车床方刀架加工工艺及夹具设计

车床方刀架加工工艺及夹具设计

摘要

针对本论文所分析的方刀架而言，它主要是通过螺钉所起到的紧固作用而于机床上高速实现车刀固定，由此让车工过程在夹紧、转换以及固定操作等更加便捷，同时也能让大量的辅助时间得以节省，甚至让生产效率大幅度提升，方刀架的主要功能就是以所安装于刀架上的其余零件夹紧刀具为载体而在换刀的过程中于手柄转动之下让刀架被带动之后才能完成回转作用，最终可达到换刀的目的。

关键词：方刀架；固定；换刀

ABSTRCT

The function of the square tool holder is to fix, clamp and convert

the turning tool quickly by fastening the machine tool with screws, which

provides convenience for turning workers, saves a lot of auxiliary time

and greatly improves the production efficiency. The main function of the

square tool holder is to clamp the tool by other parts installed on the

tool holder. When changing the tool, the handle will rotate to drive the

square tool holder to rotate, so as to achieve the purpose of changing

the tool.

Keywords：Party head; Fixed; Tool change

目 录

摘要............................................................ 2

ABSTRCT ......................................................... 3

第1章 零件的分析 ............................... 错误!未定义书签。

1.1 零件的作用 ............................. 错误!未定义书签。

1.2 零件的工艺分析 ......................... 错误!未定义书签。

第2章 工艺规程设计 ............................................. 1

2.1 确定毛坯的制造形式 ..................................... 1

2.2 基面的选择 ............................................. 1

2.3 制定工艺路线 ........................................... 2

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ................. 3

2.5 确定切削用量及基本工时 ................................. 9

第3章 夹具设计 ................................................ 20

3.1 工序分析 .............................................. 20

3.2 定位元件设计 .......................................... 20

3.3 定位误差的计算 ........................................ 21

3.4 对刀元件的设计 ........................................ 21

3.5 切削力及夹紧力计算 .................................... 22

3.7 夹具体的设计 .......................................... 22

3.8 定向键设计 ............................................ 23

参 考 文 献 .................................................... 23

第1章 引言

针对本论文所分析的方刀架而言，它主要是通过螺钉所起到的紧固作用而于机床上高速实现车刀固定，由此让车工过程在夹紧、转换以及固定操作等更加便捷，同时也能让大量的辅助时间得以节省，甚至让生产效率大幅度提升，方刀架的主要功能就是以所安装于刀架上的其余零件夹紧刀具为载体而在换刀的过程中于手柄转动之下让刀架被带动之后才能完成回转作用，最终可达到换刀的目的。

第2章 工艺规程设计

2.1 确定毛坯的制造形式

针对此零件而言，它本质上归属于箱壳类零件，具备简单的外部结构以及内部构成，但是在实际加工的时候却因为某些加工面的很多方面相对比较粗糙，例如其和孔的垂直度、平面度以及尺寸精度等，制造工艺相对复杂的毛坯等较为配合于铸件，锻件通常较为适宜于较高要求强度且具备简单形状的毛坯。然而该零件在修复的过程中比较困难，所以它需要选择锻件为毛坯，在制造锻件的时候，所使用的方法有两种，其一是模锻，其二是自由锻。后者具备较低的毛坯精度，且有着较大的加工余量，甚至有着过低的出产率等，本质上较为适宜于单件小批量生产或者大型零件毛坯的制作等。若从模锻毛坯方面来分析，它不但有着较小的加工余量，而且有着较高的生产效率，甚至有着高的精度，它通常都适宜于中批档次之上的中小型零件毛坯。常用的锻造材料比较多，例如中碳钢。低碳钢以及低合金钢等。总而言之，本零件通常借助于自由锻的方式而制造毛坯。

2.2 基面的选择

①定位基准的选择

在工艺规程设计中，重要的工作相对较多，其中之一是定位基准，是否能够正确且合理地确定定位基准，这一点十分重要，甚至也对后续加工质量有所确保，最终才能提升生产率，若否，加工工艺的整个过程中会存在较多漏洞，甚至也导致了大量零件报废而不能正常生产。

②粗基准的选择

对于此零件本身来分析，加工任何一个表面都是十分重要的过程，所以粗基准不能使用未曾加工的表面，因为工艺上的标准，在进行粗加工阶段的时候应当精确加工Φ36+0.03 0㎜孔,所以粗基准应当以毛坯四个侧面为基准，之后利用四爪卡盘而完成夹紧定位操作，目的是将五个自由度，即X，Y，Z，x，y，此时当在将水三维空间坐标系建立的时候，以x轴为方向的是Φ36+0.03 0㎜内孔轴线以及Φ25+0.023 0㎜内孔轴线,分别以y轴为方向和z轴为方向的是相同的两个125㎜边，Φ25+0.023 0㎜孔与Φ25+0.023 0㎜孔端面的交点被视作为坐标原点，从X和Y看出该零件归属于箱壳类零件，它拥有着相对简单的外部结构，然而针对孔和加工面而言，两者的很多方面拥有相对较高的要求，例如垂直度、平面度以及尺寸精度等，甚至表面粗糙度也不能过低。所以方刀架的加工工艺过程是：锻造-粗铣-热处理-精铣-磨削-刮研-车-钳-热处理-检验-入库。

③精基准的选择

获取到基准的是φ25 m孔及左端面（φ25孔面），倘若在磨床磨削的处理之后亦未能能够达到了尺寸精度标准即可马上使用。该零件的精基准必将以粗基准为基础，它重点以φ36 mm孔及右端面（φ36孔面）和φ25 m为核心。

2.3 制定工艺路线

当在对工艺路线进行指订的时候，首先需要确定零部件的几何形状以及尺寸精度，唯有使用相对精密的技术才能得到科学的保障。若此时将生产纲领设定成为成批量生产的前提条件下，万能型机床需要考虑同专用夹具相互配对，由此才能尽可能地让一系列工序均集中于生产率提升方面中，除了上述内容之外，经济效果也应当考虑到位，由此才能将生成成本大幅度降低。

工艺路线方案进行分析:

第一道工序是备料

第二道工序是模锻,锻出压力槽.

第三道工序是正火.

第四道工序是当处于粗车Φ36+0.03 0㎜端面的时候,需要钻Φ25+0.023 0㎜的孔，直到Φ23㎜为止,之后钻粗车Φ36㎜的孔直到Φ36+0.03 0㎜为止，此时孔的深度是390 -0.8㎜,而切内槽Φ37±0.1㎜×3㎜,孔口倒角1×45°；掉头车底面,高度留加工余量1∽5 ㎜，粗车需要钻Φ25+0.023 0 ㎜孔到尺寸,倒

角为1.5×45°，精车Φ25孔。

第五道工序是将铣四方1250 -0.6㎜×1250 -0.6㎜确定出来之后才能将毛刺去除，由此才能更好地完成铣四侧压刀槽工序，该过程要确定它的尺寸为24mm，C面的加工余量需要确定在0.2∽0.3㎜之间；而精铣C面到标准的尺寸距离为18mm，倒角为1×45°,一共八条变。

第六道工序是 热处理,C表面淬火HRC40∽45.

第七道工序是车环型槽,

第八道工序是通过人工磨成Φ36+0.03 0㎜端面,保障它的尺寸处于390

-0.3㎜；

第九道工序是人工磨成Φ25+0.023 0㎜端面,确保其的尺寸达到720 -0.12㎜；需要将四个侧面磨成。

第十道工序是进行钻、铰4-Φ15+0.010 0㎜孔，在钻的时候一定要注重尺寸，尽可能缩减误差值；之后也需要将9-M12-6H小径至Φ10.mm孔钻出，此过程需要重复八次，随后钻、 铰Φ10+0.030 0㎜至尺寸，由此才可以将M12-6H螺纹孔的小径加以扩展，此时孔口倒角呈1×45°；攻M12-6H螺纹.

第十一道工序是检验过程。

工艺方案的比较与分析: 在分析的时候事先一定要进行鲜明地对比，相对来说较为合理的是如上工艺路线方案，其中在镗φ36孔时加合并精加工工序以及粗加工工序，而相对比较精确的是φ36孔加工工序，这也是工艺上不可缺乏问题之一，此时且将该孔设定为精基准，于首次安装的过程中才能确保孔和端面两者之间的位置。要求相对较高的是Φ25+0.023 0 ㎜端面技术标准，粗、精加工不能在同一台机床上完成。

2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

1.确定毛坯余量、毛坯尺寸及其公差

根据JB3834-85以及JB3835-85中的内容可知，此前所使用的钢质模锻件的机械加工余量可以计算出来。当确定了前提条件之后，设计过程时应当以零件的中粮而对零件毛坯锻件的重量初步估量，由此得到了加工表面中的加工精度以及形状复杂的系数值，在分析除了孔之外各个内外表面加工总余量的时候应当以《工艺手册》中标2.2-25的内容为核心，相当于此时计算出来了毛坯余量，根据表2.2-24求解出孔的加工余量，但是要注意两张表所提及到的余量值都是单