機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計-粗鏜軸承孔夾具設(shè)計

1、<p><b>　　粗鏜軸承孔夾具設(shè)計</b></p><p>　　第一章 產(chǎn)品概述3</p><p>　　第二章 箱體的工藝分析3</p><p>　　2.1圖紙的技術(shù)要求分析3</p><p>　　第三章 生產(chǎn)綱領(lǐng)5</p><p>　　第四章 材料的選擇和毛坯的制造

2、方法的選擇及毛坯圖5</p><p>　　4.1 材料選擇6</p><p>　　4.2 毛坯制造方法的選擇7</p><p>　　4.3 毛坯圖的繪制9</p><p>　　第五章 定位基面的選擇及分析11</p><p>　　5.1 粗精基準(zhǔn)的選擇11</p><p>

3、　　5.2 各加工面基準(zhǔn)表11</p><p>　　第六章 加工工作量及加工手段組合12</p><p>　　第七章大致工藝過程13</p><p>　　第八章 銑凸臺工序的夾具設(shè)計與計算21</p><p>　　8.1夾具設(shè)計應(yīng)遵循的原則21</p><p>　　8.2切削力的計算22</p

4、><p>　　8.3機動時間的計算及工序時間定額的確定24</p><p>　　8.4定位方式的選擇25</p><p>　　8.5夾緊機構(gòu)的設(shè)計25</p><p>　　8.6 氣缸的選用26</p><p>　　第九章 銑凸臺的工序卡片30</p><p><b>　　實習(xí)

5、總結(jié)32</b></p><p><b>　　參考文獻33</b></p><p><b>　　第一章 產(chǎn)品概述</b></p><p>　　本組設(shè)計對象是圓柱齒輪減速器箱體的的工藝和夾具。</p><p><b>　　1.1產(chǎn)品介紹</b></p>

6、<p>　　齒輪減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩。無須聯(lián)軸器和適配器，結(jié)構(gòu)緊湊。負載分布在行星齒輪上，因而承載能力比一般斜齒輪減速機高。滿足小空間高扭矩輸出的需要。 齒輪減速器廣泛應(yīng)用于大型礦山，鋼鐵，化工，港口，環(huán)保等領(lǐng)域。 </p><p>　　1.2 零件介紹 </p><p><b>　　作用</

7、b></p><p>　　變速器箱體在整個減速器總成中起支撐和連接的作用，它把各個零件連接起來，支撐傳動軸，保證各傳動機構(gòu)的正確安裝，是傳動零件的基座，應(yīng)具有足夠的強度和剛度。 因此變速器箱體的加工質(zhì)量的優(yōu)劣，將直接影響到軸和齒輪等零件位置的準(zhǔn)確性，也為將會影響減速器的壽命和性能。</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)特點</b></p><p&

8、gt;　　變速器箱體是典型的箱體類零件，其結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜，壁薄，外部為了增加其強度加有很多加強筋。有精度較高的多個平面、軸承孔，螺孔等需要加工，因為剛度較差，切削中受熱大，易產(chǎn)生震動和變形。</p><p><b>　　零件裝配</b></p><p>　　箱體通常用灰鑄鐵制造，對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。 灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了

9、便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯(lián)接成一體。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度，在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。</p><p>　　變速箱的大批量生產(chǎn)的機加工工藝過程

10、中，其主要加工面有軸承孔系及其端面，平面，螺紋孔，銷孔等。因此加工過程中的主要問題是保證的孔的精度及位置精度，處理好孔與平面的相互關(guān)系。</p><p>　　第二章 圖紙技術(shù)要求分析</p><p>　　2.1 箱體零件的結(jié)構(gòu)工藝性</p><p>　　(1)減速器箱蓋、箱體主要加工部分是結(jié)合面、軸承孔、通孔和螺孔，其中軸承孔在箱蓋、箱體合箱后再進行鏜孔加工，以確保

11、兩個軸承孔中心線與分割面的位置，以及兩個孔中心線的平行度和中心距。</p><p>　　(2)減速器整個箱體壁薄，容易變形，在加工前要進行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，加工時要注意夾緊位置和夾緊力大小，防止零件變形。</p><p>　　(3)箱蓋、箱體結(jié)合面，底面上的孔的加工，采用專用鉆模，這樣可以保證孔的位置精度要求。</p><p><b>　　第三章 生

12、產(chǎn)綱領(lǐng)</b></p><p>　　年產(chǎn)量Q＝20000（件/年），該零件在每臺產(chǎn)品中的數(shù)量n=1（件/臺），廢品率α＝3％，備品率β＝5％。</p><p>　　由公式N＝Q×n（1＋α＋β）得：</p><p>　　N＝10000×1×（1＋3％＋5％）=21600</p><p>　　該零件屬于

13、中型零件，查表知此零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。</p><p>　　第四章 材料、毛坯制造方法的選擇及毛坯圖</p><p>　　4.1 材料的選擇</p><p>　　毛坯材料選擇HT200.此材料由石墨構(gòu)成，因石墨本身有潤滑作用且可以吸收振動能量，所以HT200具有耐磨性能好，消振性能好的特點。由于鑄鐵中硅含量高且成分接近于共晶成分，因而流動性、填充性能好，

14、即鑄造性能好。由于石墨的存在使車屑容易脆斷，不粘刀，切削性能好。缺點是力學(xué)性能低，易導(dǎo)致應(yīng)力集中，因而其強度、塑性及韌性低于碳鋼?；贖T200以上優(yōu)缺點及價格便宜，所以對于承受壓力和震動的箱體，采用HT200作為加工材料。若沒有HT200，可采用45號鋼代替。 而熱處理方法，因鑄件采用砂型造型，所以為降低硬度，采用人工時效的熱處理方式。</p><p>　　4.2 毛坯的制造方法</p><

15、;p>　　砂型鑄造機械造型：鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造方法獲得。由于砂型鑄造所用的造型材料價廉易得，鑄型制造簡便，對鑄件的單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)均能適應(yīng)，長期以來，一直是鑄造生產(chǎn)中的基本工藝。而金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無法鑄出。同時金屬型鑄造還有如下不足之處： </p><

16、p>　　(1) 金屬型制造成本高； </p><p>　　(2) 金屬型不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件洗不足、開裂或鑄鐵件白日等缺陷; </p><p>　　(3) 金屬型鑄造時，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間，以及所用的涂料等，對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴(yán)格控制。</p><p>　　減速箱的箱體結(jié)構(gòu)相對較復(fù)

17、雜，根據(jù)減速箱箱體零件圖可知箱體的壁厚為8mm, 采用金屬型造型對壁厚有限制，成本比砂型鑄造高，而且箱體外表面的精度要求不高，砂型鑄造能滿足要求，機械造型生產(chǎn)率較高能滿足大批量生產(chǎn)的需要。綜合以上因素，因此選用砂型鑄造機械造型。</p><p>　　砂型鑄造機械造型上箱蓋以結(jié)合面為分型面，采用兩箱造型，中注式澆注系統(tǒng)，澆注的時候重要的加工面應(yīng)該向下，因為鑄件的上表面容易產(chǎn)生砂眼、氣孔等。為了補縮，上面設(shè)幾個冒口。

18、為了造型時方便拔模而設(shè)計了拔模斜度。下箱體采用三箱造型，為了澆注液體充滿型腔，在直澆道基礎(chǔ)上設(shè)有橫澆道。同時設(shè)置了冒口和拔模斜度。</p><p>　　4-1 機蓋鑄造工藝圖</p><p>　　4-2 機座鑄造工藝圖</p><p>　　4.3 毛坯圖的繪制 </p><p><b>　　機蓋</b></p&

19、gt;<p><b>　　毛坯的外廓尺寸：</b></p><p>　　考慮其加工外廓尺寸為428×204×145mm，取機蓋結(jié)合面的加工余量為5mm，凸臺面加工余量為2mm，其余加工面的加工余量為4mm。故</p><p>　　毛坯 長：428 mm</p><p>　　寬：196+2×4=204

20、mm</p><p>　　高：140+5=145 mm</p><p><b>　　機座</b></p><p><b>　　毛坯的外廓尺寸</b></p><p>　　考慮其加工外廓尺寸為428×204×180 mm，取機座結(jié)合面的加工余量為5mm，基座底面加工余量為5mm，泄

21、油口加工余量為2mm，其余加工面的加工余量為4mm。故</p><p>　　毛坯 長：428 mm</p><p>　　寬：196+2×4=204 mm</p><p>　　高：170+2×5=180 mm</p><p><b>　　毛坯圖如下：</b></p><p>&l

22、t;b>　　4-3 機蓋毛坯圖</b></p><p><b>　　4-4 機座毛坯圖</b></p><p>　　第五章 定位基面的選擇及分析</p><p>　　5.1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)之分。在機械加工的第一道工序中，只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，

23、則該表面稱為粗基準(zhǔn)。在隨后的工序中，用加工過的表面作定位基準(zhǔn)，稱為精基準(zhǔn)。通常先確定精基準(zhǔn)，然后確定粗基準(zhǔn)。</p><p><b>　　精基準(zhǔn)：</b></p><p>　　選擇原則：“基準(zhǔn)重合”原則；“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則；“自為基準(zhǔn)”原則；“互為基準(zhǔn)”原則；精基準(zhǔn)選擇應(yīng)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便。</p><p>　　減速器下箱體通常

24、以底面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，上箱蓋則分別以結(jié)合面、凸臺面作為精基準(zhǔn)。 在加工上箱蓋時，以凸臺為精基準(zhǔn)粗銑、半精銑、精銑結(jié)合面。以結(jié)合面為精基準(zhǔn)時銑視口端面、鉆孔、攻絲；鉆起蓋螺紋孔攻絲。只有加工結(jié)合面時才以凸臺為精基準(zhǔn)，因此滿足“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。下箱體則以底面和兩定位銷孔為精基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)的選擇夾緊方便，工件的夾緊變形??；易于實現(xiàn)自動定位和自動夾緊，且不存在基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p><b>

25、　　粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　選擇粗基準(zhǔn)時。主要考慮兩個問題：一是保證加工面與不加工面之間的相互位置精度要求；二是合理分配各加工面的加工余量。</p><p>　　減速器的上箱蓋、下箱體都以結(jié)合面為粗基準(zhǔn)，加工出加工結(jié)合面的精基準(zhǔn)，再以結(jié)合面作為精基準(zhǔn)，加工分布在箱蓋和箱座兩個不同部分上很不規(guī)則軸承孔的毛坯孔，以及油孔、連接孔等，這樣粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)“互為基準(zhǔn)”的

26、原則下統(tǒng)一，可以保證結(jié)合面的平行度，減少箱體裝合時對合面的變形。</p><p>　　5.2各加工面基準(zhǔn)表</p><p>　　第六章 加工工作量及加工手段組合</p><p>　　減速器箱體主要加工面有五個，機蓋結(jié)合面、機座結(jié)合面、機座底面、輸入軸承孔端面、輸出軸承孔端面。此外，除了要鏜軸承孔外，還要加工的有上機座螺栓孔，機蓋吊環(huán)孔、窺視孔臺階面、機座底面螺栓孔、

27、游標(biāo)空、排油孔、油槽、上機座定位銷孔。</p><p>　　6.1確定各工序的尺寸和偏差</p><p>　　6.1.1機座與機蓋結(jié)合面</p><p>　　A 、加工工序：粗銑—半精銑—精銑</p><p>　　B 、工序余量：粗銑3mm， 半精銑1.6mm，精銑0.4mm</p><p>　　C、工序公差：毛坯1.

28、3mm，粗銑IT12，半精銑IT8，精銑IT7</p><p>　　D、工序尺寸：精銑mm，Ra1.6，半精銑mm，Ra6.3，粗銑 mm,Ra12.5，毛坯mm</p><p>　　6.1.2、軸承孔兩端面</p><p>　　A、 加工工序：粗銑—精銑</p><p>　　B、 工序余量：粗銑3.5mm，精銑0.5mm</p>

29、<p>　　C、工序公差：毛坯2mm，粗銑IT10，精銑IT7</p><p>　　D、工序尺寸：精銑mm，Ra1.6，粗銑 mm,Ra12.5，毛坯mm</p><p><b>　　6.1.3、視窗面</b></p><p>　　A、 加工工序：粗銑</p><p>　　B、 工序余量：粗銑2mm &

30、lt;/p><p>　　C、 工序公差：毛坯0.8mm，粗銑IT12</p><p>　　D、 工序尺寸：粗銑 mm,Ra12.5，毛坯mm</p><p>　　6.1.4、機蓋凸臺面</p><p>　　A、加工工序：粗銑</p><p>　　B、工序余量：粗銑2mm</p><p>　　C、

31、工序公差：毛坯1.2 mm，粗銑IT12 mm</p><p>　　D、 工序尺寸：銑 mm， Ra12.5，毛坯 mm</p><p>　　6.1.5、輸入（出）軸承孔</p><p>　　A、加工工序：粗鏜—半精鏜--精鏜</p><p>　　B、工序余量：粗鏜2.5，半精鏜1.0，精鏜0.5</p><p>

32、;　　C、工序公差：毛坯0.8，粗鏜IT12，半精鏜IT11，精鏜IT8</p><p>　　D、工序尺寸：輸出軸承孔 ：精鏜φ Ra2.5，半精鏜Ra3.2，粗鏜Ra12.5，毛坯φ</p><p>　　輸入軸承孔： 精鏜φ Ra1.6，半精鏜Ra3.2，粗鏜Ra12.5，毛坯φ</p><p>　　6.1.6、機座底面</p><p>

33、　　加工工序：粗銑—精銑</p><p>　　工序余量：粗銑5mm</p><p>　　工序公差：毛坯1.1mm，粗銑IT12</p><p>　　工序尺寸：粗銑mm,Ra12.5，毛坯mm</p><p>　　第七章 大致工藝過程</p><p>　　對減速箱箱體進行加工，尤為重要的就是確定其加工工藝的過程。并且，

34、在確定加工工藝過程時，應(yīng)該考慮各方面的因素，從而擬定出最佳加工方案。針對我們所要加工的減速箱，應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔，先粗后精，工序適當(dāng)?shù)仍瓌t。</p><p>　　經(jīng)過分析，我們把加工工藝過程大致分為了三個部分。第一部分是對箱蓋的加工，主要是加工上箱蓋凸臺面，上下箱體結(jié)合面，上箱體窺視孔面以及鉆孔、攻絲窺視孔臺階面；第二部分是對機座的加工，主要是加工機座底面，上下箱體結(jié)合面，鉆锪底座螺栓孔和排油孔和油標(biāo)孔；第三部分是

35、將兩箱體合箱后進行加工，主要工序是鉆、絞定位銷孔和鉆連接孔，以底面為基準(zhǔn)銑軸承端面和鏜軸承孔，最后鉆軸承孔端面的螺釘孔。其中，在第一、二和第三部分之間應(yīng)安排鉗工工序，將蓋與底座合成箱體，并用二錐銷定位，使其保持一定的位置關(guān)系，以保證軸承孔和螺栓連接孔的加工精度和撤裝后的重復(fù)精度。</p><p><b>　　7.1箱蓋：</b></p><p>　　(如果是小批單件生

36、產(chǎn)，加工工藝過程中應(yīng)安排劃線的工序，但由于是大量生產(chǎn)，采用流水線生產(chǎn)，故省略劃線工序。)</p><p><b>　　7.2機座：</b></p><p>　?。ㄓ捎跈C座有兩凸緣面的原因，因此機座接合面與底面上螺栓孔的锪平不能用組合鉆床直接锪平，而必須采用特殊的刀桿，把套式锪鉆插裝在特殊刀桿上來锪平螺栓孔。而且還應(yīng)該先讓刀桿穿過螺栓孔，在裝上套式锪鉆，然后再進行反锪。

37、）</p><p><b>　　7.3合箱后：</b></p><p><b>　　第八章</b></p><p>　　粗鏜軸承孔的夾具設(shè)計與計算</p><p>　　8.1夾具設(shè)計應(yīng)遵循的原則：</p><p>　　夾具設(shè)計應(yīng)遵循“實現(xiàn)同等功能的前提下，機構(gòu)簡單者為最優(yōu)”的

38、設(shè)計理念。</p><p>　　機床夾具設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要環(huán)節(jié)之一。它是我們完成所學(xué)全部課程，并進行了生產(chǎn)實習(xí)，做過課程設(shè)計，及與一系列教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進行的，它要求我們?nèi)婢C合地運用所學(xué)課程的理論和實踐知識進行零件加工。同時夾具設(shè)計應(yīng)該遵循以下設(shè)計原則： </p><p>　　用夾具固定產(chǎn)品及工具 以固定用臺鉗及夾持具等來固定產(chǎn)品及工具，以解放人手從而進行雙手作業(yè) </p

39、><p><b>　　.使用專用工具 </b></p><p>　　生產(chǎn)線中所用工裝應(yīng)最適合該產(chǎn)品及人工操作的專用工具以提高生產(chǎn)效率 </p><p>　　合并二種工裝為一種 </p><p>　　減少工具的更換麻煩，以減少轉(zhuǎn)拉的工時消耗，提高工作效率。</p><p>　　提高工具設(shè)計便利性減少疲勞

40、 </p><p><b>　　具手柄方便抓握</b></p><p>　　作業(yè)工具與人體動作相協(xié)調(diào)</p><p>　　工裝夾具的操作應(yīng)以IE的方法進行評估 </p><p>　　機械操作動作作相對安定并且操作流程化 </p><p><b>　　作位置應(yīng)相近集中</b>&

41、lt;/p><p>　　讓機械盡量減少或脫離人的監(jiān)控和輔助</p><p>　　開關(guān)位置與下工序兼顧</p><p><b>　　工件自動脫落</b></p><p><b>　　安全第一</b></p><p><b>　　8.2切削力的計算</b><

42、;/p><p>　　8.2.1機床的選擇</p><p><b>　　機床的選擇原則：</b></p><p>　　機床尺寸規(guī)格和工件的形狀尺寸應(yīng)相適應(yīng)</p><p>　　機床精度等級與本工序加工要求應(yīng)相適應(yīng)</p><p>　　機床電動機功率與本工序加工所需功率應(yīng)相適應(yīng)</p>&l

43、t;p>　　機床自動化程度和生產(chǎn)效率與生產(chǎn)類型應(yīng)相適應(yīng)</p><p>　　本道工序是粗鏜軸承孔，根據(jù)工件外形尺寸、本工序的加工精度等級等要求，查《機械加工工藝人員手冊》可知選擇機床為：臥式鏜床TX617,電動機功率為：4KW，</p><p><b>　　技術(shù)參數(shù)：</b></p><p>　　機床凈重  7500kg

44、60; 橫向行程  700mm   縱向行程  900   最大鏜孔直徑 150mm   主軸箱垂直行程  560mm   主軸電機功率  4KW   轉(zhuǎn)速范圍  13-1160轉(zhuǎn)/分   主軸直徑  75mm   工作臺面尺寸  900*700mm   最大承重  1

45、300公斤   機床外型尺寸  3930*1926*2425mm    </p><p><b>　　實物照片如下。</b></p><p>　　8.2.2刀具的選擇：</p><p>　　刀具的選擇主要取決于所采用的加工方法，工件材料，加工尺寸，精度和表面粗糙度的要求，生產(chǎn)率要求和加工經(jīng)濟性等。應(yīng)盡量采

46、用標(biāo)準(zhǔn)刀具，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)采用搞生產(chǎn)率的復(fù)合刀具。</p><p>　　本道工序采用材質(zhì)為鎢鈷類硬質(zhì)合金YG8的雙刃鏜刀具。</p><p>　　幾何參數(shù)：前角r=10°，后角a=5°，主偏角ψ=45°，副偏角ψ1=8°，副后腳a1=5°</p><p>　　鏜刀的實物圖與具體參數(shù)</p><p

47、>　　8.2.3量具的選擇</p><p>　　根據(jù)被測對象的性質(zhì)和特點選用內(nèi)徑百分表來測量。</p><p>　　8.2.4切削用量的確定</p><p>　　制定切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料幾何角度的基礎(chǔ)上，合理確定切削深度t、進給量S和切削速度V。粗加工時應(yīng)保證較高的金屬切除率和必要的刀具耐用度，故一般優(yōu)先選用盡可能大的切削深度，其次選擇較大的進

48、給量，然后根據(jù)刀具的耐用度要求選擇合適的切削速度。</p><p>　　因此查表取粗鏜余量為t=2.5mm，進給量S=0.4，切削速度V=50—70m/min,</p><p>　　再計算速度具體值：V= </p><p>　　(T刀具耐用度，取100；t切削深度，s進給量，HB是HT200的硬度為160—210，取200)</p><p>

49、　　帶入上式得V=70m/min。</p><p>　　用公式計算鏜銷時切削力：</p><p><b>　　主切削力： </b></p><p>　　其中查表得CPz=95，YPz=0.75，k=0.9</p><p>　　Pz=95×2.5×0.40.75×0.9=106.9Kg<

50、;/p><p><b>　　吃刀抗力 ：</b></p><p>　　其中查表得CPy=46,kvPy=1,=1,=0.9,=0.7,=1,=0.9,=1</p><p>　　Py=46×2.50.9×0.40.75×0.9×0.7×0.9=29.7 Kg</p><p>&

51、lt;b>　　進給抗力 ：</b></p><p>　　其中查表得CPx=18，kvPx=1,=1,=1,=0.8,=1,=0.9,=1</p><p>　　Px=18×2.51.2×0.40.65×0.9×0.8=21.38Kg</p><p>　　8.3機動時間的計算及單位時間定額</p>

52、<p><b>　　，其中</b></p><p>　?。╥為走刀次數(shù)，s為每轉(zhuǎn)進給量 mm/轉(zhuǎn)，n為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) 轉(zhuǎn)/min）</p><p>　　查表得t=2.5mm時，L1=2.5mm，L2=1.5mm。</p><p>　　=232.2 r/min</p><p>　　L=55+2.5+1.5=59mm&

53、lt;/p><p><b>　　=0.64min</b></p><p>　　=(15～20%)=0.096～0.128min</p><p>　　=(10～15%)=0.064～0.096min</p><p>　　=(5～7)=0.032～0.0448min</p><p>　　=(2～6%)=0

54、.0128～0.0384min</p><p>　　=(3～5%)=0.0192～0.032min</p><p><b>　　=+++++</b></p><p>　　=+=0.64+0.64×(35～50)%=0.64+0.28=0.92min</p><p>　　8.5 夾緊機構(gòu)的設(shè)計</p>

55、<p>　　考慮到是流水線作業(yè)，工件進出工作臺的方向為沿輸入軸軸線的方向，因此夾具不能與工件進出方向干涉，所以將夾具布置在輸出軸承孔端面的兩側(cè)，并且夾具打開后不會碰到軸承孔端面，同時要求夾具夾緊后不得與鏜套干涉，以防止夾具與鏜刀干涉。根據(jù)以上原則，來設(shè)計夾具。</p><p>　　結(jié)合夾具基體體積、氣缸長度等因素，本夾具采用曲柄滑塊機構(gòu)和凸輪頂桿機構(gòu)串聯(lián)的形式，具體結(jié)構(gòu)如下：</p>

56、<p>　　8-5-1 曲柄滑塊機構(gòu)簡圖</p><p>　　8-5-2凸輪頂桿機構(gòu)簡圖</p><p>　　8.5.1計算圖中機構(gòu)的自由度</p><p>　　圖中機構(gòu)（僅取左半部）共有1個原動機4個活動件，5個低副（包括4個轉(zhuǎn)動副和一個滑動副），1個高副，因此圖中共有自由度</p><p>　　F=3·n -2

57、3;pl=3X4-（2X5+1）=1</p><p>　　所以原動件數(shù)目與機構(gòu)的自由度的數(shù)目相等，本機構(gòu)有確定的運動。</p><p>　　8.5.2夾緊力的計算</p><p>　　夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響

58、加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。</p><p>　　計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。</p><p>　　夾緊力與自重同向但與切削刀相垂直，此時切削力靠夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。</p><

59、p>　?。╢1為工件對壓板的摩擦系數(shù)，f2為工件對定位件的摩擦系數(shù)，k為安全系數(shù) 1.5～2）</p><p>　　查表f1=0.3～0.4，f2=0.4，安全系數(shù)=1.3×1.2×1.2×1.0=1.872≈1.9</p><p>　　所以=223.675Kg</p><p>　　由于設(shè)計的是4個壓板，所以每個壓板提供的平均夾緊

60、力為=/4=600N</p><p>　　8.6夾緊氣缸的選擇</p><p><b>　?、?lt;/b></p><p>　　由余弦定理有：=22.66°，=34.71°，l1=57.11，l2=39.15，且=600N</p><p>　　所以F1=981.7N</p><p>

61、;<b>　?、?lt;/b></p><p><b>　　=2787.75N</b></p><p>　　=/=3485N，其中取=0.8</p><p><b>　　所以=3485N</b></p><p>　　參考《液壓傳動與氣壓傳動(第三版)》知：</p>&l

62、t;p>　　推力做功時，氣缸的內(nèi)徑 （m）</p><p>　　其中P動=3485N，p =0.8Mpa，d=0.2D，η=0.9，代入推力做功公式，得D=0.0605m=60.5mm</p><p>　　8.6.1計算氣缸的行程</p><p>　　8-6-1凸輪輪廓尺寸</p><p>　　由幾何知識知，當(dāng)壓板旋轉(zhuǎn)45 º

63、;時，豎直推桿移動的距離為25mm，凸輪橫向滑動25mm.</p><p>　　根據(jù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)取缸徑為63mm，行程L為25mm的特殊雙作用雙活塞氣缸，型號為RQL63-30M。</p><p>　　RQ L 63—25M(型號代號意義：RQ:帶氣緩沖薄型氣缸；L：安裝形式為腳座式;63：氣缸缸徑為50mm；25：氣缸的標(biāo)準(zhǔn)行程為25；M:桿端外螺紋)</p><p>

64、　　選型理由：RQ系列氣缸設(shè)計成無緩沖套的新型氣緩沖機構(gòu)，與帶緩沖套系列相比，氣缸的總長度基本不變，但緩沖能力增加兩倍，且重復(fù)精確程度提高，適用做夾具動力源。</p><p>　　8-6-2夾緊氣缸參數(shù)</p><p>　　8.7雙銷聯(lián)動氣缸的選擇</p><p>　　由于伸縮銷的伸縮運動只需要克服摩擦力，不承受其他負載，因此所需動力較小，選用CJP系列的針形氣缸。

65、</p><p>　　伸縮銷的行程為12mm，結(jié)合該機構(gòu)根據(jù)幾何知識可以計算出所需氣缸的行程為25mm。因此，選用CJPT10-30型氣缸。</p><p>　　CJPT10-30D(型號意義：CJP針形汽缸代號；T：安裝形式為耳軸型；10：缸徑為10；30：標(biāo)準(zhǔn)行程為30；D：雙作用形式)</p><p>　　8-7-1針形氣缸參數(shù)</p><

66、;p>　　8.8氣壓控制回路設(shè)計</p><p>　　下圖為氣壓控制原理圖：</p><p>　　圖8-6-5 氣壓控制回路</p><p>　　氣源，2-氣動三聯(lián)件，3-二位四通手動換向閥，4-兩個背靠背雙作用氣缸，</p><p>　　5-單作用針形氣缸，6二位二通手動換向閥，7、8-溢流閥</p><p>

67、<b>　　控制原理說明：</b></p><p>　　當(dāng)工件到達本工位時，搬動二位二通手動換向閥（6）手柄，使單作用針形氣缸（6）伸出，從而使與其相連的限位銷伸出，限制工件的移動，然后搬動二位四通手動換向閥（3）手柄，雙作用雙活塞氣缸（4）收縮，從而使夾緊機構(gòu)將工件夾緊。當(dāng)加工完后，搬動二位四通手動換向閥（3）手柄，雙作用雙活塞氣缸（4）伸出，從而使夾緊機構(gòu)將工件松開，然后搬動二位二通手動

68、換向閥（6）手柄，使單作用針形氣缸（6）收縮，從而使與其相連的限位銷收縮，解除對工件的限制，使工件順利進入下一個工位。</p><p>　　8.9定位方式的選擇</p><p>　　本工序采用如下圖所示的“一面兩銷”完全定位的方式</p><p>　　8-9-1 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　其中兩定位銷限制X、Y方向的平動及繞Z軸的轉(zhuǎn)

69、動，定位平面限制繞X、Y方向的轉(zhuǎn)動，Z方向的平動。</p><p>　　8.10一面兩銷的設(shè)計計算</p><p>　　8-10-1定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　確定兩定位銷中心矩尺寸LX及其公差</p><p>　　LX=Lg，=(～)， Lg—工件中心距，—工作中心距公差</p><p>　　所以L

70、X=Lg=300mm，==×0.055=0.011mm（定位孔尺寸17mm，公差H7，定位孔中心距偏差0.055）</p><p>　　確定圓定位銷直徑d1及其公差</p><p>　　d1=D1=17，D1—基準(zhǔn)孔最小直徑</p><p>　　按g6選取，=0.013,即尺寸為</p><p>　　削邊銷寬度b和B（《工藝人員手

71、冊》表9-23）</p><p><b>　　b=4，B=15</b></p><p>　　削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙</p><p>　　===0.0278mm</p><p>　　D2—基準(zhǔn)孔最小直徑；—圓柱銷與基準(zhǔn)孔的配合間隙</p><p><b>　　削邊銷的直徑d2<

72、/b></p><p>　　d2= D2－=24－0.0278，</p><p>　　公差按h6選取，上偏差為0，下偏差為-0.011，即尺寸為mm</p><p><b>　　⑥計算定位誤差</b></p><p>　　由于兩孔定位有旋轉(zhuǎn)角度誤差,使加工尺寸產(chǎn)生定位誤差和，應(yīng)考慮較大值對加工尺寸的影響。兩個方向上

73、的偏轉(zhuǎn)其值相同。因此，只對一個方向偏轉(zhuǎn)誤差進行計算。</p><p>　　==0.0000367mm</p><p>　　由于轉(zhuǎn)角誤差很小，不計工件左右端面的旋轉(zhuǎn)對定位誤差的影響，較大的定位誤差尚小于工件公差的三分之一,此方案可取。</p><p>　　8.11伸縮式一面兩銷結(jié)構(gòu)</p><p>　　8-11-1伸縮銷機構(gòu)簡圖</p&g

74、t;<p>　　1、可換定位銷 2、伸縮桿 3、襯套 4、導(dǎo)桿 5、擺動型針形氣缸 6、連桿</p><p>　　7、鉸鏈支座 8、可換削邊銷 9、工件</p><p>　　機構(gòu)原理：針形氣缸活塞伸出時，推動連桿左端向下擺動，右端向下擺動，帶動伸縮桿向上滑動，從而將定位銷頂起；當(dāng)針形氣缸活塞收回時，帶動連桿左右兩端向上擺動，從而帶動伸縮桿向下滑動，定位銷縮回。&

75、lt;/p><p><b>　　[參考文獻]</b></p><p>　?。?）《金屬機械加工工藝人員手冊》方若愚等編，上海科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　?。?）《機械加工工藝手冊》王紹俊編，機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《機械制造工藝學(xué)》王啟平主編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社</p><p&g

76、t;　　（4）《機械制造技術(shù)》機械工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《機械制造裝備設(shè)計》冶金工業(yè)出版社</p><p>　?。?）《機械工藝生產(chǎn)實習(xí)及課程設(shè)計》孫正烈、吳來杰編，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）出版社</p><p>　?。?）《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》</p><p>　?。?）《機械制造與模具制造工藝學(xué)》陳國香 楊櫂主編</p&

77、gt;<p>　　附錄一：夾具部分零件模型</p><p><b>　　夾具基體</b></p><p>　　滑動軌道 T型滑塊</p><p>　　襯套 導(dǎo)桿套蓋子</p><p>　　導(dǎo)桿

78、 導(dǎo)桿套</p><p>　　回復(fù)彈簧 滾輪 滑動頭</p><p>　　鉸鏈支座 伸縮銷導(dǎo)桿</p><p>　　緊固螺母 可換定位銷 可換削邊銷</p&

79、gt;<p>　　連桿1 連桿2 螺釘</p><p>　　雙頭連接螺桿 RQ系列氣缸</p><p>　　氣缸接頭 定位銷伸縮桿</p><p>　　鏜套