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k048 变速 机械 加工 工艺 规程 14 方案 夹具 设计

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K048-副变速拨叉机械加工工艺规程及铣14槽(方案2)夹具设计,k048,变速,机械,加工,工艺,规程,14,方案,夹具,设计

内容简介：

表1中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称粗铣外圆柱右端面工序号1零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X51工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1粗铣mm外圆柱右端面80mm硬质合金端面铣刀110431.338074.80.512设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第1页表2中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称粗铣外圆柱左端面工序号2零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X51工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1粗铣mm外圆柱左端面80mm硬质合金端面铣刀游标卡尺110431.338074.80.5123设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第2页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称钻，扩，铰H9mm孔工序号3零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具四联组钻床Z525工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1钻孔至12mm12mm硬质合金钻头17060.25140607.862扩孔至13.8mm13.8mm硬质合金扩孔刀游标卡尺1700.90.52721206.533铰孔至14H9mm14mm硬质合金铰刀极限量规1700.115452406.2845设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第3页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称粗铣两叉头内侧工序号4零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X51工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1铣叉头内侧16mm硬质合金立式铣刀游标卡尺13631.338074.81.5234设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第4页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称粗铣两叉头工序号7零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具卧式铣床X62工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1粗铣两叉头80mm硬质合金盘铣刀游标卡尺113531590960.822345设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第7页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称半精铣两叉头工序号8零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具卧式铣床X62工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时1半精铣两叉头80mm硬质合金盘铣刀极限量规1135115909648.6234设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第8页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称粗铣槽14H13mm工序号5零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式铣床X62工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1铣14H13mm槽80mm硬质合金盘铣刀游标卡尺12430.9300721234设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第5页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称钻8.7mm孔工序号6零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具立式钻床Z525工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时min1钻8.7mm孔8.7mm硬质合金钻头1314.350.25150432.6234设 计富 硕指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第8页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称钳工去毛刺，并到0.545角工序号9零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具平口钳工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s1安装在平口钳锉刀360.5402345设 计指 导 老 师庞俊忠、 成云平共10页第9页中 北 大 学机械加工工序卡片工序名称终检工序号10零件名称副变速拨叉零件号1材 料毛 坯牌 号硬 度型 式重 量KTH350-10铸件设 备夹 具辅助工具名 称型 号专用夹具工步安装及工步说明刀具量具走刀次数走刀长度mm切削深度mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min基本工时s12345设 计指 导 老 师马清艳、王彪共10页第10页附录表1中北大学机械工程系机械加工工艺过程卡片零件编号零件名称1副变速拨叉工序号工序名称设 备 夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格1粗铣外圆柱右端面立式铣床X51专用夹具YG6硬质合金端面铣刀D=80mm0.512粗铣外圆柱左端面立式铣床X51专用夹具YG6硬质合金端面铣刀D=80mm游标卡尺100、0.010.513钻，扩，铰H9mm孔四联组钻床Z525专用夹具YG6钻头扩孔刀铰刀D=12mmD=13.8mmD=14mm游标卡尺极限量规100、0.0126.34粗铣两叉头内侧立式铣床X51专用夹具YG6立式铣刀D=16mm游标卡尺100、0.010.55粗铣槽14H13mm立式铣床X51专用夹具YG6端铣刀D=80mm游标深度尺100、0.010.86钻8.7mm孔立式钻床Z525专用夹具YG6端铣刀8.7mm钻头极限量规100、0.0127粗铣两叉头卧式铣床X62专用夹具YG8硬质合金盘铣刀D=80mm,游标卡尺100、0.0118半精铣两叉头卧式钻床X62专用夹具硬质合金钻头D=80mm,1班级： 07020143X 学号：02 学生姓名： 富硕 指导老师：庞俊忠、成云平 共 2 页 第 1 页续表1中北大学机械工程系机械加工工艺过程卡片零件编号零件名称1副变速拨叉工序号工序名称设 备 夹 具刀 具量 具工 时名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格9钳工去毛刺，并到0.545角平口钳锉刀10终检1112131415班级： 07020143X 学号：02 学生姓名： 富硕 指导老师：庞俊忠、成云平 共 2 页 第 2 页1 概述2 审查零件图的工艺性3 选择毛坯4 工艺规程设计4.1 选择定位基准：4.2零件各部分加工方法的选择4.3制定工艺路线5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图5.1确定加工余量5.2 确定毛坯尺寸5.3 确定圆角半径5.4 确定拔模角5.5 确定分模位置5.6 确定毛坯的热处理6 工序设计6.1 选择加工设备与工艺装备6.1.1 选择机床6.1.2 选择夹具6.1.3 选择量具6.2 确定工序尺寸6.2.1 确定内孔的工序尺寸6.2.2 确定轴向工序尺寸7 确定切削用量及时间定额7.1 铣 mm外圆柱两端面以及两叉头左右两侧7.2 加工14H9内孔7.3 加工8.7mm孔7.4 铣槽8 夹具设计小 结1 概述机械制造工艺学课程设计，是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程，经过生产实习所获得的感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前学过的全部课程，并且独立完成一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下了良好基础。通过课程设计达到以下目的：（1）、能熟练地运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题方法，培养自我学习能力和解决问题能力。（2）、通过对零件某道工序的夹具设计，学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具的训练，提高结构能力设计。（3）、课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册，查询相关资料等，增强解决实际工程问题的独立能力。2 审查零件图的工艺性拨叉副变速拨叉图样的视图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。零件各表面的加工并不困难。只是14H9的要求精度较高，且对应轴线的直线度要求也较高，需进行半精加工。槽14H13两壁关于孔8.7轴线的对称度有要求，需在数控机床上完成加工。图1 副变速零件图3 选择毛坯零件材料为KTH350-10,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大，并且为大批量生产，所以，选择金属模机械砂型铸造毛坯。查机械设计工艺制造设计简明手册表1.3-1。选用铸件尺寸公差等级为CT10。保证的尺寸公差在1-3mm。4 工艺规程设计4.1 选择定位基准：1：粗基准选择：以铸件左边的端面为主要粗基准，以铸件的24mm外圆为辅助粗基准。2：精基准选择：本零件是带孔的零件。其中14H9和右端面为设计基准，根据精基准的选择原则“基准重合原则”，以及考虑到工件的装夹与加工方便。在孔14H9未加工出来前可选用右端面为主要精基准，以铸件的24mm外圆为辅助精基准。在孔14H9mm未加工出来后，以14H9mm的内孔面为定位精基准，右端面为辅助精基准。4.2零件各部分加工方法的选择本零件的加工面有：内孔、平面以及槽，其材料为KTH350-10，参考机械制造工艺学其各部分加工方法如下：（1）圆柱左/右端面:由于表面粗糙度Ra为25m,只需进行粗铣。（2）两叉头左/右侧面：由于表面粗糙度Ra为6.3m,需进行粗铣、半精铣。（3）14H9内孔：由于公差等级为9级，且表面粗糙度为Ra3.2m,需进行钻、扩、铰。 （4）两叉头内侧：由于表面粗糙度Ra为12.5m，只需进行粗铣。（5）槽14H13：由于公差等级为13级，且表面粗糙度为Ra12.5m,只需进行粗铣。（6）孔：由于表面粗糙度Ra为25m,只需进行钻孔即可。4.3制定工艺路线按照先粗后精的原则同时考虑到零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等技术要求，以及加工时的经济性，尽量使工序能够集中起来。选择零件的加工方法及工艺路线如下：工序1：以mm外圆柱面及其左端面定位，粗铣mm右端面。工序2: 以mm外圆柱面及其右端面定位，粗铣mm左端面。工序3：以mm圆柱右端面以及mm外圆柱面为定位，钻，扩，铰H9mm孔。工序4：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，粗铣两叉头内侧。工序5：以H9mm内孔面及mm外圆柱左端面定位，粗铣14H13mm槽。工序6：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，钻8.7mm的孔。工序7：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，粗铣两叉头至8mm。工序8：以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位，半精铣两叉头至mm。工序9：钳工去毛刺，并到0.545角。工序10：终检。5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 5.1确定加工余量由于该拨叉才有啥新机器造型，材料为可锻铸铁，且为大批量生产，查机械制造工艺设计简明手册可选铸件的尺寸公差等级为10级，又铸件基本尺寸在63-100范围内，故取铸件尺寸公差数值为3.2，铸件机械加工余量单侧为4mm,双侧为3mm。5.2 确定毛坯尺寸本零件的外表面均属于双侧切削，主要以粗加工为主，故取粗加工余量为3mm,但拨叉两侧面需进行半精加工，取半精加工余量为1mm。可得毛坯尺寸表如下。其余尺寸可以直接铸造出来。其毛坯图如下。表1 副变速拨叉毛坯尺寸零件尺寸双侧余量机加工余量铸件尺寸703076311430343085.3 确定圆角半径由于采用砂型铸造，所以圆角计算公式，取，所以本铸件内外圆角取R=5mm。对于特殊位置24mm圆柱与拨叉连接处的圆角要求为R=2mm，故可直接取其为2mm。5.4 确定拔模角根据机械制造工艺设计简明手册可查得，砂型铸造外表面拔模斜度为030，内表面拔模斜度为1。5.5 确定分模位置本零件较复杂，分型面为不同平面组合而成。5.6 确定毛坯的热处理铸造完毛坯后应安排正火处理，以消除残留的铸造应力，以减少加工中的变形，同时改善加工性。图2 副变速拨叉毛坯图6 工序设计6.1 选择加工设备与工艺装备6.1.1 选择机床（1） 工序1、2是粗铣。各工序的步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选择立式铣床就能满足要求，本零件外轮廓尺寸不大，精度要求不高，选用最常用的X51。（2） 工序3为孔加工，且一次定位需完成三个工步，可选用Z525的四联钻床，并采用随行夹具。（3） 工序4为粗铣，且工步数较少，精度要求不高，选用最常用的X51。（4） 工序5、6为半精铣，工步数较少，精度要求不高，选用最常用的X51。（5） 工序7粗铣，精度要求不高，选用最常用的X51。（6） 工序8为钻孔，精度要求不高，选用最常用的Z525。6.1.2 选择夹具在各工序中由于是大批量生产，所以都采用专用夹具。6.1.3 选择量具本零件属于大批生产，一般采用通用量具，对于精度要求高，不易测量的可采用专用夹具。6.1.3.1 选择各轴向测量量具工序2中要保证24圆柱两端面的距离为70mm，且未标注公差，取IT14级，T=0.74mm,按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用的量具，由于它所对应的不确定允许值为0.054mm，所以可选分度值为0.05mm的游标卡尺。即取测量范围为0-150mm，分度值为0.05mm的游标卡尺。在此工序中，还要保证拨叉两叉头的厚度为8mm，未标注公差，取IT14级，T=0.36mm，不确定允许值为0.029mm，所用的量具为分度值为0.02mm的游标卡尺。即取测量范围为0-150mm，分度值为0.02mm的游标卡尺。两个外部轴向测量在同一工序中，故可采用其中一个精度较高的游标卡尺即可，故选用范围为0-150mm，分度值为0.02mm的游标卡尺。工序6中，加工拨叉的右侧，且保证与24mm圆柱右端面的距离为5mm，由于未标注公差，取IT14级，T=0.30mm,其不确定允许值为0.016mm,故选用的量具为分度值为0.01mm的游标卡尺，测量范围为0-100mm。工序7中加工拨叉的左侧，且保证拨叉厚度为mm，此时可采用专用量具，通规、止规的具体参数如下：6.1.3.2 选择加工孔用量具工序3中经过钻、扩、铰三次孔加工，钻孔至12mm，扩孔至13.8mm，铰孔至mm。（1） 钻孔时采用标准钻头，且其精度要求低，可不需要量具；（2） 扩孔时，按计量器具的测量方法极限误差选择量具，由于公差等级为IT9，则K=20%.=KT=0.20.09=0.018mm。可选择测量范围为50-100mm的游标卡尺，分度值为0.01mm；（3） 铰孔时，由于精度要求较高，加工每个工件都要进行测量，故宜选择极限量规，其具体尺寸如下:通规、止规工序8中，钻8.7mm的内孔时由于采用标准钻头，且其精度要求低，可不需要量具。6.1.3.3 选择加工所用的量具铣槽时，由于采用了标准刀具，平时无需测量，但刀具磨损到一定时候时，应进行测量以便及时更换刀具，此时可以选择通用量具。槽的精度为13级，T=0.27mm, 其不确定允许值为0.016mm,故选用的量具为分度值为0.01mm的游标卡尺，测量范围为0-100mm。6.2 确定工序尺寸确定工序尺寸的一般方法，由表面加工的最后工序往前推，最后工序的工序尺寸按零件图的要求标准。当无基准转换时，统一表面多车加工的工序尺寸（或工步）的加工余量有关。当基准不重合时，工序尺寸应用尺寸链计算。6.2.1 确定内孔的工序尺寸内孔表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定零件各工序的加工余量，现由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本零件各内孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下表所示。表2 内孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度加工表面工序双边余量工序尺寸及公差表面粗糙度钻扩铰钻扩铰钻扩铰14H960.90.112Ra25mRa6.3mRa3.2m8.74.358.7Ra25m6.2.2 确定轴向工序尺寸图3 工序轴向尺寸6.2.2.1确定各加工面的工序尺寸表3 各加工面的工序尺寸工序加工表面总加工余量工序加工余量11、302312330431651076106.2.2.2 确定工序尺寸、该尺寸在工序6和工序2中应达到零件的图样要求，则，=mm，=70mm，=5mm。6.2.2.3 确定工序尺寸、该尺寸只与加工余量有关，所以=+1=7mm，=+1=8mm，=+3=73mm、=-1=4mm。6.2.2.4 确定工序尺寸尺寸徐阶工艺尺寸链来确定。工艺尺寸链如图4所示。图4 含尺寸L4的工艺尺寸链尺寸L4的基本尺寸：L4（基）=70-5-3-50.5mm=11.5mm尺寸L4的上偏差：EI（L4）=-（-0.12）-（-0.15）=0.27mm尺寸L4的下偏差：ES（L4）=-0.06-0.15=-0.21mm所以L4的尺寸为：L4=mm，此尺寸为槽14H13mm的中心线距外圆柱左端面的距离。7 确定切削用量及时间定额7.1 铣mm外圆柱两端面以及两叉头左右两侧加工条件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉强度为330MPa，最低延伸率为10的黑心可锻铸铁。零件大小为x=70mm，y=85mm。加工要求：粗铣右端面，加工余量为3mm。1、刀具选择：选择硬质合金端铣刀YG8，铣刀直径80mm。背吃刀量，齿数12。2、切屑深度:因为加工余量较小，一次走刀即可完成。即。3、选用铣床：查机械制造技术基础课程设计指南，选用X51立式铣床，同时查得主轴转速：100电动机功率：4.5kw。4、确定切削速度和工作台每分钟进给量。查机械制造技术基础课程设计指南表2-17中公式计算查表74.8m/min5、工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：其中-单件时间定额；-基本时间 ；-辅助时间；-布置工作时间；-休息及生理需要时间；-准备与终结时间；N-一批零件的数量。基本时间： 计算可得.辅助时间：=0.2=0.08min.布置工作时间：=0.05*0.48=0.024min.休息及生理需要时间=0.03*0.480.02min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额T=0.53min7.2 加工H9内孔加工条件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉强度为330MPa，最低延伸率为10的黑心可锻铸铁，孔直径为14mm。钻孔至12mm，扩孔至13.8mm，铰至14mm。1，选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径12mm，扩孔时，高速钢，扩孔刀直径13.8mm，铰孔时，YG8，铰刀直径为14mm。进给量，切削速度 查机械制造技术基础课程设计指导表， 算得扩孔时，硬质合金，扩孔刀直径13.8mm。2，选用钻床：查机械制造技术基础课程设计指导表，选用立式钻床Z525。主轴最大行程175mm，主轴转速97r/min，主轴最大转矩245.25N，功率2.8kw。3，时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：其中-单件时间定额；-基本时间 ；-辅助时间；-布置工作时间；-休息及生理需要时间；-准备与终结时间；N-一批零件的数量。钻孔的基本时间：；计算可得：辅助时间：=0.2=0.76min.布置工作时间：=0.05*3.8=0.19min.休息及生理需要时间=0.03*3.80.11min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额4.86min扩孔的基本时间：；计算可得：辅助时间：=0.2=1.02min.布置工作时间：=0.05*5.1=0.26min.休息及生理需要时间=0.03*5.10.15min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额6.53min铰孔的基本时间：；计算可得：辅助时间：=0.2=0.98min.布置工作时间：=0.05*4.9=0.25min.休息及生理需要时间=0.03*4.90.15min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额6.28min加工H9mm孔所用的额定工时为：T=17.6min7.3 加工mm孔加工条件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉强度为330MPa，最低延伸率为10的黑心可锻铸铁，孔直径为8.7mm。直接钻孔至8.7mm。1，选择刀具：钻孔时，高速钢，钻头直径8.7mm。进给量，切削速度 查机械制造技术基础课程设计指导表2-13 算得。2，选用钻床：查机械制造技术基础课程设计指导表5-64，选用立式钻床Z525。主轴最大行程175mm，主轴转速97r/min，主轴最大转矩245.25N，功率2.8kw。3，时间定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：其中-单件时间定额；-基本时间 ；-辅助时间；-布置工作时间；-休息及生理需要时间；-准备与终结时间；N-一批零件的数量。钻孔的基本时间：；计算可得：辅助时间：=0.2=0.46min.布置工作时间：=0.05*2.3=0.12min.休息及生理需要时间=0.03*2.3=0.07min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额2.95min加工H13mm孔所用的额定工时为:2.95min7.4 铣槽1、加工情况：铣槽宽：14mm，槽长度：19mm，槽深度16mm。被加工材料KTH350-10 其最小抗拉强度为350MPa，最低延伸率为10的黑心可锻铸铁。2、选用刀具：YG8硬质合金盘铣刀。铣刀直径为80mm，宽度14mm，齿数20。3、选机床：查机械制造技术基础课程设计指南表5-74，选用X62型卧式铣床。机床功率为7.5kw。每齿进给量为0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。确定切屑速度和工作台每分钟进给量。查机械制造技术基础课程设计指南表2-17中公式计算 式中，计算得25.4m/min根据X62型卧式铣床工作台进给表，选择n=60r/min=1r/s，则实际的切削速度v=0.36m/s，工作台每分钟进给量为：根据X62型卧式铣床工作台进给表，选择。则实际的每齿进给量为5，工时定额的确定完成零件加工的一个工序的时间定额公式：其中-单件时间定额；-基本时间 ；-辅助时间；-布置工作时间；-休息及生理需要时间；-准备与终结时间；N-一批零件的数量。基本时间： 计算可得.辅助时间：=0.2=0.16min.布置工作时间：=0.05*0.8=0.04min.休息及生理需要时间=0.03*0.80.024min准备与终结时间在中批量生产中可以忽视。工时定额T=1.02min=62s8 夹具设计这个夹具主要的功能是，实现在铣床上，铣出14H13mm的槽。它的主要原理是：通过长圆柱销与平面结合，消除工件的5个自由度，由于槽具有较高的位置要求，所以还需通过R23的圆弧凸台限制工件绕着圆柱销轴线的旋转自由。夹具的锁紧是靠压板和旋转螺杆来固定的。8.1 问题的提出本夹具要用于铣14H13mm的槽夹具，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证加工对接平面的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。8.2 夹具设计8.2.1 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。14孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的14孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的二个孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺旋压板夹紧机构作为夹紧机构。8.4夹具设计8.8.1定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。方案：选一面两销定位方式，2面用挡销，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的定位是不正确的，挡销的位置是固定，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。3.8.2切削力及夹紧力的计算刀具：立铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。（4） 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具的夹紧装置和定位装置1 2夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构， 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。8.5定位误差的分析该夹具以一个平面和2个定位销定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当以任意边接触时 通过分析可得： 因此：当以任意边接触时 2 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示：图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成后加工，所以选用对刀块。塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 图 3.5 平塞尺图塞尺尺寸为：表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.258.4确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（