畢業(yè)論文-速變箱體工藝及車削φ45孔夾具設(shè)計

PAGEII--JIUJIANG畢業(yè)設(shè)計題目變速箱體工藝及車削Φ45孔夾具設(shè)計英文題目Theautomobilegearboxbodymachine-finishingcraftanddrillsΦ45holejigdesignsandanalyzesthejigbodystress院系機(jī)械與材料工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計制造及自動化

摘要機(jī)械工業(yè)有著廣闊的領(lǐng)域，特別是近年來機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域正向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展。隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門都想著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。機(jī)械制造中，需要的加工順序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具，可以提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造的一項(xiàng)重要工藝裝備。機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對刀具與機(jī)床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。本設(shè)計說明書的設(shè)計題目是：汽車變速箱體機(jī)械加工工藝及鉆?45孔夾具設(shè)計并分析夾具體受力。本說明書分為以下幾部分：第一部分：零件的分析，第二部分：零件的工藝規(guī)程設(shè)計，第三部分：機(jī)械加工余量及工序尺寸，第四部分：夾具設(shè)計，繪制工程圖，第五部分：夾具體受力分析。其中詳盡列出了各個加工工序，在每個加工工序中，又詳細(xì)的列出了每個切削工時，都進(jìn)行了精密的計算，對每個加工工序所需的機(jī)床進(jìn)行合理的選擇，且編寫了《機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片》單獨(dú)裝訂成冊?！娟P(guān)鍵詞】機(jī)械工業(yè)；夾具；加工工藝AbstractThemechanicalindustryhasthebroaddomain，Speciallyinrecentyearsthemechanicalindustrydomaintothehighaccuracy,highgrade,thehighefficiency,thelowcostdirectionisdeveloping.Alongwithmechanicalindustrydevelopment,Othervariousindustrysectorallwasthinkingthehighdepthmakesgreatstridesforward,Themechanicalindustrydevelopmentisdaybydayimportant.Inmachinemanufacture,Needsprocessingorder,assemblyworkingprocedureandexaminationworkingprocedureandsoon,Isusingthemassivejigs,Mayproposethelaborefficiency,Increasestheprocessingprecision，Mayexpandtheenginebedthecraftscope,Improvementoperationworkcondition.Therefore,Thejigisamachinemanufactureimportantcraftequipment.Theenginebedjigisinthejigonekind,Fixesittotheenginebedon,Maycausebythejobmaintainstothecuttingtoolandtheenginebedthecorrectrelativeposition,Andovercomesthecuttingforcetheinfluence.Causestheprocessingtocarryonsmoothly.Theenginebedjigdividesintothegeneraljigandtheunitclamptwokinds.Thisdesigninstructionbookletdesigntopicis：Theautomobilegearboxbodymachine-finishingcraftanddrills?45holejigdesignsandanalyzesthejigbodystress.Thisinstructionbookletdividesintofollowingseveralparts:Firstpart:Componentsanalysis,Secondpart:Componentstechnologicalprocessdesign,Thirdpart:Machiningallowanceandworkingproceduresize,Fourthpart:Jigdesign,Planengineeringplat,Fifthpart:Jigbodystressanalysis.Thetreeseedexhaustiverowhaslistedeachprocessingworkingprocedure,Ineachprocessingworkingprocedure,Alsodetailedhaslistedeachcuttingman-hour,Allhascarriedontheprecisecomputation,Theenginebedneedswhichtoeachprocessingworkingprocedurecarriesonthereasonablechoice,Alsocompiled"Machine-finishingTechnologicalprocessCard"alonetobindthebook.【Keywords】Mechanicalindustry；Jig；ProcessingcraftPAGEIII目錄前言…………………….第1章零件的設(shè)計 11.1零件的作用 11.2零件的工藝分析 11.2.1平面加工 11.2.2孔的加工 1第2章工藝規(guī)程的設(shè)計 32.1確定毛坯制造形式 32.1.1零件材料的選擇 32.1.2確定生產(chǎn)類型的依據(jù) 32.2基面的選擇 32.2.1粗基準(zhǔn)選擇原則 32.2.2精基準(zhǔn)的選擇原則 42.3零件各加工表面順序安排 42.3.1主要表面與次要表面的加工順序安排原則 42.3.2熱處理工序的安排 42.3.3輔助工序的安排 42.3.4檢驗(yàn)工序的安排 42.4工藝路線的擬定 52.4.1工藝方案一： 52.4.2工藝路線二： 52.4.3工藝方案的比較和分析： 6第3章機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸的確定 83.1毛坯余量與工序余量的確定 83.1.1平面加工 83.1.2孔加工 93.2切削用量的選擇 103.2.1粗加工切削用量的選擇原則 103.2.2精加工時切削用量的選擇原則 103.2.3工時定額的確定（單件時間定額） 113.2.4用查表法確定余用計算方法相結(jié)合而得到的切削用量，并計算切削力，作為以后核算夾具之用 11第4章夾具設(shè)計 154.1設(shè)計要求 154.2方案設(shè)計 154.2.1設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則 154.2.2本工序的特點(diǎn) 154.3定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計及誤差分析 154.3.1確定定位元件，計算定位誤差 154.3.2定位銷的選擇 184.3.3定位誤差的分析與計算 184.4夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計及夾緊力的計算 194.5加緊元件的強(qiáng)度校核 22總結(jié) 23參考文獻(xiàn) 24辭謝 25前言機(jī)床夾具是機(jī)械制造過程中最常用的一種工藝裝備。在機(jī)械制造過程中，它裝在機(jī)床上，使工件相對刀具與機(jī)床保待正確的位置，并能承受切削力。機(jī)床夾具的主要作用是保證加工精度、提高勞動生產(chǎn)率、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍和保證生產(chǎn)安全，因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有很重要的地位。隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。篇畢業(yè)設(shè)計（論文）題目是《變速箱體工藝及車削?45孔夾具設(shè)計》。機(jī)械制造中，需要的加工順序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具，可以提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。一個國家數(shù)控機(jī)床的擁有量（相對值），標(biāo)志著這個國家機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化程度。數(shù)控銑床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范圍廣在數(shù)控機(jī)床中占有重大的比例，因此研究數(shù)控機(jī)床夾具的設(shè)計具有重大意義。-PAGE10--零件的設(shè)計零件的作用給定的題目是汽車的變速箱體，其主要作用是在箱蓋的三個?20H7孔中安裝撥叉軸，以便于變速箱體中的齒輪配合變速，使汽車獲得前進(jìn)后退的各級速度。另一垂直合面的?35H8的孔用來安裝操縱桿，控制撥叉的滑動，此外還有連接箱體和箱蓋的十個?10的孔，以及兩個定位工藝銷孔。零件的工藝分析由零件圖可知，此變速箱的加工可以分為兩部分。平面加工其中包括余箱體的結(jié)合面，安裝操縱桿的?28H8的孔的端面，以及鎖定箱蓋的加工表面，還有安裝撥叉軸的孔的小平面，總的來說，零件所需加工的平面不多，位置精度要求不太高?？椎募庸ぴ摿慵目准庸ぽ^多，而且要求較高，其中大部分是以接合面為基礎(chǔ)，采用一面兩孔定位方式，這些孔包括垂直于接合面的兩個?12H8工藝定位銷孔，十個?10H8的通孔，一個?35H7的操縱桿孔，兩個側(cè)面孔M14、M16,以及四個撥叉軸孔，以及?45H7孔一個。由以上分析可知，對這兩部分的加工而言，我們可以先進(jìn)行平面加工，然后進(jìn)行孔的加工，加工孔時使用一面兩孔的定位方式，采用專用夾具，并且保證他們的尺寸精度要求。零件如圖1-1所示：圖1-1零件側(cè)視圖工藝規(guī)程的設(shè)計確定毛坯制造形式零件材料的選擇考慮到變速箱蓋在工作過程中并不承受較大的交變及沖擊性載荷，選用灰口鑄鐵鑄造毛坯件。確定生產(chǎn)類型的依據(jù)Np=N*n*(1+2%+b%)……生產(chǎn)綱領(lǐng)其中：Np…………零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）N……………產(chǎn)品的年生產(chǎn)量（臺/年）A%…………備用品率B%…………廢品率N……………每臺機(jī)械生產(chǎn)中該零件的數(shù)量所以Np=2000*1*(1+4%+1%)=2010（件/年）由于零件結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜，毛坯質(zhì)量小于100公斤，年產(chǎn)量在500到5000基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要的工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，不但使加工工藝過程中問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常運(yùn)行。粗基準(zhǔn)選擇原則(1)如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，如在工件上有很多不加工表面。則應(yīng)有與其中的加工表面的位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。(2)如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選擇該表面作粗基準(zhǔn)。(3)選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。(4)粗基準(zhǔn)只能用一次，以免產(chǎn)生較大的的位置誤差。根據(jù)以上原則，本零件選取高為12mm的臺作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則(1)用公用基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，以消除不重合誤差，即“基準(zhǔn)重合原則。(2)盡可能使各個工序的定位都采用同一基準(zhǔn)，即“基準(zhǔn)統(tǒng)一”。(3)當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量小而無效均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即“自為基準(zhǔn)”原則。(4)為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，遵循“互為基準(zhǔn)”原則。(5)精基準(zhǔn)的選擇，尤其是主要定位面，應(yīng)有足夠大的面積和精度，以保證定為基準(zhǔn)可靠。同時還應(yīng)使夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。即“便于裝夾”原則。零件各加工表面順序安排制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為稱其生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，出此外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本下降。主要表面與次要表面的加工順序安排原則(1)基準(zhǔn)先行。(2)主要表面的粗精加工要分開，以消除切削力帶來的變形。(3)次要表面的加工，經(jīng)可能在同一次裝夾中加工，以減少裝夾次數(shù)，節(jié)省輔助時間，提高個表面的相對位置精度。熱處理工序的安排退火安排在機(jī)械加工之前。輔助工序的安排(1)劃線工序安排在機(jī)械加工之前(2)清洗工序緊接在光整加工之后(3)油漆工序安排在機(jī)械加工之前，熱處理之后檢驗(yàn)工序的安排(1)粗加工全部結(jié)束后，精加工之前。(2)零件從一車間到另一個車之前。(3)重要工序之前后。(4)零件全部加工結(jié)束之后。工藝路線的擬定此零件為成批生產(chǎn)，可采用專用夾具使工序集中，以提高生產(chǎn)效率，由于變速該需要加工的平面較少，且要求不高，而孔的加工比較復(fù)雜，所以在制定工藝路線是，先考慮加工平面，然后再采用專用夾具進(jìn)行孔加工。下面列出兩個工藝路線方案，進(jìn)行分析、比較。工藝方案一：銑上平面銑下平面鉆?12定位銷孔，插入插銷，加工另一定位銷孔，插入插銷。劃線粗銑兩端面粗銑兩側(cè)面 精銑兩端面精銑兩側(cè)面粗鏜孔精鏜孔銑小側(cè)面粗锪平面锪平面，導(dǎo)角鉆孔，絞孔攻螺紋（上平面）攻螺紋（側(cè)面）攻螺紋（側(cè)面）鉆絞孔攻螺紋（端面）鉆絞孔，攻螺紋，锪平（端面）工藝路線二：銑上平面銑結(jié)合面鉆絞孔，鉆孔，攻螺紋（上下平面）劃線粗銑兩端面粗銑兩側(cè)面精銑兩小端面精銑兩端面精銑兩側(cè)面精銑兩小側(cè)面粗锪平面粗鏜孔精鏜孔锪平面導(dǎo)角鉆擴(kuò)絞孔（側(cè)面）攻螺紋（側(cè)面）攻螺紋（側(cè)面）鉆絞孔攻螺紋（端面）鉆絞孔攻螺紋（端面）工藝方案的比較和分析：所給的零件的平面加工精度要求不高，而且屬于箱體類零件?？蛇x用銑削或刨削。為了提高生產(chǎn)率。我們在平面加工中選用銑削。零件中孔的直徑均小于30mm，而且題目所要求本載體零件為成批加工順序應(yīng)按照：先粗加工，后精加工；先主要表面，后次要表面；先基準(zhǔn)面，后其他平面；先加工平面，后加工孔的原則確定。由于結(jié)合面的孔比較復(fù)雜，而且尺寸精度和位置精度要求高，所以應(yīng)先考慮加工結(jié)合面孔，后加工所定銷蓋孔。反之，如先加工鎖定銷蓋孔。其鉆模上的零件可能影響到定位銷孔的加工。進(jìn)而影響到其他各個孔的加工。所以，應(yīng)盡量先加工結(jié)合面孔，在加工鎖定銷蓋孔。由于在孔的加工中采用了專用鉆模，所以可將結(jié)合面上的孔的加工歸于一道工序。將加工過程系統(tǒng)化，最后確定加工方案如下：(1)鑄造毛坯(2)銑接合面，以高為13mm的凸臺為粗基準(zhǔn)，選取用≤3.2μΜ加工路線：粗銑——半精銑(3)銑鎖定銷蓋平面，以接合面為精基準(zhǔn)，機(jī)床同上,≤12.5μm加工路線：粗銑——半精銑(4)鉆臺面，粗基準(zhǔn)選用12mm凸臺，機(jī)床同上，≤12.5μΜ一次完成(5)鉆絞定位銷孔?12H8，采用專用夾具，選用Z35搖臂鉆床≤3.2μM加工路線：鉆——鉸一個?12孔，插入插銷，在鉆——鉸另一個孔?12H8孔。(6)鉆——擴(kuò)——鉸接合孔，采用專用夾具，選用Z35搖臂鉆床，以結(jié)合和兩定位銷孔定位，以下同：鉆10個?10孔，≤12.5Μm鉆兩個螺紋底孔加工?35孔≤3.2μM加工路線：鉆——擴(kuò)——鉸(7)鉆擴(kuò)鉸撥叉軸孔，采用專用夾具，機(jī)床同上，定位方式同上。加工三個撥叉孔≤3.2Μm加工路線：鉆——擴(kuò)——鉸(8)鉆螺紋底孔?16≤3.2Μm加工路線：鉆——擴(kuò)——鉸(9)锪孔≤3.2Μm锪10個?10孔。锪?8孔。(10)換一專用夾具加工鎖定銷蓋孔，一面兩面三刀孔定位，下同。加工?18H8孔?24孔，≤3.2Μm加工路線：鉆——擴(kuò)——鉸18H8孔，擴(kuò)24孔。鉆螺紋底孔?12，回轉(zhuǎn)鉆具90eq\o(\s\up7(0),\s\do3())加工孔?10.2≤3.2Μm加工路線：鉆?10.2孔擴(kuò)鉸至?12孔(11)檢查(12)壓套(13)鉸孔?22H8(14)檢查(15)攻絲，由鉗工磨機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸的確定毛坯余量與工序余量的確定方法：經(jīng)驗(yàn)估計法查表法分析計算法這里采用查表法，為了防止余量不夠而產(chǎn)生廢品，在查表所得的數(shù)量上稍大一些。此零件材料為HT115-33,硬度為HB210,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，2級精度。根據(jù)以上原始材料及加工工藝要求，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：平面加工(1)結(jié)合面：最大加工尺寸411半精加工余量：Z2=1粗加工余量：Z1=2毛坯余量：Z=1+2=3.0計算個工序尺寸：半精加工后應(yīng)達(dá)到零件圖尺要求，古板精加工后尺寸應(yīng)為圖紙的尺寸，即H=12粗銑后尺寸：H1=12+1=13毛坯尺寸：H2=12+3.0=15.0(2)鎖定銷蓋平面：最大加工尺寸25半精加工余量：Z2=0.7粗加工余量：Z1=1毛坯尺寸：H2=0.7+1=1.7半精銑加工尺寸：H=25+0.7=25.7粗銑加工余量：H=20+1.7=21.7mm(3)箱蓋上端面：最大加工尺寸32半精銑加工余量：Z2=0.7粗加工余量：Z1=1毛坯尺寸：H2=0.7+1=1.7mm半精銑加工尺寸：H=32+0.7=32.7mm粗銑加工余量：H=32+1.7=33.7mm(4)操縱桿孔端面：最大加工尺寸65半精銑加工余量：Z2=0.7粗加工余量：Z1=1.5毛坯尺寸：H2=0.7+1.5=2.2半精銑加工尺寸：H=65+0.7=65.7粗銑加工余量：H=65+2.2=67.2(5)左側(cè)面端面：最大加工尺寸50半精銑加工余量：Z2=0.7粗加工余量：Z1=1.5毛坯尺寸：H2=0.7+1.5=2.2半精銑加工尺寸：H=50+0.7=50.7粗銑加工余量：H=50+2.2=52.2孔加工本零件上的孔直徑均小于50，成批生產(chǎn)，所以零件的孔不預(yù)先鑄出。(1)φ12H8定位銷孔鉆至φ11鉸至φ12H8Z=0.2mm(2)鉆10個φ10的固定箱體孔鉆至φ9.8鉸至φ10H8(3)鉆3個φ20H8和φ24的后絞孔先鉆至φ18鉸至φ20H8鉆至φ22.0鉸至φ24要保證通孔的同軸度，在鉆孔時要保證刀具不能顫動，保證同軸度。(4)鉆M14孔先鉆至φ11.8攻螺紋至M14(5)鉆φ18和鉆螺紋M10鉆至φ8攻螺紋至M10(6)攻螺紋M16(7)鉆φ14的孔第一次鉆至φ13.8后鉸至φ14(8)鉆、擴(kuò)、鉸φ40的箱蓋上端面孔先鉆至φ25第二次鉆至φ40擴(kuò)孔至φ38.75精鉸該孔至φ40H7(9)鉸φ16+0.010的孔鉆至φ15鉸至φ16+0.010(10)鉆三個φ11的孔和三個φ6的孔要保證3個φ11mm的孔的軸線余φ20(11)鉆、攻螺紋孔φ18*1.5鉆至φ17對孔進(jìn)行攻螺紋至φ18*1.5(12)鉆后橋上的端面的三個小螺紋孔M10切削用量的選擇正確的選擇切削用量，對提高切削效率，保證必要的工具耐用度和經(jīng)濟(jì)性，保證加工質(zhì)量，具有相當(dāng)重要的作用。粗加工切削用量的選擇原則粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大。因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進(jìn)給量F和切削深度αp）中，提高任何一項(xiàng)，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量。切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度αp，其次選擇一個較大的進(jìn)給量F，最后確定一個合適的切削速度V.精加工時切削用量的選擇原則精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應(yīng)著重考慮，如何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應(yīng)選用較小的切削深度αp和進(jìn)給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。工時定額的確定（單件時間定額）Td=Tj+Tfw+Tx+Tf(3-1)其中：Td————單件時間Tj————基本時間Tf————輔助時間Tfw1————工作地點(diǎn)技術(shù)時間Tfw2————工作地點(diǎn)組織時間Tx————休息及身體需要時間基本時間余輔助時間之和稱之為工序時間，以Tg表示，即Tg=Ti+Tf工作地點(diǎn)技術(shù)要求服務(wù)時間和組織服務(wù)時間由時同成為工作地點(diǎn)服務(wù)時間，以Tw表示。由于后橋箱是成批生產(chǎn)零件，須對整個零件的時間定額計入準(zhǔn)備結(jié)束時間TZ因此成批生產(chǎn)中加工一批零的總時間為：Tp=Td*P+Tz(3-2)其中：Tp————加工一批零件的時間定額P————一批中的零件數(shù)量Tz————準(zhǔn)備結(jié)束時間可查表得之因而單間總時間定額Th為：Th=Tp/p=Td+Tz/p(3-3)用查表法確定余用計算方法相結(jié)合而得到的切削用量，并計算切削力，作為以后核算夾具之用車一個φ45的孔機(jī)床：臥式車床：C650(1)車φ44.2孔刀具：TY5車刀刀具材料：高速剛切削用量：1切削深度：αP=19.8/2=9.9mm2每齒進(jìn)給量：αF=0.33切削速度：V=0.61機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：Ns=1000*ν/πdW=1000×0.61/3.14×19.8=648(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書選取Ns=670(r/min)實(shí)際的切削速度V實(shí)=πdWNS/1000=0.63(m/s)切削工時：(3-4)l————加工長度[毫米]l1————切入長度[毫米]l2————超出長度[毫米]f————工作臺進(jìn)給量n————機(jī)床切削轉(zhuǎn)速軸向力:切削扭矩：切削功率：車φ44.8孔： (2)半精車φ44.8孔刀具：錐柄長桿麻花鉆23.8×450錐柄機(jī)用鉸刀24×450刀具材料：高速剛切削用量：1切削深度：αP=23.8/2=11.9mm2每齒進(jìn)給量：αF=0.353切削速度：V=0.54機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：Ns=1000*ν/πdW=1000×0.54/3.14×23.8=433.5(r/min)根據(jù)機(jī)床說明書選取Ns=670(r/min)實(shí)際的切削速度V實(shí)=πdWNS/1000=0.83(m/s)切削工時：(3-5)l————加工長度[毫米]l1————切入長度[毫米]l2————超出長度[毫米]f————工作臺進(jìn)給量n————機(jī)床切削轉(zhuǎn)速軸向力:切削扭矩：切削功率：車φ44.8孔： 夾具設(shè)計在機(jī)械制造生產(chǎn)中根據(jù)加工工件的工藝要求，合理設(shè)計和使用機(jī)床時充分發(fā)揮機(jī)床的作用，保證產(chǎn)品質(zhì)量，縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本以及減輕勞動強(qiáng)度的重要手段。因此，加劇在機(jī)械制造行業(yè)中占有十分重要的地位。設(shè)計要求由設(shè)計任務(wù)書可知，此零件屬于成批生產(chǎn)。為提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強(qiáng)度，要求設(shè)計專用夾具。這里設(shè)計的夾具是為了加工方便。方案設(shè)計設(shè)計方案的擬定必須遵循下列原則(1)定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確可靠，符合六點(diǎn)定位原則。(2)定位精度能保證工件加工精度要求。(3)夾具結(jié)構(gòu)盡量簡單操縱力盡量小而可靠，力爭造價低。本工序的特點(diǎn)(1)需加工φ45H8的孔，其孔軸線之間的不平行度都有一定要求，需要得到保證。(2)加工箱體內(nèi)的三個孔，使其尺寸和上個特點(diǎn)相同，并保證孔之間的同軸度，保證加工精度和位置精度。上述特點(diǎn)在夾具設(shè)計中應(yīng)給予足夠的重視。夾具體設(shè)計的好壞關(guān)系到加工精度、加工效率、加工成本及工人的勞動強(qiáng)度。定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計及誤差分析加工零件的位置精度取決于工件在機(jī)床或夾具中定位的準(zhǔn)確性，所以夾具定為基準(zhǔn)的選擇，既要保證本身的定位精度，又要保證被加工零件的各種精度要求。定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計是非常重要的。確定定位元件，計算定位誤差由于定位方案定位一面兩銷定位，一兩個圓柱銷作為定位元件，則會產(chǎn)生重復(fù)定位現(xiàn)象，即一銷套上工件孔以后，另一個銷很難同時套上。為了避免這種定位干涉，補(bǔ)償工件兩定位孔直徑和中心距誤差及夾距兩定位銷直徑和中心距誤差。夾具兩定位銷采用一圓柱銷，另一銷在連心線的垂直方向削去兩邊，即削邊銷。(1)圓柱銷最大的直徑其中基準(zhǔn)孔最小直徑公差取配合取為由表中查的的基本偏差為圖4-1(2)確定定位銷中心具基本尺寸及偏差由其中………………工件孔間距離(4-1)其中………………工件孔間距離誤差取選取削邊銷寬度b和BB=b=4mm(3)補(bǔ)償距離：由公式（mm）(4-2)其中式中：……………夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最小間隙（mm）由零件圓柱孔銷的尺寸為φ(4)削邊銷圓弧部分與其相配合得工件定位孔的最小間隙式中…………與削邊銷相配合的工件定位孔的最小直徑（mm）(5)銷的最大直徑：公差取為(6)轉(zhuǎn)角誤差：由于定位孔和定位銷作上下銷移接觸，造成工件兩定位孔連心線相對夾具上量定位銷連心線發(fā)生偏移，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)角誤差，可按下式計算：(4-3)其中：………夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙(mm)………夾具體削邊銷與其配合的工件定位孔間的最大間距(mm)(7)基準(zhǔn)定位誤差：這一誤差取決于定位孔和圓柱銷之間的最大間隙，工件在平面內(nèi)任何方向上的基準(zhǔn)位移誤差為：(4-4)式中：：為工件孔直徑的公差：為圓柱銷直徑的公差：為圓柱銷與工件孔最小間隙定位銷的選擇由于零件為成批生產(chǎn)，為保證定位精度，所以需定期檢查定位銷的磨損情況，及時更換定位銷，以利于準(zhǔn)確定位，所以選擇可換定位銷和可換削邊銷。該銷通過螺紋與其導(dǎo)向銷相連，以便更換。定位誤差的分析與計算圖4-2在使用夾具安裝工件并按調(diào)整法加工一批工件時，由于工件在夾具中定位所產(chǎn)生的定位誤差。必然要反映到工件的加工精度上，因此在設(shè)計夾具定位機(jī)構(gòu)時，應(yīng)對定位誤差加以控制，使其不超過允許的范圍，一般情況下，工件的定位誤差與工件上相應(yīng)公差的關(guān)系為：產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個方面：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差，用符號表示;另一主要誤差是由工件的定位基面與定位元件的工作表面的制造誤差及配合的最小間隙的存在，引起定位基準(zhǔn)產(chǎn)生位移，即基準(zhǔn)位移誤差，用符號來表示。對工序尺寸：33(4-5)其中式中：……………工件孔直徑的公差…………圓柱銷直徑公差………………圓柱銷與工件孔最小間隙由以上計算可知：根據(jù)圖中計算可知：合格，所以對鉆孔為制度誤差要求，可根據(jù)定位誤差小于其零件公差的而確定。夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計及夾緊力的計算零件加工過程中所受的夾緊力不大，并且根據(jù)零件的形狀，在夾具中安裝位置及保證加工的正常進(jìn)行，可確定夾緊力的位置為了節(jié)約輔助時間，減輕工人的勞動強(qiáng)度，便于制造和安裝，本夾具體采用固定支板，用螺母、螺桿、彈簧和氣動夾緊機(jī)構(gòu)相互配合夾緊零件。下面對機(jī)械夾緊、液壓夾緊和氣動夾緊三種夾緊方式比較：夾緊方式比較項(xiàng)目氣動夾緊液壓夾緊機(jī)械夾緊操作力稍大大較大操作速度大稍小小負(fù)荷變化的影響特別大很少有幾乎沒有準(zhǔn)確性不好稍好良好構(gòu)造簡單稍好一般配管稍復(fù)雜復(fù)雜一般溫度一般一般一般腐蝕性一般一般一般振動不怕振動不怕振動一般維護(hù)簡單要求較高簡單訊號變換易易易遠(yuǎn)距離操作易易難動力源發(fā)生故障（1）（2）停止無級調(diào)速稍好良好較難速度調(diào)節(jié)易易較難價格一般稍貴一般環(huán)境一般一般一般表4-1(1)消耗系統(tǒng)內(nèi)殘余能量后動作停止。(2)有蓄能器時可繼續(xù)動作。由以上表格相互比較，并根據(jù)所涉及零件夾具的結(jié)構(gòu)，及對加工人員的方便程度，便于裝卸，所以夾緊機(jī)構(gòu)采用氣動夾緊?？紤]到夾緊可靠應(yīng)選擇合適的加緊部位。從零件圖上可以看出，在零件的上個邊緣表面上夾緊比較合適。由于計算切削力的主要目的是確定夾緊力，然后依據(jù)夾緊力確定夾緊方式及夾緊機(jī)構(gòu)。因?yàn)樵摴ば蚬ゼ庸と齻€通孔，由于加工孔時，切削力的大小主要取決于孔的直徑，所以計算夾緊力主要一部分是切削力。加工三個變速軸孔時打孔的力比較大。所以夾緊力只需依次而定。由此前計算可知，最大切削力出現(xiàn)在加工45孔時，另外，夾具體要回轉(zhuǎn)90加工44.8孔及擴(kuò)45孔。他們的切削力為：加工45孔時，切削力：F=21656.7(N)切削扭矩：M=177.2(N.m)切削功率：P=1.95(KW)鉆——擴(kuò)加工45的孔時：切削力：F=3162.4(N)切削扭矩：M=30.8(N.m)切削功率：夾緊力的計算:本夾具采用的是鉤型壓板，可以在水平方向上回轉(zhuǎn)，以便于零件的裝夾。加工45孔時，四個螺桿所需的預(yù)緊力為：(4-6)其中：————接合面摩擦稀疏，取=0.13————螺桿數(shù)目————轉(zhuǎn)距（這里）————第I個螺栓的軸線到螺栓組對稱中心的距離（這里相等，均為）————防滑系數(shù)，取=1.2實(shí)際預(yù)緊力：K為安全系數(shù)其中：：一般安全系數(shù)，考慮到增加夾緊的可靠性和因工件材料性質(zhì)及余量不均勻等引起的切削力的變化。一般?。杭庸ば再|(zhì)系數(shù)，粗加工取。精加工?。旱毒哜g化系數(shù)，考慮刀具磨損鈍化后，切削力增加。一般取取：斷續(xù)切削系數(shù)，斷續(xù)切削時取。連續(xù)切削時，取由于工件要翻轉(zhuǎn)90切削加工44.8孔及45孔，此時4個螺栓受到一傾覆力矩，此時所需的預(yù)緊力為：(4-7)其中：————安全系數(shù)，取2————摩擦系數(shù)。取L、H、l單位為mm.比較上面的計算，夾緊力為：加緊元件的強(qiáng)度校核分析夾具體中各零件的受力情況，可知連接上下壓板的螺栓畏罪薄弱環(huán)節(jié)。受力分析：當(dāng)壓緊工件時，螺栓除受夾緊力Q作用產(chǎn)生拉應(yīng)力外，