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左端主軸的工藝與夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí)：
設(shè) 計(jì) 者：
專 業(yè)：
教 學(xué) 系：
指導(dǎo)老師：
完成時(shí)間 年 月 日至 年 月 日
目 錄
摘要 2
前言 3
第一章 左端主軸的介紹 4
第二章 左端主軸加工工藝設(shè)計(jì) 4
2.1 零件的分析 5
2.1.1 零件的作用 5
2.1.2 零件的分析 5
2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 5
2.2.2 確定毛坯的制造形式 6
2.2.3 基面的選擇 6
2.3.4 確定主要加工表面的加工方法 7
2.2.5 制定工藝路線 7
2.2.6 加工機(jī)床及刀具的選擇 10
2.2.7 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.2.8 確定切削用量和工時(shí)的計(jì)算 12
第三章 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽專用夾具的設(shè)計(jì)
3.1工件的定位 14
3.2工件的夾緊 14
3.3夾具體的設(shè)計(jì) 17
3.4夾具設(shè)計(jì)小結(jié) 18
第四章 設(shè)計(jì)心得體會(huì) 19
致謝 20
參考文獻(xiàn)： 21
[摘 要］ 本文首先進(jìn)行了左端主軸的零件分析，通過(guò)左端主軸進(jìn)行的分析與研究，闡述了其零件毛坯制造形式、毛坯制造方法、基準(zhǔn)選擇、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定以及切削用量與工時(shí)的計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容；為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑夾具。
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，根據(jù)所給的輪傳動(dòng)箱體的零件圖、技術(shù)要求，通過(guò)查閱有關(guān)書(shū)籍，了解和掌握了的機(jī)械工藝及夾具設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，并運(yùn)用了這些方法和步驟進(jìn)行了左端主軸的機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)與專用夾具的設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是“簡(jiǎn)便、高效、經(jīng)濟(jì)”地生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。
[關(guān)鍵詞] 工藝設(shè)計(jì) 專用夾具設(shè)計(jì) 左端主軸
前 言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專業(yè)所有基礎(chǔ)和專業(yè)課程結(jié)束后一次較為綜合的機(jī)械設(shè)計(jì)。本人畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇了一個(gè)零件的機(jī)械工藝與夾具設(shè)計(jì)作為課題，包括了金屬切削過(guò)程及其基本規(guī)律、機(jī)床、刀具、夾具的基本知識(shí)、機(jī)械加工和裝配工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)、機(jī)械加工中精度及表面質(zhì)量的概念，制造技術(shù)發(fā)展的前沿與趨勢(shì)。
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)，使我能對(duì)制造活動(dòng)有一個(gè)總體的、全貌的了解與把握，能掌握金屬切削過(guò)程的基本規(guī)律，掌握機(jī)械加工的基本知識(shí)，能選擇加工方法與機(jī)床、刀具、夾具及加工參數(shù)，具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機(jī)械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識(shí)，初步具備分析解決現(xiàn)場(chǎng)工藝問(wèn)題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況，初步具備對(duì)制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。
由于時(shí)間和水平有限，本畢業(yè)設(shè)計(jì)難免有不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。
第一章 左端主軸的介紹
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，中、小批量的生產(chǎn)越來(lái)越多。實(shí)際生產(chǎn)，中、小批零件的生產(chǎn)幾乎占產(chǎn)品數(shù)量的35%一50%，而且零件外形越來(lái)越復(fù)雜，精度要求也越來(lái)越高。
第二章 左端主軸加工工藝設(shè)計(jì)
2.1 零件的分析
圖1 左端主軸零件圖
2.1.1 零件的作用
左端主軸待查
2.1.2 零件的分析
由左端主軸零件圖得知，該零件的技術(shù)要求如下：
1. 車軸的5個(gè)臺(tái)階面
1.）這組加工表面包括：1個(gè)Φ外圓、1個(gè)Φ外圓、1個(gè)Φ89外圓、1個(gè)Φ外圓、1個(gè)Φ外圓
2.） Φ外圓表面粗糙度Ra=1.6μm，尺寸精度保證在（+0.012^-0.034）mm內(nèi)；
3.）Φ外圓表面粗糙度Ra=1.6μm，尺寸精度保證在（0^-0.03）mm內(nèi)
2. 螺紋的加工
這組加工包括：8-M16，M16，2-M12
3． 銑鍵槽
這組加工包括：Φ外圓鍵槽，Φ140外圓鍵槽101。
4. 鉆1個(gè)中心孔
這組加工包括：Φ32的中心孔，粗糙度Ra=1.6μm
5. 內(nèi)孔的加工
這組加工包括：鉆Φ17.5的通孔、锪Φ24深10的孔。
2.2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.2.1 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。
1) 工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)文件
合理的工藝規(guī)程是在總結(jié)廣大工人和技術(shù)人員實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，依據(jù)工藝?yán)碚摵捅匾墓に囋囼?yàn)而制訂的，它體現(xiàn)了一個(gè)企業(yè)或部門群眾的智慧。按照工藝規(guī)程組織生產(chǎn)，可以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和較高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。因此，生產(chǎn)中一般應(yīng)嚴(yán)格地執(zhí)行既定的工藝規(guī)程。實(shí)踐證明，不按照科學(xué)的工藝進(jìn)行生產(chǎn)，往往會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量的嚴(yán)重下降，生產(chǎn)效率的顯著降低，甚至使生產(chǎn)陷入混亂狀態(tài)。但是，工藝規(guī)程也不應(yīng)是固定不變的，工藝人員應(yīng)不斷總結(jié)工人的革新創(chuàng)造，及時(shí)地吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)，對(duì)現(xiàn)行工藝不斷地予以改進(jìn)和完善，以便更好地指導(dǎo)生產(chǎn)。
2) 工藝規(guī)程是生產(chǎn)組織和管理工作的基本依據(jù)
在生產(chǎn)管理中，產(chǎn)品投產(chǎn)前原材料及毛坯的供應(yīng)、通用工藝裝備的準(zhǔn)備、機(jī)械負(fù)荷的調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計(jì)和制造、作業(yè)計(jì)劃的編排、勞動(dòng)力的組織以及生產(chǎn)成本的核算等，都要以工藝規(guī)程作為基本依據(jù)。
3) 工藝規(guī)程是新建或擴(kuò)建工廠或車間的基本資料
在新建或擴(kuò)建工廠或車間時(shí)，只有依據(jù)工藝規(guī)程和生產(chǎn)綱領(lǐng)才能正確地確定生產(chǎn)所需的機(jī)床和其他設(shè)備的種類、規(guī)格和數(shù)量、車間的面積、機(jī)床的布置、生產(chǎn)工人的工種、技術(shù)等級(jí)及數(shù)量以及輔助部門的安排等。
2.2.2 確定毛坯的制造形式
a) 零件材料為45鋼，考慮到該零件是左端主軸，生產(chǎn)傳動(dòng)扭矩較大，轉(zhuǎn)速較高，并且表面粗糙度要求非常高，內(nèi)外部結(jié)構(gòu)購(gòu)較為復(fù)雜，應(yīng)選用鍛打成形的方法制造毛坯，且鍛造的原料應(yīng)為棒料，使金屬的晶粒細(xì)化，。增加強(qiáng)度和韌性。
b) 為了改善工件材料力學(xué)性能和切削加工性能，所以采用正火熱處理。
c) 材料45鋼
2.2.3 基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；娴倪x擇正確與否關(guān)系到零件加工的好壞，有可能導(dǎo)致零件大量報(bào)廢，致使生產(chǎn)無(wú)法繼續(xù)，損害企業(yè)利益。基面的正確選擇可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。
1． 粗基準(zhǔn)的選擇
在起始工序中，只能選擇未經(jīng)加工的毛坯表面做定位基準(zhǔn)，所以對(duì)于一般的軸類零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。首先，先以外圓為粗基準(zhǔn)，加工兩端面，鉆中心孔，粗車5個(gè)外圓臺(tái)階面。
2． 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。由于考慮到減少工件的定位誤差，保證工件的加工精度，所以根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，選用Φ80(0^-0.03)、Φ90(-0.012^-0.034)外圓作為精基準(zhǔn)。
2.3.4 確定主要加工表面的加工方法
1． 端面的加工
1） 主軸左端面沒(méi)有粗糙度要求，只要粗車就能達(dá)到
2） 主軸右端面沒(méi)有粗糙度要求，只要粗車就能達(dá)到；
2． 外圓的加工
1）Φ80(0^-0.03)、Φ90(-0.012^-0.034)外圓的表面粗糙度要求Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車才能達(dá)到要求；在加工過(guò)程中要用外圓千分尺來(lái)檢測(cè)，再進(jìn)行修整加工，以保證Φ80(0^-0.03)尺寸精度在（0^-0.03）mm內(nèi)、Φ90(-0.012^-0.034)尺寸精度在(-0.012^-0.034)內(nèi)。
2）Φ、Φ89表面粗糙度沒(méi)有要求，只需粗車就能達(dá)到；
3． 螺紋的加工
8-M16，M16，2-M12螺紋要求先鉆孔再攻絲。
4． 內(nèi)孔的加工
1） Φ17.5內(nèi)孔要求不是很高，鉆就能達(dá)到要求；無(wú)尺寸精度要求，故加工時(shí)只要用游標(biāo)卡尺檢測(cè)就可。
2） Φ24要求不是很高，锪一下就可達(dá)到要求；尺寸精度要求不高，加工時(shí)用游標(biāo)卡尺檢測(cè)就可。
2.2.5 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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)（生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過(guò)程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。）已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性的機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
根據(jù)先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則，將外圓面先加工作為基準(zhǔn)面，按基準(zhǔn)面畫(huà)各主要加工部位的中心線；車左端主軸的各端面，銑各槽，劃線、鉆孔、攻絲等次要表面放在最后加工。
工藝路線方案：
工序1：鍛造成形
工序2：正火
工序3：車兩端面，鉆兩端面中心孔
工序4：粗車Φ82（+0.025^+0.003）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ89外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量3mm
工序5：調(diào)質(zhì)處理
工序6：半精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸
半精車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量1.5mm
工序7：精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸
精車Φ80(0^-0.03)外圓至圖上尺寸
工序8：劃左端面槽的線
工序9：銑Φ22（+0.01^-0.023）槽
工序10：銑Φ140外圓鍵槽101
工序11：鉆8-M16mm、M16的螺紋底孔，攻絲，鉆Φ17.5通孔，锪Φ24深10
工序12：鉆、擴(kuò)、鉸Φ32孔
工序13：攻2—M12深25孔深30
工序14：銳邊到鈍
工序15：檢驗(yàn)入庫(kù)
由于此次零件工序安排比較明確清晰，所以不需要安排兩種不同的工序進(jìn)行比較與分析得出最合理的方案。本方案主要考慮到零件本身的加工要求較高，需要精加工才能滿足要求，所以工序步驟也就相對(duì)較多些。
最后的工藝方案路線確定如下：
工序1：鍛造成形
工序2：正火
工序3：車兩端面，鉆兩端面中心孔
工序4：粗車Φ82（+0.025^+0.003）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ89外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ90（-0.012^-0.034）外圓，直徑上留余量3mm
粗車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量3mm
工序5：調(diào)質(zhì)處理
工序6：半精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸
半精車Φ80(0^-0.03)外圓，直徑上留余量1.5mm
工序7：精車兩Φ90（-0.012^-0.034）外圓至圖上尺寸
精車Φ80(0^-0.03)外圓至圖上尺寸
工序8：劃左端面槽的線
工序9：銑Φ22（+0.01^-0.023）槽
工序10：銑Φ140外圓鍵槽101
工序11：鉆8-M16mm、M16的螺紋底孔，攻絲，鉆Φ17.5通孔，锪Φ24深10
工序12：鉆、擴(kuò)、鉸Φ32孔
工序13：攻2—M12深25孔深30
工序14：銳邊到鈍
工序15：檢驗(yàn)入庫(kù)
2.2.6 加工機(jī)床及刀具的選擇
機(jī)床的選擇
車床：CKJ6136（數(shù)控車床）——最大工件直徑×長(zhǎng)度：360mm×750mm；脈沖當(dāng)量：z=0.001、x=0.001；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：12級(jí)、20～2000；工作精度：圓度：0.005mm、圓柱度：200:0.02mm、平面度：Φ300:0.012、粗糙度Ra=1.6μm.主電動(dòng)機(jī)功率：5.5kw；重量：3t；外形尺寸：1890mm×1380mm×1700mm。
鉆床：Z3050（臥式搖臂鉆床）——最大鉆孔直徑：50mm；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：16級(jí)、25～2000；主電動(dòng)機(jī)功率：4kw；重量：3.5t；外形尺寸：2500mm×1060mm×2655mm。
銑床：X6030（臥式升降臺(tái)銑床）——工作臺(tái)臺(tái)面尺寸：300mm×1100mm；主軸轉(zhuǎn)速（r/min）：12級(jí)、30～1200；工作精度：平面度：22.5mm/mm2、表面粗糙度Ra=2.5μm；主電動(dòng)機(jī)功率：4kw；總功率:4.84KW；重量：2.6t；外形尺寸：1990mm×1540mm×1590mm。
刀具的選擇
a) 車端面、外圓：45°外圓車刀——合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；
b) 寬4mm（加工Φ22.5外圓用）、2mm外圓割刀（割寬2mm槽用）：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；
c) Φ29錐柄加長(zhǎng)麻花鉆、總長(zhǎng)L=430mm：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；
d) Φ31擴(kuò)孔鉆、總長(zhǎng)L=430mm、莫式錐柄號(hào)1、分級(jí)范圍為＞13.2～14合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；：
e) Φ32鉸刀、總長(zhǎng)L=430mm、莫式錐柄號(hào)2、分級(jí)范圍為＞15～16合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC；：
f) Φ22直柄鍵槽銑刀：合金工具鋼、密度為7.7～7.9g/cm2、硬度為63～66HRC。
2.2.7機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“左端主軸”零件材料為45鋼，生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鍛造成形。
根據(jù)原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，工序尺寸及其毛坯尺寸：
1. 軸的外圓；
軸是鍛件，其外圓表面粗糙度為1.6μm，較小，需要精加工，此時(shí)直徑余量2Z=9mm已經(jīng)能滿足加工要求。
2. 軸的長(zhǎng)度；
軸的長(zhǎng)度是640mm，兩Φ90（-0.012^-0.034）、Φ80（0^-0.03）外圓表面粗糙度為Ra1.6，需要粗車-半精車-精車，Φ82（+0.025^+0.003）、Φ89外圓表面粗糙度沒(méi)有要求，粗車即可滿足要求，參照《工藝手冊(cè)》，因此設(shè)定加工余量為每臺(tái)階、端面1mm。
2． 加工Φ90（-0.012^-0.034）mm外圓
由于粗糙度Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車。
粗車：ΦΦ90（-0.012^-0.034）mm Z=1.5mm
半精車：Φ90（-0.012^-0.034）mm 2Z=1.5mm
精車：Φ90（-0.012^-0.034）mm 2Z=1mm
3． 加工Φ80（0^-0.03）mm外圓
由于粗糙度Ra=1.6μm，需要粗車-半精車-精車。
粗車：Φ80（0^-0.03） Z=1.5mm
半精車：Φ80（0^-0.03） 2Z=1.5mm
精車：Φ80（0^-0.03） 2Z=1.0mm
4． 加工Φ82（+0.025^+0.003）mm外圓
由于粗糙度沒(méi)有要求粗車即可滿足要求。
粗車Φ82（+0.025^+0.003）mm 2Z=1.5mm
5． 加工Φ89mm外圓
由于粗糙度沒(méi)有要求，粗車即可滿足要求。
粗車：Φ89mm 2Z=1.5mm
圖2 左端主軸毛坯圖
2.2.8確定切削用量和工時(shí)的計(jì)算
根據(jù)被加工表面質(zhì)量要求、刀具材料和工件材料，參考切削用量手冊(cè)或有關(guān)資料選取切削速度與每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，然后利用公式vc=pdn/1000和vf=nf，計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度（計(jì)算過(guò)程略），計(jì)算結(jié)果填入工序卡中。
背吃刀量的選擇因粗、精加工而有所不同。粗加工時(shí)，在工藝系統(tǒng)剛性和機(jī)床功率允許的情況下，盡可能取較大的背吃刀量，以減少進(jìn)給次數(shù)；精加工時(shí)，為保證零件表面粗糙度要求，背吃刀量一般取0.1～0.4mm較為合適。
下面對(duì)工序9進(jìn)行計(jì)算
工序9: 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽
1.選擇刀具
刀具選取立銑刀
，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)＝375r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
第3章 銑Φ22（+0.01^-0.023）槽專用銑夾具設(shè)計(jì)
3.1 工件的定位
1、 該零件定位的確定
圖3.1 夾具定位圖
如圖及由前面加工工藝路線的安排可知，φ90外圓與φ80外圓已經(jīng)加工好，利用V型塊定位，采用一V型塊，一擋銷的裝夾方式，限制五個(gè)自由度。為了提高加工效率，出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，使用鉸鏈壓板夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
3.2 工件的夾緊
1、 夾緊裝置的組成和基本要求
在機(jī)械加工過(guò)程中，工件將受到切削力的作用。為了保證在外力的作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。
1.1 夾緊裝置的組成
典型的夾緊裝置，是由下列幾個(gè)部分組成。
（1）、力源裝置。力源裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。通常是指機(jī)動(dòng)夾緊時(shí)所用的氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等動(dòng)力裝置。
（2）、中間遞力機(jī)構(gòu)。中間遞力機(jī)構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的傳力機(jī)構(gòu)。它把力源裝置的夾緊作用力傳遞給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對(duì)工件的夾緊。一般遞力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊作用力過(guò)程中，改變夾緊作用力的方向和大小。本夾具設(shè)計(jì)中主要是手動(dòng)遞力使夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)完成夾緊動(dòng)作。
（3）、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。通過(guò)它和工件受壓面的直接接觸而完成夾緊動(dòng)作。本夾具的設(shè)計(jì)根據(jù)零件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)V型組合塊和壓緊螺釘組合的夾緊裝置。（具體見(jiàn)附錄5）
1.2 夾緊裝置的基本要求
（1）、在夾緊過(guò)程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開(kāi)定位支撐。
（2）、夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。既要使工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生移動(dòng)和振動(dòng)，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。
（3）、夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。
（4）、夾緊裝置的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量想適應(yīng)。
2、 夾緊力的確定
2.1 實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算
本夾具是為銑寬22長(zhǎng)30的槽，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.2.3查得立銑刀對(duì)工件縱向銑加工的銑削力的計(jì)算公式為
式中： ——切削力（N）；
——背吃刀量（mm）；
——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）；
——修正系數(shù)。
查表1.2.4 ，由表1.2.5查得n=1.0 所以
再根據(jù)表1-2-6得：除了，其它各系數(shù)均為1.0
因此 =1.33×1.1=1.46
代入數(shù)據(jù)到上面的公式中，則：銑削力 N
實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，一般只能作粗略估算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，可只考慮切削力對(duì)夾緊的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過(guò)程穩(wěn)定不變。
由于工件是以外圓定位，夾緊力與銑削力垂直，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.2.11查得，則
（N）
式中 ——— 夾緊力 N
——— 所受切削力 N
、———壓板和V型塊與工件的軸向摩擦系數(shù)
K———安全系數(shù)，可按下式計(jì)算：
K=
———一般安全系數(shù)，考慮增加夾緊力的可靠性和因工件材料性質(zhì)及加工 余量不均勻等引起的切削力的變化，一般取=1.5～2
——— 加工性質(zhì)系數(shù)。粗加工取1.2，精加工取1
——— 刀具鈍化系數(shù)，考慮刀具磨鈍后，切削力增加，一般取=1.1～1.3
———斷續(xù)切削系數(shù)。斷續(xù)切削時(shí)，取=1.2；連續(xù)切削時(shí)，取=1
代入數(shù)據(jù)得：
K=1.5×1.2×1.1×1=1.98
若安全系數(shù)K的計(jì)算結(jié)果小于2.5時(shí)，取K=2.5
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.2.12得：夾緊元件和支撐元件與工件之間有較大的相互作用力，所以、取0.7
因此： N
因?yàn)镕=2405 N >1094.5 N 所以該夾緊符合要求
3.3 夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件，機(jī)構(gòu)和裝置等，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下要求。
1、應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中，夾具體在夾緊力的作用下，不致產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的工藝性
在保證強(qiáng)度和剛度的條件下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，特別是對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具，其重量不應(yīng)太大，以便于操作。
3、尺寸要穩(wěn)定
對(duì)于鍛造夾具體，要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，以保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。
4、便于排屑
為防止加工中切屑積在定位元件工作表面或其他裝置中，而影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，要考慮切屑的排除問(wèn)題。
3.3．1 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)
在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。根據(jù)夾具的工作條件和受力情況，本夾具的毛坯采用鍛造結(jié)構(gòu)可滿足要求。
3.3．2 夾具體外形尺寸的確定
夾具制造屬單件生產(chǎn)性質(zhì)，為縮短設(shè)計(jì)和制造周期，減少設(shè)計(jì)和制造費(fèi)用，所以?shī)A具體設(shè)計(jì)，一般不作復(fù)雜的計(jì)算。通常都是參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。實(shí)際上在繪制夾具總圖時(shí)，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置以及其他輔助機(jī)構(gòu)和裝置在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.9.2 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可初步擬訂夾具體的尺寸。（見(jiàn)附錄6）
3.3．3 夾具體的排屑結(jié)構(gòu)
為了便于排除切屑，不使其積聚在定位元件工作表面上而影響工件正確定位，一般在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，應(yīng)采取必要的措施。參閱《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1.9.4，采用切屑自動(dòng)排除結(jié)構(gòu)。
3.3．4 夾具體的找正基準(zhǔn)
有時(shí)為了夾具找正方便，可在夾具體上專門加工出找正用基準(zhǔn)，用以代替對(duì)元件定位面的直接測(cè)量，但元件定位面與找正基準(zhǔn)間要有嚴(yán)格的相對(duì)位置要求。
3.4 夾具設(shè)計(jì)小結(jié)
在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。本工序由于加工精度等級(jí)較低，切削力較大。為了加緊工件，勢(shì)必要增大受力面積，而這樣將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇一種比較理想的夾緊機(jī)構(gòu)，盡量增加該夾緊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)力比；三是在可能的情況下，適當(dāng)提高工作壓力，以增加夾緊力。結(jié)果，本夾具總的感覺(jué)還比較緊湊。
第4章 設(shè)計(jì)心得體會(huì)
經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，從資料收集到零件加工總體方案的擬定，從切削用量的設(shè)計(jì)計(jì)算到數(shù)控程序編制以及零件圖的繪制，過(guò)程中的每一步我都認(rèn)真的完成了,從開(kāi)始滿富激情到最后汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)窮。
畢業(yè)設(shè)計(jì)凝聚了大學(xué)期間所學(xué)過(guò)的所有專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，是對(duì)三年大學(xué)生活學(xué)習(xí)的一個(gè)很好總結(jié)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我遇到了許多問(wèn)題，為解決問(wèn)題查閱了大量的資料，重溫以前學(xué)過(guò)的專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)并得以鞏固，更開(kāi)闊了視野、鍛煉了能力，尤其是提高了我的實(shí)踐操作動(dòng)手能力及將所學(xué)理論知識(shí)用于解決實(shí)際工作問(wèn)題的能力，這些都將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，設(shè)計(jì)中難免有許多考慮不周全的地方，希望在今后的學(xué)習(xí)工作中能進(jìn)一步能到改正。 “路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”我一定要不斷學(xué)習(xí)前進(jìn)，超越自我！
致謝
在施老師的精心幫助和指導(dǎo)下論文終于脫稿付印了，此刻的我思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。回憶我在紡院的三年中，最令我難忘的是，老師們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，品德高尚，平易近人，在我學(xué)習(xí)期間不僅傳授了做學(xué)問(wèn)的秘訣，還傳授了做人的準(zhǔn)則，這些都將使我終生受益。無(wú)論是在理論學(xué)習(xí)階段，還是在論文的選題、資料查詢、開(kāi)題、研究和撰寫(xiě)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)不得到老師們的悉心指導(dǎo)和幫助。
我愿借此機(jī)會(huì)在這里再次感謝我的指導(dǎo)老師——施永輝老師，感謝他在繁忙的工作中抽出時(shí)間，為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了悉心的指導(dǎo)。向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師們、領(lǐng)導(dǎo)、同事和朋友們表示表示真摯的謝意！感謝你們對(duì)我的關(guān)心，關(guān)注和支持！感謝08數(shù)控二班全體同學(xué)的幫助和勉勵(lì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間得到了許多同學(xué)的誠(chéng)摯關(guān)心和熱情幫助，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成，同窗之誼和手足之情，我將終生難忘！。
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