叉架機(jī)械加工工藝及鏜φ70H7、φ78H7中心大孔夾具設(shè)計(jì)【支架】

叉架機(jī)械加工工藝及鏜φ70H7、φ78H7中心大孔夾具設(shè)計(jì)【支架】,支架,叉架,機(jī)械,加工,工藝,70,h7,78,中心,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱(chēng) 工藝文件編號(hào) 叉架 叉架 10 30 材料牌號(hào)及名稱(chēng) 毛坯外型尺寸 Q235焊接 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) X52K 銑床 專(zhuān) 用 工 藝 裝 備 名 稱(chēng) 代 號(hào) 專(zhuān)用夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 中 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱(chēng) 代 號(hào) 名稱(chēng) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 30 1 粗銑叉架零件寬度為端面 面銑刀 游標(biāo)卡尺 95.456 1.7 0.8 380 40 2 精銑叉架零件寬度為端面 面銑刀 游標(biāo)卡尺 105 0.5 0.1 400 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱(chēng) 工藝文件編號(hào) 叉架 叉架 4-?22 280 材料牌號(hào)及名稱(chēng) 毛坯外型尺寸 Q235焊接 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) Z525 鉆床 專(zhuān) 用 工 藝 裝 備 名 稱(chēng) 代 號(hào) 專(zhuān)用夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 中 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱(chēng) 代 號(hào) 名稱(chēng) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 50 1 鉆4-Φ22孔 麻花鉆 卡尺 95.456 1.7 0.8 380 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格 圖 號(hào) 名 稱(chēng) 工藝文件編號(hào) 叉架 叉架 176 120 材料牌號(hào)及名稱(chēng) 毛坯外型尺寸 Q235焊接 零件毛重 零件凈重 硬 度 設(shè) 備 型 號(hào) 設(shè) 備 名 稱(chēng) T68 鏜床 專(zhuān) 用 工 藝 裝 備 名 稱(chēng) 代 號(hào) 專(zhuān)用夾具 機(jī)動(dòng)時(shí)間 單件工時(shí)定額 每合件數(shù) 15min 15min 1 技 術(shù) 等 級(jí) 冷 卻 液 中 工序號(hào) 工步號(hào) 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 刃 具 量 檢 具 切 削 用 量 代 號(hào) 名 稱(chēng) 代 號(hào) 名稱(chēng) 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進(jìn)給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 60 1 粗鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 鏜刀 卡尺 103 1.5 0.5 425 70 1 半精鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 鏜刀 卡尺 124 0.5 0.2 425 80 1 精鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 鏜刀 卡尺 158 0.05 0.1 425 編 制 校 對(duì) 會(huì) 簽 復(fù) 制 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 修改標(biāo)記 處 數(shù) 文件號(hào) 簽 字 日 期 XX學(xué)院 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 叉架 零件名稱(chēng) 叉架 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) Q235 毛 坯 種 類(lèi) 焊接 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(hào) 工序 名稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工時(shí)/min 準(zhǔn)終 單件 10 焊接 焊接成型 焊接車(chē)間 一 20 熱處理 時(shí)效處理 焊接車(chē)間 一 30 粗銑 粗銑叉架零件寬度為端面 機(jī)加工車(chē)間 二 X52K銑床 銑夾具，量具，面銑刀 15min 15min 40 精銑 精銑叉架零件寬度為端面 機(jī)加工車(chē)間 二 X52K銑床 銑夾具，量具，面銑刀 18min 18min 50 鉆 鉆4-Φ22孔 機(jī)加工車(chē)間 二 鉆床Z525 麻花鉆，游標(biāo)卡尺 5min 5min 60 粗鏜 粗鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 機(jī)加工車(chē)間 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 15min 15min 70 半精鏜 半精鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 機(jī)加工車(chē)間 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 15min 15min 80 精鏜 精鏜叉架上φ70H7、φ78H7的中心大孔 機(jī)加工車(chē)間 二 T68鏜床 鏜夾具，鏜刀 15min 15min 90 去毛刺 鉗工去毛刺 100 終檢入庫(kù) 按圖樣要求檢驗(yàn) 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（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(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 XX 課程設(shè)計(jì)(論文) 叉架工藝及加工孔夾具設(shè)計(jì) 班 級(jí)： 專(zhuān) 業(yè)： 教學(xué)學(xué)院： 指導(dǎo)老師： 1 摘 要 本文主要講述叉架零件的加工工藝，通過(guò)開(kāi)篇對(duì)其零件圖紙進(jìn)行工藝分析，然后設(shè)計(jì) 出毛坯，制定出加工工藝路線，分析工序尺寸與確定公差，選擇加工設(shè)備，再到夾具、刀 具、量具的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是選定零件鉆孔夾具，通過(guò) CAD 設(shè)計(jì)軟件對(duì)鉆床夾具進(jìn)行繪 制設(shè)計(jì)，然后將各零件進(jìn)行裝配，完成設(shè)計(jì)，以及利用對(duì)夾具進(jìn)行虛擬制造。因此本文要 全面的多方位的介紹 cad 軟件，并詳細(xì)對(duì)各個(gè)零件的設(shè)計(jì)與繪制的過(guò)程。進(jìn)行專(zhuān) 用夾具的 設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、叉架與機(jī)床 的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與 不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝分析；加工方案；切削用量；孔夾具 2 ABSTRACT The processing technology of this paper describes the main crotch parts, through the opening on the drawing process are analyzed, and then design a blank, formulate the process route, process dimension and tolerance analysis to determine, selection of machining equipment, and then to the design of fixture, cutting tool, measuring tool, the design focuses on selected parts of drilling fixture, drilling fixture drawing design through the CAD design software, and then the part assembly, complete the design, and the use of virtual manufacturing fixture. This paper introduces the multidimensional should fully CAD software, and the detailed design of each part and drawing process. Special fixture design, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; calculate fixture positioning errors when positioning, reasonableness and shortcomings of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Keywords: process analysis; process plan; cutting parameters; drilling fixture 3 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................1 1 緒論 .............................................................................................................................1 2 零件的圖樣分析 ........................................................................................................3 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 ..........................................................................................3 2.2 零件的技術(shù)要求分析 ..........................................................................................3 3 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ................................................................................................4 3.1 毛坯的選擇 ..........................................................................................................4 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ..................................................................................................4 3.3 裝夾方式的選擇 ..................................................................................................5 3.4 加工順序的安排 ..................................................................................................5 4 設(shè)備及其工藝裝備的確定 ........................................................................................6 4.1 機(jī)床的選擇 ..........................................................................................................6 4.2 刀具的選擇 ..........................................................................................................7 5 確定切削用量 .............................................................................................................9 6 工時(shí)計(jì)算 ..................................................................................................................15 7 鏜 Φ70H7、Φ78H7 的中心大孔夾具設(shè)計(jì) ..........................................................17 7.1 研究原始質(zhì)料 ....................................................................................................17 7.2 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................17 7.3 夾具的組成 ........................................................................................................18 7.4 夾具的分類(lèi)和作用 ............................................................................................18 7.5 定位、夾緊方案的選擇 ....................................................................................20 7.6 夾具的導(dǎo)向 ........................................................................................................21 7.7 孔與工件之間的切屑間隙 ................................................................................22 7.8 鏜模板 ................................................................................................................23 7.9 定位誤差的分析 ................................................................................................23 7.10 確定叉架結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) ..............................................................................24 7.11 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 ..........................................................................25 總 結(jié) ......................................................................................................................26 4 致 謝 ........................................................................................................................27 參 考 文 獻(xiàn) ................................................................................................................28 1 1 緒論 在機(jī)械加工工藝教學(xué)中，我們很多專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)機(jī)床操作技術(shù)。讓 我們了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)我們?cè)诠ぷ鲘徫坏姆e極性；老師在給 我們?cè)谥v授數(shù)控知識(shí)的同時(shí)，要求我們必須掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系 統(tǒng)意識(shí)，理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系，力爭(zhēng)把我們真正培養(yǎng)成為適應(yīng) 各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車(chē)工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括 夾具的使用、量具的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類(lèi)敘述 了機(jī)床操作、機(jī)床自動(dòng)編程仿真操作、機(jī)床編程與操作的初、中級(jí)內(nèi)容。以機(jī) 械加工中車(chē)工工藝學(xué)與機(jī)床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識(shí)讀及工件測(cè) 量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過(guò)程及精加工，較清晰地展示了 數(shù)控加工必須掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專(zhuān)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知 識(shí)、專(zhuān)業(yè)計(jì)算，都進(jìn)行了有針對(duì)性的論述，目的在于塑造理論充實(shí)、技能扎實(shí) 的專(zhuān)業(yè)技能型人才。 在機(jī)械加工工藝教學(xué)中，我們很多專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)機(jī)床操作技術(shù)。讓 我們了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)培養(yǎng)我們?cè)诠ぷ鲘徫坏姆e極性；老師在給 我們?cè)谥v授數(shù)控知識(shí)的同時(shí)，要求我們必須掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系 統(tǒng)意識(shí)，理解手動(dòng)操作與自動(dòng)操作之間的聯(lián)系，力爭(zhēng)把我們真正培養(yǎng)成為適應(yīng) 各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車(chē)工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括 夾具的使用、量具的識(shí)讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類(lèi)敘述 了機(jī)床操作、機(jī)床自動(dòng)編程仿真操作、機(jī)床編程與操作的初、中級(jí)內(nèi)容。以機(jī) 械加工中車(chē)工工藝學(xué)與機(jī)床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識(shí)讀及工件測(cè) 量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過(guò)程及精加工，較清晰地展示了 數(shù)控加工必須掌握的知識(shí)和技能的訓(xùn)練途徑。對(duì)涉及與數(shù)控專(zhuān)業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知 識(shí)、專(zhuān)業(yè)計(jì)算，都進(jìn)行了有針對(duì)性的論述，目的在于塑造理論充實(shí)、技能扎實(shí) 的專(zhuān)業(yè)技能型人才。 本論文以切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例， 結(jié)合數(shù)控加工的特點(diǎn)，分別進(jìn)行工藝方案分析，機(jī)床的選擇，刀具加工路線的 確定，數(shù)控程序的編制，最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。在整個(gè)工藝過(guò)程 的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要通過(guò)分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低， 2 合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用 刀具和切削用量，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，盡可能達(dá)到加工 效率最高、刀具消耗最低的目的。最終形成完整的工藝文件，并能指導(dǎo)實(shí)際生 產(chǎn)。 本次課題的主要任務(wù) 1）運(yùn)用制圖軟件繪制零件二維圖紙。 2）分析零件的技術(shù)要求，確定零件的加工方案。 3）合理的選擇刀具、切削參數(shù)。 4）制定相應(yīng)的工藝卡片。 5）設(shè)計(jì)鏜孔夾具設(shè)計(jì)。 3 2 零件的圖樣分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 如圖 2.1 所示零件圖，圖中有不清晰之處請(qǐng)查看附圖，其毛坯材料為 Q235，批量生產(chǎn)，試 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行工藝分析。 圖 2.1 零件圖 從圖 2.1 中可以看出，該零件的總體結(jié)構(gòu)為一叉架類(lèi)零件，零件主要由平 面、凹槽、孔等特征組成。其輪廓較簡(jiǎn)單，主要由直線組成，無(wú)復(fù)雜曲面。 2.2 零件的技術(shù)要求分析 零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要 求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件 技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn) 分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。 同時(shí)通過(guò)分析以確定技術(shù)要求是否過(guò)于嚴(yán)格，因?yàn)檫^(guò)高的精度和過(guò)小的表面粗 糙度要求會(huì)使工藝過(guò)程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。 從圖 2.1 分析得知，該零件的尺寸精度要求有： （1）外輪廓尺寸：410 和 330 的精度等級(jí)為未注尺寸公差按 IT12 控制， 厚度尺寸 375 的未尺寸公差按 IT12 控制，表面粗糙度為 Ra1.6um。 （2）內(nèi)孔：尺寸精度等級(jí)為 IT7 級(jí)，表面粗糙度要求為 Ra3.2um。 其余未注尺寸公差按 IT12 控制，未注表面粗糙度為 Ra3.2um。 4 綜上所述，該零件的加工精度要求一般，在機(jī)床加工中比較容易保證。 為滿(mǎn)足零件設(shè)計(jì)要求，設(shè)定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表 1 。 表 1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 上端面 IT10 Ra1.6μm 下端面 IT10 Ra3.2μm 內(nèi)孔 72H?IT7 Ra1.6μm 內(nèi)孔 8IT7 Ra1.6μm 內(nèi)孔 4- 2IT10 Ra3.2μm 3 零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 毛坯的選擇 毛坯是用來(lái)加工各種工件的坯料,毛坯的生產(chǎn)方法主要有:鑄造、鍛造、焊接、 沖壓件,以及各種型材也可以用作毛坯，該零件的毛坯類(lèi)型可選擇焊接毛坯。 毛坯圖的尺寸都是在零件圖尺寸的基礎(chǔ)上，加減總加工余量得到毛坯尺寸， 毛坯各面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般同零件圖一致。筆者認(rèn)為這種設(shè)計(jì)方法并不合理，這 是因?yàn)閺拿鞒叽绲淖饔脕?lái)講并不要求它和零件圖一致，對(duì)它提出的要求是:(1) 保證它在機(jī)械加工時(shí)有最均勻合理的粗加工余量：(2)保證非加工面與加工面有 最準(zhǔn)確的位置及尺寸。 該零件毛坯選擇為焊接，毛坯材料為 Q235。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱(chēng) 為粗基準(zhǔn)，用己加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精加工。除第一道工序用粗基 準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。 選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求沒(méi)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基 準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且 5 能有效地減少裝夾次數(shù)。 經(jīng)分析，確定該零件的粗基準(zhǔn)為毛坯底面及毛坯外輪廓；精基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)為精基準(zhǔn)，即底面及零件外輪廓側(cè)面。 3.3 裝夾方式的選擇 經(jīng)分析，該零件需要進(jìn)行兩次裝夾方能完成零件的加工。在第一次裝夾時(shí) 為銑削零件的底面，采用平口虎鉗進(jìn)行裝夾；第二次裝夾時(shí)加工零件的上表面， 此次裝夾可以以加工好的底面及外邊進(jìn)行定位，用虎鉗壓緊即可。 3.4 加工順序的安排 工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過(guò)切削加工、熱處理和輔助工序。因此， 當(dāng)擬定工藝路線時(shí)要合理、全面安排好切削加工、熱處理和輔助工序的順序。 加工順序的安排原則：先粗后精、先面后孔、基面先行。 根據(jù)該以上原則，確定該零件的加工順序?yàn)椋?10 焊接 焊接成型 20 熱處理 時(shí)效處理 30 粗銑 粗銑叉架零件寬度為 端面2.0138? 40 精銑 精銑叉架零件寬度為 端面.0 50 鉆 鉆 4-Φ 22 孔 60 粗鏜 粗鏜叉架上 φ70H7、φ78H7 的中心大孔 70 半精鏜 半精鏜叉架上 φ70H7、φ78H7 的中心大孔 80 精鏜 精鏜叉架上 φ70H7、φ78H7 的中心大孔 90 去毛刺 鉗工去毛刺 100 終檢入庫(kù) 按圖樣要求檢驗(yàn) 6 4 設(shè)備及其工藝裝備的確定 4.1 機(jī)床的選擇 由于該零件屬于中批量生產(chǎn)，因此用考慮生產(chǎn)效率等問(wèn)題，只要在能夠保 證其精度要求的前提下選擇相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行加工即可，但為了減少人為的換刀 量，根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床，確定選擇由 X52K 銑床，其主要技術(shù)參數(shù)如下： 主軸端面至工作臺(tái)距離 mm 45-415 主軸中心線到床身垂直 導(dǎo)軌的距離 mm 350 主軸孔錐度- 7:24 主軸孔徑 mm 29 主軸轉(zhuǎn)速 rpm 18 級(jí)：30-1500rpm 立銑頭最大回轉(zhuǎn)角度 - ±0° 主軸軸轉(zhuǎn)向移動(dòng)距離 mm 85 工作臺(tái)工作面（寬度 X 長(zhǎng)度） mm 320 x1250 工作臺(tái)行程-- 縱向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng)） mm 700/680 橫向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng)） mm 255/240 垂向（手動(dòng)/機(jī)動(dòng)） mm 370/350 工作臺(tái)進(jìn)給范圍（18 級(jí)） 縱向 mm/min 23.5-1180 橫向 mm/min 23.5-1180 垂向 mm/min 8-394 工作臺(tái)快速移動(dòng)速度 縱向 mm/min 2300 橫向 mm/min 2300 垂向 mm/min 770 T 形槽 槽數(shù) - 3 槽寬 mm 18 槽距 mm 70 主電動(dòng)機(jī) KW 7.5 進(jìn)給電動(dòng)機(jī) KW 1.5 冷卻泵電動(dòng)機(jī) KW 0.125 外形尺寸（長(zhǎng) X 寬 X 高） MM 2280 x1890 x2380 重量 kg 2900 7 4.2 刀具的選擇 合理的選擇數(shù)控加工的刀具、夾具，是工藝處理工作中的重要內(nèi)容，在數(shù) 控加工中產(chǎn)品的加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率在很大程度上將受到刀具、夾具的制約， 雖其大多數(shù)刀具、夾具與普通加工中所用的刀具、夾具基本相同，但對(duì)一些工 藝難度較大或其輪廓、形狀等方面較特殊的零件加工，所選用的刀具、夾具必 須具有較高要求，或需做進(jìn)一步的特殊處理，以滿(mǎn)足數(shù)控加工的需求。 一般優(yōu)先采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要的時(shí)候可以采用各種提高生產(chǎn)率的復(fù)合刀具 及其他一些專(zhuān)用刀具。此外，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能選用各種先進(jìn)刀具，如 可轉(zhuǎn)位刀具、整體硬質(zhì)合金刀具、陶瓷涂層刀具等。刀具的類(lèi)型、規(guī)格和精度 等級(jí)應(yīng)符合加工需求，刀具材料應(yīng)與工件材料相適應(yīng)。數(shù)控加工所用的刀具在 刀具性能上應(yīng)高于普通加工中所用的刀具。所以選擇數(shù)控加工刀具時(shí)，還應(yīng)考 慮以下幾個(gè)方面： ①切削性能好 數(shù)控加工能采用大的背吃刀量和高進(jìn)給速度，刀具必須要 有能夠承受高速切削和強(qiáng)力切削的性能。同時(shí)，同一批刀具在切削性能和刀具 壽命方面一定要穩(wěn)定，以便實(shí)現(xiàn)按刀具壽命換刀或由數(shù)控系統(tǒng)對(duì)刀具壽命進(jìn)行 管理。 ②精度高 為適應(yīng)數(shù)控加工的高精度和自動(dòng)換刀等要求，刀具必須具有較 高的精度，如有的整體式立銑刀的徑向尺寸精度達(dá)到 0.005mm 等。 ③可靠性高 要保證數(shù)控加工中不會(huì)發(fā)生刀具意外損傷及潛在缺陷而影響 到加工的順利進(jìn)行，要求刀具及與之組合的附件必須具有很好的可靠性及較強(qiáng) 的適應(yīng)性。 ④耐用度高 數(shù)控加工的刀具，不論在粗加工或精加工中，都應(yīng)具有比普 通機(jī)床加工所用刀具更高的耐用度，以盡量減少更換或修磨刀具及對(duì)刀次數(shù)， 從而提高數(shù)控機(jī)床的加工效率及保證加工質(zhì)量。 ⑤斷屑及排屑性能好 數(shù)控加工中，斷屑和排屑不像普通機(jī)床加工那樣， 能及時(shí)由人工處理，切屑易纏在刀具和工件上，會(huì)損壞刀具和劃上工件上已加 工表面，甚至?xí)l(fā)生傷人和設(shè)備事故，影響加工質(zhì)量和機(jī)床的順利、安全，所 以要求刀具應(yīng)具有較好的斷屑和排屑性能。 綜上所述，零件上、下表面加工時(shí)采用端銑刀加工，根據(jù)工件的寬度選擇 8 端銑刀直徑，使得銑刀工作時(shí)有合理的切入/切出角；切銑刀直徑應(yīng)盡量包容整 個(gè)工件加工寬度，以提高加工精度和效率，并減少相鄰兩次進(jìn)給之間的接刀痕。 9 5確定切削用量 加工時(shí)，操作人員必須確定每道工序的切削用量。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、 背吃刀量及進(jìn)給速度等。對(duì)于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切 削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性 能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率， 降低成本。 切削用量：“三要素”是指刀具在切削過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 “三要素”是指：切削速度，進(jìn)給量，背吃刀量。 選擇切削用量時(shí)考慮的因素： （1）切削加工生產(chǎn)率 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素 ap、f、v 均保持線性關(guān)系， 即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約， 當(dāng)任一參數(shù)增大時(shí)，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時(shí)，三要素 獲得最佳組合，此時(shí)的高生產(chǎn)率才是合理的。 （2）刀具壽命 切削用量三要素對(duì)刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)?v、f、ap。因此，從保 證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量； 然后再選用大的進(jìn)給量；最后求出切削速度。 （3）加工表面粗糙度 精加工時(shí)，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時(shí)抑 制生產(chǎn)率提高的主要因素。 在切削加工中，金屬切除率與切削用量三要素 ap、f、v 均保持線性關(guān)系， 即其中任一參數(shù)增大一倍，都可使生產(chǎn)率提高一倍。然而由于刀具壽命的制約， 當(dāng)任一參數(shù)增大時(shí)，其它二參數(shù)必須減小。因此，在制訂切削用量時(shí)，三要素 獲得最佳組合，此時(shí)的高生產(chǎn)率才是合理的。 （4）刀具壽命 切削用量三要素對(duì)刀具壽命影響的大小，按順序?yàn)?v、f、ap。因此，從保 10 證合理的刀具壽命出發(fā)，在確定切削用量時(shí)，首先應(yīng)采用盡可能大的背吃刀量； 然后再選用大的進(jìn)給量；最后求出切削速度。 （5）加工表面粗糙度 精加工時(shí)，增大進(jìn)給量將增大加工表面粗糙度值。因此，它是精加工時(shí)抑 制生產(chǎn)率提高的主要因素。 根據(jù)以上因素，確定該零件的切削用量如數(shù)控加工工序卡所示。 工序 30：粗銑叉架零件寬度為 端面 2.0138? 機(jī)床：X52K 銑床 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) ，此為粗齒銑刀。5Z? 因其單邊余量：Z=4mm 所以銑削深度 ：pa4m? 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：p1.0 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參fa 0.15/famZ? 考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.8/Vms? 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考f f/8. 文獻(xiàn)[3]表 2.4～81，取銑削速度 .47/ 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.9/in31Vrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～74，取 475m? 實(shí)際銑削速度 ：v .402.9/106ns??? 進(jìn)給量 ： fV.1857/0.1/ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.2475minfVs?? ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81,取?aa6? 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l'8l 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 11 210.5()(1~3lDa????2.06)2m? 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt12420.36in7.5jmlf???? 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：'1jt'1268.19mi.jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 '105injjtt?? 工序 40：精銑叉架零件寬度為 端面 2.38 機(jī)床：X52K 銑床 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) 8，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：pa1.0m? 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考f Zaf/18.0? 文獻(xiàn)[3]表 2.4～81，取銑削速度 2.47/Vs 每齒進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參fa .5/fm 考文獻(xiàn)[3]表 2.4～81，取銑削速度 .8/m? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.6053/in314Vrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 實(shí)際銑削速度 ：v.10.14/06dnms??? 進(jìn)給量 ：fV.58/2/ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m170infVs?? 被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知 ，l 4lm'68l 刀具切入長(zhǎng)度 ：精銑時(shí)110lD 刀具切出長(zhǎng)度 ：取2l? 12 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt12402.34min7jmlf???? 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt'1268.ijlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 '20.5injjtt?? 工序 160：鉆 4-Φ22 孔 機(jī)床：Z525 鉆床 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 7.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 4-Φ22 孔 鉆孔 4-Φ22 時(shí)先采取的是鉆 孔，再擴(kuò)到 Φ22，所以 。17?17Dm? 切削深度 ：pa8.5m? 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～38，取 。f rf/3.0 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～41，取 。V48Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，100.486539./min317vrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 0? 所以實(shí)際切削速度 ：v.176.5/dns??? 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m? 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 117(~)05.96rDlctgkctgm????? 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l4?l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt60.5in.3jLfn??? ⑵ 擴(kuò)孔 Φ22 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 7.3～31 選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。 片型號(hào)：E403 因鉆孔 φ20H9 時(shí)先采取的是先鉆到 孔再擴(kuò)到 ，所以 ，17?19.7?19.7Dm? 13 17d? 切削深度 ：pa1.35m? 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～52，取 。f 0.6/fmr? 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～53，取 。V4Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.462.78/in319vrD???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～31，取 5n? 所以實(shí)際切削速度 ：v..0.52/06dms? 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 ：l42m? 刀具切入長(zhǎng)度 有：11 19.7(~)20.8632rDdlctgkctgm??????? 刀具切出長(zhǎng)度 ： ，取lm42?l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt30.16in.5jLfn??? 工序 60 、70、80：粗鏜、半精鏜、精鏜鏜孔 φ70H7 、φ78H7 的中心大孔。 機(jī)床：T68 鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 5YT ⑴ 粗鏜 φ72H7 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～66，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削深f m20 度為 。因此確定進(jìn)給量 。1.m0.2/fmr? 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～45，取 。V./1/inVs? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，0191./in3.4.2rd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1～41，取 0? 實(shí)際切削速度 ：v.43.2.4/106nms?? 14 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ： mf0.210/minfn??? 被切削層長(zhǎng)度 ：l15 刀具切入長(zhǎng)度 ： .(~3)3.70pratgktg???? 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2lm5?ml42? 行程次數(shù) ：i1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt213.710.injmlf???? ⑵ 精鏜 φ70H7、φ78H7 孔 粗加工后單邊余量 Z=0.4mm，一次鏜去全部余量， ，精鏜后孔.4pam? 徑 4dm? 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～66，刀桿伸出長(zhǎng)度取 ，切削深f 20 度為 。因此確定進(jìn)給量0. 0.15/fmr? 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4～45，取V.1/6/inVs? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，1026948.17/in3.rd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.14—41，取 0m? 實(shí)際切削速度 ： v.2.64/10ns? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 ：mf0.150/inf 被切削層長(zhǎng)度 ：l5? 刀具切入長(zhǎng)度 ：1 mtgtgkarp .3208.)3~2(????? 刀具切出長(zhǎng)度 ： 取2l5l42 行程次數(shù) ：i? 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt123.10.in7jmlf???? 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 0.5.26mijt? 15 6 工時(shí)計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該叉架的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個(gè)工作日計(jì)算， 每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時(shí)工作時(shí)間 計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于 22.8min。 參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間 定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí) ） Ntktt zfjd /%)1(?? 0/?Ntz 因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： )(ttfjd 其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）jt —輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)ft 作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 —布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值k ⑴ 粗、精銑面 粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt0.5minj?粗 精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： 8精 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～45，取工步輔助時(shí)間為 。ft min41.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i 則 in41..0??ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～48，k 13?k 單間時(shí)間定額 有：dt()(%(0.54)(%)2.1min.8ifdjtk???粗 粗 18135fjt???精 精 因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 ⑵ 鉆、擴(kuò)孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt0.25.160.7.48minj??? 16 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～41，取工步輔助時(shí)間為 。ft min75.1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i 則 min75.1.??ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～43，k 14.2?k 單間時(shí)間定額 ：dt()1%(0.4875)(.%)2.04min.8idjftk??? 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 ⑶ 粗、精鏜并倒角 粗鏜孔：機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt0.1minj?粗 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～37，取工步輔助時(shí)間為 。ft in81.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，mi3 則 i8.31.0??ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～39， 。k 83.14?k 單間時(shí)間定額 有：dt()(1%(0.)(.%).50in2.8idfjtk???粗 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 精鏜孔到要求尺：機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt.104mij?精 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～37，取工步輔助時(shí)間為 。ft min81.0 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，i3 則 in81.3.0??ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～39， 。k 83.4?k 單間時(shí)間定額： ()(1%(0..1)(.%)4.9min2.8idfjttk???精 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 ⑸ 鉆孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt0.1minj? 輔助時(shí)間 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～41，取工步輔助時(shí)間為 。f in75.1 由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為 ，mi 則 i75..?ft ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.5～43， 。k 14.2?k 17 單間時(shí)間定額 ，由式（1.11）有：dt()1%(0.175)(2.14%).min2.8ijfk?????? 因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 7 鏜 φ 70H7、φ78H7 的中心大孔 夾具設(shè)計(jì) 7.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)加工鏜 φ70H7、φ78H7 的中心大孔夾具設(shè)計(jì)，加工時(shí)除了 要滿(mǎn)足粗糙度要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到 定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 7.2 設(shè)計(jì)要求 在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正 確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前， 先要將工件裝夾好。 機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力（切削力 等）作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。 3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。 4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。 5、叉架 叉架是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。 6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要， 有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，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。 以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和叉架是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。 機(jī)床的分類(lèi) 機(jī)床夾具種類(lèi)繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類(lèi)。 按夾具的使用特點(diǎn)可分為：通用夾具，專(zhuān)用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具， 18 拼裝夾具。 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)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。 7.3 夾具的組成 (1) 定位元件 夾具上的圓柱銷(xiāo) 5、菱形銷(xiāo) 9 和支承板 4 都是定位元件，通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù) 正確的位置。 (2) 夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等) 作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖 3-3 中的螺桿 8(與圓柱銷(xiāo)合成一個(gè)零件)、螺母 7 和開(kāi)口墊圈 6 就起到了上述作用。 (3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置 對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖 3-3 中鉆套 l 和 鉆模板 2 組成導(dǎo)向裝置，確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊 和塞 尺為對(duì)刀裝置。 (4) 連接元件 連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖 3-3 中叉架 3 的底面為安裝 基面，保證了鉆套 1 的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷(xiāo) 5 的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因 此，叉架可兼作連接元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。 (5) 叉架 叉架是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，如圖 3-3 中的件 3，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成 一個(gè)整體。 (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。 7.4 夾具的分類(lèi)和作用 （1）按專(zhuān)業(yè)程度劃分 1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車(chē)床 上三爪卡盤(pán)和四爪單動(dòng)卡盤(pán)，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類(lèi)夾具一般由 專(zhuān)業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶(hù)。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用 于單件、小批量的生產(chǎn)中。 2）專(zhuān)用夾具 專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅 速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用 19 也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的 生產(chǎn)中。 3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于 相似零件的成組加工所用的夾具，稱(chēng)為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì) 象不很明確，適用范圍更廣一些。 4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。 由專(zhuān)業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬(wàn)能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適 用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件 成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 （2）按使用的機(jī)床分類(lèi) 由于各類(lèi)機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不 同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床 夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 （3）按夾緊動(dòng)力源分類(lèi) 根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾 具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。 夾具的作用：1．縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 夾具的使用一般包括兩個(gè)過(guò)程：其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，這個(gè)過(guò)程主要 是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來(lái)快速實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)找正、試切等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，但速 度稍慢；其二是被加工工件在夾具中的安裝，這個(gè)過(guò)程由于采用了專(zhuān)用的定位裝置(如 V 形塊等) ，因此能迅速實(shí)現(xiàn)。 2．確保并穩(wěn)定加 I 精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量 加工過(guò)程中，工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響， 因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。 3．降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng) 由于多數(shù)專(zhuān)用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，這在 很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度，或者根本不需要找正和調(diào)整，所以， 這些專(zhuān)用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 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。 工件的裝夾方法 工件裝夾的方法有兩種： 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上 20 將工件裝夾在家具上 采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加 工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。 批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)： a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 b、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能” d、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本 本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度， 精度不是主要考慮的問(wèn)題。 7.5 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對(duì)加工鏜 φ70H7、φ78H7 的中心大孔夾具設(shè)計(jì)行加工前，底 平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷(xiāo)定位方式，工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通 用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上 簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在 前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相 應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削 力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安 全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的 不正確。 一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作 用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊 元件。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者 與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī) 21 構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的 作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。 不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中， 中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。 達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì) 工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板， 通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通 過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件 的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)中心在規(guī)定位置上。 7.6 夾具的導(dǎo)向 在床上加工孔時(shí)，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確 的加工位置，并在加工過(guò)程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高 刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在床上加工的過(guò)程中，導(dǎo)向裝置保證 同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如 同定位元件一樣，對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。 在這套床夾具上用的導(dǎo)向套是套。 套按其結(jié)構(gòu)可分為固定套，可換套，快換套及特殊套。 因此套夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定套。 如圖4.2。直接壓入鏜模板或叉架的孔中。 22 圖4.2 套 鏜模板與固定套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料 選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。 相同的，為了防止定位銷(xiāo)與鏜模板之間的磨損，在鏜模板定位孔之間套上 兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。 7.7孔與工件之間的切屑間隙 鏜套的類(lèi)型和特點(diǎn): 1、固定套：套直接壓入鏜模板或叉架的孔中，鏜模板或叉架的孔與套外 圓一般采用 H7/n6 配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工 孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于套磨損大，因此在可換套和鏜 模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鏜模板的孔內(nèi)，套以 F7/m6 或 F7/k6 配合 裝入襯套中。 3、快換套：當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo) 套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換套。 4、特殊套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)套不同的套統(tǒng)稱(chēng)特殊套。 套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開(kāi)始孔時(shí)，頭切屑刃不位于 套的孔中，以免刮傷套內(nèi)孔，如圖7.3。 23 圖7.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鏜模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了 C=8。因?yàn)榇说牟牧鲜氰T件，所以C可以取較小的值。 7.8 鏜模板 在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鏜模板上，因此鏜模板必須具有足夠的 剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響孔精度。鏜模板按其與叉架連接的方式，可分為 固定式鏜模板、鉸鏈?zhǔn)界M模板、可卸式鏜模板、滑柱式鏜模板和活動(dòng)鏜模板等。 在此套鏜模夾具中選用的是可卸式鏜模板，在裝卸工件時(shí)需從叉架上裝上或卸 下，鏜模板在叉架上采用定位銷(xiāo)一面雙孔定位，螺栓緊固，鏜模精度較高。 [4] 7.9 定位誤差的分析 該夾具以一面兩銷(xiāo)定位，為了滿(mǎn)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)定的尺寸公差。 gwj???? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 ：11minDd???? 12min2min.DdDdJWarctgL?????? 其中： ，10.52D?20 ，d.3d? ， min??min4? .