搖桿零件加工工藝及鉆小頭端Φ15孔夾具設計[含CAD高清圖紙文檔所見所得]

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機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9 頁 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 01 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 夾具編號 夾具名稱 切削液 01 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑下端面 YG6 796 0.075 3 0.8 1 0.601min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9 頁 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 02 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 02 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 粗銑上端面 YG6 796 0.075 2.5 0.8 1 0.7216min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9 頁 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 03 鉆絞 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 03 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆孔 硬質(zhì)合金直柄麻花鉆頭 800 0.027 0.63 5.4 1 0.042min 2 粗絞孔 硬質(zhì)合金鉸刀 1600 0.055 1.25 0.08 1 0.019min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9 頁 第 4 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 04 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 04 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 鉆孔 硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆 400 0.033 1 13 1 0.0427min 2 擴孔 高速鋼擴孔鉆 160 0.014 1.25 0.9 1 0.0625min 3 絞孔 硬質(zhì)合金鉸刀 630 0.055 2 0.1 1 0.019min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共9 頁 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 05 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 05 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 精銑兩外圓下端面 YG6硬質(zhì)合金端面銑刀 796 0.075 3 0.7 1 0.56min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共9 頁 第 6 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 06 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 06 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 01 精銑2個圓柱的上端面 YG6硬質(zhì)合金端銑刀 796 0.075 3 0.7 1 0.56min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9頁 第 7 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 07 絞 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z3040 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 07 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 01 精絞2個孔 硬質(zhì)合金鉸刀 1600 0.055 1.25 0.02 1 0.019minmin 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9頁 第 8 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 08 插 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 插床 B5050A 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 通用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 01 插1個鍵槽 高速鋼插刀 960 945 2 60 1 0.27min 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 01 產(chǎn)品名稱 車床 零（部）件名稱 搖桿 共 9頁 第 9 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 11 去毛刺 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數(shù) 工步工時 機動 輔動 1 去毛刺 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 車床 零(部)件名稱 搖桿 共 1 頁 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每臺件數(shù) 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 銑 粗銑下端面 機加工 X52K 專用夾具01 02 銑 粗銑Φ25外圓上端面 機加工 X52K 專用夾具02 03 銑 粗銑Φ60外圓上端面 機加工 Z3040 專用夾具03 04 鉆、鉸 鉆、鉸Φ15孔 機加工 Z3040 專用夾具04 05 鉆、擴、鉸 鉆、擴、鉸Φ36孔 機加工 X52K 專用夾具05 06 銑 精銑Φ25外圓下端面 機加工 X52K 專用夾具02 07 銑 精銑Φ25外圓上端面 機加工 Z3040 專用夾具07 銑 銑下端面 機加工 X52K 專用夾具08 08 插 插鍵槽 機加工 B5050A 通用夾具 10 去毛刺 去除毛刺 XX學院 題 目: 搖桿的機械加工工藝及夾具設計 學生姓名 專業(yè)_ 學號_ 班級 指導教師 22 摘要 本文是在搖桿的圖樣分析后進行搖桿的機械加工工藝路線的設計，同時按照其中的加工工序的要求設計夾具。 搖桿的主要加工內(nèi)容是表面和孔。其加工路線長，加工時間多，加工成本高，零件的加工精度要求也高。按照機械加工工藝要求，遵循先面后孔的原則，并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?；鶞蔬x擇以底面作為粗基準，以底面與兩個工藝孔作為精基準，確定了其加工的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數(shù)。 在零件的夾具設計中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應限的自由度數(shù)，進而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專用夾具的結(jié)構(gòu)形式。 關(guān)鍵詞：搖桿；加工工藝；工序；專用夾具 Abstract This paper is the design of mechanical machining process route of rocker rocker in pattern analysis after, at the same time according to the design process requirements of the fixture. The main contents of the rocker is processing surface and the hole. The processing route long processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Reference to the bottom as the benchmark crude, the bottom with two holes as a precision technology base, a variety of process parameters to theprocessing technology and processing were determined.. In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the degrees of freedom should be restricted, and then according to the characteristics of the selected surface parts of the positioning element, then analysis the selected location of components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select the clamping element, finally, is to determine the structure of fixture. Keywords: rocker; process; process; special fixture 目 錄 摘要 I Abstract II 1 序言 1 2 零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2 零件圖 2 2.3零件的工藝分析 3 2.4工藝規(guī)程設計 3 2.4.1確定毛坯種類 3 2.4.2基面的選擇 4 2.4.3制定工藝路線 6 2.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定 6 2.4.5確定切削用量及時間定額 7 3 鉆孔專用夾具設計 13 3.1問題的指出 13 32定位基準的選擇 13 3.3夾具方案的設計 13 3.4.切削力和夾緊力計算 14 3.5夾緊力的計算 14 3.6定位誤差分析 15 3.7 零、部件的設計與選用 16 3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 17 總 結(jié) 19 致 謝 20 參 考 文 獻 21 1 序言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)學是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學科，通過對此門學科的畢業(yè)設計，使我在下述各方面得到了鍛煉： ⒈能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 ⒉提高結(jié)構(gòu)設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 ⒊學會使用手冊及圖表資料。 ⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。 通過對拔叉的工藝及夾具設計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》、《機械設計》、《金屬切削機床概論》、《機械制造工藝學》、《金屬切削原理與刀具》等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！ 2 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的零件是車床的搖桿銑床叉。它位于車床床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 2.2 零件圖 2.3零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是搖桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 1.小頭孔以及與此孔相通的鍵槽 2.大頭圓孔Ф36 3.小頭孔端面、大頭圓孔上下Ф60端面。 由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此搖桿零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證 2.4工藝規(guī)程設計 2.4.1確定毛坯種類 1零件材料為HT200，零件結(jié)構(gòu)較簡單，中等批量生產(chǎn)，選擇砂型鑄造毛坯，查《機械制造工藝設計簡明手冊》，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。 2確定加工余量及形狀 加工余量 36上端面 3 36下端面 3 60上端面 3 60下端面 3 36 孔 3 15 孔 實心 3繪制鑄件毛坯圖 2.4.2基面的選擇 定位基準是影響搖桿零件加工精度的關(guān)鍵因素?；鶞蔬x擇得合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）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。 （2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，應該進行尺寸互算。 （3）加工階段的劃分 該搖桿加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、精加工和精加工幾個階段。 (4）工序的集中和分散 本搖桿選用工序集中原則安排搖桿的加工工序。該搖桿的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。 (5) 加工原則: 1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準——搖桿下端面 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 3）遵循“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則. 2.4.3制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 01 粗銑下端面 02 粗銑Φ25外圓上端面 03 粗銑Φ60外圓上端面 04 鉆、鉸Φ15孔 05 鉆、擴、鉸Φ36孔 06 精銑Φ25外圓下端面 07 精銑Φ25外圓上端面 08 銑下端面 09 插鍵槽 10 去毛刺 2.4.4機械加工余量工序尺寸及公差的確定 圓柱表面工序尺寸： 前面已確定各表面加工余量，現(xiàn)確定各表面多工序的加工余量 表面工序尺寸 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 表面粗糙度 25上下端面 粗銑 2.5 6.3 精銑 0.5 3.2 60上下端面 粗銑 2.5 6.3 精銑 0.5 3.2 2.4.5確定切削用量及時間定額 工序01 粗銑Φ60外圓下端面 1. 加工條件 工件材料：HT200，=170~260Mpa，鑄造， 加工要求：粗銑60孔端面，加工余量3mm，加工后表面粗糙度達到6.3 機床：X52K 刀具：YG6硬質(zhì)合金端面銑刀，刀桿尺寸BxH=25x30 2. 切削用量 1） 切削深度 因為余量較小，選擇=1，一次走刀完成 2） 進給量 查《切削用量簡明手冊》表1-4，有刀桿尺寸和工件直徑，選取f=1mm/n 3） 確定刀具壽命和磨鈍標準 查《切削》表1.9，選后刀面最大磨損限度為0.9mm，因為是硬質(zhì)合金普通銑刀，銑刀壽命T=60min 4） 計算切削速度和每分鐘進給量 查《切削》表1.15，由灰鑄鐵硬度和進給量=1，選取=44 主軸轉(zhuǎn)速： == 每分鐘進給量： 5） 校檢機床攻率 查《切削》表1.31，主軸允許攻率為7.5KW> 最終確定=4.0mm =350mm/min =44m/min 6） 計算基本工時 查《切削手冊》表1.26，入切量及超切量為=12.5mm = L=l+=160+12.5=172.5mm == 工序02 粗銑Φ25外圓上端面,加工后表面粗糙度達到6.3，切削用量與粗銑60上端面相同 計算基本工時，查《切削》表1.26，入切量及超切量為=12.5mm ====0.24min 工序03 精銑60上端面，以下端面為基準，加工后表面粗糙度達到3.2，保證36上端面垂直度要求 刀具：YG硬質(zhì)合金銑刀 機床：X52K 加工要求：精度60上端面，加工余量1mm，加工后表面粗糙度達到3.2 選擇=1mm，兩次走刀 查《切削》表1.6，進給量f=0.25~0.4mm/r，取f=0.4mm/r 查《切削》表1.15，查得=90m/min ==717r/min 查《簡明手冊》取=700 則實際切削速度v==88m/min 當=600r/min 每分鐘進給量=0.4x700=360mm 工時===0.59 工序04 精銑25, 60下端面，以上端面為基準 切削用量及工時與工序03一樣，加工后滿足孔的公差要求 工序05 鉆、粗鉸Φ15孔 1. 選擇鉆頭 查《切削》，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，=10.5 鉆頭采用雙錐后磨橫刃，查《切削》表2-1-2，取后角=125 二重刃長度=3.5，橫刃長度b=2，弧面長度=4，棱帶長度=3 查表2-2得2=125，=30 2. 選擇切削用量 （1） 確定進給量 按加工要求確定進給量，查《切削》表2-7，f=0.43~0.53 查《切削》表2-7，修正系數(shù)k=1.0 按鉆頭遷都選擇，查《切削》表2-8，鉆頭允許進給量為1.45mm/n，按機床進給機構(gòu)強度選擇：查《切削》表2-9，機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進給偉f=0.93mm/n 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是加工要求，其值為0.43~0.53mm/n，最終選擇進給量f=0.48mm/n 根據(jù)《切削》表2-9，由進給量和鉆頭直徑得鉆孔是軸線力=5880N，軸向修正系數(shù)為1，故=5880，根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書，機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830N，故所選進給量可用. （2） 確定鉆頭磨鈍標準及壽命 查《切削》表2-1-2，得后刀面最大磨損限度為0.7mm，壽命T=50min （3） 切削速度 查《切削》表2.30，切削速度計算公式為： 其中=15.1 =18 =0.25 =9 =0 =0.4 =0.48 m=0.125 查得修正系數(shù)=0.85 （4） 檢驗機床扭矩及攻率 查《切削》表2.25，當f<=0.51, <21時， 修正系數(shù)為1.2 故=43.16x1.2=51.8NM 查機床說明書，=144.2NM 查《切削》表2.23，鉆頭消耗攻率=1.7KW 查機床說明書，=2.8x0.81=2.26KW 因為<,< 故切削用量可用，即f=0.48，n=272，=13 3. 計算工時 查《切削》表2.29的=10 工序06 鉆、擴、鉸Φ36孔 刀具：鉆頭Φ35 Φ37.5 鉸刀Φ36 機床：Z525立式鉆床 確定進給量： 查《切削》表2.7，f=0.15~0.26mm/r 現(xiàn)取f=0.24mm/r 查《切削》表2.15，v=14m/min 主軸轉(zhuǎn)速===571r/min 取=600r/min 則實際切削速度為v===14.7m/min 切削基本工時== 工序10 去除毛刺 3 鉆孔專用夾具設計 3.1問題的指出 由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設計專用夾具。 由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。 本次設計選擇設計是針對鉆φ15孔，它將用于Z525鉆床。 32定位基準的選擇 該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當?shù)亩ㄎ换鶞剩ＷC其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。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(zhì)量?；鶞蔬x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(jù)零件圖的技術(shù)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。此零件圖沒有較高的技術(shù)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。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 3.3夾具方案的設計 如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下, 方案： 首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個，一個固定V型塊限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了z軸的移動，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定V型塊限制了y軸的移動，x軸的移動，一個滑動V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個自由度全部被限制 根據(jù)上面敘述選擇方案。 3.4.切削力和夾緊力計算 （1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭 機床： Z525機床 切削力公式： 式中 D=15 查表得： 其中：, 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數(shù)K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 所以 3.5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(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 3.6定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 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。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，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 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩V型塊定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=100mm ，得： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.7 零、部件的設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 .尺寸表 d D D1 H t 基本尺寸 極限偏差F7 基本尺寸 極限偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 13 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 鋁合金 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 鋁合金 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 62 66 ＞48～50 70 74 0.040 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體：夾具的定位、引導、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。 夾具體設計的基本要求 （1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁取? 為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。 （2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。 （3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （4）應便于排除切屑 在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。 （5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。 工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 本章小結(jié): 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)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壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，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(jié)構(gòu)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(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 總 結(jié) 畢業(yè)設計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了很多，也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 致 謝 這次畢業(yè)設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次畢業(yè)設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1980。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 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