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1 外文翻譯 機(jī)械加工零件的工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本文 對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析 確定了機(jī)械加工工藝 路線 夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性 以及夾具設(shè)計(jì) 隨著科學(xué)的日益 發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整 工程機(jī)械行業(yè)已成為沒(méi)有政策壁壘的完全競(jìng)爭(zhēng) 行業(yè) 關(guān)鍵詞 技術(shù)背景 發(fā)展趨勢(shì) 工序 定位方案 1 機(jī)械加工歷史背景及其意義 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)古老而永遠(yuǎn)充滿生命力的行業(yè) 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展 對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高 機(jī)械制造工藝也在日新月異地發(fā)展 自新中國(guó)成 立以來(lái) 我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展 一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定 技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成 改革開(kāi)放二十多年來(lái) 我國(guó)制造業(yè)充分利 用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源 有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造 引導(dǎo)企業(yè)走依 靠科技進(jìn)步的道路 使制造技術(shù) 產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化 為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn) 盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有 了大幅度提高 但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 仍存在階段性差距 進(jìn)入二十一世紀(jì) 我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè) 特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后 世界 的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲 我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市 場(chǎng) 因此 我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展 就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè) 是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ) 是高新技術(shù)產(chǎn) 業(yè)化的載體 是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ) 是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要支柱 也是為提 高人民生活質(zhì)量 提供消費(fèi)類(lèi)機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè) 它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量 和效益 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用 2 機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 隨著社會(huì)的發(fā)展 各種機(jī)械逐漸運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中 不管是在農(nóng)用 軍用 工用等方面 離開(kāi)了機(jī)械的操作就談不上效率 因此 從某中角度上來(lái)說(shuō) 一 個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力 社會(huì)地位 和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的 各工業(yè)化國(guó) 家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明 沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè) 就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工 業(yè)化 現(xiàn)代化和信息化 3 目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn) 業(yè)升級(jí)的重要因素 加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度 推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù) 健康 穩(wěn)定發(fā)展 對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式 提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì) 增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力 保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 3 1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的定義 機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀 尺寸 相對(duì)位置 和性質(zhì)等 使其成為成品或半成品的全過(guò)程 機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件 及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能 對(duì)產(chǎn)品的成本 生產(chǎn)周期都有較大的影響 是整個(gè)工藝 過(guò)程的重要組成部分 3 2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成 組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序 工序又是由安裝 工位 工步 及走刀組成的 工序是指一個(gè)或一組工人 在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所 連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程 工序是制定勞動(dòng)定額 配備工人及機(jī)床設(shè)備 安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位 或移位 加工的機(jī)床 或夾具 進(jìn)行加工時(shí) 在一次裝夾 中 工件 或刀具 相對(duì)于機(jī)床要經(jīng)過(guò)幾個(gè)位置依次進(jìn)行加工 在每一個(gè)工作 位置上所完成的那一部分工序 稱(chēng)為工位 采用多工位加工可以減少裝夾的次 數(shù) 減少裝夾誤差 提高生產(chǎn)率 工步是加工表面在切削刀具和切削用量 僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量 都不 變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程 在一個(gè)工步中 如果要切掉的金屬層很厚 可分幾次切削 每切削一次 就稱(chēng)為一次走刀 3 3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過(guò)程和操作方法等的工藝文件 稱(chēng)為工藝規(guī)程 它 是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件 3 4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容 機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛 坯的供應(yīng) 進(jìn)行機(jī)床調(diào)整 專(zhuān)用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造 編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃 調(diào)配勞動(dòng)力 以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等 機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn) 進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù) 有了它就可以制 定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃 并能做到各工序科學(xué)地銜接 使生 產(chǎn)均衡 順利 實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì) 高產(chǎn)和低消耗 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片 是兩個(gè)主要的工藝文件 機(jī) 械加工工藝過(guò)程卡片 是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件 在單件 小批量 生產(chǎn)中 以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn) 過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì) 機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的 用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn) 多 用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 3 5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟 在一定的生產(chǎn)條件下 以最少的勞動(dòng)消耗和最低的費(fèi)用 按計(jì)劃加工出符 合圖紙要求的零件 是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下 根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類(lèi)型 分析零件加工的工藝性 選擇毛坯的種類(lèi)和制造方法 擬訂工藝過(guò)程 工序設(shè)計(jì) 編制工藝文件 4 夾具設(shè)計(jì) 4 1 夾具設(shè)計(jì)的意義 在機(jī)械行業(yè)中 如何去保證工件的高精度 加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題 一 直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題 其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn) 題 高效的夾具是工件高精度的保證 如何讓夾具更高效 更經(jīng)濟(jì) 這是行業(yè) 人急需要解決的 隨著社會(huì)的發(fā)展 科技的不斷提高 各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè) 如何利用這些高科技為人類(lèi)服務(wù) 如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中 這 還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力 開(kāi)拓創(chuàng)新 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 和社會(huì)市場(chǎng)需要 夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制 造系統(tǒng)方向發(fā)展 迄今為止 夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一 刀 具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化 用戶只需要按品種 規(guī)格選用采購(gòu) 而模具和夾具則和產(chǎn) 品息息相關(guān) 產(chǎn)品一有變化就需重新制作 通常是屬于專(zhuān)用性質(zhì)的工具 模具已發(fā) 展成為獨(dú)立的行業(yè) 夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小 行業(yè) 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化 模塊化 組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想 又符 合節(jié)約資源的原則 更適合綠色制造的環(huán)境保護(hù)原理 所以是今后夾具技術(shù)的一 個(gè)重要發(fā)展方向單位 機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置 至于裝夾各種刀具用的裝置 則一般 稱(chēng)為 輔助工具 輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi) 按照機(jī)床 夾具的應(yīng)用范圍 一般可分為通用夾具 專(zhuān)用夾具和可調(diào)整式夾具等 通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具 如車(chē)床上的卡盤(pán) 銑床上的 回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 分度頭 頂尖座等 它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了 具有一定的通用性 可以用 來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整 但是 在實(shí)際 生產(chǎn)中 通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要 或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必 須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn) 或者由于工件的形狀 加工的要求等的不同須專(zhuān) 門(mén)設(shè)計(jì)制造一種專(zhuān)用夾具 以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要 用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的 其功 用主要有下列幾個(gè)方面 1 保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng) 時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分 2 采用專(zhuān)用夾具后 安裝工件和轉(zhuǎn) 換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化 不再需要畫(huà)線和找正 縮短了工序的輔助時(shí)間并 且節(jié)省了畫(huà)線這個(gè)工序 從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 在生產(chǎn)中由于采用了多工件平 行加工的夾具 使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間 相同 采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具 可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí) 進(jìn)行其它工件的裝卸工作 從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合 總之 隨著專(zhuān)用 夾具的采用和進(jìn)一步改善 可以有效地縮短工序時(shí)間 滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要 3 采用專(zhuān)用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 例如在普通車(chē)床上附加鏜模夾具后 便可以代替鏜床工作 裝上專(zhuān)用夾具后可以車(chē)削成型表面等 以充分發(fā)揮通用機(jī) 床的作用 4 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障安全生產(chǎn) 根據(jù)生產(chǎn)需要 采用一些氣動(dòng) 液壓 或其它機(jī)械化 自動(dòng)化程度較高的專(zhuān)用夾具 對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用 加工大型工件時(shí) 例如加工車(chē)床床身上 下兩面上的螺孔 需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工 勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全 采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后 就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 保障生產(chǎn) 安全的目的 4 2 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 工業(yè)設(shè)計(jì)是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物 從英國(guó)莫里斯的 工藝 美術(shù)運(yùn)動(dòng) 到德國(guó)的包豪斯設(shè)計(jì)革命以及美國(guó)的廣泛傳播與推廣 工業(yè)設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)了醞釀 探索 形成 發(fā)展百余年的歷史滄桑 時(shí)至今日 工業(yè)設(shè)計(jì)已成 為一門(mén)獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)學(xué)科 并且有一套完整的研究體系 1980 年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì) ICSID 給工業(yè)作了明確定義 就批 量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言 憑借訓(xùn)練 技術(shù)知識(shí) 經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受 而預(yù)示材料 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 形態(tài) 色彩 表面加工 裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格 叫做工業(yè)設(shè)計(jì) 根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況 工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個(gè)方面 進(jìn)行工作 而且需要工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)包裝 宣傳 展示 市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等問(wèn)題的解決 付出自己的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)評(píng)價(jià)能力時(shí) 這也屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇 材料 結(jié)構(gòu) 工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ) 一方面 技術(shù)制約著設(shè)計(jì) 另一方面 技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì) 從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看 技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ) 還具有其本身的 功能 作用 只要善于應(yīng)用材料的特性 予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形 式和適當(dāng)?shù)募庸すに?就能夠創(chuàng)造出實(shí)用 美觀 經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品 即在產(chǎn)品中發(fā) 揮技術(shù)潛在的 功能 任何設(shè)計(jì)都是時(shí)代的產(chǎn)物 它的不同的面貌 不同的特征反映著不同歷史 時(shí)期的科學(xué)技術(shù)水平 技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo) 新材料 新工藝的出現(xiàn) 必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu) 新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格 材料 加工工藝 結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的 某個(gè)環(huán)節(jié)的變革 便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化 現(xiàn)在 機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn) 機(jī)械加工工 藝以各個(gè)工廠的具體情況不同 其加工的規(guī)程也有很大的不同 突破已往的死 模式 使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程 也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提 高 制定加工工藝雖可按情況合理制定 但也要滿足其基本要求 在保證產(chǎn)品 質(zhì)量的前提下 盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 并在充分利用本工廠 現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上 盡可能采用國(guó)內(nèi) 外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn) 還應(yīng)保證 操作者良好的勞動(dòng)條件 但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工 藝 多半不規(guī)定工步和切削用量 工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定 十分粗略 缺乏 科學(xué)依據(jù) 難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明 目前中 小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占 工件種類(lèi)總數(shù)的 85 左右 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代 以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng) 然而 一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾 具 一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里 約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具 另 一方面 在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中 每隔 3 4 年就要更新 50 80 左右專(zhuān)用夾 具 而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10 20 左右 特別是近年來(lái) 數(shù)控機(jī)床 加工 中心 成組技術(shù) 柔性制造系統(tǒng) FMS 等新加工技術(shù)的應(yīng)用 對(duì)機(jī)床夾具提出 了如下新的要求 1 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn) 以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 降低生產(chǎn)成 本 2 能裝夾一組具有相似性特征的工件 3 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具 4 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具 5 采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置 以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率 6 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化 高效化 精密化和柔性化等 四個(gè)方面 利用更好的夾具 可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 提高加工精度 減少?gòu)U品 可以 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 改善操作的勞動(dòng)條件 因此 夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng) 重要的工藝裝備 一個(gè)好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件 為了讓夾具有 更好的發(fā)展 夾具行業(yè)應(yīng)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)夾具行業(yè)較為行之有效的途徑 參考文獻(xiàn) 1 裘愉 組合機(jī)床 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 2 金振華 組合機(jī)床及其調(diào)整與使用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1990 3 沈延山 生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì) 大連 大連理工大學(xué)出版社 1989 4 上海市大專(zhuān)院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著 機(jī)械制造工藝學(xué) 福建科學(xué) 技術(shù)出版社 1996 5 王華坤 范元?jiǎng)?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 北京 兵器工業(yè)出版社 2000 6 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1998 7 陳日曜 機(jī)械原理 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1992 8 方子良 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 上海 上海交通大學(xué)出版社 2004 9 劉秋生 李忠文 液壓傳動(dòng)與控制 北京 宇航出版社 1994 10 陳于萍 周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 11 東北重型機(jī)械學(xué)院等 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海 上海科技技術(shù)出版社 1979 12 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 聯(lián)合編寫(xiě)組 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1987 13 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) 上下冊(cè) 北京 清華大學(xué)出版社 1989 14 崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 15 黃如林 汪群 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 16 魯屏宇 工程圖學(xué) 17 馮辛安 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) 18 Gell Maurice Materials Science and Engineering 1995 A204 246 251 19 X Chen J W Hutchinson M Y He A G Evans Acta Mater 51 2003 2017 I XX 大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 論 文 閥體的工藝及夾具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指 導(dǎo) 老 師 年 月 日 II 摘 要 閥體零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì) 工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān) 用夾具的設(shè)計(jì)三部分 在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析 了解零件的工藝再設(shè)計(jì) 出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工基準(zhǔn) 設(shè)計(jì)出零件的工藝路線 接著對(duì)零件各個(gè) 工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算 關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量 然后進(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 夾具體與機(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 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 III Abstract Body parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design including machining process design and fixture three In process design should first of all parts for analysis to understand part of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design the process routes of the parts then the parts of each step in the process to the size calculation the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design then the special fixture the fixture for the various components of the design such as the connecting part positioning devices clamping element a guide element fixture and machine tools and other components positioning error calculated by the analysis of fixture jig structure the rationality and the deficiency pay attention to improving and will design in Keywords process process cutting dosage clamping positioning error IV 目 錄 摘 要 II Abstract III 目 錄 IV 第 1 章 序 言 6 第 2 章 零件的分析 7 2 1 零件的形狀 7 2 2 零件的工藝分析 7 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 3 1 確定毛坯的制造形式 9 3 2 基面的選擇 9 3 3 制定工藝路線 9 3 3 1 工藝路線方案一 10 3 3 2 工藝路線方案二 10 3 3 3 工藝方案的比較與分析 11 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 12 3 4 1 機(jī)床選用 12 3 4 2 選擇刀具 13 3 4 3 選擇量具 13 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 13 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 15 第 4 章 加工 10H8 夾具設(shè)計(jì) 28 4 1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明 28 4 2 車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 28 4 3 定位機(jī)構(gòu) 30 4 4 夾緊機(jī)構(gòu) 30 4 5 零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析 31 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 31 V 4 6 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 32 總 結(jié) 34 致 謝 35 參 考 文 獻(xiàn) 36 6 第 1 章 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品 并把它們裝備成機(jī)械 裝備的行業(yè) 機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用 也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提 供裝備 社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品 我們的生活離不開(kāi)制造業(yè) 因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè) 是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支 柱 從某中意義上講 機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué) 技術(shù)水平的重要指標(biāo) 閥體零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī) 械設(shè)計(jì) 機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下 進(jìn)行的一個(gè)全面的考核 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 并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具 保證尺寸證零件的加工質(zhì)量 本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力 因此本次設(shè) 計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng) 涉及知識(shí)面廣 所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念 基本理論 又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要 只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合 才能很好的完成本次 設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)水平有限 其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤 敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正 7 第 2 章 零件的分析 2 1 零件的形狀 題目給的零件是閥體零件 主要作用是起連接作用 零件的實(shí)際形狀如上圖所示 從零件圖上看 該零件是典型的零件 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn) 單 具體尺寸 公差如下圖所示 2 2 零件的工藝分析 由零件圖可知 其材料為 HT200 該材料為灰口鑄鐵 具有較高強(qiáng)度 耐磨性 耐 熱性及減振性 適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件 閥體零件主要加工表面為 1 銑削底面 表面粗糙度 值為 12 5 aRm 2 銑削左端面 表面粗糙度 值 12 5 aRm 3 銑削右端面 表面粗糙度 值 12 5 8 4 銑削吊耳 18H9 及表面粗糙度 值 3 2 5 兩側(cè)面粗糙度 aR值aRm 6 3 12 5 面粗糙度 值 12 5 m aRm 閥體共有兩組加工表面 他們之間有一定的位置要求 現(xiàn)分述如下 1 底面 左端面端面的加工表面 這一組加工表面包括 端面 內(nèi)孔 倒角鉆孔并攻絲 這一部份只有端面有 6 3 的粗糙度要求 其要求并不高 粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求 而鉆工沒(méi)有精 度要求 因此一道工序就可以達(dá)到要求 并不需要擴(kuò)孔 鉸孔等工序 2 右端面的加工表面 這一組加工表面包括 右端面鉆中心孔 其要求也不高 粗車(chē)后半精車(chē)就可以 達(dá)到精度要求 其中 23 32 的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了 9 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本閥體假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬(wàn)臺(tái) 每臺(tái)車(chē)床需要該零件 1 個(gè) 備品率為 19 廢品率 為 0 25 每日工作班次為 2 班 該零件材料為 HT200 考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性 所以選擇鑄鐵鑄造 依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q 100000 件 年 n 1 件 臺(tái) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 備品率 和 廢品率 分 別取 19 和 0 25 代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 2XQn 1 1 238595 件 年 3 1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200 鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形 其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng) 即適用于 不同重量 不同壁厚的鑄件 也適用于不同的金屬 還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件 考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用 分析其在工作過(guò)程中所受載荷 最后選用鑄件 以便使金屬纖維盡量不被切斷 保證零件工作可靠 年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平 而且 零件輪廓尺寸不大 可以采用砂型鑄造 這從提高生產(chǎn)效率 保證加工精度 減少生 產(chǎn)成本上考慮 也是應(yīng)該的 3 2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可以使加工 質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)效率得以提高 否則 不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出 更有 甚者 還會(huì)造成零件大批報(bào)廢 使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)像閥體這樣的零件來(lái)說(shuō) 選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的 對(duì)本零件來(lái) 說(shuō) 如果外圓的端面做基準(zhǔn) 則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱(chēng) 按 照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不加工表面時(shí) 應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn) 若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí) 則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工 表面做為粗基準(zhǔn) 對(duì)于精基準(zhǔn)而言 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí) 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算 這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算 此處不在重復(fù) 3 3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn) 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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以考慮采用萬(wàn)能 10 性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具 并盡量使工序集中來(lái)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 3 3 1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造毛坯 20 熱處理 人工時(shí)效 30 噴漆 噴漆處理 40 銑削 銑底面 注意尺寸 105mm 和表面粗糙度 50 銑削 銑左側(cè)端面 R20 端面 注意尺寸 60mm 和表面粗糙度 60 銑削 以已加工底面定位基準(zhǔn) 銑 30 右端面 70 銑削 以已加工底面定位基準(zhǔn) 壓緊兩側(cè)端面 銑上吊耳叉口 18H9 內(nèi)表面 80 鉆鉸孔 2X 10H8 鉆 2X 10 定位銷(xiāo)孔底孔 9 8 然后鉸孔達(dá)到尺寸 2X 10H8 90 鉆 15 孔 鉆左側(cè)端面孔 15 孔 100 攻絲 G3 8 攻絲左側(cè)端面孔 G3 8 110 鉆 10H8 孔 鉆上端面孔 10H8 孔 120 鉆 20 孔 鉆上端面孔 20 孔 130 攻絲 M24X2 攻絲 M24X2 140 鉆 15 孔 鉆右側(cè)端面孔 15 孔 150 攻絲 G3 8 攻絲右側(cè)端面孔 G3 8 160 鉆 23 孔 鉆底面孔 23 孔 170 鉆 32 孔 鉆底面孔 32 孔 180 攻絲 M36X2 攻絲 M36X2 190 去毛刺 鉗工去毛刺 200 終檢 按圖樣要求檢驗(yàn) 210 入庫(kù) 入庫(kù) 3 3 2 工藝路線方案二 10 鑄造 20 熱處理 30 噴漆 40 銑削底面 銑床加工 11 50 銑削左端面 銑床加工 60 銑削右端面 銑床加工 70 銑削吊耳 18H9 銑床加工 工序卡中分粗銑 半精銑 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 6 3 80 鏜孔 23 32 并倒角 C2 6140 車(chē)床加工 工序卡中分粗鏜 半精 鏜 精鏜 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 0 8 90 鉆孔 10H8 100 鏜孔 10H8 20 并倒角 110 鉆孔 15 左端面 120 鏜孔 15 并倒角 左端面 130 鉆孔 15 右端面 140 鏜孔 15 并倒角 右端面 150 攻螺紋 G3 8 左端面 160 攻螺紋 G3 8 右端面 170 攻螺紋 M24 2 180 攻螺紋 M36 2 190 鉆孔 2 10H8 用鉆床加工 200 鉸孔 2 10H8 用鉆床加工 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 6 3 210 終檢 220 入庫(kù) 3 3 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于 方案一的定位和裝夾等都比較方便 但是要更換多臺(tái)設(shè) 備 加工過(guò)程比較繁瑣 而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證 方案二減少了裝夾次 數(shù) 但是要及時(shí)更換刀具 因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工 鏜 鉆孔等等 需要 換上相應(yīng)的刀具 而且在磨削過(guò)程有一定難度 要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具 因此綜合兩個(gè)工藝 方案 取優(yōu)棄劣 具體工藝過(guò)程如下 10 鑄造 20 熱處理 30 噴漆 40 銑削底面 銑床加工 12 50 銑削左端面 銑床加工 60 銑削右端面 銑床加工 70 銑削吊耳 18H9 銑床加工 工序卡中分粗銑 半精銑 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 6 3 80 鏜孔 23 32 并倒角 C2 6140 車(chē)床加工 工序卡中分粗鏜 半精 鏜 精鏜 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 0 8 90 鉆孔 10H8 100 鏜孔 10H8 20 并倒角 110 鉆孔 15 左端面 120 鏜孔 15 并倒角 左端面 130 鉆孔 15 右端面 140 鏜孔 15 并倒角 右端面 150 攻螺紋 G3 8 左端面 160 攻螺紋 G3 8 右端面 170 攻螺紋 M24 2 180 攻螺紋 M36 2 190 鉆孔 2 10H8 用鉆床加工 200 鉸孔 2 10H8 用鉆床加工 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 6 3 210 終檢 220 入庫(kù) 3 4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 3 4 1 機(jī)床選用 工序 70 180 都用 6140 車(chē)床加工 各工序的工步數(shù)不多 成批量生產(chǎn) 故選 用臥式車(chē)床就能滿足要求 本零件外輪廓尺寸不大 精度要求屬于中等要求 選用最 常用的 CA6140 型臥式車(chē)床 參考根據(jù) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 7 工序 190 200 是鉆孔 選用 Z525 搖臂鉆床 工序 40 70 是銑削加工 這兩個(gè)面的要求精度不高 從經(jīng)濟(jì)角度看 采用 X52K 銑 床 13 3 4 2 選擇刀具 在車(chē)床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀 加工刀具選用 YG6 類(lèi)硬質(zhì) 合金車(chē)刀 它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵 冷硬鑄鐵 高溫合金的精加工和半精加工 為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性 可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀 GB5343 1 85 GB5343 2 85 鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆 參考 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 主編 孟少農(nóng) 第二卷 表 10 21 47 及表 10 2 53 可得到所有參數(shù) 3 4 3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn) 一般均采用通常量具 選擇量具的方法有兩種 一是按計(jì) 量器具的不確定度選擇 二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇 采用其中的一種方 法即可 3 5 機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 閥體 零件材料為 HT200 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 以后簡(jiǎn)稱(chēng) 工藝手冊(cè) 表 2 2 17 各種鑄鐵的性能比較 灰口鑄鐵的硬度 HB 為 143 269 表 2 2 23 灰口鑄 鐵的物理性能 HT200 密度 7 2 7 3 計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 3cmg kg 表 3 1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì) 同類(lèi)零件的年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類(lèi)別 重型 零件重 2000kg 中型 零件重 100 2000kg 輕型 零件重 100kg 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5 100 10 200 100 500 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù) 該零件的月工序數(shù)不低于 30 50 毛坯重量 2 120 250 6 04 0 頂 側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量 工序尺寸及 毛坯尺寸 15 3 6 確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量一般包括切削深度 進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng) 確定方法是先是確定切削深 度 進(jìn)給量 再確定切削速度 現(xiàn)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 第三版 艾興 肖詩(shī)綱 編 1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版 確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 號(hào) 與 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 的表區(qū)別 工序 10 無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 20 無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 30 無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 40 銑削底面 機(jī)床 立式銑床 X52K 已知工件材料為 HT200 選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d 60mm 齒數(shù) z 10 根據(jù)資 料選擇銑刀的基本形狀 r 10 a 12 45 n0 1 確定每齒進(jìn)給量 f Z 16 根據(jù)資料所知 X52K 立式臥式銑床的功率為 7 5kw 工藝系統(tǒng)剛性為中等 查得每齒進(jìn)給量 f 0 16 0 24mm z 現(xiàn)取 f 0 16mm z Z Z 2 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知 銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1 5mm 銑刀直徑 d 60mm 耐用度 T 180min 3 確定切削速度 根據(jù)資料所知 依據(jù)銑刀直徑 d 60mm 齒數(shù) z 10 銑削寬度 a 2 5mm 銑e 削深度 a 50mm 耐用度 T 180min 時(shí)查取P Vc 98mm s n 439r min V f 490mm s 根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取 n c 300r min Vfc 475mm s 則實(shí)際切削 Vc 10cnd Vc 56 52m min364 實(shí)際進(jìn)給量 f zcnvf f 0 16mm zzc103475 4 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知 銑削時(shí)的功率 單位 kw 為 當(dāng) f 0 16mm z a 50mm ZP a 2 5mm Vf 490mm s 時(shí)由切削功率的修正系數(shù) k 1 則 P e mpcc 3 5kw P 0 8 kw ct 根據(jù) X52K 型立式銑床說(shuō)明書(shū)可知 機(jī)床主軸主電動(dòng)機(jī)允許的功率 P cm P Pcmt P 7 5 0 8 6 P 3 5kwc 因此機(jī)床功率能滿足要求 基本時(shí)間 17 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為 t mzcfnl 2 t 4 6min16 03 5 工序 50 銑削左端面 銑床加工 本工序?yàn)殂娮蠖嗣?選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d 50mm 齒數(shù) z 8 1 確定每齒進(jìn)給量 f Z 根據(jù)資料所知 查得每齒進(jìn)給量 f 0 20 0 30mm z 現(xiàn)取 f 0 20mm z Z Z 2 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知 銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0 80mm 耐用度 T 180min 3 確定切削速度和每齒進(jìn)給量 f zc 根據(jù)資料所知 依據(jù)上述參數(shù) 查取 Vc 73mm s n 350r min V f 390mm s 根據(jù) X52K 型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取 n c 150r min Vfc 350mm s 則實(shí)際切削 Vc 10cnd Vc 23 55m min54 3 實(shí)際進(jìn)給量 f zcnvf f 0 23mm zzc1053 4 校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)上道工序校驗(yàn)的方法 根據(jù)資料所知 切削功率的修正系數(shù) k 1 則mpc P 2 3kw P 0 8 kw P 7 5 可知機(jī)床功率能夠滿足要求 cctcm 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為 t mzcfnl 2 18 t 4 3 minm20 15 3 工序 60 銑削右端面 銑床加工 切削用量 銑削右端面 所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為 d 60mm 齒數(shù) z 8 其他與上道工序類(lèi) 似 1 確定每次進(jìn)給量 f Z 根據(jù)資料 查得每齒進(jìn)給量 fz 0 20 0 30mm z 現(xiàn)取 fz 0 20mm z 2 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料 銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0 8mm 耐用度 T 180min 3 確定切削速度和每齒進(jìn)給量 f zc 根據(jù)資料所知 依據(jù)上述參數(shù) 查取 Vc 85mm s n 425r min V f 438mm s 根據(jù) X52K 型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取 n c 250r min Vfc 400mm s 則實(shí)際切削 Vc 10cnd Vc 47 1m min2564 3 實(shí)際進(jìn)給量 f zcnvf f 0 2mm zzc82504 4 校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)資料所知 根據(jù)以上參數(shù)可知 切削功率的修正系數(shù) k 1 則 P mpcc 2 5kw P 0 8 kw P 7 5 依據(jù)上述校驗(yàn)方法可知機(jī)床功率能滿足要求 ctcm 基本時(shí)間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為 19 t mzcfnl 2 t 5 8 min0 5 63 工序 70 銑削吊耳 18H9 銑床加工 工序卡中分粗銑 半精銑 因?yàn)榇植诙冗_(dá) 6 3 機(jī)床 雙立軸圓工作臺(tái)銑床 KX52 刀具 錯(cuò)齒三面刃銑刀 粗銑 18H9 槽 切削深度 pa9m 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 查得 進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 表2 476 0 6 famz 查得切削速度 302 inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 102 1 in3 45rd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 取 7 實(shí)際切削速度 v 0 5 106nms 進(jìn)給量 fV 8 1 3ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 8 infVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸可知 l 20lm 刀具切入長(zhǎng)度 1 0 5 lD 63mm 刀具切出長(zhǎng)度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt120631 05min8jmlf 精銑 18H9 槽 切削深度 pa 0 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 查得 進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 1 表2476 0 8 faz 查得切削速度 302 3 inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 20 102345 8 min 160Vnrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 74 取 7 實(shí)際切削速度 v 0 ns 進(jìn)給量 fV0 824 5 61 39ffaZ 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m8 minfVs 被切削層長(zhǎng)度 由毛坯尺寸可知 l 0l 刀具切入長(zhǎng)度 1 0 5 2 lD 81mm 刀具切出長(zhǎng)度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt12081 23min 6jmlf 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 125 ijjtt 工序 80 鏜孔 23 32 并倒角 C2 6140 車(chē)床加工 工序卡中分粗鏜 半精鏜 精鏜 刀具 硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀 確定背吃刀量 pa 5 1單 邊 余 量bZm 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 3 14 可查得 f 0 3 1 0mm r 按進(jìn)給量 選擇 f 0 74mm r 確定切削速度 v 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 3 14 可查得 40 80m min 選擇cv min 65vc min 01 85610min 10rrdvnws 按轉(zhuǎn)速 選擇 所以實(shí)際切削速度 v i 2rw in 2 710vw 21 工額定時(shí)的計(jì)算 jT min39 01274 0521 ifnlwj 式中 3mm 5mm ml50 1l2l 0 74mm r 1 f i 0r 本工序?yàn)榫M 已知加工材料為球墨鑄鐵 鑄件 機(jī)床為 T68 型臥式鏜床 工件 裝在組合夾具中 刀具 硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀 1 確定背吃刀量 pa m9 0218 2 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 3 14 可查得 f 0 2 0 8mm r 按進(jìn)給量 選擇 f 0 52mm r 3 確定切削速度 v 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 3 14 可查得 60 100m min 選擇cv 85m min cv min 41 298510rdvnwcs 按 T68 機(jī)床的轉(zhuǎn)速 選擇 250r min 所以實(shí)際切削速度 v in 63 92105vw 4 工額定時(shí)的計(jì)算 jT mi45 0125 21 ifnlwj 式中 50mm 3mm 5mm l1l2l 0 74mm r 250r min 1 f i 工序 90 鉆孔 10H8 工序 100 鏜孔 10H8 20 并倒角 切削用量 22 本工序?yàn)殂@ 鏜孔 10mm 的孔 鉸刀選用 9 95 的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀 r0 0 a0 8 kr 5 鉸孔擴(kuò)削用量 1 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)參考文獻(xiàn)三表 10 4 7 查出 f 表 0 65 1 4 按該表注釋取較小進(jìn)給量 按 Z525 機(jī)床說(shuō)明書(shū) 取 f 0 72 2 確定切削速度 v 和轉(zhuǎn)速 n 根據(jù)表 10 4 39 取 V 表 14 2 切削速度的修正系數(shù)可按表 10 4 10 查出 kmv 1 15 83 9204pra 故 K 0 87qpv 故 V 14 2 0 87 1 12 35m min表 N 01 12 3548 6 minvrd 表 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇 n 275r min 這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度 V 為 V 0 8713 5 i1n 工序 110 鉆孔 15 左端面 本工序?yàn)殂@孔 15 左端面 已知加工材料為灰鑄鐵 鑄件 機(jī)床為 CA6140 車(chē) 床 工件裝在組合夾具中 刀具 高速鋼鉆頭 1 確定背吃刀量 pa m5 7 2 確定進(jìn)給量 f 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 2 32 可查得 f 1 0 1 2mm r 按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量 選擇 f 1 0mm r 3 確定切削速度 v 根據(jù) 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 第 2 版 表 3 2 34 可查得 20 30m min 選擇cv 25m min cv min 04 321510rdvnwcs 23 按 Z525 機(jī)床的轉(zhuǎn)速 選擇 所以實(shí)際切削速度 v min 315rnw in 53 240dv 4 工額定時(shí)的計(jì)算 jT i1 035 121 ifnlwj 式中 30mm 取 3mm 1 4mm 取 3mm l 1 rctgKdDl l2l2l 1 0mm r 315r min 1 f i 工序 120 鏜孔 15 并倒角 左端面 的切削用量 工序 140 鏜孔 15 并倒角 右端面 的切削用量 所選用的刀具為 YG6X 硬質(zhì)合金圓形鏜刀 主偏角為 K 45 直徑為 15mm 的圓形V0 鏜刀 其耐用度為 60 Tmin 確定切削深度 a p25 根據(jù)表 1 5 當(dāng)半精鏜鑄料 鏜刀直徑為 a 鏜刀伸出長(zhǎng)度 m16p2 時(shí) 進(jìn)給量為 m80rf1 0 確定切削速度 按表 1 27 的計(jì)算公式確定 V 3 16 式中 C 189 8 m 0 2 X 0 15 Y 0 20 v vvmin60 T V 124 6 in 選擇 C620 1 機(jī)床轉(zhuǎn)速 n n 1200 20minrsr 實(shí)際切削速度為 v 2 08 svyxpKfaTCMi13045 6210r 24 確定基本時(shí)間 確定半精鏜孔的基本時(shí)間 50s 工序 130 確定鉆孔 15 右端面 切削用量 本工序采用計(jì)算法 表 3 5 高速鋼麻花鉆的類(lèi)型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類(lèi)型 直徑范圍 mm 用途 GB1436 85 直柄麻花鉆 2 0 20 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1437 85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1 0 31 5 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1438 85 錐柄麻花鉆 3 0 100 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1439 85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5 0 50 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 選用 CA6140 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 查 機(jī) 表 2 4 37 鉆頭 的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得 耐用度為 4500 表 10 2 5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選 擇錐柄長(zhǎng) 則螺旋角 30 鋒交 2 118 后角 a 10 橫刃斜角 0 0f0 50 L 197mm l 116mm 01 表 3 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度 摘自 GB6137 85 mm 直柄麻花鉆直徑范圍 l l1 11 80 13 20 151 101 表 3 7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值 根據(jù) GB6137 85 d mm 2 f 8 6 18 00 30 118 12 40 60 表 3 8 鉆頭 擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 1 后刀面最大磨損限度 mm 鉆頭 刀具材料 加工材料 直徑 d0 mm 25 20 高速鋼 鑄鐵 0 5 0 8 2 單刃加工刀具耐用度 T min 刀具直徑 d0 mm 刀具類(lèi)型 加工材料 刀具材料 11 20 鉆頭 鉆孔及擴(kuò) 孔 鑄鐵 銅合金及 合金 高速鋼 60 鉆頭后刀面最大磨損限度為 0 5 0 8mm 刀具耐用度 T 60 min 確定進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 第二卷表 10 4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量 為 f 0 25 0 65 根據(jù)表 4 13 中可知 進(jìn)給量取 f 0 60 zm rm 確定切削速度 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 17 高速鋼鉆頭在灰口鑄鐵 190HBS 上鉆孔的切削速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 參考 機(jī)械加工in 工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù) K 1 0 R 0 85 mvtv V 12 10 32 3 85 0 min 17 則 131 3 nir 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 minr 則實(shí)際切削速度 11 8v實(shí) 確定切削時(shí)間 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 43 鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算 公式 T 3 ifn llw1 19 其中 l l 5 l 2 3f2mdRKcot wm1m 則 t 9 13 s 確定鉆孔的切削用量 23 1 0dn 054 3 6 0573 26 鉆孔選用機(jī)床為 Z525 搖臂機(jī)床 刀具選用 GB1436 85 直柄短麻花鉆 機(jī)械加工工 藝手冊(cè) 第 2 卷 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第 2 卷表 10 4 2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進(jìn)給m 量為 0 20 0 35 rm 則取 rf30 確定切削速度 根據(jù) 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 第 2 卷表 10 4 9 切削速度計(jì)算公式為 3 minkfaTdcvvyxpmzv 20 查得參數(shù)為 刀具耐用度 T 3515 0 0 25 1 8 zcvvvv min 則 1 65 0125 0 2 337 in 所以 72n4 6mir 選取 i120 所以實(shí)際切削速度為 2 64 7 3 vin 確定切削時(shí)間 一個(gè)孔 t s20 8 工序 190 200 鉆 鉸 2 10H8 孔兩端倒角 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3 表 4 3 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭 鉆孔 4 10mm 鉆孔 4 10mm 時(shí)先采取的是鉆 9 8mm 孔 再鉸孔到 10 所以 9 8Dm 切削深度 pa 9m 進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 38 取 f rmf 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 in31vrd 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 31 取 0n 所以實(shí)際切削速度 v 186 5 dms 切削工時(shí) 27 被切削層長(zhǎng)度 l42m 刀具切入長(zhǎng)度 1 17 205 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 2 鉸孔 10 刀具 根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3 表 4 3 54 選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀 切削深度 且 pa0 15m 10D 進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 58 取 f rmf 0 2 rf 0 2 切削速度 參照參考文獻(xiàn) 3 表 2 4 60 取 V sV3 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 3265 7 in14rD 按照參考文獻(xiàn) 3 表 3 1 31 取 mn 實(shí)際切削速度 v 0 63 0s 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l42 刀具切入長(zhǎng)度 10019 7 20 9rDdlctgkctgm 刀具切出長(zhǎng)度 取2lm4 l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 3jt 09 7in315jLnf 該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是 jt 2016 70 48minj 28 第 4 章 加工 10H8 夾具設(shè)計(jì) 4 1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明 車(chē)床夾具主要用于加工鉆孔 10H8 夾具 因而車(chē)床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表 面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸 1 安裝在車(chē)床主軸上的夾具 這類(lèi)夾具很多 有通用的三爪卡盤(pán) 四爪卡盤(pán) 花盤(pán) 頂尖等 還有自行設(shè)計(jì)的心軸 專(zhuān)用夾具通?？煞譃樾妮S式 夾頭式 卡盤(pán)式 角鐵式和花盤(pán)式 這類(lèi)夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn) 刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 定心式車(chē)床夾具 在定心式車(chē)床夾具上 工件常以孔或外圓定位 夾具采用定心 夾緊機(jī)構(gòu) 角鐵式車(chē)床夾具 在車(chē)床上加工殼體 支座 杠桿 接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí) 由于零件形狀較復(fù)雜 難以裝夾在通用卡盤(pán)上 因而須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具 這種夾具的夾 具體呈角鐵狀 故稱(chēng)其為角鐵式車(chē)床夾具 花盤(pán)式車(chē)床夾具 這類(lèi)夾具的夾具體稱(chēng)花盤(pán) 上面開(kāi)有若干個(gè) T 形槽 安裝定位 元件 夾緊元件和分度元件等輔助元件 可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔 這類(lèi)夾 具不對(duì)稱(chēng) 要注意平衡 2 安裝在托板上的夾具 某些重型 畸形工件 常常將夾具安裝在托板上 刀 具則安裝在車(chē)床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 由于后一類(lèi)夾具應(yīng)用很少 屬于機(jī)床改裝范疇 而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安 裝在車(chē)床主軸上的專(zhuān)用夾具 所以零件在車(chē)床上加工用專(zhuān)用夾具 4 2 車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1 定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí) 要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合 夾具上定位裝 置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn) 當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí) 則應(yīng)以?shī)A具的 回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置 工件的夾緊應(yīng)可靠 由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn) 故在加工過(guò)程 29 中工件除受切削力矩的作用外 整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用 轉(zhuǎn)速越高離 心力越大 這些力不僅降低夾緊力 同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng) 因此 夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足 夠的夾緊力 自鎖性能好 以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故 對(duì)于角鐵式夾 具 夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形 2 夾具與機(jī)床主軸的連接 車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響 因此 要求夾 具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車(chē)床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差 心軸類(lèi)車(chē)床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接 用螺桿拉緊 有的心軸則 以中心孔與車(chē)床前 后頂尖安裝使用 根據(jù)徑向尺寸的大小 其它專(zhuān)用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式 1 對(duì)于徑向尺寸 D 140mm 或 D 2 3 d 的小型夾具 一般用錐柄安裝在車(chē)床主 軸的錐孔中 并用螺桿拉緊 如圖 1 a 所示 這種連接方式定心精度較高 2 對(duì)于徑向尺寸較大的夾具 一般用過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸軸頸連接 過(guò)渡盤(pán)與主軸 配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu) 圖 1 b 所示的過(guò)渡盤(pán) 其上有一個(gè)定位圓孔按 H7 h6 或 H7 js6 與主軸軸頸相配合 并用螺紋和主軸連接 為防止停車(chē)和倒車(chē)時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi) 可用壓板將過(guò)渡 盤(pán)壓在主軸上 專(zhuān)用夾具則以其定位止口按 H7 h6 或 H7 js6 裝配在過(guò)渡盤(pán)的凸緣上 用螺釘緊固 這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響 為了提高定心精度 可按 找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度 對(duì)于車(chē)床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu) 如圖 1 c 所示 過(guò)渡盤(pán)在其長(zhǎng)錐面 上配合定心 用活套在主軸上的螺母鎖緊 由鍵傳遞扭矩 這種安裝方式的定心精度 較高 但端面要求緊貼 制造上較困難 圖 1 d 所示是以主軸前端短錐面與過(guò)渡盤(pán)連接的方式 過(guò)渡盤(pán)推入主軸后 其端 面與主軸端面只允許有 0 05 0 1mm 的間隙 用螺釘均勻擰緊后 即可保證端面與錐 面全部接觸 以使定心準(zhǔn)確 剛度好 30 圖 1 車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接 過(guò)渡盤(pán)常作為車(chē)床附件備用 設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤(pán)凸緣確定專(zhuān)用夾具體的止口 尺寸 過(guò)渡盤(pán)的材料通常為鑄鐵 各種車(chē)床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸 可查閱有關(guān)手冊(cè) 4 3 定位機(jī)構(gòu) 由零件圖分析加工要求 必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸 得出 夾具必須限制 工件的六個(gè)自由度 才可以達(dá)到加工要求 先設(shè)計(jì)夾具模型如下 選擇定位元件為 支承板 支撐釘 定位銷(xiāo) 上下蓋板 支撐板限制了 X Y Z 方向 的移動(dòng)自由度 X Y 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 支撐釘限制了 Z 方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度 可見(jiàn) 定 位方案選擇合理 4 4 夾緊機(jī)構(gòu) 選擇工件的夾緊方案 夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn) 夾得勞 夾得快 選擇夾緊 機(jī)構(gòu)時(shí) 要合理確定夾緊力的三要素 大小 方向 作用點(diǎn) 夾緊裝置的基本要求如 下 1 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 2 夾緊力要適當(dāng) 既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng) 不轉(zhuǎn)動(dòng) 不震動(dòng) 又不因 夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷 變形 3 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全 方便 迅速 省力 4 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單 制造 維修要方便 分析零件加工要素的性質(zhì) 確定夾緊動(dòng)力源類(lèi)型為手動(dòng)夾緊 夾緊裝置為壓板 壓 緊力來(lái)源為螺旋力 夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見(jiàn)夾具裝配圖和零件圖 31 4 5 零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析 工件在車(chē)床夾具上加工時(shí) 加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 夾具D 誤差 夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響 J A G 如夾具圖所示 在夾具上加工時(shí) 尺寸的加工誤差的影響因素如下所述 1 定位誤差 D 由于底面既是工序基準(zhǔn) 又是定位基準(zhǔn) 基準(zhǔn)不重合誤差 為零 工件在夾具上B 定位時(shí) 定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的 基準(zhǔn)位移誤差 為零 因此 尺寸的定位誤Y 差 等于零 D 2 夾具誤差 J 夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差 以及限位基面相對(duì)安裝基面 C 的平行 度誤差是 0 01 3 安裝誤差 A 因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合 夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì) 4 加工方法誤差 G 如車(chē)床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差 主軸的徑向跳動(dòng) 車(chē)床溜 板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等 它的大小取決于機(jī)床的制造精度 夾具 的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素 一般取 3 0 05 3 0 017mmG K 零件的車(chē)床夾具總加工誤差是 2A2JDG 062 17 0 精度儲(chǔ)備 238 6 5 0 CJ 故此方案可行 4 6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 1 應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 32 夾具體上的重要表面 如安裝定位元件的表面 安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉?及夾具體的安裝基面 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?度 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定 鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理 焊接和鍛造夾具體要 進(jìn)行退火處理 2 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力 切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和 振動(dòng) 夾具體應(yīng)有足夠的壁厚 剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋 3 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 而且各表面間的相互位置精度要求高 因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)做到裝卸工件方便 夾具維修方便 在滿足剛度和 強(qiáng)度的前提下 應(yīng)盡量能減輕重量 縮小體積 力求簡(jiǎn)單 4 應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過(guò)程中 切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周?chē)?如不及時(shí)排除 切削熱量 的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度 切屑的拋甩可能纏繞定位元件 也會(huì)破壞定位精度 甚至發(fā)生安全事故 因此 對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況 可適當(dāng)加大定位元 件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間 對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情 況 一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽 5 在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或 配合實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí) 夾具的重心應(yīng)盡量低 支承面積應(yīng)足夠 大 安裝基面應(yīng)有較高的配合精度 保證安裝穩(wěn)定可靠 夾具底部一般應(yīng)中空 大型 夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸 然后繪制夾具總圖 詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖 4 6 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明 1 夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊 輕便 懸臂尺寸要短 重心盡可能靠近主軸 2 當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí) 將產(chǎn)生較大的離 心力和振動(dòng) 影響工件的加工質(zhì)量 刀具的壽命 機(jī)床的精度和安全生產(chǎn) 特別是在 轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大 因此 對(duì)于重量不對(duì)稱(chēng)的夾具 要有平衡要求 平衡的 33 方法有兩種 設(shè)置平衡塊或加工減重孔 在工廠實(shí)際生產(chǎn)中 常用適配的方法進(jìn)行夾 具的平衡工作 3 為了保證安全 夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外 因此 還 應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題 必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩 34 總 結(jié) 課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了 時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的 通過(guò)這次的 設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論和實(shí)踐相結(jié) 合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì) 使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng) 使我們更好的利用圖書(shū)館的資料 更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的 還應(yīng)該更好的做到 理論和實(shí)踐的結(jié)合 因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使我們學(xué)到了很多 也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì) 它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵 一步 35 致 謝 這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小 為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ) 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí) 數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊 由于經(jīng) 驗(yàn)不足 在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題 不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出 寶貴的意見(jiàn) 在我遇到難題時(shí)給我指明了方向 最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì) 這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得 與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的 在此 我衷心感 謝我的指導(dǎo)老師 特別是每次都放下他的休息時(shí)間 耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些 難題 她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神 精益求精的工作作風(fēng) 深深地感染和激 勵(lì)著我 從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成 他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 多少個(gè)日日夜夜 他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo) 同時(shí)還在思想 生活上給我以無(wú) 微不至的關(guān)懷 除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外 他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也 是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣 并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作 在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng) 摯的謝意和崇高的敬意 36 參 考 文 獻(xiàn) 1 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手 冊(cè) M 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1980 2 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社 1995 3 李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 1991 4 李洪 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京出版社 1996 5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2544 6 黃如林 劉新佳 汪群 切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 2544 7 余光國(guó) 馬俊 張興發(fā) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 重慶 重慶大學(xué)出版社 1995 8 周永強(qiáng) 高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) M 北京 中國(guó)建材工業(yè)出版社 2542 9 劉文劍 曹天河 趙維 夾具工程師手冊(cè) M 哈爾濱 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 1987 10 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2542 11 東北重型機(jī)械學(xué)院 洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院 長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手 冊(cè) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1984 12 李慶壽 機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè) M 銀州 寧夏人民出版社 1991 13 廖念釗 莫雨松 李碩根 互換性與技術(shù)測(cè)量 M 中國(guó)計(jì)量出版社 2540 9 19 14 王光斗 王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2540 15 樂(lè)兌謙 金屬切削刀具 機(jī)械工業(yè)出版社 2545 4 17