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摘 要
在機(jī)械加工中使用著大量的夾具，用以安裝加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以保證工件的加工質(zhì)量。
根據(jù)零件本身的特點(diǎn)、生產(chǎn)類(lèi)型以及零件在具體工作時(shí)的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：通過(guò)對(duì)普通車(chē)床的研究對(duì)刀架中部轉(zhuǎn)盤(pán)及工藝參數(shù)采取一個(gè)優(yōu)化策略，研制一個(gè)好的轉(zhuǎn)盤(pán)。從而縮短生產(chǎn)周期，降低制造成本，提高加工精度，延長(zhǎng)刀具壽命，而且依據(jù)優(yōu)化了的工藝及刀具參數(shù)，可以建立或完善高速切削工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，將切削工藝實(shí)踐中積累的合理選擇切削參數(shù)與刀具的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)收集起來(lái)，為現(xiàn)場(chǎng)加工提供準(zhǔn)確及優(yōu)化的高速切削數(shù)據(jù)，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益；在夾具設(shè)計(jì)方面，因?yàn)槭潜P(pán)類(lèi)零件，加工兩側(cè)面，選擇立式銑床加工，考慮諸多因素?cái)M訂最優(yōu)方案：有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、有效減低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，最終完成本次設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)盤(pán)；轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)械加工工藝；專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)
Abstract
In machining use a large number of fixture to install processing object, to have the correct position, to ensure that the processing quality.
According to the characteristics of itself, production parts and parts in the specific work type the role of selection process planning and fixtures. In the process planning aspects: based on the research of the ordinary lathe tool central wheel and the process parameters to take a optimization strategy, developed a good turntable. So as to shorten the production cycle, reduce manufacturing costs and improve machining precision and extend the life of cutter, and based on the optimization of process parameters and tools. Can establish or perfect process database high-speed cutting, cutting process will accumulate in practice the reasonable selection of cutting parameters of the tool and the experience and data collected, and the processing to provide accurate and optimization of high speed cutting data, more degree increase cutting processing level and get more economic interests；The fixture design, because it is dish parts processing, two side, choice of vertical milling machine, so considering many factors draw up the optimum scheme: reduce the processing of prime time and auxiliary time, improve labor productivity, reduce labor intensity, finally complete the design.
Key words: turntable；Making up the process of machine workmanship；Special jig design
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 現(xiàn)代機(jī)床夾具國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況 1
1.1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況 1
1.1.2 國(guó)外發(fā)展概況 2
1.2 CA6140普通車(chē)床刀架中部轉(zhuǎn)盤(pán)概述 3
1.2.1 轉(zhuǎn)盤(pán)的用途 3
1.2.2 轉(zhuǎn)盤(pán)的技術(shù)要求 4
1.2.3 轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝性 4
1.2.4 轉(zhuǎn)盤(pán)的生產(chǎn)類(lèi)型確定 4
第2章 轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 分析零件圖 6
2.1.1 零件的作用 6
2.1.2 零件的工藝分析 6
2.2 選擇毛坯制造形式 6
2.3 擬定工藝路線 7
2.3.1 劃分加工階段 7
2.3.2 選擇基準(zhǔn) 7
2.3.3 確定加工方案 8
2.4 確定加工余量及工序尺寸 9
2.4.1 確定各表面的加工余量 9
2.5 確定切削用量及工時(shí)定額 11
2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F 11
2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q 16
2.5.3 車(chē)Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D 17
2.5.4 鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔 25
2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面 28
第3章 銑床夾具設(shè)計(jì) 31
3.1 問(wèn)題的提出 31
3.2 夾具設(shè)計(jì) 31
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 31
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 32
3.2.3 定位誤差分析 33
3.2.4 夾具曲線槽設(shè)計(jì) 33
3.2.5 夾緊元件強(qiáng)度校核 33
3.2.6 操作說(shuō)明 34
結(jié) 論 35
致 謝 36
參考文獻(xiàn) 37
CONTENTS
Abstract II
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Development situation of the modern machine tool fixtures at home and abroad 1
1.1.1 Development situation at home 1
1.1.2 Development situation at abroad 2
1.2 Summary of the cutter turntable about the CA6140 engine lathe 3
1.2.1 Functional of the cutter turnplate 3
1.2.2 Technical requirement of the cutter turnplate 4
1.2.3 Manufacturability of the cutter turnplate 4
1.2.4 Production types of the cutter turnplate 4
Chapter 2 The cutter turnplate’s machine-finishing technological process design 6
2.1 The analysis of the drawing 6
2.1.1 The functional of the part drawing 6
2.1.2 The process analysis of the parts 6
2.2 The choice of the blank’s manufacture form 7
2.3 The protocol of the process route 7
2.3.1 The division of the process stage 7
2.3.2 The choice of benchmark 7
2.3.3 The determination of the machining scheme 8
2.4 The determination of the machining allowance and the process dimension 9
2.4.1 Confirm the surface machining allowance 9
2.5 The determination of the cutting amount and the time quota 11
2.5.1 Milling coattails face A Band D,empty knife surface F 11
2.5.2 Milling two side Q of size 237.5 16
2.5.3 Car Φ70h6 external circular face N,end face and chamfering Φ186 external circular face D 17
2.5.4 Drilling,reaming,expandingΦ35H7 hole,drill 2×Φ13 holes 25
2.5.5 Milling cant E,grinding coattails surface 28
Chapter 3 The design of the milling fixture 30
3.1 The propos of the issue 31
3.2 The design of the fixture 31
3.2.1 The choice of benchmark 31
3.2.2 The calculation of the cutting force and the clamping force 31
3.2.3 The analysis of the location error 31
3.2.4 The design of the curve slot 33
3.2.5 The strength check of the clamping element 33
3.2.6 The illustration of the operation 33
Conclusion 34
Acknowlegements 35
Reference 36
38
第1章 緒論
1.1 現(xiàn)代機(jī)床夾具國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
1.1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展概況
我國(guó)在夾具零部件及標(biāo)準(zhǔn)化方面作了不少工作，取得了一定效果，但是總的說(shuō)來(lái)還需大大加強(qiáng)?，F(xiàn)代工業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是：新產(chǎn)品發(fā)展快，質(zhì)量要求高，品種規(guī)格多，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，反映在機(jī)械工業(yè)上，多品種、小批量生產(chǎn)占了很大比重。為了適應(yīng)這一要求，必須做好生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，而機(jī)床夾具是這一工作的重要組成部分[1]。國(guó)內(nèi)采用專(zhuān)用夾具縮短輔助時(shí)間，主要是減少工件安裝和找正的時(shí)間，在很多情況下，為了保證工件在機(jī)床上所需的位置精度，可以使用通用夾具；但它們往往只用于位置精度不高的加工，也往往限于形狀簡(jiǎn)單的工件加工中[2]。在大量生產(chǎn)中，高效率的專(zhuān)用夾具應(yīng)得到發(fā)展，高效率專(zhuān)用夾具主要應(yīng)滿(mǎn)足高生產(chǎn)率的加工要求，使之盡可能采用多元件的加工方法，以及盡可能縮短輔助時(shí)間的方法來(lái)壓縮單件工時(shí)，可提高生產(chǎn)率[3]。我國(guó)于二十世紀(jì)80年代末開(kāi)始對(duì)組合夾具元件的設(shè)計(jì)與管理進(jìn)行了研究，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢(shì)，研制了新一代孔系組合夾具系統(tǒng)。此系統(tǒng)發(fā)揮了槽系平移可調(diào)性和孔的旋轉(zhuǎn)可調(diào)性的優(yōu)勢(shì)，可直接獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統(tǒng)把大中小三個(gè)系列的元件有機(jī)融為一體，可在一塊多夾具基礎(chǔ)板上組裝單個(gè)大工件夾具，又能組裝多個(gè)中小零件夾具，有利于基礎(chǔ)板長(zhǎng)期固定在機(jī)床工作臺(tái)上。
專(zhuān)用夾具與氣動(dòng)夾緊系統(tǒng)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化的一個(gè)重要方面，發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是歐美早在二十世紀(jì)70年代就基本實(shí)現(xiàn)了制造自動(dòng)化，目前制造業(yè)的自動(dòng)化已達(dá)到了非常高的水平，發(fā)展了許多典型的自動(dòng)化制造系統(tǒng)[8]。例如大型轎車(chē)殼體沖壓自動(dòng)化系統(tǒng)，大型機(jī)器人車(chē)體焊裝自動(dòng)化系統(tǒng)，電子電器機(jī)器人柔性自動(dòng)化裝配及檢測(cè)系統(tǒng)，機(jī)器人整車(chē)及發(fā)動(dòng)機(jī)裝配自動(dòng)化系統(tǒng)。
1.1.2 國(guó)外發(fā)展概況
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，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，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
1. 高 精
隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以?xún)?nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
2. 高 效
為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率的作用。
3. 模塊、組合
夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶(hù)提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢(xún)與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái),爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。
4. 通用、經(jīng)濟(jì)
夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
專(zhuān)家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑[4]。
1.2 CA6140普通車(chē)床刀架中部轉(zhuǎn)盤(pán)概述
1.2.1 轉(zhuǎn)盤(pán)的用途
CA6140型普通車(chē)床轉(zhuǎn)盤(pán)它位于刀架部件的上刀架與下刀架之間，它是上刀架的導(dǎo)向件，當(dāng)需要用小刀架車(chē)錐面時(shí)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)相對(duì)于刀架的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整錐角。
1.2.2 轉(zhuǎn)盤(pán)的技術(shù)要求
轉(zhuǎn)盤(pán)各加工要求及相關(guān)技術(shù)要求列表如表（一）
加工表面
尺寸及偏差/
mm
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/μm
底端面
IT7
3.2
外圓面
IT7
1.6
上端面
IT7
1.6
燕尾面
IT7
1.6
φ13mm沉頭孔
φ
IT7
1.6
Φ37mm中心孔
φ
IT7
12.5
1.2.3 轉(zhuǎn)盤(pán)的工藝性
底端面的表面加工精度為Ra3.2μm，Ф188外圓面、燕尾面、上端面的表面加工精度為Ra1.6μm，Ф13孔的表面加工精度為Ra1.6μm，其余表面加工精度為Ra12.5μm [5]。
1.2.4 轉(zhuǎn)盤(pán)的生產(chǎn)類(lèi)型確定
零件的生產(chǎn)類(lèi)型是指企業(yè)（或車(chē)間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專(zhuān)業(yè)化程度的分類(lèi)，它對(duì)工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類(lèi)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(lèi)型，不同的生產(chǎn)類(lèi)型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類(lèi)型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來(lái)確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算：
式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年；
Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺(tái)、輛/年；
m——每臺(tái)（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)、輛；
a%——備品率，一般取2%-3%；
b%——廢品率，一般取0.3%-0.7%。
根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出轉(zhuǎn)盤(pán)的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進(jìn)而確定出其生產(chǎn)類(lèi)型。
由于轉(zhuǎn)盤(pán)的質(zhì)量為2kg，屬于輕型零件，由此再有文獻(xiàn)[10]查表可知，該轉(zhuǎn)盤(pán)的生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)。
第2章 轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 分析零件圖
2.1.1 零件的作用
本設(shè)計(jì)任務(wù)所給的零件是CA6140型普通車(chē)床的刀架中部轉(zhuǎn)盤(pán)，它位于刀架部件的上刀架與下架之間，是上刀架的導(dǎo)向件，當(dāng)需要用小刀架車(chē)錐面時(shí)，可通過(guò)刀架中部相對(duì)于下刀架的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)整錐角，保證被車(chē)錐面具有所需的錐度。因此，其本身的精度對(duì)被加工工件的精度有很大影響[7]。
2.1.2 零件的工藝分析
由零件圖可以看出，主要加工表面有：
底面Ф70h6外圓面N；
燕尾導(dǎo)軌面A和B；
Ф35H7孔；
Ф188±1.0和尺寸Ф128兩側(cè)面及其端面Q。
它們除本身的精度要求外，還有一定的相互位置要求，主要有：
Ф35h7軸線對(duì)A面的垂直度過(guò)100:0.10；
P對(duì)面A面的平行度0.10mm；
兩B面縱向的平行度0.02mm。
2.2 選擇毛坯制造形式
由于零件料是HT200鑄鐵，故可以根據(jù)以下幾個(gè)方面來(lái)選擇：
（1）.刀架中部結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，采用鑄造方式比較合適；
（2）.按任務(wù)規(guī)定本零件加工是屬于成批生產(chǎn)，而且尺寸精度和表面光潔度要求較高，采用Ⅱ級(jí)精度鑄件；
（3）.為了提高機(jī)械加工效率，減少加余量、節(jié)省材料和改善機(jī)械性能，可以采用金屬模鑄造。
2.3 擬定工藝路線
擬定工藝路線的基本原則是應(yīng)能夠妥善的保證零件的技術(shù)要求，即幾何尺寸精度和相互位置精度等必須得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定成批生產(chǎn)的條件下，為保證有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，可采用可變的具有較高生產(chǎn)率的專(zhuān)用設(shè)備，或在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，采用萬(wàn)能機(jī)床加工專(zhuān)用夾具[8]。
2.3.1 劃分加工階段
為減少加工時(shí)產(chǎn)生的形對(duì)精度的影響，容易發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，合理使用機(jī)床，在加工中應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)，并且要先進(jìn)行粗加工，然后再進(jìn)行精加工。故刀架中部主要表面的加工分為粗、精、光整加工三個(gè)階段。
2.3.2 選擇基準(zhǔn)
1. 粗基準(zhǔn)
刀架中部上加工精度較高并且對(duì)被加工工件精度影響較大是燕尾導(dǎo)面A和B。為保證其加工精度均勻，以及A和B面與P面的平行度精度要求，選用P面作粗基準(zhǔn)。
2. 精基準(zhǔn)
根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則，及定位穩(wěn)定可靠，選用導(dǎo)軌面A和B面作為精基準(zhǔn)[9]。
2.3.3 確定加工方案
1. 方案一
Ⅰ、銑D面。
Ⅱ、銑燕尾面A、B和空刀槽。
Ⅲ、銑空刀面F。
Ⅳ、銑尺寸237.5兩端面。
Ⅴ、車(chē)Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面
Ⅵ、銑Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。
Ⅶ、鉆2×Φ13孔。
Ⅷ、鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H7孔。
Ⅸ、銑斜面E。
Ⅹ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。
2. 方案二
Ⅰ、刨D面。
Ⅱ、刨燕尾面A、B。
Ⅲ、刨空刀面F。
Ⅳ、刨尺寸237.5兩端面。
Ⅴ、車(chē)Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面
Ⅵ、刨Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側(cè)面。
Ⅶ、鉆2×Φ13孔，鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H7孔。。
Ⅷ、銑斜面E。
Ⅸ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。
如圖2-1所示
3. 工藝方案的比較
兩個(gè)方案的區(qū)別主要體現(xiàn)在燕尾面的加工方法和孔Φ35H7孔2×Φ13的加工順序上。方案一采用銑削加工燕尾面，并把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔的加工分別安排在兩道工序中，而方案二采有刨削來(lái)加工燕尾面，把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔安排在一道工序中加工。
通過(guò)比較，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生產(chǎn)率較銑削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削優(yōu)于銑削。而銑削方案中有磨削彌補(bǔ)了不足并且方案一把孔Φ35H7與2×Φ13孔分開(kāi)加工有利于提高生產(chǎn)率，提高機(jī)床功率利用率。故采用方案一為設(shè)計(jì)方案。
圖2-1
2.4 確定加工余量及工序尺寸
2.4.1 確定各表面的加工余量
1. 銑D面
毛坯：23±0.5mm
粗銑：21mm ，Z=2.0mm
精銑：20mm ，Z=1.0mm
2. 銑燕尾面A、B
粗銑：13.24 根部31.2±0.1mm,3.02mm,Z=1.74mm
精銑：14.44 根部30mm,29mm,Z=1.2mm
3. 銑空刀面F
粗銑：18.26 Z=2.74mm
精銑：16.06 Z=2.2mm
4. 銑退刀槽
粗銑：4,Z=2.5mm
精銑：4,Z=1.5mm
5. 銑237.5兩側(cè)面Q
毛坯：243.5±1.0
粗銑：239.5 Z=2mm,2Z=4mm
精銑：237.5 Z=1mm,2Z=2mm
6. 車(chē)Φ70h6端面
毛坯：10±0.5mm
粗車(chē)：6.7mm,Z=3.3mm
精車(chē)：6mm,Z=0.7mm
7. 車(chē)Φ186端面
粗車(chē)：34.3mm,Z=2.2mm
半精車(chē)：33.3mm,Z=1.0mm
精車(chē)：32.5mm,Z=0.8mm
8. 車(chē)Φ186外圓
毛坯：Φ194±1.0mm
粗車(chē)：Φ186mm，Z=4mm，2Z=8mm
9. 車(chē)Φ70h6外圓
毛坯：Φ76±0.8mm
粗車(chē)：Φ72-00.19mm,2Z=4.0mm
半精車(chē)：Φ71mm,2Z=1.0mm
精車(chē)：Φ70h6mm,2Z=1.0mm
10. 鉆2×13孔
鉆至Φ13
11. 銑、擴(kuò)、鉸Φ35H7孔
鉆：Φ33mm,2Z=33mm
擴(kuò)：Φ34.75mm,2Z=1.75mm
粗鉸：Φ34.93mm,2Z=0.18mm
精鉸：Φ35H7mm,2Z=0.07mm
12. 銑斜面E
粗銑：Z=3mm
精銑：Z=1mm，留拋光量
13. 磨燕尾A面、B面及空刀面F
第一次磨至：14.53 ± 0.1,Z=0.03mm；
第二次磨至：14.5 mm,Z=0.03mm。
2.5 確定切削用量及工時(shí)定額
2.5.1 銑燕尾面A、B及D面、空刀面F
工件材料：HT200，HB190-241，鑄件
加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2μm，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3μm
機(jī)床：X62W
刀具：端銑刀（高速鋼）D=100mm，Z=12，d=32mm，B=50
立式銑刀：D=60mm，Z=18
鋸片銑刀：D=160mm，Z=50，d=32mm，B=50
1. 粗銑D面至mm
（1） 選擇切削深度：參考［Ⅲ］中107頁(yè)可知切削深度ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考［Ⅲ］中108表3-28選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：查［Ⅲ］中113頁(yè)表3-30選取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：根據(jù)［Ⅲ］中270頁(yè)表5-41選擇D=100mm,齒數(shù)Z=12
（5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實(shí)際切削速度：
（6）計(jì)算切削工時(shí)
由文獻(xiàn)［10］中2-82頁(yè)表7-7查得
2. 精銑D面至尺寸mm
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選取每齒進(jìn)給量af=0.1mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］選擇刀具D=100mm,齒數(shù)Z=12,d=32,B=50
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選?。簄w=75r/min
實(shí)際切削速度：
（6）計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
3. 粗銑空刀面F至17.26-00.13mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知=1.74mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量=0.35mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實(shí)際切削速度：
(5)計(jì)算切削工時(shí)：
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
4. 精銑空刀面F至16.06mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知ap=1.2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=75r/min
實(shí)際切削速度
（5）計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
5. 粗銑燕尾面A、B至13.24mm，根部31.2±0.1mm,30.2mm
(1) 選取切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=75r/min
實(shí)際切削速度
(6)計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
6. 精銑燕尾面A、B至14.44mm，根部至尺寸
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28立式角銑刀D=60,Z=18
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=118r/min
實(shí)際切削速度
(6) 計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
7. 粗銑退刀槽至2
（1） 確定切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀 D=160,B=4,d=30,Z=50
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取nw=30r/min
實(shí)際切削速度:
計(jì)算切削工時(shí):
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
8. 精銑退刀槽至尺寸3
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.07mm
(3) 選擇切削速度：文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
(4) 確定刀具參數(shù)文獻(xiàn)［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取n=30r/min
實(shí)際切削速度
（6） 計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.5.2 銑尺寸237.5兩側(cè)面Q
加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件
加工要求：表面粗糙度Ra3.2μm
機(jī)床：X62W
刀具：兩把高速鋼端銑刀同時(shí)銑削
刀具參數(shù)：Z=12，D=100
1. 粗銑兩端面至239.5mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]2.1-77可知ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］2.1-77選取進(jìn)給量af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］2.1-81選取切削速度v=0.25m/s
（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］2.1-28端銑刀D=100mm，Z=12
（5） 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實(shí)際切削速度
（6）計(jì)算切削工時(shí)：
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.精銑兩側(cè)面至尺寸237.5mm，并保證125mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］2-1-77可知切削深度=1mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］2.1-77選取進(jìn)給量=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］2.1-81選取切削速度v=0.35m/s
（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］2.1-28選擇端銑刀D=100mm,Z=12
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
計(jì)算切削工時(shí)
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.5.3 車(chē)Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D
加工條件：工件材料：HT200，HB152-241，鑄件
機(jī)床：CA6140
刀具：端面車(chē)刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2
外圓車(chē)刀 材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2
1. 粗車(chē)Φ188端面P至34.3mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33可知ap =2.2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］1.2-33選取每齒進(jìn)給量af=0.6mm/r
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］1.2-33取ap=2.2mm
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取速度
nw=100r/min
實(shí)際切削速度
（5）計(jì)算切削工時(shí)
2. 半精車(chē)Φ188端面D至33.3
(1)選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33可知ap=1.0mm
(2)選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33取af=0.6mm/r
(3)選擇切削速度：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33 v=1.5m/s
(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取轉(zhuǎn)速
nw=160r/min
實(shí)際切削速度：
(5)計(jì)算切削工時(shí)
3. 精車(chē)Φ188端面至尺寸32.5
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]可知ap=0.8mm
（2） 選擇進(jìn)給量： af=0.6mm/r
（3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：按機(jī)床選取切削速度v=1.5m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取實(shí)際轉(zhuǎn)速
n=160r/min
實(shí)際切削速度
（5） 計(jì)算切削工時(shí)
4．粗車(chē)Φ70h6端面至6.7
(1)已知切削深度：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33可知ap=3.3mm
(2)選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33查得=0.6mm/r
(3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件：材料HT200，硬度HB190～241，ap=3.3mm，=0.6mm/r，參考文獻(xiàn)[10]1.2-33選取v=1.333m/s
(4)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
n=340r/min
實(shí)際切削速度
(5)計(jì)算切削工時(shí)：
5．精車(chē)Φ70h6外圓端面至6
(1) 已知切削深度：參考文獻(xiàn)ap=0.7mm
(2) 選擇進(jìn)給量： af=0.8mm/r
(3) 選擇切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.7mm， af=0.8mm/r，選取 v=2.0m/s
(4) 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取n=500r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
6.粗車(chē)Φ70h6外圓至Φ72
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]1.2-33可知ap=2mm，余量留半精車(chē)、精車(chē)解決
(2) 選擇進(jìn)給量：取af=0.6mm/r
(3) 選擇切削速度：根據(jù)已知條件：工件材料為HT200，HB190~241，ap=2mm，af=0,6mm/r，選取v=1m/s
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
機(jī)床轉(zhuǎn)速取 n=250r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
7.半精車(chē)Φ70h6外圓至Φ71（參考文獻(xiàn)同上）
(1) 選擇切削深度：取ap=0.5mm
(2) 選取進(jìn)給量：選取af=0.6mm/r
(3) 選取切削速度：根據(jù)工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.5mm，af=0.6mm/r，選取v=1.5m/s
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取n=400r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
8. 精車(chē)Φ70h6外圓至Φ70（參考文獻(xiàn)同上）
(1) 選擇切削深度ap=0.5mm
(2) 選擇進(jìn)給量：選取af=0.6mm/r
(3) 選擇切削速度：v=2m/s
(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取n=500r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
9. 倒角1×45°
為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與車(chē)外圓相同，手動(dòng)進(jìn)給nw=500r/min
10. 車(chē)Φ186外圓（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇切削深度：ap =4mm
（2） 選擇進(jìn)給量：選取af=0.7mm/r
（3） 選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取nw=100r/min
實(shí)際切削速度
(6) 計(jì)算切削工時(shí)
11．粗車(chē)空刀面（參考文獻(xiàn)同上）
(1)選擇切削深度ap=0.5mm
(2)選擇進(jìn)給量：選取af=1.0mm/r
(3)選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=1.5m/s
(4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取nw=160r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
12．精車(chē)空刀面（參考文獻(xiàn)同上）
（1）選擇切削深度ap=0.5mm
（2）選擇進(jìn)給量：選取=0.6mm/r
（3）選擇切削速度：根據(jù)已知條件取v=2m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取nw=500r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
13. 粗銑φ188±1.0mm圓弧面及128+01.0mm兩側(cè)面（參考文獻(xiàn)[14]）
（1）選擇切削深度：由于計(jì)算余量足夠，所以取ap=1.7mm
（2）選擇進(jìn)給量：取=0.18mm/r
（3）計(jì)算切削速度：
可得v=82.97m/min
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=1180r/min
實(shí)際切削速度
(6) 計(jì)算切削工時(shí)
14. 精銑φ188±1.0mm及128+01.0mm兩側(cè)面至尺寸φ188.3mm，φ128.3mm（參考文獻(xiàn)同上）
(1) 選擇切削深度：ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：取af=0.07mm
(3) 計(jì)算切削速度：可知v=2.38m/s
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取nw=1180r/min
實(shí)際切削速度
(5) 計(jì)算切削工時(shí)
2.5.4 鉆、擴(kuò)、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔
加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件
加工要求：表面粗糙度Ra1.6μm
機(jī) 床：Z3040搖臂鉆床
刀 具：麻花鉆（高速鋼）、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
1. 鉆孔Φ33
（1） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)[14]443頁(yè)9-33取=0.66mm/r
（2） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)[14]446頁(yè)9-34取v=0.35m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
選取機(jī)床轉(zhuǎn)速nw=200r/min
實(shí)際切削速度
（4）計(jì)算切削工時(shí)
2. 擴(kuò)孔至Φ34.75（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：選取=0.9mm/r
（2） 選擇切削速度：選取v=0.33m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
選取機(jī)床轉(zhuǎn)速nw=200r/min
實(shí)際切削速度
（4）計(jì)算切削工時(shí)：
3. 粗鉸孔至Φ34.93（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：=3.2mm/r
（2） 選擇切削速度： v=0.121m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取實(shí)際轉(zhuǎn)速nw=63r/min
實(shí)際切削速度
（4）計(jì)算切削工時(shí)
4. 精鉸Φ35H7（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：可知=1.6mm/r
（2） 選擇切削速度：取 v=0.173m/s
（3） 計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取實(shí)際轉(zhuǎn)速nw=63r/min
實(shí)際切削速度
(4)計(jì)算切削工時(shí)
5. 鉆2×Φ13孔（參考文獻(xiàn)同上）
（1）選擇進(jìn)給量：取=0.39mm/r
（2）選擇切削速度：取v=0.35mm/r
（3）確定機(jī)床 主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取實(shí)際轉(zhuǎn)速=500r/min
實(shí)際切削速度
（4）計(jì)算切削工時(shí)：
2.5.5 銑斜面E，磨燕尾面
1． 粗銑斜E（參考文獻(xiàn)同2.5.2）
（1） 選擇切削深度： ap=3mm
（2） 選擇進(jìn)給量：取af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：選取端銑刀D=100mm，Z=12
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取切削速度=47.5r/min
實(shí)際切削速度
(6)計(jì)算切削工時(shí)
2．精銑斜面E留0.3mm拋光量（參考文獻(xiàn)同上）
(1) 選擇切削深度：ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：選取af=0.1m/s
(3) 選擇切速度：選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：選擇端銑刀D=100mm,Z=12
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取=75r/min
實(shí)際切削速度
(6) 計(jì)算切削工時(shí)
3. 磨燕尾面A、B（參考文獻(xiàn)[18]中940頁(yè)表10-213）
磨燕尾端A、B面至尺寸14.5
（1） 選擇切削深度：ap=0.03mm
（2） 選擇進(jìn)給量度：選擇f=0.25mm
（3） 選擇砂輪速度：可知n=1500r/min，
工件速度vw=10m/nin=0.167m/s，
縱向進(jìn)給量
（4）橫向進(jìn)給量：查得橫向進(jìn)給量f=3mm/單行程
（5）計(jì)算切削工時(shí)
b=18,zb=0.03,v=0.167m/s,
fb=0.167m/s,ft=0.03m/s,z=4,l=237.5
經(jīng)過(guò)計(jì)算=5.112min
磨燕尾另一端A、B面至尺寸14.5
為減少輔助時(shí)間，選擇切削參數(shù)與前工步相同
經(jīng)過(guò)計(jì)算=7.52min
4. 磨一端空刀面F至尺寸16
選擇切削用量同前工步
經(jīng)過(guò)計(jì)算=7.946min
5. 磨另一端空刀面F至尺寸磨一端空刀面F至尺寸16
選擇切削用量同前工步
經(jīng)過(guò)計(jì)算=10.361min
所有輔助時(shí)間取機(jī)動(dòng)時(shí)間的15%值
第3章 銑床夾具設(shè)計(jì)
按設(shè)計(jì)任務(wù)規(guī)定，零件的加工屬于成批生產(chǎn)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具以便加工。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第8道工序—靠模銑Φ188mm圓弧面和128mm兩側(cè)面，為拋光的預(yù)加工，本夾具將用于X53K立式銑床，刀具為高速鋼立銑刀。
3.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于銑Φ188圓弧面與128兩側(cè)面連接成的特型曲面，采用銑削、刨削，不易保證加工質(zhì)量，且生產(chǎn)率低。對(duì)此，決定設(shè)計(jì)靠模銑床夾具。由于加工表面的尺寸公差較大，故對(duì)夾具的粗糙度要求不太高，但要求表面質(zhì)量。所以對(duì)夾具工作平穩(wěn)性要求較高。
3.2 夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
本表面加工粗糙度低，故為夾具裝夾方便定位可靠，選擇P面作為主要定位面限制三個(gè)自由度，以Φ70h6短圓柱面限制兩個(gè)自由度，因燕尾面已經(jīng)加工，故首先選擇燕尾面作為防轉(zhuǎn)定位面，為防止過(guò)定位，故應(yīng)設(shè)置浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，但為簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，采用活動(dòng)定位板，這樣不僅適應(yīng)定位要求，又適用于成批生產(chǎn)的要求。
3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
參考文獻(xiàn)[17]表1-2-9查得切削力公式：
式中 Cp -- 高速鋼銑刀銑削時(shí)考慮工件材料及銑刀類(lèi)型的系數(shù)
B -- 銑削寬度，mm
Kp -- 高速鋼銑刀銑削時(shí)考慮工件材料機(jī)械性能不同的修正系數(shù)
d=32mm，Z=12，fz=0.18 mm/z，D=100mm
Fc=401.57N
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)加緊最不利的瞬間狀態(tài)，按經(jīng)歷平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，在乘以安全系數(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：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[17]表1-2-1可得：
K=1.2×1.2×1.0×1.3×1.0×1.0=2.25
取K=2.5
本夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，由參考文獻(xiàn)[17]52頁(yè)查得夾緊力公式：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[17]查得:,,,
經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力大于所要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。另定位板采用斜楔結(jié)構(gòu)，定位板楔緊后，定位板可傳遞切削力至夾具體，此時(shí)Φ70h6短圓柱與定位孔一側(cè)接觸，但要保證定位可靠。
3.2.3 定位誤差分析
1. 定位元件尺寸及公差確定
為增加夾具的通用性，本夾具采用定位環(huán)復(fù)合結(jié)構(gòu)，即定位環(huán)可拆，定位環(huán)配合取Φ90H7/h6，內(nèi)孔為F8，以增加夾具壽命。
2. 分析定位誤差
參考文獻(xiàn)[17]24頁(yè)表1-1-12相應(yīng)公式計(jì)算定位誤差△D=0.073mm，精度足夠。
3. 夾具定位環(huán)為過(guò)盈配合，沒(méi)有間隙存在。
工件沒(méi)有形位公差要求，所以誤差計(jì)算可略去，但對(duì)夾具仍需對(duì)此作較嚴(yán)要求，以提高夾具精度及耐用性和工作平穩(wěn)性，保證定位面良好地接觸。 工件本工序加工表面為裝飾面，所以?shī)A具對(duì)工件形位要求可以滿(mǎn)足。
3.2.4 夾具曲線槽設(shè)計(jì)
（1） 以Φ18為直徑畫(huà)圓作包絡(luò)線，將圓心聯(lián)接。
（2） 以包絡(luò)線中加圓圓心曲線為圓心，以d=25為直徑，作包絡(luò)線，為曲線槽尺寸。
（3） 精確測(cè)量曲線槽。
3.2.5 夾緊元件強(qiáng)度校核
由于切削力較小，夾緊力較小，故夾緊強(qiáng)度足夠
分析知，夾緊桿受力最大最危險(xiǎn)處抗拉強(qiáng)度
查文獻(xiàn)［18］中220頁(yè)表3-23可知45鋼［σ］=450Mpa，強(qiáng)度足夠。
3.2.6 操作說(shuō)明
通過(guò)定位鍵，將夾具體在工作臺(tái)上定位，螺栓將夾具體固定在工作臺(tái)上，通過(guò)滾軸，支架將滾軸聯(lián)接在立銑頭的主軸端蓋外圓上，將靠板模安裝在滑臺(tái)上。安裝工件時(shí)，先取下開(kāi)口壓板，將工件從銑床工作臺(tái)的左上方放入夾具，使Φ70h6外圓進(jìn)入定位環(huán)，主定位面落在夾具體的上平面上。然后，放入斜楔定位板和壓板，擰緊夾緊螺母，通過(guò)壓板夾緊工件。銑完工件的一側(cè)，松開(kāi)夾緊螺母，取下斜楔定位板，將工件轉(zhuǎn)過(guò)180°，再放入斜楔定位板和擰緊夾緊螺母夾緊工件，即可進(jìn)行工件另一側(cè)的加工。此外，夾具還需認(rèn)真調(diào)整，夾具其它結(jié)構(gòu)參照其它標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)確定。
結(jié) 論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)大學(xué)所學(xué)各課程的一次綜合性的總復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一次理論聯(lián)系實(shí)踐的訓(xùn)練。通過(guò)大學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能體現(xiàn)出所學(xué)所想；還學(xué)習(xí)到了更多更廣的知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在下述各方面得到鍛煉：
（1）熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以更正確地解決一個(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(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。
（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，通過(guò)設(shè)計(jì)工藝的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的工藝路線的能力。
（3）更加熟練的使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。
致 謝
為期三個(gè)月的《CA6140型普通車(chē)床刀架中部轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)》即將結(jié)束。
整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程始終在于鳳云老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，自始至終得到了于老師的悉心指導(dǎo)和熱情幫助。設(shè)計(jì)內(nèi)容不斷改進(jìn)、完善，在此過(guò)程中于老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，一絲不茍的治學(xué)態(tài)度，誨人不倦的長(zhǎng)者風(fēng)范使我受益非淺。
在此，學(xué)生謹(jǐn)向三個(gè)多月來(lái)付出了辛勞汗水和心血的導(dǎo)師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，圖書(shū)館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)資料查閱提供了極大的便利條件。
最后感謝我