左端主軸工藝和銑φ22槽專用銑夾具設(shè)計【含CAD圖紙、工序卡、說明書】

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機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 左端主軸 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 銑槽 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 Z252 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑夾具XJ-01 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 0.094 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑寬22長30的槽 立銑刀 游標(biāo)卡尺 375 94．2 0.2 2.5 1 0.505 0.034 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 左端主軸 零件名稱 左端主軸 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 模鍛 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 夾具 刀具名稱 刀具規(guī)格 量 具 1 鍛造成形 2 正火 3 車兩端面，鉆兩端面中心孔 CA6140 通用夾具 端面車刀 游標(biāo)卡尺 4 粗車Φ82（+0.025^+0.003）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ89外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量3mm CA6140 通用夾具 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 5 調(diào)質(zhì)處理 6 半精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 半精車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量1.5mm CA6140 通用夾具 外圓車刀 千分尺 7 精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 精車Φ80(0^-0.03)外圓至圖上尺寸 CA6140 通用夾具 外圓車刀 千分尺 8 劃左端面槽的線 專用夾具 劃線刀 卡尺，量規(guī) 9 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽 立式銑床 專用夾具 立銑刀 千分尺 10 銑Φ140外圓鍵槽101 立式銑床 專用夾具 銑槽刀 塞尺，卡尺 11 鉆8-M16mm、M16的螺紋底孔，攻絲，鉆Φ17.5通孔，锪Φ24深10 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆，絲錐 D=13.6，M16 D=17.5，D=24 卡尺，量規(guī) 12 鉆、擴(kuò)、鉸Φ32孔 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆，擴(kuò)孔刀，鉸刀 D=29，D=31 D=32 卡尺，量規(guī) 13 攻2—M12深25孔深30 立式鉆床 專用夾具 麻花鉆，絲錐 D=10.2，M12 卡尺，量規(guī) 14 銳邊到鈍 15 檢驗入庫 左端主軸的工藝與夾具設(shè)計 班 級： 設(shè) 計 者： 專 業(yè)： 教 學(xué) 系： 指導(dǎo)老師： 完成時間 年 月 日至 年 月 日 目 錄 摘要 2 前言 3 第一章 左端主軸的介紹 4 第二章 左端主軸加工工藝設(shè)計 4 2.1 零件的分析 5 2.1.1 零件的作用 5 2.1.2 零件的分析 5 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 5 2.2.2 確定毛坯的制造形式 6 2.2.3 基面的選擇 6 2.3.4 確定主要加工表面的加工方法 7 2.2.5 制定工藝路線 7 2.2.6 加工機(jī)床及刀具的選擇 10 2.2.7 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11 2.2.8 確定切削用量和工時的計算 12 第三章 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽專用夾具的設(shè)計 3.1工件的定位 14 3.2工件的夾緊 14 3.3夾具體的設(shè)計 17 3.4夾具設(shè)計小結(jié) 18 第四章 設(shè)計心得體會 19 致謝 20 參考文獻(xiàn)： 21 [摘 要］ 本文首先進(jìn)行了左端主軸的零件分析，通過左端主軸進(jìn)行的分析與研究，闡述了其零件毛坯制造形式、毛坯制造方法、基準(zhǔn)選擇、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定以及切削用量與工時的計算等相關(guān)內(nèi)容；為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計銑夾具。 在本次畢業(yè)設(shè)計中，根據(jù)所給的輪傳動箱體的零件圖、技術(shù)要求，通過查閱有關(guān)書籍，了解和掌握了的機(jī)械工藝及夾具設(shè)計的一般步驟和方法，并運(yùn)用了這些方法和步驟進(jìn)行了左端主軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計與專用夾具的設(shè)計。整個設(shè)計的指導(dǎo)思想是“簡便、高效、經(jīng)濟(jì)”地生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。 [關(guān)鍵詞] 工藝設(shè)計 專用夾具設(shè)計 左端主軸 前 言 畢業(yè)設(shè)計是數(shù)控專業(yè)所有基礎(chǔ)和專業(yè)課程結(jié)束后一次較為綜合的機(jī)械設(shè)計。本人畢業(yè)設(shè)計選擇了一個零件的機(jī)械工藝與夾具設(shè)計作為課題，包括了金屬切削過程及其基本規(guī)律、機(jī)床、刀具、夾具的基本知識、機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程的設(shè)計、機(jī)械加工中精度及表面質(zhì)量的概念，制造技術(shù)發(fā)展的前沿與趨勢。 通過這次畢業(yè)設(shè)計與學(xué)習(xí)，使我能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識，初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況，初步具備對制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。 由于時間和水平有限，本畢業(yè)設(shè)計難免有不少缺點和錯誤，懇請老師批評指正。 第一章 左端主軸的介紹 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)、國際市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，中、小批量的生產(chǎn)越來越多。實際生產(chǎn)，中、小批零件的生產(chǎn)幾乎占產(chǎn)品數(shù)量的35%一50%，而且零件外形越來越復(fù)雜，精度要求也越來越高。 第二章 左端主軸加工工藝設(shè)計 2.1 零件的分析 圖1 左端主軸零件圖 2.1.1 零件的作用 左端主軸待查 2.1.2 零件的分析 由左端主軸零件圖得知，該零件的技術(shù)要求如下： 1. 車軸的5個臺階面 1.）這組加工表面包括：1個Φ外圓、1個Φ外圓、1個Φ89外圓、1個Φ外圓、1個Φ外圓 2.） Φ外圓表面粗糙度Ra=1.6μm，尺寸精度保證在（+0.012^-0.034）mm內(nèi)； 3.）Φ外圓表面粗糙度Ra=1.6μm，尺寸精度保證在（0^-0.03）mm內(nèi) 2. 螺紋的加工 這組加工包括：8-M16，M16，2-M12 3． 銑鍵槽 這組加工包括：Φ外圓鍵槽，Φ140外圓鍵槽101。 4. 鉆1個中心孔 這組加工包括：Φ32的中心孔，粗糙度Ra=1.6μm 5. 內(nèi)孔的加工 這組加工包括：鉆Φ17.5的通孔、锪Φ24深10的孔。 2.2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。 1) 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件 合理的工藝規(guī)程是在總結(jié)廣大工人和技術(shù)人員實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)工藝?yán)碚摵捅匾墓に囋囼灦朴喌?，它體現(xiàn)了一個企業(yè)或部門群眾的智慧。按照工藝規(guī)程組織生產(chǎn)，可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，生產(chǎn)中一般應(yīng)嚴(yán)格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。實踐證明，不按照科學(xué)的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，往往會引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)效率的顯著降低，甚至使生產(chǎn)陷入混亂狀態(tài)。但是，工藝規(guī)程也不應(yīng)是固定不變的，工藝人員應(yīng)不斷總結(jié)工人的革新創(chuàng)造，及時地吸取國內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)，對現(xiàn)行工藝不斷地予以改進(jìn)和完善，以便更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。 2) 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù) 在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)械負(fù)荷的調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計和制造、作業(yè)計劃的編排、勞動力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等，都要以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。 3) 工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料 在新建或擴(kuò)建工廠或車間時，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確地確定生產(chǎn)所需的機(jī)床和其他設(shè)備的種類、規(guī)格和數(shù)量、車間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級及數(shù)量以及輔助部門的安排等。 2.2.2 確定毛坯的制造形式 a) 零件材料為45鋼，考慮到該零件是左端主軸，生產(chǎn)傳動扭矩較大，轉(zhuǎn)速較高，并且表面粗糙度要求非常高，內(nèi)外部結(jié)構(gòu)購較為復(fù)雜，應(yīng)選用鍛打成形的方法制造毛坯，且鍛造的原料應(yīng)為棒料，使金屬的晶粒細(xì)化，。增加強(qiáng)度和韌性。 b) 為了改善工件材料力學(xué)性能和切削加工性能，所以采用正火熱處理。 c) 材料45鋼 2.2.3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面的選擇正確與否關(guān)系到零件加工的好壞，有可能導(dǎo)致零件大量報廢，致使生產(chǎn)無法繼續(xù)，損害企業(yè)利益?；娴恼_選擇可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。 1． 粗基準(zhǔn)的選擇 在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)，所以對于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。首先，先以外圓為粗基準(zhǔn)，加工兩端面，鉆中心孔，粗車5個外圓臺階面。 2． 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。由于考慮到減少工件的定位誤差，保證工件的加工精度，所以根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，選用Φ80(0^-0.03)、Φ90(-0.012^-0.034)外圓作為精基準(zhǔn)。 2.3.4 確定主要加工表面的加工方法 1． 端面的加工 1） 主軸左端面沒有粗糙度要求，只要粗車就能達(dá)到 2） 主軸右端面沒有粗糙度要求，只要粗車就能達(dá)到； 2． 外圓的加工 1）Φ80(0^-0.03)、Φ90(-0.012^-0.034)外圓的表面粗糙度要求Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車才能達(dá)到要求；在加工過程中要用外圓千分尺來檢測，再進(jìn)行修整加工，以保證Φ80(0^-0.03)尺寸精度在（0^-0.03）mm內(nèi)、Φ90(-0.012^-0.034)尺寸精度在(-0.012^-0.034)內(nèi)。 2）Φ、Φ89表面粗糙度沒有要求，只需粗車就能達(dá)到； 3． 螺紋的加工 8-M16，M16，2-M12螺紋要求先鉆孔再攻絲。 4． 內(nèi)孔的加工 1） Φ17.5內(nèi)孔要求不是很高，鉆就能達(dá)到要求；無尺寸精度要求，故加工時只要用游標(biāo)卡尺檢測就可。 2） Φ24要求不是很高，锪一下就可達(dá)到要求；尺寸精度要求不高，加工時用游標(biāo)卡尺檢測就可。 2.2.5 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將外圓面先加工作為基準(zhǔn)面，按基準(zhǔn)面畫各主要加工部位的中心線；車左端主軸的各端面，銑各槽，劃線、鉆孔、攻絲等次要表面放在最后加工。 工藝路線方案： 工序1：鍛造成形 工序2：正火 工序3：車兩端面，鉆兩端面中心孔 工序4：粗車Φ82（+0.025^+0.003）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ89外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量3mm 工序5：調(diào)質(zhì)處理 工序6：半精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 半精車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量1.5mm 工序7：精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 精車Φ80(0^-0.03)外圓至圖上尺寸 工序8：劃左端面槽的線 工序9：銑Φ22（+0.01^-0.023）槽 工序10：銑Φ140外圓鍵槽101 工序11：鉆8-M16mm、M16的螺紋底孔，攻絲，鉆Φ17.5通孔，锪Φ24深10 工序12：鉆、擴(kuò)、鉸Φ32孔 工序13：攻2—M12深25孔深30 工序14：銳邊到鈍 工序15：檢驗入庫 由于此次零件工序安排比較明確清晰，所以不需要安排兩種不同的工序進(jìn)行比較與分析得出最合理的方案。本方案主要考慮到零件本身的加工要求較高，需要精加工才能滿足要求，所以工序步驟也就相對較多些。 最后的工藝方案路線確定如下： 工序1：鍛造成形 工序2：正火 工序3：車兩端面，鉆兩端面中心孔 工序4：粗車Φ82（+0.025^+0.003）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ89外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm 粗車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量3mm 工序5：調(diào)質(zhì)處理 工序6：半精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 半精車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量1.5mm 工序7：精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸 精車Φ80(0^-0.03)外圓至圖上尺寸 工序8：劃左端面槽的線 工序9：銑Φ22（+0.01^-0.023）槽 工序10：銑Φ140外圓鍵槽101 工序11：鉆8-M16mm、M16的螺紋底孔，攻絲，鉆Φ17.5通孔，锪Φ24深10 工序12：鉆、擴(kuò)、鉸Φ32孔 工序13：攻2—M12深25孔深30 工序14：銳邊到鈍 工序15：檢驗入庫 2.2.6 加工機(jī)床及刀具的選擇 機(jī)床的選擇 車床：CKJ6136（數(shù)控車床）——最大工件直徑×長度：360mm×750mm；脈沖當(dāng)量：z=0.001、x=0.001；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：12級、20～2000；工作精度：圓度：0.005mm、圓柱度：200:0.02mm、平面度：Φ300:0.012、粗糙度Ra=1.6μm.主電動機(jī)功率：5.5kw；重量：3t；外形尺寸：1890mm×1380mm×1700mm。 鉆床：Z3050（臥式搖臂鉆床）——最大鉆孔直徑：50mm；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：16級、25～2000；主電動機(jī)功率：4kw；重量：3.5t；外形尺寸：2500mm×1060mm×2655mm。 銑床：X6030（臥式升降臺銑床）——工作臺臺面尺寸：300mm×1100mm；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：12級、30～1200；工作精度：平面度：22.5mm/mm2、表面粗糙度Ra=2.5μm；主電動機(jī)功率：4kw；總功率:4.84KW；重量：2.6t；外形尺寸：1990mm×1540mm×1590mm。 刀具的選擇 a) 車端面、外圓：45°外圓車刀——合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC； b) 寬4mm（加工Φ22.5外圓用）、2mm外圓割刀（割寬2mm槽用）：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC； c) Φ29錐柄加長麻花鉆、總長L=430mm：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC； d) Φ31擴(kuò)孔鉆、總長L=430mm、莫式錐柄號1、分級范圍為＞13.2～14合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；： e) Φ32鉸刀、總長L=430mm、莫式錐柄號2、分級范圍為＞15～16合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；： f) Φ22直柄鍵槽銑刀：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC。 2.2.7機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “左端主軸”零件材料為45鋼，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鍛造成形。 根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，工序尺寸及其毛坯尺寸： 1. 軸的外圓； 軸是鍛件，其外圓表面粗糙度為1.6μm，較小，需要精加工，此時直徑余量2Z=9mm已經(jīng)能滿足加工要求。 2. 軸的長度； 軸的長度是640mm，兩Φ90（-0.012^-0.034）、Φ80（0^-0.03）外圓表面粗糙度為Ra1.6，需要粗車-半精車-精車，Φ82（+0.025^+0.003）、Φ89外圓表面粗糙度沒有要求，粗車即可滿足要求，參照《工藝手冊》，因此設(shè)定加工余量為每臺階、端面1mm。 2． 加工Φ90（-0.012^-0.034）mm外圓 由于粗糙度Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車。 粗車：ΦΦ90（-0.012^-0.034）mm Z=1.5mm 半精車：Φ90（-0.012^-0.034）mm 2Z=1.5mm 精車：Φ90（-0.012^-0.034）mm 2Z=1mm 3． 加工Φ80（0^-0.03）mm外圓 由于粗糙度Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車。 粗車：Φ80（0^-0.03） Z=1.5mm 半精車：Φ80（0^-0.03） 2Z=1.5mm 精車：Φ80（0^-0.03） 2Z=1.0mm 4． 加工Φ82（+0.025^+0.003）mm外圓 由于粗糙度沒有要求粗車即可滿足要求。 粗車Φ82（+0.025^+0.003）mm 2Z=1.5mm 5． 加工Φ89mm外圓 由于粗糙度沒有要求，粗車即可滿足要求。 粗車：Φ89mm 2Z=1.5mm 圖2 左端主軸毛坯圖 2.2.8確定切削用量和工時的計算 根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后利用公式vc=pdn/1000和vf=nf，計算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度（計算過程略），計算結(jié)果填入工序卡中。 背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4mm較為合適。 下面對工序9進(jìn)行計算 工序9: 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽 1.選擇刀具 刀具選取立銑刀 ，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 當(dāng)＝375r/min時 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計算工時 切削工時： ，，則機(jī)動工時為 第3章 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽專用銑夾具設(shè)計 3.1 工件的定位 1、 該零件定位的確定 圖3.1 夾具定位圖 如圖及由前面加工工藝路線的安排可知，φ90外圓與φ80外圓已經(jīng)加工好，利用V型塊定位，采用一V型塊，一擋銷的裝夾方式，限制五個自由度。為了提高加工效率，出于定位簡單和快速的考慮，使用鉸鏈壓板夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。 3.2 工件的夾緊 1、 夾緊裝置的組成和基本要求 在機(jī)械加工過程中，工件將受到切削力的作用。為了保證在外力的作用下，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。 1.1 夾緊裝置的組成 典型的夾緊裝置，是由下列幾個部分組成。 （1）、力源裝置。力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。通常是指機(jī)動夾緊時所用的氣動、液壓、電動等動力裝置。 （2）、中間遞力機(jī)構(gòu)。中間遞力機(jī)構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的傳力機(jī)構(gòu)。它把力源裝置的夾緊作用力傳遞給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對工件的夾緊。一般遞力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊作用力過程中，改變夾緊作用力的方向和大小。本夾具設(shè)計中主要是手動遞力使夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)完成夾緊動作。 （3）、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動作。本夾具的設(shè)計根據(jù)零件的特點設(shè)計V型組合塊和壓緊螺釘組合的夾緊裝置。（具體見附錄5） 1.2 夾緊裝置的基本要求 （1）、在夾緊過程中，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)離開定位支撐。 （2）、夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和振動，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。 （3）、夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。 （4）、夾緊裝置的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量想適應(yīng)。 2、 夾緊力的確定 2.1 實際所需夾緊力的計算 本夾具是為銑寬22長30的槽，由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1.2.3查得立銑刀對工件縱向銑加工的銑削力的計算公式為 式中： ——切削力（N）； ——背吃刀量（mm）； ——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）； ——修正系數(shù)。 查表1.2.4 ，由表1.2.5查得n=1.0 所以 再根據(jù)表1-2-6得：除了，其它各系數(shù)均為1.0 因此 =1.33×1.1=1.46 代入數(shù)據(jù)到上面的公式中，則：銑削力 N 實際所需夾緊力的計算是一個很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略估算。為了簡化計算，在設(shè)計夾緊裝置時，可只考慮切削力對夾緊的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程穩(wěn)定不變。 由于工件是以外圓定位，夾緊力與銑削力垂直，由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1.2.11查得，則 （N） 式中 ——— 夾緊力 N ——— 所受切削力 N 、———壓板和V型塊與工件的軸向摩擦系數(shù) K———安全系數(shù)，可按下式計算： K= ———一般安全系數(shù)，考慮增加夾緊力的可靠性和因工件材料性質(zhì)及加工 余量不均勻等引起的切削力的變化，一般取=1.5～2 ——— 加工性質(zhì)系數(shù)。粗加工取1.2，精加工取1 ——— 刀具鈍化系數(shù)，考慮刀具磨鈍后，切削力增加，一般取=1.1～1.3 ———斷續(xù)切削系數(shù)。斷續(xù)切削時，取=1.2；連續(xù)切削時，取=1 代入數(shù)據(jù)得： K=1.5×1.2×1.1×1=1.98 若安全系數(shù)K的計算結(jié)果小于2.5時，取K=2.5 查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1.2.12得：夾緊元件和支撐元件與工件之間有較大的相互作用力，所以、取0.7 因此： N 因為F=2405 N >1094.5 N 所以該夾緊符合要求 3.3 夾具體的設(shè)計 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件，機(jī)構(gòu)和裝置等，設(shè)計時應(yīng)滿足以下要求。 1、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過程中，夾具體在夾緊力的作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形和振動。 2、結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的工藝性 在保證強(qiáng)度和剛度的條件下，力求結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，特別是對于移動或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量不應(yīng)太大，以便于操作。 3、尺寸要穩(wěn)定 對于鍛造夾具體，要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，以保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。 4、便于排屑 為防止加工中切屑積在定位元件工作表面或其他裝置中，而影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計夾具體時，要考慮切屑的排除問題。 3.3．1 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。根據(jù)夾具的工作條件和受力情況，本夾具的毛坯采用鍛造結(jié)構(gòu)可滿足要求。 3.3．2 夾具體外形尺寸的確定 夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計和制造周期，減少設(shè)計和制造費用，所以夾具體設(shè)計，一般不作復(fù)雜的計算。通常都是參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗類比法估計確定。實際上在繪制夾具總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置以及其他輔助機(jī)構(gòu)和裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1.9.2 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)可初步擬訂夾具體的尺寸。（見附錄6） 3.3．3 夾具體的排屑結(jié)構(gòu) 為了便于排除切屑，不使其積聚在定位元件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設(shè)計夾具體時，應(yīng)采取必要的措施。參閱《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1.9.4，采用切屑自動排除結(jié)構(gòu)。 3.3．4 夾具體的找正基準(zhǔn) 有時為了夾具找正方便，可在夾具體上專門加工出找正用基準(zhǔn)，用以代替對元件定位面的直接測量，但元件定位面與找正基準(zhǔn)間要有嚴(yán)格的相對位置要求。 3.4 夾具設(shè)計小結(jié) 在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本工序由于加工精度等級較低，切削力較大。為了加緊工件，勢必要增大受力面積，而這樣將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高工作壓力，以增加夾緊力。結(jié)果，本夾具總的感覺還比較緊湊。 第4章 設(shè)計心得體會 經(jīng)過幾個月的忙碌工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，從資料收集到零件加工總體方案的擬定，從切削用量的設(shè)計計算到數(shù)控程序編制以及零件圖的繪制，過程中的每一步我都認(rèn)真的完成了,從開始滿富激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點點滴滴無不令我回味無窮。 畢業(yè)設(shè)計凝聚了大學(xué)期間所學(xué)過的所有專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)知識，是對三年大學(xué)生活學(xué)習(xí)的一個很好總結(jié)。在畢業(yè)設(shè)計的過程中我遇到了許多問題，為解決問題查閱了大量的資料，重溫以前學(xué)過的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)知識并得以鞏固，更開闊了視野、鍛煉了能力，尤其是提高了我的實踐操作動手能力及將所學(xué)理論知識用于解決實際工作問題的能力，這些都將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 由于經(jīng)驗的匱乏，設(shè)計中難免有許多考慮不周全的地方，希望在今后的學(xué)習(xí)工作中能進(jìn)一步能到改正。 “路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”我一定要不斷學(xué)習(xí)前進(jìn)，超越自我！ 致謝 在施老師的精心幫助和指導(dǎo)下論文終于脫稿付印了，此刻的我思緒萬千，心情久久不能平靜?；貞浳以诩徳旱娜曛?，最令我難忘的是，老師們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識淵博，品德高尚，平易近人，在我學(xué)習(xí)期間不僅傳授了做學(xué)問的秘訣，還傳授了做人的準(zhǔn)則，這些都將使我終生受益。無論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、開題、研究和撰寫的每一個環(huán)節(jié)，無不得到老師們的悉心指導(dǎo)和幫助。 我愿借此機(jī)會在這里再次感謝我的指導(dǎo)老師——施永輝老師，感謝他在繁忙的工作中抽出時間，為我的畢業(yè)設(shè)計做了悉心的指導(dǎo)。向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師們、領(lǐng)導(dǎo)、同事和朋友們表示表示真摯的謝意！感謝你們對我的關(guān)心，關(guān)注和支持！感謝08數(shù)控二班全體同學(xué)的幫助和勉勵，在畢業(yè)設(shè)計期間得到了許多同學(xué)的誠摯關(guān)心和熱情幫助，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成，同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！。 參考文獻(xiàn) 1 吳拓， 方瓊珊編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)。北京 ：機(jī)械工業(yè)出版社 ，2010 2 陳宏鈞編. 機(jī)械加工工藝設(shè)計員手冊 。 北京 ：機(jī)械工業(yè)出版 社 ，2001 3. 劉長青編. 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計手指導(dǎo). 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007. 4. 吳宗澤編. 機(jī)械設(shè)計師手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2002.1 5. 馮道編. 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2002. 6. 王平嶂編. 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