買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 題 目： 車主動螺旋傘 機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆 5 孔工序的專用夾具 設(shè)計 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 完成日期： （宋體四號字） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 任 務(wù) 書 一、設(shè)計題目 :車主動螺旋傘機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆 5 孔工序的專用夾具設(shè)計 二、 原始資料 (1) 被加工零件的零件圖 1 張 (2) 生產(chǎn)類型 :（中批量生產(chǎn)） 三、上交材料 1 所加工的 零件圖 1 張 2毛坯圖 1 張 3編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1 套 4 編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1 套 5 繪制夾具裝配圖 （ 1 張 6 繪制 夾具中 1 個零件圖（ 裝配圖 出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需 繪制 的零件圖，一般為夾具體）。 1 張 7 課程 設(shè)計說明書 ，包括 機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制 和機(jī)床夾具設(shè)計全部內(nèi)容。（ 約 5000 ） 1 份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計要求在 3 周內(nèi)完成。 1第 l 2 天查資料，繪制零件圖。 2第 3 7 天，完成 零件的 工藝性分析 ,確定毛坯的類型 、制造方法 ，編制機(jī)械加工工藝規(guī)程 和所加工工序的機(jī)械加工工序卡 片 。 3第 8 10 天，完成 夾具 總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。 4第 11 13 天，完成 夾具 裝配圖的繪制。 5第 14 15 天，零件圖的 繪制 。 6第 16 18 天，整理并完成 設(shè)計說明書 的編寫。 7第 19 天 21 天， 完成圖紙和 說明書 的輸出打印。 答辯 五、指導(dǎo) 教 師評語 該生 設(shè)計的過程 中 表現(xiàn) ， 設(shè)計 內(nèi)容 反映的基本概念 及計算 ，設(shè)計方案 ， 圖 紙表達(dá) ， 說明書撰寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定 成績： 指導(dǎo)教師 日 期 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘 要 本設(shè)計是基于螺旋傘齒輪零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。螺旋傘齒輪零件的主要加工表面是外圓及孔系。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，本設(shè)計遵循先面后槽的原則。并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。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序 外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：螺旋傘齒輪零件；工藝；夾具； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of of of of In of to of of to of is to in to of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 螺旋傘齒輪加工工藝規(guī)程設(shè)計 . 1 件的作用 . 1 坯的選擇與尺寸的確定和精度確定 . 3 旋傘齒輪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 . 4 和平面的加工順序 . 4 工方案選擇 . 4 旋傘齒輪加工定位基準(zhǔn)的選擇 . 5 基準(zhǔn)的選擇 . 5 基準(zhǔn)的選擇 . 5 工主要工序安排 . 6 藝路線的確定 . 6 訂機(jī)械加工工藝路線 . 7 定各工序切削用量和加工余量 . 8 2 鉆 5 孔夾具設(shè)計 . 13 計要求 . 13 具設(shè)計 . 13 位基準(zhǔn)的選擇 . 13 削力及夾緊力的計算 . 13 位誤差的分析 . 17 具設(shè)計及操作的簡要說明 . 18 結(jié) 論 . 19 參考文獻(xiàn) . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 致 謝 . 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 螺旋傘齒輪 加工工藝規(guī)程設(shè)計 件的作用 題目給出的零件是螺旋傘齒輪齒輪。齒主要作用是傳動連接作用，保證各軸各擋軸能正常運(yùn)行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此 螺旋傘齒輪 零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 螺旋傘齒輪齒輪的工作條件及性能要求； 螺旋傘齒輪齒輪在工作過程中起著傳遞動力和改變速度的作用，嚙合齒 面間既有滾動、又有滑動，輪齒根部還受到脈動或交變彎曲的作用。在由此而引起的各種應(yīng)力的作用下，齒輪將發(fā)生輪齒折斷、齒面膠合、齒面疲勞及齒面磨損等失效情況。引起齒輪失效的主要應(yīng)力有：摩擦力、接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力。根據(jù)齒輪失效的形式和原因，在選擇齒輪材料及熱處理方法是應(yīng)從以下幾個方面考慮： 齒輪表面有足夠的硬度。齒面存在實際上的凹凸不平，因而局部會產(chǎn)生很大的壓強(qiáng)，引起金屬塑性變形或嵌入相對表面，導(dǎo)致金屬直接接觸和粘著，當(dāng)嚙合齒面相對滑動是，產(chǎn)生了摩擦力。齒面磨損就是由于相互摩擦的結(jié)果。減少這類磨損的關(guān)鍵是提高輪齒 表面的塑變抗力，即提高齒面硬度。提高齒面硬度還可以改善齒面接觸狀態(tài)，從而提高齒面的抗疲勞能力。 輪齒芯部要有足夠的強(qiáng)度和韌性，以保證在變載或沖擊載荷作用下，輪齒有足夠的抗沖擊能力。 大小齒輪應(yīng)有一定的硬度差，以提高其抗膠合能力。 考慮材料加工性和經(jīng)濟(jì)性。螺旋傘齒輪齒輪的性能要求，螺旋錐齒輪是汽車的主要傳動零件，主動螺旋錐齒輪是將汽車變速器傳過來的動力傳遞給從動錐齒輪，從動錐齒輪再將動力傳遞給差速器。因此，零件結(jié)構(gòu)上主動螺旋錐齒輪是 螺旋傘齒輪 ，一端是花鍵，與變速器動力輸出軸相連，另一端是螺旋錐齒輪；從動錐齒輪 是盤狀齒輪，直徑大于主動螺旋錐齒輪，起到減速作用，同時沿圓周均布一些螺栓孔，使從動錐齒 輪通過螺栓固定在差速器殼上，將減速后的動力傳遞給差速器。從動錐齒買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 輪既有高的傳動速度，同時又傳遞較大的扭矩，而且在裝載和剎車時承受沖擊載荷。這類齒輪的主要失效方式有磨損、點(diǎn)蝕和斷裂。故從動螺旋錐齒輪應(yīng)滿足如下性能要求： 良好的力學(xué)性能； 良好的滲碳淬火性能； 良好的抗沖擊性能； 良好的心部硬度； 良好的熱變形性能。 材料的選擇及技術(shù)要求 目前螺旋傘齒輪齒輪用材大致有 2022。它們的工藝性能優(yōu)良 ，廣泛用于承受高速、中等或重載及受沖擊載荷和摩擦的重要零件，且材料成本相對低廉， 螺旋傘齒輪的設(shè)計精度一般是依據(jù)齒輪線速度確定工作平穩(wěn)性精度等級的，然后在按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選定運(yùn)動精度等級、接觸精度等級及齒側(cè)間隙精度等級。中型載重汽車螺旋傘齒輪的精度等級一般為 8重汽車驅(qū)動橋中，主、從動螺旋傘齒輪輪的精度為 8 1 為主動螺旋傘 螺旋傘齒輪 的零件圖 。 圖 1 主動螺旋傘 螺旋傘齒輪 零件圖 技術(shù)要求分析 ： 螺旋傘齒輪經(jīng)過滲碳淬火后會產(chǎn)生變形，其中輪齒變形可通過磨齒或研齒方法進(jìn)行修正 ，同時會顯著降低螺旋傘齒輪的傳動噪音，這種方法已在轎車生產(chǎn)中被采用。中型載重汽車通常以提高齒形精度來彌補(bǔ)熱處理造成的精度損失。表 1 所示為主動螺旋傘 螺旋傘齒輪 的漸開線花參數(shù)和齒輪參數(shù)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 1 主動螺旋傘 螺旋傘齒輪 的漸開線花鍵參數(shù)和齒輪參數(shù) 漸開線花鍵參數(shù) 齒輪參數(shù) 花鍵齒形 漸開線 齒輪 13 模數(shù)（ 3 分齒圓上端面模數(shù)（ 9 齒數(shù) 14 法面計算嚙合角 20o 原始齒形壓力角 20o 齒頂高（ 始齒形移位距（ +全高（ 齒圓 直徑（ 42 輪齒中點(diǎn)螺旋角 35o 分齒圓上弧齒厚： 理論值（ 用通過量規(guī)檢驗（ 用量棒檢驗（ 轉(zhuǎn)方向 左 刀盤直徑（ 9） 分齒圓上端面理論弧齒厚（ 對齒輪研磨后在檢驗臺上的齒隙（ 開線的轉(zhuǎn)變直徑（ 41 齒的工作表面粗糙度（ 側(cè)表面粗糙度（ 需要量研磨牙齒，配對后在齒輪上打上標(biāo)記 坯的選擇與尺 寸的確定和精度確定 毛坯類型確定 ： 汽車驅(qū)動橋齒輪一般都選用 20金鋼，采用滲碳淬火處理。 車驅(qū)動橋齒輪材料及熱處理如表 2。大批生產(chǎn)中齒輪毛胚采用模鍛工藝制造。經(jīng)正火處理，硬度為 157207 表 2 汽車驅(qū)動橋齒輪材料及熱處理 零件名稱 材料 滲碳深度（ 表面硬度 部硬度 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 螺旋傘齒 20863 3348 螺旋圓柱齒輪 20863 3348 差速器齒輪 20863 3348 毛坯結(jié)構(gòu)、尺寸和精度確定 ： 簡化零件結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，由于零件為大批生產(chǎn)，故毛坯精度取普通級， 。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪出毛坯圖。 旋傘齒輪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。該螺旋傘齒輪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，對于螺旋傘齒輪來說，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。 和平面的加工順序 螺旋傘齒輪類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工螺旋傘齒輪上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。螺旋傘齒輪的加工自然應(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(hù)刀具。 螺旋傘齒輪零件的加工工藝應(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。 工方案選 擇 螺旋傘齒輪孔系加工方案，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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(jī)床。 根據(jù)螺旋傘齒輪零件圖所示的螺旋傘齒輪的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （ 1）用坐標(biāo)法鏜孔 在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求 。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。 用坐標(biāo)法鏜孔，需要將螺旋傘齒輪孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。 在大批量生產(chǎn)中，螺旋傘齒輪孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高 ，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 旋傘齒輪加工定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （ 1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （ 2）保證裝入螺旋傘齒輪的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以螺旋傘齒輪的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五 個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，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。 基準(zhǔn)的選擇 從保證螺旋傘齒輪孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 選擇應(yīng)能保證螺旋傘齒輪在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從螺旋傘齒輪零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)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(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是螺旋傘齒輪的裝配基準(zhǔn)，但因為它與螺旋傘齒輪的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)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。 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(zhǔn)。螺旋傘齒輪加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。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螺旋傘齒輪加工完成為止，除了個別工序 外，都要用作定位基準(zhǔn)。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(dāng)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。對于螺旋傘齒輪，需要精加工的是支承孔前后端平面。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支承孔系，然后以支承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(jìn)行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 c9080 的含 打及 硝酸鈉溶液中進(jìn)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)將加工工藝路線確定如下： 藝路線的確定 工藝分析 ： 螺旋傘齒輪的加工主要分成以下幾個階段： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1) 齒坯加工：齒坯成形，保證銑齒基準(zhǔn)的加工精度。 2) 中間檢查：重點(diǎn)檢查銑 齒定位夾緊尺寸精度。 3) 齒形加工：保證接觸區(qū)的形狀、位置、大小、齒面間隙及齒側(cè)間隙變動量。 4) 中間檢查：重點(diǎn)檢查接觸區(qū)、齒側(cè)間隙和輪齒表面的粗糙度。 5) 熱處理：滲碳淬火，校正。 6) 熱處理后加工：精加工裝配（使用）基準(zhǔn)。 7) 最后檢查：全面檢查裝配基準(zhǔn)尺寸精度。 訂機(jī)械加工工藝路線 制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便 使生產(chǎn)成本盡量降低。 工藝路線方案一 工序 1 鍛造造； 工序 3 熱處理； 工序 5 銑兩端面及鉆中心孔； 工序 7 車軸頸及背錐； 工序 9 車槽錐端面； 工序 11 銑漸開線花鍵； 工序 13 磨軸頸及端面； 工序 15 加工小孔； 工序 17 加工螺紋； 工序 19 中間檢查軸頸； 工序 21 粗銑螺紋； 工序 23 精磨齒輪。 工序 25 中間檢查； 工序 27 熱處理校正； 工序 29 磨軸頸及端面； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 工序 31 最后檢查； 工序 33 入庫 工藝路線方案二 工序 1 鑄造； 工序 3 熱處理； 工序 5 銑兩端面及鉆中心孔； 工序 7 車軸頸及背錐； 工序 9 車槽錐端面； 工序 11 銑漸開線花鍵及鉆小孔； 工序 13 磨軸頸及端面； 工序 15 加工螺紋； 工序 17 中間檢查； 工序 19 粗銑輪齒； 工序 21 精銑輪齒凸面； 工序 23 精銑輪齒凹面； 工序 25 中間檢查； 工序 27 熱處理校正； 工序 29 磨軸頸及端面； 工序 31 最后檢查； 工序 33 入 庫。 定各工序切削用量和加工余量 由于零件整體加工為外圓端面，故所有軸頸可以一次車削加工，所有軸頸加 工余量相同。現(xiàn)已軸頸 為例，說明所有軸頸的加工余量。（參考機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 確定工序尺寸及余量： 粗車： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 精車： 具體工序尺寸見表 3。 表 3 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /序間 工序間 尺寸 /序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 精車 9 6 車 1 8 知工件材料： 20外皮，機(jī)床 通車床，工件用內(nèi)鉗式卡盤固定。 所選刀具為 質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表 于 床的中心高為 200表 故選刀桿尺寸= 516 ，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0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃傾角 s = 0 ，刀尖圓弧半徑 可在一次走刀內(nèi)完成 f 根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知：表 桿尺寸為 ，pa 工件直徑 10 400 之間時， 進(jìn)給量 f =1.0 按 床進(jìn)給量（表 9）在機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊可知： f =0.7 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1 30， 床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力530N 。 根據(jù)表 強(qiáng)度在 174 207，pa f 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 045 時，徑向進(jìn)給力： 950N 。 切削時.0，1.0， 2），故實際進(jìn)給力為： 50 = （ 1 由于切削 時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選 f = 用。 根據(jù)切削用量簡明使用手冊表 刀后刀面最大磨損量取為 車刀壽命 T = 可直接有表中查出。 根據(jù)切削 用量簡明使用手冊表 6質(zhì)合金刀加工硬度 200219鑄件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系數(shù)為.0，表 故： 0V=tV 3 （ 1 m n =1000 =127481000 =120 （ 1 根據(jù) 床說明書選擇 0n=125 這時實際切削速度 0001000 125127 m（ 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。 由切削用量簡明使用手冊表 160 245 ，pa f 切削速度 時， 切削功率的修正系數(shù)實際切削時間的功率為： = （ 1 根據(jù)表 n = r 時，機(jī)床主軸允許功率為 所選切削用量可在 1 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為： f = n = r = V = m 2. 加工 5 毛坯為實心，而孔沒有精度要求，因此可以只鉆孔。（參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 表 確定工序尺寸及余量： 鉆孔 5 具體工序尺寸見表 4。 表 4 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余 量/序間 工序間 尺寸 /序間 經(jīng)濟(jì)精度 /m 表面粗糙度 /m 尺寸公差 /面粗糙度 /m 鉆孔 5 無 床：立式鉆床 具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn) 3表 9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度給量 f ：根據(jù)參考文獻(xiàn) 3表 38，取 。 切削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) 3表 41，取 V m s 。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 5 ， 按照參考文獻(xiàn) 3表 31，取 630 / m 所以實際切削速度 v ： 3 . 1 4 5 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工時 被切削層長度 l ： 42l 刀具切入長度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出長度 2l ： 12 取 2 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 鉆 5 孔夾具設(shè)計 計要求 為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降 低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。本夾具將用于 床。成批生產(chǎn)，任務(wù)為設(shè)計一齒輪軸鉆孔 4 孔。 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。 具設(shè)計 位基準(zhǔn)的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。 由零件圖可知：進(jìn)行加工前，外圓面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案 ：選外圓面平面、和側(cè)面和 V 型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的螺旋壓塊來夾緊。 為 了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床 具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn) 5查表 721 可得： 切削力公式： 1 f K式中 5D 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736其中： 即： 9 5 5 ( )際所需夾緊力： 由 參考文獻(xiàn) 5表 1 2 12 得： 12 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系數(shù) K 可按下式計算 有： 6543210 式中：60 全系數(shù)，見參考文獻(xiàn) 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F 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： 6543210 式中：60 全系數(shù)， 查參考文獻(xiàn) 51 2 1 可知其公式參數(shù)： 1 2 34 5 61 . 0 , 1 . 0 , , 1 . 0 ,1 . 3 , 1 . 0 , 1 . 0 K 由此可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 8 3 6 . 2 4 1 . 5 6 1 3 0 4 . 5 3 ( ) F N 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(jī)構(gòu)。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確 定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： J 理與主要最大切削力 靜平衡方程： = ( J 需，應(yīng)考慮安全系數(shù)， =。 J 是否滿足條件： J 需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保 加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用 原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （ 1）結(jié)構(gòu)簡單； （ 2）擴(kuò)力比大； （ 3）自瑣性能好； （ 4）行程不受限制； （ 5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞 過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心 裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻(xiàn) 51 2 26 可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )( 210 考文獻(xiàn) 5可查得： 901 0592 2 29 螺旋夾緊力：0 4 7 4 8 )文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 該夾具采用 夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計算易得： W 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(jī)構(gòu)。 位誤差的分析 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)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差j，一般可用下式表示： 定位誤差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 夾緊誤差 ： co s)(m a x 其中接觸變形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差： 取 誤差總和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 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。 具設(shè)計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平 面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個有機(jī)整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。 由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取 造成型后時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 由于工件采用 V 型塊定位 60圓面，這就要求 V 型塊固定在一個與水平面成 45的支撐面上。我們可以采用加工一有 45面的支撐塊固定在夾具體上，經(jīng)過切削加工達(dá)到我們要求的定位尺寸。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 結(jié) 論 通過課程設(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(xué)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(yùn)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(xué)、