-9-第1章緒論經(jīng)過系統(tǒng)的學習和研究，我們能夠熟練掌握機械工程繪圖、機械生產技能、機械工程產品設計、機械工程材料，從而為杠桿臂零件的加工提供準確的參數(shù)，從而有效的控制和調整其精度，從而實現(xiàn)準確的定位、夾緊、工藝流程和精密的尺寸校準，從而提高產品的加工質量。為了提高自己的自主思考能力，我決定讓我的作品具備更多的實用價值。該作品不僅包含了豐富的理論內容，還包括了豐富的應用場景。我希望通過該作品，我可以更加全面地掌握這些內容，并且更加靈活地運用它們來解決問題。1.1研究背景近年來，由于科技的飛速發(fā)展，許多先進的材料、工藝和技術已經(jīng)問世。這些技術的應用已經(jīng)超越了僅僅通過機器來完成的任務，并且在提供優(yōu)秀的性能、效率、降低成本的同時，還能夠處理一些極其艱巨的任務，如處理一些極其精密的零部件。近年來，由于數(shù)控機床的普及，許多小型、復雜的零部件的制造效率都顯著提升。此外，由于計算機科學的飛速發(fā)展，這些領域的整體水平也在不斷改善。這些改變都為實現(xiàn)全面的自動化奠定了基礎。1.2研究現(xiàn)狀由于科技的飛躍式發(fā)展，夾具不僅僅是一種輔助性的工具，而是一種多功能的、能夠滿足多種需求的完整的制造設施。它能夠處理多種極端的物體、精細的表面，甚至是一些需要精確定位的部件。隨著數(shù)控機床的出現(xiàn)，具有更新頻率的小批量零件和具有復雜形狀的零件的生產率和加工精度得到了提高。1.2.1機床夾具的現(xiàn)狀國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，機床夾具發(fā)展迅速，更新?lián)Q代快。特別是近年來，隨著NC、MC、GT、FMS等先進技術的普及，使得機床夾具的性能和可靠性受到極大的影響，因此，它們必須滿足以下新的標準：精度、可靠性、可操作性、可維護性、可維修性、可靠性。1）降低生產成本可以快捷、高效地實施新產品的開發(fā)，大大減少了生產的時間。2）這組工件都有相似的特征，可以用來裝夾。3）這種高精度機床夾具專為精密加工而設計。4）這款新型機床夾具能夠滿足各種先進的生產技術需求。5）使用先進的液壓或氣壓夾緊技術，可以大大提升工作效率。6）提高機床夾具的標準化程度。1.2.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向當今機床夾具的發(fā)展趨勢顯著，以精確、高效、靈活和統(tǒng)一的特點為主要特征。精密化由于機械行業(yè)的不斷發(fā)展，對夾具的精確性有越來越嚴格的要求。目前，有許多不同的精確夾具，比如，專門針對精確切割的多齒盤，它的切割精度能夠達到±0.1；專門針對精確切割的高精度三爪卡盤，它的定位精度能夠達到5μm；此外，專門針對精確切割的心軸，它的同軸度能夠被控制在1μm以下；還有專門針對軸承套圈的磨削的電磁無心卡具，它的圓角度公差能夠被調節(jié)到0.。2～0.5μm。高效化通過采用先進的自動化、高精密、智能的夾具，我們不僅可以大大縮短工人的工作時長，還可以大大降低工人的工作負擔，從而極大地改善工人的工作環(huán)境。比如，采用電動虎鉗進行工作，其工作效率可達到5倍，而采用三爪自定心卡盤進行工作，即便是在2800r/min的試驗中，卡爪也能夠穩(wěn)定地夾住工件，從而極大地改善工人的工作環(huán)境，極大地降低工人的工作負擔。通過這種方式，我們能夠顯著地增加切削速率。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標準化為了提高生產效率，我們需要對夾具進行標準化。這需要我們首先確定夾具的結構，并將其分為一些常見的類別。這樣，我們就可以避免使用一些性質不佳的夾具，從而提高生產效率。采取通用化的措施，可以使所有的夾具、部件、元件、毛損物品和原材料都能夠被使用。在這個過程中，標準化的實施將會更加重視，它將會建立起一套完整的規(guī)范，從而使得制定的夾具可以更加符合實際需求，并且可以更加精確地完成制定的任務。目前，中華人民共和國擁有GB/T2148~T2259—91的國家標準，還有多種不同的通用夾具、組裝夾具。通過實施機床夾具的標準化，可以大大提高其商業(yè)價值，并且可以顯著減少制造過程中的時間和費用。1.3夾具的功能在機床上用夾具夾緊工件時，其主要功能是定位和夾緊工件。1.3.1機床夾具主要功能機床夾具的核心作用是將物體固定到適當?shù)母叨龋蛊淅喂痰胤胖糜谠O備上。。（1）定位確定工件在夾具中正確位置的過程。采用準確的定位技術，將工件的參照物、夾具等部分緊密結合，從而達到準確的定位，從而滿足對于工件的尺寸及其位置的嚴格要求。（2）夾緊是一項重要的加工技術，它能夠有效地確保工件的穩(wěn)定性，從而避免它們因受到外力而松動或脫落。正確的夾緊方式能夠確保工件的安全性，從而使它們能夠順利地完成加工任務。1.3.2機床夾具的特殊功能機床夾具的重要作用之一是用于切削和定位。通過精確的調節(jié)，可以使刀具塊精準地與工件或夾具保持一致，從而實現(xiàn)高效的加工效果。（2）鉆夾具是一種用于快速確定鉆頭位置并引導鉆孔的工具，它的導向元件是用來制作模板的。鏜床夾具也是一種用于導向的工具，它可以幫助鉆頭更精準地鉆入目標區(qū)域。1.4研究目的與意義通過機械制造工藝課程設計，學生可以充分利用機械制造工藝學的理論與實踐知識，結合實際生產實習，深入探究工藝及結構的設計，從而更好地完成畢業(yè)設計，這一教學環(huán)節(jié)旨在幫助學生更好地掌握機械制造工藝學，從而更好地完成未來的工作任務。1.通過機械制造工藝學的學習，讓學生在實際工作中運用所學的技術，進行工藝分析，并且熟練掌握制造工藝流程，從而提高他們的工藝水平。2.通過深入研究并靈活應對不同的加工需求，掌握夾具設計的核心思想，制定出合適的夾具方案，并有效地實施，從而大大增強了其結構設計的能力。3.通過實踐活動，培養(yǎng)學生對相關技術資料，如手冊、標準、圖表等的掌握和應用能力。4.通過深入的教學，讓學生掌握繪圖、計算、編程以及其他基礎技能。第2章杠桿臂的加工工藝規(guī)程設計2.1零件的分析2.1.1零件的作用杠桿臂是變速機構的重要組成部分，它負責實現(xiàn)換擋，以滿足操作者的需求，并能夠產生所需的速度和扭矩。2.1.2零件的工藝分析HT200材料的鑄造和切削加工性能卓越，因此，我們選擇了它作為杠桿的原材料，并且確保了它的加工表面的精度，以及它們之間的位置要求。(1)中心圓孔Ф28，Ф10H7。(2)兩端面與中心孔Ф10H7有0.3mm的垂直度。(3)孔Ф28與中心孔Ф10H7有80mm的位置關系。通過對杠桿的研究，我們發(fā)現(xiàn)，首先應該對其中的一個孔進行加工，這樣才能確定其位置的精確性。接下來，我們應該使用特定的夾具，確定其他的加工方式，這樣才能滿足我們的需求。在考慮成本和性價比的前提下，我們建議使用一些簡單的加工工藝來完成這項任務。2.2確定生產類型根據(jù)這個杠桿零件的生產需求，我們決定將加工流程劃分為多個階段，并將工序集中在一個地方。我們將使用常見的通用設備和大量的專用工裝來完成這項任務。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類由于HT200的零部件具有較高的抗壓能力，且其結構較為復雜，因此，我們決定采用鑄造毛坯作為最佳的制作方案，以滿足大批量的需求。2.3.2確定鍛件加工余量及形狀根據(jù)《機械設備零部件切削加工工藝與技術標準實用性手冊》110頁的內容，可以輕松獲取1-4-7的信息。2.4工藝規(guī)程設計2.4.1選擇定位基準①粗基準的選擇以最低端的孔作為主要的定位參考，并利用較大的表面a作為輔助的參考面②精基準的選擇根據(jù)“基準重合”規(guī)范及“基準統(tǒng)一”規(guī)范，我們應該將加工完成的通孔作為重點，而將其余的部分作為輔助的定位參照，從而有效地提高零部件的加工精度及安裝的效率。2.4.2制定工藝路線為了滿足零部件的幾何特征、大小和安裝位置的需求，同時也為了實現(xiàn)最佳的經(jīng)濟效益，我們建議選擇多臺機械設備和特殊的夾具，將工藝流程緊湊化，從而最大限度地提升生產效率。在制定零部件的加工方法和工藝流程時，不僅要注重質量，更要重視節(jié)約能源，最大限度地減少生產成本，從而達到最佳的經(jīng)濟效益。表2.1工藝路線方案一工序號工序內容工序一鉆Φ10H7的底孔Φ9.5工序二鉸Φ10H7的通孔,達到圖紙尺寸公差工序三粗銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達到6.3工序四精銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達到3.2，達到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側面工序六精銑下端圓孔的兩側面，留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22半圓孔兩凸臺端面,達到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八鏜孔Φ22,達到圖紙尺寸公差工序九銑Φ13孔端面,使距離Φ10H7中心孔距離為π工序十鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔工序十一鉗工打毛刺工序十二檢驗表2.2工藝路線方案二工序號工序內容工序一鉆Φ10H7的底孔Φ9.5工序二鉸Φ10H7的通孔,達到圖紙尺寸公差工序三粗銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達到6.3，工序四精銑Φ10H7的兩端面，使粗糙度達到3.2，達到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側面工序六精銑下端圓孔的兩側面，留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22孔兩凸臺端面，達到圖紙尺寸公差工序八鏜孔Φ22,達到圖紙尺寸公差工序九銑Φ13孔端面工序十鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔工序十一鉗工打毛刺工序十二檢驗工藝方案的比較與分析：兩種不同的制造技術都有其獨特的優(yōu)勢：首先，它們的制造更加集中，更容易實施自動化，從而節(jié)約了更多的人力物力。其二，它們的制造更加簡單，更容易實施自動化，更有利于進行快速、有效的制造。由于方案一的加工流程混亂而又過于集中，使得其基準無法確定，從而導致其加工精度偏低，無法適應當今先進的生產需求。盡管兩種方案的裝夾數(shù)量都相當可觀，但為了適應大批量的需要，同時也為了進一步提高其生產效率和質量，最終選擇了方案二。10鑄造20時效處理30粗、精銑Φ10H7的兩端面40粗、精銑Φ22的兩端面50鉆鉸Φ10H7,達到圖紙尺寸公差60鏜孔Φ22,達到圖紙尺寸公差70銑Φ13孔端面80鉸Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔90去毛刺100檢驗入庫2.4.3選擇加工設備和工藝設備①機床的選擇在工序1、2、3、4、8、9和10中，我們使用了XK7132型號的立式銑床來完成這些操作。②選擇夾具由于這種杠桿的生產需要大量的批量生產，因此我們使用了專門的夾具。③選擇刀具采用硬質合金銑刀進行銑床加工，可以有效地提升加工質量，尤其是對于Φ10H7的鉸孔，由于其精度要求較高，更應該使用硬質合金鉸刀。④選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。⑤其他使用精確的垂直度誤差來確定，使用特殊的夾具來確定角度和尺寸，而使用普遍適用的量具來確定其余的參數(shù)。2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表2.3顯示了每個加工步驟的剩余量、尺寸、成本效益和表面粗糙度工序號工序內容加工余量經(jīng)濟精度表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑Φ10H7的兩側面3IT116.3-0.10.12粗銑平下端孔側面的工藝凸臺3IT116.3-0.10.13鉆Φ10H7通孔IT106.3-114擴Φ10H7通孔2.0IT103.2-0.050.055鉸Φ10H7通孔0.2IT81.6-0.0060.0066粗銑Φ10H7的兩側面粗銑左面3IT106.3-0.10.1粗銑右面7粗銑Φ22孔的兩面2IT116.3-0.10.18精銑Φ22孔的兩面1IT93.2-0.050.059鉆鉸Φ13的孔IT136.3-112.5確定切削用量及基本工時2.5.1工序1：粗精銑Φ10H7的兩側面機床：XK7132立式銑床兩把精密的鑲齒套式面銑刀，其間距為80mm，由優(yōu)質的鋼材制成，齒數(shù)精確，可以滿足各種需求。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度ap：每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取af=0.15mm/Z銑削速度V：參照參考文獻[3]表機床主軸轉速n：n=按照參考文獻[3]表3.1-74n=245r/min實際銑削速度v：v=進給量Vf：V工作臺每分進給量fm：faε：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81,切削工時被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=42mm，刀具切入長度l1l刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間：根據(jù)參考文獻[1]，表2.5-45工步的輔助時間被定義為1.23min分鐘。2.5.經(jīng)過2道工序2，我們制作了一個凸臺，用于加工下端孔的側面。查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min2.5.2工序2：粗精銑下端孔側面的工藝凸臺機床：XK7132刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）dw=400mm①粗銑a面銑削深度按照《機械加工工藝手冊》中2.4-73的規(guī)定，我們可以精確地計算出每個齒的加工量按照《機械加工制程手冊》中2.4-81的指引，確定最佳的銑床轉速每齒進給量af：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度V：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取V=6m/s機床主軸轉速n：n=，取n=300r/min實際銑削速度V'V進給量Vf：工作臺每分進給量fm：aε：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-81,被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=16mm刀具切入長度l1：刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj1：根據(jù)參考文獻[1]，表2.5-45工步的輔助時間被定義為1.52min。2.5.3工序3：鉆Φ10H7的通孔這個零部件的原始尺寸是45#，具有200HBS的硬度。它的孔的直徑是10mm，精度是H7，表面粗糙度。使用的是Z535立式銑床，并配備了?22mm的標準高速鋼麻花鉆，用來打造雙錐形的表面。確定鉆削用量①根據(jù)參考文獻[2]和表28-10，我們可以確定進給量。此外，我們還可以查看Z535立式銑床的說明書。根據(jù)表28-8和表28-9[2]，我們可以確定鉆頭的強度和軸向力的允許值。這些信息可以通過機床說明書中的規(guī)定獲得。由于所選進給量f遠小于f'及f"，故所選②通過對參考文獻[2]的研究，我們可以使用插入法來精準地測量出切削的最佳速度、軸向力F、轉矩T和最佳的切削功率，具體可以查看表28-15。v表=17m/minT表=51.69N鑒于實際加工條件與上表中的規(guī)定存在顯著差異，因此必須對原有的結論進行重新審視和調整。根據(jù)參考文獻[2]，由表28-3，kMv=0.88，kvn查Z535機床說明書，取n=195r/min。實際切削速度為v=由參考文獻[2]，表28-5，kMFF=4732N×1.06=5016(N)T=51.69N③校驗機床功率切削功率PmPm=1.25kW×(195/246)×1.06=1.05kW機床有效功率P故選擇的鉆削用量可用。即d0=22mm，f=0.43mm/r，n=195r/min相應地F=5016N，T=54.8N?m切削工時被切削層長度l：l=78mm刀具切入長度l1l1=刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj2：根據(jù)參考文獻[1]，表2.5-41中的工步輔助時間被定義為1.76min。2.5.4工序5：鉸Φ10H7的通孔Z535立式銑床配備了?10mm高精度標準鉸刀，可以滿足各種加工需求。確定鉸孔切削用量①確定進給量f根據(jù)表28-36，f表=1.3~2.6mm，結合表注4的指示，精確地選擇最佳的進給量。并參照Z535說明書進行操作，?、诟鶕?jù)表28-39和28-3的數(shù)據(jù)，確定切削速度并計算出相應的修正系數(shù)，以達到最佳的加工效果kMv=0.88，k故vn查Z535說明書，取n=100r/min，實際鉸孔速度v=π切削工時被切削層長度l：l=78mm刀具切入長度l1l刀具切出長度l2：l2=1~4mm走刀次數(shù)為1機動時間tj3：根據(jù)參考文獻[1]，表2.5-41中的工步輔助時間被定義為1.51min。2.5.5工序6：粗銑Φ10H7的兩側面機床：XK7132刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）dw=400mm①粗銑左面銑削深度a每齒進給量af：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度V：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取V=6m/s機床主軸轉速n：，取n=300r/min實際銑削速度V'V進給量Vf：工作臺每分進給量fm：aε：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-81,被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=90mm刀具切入長度l1：刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj1：查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：2.03min②粗銑右面同樣的銑削深度a每齒進給量af：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度V：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取V=6m/s機床主軸轉速n：n=取n=300r/min實際銑削速度V'V進給量Vf：工作臺每分進給量fm：aε：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-81,被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=32mm刀具切入長度l1：刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj1：查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.6工序7：粗銑Φ28孔的兩面機床：XK7132立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：YT15，D=200mm，齒數(shù)Z=20，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度ap：每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取af=0.15mm/Z銑削速度V：參照參考文獻[3]表機床主軸轉速n：n=按照參考文獻[3]表3.1-74n=245r/min實際銑削速度v：v=進給量Vf：V工作臺每分進給量fm：faε：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81,切削工時被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=82mm，刀具切入長度l1l刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj1：查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.57min2.5.7工序8：精銑Φ22孔的兩面機床：XK7132立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為12?0.16?0.05)，材料：YT15，精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度ap：每齒進給量af：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取af=0.12mm/Z銑削速度V：參照參考文獻[3]表機床主軸轉速n：n=按照參考文獻[3]表3.1-31n=310r/min實際銑削速度v：v=進給量Vf：工作臺每分進給量fm：被切削層長度l：由毛坯尺寸可知l=82mm刀具切入長度l1：精銑時刀具切出長度l2：取走刀次數(shù)為1機動時間tj2：查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.94min2.5.9工序13：鉆鉸Φ13的孔機床：Z535立式銑床刀具：φ7.8直柄短麻花鉆φ8鉸刀確定鉆削用量確定進給量f根據(jù)參考文獻[2]，表28-10可查出f表=0.47~0.57mm/r，查Z535立式銑床說明書，取根據(jù)參考文獻[2]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量f'>1.75mm/r。由于機床進給機構允許的軸向力Fmax（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[2]，表28-9由于所選進給量f遠小于f'及f"，故所選確定切削速度v、軸向力F、轉矩T及切削功率Pm根據(jù)參考文獻[2]，表28-15v表=17m/minT表=51.69N?M由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。根據(jù)參考文獻[2]，由表28-3，kMv=0.88，vn查Z535機床說明書，取n=175r/min。實際切削速度為v=由參考文獻[2]，表28-5，kMFF=4732N×1.06=5016(N)T=51.69N校驗機床功率切削功率PmPm=1.25kW×(195/246)×1.06=1.05kW機床有效功率P故選擇的鉆削用量可用。即d0=20.5mm，f=0.43mm/r，n=175r/min相應地F=5016N，T=54.8N?m，P切削工時被切削層長度l：l=32mm刀具切入長度l1l1刀具切出長度l2：l2=1~4mm走刀次數(shù)為1機動時間tj2：查參考文獻[1]，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min2.6本章小結通過對零部件的結構、形狀、尺寸等的全面研究，我們可以為設計提供基礎。此外，我們還可以通過對相關文獻的研究，確立合適的毛坯，以便更好地實現(xiàn)零部件的精密加工。為了確保精度，我們可以對兩種不同的加工方法進行對比，以確保采用的是最優(yōu)的方法。此外，我們還可以根據(jù)相應的文獻，確定合適的切削參數(shù)，以便更好地完成各個環(huán)節(jié)的操作。計算出最佳的加工效率和運行時長。第3章翻轉式鉆床夾具的總體設計3.1設計任務我們的目標是為了更好地完成翻轉式鉆床的加工，我們需要使用一種特殊的夾具來安全地將杠桿固定在兩個不同的平面上，從而達到更好的加工效果。提高工作效率中有詳細的說明。3.2翻轉式鉆床夾具的設計3.1翻轉式鉆床夾具總裝圖3.3夾具的工作原理與結構設計3.3.1定位方案與定位元件為了滿足杠桿的需要，使杠桿左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應使杠桿被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設計右端平面固定，左端設置螺旋輔助支撐2進行左右兩端垂直距離的調整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。（如圖2.2所示）3.3.2夾緊機構為了確保鉆孔的準確性，我們需要將杠桿的左右側移動，并使用位置銷7、開口墊圈6、夾緊螺栓5將其牢牢地緊固，如圖2.2所示，這些部位可以與墊圈16、六角螺母15相連，從而有效地保證鉆孔的精準性。3.3.3其他輔助設備夾緊螺母5開口墊圈6鑒于零件的加工精度會產生一些偏移，因此我們特別設計了一個2的螺旋式輔助支架，它既可以向上提高，也可以向下調節(jié)，從而保證了每個部分的完整性。此外，我們還安裝了一個鎖緊螺母1，用來確保螺旋式輔助支架不會因為過度拉伸而導致加工過程中的不穩(wěn)定。通過改進支撐釘11和鎖緊螺母10，我們能夠有效地避免在鉆孔過程中零部件的左右晃動，從而大大提升定位的準確性。此外，我們還采用新型的定位體17，以確保零部件的右側底部的穩(wěn)定性。（如圖2.2所示）夾緊螺母5開口墊圈6左底面固定左底面固定螺旋輔助支撐2六角螺母15墊圈16鎖緊螺母1右底面固定定位體17定位銷7螺旋輔助支撐2六角螺母15墊圈16鎖緊螺母1右底面固定定位體17定位銷7鎖緊螺母10可調支撐釘11鎖緊螺母10可調支撐釘113.2定位零件、固定零件和其他輔助零件3.4夾具的使用方法當把一個物體安裝到夾具體上，并確保它的兩個面完全接觸，我們可以通過調節(jié)支撐2和支撐釘11來確保它的穩(wěn)定性。然后，我們可以通過調節(jié)支撐釘7來確保它的水平和豎向方向完全接觸，并通過調節(jié)支撐釘1來確保它的穩(wěn)定性。3.5夾具與翻轉式鉆床的固定當夾具被安裝了一個支撐杠桿之后，它就能夠抵抗來自下方和內部的壓縮和鉆孔過程中的旋轉，從而使得它能夠保持一個穩(wěn)定的姿態(tài)，從而避免由于壓縮造成的偏差，從而提高了加工的準確性。為了確保這一點，我們需要把夾具的底部和左側都安裝好。3.6翻轉式鉆床夾具零件的具體設計3.6.1夾具零件的設計通過使用符合國際規(guī)范的零部件，我們可以大大縮短生產周期，降低制造過程中的耗材和成本。例如，我們使用的是高質量的螺栓、墊圈、螺釘和鎖緊螺母。3.6.2夾具體的設計夾具的設計必須滿足與銑床的連接要求，并且必須確保其具有足夠的強度和剛度，以便在加工過程中承受足夠的機械壓力。因此，夾具的結構是整個夾具的基礎。1夾具體機構分析設計為了更好地支撐夾具體，我們在它的后面和下面減少了一個方形空間，這樣可以減輕它的重量，使它更容易在銑床上裝卸。此外，為了提高夾具體的定位精度，我們還在它的左右兩面各設置一個突臺，以增強它的固定性能。2夾具體的制造夾具是一種鑄造件，在鑄造完成之后，必須經(jīng)過時效處理，以確保其強度達到規(guī)定的標準，并且要徹底清除表面的氧化層，以確保表面的粗糙度和定位精度。3夾具體的固定夾具的底部被牢牢地固定在銑床上，其中的凹槽可以有效地保護銑床，使得安裝和拆卸更加便捷，同時也能夠滿足加工時的要求。3.6.3定位銷的設計1定位銷的設計定位銷的主要功能是確保被加工的部位處于穩(wěn)定的位置，從而達到更好的加工效果。它的設計需求非常嚴格，首先需要確保它的位置穩(wěn)定，其次，它必須與夾具相連，并且需要保證它的強度和韌性，否則會因為抵抗外界的沖擊力而損壞，從而降低最終的加工質量。因此，我們采用20號鋼作為定位銷的原料，經(jīng)過滲碳處理，使其滲透率提高至0.8~1.2mm，最終使其硬化溫度降至55~60℃。2在銷加工過程中，我們遇到了一些問題，并提出了一些解決方案。由于定位銷的細長軸具有較低的剛度（L/d值越大，剛度越低），因此在車削過程中可能會遇到一些挑戰(zhàn)，例如：定位精度不夠、精度不夠高等。1、由于切削力、材料本身的質量以及在運行過程中的離心力，工件可能出現(xiàn)變形、震蕩等現(xiàn)象，這將對它的形狀、表面粗糙度造成極大的損害。2、當工件在加工過程中受到高溫的影響，它會發(fā)生彎曲變形，這會導致車削變得困難，甚至可能導致工件卡在頂部。由于其復雜的特點，制作出精密的車削長軸需求極高。盡管這項任務具有挑戰(zhàn)性，但只要掌握三個重點：正確安裝中央架、精確調整跟刀架、控制工件的溫差、恰當?shù)卣{整車削刀具的幾何尺寸，便可輕松完成。加工細長軸的過程非常復雜，因為它們可能會受到熱變形的影響，而且還需要精確的固定，因此，詳細加工過程如下。一：當進行精密切割時，通過安裝中央支撐結構，能夠提高切割部位的強度。常見的安裝支撐結構的步驟包括：1、當需要對工件進行多次切割或者進行分割加工時，中央支撐結構將會被安裝在工件的兩端。采用此種方式進行支撐，L/d值大幅降低，使得細長軸的剛度提升數(shù)倍。為確保安裝完成后的工件的準確度，需要先將其表面粗糙度和圓柱度的偏差控制到最低，然后再將其安置到中央架的位置。當進行車削操作時，需要定期給支撐部位的軸套和工具的連接部位涂上潤滑脂。如果想要更牢固地連接兩個部位，還需要在兩個部位之間涂上防銹漆，并用專門的研磨材料對它們進行研磨。2、使用傳統(tǒng)的過渡套筒來安裝精密的軸，來完成對細長軸的精確切割，但由于其表面的不平滑，使得在進行車削時存在一定的挑戰(zhàn)。因此，采取更先進的技術，如在其兩側安置四個螺釘，以及將其固定在毛坯工件的位置，以便使其能夠更好地抵抗切割力，從而實現(xiàn)精確的切割。二：使用跟刀架支承車細長軸通過安裝兩個支撐腳，將跟刀架緊緊地安裝在床鞍上，它們能夠與車刀同步運行，這樣不僅能夠抵抗徑向切削，還能夠大大降低變形，進而改善細長軸的外觀，并且降低表面粗糙度。根據(jù)跟刀架的結構，只要安裝兩個支撐腳，便能夠將工件牢牢地緊緊地緊緊地緊靠在兩個腳之間。在實踐中，由于工件的自然重量和無法回避的彎曲，在進行車削時，常常會出現(xiàn)離心力導致工件瞬間脫落、與支撐點相撞的情況。為了解決這個問題，建議采用一個具備三個支撐點的跟隨機構，一面固定在車床的位置，這樣就會讓工件在上、下、左側均無法運動，從而保證了車床的平整度和良好的抗震性。在尋求精確的軸承位置時，三個爪和刀架的使用至關重要。三：減少工件的熱變形主要可采取以下措施：1、通過使用彈性回轉頂尖來精確地切割細小的軸，能夠更好地抵消材料的熱膨脹，使得零部件更容易折疊，從而保證了精密的車削過程。2、在進行低速或高速的車削操作時，應該給予適當?shù)睦鋮s，這樣才能有效地降低工件的溫度，從而避免因過度的熱變形導致的損壞。此外，正確的操作方法也能夠有效地保護刀具，延長其使用壽命，并且保證最終的加工質量。3、為了降低磨損和加速，使用鋒利的刀刃來切削物體。四：合理選擇車刀幾何形狀當進行車削加工時，因為零部件的強度較低，所使用的車刀的幾何形狀會嚴重地影響零部件的振蕩特征。在進行選擇時，應特別注意如下幾點：1、為了減少細長軸的彎曲，我們需要盡可能降低徑向切削力。然而，刀具的主偏角對這一過程有著重要的影響，因此，我們應該盡可能地提高車刀的主偏角，一般來說，它的值應該在kr=80°~93°之間。2、為了降低切削過程中的煙氣和熱量，最佳的切削角度是r0=15°~30°。3、在車刀的表面上，應當留出R11.5~3的斷屑槽，以便更加輕松地完成彎曲和斬斷。4、采用正刃傾角，將切削屑精確地推入待加工表面，其傾角設置為3°，以達到最佳的卷屑效果。5、為了確保切削刃表面的精度，其粗糙度必須低于Ra0.4，并且應該定期維護鋒利度。6、在進行加工時，要盡量降低刃口的直線切割力，因此可以使用更細的刃口（re<0.3mm）。此外，還可以使用更窄的刃口，例如將刃口的寬度設置為br1=0.5f。。五：車削細長軸的車刀1、刀片材料為YT15硬質合金。2、在粗車加工過程中，切削速度應在vc=50~60m/min之間，進給量應在f=0..3~0.4mm/r之間，以保證切削質量。在精密加工過程中，切削速率應在vc=60~100m/min之間，而進給量則應在f=0.08~0.12mm/r之間，而切削深度則應在ap=0.5~1mm.毫米之間。。采用乳化液作切削液。4、該產品可用于加工細長軸，如光杠和絲桿。3.6.4鉆模板以及鉆套的設計1鉆模板的設計在設計鉆模板的結構時，應該充分考慮工件的尺寸、加工部位、結構特征、生產規(guī)模、機床類型等因素，以確保其結構簡單、操作方便、制作成本低廉，從而滿足客戶的需求。四種主要的鉆孔支架類型包括：固定支架、鉸接支架、拆裝支架和懸吊支架。1）使用固定式鉆模板進行鉆孔，可以有效地將其與夾具體緊密結合，從而提供更高的位置精確度。此外，它還可以通過螺釘將其與夾具體牢固地固定在一起。2）鉸鏈式鉆模板是一種特殊的鉆頭，其特點是：當需要拆卸和安裝鉆頭的時候，需要先把鉆頭向上移動，然后再把鉆頭向下移動，最后使用菱形夾緊螺釘進行固定。這種鉆頭的優(yōu)點是拆卸和安裝都比較容易，而且鉆頭的位置也比其他鉆頭更準確，尤其是對于那些需要鉆頭的小型企業(yè)來說。3）懸掛式鉆模板是一種特殊的設備，它可以與機床主軸箱相連接，可以有效地支撐多軸傳動頭，從而實現(xiàn)平行孔系的加工，具有較高的生產效率，特別適合大規(guī)模的生產。鉆模板的底孔的準確性對于確保產品的質量和性能起著極其重要的作用，其中，固定式鉆模板的底孔準確性表現(xiàn)出色，懸掛式鉆模板的底孔準確性則相對較差。針對大規(guī)模的生產，采取的是更高效的方法，因此，在設計時，采取的是采用更先進的技術，如采用高精度的杠桿夾具，并且采用更先進的技術，如采用高精度的孔徑尺寸（6X30）、高精度的孔徑尺寸（M8X25）、高精度的孔徑尺寸（如圖4.1）等，來降低加工成本，實現(xiàn)更高效的制造。為了獲得最佳的結構強度，我們應該努力降低鉆模板的重量。通常，我們會根據(jù)鉆套的高度來決定它的厚度，大約為10~30mm。但是，對于更大的尺寸，我們應該考慮增大它的寬度，以便更好地抵抗夾緊力。由于13的鉆套安裝在最上方，我們決定把它的厚度調整到21mm。另外，由于4的鉆套安裝在最左邊，我們決定把它的厚度調整到17mm。經(jīng)過精心挑選，我們最終確定使用45號鋼作為鉆模板的原因，因為它既能夠保證鋼的堅固，又能夠降低它的重量。這種鋼是一種優(yōu)質的碳鋼，它的硬度較低，容易被切割和加工，因此它是一種廣泛應用于各種模具的鋼管、梢子和導柱。45號鋼在工程領域中被普遍采用，因其出色的力學特性和耐磨性，使其成為理想的鉆模板的首選。圖4.1鉆模板與夾具體的固定2鉆套的設計鉆套結構形式的選擇：鉆套的主要功能是維持鉆頭、鉸刀和其他切削設備的精準安裝，以避免它們的運動軌跡出現(xiàn)偏移。它的種類繁多，包括固定型、可更改型和快速更改型。1）由于鉆模板的厚度較薄，因此需要使用有肩鉆套來提供足夠的引導長度，以保證鉆套的位置精度，而且由于磨損后不易更換，因此可以采用固定鉆套來實現(xiàn)這一目的。2）隨著大規(guī)模生產和流通，為了方便更換鉆套，我們選擇了可更換的鉆套。3）當許多工步的加工，如鉆進、擴孔、鉸孔和攻絲，急需一種特定的鉆套，以指揮刀具時，就必須采用快換鉆套。當這種鉆套被替換時，只需將其反方向旋轉，將其移到與螺釘相對的位置，就能夠迅速將其從原有的鉆套中拿走。4）在某些特定情況下，專用鉆套可以根據(jù)實際需求進行定制，以滿足特定的應用需求。根據(jù)鉆套的選取準則，由于杠桿的加工需要進行大規(guī)模的制造，因此最佳的選擇是使用固定的鉆套。此外，由于