夾具設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文

1、山東華宇工學(xué)院畢 業(yè) 論 文支承套夾具設(shè)計(jì)以及工藝分析 系 別 機(jī)械系 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化一班姓 名 陳 昊 學(xué) 號(hào) 20132030116 2013-2015學(xué)年第1學(xué)期開 題 報(bào) 告 開 題 報(bào) 告 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是：銑床升降臺(tái)支承套夾具設(shè)計(jì)以及工藝分析 我學(xué)的專業(yè)是機(jī)械制造及其自動(dòng)化，一說到這個(gè)專業(yè)，我想大家聯(lián)想到的肯定是加工，而在加工零件時(shí)，對(duì)于任何一位了解該過程的人都會(huì)知道，加工肯定有夾具夾住毛坯，只有這樣零件才能很好的被加工出來(lái)。所以，對(duì)于夾具我們也是時(shí)時(shí)刻刻被老師灌輸這個(gè)詞語(yǔ)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我自選了夾具設(shè)計(jì)這個(gè)課題，我想它足以檢驗(yàn)我兩年來(lái)所

2、學(xué)的知識(shí)，因?yàn)閵A具的設(shè)計(jì)，肯定設(shè)計(jì)到工序、工步、工藝的分析等等內(nèi)容，這剛好把我們所學(xué)的東西全部聯(lián)系到了一起。我想通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，會(huì)使得我靈活運(yùn)用所學(xué)的能力得到很好的提升，同時(shí)也大大增加了我思考問題是的邏輯思維能力，我會(huì)珍惜這個(gè)機(jī)會(huì)，盡自己最大努力做好這個(gè)課題！ 目錄一、 緒論.IV二、課題介紹.72.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì).72.2課題的作用與意義.92.3夾具的組成.112.4銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn).132.5課題的任務(wù).13三、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).163.1分析圖樣并選擇加工內(nèi)容.163.2選擇加工中心.163.3工藝設(shè)計(jì).17四、 銑床夾具設(shè)計(jì).234.1定位方案 234.2夾緊方案 244.3

3、夾具體與定位鍵 244.4夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求 254.5加工精度分析 25五、 小結(jié). 30參考文獻(xiàn).311.緒 論 1.1機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位、作用和發(fā)展概況 機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展提供所需的機(jī)器、儀器、工具等機(jī)械設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)68%的社會(huì)財(cái)富來(lái)源于產(chǎn)業(yè)，日本國(guó)民總產(chǎn)值的49%是由制造業(yè)提供的，中國(guó)的制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有40%的比例?？梢哉f，沒有發(fā)達(dá)的制造業(yè)就不可能有國(guó)家的真正繁榮和富強(qiáng)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。經(jīng)過見過依賴50多年的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)已有了相當(dāng)?shù)膶?shí)力，逐步

4、形成了一個(gè)國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生課顯著變化，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、擴(kuò)大出口創(chuàng)匯、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)雖已取得了很大成績(jī)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，無(wú)論在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率等發(fā)面都還有很大的差距。這些問題的主要原因，在于機(jī)械制造水平的落后。因此，大力發(fā)展制造技術(shù)，已成為機(jī)械工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，油氣是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使常規(guī)機(jī)械制造技術(shù)與精密檢測(cè)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等相互結(jié)合。進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的節(jié)后越來(lái)越合理。其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，

5、生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)變化。這對(duì)機(jī)械制造技術(shù)提出了更高的要求，使機(jī)械制造技術(shù)不斷向著高柔性化與高自動(dòng)化、高精度高效率的趨勢(shì)發(fā)展。（1） 機(jī)械制造向高柔性與高自動(dòng)化方向發(fā)展 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）機(jī)床、加工中心(MC)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)等自動(dòng)化制造設(shè)備的應(yīng)用比例迅速增加，使得機(jī)械制造過程逐步柔性化，適應(yīng)了市場(chǎng)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)及產(chǎn)品更新?lián)Q代快的方向轉(zhuǎn)變，縮短了生產(chǎn)周期。（2） 機(jī)械制造想高精度方向發(fā)展 精密與超精密加工技術(shù)是一個(gè)國(guó)家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。目前，人們正在積極從事超精密加工和超微

6、細(xì)加工的研究，其絕對(duì)可達(dá)0.0050.01um。另外，不少工業(yè)國(guó)家已開始向納米級(jí)（1nm=0.001um）加工精度發(fā)展，課望在不遠(yuǎn)的餓將來(lái)，機(jī)械制造業(yè)將能實(shí)現(xiàn)分子級(jí)或原子級(jí)的加工精度。（3） 機(jī)械制造想高速高效率方向發(fā)展 由于機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造水平的提高各新型刀具材料的應(yīng)用，使切削加工速度提高至每分鐘數(shù)百米甚至每分鐘一千多米，從而促使切削效率顯著提高。1.2數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造技業(yè)中的地位、作用和發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)代機(jī)械制造要求產(chǎn)品品種多樣化，更新?lián)Q代加速，從而使多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造中，但見小批量生產(chǎn)一般都采用通用機(jī)床加工，當(dāng)產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)床與工藝裝備均需作相應(yīng)的變換和調(diào)

7、整，而且通用機(jī)床的自動(dòng)化程度不高，基本上有人工操作，難以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。特別是一些區(qū)縣、曲面輪廓組成的復(fù)雜零件，只能借助靠模和仿形機(jī)床加工，加工精度和生產(chǎn)效率都受到很大的限制。為了解決多品種、小批量及復(fù)雜零件機(jī)械加工的自動(dòng)化，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由于數(shù)控技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密檢測(cè)等方面的技術(shù)成果，具有高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)械制造中常規(guī)監(jiān)管技術(shù)難以解決甚至無(wú)法解決的單件小批量，特別是復(fù)雜型面零件加工的自動(dòng)化問題。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)圖了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的真正水平，為社會(huì)

8、提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。我國(guó)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程可分為四個(gè)階段：第一階段是1958-1965年，開始研究數(shù)控銑床（電子管控制、步進(jìn)電機(jī)和液力放大器拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)），處于試制、使用階段。第二階段是從1965年開始，研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，知道20實(shí)際60年代末和70年代初。這一階段的特點(diǎn)是，雖然數(shù)控機(jī)床的數(shù)量和配置不多，但在少數(shù)復(fù)雜零件加工中，已開始從試驗(yàn)階段進(jìn)入生產(chǎn)試用階段。第三階段為1972-1979年，是上課就是的生產(chǎn)和使用階段，例如，研制成功集成電路數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控技術(shù)在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工、電加工領(lǐng)域開始研究或應(yīng)用；數(shù)控加工中心機(jī)床壓制成功；數(shù)控線切割機(jī)床業(yè)取得了較大

9、的發(fā)展等。1980年以后為第四階段，是翁定發(fā)展階段。通過研究和引進(jìn)國(guó)外的現(xiàn)金技術(shù)，我國(guó)的數(shù)控技術(shù)水平發(fā)展很快，已自行研制開發(fā)了三軸、四軸和五軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)，研制了具有工藝處理能力的加工中心等，數(shù)控機(jī)床的品種已超過500種，其中金屬切削機(jī)床品種的時(shí)刻化率已達(dá)20%以上。2.課題介紹在機(jī)械制造過程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使其占有正確的位置，以便接受施工，檢測(cè)的裝置都可統(tǒng)稱為“夾具”。廣義地說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。夾具以其數(shù)量和在生產(chǎn)中的地位來(lái)說，“機(jī)床夾具”最重要。機(jī)床夾具為機(jī)床的一種輔助設(shè)備，用它來(lái)準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對(duì)位置，即將工件定位及夾緊，以完成加

10、工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求有保證工件的加工精度，提高生產(chǎn)率，工藝性好，使用性好，經(jīng)濟(jì)性好。2.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì)夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備在機(jī)械制造業(yè)中，

11、為了適應(yīng)新品種不斷發(fā)展的要求，夾具設(shè)計(jì)有朝著下列方向發(fā)展的趨勢(shì)：1. 發(fā)展通用夾具新品種 通用夾具是使用最廣泛的一種夾具，發(fā)展通用夾具以代替某些專用夾具。內(nèi)容包括以下： 1） 發(fā)展高精度通用夾具 2） 廣泛采用高效率通用夾具3） 發(fā)展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具2. 發(fā)展調(diào)整式夾具調(diào)整式夾具經(jīng)過部分零件的更換和重新調(diào)整組合，即可適應(yīng)不同工件的加工。適用程度介于通用和專用之間。主要有兩種類型： 1） 通用可調(diào)式夾具 2） 調(diào)整式夾具3. 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具1） 組合夾具 組合夾具式有一套預(yù)先制好的各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸、具有互換性和耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件與合件所組成。 2） 拼拆

12、夾具與組合夾具有相同之處，有一系列可多次利用的標(biāo)準(zhǔn)零件與基礎(chǔ)零件，但又采用了部分具有一定專用性的部件，其夾緊部件多采用液壓傳動(dòng)裝置。4. 加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化加強(qiáng)夾具元件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，不但能加速生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，而且也可使夾具的生產(chǎn)由單件轉(zhuǎn)為成批，降低夾具制造成本。因此，可節(jié)省勞動(dòng)力，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。5. 專用夾具中采用高精度、高效率的夾具主要滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及盡可能縮短或重合輔助時(shí)間的方法來(lái)壓縮單件工時(shí)，提高生產(chǎn)率。6. 大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具生產(chǎn)機(jī)械化及自動(dòng)化是技術(shù)革命的中心內(nèi)容，大力推廣和使用機(jī)

13、械化及自動(dòng)化夾具以減少和消除繁重的體力勞動(dòng)是機(jī)械制造中的重要問題。7. 推廣和發(fā)展擴(kuò)大機(jī)床性能的夾具具體的有仿形裝置、機(jī)床改裝用的各類夾具8. 采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來(lái)設(shè)計(jì)和制造夾具實(shí)踐證明，采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來(lái)設(shè)計(jì)和制造夾具，能滿足機(jī)械加工中的定位要求，并簡(jiǎn)化制造工藝，縮短了生產(chǎn)周期，并能保證零件的加工精度。2.2課題的作用與意義由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，故可事先采取措施來(lái)保證操作的安全。對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)刀具（或機(jī)床）有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)，為此，進(jìn)行機(jī)械加工之前，先將工件裝夾好。工

14、件的裝夾方法有兩種：一種使工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種使工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法不需專門裝備，但效率低，一般用于單件或者小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都采用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有以下優(yōu)點(diǎn)：2.2.1保證加工精度，降低人工等級(jí)零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實(shí)用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時(shí)，可保證達(dá)到0.100.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時(shí)，僅能保證0.41

15、.0mm，而且受到操作技術(shù)的影響，同批零件的質(zhì)量也不穩(wěn)定。當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時(shí)，往往不易或不能依靠通用機(jī)床及其附件來(lái)達(dá)到加工要求，因此需要采用專用夾具2.2.2提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本使用夾具后，免除了每件都要找正、對(duì)刀等時(shí)間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時(shí)間。特別對(duì)那些機(jī)動(dòng)時(shí)間較短而輔助時(shí)間長(zhǎng)的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝還容易實(shí)現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進(jìn)一步縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2.2.3擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍工件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)各式各樣的，現(xiàn)在對(duì)精度和生產(chǎn)率的要求也越來(lái)越高，在某些情況下，原有機(jī)床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴(kuò)大機(jī)

16、床的適用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如在機(jī)床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來(lái)做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難2.2.4改變?cè)瓩C(jī)床的用途，擴(kuò)大機(jī)床適用范圍在產(chǎn)品更換時(shí)，工廠現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備，有時(shí)往往不能適應(yīng)新產(chǎn)品的要求。為此，可以采用夾具來(lái)改變機(jī)床的用途2.2.5減輕操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，做到安全生產(chǎn)由于夾具中可以采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來(lái)減小操作的原始力，而且有時(shí)還可以采用各種機(jī)動(dòng)夾緊裝置，故可使操作省力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，故可事先采取措施來(lái)保證操作的安全。2.3夾具的組成根據(jù)夾具元件在結(jié)構(gòu)中所起的作用不同，可將各種夾具元件分為下列幾種：2.3.1分度裝置用于改變工件與刀具相

17、對(duì)位置以獲得多個(gè)工位的一種裝置，可作為某些夾具的一部分。2.3.2夾具本體用來(lái)連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個(gè)夾具整體。2.3.3靠模裝置它是作為用來(lái)加工型面的一種特殊裝置。2.3.4動(dòng)力裝置在非手動(dòng)夾具中，作為產(chǎn)生動(dòng)力的部分，如氣缸，油缸，電磁裝置等。2.3.5其他件包括與機(jī)床連接用的零件，各種連接件，特殊元件及其它輔助裝置等。2.3.6分度裝置用于改變工件與刀具相對(duì)位置以獲得多個(gè)工位的一種裝置，可作為某些夾具的一部分。2.3.7夾具本體用來(lái)連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個(gè)夾具整體。2.3.8靠模裝置它是作為用來(lái)加工型面的一種特殊裝置。2.3.9動(dòng)力裝置在非手動(dòng)夾具中，作為產(chǎn)生動(dòng)

18、力的部分，如氣缸，油缸，電磁裝置等。但是并非所有夾具都包括上述各類元件，然而其中定位元件，夾緊裝置和夾具體本體則是每一夾具都不可缺少的組成部分。2.4銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵及各種成型面。銑削加工的切削用量和切削力一般較大，切削力的大小和方向也是變化的，而且又是斷續(xù)切削，因而，加工時(shí)的沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重。所以設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，要特別注意工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性；夾緊裝置要能產(chǎn)生足夠的夾緊力，手動(dòng)夾緊時(shí)要有良好的自鎖性能，夾具上個(gè)組成元件的強(qiáng)度和剛度要高。為此，要求銑床夾具得結(jié)構(gòu)比較粗壯低矮，以降低夾具重心，增加剛度、強(qiáng)度，銑削得切屑較多，夾具上應(yīng)有足夠得排

19、屑空間，以盡量避免切屑堆積在定位支承面上。因此，定位支承面應(yīng)高出周圍的平面，而且在夾具體內(nèi)盡可能做出便于清除切屑和排出冷卻液的出口。粗銑時(shí)振動(dòng)較大，不宜采用偏心夾緊，因?yàn)檎駝?dòng)時(shí)偏心夾緊容易松開。在側(cè)面夾緊工作（如加工薄而大的平面）時(shí)，壓板的著力點(diǎn)應(yīng)低于工件側(cè)面的定位支承點(diǎn)，并使夾緊力有一垂直分力，將工件壓向主要定位支承面，以避免工件向上抬起；對(duì)于毛坯件，壓板與工件接觸處應(yīng)開有尖齒紋，以增大摩擦系數(shù)。2.4.1課題的任務(wù)課題來(lái)源：支承套零件的專用夾具圖1-1示為支承套零件圖，工件的材料為45鋼，大批量生產(chǎn)。簡(jiǎn)介：在支承套長(zhǎng)度方向，選擇左端面為定位基準(zhǔn)，以保證17mm孔深尺寸11 +00。5，設(shè)計(jì)

20、一專用夾具。圖1-1支承套零件2.5設(shè)計(jì)工藝2.5.1選擇加工方法由于毛呸為棒料，因此所有孔都是在實(shí)體上加工，為防止鉆偏，需先用中心孔鉆鉆孔正孔，然后再鉆孔。孔Ø35H7及2XØ15H7選擇鉸削作其最終加工方法。對(duì)Ø60的孔，根據(jù)孔徑精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用銑削方法同時(shí)完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面選擇的加工方案如下： 2XØ15H7孔 鉆中心孔鉆孔擴(kuò)孔鉸孔 Ø35H7孔 鉆中心孔鉆孔粗鏜半精鏜鉸孔 Ø60孔 粗銑精銑 2XØ11孔 鉆中心孔鉆孔 2XØ17孔 忽孔（在Ø11底孔上） 2XM

21、66H螺孔 鉆中心孔鉆底孔孔端倒角攻螺紋2.5.2確定加工順序?yàn)闇p少變換工位的輔助時(shí)間和工作臺(tái)分度誤差的影響，各個(gè)工位上的加工表面在工作臺(tái)一次分度下按先粗后精的原則加工完畢。具體的加工順序是：第一工位（B0度）：鉆Ø35H7、2XØ11中心孔鉆Ø35H7孔鉆2XØ11孔忽2XØ17孔粗鏜Ø35H7孔粗銑、精銑Ø60X12孔半精鏜Ø35H7孔鉆2XM66H螺紋中心孔鉆2XM66H螺紋底孔2XM66H螺紋孔端角攻2M66H螺紋鉸Ø35H7孔；第2工位（B90度）：鉆2XØ15H7中心孔鉆2X

22、6;15H7孔擴(kuò)2XØ15H7孔鉸2XØ15H7孔。 3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)如圖所示為升降臺(tái)銑床的支承套，在兩個(gè)互相垂直的方向上有多個(gè)孔要加工，若在普通機(jī)床上加工，則需多次安裝才能完成，且效率低，在加工中心上加工，只需一次安裝即可完成，現(xiàn)將其工藝介紹如下： 支承套簡(jiǎn)圖3.1分析圖樣并選擇加工內(nèi)容 支承套的材料為45鋼，毛坯選棒料。支承套35 H7孔對(duì)100f9外圓、60mm孔底平面對(duì)35H7孔、2×15H7孔對(duì)端面C及端面C對(duì)內(nèi)100f9外圓均有位置精度要求。為便于在加工中心上定位和夾緊，將100f9外圓、80mm尺寸兩端面、78mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通機(jī)

23、床完成。其余加工表面（2×15H7孔、35H7孔、60mm孔、2×11mm孔、2×17mm孔、2×M86H螺孔）確定在加工中心上一次安裝完成。3.2選擇加工中心 因加工表面位于支承套互相垂直的兩個(gè)表面（左側(cè)面及上平面）上，需要兩工位加工才能完成，故選擇臥式加工中心。加工工步有鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、锪孔、鉸孔及攻螺紋等，所需刀具不超過20把。國(guó)產(chǎn)XH754型臥式加工中心可滿足上述要求。該機(jī)床工作臺(tái)尺寸為400mm×400mm，x軸行程為500 mm，z軸行程為400 mm，y軸行程為400mm，主軸中心線至工作臺(tái)距離為100500 mm，主軸端面至工

24、作臺(tái)中心線距離為150550 mm，主軸錐孔為ISO40，定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.02mm和0.01mm，工作臺(tái)分度精度和重復(fù)分度精度分別為7和4。3.3工藝設(shè)計(jì)1） 選擇加工方法 所有孔都是在實(shí)體上加工，為防鉆編，均先用中心鉆鉆引正孔，然法再鉆孔。為保證35H7及2×15H7孔的精度，根據(jù)其尺寸，選擇鉸削作其最終加工方法。對(duì)60 mm的孔，根據(jù)孔徑精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用銑削方法同時(shí)完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面選擇的加工方案如下：35H7孔：鉆中心孔一鉆孔一粗鏜一半精鏜一鉸孔；15H7孔：鉆中心孔一鉆孔一擴(kuò)孔一鉸孔；60mm孔：粗銑一精銑；11mm孔：鉆中心

25、孔一鉆孔；17mm孔：锪孔（在11mm底孔上）；M6一6H螺孔：鉆中心孔一鉆底孔一孔端倒角一攻螺紋。2）確定加工順序 為減少變換工位的輔助時(shí)間和工作臺(tái)分度誤差的影響，各個(gè)工位上的加工表面在工作臺(tái)一次分度下按先粗后精的原則加工完畢。具體的加工順序是：第一工位（B0°）：鉆35H7、2×11mm中心孔鉆35H7孔鉆2×11mm孔锪2×17mm孔一粗鏜35H7孔粗銑、精銑60mm×12孔半精鏜35H7孔鉆2×M6一6H螺紋中心孔一鉆2×M6一6H螺紋底孔2×M6一6H螺紋孔端倒角攻2×M6一6H螺紋鉸35H7孔

26、；第二工位（B90°）：鉆2×15H7中心孔鉆2×15H7孔擴(kuò)2×15H7孔鉸2×15H7孔。詳見表 6一13數(shù)控加工工序卡片。支承套裝夾示意圖1定位元件 2夾緊機(jī)構(gòu) 3工件 4夾具體3）確定裝夾方案和選擇夾具 35H7孔、60mm孔、2×11mm 孔及2×17mm孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)均為100f9外圓中心線，遵循基準(zhǔn)重合原則，選擇100f9外圓中心線為主要定位基準(zhǔn)。因100 f9外圓不是整圓，故用V形塊作定位元件。在支承套長(zhǎng)度方向，若選右端面定位，則難以保證17mm孔深尺寸11mm（因工序尺寸80 mm11 mm無(wú)公差），故選擇左

27、端面定位。所用夾具為專用夾具，工件的裝夾簡(jiǎn)圖如圖所示。在裝夾時(shí)應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。4）選擇刀具 各工步刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定，詳見表1數(shù)控加工刀具卡片。刀具長(zhǎng)度與工件在機(jī)床工作臺(tái)上的裝夾位置有關(guān)，在裝夾位置確定之后，再計(jì)算刀具長(zhǎng)度。表1 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱蓋 板零件圖號(hào)程序編號(hào)工步號(hào)刀具號(hào)刀具名稱刀柄型號(hào)刀 具補(bǔ)償值mm備注直徑mm長(zhǎng)度mm1T01中心鉆3 mmJT40Z64532802T13錐柄麻花鉆31 mmJT40M375313303T02錐柄麻花鉆11 mmJT40M135113304T03錐柄埋頭鉆17mm×11mm

28、JT40M250173005T04粗鏜刀34 mmJT40TQC30165343206T05硬質(zhì)合金立銑刀32 mmJT40MW48532T3007T058T06鏜刀34.85mmJT40TZC3016534.53209T0110T07直柄麻花鉆5mmJT40Z645530011T0212T08機(jī)用絲錐M6 mmJT40G1JT3M628013T09套式鉸刀35AH7JT40K1914035AH733014T0115T10錐柄麻花鉆14mmJT40M1301432016T11擴(kuò)孔鉆14.85 mmJT40M25014.8532017T12鉸刀15AH7JT40M25015AH7320編 制審核

29、批準(zhǔn)共1頁(yè)第1頁(yè)表2 數(shù)控加工工序卡片單位名稱數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材 料零件圖號(hào)支 承 套45鋼工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)使用設(shè)備車 間專用夾具XH754工步號(hào)工 步 內(nèi) 容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r·mm進(jìn)給速度mm·min背吃刀量mm備 注B0°1鉆35H孔、2×17mm×11mm孔中心孔T01中心鉆31200402鉆35H孔至31mmT13錐柄麻花鉆31150303鉆11mm孔T02錐柄麻花鉆11500704锪2×17mmT03錐柄埋頭鉆17150155粗鏜35H7孔至34mmT04粗鏜刀34400

30、306粗銑60×12mm至59mm×11.5mmT05合金立銑刀32T500707精銑60×12mmT05合金立銑刀32T600458半精鏜35H7孔至34.85mmT06鏜刀 34.85450359鉆2×M66H螺紋中心孔T0112004010鉆2×M66H底孔至5 mmT07直柄麻花鉆565035112×M66H孔端倒角T025002012攻2×M66H螺紋T08機(jī)用絲錐、中錐M610010013鉸35H7孔T09套式鉸刀35AH710050B90°14鉆2×15H7至中心孔T0112004015鉆2

31、×15H7至14 mmT10錐柄麻花鉆144506016擴(kuò)2×15H7至14.85mmT11錐柄端刃擴(kuò)孔刀14.852004017鉸2×15H7孔T12錐柄長(zhǎng)刃鉸刀15 AH710060編 制審核批準(zhǔn)共1頁(yè)第1頁(yè)單位名稱數(shù)控加工工藝卡片產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱材 料零件圖號(hào)支 承 套45鋼工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱夾具編號(hào)使用設(shè)備車 間專用夾具XH754工步號(hào)工 步 內(nèi) 容加工面刀具號(hào)刀具規(guī)格mm主軸轉(zhuǎn)速r·mm進(jìn)給速度mm·min背吃刀量mm備 注B0°1鉆35H孔、2×17mm×11mm孔中心孔T01中心鉆31200

32、402鉆35H孔至31mmT13錐柄麻花鉆31150303鉆11mm孔T02錐柄麻花鉆11500704锪2×17mmT03錐柄埋頭鉆17150155粗鏜35H7孔至34mmT04粗鏜刀34400306粗銑60×12mm至59mm×11.5mmT05合金立銑刀32T500707精銑60×12mmT05合金立銑刀32T600458半精鏜35H7孔至34.85mmT06鏜刀 34.85450359鉆2×M66H螺紋中心孔T0112004010鉆2×M66H底孔至5 mmT07直柄麻花鉆565035112×M66H孔端倒角T0250

33、02012攻2×M66H螺紋T08機(jī)用絲錐、中錐M610010013鉸35H7孔T09套式鉸刀35AH710050B90°14鉆2×15H7至中心孔T0112004015鉆2×15H7至14 mmT10錐柄麻花鉆144506016擴(kuò)2×15H7至14.85mmT11錐柄端刃擴(kuò)孔刀14.852004017鉸2×15H7孔T12錐柄長(zhǎng)刃鉸刀15 AH710060編 制審核批準(zhǔn)共1頁(yè)第1頁(yè)4.銑床夾具設(shè)計(jì)4.1定位方案首先按照基準(zhǔn)重合原則考慮選擇定位基準(zhǔn)。由于Ø35H7孔、Ø60孔、2XØ11孔及2XØ

34、;17孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)均為Ø100f9外圓中心線，所以選擇Ø100f9外圓中心線為主要定位基準(zhǔn)。因孔Ø100f9外圓不是整圓。故用V形塊做定位元件。支承套長(zhǎng)度方向的定位基準(zhǔn)，若選右端面定位，對(duì)Ø17孔深11不重合誤差，精度不能保證（因工序尺寸80的公差為0.5mm），故選左端面定位。在裝夾時(shí)應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。方案：工件以外圓在在壓板的作用力下以V型塊為定位基準(zhǔn)，端面加二個(gè)壓蓋以支承套的左端面定位，如圖2-1所示。圖2-1定位方案4.2夾緊方案根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面和作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)的原則，如夾緊力的作

35、用線應(yīng)落在區(qū)域內(nèi)（N為接觸點(diǎn)的法線），夾緊力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。鉸鏈壓板的兩個(gè)弧形面的曲率半徑應(yīng)大于工件的最大半徑。4.3夾具體與定位鍵為保證夾具在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。如圖2.2夾具體如圖2.2夾具體為了保證側(cè)面的二個(gè)圓孔平行度的要求，夾具體壓板應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性，壓板面應(yīng)當(dāng)與V形塊的側(cè)面平行。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有可調(diào)節(jié)螺母。4.4夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求1. 夾具最大輪廓尺寸為181mm ,225mm ,150mm。2. 影響工件定位精度的尺寸和公差為壓板是否與V型塊側(cè)面平行

36、，用可調(diào)節(jié)螺母來(lái)控制其精度。3. 影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺(tái)U形槽的配合尺寸18h 8（T形槽為18H8）。4.5加工精度分析在支承套零件工序中，側(cè)面對(duì)二個(gè)軸線的平行度要求較高，應(yīng)進(jìn)行精度分析，其它加工要求未注公差或公差不是在本夾具中進(jìn)行精度分析。鍵槽側(cè)面對(duì)軸線的平行度的加工誤差1.定位誤差D 由于V形塊2.一般在裝配后一起精加工V形面，它們的相互位置誤差極小，可視為一長(zhǎng)V形塊，所以D =0。2.安裝誤差A(yù)定位鍵的位置所示mm。3.夾具誤差z影響平行度的制造誤差是I工位V形塊設(shè)計(jì)心軸軸線與定位鍵側(cè)面B的平行度（0.03 mm）所以，z=0.03 mm。表52 頂尖

37、套銑雙槽夾具的加工誤差加加工要求代 號(hào)平行度0.05mmDAZ00.0380.032鉆削力計(jì)算：所加工的支承套零件的材料為HT200，并采用硬質(zhì)合金刀具.根據(jù)T200鉆削連線表上查得鉆削的深度ap和進(jìn)給量f連線，確定Fc和Ft。其中，F(xiàn)c主切削力，F(xiàn)t垂直于Fc的，F(xiàn)f和Fp的合力。1/切削深度ap的確定：由表3.3可知，鉆孔時(shí)，ap=0.50.8，根據(jù)表3.3說明，切削深度，當(dāng)工件的加工直徑較大及需轉(zhuǎn)位或兩次安裝時(shí)，則取較大值，加工直徑較小及要求較高的加工精度和表面光潔度是，則取較小值，所以，由于夾具所要加工的工件的直徑較小且是在一次裝夾中完成的，取較小值ap=0.5表3.3 鉆削深度表工序名稱切削深度（直徑上）mm鉆孔粗加工精加工.鉸孔粗加工.精加工.（1） 進(jìn)給量f的確定：根據(jù)精鏜、硬質(zhì)合金刀具及45材料的工