緊機(jī)構(gòu)。在滿足要求的前提下，選用的標(biāo)準(zhǔn)件越多越好，夾具越簡(jiǎn)單越好。首先，基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保障，生產(chǎn)得到保證，生產(chǎn)率得到提高。本夾具設(shè)計(jì)時(shí)以前道鑄造工序成型后的表面作為粗基準(zhǔn)，再以加工好的面作為基準(zhǔn)加工另外一個(gè)面。夾具是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的，它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向，以及裝卸工件時(shí)的限位等作用的。由于支承元件直接與被加工零件相接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影響被加工零件的精度，其設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問題：（1） 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面，最好使夾緊力的位置對(duì)準(zhǔn)定位支承元件，當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近壓緊力的作用線，并應(yīng)使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內(nèi)。（2） 提高剛度，減小定位支承系統(tǒng)的變形，應(yīng)力求使定位元件（定位銷）不受29力。（3） 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，一邊長(zhǎng)期保持夾具的定位精度?？煽康呐懦龆ㄎ恢С胁考那行?，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上，對(duì)保證定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大的影響。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上，當(dāng)切屑有可能落在其上，必須采取有效的排屑和清理措施。夾具體是夾具的最大和最復(fù)雜的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安裝定位元件、夾緊元件，對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件，及其它的一切元件和機(jī)構(gòu)并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關(guān)系，而且在加工過程中產(chǎn)生的切削力，慣性力等及工件的自重作用在夾具體上，都可能影響工件的加工精度。因此，設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)考慮以下問題：1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，特別是位置精度直接影響工件在加工過程中產(chǎn)生的誤差。2) 夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，使夾具體能承受在加工過程中產(chǎn)生的作用力而不止變形和發(fā)生振動(dòng)。3) 夾具體的機(jī)構(gòu)要緊湊形狀要簡(jiǎn)單，同時(shí)要有足夠的空間位置，保證夾具的其它元件和機(jī)構(gòu)安裝方便，更換易損元件容易以及裝卸工件方便。4) 夾具體的結(jié)構(gòu)工藝性要好以便于制造，并注意消除內(nèi)應(yīng)力避免變形。5) 夾具體的中心要低，安裝在機(jī)床上能穩(wěn)固和安全，為了安裝后得到穩(wěn)定，底面的中部一般都挖空，同時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床連接部分的機(jī)構(gòu)形狀來確定夾具體連接部分的形狀和結(jié)構(gòu)。6) 在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，夾具體應(yīng)盡量輕，不重要的部位，可以挖空以減輕重量，便于裝卸。7) 夾具體采用鑄造件，由于鑄造可得到各種復(fù)雜的外形，剛性好還能吸振，但需進(jìn)行時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。3.3 定位基準(zhǔn)的選擇第一道工序，采用精基準(zhǔn)。由毛坯零件圖可知，底面的精度較高，采用底面作為第一定位基準(zhǔn)面，然后以結(jié)合面為第二基準(zhǔn)面。3.4 定位元件選擇定位元件的選擇有 4 條原則：定位元件要有較高的精度；定位元件要有較高的30耐磨性；定位元件要有足夠的剛度和硬度；定位元件要有良好的工藝性。對(duì)于本工序而言，定位銷可設(shè)計(jì)為固定銷，這樣定位方便穩(wěn)定，裝置不復(fù)雜，直接將定位銷打入孔中即可，當(dāng)定位銷時(shí)間長(zhǎng)了有磨損時(shí)，可以直接換掉即可。3.5 夾緊元件的選擇選擇夾緊元件主要有 3 條原則：1）夾緊元件結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，制造要容易，體積小，重量輕，并且要有足夠的強(qiáng)度；2）夾緊動(dòng)作迅速，操作方便，使用安全，有足夠的夾緊行程和裝卸工作的空間；3）夾緊力要適當(dāng)。對(duì)于本道工序而言，夾緊力要求比較大大，而定位面的面積比較大，為了保證夾緊可靠，夾緊機(jī)構(gòu)采用了氣缸夾緊機(jī)構(gòu)。3.6 鉆孔夾緊力的計(jì)算氣動(dòng)杠桿夾緊機(jī)構(gòu)是一種利用杠桿作用原理（當(dāng)動(dòng)力與動(dòng)力臂的乘積等于阻力與阻力臂的乘積時(shí)，杠桿平衡。杠桿平衡時(shí)杠桿處于靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。這就是杠桿的工作原理） ，使原始力轉(zhuǎn)變?yōu)閵A緊力的夾緊機(jī)構(gòu)。杠桿夾緊機(jī)構(gòu)，壓板壓緊面動(dòng)作迅速，可起到增力作用，但自鎖能力較差，受振動(dòng)時(shí)易松開，所以常用氣壓作夾緊力源或與其它夾緊元件組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)。（《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 3.28） KndZafCFFwqoUeYXpZ?其中： ， mm ， mm， mm， ， 650=3p?0.1=Fx4.0=zf 72.0=FYmm (在加工面上測(cè)的近似值) , mm, , 63ea 86u263d?86q, 0FwZ?所以 N1.0.720.8686653719Z???水平分力： N..HF?實(shí)31垂直分力： N0.3215.7VF?實(shí)在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) 。4321=k其中： 為基本安全系數(shù) 1.5；1k為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1；2為刀具鈍化系數(shù) 1.1；3k為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1；4所以， N1.5.179435.FKH????選用氣缸—杠桿夾緊機(jī)構(gòu)。則擴(kuò)力比 。=i為克服水平切削力，實(shí)際夾緊力 N 應(yīng)為KFHf)+(21所以， 21f??其中 及 為夾具定位面及夾具面上的摩擦系數(shù)， = =0.5。則1f2 12fN435..1N?氣缸選用 Φ14mm。當(dāng)壓縮空氣單位壓力 MPa 時(shí)，氣缸推力為60PN。由于已知杠桿機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比 ，2 63.14032.082xp????? 1=i故由氣缸生產(chǎn)的實(shí)際夾緊力為N78147Ni?氣此時(shí) N 氣已大于所需要的 1435.5N 的夾緊力，故本夾具可安全工作。3.7 定位誤差分析鉆套與鉆桿的配合間隙所產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差為 m01834.)0.132(T????因前后兩鉆套孔軸線的同軸度公差為 ，故由于