上刀架的文檔

上刀架4-1零件的分析1.1零件的作用題目所給零件是CA6140車床的上刀架，它位于車床床身的上半部，與夾持刀具的分刀架相連，通過一系列的構(gòu)件相互作用實(shí)現(xiàn)刀具的快速更換。零件上部有凸圓，用以安裝方刀架并將其固定。下部有導(dǎo)軌，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向與承載的作用。一側(cè)端面Φ32孔用以安裝絲杠，以實(shí)現(xiàn)刀架的精確運(yùn)動(dòng)。1.2零件的工藝分析上刀架屬于車床床身上比較精密的部件，所以有一系列的形狀與位置要求，現(xiàn)分析如下：上表面A對下表面的平行度公差為0.1㎜Φ48H7對上表面A的垂直度公差為0.1㎜上表面A的平面度公差為0.05㎜Φ32軸心線對燕尾槽及下表面B的平行度公差為0.03㎜燕尾槽側(cè)面直線度公差為0.05㎜絲杠孔軸線對C面的垂直度公差為0.05㎜D，E兩側(cè)面對下面的不垂直度公差為0.8㎜Φ22對Φ48的同軸度誤差為0.05㎜2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛胚的制造形式零件材料為HT200，考慮到車床在使用過程中零件的沖擊載荷比較穩(wěn)定，選用鑄件即可滿足使用要求，且零件為CA6140車床標(biāo)準(zhǔn)件，符合大批生產(chǎn)要求。2.2基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，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(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的，但對于板類零件上下表面均為重要表面，依據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則中便于裝夾的原則，即粗基準(zhǔn)盡可能平整光潔，選擇表面B為粗基準(zhǔn)，主要考慮的是不加工表面與加工表面間的位置要求。P57小圖工作以p面限制兩個(gè)自由度，Q面與R面和S面各限制一個(gè)自由度，通過自動(dòng)定心夾緊裝置在中心線T上限制一個(gè)自由度實(shí)線完全定位。2.2.2精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后要專門計(jì)算，此處不重復(fù)。2.3制定工藝路線工序Ⅳ：粗精銑D、E兩端面保證余量尺寸，以A面φ48H7為基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)定位，選用機(jī)床X5032立式升降臺(tái)銑床專用夾具。工序Ⅴ:粗精銑C、F兩端面，以A面φ48H7圓柱圓及D、E兩端面實(shí)線定位，選用機(jī)床立式升降臺(tái)銑床專用夾具。工序Ⅵ：鉆A面上4—φ22H7孔和絲杠細(xì)杯孔2—φ6H8，以外圓柱面上平面A及側(cè)面正定位，選用機(jī)床25140A方柱立式鉆床及專用夾具。工序Ⅶ：鉆B面上限位螺紋孔底孔及φ30孔，以外圓柱面上平面A及側(cè)面正定位，選用機(jī)床25140A方柱立式銑床專用夾具。工序Ⅷ：攻螺紋M8，選用S4010攻絲機(jī)，專用夾具工序Ⅸ：鉆C、F兩端面孔，以表面B側(cè)面D、E及端面，C、F定位，選用機(jī)床Z5140方柱式立式鉆床專用夾具工序Ⅹ：攻2—M8螺紋，選用S4010攻絲機(jī)，專用夾具工序Ⅺ：鉆、擴(kuò)、鉸φ32H7孔，以表面A，側(cè)面E及圓柱面定位，選用機(jī)床25140A方柱式立式鉆床，專用夾具。工序Ⅻ：銑B面燕尾槽，以兩側(cè)面D、E及A面定位。選用機(jī)床X5023立式升降臺(tái)銑床，專用夾具。工序XIII：磨工件B面，以兩側(cè)面D、E及A面定位，選用機(jī)床M7232H里軸距平面磨，專用夾具。工序XIV:磨燕尾槽側(cè)面，以兩側(cè)面D、E及A面定位，選用機(jī)床M7232H里軸距平面磨，專用夾具。工序XV：去毛刺，檢查。2.5機(jī)械加工余量，工序尺寸的確定CA6140車床上刀架材料為HT200，硬度170——220HBS，毛胚重量約為8kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄造毛胚。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸，及毛胚尺寸如下：1：車φ48H7外圓，端面，A面。2:φ48H7外圓要求與方刀架配合，是重要的加工表面，表面粗糙度要求Rz3.2，要求精加工，參照《切削加工簡明實(shí)用手冊》，表“軸的機(jī)械加工余量”得：毛胚：φ52mm粗車：φ49mm2z=3mm精車:φ48mm2z=1mm(1)上刀架A面上刀架A面是與方刀架底座配合的平面，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中由于換刀要與方刀架摩擦，因此要求精度也較高,表面粗糙度壓迫球Ra3.2，要求精加工參照《切削加工簡明實(shí)用手冊》表確定加工余量，工序尺寸及毛胚尺寸。毛胚：50mm粗車：47.9mmz=2.1mm精車;46.5mmz=1.4mm(2)φ48H7端面表面粗糙度要求Rz=6.3,參照《切削加工簡明實(shí)用手冊》.毛胚：35mm粗車：32.6mmz=2.4mm精車：32mmz=0.6mm（3）φ48H7圓柱體中心孔φ22mm加工要求為基孔制7級公差，參照《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》得：鉆孔：φ20.0mm擴(kuò)孔：φ21.8mm2z=1.8mm粗鉸：φ21.94mm2z=0.14mm精鉸：22.00mm2z=0.06mm（4）粗精銑底面BB面為重要加工表面，粗糙度要求Rz=1.6，需要磨削，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》確定加工余量、工序尺寸。粗銑;44.7mmz=1.8mm半精銑;43.2mmz=1.5mm精銑;43mmz=0.2mm(5)粗精銑D、E兩側(cè)面D、E兩側(cè)面粗糙度要求為Rz=3.2，且D、E兩距離為125mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》確定加工余量，毛胚尺寸。粗銑：2z=3mm半精銑：2z=2.4mm精磨：2z=0.6mm（6）粗精銑C、F兩端面C端面粗糙度要求RZ=3.2，F(xiàn)面粗糙度要求為Rz=6.3，簡化工序內(nèi)容，C、F兩端面要求尺寸為340mm，查《機(jī)械切削工藝參數(shù)速查手冊》確定加工余量，工序尺寸。粗銑：2z=3mm半精銑：2z=2.4mm精銑：2z=0.6mm毛胚基本尺寸為346mm（7）4—φ22H7孔鉆孔：φ18mm擴(kuò)孔：φ21.8mm2z=3.8mm粗鉸：φ21.94mm2z=0.14mm精鉸：φ22mm2z=0.06mm（8）2—φ6H8油杯孔鉆孔：φ4mm擴(kuò)孔：φ5.8mm2z=1.8mm鉸孔：φ6mm2z=0.2mm(9)B面上限位螺絲孔鉆孔φ7.2mm攻螺紋M8（10）B面上φ30孔由于φ30為自由公差，可直接用φ30锪孔鉆削，深度10mm（11）C面上φ32H7孔鉆孔：φ18mm擴(kuò)孔：φ30mm2z=12mm粗鉸：φ31.93mm2z=0.23mm精鉸：φ32mm2z=0.07mm（12）銑燕尾槽燕尾槽要求與刀架底座配合，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和承載，其制造精度能直接影響機(jī)床的加工精度，其側(cè)面要求是進(jìn)行磨削的，粗糙度要求為Rz=1.6粗銑：z=3.0mm半精銑：z=3.0mm精磨：z=0.2mm（13）加工余量計(jì)算現(xiàn)以D，E兩側(cè)面的加工為例，加工余量計(jì)算長度為125mm毛胚的鑄造精度為CT9級，查《公差與配合實(shí)用手冊》可知：（1）毛胚鑄造公差為2.5mm，取對稱分布為1.25mm（2）粗銑時(shí)厚度偏差為-0.43—-0.63，取-0.5mm（3）精銑厚度偏差為-0.25mm（4）精銑時(shí)厚度偏差為-0.12mm由于本零件是大批生產(chǎn)，采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大，最小加工余量是，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。DE兩側(cè)面尺寸加工余量和工序余量及公差分布如下圖毛胚名義尺寸：125+2×3=131毛胚最大尺寸：131+1.25×2=133.5毛胚最小尺寸：131-1.25×2=128.5粗銑后最大尺寸：130.5+0.5=131粗銑后最小尺寸：128-0.5=127.5半精銑后最大尺寸：125+0.2=125.2半精銑后最小尺寸:125-0.2=125.2精銑后尺寸與零件圖尺寸相符合即125mm將上述計(jì)算與工序尺寸及公差整理成表加工余量計(jì)算表 工序余量鑄造毛胚粗銑側(cè)面半精銑側(cè)面精銑側(cè)面加工前尺寸最大133.5131125.2最小128.5125124.75加工后尺寸最大133.5131125.2125最小128.5125124.75124.47加工余量1.51.20.30.1加工公差±1.25-0.52-0.252-0.122(5)確定切削用量及基本工時(shí)工序1：粗精車φ48H7外圓，端面和上端面A1：加工條件加工材料：HT200鑄鐵，a=200N/mm加工要求：粗精車φ48H7外圓，車上端面A，車φ48H7端面，Ra=3.2機(jī)床：CA6161臥式車床刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16×25mm2,Kr=900,Ro=150,ａo=120,r=0mm.(2)計(jì)算切削用量粗車φ48H7外圓柱面（1）確定背吃刀量ap，單邊余量2mm，留0.5mm作為精車余量，取粗車背吃刀量ap=1.5mm。（2）確定進(jìn)給量：查《切削加工簡明實(shí)用手冊》可得f=0.5—0.7mm/r，根據(jù)機(jī)床特性初步選定f=0.6mm/r。（3）選擇切削速度Vc，查表可得Vc=1.333~1.83m/s，取Vc=1.6m/s。（4）確定主軸轉(zhuǎn)速n，由公式n=1000Vc/πd=1000×1.6/（π×52）=9.8（r/s）=588r/min，按機(jī)床說明書，與r=588r/min，相近轉(zhuǎn)速600r/min，取nw=600r/min。則實(shí)際切削速度為v=98m/min。（5）計(jì)算切削工時(shí)Tm=l/nwf=0.092（min）（6）精車φ48H7外圓柱面（1）背吃刀量取ap=0.5mm（2）確定進(jìn)給量與粗加工工時(shí)相同f=0.6m/r.（3）切削速度v=98m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=600r/min（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.092min（1）粗車端面A（1）背吃刀量取ap=2.1mm（2）確定進(jìn)給量與粗加工工時(shí)相同f=1.0m/r.（3）切削速度v=96m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=600r/min實(shí)際切削速度v=98m/min（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.1171min（2）精車端面A時(shí)1）背吃刀量取ap=0.6mm（2）確定進(jìn)給量與粗加工工時(shí)相同f=1.0m/r.（3）切削速度v=96m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=600r/min實(shí)際切削速度v=98m/min（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.1171min（3）粗車φ48H7圓柱端面（1）背吃刀量取ap=2.4mm（2）確定進(jìn)給量與粗加工工時(shí)相同f=0.6m/r.（3）切削速度v=96m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=600r/min實(shí)際切削速度v=98m/min（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.067min（4）精車φ48H7圓柱端面（1）背吃刀量取ap=0.6mm（2）確定進(jìn)給量與粗加工工時(shí)相同f=0.6m/r.（3）切削速度v=96m/min（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=600r/min實(shí)際切削速度v=98m/min（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.067min（5）檢驗(yàn)機(jī)床功率因毛胚鑄造等級為CT9級，加工余量較小，產(chǎn)生的切削力不大，因此不需要進(jìn)行機(jī)床功率校核。工序Ⅱ鉆鉸φ48H7圓柱上孔φ22H7.1、鉆孔φ20mm已知工件材料HT200，鑄件，鉆孔直徑d0=20mm.機(jī)床采用CA6161臥式車床（2）選擇切削用量（1）背吃刀量取ap=10mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.75m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=238r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.324min2.擴(kuò)孔φ21.8mm采用高速鋼麻花鉆，直徑d0=21.8mm，背吃刀量ap=0.9mmf=1.1mm/rnw=272r/min切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=0.221min（3）粗鉸φ21.94mm采用高速剛機(jī)絞刀直徑d0=21.14mm，背吃刀量ap=0.07mmf=2mm/rnw=272r/min切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=0.121min4.精鉸φ220+0.013d0=22mm，背吃刀量ap=0.03mmf=2mm/rnw=272r/min切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=0.121min工序Ⅲ：粗精銑B面，保證余量尺寸。1.粗銑B面查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.25mm/s切削速度參考有關(guān)手冊確定v=0.35m/s采用高速鋼A型面銑刀取dw=50mm，齒數(shù)z=8。ns=1000Vc/πd=21.2（m/min）采用X5032立式升降臺(tái)銑床根據(jù)機(jī)床使用說明書取n=135r/min實(shí)際切削數(shù)度v=21.2m/min。切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=2.67min2.精銑B面，由于銑刀要完全切出平面B，所以切削工時(shí)變?yōu)閠=3.04min工序Ⅳ：粗精銑D、E兩端面，保證余量尺寸。1.粗銑D、E兩側(cè)面，ap=1.5mm，查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.15mm/s切削速度參考有關(guān)手冊確定v=0.35m/s采用莫氏錐柄銑刀取dw=40mm，齒數(shù)z=3。ns=1000Vc/πd=167.2（m/min）采用X5032立式升降臺(tái)銑床根據(jù)機(jī)床使用說明書取n=175r/min實(shí)際切削數(shù)度v=22m/min。切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=9.14min2.半精銑精銑D、E兩側(cè)面時(shí)，切削用量、切削工時(shí)與粗銑時(shí)相同，半精銑時(shí)ap=1.2mm精銑ap=0.3mm。工序V:粗精銑C、F兩端面。C、F兩端面的加工要求與D、E相同，因此相應(yīng)切削用量也是相同的，切削工時(shí)為t=l+l1+l2/nwf=3.68min工序Ⅵ：鉆A面上4—φ22H7和絲杠油杯孔2—φ6H81.鉆孔φ18mm采用高速鋼麻花鉆，直徑d=18mm，機(jī)床采用Z5140A方柱式立式鉆床。背吃刀量ap=9mm進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.75/s切削速度參考有關(guān)手冊確定v=0.25/sns=1000Vc/πd=265.4（r/min）根據(jù)機(jī)床使用說明書取n=272r/min實(shí)際切削數(shù)度v=0.26m/s。切削工時(shí)t=l+l1+l2/nwf=0.55min2.擴(kuò)孔φ21.8mm采用高速鋼擴(kuò)孔鉆直徑d=21.8mm。（1）背吃刀量取ap=1.9mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=1.1m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=272/min實(shí)際切削速度v=0.26m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.348min3、粗鉸φ21.94mm采用高速鋼絞刀d=21.94mm（1）背吃刀量取ap=0.07mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=2m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=272r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.191min4.精鉸φ220+0.013（1）背吃刀量取ap=0.03mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=2m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=272r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.191min5.鉆油杯孔表面孔φ4采用高速鋼麻花鉆直徑d=4mm，機(jī)床采用Z5140A方柱式立式鉆床。（1）背吃刀量取ap=2mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.2m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=1194r/min實(shí)際切削速度v=0.251m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.25min6.擴(kuò)孔φ5.8mm，深7mm。（1）背吃刀量取ap=0.9mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.2m/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=1200r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.142min7.鉸孔φ60+0.022mm采用高速鋼絞刀，其中：（1）背吃刀量取ap=0.1mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.7mm/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=1200r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.033min工序Ⅶ：鉆B面上限位螺絲孔底孔及擴(kuò)孔φ30mm孔1、鉆M8底孔φ7.2mm。采用采用高速鋼麻花鉆，其中：（1）背吃刀量取ap=3.6mm（2）確定進(jìn)給量查《切削加工簡明實(shí)用手冊》f=0.4mm/r.（3）切削速度v=0.25m/s（4）主軸轉(zhuǎn)速nw=1200r/min實(shí)際切削速度v=0.28m/s（5）切削工時(shí)t=l/nwf=0.033min3夾具設(shè)計(jì)夾具是組合機(jī)床的重要組成部分，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等作用。3.1定位原理及其實(shí)現(xiàn)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位原理,即以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動(dòng)；x向的移動(dòng)；y向的轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度。短定位銷約束了z向的移動(dòng)；y向的移動(dòng)2個(gè)自由度。長定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)自由度。這樣工件的6個(gè)自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。如圖所示:上刀架回轉(zhuǎn)式鉆模上刀架車夾具3.2誤差分析一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時(shí)，由于工序基準(zhǔn)的變動(dòng)對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。3.2.1影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差ΔP、對刀誤差ΔT、夾具在機(jī)床上的安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔE，在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差ΔG。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差∑Δ。a.定位誤差ΔD=1\*GB3①第一類誤差第一類誤差是指工件在夾具上定位時(shí)所產(chǎn)生的那部分定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差是由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。在本設(shè)計(jì)中，由于定位誤差和工序基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。=2\*GB3②第二類誤差第二類誤差是定位元件對夾具三基準(zhǔn)面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。當(dāng)支承面即工件底面對夾具的安裝基準(zhǔn)（底面）有平行度誤差及支承面對夾具的對刀基準(zhǔn)（鉆套軸線）有位置誤差，被加工孔的定位誤差為移動(dòng)誤差：（3-1）轉(zhuǎn)動(dòng)誤差：（3-2）故定位誤差為（3-3）按標(biāo)注的測量尺寸：將上述數(shù)值代入定位誤差計(jì)算公式，則得：b.對刀誤差ΔT因?yàn)榈毒呦鄬τ趯Φ痘驅(qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時(shí)導(dǎo)向誤差計(jì)算公式為：（3-4）即得導(dǎo)向誤差mmc.夾具在機(jī)床上的安裝誤差ΔA因?yàn)閵A具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。一般?。害に瓵=0.02mmΔ垂A=0mmd.夾具誤差ΔE因夾具上定位元件，對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時(shí)的調(diào)整和修配精度。一般取ΔE=0.04mme.加工方法誤差ΔG因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項(xiàng)誤差影響因素很多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的。計(jì)算時(shí)可設(shè)ΔG=?！ぜ恢霉钊?.20ΔG=（3-5）3.2.2保證加工精度工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差∑Δ為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是：（3-6）即工件總加工誤差∑Δ應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需留出一定精度儲(chǔ)備量，因此將上式改為： ≤－→=－（3-7）當(dāng)≥0時(shí)夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=－=0.20-0.176=0.024≥0所以夾具完全可以滿足加工要求。3.3夾緊方式夾緊裝置中產(chǎn)生源動(dòng)力的部分叫做力源裝置，常用的力源裝置有氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等夾緊裝置中直接與工件的被夾壓面接觸并完成壓夾作用的元件稱為夾緊元件，本設(shè)計(jì)采用了液壓夾緊，解決了手動(dòng)夾緊是夾緊力不一致，誤差大，精度低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，一般工作壓力可達(dá)pa,比氣壓大10多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。3.4夾緊力的數(shù)值計(jì)算選擇夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)注意：a)夾緊力應(yīng)朝向主要限位面；b)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)；c)夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位；d)夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面；夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。夾緊力作用點(diǎn)和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時(shí)考慮，因此這兩個(gè)參數(shù)在制定機(jī)床工藝方案時(shí)已確定，這里僅作重點(diǎn)敘述的是確定夾緊力的大小的問題。3.4.1確定夾緊力時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù)a.摩擦系數(shù)?在許多情況下，并不是由夾具的定位支承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在確定夾緊力時(shí)，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式：?1——工件和支承件之間的摩擦系數(shù)；?2——工件和壓板之間的摩擦系數(shù)；查表得?1=0.2，?2=0.7b.安全系數(shù)在加工過程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此，為了夾緊可靠，必須將計(jì)算所得的切削力乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力。(3-8)式中，——基本安全系數(shù)——加工狀態(tài)系數(shù)——刀具鈍化系數(shù)——切削特點(diǎn)系數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]選取=1.2 =1.2=1.2=1 3.4.2確定夾緊力夾緊力大小的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。為了簡化計(jì)算起見，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，可只找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需要的夾緊力數(shù)值。由靜力平衡原理得出所需要的夾緊力為：(3-9)本機(jī)床設(shè)計(jì)的夾緊力為。3.5夾緊點(diǎn)的數(shù)目及位置3.5.1夾緊點(diǎn)的數(shù)目在確定夾緊力作用點(diǎn)的數(shù)目時(shí)，應(yīng)遵從的原則是：對剛性較差的工件，夾緊力的數(shù)目應(yīng)增多，力求避免單點(diǎn)集中夾緊，以圖減小工件的夾緊變形；但夾緊點(diǎn)愈多，夾緊機(jī)構(gòu)愈復(fù)雜，夾緊的可靠性愈差。所以采用多點(diǎn)夾緊時(shí)，應(yīng)力求夾緊點(diǎn)的數(shù)目為最小。考慮到ZH1105W機(jī)體是鑄鐵件，使夾緊力分散，應(yīng)采用多點(diǎn)夾緊。所以本設(shè)計(jì)采用壓塊進(jìn)行壓緊，三個(gè)壓塊可將壓緊力分為三個(gè).由于本次設(shè)計(jì)所選擇的液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件,GB/T2348-1993,T5033型液壓缸,它所能提供的最大力為6,所以總夾緊力為18。18>,故所選擇的液壓缸完全滿足要求。3.5.2夾緊點(diǎn)的位置夾緊力的作用點(diǎn)的位置應(yīng)能保證工件的定位穩(wěn)定，而不會(huì)引起工件在夾緊過程中產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)處在夾具定位支承所在的位置上。由于工件的結(jié)構(gòu)和形狀較為復(fù)雜，故工件的剛度在不同的部位和不同方向上是不相同的。由ZH1105W的結(jié)構(gòu)圖可分析出：工件的左側(cè)面的剛性最好。因此，夾緊力著力點(diǎn)應(yīng)均勻布置在左側(cè)面的方向上，如圖所示：圖3-2夾緊原理圖3.6夾具的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.6.1鉆模類型選擇（夾具體設(shè)計(jì)）鉆床夾具簡稱鉆模。根據(jù)待加工面的位置情況，需要在左右后三個(gè)面上進(jìn)行鉆孔，估計(jì)夾具與工件的總重量大于100N，鉆孔的直徑大，而且鉆削扭矩大不能采用手扶住加工的方法，所以采用固定式鉆模。固定式鉆模夾具體設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工件的裝卸、排屑等操作方便.夾具體是用來將夾具的各個(gè)部分聯(lián)結(jié)成整體的元件，它是夾具上最大的和最復(fù)雜的元件。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導(dǎo)件以及其它各種裝置和元件。此外，在夾具體上還應(yīng)有夾具在機(jī)床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機(jī)床上獲得所需的相互位置，夾具體也是承受負(fù)荷最大的元件，承受著工作時(shí)的切削力、夾緊力和慣性力。對夾具體的一般要求：足夠的剛度和強(qiáng)度；較輕的重量；安裝要穩(wěn)定；保證裝卸工件方便；工藝性要好；便于清除切屑和贓物；切屑和贓物是否容易清理，不僅影響生產(chǎn)效率，同時(shí)也影響夾具使用的可靠性。3.6.2鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鉆套也稱鉆模套，是確定刀具位置及引導(dǎo)刀具的元件。它在鉆模中的作用是保證工件上加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具并防止加工是偏移，提高刀具剛性，防止加工時(shí)振動(dòng)。鉆套按結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套。由于固定鉆套加工孔時(shí)的位置精度較高，所以本設(shè)計(jì)采用快換鉆套。固定鉆套的尺寸可查表：鉆Φ9的孔時(shí)，所選的鉆套的尺寸為：D=15mm,D1=22mm,D2=26mm配合尺寸為：Φ15H7/h6,Φ22H7/h6鉆Φ5的孔時(shí)，所選的鉆套的尺寸為：D=10mm,D1=15mm,D2=18mm配合尺寸為：Φ10H7/h6,Φ15H7/h63.6.3鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝固定鉆套的零件稱為鉆模板，它是保證鉆模精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上的聯(lián)接方式可分為固定式鉆模板和活動(dòng)式鉆模板兩種。固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定聯(lián)接于夾具體上，保證了鉆套底孔的位置精度要求?；顒?dòng)式鉆模板不如固定式鉆模板精度高。所以選用固定式鉆模板。由于固定式鉆模板的尺寸較大，應(yīng)選用鑄件材料，時(shí)效處理，以保證其穩(wěn)定性。4零部件的設(shè)計(jì)繪制4.1繪制尺寸聯(lián)系圖繪制的機(jī)床總圖要包含的內(nèi)容：表明機(jī)床的配置形式和布局；完整的反映各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪廓尺寸，運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)極限位置及各滑臺(tái)工作循環(huán)的工作行程和前后行程變量尺寸；標(biāo)注主要部件規(guī)格代號和電動(dòng)機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組號，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件。根據(jù)計(jì)算的動(dòng)力部件、機(jī)床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸箱的輪廓尺寸繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖，見附圖3。4.2繪制加工零件工序圖被加工零件工序圖是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，是確定所設(shè)計(jì)的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料等情況的圖樣。根據(jù)設(shè)計(jì)課題要求繪制CA6140上刀架的加工工序圖。。4.3繪制加工示意圖加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程以及工件、夾具和刀具等