畢業(yè)設計-搖臂零件的工藝分析及夾具設計

1、<p>　　搖臂零件的工藝分析及夾具設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設計的題目為搖臂零件的工藝分析及夾具設計，本篇設計包含了搖臂零件的工藝分析、鉆床的夾具設計，重點在于工藝規(guī)程卡的編寫和鉆削孔的鉆床夾具設計。在工藝分析中，分析了零件圖樣、加工工藝方案的確定、工藝過程卡片的填寫、機床、刀具、量具、夾具的選擇；在夾具設

2、計中，分析了鉆床夾具的特點，說明了如何進行定位及定位元件的設計、如何夾緊及夾緊機構的設計。最后以A1圖紙畫出夾具的總裝圖，完成關鍵尺寸的標注。</p><p>　　關鍵詞：搖臂零件，工藝分析，夾具設計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><

3、p>　　2零件工藝性分析2</p><p>　　2.1零件的總體結(jié)構分析2</p><p>　　2.2零件的形狀以及尺寸分析2</p><p>　　2.3零件技術條件分析3</p><p>　　2.3.1表面精度3</p><p>　　2.3.2表面間的位置精度3</p><p&g

4、t;　　2.4零件圖尺寸標注分析以及基準的確定3</p><p>　　2.4.1選擇定位基準的原則3</p><p>　　2.4.2搖臂定位基準的選擇3</p><p>　　2.5零件的工藝性分析3</p><p>　　3加工工藝方案的確定5</p><p>　　3.1加工工藝方案的擬定5</p>

5、;<p>　　3.2加工工藝方案的確定5</p><p>　　3.3重要工序的分析7</p><p>　　3.4工序的階段劃分7</p><p>　　3.4.1工序的劃分7</p><p>　　3.4.2工序的安排7</p><p>　　4設備與工藝參數(shù)的選擇及工藝文件的制定9</p&g

6、t;<p>　　4.1毛坯的選擇9</p><p>　　4.1.1毛坯的余量9</p><p>　　4.1.2毛坯的技術要求及說明9</p><p>　　4.2機床的選擇9</p><p>　　4.3刀具材料的選擇9</p><p>　　4.4冷卻液的選擇10</p><p

7、>　　4.5工藝參數(shù)的選擇11</p><p>　　4.5.1主軸轉(zhuǎn)速的確定12</p><p>　　4.5.2進給速度的確定13</p><p>　　4.5.3切削時刀具材料應具備的性能15</p><p>　　4.5.4背吃刀具的確定15</p><p>　　4.6量具的選擇15</p>

8、;<p>　　4.7制定工藝文件16</p><p><b>　　4.8刀具卡16</b></p><p>　　5鉆削14mm孔的鉆模設計18</p><p>　　5.1 設計的準備19</p><p>　　5.2 方案設計19</p><p>　　5.3 確定裝夾方案2

9、1</p><p>　　5.3.1 工件的夾緊21</p><p>　　5.3.2 斜楔夾緊機構24</p><p>　　6夾具的零部件設計28</p><p>　　6.1鉆套的尺寸、公差、材料28</p><p>　　6.2 鉆模板設計29</p><p>　　6.3 支腳設計29

10、</p><p>　　6.4 鉆模夾具的誤差分析30</p><p>　　6.5 手柄的設計31</p><p>　　6.6夾具體的設計31</p><p>　　7夾具總體設計步驟33</p><p>　　7.1尺寸確定與工藝要求的標注35</p><p>　　7.2夾具構造特點及原理

11、36</p><p>　　7.3夾具裝配圖36</p><p><b>　　8結(jié)論37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p><b>　　致謝39</b></p><p><b>　　附錄40&l

12、t;/b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　隨著社會生產(chǎn)和科學技術的不斷發(fā)展，機械產(chǎn)品日趨精密、復雜，人們對機械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率也提出了越來越高的要求。尤其是航天、軍事、造船等領域所需要的零件，精度要求越來越高，形狀也越來越復雜，這些零件用普通機床和通用夾具是難以加工的。</p><p>　　數(shù)控機床是

13、用數(shù)字化信號對機床的運動及其加工過程進行控制的機床，或者說是裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。它是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備是數(shù)控技術與機床相結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　數(shù)控加工則是根據(jù)被加工零件的圖樣和工藝要求，編制出以數(shù)碼表示的程序，輸入到機床的數(shù)控裝置或控制計算機中，以控制工件和刀具的相對運動，使之加工出合格工件的一種加工方法。在數(shù)控加工過程中，如果數(shù)控機床是硬件的話，數(shù)控工藝和數(shù)控程序就

14、相當于軟件，兩者缺一不可。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善的一種應用技術。實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關鍵。編程前必須要做好必要的準備工作，編程后還要進行必要的善后處理工作。嚴格來說，數(shù)控編程也屬于數(shù)控加工工藝的范疇。</p><p>　　對于一個零件的加工來說，首先進行工藝分析后，然后制定出工藝規(guī)程卡，也就是要按工藝規(guī)程順序進行加工。加工中除了需要機床、刀具、量具之外，還需要機床夾具。它們是機床和工件

15、之間的連接裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以夾具設計是裝配設計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一。</p><p>　　機床夾具包括通用夾具，專用夾具，可調(diào)整夾具和成組夾具，組合夾具和隨行夾具，本篇設計的主要是立式鉆床在鉆削搖臂零件14mm孔的專用夾具，它是針對某一工件某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。其特點是針對性強，沒有通用性。

16、產(chǎn)品相對穩(wěn)定，批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)效率和加工精度，同時降低了勞動強度，提高了機床的適用范圍。</p><p>　　機床夾具設計涉及到多個領域的知識，涉及最多的是機械設計，機械設計本身受到各方面的限制，在一定的限制中要求有最合理的設計思想，最合理的設計結(jié)果，達到人們所渴望的要求，滿足生產(chǎn)的需要。設計要有創(chuàng)新還要易于實現(xiàn)，因此設計要從實際出發(fā)，圍繞著實際的問題而進行。</p>

17、;<p><b>　　2 零件工藝性分析</b></p><p>　　2.1零件的總體結(jié)構分析</p><p>　　從圖2-1可以看出，搖臂是由鑄鐵經(jīng)銑削、鉆削等手段加工而成的零件。總體看來，整體的精度要求并不是很高，零件的表面粗糙度的要求也不是很高。</p><p><b>　　圖2-1搖臂零件</b>&l

18、t;/p><p>　　2.2零件的形狀以及尺寸分析</p><p>　　零件左邊孔的尺寸為20H7，并且加工出半徑為2mm的倒角，和一個錐度為1：8的錐孔，表面粗糙度無特殊要求，零件右邊有一個為31H7的一個通孔，是后續(xù)加工孔的一個定向位置公差（垂直度）的基準孔，距31H7孔mm處有一個垂直于31H7孔且公稱尺寸為14mm的孔，其表面粗糙度為6.3m，搖臂左右兩端的前后平面、右端的左右兩側(cè)面及

19、開口槽，都是該零件的加工內(nèi)容，具體見圖2-1所示。</p><p>　　2.3零件技術條件分析</p><p><b>　　2.3.1表面精度</b></p><p>　　總體看來搖臂的表面精度要求不是很高，整個零件的強度也不是很高。端面粗糙度是該零件要求最高的可達到3.2m,14mm的孔粗糙度為6.5m，其余表面的粗糙度都是12.5m。<

20、;/p><p>　　2.3.2表面間的位置精度</p><p>　　在零件加工過程中31H7的孔中線為加工14mm孔中線表面間的位置精度基準，與14mm孔要保持一定的垂直度，垂直度誤差不得超過0.15m。</p><p>　　2.4零件圖尺寸標注分析以及基準的確定</p><p>　　2.4.1選擇定位基準的原則</p><p

21、>　?。?）盡量選擇零件上的設計基準作為定位基準。</p><p>　?。?）當零件的定位基準與設計基準不能重合，且加工面與其設計基準又不能在一次安裝內(nèi)同時加工時，應認真分析零件圖紙，確定該零件設計基準的設計功能，通過尺寸鏈的計算，嚴格規(guī)定定位基準與設計基準間的公差范圍，確保加工精度。</p><p>　?。?）當在加工中心上無法同時完成包括設計基準在內(nèi)的全部表面加工時，要考慮所選基

22、準定位后，一次裝夾能夠完成全部關鍵精度部位的加工。</p><p>　?。?）定位基準的選擇要保證完成盡可能多的加工內(nèi)容。</p><p>　?。?）若批量加工時，零件定位基準應盡可能與建立工件坐標系的對刀基準（對刀后，工件坐標系原點與定位基準間的尺寸為定值）重合。</p><p>　　（6）必須多次安裝時應遵循從基準統(tǒng)一原則。</p><p&g

23、t;　　2.4.2搖臂定位基準的選擇</p><p>　　如零件圖2-1尺寸標注所示，中心線為工序基準，將搖臂左邊20H7的孔確定后，以后的工序中孔的位置，成型面的位置都是以大圓端面為工序基準確定的，而孔的深度，沿軸線的兩切面等都是以軸線為設計基準的。以加工后工件的加工孔的定位尺寸為16±0.01mm、mm，被加工孔14mm與20H7孔需要保持位置關系。 </p><p>　　2

24、.5零件的工藝性分析</p><p>　　零件中主要是孔的加工和平面的加工，通過以上對零件的分析，加工14mm和31H7孔時工件與夾具所產(chǎn)生的總重力超過了150N，宜采用搖臂鉆床或立式鉆床，由于該工件是中批量生產(chǎn)，則采用立式鉆床；為提高生產(chǎn)效率，在加工平面20H7的倒角及錐孔時，普通機床難以實現(xiàn)，宜采用用數(shù)控銑床或加工中心進行銑削加工，并輔以專用夾具進行加工。</p><p>　　3 加工

25、工藝方案的確定</p><p>　　3.1加工工藝方案的擬定</p><p>　　由上面的零件結(jié)構分析可知：主要包括通孔、錐孔、倒角、平面、及開口槽。以已加工表面為定位基準面，再綜合其他精度要求和一些細節(jié)問題可以初步確定如下二個方案：</p><p>　　方案一：銑搖臂左端下平面銑左端上平面鉆20H7孔銑20H7孔倒角銑左端上平面銑1：8的錐孔銑右端下平面銑右端上平

26、面右末端左右兩平面粗銑開口槽精銑開口槽鉆14mm中心孔鉆14mm孔。</p><p>　　方案二：銑搖臂左右兩端上端平面銑搖臂左右兩端下平面銑1：8錐度鉆31H7中心孔擴31H7孔粗鏜31H7孔精鏜31H7孔粗銑倒角精銑倒角粗銑右末端左右兩平面精銑右末端左右兩平面粗銑開口槽精銑開口槽鉆14mm中心孔鉆14mm孔。</p><p>　　3.2加工工藝方案的確定</p><

27、p>　　分析：在具有良好冷卻系統(tǒng)的數(shù)控機床上，對于毛坯質(zhì)量高、加工余量較小、加工精度要求不高或新產(chǎn)品試制等單件的零件，也可把粗、精加工合并進行，對于該零件，毛胚是鑄造結(jié)構，平面幾乎只有3mm左右的余量，所以在加工左右兩端上下平面的時候，可把粗精加工放在一起；在零件開口槽、倒角、錐孔處，毛胚是封閉的，所以應在銑開口槽、倒角、錐度的時候，把粗精加工應劃分成兩道工序分別完成：鉆削孔的時候，要先鉆中心孔，以確定孔位置的準確性。</p

28、><p>　　方案一的具體分析如下：</p><p>　　第一次裝夾：銑左端下平面，使之成為銑左端上平面的定位基準面。刀具選擇20mm的端銑刀，在專用夾具上裝夾，在數(shù)控銑床上加工。</p><p>　　第二次裝夾：以銑后的下平面為定位基準面，銑左端上平面，再鉆20H7孔，銑20H7孔倒角。銑平面選用20mm的端銑刀，鉆孔采用20mm麻花鉆，倒角選用12mm的立銑刀，用專

29、用夾具裝夾，為減少裝卸次數(shù)在加工中心上加工。</p><p>　　第三次裝夾：銑右端下平面使之成為銑右端上平面的定位基準面。刀具選擇20mm的端銑刀，用專用夾具裝夾，在數(shù)控銑床上加工。</p><p>　　第四次裝夾：以銑后的右端下面為定位基準面銑右端上平面。刀具選擇20mm的端銑刀，用專用夾具定位夾緊，在數(shù)控銑床上加工。</p><p>　　第五次裝夾：銑搖臂左端

30、1：8錐孔，用12mm的立銑刀，用專用夾具上定位夾緊，由于加工內(nèi)容單一，機床選用數(shù)控銑床。</p><p>　　第六次裝夾：銑右末端左右兩個平面及開口槽，刀具選擇12mm的立銑刀和6mm的立銑刀，在銑開口槽時要把粗精加工分開安排為兩次工步，在專用夾具上裝夾，為減少裝夾次數(shù)，采取兩次換刀，在加工中心上加工。</p><p>　　第七次裝夾：鉆削鉆14mm孔的中心孔，選用A5mm的中心鉆在專用

31、夾具上定位裝夾，機床選用立式鉆床。</p><p>　　第八次裝夾：鉆14mm孔，選用14mm的麻花鉆在專用夾具上定位裝夾。機床采用立式鉆床。</p><p>　　優(yōu)點：遵循了先面后孔的原則，在一定程度上也能提高生產(chǎn)率。</p><p>　　缺點：工序分布太散，沒有必要先鉆削的孔，再進行倒角，銑錐度，還有單獨鉆削的孔，定位更準確，同時加工的精度也更高</p&g

32、t;<p><b>　　方案二的具體分析：</b></p><p>　　第一次裝夾：銑搖臂左右端上平面，使之成為銑左右兩端下平面的定位基準面。刀具選擇20mm的端銑刀，在專用夾具上裝夾，在數(shù)控銑床上加工。</p><p>　　第二次裝夾：以銑削后的上平面作為定位基準面，銑削搖臂左右端下平面，刀具選擇20mm的端銑刀；銑搖臂左端1：8錐孔，用10mm的錐度

33、銑刀；鉆31H7中心孔，擴31H7孔，再粗鏜31H7孔，最后精鏜31H7孔，用的A5mm的中心鉆、20mm的擴孔鉆31mm的鏜刀。在專用夾具上裝夾，為減少裝卸次數(shù)采取5次換刀，在加工中心上加工。</p><p>　　第三次裝夾：以搖臂左端下平面為定位基準面，銑C2的倒角，刀具選擇12mm的球頭銑刀，在專用的夾具上定位裝夾，由于加工內(nèi)容單一，故選擇數(shù)控銑床進行加工。</p><p>　　第四

34、次裝夾：銑右末端左右兩個側(cè)面及開口槽，刀具選擇12mm的立銑刀和6mm的立銑刀。在專用夾具上裝夾，為減少裝夾次數(shù)，采取兩次換刀，在加工中心上加工。</p><p>　　第五次裝夾：鉆削鉆14mm孔的中心孔，選用A5mm的中心鉆在專用夾具上定位裝夾，機床選用立式鉆床。</p><p>　　第六次裝夾：鉆14mm孔，選用14mm的麻花鉆在專用夾具上定位裝夾。機床采用立式鉆床。</p>

35、;<p><b>　　優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）滿足先面后孔的原則。</p><p>　?。?）先鉆中心孔在鉆孔定位準確，能提高孔的加工精度。</p><p>　　（3）基準先行，定位準確，提高了工作精度要求。</p><p>　　（4）在方案一的基礎上加工次序安排合理，工序集中，減少了裝夾

36、次數(shù)，也就減少了工件加工的工時，同時還可以少用幾臺數(shù)控設備，大大的降低了生產(chǎn)成本以及生產(chǎn)周期。</p><p>　　綜上所述，雖然兩種方案都能加工出工件，但是綜合比較后，方案二比方案一更合理，故選擇方案二進行加工。</p><p>　　3.3重要工序的分析</p><p>　?。?）先銑搖臂左端前側(cè)平面使之成為后續(xù)加工的定位基準面。</p><p

37、>　?。?）首先銑削20H7的孔，使之成為后續(xù)銑削加工31H7孔的基準孔，以保證兩孔的軸線位置精度，再鉆削14mm的孔，使前面加工的兩個孔成為它的定位基準孔，20H7的孔是第一個標準孔，故不需要鉆中心孔進行定位。在鉆削14mm孔時，為了保證位置精度，故需要鉆中心孔，使它們之間相互保持位置關系，同時也方便加工14mm孔的鉆模的定位設計。</p><p>　　3.4工序的階段劃分</p><

38、p>　　3.4.1工序的劃分</p><p>　　（1）以一次安裝作為一道工序。</p><p>　　（2）以粗、精加工劃分工序。</p><p>　　（3）以同一把刀具加工的內(nèi)容劃分工序。</p><p>　　（4）以加工部位劃分工序。</p><p>　　3.4.2工序的安排</p><p

39、>　　工序通常包括切削加工工序、熱處理工序和輔助工序等，工序安排得科學與否將直接影響到零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工的成本。切削加工工序通常按以下原則安排。</p><p><b>　?。?）先粗后精。</b></p><p>　?。?）基準面先行原則。</p><p><b>　?。?）先面后孔。</b></

40、p><p><b>　　（4）先主后次。</b></p><p>　　在加工中心上加工零件，一般都有多個工步，使用多把刀具，因此加工順序安排得是否合理，直接影響到刀具數(shù)量，加工精度，加工效率和經(jīng)濟效益。在安排加工順序時同樣要遵循“基準先行”、“先粗后精”及“先面后孔“的一般工藝原則。此外還應考慮：</p><p>　　1）減少換刀次數(shù)，節(jié)省輔助時間

41、。</p><p>　　2）每道工序盡量減少刀具的空行程移動量，按最短路線安排加工表面的加工順序。</p><p>　　對于該零件主要是各個孔之間的位置關系，平面的配合要求不高，所以孔是加工的重點內(nèi)容。</p><p>　　對于1:8錐孔及倒角的加工：先鉆20mm的孔，再對錐孔及倒角進行銑削加工；對于14mm孔的加工：需先鉆中心孔再用14mm麻花鉆來鉆削加工以保證孔

42、與孔之間的位置精度；對于各平面的加工：因各平面余量均只有3mm左右，所以把粗、精銑安排成一道工序，粗銑即可達到加工要求。</p><p>　　4 設備與工藝參數(shù)的選擇及工藝文件的制定</p><p><b>　　4.1毛坯的選擇</b></p><p>　　毛坯的尺寸、形狀、材料選擇是根據(jù)所要加工零件的形狀、尺寸、工作條件、狀態(tài)、生產(chǎn)類型等諸多

43、因素決定的。由于零件的基本外形并不規(guī)則，且生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)，為了保證高生產(chǎn)率，毛坯可以選擇鑄造結(jié)構，除了避免了材料的浪費又能節(jié)省加工的工時，以便于進行連續(xù)加工，避免裝卸麻煩，耽誤時間。綜合經(jīng)濟性考慮，選擇HT200。</p><p>　　4.1.1毛坯的余量</p><p>　　毛坯為鑄鐵，在搖臂前后兩端面各留有寬3mm的余量開口槽處是一個封閉的整體，為了保證孔之間的位置精度，每個孔都不

44、預鑄孔。</p><p>　　4.1.2毛坯的技術要求及說明</p><p>　　1）鑄件表面應去除毛刺、披縫結(jié)構瘤和粘沙等，不應有裂紋、沙眼和局部疏松、多針孔及夾渣缺陷。</p><p><b>　　2）去除銳邊毛刺。</b></p><p><b>　　4.2機床的選擇</b></p>

45、;<p>　　機床的選擇見表4-1所示。</p><p>　　表4-1機床主要參數(shù)表</p><p>　　4.3刀具材料的選擇</p><p>　　對于數(shù)控加工，刀具材料也是很重要的一個方面，刀具材料主要是指刀具切削部分的材料。刀具材料可以決定一個零件加工的質(zhì)量、精度和加工效率，加工工序相對集中及零件裝夾次數(shù)少等要求數(shù)控機床對所用的刀具有許多性能上的要

46、求。只有達到這些要求才能使數(shù)控機床真正發(fā)揮效率。在數(shù)控機床所使用的刀具就具有以下特點：</p><p>　?。?）刀具應有很高的切削性能。</p><p>　?。?）刀具應有很高的精度和重復定位精度。</p><p>　?。?）刀具應有很高的可靠性和耐用度。</p><p>　?。?）能實現(xiàn)刀具尺寸的預調(diào)和快速換刀。</p>&

47、lt;p>　?。?）應具有一個比較完善的工藝系統(tǒng)。</p><p>　?。?）建立刀具管理系統(tǒng)。</p><p>　　（7）應有刀具在線監(jiān)控及尺寸補償系統(tǒng)。</p><p>　　而常用的刀具材料主要是高速鋼和硬質(zhì)合金。</p><p>　　高速鋼是在合金工具鋼種加入較多的鎢、鉬、鉻、釩等合金元素的高合金工具鋼。它具有較高的強度、韌性和耐

48、熱性，是目前應用最廣泛的刀具材料。而硬質(zhì)合金是由硬度和熔點都很高的碳化物，用Co、Mo、Ni作黏結(jié)劑燒結(jié)而成的粉末冶金制品。其常溫硬度可達78-82HRC，能耐850-1000度的高溫，切削速度比高速鋼高4-10倍，但其沖擊韌性與抗彎強度遠比高速鋼差。</p><p>　　考慮到各種原因，在銑削平面時，刀具選擇硬質(zhì)合金材質(zhì)；鉆削選用高速鋼材質(zhì)。</p><p>　　對于銑削加工來說數(shù)控機床

49、的一次性投資是很高的，而這些先進設備的效率能否發(fā)揮出來，在一定程度上取決于刀具及其性能的好壞。隨著制造技術的發(fā)展，開發(fā)大量新的工刀具材料對提高切削加工的效率起著決定性的作用。</p><p><b>　　4.4冷卻液的選擇</b></p><p>　　切削液是為提高切削加工效率而使用的液體。它可以有效地減小摩擦，改善散熱條件，從而降低切削力、切削溫度和減少刀具磨損，提

50、高生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。切削液具有冷卻、潤滑、清潔和防銹的作用，常用的切削液分為水溶液、乳化液和切削油三種。</p><p>　?。?）水溶液 它的導熱性好，冷卻效果好。但單純的水溶液使金屬生銹，潤滑性能也差。所以常在水溶液中加入一定量的添加劑，如活性物質(zhì)和油性添加劑等，使其既具有良好的防腐性能和潤滑性能。</p><p>　　（2）乳化液 乳化液是將乳化油（由礦物油和表面活性劑配成）

51、用95%～98%的水稀釋而成，呈乳白色或半透明狀的液體，它具有良好的冷卻作用，但潤滑、防腐性能較差。常再加入一定量的油性、極壓添加劑和防銹添加劑，配制成極壓乳化液或防銹乳化液。</p><p>　?。?）切削油 切削油的主要成分是礦物油（如機械油、輕柴油、煤油等）和動植物油。純礦物油不能在摩擦界面形成堅固的潤滑膜，潤滑效果較差。實際使用中，常加入油性添加劑、極壓添加劑和防銹添加劑，以提高其潤滑和防銹的作用，對于

52、提高零件表面的加工質(zhì)量有重要作用。</p><p>　　切削有色金屬和銅、鋁合金時，為了得到較高的表面質(zhì)量和精度，可采用10%～20%的乳化液、煤油或煤油與礦物油的混合物。</p><p>　　綜上所述，出于毛坯材料和刀具材料的考慮該零件的加工選用切削油。</p><p>　　4.5工藝參數(shù)的選擇</p><p>　　編程時必須首先確定每道工

53、序的切削用量，然后根據(jù)公式計算出各個參數(shù)，并把這些數(shù)值以指令的形式寫入程序中。</p><p>　　切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速背吃刀量及進給速度，對于不同的加工方法需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是：保證零件加工精度和表面粗糙度；充分發(fā)揮刀具切削性能；保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機床的性能最大限度地提高生產(chǎn)率降低成本。常用銑削參數(shù)術語和公式查表4-2。影響切削用量的因素包括：</p><

54、;p>　?。?）機床 機床剛性、最大轉(zhuǎn)速、進給速度等；</p><p>　?。?）刀具 刀具長度、刃長、刀具刃口、刀具材料、刀具齒數(shù)、刀具直徑等；</p><p>　　（3）工件 毛坯材質(zhì)、熱處理性能等；</p><p>　?。?）裝夾方式 壓板、臺鉗、托盤等；</p><p>　?。?）冷卻情況 油冷、氣冷、水冷等。</p>

55、;<p>　　表4-2銑削切削參數(shù)計算公式一覽表</p><p>　　說明：：切削深度（mm）；：切削寬度（mm）；：切削直徑（mm）；</p><p>　?。旱毒呱锨邢魅锌倲?shù)（個）；d：R角立銑刀刀角圓直徑（mm）。</p><p>　　因此本設計的切削用量等設計全部都根據(jù)公式計算，選用最佳的參數(shù)進行加工。</p><p>　

56、　4.5.1主軸轉(zhuǎn)速的確定</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速應根據(jù)允許的切削速度和工件的（或刀具）的直徑來選擇，其計算公式為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　—切削速度，單位為m/min由刀具的耐用度決定；</p&g

57、t;<p>　　N—主軸的轉(zhuǎn)速，單位為r/min；</p><p>　　D—刀具的直徑或工件的直徑，單位為mm。</p><p>　　計算的主軸轉(zhuǎn)速n最后要根據(jù)機床說明書選取機床有的或較接近的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　由于每把刀計算方式相同，現(xiàn)選取銑削用到的四把刀具為例說明其計算過程。</p><p>　　根據(jù)切削原理可知，切

58、削速度的高低主要取決于被加工零件的精度、材料、刀具的材料和刀具的耐用度等因素，由表4-4選取，切削速度</p><p>　　由 得 </p><p><b>　　把參數(shù)帶入公式中</b></p><p>　?。?）選擇20的端銑刀：</p><p>　?。?）選擇12的立銑刀：</p><

59、;p>　?。?）選擇10錐度銑刀：</p><p>　?。?）選擇6的立銑刀：</p><p>　　從理論上將，的值越大越好，因為這不僅可以提高生產(chǎn)率，而且可以避免生成積屑瘤的臨界速度，獲得較低的表面粗糙度值。但實際上由于機床、刀具等的限制，綜合考慮，根據(jù)上述公式和機床具體的轉(zhuǎn)速選取范圍。</p><p>　?。?）銑平面時，用的是20端銑刀，參數(shù)選擇：，；&

60、lt;/p><p>　?。?）倒角時，用的是12的球頭銑刀，參數(shù)選擇：，；</p><p>　?。?）銑錐度時，用的是10錐度銑刀，參數(shù)選擇：，。</p><p>　　具體得出主軸轉(zhuǎn)速見附錄1工序卡。</p><p>　　表4-3銑削時切削速度</p><p>　　4.5.2進給速度的確定</p><p

61、>　　進給速度是數(shù)控機床切削用量中的重要參數(shù)，主要根據(jù)零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性質(zhì)選取。最大進給速度受機床剛度和進給系統(tǒng)的性能限制。</p><p>　　在輪廓加工中，在接近拐角處應適當降低進給量以克服由于慣性造成工藝系統(tǒng)的變形，在輪廓拐角處造成超程或是負程的現(xiàn)象。</p><p>　　確定進給速度的原則：</p><p>　?。?）

62、當工件的質(zhì)量要求能夠得到保證時，為提高生產(chǎn)效率，可選擇較高（2000mm/min以下）的進給速度；</p><p>　?。?）在切削、加工深孔或用高速鋼刀具加工時，宜選擇較低的進給速度；</p><p>　?。?）切削時的進速度應與主軸轉(zhuǎn)速和背吃刀具相適應；</p><p>　　（4）刀具空行程時，特別是遠距離“回零”時，可以設定盡量高的進給速度。</p>

63、;<p>　　切削進給速度是切削時單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進給方向的相對位移，單位mm/min。它與銑刀的轉(zhuǎn)速、銑刀齒數(shù)及每齒進給量fz(mm/z)的關系為</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　每齒進給量的選取主要取決于工件材料的力學性能、刀具材料、工件表面粗糙度值等因素。工件材料的強度和硬度越高，fz越小，反之則越大；工件

64、表面粗糙度值越小，fz就越??；硬質(zhì)合金銑刀的每齒進給量高于同類高速鋼銑刀，可參考表4-5選取：</p><p>　　以選取20的端銑刀為例，綜合選?。恒?lt;/p><p><b>　　銑刀齒數(shù)</b></p><p><b>　　上面計算出：；</b></p><p>　　將它們代入式子4-2計算&l

65、t;/p><p><b>　　銑時：=</b></p><p>　　根據(jù)上面選取的速度值</p><p>　　粗銑n=1500r/min時：Vf=450mm/min；</p><p>　　精銑n=2000r/min時：Vf=600mm/min。</p><p>　　表4-4銑刀每齒進給量fz</

66、p><p>　　切削進給速度也可由機床操作者根據(jù)被加工工件表面的具體情況進行手動調(diào)整，以獲得最佳切削狀態(tài)。</p><p>　　由此，得出的具體進給速度見附錄1。</p><p>　　4.5.3切削時刀具材料應具備的性能</p><p>　　由于切削速度與刀具耐用度的關系比較密切，隨著的增大，刀具耐用度急劇下降，故得選擇主要取決于刀具耐用度。而刀

67、具耐用度是刀具材料應具備的性能之一。</p><p>　　切削用刀具材料應具備的性能見表4-5。</p><p>　　表4-5切削用刀具材料應具備的性能</p><p>　　綜合分析：一般來說粗銑刀具直徑應選小一些，以減小切削接刀力矩，但也不能太小以免影響加工效率。精銑刀直徑應選大一些，以減小接刀走痕跡，考慮到兩次走刀間的重疊量及減少刀具種類。結(jié)合工藝分析本零件加工

68、所需刀具有20的立銑刀銑搖臂平面；12的立銑刀銑搖臂右末端兩側(cè)面；6立銑刀銑搖臂槽孔內(nèi)側(cè)面，根據(jù)其規(guī)格根據(jù)加工尺寸選擇。</p><p>　　4.5.4背吃刀具的確定</p><p>　　背吃刀具是根據(jù)機床工件和刀具的剛度來確定，在剛度允許的條件下應盡可能選取較大的切削速度，以減少走刀次數(shù)，提高生產(chǎn)率。</p><p><b>　　4.6量具的選擇<

69、/b></p><p>　　本次加工涉及到孔的加工、槽的加工、端面的加工、倒角的加工、錐孔的加工。因此可選用量具如下：</p><p>　　數(shù)顯高度尺：高度測量。</p><p>　　數(shù)顯深度尺：內(nèi)孔深度測量。</p><p>　　帶表游標卡尺：長度測量。</p><p>　　三爪內(nèi)徑千分尺：內(nèi)孔孔徑的測量。&l

70、t;/p><p><b>　　樣板：倒角的測量。</b></p><p>　　三坐標測量儀：錐度的測量，內(nèi)孔圓柱度，內(nèi)孔圓度，所的有孔和面的表面粗糙度。</p><p>　　洛氏硬度測量記：測熱處理后銑削后的表面硬度。</p><p><b>　　4.7制定工藝文件</b></p><

71、;p>　　根據(jù)前述的工藝方案制定搖臂加工的主要工藝過程如見表4-6。</p><p>　　表4-6搖臂加工的主要工藝過程卡</p><p><b>　　4.8刀具卡</b></p><p>　　根據(jù)上述材料中刀具材料及零件工藝的分析具體刀具選擇見表4-7。</p><p>　　表4-7零件加工刀具卡</p&g

72、t;<p>　　5 鉆削14mm孔的鉆模設計</p><p>　　零件在工藝規(guī)程制定之后，就要按工藝規(guī)程順序進行加工。加工中除了需要機床、刀具、量具之外，還要用機床夾具。它們是機床和工件之間的聯(lián)接裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正確位置。機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設計是一項重要的工作。</p><p>　　（1）機床夾具應滿足的要求</

73、p><p>　　既然夾具在零件加工中占有重要地位，所以不能馬虎大意，設計時應滿足下列幾個基本要求：</p><p><b>　　1）保證加工精度。</b></p><p>　　2）安全、方便、減輕勞動強度。</p><p>　　3）排屑順暢，保證工件的定位精度。</p><p>　　4）機床夾具應有良

74、好的強度、剛度和結(jié)構工藝性。</p><p>　?。?）機床夾具的基本組成部分：</p><p><b>　　1）定位元件。</b></p><p><b>　　2）夾緊裝置。</b></p><p><b>　　3）夾具體。</b></p><p>&

75、lt;b>　　4）連接元件。</b></p><p>　　5）對刀與導向裝置。</p><p>　　6）其他元件或裝置。</p><p>　　（3）機床夾具按通用特性分類：</p><p><b>　　1）通用夾具。</b></p><p><b>　　2）專用夾具。&

76、lt;/b></p><p><b>　　3）可調(diào)夾具。</b></p><p><b>　　4）組合夾具。</b></p><p>　　5）自動化生產(chǎn)夾具。</p><p>　　由于該零件外形不規(guī)則，通用夾具無法對它進行裝夾，故需要設計專用夾具。</p><p>　　

77、專用夾具是針對某一件、某一工序的加工要求而專門設計制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性，在生產(chǎn)相對穩(wěn)定的批量生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。</p><p>　　夾具的設計步驟可以劃分為六個階段：設計準備，方案設計，確定裝夾方案，夾具零件設計，夾具體的設計，夾具總裝配圖設計。</p><p><b>　　5.1設計的準備</b></

78、p><p>　　零件圖分析：已知該零件毛坯為鑄件，為中批量生產(chǎn)的零件。以鉆14mm為例，零件加工表面粗糙度為用去除材料的方法獲得，Ra的上限為3.2u.m，但是由于該零件的外形特別，故通用的夾具無法對它進行裝夾，故需要用專用夾具對其進行裝夾。從零件圖上可以看出，零件體很簡單，而且具有一定的位置關系，如何能把孔精確的加工出來是設計的重點。</p><p>　　如第2章圖2-1所示。本工序是鉆削零

79、件的mm孔。</p><p><b>　　5.2方案設計</b></p><p><b>　　確定導向方案：</b></p><p>　?。?）鉆削14mm孔采用固定式鉆套。鉆模板采用固定式結(jié)構。刀具選用mm的麻花鉆。</p><p>　?。?）定位設計：工件的加工孔尺寸為mm、mm，加工孔與20H

80、7孔需保持位置關系。從選擇31H7孔為另兩個定位基準。定位元件為定位銷、菱形銷。采用完全定位，定位點分布如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1定位點分布圖</p><p>　?。?）定位元件菱形銷的設計，如圖5-2所示。</p><p>　　1）確定兩定位銷的中心距 兩定位銷中心距的基本尺寸等于工件兩定位孔距平均尺寸，其公差一般為 <

81、;/p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　因孔距孔距公差</b></p><p><b>　　故取</b></p><p><b>　　所以銷距</b></p><p>　　2）選擇定位銷按表取定位銷的

82、標準代號。</p><p>　　3）選擇菱形銷寬度按表取。</p><p>　　4）確定菱形銷的的直徑</p><p><b>　　（a）按式求補償</b></p><p>　　圖5-2菱形銷的設計</p><p>　?。╞）按式求菱形銷定位的最小間距</p><p>　　

83、（c）按式計算菱形銷的直徑</p><p>　　即菱形銷標準公差代號為非標準定位銷限制工件兩個自由度，菱形銷限制工件一個自由度，定位銷材料選用碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理后硬至55～60HRC。菱形銷選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構鋼20鋼，滲碳深，淬火處理后硬至53～58HRC。</p><p><b>　　5.3確定裝夾方案</b></p><p>　　鉆削時各

84、支持面上受力良好采用端面斜楔夾緊機構。夾緊力方向指向主要定位基準面A。該夾緊機構操作方便，在工件的夾緊機構里采用轉(zhuǎn)動墊圈，以便工件的裝卸。</p><p>　　5.3.1工件的夾緊</p><p>　　在加工過程中，為了保證工件定位時所在一個正確的加工位置，防止切削力、慣性力、離心力、及自身重力等作用下發(fā)生位移和振動，故需要設計一個夾緊裝置，以將工件夾緊。夾緊裝置有機動和手動之分，本夾具設

85、計為手動夾緊的方式。</p><p>　　力源裝置：力源由人扳動手柄的力保證，不額外設置力源裝置；</p><p>　　中間的傳力裝置：它是介于力源和夾緊元件之間的機構。它的作用是把手柄產(chǎn)生的夾緊力傳遞給夾緊元件，然后夾緊元件最終完成對工件的夾緊。中間傳力機構在傳遞夾緊力的過程中，改變了夾緊力的大小和方向，根據(jù)需要，還需具備一定的自鎖功能，圖5-3所示為斜楔，它便是該夾具中的中間傳力機構。

86、</p><p>　　圖5-3斜楔的夾緊力分析圖</p><p>　　夾緊裝置設計的好壞，不僅關系到工件的加工質(zhì)量，而且對提高生產(chǎn)率，降低加工成本以提高加工成本以創(chuàng)造良好的加工條件等諸多方面都有很大的影響。所以必須滿足以下基本要求：</p><p>　?。?）夾緊過程中，不改變工件定位后所處的正確位置。</p><p>　?。?）夾緊力的大小

87、要可靠和適當，既要保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變、振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。</p><p>　?。?）夾緊裝置的自動程度和復雜程度上應與生產(chǎn)綱要相適應，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構要力求簡單，以便繪制。</p><p>　?。?）夾緊裝置的操作應盡可能方便、安全、省力。</p><p>　　夾緊力確定的基本原則</p><p

88、>　　確定夾緊力的方向、作用點和大小時，應依據(jù)工件的結(jié)構特點、加工要求，并結(jié)合共計的受力情況及定位元件的結(jié)構和布置方式等因素綜合考慮。</p><p><b>　?。?）夾緊力的方向</b></p><p>　　夾緊力的方向應有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應朝向主要定位基面。夾緊力的豎直分力背向定位基準面使工件抬起，夾緊力的兩個分力分別朝向了定位基準面，將有助于定位

89、穩(wěn)定。</p><p>　　1）夾緊力的方向應有利于減小夾緊力。</p><p>　　2）夾緊力的方向應是工件剛度較高的方向，可避免工件發(fā)生嚴重的夾緊變形。</p><p>　?。?）夾緊力的作用點</p><p>　　夾緊力的方向確定以后，應根據(jù)下述原則確定作用點的位置。</p><p>　　1）夾緊力的作用點應落在

90、定位元件的支撐范圍內(nèi)。</p><p>　　2）夾緊力的作用點應選在工件剛度較高的部位。</p><p>　　3）夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面，作用點靠近加工表面，可減少切削力對改點的力矩和減少振動。</p><p>　　（3）夾緊力的大小</p><p>　　理論上，夾緊力的大小應與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡，而實際上，夾緊力

91、的大小與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機構的傳遞效率等因素有關，計算公式很復雜的。因此，實際設計中常采用估算法、類比法和試切法確定所需的夾緊力。</p><p>　　當采用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計算。通常將夾具和工件看成一個剛體，根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應考慮重力等）的作用情況，加工過程中對夾緊力的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再除以安全系數(shù)作為實際夾緊力，即</p><

92、;p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　F－實際所需夾緊力（牛頓）。</p><p>　　Fw－在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力（牛頓）。</p><p><b>　　K－安全系數(shù)。</b></p

93、><p>　　安全系數(shù)K按下式計算 </p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中，K0～K6為考慮了各種因素的安全系數(shù)，見圖表5-1。</p><p>　　在下一章節(jié)6.5中講到，手柄設計為190mm，人對手柄施加100N，理論上通過夾緊機構產(chǎn)生的夾緊力是10600N，由</p>

94、<p><b>　　得</b></p><p>　　考慮到各實際因素，通過計算得，人施加100N的力，就可以通過夾緊機構產(chǎn)生4021.24N的力，能滿足夾緊的要求，故手柄設計成190mm。</p><p>　　表5-1安全系數(shù)K0～K6的取值</p><p>　　表5-2安全系數(shù)K2</p><p>　　5.

95、3.2斜楔夾緊機構</p><p>　?。?）斜楔的結(jié)構設計</p><p>　　因用手動的斜楔直接夾緊工件費時費力，效率極低，所以在實際生產(chǎn)中應用得不多，多數(shù)情況下都與其它元件組合起來使用，本夾具采用斜楔與滑柱組合的夾緊機構。</p><p>　　1）確定工件的夾緊方式</p><p>　　斜楔靜力學平衡條件為：</p>&l

96、t;p><b>　?。?-4）</b></p><p><b>　　即 </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　FW—斜楔對工件的夾緊力（牛頓）；</p><p>　　a—斜楔升角（度）；</p><p>　　FQ

97、—原始作用力（牛頓）；</p><p>　　a1—斜楔與工件間的摩擦角（度）；</p><p>　　a2—斜楔與夾具體間的摩擦角（度）。</p><p>　　2）增力比計算 斜楔的夾緊力與原始作用力之比，即 </p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　在不考慮摩擦影響

98、時，理想增比</p><p><b>　　3）夾緊行程</b></p><p>　　工件所要求的夾緊行程h與斜楔相應移動的距離s之比。由圖5-4可知</p><p>　　圖5-4斜楔的行程分析圖</p><p>　　因為，故斜楔理想增力倍數(shù)等于夾緊行程的縮小倍數(shù)。因此，選擇升角a時，必須考慮增力比和夾緊行程兩方面的問題。

99、</p><p><b>　　4）自鎖條件</b></p><p>　　圖5-5為原始作用力停FQ止作用后斜楔的受力情況。從圖中可以看出自鎖條件為 </p><p><b>　　即 </b></p><p>　　或 &

100、lt;/p><p>　　圖5-5斜楔自鎖受力圖</p><p>　　因此斜楔的自鎖條件是：斜楔的升角小于斜楔與工件、斜楔與夾具體的摩擦角之和。</p><p>　　一般鋼鐵件接觸面的摩擦系數(shù)，故摩擦角，相應的升角或。</p><p><b>　　5）升角a的選擇</b></p><p>　　根據(jù)自鎖條

101、件和對增力比夾緊行程的綜合考慮，手動夾緊時，一般取到8°；自鎖的夾緊機構取。</p><p>　　該夾具中，采用手動夾緊機構，故取。</p><p>　　在該夾具中考慮到與夾具體的配合，所以取h=1.8mm s=15mm。</p><p>　　斜楔選用45鋼，滲碳深淬火43～48HRC。</p><p><b>　　（2

102、）夾緊元件 </b></p><p>　　它是實現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過它和工件的之間接觸來確定工件在加工中保持位置的不改變，本夾具中采用的手動夾緊裝置，夾緊機構由中間傳力機構（斜楔）和夾緊元件所組成。</p><p>　　（3）夾緊裝置的工作原理</p><p>　　1）夾緊時的工作原理：當手柄處于下位時，把工件放到夾緊裝置中的一個正確位置，再把支承

103、釘從右端插入，再扳動擺動壓板，使得壓板和支承釘連接在一起，并對工件起定位作用；再把手柄往上扳動，使得對夾具體產(chǎn)生一個向下的作用力（夾緊力），端面斜楔自動往右運動，促使滑柱和定位銷同時往下運動，當彈簧接觸到支承釘時，在夾緊力的作用下，使得彈簧壓縮，當手柄搬到上端極限位置時，工件夾緊。由于斜楔能自鎖，故松開手柄后工件就不會偏離原來的位置。此過程也就是工件的夾緊過程。</p><p>　　2）卸載時的工作原理：先把手柄

104、往下扳動，使之對夾具體產(chǎn)生一個向上的作用力（夾緊力），使得夾具體整體向上運動，同時帶動被連接在一起的幾個機械部件（非標準定位銷，滑柱），斜楔自動往左運動，同時也會對夾具體產(chǎn)生一個向上的作用力，使得夾具體、定位銷、滑柱這幾個被連接在一起的元件整體向上運動，彈簧也恢復到原始的狀態(tài)，直到手柄扳動到下端極限位置時，再松開手柄；再從右端扳開擺動壓板，取下支承釘，變可拆下工件，此過程也就是工件的卸載過程。</p><p>　

105、　6 夾具的零部件設計</p><p>　　夾具體的各零部件的設計，具體如下：</p><p>　?。?）被鉆得孔徑是14mm，大于了10mm，而且孔的加工精度在個方面也有要求，所以宜采用固定式鉆模。</p><p>　　（2）工件與夾具所產(chǎn)生的總重力超過了150N，宜采用搖臂鉆床或立式鉆床，由于該工件是中批量生產(chǎn)，則采用立式鉆床。</p><p

106、>　?。?）考慮到被加工孔的精度，該夾具采用固定式鉆模，鉆模板采用固定式結(jié)構。</p><p>　?。?）機床夾具裝在機床上后，應還應使刀具切削刃相對于工件或夾具定位元件能處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套(導向元件)，鉆套是引導加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，引導鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。鉆套安裝在鉆模板中，其配合為或。采用固定式鉆套，因為它結(jié)構

107、簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序，如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1固定鉆套（GB/T2262—91）</p><p>　　6.1鉆套的尺寸、公差、材料 </p><p>　　一般鉆套導向孔的基本尺寸取刀具的最大尺寸，采用基軸制間隙配合，鉆孔時其公差取F8。查表得麻花鉆的尺寸為14 mm。</p><p>　　鉆套的導向高度

108、H增大，則導向性能就越好，刀具剛度也會越高，但鉆套與刀具的磨損就會加劇。一般?。╠為鉆孔直徑），對于加工精度越高的孔，或被加工孔較小其鉆頭剛度較差，應取小，所以取較小值。被加工孔直徑d為14mm，綜合考慮上述情況取最合適。</p><p>　　在加工過程中，鉆套與刀具產(chǎn)生摩擦，故鉆套必須有很高的耐磨性。該鉆套孔徑d=14mm<26mm，故T10A鋼制造，熱處理硬度為60～64HRC。</p>

109、<p><b>　　6.2鉆模板設計</b></p><p>　　鉆模板式裝配在夾具體或之架上，或與夾具上的其他元件相連接，有固定式、懸掛式、鉸鏈式、可卸式這四種類型，每個類型都有它各自的應用范圍。該零件適合采用固定式鉆模板，采用兩圓錐銷和兩個螺釘裝配連接；采用整體的鑄造結(jié)構。固定式鉆模板的特點，鉆孔精度高，不妨礙工件的裝夾。</p><p><b&g

110、t;　　6.3支腳設計</b></p><p>　　為了減少夾具底面與機床工作臺的接觸面積，使夾具放置平穩(wěn)。根據(jù)需要，支腳的斷面可采取矩形或圓柱形，支腳可和夾具體做成一體，也可以做成裝配式的，但要注意以下幾點：</p><p>　　支腳必須為四個角，因為四個支腳能立即發(fā)現(xiàn)夾具是否放歪，如圖6-2所示。</p><p>　　圖6-2鉆床夾具的支腳</

111、p><p>　　無論是矩形還是圓柱形支腳直徑都必須大于機床工作臺T型槽的寬度，以免陷入槽中。夾具的重心，鉆削壓力必須落在四個支腳所形成的支撐面內(nèi)。</p><p>　　鉆套軸線應與支腳形成的支撐面垂直或平行，使鉆頭能正常工作，防止其折斷，同時還能保證加工孔的定位置精度。</p><p>　　裝配式支腳已標準化，標準中規(guī)定了螺紋規(guī)格為M4～M20mm的低支腳（GB/T22

112、34-91）和螺紋規(guī)格為M8～M20mm的高支腳（GB/T2235-91）。</p><p>　　該夾具采用鑄造結(jié)構，做成支腳和夾具體一體的形式，支腳采取低支腳式，支腳的樣式設計為矩形腳，螺紋規(guī)格采用M10。</p><p>　　6.4鉆模夾具的誤差分析</p><p>　　用鉆模加工時，被加工孔的位置精度主要受定位誤差△D和導向誤差△T的影響。</p>

113、<p>　　鉆模上的導向裝置和定位元件的位置不準確，將導致刀具位置發(fā)生變化，由此而造成的加工尺寸誤差即為導向誤差△T。采用如圖6-3所示的導向裝置時，導引孔的軸線位置誤差受下列因素的影響：</p><p>　　—鉆模板底孔至定位元件的尺寸公差；</p><p>　　—固定鉆套內(nèi)、外圓的同軸度公差；</p><p>　　—鉆模板內(nèi)、外圓的同軸度公差；&l

114、t;/p><p>　　—固定鉆套和鉆模板的最大配合間隙。</p><p>　　刀具引導部位的直徑誤差，也是刀具偏離規(guī)定的位置。因此，應一并考慮其對加工尺寸的影響，即</p><p>　　—刀具引導部位與鉆套的最大配合間隙</p><p>　　—刀具在鉆套中偏斜量，其值為</p><p>　　式中B、h、H代表的意義見圖6-

115、3。</p><p>　　圖6-3與導向裝置有關的加工誤差</p><p>　　因各項誤差不可能同時出現(xiàn)最大值，故對于這些隨機性變量按概念法合成為</p><p>　　鉆削14mm的孔時，分析對mm的導向誤差△T。</p><p>　　本工序加工14mm的孔，選用的是14mm的麻花鉆，采用固定式鉆套繪制鉆套B14×20GB/T226

116、2，其內(nèi)徑為14F8mm，采用固定襯套，內(nèi)徑為20H7mm襯套和鉆套的內(nèi)外同軸度公差為0.015mm。，，。設計時鉆模板底孔至定位軸臺階面的尺寸公差，取工件上相應尺寸公差的1/5，則</p><p>　　將上述各項數(shù)值帶入：</p><p><b>　　6.5手柄的設計</b></p><p>　　手柄設計為190mm，采用M16的螺紋連接，手

117、柄作用100N時，通過螺紋連接的夾緊力為10600N，能夾緊工件。</p><p><b>　　6.6夾具體的設計</b></p><p>　　該夾具體采用鑄造結(jié)構，原因是鑄造結(jié)構工藝性好，容易獲得形狀復雜的內(nèi)外輪廓有較好的強度、剛度和抗振性。</p><p>　　鑄造夾具體的材料采取HT200，鑄件都需要采取時效處理，由于是高精密夾具所以還應

118、采取第二次時效處理，結(jié)構形式設計成角鐵式。</p><p>　　該夾具體應滿足的要求：</p><p>　?。?）夾具體的結(jié)構形式由機床的有關參數(shù)和加工方式?jīng)Q定，取固定型夾具它與機床的工作臺相連接。</p><p>　　（2）有一定的精度和良好的工藝性，夾具體有三個重要的表面，即夾具體在機床上的安裝面、裝配定為元件的表面和裝配對刀或?qū)蛟谋砻?。夾具體上的裝配表面

119、，一般應鑄出3～5mm高的凸面，鑄造夾具體的壁厚要均勻，轉(zhuǎn)角處應有R5～R10mm的圓角足夠的強度和剛度，造的壁厚應取15mm～30mm。</p><p>　?。?）鉆床夾具安裝在工作臺上，所以重心應盡量降低，夾具體的高度尺寸也應盡量的小。</p><p>　?。?）夾具體的結(jié)構應簡單、緊湊，尺寸要穩(wěn)定，殘余硬力要小。</p><p>　?。?）鑄造結(jié)構的及具體應作

120、時效處理。</p><p>　?。?）要具備適當?shù)娜菪伎臻g和排屑性能。</p><p>　　（7）要有加好的外觀。</p><p>　　（8）在夾具體的適當部位用鋼印打出編號，以便于工裝的管理。</p><p>　　7 夾具總體設計步驟</p><p>　　夾具設計的總體設計步驟如表7-1所示。</p>