NF125左套管零件的機加工藝及銑床夾具設(shè)計

1、NF125左套管零件的機加工藝及銑床夾具設(shè)計2012屆畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)書院(系)： 機械工程學院 專業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化指導教師聯(lián)系qq1308268506課題名稱NF125左套管零件的機加工藝及銑床夾具設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)一、畢業(yè)設(shè)計圖紙 1. 左套管零件圖（2號圖紙）；2. 左套管零件的毛坯圖（2號圖紙）； 3. 左套管零件的機加工藝規(guī)程1本；4. 銑床夾具總圖（0號圖紙，CAD繪圖）；5銑床夾具零部件圖（0號圖紙，CAD繪圖）。共三張0號圖紙的工作量，并要求包含有一定量的手繪圖紙。二、說明書1左套管零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件分析； 2機加工藝規(guī)程設(shè)計；3銑床夾具設(shè)計； 4說明書中英文摘要

2、。擬達到的要求或技術(shù)指標一、畢業(yè)設(shè)計主要技術(shù)要求NF125左套管零件的機加工藝及銑床夾具設(shè)計，其主要技術(shù)要求如下：1左套管零件的技術(shù)要求，見給定的左套管零件圖，小批生產(chǎn)。2左套管零件機加工藝規(guī)程設(shè)計，應(yīng)滿足加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求，并結(jié)合生產(chǎn)車間實際情況。3銑床夾具的設(shè)計應(yīng)滿足相應(yīng)工序的要求，使安裝穩(wěn)定可靠，操作簡單。4設(shè)計的機加工藝規(guī)程和銑床夾具，能實際可用。二、其它要求1通過檢索，了解機械加工工藝與工裝的基本知識；2運用機械制造工藝手冊，掌握零件的加工藝規(guī)程編制；3運用機械設(shè)計手冊，掌握所用夾具的設(shè)計與其精度分析；4熟悉數(shù)控車削的工序設(shè)計；5掌握常用的CAD軟件，并能熟練運用一種CAD

3、軟件設(shè)計；6了解國內(nèi)外先進制造工藝與工裝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。進度安排起止日期工作內(nèi)容2008年1月底完成開題報告2008年3.5-3.16收集、查閱相關(guān)資料2008年3.17-3.31左套管零件圖、毛坯圖的繪制，左套管零件機加工藝規(guī)程的初步方案2008年4.1-4.16實習、參觀（畢業(yè)實習時間，可能根據(jù)實際情況作出調(diào)整）2008年4.7-5.18編制左套管零件的機加工藝規(guī)程，設(shè)計銑床夾具，繪制總圖及部分零部件圖，撰寫論文2008年5.15-5.31整理畢業(yè)設(shè)計圖紙、說明書和論文、翻譯稿2008年6.1-6.10準備答辯主要參考資料1 鄭修本主編機械制造工藝學北京：機械工業(yè)出版社，19972 趙志

4、修主編機械制造工藝學北京：機械工業(yè)出版社，20013 王先逵主編機械制造工藝學北京：機械工業(yè)出版社，20044 戴陸武主編機床夾具設(shè)計西安：西北工業(yè)大學出版社，19915 王啟平主編機床夾具設(shè)計哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，20056 王光斗主編機床夾具設(shè)計手冊上海：上?？茖W技術(shù)出版社，20007 何國旗主編數(shù)控加工技術(shù)北京：化學工業(yè)出版社，2003.18 機械工業(yè)出版社編機械工程手冊，1999.5教研室意見簽名：年 月 日(系)主管領(lǐng)導意見簽名：年 月 日VIABSTRACTThe south 125 front fork shock absorbers left casing is in

5、the shock absorber accuracy requirement high one, the volume minor mourning uses to be very actually big. The reasonable engineering procedure and the good jig are guaranteed that its precision the key is. Designs the components according to the detail drawing the technological process, saves the pr

6、ocessing cost for the guarantee working accuracy, to raise the efficiency, compared with and selects the most reasonable craft plan. Carries on the analysis to the components, the selection components material, determines the localization datum, chooses the reasonable processing method, the determin

7、ation processing amount used. In order to satisfy the technological requirement to design the mill column lug boss surface the milling jig. Selects the reasonable localization plan, the clamp plan, to the knife project design jig. Through several kind of plans comparisons, the selection synergy, the

8、n the computation clamping force, carries on the error analysis. Enable the jig namely to realize the processing accuracy requirement to conform to the production lot, and has the good structure shop characteristics, the use maintenance is convenient. Keywords: left casing ，engineering procedure，Mil

9、ling jig 目 錄湖南工業(yè)大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）一 前言1（一）套筒類零件的加工工藝1（二）夾具的設(shè)計要求2（三）主要設(shè)計內(nèi)容及思路3（四）預期結(jié)果分析3二 左套管零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件分析4（一）零件的作用及工作原理4（二）零件的材料5（三）零件的工藝性分析5（四）加工表面的技術(shù)要求分析71 內(nèi)孔精度72 內(nèi)孔位置精度73 表面粗糙度7（五）零件的三維視圖7三 工藝規(guī)程的設(shè)計9（一）制定工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求91 工藝要求9（二）技術(shù)要求9（三）確定毛坯的制造形式9（四）制定工藝路線91 基準的選擇102 定位基準的選擇113 工藝路線114工藝方案的比較與分析13（五）機械加用

10、量和切削力的計算131工序10銑工132 工序20車工133 工序30車工144 工序40車工155 工序50車工166 工序70銑工173 7 工序80銑工188 工序100鉆孔18四 銑床夾具設(shè)計20（一）夾具及其作用20（二）機床專用夾具的作用20（三）夾具設(shè)計應(yīng)符合的要求20（四）夾具的發(fā)展趨勢20（五）夾具工作原理的要點21（六）夾具的分類21（七）對夾具設(shè)計的基本要求21（八）銑床夾具設(shè)計211 確定定位方案212 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置22（九）夾具裝置設(shè)計241 夾緊裝置的設(shè)計242 夾緊力計算253 對刀裝置的設(shè)計264 夾具體的設(shè)計以及夾具在機床上的安裝方式的確定265

11、 夾具總圖上的尺寸，公差和技術(shù)要求266 夾具的誤差分析26結(jié)論29參考文獻30致謝31一 前言機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是我們在學完大學全部課程后進行的，是對我們運用理論知識與實踐相結(jié)合的一次全面考驗。并檢驗我們四年來所學的效果，進一步鞏固我們所學的知識，培養(yǎng)我們運用各種資料及分析問題解決問題的能力。是我們在走向社會進入工作崗位前對所學知識的最后一次深入和綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此它在我們大學生活中有著重要的地位。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是NF125左套管的機加工工藝及銑床夾具的設(shè)計，NF125左套管是南方摩托前減振器上的一個進零件。本設(shè)計內(nèi)容包括左套的的機加工工藝規(guī)

12、程，及第70道工序銑工夾具的設(shè)計。（一） 套筒類零件的加工工藝套筒類零件主要作用是支承和導向，其結(jié)構(gòu)特點9：主要表面為同軸度要求較高的內(nèi)、外圓表面，零件壁厚較薄，長度大于直徑。常見的有軸承襯套、鉆套、液壓油缸等。其主要了的技術(shù)要求如下：1、孔的技術(shù)要求3：孔是套筒零件與回轉(zhuǎn)軸頸，刀具或移動活塞相配合，是起支承或?qū)蜃饔茫椎闹睆匠叽缫话鉏T7，精密軸套IT6，氣缸液壓缸為IT9形狀精度在尺寸公差內(nèi)，精密軸套控制在1/2-1/3T，長套筒要圓柱度要求，表面粗糙度Ra1.60.16um，高的可達Ra0.4；2、外圓表面要求：外圓一般以過盈或過渡配合與機座或箱體上的孔相連接，它是套筒零件的支承表面。

13、外圓的尺寸精度一般為IT6IT7，形狀尺寸精度控制在外徑公差范圍內(nèi)表面粗糙度Ra3.20.65。3、孔與外圓的同軸度：當孔的終加工是在套筒裝入機座后加工的，要求較低，最終加工是在裝配前完成的，一般同軸度為0.010.054；軸線與端面的垂直度要求：端面（包括凸緣端面）若在工作中受軸向或作定位基準（裝配基準）時，其垂直度為0.010.05。材料：鋼、鑄鐵、青銅或黃銅，或雙金屬結(jié)構(gòu)如滑動軸承以離心鑄造法澆注巴氏合金。 毛坯：孔徑小的用熱軋或冷拉棒料，也可用實心鑄件，孔徑大的用無縫鋼管或帶孔鑄件，鍛件大量生產(chǎn)時采用冷擠壓或粉末冶金1。套筒類零件加工的主要工藝問題是如何保證其主要加工表面（內(nèi)孔和外圓）

14、之間的相互位置精度，以及內(nèi)孔本身的加工精度和表面粗糙度要求。尤其是薄壁、深孔的套筒零件，由于受力后容易變形，加上深孔刀具的剛性及排屑與散熱條件差，故其深孔加工經(jīng)常成為套筒零件加工的技術(shù)關(guān)鍵4。套筒類零件的加工順序一般有兩種情況12：第一種情況為：粗加工外圓粗、精加工內(nèi)孔最終精加工外圓。這種方案適用于外圓表面是最重要表面的套筒類零件加工第二種情況為：粗加工內(nèi)孔粗、精加工外圓最終精加工內(nèi)孔。這種方案適用于內(nèi)孔表面是 最重要表面的套筒類零件加工。套筒類零件的外圓表面加工方法，根據(jù)精度要求可選擇車削和磨削。內(nèi)表面加工方法的選擇則需考慮零件的結(jié)構(gòu)特點、孔徑大小、長徑比、材料、技術(shù)要求及生產(chǎn)類型等多種因素

15、。 套筒類零件由于其功用、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料及熱處理等的不同，其工藝差別很大。就結(jié)構(gòu)形狀而言，可分為短套筒與長套筒兩類，這兩類套筒在裝夾與加工方法上有很大的差別。（二）夾具的設(shè)計要求夾具在機械加工中具有重要的作用，它能保證加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動強度，保證安全，提高勞動生產(chǎn)率，能以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的工藝去完成零件的加工和產(chǎn)品的裝配，是機械加工中的一種重要的工藝裝備，在生產(chǎn)中具有很大的作用，具體地表現(xiàn)在以下幾個方面10： （1）保證工件的加工精度和穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量：夾具在機床加工中的基本作用是，保證工件的相對位置精度，采用能直接定位的夾具，比劃線找正所達到的加工精度要求高得多。而且穩(wěn)

16、定可靠。 （2）提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本：我國擁有的機床臺數(shù)占世界前例，如果使這些機床有很好的配套夾具，對發(fā)揮機床的潛力會起著重要的作用。一般說，采用專用夾具可省去畫線找正等工作，初進生產(chǎn)率的提高以及降低加工成本。近年來，由于夾具向標準化；可調(diào)化和組合等方面發(fā)展，在小批生產(chǎn)中也適當?shù)厥褂昧藢Ｓ脢A具，不僅可以提高勞動生產(chǎn)率，而且可以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果。 （3）充分發(fā)揮機床的性能：在一臺普通車床上配備一個專門設(shè)計的旋轉(zhuǎn)刀架，可以加工圓球；若配備一個擺動刀架可以加工葉片的型面。因此，采用專用夾具可以擴大機床的使用范圍，從而達到“一機多能”，同時也是改變生產(chǎn)面貌的一個有效途徑。 （4）改善工人

17、勞動條件：采用夾具后，工件的裝卸顯然要比不用夾具方便、省力、安全。例如，采用電動卡盤，只要按一下電鈕就可以完成工件的夾緊或松開動作。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展：（1）高精度性：隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達5m，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)；（2）高效性：為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的

18、夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。（3）模塊化：模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)；（4）通用性、經(jīng)濟性：夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收

19、回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。（三）主要設(shè)計內(nèi)容及思路本課題的設(shè)計主要內(nèi)容包括： 對左套管的使用及技術(shù)條件進行分析；測扭油缸零件材料以及毛坯的選擇；左套管加工工藝的確定；針對左套管零件的加工工藝，設(shè)計磨工夾具。具體技術(shù)路線是： 調(diào)研，查閱相關(guān)文獻資料，了解左套管零件加工工藝狀況。 通過分析測扭油缸零件使用及技術(shù)條件，選擇材料及毛坯； 確定左大套管零件加工工藝； 進行磨工夾具設(shè)計，校核，最后進行優(yōu)化設(shè)計。（四）預期結(jié)果分析理論上分析這個工藝過程和夾具是可行的。此工藝規(guī)程能確保零件圖上的各尺寸精度，表面相互位置精度，表面粗糙度和各項技術(shù)要求，并有良好的經(jīng)濟性。就我而言，我通過畢業(yè)設(shè)計讓自己的知識進

20、步鞏固起來了，讓大學學的知識都連貫起來了。由于本人水平有限，設(shè)計中不足之處是難免的，望老師們指教。使我在今后的工作中能加以改進，并提高自己。二 左套管零件的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)條件分析（一）零件的作用及工作原理本次畢業(yè)設(shè)計的題目是NF125左套管的機加工工藝及銑床夾具的設(shè)計，NF125左套管是南方摩托前減振器上的一個進零件。減震器是摩托車的重要裝置，為了緩和與衰減摩托車在行駛過程中因道路凹凸不平受到的沖擊和震動，保證行車的平順性與舒適性，有利于提高摩托車的使用壽命和操縱的穩(wěn)定性，摩托車上均設(shè)置有減震器裝置。液壓式減震器是目前摩托車使用最為普遍的減震器（見圖2-1），NF125 液壓式減震器的結(jié)構(gòu)同吸

21、入式泵基本相似，不同之處只是液壓減震器的鋼體上端是封閉的，而閥門上留有小孔。當后輪遇到凸起的路面受到?jīng)_擊時，缸筒向上移動，活塞在內(nèi)缸筒里相對往下移動。此時，活塞閥門被沖開向上，內(nèi)缸筒腔內(nèi)活塞下側(cè)的油不受任何阻力地流向活塞上側(cè)。同時，這一部分油也通過底部閥門上的小孔流入內(nèi)、外缸筒之間的油腔內(nèi)。這樣就有效地衰減了凹凸路面對車輛的沖擊負荷。而當車輪越過凸起地面往下落時，缸筒也會跟著往下運動，活塞就會相對于缸筒向上移動。當活塞向上移動時，油沖開底部的閥門流向內(nèi)缸筒，同時內(nèi)缸筒活塞上側(cè)的油經(jīng)活塞閥門上的小孔流向下側(cè)。此時當油液流過小孔過程中，會受到很大的阻力，這樣就產(chǎn)生了較好的阻尼作用，起到了減震的目的

22、17。 2-1 摩托畫前減振器（二）零件的材料左套管采用ZL111，材料名稱：ZAlSi9Cu2Mg 合金代號：ZL111。特性及適用范圍18： 可熱處理強化，在鑄態(tài)及熱處理后具有優(yōu)良的室溫力學性能，其高溫力學性能也很高。該合金的鑄造性能優(yōu)良，無熱裂傾向，線收縮小，氣密性高。其切削加工性和焊接性均較好，但耐蝕性較差。力學性能： 抗拉強度 b (MPa)：255 伸長率 ()：1.5 硬度 ：90(5/250/30)HB 熱處理規(guī)范： 淬火:分級加熱:4905,4h;再5005,4h;再5105,8h ,60100水冷。退火、時效或回火:1755,6h 空冷。 鑄造方法： 砂型鑄造加變質(zhì)處理（T

23、6態(tài))（三）零件的工藝性分析 1.該套管的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為特殊，相對來說點復雜，其具有套管的一般結(jié)構(gòu)形式，其加工過程有一定的特殊性。 2.由于結(jié)構(gòu)有點復雜所以要設(shè)計好適用的專用夾具。 3套管上有兩圓凸臺和一個矩形凸臺，右端凸臺，加工要注意，保證尺寸精度。 4. 30的內(nèi)孔是其主要工作面，精度要求較高。左端內(nèi)圓較復雜。 圖2-2零件圖（四）加工表面的技術(shù)要求分析1 內(nèi)孔精度左套管的尺寸精度和形狀精度對柄管的配合質(zhì)量有很大的關(guān)系，因而也對減振器的工作特性，是否漏油等有重大影響。內(nèi)孔中以深孔的粗糙度、形狀精度要求最高，粗糙度為Ra 0.8.其中尺寸精度較低為IT10，內(nèi)孔的圓度誤差為0.01.直線度公差為0

24、.03，其余各臺階的尺寸公差要求均很嚴格。2 內(nèi)孔位置精度內(nèi)孔各位置精度的好壞對減振器密封性的好壞，防漏性的好壞有直接影響，因此規(guī)定：（1）臺階孔與內(nèi)孔軸線的同軸度公差為0.06；（2）內(nèi)孔底面與其軸線的垂直度公差為0.05；（3）小孔與內(nèi)孔的同軸度公差為0.1；（4）套管底端面兩個M8螺紋孔對底面及半圓軸線的位置度公差為0.25；（5）半圓軸線對的軸線垂直度公差為0.04。3 表面粗糙度深孔的粗糙度為Ra0.8, 孔的粗糙度為Ra1.6，其它加工面的粗糙度要求均不變?？梢娮筇坠艿闹饕庸っ媸巧羁缀团_階孔，由于深孔的長度為268mm，而且有直線度、圓度要求，粗糙度要求為Ra0.8，因此深孔的加

25、工是最關(guān)鍵的一步。（五）零件的三維視圖 為了能直觀的表達零件的結(jié)構(gòu)，能達到一目了然了目的效果，能夠讓我們很清晰的去理解零件加工過程中的注意問題，我運用了三維制圖軟件Pro/e對零件進行了三維圖樣的繪制（見圖2-3）。 我利用業(yè)余時間自學了pro/e，并能熟練的繪制一些三維圖形。所以在這次畢業(yè)設(shè)計中用它來直觀的表達零件的一些客觀內(nèi)部情況，讓零件表達更加清楚，讓我對所做的工藝路線，以及夾具的定位有了更深的認識和幫助。圖2-3左套管三維圖 三 工藝規(guī)程的設(shè)計（一）制定工藝規(guī)程的原則和技術(shù)要求1 工藝要求 制定零件機械加工工藝過程是生產(chǎn)技術(shù)準備工作的一個重要組成部分。一個零件可以采用不同的工藝過程制造

26、出來，但正確與合理的工藝過程應(yīng)滿足以下基本要求3。 1編制工藝規(guī)程應(yīng)保證加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖約規(guī)定的各種技術(shù)要求為前提條件。 2. 在保證加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)使工藝過程有較高的生產(chǎn)效率和較低的生產(chǎn)成本。 3. 應(yīng)充分考慮和利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，盡可能做到均衡生產(chǎn)。 4盡量減輕勞動強度，保證生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好、文明的生產(chǎn)條件。5 積極采用先進技術(shù)和工藝，力爭減少材料和能源消耗，并應(yīng)符合環(huán)境要求保護要求。（二）技術(shù)要求1）產(chǎn)品的全套裝配圖及零件圖。2）產(chǎn)品驗收質(zhì)量標準。3）產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)及生產(chǎn)類型。4）毛坯圖及毛坯生產(chǎn)情況。零件毛坯圖通常由毛坯車間技術(shù)人員設(shè)計，這里自己設(shè)計出來。機械加工工藝人員應(yīng)研究毛

27、坯圖并了解毛坯的生產(chǎn)情況，如了解毛坯的余量、結(jié)構(gòu)工藝性、鑄件的分型面和澆口位置等，以便正確選擇零件加工進時的裝夾部位和裝夾方法，合理確定工藝過程。5）本車間的生產(chǎn)條件。應(yīng)全面了解車間的生產(chǎn)設(shè)備的種類規(guī)格和精度情況，工人的技術(shù)水平，現(xiàn)有刀夾量具的規(guī)格。以有專用設(shè)備、工藝裝備的設(shè)計制造能力等。6）各種有關(guān)手冊、標準等技術(shù)資料。7）國內(nèi)外先進的生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用情況。（三）確定毛坯的制造形式零件材料為ZL111，從生產(chǎn)綱領(lǐng)，材料性能分析采用鑄造的生產(chǎn)方法。鑄件毛坯有以下幾個優(yōu)點：1.生產(chǎn)設(shè)備和工藝簡單，價格低廉，在制造上有廣泛應(yīng)用。2. ZL111在鑄態(tài)及熱處理后具有優(yōu)良的室溫力學性能，

28、其高溫力學性能也很高。該合金的鑄造性能優(yōu)良，無熱裂傾向，線收縮小，氣密性高。（四）制定工藝路線 零件各表面加工方法的選擇，還但影響加工質(zhì)量，而且還影響生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本。同一表面可以有不同的加工方法，這取決于表面形狀，尺寸，精度，粗糙度及零件的整體構(gòu)型等因素3。1 基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基準選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使無法正常進行。3.4.1.1粗基準的選擇 粗基準的先擇原則：1） 保證相互位置要求原則。如果首先要求保證工件上加工面與不加工面的相互位置要求，剛應(yīng)以不加工面

29、作為粗基準。2） 余量均勻分配原則。如果首先要求工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準。3） 便于工作裝夾原則。要求選用的粗基準面盡可能的平整、光潔，且有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。也不宜選用鑄造分型面作為粗基準。4） 粗基準一般不得重復使用原則。因為粗基準本身是毛坯表面，精度和粗糙度均較差，如果在兩次裝夾中重復使用同一粗基準，就會造成兩次加工出的表面出現(xiàn)較大的位置誤差。 對一些精度要求很高的表面，在精密加工時，為了保證加工精度，要求加工余量小而均勻，這時可以經(jīng)精加工過的表面作為定位基準，這就是自為基準原則。1. 便于裝夾原則。所選擇的精基準，

30、尤其是主要的定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定位準確可靠，同時還應(yīng)使，夾緊機構(gòu)簡單、操作方便。在這里主要考慮基準重合問題。當設(shè)計基準和工序基準不重合時，應(yīng)該時行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。表3.2左套管的機械加工工藝方案二工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備名稱工裝名稱0毛坯按毛坯圖鑄造10車工普通車床車工夾具20銑工mm。 銑床銑工夾具30數(shù)控加工中心數(shù)控夾具40氣密實驗50銑工臥式銑床銑工夾具60銑工銑兩處凸臥式銑床銑工夾具70銑工銑立式銑床銑工夾具80鉆孔立式鉆床90鉗工100拋光110檢驗120噴涂4工藝方案的比較與分析比較兩種方案：顯然第一種較好，生產(chǎn)效率高。雖然第二工

31、序較少但成本高(小批輕型機械年產(chǎn)量100500件)。普通機床能達到加工要求時優(yōu)先先用普通加式方式。故采用第一種加工方案，詳細過程見機械加工工藝規(guī)程。（五）機械加用量和切削力的計算減少操作次數(shù)，節(jié)省時間。6 工序70銑工銑二圓凸臺到保證尺寸27。刀具的選擇：采用調(diào)整鋼中齒立先刀直徑d=40mm.選擇切削用量，A切削深度 2mm.B銑削寬度ae=20mm.C進給量f。由參考資料8表14-88 0.3m/r.D銑削速度V按機床取n850r/minE求銑削力 按參考資料7表10-2銑削力式中196，20，0.3，d=40, =2,Z=4 得Fz363NF銑削功率E校驗機床功率機床輸出功率,機床功率允許

32、。3 7 工序80銑工銑右端半半圓槽。采用直徑d=20mm的立銑 刀，材料為調(diào)鋼。選擇切削用量，A切削深度 30mm。B進給量f。由參考資料8表14-88查 0.3mm/r.C銑削速度按機床取n=850r/min.8 工序100鉆孔A切削深度 B進給量f,按經(jīng)驗公式計算進給量f。 取f=0.1mm/r。 C 切削速度V查參考資料7表7-4取V4070m/min,轉(zhuǎn)速 取V60m/min D切削力 按公式 ，式中代入公式 得=72.5N E校驗機床功率 先求鉆削轉(zhuǎn)矩 式中 代入得T6.4N.mm 切削消耗功率 機床功率允許。四 銑床夾具設(shè)計（一）夾具及其作用夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它雖然是

33、機床的附加裝置，但它在生產(chǎn)中卻有著重大的作用，且應(yīng)用廣泛。它廣泛的用于機械制造過程中切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。夾具是機械加工不可缺少的部件，機床夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作是工件相對機床或刀具有一個確定的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它影響著工件的加工精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。（二）機床專用夾具的作用保證加工質(zhì)量：機床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工與定位之間以及被加工表面相互之間的位置精度10。提高生產(chǎn)率，降低成本：使用專用夾具后，可減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多

34、件多工位加工。擴大機床工藝范圍，改變或擴大機床的保用范圍。減輕按勞動強度，保證生產(chǎn)安全。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。（三）夾具設(shè)計應(yīng)符合的要求在加工過程中夾具要承受工件重力、夾緊力、切削力、慣性力和振動力的作用，所以夾具要有足夠的強度、風度和抗振性，以保證工件的加工精度。對于大型的精密夾具，由于剛度不足引起的變形和殘余應(yīng)力變形，應(yīng)予以足夠的重視。1， 夾具的結(jié)構(gòu)形式一般由機床的有關(guān)參數(shù)和加工方式而定。2， 有一定的精度和良好的結(jié)構(gòu)工藝性。3， 足夠的強度和剛度。4， 在機床工

35、作臺上安裝的夾具，應(yīng)使其重量盡量降低，夾具體高度尺寸要下。5， 夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、緊湊，尺寸要穩(wěn)定，殘余應(yīng)力要小。6， 要有適當?shù)娜菪伎臻g和良好的排屑性能。7， 要有較好的外觀。8， 在夾具體適當部分用鋼印打出夾具的編號，以便于工裝的管理。（四）夾具的發(fā)展趨勢由于市場需求變化多端及機電產(chǎn)品競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短，多品種，中小批量生產(chǎn)的比例在提高。為了適應(yīng)現(xiàn)代化機械向高、精、尖方向發(fā)展的需要，現(xiàn)代夾具也應(yīng)與時俱進，傳統(tǒng)的技術(shù)準備工作和傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)新的生產(chǎn)特點，其發(fā)展方向表面為五化：精密化、高效自動化、可調(diào)組合化、標準化、通用化經(jīng)濟化。（五）夾具工作原理的要點 使工件在夾具占有正

36、確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具相應(yīng)定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)蕘韺崿F(xiàn)13。 夾具相對機床首先要有準確的相對位置，而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件定位工作面對夾具與機床相連接的表面之間相對準確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機床切削運動形成表面的立準確幾何位置，也就達到了加工面對定位基準的相互位置在求。 使刀具相對有關(guān)定位元件的定位工作面調(diào)整到準確位置，這就保證了刀具在工件上加工出的表面對工件定位基準的尺寸。（六）夾具的分類 1按使用特點機床夾具可分為：通用夾具、專用夾具、組合夾具、可調(diào)整夾具和成組夾具、隨行夾具。 2按使用機床要分為：車床夾具、銑床夾具

37、、鉆床夾具、鏜床夾具、數(shù)控機床夾具等。（七）對夾具設(shè)計的基本要求 1.夾具應(yīng)滿足加工工序的精度要求。 2.夾具應(yīng)達到加工生產(chǎn)效率的要求。 3.夾具操作方便、安全。 4.能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。 5.要適當提高夾具元件的通用化和標準化程度。 6.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。以便于夾具制造、使用和維護。（八）銑床夾具設(shè)計經(jīng)指導老師安排，設(shè)計工序70銑二圓凸臺。保證二圓凸臺尺寸210.26mm，機床為X6132臥式銑床，刀具為合金鋼銑刀。1 確定定位方案因為定位方案在零件的機械加工工序圖中已確定，此時對曾選的定位方式進行比較。說明選用這種方案的原因。定位方案一般在工序圖上用一些簡單的

38、定位、夾緊符號來表示。（見JB/T506-91）確定定位方案應(yīng)注意以下問題：1） 按照工件加工要求確定工件必須限制的自由度，決不允許欠定位。2） 發(fā)發(fā)生重復定位時應(yīng)根據(jù)其對加工是否產(chǎn)生有害影響，判斷其性于可用重復定位還是屬于不可用重復定位。不可用重復定位也是不允許的。3） 大型、重型零件等不易搬動的工件采用孔銷配合的定位方式時，可考慮采用預定位等方式來降低人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。圖4-2工序圖 本工序的加工表面如圖4-2示，保證尺寸210.26和360.4.因上必需要限制的自由度有：X和Z軸方向的轉(zhuǎn)動及Y軸的移動（以套管長軸軸心為X軸）。因此結(jié)合工藝的安排設(shè)計出來以下幾種方案進行比較： 方

39、案一：以40的外圓面和15孔做為定位基準。用一V形塊和一圓術(shù)銷來定位。 方案二：以15的孔和右端面及，右端凸臺面定位。一銷兩面。 方案三：以左端內(nèi)圓錐和15的孔組合和右端面做為定位基準，并在右端凸臺處安個活動角向定位。一銷一面，一活角向定位。方案比較：方案一，X的旋轉(zhuǎn)未限定，欠定位。改進：在在右端凸臺處安個活動角向定位限定X的轉(zhuǎn)動。方案二，過定位。方案三，可行，以左端內(nèi)圓錐和15的孔組合定位限定了除X轉(zhuǎn)動外的5個自由度再加上一個右凸臺面的活動角向定位限制了X的轉(zhuǎn)動，完全定位。，不允許。2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置工件在夾具 中的定位，是通過工件上的定位基準表面與夾具的定位元件的工作表面接觸或

40、配合來實現(xiàn)的，因此設(shè)計中選用的定位方法與定位元件的具體結(jié)構(gòu)慶與工件的定位基準表面相適應(yīng)。工件上被選作定位基準表面的常有平面、圓柱面和其他成形表面及它們的組合。當工件以平面定位時，常用支承釘或支承板作為定位元件；當工件以圓柱孔定位時，常用定位銷、定位心軸以及圓錐銷等 作為定們元件；當工件以外圓柱面定位時，常用的定位元件有V形塊、定位套以及半圓套等 。選擇定位元件時就低注意以下問題：1. 有足夠的精度。2. 足夠的強度和剛度。3. 有較高的耐磨性。4. 良好的工藝性。右端定位銷如圖所示：圖4-3定位銷與定位塊為過盈配合。如下圖所示圖4-4這種定位方案簡單易行，效率高。（九）夾具裝置設(shè)計 根據(jù)生產(chǎn)綱

41、領(lǐng)為小批量生產(chǎn)，以及加工零件并非是大型零件。因此夾緊機構(gòu)設(shè)計應(yīng)該滿足加工精度的同時要容易裝夾以提高效率。根據(jù)要求，銑兩個平面選臥式機床X6132.1 夾緊裝置的設(shè)計通過對定位方案的分析，采用定位時同時夾緊的方式，在套管尾端，以定位，端面支靠，下端附加一彈性的活動支靠角向定位，開口端用一錐都。為了簡化設(shè)計和節(jié)約成本因此采用手動夾緊，其夾緊裝置結(jié)構(gòu)如圖4-5所示： 圖4-52 夾緊力計算 夾緊力的大小對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系，夾緊力的大小要適當，夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中可能會發(fā)生位移而破壞定位，其果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報廢甚至引

42、發(fā)安全事故。而夾緊力過大，會引起工件變形，也會對加工質(zhì)量不利。 理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其他力（力矩）平衡；而實際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計算是很復雜的，因此在實際生產(chǎn)中采用估算法，實驗法，類比法確定所需夾緊力。確定了夾緊力的作用的方向應(yīng)垂直內(nèi)圓錐面。作用在右端面的夾緊力應(yīng)為其水平方向的一個分力。下面估算夾緊力大小。 W 夾緊力NQ 作用力NL 手柄長度 d2 螺紋中徑 mmm 螺紋升角，tgP/d2 螺紋摩擦角，梯形：。所需夾緊力估算： 其中：Pm 切削功率KW Fz 切削力N在前面3.5.6計算出了銑銷力FZ363N從零件的結(jié)構(gòu)， W

43、Fz 故夾具可以安全工作。3 對刀裝置的設(shè)計銑床夾具的對刀裝置，包括對刀塊和塞尺。用對刀塊及平塞尺來控制稱刀的高低位置，使加工面到定位面有一定的距離。有利于保證加工面的尺寸和位置精度，提高生產(chǎn)效率14。4 夾具體的設(shè)計以及夾具在機床上的安裝方式的確定1.夾具體的設(shè)計夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各種零件、機構(gòu)等都要安裝在上面，其形狀和尺寸主要取決于夾具上的各組零件的分布情況、工件的形狀、尺寸及加工性質(zhì)等。由于銑削的切削力較大，振動也較大，夾具體應(yīng)有足夠的強度和剛度，還應(yīng)盡可能降低夾具的重心，工件加工表面盡可能靠近工件臺以提高夾具的穩(wěn)定性。具體的設(shè)計見夾具零件圖14。2.夾具在銑床上的

44、安裝銑床夾具在銑床上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計時必需考慮其安裝方法。一般是在夾具底座下裝兩個定位鍵。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸以標準化，應(yīng)按銑床的T形槽的尺寸確定它和夾具認底座及工作臺的配合為H7/h7、H7/h7。兩定位鍵的距離力求最大，以提高安裝精度。5 夾具總圖上的尺寸，公差和技術(shù)要求 1夾具最大輪廓尺寸； 2影響工件定位精度的尺寸和公差為的定位銷和錐堵，對刀塊到工件軸線的距離為； 3夾具在機床上的安裝不影響加工精度（見安裝誤差的計算）； 4影響夾具精度的尺寸和公差為錐堵與定位銷的同軸度為，彈性擋塊與定位銷的軸線的平等度0.03mm，對刀塊與底平面的平等度為0.01mm。

45、定位銷端面與錐堵和定位銷共同軸線垂直度為0.02mm。對對塊的位置到工件中心線距離取20mm，其公差取相應(yīng)尺寸的1/21/5，則對刀埠的尺寸公差為mm。6 夾具的誤差分析1定位誤差的計算工件定位在心軸或定位銷上定位時，定位基準與工序基準相重合時根據(jù)參考資料7公式2-6 其中為基準不重合誤差，為基準位移誤差，為工件定位孔的最大直徑，為定位心軸的最小直徑。.。計算得=0.015mm。2.夾具在機床上的安裝誤差的計算 銑床夾具的安裝誤差：影響Z方向加工尺寸的安裝誤差即為定位表面到夾具底面的位置誤差；根據(jù)參考資料7查公式2-18，X或Y方向加工尺寸的安裝誤差 式中為定向鍵與機床T形槽之間的最大竟連配合間隙；L為兩定向鍵之間的距離。計算得0.0006mm，可乎略。3對刀誤差的計算根據(jù)參考資料7查公式2-10，銑床夾具的對刀誤差 式中為對刀誤差為塞尺的制造誤差；為對刀塊工作表面到定位元件的尺寸公差。0.006，0.004 計算得： 0.01mm.4夾具的總誤差夾具的總誤差根據(jù)參考資料7查公式2-3，必須符合誤差計算不等式：式中為定位誤差為0.015mm；為安裝誤差為0.002mm；為對刀引導誤差為0.01mm為加工方法誤差為0.01mm。為工件的加工允許公差為0.052mm.=0.0350.052 故夾具可行。 結(jié)論根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成