倒檔齒輪的加工工藝及滾齒夾具設計

資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 機械加工工藝卡片 工件名稱 倒檔齒輪 工序號 Ⅴ 零件名稱 倒檔齒輪 零件號 零件重量 2.5kg 同時加工件數 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 45 HRC58-64 鑄件 2.5kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 插床 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 插齒 插刀 游標卡尺 100 1 0.75 0.45 200 0.94 設計者： 指導老師： 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工藝過程卡片 零件號 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 鑄造 Ⅱ 時效處理 Ⅲ 銑所有上下端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 Ⅳ 銑左右端面 臥式銑床 X51 專用夾具 三面刃銑刀 Ⅴ 銑20x38的槽 臥式車床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 Ⅵ 銑長62的鍵槽 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 VII 銑寬15x55和12x50的槽 立式銑床床 Z525 專用夾具 高速鋼端銑刀 VIII 鉆22.376和12的孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 IX 鉆2-M6孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 X 鉆3-M5孔 立式鉆傳 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆 XI 銑30x100x21x20 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 XII 質檢 XIII 入庫 機械制造技術基礎 課程設計說明書 學 院： 機械電子工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 學 號： 年12月 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 倒擋齒輪加工工藝規(guī)程及的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目錄 一 課程設計題目及要求 1 1、課程設計的題目 1 2、課程設計時間 1 3、課程設計的目的及其要求 1 3.1 課程設計的目地 1 3.2 課程設計的內容要求 2 二 零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2零件的工藝分析： 3 三 工藝規(guī)程設計 3 3.1確定毛坯的制造形式 3 3.2基面的選擇 3 3.3制定工藝路線 4 3.4機械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 四 機床夾具的定位及夾緊 14 4.1 概述 14 4.1.1 機床夾具的概念 14 4.1.2 機床夾具的組成 14 4.1.3 機床夾具的分類 15 4.1.4 機床夾具在機械加工中的作用 16 4.2工件的裝夾方式 17 4.3 基準及其分類 18 五 夾具設計 18 5.1 問題的提出 19 5.2 定位基準的選擇 19 5.3 切削力及夾緊力計算 19 5.4 定位誤差分析 22 5.5 夾具設計及操作簡要說明 22 總 結 23 參 考 文 獻 24 一 課程設計題目及要求 1、課程設計的題目 倒擋齒輪 零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及夾具設計 2、課程設計時間 2020年12月7日——2020年12月20日 3、課程設計的目的及其要求 3.1 課程設計的目地 機械加工工藝課程設計是機械類學生在學完了機械制造技術，進行了生產實習之后的一項重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。本課程設計主要培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識來分析處理生產工藝問題的能力，使學生進一步鞏固有關理論知識，掌握機械加工工藝規(guī)程設計的方法，提高獨立工作的能力，為將來從事專業(yè)技術工作打好基礎。 另外，這次課程設計也為以后的畢業(yè)設計進行了一次綜合訓練和準備。通過本次課程設計，應使學生在下述各方面得到鍛煉： 3.1.1 熟練的運用機械制造基礎、機械制造技術和其他有關先修課程中的基本理論，以及在生產實習中所學到的實踐知識，正確的分析和解決某一個零件在加工中基準的選擇、工藝路線的擬訂以及工件的定位、夾緊，工藝尺寸確定等問題，從而保證零件制造的質量、生產率和經濟性。.從而培養(yǎng)制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力， 3.1.2通過夾具設計的訓練，進一步提高夾具結構設計(包括設計計算、工程制圖等方面)的能力。 3.1.3熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數據庫。 3.1.4在設計過程中培養(yǎng)學生嚴謹的工作作風和獨立工作的能力。 3.2 課程設計的內容要求 3.2.1對零件圖進行工藝分析。 3.2.2對零件進行分析后，初步擬定工藝路線、確定切削余量、繪制零件的毛坯圖，填寫機械加工工藝過程卡。 3.3.3進行切削用量、機械加工時間等的計算和查表。 3.3.4填寫機械加工工序卡片。 3.3.5對指定工序提出工裝設計任務書。 3.3.6根據工裝設計任務書（教師指定）進行機床專用夾具設計，包括設計方案的確定、結構設計、定位誤差和夾緊力的計算，繪制夾具裝配圖、零件圖等等。 3.3.7編寫課程設計說明書。 3.3.8進行課程設計答辯。 二 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的零件是倒檔齒輪。它位于車床變速機構中，主要起傳遞動力和扭矩的作用，工作時有一定的沖擊載荷。 2.2零件的工藝分析： 倒檔齒輪共有四處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以為中心的加工表面 這一組加工表面包括：直徑為20的孔。 2 以直徑為中心加工的外圓和端面 三 工藝規(guī)程設計 3.1確定毛坯的制造形式 零件的材料為45棒料，考慮到零件的幾何形狀比較簡單。所以鍛造的方法獲得毛坯。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，現選取直徑為φ109的外圓表面作為粗基準，利用三爪卡盤夾緊外圓， 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問。因為工件的端面和外圓都與內孔的中心線，有嚴格的技術要求，因此因此要以內院為精基準，來加工外圓和端面， 3.3制定工藝路線 方案一： 下料，棒料 工序2： 鍛造毛坯尺寸Φ109x105mm 工序3： 熱處理 工序4：夾一端直徑為109的外圓圓，找正工件，照顧各部加工量，車另一端端面和外圓， . 工序5： 倒頭，夾外圓，按內孔表面找正，車另一端面保證總長100mm車內孔尺寸Φ20mm。倒角 工序6： 以Φ20mm內孔及一端面定位裝夾工件，車外形各部尺寸，倒角。 工序7： ：插鍵槽 工序8： 以內圓和端面定位滾齒輪mm 方案二： 下料，棒料 工序2： 鍛造毛坯尺寸Φ109XΦ105mm 工序3： 熱處理 工序4：夾直徑109的一端外圓，照顧各部分加工余量，粗車直徑為80的端面和外圓。車 直徑為40的外圓 工序5： 倒頭，夾直徑為80的外圓和端面，倒角，，絞孔。 工序6： 拉鍵槽 工序7： 以內孔和端面定位滾齒 工序8： 去毛刺 工序9： 質檢入庫 工藝路線方案的比較 工藝方案二與方案一的不同在于方案一，車外圓后以內孔找正，保證了精度，而方案一的方法過于雖然簡單，但不易保證精度，因為工件精度要得到保證， 因此選擇方案二 具體的工藝路線如下 工序2： 鍛造毛坯尺寸Φ109XΦ105mm 工序3： 熱處理 工序4：夾直徑109的一端外圓，照顧各部分加工余量，粗車直徑為80的端面和外圓。車 直徑為40的外圓 工序5： 倒頭，夾直徑為80的外圓和端面，倒角，，絞孔。 工序6： 拉鍵槽 工序7： 以內孔和端面定位滾齒 工序8： 去毛刺 工序9： 質檢入庫 3.4機械加工量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下： 工序 1 粗車Φ80端面及外圓柱面， 工件材料：45 δb=220MPa 鍛造 加工要求：車削Φ80mm端面及外圓柱面， 刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15, =12,=0.5mm 2．計算切削用量 (1) 粗車Φ80mm端面和外圓車直徑為40的外圓 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為5+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm 2) 進給量f 根據《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當刀桿尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為120時，f =0.7~1.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉速 ns== 504r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min?，F選取=480r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　　　　　　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(mi 1） 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔： 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時： 切入 所以 粗車Φ109mm端面和外圓 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為5+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm 2) 進給量f 根據《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當刀桿尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為109時，f =0.7~1.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉速 ns== 504r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min?，F選取=480r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　　　　　　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(mi 2） 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔： 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時： 切入 所以 3、工序3鉆，擴直徑為18的孔 (1) 鉆φ18孔 a/加工條件：機床：車床CA6140床.. 刀具：麻花鉆 其中d=18 .b/計算切削用量：=20mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0.36mm/r v=0.35m/s . 確定主軸轉速： n==.334r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切入 切出 l=80mm 切削工時： . （2）擴φ20 a/加工條件：機床：CA6140車床.. 刀具：擴孔鉆 其中d=20mm .b/計算切削用量：=2mm 由《機械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知： .f=0..81mm/r v=0.14m/s 確定主軸轉速： n==.121.5r/min . 按機床選?。? 實際機床選?。?v= 切削工時： . 機床　L2110A拉床 1)選擇拉刀。見《機械加工工藝手冊》第三章中拉床 　　選用鍵槽拉刀　 2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有 工件速度　　　?。?8m/min 縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 切削深度　　　　?。?.0157mm/st 　 3)切削工時　　 　式中　D---被加工直徑　 b----加工寬度 　　　　Z--單邊加工余量 　　　　K---系數 　　　　V---工作臺移動速度 　　　　--工作臺往返一次砂輪軸向進給量 　　　　--工作臺往返一次砂輪徑向進給量　 　　　?。?.55(min) 以內孔和端面定位精車外圓各個部分至圖樣尺寸 精車各個部分外圓 1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2+0..8 -0。7mm,，=2mm 2) 進給量f 根據《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當刀桿尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為109時，f =0.7~1.0mm/r 按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉速 ns== 504r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min?，F選取=480r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　　　　　　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(mi 3） 加工工時 其中 由表22 所以 1)滾齒 1) 滾齒用M=4，z=17的滾刀 2) 進給量f 根據《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當刀桿尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為76時，f =0.7~1.0mm/r 按滾齒機說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉速 ns== 504r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min?，F選取=480r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　　　　　　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(min) 工序 4：1)滾齒M=5，z=19的齒輪，用M=5，z=19的滾齒 1) 用m=5,z=19的滾齒 2) 進給量f 根據《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當刀桿尺寸為16×25 mm >3~5mm,以及工件直徑為39時，f =0.7~1.0mm/r 按滾齒機說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r 3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min) 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min) 4)確定機的主軸轉速 ns== 504r/min 按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉速為480r/min及600r/min?，F選取=480r/min。 所以實際切削速度v=110r/min/。 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1 　　　　　　　　　L==40mm , =2mm, =0, =0 tm===0.098(min) 四 機床夾具的定位及夾緊 4.1 概述 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。 4.1.1 機床夾具的概念 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 4.1.2 機床夾具的組成 1. 機床夾具的基本組成部分 （1）定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 （2）夾具裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。 （3）夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構成一個整體。 2. 機床夾具的其他特殊元件或裝置 （1）連接元件 根據機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 （2）對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀快調整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。 （3）導向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導刀具加工中的正確位置。 （4）其他元件或裝置 根據加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設計。 4.1.3 機床夾具的分類 根據機床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種： 1. 通用夾具 可加工一定范圍內不同工價的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉工作臺等。它們有很大的通用性，無需調整或稍加調整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標準化，由專業(yè)工廠生產，作為機床附件供應給用戶。 由于使用通用夾具夾緊工件比較費時，操作復雜，生產效率低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產，在產品固定的大批量生產中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。 2. 專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某道工序專門設計的夾具。所以結構緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據要求自行設計與制造。 專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設計制造周期較長。當產品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產。 3. 成組夾具 根據成組技術原來技術的用于成組加工的夾具。這種夾具的特點是，在通用的夾具體上，只需對夾具的部分元件稍加調整或更換，即可用于組內的不同工件的加工。 4. 組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標準夾具零件部件組裝成易于聯結和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優(yōu)點，而當產品更換時，不存在夾具“報廢”問題。因為它可以拆開，其元件可清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產品試制和單件小批生產使用。由于組合夾具還具有縮短生產準備周期，減少專用夾具種類、數量和存放面積等優(yōu)點，特別適用于新產品的試制和多品種小批量生產。 5. 隨行夾具 隨行夾具為自動線上使用的一種夾具。自動線夾具基本上分為兩類：一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔負的裝夾任務外，還擔負自動線輸送工件的任務。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動線從一個工位移到下一個工位的，故稱為隨行夾具。 除了上述分類外，夾具還可以按照動力來源不同分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。 4.1.4 機床夾具在機械加工中的作用 夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產中起的作用很大，所以在機械加工中的應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1. 保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2. 提高勞動生產率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產品質量穩(wěn)定，對操作工人的技術水平的要求可以降低，有利于提高生產率和降低成本。 3. 擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現一機多能。這是在生產條件有限的也器中常用的一種技術改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機床的作用。 4. 改善勞動條件和保證生產安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，保證安全生產。 4.2工件的裝夾方式 工件在機床上的裝夾方式有以下三種方法： 1. 直接找正法 在機床上根據工件上有關基準直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術水平。此法一般多用于單件小批生產和精度要求特別高的場合。 2. 劃線找正法 在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3. 用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產。 上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點： 工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準與夾具上的定位元件相接觸而實現的。 由于夾具預先在機床上已調整好位置（也有在加工過程中再進行找正的），因此，工件通過夾具相對于機床也就有了正確的位置。 通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。 4.3 基準及其分類 機器零件是由若干個表面組成的。這些表面之間的相對位置關系包括兩方面的要求：表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關系，是離不開基準的。不明確基準就不無法確定表面的位置。 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 需要說明的是，作為基準的點、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等，它們是由某些具體表面來體現的。用以體現基準的表面稱為定位基準。 五 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計倒檔齒輪的加工工藝及滾齒夾具設計。 5.1 問題的提出 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 本夾具主要用于銑端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 5.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此道工序后面還有精加工，因此本次銑沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。我們采用外圓和底面為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。 5.3 切削力及夾緊力計算 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結構特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結構形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結構的設計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適當，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應垂直于主要定位基準面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點的選擇 （1）應能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產生位移或偏轉。 （2）應盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點應盡量靠近加工部位 3. 夾緊力大小的估算 （1）首先假設系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。 （3）對重型工件應考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。 （4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力 （5）將計算夾緊力再乘以K，即得實際夾緊力。K為總安全系數，K=K0K1K2K3 各種因素的安全系數可查表2-3，一般K=1.5~2.5；當夾緊力與切削力相反時，K=2.5~3 。 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24,用1把圓柱銑 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。 安全系數 K= 其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續(xù)切削系數1.1 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 5.4 定位誤差分析 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin=0.053-0.024=0.029 本工序采用一活動V型塊，一擋塊定位，工件始終靠近擋塊的一面。但是，由于此道工序加工的是面，因此本道工序要求不高，故應當能滿足定位要求。 5.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年