連桿螺釘說明書

- 1 - 課程設(shè)計說明書 題目： 連桿螺釘工藝及其夾具設(shè)計 專 業(yè)： 機械制造與設(shè)計及其自動化 班 級： 機制 班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： - 2 - 目 錄 一 .零件的分析 1.零件的作用 1 2.零件的工藝分析 1 二 .工藝規(guī)程設(shè)計 1 1.確定毛坯的制造形式 1 2.基準(zhǔn)的選擇 1 3.工藝路 線的制定 2 4.機械加工余量的確定 3 5.加工余量的確定 4 6.確定切削用量及基本工時 20 三 .夾具設(shè)計 21 四 .設(shè)計體會 23 五 .參考資料 24 六 .致謝 24 - 3 - 一 零件的分析 零件的工藝分析 : 連接螺釘 共有 3 組加工表面，它們之間有一定的位置要求，具體分述如下： 1.以 45和 34 為中心的加工表面。這一組加工表面包括： 所有外圓及倒角、退刀槽、 兩端面 。 2.以 45為中心的加工表面。 主要 包括： 45上的 削邊 。 3. M30 2-6g加工表面。主要包括： 2- 6 孔。 這 3 組加工表面之間有著一定的位置要求，具體如下： 45 外圓 側(cè)面 與 34 有垂直度要求跳動 0.015mm， M30 2-6g 螺紋與 34跳 動公差為 0.04mm； 34 圓度與圓柱度 公差為 008mm 由以上分析可知，對于這 3 組加工表面而言， 可以先加工其中一組表面，然后再加工其他兩組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 二 .工藝規(guī)程設(shè)計 (一 ).確定毛坯的制造形式 根據(jù)零件的工作情況，零件的材料為 40Cr， 要承受較大的循環(huán)載荷、沖擊載荷等，所以毛坯形式采用鍛件，其晶粒細小，較均勻、致密，可以保證零件的工作可靠，由于零件為中批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故采用模鍛成型。 (二 ).基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇。由于該零件為普通的軸類零件，故選外圓為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇，選軸前端的圓錐孔和后端孔倒角作為精基準(zhǔn)。 (三 ).工藝路線的制訂 制定 工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)使零件的幾何形狀精度 、 尺寸精度 、 位置精度等技術(shù)要求得到保證。 在生產(chǎn) 綱領(lǐng) 成批生產(chǎn)的條件下， 可以考慮采用通用機床和專用夾具盡量使工序集中而提高生產(chǎn)率，除此還應(yīng)考慮，經(jīng)濟效果使成本最低。 - 4 - 1. 工藝路線方案一： 工序一： 下料 工序二： 鍛造 工序 三 ： 熱處理 （正火） 工序 四 ： 車端面，鉆中心孔 工序 五 ： 半精 車 45、 30、 34外圓 及其倒角 工序 六 ： 銑前 端 42的平臺達到 圖紙要求 工序 七 ： 鉆 2-6 孔 工序 八 ： 精車 34外圓 工序 九 ： 粗磨外圓 34 工序 十 ： 車螺紋 M30 工序 十一 ： 精磨外圓 34 至圖紙要求 工序 十二 ： 鉗工 工序十 三 ：檢驗 2. 工藝方案路線二 工序一： 下料 工序二： 鍛造 工序三：熱處理 （正火） 工序四： 車平面，車兩端中心孔 工序 五 ： 粗車兩端外圓 工序 六 ：熱處理（調(diào)質(zhì)） 工序 七 ： 車兩端工藝凸臺 及半其外圓 工序 八 ： 半精車各外圓 工序 九 ：車螺紋 M30 工序 十 ： 精磨 34外圓 工序 十 一 ： 銑 45端 尺寸 42的平臺達到 圖紙要求 工序 十 二 ： 鉆 2-6 孔 工序 十 三 ： 銑去兩端工藝凸臺 工序 十 四 ：鉗工 ，去除銳 邊毛剌 工序十 五 ：檢驗 - 5 - 經(jīng)分析比較， 方案 一比 方案 二多增加了一道工序熱處理， 并且增加了工藝零件兩端的凸臺， 方案 二 更容易 保證零件圖的尺寸要求 ，故采用方案二 。 (四 ).機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 該零件的材料為 40Cr，硬度為 HB220-250， 生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)， 采用在鍛錘上合模模鍛生成毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，用查表法分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。 為簡化模鍛毛坯的外形，取直徑為 30 的各段 的毛坯尺寸與 34 相同。 1.毛坯直徑的確定，查機械制造工藝手冊 以下簡稱工藝手冊表 1-27 名義直徑（ mm） 表面加工方法 直徑余量（ mm） 45 粗車 2.6 半精車 0.5 精車 0.3 34 粗車 2.2 半精車 0.45 精車 0.3 粗磨 0.1 精磨 0.06 毛坯直徑的確定： 工件直徑 45，公差為 0.015，機械加工總余量為： 2(2.6+0.5+0.3) 23.4 毛坯尺寸為 51.8mm。 工件直徑 34，公差 0.013，機械加工總余量： 2(2.2+0.45+0.3+0.1+0.06) 23.11 毛坯尺寸為 40.22mm - 6 - 取毛坯直徑為 52mm， 41mm。 2.毛坯長 度 L的確定：查 工藝手冊 表 (1-52)可知 45 的長度方向的加工余量為 2.0 mm L1=17 mm 34 及以后的外圓長度方向的加工余量為 3.25 mm L2 178.25 總長 L 17 +178.25 =195.25 mm，根據(jù)工藝需要兩端增加 7mm 的加工藝凸臺，因此毛坯總長度為 210m 模鍛斜度為 7 。查（工藝手冊表 1-51） 3.毛坯過渡圓角的確定查（工藝手冊表 1-51） 取 L1段過渡到 L2段的毛坯圓角半徑 R 5mm 毛坯的內(nèi)圓角半徑取 R 5mm，外圓角半徑取 2mm。 （ 五 ） .確定切削用量及基本工時 車端面，鉆中心孔，粗車各外圓 工序 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示切削用量手冊的車削用量選擇） 1. 車端面 （ 1） .加工條件 工作材料： 40Cr鋼正火， b 0.735GPa，模鍛。 加工要求：車兩端面，打中心孔，粗車各外圓表面 機床： C620-1臥式車床 刀具：刀片材料 YT15 ， 刀桿尺寸 1625mm Kr 90, r 0 10, 。 12, s 0,r 1.0mm. （ 2） .計算切削用量 a.粗車 45端面，用計算法 切削深度：加工總余量 2.0mm， 留余量 0.5mm，單邊余量 0.75mm，一次走刀， ap 0.75mm 進給量：根據(jù)表 4選 f 0.6-0.9mm/r。 按 C620-1機床說明書選 f=0.52mm/r表 26 計算切削速度：見表 21 - 7 - 根據(jù)表 10，車刀耐用度 t 60min V（ 1-mT ma pxvf yv） Kv 式中 Cv=242， xv 0.15， yv 0.35， m 0.20 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.24（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） v=（ 242/601-0.23600 0.20.75 0.150.52 0.35） 0.871.00.81 0.81.01.24 1.623m/s 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： ns 1000v/dw 10001.623/(3.14 45) 5.38r/s（ 323r/min） 按 C620-1 機床說明書（表 26），與 323r/min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 305r/min 及 370r/min，現(xiàn)選 nw 370r/min，所以實際切削速度 V nWdw/1000 370963.14/1000 111.53r/min（ 1.86r/s） 切削工時工藝手冊表 7-1： T 左 L l1 l2/nf 式中 L 96/2 48， l1 4， l2 0 T 左 48+4+0/0.52370 0.27min（ 16.2s） T 右 L l1 l2/nf ， 式中 L 96-72/2 12， l1 4， l2 0 T 右 12+4+0/0.52370 0.083min（ 5s） b.車 30端 面： 切削深度： 加工總余量 3.25mm，留余量 0.5mm，單邊余量 2.75mm，一次走刀， ap 2.75mm 主軸轉(zhuǎn)速和進給量： 為了提高生產(chǎn)率，在不影響加工質(zhì)量的情況下，取與車 45 端面時的主軸轉(zhuǎn)速和進給量。即 n 370r/min， f 0.52mm/r。所以實際切削速度 : V d wns/1000 3.1472370/1000 83.65m/min（ 1.394m/s） 切削工時工藝手冊表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 72/2 36， l1 4， l2 0 T 36 4 0/0.52370 0.21min（ 12.6s） 2.車外圓 - 8 - 粗車 45 外圓。要求校驗機床功率及進給強度 切削深度：單邊余量 Z 2.76mm，一次走刀。 ap 2.76mm， 進給量：查表 4， f 0.6-0.9mm/r。按機床說明書取 f=0.6mm/r。 計算切削速度：按表 21 V（ 1-mT ma pxvf yv） Kv ，式中 Cv=242， xv 0.15， yv 0.35， m 0.20， Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 其中 Ktv 1.0（表 21-6）， Kkrv 0.81（表 21-7）， KSV 0.8（表 21-5）， KTv 1.0（表 11）， KKv 1.0（表 21-9）， KMv 0.637/ b 0.637/0.735 0.87（表 21-1） V（ 242/601-0.23600 0.22.76 0.150.6 0.35） 0.871.00.81 0.81.01.0 1.03m/s（ 61.8m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns 1000v/dw 100061.8/3.14 30 205.02r/min 按機床選取 n 230r/min，所以實際切削速度 V nWdw/100 0 3.14 45230/1000 32.5m/min （ 1.94m/s） 校驗機床功率： 由表 22 中查得： Pm FzV10 -3KW,式中 Fz可由表 13 查出，當(dāng) b 0.569-0.951GPa， ap 2.0mm， f0.6mm/r ， V 1.66m/s時， Fz 2350N，切削力 Fz的修正系數(shù)為 KKrFz 0.89， Kr0Fz 1.0（表 22-3） 故 Fzc 23500.89=2091.5N Pmc FzV10 -3 2091.51.1610 -3 2.43kw,按機床說明書，當(dāng) n230r/min時，機床主軸允許功率 PE 5.9kw，因 Pmc PE 故所選切削用量可在 C620-1車床上進行。 校驗機床進給系統(tǒng)強度：根據(jù) C620-1 機床說明書，其進給機構(gòu)允許走刀力Fmax3530N,由表 16，當(dāng) b 0.669-0.794GPa， ap 2.8mm， f 0.75mm/r， V 1.66m/s， Kr 90 時，走刀力 Fxc 760N。 切削時 Fx的修正系數(shù)為 Kr0Fx 1.0， K sFx 1.0， KKrFx 1.17（表 22-3） 故實際走刀力為 Fxc 7601.01.01.17 889.2N，則所選 f 0.6mm/r的進給量可用。 - 9 - 切削工時工藝手冊表 7-1： T L l1 l2/nf ，式中 L 35.5， l1 4， l2 3 T 35.5+4+3/2300.6 0.31min（ 18.6s） 考慮到該零件臺階面較多，如若各臺階面都采用不同的轉(zhuǎn)速和不同的進給量，則效率不高，故在不影響加工質(zhì)量的情況下， 粗車該軸時，采用主軸轉(zhuǎn)速 230r/min，粗車進給量 f 0.6mm/r。 粗車 34 外圓 切削深度：單邊余量 2.59mm，一次走刀， ap 2.59mm 進給量 f=0.6mm/r 主軸轉(zhuǎn) 速 n=230r/min，所以實際切削速度 V nWdw/1000=3.1472230/1000=52m/min （ 0.87m/s） 切削工時： T L l1 l2/nf ，式中 L 400.5， l1 4， l2 0 T 400.5+4/2300.6=2.93min 粗車 30 外圓 切削深度：單邊余量 2mm，一次走刀， ap 2mm 進給量 f=0.6mm/r 主軸轉(zhuǎn)速 n=230r/min，所以實際切削速度 V nWdw/1000=3.1466.82230/1000 =48.26m/min（ 0.804m/s） 切削工時： T L l1 l2/nf ，式中 L 45， l1 4， l2 0 T 45+4/2300.6= 0.36min 半精車 34 外圓 切削深度 ap 0.45mm 進給量：因表面粗糙度 Ra=0.8， r =1.0mm。為了保證質(zhì)量，查表 6， f=0.20.3mm，按機床說明書取 f=0.25mm/r。 計算切削速度：根據(jù)表 21 Vc=（ Cv/601-mTmapXvfyv） K v， 式中 Cv=291， Xv=0.15， yv=0.2， m=0.2。 Kv KMv K tvKk rvK svK TvK Kv 。其中 KMv=0.637/0.735=0.87， - 10 - Ktv=1.0， Kkrv=1.0， Ksv=0.8， KTv=1.0， KKv=1.0 Vc=（ 291/601-0.23600 0.20.45 0.150.25 0.35） 0.871.0 1.00.81.01.0 2.21m/s（ 132.6m/min） 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns 1000v/dw 1000132.6/3.1466.82 632r/min 按機床選取 n 610r/min，所以實際切削速度 V nWdw/1000 3.1466.82610/1000 127.99m/min （ 2.13m/s） 切削工時： T L l1 l2/nf ，式中 L 60， l1 4， l2 0 T 64+4+0/6100.25 0.446min（ 26.76s） 半精車 45 切削深度 ap 0.45mm 進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 88.88 相同，即 f=0.55mm/r， n=370r/min 所以實際切削速度 V nWdw/1000 3.1446.5370/1000 54m/min （ 0.9m/s） 切削工時： T L l1 l2/nf ，式中 L 35， l1 4， l2 0 T 35+4+0/3700.55 0.192min（ 11.5s） 半精車 30 切削深度 ap 0.45mm 進給量與主軸轉(zhuǎn)速：與 45 相同，即 f=0.55mm/r， n=370r/min, 所以實際切削速度 : V nWdw/1000 3.1443.5370/1000 50.54m/min （ 0.84m/s） 切削工時： - 11 - T L l1 l2/nf ，式中 L 45， l1 4， l2 0 T 100+4+0/3700.55 0.51min（ 30.6s） 鉆 6（如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示切削手冊的孔加工削用量選擇） 鉆孔 6mm。要求校驗機床的功率和扭矩。 選擇鉆頭：選莫氏錐柄麻花鉆，其直徑 d0=20mm，鉆頭幾何形狀（表 1及表2）：雙錐修磨橫刃、棱帶， =30 ， 2=118 ， 2 1=70 ， 0=10 ，=50 。 切削用量： 進給量：根據(jù)表 5，當(dāng)鋼的 b 0.784GPa， d=20m 時， f=0.35 0.43mm/r，按機床取 f=0.43mm/r. 切削速度：根據(jù)表 11， b=0.735GPa 的 40Cr 鋼加工性屬 7 類。由表 10，當(dāng)加工性為第 7類， f0.49mm/r ，雙橫刃磨的鉆頭， d0=20mm 時， Vt=0.30m/s（ 18m/min），切削速度的修正系數(shù)： KTV=1.0（表 10）， KCV=1.0（表 23）， Klv=1.0（表 23）， Ktv=1.0（表 21-6）。故 V=0.30 主軸轉(zhuǎn)速： n=1000V/dw 100018/3.1420 286.6r/min 按機床說明書去取 nW=400r/min，所以實際切削速度為： V nWdw/1000 3.14 6400/1000 7.536m/min （ 0.45m/s） 校驗機床功率及扭矩： 根據(jù)表 17，當(dāng) f 0.51mm/r， d0 21mm 時， Mt=76.81Nm 。扭矩的修正系數(shù)KMM=1.11， KWM=1.0，故 Mc=76.811.1=85.26Nm 。根據(jù)鉆床說明書，當(dāng)n=400r/min 時， Mm=115.8Nm 。據(jù)表 19，當(dāng) b=0.667 0.804GPa， d0=20mm， f 0.38mm/r， V 0.29m/s時， Pm=1.7Kw。根據(jù)鉆床說明書， PE=4.50.81=3.645Kw 。由于 Mc Mm， Pm PE，故選擇的切削用量可用。 粗精銑 45mm 端削邊 （如未特別注明，本工序相關(guān)數(shù)據(jù)的出示切削手冊的銑削用量選擇） 1.粗銑： - 12 - 選擇銑刀：采用錯齒三面刃盤銑刀，齒數(shù)為 18。耐用度 T=7200s（表 8） 機床： X62W銑床 切削用量： 進給量 af：根據(jù) X62W 銑床說明書（表 24），其功率為 7Kw。屬中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表 3， af=0.08 0.15mm/z，現(xiàn)取 af=0.15mm/z。 切削速度和每秒進給量 vf：根據(jù)表 9，當(dāng) d=100mm， z=18， ap=12 40mm， ae1=4mm， af 0.18mm/z時， vt=0.35m/s， nt=1.13r/s， vft=1.40mm/r 各修正系數(shù)為 KMv=KMn=KMvf=0.69， KSv=KSn=KSvf=0.8， KZv=KZn=0.9， KZvf=2.7 所以 v=vtKv=0.350.690.80.9=0.17m/s n=ntKn=1.130.690.80.9=0.56r/s vf=vftKv f=1.400.690.82.7=2.087m m/r 根據(jù)機床取 nc=0.625r/s， vfc=2.5mm/s，因此實際切削速度和每齒進給量為： vc=dn c=/1000=3.141000.625/1000=0.196m/s vfc=vfc/ncz=2.5/0.62518=0.22mm/z 切削工時： T L/vf，式中 L l+y+ ， l 45，根據(jù)表 19， y+=23mm T 45+23/0.5 0.746min（ 91s） 切槽 3 2 1.選用刀具： W18Cr4V，幾何形狀： h1=20， h=25， H1=18， B=3r0=7 ， 0=5 。車刀耐用度 T=3600s（表 10） 2.切削用量： 切削深度： ap=1.5mm 進給量：查工藝手冊表 3-16， f=0.1 0.14mm/r 主軸轉(zhuǎn)速：為了縮短輔助時間，取主軸轉(zhuǎn)速 n=460r/min，所以實際切削速度 v=nd/1000 3.1445460/1000 65m/min （ 1.1m/s） 切削工時：工藝手冊表 7-1 T L/nf ，式中 L d-d1/2+l1， l1 4， L=45-42/2+4=5.5 T 5.5/4600.12 0.10min（ 6s） - 13 - 倒角：采用 45 車刀，為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速 n=460r/min，手動進給。 車螺紋 : 切削速度：當(dāng)公稱直徑 D=30mm，螺距 P=2，查工藝手 冊表 3-57 及 切削手冊 表 21， 粗車螺紋的速度 v=0.6m/s， 并規(guī)定粗車螺紋時 ap 0.17，走刀次數(shù) i=4； 精車螺紋的速度 v=1.066m/s， 精車時 ap 0.08， 走刀次數(shù)i=2。 確定主軸轉(zhuǎn)速： 粗車螺紋時： n1=1000v/d=10000.6/3.14 30=4.25r/s（ 255r/min） 按機床取 n=230r/min，實際切削速度： v=dn/1000=3.14 30230/1000=32.50m/min 精車螺紋時： n2=1000v/d=10001.066/3.14 30=7.54r/s（ 452.4r/min） 按機床取 n=460r/min，實際切削速度： v=dn/1000=3.14 30460/1000=65m/min （ 1.08m/s） 切削工時：取切入長度 l1=3mm， 粗車螺紋的工時： t1=（ l+l1/nf ） i= （ 40+3/2301.5 ） 4=0.41min （ 24.6s） 精車螺紋的工時： t2=（ l+l1/nf ） i= （ 32+3/4501.5 ） 2=0.10min （ 6s） 粗精磨外圓 34（本工序未特別注明，數(shù)據(jù)均出自工藝手冊） : 1.粗 磨外圓 34： 選擇砂輪：見表 3-91 97，表 4-10，其結(jié)果為 GB50ZR1A6P60063305 。 切削用量：表 4-11 n 砂 =1110r/min， v 砂 =3.146001110/1000=2091.24m/min （ 34.854m/s） 軸向進給量 fa=0.7B=0.763=44.1mm （雙行程）（ P175） 工件速度 vw=0.45m/s（表 3-101） 徑向進給量 fr=0.025mm/雙行程 切削工時： - 14 - t=2lZ bk/nf Bf 雙 ， 式中 l=64， Zb=0.1， k=1.1 t=2640.11.1/111044.10.025=0.012min （ 0.72s） 精磨 34: 選擇砂輪：參照有關(guān)資料及工藝手冊表 3-91 97。其結(jié)果為GB70R2A3P20326 切削用量： n 砂 =11000r/min， v 砂 =3.142011000/1000=690.8m/min （ 11.5m/s） 軸向進給量 fa=（ 0.25 0.7） B=（ 0.25 0.7） 32=8 22.4mm，取 fa=20mm 工件速度 vw=50m/min（表 3-107） 徑向進給量 fr=0.006mm/雙 行程 切削工時： t=2lZ bk/nf Bf 雙 ， 式中 l=20， Zb=0.06， k=1.1 t=2200.061.1/11000200.006=0.002min （ 0.12s） 銑 直徑 45mm端尺寸為 42mm的平 面： 加工條件 ： 工件材料： HT200，鑄造。 機床： X62w 銑床 。 查 參考文獻 7表 30 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15YT ， 100D mm ，齒數(shù) 8Z ，此為粗齒銑刀。 因其余量： Z=3mm 所以銑削深度pa： 2pa mm 每齒進給量fa：根據(jù)參考文獻 3表 2.4-75，取 0 .1 2 /fa m m Z銑削速度 V ：參照 參考文獻 7表 30 34，取 1.33 /V m s 。 由式 2.1 得機床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 . 3 3 6 0 2 5 4 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd 按照參考文獻 3表 3.1-74 3 0 0 / m innr 實際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 進給量fV： 0 . 1 2 8 3 0 0 / 6 0 4 . 8 /ffV a Z n m m s - 15 - 工作臺每分進給量mf： 4 . 8 / 2 8 8 / m i nmff V m m s m m a：根據(jù)參考文獻 7表 2.4-81, 60a mm 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 60l mm ， 刀具切入長度1l： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 式（ 2.2） 220 . 5 (1 0 0 1 0 0 6 0 ) (1 3 ) 1 1 1 3 mm 刀具切出長度2l：取 mml 22 走刀次數(shù)為 1 根據(jù) 參考文獻 9切削工時：2t=249/(37.5 3)=2.21min 根據(jù) 參考文獻 5表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間2 0.41ft 銑平臺 的總工時： t=2.62min 銑 45外圓削邊 的夾具 （一） 問題的提出 本夾具要用于 銑槽 45 外圓削邊 ，精度等級為 IT12級，面粗糙度為6.3。本道工序只銑一 次 即達到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應(yīng)首先考慮保證 平面 的各加工精度，如何提高生產(chǎn) 效率，降低勞動強度。 （二） 夾具設(shè)計 對夾具主要有兩大要求：一是夾具應(yīng)具有足夠的精度和剛度；二是夾具應(yīng)有可靠的定位基準(zhǔn)。選用夾具時，通?？紤]以下幾點： 盡量選用可調(diào)整夾具、組合夾具及其它通用夾具，避免采用專用夾具，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。 1 在成批生產(chǎn)時才考慮采用專用夾具， 最好 結(jié)構(gòu)簡單 可靠、制造容易 。 2 裝卸 零件 要迅速方便，以減少機床的停機時間。 3 夾具在機床上安裝要準(zhǔn)確可靠，以保證工件在正確的位置上加工。 根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則 ,我采用設(shè)計基準(zhǔn)來作為我們的定位基準(zhǔn) ,即采零件的 34 外圓作為定位基準(zhǔn) 夾緊方式的確定 ,我考慮了各種各樣的方案 ,都覺得不理想 .最后我選用了在 V 形塊 與壓板的螺旋夾緊 方法。 . 定位基準(zhǔn)的選擇 :擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零 - 16 - 件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要 求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度。 34 的 外圓 和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 34 外圓 和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具 . 1 切削力和夾緊力計算 （ 1）刀具： 高速鋼銑刀 160mm z=24 機床： x61W 型萬能銑床 由 3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0 查表 9.4 8 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 30FC 83.0Fq 0.1FX 65.0Fy 83.0Fu 8Pa z=24 0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321 KKKK 其中： 1K 為基本安全系數(shù) 1.5 2K 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 3K 為刀具鈍化系數(shù) 1.1 4K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1 所以 NKFF 7.1775 - 17 - （ 2） 夾緊力的計算 選用夾緊螺 栓 夾緊機 由 FKffN 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.021 ff F=zP +G G 為工件自重 Nff FN 4.355121 夾緊螺 栓 ： 公稱 直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8級 MPaB 1006 M P aBs 4 8 0108 螺 栓 疲勞極限： M PaB 19260032.032.01 極限應(yīng)力幅： MP ak kk ma 76.511l i m 許用應(yīng)力幅： M PaS aaa 3.17lim 螺 栓 的強度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ss s=3.54 取 s=4 得 MPa120 8.224 2c HdF 滿足要求 M Pad Nc 1543.1 2 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 夾具使用說明 : 先用螺 母上旋， 把壓板 移 開，然后放上零件，再 固定 把零 - 18 - 件靠在一端的擋板側(cè)面， 最后把活動螺 母 旋進去 通過 壓板把零件壓在 V 形塊 上面， 把整個夾具放到機床工作臺上 ,用夾具體上的 U形槽對準(zhǔn)機床的 T 形槽 .用螺栓和壓板把夾具體固定在機床上 . 當(dāng)加工零件時 ,把零件放到夾具體上 ,把零件固定在夾具上 ,.再通過旋轉(zhuǎn)螺 母 。夾緊零件 .夾緊力的大小通過手工來調(diào)節(jié)。當(dāng)零件在機床上加工完成后 ,再通過旋轉(zhuǎn)螺 母 使其與 V形塊分開 ,再用手去輕輕 移動 壓板 ,使零件能從夾具體上拿下來 ,在用同樣的方法加工下一個零件 . 銑工藝凸臺夾具 : 工件的裝夾指的是工件的定位和夾緊。 工件的夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置。 工件位置的正確與否，用加工要求衡量。能滿足加工要求的為正確，不能滿足加工要求的為不正確。 一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個工件的位置變動時必須控制在加工要求所允許的范圍之內(nèi)。 將工件定位后的位置固定下來，稱為夾緊。工件夾緊的任務(wù)是：使工件在切削力、離心力、慣性力和重力的作用下不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置，以保證機械加工的正常進行。 夾緊機構(gòu) : 根據(jù)該產(chǎn)品是批量生產(chǎn)，因此夾具的夾緊機構(gòu)不用太過復(fù)雜，自動化程度也不能太高，采用螺旋壓板夾 緊機構(gòu)，采用 M10 螺栓作為夾具夾緊 手柄 。 - 19 - 夾緊力的計算 : 根據(jù)理論力學(xué)的力平衡理論，夾緊摩擦力矩應(yīng)與銑削力矩平衡，即 M 摩 =M切。銑削力矩 M 切的計算和夾緊力的計算 (1)切削力的計算 (C a 吃刀量 f進給量 v 切削速度 k 修正系數(shù) ) Fz=9.81Cafvk=9.81 180 0.2 4 10 （ 300/190） 0.551.8=1561.18N Fy=9.81Cafvk=9.81 94 0.2 4 10 （ 300/190 ） 1.31.63=1795.36N Fx=9.81Cafvk=9.81 54 0.2 4 10 （ 300/190 ） 1.1 0.7=1092.82N 故總的切削力 F=【 Fz_+ Fy + Fx 】開平方根 =2618.27N (2)夾緊力的計算 Fwk=KM/LF（ Fwk 實際夾緊力 ,M 切削力矩 ,L 壓板長度 ,F 進給量） =0.1 2618.27 20 /50 0.2=523.65N 在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力。夾緊力 （大型工件還應(yīng)考慮重力，慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)。此夾具圖形如 附圖 操作的簡要說明 在設(shè)計夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動螺旋 板夾緊機構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力，增加了勞動強度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀龋棺畲笄邢魃疃冉档?，以降低切削力。 夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀 （與塞尺配合使用） 結(jié)構(gòu)分析 - 20 - 按設(shè)計步驟，先在各視圖部位用雙點劃線畫出工件的外形，然后圍繞工件的布置定位，加緊和導(dǎo)向元件再進一步考慮零件的裝卸，各部件結(jié)構(gòu)單元的