機械制造技術(shù)課程設(shè)計-套零件加工工藝及銑12H9×32槽夾具設(shè)計

哈爾濱理工大學課程設(shè)計說明書哈爾濱理工大學課程設(shè)計說明書第1章加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1零件的分析1.1.1零件的作用題目給出的零件是套。套的主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此套零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。圖1套1.1.2零件的工藝分析由套零件圖可知。套是一個軸類零件，它的外表面上需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以φ44外圓面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：φ44外圓面的加工；，其中表面粗糙度要求為。（2）以φ43外圓面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括φ43外圓面臺階面，加工粗糙度為。（3）以鍵槽為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：銑鍵槽，粗糙度為。（4）其他各個孔的加工，φ23孔，M10孔1.2套加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該套零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于套來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1孔和平面的加工順序套類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工套上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。套的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。套零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2加工方案選擇套孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。1.3套加工定位基準的選擇1.3.1粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：（1）保證各重要中心孔孔的加工余量均勻；（2）保證裝入套的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要中心孔孔作為主要基準。即以套的輸入軸和輸出軸的中心孔孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要中心孔孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要中心孔孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。1.3.2精基準的選擇從保證套孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置。精基準的選擇應(yīng)能保證套在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從套零件圖分析可知，它的頂平面與各主要中心孔孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是套的裝配基準，但因為它與套的主要中心孔孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。1.4套加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。套加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到套加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于套，需要精加工的是中心孔孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工中心孔孔系，然后以中心孔孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將套加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 開料 采用型材進行開料20 檢驗 檢驗毛坯是否合格30 粗車 粗車、半精車Ф44外圓及其左邊端面40 粗車 粗車、半精車Ф43右邊端面50 精車 精車Ф44外圓并倒角60 鉆 鉆Ф23孔70 車 車Ф28X5退刀槽80 車 車M27X1.5內(nèi)螺紋90 銑 銑鍵槽100 拉 拉方型鍵110 鉆 鉆孔攻絲M10120 鉗 去毛刺130 檢驗入庫檢驗入庫工藝路線二：10 開料 采用型材進行開料20 檢驗 檢驗毛坯是否合格30 粗車 粗車、半精車Ф44外圓及其左邊端面40 粗車 粗車、半精車Ф43右邊端面50 精車 精車Ф44外圓并倒角60 車 車Ф28X5退刀槽70 車 車M27X1.5內(nèi)螺紋80 鉆 鉆Ф23孔90 銑 銑鍵槽100 拉 拉方型鍵110 鉆 鉆孔攻絲M10120 鉗 去毛刺130 檢驗入庫檢驗入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。綜合選擇方案一：10 開料 采用型材進行開料20 檢驗 檢驗毛坯是否合格30 粗車 粗車、半精車Ф44外圓及其左邊端面40 粗車 粗車、半精車Ф43右邊端面50 精車 精車Ф44外圓并倒角60 鉆 鉆Ф23孔70 車 車Ф28X5退刀槽80 車 車M27X1.5內(nèi)螺紋90 銑 銑鍵槽100 拉 拉方型鍵110 鉆 鉆孔攻絲M10120 鉗 去毛刺130 檢驗入庫檢驗入庫1.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定(1)毛坯種類的選擇零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為45、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇型材成型。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的型材造型，查取《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-5，“套”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用型材毛坯。（1）結(jié)合面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。（2）面的加工余量。根據(jù)工序要求，結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。1.6選擇加工設(shè)備及刀、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以所選設(shè)備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產(chǎn)。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質(zhì)量較大，故需要輔助工具來完成。平端面確定工件的總長度?？蛇x用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍0～1000mm（參考文獻[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表4—3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。鉆中心孔。選用中心鉆（參考文獻[4]第6章）。1.7確定切削用量及基本工時（機動時間）工序30.粗車、半精車Ф44外圓及其左邊端面已知工件材料：45，型材，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5（1-2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（1-3）===120（1-4）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（1-5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2（1-6）根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在C620—1機床上進行，最后決定的切削用量為：=2，=，==，=工序40粗車、半精車Ф43右邊端面所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故==②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，==，=⑥.計算基本工時（3-15）式中=++，=由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+===工序50精車Ф44外圓并倒角所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故==②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-14）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，=切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：=1.7=1.2根據(jù)表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為：=1.25，=，==，=⑥.計算基本工時（3-15）式中=++，=由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+===工序70車Ф28X5退刀槽切削深度ap：ap=5mm根據(jù)《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,查《機械加工工藝手冊》表2.4-82得切削速度，機床主軸轉(zhuǎn)速：，查《機械加工工藝手冊》表3.1-74取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量：被切削層長度：由毛坯尺寸可知深度為3mm，l=3mm機動時間==0.052min=3.12s工序80車M27X1.5內(nèi)螺紋①.確定切削深度由于單邊余量為，可在一次走刀內(nèi)完成，故==②.確定進給量根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，進給量=0.5～1.0按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為：=950=1111.5由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選=可用。③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。④.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：==63（3-12）===120（3-13）根據(jù)CA6140車床說明書選擇=125這時實際切削速度為：==（3-14）工序90：銑鍵槽加工條件：工件材料：45，型材。機床：X52K立式銑床。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：，，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：（2.1）式中V—銑削速度；d—刀具直徑。由式2.1機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻[3]表3.1-74實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：工序100：拉方型鍵用拉刀拉銷花鍵單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵時花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm，拉削速度拉刀同時工作齒數(shù)切削工時工序110：鉆孔攻絲M10機床：鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：根據(jù)參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻[3]表3.1～31，取。實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度：刀具切出長度：取。加工基本時間：攻絲M10刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用絲錐。切削深度：。進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～58，取。切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～44，取。機床主軸轉(zhuǎn)速：按照參考文獻[3]表3.1～31取實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：該工序的加工機動時間的總和是：1.8時間定額計算及生產(chǎn)安排假設(shè)該零件年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。參照《機械加工工藝手冊》表2.5.2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：（大量生產(chǎn)時）因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：其中：—單件時間定額—基本時間（機動時間）—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值工序：粗、精銑結(jié)合面機動時間：輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48，單間時間定額：因此應(yīng)布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時，即能滿足生產(chǎn)要求工序：粗銑平面機動時間：輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48，單間時間定額：因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序：銑端面機動時間：輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5.48，單間時間定額：因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。銑槽夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工拔叉零件時，需要設(shè)計專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工銑12H9×32槽夾具。其銑的夾具將用于銑床，刀具采用高速鋼鑲齒立銑刀。2.1銑槽夾具設(shè)計2.1.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑槽，滿足兩端面尺寸要求。在粗銑端面時，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。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2.2.2定位基準的選擇由零件圖可知：槽對圓柱中心線有尺寸要求要求，其設(shè)計基準為圓柱頭的中心線。采用外圓V形塊及端面定位,采用螺旋壓緊機構(gòu)壓緊.2.2夾具方案的設(shè)計選擇根據(jù)任務(wù)書要求，現(xiàn)設(shè)計夾具方案有：方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強度小，但是成本高。方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。本次設(shè)計零件為批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾緊。壓板選擇為直壓板。2.3切削力及夾緊分析計算刀具材料：硬質(zhì)合金（高速鋼鑲齒立銑刀）刀具有關(guān)幾何參數(shù)：由參考文獻[13]表1-2-9可得銑削切削力的計算公式：查參考文獻[7]表得：對于灰鑄鐵：取，即所以由參考文獻[3]表1-2可得：垂直切削力：（對稱銑削）背向力：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[7]表可得：所以根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：安全系數(shù)K可按下式計算有：：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得：所以有：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：其中：螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖3.1移動壓板受力簡圖由表得：原動力計算公式即：由上述計算易得：由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。2.4誤差分析與計算該夾具外圓及內(nèi)端面定位，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。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：由參考文獻[13]可得：⑴平面定位心軸定心的定位誤差：⑵夾緊誤差：其中接觸變形位移值：⑶磨損造成的加工誤差：通常不超過⑷夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸可采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。結(jié)論通過近一個月的畢業(yè)設(shè)計，使我們充分的掌握了一般的設(shè)計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計的整個過程。在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計，也是最難的一次。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下：（1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。東北大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文）參考文獻哈爾濱理工大學課程設(shè)計說明書43哈爾濱理工大學課程設(shè)計說明書參考文獻[1]劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982