機械制造技術(shù)課程設(shè)計-十字頭零件的機械加工工藝規(guī)程及銑方孔夾具設(shè)計【全套圖紙】

1、<p><b>　　目　　錄</b></p><p>　　第一部分：工藝設(shè)計說明書</p><p>　　一、零件的工藝性分析…………………………………………………… 1 </p><p>　　二、確定毛坯，畫毛坯——零件合圖……

2、……………………………… 2 </p><p>　　三、機械工藝路線的確定……………………………………………… 3 </p><p>　　四、主要工序尺寸及其公差的確定…………………………………… 8</p><p>　　五、設(shè)備及其工藝裝備的確定…………………………………………… 10 </p><p&

3、gt;　　五、切削用量及工時定額的確定………………………………………… 10 </p><p>　　第二部分：夾具設(shè)計說明書</p><p>　　一、 ………………………………………… 1 </p><p>　　二、 ……………… 2<

4、/p><p>　　第一部分　工藝設(shè)計說明書</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　1.零件圖工藝性分析</p><p>　　1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析：</p><p>　　十字頭零件是機械中常見的一種零件，它的應(yīng)用范圍很廣。由于它們功用的不同，該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異，但結(jié)構(gòu)上仍有

5、共同特點：零件的主要表面為精度要求較高的孔、零件由內(nèi)孔、外圓、端平等表面構(gòu)成。</p><p>　　1.2零件圖紙分析：</p><p>　　由零件圖可知，該零件形狀較為復(fù)雜、外形尺寸不大，可以采用鑄造毛坯。由于該零件的兩個φ20孔要求較高，它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài)，通常對其尺寸要求較高。一般為IT5-IT7。加工時兩φ20孔的同軸度應(yīng)該控制在0.01mm。φ85外圓的尺寸它直接影響孔

6、在空間的位置，加工時可以將其加工精度降低，通過裝配來提高精度。</p><p>　　1.3主要技術(shù)條件：</p><p>　　1.孔徑精度：兩φ20孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會造的配合不良，因此對孔的要求較高，其孔的尺寸公差為IT7</p><p>　　2.主要平面的精度：由于φ85外圓接影響聯(lián)接時的接觸剛度，并且加工過程中常作為定位基面，則會影響孔的加工精度，因

7、此須規(guī)定其加工要求。</p><p><b>　　2.毛坯選擇</b></p><p><b>　　2.1毛坯類型</b></p><p>　　考慮到十字頭工作時的作用，要求材料要有很高的強度，并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故選用鑄造毛坯材料為HT200。</p><p><b>　　2.2毛坯

8、余量確定</b></p><p>　　由書機械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為2，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4.</p><p>　　2.3毛坯－零件合圖草圖</p><p>　　3．機械工藝路線確定</p><p>　　3.1定位基準(zhǔn)的選擇：</p><p>　　3.1.1精基準(zhǔn)

9、的選擇：選擇十字頭底面與兩φ85外圓作定位基準(zhǔn)，因為φ85外圓柱面 ，及底面是裝配結(jié)合面，且十字頭底面又是空間位置的設(shè)計基準(zhǔn)，故選擇十字頭底面與外圓作定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則且裝夾誤差小。</p><p>　　3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇：以十字頭上端面和十字頭支撐外圓定位加工出精基準(zhǔn)。</p><p>　　3.2加工順序的安排：</p><p>　　十字頭零件主要由孔

10、和平面構(gòu)成與箱體類零件大體相同，加工順序為先面后孔，這樣可以用加工好的平面定位再來加工孔，因為軸承座孔的精度要求較高，加工難度大，先加工好平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣即能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，同時可以使孔的加工余量較為均勻</p><p>　　3.3加工階段的劃分說明</p><p>　　加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。</p><p

11、><b>　　3.4加工工序簡圖</b></p><p>　　1、鑄 鑄造、清理</p><p>　　2、熱處理 時效</p><p><b>　　3、粗車φ85外圓</b></p&

12、gt;<p><b>　　4、粗銑上頂面</b></p><p><b>　　5、粗,精銑底平面</b></p><p>　　6、鉆、攻4×M6螺紋孔</p><p><b>　　7、擴φ20孔</b></p><p><b>　　9、銑十字頭

13、</b></p><p>　　10、粗鏜φ65內(nèi)孔</p><p>　　11、粗鏜、半精鏜、精鏜2-φ20內(nèi)孔</p><p>　　12、挖2-φ24環(huán)槽</p><p>　　13、精車φ85外圓</p><p><b>　　14、去毛刺：</b></p><p&g

14、t;<b>　　15、終檢：</b></p><p>　　4.主要工序尺寸及其公差確定</p><p><b>　　φ85</b></p><p><b>　　φ20</b></p><p>　　5.設(shè)備及其工藝裝備確定</p><p>　　所用的設(shè)備有

15、： CA6140、X62W、T618、Z4012、檢驗臺、鉗工臺。</p><p>　　夾具有：鏜2-φ20孔專用夾具、車床專用夾具、鉆2-M6底孔專用夾具、擴φ20孔專用夾具、</p><p>　　刀具有：90度車刀、硬質(zhì)合金銑刀、平板銼、開式自鎖夾緊鏜刀、φ5鉆頭、M6絲錐、φ20鉆頭、圓銼刀</p><p>　　量具有：游標(biāo)卡尺、專用塞規(guī)。</p>

16、<p>　　6．切削用量及工時定額確定</p><p>　　粗車、半精車、精車時：（T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休）</p><p>　　挖φ24環(huán)形槽： ap=2</p><p>　　由表5.3-1得：：f=0.4m/r</p><p>　　由表5.3-20得：v=90m/r</p><

17、;p>　　則n=220x90/40=495 r/mm</p><p><b>　　工時定額： </b></p><p>　　由表3.3-3得：操作機床時間為：</p><p>　　0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>　

18、　由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min</p><p>　　T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p>　　由表5.4-1得機動時間為：</p><p>　　T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p>　　T基=lz/nfap=0.2 min</p><

19、;p>　　則T總=T1+T2+T基=2.26 min</p><p>　　粗車φ85外圓時： ap=2</p><p>　　由表3-1得：：f=0.5 m/r</p><p>　　由表5.3-20得：v=82 m/r</p><p>　　則n=318x82/85=307 m/r</p><p><b>

20、　　工時定額： </b></p><p>　　由表3.3-3得：操作機床時間為：</p><p>　　0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>　　由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min</p><p>　　

21、T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p>　　由表5.4-1得機動時間為：</p><p>　　T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p>　　T基=lz/nfap=0.167 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=0.347 min</p><p>　　半精車φ

22、85外圓時：（車刀刀桿尺寸BXH取16X25）ap=1</p><p>　　由表3-1得：：f=0.4 m/r</p><p>　　由表5.3-20得：v=100 m/r</p><p>　　則n=318x100/85=374 m/r</p><p><b>　　工時定額： </b></p><p&g

23、t;　　由表3.3-3得：操作機床時間為：</p><p>　　0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>　　由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min</p><p>　　T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p

24、>　　由表5.4-1得機動時間為：</p><p>　　T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p>　　T基=lz/nfap=0.34 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=0.52 min</p><p>　　精車φ85外圓時：（車刀刀桿尺寸BXH取16X25）ap=0.5 </p>

25、<p>　　由表3-1得：：f=0.3 m/r</p><p>　　由表5.3-20得：v=107 m/r</p><p>　　則n=318x107/85=400 m/r</p><p><b>　　工時定額： </b></p><p>　　由表3.3-3得：操作機床時間為：</p><

26、p>　　0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>　　由表3.3-4得：測量工件時間為：0.08+0.08=0.16 min</p><p>　　T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p>　　由表5.4-1得機動時間為：</p><p

27、>　　T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p>　　T基=lz/nfap=0.857 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=1.75 min</p><p><b>　　銑φ85上頂面時：</b></p><p>　　切削用量：ap=3.5</p><p

28、>　　由表6.3-2得：f=0.2 m/r</p><p>　　由表6.3-21得：v=120 m/r</p><p>　　則n=318V/D= 318 x120/85=449 m/r</p><p><b>　　工時定額：</b></p><p>　　由表6.4-1得：T2= lw+lf/fxn=1.45 min

29、</p><p>　　由表3.3-7得：操作機床時間為：0.83 min</p><p>　　由表3.3-8得：測量工件時間為：0.14 min</p><p>　　T1=2.27min T3=51min T4= 15min</p><p>　　T基=lz/nfap=0.5 min</p><p>　　則T總=T1+

30、T2+T基=68.7min</p><p>　?。恒@2-M6底孔2-φ5孔時；</p><p>　　切削用量：ap=3.5</p><p>　　由表7.3-1得：f=0.36 m/r</p><p>　　由表7.3-11得：v=13 m/r</p><p>　　則n=318V/D= 318 x13/5=826 m/r&

31、lt;/p><p><b>　　工時定額：</b></p><p>　　T2= lw+lf/fxn=0.1 min</p><p>　　由表3.3-9得：裝夾工件時間為0.17min</p><p>　　由表3.3-10得：松開卸下工件時間為0.15min</p><p>　　由表3.3-12得：測量

32、工件時間為：0.04min</p><p>　　T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=62.9min</p><p>　　粗銑、半精銑φ85底平面時；</p><p>　　粗銑時：切削用量：ap=2.5</p><p>　　由表6.3-2得：f=0

33、.2 m/r</p><p>　　由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=120 m/r</p><p>　　則n=318V/D=763.2m/r</p><p>　　工時定額：由表6.4-1得：T2= lw+lf/vf=2.63 min</p><p>　　精銑時：切削用量：ap=1</p><p>　　由表6.

34、3-2得：f=0.12 m/r</p><p>　　由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=150 m/r</p><p>　　則n=318V/D=561m/r</p><p>　　工時定額：由表6.4-1得：T2= lw+lf/vf=3.5 min</p><p>　　由表3.3-7得：操作時間為0.83min</p>&

35、lt;p>　　由表3.3-8得：測量工件時間為：0.14min</p><p>　　T1=2.27 min T3=51 min T4=15 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=80.53min</p><p>　?。捍昼Mφ17內(nèi)孔、半精鏜、精鏜φ20內(nèi)孔時；</p><p>　　粗鏜時：切削用量：ap=3</p&

36、gt;<p>　　由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r</p><p>　　則n=318V/D=1496.5m/r</p><p>　　工時定額：T2= lw+lf/vf=0.03 min</p><p>　　半精鏜時：切削用量：ap=2.5</p><p>　　由表6.3-2得：f=0.2m/r v=10

37、0m/r </p><p>　　則n=318V/D=1630.7m/r </p><p>　　工時定額：T2= lw+lf/vf=0.04min</p><p>　　精鏜時：切削用量：ap=0.5</p><p>　　由表6.3-2得：f=0.15m/r v=80m/r </p><p>　　則n=318V/D

38、=1590m/r </p><p>　　工時定額：T2= lw+lf/vf=0.07min</p><p>　　由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.42min</p><p>　　由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.12min</p><p>　　由表3.3-3得：操作機床時間為：</p><p>　　0.02+

39、0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>　　由表3.3-4得：測量工件時間為：0.16min</p><p>　　T1=1.34 min T3=56min T4=15 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=72.62min</p><p>&l

40、t;b>　?。汗6螺紋孔時；</b></p><p>　　切削用量：ap=2.5</p><p>　　由表7.3-1得：f=0.27 m/r</p><p>　　由表7.3-11得：v=15 m/r</p><p>　　則n=318V/5= 318 x15/5=954m/r</p><p><

41、b>　　工時定額：</b></p><p>　　T2= lw+lf/fxn=1.5 min</p><p>　　由表3.3-9得：裝夾工件時間為0.04min</p><p>　　由表3.3-10得：松開卸下工件時間為0.05min</p><p>　　由表3.3-11得：操作機床時間為：0.32 min</p>

42、<p>　　T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=62.73min</p><p><b>　　：擴φ20孔時；</b></p><p>　　切削用量：ap=2.5</p><p>　　由表7.3-1得：f=0.27 m/r</p

43、><p>　　由表7.3-11得：v=15 m/r</p><p>　　則n=318V/D= 318 x15/20=238.5m/r</p><p><b>　　工時定額：</b></p><p>　　T2= lw+lf/fxn=1min</p><p>　　由表3.3-9得：裝夾工件時間為0.04m

44、in</p><p>　　由表3.3-10得：松開卸下工件時間為0.05min</p><p>　　由表3.3-11得：操作機床時間為：0.32 min</p><p>　　T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min</p><p>　　則T總=T1+T2+T基=62.63min</p><p>　

45、　第二部分　夾具設(shè)計說明書</p><p>　?。?１ 4×M6的螺紋孔夾具:</p><p>　　工序尺寸精度分析:由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：鉆2-M6底孔，無其它技術(shù)要求，該工序在搖臂鉆床上加工，零件屬成批量生產(chǎn)。定位方案確定：根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個自由度，即x移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動、y移動、z轉(zhuǎn)動，但為了方便的控制刀具的

46、走刀位置，還應(yīng)限制z移動，因而工件的六個自由度都被限制，由分析可知要使定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合。選φ85外圓、底平面作為定位基準(zhǔn)，以φ85外圓端面定位限制移動。具體結(jié)構(gòu)如下:</p><p><b>　　1、選擇定位元件：</b></p><p>　　由于本工序的定位面是φ85外圓、底平面,所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為一個定位孔和兩個平面。定位誤差分析計算：分析計算孔的

47、深度尺寸7的定位誤差：用φ85外圓表面定位，工件定位面是外圓表面，定位元件的定位工作面是φ85外圓面，定位基準(zhǔn)是外圓母線，當(dāng)工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線在定位孔內(nèi)左右移動。定位誤差計算如下：</p><p>　　△jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105</p><p>　　△db=1/2(△D+△d+△min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295&

48、lt;/p><p>　　△dw=△jb+△db-=0.04≤T/3 所以滿足要求。</p><p><b>　　夾緊方案及元件確定</b></p><p>　?。?）計算切削力及所需加緊力：</p><p>　　工件在加工時所受的力有加緊力J、切削力F和工件重力G，三者作用方向一至，由機床夾具設(shè)計手冊表1-2-7得切削力的

49、計算公式：</p><p>　　Fx=667DsKp=667x7x700x650/726≈1083N</p><p>　　實際所需加緊力與計算加緊力之間的關(guān)系為：</p><p>　　F=KFx(K由表1-2-2查得為1.15)=1.15Fx==1245.45N</p><p>　?。?）設(shè)計鉆套，連接元件及夾具體，鉆模板：</p>

50、;<p>　　由于此工件是成批量生產(chǎn)，固選用GB2264-80可換鉆套，選用活動式鉆模板。</p><p>　　根據(jù)鉆床T型槽的寬度，決定選用GB2206-80寬度B=14，公差帶為h6的A型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。</p><p>　　夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，并在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。</p><p&

51、gt;　　2.2 鏜床夾具設(shè)計(Φ20上偏差為+0.023下偏差為0的銷孔):</p><p>　　鏜床夾具又稱鏜模它主要用于加工相體，支架等工件上的單孔或孔系。鏜模不僅廣泛用于一般鏜床和鏜孔組合機床上也可以用在一般車床、銑床和搖臂鉆床上，加工有較高精度要求的孔或孔系。鏜床夾具，除具有定位元件、加緊機構(gòu)和夾具體等基本部分外，還有引導(dǎo)刀具的鏜套。而且還像鉆套布置在鉆模板上一樣，鏜套也按照被加工孔或孔系的坐標(biāo)位置

52、，布置在一個或幾個專用的鏜孔的位置精度和孔的幾何形狀精度。因此，鏜套、鏜模支架和鏜桿是鏜床夾具的特有元件。根據(jù)基準(zhǔn)面重合的原則，選定底面定位基準(zhǔn)，限制三個自由度，工序孔限制三個自由度，實現(xiàn)定位。由于定位基準(zhǔn)是經(jīng)過加工過的光平面，故定位元件等用夾具體把兩個定位元件聯(lián)成一體，工件放在上面，使重力與加緊方向一致。本夾具屬于單支承前引導(dǎo)的鏜床夾具，本就加以說明介紹。</p><p>　　單支承前引導(dǎo)的鏜床夾具，既鏜套位于

53、被加工孔的前方，介于工件與機床主軸之間，主要用于加工D<90mm。</p><p>　　夾緊力大小的確定原則：夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。</p><p>　　計算夾緊力時，

54、通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。</p><p>　　式中W`——計算出的理論夾緊力；</p><p><b>　　W——實際夾緊力；</b></p><p>　　K——安全系數(shù)，通常k=1.5~3.當(dāng)用

55、于粗加工時，k=2.5~3,用于精加工時k=1.5~2.</p><p>　?。ǘ┰诜治鍪芰r，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個方程，然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=1.5KN;水平方向可以列出：,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù)，一般0.15,即W=10KN；對o點取矩可得下式</p><p>　　比較上面三種情況，選最

56、大值，既W=10KN。</p><p>　?。ㄈ┥鲜鰞H是粗略計算的應(yīng)用注意點，可作大致參考。由于實際加工中切削力是一個變值，受工件材料性質(zhì)的不均勻、加工余量的變動、刀具的鈍化等因素影響，計算切削力大小的公式也與實際不可能完全一致，故夾緊力不可能通過這種計算而得到結(jié)果。生產(chǎn)中也有根據(jù)一定生產(chǎn)實際經(jīng)驗而用類比法估算夾緊力的，如果是一些關(guān)鍵性的重要夾具，則往往還需要通過實驗的方法來確定所需夾緊力。</p>

57、<p>　　表2-1，削邊銷尺寸參考表（mm）</p><p>　　計算定位誤差：由于孔定位有旋轉(zhuǎn)角度誤差a,使加工尺寸產(chǎn)生定位誤差和，應(yīng)考慮較大值對加工尺寸的影響。兩個方向上的偏轉(zhuǎn)其值相同。因此，只對一個方向偏轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行計算。</p><p>　　式中——中心線與圓柱銷中心線交點至左端面的距離</p><p>　　——中心線與圓柱銷中心線交點至右端面

58、的距離</p><p>　　由于轉(zhuǎn)角誤差很小，不計工件左右端面的旋轉(zhuǎn)對定位誤差的影響，</p><p><b>　　故</b></p><p>　　較大的定位誤差尚小于工件公差的三分之一；此方案可取。</p><p><b>　　2定位銷高度的計算</b></p><p>　

59、　確定定位銷高度時，要注意防止卡住現(xiàn)象，當(dāng)安裝比較笨重的工件時，不太可能將工件托平后同時裝入定位銷，而是將工件一邊支在夾具支承面上，逐漸套入兩銷。這時，如定位銷高度選擇不當(dāng)，將使工件卡在定位銷邊緣上而裝不進(jìn)去。避免產(chǎn)生卡住的最大高度，可按下列計算。定位裝置為一面兩銷，定位銷的最大工作高度為</p><p>　　為了裝卸工件方便，可使圓柱銷低于3~5mm。</p><p>　　結(jié)論：通過本次

60、的課程設(shè)計，使我能夠?qū)镜闹R做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜鉆夾具的設(shè)計與分析，對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。</p><p>　　擴φ２０（Φ20上偏差為+0.018下偏差為0）孔夾具</p><p><b>　　設(shè)計任務(wù)</b></p&g

61、t;<p>　　設(shè)計在成批生產(chǎn)條件下,在專用立式鉆床上擴φ20孔的鉆床夾具.</p><p>　　1、φ20可一次擴削保證.該孔在軸線方向的設(shè)計基準(zhǔn)是以鉆套的中心線的，設(shè)計基準(zhǔn)是以外圓與另一端面.</p><p><b>　　2、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　工序結(jié)合面是已加工過的平面，且又是本工序要加工的孔的設(shè)計基

62、準(zhǔn)，按照基準(zhǔn)重合原則選擇它作為定位基準(zhǔn)是比較恰當(dāng)?shù)?。因此，選擇結(jié)合面與外圓作為定位比較合理。</p><p>　　3、切削力及夾緊力的計算</p><p>　　刀具：麻花鉆，dw=20mm,</p><p>　　則F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz (《切削手冊》)</p><p>　　

63、查表得：d0=20mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, δFz =1.06所以：</p><p>　　F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06) ÷20=79401N</p><p>　　查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值：</p&

64、gt;<p>　　FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53</p><p>　　故FL=0.8 FE =0.8×79401=63521N</p><p>　　FV=0.6 FE=0.6×79401=47640N</p><p>　　FX =0.53 FE=0.53×79401=4

65、2082N</p><p>　　在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)</p><p>　　K=K1K2K3K4 </p><p>　　式中：K1 —基本安全系數(shù)，2.5</p><p>　　K2—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1 </p><p>　　K3—刀具鈍化系數(shù)，1.1</p><p>　　K

66、2—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1</p><p>　　則F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×63521</p><p><b>　　=211366N</b></p><p>　　選用螺旋—板夾緊機構(gòu)，故夾緊力</p><p><b>　　fN=1/2 F/</b

67、></p><p>　　f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f=0.25</p><p>　　則 N=0.5×211366÷0.25=52841N</p><p><b>　　4、操作的簡要說明</b></p><p>　　在設(shè)計夾具時，為降低成本，可選用手動螺釘夾緊，本道工序的鉆床夾具就是選擇

68、了手動螺旋—板夾緊機構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力，增加了勞動強度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀龋棺畲笄邢魃疃冉档?，以降低切削力。夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀（與塞尺配合使用）</p><p><b>　　5、工序精度分析</b></p><p>　　在夾具設(shè)

69、計中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計算。影響設(shè)計尺寸的各項誤差分析</p><p>　　1、重合,故產(chǎn)生定位誤差。定位尺寸公差=02mm，在加工尺寸方向上的投影，的方向與加工方向是一致的，所以=0.2mm,因為平面定位。所以</p><p><b>　　故</b></p><p>　　2、垂直度所引起的夾具安裝誤差，對工

70、序尺寸的影響均小，既可以忽略不計。面到鉆套座孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一，。</p><p>　　通常不超過0.005mm.。偏移</p><p>　　用概率法相加總誤差為：</p><p>　　098137mm<0.2mm</p><p>　　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。</p>

71、;<p>　　精車外圓夾具的設(shè)計(Φ85上偏差為-0.05下偏差為-0.15:)</p><p><b>　　問題的提出：</b></p><p>　　夾具的種類很多，有通用夾具，專用夾具和組合夾具等，本夾具是用來車削粗車和半精車軸的外圓，由于本零件比較特殊，為了使定位誤差為零 ，我們設(shè)計基準(zhǔn)為軸頂尖位置，作為主要的基準(zhǔn)。在刀具方面我們選用硬質(zhì)合金車刀刀

72、具加工。</p><p>　　確定定位方案，設(shè)計定位元件：</p><p>　　工件上的加工為車削軸的外圓，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響，所以根據(jù)軸本身的加工特點來選擇定位的方式。我們選擇用兩邊的頂尖夾緊，來實現(xiàn)定位加工。</p><p><b>　　夾緊力計算：</b></p>

73、<p>　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力，因此，在計算夾緊力時可以不計算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力。即：，即：，其中，查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-1得：；；1.15；；；；，所以=2.691。查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-7得：，表1-2-8得，其中，查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-1得

74、：；；；；，所以=1.9。所以因此，實際所需要的夾緊力為。</p><p>　　由于兩端是頂尖裝夾，左頂尖直接裝夾在機床尾座上，右頂尖裝夾在機床主軸上，所以加緊力是滿足要求的。 </p><p>　　繪制夾具總體圖如下:</p><p>　　當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。</p><p>　　

75、繪圖時先用雙點劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。</p><p>　　3.夾緊裝置設(shè)計(35×35的方孔)</p><p>　　本夾具主要用來銑十字頭方孔。由于加工本道工序的工序簡圖可知。銑十字頭方孔時，粗糙度要求，十字頭上平面與下平面有平行度要求,并與工藝孔軸線分別垂直度的要求，本道工序是

76、對十字頭方孔進(jìn)行加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知工藝孔的軸線所在平面有垂直度的要求，從定位和夾緊的角度來看，本工序中，定位基準(zhǔn)是下平面與外圓，設(shè)計基準(zhǔn)也是要求保證方孔應(yīng)與上,下兩平面的垂直度要求，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，不需要重新計算上下平面

77、的垂直度，便可保證垂直度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行，保證下平面與兩定位板正確貼合就行了。</p><p>　　為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀垂直的方孔面同時進(jìn)行粗精銑加工。同時進(jìn)行采用手動夾緊。</p><p>　　3.2.2定位元件的設(shè)計</p><p>　　本工序選用的定位基準(zhǔn)為外圓與平面定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面與V型。因此進(jìn)行定

78、位元件的設(shè)計主要是對V型和壓頭進(jìn)行設(shè)計。</p><p>　　3.2.3定位誤差分析</p><p>　　本夾具選用的定位元件為一面與V型塊定位,,不存在定位誤差.可見這種定位方案是可行的。</p><p>　　3.2.4銑削力與夾緊力計算</p><p>　　本夾具是在銑床上使用的，用于定位壓頭螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?，還用于夾緊，為了保證工件

79、在加工工程中不產(chǎn)生振動，必須對壓頭施加一定的夾緊力。由計算公式</p><p>　　Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式（3.2）</p><p>　　Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 </p><p>　　Fs－作用在六角螺母</p><p>　　L－作

80、用力的力臂(mm) </p><p>　　d0－螺紋中徑(mm)</p><p><b>　　α－螺紋升角(゜)</b></p><p>　　ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜)</p><p>　　ψ2－螺桿(或螺母)端部與

81、工件(或壓塊)的摩擦角(゜)</p><p>　　r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜)</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為</p><p><b>　　Fj＝ktTs</b></p><p>　　其中Fj－螺栓夾緊力(N)；</p><p>　　kt－力矩系

82、數(shù)(cm－1)</p><p>　　Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)；</p><p>　　Fj =5×2000=10000N</p><p>　　3.2.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計</p><p>　　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U形槽的配合，使夾具上定位元件的工

83、作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。</p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。</p><p><b>　　圖3.7 定向鍵</b></p><p>　　根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.8所示。</p&g

84、t;<p><b>　　圖3.8 U型槽</b></p><p>　　主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3.5所示。</p><p>　　表3.5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　對刀裝置由對刀塊來實現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對位置。</p><p>　　由于本道工序是完成傳動箱體上平面尺寸為210×

85、;315mm的粗、精銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.9所示。</p><p>　　圖3.9 直角對刀塊</p><p>　　塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。</p><p>　　圖3.10 平塞尺</p><p>　　塞尺尺寸如表3.6所示。</p><p>

86、;　　表3.6 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　3.2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計</p><p>　　夾緊裝置采用移動的壓頭來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。</p><p>　　圖3.11 夾具圖</p><p>　　夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體

87、。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如上所示。</p><p>　　3.2.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　本夾具用于在立式銑床上加工十字頭，工件以與此相垂直的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn)，在V型塊與底板實現(xiàn)定位。采用轉(zhuǎn)動壓頭夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開手柄來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。</p><p&g

88、t;<b>　　第五部分　設(shè)計體會</b></p><p>　　課程設(shè)計是對我們所學(xué)課程知識的總結(jié)。通過課程設(shè)計可以體現(xiàn)出我們在校期間的學(xué)習(xí)程度。從而對我們所學(xué)專業(yè)知識做出有力判斷。</p><p>　　從我們拿到零件圖紙的第一天開始，我們的老師就詳細(xì)給我們講了設(shè)計的步驟，還安排了輔導(dǎo)時間。為我們圓滿的完成任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機械

89、加工工藝只有側(cè)面的了解。但是同過這次設(shè)計，我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計，從而更加了解了我們的專業(yè)。</p><p>　　剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。老師給我們詳細(xì)講解了機械設(shè)計應(yīng)注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖。</p><p>　　在設(shè)計期間

90、，我們第一次接觸了機械加工工藝的設(shè)計，對我有了很大提高。遇到不懂的問題時，指導(dǎo)老師們都能細(xì)心的幫助我。同學(xué)之間雖然每個人的設(shè)計課題不一樣，但我們之間還是會經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學(xué)會了知識，而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設(shè)計中，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們在設(shè)計期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b>

91、;</p><p>　　[1] 蔡春源. 機械設(shè)計手冊[M]. 北京：高等教育出版社. 2003 </p><p>　　[2] 張捷等. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 成都：西南交通大學(xué)出版社.2006.2 </p><p>　　[3] 吳宗澤. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M]. 北京：高等教育出版社. 20

92、06 </p><p>　　[4] 姜繼海等. 液壓與氣壓傳動[M]. 高等教育出版社. 2002 </p><p>　　[5] 韓秀琴等. 機械加工工藝基礎(chǔ)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2005 </p><p>　　[6] 鄒青. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指