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XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號 Ⅰ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 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 粗銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 25.12 0.43 半精銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 20 0.65 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號 Ⅹ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 立式鉆床 Z525 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 鉆孔 高速鋼麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 鉸孔至 高速鋼機用鉸刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 終檢 工序號 Ⅺ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 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 按圖紙要求檢查 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號 Ⅱ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 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 粗銑大端面 高速鋼立銑刀 2 144 160 25.12 0.65 半精銑大端面 高速鋼立銑刀 1 100 160 20 0.98 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆擴鉸Φ25H8的孔 工序號 Ⅲ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z535 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 鉆孔至Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.43 195 14.08 0.64 擴孔至Φ 高速鋼錐柄擴孔鉆 1 0.72 68 5.29 1.1 鉸孔Φ 高速鋼錐柄機用鉸刀 1 1.22 68 5.34 0.65 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 Ⅳ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 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 鉆Φ9.8mm孔 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.17 960 29.54 0.31 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機用鉸刀 1.3 195 6.1 0.19 精鉸Φ10mm孔 高速鋼機用鉸刀 0.8 195 6.1 0.3 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號 Ⅴ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 臥式銑床 X63 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/min 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑12mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 375 15.31 0.94 銑14mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 345 15 0.94 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆鉸精鉸孔 工序號 Ⅵ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 立式鉆床 Z525 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 鉆孔至 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.36 272 11.10 0.36 粗鉸至 高速鋼機用鉸刀 1 0.81 140 6.13 0.31 精鉸至 高速鋼機用鉸刀 1 0.62 140 6.15 0.40 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 Ⅶ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 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 鉆Φ9.8孔 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.17 960 23 0.31 2 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機用鉸刀 2 1.3 195 6 0.19 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號 Ⅷ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 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 鉆圓錐孔 高速鋼麻花鉆 1 0.36 272 11.1 0.36 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號 Ⅸ 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號 零件重量 0.73kg 同時加工件數 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 臥式拉床 L6120 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 拉鍵槽 高速鋼拉刀 1 1.5 3.6 0.42 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 XXXX學院 機械加工工藝過程卡片 零件號 零件名稱 CA6140車床手柄座 工序號 工序名稱 設備 夾具 刀具 量具 工時（min） 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 Ⅰ 銑，半精銑凸臺端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 25 1.08 Ⅱ 銑，半精銑大端面 立式銑床 X51 專用夾具 高速鋼端銑刀 25 游標卡尺 1.63 Ⅲ 鉆，擴，鉸內孔 立式鉆床 Z535 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆擴孔鉆鉸刀 游標卡尺 2.39 Ⅳ 鉆，粗鉸，精鉸孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆，鉸刀 游標卡尺 0.8 Ⅴ 銑槽 臥式銑床 X63 專用夾具 高速鋼圓柱形銑刀 游標卡尺 1.88 Ⅵ 鉆粗鉸精鉸孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆，鉸刀 卡盤 1.07 Ⅶ 鉆底孔，攻螺紋M10mm 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼錐柄麻花鉆,絲錐 卡盤 0.5 Ⅷ 鉆圓錐孔 立式鉆床 Z525 專用夾具 高速鋼麻花鉆 0.36 Ⅸ 拉鍵槽6H9mm 專用夾具 0.42 Ⅹ 鉆槽底通孔 立式鉆床 Z525 高速鋼麻花鉆 1.01 Ⅺ 終檢 畢業(yè)論文（設計）《開題報告》 院（系）：機械與材料工程學院 學 生 姓 名 XXX 指 導 教 師 XXX 論文（設計）題目 CA6140手柄座工藝規(guī)程及鉆夾具設計 題目 來源 及 意義 機械制造工藝是各種機械的制造方法和過程的總稱。它包括零件的毛坯制造、機械加工、熱處理和產品的裝配等，內容十分廣泛。然而，機械制造工藝學是以機械加工和產品裝配過程的工藝問題為主要研究對象的一門應用性技術科學。它在機械制造業(yè)中的大量生產基礎上，誕生于本世紀30年代初期，40年代發(fā)展成熟，50年代以來，機械制造業(yè)想高精度、高效率、高度自動化和柔性化方向前進，使其發(fā)展到一個新的水平。 機械制造工藝學在機械行業(yè)中的重要性，它就是一塊基石，任何機械都離不開它，它在機械制造中占有相當重要的位置。 所以，我選擇設計工藝課題作為我的畢業(yè)設計，一來可以總結我這三年來所學的知識的總結，二來可以讓我掌握更多的工藝方面的知識，使我的專業(yè)水平得到更大的提升。 論文 題目 研究 領域 狀況 仔細了解零件結構，認真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨立識圖能力,增強我們對零件圖的認識和了解,通過對零件圖的繪制,不僅能增強我們的繪圖能力和運用autoCAD軟件的能力。 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。 這對以前學習過的知識的復習,也是以后工作的一個鋪墊。 必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會影響輔助時間的長短,從而影響生產率,夾具是加工工件時,為完成某道工序,用來正確迅速安裝工件的裝置.它對保證加工精度、提高生產率和減輕工人勞動量有很大作用。這是整個設計的重點,也是一個難點 內容 提要 或 實施 方案 1） 文獻調研方法 本畢業(yè)設計采用的方法主要有：觀察、參考經驗總結、比較研究、軟件繪圖等。 對理論進行系統(tǒng)的梳理，從原理和方法入手，對是否可以將理論應用于實際的研究，以及在研究過程中怎樣應用理論，都要通過理論研究的方法解決。 2） 定量研究 以理論為研究基礎，通過計算進行實證。 技術路線： 以查閱資料為主線，采取定量研究為主，定性研究相輔助的方法。 技術路線如下： 收集整理文獻——提出研究問題——界定相關概念——闡述理論基礎——提出研究假設——研究方法實施——數據收集整理——數據統(tǒng)計分析——得出研究結論——總結研究啟示。 可行性論證： 在做本次設計之前，已有充分的準備了，在大學期間，刻苦學習，努力學習本專業(yè)知識，打下良好的理論基礎，加上平時學校組織的實習，理論與實踐相結合，提高了理論指導實踐的能力和動手能力。并能堅持很好地全部閱讀指導教師指定的參考資料、文獻，并閱讀了較多的自選資料，積極開展調研論證,此外，還充分利用課余時間，提前學習專業(yè)軟件，能夠熟練運用CAD/CAM/CAE軟件進行設計、分析、加工等操作，使產品提前得到的方案可行性設計，從中分析出最優(yōu)方案。此次選題與本專業(yè)密切相關，能結合社會生產實際或科研實踐，工程性強，現(xiàn)實意義明顯，具有相當的先進性、深度和難度。經過個人的努力，成果雖然不是很突出，但也比較可觀，并已經初步確定相應的設計步驟、參數選擇．計算公式以及標準機構等；在本次設計中較完備地分析了加工工藝，并依據此工藝分析設計了相應的夾具，在實際工作中應能夠實現(xiàn)設計成果。 工作任務雖然比較重，且遇到的困難也比較多，但我有信心，端正學習態(tài)度認真負責，以科學嚴謹的作風，嚴格保證設計時間，圓滿完成設計的各項任務。 主要觀點 或 主要 技術 指標 毛坯的種類和其質量對機械加工的質量有密切的關系。CA6140手柄座的毛坯材料為鑄鐵（HT200），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，可簡化造型和合箱操作，鑄件的表面質量得到提高。 擬訂工藝路線：表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機床型號、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實際出發(fā)，理論聯(lián)系實際和工人結合起來。 計算切削用量、加工余量及工時定額： 查閱《切削用量手冊》等資料并進行計算確定。目前，對單件小批量生產不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據經驗自行選定，但對于自動線和流水線，為保證生產的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質量以保證最終加工質量。工時定額一般按各工廠的實際經驗積累起來的統(tǒng)計資料來估算。隨著生產的發(fā)展，工藝的改進，新工藝，新技術的不斷出現(xiàn)，工時定額應進行相應的修改。 夾具設計的研究途徑和可行性分析 CA6140手柄座零件鉆工序使用的專用夾具，此類夾具的特點是針對性強、結構緊湊、操作簡便、生產率高。 夾具設計最關鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問題。 主要 參考 文獻 1 徐灝.機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001，第二版 2 王光斗、王春福.機床夾具設計手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2000，第三版 3 孟少農.機械加工工藝手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1991，第1、2卷 4 徐圣群.簡時機械加工工藝手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，1991 5 陸名彰.機械制造技術基礎［M］.湖南：湘潭工學院，2000 6 孫本緒、熊萬武.機械加工余量手冊［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1999 7 馮辛安.機械制造裝備設計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003 8 周鳳云.工程材料及應用［M］.湖北：華中科技大學出版社，2002，第二版 9 大連理工大學工程畫教組.機械制圖［M］.北京:高等教育出版社，2000，第四版 10 廖念釗、莫雨松.互換性與技術測量［M］.北京:中國計量出版社，2002 11 禹金云、吳曉.材料力學［M］.湖南:中南工業(yè)大學出版社，1998 12 邱宣懷.機械設計［M］.北京:高等教育出版社，2002 13 王紹俊.機械制造工藝設計手冊［M］.北京:機械工業(yè)出版社,1985 14 唐保寧,高學滿.機械設計與制造簡明手冊［M］.上海:同濟大學出版社,1993. 15 顧崇锨.機械制造工藝學［M］.陜西:陜西科學技術出版社,1989. 畢業(yè)設計（論文）開題報告 題目CA6140手柄座工藝規(guī)程及鉆夾具設計 一、選題的依據及意義： 制造業(yè)特別是機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)，現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產方式、生活方式、經營管理模式乃至社會的組織結構和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源，世界的制造業(yè)正在向中國轉移，中國正在成為世界的制造大國. 現(xiàn)代制造技術是以傳統(tǒng)制造技術與計算機技術、信息技術、自動控制技術等現(xiàn)代高新技術交叉融合的結果，是一個集機械、電子、信息、材料與管理技術于一體的新型交叉學科，它使制造技術的技術內涵和水平發(fā)生了質的變化。 1999年國際生產工程學會（CIRP）第46屆年會主席吉川教授（日本）在報告中指出，世界上各個發(fā)達工業(yè)國經濟上的競爭，主要是制造技術的競爭。在各個國家企業(yè)生產力的構成中，制造技術的作用一般占55%~65%，日本及亞洲四小龍的發(fā)展，在很大程度上都是依靠他們重視制造技術。 發(fā)達工業(yè)國家，例如美國、日本、德國、瑞士等國的專家、教授已將制造科學與信息科學、材料科學、生物科學一起列為當今時代四大支柱之一。而美國由于近年來缺乏對制造科學的重視，使他們許多產品缺乏競爭能力。為此，美國政府已將先進制造計劃列為國家預算唯一重點支持的科技領域，這已經引起美國、歐洲、日本在制造技術上新一輪的競爭。 制造業(yè)是國民經濟的物質基礎和工業(yè)化的產業(yè)主體，是社會進步與富民強國之本。任何一個大國（我不是說像新加坡這樣的城市國家）為了自身的發(fā)展和安全，都將裝備制造業(yè)的發(fā)展和升級作為國家戰(zhàn)略來對待，高度發(fā)達的裝備制造業(yè)是實現(xiàn)工業(yè)化的必備條件，也是一個國家綜合競爭力的重要標志。制造業(yè)在中國現(xiàn)階段至少有五個方面的作用：第一是我們國家經濟高速增長的發(fā)動機；第二是推動國民經濟和社會信息化的基礎產業(yè)；第三是科技創(chuàng)新的重要載體；第四是勞動就業(yè)的主要部門；最后也是國家安全的一個基本保證。中國制造業(yè)在改革開放25年間得到了快速的增長，就是中國進出口是平衡的。中國制造業(yè)也面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)，因為我們要走一條新型工業(yè)化的道路，就必須要以信息化帶動工業(yè)化，工業(yè)化促進信息化，走出一條科技含量高，經濟效益好，資源消耗低，環(huán)境污染少，人力資源得到充分利用、充分發(fā)揮的新型工業(yè)化道路，這是我們的目標。 一般人只認識到機械制造工業(yè)必須依靠信息科學、材料科學來改造自己，這只是問題的一方面；而另一方面，信息科學、材料科學也必須依賴制造技術來取得的進展。例如，在計算機發(fā)展中最關鍵的問題高密集度的大規(guī)模集成電器與存儲器件的制做，有賴于制造技術的發(fā)展。 當前我國機械制造廠（公司）第一線工程技術人員主力大部分是20世紀八十年代的機械制造及其工藝裝備專業(yè)的畢業(yè)生。在學校學習的知識是西方發(fā)達國家20世紀四十年代的制造技術，知識已非常陳舊；而且工廠實習的設備和制造技術已老化。 我所選擇的題目就是通過優(yōu)化工藝和設計專業(yè)夾具來達到提高生產率和減小加工誤差的目的，這一課題可以把我四面來學到的機械制造知識應用于實踐也是對我學習的一次檢驗。 二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）： 在制造業(yè)自動化發(fā)展方面，發(fā)達國家機械制造技術已經達到相當水平，實現(xiàn)了機械制造系統(tǒng)自動化。產品設計普遍采用計算機輔助設計(CAD) 、計算機輔助產品工程(CAE) 和計算機仿真等手段，企業(yè)管理采用了科學的規(guī)范化的管理方法和手段，在加工技術方面也已實現(xiàn)了底層的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數控技術) 、自動引導小車(AGV) 等。我國機械制造技術水平與發(fā)達國家相比還非常低，大約落后20 年。近十幾年來，我國大力推廣應用CIMS 技術，20 世紀90 年代初期已建成研究環(huán)境，包括有CIMS 實驗工程中心和7 個開放實驗室。在全國范圍內，部署了CIMS 的若干研究項目，諸如CIMS 軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結構與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS 總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統(tǒng)、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統(tǒng)理論和方法等專題。各項研究均取得了豐碩成果[7]。 現(xiàn)代機械制造業(yè)已經不是傳統(tǒng)意義上的機械制造業(yè)，即所謂的機械加工。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體新技術與新興工業(yè)的綜合體。 現(xiàn)代機械制造技術不僅在他的信息處理與控制等方面運用了微電子、計算機技術、激光加工技術；而且在加工機理、切削過程乃至所用的刀具也無不滲透著當代的高新技術。例如激光加工通過控制激光束與工件的相對運動，可以在一臺機床上加工孔、槽、二、三維曲面等各種形狀，完成鉆、鏜、銑等動作。它可能引起21世紀初機械加工的一場新的革命——激光切削、焊接、剪裁、成形加工等。例如，在激光束作用下使板料彎曲、激光快速找正、激光測量等技術有許多已在美國、日本、西德等汽車工業(yè)、計算機工業(yè)、家用電器工業(yè)中得到廣泛應用，并獲得巨大的經濟效益。 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件快速組裝成各種夾具已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時、節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。專家建議組合夾具行業(yè)加強產、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現(xiàn)代信息和技術網絡，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術[3]。 21世紀實機械制造業(yè)的發(fā)展總趨勢為"四化"：柔性化--使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要。靈捷化--使生產推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠機制能靈活轉向。智能化--柔性自動化的重要組成部分，它是柔性自動化的新發(fā)展和延伸。人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁鎖的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。信息化--機械制造業(yè)將不再是由物質和能量借助于信息的力量生產出價值，而是由信息借助于物質和能量的力量生產出價值。因此，信息產業(yè)和智力產業(yè)將為社會的主導產業(yè)。機械制造也將是由信息主導的，并采用先進生產模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術和先進組織管理方式的全新的機械制造業(yè)。21世紀初機械制造業(yè)的重要特征表現(xiàn)在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調的綠色制造等。 制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發(fā)展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進制造技術勢在必行。 三、研究內容及實驗方案： 1 畢業(yè)設計課題及其主要設計內容： 本課題的任務是：CA6140手柄座的機械加工工藝與工裝設計。通過畢業(yè)設計，全面復習、鞏固機械制造工藝學、機械制造裝備設計以及相關課程的基本知識，并運用所學知識解決機械加工中的工藝、工藝裝備等實際設計問題，提高分析問題、解決問題的能力。主要內容包括：機械制造工藝規(guī)程的設計方法，切削用量的確定、刀具與機床的選用、熱處理方法的確定；夾具設計的基本原理和方法；用CAD軟件進行模具設計；鏜模夾具裝配圖與零件圖設計等等。 2 畢業(yè)設計的總體思路 （1）零件的工藝分析 ①毛坯的選擇 ②主要表面和定位基準的選擇 ③主要表面的加工 ④次要表面的加工 （2）確定零件的工藝規(guī)程 （3）鉆夾具的設計 （4）夾具裝配圖與零件圖的設計 （5）撰寫畢業(yè)設計說明書 （6）答辯 四、目標、主要特色及工作進度 基本使工藝路線達到最優(yōu)化的程度，設計的夾具有比較多的創(chuàng)新并滿足裝夾要求。 1． 繪制零件圖，收集、查閱有關資料，外文翻譯(6000實詞以上)，撰寫開題報告 3.1 －3.26 4周 2．對零件進行機械加工工藝分析，確定工藝方案論證； 3.29 －4.9 2周 3．工藝參數計算，完成零件的機械加工工藝規(guī)程設計 4.12－4.30 3周 4．設計夾具裝配圖，拆繪主要零件圖； 5.3 －6.4 5周 5．撰寫畢業(yè)論文、畢業(yè)論文審查、畢業(yè)答辯。 6.7 －7.2 4周 五、參考文獻 1 徐灝.機械設計手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001，第二版 2 王光斗、王春福.機床夾具設計手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，2000，第三版 3 孟少農.機械加工工藝手冊［M］.北京：機械工業(yè)出版社，1991，第1、2卷 4 徐圣群.簡時機械加工工藝手冊［M］.上海：上?？茖W技術出版社，1991 5 陸名彰.機械制造技術基礎［M］.湖南：湘潭工學院，2000 6 孫本緒、熊萬武.機械加工余量手冊［M］.北京：國防工業(yè)出版社，1999 7 馮辛安.機械制造裝備設計［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2003 8 周鳳云.工程材料及應用［M］.湖北：華中科技大學出版社，2002，第二版 9 大連理工大學工程畫教組.機械制圖［M］.北京:高等教育出版社，2000，第四版 10 廖念釗、莫雨松.互換性與技術測量［M］.北京:中國計量出版社，2002 11 禹金云、吳曉.材料力學［M］.湖南:中南工業(yè)大學出版社，1998 12 邱宣懷.機械設計［M］.北京:高等教育出版社，2002 13 王紹俊.機械制造工藝設計手冊［M］.北京:機械工業(yè)出版社,1985 14 唐保寧,高學滿.機械設計與制造簡明手冊［M］.上海:同濟大學出版社,1993. 15 顧崇锨.機械制造工藝學［M］.陜西:陜西科學技術出版社,1989. 學 號: XXXX大學 畢業(yè)論文(設計說明書) 論文題目: CA6140手柄座工藝規(guī)程及夾具設計 學 院:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 專 業(yè): 　　　XXXXX　　　　　 　 班 級: 　XXXXX　　　　　 　 姓 名: 　XXXX　　 　　 指導教師: 　　XXX　　　　　　 　 2010年11月26日 摘 要 本設計針對手柄座的生產技術特點,綜述了制造技術及其裝備的主要問題,重點分析介紹工藝流程、工藝基準的關鍵作用,變形對加工精度的影響,檢測技術配套及手柄座的工作環(huán)境和受力情況等關鍵問題的設計說明。 及其手柄座的機加工工藝流程和在加工過程中的專用夾具設計。通過設計使我們更進一步熟悉了產品加工設計的全過程，在制定加工方案的時候，充分考慮其經濟性和可行性。 關鍵字：手柄座; 工藝; 夾具 ABSTRACT The design of the production seat for the technical characteristics of the handle, manufacturing technology and equipment are reviewed the main issues, the focus of introduction process, the key role of process benchmarking, the impact of deformation on the machining accuracy, detection technology and supporting the work environment and handle seat key issues such as the forces of the design specification. And handle seat machining process and in the process of the special fixture design. Further through the design so that we are familiar with the whole process of product design and processing, in the development of processing program, the full account of its economic and feasibility. Key Block Handle ; craft; jig 目 錄 第一章 前言 1 第二章 零件的分析 8 2.1計算生產綱領，確定生產類型 2 2.2零件的作用 2 2.3零件的工藝分析 2 第三章 工藝規(guī)程設計 4 3.1確定毛坯的制造形式 4 3.2基面的選擇 4 3.2.1粗基準的選擇 4 3.2.2精基準的選擇 4 3.3制定工藝路線 4 3.4機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 6 3.5確立切削用量及基本工時 7 第四章 專用夾具設計 17 4.1任務的提出 17 4.2定位方案及定位裝置的設計計算 17 4.3對刀或導引元件（裝置）設計 17 4.4夾緊方案及裝置的設計計算 18 4.5夾緊機構及裝置設計 18 4.6夾具操作及維護簡要說明 18 結論 20 參考文獻 21 致謝 22 第一章 前言 畢業(yè)設計在我們大學的全部基礎課、技術基礎課之后進行的，這是我們在進行畢業(yè)設計對所學各課程的深入綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們的大學生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 （2）提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 （3）學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打一個良好的基礎。 由于個人能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！ 機械、機器和機床等機械結構是由部件和零件裝配成的，部件又是由組件和零件裝配而成的。由實體材料組成的機械零件的表面，又可分為加工表面和非加工表面兩種。一般，加工表面是機械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通過加工保證的。此外，在加工機械零件表面時，還要考慮制造工藝的可行性、加工生產率、加工成本等多方面問題。本設計通過對一軸套零件的機械加工工藝規(guī)程設計和銑槽用夾具設計，試圖找出一種簡單、實用的加工方法，以供生產同類零件的企業(yè)參考。 第二章 零件的分析 2.1計算生產綱領，確定生產類型 任務書上的題目內容為：加工一個軸套零件，該零件年產量為20000臺，設其備品率為10 %，機械加工廢品率為1 % ，試進行該軸套零件的工藝規(guī)程設計。 現(xiàn)制定該齒輪零件的機械加工工藝規(guī)程。 N＝Qn（l + a %）（1 + b % ) = 20000×1×( l +10 %)（1+ l %) = 22220（件／年） 該零件的年產量為22220件，根據《機械制造技術基礎》教材中生產類型與生產綱領的關系，確定其生產類型為大批生產。 2.2零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機構中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內部的拉桿往外移，則齒扇向順時針方向轉動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。 2.3零件的工藝分析 CA6140車床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1．以為中心的加工表面 這一組的加工表面有的孔，以及上下端面，，下端面為的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個尺寸為6H9的槽，孔與槽的總寬度為27.3H11。 2．以為中心的加工表面 該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時測量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。 3．以為中心的加工表面 本組的加工表面有的孔(兩個)，及其兩個內端面(對稱)，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為) 4．以為中心的加工表面 這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工時應先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準加工另外一組。 第三章 工藝規(guī)程設計 3.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。手柄座在使用過程中不經常的變動，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對工件的定位有一定的保證作用。 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，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。 3.2.1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。根據這個基準選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 3.2.2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，此處不作介紹。 3.3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要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 （1）工藝路線方案一： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面； 工序四：鉆孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443 mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、擴螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 （2）工藝路線方案二： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：鉆； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 （3）、工藝方案的分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數減少了，同時也更好的保證了精度要求。 綜上所述，零件的具體工藝過程如下： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X51立式銑床； 工序四：銑，半精銑大端面； 工序五：鉆，擴，鉸內孔，選用Z535立式鉆床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十一：拉鍵槽6H9mm； 工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十三：終檢。 3.4機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產類型為大批量生產，采用砂型鑄模。相關數據參見零件圖。據以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（端面）。 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2～2.5，取端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 1mm 精銑 0mm 2．內孔（已鑄成孔） 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取已鑄成孔長度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 擴孔 0.125mm 3．其他尺寸直接鑄造得到 由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產，應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。 3.5確立切削用量及基本工時 工序三切削用量及基本工時的確定：銑Φ45端面，選用機床：X51立式銑床 ⑴銑Φ45端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機床選取 實際切削速度： 工作臺每分鐘進給量： 銑床工作臺進給量： 基本工時： ⑵半精銑Φ45端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸為 工作臺進給量： 基本工時： 工序四切削用量及基本工時的確定：銑削大端面： ⑴粗銑大端面： 進行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm 選用主軸為 實際切削速度： 工作臺進給量： 基本工時： ⑵半精銑大端面： 切削速度： 選用主軸為 工作臺進給量： 基本工時： 工序五切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗鉸→精鉸Φ25H8mm通孔，選用機床：Z535立式鉆床 ⑴鉆孔Φ23mm： 選擇Φ23mm高速鋼錐柄標準麻花鉆（見《工藝手冊》表3.1－6） （《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機床選?。ā豆に嚒繁?.2－5） 實際切削速度： 基本工時：（《工藝》表6.2－5） ⑵擴孔Φmm： 選擇Φ24.8mm高速鋼錐柄擴孔鉆（《工藝》表3.1－8） 由《切削》表2.10得擴孔鉆擴Φ24.8mm孔時的進給量，并由《工藝》表4.2－16取擴孔鉆擴孔時的切削速度 由《切削》表2.15得，故： 按機床選取 基本工時： ⑶鉸Φ孔： 選擇Φ25mm高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24得，， 由《工藝》表4.2－16得 按機床選取 基本工時： 工序六 切削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ10孔： 選擇Φ9.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸Φ9.96mm孔： 選擇Φ9.96mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11） 由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸Φ20mm孔： 選擇Φ20mm的鉸刀 按機床選取 基本工時： 工序七切削用量及基本工時的確定：銑的槽，選用機床：X63臥式銑床 選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數Z=6 ⑴第一次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： ⑵第二次走刀： 按機床選取 工作臺進給量： 基本工時： 工序八切削用量及基本工時的確定：選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ13mm孔： 選擇Φ13高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸Φ13.95mm孔： 選擇Φ13.95高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，， 按機床選?。ā豆に嚒繁?2－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時： ⑶精銑Φ14mm孔： 選擇Φ14高速鋼錐柄機用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機床選取 基本工時： 工序九 切削用量及基本工時的確定：鉆8.5mm底孔，攻螺紋M10mm，選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ8.5底孔： 選用Φ8.5高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機用絲錐 f等于工件螺紋的螺距p，即 按機床選取 基本工時： 工序十 切削用量及基本工時的確定：加工Φ5的圓錐孔，選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ5的圓錐孔： 選擇高速鋼麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸Φ5的孔： 選擇Φ5的鉸刀 按機床選取 基本工時： 工序十二 切削用量及基本工時的確定：加工Φ5.5的圓錐孔，選用機床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ5.5mm孔： 選擇Φ4.8的高速鋼錐柄麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 第四章 專用夾具設計 4.1 設計夾具的目的 在機械制造的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動生產率，因為采用夾具后，工件不需要劃線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產率；擴大機床的使用范圍，因為使用專用夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在在車床或搖臂轉床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工；改善勞動條件、保證生產安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術水平的要求，保證安全。 4.2 夾具的分類 （1）通用夾具 通用夾具是指已經標準化的，在一定范圍內可用于加工不同工件的夾具。例如， 車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭；銑床上的平口鉗、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。這類夾具一般已經標準化。由專業(yè)工廠生產，作為機床附件供應給用戶。 （2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設計的夾具，具有結構緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用廠根據要求自行設計和制造，適用于產品固定且批量較大的生產中。 （3）組合夾具 組合夾具是在機床夾具零部件標準化的基礎上，由一整套預先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標準元件和合件，按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。 組合夾具的應用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產品變化快、新產品試制和單件小批生產等場合，在批量生產中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產要求。用組合夾具元件可以組裝成各類機床夾具。數控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動了組合夾具技術的進步，擴大了組合夾具的應用范圍。 組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個夾具后，該夾具結構仍屬專用性，只能一次使用。當變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結構，以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進行任何補充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標準元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結合面接觸剛度，對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產類型的限制，可以隨時組裝，以應生產之急。 （4）拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標準化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設計與制造周期，而且當產品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產中。 （5）通用可調夾具 通用可調夾具是指根據不同尺寸或種類的工件，調整或更換個別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產中。 （6）成組夾具 成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設計的可調夾具。加工對象明確，只需調整或更換個別定位元件或夾緊元件便可使用，調整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。 通用可調夾具和成組夾具都是一種比較先進的、繼承性好的新型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數量，縮短生產準備周期，降低生產成本，加快產品的更新?lián)Q代，并可有效地促進并實現(xiàn)機床夾具標準化、系列化和通用化。 通用可調夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對象不很確定，其更換調整部分的結構設計，往往具有較大的適應性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中 19 一組零件而專門設計的，加工對象十分明確，可調范圍也只限于本組內的零件，因此后者亦稱為專用可調夾具。 4.3 專用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對刀—引導裝置 它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據夾具特殊功用需要設置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并與機床有關部位連接，以確定夾具相對于機床的位置。 4.4 典型的定位元件 工件以平面定位：工件以平面作為定位基面，是最常見的定位方式之一。如箱體、床身、機座、支架等類零件的加工中，較多采用了平面定位。工件以平面定位時常用的定位元件如下所述。 A主要支承： 它主要用來限制工件的自由度，起定位作用。 1） 固定支承，有支承釘和支承板兩種形式，在使用過程中他們都是固定不動的。當工件以粗糙不平的粗基準定位時，采用球頭支承釘。齒紋頭支承釘用在工件的側面，它能增大摩擦因數，防止工件滑動。當工件以加工過的平面定位時，可采用平頭支承釘或支承板。 為保證各固定支承的定位表面嚴格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平。支承釘與夾具體孔的配合采用H7/ r6或H7/n6,當支承需要經常更換時，應加襯套。襯套外徑與夾具體孔的配合一般采用H7/n6或者H7/r6，襯套內徑與支承釘的配合選用H7/s6。 可調支承，是指支承釘的高度可以調節(jié)。調整時要先松后調，調好后用防松螺母鎖緊。 可調支承主要用于工件以粗基準面定位、或者定位基面的形狀復雜（如成型面、臺階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時的情況?？烧{支承在一批工件加工前調整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。 自位支承（浮動支承） 在工件定位過程中，它能自動地調整位置，其特點是：支承點的位置能隨著工件定位基面的不同而自動調節(jié)，定位基面壓下其中一點，其余點便上升，甚至各點都與工件接觸。接觸點數的增加，提高了工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但其作用仍相當于一個固定支承，只限制工件一個自由度。 B 輔助支承 輔助支承用來提高工件的剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。輔助支承的工作特點是：待工件定位夾緊后，再調整支承釘的高度，使其與工件的有關表面接觸并鎖緊。每安裝一個工件就調整一次輔助支承。另外，輔助支承還可以起預定位的作用。常見的輔助支承有：螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。 工件以圓孔定位：工件以圓孔表面作為定位基面時，常用以下定位元件： 圓柱銷（定位銷）當工件孔徑較小時（D=3-10mm），為增加定位銷剛度，避免銷子因受撞擊而折斷，或熱處理時淬裂，通常把根部倒成圓角。這時夾具體上應有沉孔，使定位銷的圓角部分沉入孔內而不會妨礙定位。大批大量生產時，可以采用帶襯套的結構形式。為了便于工件裝入，定位銷的頭部應有15度的倒角。 定位銷的工作部分直徑可按g5、g6、f6、f7制造，定位銷和夾具體的配合可用H7/r6、H7/n6，襯套與夾具體選用過渡配合H7/n6，其內徑和定位銷為間隙配合H7/h6、H7/h5。 2） 圓柱心軸 其定位部分直徑按h6、g6或f6制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為了減少因配合間隙而造成的工件的傾斜，工件常以孔和端面聯(lián)合定位，因而要求工件定位孔和端面有較高的垂直度，最好能在一次裝夾中加工出來。 21 使用開口墊圈可實現(xiàn)快速裝卸工件，開口墊圈的兩端面應互相平行。當工件內孔和端面垂直度誤差很大時，因采用球面墊圈。 3） 圓錐銷 限制了X、Y、Z三個自由度。 4） 圓錐心軸（小錐度心軸）這種定位方式的定心精度較高，不用另設夾緊裝置，但工件的軸向定位誤差較大，傳遞的扭矩較小，適用于工件定位孔不低于IT7的精車和磨削加工，不能加工端面。 工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時，常用以下元件： V形塊 它有固定式和活動式兩種。固定式V形塊在夾具體上的裝配，一般用兩個定位銷和2-4個螺釘連接，活動式V形塊除限制工件一個移動自由度外，還兼有夾緊作用。它定位最大的優(yōu)點就是對中性好，它可使一批工件的定位基準軸線對中在V形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響。V形塊定位的另一個特點是無論定位基準是否經過加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用V形塊定位。因此，V形塊是用得最多的定位元件。 定位套 它用來限制沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要定位面時，應控制套的長度，以免夾緊時工件產生不允許的變形。它結構簡單，容易制造，但定心精度不高，一般適用于精基準定位。 半圓套 這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9，半圓的最小內徑取工件定位基面的最大直徑。 4.5 夾具中的夾緊機構 夾具中的夾緊裝置一般由動力源和夾緊機構兩個部分組成。動力源是產生原始作用力的部分，如用人的體力對工件進行夾緊，稱為手動夾緊；若采用氣動，液動，電動以及機床的運動等動力裝置來代替人力進行夾緊，則稱為機動夾緊。夾緊機構是接受和傳遞原始作用力，使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務的部分，包括中間傳遞力機構和夾緊元件。中間傳遞力機構把來自人力或者動力裝置的力傳給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件受壓面接觸，最終完成夾緊任務。 在夾緊的組成中可以看出，不論采用任何動力源（手動或者機動），外加的原始作用力要轉化為夾緊力，都必須通過夾緊機構。夾具中常用的夾緊機構有斜碶夾緊機構、螺旋夾緊機構、圓偏心夾緊機構、鉸鏈夾緊機構、定心對中夾緊機構以及聯(lián)動夾緊機構等。 22 （1）斜碶夾緊機構：斜碶夾緊機構是夾緊機構中最基本的形式之一，螺旋夾緊機構，圓偏心夾緊機構，定心對中夾緊機構等均是斜碶夾緊機構的變形，由于手動的斜碶夾緊機構在夾緊工件時既費時又費力，效率很低，故實際上多在機動夾緊裝置中采用。 （2）螺旋夾緊機構：利用螺桿直接夾緊工件，或者與其他元件組成復合夾緊機構夾緊工件，是應用較廣泛的一種夾緊機構，由于螺旋夾緊機構具有結構簡單，容易制造，夾緊可靠，擴力比較大和夾緊行程不受限制等特點，所以在手動夾緊裝置中被廣泛使用，在夾具中除采用螺桿直接夾緊工件外，經常采用螺旋壓板夾緊機構。 （3）圓偏心夾緊機構：由于偏心圓的夾緊力小，自鎖性能又不是很好，故只使用于切削負荷不大而且無很大震動的場合，為滿足自鎖條件，其夾緊行程也相應受到限制，用與夾緊行程較小的場合。 （4）鉸鏈夾緊機構：因鉸鏈夾緊機構的結構簡單，擴力比較大，適用于多點或多件夾緊，在氣動或者液動夾具中廣泛應用。 （5）定心、對中夾緊機構：定心，對中夾緊機構是一種特殊的夾緊機構，工件在其上同時實現(xiàn)定位和夾緊。 （6）聯(lián)動夾緊機構：工件裝夾所使用的夾具，有的需要同時有幾個點對工作的工件進行夾緊，而有的則需要同時夾緊幾個工件，為了提高效率，減少裝夾時間，可采用聯(lián)動夾緊機構。 4.6 夾具的發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。 ?1） 高精度 隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 23 XXXX學院 2） 高效 為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產效率的作用。 3） 模塊、組合 夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。 4） 通用、經濟 夾具的通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強產、學、研協(xié)作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現(xiàn)代信息和網絡技術，與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 4.7 本課題夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用的夾具。我被要求設計第Ⅳ道工序----鉆孔Φ14H7，本夾具將用于Z525立式鉆床。 4.7.1任務的提出 本夾具主要用來鉆Φ14H7的孔，同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高生產率、降低勞動強度、提高加工質量。 4.7.2定位方案及定位裝置的設計計算 4.7.2.1定位方案的確定 工件以Φ25H8孔及端面和Φ10H7孔為定位基準；夾緊時，首先由開口墊圈夾緊Φ25H8孔兩端面，再用汽缸通過連桿機構夾緊。 4.7.2.2定位元件及裝置設計 用定位銷、開口墊圈進行完全定位。 4.7.2.3定位誤差的分析計算 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 4.7.3對刀或導引元件（裝置）設計 對刀裝置用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成孔的加工。用轉套引導刀具的方式。 4.7.4夾緊方案及裝置的設計計算 4.7.4.1夾緊方案的確定 夾緊時，首先由定位銷和開口墊圈夾緊孔兩端面，再用DQG型汽缸的連桿杠桿機構夾緊。 4.7.4.2夾緊力大小的分析計算 鉆孔時切削用量最大，軸向力、扭矩最大，故以鉆孔時計算夾緊力并分析。 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 根據《切削手冊》表2.34可查得： 軸向力計算公式為 其中：，，，，，，，。故 扭矩計算公式 其中：，,，，，， 。 4.7.5夾緊機構及裝置設計 利用氣缸活塞的拉力通過連桿機構對工件進行夾緊。夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。 4.7.6夾具操作及維護簡要說明 如前所述，在設計夾具時，為提高生產率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對工件進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應的方向上應適當的考慮強度上的要求。并設法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 因此，應設法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開口墊圈的加緊力。使工作進行時，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 結論 為期三個月的畢業(yè)設計結束了，在本次設計中，我查了大量的資料，在網上也搜索了很多相關的典型零件的工藝規(guī)程等內容，在我設計困難的時候，我得到了我的導師和多位院里老師的指導和幫助，同學們也給了我很大的支持和啟發(fā)，因此，我的設計與老師同學的幫助是分不開的，在這里，我對幫助過我順利完成畢業(yè)設計的老師和同學表示真摯的感謝。 我的課題題目是：CA6140手柄座工藝規(guī)程及夾具設計，這是我第一次全方位的對所學科目的運用。從中發(fā)現(xiàn)了很多以前沒有注意到的問題，也學到了很多的處理生產問題的技巧和方法，我覺得本次畢業(yè)設計對我而言，非常重要。既是對我大學三年的學習總結，也是為以后在工廠工作打下基礎。在本次設計中，在老師的指導下，我完成了本次設計，學習了新的知識，很感謝學校為我創(chuàng)造這個學習設計的機會。 本次設計中，我查閱了大量的書籍，在此，對所有機械書籍的作者表示感謝。沒有他們的辛勤勞動，不可能完成我的畢業(yè)設計。由于我的知識有限，而且設計中實際生產的知識，因此，有很多缺點和錯誤，希望答辯時專家和老師們能給我指出，對此表示感謝。 參考資料 1.《機床夾具設計》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 2.《機械制造工藝及專用夾具設計指導》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機械制造工藝學》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社 4.《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 5.《工藝師手冊》 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社 6.《機床夾具設計手冊》王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7.《機床專用夾具設計圖冊》南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社 8.《機械原理課程設計手冊》 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術協(xié)會 上?？茖W技術出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術出版社 11．《機械制造工藝水學》、《機床夾具設計》（教材） 12．《機械制造工藝學課程設計指導書》 ，機械工業(yè)出版社 致謝 本文是在尊敬的X老師的精心指導下完成的，老師高尚的品德，淵博的學識，嚴謹的學風和高度的責任心深深地影響著學生。導師三年的教誨是學生寶貴的精神財富，并將使學生受益終生。在此，謹向尊敬的導師表示真誠的感謝和崇高的敬意！ 在課題的研究過程中，我的同學史團樂等均給予了很大的幫助。在課題的調研過程中，各老師均給了很大的幫助，作者表示深深的感謝！ 最后，作者還要深深地感謝默默支持本人完成學業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o私奉獻和巨大支持！ 謹向所有在本文的完成中給予作者關懷和幫助而在此無法一一提及的老師、同學和朋友致以誠摯的謝意！ 作者于2010年11月 第 30 頁 共 29 頁