立式加工中心支座加工工藝及夾具設計

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銑床轉盤加工工藝設計及夾具設計 摘 要 在生產過程中，使生產對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務時間。 關鍵詞：工藝規(guī)程；定位誤差；夾緊；加工余量；夾緊力 34 Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally. Key words: The process, worker one, workers step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 引言 1 1.1 課題的提出 1 1.2課題的主要內容 1 1.3課題的構思 1 第2章 零件的工藝設計 2 2.1零件的作用及工藝分析 2 2.2零件毛坯的確定 3 2.3工藝過程中應考慮的問題 4 2.4工藝規(guī)程的安排 4 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 12 第3章 銑面夾具設計 26 3.1定位基準的選擇 28 3.2定位元件的設計 28 3.3切削力及夾緊力的計算 29 3.4定位誤差分析 30 3.4對刀塊的設計 41 3.5夾緊裝置的設計 31 3.6夾具設計及操作的簡要說明 31 第4章 鏜孔夾具設計 32 4.1定位基準的選擇 33 4.2定位元件的設計 33 4.3切削力及夾緊力的計算 34 4.4夾緊裝置設計 34 4.5夾具誤差分析和計算 34 結 論 35 參考文獻 36 致 謝 37 第一章 緒論 1.1 課題的提出 畢業(yè)設計是高等院校學生在學完了大學所有科目，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。畢業(yè)設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產實際問題的能力，使學生進一步鞏固大學期間所學的有關理論知識，掌握設計方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次畢業(yè)設計也是大學期間最后一項實踐性教學環(huán)節(jié)。通過本次畢業(yè)設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： 1.熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。 2.通過夾具設計的訓練，進一步提高結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。 3.能比較熟練的查閱和使用各種技術資料，如有關國家標準、手冊、圖冊、規(guī)范等。 4.在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹的工作作風和獨立工作的能力。 1.2課題的主要內容 1. 根據給定的“銑床轉盤”零件圖，進行工藝分析，完成毛坯圖； 2. 進行給定零件的機械加工工藝過程設計及工序設計，零件生產類型為中批生產，完成機械加工工藝過程卡及工序卡； 3. 進行工裝設計，根據工藝過程，完成兩道工序的專用夾具設計，夾緊裝置采用自動夾緊，要求結構合理，工藝性、經濟性好； 4. 對所設計的夾具，進行CAD繪制裝配圖； 5. 編寫設計說明書。 1.3課題的構思 零件的加工工藝及夾具畢業(yè)設計是在學完了機械制造工藝學和大部分專業(yè)課，并進行了生產實習的基礎上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結合生產實習中學到的實踐知識。獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（銑床轉盤）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計的能力，也是熟悉和運用有關手冊、圖表等技術資料及編寫技術文件等基本技能的一次實踐機會，練習了運用CAD制圖軟件，為未來從事的工作打下良好的基礎。 第2章 零件的工藝設計 2.1零件的作用及工藝分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是銑床轉盤，它是機床的基礎構件。機床的各個主要部件和零件都裝在床身上或在床身導軌上作相對運動。銑床轉盤是機床的支承件，裝左床腿和右床腿并支承在地基上。銑床轉盤上安裝著機床的各部件，并保證它們之間具有要求的相互準確位置。 在銑床轉盤上安裝有刀架、尾座、床頭箱等零件。 在切削中，刀具與工件相互作用力傳遞到銑床轉盤上而銑床轉盤變形，銑床轉盤的變形和振動直接影響到被加工零件的精度和表面粗糙度。因此，銑床轉盤是機床上極為重要的構件。 2.2.2零件的工藝分析 該零件主要有四組加工表面，該三組加工表面都要求有較小的表面粗糙度值?，F述如下： （1）銑床轉盤的結合面。該平面是床鞍與床身的結合面，負責縱向進給運動。所以，要求該平面的表面粗糙度值不得超過1.6，以保證縱向進給的精度。 （2） 燕尾槽面。銑床轉盤上有一燕尾槽面，其中有兩條上安裝拖板，另兩條安裝尾架，導軌面是床身的的一個重要表面，刀架負責安裝車刀，直接影響到工件的切削精度，尾座可以安裝鉆頭進行鉆削等工作，因此，要求燕尾槽面有較小的表面粗糙度值和好的直線度，以保證零件的加工精度。 （3）銑床轉盤的安裝定位面。該平面主要安裝銑床床身，所以，要求該平面要較小的表面粗糙度和好的平面度。 （4） 鉆孔。該項加工主要包括鉆床身的安裝孔、齒條安裝孔、銑床床身安裝孔。要求加工這些孔的時候，保證良好的位置精度，以保證安裝時的順利。 銑床轉盤的工藝分析： 該零件上的主要加工面為銑床轉盤的上平面和下平面、φ265端面和φ305兩端面，側面端面上的3-φ40H8孔，端面軸段φ265h9，上平面的燕尾槽，下平面 4-φ13孔和4-φ26孔，兩側2-M12孔，油孔M6-6H。 銑床轉盤的上平面與下平面的平行度0.04mm直接影響銑床轉盤的相對安裝精度。 銑床轉盤的上下表面粗糙度為IT8，對后續(xù)φ40孔的加工精度有直接的影響。 φ40孔的公差等級為H8級公差，與上平面垂直度為0.03mm，對后續(xù)銑床床身的安裝和運轉有重要的影響。 燕尾槽面有平行度和對稱度的要求，并且表明粗糙度為IT7等級。 本次的設計主要就是針對加工銑床轉盤而進行設計的，為了保證導軌的精度，降低工人的勞動強度，床身導軌的加工基準選用轉盤本身即“自為基準”原則。本次設計的主要內容是設計一個調節(jié)裝置，其作用就是在加工床身時對床身在空間的各個位置進行調節(jié)，限于目前的水平有限，希望各位老師給予指正。 2.2零件毛坯的確定 2.2.1 毛坯形式確定 正確的選擇毛坯，具有重大的經濟技術意義，毛坯的材料、制造方法和制造精度對工件的加工過程、加工勞動量、材料利用率和工件成本都有很大的影響。 由于床身的結構較復雜，生產量又為大批量的生產，所在毛坯應選用鑄件，為了保證床身的鑄造精度和提高其生產率，應選用精度和生產率都經較高的毛坯制造方法，所以，這里選用機器造型的砂型鑄造，一是為了提高生產率，二是為了降低工人的勞動強度。 該零件為:HT250在機床工作過程中起支撐作用,所受的動載荷和交變載荷較小.由于零件的生產類型是中批量生產,而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采取金屬模機械砂型鑄造成型，這樣有助于提高生產率,保證加工質量. 零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工轉盤上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。銑床轉盤的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保 證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 2.2.2孔系的加工方法 銑床轉盤孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據銑床轉盤零件圖所示的銑床轉盤的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。運用專用夾具保證孔的精度要求。 2.3減速箱體加工定位基準的選擇 2.3.1 粗基準的選擇 零件在加工時，考慮到粗基準的幾個選擇原則,以及更好的制訂合理的加工工藝路線，這里，零件的粗基準按預先劃好的加工線來找正，這樣，更有利于保證準確的加工位置，對于劃線的基準，由于床身上導軌面是一個重要面，所以這里先用導軌面作為基準。 2.3.2 精基準的選擇 一般的零件在加工前，都應對基準進行的合理的選擇，這樣，才有利于保證零件加工時的精度。但是對于床身來說，這就不一樣了，因為床身是屬于較大型的工件，同時又比較重，在加工過程在只要調節(jié)好了床身和刀具的相對位置，就相當于保證了床身加工時的精度，因為床身較重，在加工過程中可以以自身的重量來限制某些自由度。 2.4工藝規(guī)程安排 本次畢業(yè)設計是對銑床轉盤的工藝規(guī)程和機床夾具的設計，對其設計方案的確定最重要的就是對其機械加工工藝路線的確定，其次就是夾具的設計。制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。夾具方面可以考慮采用通用機床配以專用夾具，盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 根據以上分析選定以下加工工藝路線方案: 銑床轉盤的加工工藝方案 工序1：毛坯制造。 工序2：對毛坯進行時效和退火處理，去除表明應力。 工序3: 粗銑和精銑下平面 工序4：鉆底平面的4-φ13孔，并忽平4-φ26孔深2mm 工序5：粗銑和精銑上平面保證高度尺寸110到位 工序6：粗刨、精刨上平面的燕尾槽，或者粗銑和精銑上平面的燕尾槽 工序7：粗鏜、精鏜側面3-φ40H7孔，保證中心距2300.2和中心高60到位 工序8：精鏜軸段φ265h9達到尺寸要求 工序9：鉆攻側面2-M12-6H。 工序10：鉆、攻油孔M6-6H。 工序11：去各部分銳邊毛刺。 工序12：終檢。 2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 考慮到軸承在運動時的偏心載荷產生的振動，為保證零件工作可靠，零件采用吸振性，穩(wěn)定性較好，切削加工性能好，適用于承受較大應力，有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質的，價格也比較低廉的鑄鐵HT250。 由于零件尺寸不大，結構比較復雜，因此我們采用鑄造的形式，從而提高勞動生產率，降低成本。 （1）底平面的加工余量。 根據工序要求，頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm，現取3mm。 表7-27粗銑平面時厚度偏差取-0.28mm。 精銑：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現取1mm。 鑄造毛坯的基本尺寸為110+3+3+1=117mm。 根據《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為：110+3+3+1=117mm 毛坯最小尺寸為：117-0.8=116.2mm 毛坯最大尺寸為：117+0.8=117.8mm 粗銑后最大尺寸為：113+1+1=115mm 粗銑后最小尺寸為：113-0.28=112.72mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即110mm。 （2）2-M12的螺孔 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： φ10.2孔 攻絲： M12 （3）M6的螺孔 毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為IT8，表面粗糙度要求為。參照《機械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔： φ5孔 攻絲： M6 （4）側面φ40孔的加工余量 由工序要求，側面三個φ40孔端面需進行粗、精鏜加工。各工序余量如下： 粗鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm，現取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時厚度偏差取-0.22mm。 精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm，現取1mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為：40-2-2=36mm 根據《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。 則φ40孔至上平面距離毛坯名義尺寸分別為： 32+1+2=35mm 毛坯最小尺寸分別為：35-0.7=34.3mm 毛坯最大尺寸分別為：35+0.7=35.7mm 粗鏜后最大尺寸分別為：33+1.5=34.5mm 粗鏜后最小尺寸分別為：33-0.22=32.8mm 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即120mm。 （5）側面3-φ40H8孔 根據工序要求，該孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下： 粗鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為2.0mm; 半精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為1.0mm； 精鏜：參照《實用機械制造工藝設計手冊》表7-13，其余量值為0.3mm。 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 毛坯基本尺寸為φ40-2-1-0.3=φ36.7 根據《實用機械制造工藝設計手冊》表2-5，鑄件尺寸公差等級選用CT7，可得鑄件尺寸公差為1.1mm。 毛坯名義尺寸為φ40-2-1-0.3=φ36.7； 毛坯最大尺寸為φ36.7+0.55=φ37.25； 毛坯最小尺寸為φ36.7-0.55=φ36.15； 粗鏜工序尺寸為φ38； 半精鏜工序尺寸為φ39； 精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即φ40H8。 2.6確定切削用量及基本工時（機動時間） 2.6.1 粗銑底平面和上平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知： 粗銑：3—8 這里取3 （2）、銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知： 0.1—0.3 這里取0.2 1 （3）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知： V = 0.4—0.6 m/s 這時取0.5m/s = 30m/min 查《機械制造工藝設計實用手冊》表11—51 取 由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑過整個工件 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.2 粗銑φ265端面和φ315端面 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知 3—8 這里取3 （1）銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.1—0.3 這里取0.2 1.5 （2）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： （3）計算切削時間 由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑過整個工件 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， （4）計算銑削力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.3 半精銑上平面和下平面 （1）、銑削寬度的選擇 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27有 半精銑— 這里取 （2）、銑削每齒給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28有 （3）、銑削深度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—29有 （4）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30有 所以： （5） 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， （6）計算銑削力 查《機械制造工藝設計手冊》表3—25有 ： 式中： 所以， 2.6.3 半精銑φ265端面和φ305端面 （1）、銑削進寬度的選擇 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表3.1—27可知 1—2 這里取1.5 （2）、銑削每齒進給量的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—28 3—29可知 0.25 （3）、銑削速度的選擇 查《機械制造工藝設計手冊》表3—30可知 所以： （4）、 計算切削時間 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—15 可知： 所以， 2.6.4 粗鏜φ40孔 粗鏜孔 切削深度=2mm，毛坯孔徑。 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量。 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66取 機床主軸轉速，由式（1.1）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量： 式（1.7） 被切削層長度： 刀具切入長度： 式（1.6） 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式（1.5）有： 2.6.5半精鏜φ40孔 切削深度：，粗鏜后孔徑 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，?。? 機床主軸轉速，由式（1.1）有 ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式（1.5）有： 2.6.6精鏜φ40孔 精鏜孔 切削深度： 進給量：根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，刀桿伸出長度取，切削深度為。因此確定進給量 切削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-66，取 機床主軸轉速，由式（1.2）有： ，取 實際切削速度，由式（1.2）有： 工作臺每分鐘進給量，由式（1.7）有： 被切削層長度： 刀具切入長度，由式（1.6）有： 刀具切出長度： 取 行程次數： 機動時間，由式（1.5）有： 2.6.7 刨或銑燕尾槽面 查《機械制造工藝設計手冊》表3—32可知，取相應的切削用量如下： 切削深度1.5 mm 進給量f=1.8 mm/r 切削速度v=45 m/s 查《機械制造工藝、金屬切削機床設計指導》表1.4—11 可知： 查表1.4—10，取 K=0.4---0.75 所以有: 刨削床身右底面切削時間 所以，總切削時間 2.6.8鉆4-φ13孔 機床：Z3050組合鉆床 刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀 （1）鉆定位孔 切削深度： 進給量：根據文獻[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻[7]表2.4-41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間： （2）擴定位孔 切削深度： 進給量：根據文獻[7]》表2.4-52，擴盲孔取 切削速度：參照文獻[7]表2.4-53，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間： （3）鉸定位孔 切削深度： 進給量：根據文獻[7]表2.4-58，取 切削速度：參照文獻[7]表2.4-60，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間： 定位孔加工機動時間： 因為定位孔加工時間鉆頂面螺孔加工時間 本工序機動時間 2.6.9 鉆攻2-M12螺孔 切削深度： 進給量：根據文獻[7]表2.4-39，取 切削速度：參照文獻[7]表2.4-41，取 機床主軸轉速：，取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間： 2.6.10 油孔M6 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照文獻[7]表2.4-105，取 機床主軸轉速：，取 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數為1 機動時間： 第3章 銑面夾具設計 本夾具主要是用來加工銑床轉盤的上平面，同時由于上平面上的有燕尾槽，所以可以作為銑燕尾槽面的夾具，也可以上龍門刨床刨此燕尾槽面。 3.1定位基準的選擇 根據銑床轉盤的工藝設計來定，在銑完底面后才加工上平面，即選擇加工后的軸段凸臺面φ315面作為定位基準面，同時此面上的四個工藝孔φ13已經加工，所以選擇一面兩孔定位為本夾具的定位基準。 3.2定位元件的設計 工件的底平面為主要定位基準面，夾具體與基準面直接接觸，定位夾具體為一定位元件。兩孔定位則選擇定位銷，本次設計采用對角圓柱銷定位，另兩側對角選擇螺釘與夾具體連接固定。 所選用的定位銷為圓柱銷12x100，表面淬火處理，不銹鋼材料。 3.3切削力及夾緊力的計算 由于本道工序主要完成上平面銑削加工，而銑削力遠遠大于其他的切削力。因此切削力應以銑削力為準。根據文獻[18]表得： 銑削力： 銑削力矩： 式中： 實際所需夾緊力，根據文獻[18]表得： 安全系數可按下式計算，由式（3.6）有： 式中: 3.4對刀塊的設計 夾具在機床上安裝完畢，在進行加工之前，尚需進行夾具的對刀，使刀具相對夾具定位元件處于正確位置。對刀的方法通常有三種：試切法對刀，調整法對刀，用樣件或對刀裝置對刀。不管采用哪種對刀方法，都涉及到對刀基準和對刀尺寸。通常是以與工年定位基準重合的定位元件上的定位面作為對刀基準，以減少基準變換帶來的誤差。所以在銑面中需要設計對刀塊，對刀塊的位置沒有特殊的規(guī)定，由于本次設計中的工件頂面較大，所以設計的對刀塊采用兩面都設計兩塊，共4個對刀塊，為了銑床行程不夠時在兩端都可以對刀來進行銑面。 對刀塊為機床夾具的標準件，本次設計采用直角對刀塊，國標號為JB/T8013.3-1999，本次設計采用的直角對刀塊的圖形如下： 3.5夾緊裝置設計 由于銑床轉盤的生產量很大，采用氣動夾緊的方式對工件進行夾緊，在生產中的應用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用氣動夾緊裝置。采用幾個鉸鏈和彎頭壓板對工件進行夾緊。 工件用氣動夾緊裝置夾緊 3.6夾具設計及操作的簡要說明 本夾具由于用于大批量的生產所用，所以需要采用氣動或液壓夾緊方式，本次設計的銑面夾具采用氣動夾緊方式。本設計中采用兩個氣缸分別對兩邊的彎頭壓板，氣缸進氣和排氣過程實現對工件的夾緊和松開工件，以便可以更換工件。 第4章鏜孔夾具設計 4.1定位基準的選擇 由零件圖可知，根據基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側表面工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。上平面和下平面兩個平面銑好后的平面都可以作為定位基準，因此定位基準應選擇選用下平面為定位基準，其中利用下平面上的2個對角φ13孔為定位孔。用兩個夾緊裝置壓緊上平面，同時兩個定位孔主要定位基面以限制工件的六個自由度。 為了提高加工效率，根據工序要求先采用標準高速鋼麻花鉆刀具對工藝孔Φ13進行鉆削加工；然后采用標準高速鋼擴孔鉆對其進行擴孔加工；最后采用標準高速鉸刀對工藝孔Φ13進行鉸孔加工。準備采用自動夾緊方式夾緊。 4.2定位元件的設計 下平面為定位基準，鏜孔夾具體下平面為支撐，夾具體為一長方體板件，下平面兩定位銷孔為Φ12，則兩定位銷采用一圓柱銷和一菱形銷定位。 圓柱銷為標準件，如下圖 本次設計中圓柱銷為12 4.3切削力及夾緊力的計算 刀具材料：（硬質合金鏜刀） 刀具有關幾何參數： 由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 式（2.1） 查參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 式（2.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（鏜削） 式（2.3） 背向力： 根據工件受力切削力、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)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即： 式（2.4） 安全系數K可按下式計算： 式（2.5） 式中：為各種因素的安全系數，見《機床夾具設計手冊》表可得： 所以 式（2.6） 式（2.7） 式（2.8） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用壓板夾緊機構。 單個壓板夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式（2.9） 式中參數由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可查得： 其中： 夾緊力： 易得： 經過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.4定位誤差分析 該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 孔軸線與左側面為線性尺寸一般公差。根據國家標準的規(guī)定，由參考文獻[15]《互換性與技術測量》表可知： 取（中等級）即 ：尺寸偏差為 由[16]《機床夾具設計手冊》可得： 1 、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當時；側面定位支承釘離底平面距離為，側面高度為；且滿足；則： 2 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： 其中接觸變形位移值： 式（2.16） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.5鏜套與襯套的設計 本次鏜孔的直徑為φ40孔，最大直徑的孔為φ40孔，根據機床夾具設計手冊中查的，選用鏜套4035，鏜套4045的外徑為50，故選用鏜套用襯套50的。 4.6夾緊裝置設計 本次夾緊裝置采用自動夾緊裝置根據自動化夾緊裝置圖冊，選用氣動夾緊裝置基本形式如下圖： 當氣缸上的兩個孔一個為進氣孔一個為排氣孔，通過兩個直通式管接頭，管接頭接氣管，當通入空氣從進氣孔進氣，氣缸運作使得活塞桿上升，與活塞桿連接的壓板上移，使得壓緊的工件松開；當空氣從氣缸中排出經過排氣孔，氣缸運作使得活塞桿下移，這樣壓板就下移起到壓緊工件的作用，壓板彈簧的作用使得壓緊過程有個緩沖作用，在壓緊過程中不會壓痕工件以免損壞工件。本次設計中夾緊裝置直接裝置在夾具體上，壓板拉桿直接和底部夾具體相連接，氣缸連接和一氣缸連接板相連接。氣缸連接板再和底部夾具體相連接。如下圖所示： 4.7夾具設計操作及簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了氣動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經過方案的認真分析和比較，選用了氣動夾緊基本方式。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象，壓板頂桿和氣缸連接板采用可調節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據情況進行調整。 小 結 通過近段時間的畢業(yè)設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了氣動壓緊裝置設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是在大學里最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設計的時候，不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設計。本次畢業(yè)設計過程中使我學到的知識，使我終生受益。 由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 致 謝 在本次畢業(yè)中，首先設計感謝xxx老師和xxx老師的指導，我才能順利地完成設計。 在設計過程中，我曾經遇到很多不明白的地方，老師們會指導我去查找相關的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣，讓我能夠選擇更好的設計方法。在運用各種軟件查資料或繪圖設計時，會遇到不清楚操作的地方，老師和同學都能夠及時的給予指導，保證設計的進度正常進行。 總之，本次設計是在老師和同學的幫助下完成的，在學院學習即將結束之際，我向各位老師和同學表示誠摯的謝意 雖然第一次做畢業(yè)設計做得不太好，但是在設計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設計的最大收獲，讓我更加了解機械設計的流程和應注意的事項，使我終身受益。 參考文獻 1 王紹俊．機械制造工藝設計手冊．哈爾濱工業(yè)大學出版社，1995：35~50 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