CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、摘要在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。關(guān)鍵詞：工序加工余量定位夾緊力刖百第一章CA6140機(jī)床后托架的工藝分析2第一節(jié)工藝路線的擬訂2一、工序的合理組合3二、工序的集中與分散3三、加工階段的劃分3第二節(jié)加工工藝路線方案的比較4第三節(jié)加工工藝路線方案的論證6第

2、二章CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定7第一節(jié)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求7第二節(jié)CA6140機(jī)床后托架的偏差計(jì)算7第三章專用夾具的設(shè)計(jì)9第一節(jié)銃平面夾具設(shè)計(jì)9一、研究原始質(zhì)料9二、定位基準(zhǔn)的選擇9三、切削力及夾緊分析計(jì)算12四、誤差分析與計(jì)算14五、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明14第二節(jié)鏈孔夾具設(shè)計(jì)15一、研究原始質(zhì)料15二、定位基準(zhǔn)的選擇15三、切削力及夾緊力的計(jì)算15四、誤差分析與計(jì)算17第三節(jié)鉆頂面四孔夾具設(shè)計(jì)18一、研究原始質(zhì)料18二、定位基準(zhǔn)的選擇18三、切削力及夾緊力的計(jì)算19四、誤差分析與計(jì)算20第四節(jié)搖臂鉆床夾具設(shè)計(jì)17一、設(shè)計(jì)主旨18二、夾具設(shè)計(jì)18三、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明20總結(jié)2

3、1參考文獻(xiàn)22致謝23附：1張零件圖1張工藝卡片1張裝配圖、，.前言機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝設(shè)備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本。專用夾具是針對(duì)某一工件或工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、大批量的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。1、大批量生產(chǎn)加工需要對(duì)夾具的設(shè)計(jì)有一個(gè)很高的要求。即；能穩(wěn)定可靠地加工保證工件的加工技術(shù)要求,若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求,成為廢品,則夾具設(shè)計(jì)是失敗的,該夾具不能用于生產(chǎn).2、操作簡(jiǎn)單,便于工件安裝（即定位和夾緊）,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省工件安裝時(shí)間,降低輔助工時(shí),保證高的生產(chǎn)效率.3、

4、具有良好的工藝性,便于制造,降低夾具制造成本,從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?設(shè)計(jì)是在學(xué)完全部課程之后進(jìn)行的,這是一次深入理論聯(lián)系實(shí)際的演練,它不僅在我們的學(xué)習(xí)中而且在今后的工作中占很重要的位置.就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能擴(kuò)大自己的工作領(lǐng)域,增加更多的知識(shí),使自己更具有競(jìng)爭(zhēng)力,為工廠的”差異化”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量.由于能力有限,動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)少,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教.第一章CA6140機(jī)床后托架的工藝分析第一節(jié)工藝路線的擬訂CA614M床后托架的是CA614M床的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小,結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的

5、四孔要求加工，但是對(duì)精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是Ra1.6,所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的rjILTiLuQ圖1-1CA6140機(jī)床后托架零件圖一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)

6、計(jì)的要求。對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。CA6140tt床后托架的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。一、工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：1. 工序分散原則2. 工序集中原則二、工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。1. 特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線

7、，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。2. 工序分散的特點(diǎn)一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。三、加工階段的劃分零件的

8、加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：1 .粗加工階段2 .半精加工階段3 .精加工階段4 .光整加工階段但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝火費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。第二節(jié)加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批

9、量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見(jiàn)下表：表1-1加工工藝路線方案比較表力殺I、.j->r力殺H工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銃底小卸A側(cè)面和外圓粗、精銃底平面A側(cè)面和外圓020精銃底平A粗側(cè)面和外圓粗鏈孔：*40*30.2>*25.5底卸和側(cè)面040鉆、擴(kuò)孔：*40小30.2、*25.5底卸和側(cè)面半精鋒孔：*40、430.2、*25.5底卸和側(cè)面050粗錢孔：巾40、*30.2>*25.5底卸和側(cè)面精鎮(zhèn)孔：“40、*30.2>425.5底卸和側(cè)面060精?？祝?40、430.2、425.

10、5側(cè)面和兩孔粗銃油槽底卸和側(cè)面070粗銃油槽底卸和側(cè)面鉆：*10、*13底卸和側(cè)面080物鉆孔：強(qiáng)2底卸和側(cè)面擴(kuò)孔©13底卸和側(cè)面090鉆：*10、*13底卸和側(cè)面精銀錐孔：*10底卸和側(cè)面110擴(kuò)孔*13底卸和側(cè)面物鉆孔：*10、*13底卸和側(cè)面120精銀錐孔：如0底卸和側(cè)面去毛刺130物鉆孔：50、*13底卸和側(cè)面鉆：M6、%底面和孔小25.5140鉆：M6、花底面和孔425.5攻螺紋M6底面和孔小25.5150攻螺紋M6底面和孔*25.5物平向160物平向倒角去毛刺160倒角去毛刺檢驗(yàn)170檢驗(yàn)第三節(jié)加工工藝路線方案的論證1 .方案II在120工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃

11、傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。2 .方案II在010工序中先安排銃底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度? .方案n符合粗精加工分開原則。由以上分析：方案R為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程如下表：表1-2加工工藝過(guò)程表工種工作內(nèi)容說(shuō)明010鑄造金屬型鑄造鑄件毛坯尺寸：長(zhǎng)：220mm寬：60mm高：70mm孔：421.5、426.2、436020清砂除去澆冒口，株邊及型砂030熱處理退火石墨化退火，來(lái)消除鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)），以便于切削加工040檢驗(yàn)檢驗(yàn)毛坯050銃粗銃、精銃底平面A工件用

12、專用夾具裝夾；立式銃床（X52K）060粗鏈粗鏈鏈孔：*25.50.°3,*300.°2,帕0；.025工件用專用夾具裝夾；立式銃鏈床（T68）070銃粗銃油槽080半精鋒半精鋒鋒孔：*25.50.°3,*300°2,*40025工件用專用夾具裝夾；立式銃鏈床（T68）090精鋒精鋒鋒孔：如靖,帕。：02,*40"025工件用專用夾具裝夾；立式銃鏈床（T68）100鉆將孔2_*13、2一如0、2-*20鉆到直徑d=10mm工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床（Z3025）110擴(kuò)孔鉆將2伽3擴(kuò)孔到要求尺寸120物孔鉆物孔明3、2-20到要求尺寸130錢

13、精較錐孔2-*10140鉗去毛刺150鉆鉆孑M6、*6工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床（Z3025）160攻絲攻螺紋M6170鉗倒角去毛刺180檢驗(yàn)190入庫(kù)清洗，涂防銹油第二章CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定第一節(jié)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求CA6140機(jī)床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT150,硬度HB為150-200,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。1 .CA6140車床后托架為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。、加強(qiáng)肋的厚度和分布要

14、合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。毛坯形狀、尺寸確定的要求2 .設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。、便于裝夾、加工和檢查。、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。第二節(jié)CA6

15、140機(jī)床后托架的偏差計(jì)算1 .底平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算，計(jì)算底平面與孔(*25.50.03,*300.02,強(qiáng)00.025)的中心線的尺寸為35±0.07。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銃加工。2 .正視圖上的三孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-59和參考文獻(xiàn)互換性與技術(shù)測(cè)量表1-8,根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏈、半精鏈、精鍵三個(gè)工序完成。3 .頂面兩組孑L2啊3和2420,以及另外一組2610的錐孑L和2413毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為IT1,表面粗糙度要求為Rz50。參照參考文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3-47,表2

16、.3-48?？纱_定工序尺寸及加工余量。第三章專用夾具的設(shè)計(jì)第一節(jié)銃平面夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工CA614M床后托架零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔夾具及銃底面夾具一套。具中加工側(cè)面的三孔的夾具將用于X52K臥式鏈床，而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、較刀以及鋼鉆進(jìn)行加工，側(cè)面兩個(gè)孔將用兩把麻花鉆對(duì)起進(jìn)行加工。一、研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)粗銃底平面，該底平面對(duì)孔*40、巾302、*25.5的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銃此底平面時(shí)，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)

17、。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度二、定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：粗銃平面對(duì)孔140、430.2、125.5的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊定心自動(dòng)找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。采用V形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一側(cè)面定位支承來(lái)限制一個(gè)沿Y軸移動(dòng)的自由度。三、切削力及夾緊分析計(jì)算刀具材料：WCr4V（高速鋼端面銃刀）刀具有關(guān)幾何參數(shù)：¥0=10°150備=8°120an=5°80:二150250D=63mmZ=8af=0.25

18、mm/zap=2.0mmp由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-9可得銃削切削力的計(jì)算公式：1.10.721.10.9Fc=CpapfzDBzKp式（2.1）查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1_2_10得：C=294p對(duì)于灰鑄鐵：Kp=（膽）0.55式（2.2）p190取HB=175,即Kp=0.96p所以Fc=294x2.01.1m0.250.72m63.1x600.9x8x0.96=640.69（N）由金屬切削刀具表1-2可得：垂直切削力：Fcn=0.9Fc=576.62（N）（對(duì)稱銃削）式（2.3）背向力：FP=0.55FC=352.38（N）根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)火緊最不利

19、的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需火緊力的數(shù)值。即：WK=KF式（2.4）安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：K=K0K1K2K3K4K5K6式（2.5）式中：K。K6為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1可得：K=1.21.21.01.21.31.01.0=2.25所以WK=KFC=640.69父2.25=1441.55（N）式（2.6）Wk=KFcn=576.72m2.25=1297.62（N）式（2.7）WK=KFP=352.38m2.25=792.86（N）式（2.8）由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作

20、方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：%=Q%tgQ+¥ztg3+中2）式（2.9）式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得：=0二=219；=950其中：L=60(mm)Q=25(N)螺旋夾緊力：W0=1923.08（N）易得：WoWk經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。四、誤差分析與計(jì)算該夾具以平面定位V形塊定心，V形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為37±0.07。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 j,w-gg與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：

21、j=&W*+&D*+&D科+Aj.+Aj初式（2.10）由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：、平面定位V形塊定心的定位誤差：Adw=0、夾緊誤差：d.=（ymax-ymin）COSU式（2.11）其中接觸變形位移值：kN,° y=（kRazRaz+器+孰）（；71=0.004mm式（2.12）HB19.62lj.=ycos：=0.0036mm、磨損造成的加工誤差：與倒通常不超過(guò)0.005mm、夾具相對(duì)刀具位置誤差：口始取0.01mm誤差總和：、：w=0.0522mm：二0.07mm從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。五、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述

22、，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用止匕外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。第二節(jié)鏈孔夾具設(shè)計(jì)一、研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)鏈加工孔強(qiáng)°、加02、*25.5。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)

23、要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。二、定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：孔何0、*30.2>e25.5的軸線與底平面有平行度公差要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銃加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿足平行度公差要求。孔440、e30.2、125.5的軸線間有位置公差，選擇左側(cè)面為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鎮(zhèn)模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個(gè)側(cè)面來(lái)限制六個(gè)自由度。三、切削力及夾緊力的計(jì)算鏈刀材料：YT5（硬質(zhì)合金鏈刀）刀具的幾何參數(shù)：K海=60-K精=90,九=10"%=0"口。=80：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表

24、1-2-3可得：圓周切削分力公式：Fc=902apf0.75Kp式（2.13）式（2.14）式中an=1.8mmf=0.4mm/rpKp=KmpKkpKopK，spKrp查表T-4得：Kmp=（掾n取HB=175n=0.4由表126可得參數(shù)：Kk.p=0.94Kop=1.0K抨=1.0Krp=1.0即：FC=766.15(N)同理：徑向切削分力公式：FP=530ap°9f°.75Kp式(2.15)p式中參數(shù)：Kkp=0.77Kop=1.0Ksp=1.0Krp=1.0即：FP=347.71(N)軸向切削分力公式：Ff=451apf0.4KP式(2.16)式中參數(shù)：Kkp，=1

25、.11Kop-1.0K,sp=1.0Krp=1.0即：Ff=624.59(N)根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)火緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需火緊力的數(shù)值。即：WK=KF安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式(2.5)有：K=K0K1K2K3K4K5K6式中：KoK6為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1可得：Kc=1.21.21.01.21.31.01.0=2.25KP=1.21.21.21.21.31.01.0=2.7Kf=1.21.21.251.21.31.01.0=2.81所以，由式(2.6

26、)有：WK=KCFC=1743.54(N)由式(2.7)有：WK=KPFP=937.31(N)由式(2.8)有：WK=KfFf=1753.85(N)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算，由式(2.9)有：Wo=Q%tgQ+¥ztg(a+52)式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得：=9.33rz=5.6751=902=950：-136其中：L=140(mm)Q=80(N)螺旋夾緊力：W0=5830(N)該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件。受力簡(jiǎn)圖如下:116式（2.15）229機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得:1、定位誤差(兩個(gè)垂直平面定位)：當(dāng)口=90'二時(shí)；側(cè)面定位支承釘離

27、底平面距離為h,側(cè)面高度為H；且滿足h<%;則：."-：dw=2(H-h)tg.：.gu0.0068mm2、夾緊誤差，由式(2.11)有：Aj.=(ymax-ymin)8st其中接觸變形位移值：_Nzny=(kRazRaz+Khb.HB)+。Z=0.014mm式(2.16)匚j'=：ycos：-0.0128mm3、磨損造成的加工誤差：與。通常不超過(guò)0.005mm4、夾具相對(duì)刀具位置誤差：&D1A取0.01mm誤差總和：=0.0586mm：二0.35mm從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。第三節(jié)鉆頂面四孔夾具設(shè)計(jì)一、研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用

28、來(lái)鉆、較加工頂面的四孔，其中包括鉆頂面四孔(其中包括鉆孔4-炯0mm和擴(kuò)孔2到13mm,較孔2-軻0mm,以及物孔2-圾0,*13mm)(加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。二、定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：頂面四孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸要求要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了銃加工，后側(cè)面也是一直都不加工的側(cè)面，因此，選后側(cè)面和做側(cè)面面為定位精基準(zhǔn)(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))來(lái)滿足CA6140機(jī)床后托架頂面四孔加工的尺寸要求。由零件圖可以知道，圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們

29、選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔軸線和兩個(gè)側(cè)面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個(gè)側(cè)面來(lái)限制5個(gè)自由度。三、切削力及夾緊力的計(jì)算由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表1-27可得：切削力公式：Ff=412D1.2f0.75Kp式（2.17）式中D=10mmf=0.3mm/r查表1-28得:Kd=（膽）0.6=0.95p190即：Ff=1980.69（N）實(shí)際所需夾緊力：機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1211得：WK=FfMK安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：K=K0K1K2K3K4K5K6式中：KoK6為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1可得：K=1.21.21.01

30、.21.31.01.0=2.25所以WK=KFf=1980.69m2.25=4456.55(N)由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取K=2.25,巳=0.16,匕=0.2螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：Wo=1ztgG：2)=5830(n)式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得:門:9.3315.675；=902=950：二=136其中：L=140(mm)Q=80(N)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1226得：原動(dòng)力計(jì)算公式：由上述計(jì)算易得：Wo.Wk因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。四、誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保

31、證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差?？着c左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測(cè)量表1-25可知：取m（中等級(jí)）即：尺寸偏差為15±0.2、10710.3由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：1、定位誤差：定位尺寸公差A(yù)=0.2mm,在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故ADW=0.2mm2、夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均小。即：d.=03、磨損造成的加工誤差：與事通常不超過(guò)0005mm4、夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即.DA=0.06m

32、m誤差總和：jw=0.265mm:二0.5mm從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。第四節(jié)搖臂鉆床夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。一、設(shè)計(jì)主旨設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用

33、，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)小40、小30.2及小25.5孔進(jìn)行加工，三組孔尺寸精度要求為IT7,表面粗糙度Ra1.6pm,鉆、鏈、磨就足以滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。二、夾具設(shè)計(jì)1、定位基準(zhǔn)的選擇本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的三桿孔，工件以底平面限制三個(gè)自由度、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)。為了縮短輔助時(shí)間，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2、切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：硬質(zhì)合金刀具，(|)24mm,Z=4mm切削力查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-9,得銃削力計(jì)算公式：P=490tl.Sz°D7-4B1Z0式中P鉆削力t鉆肖U深度，72mm

34、S每齒進(jìn)給量，0.15mmD鉆刀直徑，24mmB鉆肖U寬度，1.5mmZ鉆刀齒數(shù)，4所以：P=490X241.0X0.150.74X24-1.0X1.50.9X4=856(N)夾緊力查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-11，查得工件以孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：3KPDQ3333Di3-d3D2-d.32(u122u222)D-dD-d式中Q夾緊力K安全系數(shù)D工件與支撐面接觸的最大長(zhǎng)度，120mmUi工件與支撐面之間的摩擦系數(shù)，0.2U2工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)，0.16D1壓板直徑，36mmD2支撐面直徑，50mmd支撐釘?shù)闹睆剑?0mm安全系數(shù)K=K0KiK2K3K4K5K6其中K0基本安全系

35、數(shù)，1.2Ki加工性質(zhì)，1.2K2刀具鈍化程度，1.3K3切肖特點(diǎn)，1.0K4夾緊力的穩(wěn)定性，1.3K5手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置，1.0K6僅有力矩時(shí)工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支撐面接觸的情況，1.0所以：K=i.2Xi.2Xi.3Xi.0Xi.3Xi.0Xi.0=2.4336則所需夾緊力Q=4436(N)查機(jī)床夾具手冊(cè)表1-2-26,查得螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算公式：1WQ=mkr,tg1%(:2)0式中Wq產(chǎn)生的夾緊力MK實(shí)際所需夾緊力，4436Nr1螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑，0螺桿端部與工件間的摩擦角,a螺紋開角,004712一2螺紋中徑一半，11.675螺旋副當(dāng)量摩擦角，80321除夾緊機(jī)構(gòu)之

36、外的效率，0.850.95Wq=計(jì)算得出Wq=6989N大于所需夾緊力4436N,故本夾具可安全工作。3、定位誤差的分析零件圖樣上規(guī)定440mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為75°,故要求小30mm的公差小于750,則符合要求。零件圖樣上規(guī)定小30.2mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為1000,故要求小25.5mm的公差小于1000,則符合要求。零件圖樣上有440mm的孔以A面為基準(zhǔn)的平行度要求為100:0.07,則為35mm時(shí)為0.0245，與其要求公差為0.014,則符合要求。零件圖樣上有430.2mm,以A、B為基準(zhǔn)的平行度要求分別為100:0.07和100:0.08，算得

37、結(jié)果分別為：0.024和0.028,也是符合要求。三、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具用于在鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。總結(jié)為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)論文即將結(jié)束，回顧整個(gè)過(guò)程有很多感悟。畢業(yè)論文是每個(gè)工科畢業(yè)生的必修課程，大學(xué)三年的知識(shí)都在畢業(yè)論文中得到體現(xiàn)，所以畢業(yè)論文不但是大學(xué)生生活完結(jié)的標(biāo)志，更是為大學(xué)三年的學(xué)習(xí)所教的答卷。它不同于以往的課程設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1. 畢業(yè)論文知識(shí)面較廣，幾乎涵蓋了三年的所學(xué)，課程設(shè)計(jì)則是主要對(duì)階段學(xué)習(xí)的知識(shí)的鞏固。2. 畢業(yè)論文

38、主要以個(gè)人設(shè)計(jì)為主，老師起到引導(dǎo)作用，課程設(shè)計(jì)主要以老師指導(dǎo)為主。3. 畢業(yè)論文對(duì)學(xué)生各個(gè)方面的知識(shí)要求更為嚴(yán)格，綜合體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)人能力，在做畢業(yè)論文過(guò)程中，我做了大量的工作，查閱了很多資料，也進(jìn)行了多方面的思考，但由于經(jīng)驗(yàn)匱乏及操作不熟悉等原因，所做的論文不免存在這樣那樣的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力工作，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，從調(diào)查研究，收集資料，經(jīng)過(guò)仔細(xì)縝密的思考，從提出論文方案，到各個(gè)零件的確定，圖紙的選擇，都注入了我大量的時(shí)間和精力。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，其中有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)。本次畢業(yè)論文，不僅鞏固了自己三年來(lái)所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，使自己學(xué)到的知識(shí)得到了充分

39、地應(yīng)用，真正的起到學(xué)以致用的目的，而且也使我學(xué)到了許多新知識(shí)，如以前僅僅是通過(guò)實(shí)習(xí)對(duì)公差配合有所了解,而通過(guò)做本次畢業(yè)論文,查閱了許多資料和書籍,對(duì)夾具有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).以前知道的,有了更深的記憶,有了溫故而知新的效果,以前不知道不了解的,這次有了一個(gè)整體系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì).總之,做這次論文所學(xué)習(xí)到的知識(shí)必將會(huì)成為我以后工作和生活中一筆寶貴的財(cái)富.通過(guò)本次論文的獨(dú)立完成,我的毅力和能力得到進(jìn)一步的鍛煉與提高，提高了自己獨(dú)立完成和分工合作完成論文項(xiàng)目的能力。但是由于缺乏更多的工作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)機(jī)器的工作條件的了解，論文中會(huì)有許多的考慮不足，希望各位尊敬的老師不吝賜教，以利于我在以后的工作和學(xué)習(xí)中能夠避免同

40、樣的錯(cuò)誤再出現(xiàn)?？傊?，這次畢業(yè)論文是我們所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)綜合模擬應(yīng)用過(guò)程，是對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)的總測(cè)試，而從某種意義上又可以說(shuō)是對(duì)我們以后工作的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。因此，做畢業(yè)論文對(duì)我們有著非同尋常的意義。參考文獻(xiàn)：1 李華.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械出版社.19972 吳亞周.金屬切削概論.機(jī)械工業(yè)出版社.19913 黃未來(lái).車工工藝學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué).19984 劉守涌.金屬工藝與刀具.浙江大學(xué)出版社.19785 張學(xué)力.機(jī)械制造基礎(chǔ).上海科學(xué)出版社.20006 黃玉清.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上?？茖W(xué)出版社.20007 程雪.金屬切削原理.哈爾濱工業(yè)大學(xué).19988 王質(zhì)量.機(jī)械工藝學(xué).上?？茖W(xué)出版社.20009 吳道權(quán).機(jī)械加工手冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué).199210 張九生.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué).198611 黃凱波.金屬切削工藝.上海交大出版社.