機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計工藝綜合撥叉

1、設(shè)計撥叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 * * *西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶 4007161 引言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是我們聯(lián)系大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識的一門的綜合的學(xué)科，也是讓我們對所學(xué)的課程的一次復(fù)習(xí)和綜合的運用。使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)。因此在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要的地位。在此次設(shè)計中我們主要是設(shè)計KCSJ-10撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設(shè)計。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點，在此表示感謝！2 設(shè)計目的（1）在加工中的定位、夾緊及工藝路線安排。工藝尺寸的確定，保證零件的加工質(zhì)量。（2

2、）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，使其設(shè)計高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理。（3）課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強(qiáng)學(xué)生解決工程實際問題的獨立工作能力。3 零件的分析3.1 零件的作用撥叉它位于CA6140車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以寬度為18+0.0120mm的槽精度要求較高3.2 零件的工藝分析撥叉共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：銑40×47mm的平面，保證長度

3、尺寸80mm，鉆、擴(kuò)花鍵底孔，保證尺寸mm，拉花鍵，保證尺寸mm。倒15°角，銑28×40mm平面，銑寬度為mm的槽，銑寬度為mm的槽。由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證他們的表面質(zhì)量要求。4 毛坯的選擇題目給定的是撥叉零件，該零件年為中批或大批生產(chǎn)，設(shè)定產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=Qn(1+%)（1+%)=4200(件/年)。查表可知該產(chǎn)品為批量生產(chǎn)?？紤]到機(jī)床在運行中要經(jīng)常地變速，以及實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，零件在工作工程中經(jīng)常承受變載荷，又由于零件結(jié)構(gòu)

4、比較復(fù)雜，零件毛坯比較適合鑄造成型。因此，應(yīng)選用HT250，以保證足夠的強(qiáng)度、硬度，從而保證零件的工作可靠性。由于零件批量生產(chǎn)，已經(jīng)達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用金屬模機(jī)器造型砂型鑄造。這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。5 機(jī)械加工工藝路線的制定撥叉的工藝特點是：外形較復(fù)雜，尺寸精度、形狀精度、和位置精度及表面粗糙度要求較高。上訴工藝特點決定了撥叉在機(jī)械加工時存在一定的困難，因此在確定撥叉的工藝過程時應(yīng)注意定位基準(zhǔn)的選擇，以減少定位誤差；夾緊力方向和夾緊點的選擇要盡量減少夾緊變形；對于主要表面，應(yīng)粗、精加工分階段進(jìn)行，以減少變形對加工精度的影響。5.1 定位

5、基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運行。 粗基準(zhǔn)的選擇零件加工時粗基準(zhǔn)是必須選用的。在選用時要考慮如何保證各個加工表面有足夠的余量，如何保證各個表面間的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，選擇粗基準(zhǔn)時，應(yīng)遵循以下幾個原則：以不加工表面為粗基準(zhǔn)；選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)；選擇零件上重要的表面作為粗基準(zhǔn)；選擇零件上加工面積大，形狀復(fù)雜的表面作為粗基準(zhǔn)；粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上通常只能使用一次，不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生不必要的定位誤差。按照有

6、關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(選擇零件的不加工平面為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工平面時，則應(yīng)以與加工表面面積較大的為粗基準(zhǔn))，選擇的端面為粗基準(zhǔn)，利用一組一長一短兩個V型塊夾緊零件的圓柱輪廓部分作為定位面，以消除X方向的移動，X方向的轉(zhuǎn)動，Y方向的移動和轉(zhuǎn)動，Z方向的轉(zhuǎn)動，以達(dá)到完全定位。精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)使工件的定位誤差較小，能保證工件的加工精度，同時還應(yīng)使加工過程操作方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。選擇時應(yīng)遵循以下原則：基準(zhǔn)重合；一次安裝的原則；互為基準(zhǔn)的原則；自為基準(zhǔn)的原則。 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。5.2 擬

7、定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量是工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線的擬定工藝路線方案一工序10 銑40×47mm的平面工序20 鉆、擴(kuò)花鍵底孔工序30 拉花鍵工序40 車15°角工序50 銑28×40mm平面工序60 銑寬度為mm的槽工序70 銑寬度為mm的槽工藝路線方案二工序10 銑40×47mm的平面工序20 銑28×40mm平面工序30

8、 銑寬度為mm的槽工序40 銑寬度為mm的槽工序50 擴(kuò)花鍵底孔工序60 拉花鍵工序70 锪15°角 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先鉆、擴(kuò)花鍵底孔，保證尺寸，然后銑28×40mm平面，以車削的方法來倒15°角。方案二是先銑28×40mm平面，然后再鉆、擴(kuò)花鍵底孔，并其以锪的方式倒15°角?？傮w上來看，兩個方案各有優(yōu)缺點：方案一先鉆、擴(kuò)花鍵底孔、拉花鍵槽，然后以花鍵孔的中心為基準(zhǔn)銑28×40mm平面，這樣就能保證設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)的重合，尺寸精度和位置精度都易于實現(xiàn)，且定位和裝夾也易于實現(xiàn)。但是，方案一中倒角

9、采用車削的方法，由于零件結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，不易于定位與裝夾，若要保證尺寸及位置精度還要設(shè)計專用夾具，這樣不利于生產(chǎn)效率的提高和成本的降低；方案二剛好與方案一相反，先銑28×40mm平面，然后銑寬度為mm的槽，再鉆、擴(kuò)花鍵底孔，這樣設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)就不重合，容易產(chǎn)生加工誤差，若要尺寸精度和位置精度，還需要基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換，這樣就給設(shè)計與計算帶來不便。但是，方案二采取锪的方式倒15°角，這樣的加工易于實現(xiàn)。因此，綜合以上兩個方案得出具體合理的工藝過程如下：工序10 銑40×47mm的平面工序20 鉆、擴(kuò)花鍵底孔工序30 拉花鍵工序40 锪15°角工序50 銑28&

10、#215;40mm平面工序60 銑寬度為mm的槽工序70 銑寬度為mm的槽工序80 檢驗5.3 加工余量和工序尺寸的擬定“撥叉”零件材料為鑄鐵HT250，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)（300010000件）采用金屬型鑄造法鑄造毛坯件。根據(jù)上述原始材料以及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 40×47mm端面考慮零件加工長度并無要求，40×47表面粗糙度要求為 ，參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊查表得知粗銑至精銑的工藝路線可以滿足要求，需兩次加工可達(dá)到精度。因此確定加工余量Z=3mm可以滿足加工要求。其中第一步粗銑要求達(dá)到長度80.2mm。2鉆擴(kuò)孔m

11、m毛坯為實心，不沖出孔。內(nèi)孔精度粗糙度要求。需要由鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔的工藝路線可以達(dá)到要求。內(nèi)孔尺寸為：。參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊查表得知孔的加工余量分配如下：鉆孔：20mm擴(kuò)孔：22mm 2Z=1.8mm精鏜：mm 2Z=0.2mm3花鍵孔mm花鍵要求外徑定心，拉削時的加工余量參照工藝手冊，應(yīng)取2Z=2mm。但查刀具尺寸可知花鍵拉刀標(biāo)準(zhǔn)尺寸為22mm、25mm。此步驟不要求加工余量。4銑削28×40mm 的平面銑削余量：銑削的公稱余量（單邊）為： Z=2.0-0.2=1.8mm由于毛坯及以后每道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量只是名義上的加工余量。實際上，加

12、工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。由于本設(shè)計規(guī)定零件為中批量生產(chǎn)，此加工表面要求達(dá)到粗糙度。因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)查表予以確定。查工藝手冊，確定加工路線為粗銑到精銑的兩步加工。查得單邊鑄造余量為Z=3mm。要求精銑銑削余量為0.2mm，所以第一步粗銑余量為：銑削余量：Z= 3-0.2 = 2.8mm5銑削槽 mm單邊鑄造余量為Z=3mm，槽兩側(cè)面精度要求達(dá)到，精銑可以達(dá)到此精度。查表取兩邊精銑加工余量為0.5mm,槽底面加工余量為1mm,粗銑單邊加工余量為Z=3-1=2mm。選用硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀。6銑削槽 mm 因為平面沒有精度要求，故鑄造時平面無加工余量。槽內(nèi)底面與兩

13、側(cè)面要求達(dá)到表面粗糙度。參照機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，查表取底面精銑加工余量為1mm,兩側(cè)面留加工余量0.5mm。粗銑分4次進(jìn)刀達(dá)到精銑加工余量。5.4 切削用量的確定 銑削40×47mm端面。本工序采用計算法確定切削用量。1. 加工條件工件材料：HT250鑄鐵=200N/mm2加工要求：銑40×47mm平面達(dá)到，粗銑，精銑。機(jī)床：X63臥式銑床刀具：高速鋼圓柱銑刀 2. 計算切削用量（1） 粗銑40×47mm平面，保證尺寸80.2mm銑削深度 因為切削量較小，故可選擇,一次走刀即可完成所需長度。每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得， 由于是對稱銑，選較小量

14、f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.50.8mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=180min。切削速度：參考切削用量簡明手冊表3-11，查得v=19m/min采用高速鋼圓柱銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=6現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39）取 = 75r/min故實際切削速度為： 當(dāng) =75r/min時，工作臺的進(jìn)給量 應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。校驗機(jī)床功率： 查切削用量簡明手冊表3-19得，Pcc=1.1kw.而機(jī)床所能提供的功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。切削工時： 銑刀行程 其中

15、所以機(jī)加工工時為：（2）精銑40×47mm平面，保證尺寸80mm每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得 由于是精銑，選較小量f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=180min。切削速度：由于是精加工，銑削速度放大30%。故 采用高速鋼圓柱銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=6現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39）取故實際切削速度為： 當(dāng) =95r/min時，工作臺的進(jìn)給量應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。切削工時： 銑刀行程 其中 所以機(jī)加工工時為： 鉆、

16、擴(kuò)22mm花鍵孔1 鉆孔20mm 選擇機(jī)床：立式鉆床Z525選擇鉆頭：高速鋼麻花鉆鉆頭 取按加工要求確定進(jìn)給量，根據(jù)切削用量簡明手冊，當(dāng)材料為HT250 硬度 <200HBS，時， 取0.700.86。由于本零件在加工20孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75 所以按鉆頭強(qiáng)度選擇按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇 根據(jù)表2-35，立式鉆床Z525，進(jìn)給量范圍0.10.81mm/r故取經(jīng)校驗，校驗成功。鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：查切削用量簡明手冊表2.12，后刀面最大磨損限度為0.50.8mm,壽命T=60min。切削速度：根據(jù)切削用量簡明手冊，查得切削速度。所以，根據(jù)機(jī)床說明書，取。故實際切削速度

17、為：校驗扭矩功率：查切削用量簡明手冊表2-20 查表2-35，Z525鉆床。所以查表2-23 ,故滿足條件，校驗成立。計算工時： 2. 擴(kuò)孔21.8mm利用21.8mm專用鉆頭對20mm的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆，根據(jù)切削用量簡明手冊的規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取。 根據(jù)機(jī)床說明書，選取=0.81mm/r 則主軸轉(zhuǎn)速 n=87131r/min, 按機(jī)床說明書取 =97r/min實際切削速度為：切削工時：3 鉸孔22mm選用高速剛鉸刀，查切削用量簡明手冊表2.24，取進(jìn)給量切削速度按機(jī)床說明書選取 ，則實際切削速度為：切削工時： 拉花鍵25mm單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀單面

18、齒升為0.06mm,拉削速度=0.06m/s(3.6m/min)切削工時：選用外徑為25齒數(shù)為6長度為700mm的拉刀式中 單面余量 1.5mm(由22mm拉削到25mm)拉削表面長度，80mm 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù) 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)，取1.4 拉削速度(m/min)拉刀單面齒升 拉刀同時工作齒數(shù)，z=6拉刀齒距 經(jīng)計算，切削工時為 t = 0.15min 倒角 锪 的倒角，采用的特殊锪鉆。為縮短輔助時間，取倒角的主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時相同，切削工時：采用手動進(jìn)給方式 銑削28×40mm的平面（1） 粗銑28×40mm，保證尺寸：27.2mm工件材料：HT250鑄鐵=200

19、N/mm加工要求：銑28×40 mm平面達(dá)到，粗銑，精銑。機(jī)床：X63臥式銑床刀具：高速鋼圓柱銑刀 計算切削用量銑削深度 因為切削量較小，故可選擇,一次走刀即可完成所需長度。每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得 由于是對稱銑，選較小量f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.50.8mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=180min。切削速度：參考切削用量簡明手冊表3-11，查得v=19m/min采用高速鋼圓柱銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=6現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39取故實際切削速度為

20、： 當(dāng) =75r/min時，工作臺的進(jìn)給量應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。校驗機(jī)床功率： 查切削用量簡明手冊表3-19得，Pcc=1.1kw.而機(jī)床所能提供的功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。切削工時： 銑刀行程 其中 所以機(jī)加工工時為：（2）精銑28×40平面，保證尺寸27mm每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得 由于是精銑，選較小量f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=180min。切削速度：由于是精加工，銑削速度放大30%。故 采用高速鋼圓柱銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=6現(xiàn)采用

21、X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39）取故實際切削速度為： 當(dāng) =95r/min時，工作臺的進(jìn)給量應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。切削工時： 銑刀行程 其中 所以機(jī)加工工時為： 銑寬為 mm的槽工件材料：HT250鑄鐵=200N/mm加工要求：銑28×40mm平面達(dá)到，粗銑，精銑。機(jī)床：X63臥式銑床刀具：涂層硬質(zhì)合金錯齒三面刃銑刀 （1）粗銑每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得 選較小量f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.7，后刀面最大磨損為0.50.8mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=120min。切削速度

22、：參考切削用量簡明手冊表3-17，查得v=75m/min采用錯齒三面刃盤銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=16現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39） 取 = 300r/min故實際切削速度為： 當(dāng)=300r/min時，工作臺的進(jìn)給量應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。校驗機(jī)床功率： 查切削用量簡明手冊表3-19得，Pcc=1.1kw.而機(jī)床所能提供的功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。切削工時：銑刀行程 其中 所以機(jī)加工工時為：（2）精銑每齒進(jìn)給量 查切削用量簡明手冊表3-5，得 由于是精銑，選較小量f=0.2查后刀面最大磨損及壽命查切削用量簡明手冊表3.

23、7，后刀面最大磨損為0.30.5mm。查切削用量簡明手冊表3.8，壽命T=120min。切削速度：由于是精加工，銑削速度放大30%。故 采用高速鋼圓柱銑刀，=80mm，齒數(shù)Z=6現(xiàn)采用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書（見機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表4.2-39）取故實際切削速度為： 當(dāng) =95r/min時，工作臺的進(jìn)給量應(yīng)為： 查機(jī)床使用說明書，選用。切削工時： 銑刀行程 （mm） 其中 所以機(jī)加工工時為： 加工下面的槽 （1）粗銑選擇細(xì)齒盤銑刀，d=100 L=16 Z=20 ap=16 ae=23選擇X63型銑床，銑床功率為7.5 查切削用量簡明手冊表3-3得 ，此時取切削速度 ap=16

24、 ae=22經(jīng)計算，v=9.9m/min查表選： n=37.5r/min 實際切削速度：銑床實際進(jìn)給量 查機(jī)床使用說明書，（2）精銑：選高速鋼錯齒三面刃銑刀 d=80 D=27 L=8 Z=16選用X63臥式銑床 銑床功率為7.5Kw查切削用量簡明手冊表3-3得 ，此時取切削速度：其中 T=100min 經(jīng)計算，v=112/3 m/min =37.3m/min 查表4.2-39得則實際切削速度 銑床實際進(jìn)給量 查表4.2-20得最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其他數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工序卡片，見附表。6 夾具的設(shè)計機(jī)床夾具（簡稱夾具）是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備，它的

25、主要功能是實現(xiàn)對被加工工件的定位和夾緊。通過定位，使各被加工工件在夾具中占有一個正確的加工位置；通過夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過程得以順利進(jìn)行。專用夾具是針對某一種工件機(jī)械加工工藝過程中的某一工序而專門設(shè)計的。由于不需要考慮通用性，因此夾具的結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。按實際需要可采用各種省力機(jī)構(gòu)、動力裝置、防護(hù)裝置、分度裝置等。因此，專用夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造，它的設(shè)計與制造周期較長。當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品或工藝過程變更時，往往無法繼續(xù)使用，故此類夾具只適合在產(chǎn)品固定工藝過程穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中使用。夾具

26、的設(shè)計是工藝設(shè)計與機(jī)械制造中的一項重要內(nèi)容，它對機(jī)床性能的發(fā)揮與延伸、生產(chǎn)率的高低、生產(chǎn)成本的控制、工件的加工質(zhì)量都有很大的影響，在其設(shè)計時應(yīng)特別注意以下幾個問題；1. 所設(shè)計的專用夾具，應(yīng)當(dāng)既能保證工序的加工精度又能保證工序的生產(chǎn)節(jié)拍。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應(yīng)設(shè)法縮短加工的基本時間和輔助時間。2. 夾具的操作要方便、省力和安全。若有條件，盡可能采用氣動、液壓以及其它機(jī) 械化自動化的夾緊機(jī)構(gòu)，以減輕勞動強(qiáng)度。同時，為保證操作安全，必要時可設(shè)計和配備安全防護(hù)裝置。3. 能保證夾具一定的使用壽命和較低的制造成本。夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用氣動、液壓等高效

27、夾緊機(jī)構(gòu)；而小批量生產(chǎn)中、則宜采用較簡單的夾具結(jié)果。4. 適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具的制造周期，降低夾具成本。5. 應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便于夾具的制造和維修。6.1問題的提出本夾具主要用來銑寬度為mm的槽，保證兩側(cè)的粗糙度等級為1.6，底部的粗糙度等級為6.3。這一槽對40×47mm的端面有一定的位置與尺寸要求。加工本道工序時，40×47mm的端面已經(jīng)加工出來，這樣就保證了設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)的重合，保證了加工精度，避免了加工誤差。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。6.

28、2定位基準(zhǔn)的選擇由零件可知，寬為的槽對40×47mm的端面有尺寸要求，故其設(shè)計基準(zhǔn)為40×47mm的端面。為了使定位誤差為零，應(yīng)該選擇自動定心夾具。但這種自動定心夾具在結(jié)構(gòu)上過于復(fù)雜，因此，這里只選用以40×47mm的端面為主要定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率，現(xiàn)決定用硬質(zhì)合金鋼錯齒三面刃銑刀（d=80,D=27,L=8,Z=16），對工件采用氣動夾緊6.3切削力及夾緊力的計算由機(jī)械簡明手冊，表3-28查得銑削切削力為：取CF=30 xF=1.0 Yf=0.65 Uf=0.83 wF=0 qf=0.83 d0=80 Z=6 aP=1240取8 ae=3、5、8取8 fz

29、=0.2基本安全系數(shù)k1=1.5加工性質(zhì)系數(shù)k2=1.1刀具鈍化系數(shù)k3=1.1斷續(xù)切削系數(shù)k4=1.1 KFC=1.5X1.1X1.1X1.1=1.9965取2149.64N實際加緊力為WK= FC/U1U2=400/0.0625=2394.24 (N)其中U1=U2=0.25 計算時選擇M16x1.5的細(xì)牙螺紋，所產(chǎn)生的夾緊力為由F0=2M/D2tan(a+6,55)+0.66(D3- d3)/ (D2- d2)解得： F0=1O405 (N)其中： M=19000 N·M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mmF0大于所需力明顯滿足要求。在本次設(shè)計中選用

30、的螺紋為M20。6.4定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。6.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。夾緊應(yīng)滿足以下要求：加緊時不許破壞工件在定位時應(yīng)獲得的正確位置；夾緊可靠，能自鎖；夾緊變形小，不影響加工精度；操作迅速、方便省力。在考慮夾緊方案時，應(yīng)首先確定夾緊力的方向、作用點和大小，然后再選