CA6140車床手柄座的M10螺紋孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,ca6140,車床,手柄,m10,螺紋,羅紋,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 目錄 前言 1 1.產(chǎn)前準備 2 1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.2生產(chǎn)條件 3 1.3零件工藝分析 3 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 2.2夾緊機構(gòu) 6 2.3 導(dǎo)向裝置的選擇 7 2.4機床夾具的總體形式 8 2.5繪制夾具零件圖 10 2.6 繪制夾具裝配圖 11 3.定位誤差設(shè)計 14 3.1誤差分析 14 3.2定位誤差的計算 15 結(jié)論 16 致謝 17 參考文獻 17 前言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設(shè)計。 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： 1.保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，可以保證加工精度。 2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。 3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。 4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于： 1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 2.學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準備。 3.使學(xué)生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。 1.產(chǎn)前準備 1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。 1.2生產(chǎn)條件 直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。 臺式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到25KW。 臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。 Z5025型號立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級數(shù)9級，主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。 1.3零件工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工。 圖1-3-1 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1定位機構(gòu) 圖2-1-1定位銷 圖2-1-2支撐釘 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。 設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應(yīng)符合六點定位原理。 由于該零件的加工是鉆φ10孔并以φ45孔內(nèi)表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。 2.2夾緊機構(gòu) 圖2-2-1工件放置方式 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機構(gòu)： 設(shè)計夾緊機構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。 3)夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu) 4)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6)夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 圖2-2-2夾緊機構(gòu) 選用氣缸夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。 螺栓螺母夾緊機構(gòu)的特點：夾緊氣缸是根據(jù)工夾具自動化夾緊需要而設(shè)計的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝維修方便、工作可靠、運動平穩(wěn)等特點。廣泛適用于各種工裝夾具的氣動夾緊機構(gòu)上。 2.3機床夾具的總體形式 機床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 2.3.1確定夾具體： 夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 2. 3.2確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 2.4繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按1:1繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標注完整。 2.6 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 5.標注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準面的話，還應(yīng)標注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 8.機床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.定位誤差設(shè)計 3.1誤差分析 3.1.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.2定位誤差的計算 定位誤差是指由于定位不準確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，或滿足++≤T,即可認為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證螺紋孔軸線距φ45mm圓柱小端面11mm，保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成。 對于11mm的要求，由于定位基準也是φ45mm圓柱小端面，故基準不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達到Ra3.2mm，故可認為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準位置度誤差，綜上所述，只要三個支撐釘?shù)臉藴食叽绲玫奖ＷC，是不存在定位誤差的。 對于工序要求，定位基準與工序基準同為兩孔中心線，故基準不重合誤差為0。基準位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標準尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 結(jié)論 在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。 這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識，有一個認真仔細的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措 首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求，但是不影響機床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機床上，能更方便，準確的進行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。 在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進工廠實習(xí)或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認識 我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足，同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足，意味著我們成長了一點，如果我們每天成長一點點，那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。 致謝 為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計，使我綜合的運用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。 首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習(xí)機會，這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義，為我今后的機械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機會！ 我非常感謝我的指導(dǎo)教師王曉方老師和張福老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細心指導(dǎo)。在課外時間，我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟實用的時候老師會細心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴謹?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計才能順利進行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。 這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設(shè)計不用再做了，而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。 感謝兩位老師的細心指導(dǎo)！ 參考文獻 [1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。 [2] 作者：李慶余，書名《機械制造裝備設(shè)計》，出版者：機械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版 [3] 作者：張海華，書名《機械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書》 ，出版者：機械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。 [4] 作者：薛源順，書名《機床夾具圖冊》 ，出版者：機械工業(yè)出版社， 出版年2003年，版次：1版 20 2 機 械 制 造 技 術(shù) 與 裝 備 課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目：“CA6140車床手柄座”零件的機械加工工藝規(guī)程及φ10H7孔加工夾具設(shè)計 　　 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 學(xué) 號： 設(shè) 計 者： 指導(dǎo)教師： 日 期 2014年6月20日 25 25 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 目錄 一、序言 2 二、零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2設(shè)計目的 2 2.3零件的工藝分析 3 三、工藝規(guī)程設(shè)計 4 3.1毛坯設(shè)計 4 3.2工藝設(shè)計 4 3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 四、夾具設(shè)計 21 4.1定位方案的確定 21 五、設(shè)計小結(jié) 25 六、參考文獻 25 一、序言 機械制造技術(shù)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將要從事的工作進行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后能夠很好的從事機械工程設(shè)計、制造行業(yè)和參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 加工CA6140車床手柄座84005的數(shù)量為10000件，為大批量生產(chǎn)。 二、零件的分析 2.1零件的作用 該零件時CA6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個連桿。車床外部手柄的運動是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實現(xiàn)人為對機床的操縱。手柄與該零件通過φ25mm孔連接，機床內(nèi)部零件通過φ10mm孔與手柄座連接，即CA6140車床手柄座的作用是實現(xiàn)運動由外部到內(nèi)部的傳遞。 2.2設(shè)計目的 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進行一次綜合訓(xùn)練和準備。它要求學(xué)生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計，熟練運用機械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加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(zhì)量，初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。 2.3零件的工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下： 2.3.1孔的加工 該零件共有5個孔要加工：φ45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準面，需精加工且盡早加工出來；φ10mm孔與R13mm有平行度要求，也要精加工；φ14mm是不通孔，特別注意該孔的加工深度；φ5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。φ5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計的重點工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有R3.2的要求，因此對其也應(yīng)該要進行精鉸。 ??2.3.2面的加工 該零件共有3個端面要加工：φ45mm圓柱小端面精度要求較高，同時也是配合φ25mm孔作為后續(xù)工序的精基準面，需精加工；φ45mm圓柱大端面以及φ25mm孔端面粗銑既可。 ?2.3.3槽的加工 該零件僅有2個槽需加工：φ25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵槽時很難以φ45mm上表面為定位基準，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm，半精銑即可。 2.3.4螺紋孔的加工 M10mm螺紋孔的加工，它與R13mm孔和φ25mm孔中心線有30°角度要求，同時中心線與φ45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工φ45mm圓柱兩端面，再以端面為基準加工作為后續(xù)工序主要精基準的φ25mm孔，進而以該孔為精基準加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。 三、工藝規(guī)程設(shè)計 3.1毛坯設(shè)計 零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。 由于零件上孔都較小，且都有嚴格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機械加工反而經(jīng)濟實用。 3.2工藝設(shè)計 3.2.1基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計中的重要工作之一，基準選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇： 粗基準選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以3個主要端面為基準，由于φ45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準，恐不能一次達到加工精度，故先以φ45mm小端面為粗基準，粗銑φ45mm大端面，再以φ45mm大端面為基準，精銑小端面，并保證尺寸43mm。 完全定位,然后進行銑削。 （2）精基準的選擇： 精基準主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過以?φ25mm孔為第一精基準，φ45mm圓柱小端面作為基準先加工出φ25mm孔，然后作為輔助基準面配合φ25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。 3.2.2制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,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)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(chǎn)率。考慮到先面后孔的加工原則，合理具體加工工藝如下： （1）工藝路線方案 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。 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。 （2）工藝方案的比較與分析 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(jīng)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(shù)減少了，同時也更好的保證了精度要求。 （3）工藝方案的確定 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X5020B立式銑床； 工序四：鉆，擴，鉸內(nèi)孔，選用Z5040立式鉆床； 工序五：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z5025立式鉆床； 工序六：銑槽mm，選用X6030臥式銑床； 工序七：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z5040立式鉆床； 工序八：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z5025立式鉆床； 工序九：鉆錐銷通孔，選用Z5025立式鉆床； 工序十：拉鍵槽6H9mm； 工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z5025立式鉆床； 工序十二：終檢。 工序 工序內(nèi)容 定位基準 010 粗銑上、下表面，精銑端面 零件先以下表面粗銑上表面，然后上表面為基準粗銑下表面，并以下表面為基準精銑上表面 020 鉆、擴、粗鉸、精鉸通孔 以φ45端面為第一基準下端面為第二基準 030 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 以為第一基準，φ45端面為第二基準 040 鉆、擴、粗鉸、精鉸孔 以為第一基準φ45端面和φ14孔定位 050 插鍵槽 以為第一基準φ45端面和φ10孔定位 060 粗銑14×43槽 以為第一基準φ45端面和φ14孔定位 070 鉆通孔 以為第一基準φ45端面和φ10孔定位 080 鉆M10螺紋底孔，攻M10螺紋 定位同上 3.3機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.3.1毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時可以將φ25孔直接鑄造出來，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不鑄出。故僅確定三個端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加工余量： 砂型鑄造，查表《材料成型》表4-7，表4-5 材料為灰鑄鐵，機器造型，加工余量等級取G.公差等級為CT8~10,取CT10，基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。 切削余量：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2～2.5，基本尺寸小于100mm，加工余量為2.5mm；基本尺寸小于63mm，加工余量為0.7mm。 ?3.3.2φ45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑φ45mm圓柱大端面，再粗，精銑φ45mm圓柱小端面，各步余量如下： 粗銑：由《機械加工工藝手冊第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，對于小端面（≤50mm）為1.0~2.0mm，現(xiàn)取1.5mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差（≤30mm）為―0.25~―0.39mm，現(xiàn)取―0.30mm。 精銑：由《加工工藝手冊》表3.2-25，其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43＋1.2＋1.5＋1.0＝46.7mm?。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標準值，取尺寸公差為2.8mm。故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＋1.5＋1.0＝46.7mm； 毛坯的最小尺寸：46.7－1.4＝45.3mm； 毛坯的最大尺寸：46.7＋1.4＝48.1mm； 粗銑大端面后的最大尺寸：43＋1.0＋1.2＝45.2mm； 粗銑大端面后的最小尺寸：45.2－0.30＝44.9mm； 粗銑小端面后的最大尺寸：:43＋1.0＝44mm； 粗銑小端面后的最小尺寸：:44－0.30＝43.7mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按《加工工藝手冊》表5.29，粗銑→精銑所能達到的經(jīng)濟精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為45.1mm ?3.3.3中心線端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6mm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 由于φ25H8mm孔有8精度要求，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-10，加工該孔的工藝為： 擴→鉸 因此查《實用機械加工工藝手冊》表3-9得其孔的加工余量為2～5mm，我們?nèi)?mm，故： 擴孔：φ24.8mm???2Z＝1.8mm（Z為單邊加工余量）；??? 鉸孔：φ25H8mm。 毛坯φ25mm孔的尺寸為：25-3=22mm ?3.3.4φ14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計算 根據(jù)工序要求，φ14H7mm孔端面僅由粗銑得到，故φ14H7mm孔端面距φ25H8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為43＋1.2＝44.2mm，故： 毛坯的名義尺寸：43＋1.2＝44.2mm； 毛坯的最大尺寸：44.2＋1.4＝45.6vmm； 毛坯的最小尺寸：44.2－1.4＝42.8mm。 粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差?。?.3mm。故粗銑后的尺寸為43.9mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。 3.3.5其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個孔，2個槽，1個螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5個孔的加工余量及尺寸偏差。 5個孔均不鑄出，機械加工出來，根據(jù)《加工工藝手冊》，由于5個孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為： （1）φ10H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ9.8mm； 粗鉸：φ9.96mm； 精鉸：φ10H7mm。 （2）φ14H7mm孔，Ra＝1.6mm； 根據(jù)《加工工藝手冊》表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→擴→粗鉸→精鉸 鉆孔：φ13.0mm； 擴孔：φ13.85mm；???2Z＝0.85mm（Z為單邊加工余量）； 粗鉸：φ13.95mm； 精鉸：φ14H7mm。 （3）φ5mm圓錐孔，Ra＝1.6mm； 由于零件圖紙未給出具體的公差等級，現(xiàn)也按H7公差等級加工，按表3.2-9，加工該孔的工藝為： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5H7mm。 （4）φ5.5mm孔，Ra＝3.2mm。 由于也未給出公差等級，現(xiàn)同樣按φ5mm圓錐孔加工方式： 鉆→精鉸 鉆孔：φ4.8mm； 精鉸：φ5.5H7m 基本工時： 3.3.6確定各工序切削用量及基本工時 1.?工序三的切削用量及基本工時的確定：銑、半精銑凸臺端面和大端面。 ⑴銑凸臺端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《實用》表10－216） ，（《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半精銑凸臺端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉(zhuǎn)速為 工作臺進給量： 基本工時： 2．工序四的切削用量及基本工時的確定：鉆→擴→粗、精鉸通孔。 ⑴鉆孔： 選擇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： 選擇高速鋼錐柄擴孔鉆（《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鉸孔： 選擇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，則： 基本工時： 3．工序五的削用量及基本工時的確定：鉆→粗鉸→精鉸孔。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《實用》表10－173） 由《切削》表5-6和《工藝》表11－27查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： ⑵粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀（《工藝》表10-192） 由《切削》表5-18和《工藝》表11－283查得 按機床選取 基本工時： ⑶精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 4．工序六的切削用量及基本工時的確定：銑的槽。 選用高速鋼粗齒盤狀銑刀 ，Z=8 1)、根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-27查的： 粗銑 選定 因 走刀次數(shù)N==8.6次 故走刀次數(shù)N為9次，最后一次=3mm 。 根據(jù)零件形狀，確定那個走刀長度為37mm。 2）、決定每齒進給量，根據(jù)XA6132型銑床的功率為7.5KW，中等剛度。 根據(jù)表3.3（ 《切削用量簡明手冊（第3版）》 ）： 現(xiàn)選取 3)、決定切削速度和每分鐘進給量 根據(jù)表3.27中的計算公式，也可以直接查表。 根據(jù)表3.9，當(dāng)，Z=8，=14mm，，0.24mm/z時，=19m/min， =62r/min，=104mm/min。 各修正系數(shù)為： 19×0.69×0.8m/min=10.5 m/min； =34 r/min； mm/min； 根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 r /min； mm/min； 因此實際切削速度和每齒進給量為： m/min； mm/r ； 計算基本工時 式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm 則=min=1.067min 總時間：= ×N=1.067min×9=9.6min 5．工序七的切削用量及基本工時的確定。 ⑴鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表5.5－6） 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粗鉸孔： 選擇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精銑孔： 選擇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： 6．工序八的切削用量及基本工時的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。 ⑴鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《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 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 7．工序九的切削用量及基本工時的確定：加工的錐銷通孔。 ⑴鉆的圓錐孔： 選擇的高速鋼麻花鉆 按機床選取 基本工時： ⑵鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機床選取 基本工時： 8．工序十一的切削用量及基本工時的確定：加工的孔。 ⑴鉆孔： 選擇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： 四、夾具設(shè)計 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(shè)計專用夾具。 4.1定位方案的確定 4.1.1工序要求 本次設(shè)計選擇設(shè)計工序Ⅶ鉆，鉆φ10H7孔的夾具，該工序要求φ10H7孔軸線與φ25H8mm孔中心線平行，同時孔軸線距φ45mm圓柱小端面50mm，因而工序基準為φ45mm小端面，同時為了便于立式鉆床加工，因而也應(yīng)以φ25H8mm孔為定位基準來定位，為了增加剛度設(shè)計支撐釘，并且設(shè)置V形塊。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，并保證較高的生產(chǎn)效率，還應(yīng)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(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，夾具體應(yīng)具有較好的剛性。 4.1.2定位方案的確定 鉆φ10H7孔工序簡圖 如圖所示，為了加工鉆φ10H7孔，應(yīng)限制的自由度有X軸移動﹑Y軸移動﹑Z軸移動﹑繞X軸轉(zhuǎn)動﹑繞Y軸轉(zhuǎn)動﹑繞Z軸轉(zhuǎn)動。為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我們所設(shè)計的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示，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，φ45mm圓柱小端面平放到支撐平面上，限制Z軸移動﹑繞X軸轉(zhuǎn)動﹑繞Y軸轉(zhuǎn)動，三個移動自由度。φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了X軸移動﹑Y軸移動，V形塊限制了繞Z軸轉(zhuǎn)動，這樣6個自由度全部被限制。定位面板如附圖A3圖紙——手柄座夾具體零件圖所示。 4.1.3定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3，或滿足++≤T,即可認為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證孔軸線距φ45mm圓柱小端面50mm，保證孔軸線與φ25H8mm孔的中心線平行。 對于50mm的要求，由于定位基準也是φ45mm圓柱小端面，故基準不重和誤差為0，且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達到Ra3.2mm，故可認為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準位置度誤差，綜上所述，只要支撐釘?shù)臉藴食叽绲玫奖ＷC，是不存在定位誤差的。 對于工序要求，基準位置誤差則取決于孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于孔的表面精度都達到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準位置誤差也可以忽略，只要銷的標準尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 3、夾緊方案：采用螺旋壓板夾緊端面。 4、切削力與夾緊力的計算 刀具：高速鋼直柄麻花鉆，d=9.8mm 夾具：螺旋壓板（采用單個螺旋夾緊） d0=10mm 據(jù)《機械加工工藝師手冊》P436 切削力 Fx=425df0.8kF d=9.8mm f=0.4mm/r kF=(HBS/150)0.6=(150/150)0.6=1 代入Fx中得， Fx=1999N 據(jù)《機械加工工藝師手冊》P451 理論夾緊力W=QL/[r`tanφ1+rztan(α+φ‘2)] 因所選螺桿端部與平面是點接觸，所以r`=0 查表17-26 rz=4.513 α=3°1＇ φ，2=30° 查表17-28 L=120mm Q=25N 將以上各值代入W中得 W=1023.9N 而實際夾緊力FK=WK K=K0K1K2K3K4K5 查表17-10 K0=1.5 考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) K1 =1.2 加工性質(zhì)系數(shù) K2 =1.0 刀具鈍化程度 K3 =1.2 切削特點 K4 =1.3 手動夾緊力的穩(wěn)定性 K5 =1.0 僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸的情況 所以K=2.8 代入FK中得，F(xiàn)K=WK=1023.9×2.8=2866.9N 5、V形塊尺寸 據(jù)《實用機械加工工藝手冊》得，V型塊尺寸：固定V型塊，N=18mm，D=15-20mm，取D=18mm，A=14mm，L=40mm，，，A=12mm，，d=5mm，，，n=6mm，°，B=28mm 活動V型塊，N=18mm，D=18mm，H=14mm，L=40mm，，，，，，° 5、定位誤差分析： 由于定位基準與設(shè)計（工序）基準重合，故基準不重合誤差為0，，而基準位移誤差為，所以定位誤差。 6、平行度誤差： 因平行度基準A與定位基準重合，所以基準不重合誤差為零。而，，所以平行度誤差為0.019mm。 五、設(shè)計小結(jié) 本次課程設(shè)計是對上學(xué)期所學(xué)《機械制造基礎(chǔ)》課程和生產(chǎn)綜合實習(xí)的檢測和應(yīng)用，將課本上所學(xué)的和實習(xí)中看到的結(jié)合起來，在此基礎(chǔ)上，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力，進行實際設(shè)計工藝過程和夾具。 在本次設(shè)計過程中，我們閱讀了一些技術(shù)資料及設(shè)計手冊，認真探討了機械領(lǐng)域內(nèi)的各種基本問題。因此，本次設(shè)計不僅加強了對自己所學(xué)專業(yè)課程的理解和認識，而且也對自己的知識面進行了拓寬。此外，本次設(shè)計在繪圖的過程中，使用了AUTOCAD繪圖軟件，并同時進行了手工繪圖，這些都不同程度地使我們學(xué)到了更多的知識，進一步提高了我們繪圖識圖的能力。 但知識所學(xué)有限，實際經(jīng)驗更加不足，因此我的設(shè)計還存在著很多的不足之處。如：各部分時間分配不是很合理，雖然得到了計算機繪圖的鍛煉，但手工繪圖相比下占的比例少了一些，還有夾具設(shè)計中，加緊機構(gòu)為手動，盡管降低成本，但過于簡單。這些在以后的設(shè)計中都是需要改進的。 最后，在這里，感謝老師的認真指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助。 六、參考文獻 1．《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機械工業(yè)出版社，主編：盧秉恒,1999.10 2．《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》高等教育出版社，主編：尹成湖，2009.3 3．《金屬切削原理與刀具》機械工業(yè)出版社，主編：陸劍中 4．《機械制造工藝學(xué)》機械工業(yè)出版社，主編：王先逵 5．《金屬切削原理》（第2版）機械工業(yè)出版社，主編：陳日曜，1993 6．《機床夾具設(shè)計》西安交通大學(xué)出版社，主編：龔定安1992 7．《金屬切削機床概論》機械工業(yè)出版社，主編：賈亞洲，1994