機電一體化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計-軸承套筒加工工藝

1、第一章工藝規(guī)程此工件為套類零件，零件上要求150的孔的同軸度為0. 04,為了達到此要求所以采用 互為基準的加工方法來達到此要求?；榛鶞试瓌t就是用有相互位置精度要求的表面分別 作為基準進行加工。故此軸承套的加工就是先用外圓定位加工內(nèi)孔，再以內(nèi)孔定位加工外 圓交替作為基準。此外此孔尺寸要求是h7為達到此要求需先粗車再半精車再精車再磨孔。在軸套圓柱表面上還有8個“ 13h7角度均勻的孔，孔的位置距一-側(cè)端面為150+0. 06o 此外孔的位置精度也要求為+0.04,而單邊偏離不超過0.02,而且此承為大批量生產(chǎn)故需 要設(shè)計專用夾具來保證加工精度和生產(chǎn)效率此外軸承的對稱度也要求為0.04,即單位對

2、軸 線的誤差不超過0.02。為了保證達到要求也需要設(shè)計專用夾具進行加工，軸承套的加工大 外園尺寸要求為20-0.02。未達到此要求需要采用磨削配合專用夾具進行加工。此軸承套 的表面質(zhì)量加工要求比較高，大外圓的表面粗糙度為0. 8需要進行車一銃一磨達到要求， <1）150與較孔粗糙度要求為1.6,也需要粗車一半精車一精車一磨來達到工藝要求，其余 為3. 2也要通過粗車達到，粗糙度是面質(zhì)量屮很重要的一項指標，它的大小會直接影響到 零件的使用性能、抗腐蝕的性能、影響表面粗糙度的因索有很多，如刀具的角度、類型、 幾何參數(shù)，件材料的硬度、犁性、導(dǎo)熱系統(tǒng)，是否有切削性以及切削用量都有大程度的影 響了

3、表面粗糙度，為了達到此工件的工藝要求，則因該在這幾方面采取合理措施，如合理 選、改善材料的切削加工性、改善加工條件、合理選擇切削用量1、道具的選用原則、道 具選用的主要條件、道具是影響切削加工的重要工具、合理的選刀工具、是保證產(chǎn)品和提 高切削效率的重要條件。在選擇道具形式和結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮以下的主要因素生產(chǎn)性質(zhì)， 生產(chǎn)綱領(lǐng)直接影響刀的選擇。因此項為大量生產(chǎn)，故采用專用刀具是合理的機床類型、 機床的類型結(jié)構(gòu)和性能，對刀具選擇有重要影響。刀具類型（車刀、鉆頭、銃刀）的選擇, 大程度上是因為材料某種工序所用機床的類型決定的。此外高效率刀的采用也必須得到機 床結(jié)構(gòu)和性能的保證。工藝方案、此軸承套采用40

4、cr可大大減少變形，40cr屬于屮碳 鋼故熱處理為調(diào)質(zhì)而淬火+高溫回火（淬火溫度840°c,回火溫度為520°c,水冷式）熱處 理后組織為冋火索氏體，它具有表面硬，中心韌的性質(zhì)，這種狀態(tài)下的40cr具有很好的 切削加工性（力學(xué)性能o s不大于785mpa,。b不大于980 mpa,。不大于9%（1）不大于45%, akv不大于47/j重要用于重要調(diào)制零件，如鈾，齒輪，曲軸等）。不同的工藝方案，必然要選用不同類型的刀具。工件的形狀、尺寸，工件的形狀和 尺寸影響刀具的尺寸和結(jié)構(gòu)的選擇。加工精度特別是精度要求較高時，選擇刀具類型、 結(jié)構(gòu)及精度等級必須與加工精度相適應(yīng)。加工表面粗糙

5、度要求不同，所選用的刀具類型 和結(jié)構(gòu)有時也不同。工件材料的性能影響刀具結(jié)構(gòu)和刀具幾何參數(shù)的選擇。此工件材料為400,調(diào)質(zhì)hrc38-42是合金結(jié)構(gòu)鋼。平均碳的質(zhì)量分數(shù)wc二0.40%。 平均銘的質(zhì)量分數(shù)wcr<1.5%, si的質(zhì)量分數(shù)0.17%-0.37%, mn的質(zhì)量分數(shù)0.50%-o. 80%40cr的加工性較好，透性好。其中cr引起c的右移，提高淬透性，此軸承套采用 40cr可大大減少變形,40"屬于中碳鋼故熱處理為調(diào)質(zhì)而淬火+高溫回火（淬火溫度840 °c, 回火溫度為520°c,水冷式）熱處理后組織為回火索氏體，它具有表面硬，中心韌的性質(zhì), 這種

6、狀態(tài)下的40cr具有很好的切削加工性（力學(xué)性能o s不大于785mpa, o b不大于980mpa, o不大于9%巾不大于45%, akv不大于47/j重要用于重要調(diào)制零件,如鈾,齒輪，曲軸等）。毛坯的選擇：1、要求強度和韌性好的重要鋼制零件用鍛造獲得毛坯。2、焊接是快速獲得毛坯的方法，但僅適宜低碳鋼。3、大批生產(chǎn)宜采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法（模鍛模鑄）。4、單件小批一自由鍛。5、形狀復(fù)雜、尺寸大的毛坯宜采用生產(chǎn)率低、精度低和砂型鑄造、0 由鍛。6、形狀特殊、機械加工又有困難的小件一熔模和壓鑄毛坯種類：鑄件：適用于要求形狀復(fù)雜的零件毛坯。鍛件：適用于耍求強度高、形狀比較簡單的零件。型材：

7、熱軋型材用于一般零件毛坯，冷拉型材尺寸小、精度較高適用于 制造中小型零件及n動機床上加丄。焊接件：適用于要求縮短生產(chǎn)周期、單間和小批量生產(chǎn)的大件，焊接件 必須經(jīng)過“時效處理”后可使用。冷沖壓件：適用于板料零件多用于大批量生產(chǎn)的中小零件。 其他：如工程塑料和粉末冶金材料。曲于此件是套類零件，且長度較長（450mm）壁?。?1mm）故剛性差。又因是大批量 生產(chǎn)，且工藝耍求較高，所以采用制造模具進行模鍛。當(dāng)毛坯制造好后，其形狀雖然一定 只能曲模鍛保證，但還是因為剛性差、內(nèi)孔不規(guī)則而給加工帶來很大的我不便，當(dāng)粗車前 因為端面不平整、毛刺多，故需粗銃見光，目的是以粗銃過的端面為基準，保證加工精度。 有因

8、為孔德形狀不規(guī)則，故應(yīng)以大外圓用內(nèi)徑百分表找正，當(dāng)粗車時一大外圓定位，因要 加工i員i柱表面，故應(yīng)以i員i柱表面找正，因工件剛性差，故應(yīng)在粗銃見光后的端面用擋板頂 住，以保證加工精度。為解決此剛性差的問題，又在兩側(cè)各車出一個架子口（中心架）。 此后可以去掉擋板安上中心架，此后粗車待加工表面留有余量，當(dāng)車大外圓端面時，車出 3mm的三爪卡臺，當(dāng)?shù)纛^時，以©180的孔定位，以3mm三爪卡臺夾緊，車大外圓車另一側(cè)（1）180的孔。當(dāng)半精車（精車）時，因有同軸度要求，故用互為基準來保證加工精度, 銃鍵時，因鍵的粗糙度較高11為人批量，故應(yīng)設(shè)計專用夾具來提高加工精度和生產(chǎn)效率。鉆孔時，孔的位置

9、耍求和尺寸耍求都很高，故應(yīng)設(shè)計專用夾具來保證位置精度和尺寸精度。 此外為保證孔的粗糙度，應(yīng)先鉆孔后擴孔，此外，4）13的孔上還冇冇一個©20的孔需要 進行鎧孔，這幾個工序都在鉆床上使用專用夾貝進行，磨削大小同時也應(yīng)該設(shè)計專用夾具 來保證精度。第二章 銃床夾具設(shè)計一、工藝規(guī)程（銃床）1. 工藝規(guī)程的重要性工藝規(guī)程是生產(chǎn)中不可缺少的、合理的工藝規(guī)程，是長期以來，在吋間的基礎(chǔ)上，依 據(jù)工藝理論和必要的工藝試驗而制定的，利用它可以穩(wěn)定生產(chǎn)秩序，保證產(chǎn)品質(zhì)量，指導(dǎo) 車間的生產(chǎn)工作，便于計劃組織生產(chǎn)，充分發(fā)揮設(shè)備的利率，還可以起到交流和推廣先進 經(jīng)驗的作用。合理的工藝規(guī)程能保證加工質(zhì)量，減少人力

10、、能力的消耗，減少成本，減輕 工人的勞動強度。因此，生產(chǎn)一定要嚴格的執(zhí)行所規(guī)定的工藝路線，否則，會引起產(chǎn)品的 生產(chǎn)能效下降，生產(chǎn)效率顯著降低，使生產(chǎn)陷入混亂狀態(tài)。2. 工藝規(guī)程設(shè)計的指導(dǎo)思想與原則制定工藝規(guī)程的指導(dǎo)思想和原則是在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的功能消耗人力資源 的浪費，吋間的緊縮下來降低費用，接計劃規(guī)定的速度，可靠地加工出符合圖紙要求及技 術(shù)要求的產(chǎn)品零件，滿足產(chǎn)品的使用性能，同時，在保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，工人安全的前 提下，做到高效率、低成木，并且取得最佳的經(jīng)濟效益。3. 確定零件的產(chǎn)生生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度分類，一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三 種類型，此次設(shè)計零件的

11、加工批量屬于大量成批生產(chǎn)。4. 零件的選擇及處理零件的材料為40cr,鍛造毛坯；熱處理方法：調(diào)質(zhì)hrc3842o5. 工藝路線的確定應(yīng)該是零件的材料的各尺寸精度，位置精度，表面粗糙度多項要求得到保證，加工工 序按以下原則制定：先粗加工后精加工，現(xiàn)主要面后次要面，先基準面后其它面。先加工 平面后加工孔。木次設(shè)計內(nèi)容為銃削托輾大端面凸臺。其加工過程為先粗銃后精銃只要求尺寸。6. 銃床的型號根據(jù)加工范圉選擇與之對應(yīng)的銃床型號（參考廠家：北京第一機床廠、齊齊哈爾機 床廠）。7. 銃削用量的確定判斷銃削用量原則是在保證加工質(zhì)量，降低成本和提高生產(chǎn)效率，注意工人安全的前 提下確定切削的用量與背吃刀量。8.

12、 定位基準的選擇在零件的加工工藝規(guī)程指定時，正確的選擇工件的定位基準是十分重要的。木專用夾 具是將工件右端粗、糟加工后，以安裝擋板面為工藝基準的定位基準，保證加工的尺寸為 了保證加工面非加工面之間位置要求，選非加工面為粗基準。當(dāng)工件冇多個非加工面與加 工面的位置耍求時，應(yīng)以其中求較高的非加工面為粗基準。銃削凸臺時，以直徑200的大 端面為基準面。9. 機械裝配的選擇機械裝配是整個機械制造工藝過程的最后一個環(huán)節(jié)，裝配工作對產(chǎn)品質(zhì)量影響很大， 若裝配不當(dāng)，即使所有零件都合格，也不一定生產(chǎn)出合格的、高質(zhì)量的機械產(chǎn)品。反z, 若零件鑄造精度并不高，而在裝配中采用適當(dāng)?shù)墓に嚪椒@醒選配、修配調(diào)整等，也能

13、使 產(chǎn)品達到規(guī)定的技術(shù)要求。10. 工裝的確定加工零件所需以卜設(shè)備：北京第一機床廠銃床x63w。加工該零件所需工裝設(shè)備：游標卡尺。二、夾具材料的選擇與加工1. 擋板材料的選擇擋板的材料選用灰鑄鐵，因為其有較高的抗壓強度，其抗壓強度為抗拉強度的3到7 倍，而在本次設(shè)計中扌肖板需要較高的抗壓強度；乂生產(chǎn)夾具體的同時還要考慮到價格所以 選用灰鑄鐵作為擋板的材料。2. v型塊的材料與制造v型塊的材料也應(yīng)選用灰鑄鐵，其原理與擋板一樣，但v型塊的傾斜而要加裝一層材 料為20的鋼材，因為其需要高的耐磨性與可換性。3. 漲胎材料的選擇及熱處理漲胎需要有一定的膨脹力，通常選用的材料為65mn,其熱處理方式為淬火

14、加中溫冋火。4. 漲胎內(nèi)桿材料的選擇及熱處理漲胎內(nèi)桿的材料為45號鋼，其需要較好的抗拉性能與可加工性，還要考慮其材料價 格問題，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理。5. 底座的設(shè)計與材料的選擇底座的材料為灰鑄鐵，其大小根據(jù)工件需加工位置與夾具體的安裝位置選擇，不能太 大也不能小。三、夾具的安裝與調(diào)試1. 夾具的安裝將底座先固定在機床導(dǎo)軌上，然后一次安裝擋板、v型塊、工件 漲胎與漲胎內(nèi)桿。2. 夾具的調(diào)試夾具的調(diào)試非常重要，因為其準確度關(guān)系到所需生產(chǎn)工件的精度。銃削凸臺的夾具其 調(diào)試主要需知道中心定位高度是否與圖上一致，v型塊的裝配是否合適等等。四、夾具選用的分析1. 機床用途機床夾具是用以裝夾工件(何引導(dǎo)刀

15、具)，并使工件在加工過程屮始終保持與刀具及 機床的成形運動方向具有固定的正確相對位置的一種機床附屬工藝設(shè)備。(1) 保持被加工表而的位置精度采用夾具裝夾工件，可以準確確定工件與機床、刀具之間的相對位置，因而能使工件 可靠和穩(wěn)定地獲得位置精度。(2) 提高勞動生產(chǎn)力、降低成本采用夾具可使工件裝夾方便，免去了工件逐個找證、對刀5所花費的時間。如果采用 氣動、液動等動力裝置，更可大幅度地縮短輔助時間有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。(3) 擴大機床使用范圍可降低對工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動強度。為了實現(xiàn)上述用途，對機床夾具捉岀了以下要求：工藝性好專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維

16、修。專用夾具的生產(chǎn)屈丁單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整法或修配法保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置 調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。實用性好專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠、排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排 屑裝置。經(jīng)濟性好 除考慮專用夾具結(jié)構(gòu)本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化成度高、成本低廉外，述應(yīng)該 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要地經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟效益。五、定位方案及分析1. 定位：零件在機床或夾具上占據(jù)一個正確的位置。2. 對定位元件的要求：具備足夠的精度足夠的強度和剛度耐磨性和駛度工 藝性好。3. 分析：以帶凸臺4)200h7大端面和4)150h7內(nèi)孔定位，其中以端面定位限

17、制3個自 由度x軸移動、y軸、z軸轉(zhuǎn)動，(h50h7內(nèi)孔采用短軸定位，限制2個自由度，分別為y 軸、z軸移動，根據(jù)零件的加工要求可知，需磨4>200h7的外圓，在加工零件時需要零件 旋轉(zhuǎn)，故x軸方向的轉(zhuǎn)動不需要限制，六個自由度已經(jīng)被限制五個，所以說定位方案能夠 滿足加工要求，設(shè)計合理。六、夾緊方案及分析1. 夾緊：保持定位的位置不變。2. 分析：由于工件在加工時旋傳，而且砂輪的磨削速度很大，為保證工作人員安全 以及不必耍的事故發(fā)生，就耍求工件有安全可靠的夾緊方案，工件采用液壓缸的左右移動 帶動盤類零件的走右移動，來實現(xiàn)工件的夾緊，液壓缸輸岀的力足夠滿足工件的夾緊力， 故夾緊裝置安全可靠設(shè)

18、計合理。七、夾具結(jié)構(gòu)方案及分析為保證加工岀的零件符合圖紙要求，方便設(shè)計的夾具滿足同軸度*0. 02,加工時讓工 件在x軸方向轉(zhuǎn)動，先用砂輪磨工件的一端，完成后，再讓砂輪移向另一端，這樣就在加 工的過程中就不用在重裝零件，從而捉高了工作效率，也保證了加工精度。八、夾具調(diào)整方案夾具的設(shè)計方案要本著可調(diào)，可按，可拆的設(shè)計理念。夾具體與工件有一定的配合關(guān) 系，拆卸方便。而且木夾具也同樣適用在有相同大小孔的零件上，對零件長度能夠?qū)崿F(xiàn)可 調(diào)，故夾具設(shè)計基本合乎設(shè)計理念，能夠滿足加工要求，故夾具設(shè)計合理。九、夾具的裝拆順序1. 夾具的安裝順序?qū)⒌着蠊潭ㄔ跈C床工作臺把兩個窄v型塊分別與底座固定 將所需加工零件

19、用v型塊托起接著將漲胎和漲胎內(nèi)桿在工件左端裝入一定的長度最 后，將加工零件的另一端面用螺母固定在擋板上，實現(xiàn)對工件的夾緊。2. 夾具的拆卸順序與安裝順序相反。十、注意事項由于零件的加工精度較高，為保證加工出的零件滿足要求，故對夾具體的設(shè)計要求比 較嚴格夾具體的設(shè)計要保證同軸度，而且定位夾緊方案要合理并安全可靠，而且特別重要 的一點就是保證液壓缸的輸出力足以滿足夾緊工件的夾緊力，從而確保工作人員以及避免 不必要的事故發(fā)生。第三章鉆床夾具設(shè)計一、夾具設(shè)計方案根據(jù)圖紙上給定的條件，需設(shè)計一套在軸套上鉆直徑為13的通孔和直徑為20的 肓孔的夾具。夾具是用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置。二、定位方案及分

20、析1. 工件的定位是通過工件上的定位表面與夾具上的定位兀件的配合或接觸來實現(xiàn)的。 定位基準是確定工件位置是所依據(jù)的基準，它通過定位基面所體現(xiàn)。工件以平面與定位元 件接觸時，工件上實際存在的面是定位基面，它的理想狀態(tài)是定位基準。如果工件上實際 存在的平面形狀誤差很小，可認為定位基面與定位基準重合。同樣，定位元件以平面限位 時，如果形狀誤差很小，也可認為限位基面與限位基準重合。工件在夾具上定位吋，理論 上定位基準與限位基準應(yīng)重合，定位基面與限位基面應(yīng)接觸。2. 對定位元件的基木要求（1）足夠的精度。定位元件應(yīng)具有足夠的精度，以保證工件的定位精度。（2）較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件

21、接觸和摩擦，容易磨損。為 此，要求定位元件工作表面的耐磨性要好，以保證使用壽命和定位精度。（3）足夠的強度和剛度。定位元件在受工件重力，夾緊力和切削力的作用吋，不應(yīng)變形和磨損。因此，要求定位元件有足夠的剛度和強度，否則會影響工件的定位精度。（4）較好的工藝性。定位兀件應(yīng)便于制造，裝配和維修。3. 分析：工件以右端面和直徑為200的右側(cè)外圓定位。其中以右端面定位限制了 3 個自由度，分別為限制了 x軸的移動，y軸的轉(zhuǎn)動和z軸的轉(zhuǎn)動。以右側(cè)直徑為200的外 圓定位限制了2個自由度，分別為限制了y軸的移動和z軸的移動。六個自由度現(xiàn)在只有 x軸的轉(zhuǎn)動未限制，通過定位分度盤上的2個可隨吋可調(diào)的長銷定位。

22、至此6個自由度全 部被限制，符合定位要求。三、工件的加緊方案及分析1. 工件定位后，在加工z而，必須用加緊裝置將其加緊，以保證工件在加工過程中, 在切削力，重力，慣性力等的作用下不產(chǎn)生位移或振動，影響加工質(zhì)量，甚至使加工無法 順利進行。因此，作為夾貝重耍組成部分的夾緊裝置的合理選用于設(shè)計至關(guān)重耍。2. 夾緊力方向的確定（1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng) 垂直于第一定位基準面。（2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以便減小工件變形。（3）夾緊力的方向應(yīng)盡可能與切削力，重力方向一致，有利于減小夾緊力。3. 夾緊力的作用點（1）夾緊力的作用點應(yīng)與支撐點

23、“點對點”對應(yīng)，或在支撐點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免 破壞定位或造成較大的加緊變形。（2）夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。（3）夾緊力的作用點和支撐點應(yīng)盡可能靠近切削部分，以提高工件切削部位的剛度和 抗震性。（4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾貝產(chǎn)生影響加工精度的變形。4. 選擇加緊機構(gòu)設(shè)計夾緊機構(gòu)一般遵循以卜原則：（1）加緊必須保證定位準確口j靠，而不能破壞定位。（2）工件和夾緊的變形必須在允許的范圍內(nèi)。（3）加緊機構(gòu)必須可靠。加緊機構(gòu)要冇足夠的強度和剛度（手動加緊機構(gòu)）。（4）加緊行程必須足夠。（5）夾緊機構(gòu)操作必須安全，省力，方便，迅速，符合工人操作習(xí)慣。（6）夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度，動化程度必

24、須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。5. 分析工件在加工時需耍加緊，為保證其在打孔時的準確性和糟度，采用兩端加緊和v型塊 支撐，分析如下：（1）工件采用兩端加緊，通過板的移動和手柄的旋緊來加緊工件。（2）夾緊力的方向與切削力的方向相垂直（夾緊力水平，切削力豎直）。（3）工件兩端的剛性要好于中間部位，采用兩端加緊，而且主夾緊力垂直于第一定位 基準面（工件的右側(cè)面）（4）因為工件在打孔的過程中垂直方向存在重力和切削力，并且工件中間的剛性差， 所以設(shè)計使用浮動裝置，使之在鉛垂方向上有力的支撐，同時減小工件的變形（5）夾緊力的反作用力亦在水平方向，不使產(chǎn)生加工精度的變形（6）所選夾緊機構(gòu)遵循以上原則，不再

25、贅述。四、鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案分析導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套是 鉆模的特有元件，其作用是確定刀具與夾具的相互位置，引導(dǎo)鉆頭，擴孔鉆或餃刀，以 防止加工過程中偏斜，從而保證被加工孔的位置精度。綜上分析，根據(jù)所加工工件，本次 設(shè)計選擇可換鉆套。用于鉆床零件加工的可換鉆套裝置，換鉆套時，只需將鉆套逆時針轉(zhuǎn) 動，當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時即可取出，換套方便迅速1. 機床夾具的總體形式機床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀，大小，加工內(nèi)容及選用機床等因素來確 定。夾具組成歸納為：定位元件及定位裝置：用于確定工件正確位置的元件或裝置。加緊元件及加緊裝置：用于固定元件已獲

26、得的止確位置的元件或裝置。導(dǎo)向及對刀元件：用來確定刀具與工件相互位置的元件。動力裝置在成批生產(chǎn)中，減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率。夾具體用于將各種元件裝置連接在一起，并通過它將整個夾具安裝在機床上。其他元件及裝置：根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。a確定夾具體：夾貝體上一般不設(shè)置定位和定向裝置，特別是臺鉆，立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具 體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是 設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊情況），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元 件，加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并與機床可靠聯(lián)接。b確定聯(lián)接體聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計吋主要考慮聯(lián)

27、接體的剛性，合理布置 聯(lián)接體位置，給定位元件和加緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)結(jié)裝置主要通過六角螺栓來 定位。五、夾具的調(diào)整方案夾具的調(diào)整方案應(yīng)符合以下三點原則，既可拆，可換，可調(diào)。如裝配圖所示，各個元 件均為一個獨立的個體，可以隨時拆卸；在底板上冇可以滑動的槽，可以調(diào)節(jié)板與板z間 的距離；根據(jù)加工孔的不同，可以更換不同的鉆套，加工不同的工件時可以更換部分零件。在加工孔z前，需調(diào)整各個零件的位置等。例如，通過板在槽里的滑動來調(diào)節(jié)力的大 小，使夾緊力適中等。也可以通過改變工件上邊板的長短來改變所加工孔與右端面的調(diào)整 尺寸。鉆套與工件之間的高度h的調(diào)整方案：右側(cè)板的上面開有溝槽，可以使上面放鉆套的

28、板上下移動來調(diào)整鉆套和工件z間的高度h°h的高度應(yīng)適屮，h過大使得刀具的剛性下降, h過小使得排屑無法正常進行。比如鑄件的加工時，h兒乎很小，而當(dāng)加工鋼件時只需根 據(jù)加工孔的大小選擇所留縫隙的大小。六、特殊零件材料分析分度盤：分度盤是機床上的主要附件之一，使得工件在定位，加緊后，并使其旋轉(zhuǎn)、 分度和定位的機床附件?？捎迷跈C床上進行分度鉆孔或銃削、圓周切削、圓周曲面加工、 平面及部分線段的直線加工等工件。木次設(shè)計的分度盤可以打單雙孔兩排孔，采用的材料為與工件材料一致的40cr,下面 具體分析一下40cr的性質(zhì)：1. 40cr的調(diào)質(zhì)硬度40cr調(diào)質(zhì)以后的硬度大概在i1rc32-36 z間

29、，也就是說大概iib330-380 z間。150c 回火一55hrc 200c 回火一53hrc300c 回火一51hrc400c 回火一43iirc 500c 回火一34iirc550c 回火32i1rc600c 回火一28hrc 650c 回火一24hrc2. 40cr的熱處理工藝預(yù)備熱處理：調(diào)質(zhì)鋼經(jīng)加熱后，必須經(jīng)過預(yù)備熱處理來降低硬度，便于切削加工，消除熱加工時造 成的組織缺陷，細化晶粒，改善組織，為最終熱處理做好準備。對于40cr而言，可進行 止火或退火處理。最終熱處理：調(diào)質(zhì)鋼的最終熱處理是淬火+高溫回火。一般可以采用較慢的冷卻速度淬火，可以用 油淬來避免熱處理缺陷。當(dāng)強度較高時，采用

30、較低的回火溫度，反之采用較高的回火溫度。3. 40cr的特性及用途特性：從鐵碳合金相圖上來看，40"屬于亞共析鋼，緩冷到室溫的組織為鐵素體+珠光體。 從鋼的分類來看，40cr屬于低淬透性中碳調(diào)質(zhì)鋼，冷徹模具鋼，該鋼價格適中，加工容易, 經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗罂色@得一定的韌性，塑性和耐磨性。止火可促進組織球化，改進硬度等 于160hbs毛坯的切削性能。在溫度550-570之間進行回火，該鋼擁冇最佳的綜合力學(xué)性 能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。用途：這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負載及中等速度工作的機械零件；經(jīng)淬火及中溫回 火后用于制造承受高負載，沖擊及中等

31、速度工作的零件；經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承 受重載荷，低沖擊及具有耐磨性截面上實體厚度在25mm以下的零件，經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面 淬火后用于制造具有高的表鯉度及耐磨性而無很大沖擊的零件。此外，這種鋼又適于制 造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。4. 40cr的特點（1）40ci是零件的常用材料，它價格便宜經(jīng)過調(diào)質(zhì)（或止火）后，可得到較好的切削 性能，而11能獲得較高的強度和韌性等綜合機械性能，淬火后表面硬度可達4552hrco（2）40cr等合金結(jié)構(gòu)鋼適用于中等精度而轉(zhuǎn)速較高的軸類零件,這類鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)和淬火 后，具有較好的綜合機械性能。（3）40cr廣泛用于機械制造

32、，這種鋼的機械性能很好。但是這是一種中碳鋼，淬火性 能并不好，40cr可以淬硬至hrc4246。所以如果需要表面駛度，又希望發(fā)揮40cr優(yōu)越的 機械性能，常將40cr表面滲碳淬火，這樣就能得到需耍的表面硬度。5. 40cr的優(yōu)點（1）抗拉強度、屈服強度及淬透性均比毎#鋼高；（2）有較高的疲勞強度和良好的韌性；(3) 止火或調(diào)質(zhì)后可切削性很好；(4) 退火后可切削性也較好；(5) 一般經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后40"可使用。七、夾具的裝拆順序1 把組合夾具的元件和組合件，按一定的步驟和要求組裝成加工零件所需的夾具，這 就是組合夾具的組裝工作，組裝工作是加劇設(shè)計和裝配的統(tǒng)一過程。2. 夾具的基本組成件

33、如下:第一類，基礎(chǔ)件：包扌舌方形基礎(chǔ)板，和底部挖空的底板等；第二類，支撐件：包括各種墊片，支撐，浮動裝置，仲長板等；第三類，定位件：包括各種鍵，定位銷，分度盤等；第四類，導(dǎo)向件：包括各種鉆模板，鉆套，導(dǎo)向支撐等；第五類，壓緊件：包括各種壓板第六類，緊固件：包括各種螺栓，螺釘，螺母和墊片等；第七類，其它件：包括除上述六類外的各種用途的單件元件，如手柄，各種支撐 釘，彈簧等；另外還有一些組合件及組裝工具和輔具。3. 組裝將夾具元件擦洗干凈，然后由下到上，由右到左，按一定順序?qū)€元件仔細的，可靠 的聯(lián)接起來。聯(lián)接的同時，進行主要尺寸的調(diào)整。具體的組裝順序如下：先安裝底板和右側(cè)用軸聯(lián)接的分度盤；通過螺

34、母固定；裝軸，軸承壓蓋；通過鍵連接 軸和固定軸承套筒的固定套，繼而安裝浮動裝置和套筒，再安裝英左側(cè)的第二個板和軸和 套，再安左側(cè)的板和手柄。完成后最后安裝右側(cè)和上方鉆孔的板和鉆套即可。4. 夾具的拆卸與夾具的組裝相反。八、注意事項1. 保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位，加緊和導(dǎo)向方 案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。2. 夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)因工件是大批量生產(chǎn)，所以盡量采用高 效，快速的定位，夾緊機構(gòu)和動力機構(gòu)，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍需求。3. 安全方便，減輕工人勞動強度4. 排屑順暢 切屑會影響定位精度，切削熱會使工件和夾具產(chǎn)生熱變形

35、，影響加工 精度5. 機床夾具應(yīng)具有良好的強度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性6. 機床夾具應(yīng)具有防松裝置在機械加工中會有震動，因此需要有放松裝置來保證各 零部件的緊密聯(lián)結(jié)，例如夾具設(shè)計屮使用的墊圈，再有螺紋的聯(lián)結(jié)也有助于防松。第四章磨床夾具設(shè)計一、夾具設(shè)計方案機床夾具是用以裝夾工件（何引導(dǎo)刀貝），并使工件在加工過程中始終保持與刀貝及 機床的成形運動方向具有固定的正確相對位置的一種機床附屈工藝設(shè)備。機床夾具的用途1. 保持被加工表而的位置精度采用夾貝裝夾工件，可以準確確定工件與機床、刀具z間的相對位置，因而能使工件 可靠和穩(wěn)定地獲得位置精度。2. 提高勞動生產(chǎn)力、降低成本采用夾具可使工件裝夾方便，免去了工件

36、逐個找證、對刀5所花費的時間。如果采用 氣動、液動等動力裝置，更可大幅度地縮短輔助時間有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。3. 擴大機床使用范圍4. 可降低對工人技術(shù)水平的要求和減輕工人的勞動強度為了實現(xiàn)上述用途，對機床夾具捉岀了以下要求：（1）工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維修。專用夾具的生產(chǎn)屈丁單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整法或修配法保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置 調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。（2）實用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠、排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè) 置排屑裝置。（3）經(jīng)濟性好 除考慮專用夾具結(jié)構(gòu)本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化成度高、成本低廉外

37、，述 應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要地經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟效 亠厶jrii. o二、定位方案及分析1. 定位：零件在機床或夾具上占據(jù)一個正確的位置。2. 對定位元件的要求：具備足夠的精度足夠的強度和剛度耐磨性和硬度工 藝性好。3. 分析:以帶凸臺4）200h7大端面和4）150h7內(nèi)孔定位,其中以端面定位限制3個自 由度x軸移動、y軸、z軸轉(zhuǎn)動，©150h7內(nèi)孔采用短軸定位，限制2個自由度，分別為y 軸、z軸移動，根據(jù)零件的加工要求可知，需磨4>200h7的外圓，在加工零件吋需要零件 旋轉(zhuǎn)，故x軸方向的轉(zhuǎn)動不需要限制，六個自由度已經(jīng)被限制五個，所以說定位方

38、案能夠 滿足加工要求，設(shè)計合理。三、夾緊方案及分析1. 夾緊：保持定位的位置不變2. 分析：由于工件在加工時旋轉(zhuǎn)，而冃砂輪的磨削速度很大，為保證工作人員安全 以及不必要的事故發(fā)生，就要求工件有安全可靠的夾緊方案，工件采用液壓缸的左右移動 帶動盤類零件的走右移動，來實現(xiàn)工件的夾緊，液壓缸輸岀的力足夠滿足工件的夾緊力， 故夾緊裝置安全可靠設(shè)計合理。u!夾具結(jié)構(gòu)方案及分析為保證加工出的零件符合圖紙要求，方便設(shè)計的夾具滿足同軸度*0. 02,加工吋讓工 件在x軸方向轉(zhuǎn)動，先用砂輪磨工件的一端，完成后，再讓砂輪移向另一端，這樣就在加 工的過程中就不用在重裝零件，從而提高了工作效率，也保證了加工精度。五、

39、夾具調(diào)整方案夾具的設(shè)計方案要本著可調(diào)，可按，可拆的設(shè)計理念。夾具體與工件冇一定的配合關(guān) 系，拆卸方便。而且木夾具也同樣適用在有相同大小孔的零件上，對零件長度能夠?qū)崿F(xiàn)可 調(diào)，故夾具設(shè)計基本合乎設(shè)計理念，能夠滿足加工要求，故夾具設(shè)計合理。六、夾具的裝拆順序1. 夾具的安裝順序先將起定位作用的階梯軸i安裝在裝有頂尖的法蘭盤上，再 把雞心撥盤固定在直徑4>100的軸上將液壓缸與支架各部分連接好將軸安裝在具有一 定配合尺寸的圓盤上將階梯軸ii安在軸承內(nèi)，當(dāng)上扌肖板，用螺栓固定在圓盤上在階梯 軸的另一端面用螺母固定在支架上最后將零件帶凸臺的一端安裝在床頭，操作液壓缸， 讓活塞左移實現(xiàn)對工件的夾緊。2

40、. 夾具的拆卸順序與安裝順序相反。3. 加工時具體操作：加工同一批零件時，只需控制液壓缸讓它左移來實現(xiàn)對工件的 夾緊，其余部分不需要再重新安裝。拆卸也是一樣，只需控制液壓缸讓它右移，來實現(xiàn)對 工件的放松，其余部分不需要再重新拆卸，這樣可以提高工作效率。七、注意事項由于零件的加工精度較高，為保證加工出的零件滿足耍求，故對夾具體的設(shè)計要求比 較嚴格夾具體的設(shè)計要保證同軸度，而且定位夾緊方案要合理并安全可靠，而且特別重要 的一點就是保證液壓缸的輸出力足以滿足夾緊工件的夾緊力，從而確保工作人員以及避免 不必要的事故發(fā)生。八、必要的計算要想在加工工件時將工件加緊，最少需要力200n的力；活塞桿的直徑為5

41、0mm,根據(jù)公式f=p n d2/4,得p=101910pa。九、工藝結(jié)構(gòu)及分析（液壓泵）液壓泵：一種裝換裝置，機械能轉(zhuǎn)換為液壓能。液壓系統(tǒng)中的動力元件，為系統(tǒng)提供 壓力油液，是液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。液壓泵正常工作的必要條件（基本條件）：1結(jié)構(gòu)上冇可以周期性大小變化的密封容積（一個或多個），當(dāng)工作容積增大時完成 吸油過程。2. 具有相應(yīng)的配油機構(gòu)，將吸油過程與排油過程分開。3. 油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。液壓缸：液壓的執(zhí)行元件，將輸出液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，液壓缸輸出的是直線運動或 擺動。（液壓缸小到小于3mm超長達30m以上）換向閥：借助于閥芯與閥體z間的相對運動，使與閥體相連

42、的各油路實現(xiàn)接通，切斷 或改變液流方向的閥類。換向閥的基本要求：1. 液流通過閥的壓力損失小，一般»（） co. 3mpa02. 互不相通的液流間的泄露小。3. 換向可靠、迅速且平穩(wěn)無沖擊。溢流閥：用來調(diào)定系統(tǒng)壓力，限制系統(tǒng)壓力的最大值，起保護作用。通過調(diào)整彈簧的 壓力控制進油路得壓力，保證進口壓力恒定，出口與油箱相連，進出油口相通，進由口壓 力為調(diào)整壓力，壓降大、定壓、溢流或安全作用限壓、穩(wěn)壓和保壓。濾油器：去除油中雜質(zhì)、維護油液清潔、防止由液污染保證系統(tǒng)工作。蓄能器：液壓系統(tǒng)中儲存油液壓力能的裝置。作輔助動力源：某些液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件是間歇動作，總的工作時間很短，有些液壓 系統(tǒng)的

43、執(zhí)行元件雖然不是間歇動作，但在一個工作循環(huán)內(nèi)（或一次行程內(nèi)）速度差別很大。 在這種系統(tǒng)中設(shè)計蓄能器后，即可采用一個功率較小的泵，以減小主傳動的功率。作緊急動力源：對某些系統(tǒng)要求當(dāng)泵發(fā)生故障或停電（對執(zhí)行元件的供油突然中斷） 時，執(zhí)行元件繼續(xù)完成必要的動作。例如為了安全起見，液壓缸的活塞桿必須內(nèi)縮到缸內(nèi)。 在這種場合下，需要有適當(dāng)容量的蓄能器做緊急動力源。補充泄露和保持恒壓：如執(zhí)行元件相當(dāng)長時間不工作，且要保持恒定壓力的系統(tǒng)，可 用蓄能器來補償泄露，從而使壓力恒定。通過卸荷閥使泵卸荷。吸收液壓沖擊：由于換向閥突然換向，液壓泵突然停車，執(zhí)行元件的運動突然停止， 其至人為的需要執(zhí)行元件緊急制動的原因

44、，都會使管路內(nèi)的液體流動發(fā)生急劇變化，而產(chǎn) 生沖擊壓力（油機）。雖然系統(tǒng)中設(shè)有安全閥，但仍難免產(chǎn)生壓力的短時劇增和沖擊。這 種沖擊壓力，往往引起系統(tǒng)中的儀表、原件和密封裝置發(fā)生故障其至損壞或者管道破裂， 此外還會使系統(tǒng)產(chǎn)生明顯的振動。若在控制閥或液壓缸沖擊源之前裝設(shè)蓄能器，即可吸收 和緩和這種沖擊。冋路介紹：1dt得電接通換向閥的右位，經(jīng)液壓泵從油箱吸油，經(jīng)濾油器濾油后通過單向閥、節(jié) 流閥進入換向閥右位，經(jīng)換向閥進入液壓缸右腔推動活塞桿向左移動實現(xiàn)對工件的夾緊， 同時蓄能器為液壓冋路提供必要的能量補助，以保證維持住夠的壓力，致使活塞桿不移動, 從而使對工件的夾緊安全可靠。2dt得電接通換向閥的

45、左位，經(jīng)液壓泵從油箱吸油，經(jīng)濾油器濾油后通過單向閥、節(jié) 流閥進入換向閥左位，經(jīng)換向閥進入液壓缸左腔推動活塞桿向左移動實現(xiàn)對工件的放松。（一）液壓泵的分類按其在單位時間內(nèi)所能輸出的油液的體積是否可以調(diào)節(jié)，液壓泵可分為定量泵和變量 泵兩大類。按壓力分低壓、屮壓、高壓三類。按結(jié)構(gòu)形式分為齒輪式、葉片式和柱塞式三 大類。如圖所示。止囚石水葉泵液壓泵的結(jié)構(gòu)類型有很多種，只要滿足容積泵正常工作的前兩個必要的條件，就可以 來做成泵。齒輪泵的優(yōu)點是體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低、自吸性能較好、工 作可靠、對油液污染不敏感、維護方便等。它是一種常用泵，但流量和壓力脈動較大，噪 聲大，排量不可調(diào)節(jié)。齒

46、輪泵主要冇外齒合泵和內(nèi)齒合泵。一般常用外齒合泵。葉片泵的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)緊湊，工作壓力較高，流量脈動小，工作平穩(wěn)，噪聲低，壽命 較長，應(yīng)用較廣。葉片泵的缺點：對油液的污染也比較敏感結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝要求較高。葉片泵可分為但作用和雙作用兩種。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周葉片在轉(zhuǎn)子葉片朝內(nèi)滑動兩次完成 吸、排油各兩次，故稱為雙作用葉片泵。轉(zhuǎn)子毎轉(zhuǎn)一周完成吸、排油各一次，故稱為單作 用葉片泵。雙作用葉片泵和單作用葉片泵相比，其流量均勻性好，轉(zhuǎn)子體所受徑向液壓力基本平 衡。雙作用液壓泵一般為定量泵；單作用液壓泵為變量泵。柱塞泵廣泛應(yīng)用于高壓、大流 量、大功率的系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)的場合，廣泛應(yīng)用與航天航空、軍火、冶金設(shè)備、

47、龍門 刨床、拉床、液壓機、工程機械等領(lǐng)域。柱塞泵是依靠柱塞在缸體內(nèi)往復(fù)運動，是密封工 作腔容積產(chǎn)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油的。由于柱塞于缸體內(nèi)空軍為圓柱表面，因此加工方 便，配合精度高密封性能好。同時，柱塞泵主要零件處于受壓狀態(tài)，是材料強度性能得到 充分利用，故柱塞泵常作成高壓泵。此外，只要改變著賽的工作行程就能改變泵的排量， 易于實現(xiàn)單向或雙向變量。所以，柱塞泵具有壓力高、驅(qū)動功率大、變量方便、轉(zhuǎn)速高、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、壽 命長等優(yōu)點容積效率為95%左右，總效率為90%左右。其缺點是結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、體積大、重量大、自吸性差、有些零件對材料加工工藝的要 求較高、成本較高、要求較高的過濾精度、對使用和維護要求較高。柱塞泵按柱塞排列方向的不同，分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。軸向柱塞泵又分為斜 盤式和斜軸式兩類。目而，斜盤式和斜軸式軸向柱塞泵的應(yīng)用都很廣泛。（二）液壓泵的選用原則根據(jù)主機工況、功率大小和系統(tǒng)對工作性能的耍求，