PAGEPAGE12PAGE１夾具課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)目的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完了《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題的能力。通過(guò)工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到：1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的能力；2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力；3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)能力；4、學(xué)會(huì)使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會(huì)繪制工序圖、夾具總裝圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，某道工序的夾具設(shè)計(jì)以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具體零件圖的繪制等。工藝設(shè)計(jì)部分1零件的工藝分析1.1確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。1.2零件的作用該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，32mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即16mm孔裝一棘爪，16mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。1.3技術(shù)條件分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。由零件圖可知，32的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：1.32mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。2.以16mm孔為加工表面這一組加工表面包括，16mm的端面和倒角及內(nèi)孔10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：1.32mm孔內(nèi)與16mm中心線垂直度公差為0.10；2.32mm孔端面與16mm中心線的距離為12mm。由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。2毛坯的選擇推動(dòng)架零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，中批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3機(jī)械加工工藝過(guò)程3.1定位基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇：對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動(dòng)架以外圓作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)選擇：精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇的孔和的左端面和的孔作為精基準(zhǔn)。3.2推動(dòng)架各表面的加工方案3.2.1平面加工1）孔的左端面加工左端面的表面粗糙度為Ra6.3，用來(lái)作為精基準(zhǔn)，可采用粗車、半精車、精車的加工方法。2）右端面加工右端面的表面粗糙度為Ra6.3，可采用粗銑后精銑即可達(dá)到要求。3）兩個(gè)端面加工兩個(gè)端面的表面粗糙度為Ra25，要求不高，粗銑再精銑即可。4）頂面加工頂面的表面粗糙度為Ra6.3，要求不高，粗銑再精銑即可。3.2.2孔加工由于支架孔的尺寸都小于35mm，因此鑄造時(shí)都不予鑄出。1）橫向孔的加工與縱向孔的加工精度為IT7，要求最高，可采用鉆、擴(kuò)、鉸的加工方法。其中有階梯孔需要用锪鉆，保證臺(tái)階面的粗糙度要求。2）孔的加工孔需先鉆的小孔，后鉆32的孔，由于精度要求為IT8，采用鉆、擴(kuò)、精車的加工方法。3）孔的加工孔需先鉆的小孔，后鉆的孔，由于精度要求為IT8，采用鉆、擴(kuò)、鉸的加工方法。4）M8螺紋孔的加工采用鉆、鉸、攻絲的加工方法即可。5）油孔的加工采用鉆、導(dǎo)角的加工方法即可。3.2.3槽加工1）油槽的加工可以采用在車床上直接用特制的拉刀拉削油槽。2）頂端十字槽的加工可以采用粗銑、半精銑、精銑的加工方法。3.3推動(dòng)架機(jī)械加工工藝過(guò)程以上各加工表面的加工方案確定后，按照“先面后孔”“先粗后精”和“基面導(dǎo)前”的加工原則，并考慮到零件是中批量生產(chǎn)，將零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程安排如下：1鑄造2熱處理3粗車、半精車、精車左端面，鉆、擴(kuò)、粗車孔，拉R3油槽，精車孔4粗銑、半精銑、精銑和孔的右端面5粗銑、半精銑、精銑孔的左端面6鉆、擴(kuò)、鉸的孔7粗銑、半精銑、精銑深9.5mm寬6mm的槽，精銑深1mm寬6mm的槽8鉆、擴(kuò)、鉸的孔，擴(kuò)、鉸、锪階梯孔9鉆、鉸M8螺紋孔，攻M8—6H螺紋10鉆油孔，锪的倒角11去毛刺12淬火處理13檢驗(yàn)各部尺寸、精度14入庫(kù)3.4推動(dòng)架加工工藝過(guò)程卡表1.1推動(dòng)架加工工藝過(guò)程卡湖南工程學(xué)院機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)B6065零件圖號(hào)共（2）頁(yè)產(chǎn)品名稱牛頭刨床零件名稱推動(dòng)架第（1）頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄件毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)１每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)備單件010鑄造鑄造毛坯020熱處理人工時(shí)效處理030車1）粗車、半精車、精車左端面CA6136車床專用車床夾具2）鉆、擴(kuò)、粗車孔3）拉R3油槽4）精車孔040銑粗銑、半精銑、精銑和孔的右端面立式銑床專用銑床夾具050銑粗銑、半精銑、精銑孔的左端面立式銑床專用銑床夾具060鉆鉆、擴(kuò)、鉸的孔Z35搖臂鉆床專用鉆床夾具070銑1）粗銑、半精銑、精銑深9.5mm寬6mm的槽立式銑床專用銑床夾具2）精銑深1mm寬6mm的槽080鉆1）鉆、擴(kuò)、鉸的孔Z35搖臂鉆床專用鉆床夾具標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期設(shè)計(jì)審核標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽日期羅超明湖南工程學(xué)院機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)B6065零件圖號(hào)共（2）頁(yè)產(chǎn)品名稱牛頭刨床零件名稱推動(dòng)架第（2）頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄件毛坯外型尺寸每毛坯可制件數(shù)１每臺(tái)件數(shù)1備注工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)備單件2）擴(kuò)、鉸、锪階梯孔090鉆1）鉆、鉸M8螺紋孔Z35搖臂鉆床專用鉆床夾具2）攻M8—6H螺紋絲錐100鉆1）鉆油孔Z35搖臂鉆床專用鉆床夾具2）锪的倒角110鉗去毛刺120淬火淬火處理130檢檢驗(yàn)各部尺寸、精度140入庫(kù)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期設(shè)計(jì)審核標(biāo)準(zhǔn)化會(huì)簽日期羅超明4銑推動(dòng)架頂端槽加工工序設(shè)計(jì)4.1選擇加工設(shè)備、刀具、夾具和量具銑削槽時(shí)，選擇XA6132立式銑床。銑刀依據(jù)資料,選擇高速鋼圓柱銑刀,直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，及直徑為d=50mm，齒數(shù)z=8及切槽刀直徑d=6mm。用游標(biāo)卡尺檢測(cè)槽的寬度和深度。用粗糙度樣板比照槽的表面粗糙度。零件外形不規(guī)則，使用銑床專用夾具。4.2加工工序尺寸及公差查閱文獻(xiàn)（1），槽加工的最后工序?yàn)榫?，精銑余量?.3mm，前道工序?yàn)榘刖姡刖娪嗔繛?.7mm，槽的毛坯余量為2mm，則粗銑余量為1.0mm。槽毛坯深度為0mm，粗銑后工序尺寸為8.5mm，半精銑后工序尺寸為9.2mm，精銑底面，則工序尺寸為9.5mm。4.3銑削槽的切削用量計(jì)算本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10°，a=20°，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132立式銑床。1.確定每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.52～0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm，耐用度T=60min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實(shí)際切削：Vc=Vc==8.49m/min實(shí)際進(jìn)給量：f=f==0.16mm/z4.校驗(yàn)機(jī)床功率據(jù)資料可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P=2.8kw，P=0.8kw，可知機(jī)床功率能滿足要求。4.4銑削槽的切削工時(shí)計(jì)算根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為：t=t==2.75min4.5推動(dòng)架加工工序卡推動(dòng)架加工工序卡片機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)B6065零部件圖號(hào)產(chǎn)品名稱牛頭刨床零部件名稱推動(dòng)架共1頁(yè)第1頁(yè)車間工序號(hào)工序號(hào)稱材料牌號(hào)銑HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)立式銑床1夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用銑床夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工步內(nèi)容工藝裝備主軸速度(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)背吃刀量mm進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1粗銑槽1.專用銑床夾具30094.20.642.52半精銑槽2.D=6mm槽銑刀375117.80.521.53精銑槽4751490.321.03.粗糙度樣板4.游標(biāo)卡尺設(shè)計(jì)（日期）校對(duì)（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件編號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期羅超明夾具設(shè)計(jì)部分5銑槽的專用夾具的設(shè)計(jì)5.1定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔32mm和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。5.2夾緊方案的確定夾緊力方向原則：（1）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置；（2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小；（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。夾緊作用點(diǎn)原則：（1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)；（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向左，通過(guò)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)開口墊圈向左移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見A2圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于中批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)單可靠。5.3對(duì)刀裝置由于夾具體的結(jié)構(gòu)不便于對(duì)刀塊的放置，因此設(shè)計(jì)中以?shī)A具體上平面為對(duì)刀平面，加工夾具體時(shí)該平面采用粗銑、半精銑后再精磨的加工方法，以保證對(duì)刀的精確。設(shè)計(jì)心得時(shí)間過(guò)得真快，為期三周的夾具設(shè)計(jì)即將接近尾聲了?；叵肴芤詠?lái)，我們有過(guò)汗水，有過(guò)煩惱，有過(guò)失敗，有過(guò)微笑。這三周是對(duì)我們大學(xué)四年所學(xué)的機(jī)械知識(shí)的考驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)我們的態(tài)度的考驗(yàn)。這三周我們有過(guò)付出，也有收獲，這三周給我留下了美好的回憶。從老師那接到任務(wù)，我們就開始討論，然后查閱了很多相關(guān)資料，把基本的構(gòu)造定下來(lái)，然后再作修改，然后再把它用CAXA畫出來(lái)，自己修改的差不多就打印出來(lái)讓老師修改，在這過(guò)程中我們看到了我們很多地方的不足，還需深入學(xué)習(xí)，經(jīng)老師多次修改，我們才最終定下來(lái)，然后把說(shuō)明書寫好，好不容易把它完成。三周的時(shí)間說(shuō)長(zhǎng)也不長(zhǎng)，說(shuō)短也不短，這三周我學(xué)到了很多東西，也學(xué)會(huì)了很多東西，對(duì)于以前所學(xué)的知識(shí)也得到了鞏固，更重要的是鍛煉了我們的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，這對(duì)我們今后的工作是非常有幫助的，像這樣的課程設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該積極的參與。經(jīng)過(guò)三周的辛勤的付出，我們終于把我們的夾具頂給設(shè)計(jì)出來(lái)了，這是我們非常欣慰的。這三周將是我們大學(xué)期間難忘的片段之一，給我們留下了美好的回憶。參考文獻(xiàn)1陳宏均．機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè)