1、摘要IABSTRACTI目錄II緒論41概述發(fā)展51.1機(jī)床夾具51.1.1機(jī)床夾具主要功能51.1.2機(jī)床夾具組成51.1.3機(jī)床夾具分類52機(jī)座的加工工藝規(guī)程設(shè)計82.1機(jī)座82.2零件的工藝分析102.3基準(zhǔn)的選擇102.3.1粗基準(zhǔn)的選擇102.3.2精基準(zhǔn)的選擇10 2.4制定工藝路線112.5確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差122.6確定切削用量及基本工時133專用夾具設(shè)計233.1銑基準(zhǔn)面B的夾具設(shè)計233.1.1問題的提出233.1.2定位基準(zhǔn)選擇233.1.3切削力和夾緊力計算233.1.4定位誤差分析253.1.5定位鍵及對刀裝置的設(shè)計263.1.6夾具設(shè)計及操作簡

2、要說明28結(jié)束語33謝辭34參考文獻(xiàn)35全套圖紙，加153893706 緒論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。機(jī)座的加工工藝規(guī)程及其銑基準(zhǔn)面B、鉆、攻120右端面上的3-M8螺紋的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材

3、料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本設(shè)計選用機(jī)座來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計，以說明書、繪圖為主，設(shè)計手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。1 概述發(fā)展1.1機(jī)床夾具簡介1.1.1機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時的重要裝備，同時是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效

4、、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時。1.1.2機(jī)床夾具的組成1）定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。2

5、）夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動。3）對刀或?qū)蛟?保證刀具與工件加工表面的正確位置。4）夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對位置關(guān)系。11.3 夾具設(shè)計的步驟和基本要求一：夾具設(shè)計的基本要求夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對設(shè)計的夾具，提出以下幾點基本要求。1）能穩(wěn)定可靠地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)計是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。2）操作簡單，便于工件安裝，減輕工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時間，降低輔助工時，保證高的生產(chǎn)效率。3）具有良好的工藝性，便于制造，降低夾

6、具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀尽楸ＷC上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用、制造部門會簽夾具制造夾具驗收生產(chǎn)使用。夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點。這是設(shè)計夾具的依據(jù)，也是驗收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計是設(shè)計人根據(jù)夾具設(shè)計任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，要會同使用部門、制造部門就夾具的

7、結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進(jìn)行驗證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。二:夾具的設(shè)計步驟當(dāng)接到夾具設(shè)計任務(wù)書后，按下面6個步驟，逐步設(shè)計。1）明確設(shè)計任務(wù)，收集研究設(shè)計的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。 A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過程，所設(shè)計夾具應(yīng)有的工序圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。 B：了解零件的生產(chǎn)類型，就是決定夾具采用簡單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，

8、則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高 或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，以便迅速制造交付使用。C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。E：收集國內(nèi)外同類型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無壓縮空氣壓值等。G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊等。2）確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主

9、要內(nèi)容如下。A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計定位元件，計算定位誤差。B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)，計算夾緊力。D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。E：確定和設(shè)計其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對刀裝置。在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。3）繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點。A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。C：工件輪廓用雙點畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元

10、件的繪制。 D：繪圖順序為：工件定位元件引導(dǎo)元件夾緊裝置其他裝置夾具體。4）標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類尺寸和四類技術(shù)條件。5）編寫零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號、名稱、代號（指標(biāo)準(zhǔn)件代號或通用件代號 ）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。6）繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。三：夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注在夾具設(shè)計中，對于初設(shè)計者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件，往往是難點之一，以下對此作簡要闡述。1）夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸A：夾具外形輪廓尺寸指夾具在長、寬、高三個方向上的最大極限尺寸。若有可動部分，則指運動部件在空間達(dá)到的極限位置

11、的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計算工件定位誤差的依據(jù)。C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸主要指對刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸這類尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標(biāo)注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺上，要標(biāo)注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。E：夾具內(nèi)容的配合尺寸中心軸與夾具體孔的配合尺寸，

12、鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否則夾具精度無法保證。2） 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類技術(shù)條件夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。A：定位元件之間的相互位置要求這是指組合定位時多個定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對稱線的同軸度。B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對位置，也就是決定了定位元件相對機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對機(jī)床或刀具的位置。C：引

13、導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求3）五類尺寸、四類技術(shù)條件的分類五類尺寸、四類技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類，其精度值大小和取法不同。A：與工件加工要求無直接關(guān)系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來制定。 技術(shù)條件 與工件加工要求無直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。B： 與加工要求直接相關(guān)的 這類尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技術(shù)條件直接對應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。制定這類

14、夾具尺寸公差時，要注意下列問題。 應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對稱雙向標(biāo)注。 應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計依據(jù)。4）夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注當(dāng)夾具設(shè)計完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo)注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上關(guān)鍵尺寸要求。四：夾具體設(shè)計夾具總體設(shè)計中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動和沖擊

15、。所以，夾具體是夾具中一個設(shè)計、制造勞動量大，耗費材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長，設(shè)計時，應(yīng)給以足夠的重視。（1） 夾具體和毛坯結(jié)構(gòu)實際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。A：鑄造結(jié)構(gòu)鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點如下： 可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。 鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時振動大、切削負(fù)荷大的場合。 鑄件易于加工，價格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長，因存在鑄內(nèi)應(yīng)力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時效處理。B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點如下： 容易制造，周期短。 采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu)點，特別適用于新產(chǎn)品試

16、制或臨時急用的場合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些結(jié)構(gòu)簡單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結(jié)構(gòu)十分有利，因為這些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應(yīng)力對夾具精度會有不得影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。C：裝配結(jié)構(gòu)裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。（2）對夾具體的基本要求A

17、：一定的形狀和尺寸夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設(shè)計時，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計好并布置好它們在圖紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因為是單件生產(chǎn)，一般不作復(fù)雜計算設(shè)計。通常參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗類比法估計確定。確定夾具體尺寸時，可參考下面數(shù)據(jù)。 鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取825mm，過厚處挖空。 焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取610mm，剛度不夠時加筋板。 夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。篴:夾具體、工件都是毛面，間隙取815mm.b

18、:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取410mm.B：足夠的強(qiáng)度和剛度目的是減小在加工過程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動。當(dāng)剛度不夠時，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取0.70.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性以便于制造、裝配、并減少加工工時。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出35mm凸臺；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對于切削量大的工件所使用夾具，要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。2機(jī)座的加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1機(jī)座題目所給的零件是機(jī)座，

19、機(jī)座是指設(shè)備的底架或部件，以便設(shè)備的使用或安裝附件。機(jī)座材料應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、工藝、成本、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)周期等要求正確選擇，常用的有：鑄鐵鑄鐵容易鑄成形狀復(fù)雜的零件；價格較便宜；鑄鐵的內(nèi)摩擦大，有良好的抗振性。其缺點是生產(chǎn)周期長，單件生產(chǎn)成本較高；鑄件易產(chǎn)生廢品，質(zhì)量不易控制；鑄件的加工余量大，機(jī)械加工費用大。常用的灰口鑄鐵有兩種：HT200適用于外形較簡單，單位壓力較大（p5公斤/厘米2）的導(dǎo)軌，或彎曲應(yīng)力較大的（300公斤/厘米2）床身等；HT150的流動性較好，但機(jī)械性能稍差，適用于形狀復(fù)雜而載荷不大的機(jī)座。若灰口鑄鐵不能滿足耐磨性要求，應(yīng)采用耐磨鑄鐵。鋼用鋼材焊接成機(jī)架。鋼的彈性模量比鑄鐵

20、大，焊接機(jī)架的壁厚較薄，其重量比同樣剛度的機(jī)座約輕20%50%；在單件小批量生產(chǎn)情況下，生產(chǎn)周期較短，所需設(shè)備簡單；焊接機(jī)架的缺點是鋼的抗振性能較差，在結(jié)構(gòu)上需采取防振措施；鉗工工作量較大；成批生產(chǎn)時成本較高。時效處理制造機(jī)座時，鑄造（或焊接）、熱處理及機(jī)加工等都會產(chǎn)生高溫，因各部分冷卻速度不同而收縮不均勻，使金屬內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如果不進(jìn)行時效處理，將因內(nèi)應(yīng)力的逐漸重新分布而變形，使機(jī)座喪失原有的精度。時效處理就是在精加工之前，使機(jī)座充分變形，消除內(nèi)應(yīng)力，提高其尺寸的穩(wěn)定性。常見的方法有自然時效、人工時效和振動時效等幾種，其中以人工時效應(yīng)用最廣。結(jié)構(gòu)設(shè)計典型結(jié)構(gòu)1）.方形截面機(jī)座：結(jié)構(gòu)簡單，制

21、造方便，箱體內(nèi)有較大的空間來安放其它部件；但剛度稍差，宜用于載荷較小的場合。所以機(jī)座應(yīng)選擇合適的壁厚、筋板和形狀，以保證在重力、慣性力和外力的作用下，有足夠的剛度。2）. 圓形截面機(jī)座：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，易于制造和造型設(shè)計，有較好的承載能力。3）. 鑄鐵板裝配式機(jī)座：鑄鐵板裝配結(jié)構(gòu)，適用于局部形狀復(fù)雜的場合。它具有生產(chǎn)周期短、成本低以及簡化木模形狀和鑄造工藝等優(yōu)點。但剛度較整體箱體機(jī)座的差，且加工和裝配工作量較大。截面形狀的選擇為保證機(jī)座的剛度和強(qiáng)度，減輕重量和節(jié)約材料，必須根據(jù)設(shè)備的受力情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的截面形狀。機(jī)座雖受力較復(fù)雜，但不外是拉、壓、彎、扭的作用。當(dāng)受簡單拉、壓作用時，變形只和

22、截面積有關(guān)，而與截面形狀無關(guān)，設(shè)計時主要是選擇合理的尺寸。如果受彎、扭作用時，變形與截面形狀有關(guān)。在其它條件相同情況下，抗扭慣性矩Ic越大，扭轉(zhuǎn)變形越小，抗扭剛度越大。隔板與加強(qiáng)筋封閉空心截面的剛度較好，但為了鑄造清砂及其內(nèi)部零部件的裝配和調(diào)整，必須在機(jī)座壁上開“窗口”，其結(jié)果使機(jī)座整體剛度大大降低。若單靠增加壁厚提高剛度，勢必使機(jī)座笨重、浪費材料，故常用增加隔板和加強(qiáng)筋來提高剛度。加強(qiáng)筋常見的有直形筋、斜向筋、十字筋和米字筋四種。直形筋的鑄造工藝簡單，但剛度最??；米字筋的剛度最大，但鑄造工藝最復(fù)雜。加強(qiáng)筋和隔板的厚度，一般取壁厚的0.8倍。連接剛度為提高結(jié)合表面的連接剛度，可采取如下措施：1

23、） 根據(jù)受力大小和方向，合理選擇緊固螺釘?shù)闹睆?、?shù)量及其位置。必要時，可使螺釘產(chǎn)生預(yù)緊力，來提高連接剛度。2） 提高結(jié)合表面的光潔度和形狀精度，使結(jié)合表面上的接觸點增多，從而提高結(jié)合面的接觸剛度。3） 增加局部剛度來提高連接剛度，在安裝螺釘處加厚凸緣；或用壁龕式螺釘孔；或用加強(qiáng)筋等辦法增加局部剛度，從而提高連接剛度。結(jié)構(gòu)的工藝性機(jī)座屬于箱體類零件，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。設(shè)計時，應(yīng)使其具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于制造和降低成本。2.2零件的工藝分析對該零件的平面、孔和螺紋進(jìn)行加工，具體要求如下：基準(zhǔn)面B 粗糙度Ra6.34-20孔 粗糙度Ra12.54-11孔 粗糙度Ra12.5120兩端

24、面 粗糙度Ra6.380H7孔 粗糙度Ra1.6120右端面上3-M8深16的螺紋 120左端面上3-M8深16的螺紋 技術(shù)要求：未注圓角均為R2。2.3 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇原則1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。3

25、）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。由以上及零件知，選用120外圓面及其端面作為定位粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇的原則選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：1） 用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。2） 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。3）

26、當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。5） 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。由上及零件圖知，選用兩個11孔及其基準(zhǔn)面B作為定位精基準(zhǔn)。2.4 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除

27、此以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。最終工藝方案如下：工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面B工序04：锪平4-20孔，鉆4-11孔工序05：銑120兩端面工序06：粗鏜、半精鏜、精鏜80H7孔工序07：鉆、攻120右端面上3-M8深16的螺紋工序08：鉆、攻120左端面上3-M8深16的螺紋工序09：去毛刺工序10：檢驗至圖紙要求工序11：入庫2.5確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 1. 基準(zhǔn)面B的加工余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊

28、表1.4-8，兩步銑削即粗銑精銑方可滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.3mm精銑 單邊余量Z=0.2mm2. 4-20孔的加工余量因4-20孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。3. 4-11孔的加工余量因4-20孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，表面粗糙度Ra12.5，一步鉆削即可滿足其精度要求。4. 120兩端面的加工余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4，得鑄件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8，兩步銑削即粗銑精銑方可滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.3

29、mm精銑 單邊余量Z=0.2mm5. 80H7孔的加工余量查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-8，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鑄件尺寸公差為CT7級，表面粗糙度Ra為1.6。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-7，三步鏜削即粗鏜半精鏜精鏜方可滿足其精度要求。粗鏜 單邊余量Z=1.0mm半精鏜 單邊余量Z=0.4mm精鏜 單邊余量Z=0.1mm6. 120右端面上3-M8深16的螺紋的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，根據(jù)表2.3-8得，先鉆孔至6.8，再攻絲M87. 120左端面上3-M8深16的螺紋的加工余量因孔的尺寸不大，故采用實心鑄造，根據(jù)表2.3-8得，先鉆孔至6.8，

30、再攻絲M88其他不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。2.6確定切削用量及基本工時工序01：鑄造工序02：人工時效工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面B工步一：粗銑基準(zhǔn)面B1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取800當(dāng)800r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3）計算工時切削工時： ，則機(jī)動工時為工步二：精銑基準(zhǔn)面B1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系

31、統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取800當(dāng)800r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3）計算工時切削工時： ，則機(jī)動工時為工序04：锪平4-20孔，鉆4-11孔工步一：锪平4-20孔1、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=20mm，精度H12H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼锪刀（如圖3所示），其直徑d=20mm 3選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=75

32、mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，故=751.01.00.751.0m/min56.3m/min=r/mm=896r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=800r/mm，=25mm/min4計算基本工時根據(jù)公式式中，l=10mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（10+6）mm=16mm 故有： t=0.320min工步二：鉆4-11孔1、加工條件加工材料: HT200，硬度200220HBS，鑄件。工藝要求：孔徑d=11mm。通孔，精度H12H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z3025搖臂鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼

33、麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=11mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)切削用量手冊表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，后角，橫刃長度，弧面長度。3選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量手冊表2.7，當(dāng)鑄鐵硬度200H有。（2）計算切削速度根據(jù)切削用量手冊表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200220HBS時， , 時，=30mm/min。 切削速度的修正系數(shù)為：，故=301.01.00.751.0m/min22.5m/min=r/mm=651.4r/mm 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見簡明手冊表4.2-12）可選擇n=600r/mm，=20mm/min。4計算基本工時根據(jù)公式式中，l=1

34、8mm，入切量及超切量由切削用量手冊表2.29查出，計算得， L=（18+6）mm=24mm 故有： t=0.640min工序05：粗銑、精銑120兩端面工步一：粗銑120兩端面1. 選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取800當(dāng)800r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3）計算工時切削工時： ，則機(jī)動工時為工步二：精銑120兩端面1. 選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切

35、削速度 根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取800當(dāng)800r/min時按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3）計算工時切削工時： ，則機(jī)動工時為工序06：粗鏜、半精鏜、精鏜80H7孔工步一：粗鏜77孔至791加工條件加工要求：粗鏜77孔至79，單側(cè)加工余量Z=1.0mm。機(jī)床：選用T4163C坐標(biāo)鏜床和專用夾具。刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。2、選擇切削用量（1）選擇切削深度由于單側(cè)加工余量Z=1.0mm，故可在一次鏜去全部余量，則=1.0(2)選擇進(jìn)給量根據(jù)【6】實用機(jī)械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：則80

36、6r/min 根據(jù)簡明手冊表4.2-204.2-61，選擇f=0.35mm/r，n=800r/min。（3）計算基本工時 切削工時： ，則機(jī)動工時為 L=(45+1+3)mm=49mm故有 =0.175min工步二：半精鏜79孔至79.81加工條件加工要求：半精鏜79孔至79.8，單側(cè)加工余量Z=0.4mm。機(jī)床：選用T4163C坐標(biāo)鏜床和專用夾具。刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。2、選擇切削用量（1）選擇切削深度由于單側(cè)加工余量Z=0.4mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.4 mm(2)選擇進(jìn)給量根據(jù)【6】實用機(jī)械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊）表11-313，查得粗鏜時，硬質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄

37、鐵：則806r/min 根據(jù)簡明手冊表4.2-204.2-61，選擇f=0.35mm/r，n=800r/min。（3）計算基本工時 切削工時： ，則機(jī)動工時為 L=(45+0.4+3)mm=48.4mm故有 =0.173min工步三：精鏜79.8孔至80H71加工條件加工要求：精鏜79.8孔至80H7，單側(cè)加工余量Z=0.1mm。機(jī)床：選用T4163C坐標(biāo)鏜床和專用夾具。刀具：硬質(zhì)合金單刃鏜刀。2、選擇切削用量（1）選擇切削深度由于單側(cè)加工余量Z=0.1mm，故可在一次鏜去全部余量，則=0.1 mm(2)選擇進(jìn)給量根據(jù)【6】實用機(jī)械加工工藝手冊（以下簡稱工藝手冊）表11-313，查得粗鏜時，硬

38、質(zhì)合金刀頭，加工材料鑄鐵：則806r/min 根據(jù)簡明手冊表4.2-204.2-61，選擇f=0.35mm/r，n=800r/min。（3）計算基本工時 切削工時： ，則機(jī)動工時為 L=(45+0.1+3)mm=48.1mm故有 =0.172min工序07：鉆、攻120右端面上3-M8深16的螺紋工步一：鉆120右端面上3-M8的螺紋底孔6.8選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 749r/min 按機(jī)床選取n=800r/min 切削工時： ，則機(jī)動工時為工步二：攻120右端面上3-M8深16的螺紋 選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工

39、件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r299r/min 按機(jī)床選取n=275r/min切削工時： ，則機(jī)動工時為工序08：鉆、攻120左端面上3-M8深16的螺紋工步一：鉆120左端面上3-M8的螺紋底孔6.8選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 749r/min 按機(jī)床選取n=800r/min 切削工時： ，則機(jī)動工時為工步二：攻120左端面上3-M8深16的螺紋 選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r299r/min 按機(jī)床選取n=275r/min切削工時： ，則機(jī)動工時為工序09：去毛刺工序10：檢驗至

40、圖紙要求工序11：入庫3專用夾具設(shè)計 對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中，所用夾具均為專用夾具，需專門設(shè)計、制造，這里對銑基準(zhǔn)面B、鉆、攻120右端面上3-M8深16的螺紋的專用夾具進(jìn)行分析。3.1銑基準(zhǔn)面B的夾具設(shè)計3.1.1問題的提出 本夾具主要用于銑基準(zhǔn)面B，精度要求不太高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。因其加工的第一道工序，所以我們選擇120外圓面及其端面、一側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。其中，120外圓面為第一定位基準(zhǔn)，與固定V型塊配合限制四個自由度，120端面為第二定位基準(zhǔn)，與心軸的端面

41、相配合限制一個自由度，一側(cè)面與支承釘相配合，限制一個自由度，屬于完全定位。3.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。選擇120外圓面及其端面、一側(cè)面定位。為了提高加工效率，縮短

42、輔助時間，決定采用由螺母、圓墊圈、心軸和快換墊圈組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。3.1.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 60mm 機(jī)床： X51型立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限：

43、極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，3.1.4 定位誤差分析定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。當(dāng)采用夾具加工工件時，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時的定位誤差當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差。基準(zhǔn)不重合誤差即

44、工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動量。定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。 根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地高得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地低得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2)/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.3923.1.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖 3.1.5-1所示：圖 3.1.5-1 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180-0.01125115116.817-0.0