夾具曲柄板課程設計

1、<p><b>　　工藝裝備設計說明書</b></p><p>　　設計題目： 設計曲柄板的機械加工工藝規(guī)程及銑削工序的專用機床夾具 </p><p>　　學院： 機械工程 </p><p>　　專業(yè)： 機械設計制造及其自動化

2、 </p><p>　　班級： 機電二班 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　2013 年 6 月 25 日</p><p>

3、;<b>　　目錄</b></p><p>　　機械加工工藝規(guī)程設計..............................1</p><p>　　1.1零件的工藝分析..................................................1</p><p>　　1.2曲柄板的材料毛坯和熱處理..........

4、..............................1</p><p>　　1.2.1毛坯材料及熱處理..........................................1</p><p>　　1.2.2毛坯的結構確定............................................2</p><p>　　1.3設計工藝

5、過程....................................................3</p><p>　　1.3.1曲柄板零件圖分析..........................................3</p><p>　　1.3.2零件表面加工方法的確定....................................3</p>

6、<p>　　1.3.3曲柄板加工工藝路線的確定..................................4</p><p>　　1.4工序設計........................................................7</p><p>　　1.4.1工序基準的選擇.................................

7、...........7</p><p>　　1.4.2選擇機床和工藝裝備........................................7</p><p>　　1.4.3加工余量的確定............................................8</p><p>　　1.4.4確定曲柄板切削用量.............

8、..........................10</p><p>　　1.4.5計算工時定額.............................................13</p><p>　　1.5機械加工工藝規(guī)程設計...........................................16</p><p>　　1.5.1機械

9、加工工藝規(guī)程的格式及設計原則.........................16</p><p>　　1.5.2設計機械加工工藝規(guī)程的步驟與內容.........................16</p><p>　　第二章 專用夾具設計........................................17</p><p>　　2.1夾具的基本概

10、念及基本原理.......................................17</p><p>　　2.1.1夾具的組成及工作定位夾緊和裝夾的概念.....................18</p><p>　　2.1.2工件在夾具中定位的基本原理...............................18</p><p>　　2.1.3常用

11、定位方法及定位原件...................................19</p><p>　　2.1.4工件在夾具中的夾緊.......................................20</p><p>　　2.1.5分度裝置.................................................22</p>&

12、lt;p>　　2.1.6夾具體...................................................23</p><p>　　2.2專用夾具的設計及原理分析.......................................24</p><p>　　2.2.1定位基準和定位元件的設計與分析...........................

13、24</p><p>　　2.2.2分度裝置的設計與分析.....................................24</p><p>　　2.2.3夾具方案與夾具體的設計...................................24</p><p>　　結論........................................

14、.......................26</p><p>　　致謝...............................................................27</p><p>　　參考文獻...........................................................28</p><p

15、>　　第一章 機械加工工藝規(guī)程設計</p><p>　　1.1零件的工藝分析</p><p>　　曲柄板是機床上的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜。但因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命。曲柄板毛坯材料45鋼，硬度范圍在180～230HBW，承受中等載荷，用于制造機器的運動件。

16、采用鍛造方法，由于成批量生產(chǎn)故宜采用模鍛方法。曲柄板因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，但多個的位置度有一定的要求，其表面加工質量要求較高，尤其五個均勻分布的通孔5-Φ5.2mm和其同軸線上的5-Φ11mm深4mm的五個沉孔相對基準的位置度和幾個空相互的位置度都有一定的要求。</p><p>　　圖1-1 曲柄板零件圖</p><p>　　曲柄板是模鍛件，根據(jù)要求主要是加工孔、底平面

17、和外圓柱面。具體特點和技術要求如下：</p><p>　?、?精加工孔Φ30H8要求達到的精度等級為，粗糙度為Ra=0.8um。</p><p>　?、?其他各個孔的加工都要以Φ103底平面為定位基準。所以，底平面的形位公差要達到設計要求。</p><p>　?、?精加工Φ29h6外圓柱面，精度等級為粗，粗糙度為，且與Φ30H8孔軸線有位置要求。</p>

18、<p>　?、?五個Φ5.2孔和五個Φ11沉孔的同軸度和相互夾角45度的位置，需設計一立軸回轉分度鉆床夾具。</p><p><b>　?、?銑兩斜面</b></p><p>　　1.2曲柄板的材料毛坯和熱處理</p><p>　　1.2.1毛坯材料及熱處理</p><p><b>　　毛坯材料&

19、lt;/b></p><p>　　45鋼，由資料14表2.1-84，可得力學性能：</p><p>　　表1.1 45鋼的性能參數(shù)</p><p>　　45鋼的性能特性：45鋼為中碳鋼，具有良好的綜合力學性能，可加工性能好。</p><p>　　45鋼應用舉例：曲柄、連桿、聯(lián)合收割機轉向節(jié)、主軸、變速桿、曲軸等。</p>

20、<p><b>　　毛坯的熱處理</b></p><p>　　45鋼為中碳鋼，應采用退火處理，加熱到線以上30—50℃，隨爐冷卻到500℃左右出爐空冷。目的使鋼的成分均勻化，細化晶粒，改善組織，消除內應力，降低硬度，改善切削性能以及最終熱處理性能。</p><p>　　1.2.2毛坯的結構確定</p><p><b>　　

21、毛坯的結構工藝要求</b></p><p>　　毛坯的形狀尺寸主要由零件組成表的形狀、結構、尺寸及加工余量等因素確定，并盡量與零件相近，以達到減少機械加工的切削力，力求達到少或無切削加工，但是，由于現(xiàn)有的毛坯制造技術及成本的限制以及產(chǎn)品零件的加工精度和表面質量要求愈來愈高，所以毛坯某些表面須留一定的加工余量，以便通過機械加工達到零件的技術要求。</p><p>　　設計毛坯形狀

22、、尺寸還應考慮到：</p><p>　?、?各加工面的幾何形狀應盡量簡單。</p><p>　?、?工藝基準以設計基準相一致。</p><p>　?、?便于裝夾、加工和檢查。</p><p>　　在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴

23、的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，可據(jù)此繪出毛坯圖。</p><p>　　圖1-2 鍛造毛坯圖</p><p><b>　　1.3設計工藝過程</b></p><p>　　1.3.1曲柄板零件圖分析</p><p&

24、gt;<b>　　由圖1-1可知：</b></p><p>　?、?該零件為模鍛件，材料為45鋼。</p><p>　?、?要求加工Φ30H8，表面粗糙度=0.8，且軸線要求與Φ103底平面的垂直度公差為0.01。</p><p>　?、?要求精加工Φ103底平面，表面粗糙度=1.6，平面度公差為0.03。</p><p&g

25、t;　?、?要求精加工Φ50圓柱端面，表面粗糙度=6.3，并且此端面與底面平行度公差0.01。</p><p>　?、?要求精加工Φ29h6外圓柱面，表面粗糙度=1.6，并且軸線與孔Φ30H8軸線有位置要求。</p><p>　?、?要求粗加工曲柄板斜面，表面粗糙度=6.3。</p><p>　?、?要求粗加工Φ103外圓，Φ50外圓，Φ25外圓和凹槽。</p

26、><p>　?、?要求粗加工Φ8深孔。</p><p>　　⑨ 要求加工5-Φ5.2通孔與5-11沉孔。</p><p>　　1.3.2零件表面加工方法的確定</p><p>　　由零件圖分析知，該零件有車削部分、銑削部分、鉆孔部分。其中車削部分有Φ103外圓，車Φ103外圓上端面，粗車Φ50外圓柱面，精加工Φ50外圓柱面的端面，在車床上加工孔Φ

27、30H8，精加工Φ103的底面，精加工Φ29h6的外圓柱面，粗車Φ25的外圓柱面，粗車Φ25外圓的端面，在車床上加工深孔Φ8；銑削部分有粗加工斜面；鉆孔部分為在立式鉆床上加工5-Φ5.2通孔與5-Φ11沉孔。</p><p>　　根據(jù)零件幾何形狀和尺寸、技術要求、加工位置以及加工順序原則，可把加工順序進行劃分為：</p><p>　?、?裝夾Φ50毛坯外圓上，車Φ103外圓至尺寸，作為粗基

28、準。</p><p>　　② 裝夾Φ103外圓，粗車、半精車Φ103上端面，粗車Φ50外圓，粗加工凹槽，精加工Φ50外圓拄端面，倒角，粗鏜、半精鏜、精鏜孔Φ30H8。</p><p>　?、?掉頭用專用夾具裝夾工件，精加工Φ103外圓底面至尺寸，精加工Φ29h6的外圓柱面，粗車Φ25的外圓柱及其端面，倒角，加工Φ8的深孔。</p><p>　?、?立式鉆床上加工5-

29、Φ5.2通孔與5-Φ11沉孔。</p><p>　?、?銑床上加工兩斜面。</p><p>　　1.3.3曲柄板加工工藝路線的確定</p><p>　　擬定工藝路線是制定工藝過程的關鍵性的一步。在擬定時應充分調查研究，多提幾個方案，加以分析比較確定一個最合理方案。</p><p>　　采用加工方法一般所能達到的公差等級和表面粗糙度以及需留的加

30、工余量 </p><p>　　表1.2 (參考參數(shù))</p><p>　　主要工序的加工工藝路線</p><p>　　主要工序的加工工藝路線：① 加工Φ30H8孔</p><p>　　孔的加工精度等級IT8，表面粗糙度=0.8。</p><p>　　由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，可得

31、孔的加工工藝路線為：</p><p>　　粗鏜——半精鏜——精鏜</p><p>　?、?加工Φ103底面</p><p>　　底面的加工精度等級IT8，表面粗糙度=1.6。</p><p>　　由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，可得孔的加工工藝路線為：</p><p>　　粗車——半精車

32、——精車</p><p>　?、?加工Φ50圓柱端面</p><p>　　加工平面的精度等級IT10，表面粗糙度=6.3，并且與底面平行度有要求。</p><p>　　由上述的技術要求（粗糙度和精度等級），選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，可得孔的加工工藝路線為：</p><p>　　粗車——半精車——精車</p><p>　

33、　④ 加工Φ29h6的外圓柱面</p><p>　　軸的加工精度等級IT8，表面粗糙度=1.6。</p><p><b>　　加工工藝路線為：</b></p><p>　　粗車——半精車——精車</p><p><b>　　⑤ 加工兩斜面</b></p><p>　　根據(jù)加工

34、面的表面粗糙度=12.5，根據(jù)零件形狀特點選擇合理、經(jīng)濟的加工方式，可得軸的加工工藝路線為：</p><p><b>　　粗銑</b></p><p>　　曲柄板加工工藝路線的確定</p><p>　　在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，曲柄板

35、具體加工工藝過程如下表：</p><p>　　表1.3 機械加工工藝過程</p><p><b>　　1.4工序設計</b></p><p>　　工序設計包括工序基準的選擇，工序尺寸的確定、加工余量的確定、機床的選擇、工藝裝備的選擇、切削用量的選擇和時間定額的確定。</p><p>　　1.4.1工序基準的選擇<

36、/p><p>　　工序基準是在工序圖上以標定被加工表面位置尺寸和位置精度的基準。所標定的位置尺寸和位置精度分別稱為工序尺寸和工序技術要求，工序尺寸和工序技術要求的內容在加工后應進行測量，測量時所用的基準稱為測量基準。通常工序基準和測量基準重合。</p><p>　　工序基準的選擇應注意以下幾點：</p><p>　?、?選設計基準為工序基準時，對工序尺寸的檢驗就是對設計

37、尺寸的檢驗，有利于減少檢驗工作量。</p><p>　?、?當本工序中位置精度是由夾具保證而不需要進行試切，應使工序基準與設計基準重合。</p><p>　?、?對一次安裝下所加工各個表面，各加工面之間的工序尺寸應與設計尺寸一致。</p><p>　　1.4.2選擇機床和工藝裝備</p><p><b>　　1.機床的選用</

38、b></p><p><b>　　機床的選用原則</b></p><p>　?、?機床的加工尺寸范圍應與零件的外輪廓尺寸相適應。</p><p>　?、?機床的工作精度應與工序要求精度相適應。</p><p>　?、?機床的生產(chǎn)率應與工件的生產(chǎn)類型相適應。 </p><p><b>

39、;　　查資料可得：</b></p><p>　　普通車床（C6132），主要用于車外圓、倒角、車端面、車凹槽、加工孔等。</p><p>　　立式鉆床（Z5132A），主要用于Φ5-5.2通孔與Φ5-11沉孔的加工。</p><p>　　萬能銑床 ( XW6032A )主要用于銑平面加工。</p><p><b>　　2

40、.刀具的選用</b></p><p>　　刀具的選擇主要取決于工序采用的加工方法，加工表面的尺寸，工件材料，所要求的加工精度，表面粗糙度，生產(chǎn)率及經(jīng)濟性等，一般應盡可能采用標準刀具，必要時采用高生產(chǎn)率的復合刀具及其化專用刀具。</p><p><b>　　查資料可得：</b></p><p>　　車刀：材料 硬質合金</p&g

41、t;<p>　　外圓車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 </p><p>　　端面車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 </p><p>　　切槽刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 </p><p>　　倒角車刀：前角 = 后角 = 主偏角

42、 = 副偏角 = 刃傾角=。</p><p>　　內孔車刀：材料 硬質合金 YT15</p><p>　　刀具幾何參數(shù)：= =- = =</p><p>　　銑刀：材料 高速鋼 （）</p><p>　　圓柱形銑刀：D=63mm L=70mm Z=10 （GB/T1115.1-2002）</p><p>

43、;　　鉆頭：材料 高速鋼 （）</p><p>　　直柄長麻花鉆：Φ8(GB/T1135.4-1996)</p><p>　　專用復合刀具：材料 高速鋼</p><p>　　用于加工Φ5-5.2通孔與Φ5-11沉孔</p><p>　　1.4.3加工余量的確定</p><p>　?、?外圓柱面加工余量的確定</p

44、><p>　　查切削用量手冊，可得：</p><p>　　粗車Φ103外圓柱面</p><p>　　粗車加工余量2.5mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p><b>　　粗車Φ50外圓柱面</b></p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10

45、-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p><b>　　粗車Φ25外圓柱面</b></p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　粗車、半精車、精車Φ29H6外圓柱面</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT

46、10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　半精車加工余量1.3mm，加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）</p><p>　　精車加工余量0.2mm，加工精度IT6-IT7，表面粗糙度=（1.6-0.8）</p><p>　　⑵ 內孔加工余量的確定</p><p>　　查切削用量手冊可得：<

47、/p><p>　　粗車、半精車、精車Φ30H8孔</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT11-IT13，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　半精車加工余量0.9mm，加工精度IT9-IT10，表面粗糙度=（3.2-1.6）</p><p>　　精車加工余量0.1mm，加工精度IT7-IT8，表面粗糙度=（1.6

48、-0.8）</p><p>　?、?軸端面加工余量確定</p><p><b>　　查切削用量手冊得</b></p><p>　　粗車、半精車、精車Φ103底面的加工余量</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　

49、半精車加工余量0.8mm，加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）</p><p>　　精車加工余量0.2mm，加工精度IT6-IT7，表面粗糙度=（1.6-0.8）</p><p>　　粗車Φ103上端面的加工余量</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><

50、p>　　粗車Φ25外圓柱端面</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　粗車、半精車Φ50外圓柱端面</p><p>　　粗車加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）</p><p>　　半精車加工余量1.0mm，

51、加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）</p><p>　　由以上分析可得下表：</p><p>　　表1.4 加工余量、工序尺寸</p><p>　　1.4.4確定曲柄板切削用量</p><p>　　查切削用量手冊得切削深度切削速度進給量</p><p>　　車外圓柱面切削用量用量的確定</p

52、><p>　?、?粗車Φ103圓柱面</p><p>　　=2.5 =40 =1.0</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p>　　，取 </p><p><b>　　實際切削速度：&l

53、t;/b></p><p>　?、?粗車Φ50圓柱面 </p><p>　　=2.0 =40 =0.6 </p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p>　　，取n=300r/min</p><p><b>　　實際切削速度：</b>&l

54、t;/p><p>　　⑶ 粗車、半精車、精車Φ29h6外圓柱面</p><p>　　粗車：=2.0 =40 =0.5</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：&l

55、t;/b></p><p>　　半精車：=1.3 =60 =0.3</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　精

56、車：=0.2 =80 =0.1</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　?、?粗車Φ25外圓柱面 </p><p>　

57、　=2.0 =40 =0.4 </p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　車端面切削用量的確定</p><p>　?、?/p>

58、 粗車、半精車、精車Φ103圓柱底面</p><p>　　粗車：=2.0 進給速度 =200 取</p><p>　　半精車：=0.8 進給速度 =100 取</p><p>　　精車：=0.2 進給速度 =80 取</p><p>　?、?粗車、半精車Φ50圓柱端面</p><p>　　粗車：=2.0

59、進給速度 =100 取</p><p>　　半精車：=1.0 進給速度 =50 取</p><p>　　⑶ 粗車Φ103圓柱上端面及Φ25圓柱端面</p><p>　　=2.0 進給速度 =50 取</p><p>　　加工孔切削用量的確定</p><p>　?、?粗車、半精車、精車Φ30H8孔</p&

60、gt;<p>　　查手冊得：切削深度 切削速度 進給量</p><p>　　粗車：=2.0 =40 =0.5</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b&

61、gt;</p><p>　　半精車：=0.9 =80 =0.3</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p>　　精車：=0.

62、1 =10 =1.0</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p><b>　　⑵ 加工孔Φ8深孔</b></p>

63、<p>　　切削速度 =10 進給量 =1.0</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p><p><b>　?、?銑斜面</b>

64、;</p><p>　　銑削寬度 =8 每齒進給量 =0.03mm/齒 背吃刀量=50mm 切削速度V=25</p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b></p>

65、;<p>　?、?加工5-Φ5.2通孔與Φ5-11沉孔</p><p>　　進給量 =1.0 切削速度 =10 </p><p><b>　　機床主軸轉速：</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　實際切削速度：</b&

66、gt;</p><p>　　1.4.5計算工時定額</p><p>　　粗車、半精車、精車Φ29h6外圓柱面</p><p><b>　　查資料可知：</b></p><p>　　切削時間 = </p><p><b&g

67、t;　　式中：</b></p><p>　　-加工長度,-刀具切入長度（mm）,-刀具切出長度（mm）,-進給次數(shù),-加工余量（mm）,-背吃刀量,-進給量(mm/r),-機床主軸轉速,-切削速度（m/min）,-加工直徑（mm）</p><p>　　查資料有 3mm 可計算 1</p><p><b>　　粗車Φ29h6外圓<

68、/b></p><p>　　=min=0.13min</p><p>　　半精車Φ29h6外圓</p><p>　　===0.14min</p><p><b>　　精車Φ29h6外圓</b></p><p>　　===0.31min</p><p>　　本工序總基本

69、時間：==0.58min</p><p>　　粗車、半精車、精車Φ103底面</p><p><b>　　查資料14可知：</b></p><p>　　切削時間 = （2-4）</p><p>　　-加工長度（mm）,-刀具切出長

70、度（mm）,-進給速度（mm/min）</p><p>　　取=2mm， 計算可得：=81.5mm，=1</p><p>　　粗車：==min=0.41min</p><p>　　半精車：==min=0.82min</p><p>　　精車：==min=1.04min</p><p>　　本工序總基本時間：==2

71、.27min</p><p>　　粗車、半精車、精車Φ30H8孔</p><p>　　查資料有 3mm 可計算 1</p><p>　　粗車：=min=0.08min</p><p>　　半精車：==min=0.09min</p><p>　　精車：==min=0.23min</p><p

72、>　　本工序總基本時間：==0.4min</p><p>　　加工5-Φ5.2通孔與5-Φ11沉孔</p><p><b>　　查資料可知：</b></p><p>　　切削時間 = </p><p><b>　　式中：</b&g

73、t;</p><p>　　-沉孔深度（mm）,-切入長度（mm），=（1-2）mm</p><p>　　切削時間： ==min=0.1875min</p><p><b>　　粗銑斜面</b></p><p><b>　　查資料可知：</b></p><p>　　切削時

74、間 = </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　-銑削長度（mm）,-刀具切入長度（mm）,-刀具切出長度（mm）,-進給速度（mm/min）</p><p>　　其中：=, =-</p><p>　　=0.03mm/齒 =

75、10 =100r/min =8mm =103mm =63mm</p><p>　　得：=39mm/min =14.5mm</p><p>　　又由零件圖知：=50mm =26.5mm</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　切削時間 ==min=2.3min </p

76、><p>　　1.5機械加工工藝規(guī)程設計</p><p>　　機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件，是一切生產(chǎn)人員有關都應嚴格執(zhí)行、認真貫徹的紀律性文件。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝規(guī)程來體現(xiàn)。因此，機械加工工藝規(guī)程設計是一項重要而又嚴肅的工作。</p><p>　　1.5.1機械

77、加工工藝規(guī)程的格式及設計原則</p><p>　　機械加工工藝規(guī)程的詳細程度與生產(chǎn)類型、零件的設計精度和工藝過程的自動化程度有關。一般來說，采用普通加工方法的單件小生產(chǎn)，只需填寫簡單的機械加工工藝過程卡片；在中批生產(chǎn)中，多采用較詳細的機械加工工藝卡；大批大量生產(chǎn)類型要為求嚴密細致地組織工作，因此各工序要填寫工序卡。</p><p>　　機械加工工藝規(guī)程的設計原則</p>&l

78、t;p>　　① 可靠地保證零件圖上所用技術要求的實現(xiàn)。在設計機械加工工藝規(guī)程時，如發(fā)現(xiàn)圖樣上 一技術要求規(guī)定地不適當，只能向有關部門提出建議，不得擅自修改圖樣或不按圖樣上的要求去做。</p><p>　?、?必須能滿足生產(chǎn)綱領要求。</p><p>　?、?在滿足技術要求和生產(chǎn)綱領要求的前提下，一般要求工藝成本最低。</p><p>　　④ 盡量減輕工人的勞動

79、強度，保障生產(chǎn)安全。</p><p>　　1.5.2設計機械加工工藝規(guī)程的步驟與內容</p><p>　　① 閱讀裝配圖與零件圖 了解產(chǎn)品的用途、性能和工作條件，熟悉零件在產(chǎn)品中的地位和作用。</p><p>　?、?工藝審查 審查圖上的尺寸、視圖和技術要求是否完整、正確、統(tǒng)一；找出主要技術要求和分析關鍵的技術問題；審查零件結構工藝性。</p>&

80、lt;p>　　所謂零件的結構工藝性是指在滿足使用要求前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟性。所謂結構工藝性好，是指在一定的工藝條件下，既能方便制造，又有較低的制造成本。</p><p>　?、?熟悉或確定毛坯 確定毛坯的主要依據(jù)是零件在產(chǎn)品中的作用和生產(chǎn)綱領以及零件本身結構。常用毛坯種類有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、沖壓件等。</p><p>　?、?擬定機械加工工藝路 這是制訂機械

81、加工工藝規(guī)程核心。其主要內容有：選擇加工方法、安排加工順序以及安排熱處理、檢驗和其他工序等。</p><p>　　⑤ 確定滿足各工序要求的工藝裝備（包括機床、夾具、刀具、和量具等） 對需要改裝或重新設計的專用工藝設備應提出具體設計任務書。</p><p>　?、?確定個主要工序的技術要求和檢驗方法。</p><p>　?、?確定各工序的加工余量、計算工序尺寸。&l

82、t;/p><p><b>　?、?確定切削用量。</b></p><p><b>　　⑨ 確定時間定額。</b></p><p><b>　　⑩ 填寫工藝文件。</b></p><p>　　由以上分析可編制機械加工工過程卡片和及機械加工工序卡片（見卡片）。</p>&

83、lt;p>　　第二章 專用夾具設計</p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工曲柄板沉孔時，需要設計專用夾具。</p><p>　　一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求：</p><p>　?。?）保證工件的加工精度 保證加工精度的關鍵，首先在于正確地選定定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行定位誤差分析，還要注意夾

84、具中其他零部件的結構對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。</p><p>　?。?）提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復雜程度應與生產(chǎn)綱領相適應，應盡量采用各種快速高效的裝夾機構，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。</p><p>　?。?）工藝性能好 專用夾具的結構應力求簡單、合理，便于制造、裝配、調整、檢驗、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當最終精度由調整或修配保

85、證時，夾具上應設置調整和修配結構。</p><p>　　（4）使用性能好 專用夾具的操作應簡便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟適用的前提下，應盡可能采用氣動、液壓等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。專用夾具還應排屑方便。必要時可設置排屑結構，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。</p><p>　?。?）經(jīng)濟性好 專用夾具應盡

86、可能采用標準元件和標準結構，力求結構簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設計時應根據(jù)生產(chǎn)綱領對夾具方案進行必要的技術經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。</p><p>　　2.1 夾具的基本概念及基本原理</p><p>　　2.1.1夾具的組成及工作定位夾緊和裝夾的概念</p><p><b>　　夾具的組成</b></p

87、><p>　　按在夾具中的作用、地位及結構特點、組成夾具的元件可以分為以下幾類</p><p><b>　　定位原件及定位裝置</b></p><p><b>　　夾緊原件及夾緊裝置</b></p><p><b>　　夾具體</b></p><p>　　對

88、刀，導引原件及裝置</p><p><b>　　動力裝置</b></p><p><b>　　分度，對定裝置</b></p><p>　　其它輔助原件及裝置（包括夾具體各部分相連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘，銷釘以及各種手柄等)</p><p>　　每一個夾具不一定所有各類組成原件都具備，

89、如手動夾具就沒有動力裝置，一般車床夾具就沒有刀具導向裝置及分度裝置。</p><p>　　定位、夾緊和裝夾的概念</p><p>　　工件在安裝之前必須安裝在夾具中，使其得到一個正確的位置和方向，并使其在加工過程中雖受到切削力和其他外力的影響，仍能保持正確的位置和方向。</p><p>　　確定工件在機床上或夾具中有正確位置的過程稱為定位。</p>&

90、lt;p>　　工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作成為夾緊。</p><p>　　將工件在機床上或夾具中定位、夾緊的過程稱為裝夾。</p><p>　　2.1.2工件在夾具中定位的基本原理</p><p>　　任何一個工件在空間有六個自由度，工件在夾具中定位時用合理分布的六個支撐點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為六

91、點定位原理。</p><p>　　完全定位：定位原件所能限制的自由度數(shù)且等于所需要限制和可能有的全部自由度的情況。</p><p>　　不完全定位：定位原件所能限制的自由度數(shù)目，不少于所需要限制的自由度數(shù)，但少于6個自由度的定位情況。</p><p>　　欠定位：定位原件所能限制的自由度數(shù)少于所需要限制的自由度數(shù)的定位情況。</p><p>

92、　　過定位：定位原件所相當于的支撐點數(shù)多于所能限制的自由度數(shù)，即所相當于的額多個支撐點重復限制同一個自由度的定位情況。</p><p><b>　　定位基準的選擇原則</b></p><p>　　定位基準的選擇原則應盡量使工件的定位基準與工序基準相重合，盡量用精度基準作為定位基準，遵守基準統(tǒng)一原則，應使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最小，應使工件定位方便，夾緊可靠。

93、</p><p>　　2.1.3常用定位方法及定位原件</p><p><b>　　1.工件以平面定位</b></p><p>　　當工件以一個平面為定位基準時，一般不以一個完整的大平面作為定位原件的接觸表面，長用三個支撐釘或兩三個支撐板作為定位原件。各定位板的位置應盡量遠離，以使工件定位可靠。有時由于某種特殊原因，如工件很薄很小，而不得不用平

94、面定位原件，此時去除中間的一部分或開若干小槽，以便提高定位精度并便于清除切削。</p><p><b>　?。?）固定支撐</b></p><p>　　固定支撐包括支撐釘和支撐板，它們在使用過程中是固定不動的。</p><p>　　支撐釘包括平頭支撐釘、圓頭支撐釘和齒紋支撐釘。平頭支撐釘用于精基準面定位；圓頭支撐釘用于粗基準面定位；齒紋頭支撐釘

95、也適用于粗基準面定位，因其表面有齒紋，具有較大的摩擦因數(shù)，可防止工件滑動，常用在工件的側面。</p><p>　　支撐釘可用過盈配合或過度配合壓入夾具內。</p><p>　　工件以較大的精度基準定位時采用支撐板，支撐釘支撐板都已標準化，設計時可查閱有關資料。</p><p><b>　　可調支撐</b></p><p>

96、;　　在工件定位過程中，支撐的高度需要調整，或一個夾具常用以加工不同批工件，而不同批工件定位基準形狀變化很大時往往需要定位元件中的某一個或兩個支撐能夠調節(jié)位置。</p><p>　　可調支撐用于毛胚質量不高，而又以粗基準定位。這時若采用固定軸承，由于毛胚尺寸不穩(wěn)定，將引起工件上要加工表面的加工質量發(fā)生較大的變化。影響加工精度。</p><p>　　自衛(wèi)支撐(浮動支撐）</p>

97、<p>　　在工件定位過程中，能自動調整位置的支撐稱為自衛(wèi)支撐。它是隨工件定位基準面位置的變化而自動與之相適應的。</p><p>　　由于自衛(wèi)支撐是活動的，支撐點的位置能隨工件定位基面的不同而自動調節(jié)，定位基面壓下其中一點，其余點使上升，直至工件與各點接觸。接觸點數(shù)的增加，提高了工件裝夾的剛度和穩(wěn)定性。但是一個自衛(wèi)支撐實際上仍然只起一個定位支撐釘?shù)淖饔?，只限制工件的一個自由度。</p>

98、<p>　　自衛(wèi)支撐適用于工件以毛胚面定位或剛性不足的場合。</p><p><b>　　工件以外圓柱面定位</b></p><p>　　以工件的外圓柱面定位時，常用方法是裝外圓柱面裝在圓孔，半圓孔，V型塊或定心加緊機構中。其中后兩種最為常用。</p><p>　　V型塊有固定式，可調整式和活動式?；顒邮絭形塊不僅起固定作用，還起夾

99、緊作用。</p><p><b>　　工件以圓柱孔定位</b></p><p>　　工件以圓柱孔為定位基準，此種定位方式所用圓柱定位銷，定位心軸和圓錐定位銷等。</p><p><b>　?。?）圓柱定位銷</b></p><p>　　圓柱定位銷有固定式，插銷式和可換式。</p>&l

100、t;p>　　固定式定位銷直接用過盈配合裝在夾具上，可換定位銷則可按間隙配合通過套筒再裝在夾具體上。</p><p><b>　?。?）圓柱心軸</b></p><p>　　間隙配合心軸，心軸的限位基面一般按h6，g6或f7制造，其裝卸工件方便，但定心精度不高。為了減少配合間隙，而造成的工件傾斜，工件常以孔和端面聯(lián)合的定位，因而要求工件定位孔與定位端面之間，心軸限

101、位圓柱面與限位端面之間都有較高的垂直度。過盈配合心軸，裝卸工件不方便又很慢，但可以對工件的兩位端面進行加工。</p><p>　　2.1.4工件在夾具中的加緊</p><p>　　夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因加工時的切削力，重力，或半生力（離心力，慣性力）的作用而產(chǎn)生移動或振動。</p><p>　　夾具裝置是夾具完成夾緊作用的一個重要而不可缺少的組成

102、部分，除非工件在加工過程中所受到的各種力不會使它離開定位時所確定的位置，才可以沒有夾緊裝置。夾緊裝置設計的優(yōu)劣對于提高夾緊的精度和工作效率，減輕勞動強度都有很大影響。</p><p>　　設計夾緊裝置時，應滿足以下主要要求：</p><p>　　（1）夾緊裝置在對工件夾緊時，不應當破壞工件的定位，為此，必須正確的選擇夾緊力的方向及作用特點。</p><p>　?。?

103、）夾緊力的大小應該可靠，適當，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不致超出允許范圍。</p><p>　?。?）夾緊裝置結構簡單合理，夾緊動作要迅速，操作方便，省力和安全。</p><p>　　2.夾緊力方向的確定</p><p>　?。?）夾緊力應朝向主要定位基準面。對工件只施加一個夾緊力或施加幾個方向相同的夾緊力時，夾緊力的方向應盡可能朝向主要定位基準面。

104、 </p><p>　　（2）夾緊力應有助于定位，而不應破環(huán)定位，在夾緊力的作用下工件不應該離開支撐點。</p><p>　?。?）夾緊力盡量與夾緊工件剛度最大的方向一致。</p><p>　?。?）夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力相同。當夾緊力方向與工件重力方向和切削力方向都相同時，加工過程所需的夾緊力最小，從而能簡化夾緊裝

105、置的結構便于操作，減小人工勞動強度。</p><p>　　3.夾緊力作用點的選擇</p><p>　　（1）夾緊力的作用點應落在定位原件的支撐范圍內。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位，這樣還可以防止或減少工件的變形對加工精度的影響。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。在加工過程中，切

106、削力一般容易引起工件的轉動和振動。作用點靠近被加工表面，始切削力對加工作用點的力變小，以減少工件轉動趨勢或變形。</p><p><b>　　4.基本夾緊裝置</b></p><p>　　夾具的各種夾緊機構中，以斜楔、螺旋、偏心、鉸鏈機構以及它們組合而成的夾緊裝置最為普遍。</p><p><b>　?。?）斜楔夾緊機構</b&

107、gt;</p><p><b>　　①結構特點</b></p><p>　　a.斜楔的自鎖性。自鎖就是當外加的夾緊作用力一旦消失或撤消后，夾緊機構在純摩擦力的作用下仍能保持處于夾緊狀態(tài)而不松開。</p><p>　　b.斜楔具有改變夾緊作用方向的特點。當外加一個夾緊作用力時，則斜楔產(chǎn)生一個與夾緊力方向垂直的對工件的作用力。 </p>

108、;<p>　　c.斜楔具有增力的作用。</p><p>　　d.斜楔夾緊行程很小。</p><p><b>　?、谶m用范圍</b></p><p>　　由于手動的斜楔夾緊機構夾緊工件時既費時又費力，效率極低，實際上很少采用。</p><p><b>　?。?）螺旋夾緊機構</b><

109、;/p><p>　　由螺釘、螺母、墊圈、壓板等原件組成的加緊機構，稱為螺旋夾緊機構。</p><p><b>　?、俳Y構特點</b></p><p>　　a.螺旋夾緊機構結構簡單，容易制造。</p><p>　　b.螺旋夾緊機構有很大的增力作用，夾緊力與夾緊行程都很大。</p><p>　　c.由于纏

110、繞在螺釘表面的螺旋線很長，升角又小，所以自鎖性能很好。</p><p>　　d.不足之處是夾緊速度慢，工件裝卸費時，增加輔助世間。</p><p><b>　?、谶m用范圍</b></p><p>　　螺旋夾緊機構結構簡單,制造方便夾緊行程不受限制且夾緊可靠，所以在手動夾緊裝置中廣泛使用。</p><p><b>

111、;　　偏心夾緊機構</b></p><p>　　偏心夾緊機構是指用偏心件直接或間接與其他原件組合來使用的實心夾緊工件的機構。</p><p>　　適用范圍：圓偏心輪夾緊后，自鎖性能較差，只適用于切削力負荷較小又無很大振動的場合，又因結構尺寸不能太大，為滿足自鎖條件，夾緊行程受到限制，所以對夾緊面的尺寸公差要求嚴格。</p><p><b>　　

112、（4）鉸鏈夾緊機構</b></p><p>　　鉸鏈夾緊機構是由鉸鏈杠桿組合而成的一種增力結構，其結構簡單，增力倍數(shù)大，摩擦損失小，但無自鎖性能。常與動力裝置連用，故在機械化裝置中廣泛應用。</p><p><b>　?。?）聯(lián)動夾緊機構</b></p><p>　　利用一個原始作用力實現(xiàn)多件或單件的多點多向同時夾緊的機構稱為聯(lián)動夾

113、緊機構。</p><p><b>　　定心夾緊機構</b></p><p>　　定心夾緊機構是一種能夠同時實現(xiàn)定位和夾緊的特殊夾緊機構。它的定位原件也是夾緊原件，它將工件定位并夾緊以后，能使其定位面的中心或對稱中心固定在規(guī)定的位置。</p><p>　　定心夾緊機構可以分為剛性定心夾緊機構和彈性定心夾緊機構。</p><p&

114、gt;　　剛性定心夾緊機構定心精度不高，但夾緊行程大，常用在粗加工，彈性定心夾緊機構定位精度高，但夾緊行程小，常用與精加工。</p><p><b>　　2.1.5分度裝置</b></p><p>　　分度裝置常用在銑床或鉆床的轉動工作臺或其它必須分度的裝置上。</p><p>　　分度裝置一般由對定銷和分度盤兩個主要部分組成。其中之一需要裝在

115、夾具需要分度轉動的部位上，另一個裝在夾具需要固定的部位上。</p><p>　　設計分度時最主要的原則是：</p><p>　?。?）保證必要的分度精度，產(chǎn)生分度誤差的原因很多，主要原因是分度盤與分度銷之間存在間隙，分度銷與固定套之間的間隙，分度套筒在分度盤上的位置不夠精確，以及分度套內外兩圓柱之間的偏心差。</p><p>　?。?）保證分度的方便可靠，加工批量較

116、大的工件時，常用機械化自動化的分度，批量較小時常用手動分度。</p><p>　　（3）保證分度銷強度足夠強，為保證分度銷足夠強強度，在受力較大的情況下，往往使分度銷只起分度作用，而避免承受任何外力。</p><p>　　分度裝置可分為回轉分度裝置和直線分度裝置。</p><p>　　回轉分度裝置，是指在工件一次裝夾中通過夾具的某部分帶動工作轉動一定的角度，完成多工

117、位加工的分度裝置?；剞D分度裝置主要用于工件表面圓周分度孔或槽的加工。</p><p>　　直線分度裝置是指工件一次裝夾中，通過夾具的某部分帶動工件直線移動</p><p>　　一定距離完成多工位加工的分度裝置，它是對直線方向上的尺寸進行分度的裝置。</p><p><b>　　2.1.6夾具體</b></p><p>　

118、　夾具體是夾具的基礎件，他將夾具上的各種裝置和原件連接成一個整體，并通過它將夾具安裝到機床上。它的結構形狀尺寸及大小，取決于加工工件的特點尺寸大小，各種原件的結構和布局，夾具機床的連接方式，切削力及重力等大小的影響。</p><p><b>　　1.夾具毛坯的類型</b></p><p><b>　?。?）鑄造夾具體</b></p>

119、<p>　　鑄造夾具體工藝性好，可鑄成各種復雜形體。它具有較好的抗壓強度，剛度和抗震性，切削性好，但生產(chǎn)周期長，需時效處理，以消除內應力。常用材料灰鑄鐵，要求強度高時用鑄鋼，要求重量輕時用鑄鋁。目前鑄造夾具體的應用最廣。</p><p><b>　?。?）焊接夾具體</b></p><p>　　焊接夾具體是采用鋼板型材焊接而成，這類結構制造方便，生產(chǎn)周期短

120、，成本低。易減輕重量。但焊接過程中的熱變形和殘余應力較大，易變形，為此，焊接后須進行退火處理，以保證夾具尺寸的穩(wěn)定性。它適用于新產(chǎn)品適制，臨時急用及結構簡單的夾具體。</p><p><b>　?。?）鍛造夾具體</b></p><p>　　鍛造夾具體適用于結構簡單，尺寸不大，要求強度和剛度較大的夾具體。它能承受較大的沖擊載荷，鍛造后酌情采用調質，正火或回火處理。&l

121、t;/p><p><b>　?。?）裝配夾具體</b></p><p>　　裝配夾具體是選用標準毛胚件或零件及個別非標準件通過銷釘，螺釘連接組裝而成。為保證夾具體不會產(chǎn)生不允許的變形或振動，夾具體應有足夠的強度或剛度。</p><p>　　2.夾具體應滿足的要求</p><p>　　（1）應有足夠的強度和剛度。在加工過程中，

122、夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不會產(chǎn)生不允許的變形或振動，夾具體應有足夠的驅動和剛度。</p><p>　?。?) 力求結構簡單和裝卸方便。在保證強度和剛度的前提下。盡可能體積小重量輕。</p><p>　?。?) 結構工藝性好，夾具體應便于制造、裝配、檢驗和維修。例如：鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應鑄造出3—5mm凸臺。</p><p>　　（4

123、) 排除，切屑要方便。</p><p>　?。?）夾具體在機床上安裝穩(wěn)定可靠。</p><p>　　（6）有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間還應有適當?shù)奈恢镁取?lt;/p><p>　　2.2專用夾具的設計及原理分析</p><p>　　為保證曲柄板使用要求，

124、需加工曲柄板上兩斜面，達到技術要求</p><p>　　2.2.1定位基準和定位元件的設計與分析</p><p>　　根據(jù)曲柄板的形狀和加工技術要求及精度。工件定位用了平面定位，內孔定位，即一面兩孔定位。</p><p>　　當曲柄板φ50端面夾具體凸緣接觸為平面定位，限制工件的,,三個自由度，工件H8孔與圓柱銷上h7的外圓柱面接觸行成圓柱孔定位，限制了工件,兩個自