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摇臂零件工艺编制及铣28.5mm槽螺旋定心夹紧铣夹具设计
摘要:本文介绍了螺旋定心夹紧夹具的设计方法和操作方法,此夹具能够准确、迅速的
装夹摇臂零件,完成摇臂的28.5mm±0.1mm槽加工,同时提高了生产效率,缩短了加工时间,降低劳动强度,花费的成本少。
本论文是结合目前实际生产中,通用夹具不能满足生产要求,用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高,而且往往需要增加划线工序,本论文为铣床专用夹具,主要包括夹具的定位方案,夹紧方案、对刀方案,夹具体的设计及加工精度等方面的分析。
本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升,并降低劳动强度,能在保证产品质量加工精度的同时批量生产,从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益 。因而对夹具知识的认识和学习,在今天显的优为重要起来。     
关键词:装备;制造;铣床;专用夹具

The design process and 28.5mm parts milling spiralcentering clamping fixture for milling rocker s.
Abstract:China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment.
The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis. 
This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up.
Key words: equipment;manufacturing;milling; the machine tool's fixture
目录
绪论....................................................4
1.零件的分析............................................5
1.1.零件的作用.......................................6
1.2.零件的工艺分析...................................6
2.工艺规程设计..........................................6
2.1.确定毛坯的制造样式...............................7
2.2.定位基准的选择...................................7
2.3.制定工艺路线.....................................8
2.4.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定...........8
2.5.确定切削用量及基本工时...........................8
3.专用夹具设计..........................................9
3.1.问题的提出......................................10
3.2.夹具设计........................................11
总结....................................................14
致谢....................................................14
参考文献................................................14
绪  论
在机械加工过程中,为了保证加工精度,必须固定工件,使工件相对于机床或刀具占有确定的位置,以完成工件的加工和检验。夹具是完成这一过程的工艺装备。机床夹具是在机床上用以装夹工件和引导刀具并能保持与机床确定的相对位置的一种装置。其作用是使工件相对于机床或刀具有一个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。
在现代生产中,机床夹具作为机床的一部分已成为机械加工中不可缺少的工艺装备。在工件生产批量较大时,我们除了考虑工件加工精度外我们还需要考虑到生产率和经济性问题,所以常常采用专门为某一零件的某一工序而设计的专用夹具进行工件的装夹。这时不需划线和找正,只需将工件放到夹具中,即可确定工件与机床及刀具之间的位置,并将工件夹紧。
专用夹具是针对某一工件的某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性极强,没有通用性。在产品相对稳定、批量较大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较高的生产率和加工精度。铣床专用夹具是机械制造厂中常用的夹具,主要用于加工平面、键槽、缺口、花键以及成型表面等。由于铣削加工的切削时间较短,单件加工时的辅助时间相对的显得较长。因而降低辅助时间是铣床夹具要考虑的主要问题。在成批或大量生产类型中采用多件加工铣床夹具可相对提高劳动生产率。。也是本论文研究的重点。
1. 零件的分析
1.1 零件的作用
该零件是摇臂。主要用在传动机构中,比如汽 车内的内燃机发动机摇臂,气门的开启和关闭是由挺杆和 摇臂动作完成的,摇臂就是通 过摇臂轴安装在摇臂座上,一 端是从凸轮轴经挺杆驱动,另 一端顶在气门杆上和弹簧一 起作用控制气门的开合。 零件外形尺寸材料为 QT40-17,年产 5000 件,属大 批量生产,形状比较复杂,其 他各表面已经加工过,本工序 待 加 工 28.5 ±0.1mm 的 槽 。 Ф38f9 圆柱面 4、端面及摇臂 的中间平面 1,定位套 6 上作为定位基准。本工序的主要 难点是保证槽的宽度尺寸公差以及槽的对称度,特别要求 快速定心校正定位及夹紧完成加工。
1.2 零件的工艺分析
1.2.1摇臂要加工 28.5±0.1mm 的槽。如图所示:            
 ①28.5mm 的槽要求加工深度 40mm;对称度公差 0.2;
②槽底距离端面 1 的高度 51±0.8mm;平行度公差 0.0。
  1.2.2 钻Ф29的孔,该孔粗糙要求不高
  1.2.3 铣Ф38的外圆和端面,端面公差为f9
  由以上分析可知,对于其上的加工而言,可以先加工其中一表面,然后借助
于专用夹具加工28.5mm的槽,并保证其精度要求。
2 工艺规程设计
2.1 确定毛坯的制造形式
由于 摇臂在工作过程中经常受到交变何在以及冲击性荷载的 作用,为了保证零件工作的可靠性,一般选用锻件以使金 属纤维尽量不被切断。由于零件的年产量为 5000 件已经 达到了大批生产的水平,况且零件的轮廓尺寸不大,因此 可以采用砂型铸造。采用砂型铸造,不仅铸造性和切削加 工性好并且价格低廉,有利于提高生产率和保证加工质量。
2.2定位基准的选择
2.2.1.基准面的选择 工艺规程设计中最重要的工作之 一就是选择基准面。选择一个正确合理的基准面不仅可以 保证加工质量还可以提高生产效率。如果基准面选择的不 合理,就会在加工工艺过程中出现众多的问题,严重时会 造成大批零件报废甚至是无法生产。
2.2.2 粗基准的选择 按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时,应以这些不加工表面作粗基 准;若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要 求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准),现以摇 臂的两对称臂面 2 作为粗基准,利用辅助支承装夹工件。
2..2.3 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基 准重合的问题。本零件以 Ф38f9 外圆 4 面、端面及摇臂的 中间平面 1 在定位套 6 上定位作为精基准,由左右螺栓 10 经螺母 9、压块 8 定心夹紧,并用辅助支承 4 支撑在摇 臂处加工 28.5±0.1mm 的槽。
2.3制定工艺路线
1.制定工艺路线的出发点,应当是 使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得 到合理的保证。 切削工序安排的总原则是:前期工序必须为后续工序 创造条件,作好基准准备。具体原则是:基准先行,先主后 次,先粗后精,先面后孔。
具体工艺方案为一:
工序 1:金属型铸造毛坯,保证摇臂 工件基本尺寸;
工序 2:清砂;清洁毛坯表面毛屑
工序 3:热处理;
工序 4:刷 漆;
工序 5:车削;车削Ф38的外圆和端面
工序 6:钻削;钻Ф29的孔
工序 7:铣削;以 Ф38f9 圆 柱面、端面及摇臂的中间平面 1 在定位套 6 上定位作为精 基准加工 28.5±0.1mm 的槽至尺寸公差要求。
具体工艺方案为二:
工序 1:金属型铸造毛坯,保证摇臂 工件基本尺寸;
工序 2:清砂;清洁毛坯表面毛屑
工序 3:热处理;
工序 4:刷 漆;
工序 5:钻削;钻Ф29的孔
工序 6:车削;车削Ф38的外圆和端面
工序 7:铣削;以 Ф38f9 圆 柱面、端面及摇臂的中间平面 1 在定位套 6 上定位作为精 基准加工 28.5±0.1mm 的槽至尺寸公差要求。
 2.工艺方案的比较和分析
   制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度
 等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后,选择方案
 一,以为方案一先加工Ф38的外圆和端面,可以为后续的加工孔提供良好的
 定位基准。
2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
     1.毛坯的选择
     毛坯的尺寸、形状、材料选择是根据所要加工零件的形状、尺寸、工作条件、状态、生产类型等诸多因素决定的。由于零件的基本外形并不规则,且生产类型是批量生产,为了保证生产率,毛坯可以选择铸造结构。除了能避免材料的浪费还能节省工时,以便进行连续加工。综合经济考虑,材料选择HT200。
      2.毛坯的余量
      因摇臂的外圆和端面的精度要求都不是很高,其加工余量为2.5mm。
    3.外圆表面(Φ38)
考虑到该外圆粗糙度要求不高,为简化毛坯外形,现直接去表面直径为Φ40,只要求粗加工,此直径余量2Z=2已能满足加工要求。
4.内孔(Φ29)
由于孔直径较小,查资料知道毛坯上不预留孔,为实心件。直径尺寸精度要求为IT7左右。查资料确定工序尺寸及余量为:
钻孔:Φ15
钻孔:Φ27    2Z=12mm
扩孔:Φ28.7  2Z=1.7mm
精镗:28.9    2Z=0.2mm
2.5 确定切削用量及工时定额
参考文献
1. 蔡兰. 机械零件工艺性手册[M]. 北京:机械工业出版社, 1995.
2. 王先逵. 机械加工工艺手册[M]. 北京:机械工业出版社,2007.
3. 陈宏钧. 实用机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,2009.
4. 陈宏钧. 机械加工工艺方案设计及案例[C]. 北京:机械工业出版社,2011.
5. 黄如林. 切削加工简明实用手册[M]. 北京: 化学工业出版社,2010.
6. 严敏德. 金属切削加工技能. 北京:机械工业出版社,2009.
7. 黄鹤汀. 金属切削机床[S]. 北京:机械工业出版社,2003.
8. 王平嶂. 机械制造工艺与刀具[S]. 北京:清华大学出版社,2005.
9. 孙丽媛. 机械制造工艺及专用夹具设计指导书[M]. 北京:冶金工业出版社,2002.
10. 陈桂芬. 机械制图[M]. 电子工业出版社 北京:2011.
11. 王光斗、王春福.机床夹具设计手册(第三版)[M].上海科学技术出版社 2000
12. 任嘉卉.公差与配合手册(第二版)[M].机械工业出版社.2000
  


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