淺論機(jī)械設(shè)計(jì)中推動(dòng)架及其加工夾的設(shè)計(jì)

劉新成

【摘 要】 本設(shè)計(jì)主要分為機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和機(jī)床專用夾具。首先，在分析B6065刨床推動(dòng)架基礎(chǔ)上，充分了解到推動(dòng)架在B6065刨床加工中的作用。運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)及相關(guān)課程的一些知識(shí)，解決推動(dòng)架在加工中的定位、加緊以及工藝路線的安排等方面的相關(guān)問(wèn)題，確定相關(guān)的工藝尺寸及選擇合適的機(jī)床和刀具，保證零件的加工質(zhì)量。其次，依據(jù)推動(dòng)架毛坯件和生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求，制定出切實(shí)可行的推動(dòng)架加工工藝規(guī)程路線。最后，根據(jù)本設(shè)計(jì)的加工要求，參考閱讀機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)方面的書籍，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)的方案，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理并且能保證加工質(zhì)量的夾具。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械加工 工藝規(guī)程 專用夾具 推動(dòng)架

引 言

本文具體闡述了有關(guān)推動(dòng)架工藝步驟的說(shuō)明和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方法。工藝設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)后，在生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)零件進(jìn)行加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)，根據(jù)零件加工要求制定出可行的工藝路線和合理的夾具方案，以確保零件的加工質(zhì)量。

一、機(jī)械加工工藝規(guī)程

生產(chǎn)過(guò)程是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^(guò)程。機(jī)械工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)使其成為零件的全過(guò)程。

二、零件的分析

（一）零件的作用

據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動(dòng)架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32.00mm孔用來(lái)安裝工作臺(tái)進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32.00mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16.00mm 孔裝一棘爪，φ1.006mm孔通過(guò)銷與杠連接桿，把從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)偏心輪杠桿使推動(dòng)架繞φ32mm軸心線擺動(dòng)，同時(shí)撥動(dòng)棘輪，帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的自動(dòng)進(jìn)給。

（二）零件的工藝分析

其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：

1、φ32.00mm孔為中心的加工表面

這一組加工表面包括：φ32.00mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16.00mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。

2、以φ16.00mm孔為加工表面

這一組加工表面包括，φ1.006mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ1.000mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6.00mm 的孔及120°倒角2.00mm的溝槽。

這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：

1、φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10。2、φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。

由以上分析可知，對(duì)這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。

三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖

（一）、毛坯的選擇

1、毛坯的類型和特點(diǎn)

（1）鑄件常用作形狀比較復(fù)雜的零件毛坯

（2）鍛件兩種：自由鍛件、模鍛件

（3）型材兩種：熱扎、冷拉

2、毛坯選擇的原則

（1）零件對(duì)材料的要求

（2）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小

（3）零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小

（4）現(xiàn)有生產(chǎn)條件

通過(guò)計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來(lái)，故還需要安放型芯。

四、選擇加工方法，制定工藝路線

（一）工藝路線方案一

工序I

（1）車φ50左端，倒角1×45°;鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。至φ31.5;拉油槽至R（工藝要求）;精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角1×45°;

（2）掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°

（3）工序II? ?銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸

工序III? 鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-1×45°

工序IV? ?擴(kuò)φ16+0.033至φ15.8×26，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸

工序V? ? 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸

工序VI? ?車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°

工序VII? 銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸

工序VIII 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋.

（二）工藝路線方案二

工序I

（1）車φ50左端，倒角1×45°;鉆φ32+0.027孔至φ28，擴(kuò)孔。至φ31.5;拉油槽至R（工藝要求）;精車φ32+0.027至圖紙尺寸，孔口倒角1×45°;

（2）掉頭車右端面至圖紙要求尺寸，倒角1×45°，孔口倒角1×45°

工序II? ? 銑下部?jī)啥嗣娉叽?0至圖紙尺寸

工序III? ?鉆φ16+0.019至φ15.8，锪孔2-1×45°

工序IV? ? 鉆φ10+0.10孔至φ9.8，鉸φ10+0.10孔至圖紙尺寸

工序V? ? ?擴(kuò)φ16+0.033至φ15.8×26，鉸φ16+0.033孔至圖紙尺寸

工序VI? ? 車至φ27及其端面至圖紙尺寸，端面倒角1×45°

工序VII? ?銑槽6×9.5，銑槽6×1均至圖示尺寸工序VIII? 鉆M8-6H螺紋孔至底徑，孔口倒角0.5×45°，攻M8-6H螺紋

方案二則與此相反，這時(shí)的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。

五、夾具設(shè)計(jì)

在給定的零件中，對(duì)本序價(jià)格的主要要求考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此本步的重點(diǎn)應(yīng)在加緊的方便與快速性上。

（一）定位基準(zhǔn)的選擇

出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇孔φ32mm 和端面為基準(zhǔn)定位，側(cè)面加定位銷輔助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。

（二）切削力和卡緊力計(jì)算

本步加工按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。

取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1

則實(shí)際卡緊力為 F =S1×S2×S3×S4×F=16.77N

使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，即可指定可靠的卡緊力。

（三）定位誤差分析

定位誤差：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。

造成定位誤差的原因有兩個(gè)：

1、定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差△不。

2、定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差△基（也叫定位副制造不準(zhǔn)確誤差）。

結(jié) 論

根據(jù)推動(dòng)架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，盡量降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 徐灝.新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[2] 胡家秀.機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[3] 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[4] 劉文劍，曹天河，趙維緣.夾具工程師手冊(cè)[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987.