KCSJ-01手柄加工工藝與鉆孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙說(shuō)明書(shū)工藝工序卡片】,含CAD圖紙說(shuō)明書(shū)工藝工序卡片,kcsj,01,手柄,加工,工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書(shū),仿單,工序,卡片 目 錄 一、 前言 3 二、零件的分析 4 2.1零件的作用 4 2.2零件的工藝分析 4 三、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 5 3.1毛坯的制造形式 5 3.2基面的選擇 5 3.3工藝路線(xiàn)的擬定 6 3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 7 3.5其他尺寸及其加工余量的確定 9 3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí) 9 四、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 18 4.1問(wèn)題的指出 18 4.2定位基準(zhǔn)的選擇 18 4.3夾具方案的設(shè)計(jì) 19 4.4.切削力和夾緊力計(jì)算 21 4.5夾緊力的計(jì)算 22 五.定位誤差分析 23 六、零、部件的設(shè)計(jì)與選用 24 6.1擋銷(xiāo)選用 24 6.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 24 七、確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 26 八、本章小結(jié) 27 九、自我小結(jié) 27 十、參考文獻(xiàn) 28 29 設(shè)計(jì)手柄的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝設(shè)備 一、 前言 1.簡(jiǎn)介 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所有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(shí)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。 本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線(xiàn)的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，某道工序的夾具設(shè)計(jì)以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。 就我個(gè)人而言，希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，并學(xué)會(huì)將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題中來(lái)，為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。 2.設(shè)計(jì)目的 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。其目的如下： ①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中定位、加緊以及工藝路線(xiàn)安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的能力。 ②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。 ③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。 二、零件的分析 2.1零件的作用 該零件為典型的桿類(lèi)零件，而且為連桿類(lèi)。因此，其主要的要素包括兩側(cè)面，大、小頭孔。另外，還有其它輔助要素：小頭的槽盒大頭的徑向孔以及桿身的部分的鍛造機(jī)構(gòu)。手柄一頭通過(guò)φ38mm孔連接，另一頭通過(guò)φ22mm孔其它部件連接，即該手柄的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞作用。 2.2零件的工藝分析 該手柄的加工表面分三種，主要是孔的加工，兩側(cè)面的加工，槽的加工，各組加工面之間有嚴(yán)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Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下： 2.2.1孔的加工 該零件共有3個(gè)孔要加工：φ38mm孔是零件的主要加工面，多組面，大頭孔與兩側(cè)面的垂直度為0.08，孔口倒角為1X45°，尺寸精度為φ38H8，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來(lái)；φ22mm小頭孔與φ38mm大頭孔有中心距為128±0.2，小頭孔孔口倒角為1X45°，尺寸精度為φ22H9，也要精加工；φ4mm注油孔是通孔，通過(guò)兩孔中心連線(xiàn)及對(duì)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)面，沒(méi)有位置尺寸度要求，只需要轉(zhuǎn)床粗加工。 2.2.2面的加工 該零件共有2個(gè)側(cè)面要加工：兩個(gè)側(cè)面是配合φ38mm孔后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需要精加工。 2.2.3槽的加工 該零件僅有1個(gè)槽需加工：φ22mm小頭孔鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra6.3um，尺寸精度為10H9，需精加工。 3、 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 根據(jù)任務(wù)書(shū)： 本零件年產(chǎn)量為5萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)需要該零件2個(gè)，備品率為1%，廢品率為2.8%。 依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=5萬(wàn)臺(tái)件/年，n=2件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率α和 廢品率β分別取1%和2.8%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=Qn(1+α)（1+β)=5萬(wàn)臺(tái)件/年X2件/臺(tái)X(1+1%)（1+2.8%) = 10.3828萬(wàn)件/年= 103828件/年 表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì) 生產(chǎn)類(lèi)別 同類(lèi)零件的年產(chǎn)量[件] 重型 （零件重>2000kg） 中型 （零件重100~2000kg） 輕型 （零件重<100kg） 單件生產(chǎn) 5以下 10以下 100以下 小批生產(chǎn) 5~100 10~200 100~500 中批生產(chǎn) 100~300 200~500 500~5000 大批生產(chǎn) 300~1000 500~5000 5000~50000 大量生產(chǎn) 1000以上 5000以上 50000以上 根據(jù)表3-1可知，該零件為輕型零件，為大量生產(chǎn)。 4、 3.1毛坯的制造形式 零件材料為45，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(lèi)型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鍛造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用普通模鍛。 由于零件上兩孔都較大，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都要留出足夠的加工余量。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)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(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于兩側(cè)面較平整且加工精度較高，故以2個(gè)主要側(cè)面為基準(zhǔn)。? 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，該零件上重要表面是大頭孔φ38H8，由于其與底面有垂直度關(guān)系，所以底面自然成為精基準(zhǔn)面，考慮到第二基準(zhǔn)面選擇的方便性，將其精度由原來(lái)的φ37H11提高到φ38H8，該定位基準(zhǔn)組合在后續(xù)孔的加工中，以及孔上徑向孔的加工中都將作為精基準(zhǔn)面。 3.3工藝路線(xiàn)的擬定 擬定工藝路線(xiàn)的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線(xiàn)的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專(zhuān)用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1工藝路線(xiàn)方案 10.模鍛毛坯; 20.粗銑端面B; 30.粗銑端面A; 40.精銑端面B; 50.精銑端面A; 60.粗鏜小頭孔; 70.粗鏜大頭孔; 80.粗銑小頭槽; 90.精銑小頭槽; 100.鉆大頭徑向孔φ4; 110.精鏜小頭孔φ22; 120.精鏜大頭孔φ38; 130.倒角; 140.檢驗(yàn)入庫(kù)。 3.3.2工藝方案的確定 10.模鍛毛坯; 20.粗銑端面B，以端面A為定位基準(zhǔn); 30.粗銑端面A，以端面B為定位基準(zhǔn); 40.精銑端面B，以端面A為定位基準(zhǔn); 50.精銑端面A，以端面B為定位基準(zhǔn); 60.粗鏜小頭孔，利用端面A，大頭孔和小頭孔定位，保證128mm; 70.粗鏜大頭孔，定位與Ⅵ工序相同; 80.粗銑小頭槽，利用端面A，大頭孔和小頭孔槽定位，保證85mm; 90.精銑小頭槽，定位與Ⅷ工序相同; 100.鉆大頭徑向孔φ4，利用兩端面，大頭孔和小頭孔中心連線(xiàn)定位; 110.精鏜小頭孔φ22，定位與Ⅵ工序相同; 120.精鏜大頭孔φ38，定位與Ⅵ工序相同; 130.倒角，手工倒角，去毛刺; 140.檢驗(yàn)入庫(kù)。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 手柄零件材料為45,毛坯重量約為1.56kg，生產(chǎn)類(lèi)型為中批或大批生產(chǎn)，采用普通模鍛生產(chǎn)。 查表確定加工余量： 普通模鍛，材料為45鋼，分模線(xiàn)平直對(duì)稱(chēng)，材質(zhì)系數(shù)M1,復(fù)雜系數(shù)=1.56/1.8≈0.87,為S1級(jí)，厚度為26mm，普通級(jí)，查的上下偏差分別為+1.4和-0.6，確定毛坯尺寸為29mm。 3.4.1兩側(cè)面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，兩側(cè)面經(jīng)過(guò)四道工序，先粗銑端面B，再粗銑端面A，精銑端面B，最后精銑端面A，各步余量如下： 粗銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為1.0mm。 精銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-25，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為0.5mm。 故鍛造造毛坯的基本尺寸為26＋1＋1＋0.5＋0.5＝29mm?。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差的上偏差為1.4mm，下偏差為-0.4mm。故： 毛坯的名義尺寸：26＋1.0＋1.0＋0.5＋0.5＝29mm； 毛坯的最小尺寸：29―0.4＝28.6mm； 毛坯的最大尺寸：29＋1.4＝30.4mm； 粗銑端面B后的最大尺寸：26＋1.0＋0.5＋0.5＋1.4＝29.4mm； 粗銑端面B后的最小尺寸：26＋1.0＋0.5＋0.5―0.4＝27.6mm； 粗銑端面A后的最大尺寸：:26＋0.5＋0.5＋1.4＝28.4mm； 粗銑端面A后的最小尺寸：: 26＋0.5＋0.5―0.4＝26.6mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為26mm。 3.4.2小頭孔毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，φ22H9mm孔由粗鏜到精鏜得到，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得粗鏜的公差上偏差0.21mm，下偏差為0，故： 毛坯的名義尺寸：22－0.8－3.2＝18mm； 毛坯的最大尺寸：18＋1.4＝19.4mm； 毛坯的最小尺寸：18－0.4＝17.6mm； 粗鏜小頭孔后的最大尺寸：18＋3.2＋0.4＋0.21＝21.81 mm； 粗鏜小頭孔后的最小尺寸：18＋3.2－1.4＝19.8 mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為φ22H9mm。 3.4.3大頭孔毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求，φ38H8mm孔由粗鏜到精鏜得到，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得粗鏜的公差上偏差0.25mm，下偏差為0故： 毛坯的名義尺寸：38－1－3＝34 mm； 毛坯的最大尺寸：34＋1.4＝35.4mm； 毛坯的最小尺寸：34－0.4＝33.6mm； 粗鏜大頭孔后的最大尺寸：34＋3＋0.4＋0.25=37.65mm； 粗鏜大頭孔后的最小尺寸：34＋3－1.4＋0.25=35.85mm。 精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為φ38H8mm。 3.5其他尺寸及其加工余量的確定 其他工序尺寸包括1個(gè)孔，1個(gè)槽，現(xiàn)僅分析主要的1個(gè)槽的加工余量及尺寸偏差。 精銑槽，Ra＝6.3um； 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，按粗銑到精銑的加工為： 粗銑：9H11mm； 精銑：精銑。 3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí) 工序20：粗銑端面B （1）粗銑端面B 取背吃到量，選用X52型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量 工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8 確定銑削速度 采用X52立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度 當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為 由《工藝手冊(cè)》得 工序30：粗銑端面A （1）粗銑端面B 取背吃到量，選用X52型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量 工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8 確定銑削速度 采用X52立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度 當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為 由《工藝手冊(cè)》得 3.6.3工序40：精銑端面B 每齒進(jìn)給量 查表 X52 故實(shí)際銑削速度 當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 3.6.4工序50：精銑端面A 每齒進(jìn)給量 查表 X52 故實(shí)際銑削速度 當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 3.6.5工序60：鉆、擴(kuò)、鉸孔 鉆孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，擴(kuò)孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，鉸孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。 （1）鉆孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， （2）擴(kuò)孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， （3）鉸孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，，， 故，， ，。 3.6.6工序70：鉆、擴(kuò)、鉸孔 （1）鉆孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， （2）擴(kuò)孔 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， ，，取，，，取，故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： ，，，， 。 單件工序總時(shí)間： 3.6.7工序80：粗銑小頭槽，精銑小頭槽 每齒進(jìn)給量 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，，齒數(shù) Z=10 查表 確定銑削速度 采用x62臥式銑床，取轉(zhuǎn)速 故實(shí)際銑削速度為 當(dāng)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 工序時(shí)間: 半精銑 每齒進(jìn)給 齒數(shù) 確定銑削速度 采用x62臥銑 取轉(zhuǎn)速故實(shí)際銑削速度為 當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 工序基本時(shí)間 工序8：鉆大頭徑向孔φ4 鉆孔：（1）鉆孔工步 切屑用量： 取背吃刀量mm，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，即 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =5.9mm，，， 故，， ，。 （2）粗鉸孔工步 切屑用量： 取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量 ，切屑速度：，即。 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： ， ，， ， 3.6.12工序130：倒角 ?????機(jī)床：Z525鉆床 ??????刀具：倒角鉆頭 量具：游標(biāo)卡尺Ⅱ型 夾具：專(zhuān)用夾具 四、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 4.1問(wèn)題的指出 由于生產(chǎn)類(lèi)型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 由于對(duì)加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)是針對(duì)、鉆、擴(kuò)、鉸孔，孔的夾具，它將用于Z525鉆床。 4.2定位基準(zhǔn)的選擇 該工序要求中心線(xiàn)與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個(gè)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(guò)精銑，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為端面A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿(mǎn)足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較好的剛性。 據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線(xiàn)不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)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(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。圓臺(tái)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(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 4.3夾具方案的設(shè)計(jì) 如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下, 方案Ⅰ： 首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)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(dòng)V型塊定位，這樣既簡(jiǎn)單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度，一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制限制一個(gè)自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。 方案2： 選底平面一面、棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案3： 選底平面一面、棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的大孔。 方案4： 一面加固定V型塊和固定V型塊定位，這樣既簡(jiǎn)單。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度，一個(gè)固定V型塊限制限制一個(gè)自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位?？墒沁@種方案無(wú)法調(diào)節(jié)。如果毛坯超差還得通過(guò)螺絲調(diào)節(jié)。 在該定位方案中，一個(gè)支撐面頂住，限制了z軸的移動(dòng)，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。一個(gè)固定V型塊限制了y軸的移動(dòng)，x軸的移動(dòng)，一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制 根據(jù)上面敘述選擇方案一。 4.4.切削力和夾緊力計(jì)算 （1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭 機(jī)床： Z525機(jī)床 切削力公式： 式中 或 查表得： 其中： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得： 有： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]表 可得： 所以 4.5夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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(chēng)直徑d=20mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)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 五.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(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷(xiāo)定位，兩定位銷(xiāo)孔尺寸公差為80。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=80mm ，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(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。 六、零、部件的設(shè)計(jì)與選用 6.1擋銷(xiāo)選用 本夾具選用一擋銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表2.2 擋銷(xiāo)銷(xiāo) d H d 公稱(chēng)尺寸 允差 12 20 10 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 6.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)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(shí)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 45 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 45 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(xiāo)定位于夾具體上。 七、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(dǎo)、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(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)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(jī)床的連接，而且在零件的加工過(guò)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(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)有適當(dāng)?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(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?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(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)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(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （3）應(yīng)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(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周?chē)绮患皶r(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)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(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)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(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)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(jiàn)繪制的夾具裝配圖。 八、本章小結(jié) 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娪嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 九、自我小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次對(duì)我們所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn)，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際，分析并解決問(wèn)題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了CAD和PROE制圖軟件。 這次課程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)圖主要用CAD制圖軟件完成。自我感覺(jué)尚有很多不足和錯(cuò)誤，首先，在設(shè)計(jì)夾具裝配件時(shí)過(guò)于匆忙，裝配手柄時(shí)放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作沒(méi)做好，在圖書(shū)館很多資料和文獻(xiàn)都沒(méi)能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時(shí)沒(méi)有時(shí)間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)過(guò)于匆忙，時(shí)間很緊，很多文字和標(biāo)準(zhǔn)，公式，數(shù)據(jù)，計(jì)算上的錯(cuò)誤沒(méi)有時(shí)間一一改正（確實(shí)，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤和缺憾）。 課程設(shè)計(jì)，是一個(gè)系統(tǒng)性、知識(shí)點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用到各個(gè)方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊(cè)及各種參考資料，學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書(shū)，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個(gè)零件的加工過(guò)程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)！ 十、參考文獻(xiàn) 1??徐洪本 ．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．遼寧科技大學(xué)出版社．2004.3 2??鄧文英等．金屬工藝學(xué)．高等教育出版社．2008.4 3??付風(fēng)嵐等．公差與檢測(cè)技術(shù)．科學(xué)出版社．2006.9 4??王先逵等．機(jī)械加工工藝手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．2007.9 5??陳宏鈞．金屬切削速算手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．2007.9