中間連接套管件工藝及夾具設(shè)計(jì)【中心孔】【含CAD圖紙、說明書、工藝工序卡片】

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選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6確定切削用量及基本工時(shí)12第4章 加工28孔夾具設(shè)計(jì)224.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明224.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)224.3 定位機(jī)構(gòu)244.4夾緊機(jī)構(gòu)244.5零件的車床夾具的加工誤差分析264.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)274.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明28總 結(jié)29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31 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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。中間連接套管件零件加工工藝及鉆床夾具設(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，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，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，敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是中間連接套管件零件，主要作用是起連接作用。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，該材料為45鋼，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。中間連接套管件零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(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。中間連接套管件共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)上端的加工表面： 這一組加工表面包括：上端面，68外圓，28內(nèi)圓，。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，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).下底面的加工表面： 這一組加工表面包括：下底面；其要求也不高，粗銑后精銑就可以達(dá)到精度要求。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本中間連接套管件來假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺(tái)，每臺(tái)車床需要該零件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，所以選擇鑄鐵鑄造。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，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，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，可以采用砂型鑄造，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 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，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。粗基準(zhǔn)的選擇，對像中間連接套管件這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，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)以這些不加工表面做粗基準(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應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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 工藝路線方案一10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30銑粗銑底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40銑精銑底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車粗車、半精車凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車粗車、半精車28孔80車粗車、半精車39臺(tái)階孔90車粗車凸臺(tái)外圓外部輪廓100車精車凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫清洗，加工表面涂防銹油，入庫3.3.2 工藝路線方案二10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30車粗車底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40車精車底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車粗車、半精車凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車粗車、半精車28孔80車粗車、半精車39臺(tái)階孔90車粗車凸臺(tái)外圓外部輪廓100車精車凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫清洗，加工表面涂防銹油，入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺(tái)設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30銑粗銑底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40銑精銑底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車粗車、半精車凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車粗車、半精車28孔80車粗車、半精車39臺(tái)階孔90車粗車凸臺(tái)外圓外部輪廓100車精車凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫清洗，加工表面涂防銹油，入庫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、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。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型臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，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（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“中間連接套管件” 零件材料為45，查機(jī)械加工工藝手冊（以后簡稱工藝手冊），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，45鋼的硬度HB為143269，表2.2-23 45鋼的物理性能，45密度=7.27.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(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)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050，毛坯重量21202504.0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。3.6確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊的表區(qū)別。工序10、20：鑄造 時(shí)效處理無切削加工，無需計(jì)算工序30、40：粗銑、精銑底部大端面機(jī)床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (3-1)按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： (3-2)進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：,取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： (3-3)刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： (3-4)機(jī)動(dòng)時(shí)間： (3-5)所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序50 粗車、半精車凸臺(tái)端面1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車刀2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，車床CA6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車刀幾何形狀如表12表12 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃傾角00倒棱前角-10 -15-10續(xù)表12 車刀幾何形狀角度倒棱寬度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量僅為2.9mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm2）、進(jìn)給量依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時(shí)， 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。依據(jù)，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570670MPa， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為N。依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實(shí)際進(jìn)給力為 N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用 3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.01.4），車刀的壽命T=60min。4）、確定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。工序70 粗車、半精車28孔（1）選擇機(jī)床： 由于加工的零件的外廓尺寸不是很大，又屬于回轉(zhuǎn)體，故可以在車床上鏜孔。又因?yàn)榻?jīng)濟(jì)精度的要求不是很高，故可以選擇CA6140型臥式車床。（2）選擇刀具依據(jù)，根據(jù)表1.2，可以選擇YG6型硬質(zhì)合金鏜刀。依據(jù)，根據(jù)表1.30，由于CA6140機(jī)床的中心高度，所以可以選擇刀桿的尺寸為BXH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。依據(jù)，根據(jù)表1.3，選擇車刀的幾何形狀為平面帶倒棱形前刀面，如表13 表13 車刀幾何形狀角度刀角名稱符號范圍取值主偏角kr607560副偏角152020前角101510后角688刃傾角000.40.80.5（3)切削用量的計(jì)算 1）決定切削速度 由于加工余量為0.9，故可在一次走刀內(nèi)切完，則 mm 2）決定進(jìn)給量f 依據(jù)，根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜45鋼，鏜刀的直徑為20mm，鏜刀伸出的長度為125mm時(shí)，依據(jù)，根據(jù)表4.2-9，查得CA6140型機(jī)床的進(jìn)給量選 3）依據(jù)，根據(jù)表1.9，所選擇的鏜刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命T=60min。4）決定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算為 =116m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =82m/min5)校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)，根據(jù)表1.24，當(dāng)，時(shí)，。依據(jù)切削用量簡明手冊，根據(jù)表1.29-2，可查得切削功率的修正系數(shù)0.94，1.0。故實(shí)際切削時(shí)的功率為。依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，當(dāng)，車床主軸所允許的功率,因?yàn)?故所選擇之切削用量可以在C620-1車床上進(jìn)行。最后決定的車削用量為。工序80粗車、半精車39臺(tái)階孔1、加工條件 (1)、選擇刀具：車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。（2）、背吃刀量ap mm 1）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為45鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書可選擇 2）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)切削用量簡明手冊，根據(jù)表1.9，所選擇車刀的后刀面最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min 3）、切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=0.65，=0.92，=0.8，=1.0，=1.24，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =185m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =83m/min最后決定切削用量工序90粗車凸臺(tái)外圓外部輪廓1、加工條件(1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。（2）、背吃刀量ap 查，得半精車余量ap=0.9mm1）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 2）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =158m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =97m/min最后決定切削用量工序100精車凸臺(tái)外圓外部輪廓1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。（2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量僅為0.2mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故依據(jù)，得精車余量ap=0.2mm 2）、進(jìn)給量依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。查，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度，=100m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為=375N。依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為，故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用3）、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)，根據(jù)表1.9，車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.40.6），車刀的壽命T=60min。4）、確定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算為 故 =224m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車床的使用說明書，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車削用量為。工序110 插寬度為8的槽至圖紙尺寸依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，根據(jù)表4.3-3所選擇的插床：B5032A，工作臺(tái)面至滑架下端的距離為490mm。 依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，根據(jù)表4.3-1，選擇插刀：圓柄插刀，刀桿截面16X2如表14 插刀幾何形狀刀角名稱符號范圍取值主偏角kr1010副偏角121前角5155后角121依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，表4.3-4，槽寬B=8mm，則。 依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊，根據(jù)表4.3-7，當(dāng)時(shí)，, ,。 所以插8槽時(shí)，。第4章 加工28孔夾具設(shè)計(jì)4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明車床夾具主要用于加工28孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(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)定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、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上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(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。這類夾具不對稱，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)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。4.2車床夾具的設(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與機(jī)床主軸軸線重合，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)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來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程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，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)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車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床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸D140mm，或D(23)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，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)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖1-b所示的過渡盤，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。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，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。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，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渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，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 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊4.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析孔F的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下：選擇定位元件為：支承板，支撐釘，定位銷。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度?？梢姡ㄎ环桨高x擇合理。4.4夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表可得： 所以有： 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡圖由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示，在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差由于C面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。（2）夾具誤差?yuàn)A具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.（3）安裝誤差因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。（4）加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車床夾具總加工誤差是： 精度儲(chǔ)備：故此方案可行。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩?？?結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實(shí)用手冊。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量M，中國計(jì)量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱中間連接套零件名稱中間連接套管件共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工7045毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時(shí)加工件數(shù)車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號工 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/rmm機(jī)動(dòng)輔助70粗車28孔YG6硬質(zhì)合金鏜刀，刀桿尺寸BXH=16mmX25mm,刀片厚度為4.5mm800750.30.910.116半精車28孔1200830.150.110.23 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱中間連接套零件名稱中間連接套管件共1頁第1頁材 料 牌 號45毛 坯 種 類鑄件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 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容車間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件10鑄選擇毛坯，鑄件鑄20時(shí)效正火鑄30銑粗銑底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量金工銑床X52K專用夾具YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，游標(biāo)卡尺0125/0.0240銑精銑底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求金工銑床X52K專用夾具YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，游標(biāo)卡尺0125/0.0250車粗車、半精車凸臺(tái)端面金工車床CA 6140三爪卡盤，YT5車刀 游標(biāo)卡尺0125/0.0260鉆鉆28的底孔20金工車床CA614020麻花鉆 內(nèi)徑百分尺70車粗車、半精車28孔金工車床CA6140三爪卡盤，YT5內(nèi)孔車刀，游標(biāo)卡尺0125/0.0280車粗車、半精車39臺(tái)階孔金工車床CA6140三爪卡盤，YT5內(nèi)孔車刀，游標(biāo)卡尺0125/0.0290車粗車凸臺(tái)外圓外部輪廓金工車床CA6140三爪卡盤 YT5車刀 游標(biāo)卡尺0125/0.02100車精車凸臺(tái)外圓外部輪廓金工車床CA6140三爪卡盤 YT5車刀 游標(biāo)卡尺0125/0.02110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸金工插床B5032A圓柄插刀，刀桿截面8X25120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫清洗，加工表面涂防銹油，入庫 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日期