SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設(shè)計-鏜削Ф46孔專用夾具含7張CAD圖-獨家.zip
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SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設(shè)計
摘要
在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具作為機床的一部分已成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。在工件生產(chǎn)批量較大時，除了考慮工件加工精度外我們還需要考慮到生產(chǎn)率和經(jīng)濟性問題，所以常常采用專門為某一零件的某一工序而設(shè)計的專用夾具進行工件的裝夾。這時不需劃線和找正，只需將工件放到夾具中，即可確定工件與機床及刀具之間的位置，并將工件夾緊。
專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。
本設(shè)計給定的設(shè)計零件是SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設(shè)計，SD48汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是長春客車有限公司生產(chǎn)的汽車在運行轉(zhuǎn)彎過程中的重要零件之一，它的質(zhì)量好壞將直接影響汽車的運行和轉(zhuǎn)彎性能。在充分分析零件的基礎(chǔ)上，確定加工各工序的基準，編制出了加工工藝過程卡、加工工序卡，繪制裝配圖及主要零件圖。本文設(shè)計的夾具是半精加工鏜削Ф46銷孔的鏜床夾具，設(shè)計合理，操作簡便，為零件的加工提供強有力的保障。
關(guān)鍵詞：機床夾具、專用夾具、SD48轉(zhuǎn)向節(jié)、基準、加工工藝過程、加工工序
ABSTRACT
In modern production, jigs and fixtures, as part of the machining tool has become an indispensable technology and equipment. Workpiece production volume is large, in addition to considering the accuracy of the workpiece outside, we also need to take into account productivity and economic issues, so often using special fixtures designed specifically for a particular part of a process designed to make clamping workpieces. Then without scoring and alignment, simply place the workpiece fixture, you can determine the position of the workpiece and the cutting tool and the machine between the clamp and the workpiece.
Special fixture for a workpiece machining process requires a specially designed and manufactured fixtures. Its characteristics are highly targeted, no versatility. The product is relatively stable, large-volume production, the common variety of special fixtures, obtain higher productivity and precision.
The design of a given design parts are SD48 knuckle pin hole semi-finishing operations combined machine solutions and process equipment design, SD48 car steering knuckle is one of the important parts of Changchun Bus Co. production car running during cornering, it's the quality will directly affect the operation and cornering performance of the car. In the full analysis of the parts based on the benchmarking process each step, the preparation of the machining process card, card manufacturing processes, assembly drawing and major parts diagram. This design is semi-finish boring jig fixture Ф46 pin hole boring machine, reasonable design, easy to operate, and provide a strong guarantee for the part.
Keywords: jigs, special fixtures, SD48 knuckle, benchmarks, machining processes, manufacturing processes
I
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 緒論 1
1.1 機床夾具的功能和作用 1
1.1.1 機床夾具的功能 1
1.1.2 機床夾具的作用 1
1.2 機床夾具的組成 2
1.3 機床夾具的分類及設(shè)計要求 3
1.3.1 機床夾具的分類 3
1.3.2 機床夾具的設(shè)計要求 4
1.4 機床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 4
1.5 課題設(shè)計的價值 5
第2章 SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 7
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 7
2.1.1 零件的作用 7
2.1.2 零件的工藝性能 7
2.1.3 零件的加工表面分析 8
2.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定 8
2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 9
2.2.1 零件制造形式的確定 9
2.2.2 基準的選擇 9
2.3 制定加工工藝路線 10
2.4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 11
2.5 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.6 確定切削用量及基本工時 13
第3章 轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔鏜削加工機床設(shè)計 21
3.1 加工示意圖的設(shè)計 21
3.1.1在加工示意圖上應(yīng)標注的內(nèi)容 21
3.1.2繪制加工示意圖的注意事項 21
3.1.3繪制加工示意圖之前的計算 22
3.2 機床聯(lián)系尺寸的設(shè)計 22
3.2.1滑臺的選用 22
3.2.3 裝夾高度的計算 23
3.2.4 夾具輪廓尺寸的計算 23
第4章 鏜削Ф46孔專用夾具的設(shè)計 24
4.1 問題的提出 24
4.2 夾具的設(shè)計要求 24
4.3 專用夾具設(shè)計 24
4.3.1 定位方案的設(shè)計 24
4.3.2 定位元件的設(shè)計 25
4.3.3 夾緊裝置的確定 25
4.3.4 鏜套的設(shè)計 25
4.3.5 夾具體的設(shè)計 26
4.3.6 底座的設(shè)計 26
4.3.7 鏜削力的計算 27
4.3.8 定位誤差分析 29
第5章 結(jié)論 30
參考文獻 31
第1章 緒論
1.1 機床夾具的功能和作用
1.1.1 機床夾具的功能
機床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件在夾具中定位和夾緊。夾具還要與機床連接，并在機床上相對定位，以完成切削成形的加工過程。除上述功能外，根據(jù)工藝要求，夾具還可具備對刀、導向、分度等功能。
（1）夾具:夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，種類很多。其廣泛應(yīng)用于機械制造的切削加工、焊接、裝配、檢測、熱處理等工藝過程中，如機床夾具、焊接夾具、檢測夾具等。
（2）機床夾具:在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。
（3）定位:確定工件在夾具中占有準確位置的過程稱為定位。定位是通過工件的定位基準面與夾具定位件的定位面接觸或相配合實現(xiàn)的。準確定位可保證加工面的尺寸和表面之間的位置精度要求。
（4）夾緊:為克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，必須對工件施加夾緊力，這個過程稱為夾緊。夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
（5）對刀:對刀就是調(diào)整刀具相對工件或夾具的準確位置。
（6）導向:導向的作用是確定刀具相對于夾具的準確位置，并引導刀具進行切削。
（7）分度:分度的作用是確定多個加工表面間位置的分度間距或角度。分度分為圓角分度和直線分度兩大類。
（8）裝夾:從定位到夾緊的全過程稱為裝夾。工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。
1.1.2 機床夾具的作用
夾具是機械制造廠里的一種工藝裝備。在機械制造過程中，廣泛采用大量夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗、分度頭等，都是機床夾具。
在機械加工中，機床夾具的主要作用有以下六個方面：
（1）保證加工精度。用專用夾具安裝工件，能迅速準確的定位工件，不受工人操作水平等因素的影響，不同批次零件基本達到相同的精度，保證加工精度穩(wěn)定可靠。
（2）提高勞動生產(chǎn)率。采用機床夾具工件定位和夾緊迅速可靠，既可減少畫線找正等輔助工時，又提高工件加工時的剛度，還可以選用較大的切削量，從而提高勞動生產(chǎn)率。
（3）改善工人的勞動條件。采用夾具裝夾工件方便、省力、安全、可靠。當采用氣動、液動等夾緊裝置時可減輕工人的勞動強度，同時保證安全生產(chǎn)。
（4）降低生產(chǎn)成本。在成批生產(chǎn)中使用夾具，生產(chǎn)效率高，對工人的技術(shù)要求低，可相對降低生產(chǎn)成本。批量越大，生產(chǎn)成本降低越顯著。
（5）保證工藝紀律；
（6）獲得良好經(jīng)濟效率。
然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點。夾具設(shè)計時應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求、生產(chǎn)成本和工人操作方便等方面的要求，以便達到預期的效果。
1.2 機床夾具的組成
雖然機床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分，這些組成部分既相互獨立又相互聯(lián)系。機床夾具由以下六個部分組成：定位元件；夾緊裝置；夾具體；連接元件；對刀導向元件；其他元件或裝置。
（1）定位元件:定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常按工件定位基準面的形狀設(shè)計。如V形塊、可調(diào)V形塊、定位軸、銷、鍵。
（2）夾緊裝置：其包括兩部分，分為
a、夾緊機構(gòu) 如螺旋夾緊機構(gòu)、偏心夾緊機構(gòu)等。
b、夾緊動力裝置 如液壓動力裝置、氣壓動力裝置、電動裝置等。使用夾緊動力裝置可實現(xiàn)工件的自動夾緊達到較高的勞動生產(chǎn)率。
（3）夾具體:夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。
（4）連接元件: 這種元件用于將夾具與機床連接并確定夾具對機床主軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢?。通常有兩種形式:一種是連接在機床工作臺上；一種是連接在機床主軸上。
（5）對刀、導向元件: 這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對刀元件，用于確定刀具位置并引導刀具進行加工的元件稱為導向元件。
（6）其他元件或裝置: 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機構(gòu)、電動扳手和平衡塊等，以及標準化了的其它聯(lián)接元件。
上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。
1.3 機床夾具的分類及設(shè)計要求
1.3.1 機床夾具的分類
機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。
（1）按夾具的通用特性分類
按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。
a、通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點是適用性強、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。適用于單件小批量生產(chǎn)中。
b、專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。
c、可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。可調(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。
d、組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，元件能重復多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。
（2）按夾具使用的機床分類
這是專用夾具設(shè)計所用的分類方法。按使用的機床分類，可把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具、數(shù)控機床夾具。
（3）按夾具動力源來分類
按夾具夾緊動力源可將夾具分為手動夾具和機動夾具兩大類。為減輕勞動強度和確保安全生產(chǎn)，手動夾具應(yīng)有擴力機構(gòu)與自鎖性能。常用的機動夾具有氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。
1.3.2 機床夾具的設(shè)計要求
機床夾具設(shè)計與其他裝備的設(shè)計有較大的差別，設(shè)計機床夾具時，應(yīng)滿足下列五項基本要求。
（1）在機械加工工藝系統(tǒng)中，夾具要具有以下要求:工件在夾具中的準確定位；夾具在機床上的準確位置；刀具的準確位置。按加工要求，對夾具及其它元件的幾何參數(shù)提出一定的精度要求，夾具的設(shè)計精度應(yīng)滿足加工精度要求，具有一定的夾具制造精度。
（2）保證工人操作方便、省力、安全。
（3）達到一定的勞動生產(chǎn)率要求。
（4）滿足一定的使用壽命要求。
（5）滿足設(shè)計的經(jīng)濟性要求。
1.4 機床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
（1）機床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批量多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50%～80%的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10%～20%。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：
a、能迅速而方便地裝配新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；
b、能裝夾一組具有相似性特征的工件；
c、能適用于精密加工的高精度機床夾具；
d、能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；
e、采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；
f、提高機床夾具的標準化程度。
(2)現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
隨著科學技術(shù)的進步和市場需求的日益增長，要求產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，因而縮短生產(chǎn)準備周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)準備的成本等問題已顯得十分突出。在現(xiàn)代制造業(yè)中，機床夾具如何適應(yīng)上述發(fā)展的要求，是廣大工藝設(shè)計人員值得注意的問題。根據(jù)今后各種生產(chǎn)組織形式的發(fā)展特點，機床夾具的發(fā)展方向可以歸納為以下幾個方面。
a、功能柔性化
由于多品種、小批量生產(chǎn)方式將成為今后的主要生產(chǎn)形式，機床夾具應(yīng)能在一定范圍內(nèi)適用于不同的生產(chǎn)類型和不同的機床加工。
b、傳動高效化、自動化
為了減少夾緊的輔助時間和減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)率，在現(xiàn)代機床夾具上普遍采用機械化和自動化的高效傳動部件。
c、制造的精密化
隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，對夾具精度也提出了更高的要求，如定心夾具的定心精度目前可以達到微米級甚至亞微米級。
d、旋轉(zhuǎn)夾具的高速化
車削加工中為了獲得高表面質(zhì)量，對于有色金屬材料切削速度要求高達1000m/min以上，對于黑色金屬也要求超過600m/min，為了適應(yīng)高速切削的需要，夾具必須采用特殊結(jié)構(gòu)，自動進行夾緊力的檢測和補償，使動態(tài)夾緊力始終保持在所需的范圍內(nèi)。
e、結(jié)構(gòu)標準化、模塊化
夾具標準化是生產(chǎn)專業(yè)化和柔性化的基礎(chǔ)。模塊化是在夾具的標準化和組合化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型夾具。
f、設(shè)計自動化
隨著計算機輔助設(shè)計（CAD）的廣泛應(yīng)用，機床夾具的CAD技術(shù)也逐漸應(yīng)用于生產(chǎn)。
1.5 課題設(shè)計的價值
如何把所學的機械制造工藝，金屬切削原理及刀具，夾具設(shè)計和CAD設(shè)計有機的結(jié)合起來，培養(yǎng)出既有理論應(yīng)用，又有一定實踐和動手能力的人才，這是各高校培養(yǎng)人才的方向。SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔半精加工工序組合機床方案及工藝裝備設(shè)計及實習調(diào)研，使學生熟悉現(xiàn)場加工件工藝分析過程，了解國內(nèi)外刀具廠的各種先進刀具產(chǎn)品以及如何選用，從而設(shè)計出最佳工藝方案和最佳切削參數(shù)的專機機床工藝方案。通過刀具的合理選擇以及夾具的實際設(shè)計，使學生掌握用組合機床加工零件設(shè)計刀具布置圖（加工示意圖）的基本方法，掌握在組合機床上加工零件所具備的基本技能，提高分析問題解決問題的能力。并通過用AutoCAD進行全部任務(wù)設(shè)計，使學生進一步提高計算機繪圖能力，為學生畢業(yè)后的工作打下良好基礎(chǔ)。
31
第2章 SD48轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔機械加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
2.1.1 零件的作用
SD48汽車轉(zhuǎn)向節(jié)是長春客車有限公司生產(chǎn)的汽車在運行轉(zhuǎn)彎過程中的重要零件之一，它的質(zhì)量好壞將直接影響汽車的運行和轉(zhuǎn)彎性能。
轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強度。轉(zhuǎn)向節(jié)形狀比較復雜，集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點，主要由支承軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面組成的回轉(zhuǎn)體；法蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體的。
2.1.2 零件的工藝性能
零件圖是制造零件的主要技術(shù)依據(jù)，在設(shè)計工藝路線之前，首先要認真進行工藝分析，通過了解零件的作用和工作條件，分析零件精度及其他重要的技術(shù)要求，以便更好地掌握構(gòu)造特點和工藝關(guān)鍵。在零件圖上，必需要有完整的表達構(gòu)型的視圖、剖面和剖視等，同時應(yīng)有標示輪廓的定性尺寸、合理的精度及其他技術(shù)要求，還該有零件材料的牌號、熱處理、表面處理與特種檢驗等得要求。在對零件圖要求有了一定了解后，一般要進行下列幾個方面的分析：
1、加工零件主要表面的要求及保證的方法；
2、怎么樣達到重要的技術(shù)要求及保證方法；
3、零件的表面位置尺寸標注。
各部分尺寸零件圖中詳細標注。
2.1.3 零件的加工表面分析
1、主要表面分析：零件的臺階軸為主要工作面、Φ46銷孔為定位基準面。
2、組成表面分析：Φ46的銷孔、Φ130的外圓臺肩、Φ122的外圓臺肩、Φ55.3外圓柱面及其所在端面、M45X2-6的外螺紋、Φ20的孔、斜面、倒角、各外圓及外輪廓表面。
2.1.4 零件生產(chǎn)類型的確定
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：
根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。
根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程》可知該零件為大批量生產(chǎn)（5萬/件）
2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計
2.2.1 零件制造形式的確定
零件材料為40CrMn調(diào)質(zhì)?？紤]到汽車在行駛過程中要經(jīng)常轉(zhuǎn)向，零件在整個工作過程中經(jīng)常承受交變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。由于零件的年產(chǎn)量為50000件，已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的尺寸不大，故可采用模鍛成型。
模鍛有以下優(yōu)點：1、鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)堅實，可獲得較高的強度。2、鍛件的廢品少，因為鍛件沒有疏松、表面雜質(zhì)、內(nèi)部裂紋的缺陷。3、制成的小公差工件可以減少機加工工時。4、鍛件的表面質(zhì)量高。5、生產(chǎn)效率高。
考慮到經(jīng)濟性和實用性，采用模鍛成型提高了生產(chǎn)率，保證加工精度，符合實際生產(chǎn)的要求。
2.2.2 基準的選擇
1、機械加工工序先后順序的安排原則：
（1）、先主要后次要，即先加工主要表面，然后加工次要表面。這里所說的次要表面是指鍵槽螺孔等其它表面，主要表面是：設(shè)計基準面、主要工作面。主要表面、次要表面和、之間往往有相互位置要求。
（2）、基準先行，即最后加工其它表面，要先加工定位基面。這條原則有兩個含義：應(yīng)該是選作定位基準的精基準面工藝路線開始安排的加工面，然后再以精基準定位加工其他表面。
（3）、先表面后圓孔，對于連箱體、支架桿等加工零件，應(yīng)先加工平面后加工孔。這是因為平面的安放和定位比較可靠，輪廓平整，若先加工好平面，保證平面和孔的位置精度就能以平面定位加工孔。此外，先加工好平面后，使刀具的初始切削條件能得到改善給平面上的孔加工也帶來方便。這就是所謂的先加工平面，后加工孔。
（4）、先粗加工后精加工，即最后安排精加工工序要先安排粗加工工序。粗精加工應(yīng)該分開，對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進行，以免受其它工序的影響?；鶞始庸ず靡院螅瑧?yīng)對精度要求較高的各主要表面經(jīng)行粗加工、半精加工和精加工。精度要求特別高的表面還需要進行光整加工。
根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知各加工表面均應(yīng)通過正確的定位才能保證，故對基準的選擇應(yīng)予以分析。
2、粗基準的選擇
在選擇粗基準時，一般遵循下列原則；（1）保證加工表面加工余量合理分配的原則；（2）便于加工零件的裝夾原則；（3）保證相互位置要求原則；（4）為了保證所以加工表面有足夠的加工余量選擇加工余量小的表面作粗基準，不得用同一尺寸方向上；（5）粗基準一般不得重復適用的原則。
按照粗基準的選擇原則，為保證不加工表面的和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準，故本零件Ф20的孔主要設(shè)計基準，也比較適合作零件上眾多表面加工的定位基準。
3、精基準的選擇
對于精基準而言，主要應(yīng)考慮基準的重合問題。本次設(shè)計采用零件的底面及Φ20mm孔作為精基準。
2.3 制定加工工藝路線
在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用機床配以專用夾具，并盡量使工序集中提高生產(chǎn)率。制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當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。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降：
工藝路線方案：
工序1：鍛造
工序2：熱處理
工序3：粗車Ф130臺肩外圓
工序4: 粗車Ф122臺肩外圓
工序5: 粗車Ф55.3外圓
工序6: 粗車M45螺紋下端面
工序7: 粗車M45X2-6的外螺紋
工序8: 粗銑左端Ф46所在的左端面
工序9: 粗銑右端Ф46所在的右端面
工序10: 粗銑左端Ф46所在的圓弧面
工序11: 粗銑右端Ф46所在的圓弧面
工序12: 粗銑Ф46下端的斜端面
工序13: 鉆4-Ф20的通孔
工序14: 鉆2-M20的螺紋通孔
工序15: 粗鏜Ф46的主銷孔
工序16: 半精鏜Ф46的主銷孔
工序17: 精鏜Ф46的主銷孔
工序18: 探傷退磁
工序19: 清洗
工序20: 終檢
工序21: 入庫
以上工藝過程祥見“機械加工工藝卡片”。
2.4 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
因為生產(chǎn)類型為成批量生產(chǎn)，加工零件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由工人完成。所以加工設(shè)備應(yīng)該選用通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水線。
車削外圓、端面：選用C7220仿形車床。選擇硬質(zhì)合金車刀、三爪看盤和游標卡尺。
粗銑和半精銑端面：考慮到加工零件的定位加緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，采用臥式銑床，所以可以選用X6132臥式銑床。選擇端面銑刀、專用夾具和游標卡尺。
鉆通孔、螺紋孔：選擇Z525立式鉆床，刀具選擇鉆頭、游標卡尺、螺紋量規(guī)。
2.5 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件的材料為40CrMn調(diào)質(zhì)，硬度為26-34HRC，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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、粗車Ф130臺肩外圓
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車：Ф130mm Z=3mm
2、粗車Ф122臺肩外圓
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車：Ф122mm Z=3mm
3、粗車Ф55.3外圓
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車：Ф55.3mm Z=3mm
4、粗車M45螺紋下端面
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗車：M45mm Z=3mm
5、粗車M45X2-6的外螺紋
參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
粗車：M45X2-6mm Z=1mm
6、粗銑左端Ф46所在的左端面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
7、粗銑右端Ф46所在的右端面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
10、粗銑Ф46下端的斜端面
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1.5mm，加工余量分別為：
粗銑：Ф46mm Z=1.5mm
11、鉆4-Ф20的通孔
參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
鉆孔：Ф18mm Z=1mm
12、鉆2-M20的螺紋通孔
參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為：
攻絲：M20mm Z=0.25mm
13、粗鏜Ф46的主銷孔
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=3mm，加工余量為：
粗鏜：Ф46mm Z=3mm
14、半精鏜Ф46的主銷孔
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為：
半精鏜：Ф46mm Z=1mm
15、精鏜Ф46的主銷孔
參照《工藝手冊》，確定工序尺寸為 Z=0.25mm，加工余量為：
精鏜：Ф46mm Z=0.25mm
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。
2.6 確定切削用量及基本工時
1、粗車Ф130臺肩外圓
選擇在C7220仿形車床上進行加工。
確定背吃刀量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取ap=3mm。
確定進給量f查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取f=0.1mm/r。
確定切削速度v 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。
取n=65r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=26.53m/min
切削工時 （min）
2、粗車Ф122臺肩外圓
選擇在C7220仿形車床上進行加工。
確定背吃刀量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取ap=3mm。
確定進給量f查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取f=0.1mm/r。
確定切削速度v 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》得： f=0.1mm/r、Vc=20m/min。n=1000Vc/πd=49r/min。
取n=65r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=26.53m/min
切削工時 （min）
3、粗車Ф55.3外圓
選擇在C7220仿形車床上進行加工。
確定背吃刀量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取ap=3mm。
確定進給量f查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時 （min）
4、粗車M45螺紋下端面
選擇在C7220仿形車床上進行加工。
確定背吃刀量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取ap=3mm。
確定進給量f查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時 （min）
5、粗車M45X2-6的外螺紋
選擇在C7220仿形車床上進行加工。
確定背吃刀量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取ap=3mm。
確定進給量f查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》取f=0.25mm/r。
確定切削速度v 當用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼材時，查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》得： f=0.25mm/r、Vc=50m/min。n=1000Vc/πd=287r/min。
取n=331r/min 故實際切削速度Vc=nπd/1000=36.29m/min
切削工時 （min）
6、粗銑左端Ф46所在的左端面
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
7、粗銑右端Ф46所在的右端面
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
8、粗銑左端Ф46所在的圓弧面
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
9、粗銑右端Ф46所在的圓弧面
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
10、粗銑Ф46下端的斜端面
根據(jù)《切削手冊》 mm/z
切削速度：根據(jù)相關(guān)手冊 取 m/min
刀具選用高速鋼面銑刀 mm
（r/min）
現(xiàn)采用X6132臥式銑床，根據(jù)機床說明書，取n=95r/min。
故實際切削速度 （m/min）
當n=95 r/min時，工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
（mm/min）
查機床說明書，取 mm/min
切削工時 （min）
11、鉆4-Ф20的通孔
根據(jù)《工藝手冊》查得加工?20mm孔的進給量?=0.31—0.37mm/r，按機床規(guī)格取=0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=12.3m/min，加工孔徑=?20mm。則
（r/min）
根據(jù)機床選取n=195r/min。
實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
12、鉆2-M20的螺紋通孔
根據(jù)《工藝手冊》查得加工M20的螺紋孔的進給量?=0.31—0.37mm/r，按機床規(guī)格取=0.35mm/r，切削速度，根據(jù)相關(guān)手冊及機床說明書，取v=12.3m/min，加工螺紋孔徑=18mm。則
（r/min）
根據(jù)機床選取n=195r/min。
實際切削速度 （m/min）
切削工時 （min）
13、粗鏜Ф46的主銷孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。具體余量如下：
單邊余量
選用機床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①決定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進給量
查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。
③、決定切削速度
計算主軸轉(zhuǎn)速
按機床說明書，可知道機床分18級8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實際速度為：
加工工時：=
14、半精鏜Ф46的主銷孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。
選用機床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①決定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進給量
查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。
③、決定切削速度
計算主軸轉(zhuǎn)速
按機床說明書，可知道機床分18級8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實際速度為：
加工工時：=
15、精鏜Ф46的主銷孔
根據(jù)內(nèi)孔表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到：粗鏜時其加工經(jīng)濟精度可達到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為12.5~6.3。
選用機床：選用TX618臥式銑鏜床
選用刀具：硬質(zhì)合金內(nèi)孔鏜刀。
選擇切削用量
①決定切削深度 由切削余量可知道（單邊）
②決定切削進給量
查表工件是鑄鐵時，刀頭是刀頭時 。
③、決定切削速度
計算主軸轉(zhuǎn)速
按機床說明書，可知道機床分18級8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為
所以實際速度為：
加工工時：=
第3章 轉(zhuǎn)向節(jié)銷孔鏜削加工機床設(shè)計
機床是根據(jù)工件加工需要以大量系列化、標準化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或數(shù)種工件按預先確定的工序進行加工的高效專用機床。組合機床的主要組成部分為：滑臺、夾具、多軸箱、動力箱、中間底座、側(cè)底座以及輔助部件等組成。加工時，刀具由電動機通過動力箱、多軸箱驅(qū)動做旋轉(zhuǎn)主體運動，并通過滑臺帶動做直線運動。
機床總體設(shè)計內(nèi)容和步驟與普通機床相同，但由于組合機床紙加工一種或數(shù)種工件的特定工序，工藝范圍窄，主要技術(shù)參數(shù)已知；且工藝方案一旦確定，就確定了結(jié)構(gòu)布局；因而總體設(shè)計的側(cè)重點不同，主要是通過共建分析等掌握機床設(shè)計的依據(jù)，畫出詳細的加工零件工序圖；通過工藝分析，畫出加工示意圖；然后進行總體布局，畫出機床尺寸總圖。
3.1 加工示意圖的設(shè)計
加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖紙上的反應(yīng)，表示被加工零件在機床上的加工過程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對位置關(guān)系，機床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計選擇動力部件的主要依據(jù)，是整臺組合機床布局的原始要求，也是調(diào)整機床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。
3.1.1在加工示意圖上應(yīng)標注的內(nèi)容
（1）機床的加工方法，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。
（2）工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對位置及其聯(lián)系尺寸。如工件端至多軸箱端面間的距離，刀具刀尖至多軸箱端面之間的距離等。
（3）主軸的結(jié)構(gòu)類型、尺寸及外伸長度；刀具類型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿（包括鏜桿）、浮動卡頭、導向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式。刀具應(yīng)按終了位置繪制。
3.1.2繪制加工示意圖的注意事項
（1）加工示意圖中的位置，應(yīng)按加工終了時的狀況繪制，且其方向應(yīng)與機床的布局吻合。
（2）工件的非加工部位用細實線繪制，其余部分一律按機械制圖標準繪制。
（3）同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、尺寸完全相同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪制一根，但應(yīng)在主軸上標注與工件孔號相對應(yīng)的軸號。
（4）主軸見的分布可不按真實的中心距繪制，但加工孔距很近或需設(shè)置徑向尺寸較大的導向裝置時，則應(yīng)按比例繪制，以便于檢查相鄰主軸、刀具、導向裝置等是否產(chǎn)生干涉。
（5）對于標準通用結(jié)構(gòu)，允許只繪制外形，標上型號，但對于一些專用結(jié)構(gòu)如導向、專用接桿等應(yīng)繪出剖視圖，并標注尺寸、精度及配合。
3.1.3繪制加工示意圖之前的計算
（1）選擇刀具結(jié)構(gòu)及鏜桿
鏜桿的設(shè)計對鏜孔精度影響很大。所以在設(shè)計鏜模前應(yīng)確定鏜桿的尺寸。鏜桿的主要尺寸是直徑和長度。直徑受到加工孔徑的限制，在可能的情況下應(yīng)盡量取的大些，以增加其剛度。一般取d=（0.6-0.8）D（D為工件鏜孔直徑）。在本道工序中D=46mm，鏜刀不宜在鏜桿外懸伸過長，以免剛性不足。鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面之間的關(guān)系，參照《組合機床設(shè)計第一冊》選取d=46mm。
初定鏜刀裝在鏜桿上的幾何參數(shù)為：主偏角Kψ=50°，前角Ψ。=5°，刃傾角λs＝0°，刀尖圓角半徑Υε=1（mm）。
（2）導向套的設(shè)計
為了保證主銷孔的同軸度，在這次加工中采用雙鏜刀同時加工前后主銷孔的方案。由于精加工切削速度大于30m/min，所以采用滾動鏜套。
（3）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸
最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到多軸箱端面之間的距離。它等于刀具懸伸長度+螺母厚度+主軸外伸長度+接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深（非通孔）。本設(shè)計中即為尺寸362mm。
（4）工作進給長度的確定
工作進給長度按加工長度最大的孔來確定，進給長度等于刀具切入值+加工孔深+切出值，切入值與切出值都取8mm加工孔深為69.5mm，所以工作進給長度為280mm。
3.2 機床聯(lián)系尺寸的設(shè)計
機床的聯(lián)系尺寸圖是用來表示機床的配置型式、機床各部件之間相對位置關(guān)系和運動關(guān)系的總體布局圖。它的內(nèi)容包括機床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運動尺寸和所用電動機的主要參數(shù)，工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。繪制機床聯(lián)系尺寸圖之前應(yīng)進行如下計算：
3.2.1滑臺的選用
根據(jù)滑臺的驅(qū)動方、所需進給力、進給速度、最大行程和加工精度等因素來選用合適的滑臺。
（1）驅(qū)動方式的確定
機械滑臺和液壓滑臺的用途、工作循環(huán)和導軌型式完全一樣。液壓滑臺與機械滑臺的主要區(qū)別是：液壓滑臺的進給速度屬于無級調(diào)速，變換進給量方便。液壓系統(tǒng)看安裝壓力繼電器，機床運行安全，機床較易實現(xiàn)加工自動循環(huán)。且液壓滑臺應(yīng)用廣發(fā)，所以選用液壓滑臺。
（2）確定軸向進給力
滑臺所需進給力
式中為各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力（N）。
（3）確定進給速度
液壓滑臺的工作進給速度規(guī)定在一定范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。對液壓滑臺，確定刀具切削用量時所規(guī)定的工作進給速度應(yīng)大于滑臺最小工作進給速度的0.5～1倍。本次設(shè)計采用1HY32G型液壓滑臺，工進速度20～650mm/min,.快速移動速度為10m/min。
（4）確定滑臺的行程
滑臺的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是使動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補機床的制造誤差以及道具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般大于10~20mm。本設(shè)計中取為20mm；后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，以方便的裝卸刀具，后備量一般不小于40~50mm，所以后備量取為50mm?；_的總行程應(yīng)大于工作行程、前備量、后備量之和。本設(shè)計中選用1HY32G，行程為630mm。查《組合機床設(shè)計》16頁表2-4，與1HY32G配套滑臺側(cè)底座為1CC322M，其標準高度為560mm。
3.2.3 裝夾高度的計算
裝料高度指工件安裝基面至機床底面的垂直距離。裝料高度在850-1060mm范圍內(nèi)選取。
3.2.4 夾具輪廓尺寸的計算
工件的尺寸和形狀是確定夾具底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座尺寸時應(yīng)考慮工件的定位件、夾緊機構(gòu)、刀桿導向裝置的需求空間，并應(yīng)滿足排屑和安裝的需要。鏜模架體厚度為150~300mm。由于夾具較復雜，所以在繪制出夾具的結(jié)構(gòu)草圖后，再確定夾具輪廓尺寸。詳細的夾具設(shè)計參見第4章。
第4章 鏜削Ф46孔專用夾具的設(shè)計
鏜床夾具的設(shè)計，主要包括工件的定位方案設(shè)計、刀具的引導方式設(shè)計即鏜套的設(shè)計、工件的加緊方案設(shè)計以及夾具的其他元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后將以上元件合理布置，確定夾具的形式及夾具的總體結(jié)構(gòu)。
4.1 問題的提出
本文設(shè)計鏜Ф46通孔的鏜夾具設(shè)計。根據(jù)“機械加工工藝過程卡”可以知道，在加工上是有先后順序的，要先進行鉆Ф20通孔的鉆削加工，而后在進行鏜Ф46通孔的鏜夾具設(shè)計的鏜削加工。夾具如何進行定位及夾緊是本文所要考慮的重點問題。
4.2 夾具的設(shè)計要求
夾具是將加工零件定位，以使加工零件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把加工零件可靠地夾緊在機床上用以裝夾加工零件（和引導刀具）的一種裝置。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件：
1、刀具相對夾具的準確定位。
2、夾具裝夾在機床上的準確位置。
3、一批加工零件在夾具中占有正確的加工位置。
4.3 專用夾具設(shè)計
4.3.1 定位方案的設(shè)計
以夾具體底面和2個圓柱銷限制6個自由度，本夾具設(shè)計采用“一面兩銷”的定位原理實現(xiàn)完全定位。本夾具在使用時一次只能安裝一個工件。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖：
4.3.2 定位元件的設(shè)計
本文中的定位元件為：夾具體底面以及圓柱銷。
4.3.3 夾緊裝置的確定
本夾緊裝置采用六角螺栓進行夾緊。
4.3.4 鏜套的設(shè)計
為保證鏜孔精度，本夾具采用2個鏜套進行鏜削加工的引導。為了提高加工效率，采用手動夾緊工件快換裝置。
4.3.5 夾具體的設(shè)計
本夾具體采用HT200的灰鑄鐵。用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖：
4.3.6 底座的設(shè)計
底座采用HT200的灰鑄鐵。用于機床可靠聯(lián)接。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖：
4.3.7 鏜削力的計算
鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻《機床夾具設(shè)計手冊》可得：
圓周切削分力公式：
式中 —圓周切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進給量。
式中
式中 ——考慮工件材料機械性能的系數(shù)；——考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。
查表得： 取
由表可得： 即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中 —徑向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進給量。
式中： 即：
軸向切削分力公式 ：
式中 —軸向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進給量。
式中： 即：
根據(jù)工件受切削力、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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
式中 —實際所需夾緊力；—在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力；—安全系數(shù)。
安全系數(shù)K可按下式計算，
式中 —加工性質(zhì)；—刀具鈍化程度；—切削特點；—夾緊力的穩(wěn)定性；—手動夾緊時的位置；—僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸。
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[10]表可得：粗鏜：代入得
所以，有：
精鏜：代入得
所以，有：
鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。
查表可得：
所以，
4.3.8 定位誤差分析
造成零件加工誤差是由多種因素構(gòu)成的, 這里僅驗算工件的安裝誤差, 它包括定位誤差和夾緊誤差,因夾緊力不大, 且夾緊力與支撐面垂直, 夾緊變形誤差很小, 因此只對定位誤差進行討論。兩孔(φ41) 與其他部分的位置誤差主要是與軸心線之間9°角度誤差。角度誤差要求為±30′。由工件定位面的位置度而引起角度誤差
α = arctgΔ/ a = ±0.94′
式中Δ—定位面的位置度公差,Δ = 0.03 mm;
a —定位面寬度, a = 55 mm。
因定位軸與定位軸
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