擺線針輪減速器的機(jī)座零件機(jī)械加工加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)【銑下平面】【精鏜主軸孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

擺線針輪減速器的機(jī)座零件機(jī)械加工加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)【銑下平面】【精鏜主軸孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】,銑下平面,精鏜主軸孔,說(shuō)明書(shū)+CAD,擺線針輪減速器的機(jī)座零件機(jī)械加工加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)【銑下平面】【精鏜主軸孔】【說(shuō)明書(shū)+CAD】,擺線,減速器,機(jī)座,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,工裝,夾具 擺線針輪減速器的機(jī)座加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生：劉瑜 指導(dǎo)老師：陳志亮 （湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128） 摘 要：本次設(shè)計(jì)的是擺線針輪減速器的機(jī)座加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)，由于本工件的表面比較復(fù)雜，毛坯采用鑄造。通過(guò)對(duì)擺線針輪減速器的機(jī)座零件圖及其性能要求的分析研究，合理的設(shè)計(jì)出了一套工藝規(guī)程和銑下平面的夾具和精鏜主軸孔的夾具。運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，查閱相關(guān)資料，完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)出合理的夾具。 關(guān)鍵詞：機(jī)座； 加工工藝；基準(zhǔn)；工藝規(guī)程；夾具； THE PROCESSING AND FIXTURE DESIGN FOR ENGINE BASE OF THE CYCLOIDAL PINWHEEL REDUCER Student: Liu Yu Tutor: Chen Zhiliang （College of Engineering ,Hunan Agricultural University, Changsha 410128,China） Abstract: The design of the cycloidal pin wheel frame processing technology and fixture design of the reducer, because the surface of the workpiece is complex, the casting blank. Through the analysis of frame parts requirements and performance of the cycloid pin wheel reducer, reasonable designed a set of fixture and fine boring spindle hole planar process and milling fixture. Using the professional knowledge, access to relevant information, to complete the design tasks, design reasonable fixture. Key words: Engine base; Processing technology; Benchmark；Process planning; Fixture 1 前言 一般說(shuō)來(lái)，機(jī)床夾具的基本組成部分根據(jù)其功用可分為：定位元件或裝置、刀具導(dǎo)向元件或裝置、夾緊元件或裝置、連接元件、夾具體。 根據(jù)任務(wù)書(shū)所規(guī)定的內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分。第一部分為工藝規(guī)程的制定。制定一套合理的工藝規(guī)程，有利于在生產(chǎn)過(guò)程中做到優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、安全生產(chǎn)及改善工人生產(chǎn)條件。其主要內(nèi)容包括：零件工藝性分析、零件毛坯圖確定、工藝路線、加工余量的確定、主要工序的定位方案及定位誤差分析、主要工序的單件機(jī)動(dòng)工時(shí)的計(jì)算等。第二部分為確定銑下底面和鏜主軸孔的夾具。經(jīng)過(guò)多種方案的對(duì)比，確定了更為合理的夾緊方式、定位方式、夾具的總體結(jié)構(gòu)及夾緊力。使得所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位精確、夾緊可靠。 2 擺線針輪減速器機(jī)座加工工藝 2.1 機(jī)座結(jié)構(gòu)分析 機(jī)座是機(jī)器的基礎(chǔ)部件之一。擺線針輪減速器機(jī)座結(jié)合了箱體和支架的特點(diǎn)。是整臺(tái)機(jī)器裝配和調(diào)整基準(zhǔn)件，它將軸、套、傳動(dòng)輪等零件組裝在一起，使各零件之間保持正確的位置關(guān)系，以滿足機(jī)器或部件的工作性能要求。主要加工表面不但有一些固定聯(lián)結(jié)各部件的平面，還有許多精度較高的軸承孔需要加工。除此之外，還有許多精度要求較低的緊固孔和螺紋孔需要加工。機(jī)體的底面作為裝配的基準(zhǔn)面，其它各面和孔的軸心線應(yīng)以該面作為基準(zhǔn)，保持一定的加工尺寸精度和相互位置精度。下圖為擺線針輪減速器機(jī)座毛坯圖。 圖1 擺線針輪減速器機(jī)座毛坯圖 Fig1 Cycloid reducer base blank map 2.2 機(jī)座的主要技術(shù)要求 擺線針輪減速器機(jī)座結(jié)合了箱體和支架的特點(diǎn)。箱體的技術(shù)要求比支架更全面、更典型。其主要技術(shù)要求如下： (1) 軸孔精度 軸孔的尺寸精度和形狀精度對(duì)軸承的配合質(zhì)量有很大關(guān)系，因而也對(duì)軸的回轉(zhuǎn)精度、傳動(dòng)平穩(wěn)性、噪音、軸承壽命等起重大影響。因此對(duì)機(jī)座上軸孔的公差、光潔度、形狀精度都有一定的要求，對(duì)兩個(gè)軸承孔Ф80尺寸精度為標(biāo)準(zhǔn)公差I(lǐng)T8級(jí)，表面粗糙度值為1.6μm，圓度應(yīng)在0.01mm左右。 (2) 聯(lián)接平面 機(jī)座上的固定聯(lián)接平面是確定機(jī)座上各零部件相對(duì)位置的重要表面。為了保證機(jī)座和所有聯(lián)接零部件結(jié)合面的緊密貼合，保證密封性，防止工作時(shí)潤(rùn)滑油漏出，其粗糙度要求為3.2μm。與軸心線的垂直度公差為0.02mm。機(jī)座下底面是固定聯(lián)接平面在加工過(guò)程當(dāng)中作為定位基準(zhǔn)面，直接影響軸孔的加工精度，因此，其表面粗糙度值為6.3μm。與軸孔中心線平行度在140mm長(zhǎng)度上公差為0.1mm。 可見(jiàn)，機(jī)座的主要加工面為孔和平面，由于其尺寸不大，剛性較好，所以平面加工一般沒(méi)有多大困難，但在加工軸孔時(shí)，因?yàn)槠涞毒撸ɡ玢@頭和鏜桿）的尺寸都受到孔徑尺寸的限制，不能過(guò)大，因而容易變形，影響加工質(zhì)量。此外，任何軸孔的加工不但要保證軸孔本身的尺寸精度和同軸度，而且還要照顧它和其他平面的位置精度，所有這些情況都說(shuō)明加工孔比較困難，它是機(jī)座加工中的關(guān)鍵。 2.3 機(jī)座的材料與毛坯分析 零件的材料常選用鑄鐵。鑄鐵具有較好的耐磨性、鑄造性、切削性和減振性，且成本低廉。普通中小型箱體可選用HTl50或HT200；鑄件毛坯在單件小批量生產(chǎn)時(shí)，多采用手工木模造型，毛坯精度低，加工余且大；大批量生產(chǎn)的毛坯多采用金屬模機(jī)器造型．毛坯精度高，加工余量可減小。單件小批量生產(chǎn)時(shí)直徑大于50mm的孔及成批生產(chǎn)時(shí)直徑大于30mm的孔，一般都在毛坯上預(yù)鑄出孔，以減少加工余量及節(jié)約材料。 由于灰口鑄鐵流動(dòng)性好，容易成形，價(jià)格低廉，切削性能好，又有較好的吸振性，因此支架箱體零件的材料通常采用灰口鑄鐵。對(duì)于精度高、剛性不好的零件粗加工之后需要安排一次時(shí)效處理，以消除切削加工產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少精加工之后的變形，穩(wěn)定切削加工所獲得的各項(xiàng)精度。所以零件為HT200。HT200灰鑄鐵，這是一種常用工程材料，可承受較大彎曲應(yīng)力，用于強(qiáng)度、耐磨性要求較高較重要的零件和要求保持氣密性的鑄件，如汽缸、齒輪、底架、機(jī)體、飛輪、齒條、一般機(jī)床鑄有導(dǎo)軌的床身及中等壓力液壓筒、液壓泵和閥的殼體等，有較好的耐熱性和良好的減震性，鑄造性好。 根據(jù)制造廠現(xiàn)有毛坯生產(chǎn)條件和擺線針輪減速機(jī)機(jī)座屬于批量生產(chǎn)類(lèi)型的生產(chǎn)綱領(lǐng)，采用金屬模機(jī)器造型的方法生產(chǎn)毛坯。毛坯鑄造時(shí)應(yīng)防止砂眼和氣孔產(chǎn)生。為了減少殘余應(yīng)力。 2.4 毛坯的種類(lèi) 毛坯的成型方式以及毛坯成型之后采取什么措施來(lái)減少或消除內(nèi)應(yīng)力。一般說(shuō)來(lái)，毛坯的成型方法有兩種：一種是鑄件，適用于形狀較復(fù)雜的零件毛坯。另一種是鍛件，適用于強(qiáng)度要求高、形狀比較簡(jiǎn)單的零件毛坯。 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和材料性能毛坯的鑄造方法選用----低壓鑄造毛坯公差等級(jí)---IT8級(jí) 毛坯的成型方法選擇跟零件的材料和它所需要的加工精度有關(guān)。在零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析中可得，零件表面比較復(fù)雜，用鍛造無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所有毛坯的成型采用鑄造，根據(jù)具體精度要求及生產(chǎn)類(lèi)型應(yīng)用金屬型鑄造。 2.5 加工順序的安排 在擬定支架箱體類(lèi)零件的工藝過(guò)程時(shí)，一般應(yīng)遵循“先面后孔”和“先粗加工再精加工”的兩條原則 (1)先面后孔原則：支架箱體類(lèi)零件應(yīng)先加工主要平面(包括其他較大的平面)，后加工支承孔(包括其他孔徑較大的孔)。這是因?yàn)榭椎募庸け绕矫嬉щy得多，以平面為精基準(zhǔn)加工孔，可為孔加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，容易保證孔的加工精度及有關(guān)技術(shù)要求?！跋让婧罂住痹瓌t也符合基準(zhǔn)重合原則和基準(zhǔn)同一原則，可減少因基準(zhǔn)不重合造成的定位誤差。對(duì)于箱體上某些次要小平面、凸臺(tái)面及螺釘孔，可視具體情況安排在適當(dāng)階段進(jìn)行加工。 (2)粗，精分開(kāi)原則：對(duì)于精度較高剛性較差的箱體零件，一定要粗、精加工分開(kāi)進(jìn)行，即在主要平面(包括次要的大平面)和主軸孔粗加工之后再進(jìn)行各表面的精加工。這樣不僅有利于在粗精加工之間進(jìn)行時(shí)效處理，而且有利于保證加工精度。對(duì)于精度不太高、剛性比較好的支架箱體零件，粗、精加工可不必分開(kāi)。 經(jīng)過(guò)以上的分析，成批生產(chǎn)時(shí)機(jī)體工藝過(guò)程大體作如下安排： 鑄造→人工時(shí)效→劃線→粗加工平面→精加工平面→粗加工孔→自然時(shí)效→半精加工孔→次要表面加工→精加工孔→鉆小孔、攻絲等。 2.6 定位基準(zhǔn)的選擇 2.6.1 定位基準(zhǔn)選擇原則 在加工過(guò)程中，定位對(duì)加工質(zhì)量有很大的影響，所以需要合理地選擇定位基準(zhǔn)。進(jìn)行某一加工工序時(shí),該工序所用的定位基準(zhǔn)，必須在加工以前準(zhǔn)備好。定位基準(zhǔn)本身準(zhǔn)確與否，要影響定位的精度，從而影響被加工表面的位置準(zhǔn)確性。由于工序性質(zhì)的不同，在各個(gè)加工階段中，對(duì)定位基準(zhǔn)的要求也不同。 (1)粗加工階段 因?yàn)榇旨庸さ闹饕蝿?wù)是切除大部分余量，因此，要考慮能用較大的切削用量以提高生產(chǎn)率。在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)著重保證工件在安裝時(shí)要穩(wěn)定可靠。如在粗鏜主軸孔時(shí)，采用下底面為徑向定位基準(zhǔn)和夾緊表面，以利于傳遞較大的扭矩。 (2)細(xì)加工階段 在這個(gè)階段中，由于要達(dá)到一般次要表面的最終要求，并為主要表面精加工作準(zhǔn)備，因此就要較多的考慮位置精度的保證問(wèn)題。在細(xì)加工階段開(kāi)始時(shí)，要將某些表面進(jìn)一步加工準(zhǔn)確，尤其是在粗加工階段后安排有熱處理工序時(shí)，對(duì)作為定位基準(zhǔn)的表面，有必要進(jìn)行修復(fù)。 (3)精加工階段 在精加工階段，主要的任務(wù)是保證精度問(wèn)題。因?yàn)榇藭r(shí)大部分余量已經(jīng)切除，工件的剛度相對(duì)下降，而加工精度要求更高，因此，要特別注意保證有高的定位精度。 由以上分析可知，在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該使定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠，并使夾具的構(gòu)造比較簡(jiǎn)單。因此對(duì)于擺線針輪減速器機(jī)座來(lái)說(shuō)，一般選取下底面和A面還有工藝孔作為定位基準(zhǔn)。 2.6.2 輔助定位基準(zhǔn) 在加工過(guò)程中，有時(shí)會(huì)找不到合適的表面作定位基準(zhǔn)，為了便于安裝和易于獲得所需要的加工精度，就需要使用輔助定位基準(zhǔn)。 輔助定位基準(zhǔn)在加工中是經(jīng)常采用的，典型的例子是軸類(lèi)零件上的中心孔。利用中心孔就能很方便地將軸安裝在頂尖間進(jìn)行加工。 2.6.3 初次定位基準(zhǔn) 當(dāng)工件由毛坯進(jìn)行初次加工時(shí)，所用的定位表面稱(chēng)為初次定位基準(zhǔn)。 初次定位基準(zhǔn)是毛坯上的表面，一般精度較低，粗糙度Ra的數(shù)值也較大。所以，一般只使用一次，在以后的加工中，應(yīng)利用經(jīng)過(guò)機(jī)加工的表面進(jìn)行定位。 在選擇初次定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)特別注意下列幾個(gè)方面： (1)對(duì)于不需要加工全部表面的零件，應(yīng)選取始終不加工的表面作初次定位基準(zhǔn)；(2)對(duì)于要加工全部表面的零件，則應(yīng)選取加工余量小的表面作初次定位基準(zhǔn)； (3)由于初次定位基準(zhǔn)的精度不高，加以粗加工時(shí)的切削用量大，因此要持別注意定位和夾緊的穩(wěn)定和可靠。 2.6.4 定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換 在設(shè)計(jì)工藝路線時(shí)、選擇定位基準(zhǔn)不能只考慮一個(gè)工序的要求，而應(yīng)該對(duì)整個(gè)加工過(guò)程中的定位基準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行分析。因此，定位基準(zhǔn)在整個(gè)零件的加工過(guò)程中就產(chǎn)生了轉(zhuǎn)換問(wèn)題。定位基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換以后，不但會(huì)影響余量的不均，而且會(huì)影響表面本身精度．而且更重要的是影響位置精度的保證。因此，對(duì)這一定位基準(zhǔn)系統(tǒng)，必須保證有較高的位置精度。 為了保證位置精度，一般經(jīng)常采用以下四種方法： (1)一次安裝 在一次安裝的條件下，可以保證有較高的位置精度。因?yàn)樵谝淮伟惭b時(shí)所加工的各表面的位置精度，主要取決于設(shè)備的精度，而與定位誤差和定基誤差無(wú)關(guān)。 (2)互為基準(zhǔn) 有位置精度要求的兩個(gè)表面，在加工時(shí)，用其中任何一個(gè)表面作為定位基準(zhǔn)來(lái)加工另一個(gè)表面。由于這種方法的定位基準(zhǔn)與原始基準(zhǔn)重合，不產(chǎn)生定基誤差，只有一次定位誤差的影響，因此這種方法只要使定位準(zhǔn)確，也能保證較高的位置精度。 (3)同一基準(zhǔn) 有位置精度要求的兩個(gè)表面，在加工時(shí)都采用另一個(gè)表面作為定位基準(zhǔn)。這種方法有定位誤差和定基誤差的影響。但是，當(dāng)有位置精度要求的兩個(gè)表面均不適宜于作定位基準(zhǔn)、且不能在一次安裝中進(jìn)行加工時(shí)，則只能采用同一基準(zhǔn)的方法進(jìn)行加工。此時(shí)，若能減小定位誤差，也能達(dá)到較高的位置精度。為此，有時(shí)采用輔助定位基準(zhǔn)，使用簡(jiǎn)單的表面定位、以減小定位誤差，從而使同一基準(zhǔn)法也能保證較高的位置精度。 (4)不同基準(zhǔn) 有位置精度要求的兩個(gè)表面，在加工時(shí)，采用兩個(gè)不同的表面作為各自的定位基準(zhǔn)。這種方法不但有定位誤差的影響，而且有較大的定基誤差的影響。因?yàn)樵谶@種方法中，定基誤差不但要包括用同一基準(zhǔn)法時(shí)的定基誤差，而且還要包括兩個(gè)定位基準(zhǔn)之間的位置公差。因此，這種方法只能保證較低的位置精度。 在以上四種方法中，一次安裝和互為基準(zhǔn)的方法能保證較高的位置精度。因此，定位基準(zhǔn)的制造與轉(zhuǎn)換，一般均采用這兩種方法。 2.6.5 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： (1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等； (2)選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：擺線針輪減速機(jī)機(jī)主軸孔是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇它作為粗基準(zhǔn)，加工其主軸孔，再以主軸孔作為精基準(zhǔn)加工其他面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性； (3)應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)； (4)應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。從零件圖分析可知，主要是選擇主軸孔為其加工粗基準(zhǔn)。 據(jù)毛坯圖所示，選擇主軸孔作為粗基準(zhǔn)。根據(jù)粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則，必須減少粗基準(zhǔn)的裝夾次數(shù)。 2.6.6 精基準(zhǔn)的選擇 (1)基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 (2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。 (3)互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。 機(jī)座有較大的平面，且孔系的加工的要求較高，因此應(yīng)盡可能采用統(tǒng)一的精基準(zhǔn)。所以選機(jī)體底面的兩連接孔為定位銷(xiāo)孔，用底面與兩定位銷(xiāo)孔(一面兩銷(xiāo))作為精基準(zhǔn)。 2.7 機(jī)座加工工藝過(guò)程 表1 擺線針輪減速器機(jī)座生產(chǎn)工藝過(guò)程 Table 1 Cycloid pin wheel reducer mill production process 序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 1 鑄造 2 時(shí)效 3 上底漆 4 粗銑下底面 主軸孔與A面 續(xù)表1 序號(hào) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 5 精銑下底面 主軸孔與A面 6 鉆底面連接孔， 擴(kuò)，鉸工藝孔并反锪4×Φ25 主軸孔及支承兩側(cè) 7 粗銑A面及凸緣 底面及工藝孔 8 精銑A面及凸緣 底面及工藝孔 9 銑各次要側(cè)面凸臺(tái) 底面及工藝孔 10 銑兩斜槽及結(jié)合齒 底面及工藝孔 11 粗車(chē)A面環(huán)形槽 底面及工藝孔 12 精車(chē)A面環(huán)形槽 底面及工藝孔 13 鉆A面連接孔并锪 A面及支承兩側(cè) 14 粗鏜主軸孔 底面及工藝孔 15 銑主軸孔油槽 底面及工藝孔 16 半精鏜主軸孔 底面及工藝孔 17 精鏜主軸孔 底面及工藝孔 18 劃線 19 鉆圓柱面上各孔 底面及工藝孔 20 鉆側(cè)面各孔和M12螺孔 底面及工藝孔 21 鉗工攻絲去毛刺、清洗 22 按零件圖要求進(jìn)行最終檢驗(yàn) 2.8 加工余量的確定 在確定工序尺寸時(shí)，首先要確定加工余量。正確地確定加工余量具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。若毛坯的余量過(guò)大，不但要浪費(fèi)材料，而且要增加機(jī)械加工的勞動(dòng)量，從而使生產(chǎn)串下降，產(chǎn)品的成本增高。反之，若余量過(guò)小，一方面使毛坯制造困難，另一方面在機(jī)械加工時(shí)．也因余量過(guò)小而使安裝困難，甚至因加工不出來(lái)而造成廢品。加工總余量的數(shù)值與毛坯制造精度有關(guān)，若毛坯精度差，余量分布不均勻，必須規(guī)定較大的余量。加工總余量的大小還與生產(chǎn)類(lèi)型有關(guān)。生產(chǎn)批量大隊(duì)總余量應(yīng)小些，相應(yīng)地要提高毛坯精度。 為了獲得零件上某一表面所要求的精度和表面粗糙度，而從毛坯這一表面上切去的全部多余的金屬層，稱(chēng)為該表面的總加工余量。在完成一個(gè)工序時(shí)，從某一表面上所切去的金屬層稱(chēng)為工序加工余量。 工序余量還有單面和雙面之分，孔采用直徑上的雙邊余量，平面采用單邊余量。由于此處均為簡(jiǎn)單情況下的余量問(wèn)題，所以可以直接由參考文獻(xiàn)[1]并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行選取。 擺線針輪減速器機(jī)座主軸孔的加工方法為：粗鏜—→半精鏜—→精鏜，從參考文獻(xiàn)[1]表5-43、表5-44查得各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度，其結(jié)果如下: 表2 Φ70孔（單位mm） Table 2 Phi 70 holes (unit: mm) 工序名稱(chēng) 工序間加工余量 達(dá)到公稱(chēng)等級(jí) 工序基本尺寸 尺寸及極限偏差 精鏜 0.5 H8（0.046） 70 Φ70＋0.046 半精鏜 1.5 H10（0.12） 70－0.569.5 Φ69.5＋0.12 粗鏜 2.5 H12（0.30） 69.5－1.568 Φ68＋0.30 毛坯 4.5(總) ±1 68－2.065.5 Φ65.5±1 表3 Φ80孔（單位mm） Table3 Phi 80 holes (unit: mm) 工序名稱(chēng) 工序間加工余量 達(dá)到公稱(chēng)等級(jí) 工序基本尺寸 尺寸及極限偏差 精鏜 0.5 H8（0.046） 80 Φ80＋0.046 半精鏜 1.5 H10（0.12） 80－0.579.5 Φ79.5＋0.12 粗鏜 2.5 H12（0.30） 79.5－1.578 Φ78＋0.30 毛坯 4.5(總) ±1 78－2.575.5 Φ75.5±1 機(jī)座底面和結(jié)合面（A面）的加工方法為粗銑—→精銑，從參考文獻(xiàn)[1]查得各工序的加工余量和所能達(dá)到的精度，其結(jié)果如下： 表4 下底面（單位mm） Table4 The bottom surface (unit: mm) 工序名稱(chēng) 工序間加工余量 工序基本尺寸 尺寸及極限偏差 精銑 1 140 140－0.10 粗銑 2.5 140＋1141 141－0.4 毛坯 3.5(總) 141＋2.5143.5 143.5±1 表5 A面（單位mm） Table5 The A surface (unit: mm) 工序名稱(chēng) 工序間加工余量 工序基本尺寸 尺寸及極限偏差 精銑 1 102 102－0.10 粗銑 2.5 102＋1103 103－0.4 毛坯 3.5(總) 103＋2.5105.5 105.5±1 其他次要表面為一次銑削，其余量為3.5mm。采用一次銑削到位的方法加工。加工底面連接孔和A面連接孔采用一次鉆的加工方法，由于其精度要求不高所以只需采用：鉆—→锪的加工方法，選底面前端兩孔作為加工精基準(zhǔn)是的工藝孔，采用鉆→鉸的方法加工。在加工次要側(cè)面各孔時(shí)，均采用一次鉆削的方法。螺紋孔則采用 鉆孔→攻絲的方法。 由此繪制毛坯圖（附圖HZ00）。 2.9 切削用量的選擇 正確地選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有重要的作用。 2.9.1 粗加工切削用量的選擇原則： 粗加工時(shí)加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工的切削用量時(shí)，要盡可能保證較高的單位時(shí)間金屬切削量（金屬切除率）和必要的刀具耐用度，以提高生產(chǎn)效率和降低加工成本。 金屬切除率可以用下式計(jì)算： V×××1000 式中：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的金屬切除量（mm/s）； V—切削速度（m/s）； —進(jìn)給量（mm/r）； —切削深度（mm）。 提高切削速度、增大進(jìn)給量和切削深度，都能提高金屬切除率。但是，在這三個(gè)因素中，影響刀具耐用度最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，影響最小的是切削深度。所以粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個(gè)盡可能大的吃刀深度,其次選擇一個(gè)較大的進(jìn)給量度，最后確定一個(gè)合適的切削速度V。 選用較大的和以后，刀具耐用度t 顯然也會(huì)下降，但要比V對(duì)t的影響小得多，只要稍微降低一下V便可以使t回升到規(guī)定的全理數(shù)值，因此，能使V、、的乘積較大，從而保證較高的金屬切除率。此外，增大可使走刀次數(shù)減少，增大又有利于斷屑。因此，根據(jù)以上原則選擇粗加工切削用量對(duì)提高生產(chǎn)效率，減少刀具消耗，降低加工成本是比較有利的。 （1）切削深度的選擇： 粗加工時(shí)切削深度應(yīng)根據(jù)工件的加工余量和由機(jī)床、夾具、刀具和工件組成的工藝系統(tǒng)的剛性來(lái)確定。在保留半精加工、精加工必要余量的前提下，應(yīng)當(dāng)盡量將粗加工余量一次切除。只有當(dāng)總加工余量太大，一次切不完時(shí)，才考慮分幾次走刀。 （2）進(jìn)給量的選擇： 粗加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的因素主要是切削力。因此，進(jìn)給量應(yīng)根據(jù)工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度來(lái)確定。選擇進(jìn)給量時(shí)應(yīng)考慮到機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度、刀桿尺寸、刀片厚度、工件的直徑和長(zhǎng)度等。在工藝系統(tǒng)的剛性和強(qiáng)度好的情況下，可選用大一些的進(jìn)給量；在剛性和強(qiáng)度較差的情況下，應(yīng)適當(dāng)減小進(jìn)給量。 （3）切削速度的選擇： 粗加工時(shí)，切削速度主要受刀具耐用度和機(jī)床功率的限制。切削深度、進(jìn)給量和切削速度三者決定了切削功率，在確定切削速度時(shí)必須考慮到機(jī)床的許用功率。如超過(guò)了機(jī)床的許用功率，則應(yīng)適當(dāng)降低切削速度。 2.9.2 精加工時(shí)切削用量的選擇原則： 精加工時(shí)加工精度和表面質(zhì)量要求較高，加工余量要小且均勻。因此，選擇精加工的切削用量時(shí)應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高生產(chǎn)效率。 （1）切削深度的選擇：精加工時(shí)的切削深度應(yīng)根據(jù)粗加工留下的余量確定。通常希望精加工余量不要留得太大，否則，當(dāng)吃刀深度較大時(shí)，切削力增加較顯著，影響加工質(zhì)量。 （2）進(jìn)給量的選擇： 精加工時(shí)限制進(jìn)給量提高的主要因素是表面粗糙度。進(jìn)給量增大時(shí)，雖有利于斷屑，但殘留面積高度增大，切削力上升，表面質(zhì)量下降。 （3）切削速度的選擇： 切削速度提高時(shí)，切削變形減小，切削力有所下降，而且不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤和鱗刺。一般選用切削性能高的刀表具材料和合理的幾何參數(shù)，以盡可能提高切削速度。只有當(dāng)切削速度受到工藝條件限制不能提高時(shí)，才選用低速，以避開(kāi)積屑瘤產(chǎn)生范圍。 由此可見(jiàn)，精加工時(shí)選用較小的吃刀深度和進(jìn)給量，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時(shí)滿足生產(chǎn)率的要求。 2.9.3 各工序的切削用量的確定 工序1為粗銑下底面。已知加工材料為HT200，鑄造，查參考文獻(xiàn)[1]和參考文獻(xiàn)[2] 選取X62W臥式銑床及其技術(shù)參數(shù)，所選刀具為高速鋼套式面銑刀。 確定銑下底面的切削用量： （1）確定背吃刀量 ，本工序的背吃刀量即銑刀銑削深度=2.5 mm ； （2）確定進(jìn)給量， 由參考文獻(xiàn)[1]中查得，選擇進(jìn)給量； （3）確定切削速度， 根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]銑削時(shí)切削速度=1.5 mm/s。 因此: 工序1的切削用量的確定為： 選用X62W臥式銑床，選取銑刀直徑D=63mm，切削速度=1.5 mm/s，切削寬度=55mm，銑刀齒數(shù)Z=16，切削深度=2.5 mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，選取主軸轉(zhuǎn)速n=475r/min。 根據(jù)以上算法及查工藝手冊(cè)，得出其他工序切削用量： 工序2為精銑下底面： 選用X62W臥式銑床，選取銑刀直徑D=63mm，銑削速度1.5 mm/s，切削寬度=55mm，銑刀齒數(shù)Z=16，切削深度1 mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，選取主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。 工序3為鉆底面鏈接孔，擴(kuò)，鉸工藝孔并反锪4×Φ25： 選用鉆床Z3025，選取鉆頭直徑d=14.5mm，鉆頭進(jìn)給量=0.30mm，切削速度V=0.35 mm，切削深度=25mm，選取主軸轉(zhuǎn)速 n=1000r/min。 工序4為粗銑A面及凸緣： 選用臥式銑床X62W，選取銑刀直徑D=40mm，切削速度=0.35 mm/s，切削寬度=40mm，銑刀齒數(shù)Z=12，每齒進(jìn)給量=0.12mm/r，選取主軸轉(zhuǎn)速n=475r/min，工作臺(tái)進(jìn)給量=×z×n=855(mm/min) 。 （1） 工序5為精銑A面及凸緣： 選用臥式銑床X62W，選取銑刀直徑D40mm，切削速度V=0.30 mm/s，切削寬度=40mm，銑刀齒數(shù)Z=12，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.14mm/r，工作臺(tái)進(jìn)給量=×z×n=0.15×16×600=1440 (mm/min) （2） 選取主軸轉(zhuǎn)速n600r/min。 工序6為銑各次要側(cè)面凸臺(tái)： 選用專(zhuān)用臥式雙面銑床，選取銑刀直徑D=40mm，銑削速度=2 mm/s，切削寬度=40mm，銑刀齒數(shù)Z=14，切削深度=3.5 mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，選取主軸轉(zhuǎn)速n=750r/min。 工序7為銑兩斜槽及結(jié)合齒： 選用銑床X52K，選取銑刀直徑D10mm，切削速度V=0.30 mm/s，切削寬度=10mm，銑刀齒數(shù)Z=10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，選取主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。 工序8為粗車(chē)A面環(huán)形槽： 選用CA6410臥式車(chē)床，選擇刀桿尺寸為16×25的硬質(zhì)合金車(chē)刀，切削速度 （3） 進(jìn)給量 取，選取主軸轉(zhuǎn)速 。 工序9為精車(chē)A面環(huán)形槽： 選用CA6410臥式車(chē)床，選擇刀桿尺寸為16×25的硬質(zhì)合金車(chē)刀，刀尖半徑，切削速度 ，進(jìn)給量 ，選取主軸轉(zhuǎn)速。 工序10為鉆A面連接孔并锪： 選用鉆床Z3025，選取鉆頭直徑D=9.8mm：莫氏錐度 1號(hào)，切削深度=20 m，進(jìn)給量=0.25mm/r，選取主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。 工序11為粗鏜主軸孔： 選用臥式鏜床T68，選取鏜桿直徑D=65mm，切削速度V=0.6 mm/s，進(jìn)給量=0.8mm/r，切削深度=2.5 mm，選取主軸轉(zhuǎn)速n=64r/min。 工序12為銑主軸孔油槽： 選用銑床X52K，選取銑刀直徑D=14mm，切削速度V=0.30 mm/s，切削寬度=14，銑刀齒數(shù)Z=10，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 ，選取主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。 工序13為半精鏜主軸孔： 選用臥式鏜床T68，選取鏜桿直徑D=65mm，切削速度V=0.9 mm/s，進(jìn)給量=0.3mm/r，切削深度=1.5 mm，選取主軸轉(zhuǎn)速n=125r/min。 工序14為精鏜主軸孔： 選用臥式鏜床T68，選取鏜桿直徑D=65mm，切削速度V=1.5 mm/s，進(jìn)給量=0.15mm/r，切削深度=0.5 mm，選取主軸轉(zhuǎn)速n=300r/min。 工序15為鉆圓柱面上各孔： 選用鉆床Z3025，選取鉆頭直徑D=8.5mm，切削深度=20 mm，進(jìn)給量=0.25mm/r，選取主軸轉(zhuǎn)速n=400r/min。 工序16為鉆側(cè)面各孔和M12螺孔： 選用鉆床Z525，選取直徑=14.8mm；=10.5mm，切削深度=20 mm，進(jìn)給量=0.28mm/r,選取主軸轉(zhuǎn)速n=392r/min。 2.10 工藝尺寸的計(jì)算 計(jì)算工序尺寸和標(biāo)注是制定工藝規(guī)程的主要工作之一。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定。 當(dāng)定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合時(shí)，可采用“層層剝皮”的方法既將條量層一層層疊加在背加工表面上可以清楚看到每道工序的工序尺寸，再按這種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度公差按“入體方法”標(biāo)注相應(yīng)的工序尺寸。 鏜Φ80孔尺寸示意圖 鏜Φ70孔尺寸示意圖 圖2 工藝尺寸示意圖 Fig2 Schematic diagram of process dimension 2.11 工時(shí)定額的計(jì)算 2.11.1 時(shí)間定額的內(nèi)容 時(shí)間定額是勞動(dòng)生產(chǎn)的指標(biāo)。根據(jù)時(shí)間定額可以安排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行成本核算，確定設(shè)備數(shù)量和人員編制，規(guī)劃生產(chǎn)面積。因此時(shí)間定額是工藝規(guī)程中的重要組成部分。 時(shí)間定額通常由定額員、工藝人員和工人相結(jié)合，通過(guò)總結(jié)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，并參考有關(guān)的技術(shù)資料直接估計(jì)確定的；或者以同類(lèi)產(chǎn)品的工件或工序的時(shí)間定額為依據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析后推算出來(lái)的；也可以通過(guò)對(duì)實(shí)際操作時(shí)間的測(cè)定和分析后確定。為了正確地確定時(shí)間定額．通常把工藝消耗的單件時(shí)間分為基本時(shí)間、輔助時(shí)間、布置工作地時(shí)間，休息和生理需要時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間等。 （1）基本時(shí)間 基本時(shí)間是直接改變生產(chǎn)對(duì)象的尺寸、形狀、相對(duì)位置、表面狀態(tài)成材料性質(zhì)等工藝過(guò)程所消耗的時(shí)間。對(duì)機(jī)械加工而言，就是直接切除工序余量所消耗的時(shí)間(包括刀具的切入和切出時(shí)間)?；緯r(shí)間可用計(jì)算方法確定。 （2）輔助時(shí)間 輔助時(shí)間包括：裝卸工件、開(kāi)停機(jī)床、引進(jìn)或退出刀具、改變切削人員、試切和測(cè)試工件等所消耗的時(shí)間?；緯r(shí)間和輔助時(shí)間的合相稱(chēng)為作業(yè)時(shí)間，它是直接用于制造產(chǎn)品或零、部件所消耗的時(shí)間。 （3）布置工作地時(shí)間 不是直接消耗在每個(gè)工件上的，而是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間、再折算到每個(gè)工件L的。一般按作業(yè)時(shí)間的2％～7％計(jì)算。 （4）休息與生理需要時(shí)間 也是按一個(gè)工作班為計(jì)算單位，再折算到每個(gè)工件上的。對(duì)由工人操作的機(jī)床加工工序一般校作業(yè)時(shí)間的2％～4％計(jì)算。 （5）準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間(簡(jiǎn)稱(chēng)準(zhǔn)終時(shí)間) 既不是直接消耗在每個(gè)工件上，也不是消耗在一個(gè)工作班內(nèi)的時(shí)間，而是消耗在一批工件上的時(shí)間，因而分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的時(shí)間為／n，其中n為批量。 2.11.2 各工序時(shí)間定額的計(jì)算 查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表2.4-81，如公式： （4） (1) 粗銑底面 =55 mm，，； （5） 基本時(shí)間 （6） 查表得輔助時(shí)間=0.87(min)。 (2) 精銑底面 =55 mm，，； （7） 基本時(shí)間 （8） 查表得輔助時(shí)間=0.87(min)。 (3)鉆底面連接孔，鉸工藝孔并反锪4×Φ25 =25mm，=1.5mm，=2.5mm； 基本時(shí)間 （9） 所以總的基本時(shí)間約為10×=0.97(min)； 查表得輔助時(shí)間=0.5(min)； 查表得其他時(shí)間=0.2(min)。 (4)粗銑A面及凸緣 基本時(shí)間: A面 (10) 凸緣 (11) 查表得輔助時(shí)間=0.4×0.45=0.18(min)。 (5)精銑A面及凸緣 基本時(shí)間: A面 (12) 凸緣 (13) 查表得輔助時(shí)間=0.4×0.45=0.18(min)。 (6)銑各次要側(cè)面凸臺(tái) =30 mm，，=1~3mm； mm (14) 基本時(shí)間 (15) 查表得輔助時(shí)間≈0.90(min)。 (7)銑兩斜槽及結(jié)合齒 基本時(shí)間:=0.43(min)； 查表得輔助時(shí)間：=0.68(min)。 (8)粗車(chē)A面環(huán)型槽 基本時(shí)間 (16) 查表得輔助時(shí)間=0.87(min)。 (9)精車(chē)A面環(huán)型槽 基本時(shí)間 (17) 查表得輔助時(shí)間=0.87(min)。 (10)鉆A面連接孔并锪 =20mm，=1.5mm，=2.5mm； 基本時(shí)間 (18) 所以總的基本時(shí)間約為； 查表得輔助時(shí)間=0.3(min)； 查表得其他時(shí)間=0.18(min)。 (11)粗鏜主軸孔 =25mm，=8mm，=2mm； 基本時(shí)間 (19) 查表得輔助時(shí)間=0.50(min)。 (12)銑主軸孔油槽 基本時(shí)間=0.21(min)； 查表得輔助時(shí)間=0.68(min)。 (13)半精鏜主軸孔 =25mm，=8mm，2mm； 基本時(shí)間 (20) 查表得輔助時(shí)間=0.30(min)。 (14)精鏜主軸孔 =25mm，=8mm，=2mm； 基本時(shí)間 (21) 查表得輔助時(shí)間=0.4(min)。 (15)鉆圓柱面上各孔 20mm，=1.5mm，=2.5mm； 基本時(shí)間 (22) 所以總的基本時(shí)間約為3×0.72(min)； 查表得輔助時(shí)間=0.3(min)； 查表得其他時(shí)間=0.18(min)。 (16)鉆側(cè)面各孔和M12螺孔 =20mm，=1.5mm，=2.5mm； 基本時(shí)間 (23) 所以總的基本時(shí)間約為3×=0.93(min)； 查表得輔助時(shí)間=0.28(min)； 查表得其他時(shí)間=0.3(min)。 3 機(jī)座夾具的設(shè)計(jì) 3.1 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求 1.保證工件的加工精度 專(zhuān)用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2.提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 3.工藝性好 專(zhuān)用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專(zhuān)用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 4.使用性好 專(zhuān)用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5.經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專(zhuān)用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 3.2 機(jī)床夾具的分類(lèi) 機(jī)床夾具的種類(lèi)繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類(lèi)。常用的分類(lèi)方法有以下幾種。 1.按夾具的使用特點(diǎn)分類(lèi) 夾具按使用特點(diǎn)可分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、拼裝夾具。 2.按使用機(jī)床分類(lèi) 夾具按使用機(jī)床可分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。 3.按夾緊的動(dòng)力源分類(lèi) 夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。 機(jī)床夾具的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。 1.定位裝置，2.夾緊裝置，3.對(duì)刀或?qū)蜓b置，4.連接元件，5. 夾具體，6.其它裝置或元件 它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個(gè)表面時(shí)，常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。 3.3 銑下底面夾具設(shè)計(jì) 3.3.1 工件的加工工藝分析 工件為粗加工，其切削力比較大，切削力的大小和方向也是變化的，而且又是斷續(xù)切削，因而，加工時(shí)的沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重。要特別注意工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性；夾緊裝置要能產(chǎn)生足夠的夾緊力，手動(dòng)夾緊時(shí)要有良好的自鎖性能；夾具上各組成元件的強(qiáng)度和剛度要高。為此，要求夾具的結(jié)構(gòu)比較粗壯低矮，以降低夾具重心，增加剛度、強(qiáng)度，夾具體的高度H和寬度B之比取H/B＝1：1.25為宜，并應(yīng)合理布置加強(qiáng)筋和耳槽。夾具體較寬時(shí)，可在同一側(cè)布置兩個(gè)耳槽，這兩個(gè)耳槽的距離要與所選擇床工作臺(tái)兩T形楷之間的距離相同，耳槽的大小要與T形槽寬度一致。 銑削的切屑較多．夾具上應(yīng)有足夠的排屑空間，應(yīng)盡量避免切屑堆積在定位支承而上。因此，定位支承面應(yīng)高出周?chē)暮趺?，而且在夾具體內(nèi)盡可能做出便于情除切屑和排出冷卻液的出口。粗銑時(shí)振動(dòng)較大，不宜采用偏心夾緊，因振動(dòng)時(shí)偏心夾緊易松開(kāi)。 對(duì)于毛坯件，壓板與工件接觸處應(yīng)開(kāi)有尖齒紋、以增大摩擦系數(shù)。 3.3.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 (1)定位裝置設(shè)計(jì) 為了保證加工面與主軸孔的尺寸140，從基準(zhǔn)重合的要求出發(fā)，定位基準(zhǔn)最好選擇此端面．輔以A面，采用六點(diǎn)定位原則。主軸孔選用斜楔式定心機(jī)構(gòu)（如圖3）。a圖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但只實(shí)用于直孔，對(duì)于階梯孔則不實(shí)用，而且是從下面操作，使設(shè)計(jì)復(fù)雜，且操作起來(lái)也不方便。c圖雖然可以用于機(jī)座的定位，但其定位不牢靠，穩(wěn)定性不強(qiáng)，不能滿足銑削時(shí)的要求，采用b圖操作方便，只須稍作改動(dòng)即可用于機(jī)座的主軸孔定位。 c 圖3 定位裝置比較 Fig 3 Comparison of positioning device 工件定位的實(shí)質(zhì)，就是要使工件在夾具中占有某個(gè)確定的位置．這一確定的位置可通過(guò)定位支承限制相應(yīng)的自由度來(lái)獲得。一個(gè)物體在空間直角坐標(biāo)系中具有六個(gè)自由度。有三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸的移動(dòng)自由度，以及繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度， (2)夾緊裝置設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工過(guò)程中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾緊。 根據(jù)零件加工時(shí)的實(shí)際情況，機(jī)座的夾緊需要用聯(lián)動(dòng)方式夾緊才能保證夾緊的可靠，如圖4，采用（a）(b) 夾緊方式從方案上說(shuō)都沒(méi)錯(cuò)，但由于加工為銑削，其加工時(shí)的沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重，而鉤型壓板一般用于切削力比較穩(wěn)定的加工，所以考慮用（b）圖結(jié)構(gòu)的壓緊。 （a） (b) 圖4 夾緊裝置比較 Fig4 The clamping device 夾緊力的計(jì)算： 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得： (24) （—初螺旋外機(jī)構(gòu)的效率，其值為0.85～0.95） 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]得 M16螺母夾緊力 (25) 所以產(chǎn)生的壓緊力為6933×2=13867（N） 銑削力的計(jì)算： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]： (26) =9.81×54.5×55×0.4×2.28×16×0.015 =6436(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù): 式中：—基本安全系數(shù)；取1.5 —加工性質(zhì)系數(shù)；取1.1 —刀具鈍化系數(shù)；取1.1 —斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1 則 (27) 鉆削力小于夾緊力，所以該夾緊裝置可靠。 (3)夾具對(duì)定位方案的確定 夾具的設(shè)計(jì)除了考慮工件在夾具上的定位之外，還要考慮夾具如何在機(jī)床上定位，以及刀具相對(duì)夾具的位置如何確定。 對(duì)于銑床夾具，在機(jī)床的定位是以?shī)A具體的底面放在銑床工作臺(tái)面上，再通過(guò)兩個(gè)定向鍵與機(jī)床工作臺(tái)的T形槽相連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的，兩定向鍵之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些。刀具相對(duì)夾具位置圓形對(duì)刀塊（GB2240-80）其高度為3mm的塞尺來(lái)確定，以保證加工面的精度要求。 3.3.3 繪制夾具總圖 工件裝夾方案確定以后，要進(jìn)行切削力，夾緊力以及定位誤差的計(jì)算，以確定夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式和尺寸及定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸和精度。另外還要根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖（附圖HZ01）。 3.4 鏜主軸孔夾具設(shè)計(jì) 3.4.1 工件的加工工藝分析 工件是典型的支架型零件，對(duì)其孔的直徑度皮和表面祖糙度均要求比較高，而且主軸孔是階梯孔，給加工帶來(lái)了困難，在加工的時(shí)候采用粗鏜—→半精鏜—→精鏜三個(gè)工步進(jìn)行加工。依靠所設(shè)計(jì)的夾具來(lái)保證加工表面的下列位置精度： 孔與和端面的垂直度公差為100 ：0.02； Φ70H8與Φ80H8的同軸度要求在100mm上不超過(guò)0.02mm； 主軸孔軸心線與與底面的距離尺寸為140±0.1； 孔的壁厚均勻。 3.4.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 (1)定位裝置設(shè)計(jì) 工件以一平面及兩圓孔實(shí)現(xiàn)組合表面定位，為補(bǔ)償工件兩定位孔直徑和中心距誤差及夾具兩定位銷(xiāo)直徑和中心距誤差，夾具兩定位銷(xiāo)應(yīng)采用一圓柱銷(xiāo)和一削邊銷(xiāo)。削邊銷(xiāo)的設(shè)計(jì)計(jì)算和定位銷(xiāo)高度的計(jì)算如下： 圖5 削邊銷(xiāo)的設(shè)計(jì) Fig5 Design of cutting side pin 兩定位銷(xiāo)中心距 工件兩基準(zhǔn)孔的中心距 圓柱銷(xiāo)最大直徑 削邊銷(xiāo)的寬度 削邊銷(xiāo)的最大直徑 定位銷(xiāo)高度的計(jì)算： 圖 6 定位銷(xiāo)高度設(shè)計(jì) Fig6 The positioning pin height design （28） =30.5（mm） 定位誤差的計(jì)算： 圖7 定位誤差分析 Fig7 Positioning error analysis (2)夾緊裝置設(shè)計(jì) 考慮到加工為鏜孔，在工件夾緊過(guò)程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開(kāi)定位支承。夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。既要使工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生移動(dòng)和振動(dòng)，又不許工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。 有考慮夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。所以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形式采用直壓板壓緊機(jī)構(gòu)，如圖8： 圖8 夾緊裝置 Fig8 Work locating fixture (3)夾具對(duì)定位方案的確定 工件上的主軸孔為階梯孔，加工時(shí)應(yīng)采用多刀鏜，鏜模采用單支承前導(dǎo)向鏜模，鏜套位于刀具送進(jìn)方向的前方，鏜桿與機(jī)床主鈾為剛性連接，機(jī)床主軸軸心線必須調(diào)整到與鏜套中心線重合，機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度將會(huì)影響鏜孔精度。 這種導(dǎo)向的優(yōu)點(diǎn)： （1）鏜套處于刀具的前方，加工過(guò)程中便于觀察、測(cè)量，特別適合于锪平面和攻絲工序； （2）加工孔徑D視工件要求可以不同，但鏜桿的導(dǎo)柱直徑d最好統(tǒng)一為同一尺寸，便于在同一鏜套中使用多種刀具，有利于組織多工位或多工步的加工； （3）鏜桿上導(dǎo)向往直徑比鏜孔小，鏜套可以做得小，故能鏜削孔間距小的孔系。 這種導(dǎo)向的缺點(diǎn)： （1）立鏜時(shí)，切屑容易落入鏜套中，使鏜桿與鏜套過(guò)早磨損或發(fā)熱咬死； （2）裝卸工件時(shí)，刀具引進(jìn)退出的距離較長(zhǎng)。 為了排屑和裝卸工件的方便．一般取h＝(0.5—1.0D)，其值需在36－72mm之間。 圖9 單支承前導(dǎo)向鏜模 Fig9 A single supporting the front guide boring mode 鏜套采用固定式鏜套如圖： 圖10 固定式鏜套 Fig10 Fixed type boring sleeve 1、夾具體；2、固定鏜套；3、襯套 固定式鏜套具有下列優(yōu)點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸??； (2)制造簡(jiǎn)單； (3)容易保證鏜套的中心位置準(zhǔn)確。 缺點(diǎn)是： (1)容易磨損； (2)當(dāng)切削落人鏜桿與鏜套之間時(shí)，易發(fā)熱甚至咬死。 圖(10) a無(wú)襯套，不帶油杯，需在鏜桿上滴油潤(rùn)滑，圖(10)b有襯套，并自帶注油裝置．鏜套或鏜桿上必須開(kāi)有螺旋形或杯形油槽。這種鏜套與鉆模上的可換、快換鉆套基本相同，只是結(jié)構(gòu)尺寸大些．固定式鏜套都已標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)可按參考文獻(xiàn)[13]選取。 鏜模支架和底座均為鏜模主要零件。支架供安裝鏜套和承受切削力用。鏜模底座承受包括工件、鏜桿、鏜套、鏜模支架、定位元件和夾緊裝置等在內(nèi)的全部重量以及加工過(guò)程中的切削力，因此支架和底座的剛性要好，變形要小。 在設(shè)計(jì)支架時(shí)應(yīng)注意： （1）支架與底座宜分開(kāi)，以便于制造。支架在底座上必須用兩定位銷(xiāo)定位，用螺釘緊固； （2）支架必須有很好剛性。支架裝配基面寬度沿孔軸線方向不小于高度H的 支架的厚度應(yīng)根據(jù)高度H的大小確定，一般取15—25mm； （3）支架應(yīng)盡量避免承受夾緊力。 具體設(shè)計(jì)尺寸見(jiàn) （ 附圖01） 鏜模支架零件圖。 3.4.3 繪制夾具總圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制夾具總圖（附圖HZ02）。 4 結(jié)論 時(shí)光飛逝，為期半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束。回首這半年的設(shè)計(jì)過(guò)程，感慨萬(wàn)千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺！ 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要的就是關(guān)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中只是作為理論知識(shí)講的，并沒(méi)有親自設(shè)計(jì)過(guò)，因此，在開(kāi)始的設(shè)計(jì)過(guò)程中，存在這樣那樣的問(wèn)題，例如：自己設(shè)計(jì)的銑下底面的夾具在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)只適合單件小批量生產(chǎn)，而且關(guān)鍵裝卸不方便。如果要適應(yīng)當(dāng)代企業(yè)的生產(chǎn)要求是完全不能滿足的。想要適應(yīng)大批量生產(chǎn)就需要進(jìn)行改進(jìn)，由于本人知識(shí)有限和時(shí)間問(wèn)題就不能根據(jù)指導(dǎo)老師的意見(jiàn)進(jìn)行改進(jìn)了。但是心中還是想了想方案。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，對(duì)我來(lái)說(shuō)有所收獲也存在著不足之處。 收獲： （1）能把以前所學(xué)的各種知識(shí)，綜合的運(yùn)用的這次設(shè)計(jì)中，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)； （2）學(xué)會(huì)了，自主分析問(wèn)題，自主解決問(wèn)題的能力。 不足之處： （1）有些步驟，問(wèn)題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實(shí)踐中進(jìn)一步改進(jìn)； （2）有些工藝路線制定的不是太好，而且加工余量、切削用量設(shè)計(jì)不是很精確，需在以后的實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步改進(jìn)； （3）銑夾具、鏜夾具設(shè)計(jì)不適應(yīng)大批量生產(chǎn)，只適合單件小批量生產(chǎn)。 綜上所述：這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我以后的工作起了很大的幫助，我認(rèn)識(shí)到，無(wú)論是工作還是學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真、謹(jǐn)慎，時(shí)時(shí)處處細(xì)心。 參考文獻(xiàn) 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