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1、 杠桿零件夾具設(shè)計(jì) 摘要：本課題設(shè)計(jì)的是鉆床加工工序的夾具，就杠桿零件的工藝進(jìn)行了具體的分析、并制定了工藝卡片。對(duì)鉆床加工工序進(jìn)行了夾具的設(shè)計(jì)，制定了定位方案和定位基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出了鉆床加工工序的夾具體。并對(duì)重要的鉆削零件進(jìn)行了數(shù)控程序設(shè)計(jì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化零部件的受力分析。利用Pro/E對(duì)夾具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了干涉分析、利用CAXA軟件對(duì)部分零件進(jìn)行了數(shù)控編程。 關(guān)鍵詞：夾具；數(shù)控程序；工藝路線；定位誤差；定位元件。 前言 不論是傳統(tǒng)制造系統(tǒng)還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是非常重要的。在機(jī)械制造過(guò)程中，用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置

2、，以便接受施工或者檢測(cè)的裝置都可以稱為夾具。例如:焊接過(guò)程中用的焊接夾具，檢驗(yàn)過(guò)程中用的檢驗(yàn)夾具，機(jī)械加工過(guò)程中用的機(jī)床夾具等。夾具對(duì)于加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。花費(fèi)在夾具設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間不論是在改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品或者開發(fā)新產(chǎn)品中，在生產(chǎn)周期中都占有較大的比重。所以，在制造業(yè)中非常重視對(duì)夾具的研究。夾具是由一套預(yù)先制造好的各種不同形狀、不同尺寸、不同功能的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化元件組裝而成的。因此夾具具有通用性和專用性雙重性質(zhì)，即組成夾具的元件是通用性的元件，而一旦組裝成成套夾具即為專用夾具。組合夾具機(jī)構(gòu)靈活多變，元件長(zhǎng)期重復(fù)使用，因此，其元件比其它類型的夾具元件要求具有高精度，高強(qiáng)度，高硬

3、度，耐磨性高等優(yōu)點(diǎn)，單個(gè)元件功能多樣，并有完全互換性。 產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)的柔性化的著眼點(diǎn)主要是在機(jī)床和工裝兩個(gè)方面，而夾具又是工裝柔性化的重點(diǎn)。夾具能保證工件在規(guī)定的坐標(biāo)位置上準(zhǔn)確定位和牢固的夾緊，也就是說(shuō)能保證工件相對(duì)于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)具有準(zhǔn)確和穩(wěn)定可靠的坐標(biāo)位置[2]。這種夾具具有較高的剛度和精度，在粗加工時(shí)能承受較大的切削用量，以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的生產(chǎn)能力;在精加工時(shí)能更好的保證工件定位基準(zhǔn)和加工表面的位置精度;還能根據(jù)數(shù)控、加工中心機(jī)床的要求保證夾具應(yīng)允許刀具接近盡可能更多的被加工表面甚至于全部被加工表面，可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間:在夾具上還能一次裝夾多個(gè)工件同時(shí)一次加工，可以減少夾

4、具、刀具、工件系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間；還能減少刀具的更換次數(shù)和刀具的調(diào)整時(shí)間，更好的發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能[6]。夾具元件可以通過(guò)組裝、使用、好的發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。夾具元件可以通過(guò)組裝、使用。夾具的平均設(shè)計(jì)和組裝時(shí)間是專用夾具所花時(shí)間的5%-20%。 夾具的重要性越來(lái)越受到大家的重視，因此，對(duì)夾具的設(shè)計(jì)也成為了專門的課題進(jìn)行研究。 此夾具設(shè)計(jì)的內(nèi)容為： (a)分析制定了杠桿零件的工藝； (b)設(shè)計(jì)了鉆床工序的專用夾具； (c)利用Pro/E軟件，對(duì)零件和夾具進(jìn)行仿真分析； (d)利用CAXA軟件對(duì)夾具中的部分零件進(jìn)行了數(shù)控編程。

5、 1 零件的分析 1．1零件的作用 題目所給的零件是杠桿零件，零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，尺寸較小，形狀比較復(fù)雜。主要作用一是傳遞扭矩；二是起著固定的作用；三是起著連接作用。 圖1 杠桿零件圖 1．2零件的工藝分析 此杠桿零件有兩組加工面，它們之間有一定的位置要求。具體分析如下： 1．2．1以28mm為中心孔的加工表面（尺寸見(jiàn)圖1，外形見(jiàn)圖2） 這一組加工表面包括：28H7mm的孔，28H7mm孔的端面，尺寸為mm的端面與尺寸為28H7mm的孔有垂直度要求，垂直度誤差為0.03mm，還有11mm的孔。其中主要加工表面為28H7mm的孔。 1．2．2以10

6、H9mm的孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括10H9mm的孔，10H9mm孔的端面，且10H9mm的孔的中心軸線與28H7mm孔的中心軸線有平行度要求，其誤差為0.3mm。其中主要加工表面為10H9mm的孔。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工第一組加工表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 1．3零件的材料 考慮到杠桿要受到扭矩的作用，而零件的尺寸有比較小，因此應(yīng)選用材料為模鍛件。因?yàn)椴粋鬟f力與功率，主要起固定和定位作用，所以不需要特別的工藝處理。故可采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)效率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 圖2 杠

7、桿零件圖的三維圖 1．4零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。因此需要設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)提高生產(chǎn)效率。 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2．1基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；娴倪x擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2．1．1粗基準(zhǔn)的選擇。 由于此杠桿零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要加工三個(gè)孔（28H7mm、10H9mm和11mm）、三個(gè)端面（即三個(gè)孔的端面）和插槽，且三個(gè)孔不在同一個(gè)平面上。對(duì)于一般的軸類零

8、件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。但對(duì)于本零件來(lái)說(shuō)，如果以40mm外圓表面作基準(zhǔn)（四點(diǎn)定位），其裝夾深度不夠，可能造成裝夾不穩(wěn)定。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選取mm作為粗加工基準(zhǔn)，利用V形塊支承40mm孔的外輪廓作主要定位面，以削除，，，四個(gè)自由度，再用一對(duì)自動(dòng)定心的窄口卡爪，夾持在mm表面上，達(dá)到完全定位。 2．1．2精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮基準(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，這在后面的要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。

9、2．2制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何精度、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)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(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。 2．2．1工藝路線方案一 工序Ⅰ 銑28H7mm孔兩端面； 工序Ⅱ 銑10H9mm孔兩端面； 工序Ⅲ 鉆、擴(kuò)、粗鏜、精鏜、精鉸28H7mm孔； 工序Ⅳ 銑11mm孔兩端面； 工序Ⅴ 鉆11mm孔； 工序Ⅵ 鉆、擴(kuò)、鉸10H9mm； 工序Ⅶ 插 mm槽； 工序Ⅷ 清洗，去毛刺； 工序Ⅸ 終檢。 2．2．2工藝

10、路線方案二 工序Ⅰ 銑28H7mm孔兩端面； 工序Ⅱ 銑10H9mm孔的兩端面； 工序Ⅲ 銑11mm孔兩端面，保證； 工序Ⅳ 鉆、粗鏜、精鏜、精鉸28H7mm孔； 工序Ⅵ 鉆、擴(kuò)、鉸10H9mm； 工序Ⅴ 鉆11mm孔； 工序Ⅶ 插 mm槽； 工序Ⅷ 清洗，去毛刺； 工序Ⅸ 終檢。 2．2．3工藝方案的比較分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工28H7mm的孔的一組加工表面，然后以此為基準(zhǔn)加工10H9mm孔為中心的一組加工表面。而方案二則是在銑床上加工完所有表面，再加工三個(gè)孔。兩相比較可以看出，方案一加工序比較多，裝夾次數(shù)也較多，能夠保證零件的位置精度；方案二是在銑

11、床上銑完所有需要加工表面再加工內(nèi)孔，裝夾次數(shù)比較少，但是在一道工序中要完成這么多工作，需選用專門設(shè)計(jì)的組合機(jī)床（但在成批生產(chǎn)時(shí)，在能保證加工精度的情況下，應(yīng)盡量不選用專用機(jī)床）。因此，最后的工藝路線確定如下： 工序Ⅰ 銑28H7mm孔兩端面，保證尺寸mm； 工序Ⅱ 銑10H9mm孔兩端面，保證尺寸mm； 工序Ⅲ 鉆、粗鏜、精鏜、精鉸28H7mm孔； 工序Ⅳ 銑11mm孔兩端面，保證mm； 工序Ⅴ 鉆11mm孔； 工序Ⅵ 鉆、擴(kuò)、鉸10H9mm； 工序Ⅶ 插 mm槽； 工序Ⅷ 清洗，去毛刺； 工序Ⅸ 終檢。 2．3機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)上述原始資料及加

12、工工藝分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2．3．1 28H7mm兩端面的加工余量（加工的計(jì)算長(zhǎng)度為） （1）按照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2—2.5。取加工精度，件復(fù)雜系數(shù)為，鍛件重量為1.5kg，則28H7mm孔外端面的單邊加工余量為2.0—3.0mm，現(xiàn)取Z=2.5mm。鍛件的公差按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2—14，材質(zhì)系數(shù)取，鍛件復(fù)雜系數(shù)取，則鍛件的偏差為mm。 （2）銑削公差：現(xiàn)規(guī)定本工序的加工精度為IT11，因此可知本工序加工公差為-0.13mm。符合零件要求的公差mm，不需要安排精加工。 2．3．2 10H7mm孔兩端面的加工余量（加工余量的

13、計(jì)算長(zhǎng)度為） （1）按照《機(jī)械加工藝手冊(cè)》表2.2—2.5，取加工精度為，件復(fù)雜系數(shù)為，鍛件重量為1.5kg，則10H9mm孔外端面的單邊加工余量為2.0-3.0mm，現(xiàn)取Z=2.5mm。鍛件的公差按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2—14，材質(zhì)系數(shù)取，鍛件復(fù)雜系數(shù)取，則鍛件偏差為mm。 （2）銑削公差：規(guī)定本工序的加工精度為IT11級(jí)，因此可知本工序的加工公差為-0.11mm，符合零件要求公差mm，不需要安排精加工。 2．3．3 11mm孔兩端面的加工余量（加工余量的計(jì)算長(zhǎng)度為） （1）按照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2—2.5。取加工精度，件復(fù)雜系數(shù)為，鍛件重量為1.5kg，則11mm孔

14、外端面的單邊加工余量為2.0-3.0mm，現(xiàn)取Z=2.5mm。鍛件的公差按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.2—14，材質(zhì)系數(shù)取，鍛件復(fù)雜系數(shù)取，則鍛件的偏差為mm。 （2）銑削公差：規(guī)定本工序的加工精度為IT11，因此可知本工序加工公差為-0.16mm。符合零件要求的公差mm，不需要安排精加工。 2．3．4內(nèi)孔28H7mm的加工余量、工序尺寸 毛坯為實(shí)心，不沖出孔，內(nèi)孔的精度等級(jí)為IT7，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2．3—9及表2．3—12確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔：25mm； 擴(kuò)孔：27.6mm 2Z=2.6mm； 粗鏜：27.8mm 2Z=0.2mm

15、； 精鏜：27.94mm 2Z=0.14mm； 精鉸：28H7mm 2Z=0.06mm。 圖3　　杠桿零件的毛坯圖 2．3．5內(nèi)孔10H9的加工余量、工序尺寸 毛坯為實(shí)心，不沖也孔，內(nèi)孔的精度為IT9。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2．3—9及表2．3—12確定工序尺寸及加工余量為： 鉆孔：9．8mm； 鉸： 10H9mm 2Z=0.2mm。 2．3．6內(nèi)孔11mm的加工余量、工序尺寸 11mm的表面為自由尺寸公差，表面精糙度為。因此只需粗加工。直接鉆11mm孔。此杠桿的毛坯尺寸如圖3所示。 2．4確定切削用量及基本工時(shí) 2

16、．4．1工序Ⅰ:銑28H7mm孔兩端面，保證尺寸 （1）刀具的選擇 此零件為模鍛件。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用高速鋼三面刃銑刀， 取=160mm； 齒數(shù)Z=16。 采用X6130銑床加工本道工序。 （2）銑削用量及相關(guān)參數(shù) a)確定銑削深度：根據(jù)上述的計(jì)算可知=2.5mm，故在一次走刀內(nèi)可完成加工，所以=2.5mm。 b)確定進(jìn)每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4—1查得=0.12mm/齒。 c)確定銑削速度V及銑削功率：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得： V=21m/min； =1.49kw。 d)計(jì)算刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量: ； 。 e)根據(jù)X

17、6130銑床說(shuō)明書，?。? ； 。 f)切削工時(shí)的計(jì)算: ； 。 2．4．2工序Ⅱ：銑10H9mm兩端面，保證尺寸 （1）刀具的選擇 為了節(jié)省輔助時(shí)間，提高加工效率，本道工序繼續(xù)使用上道工序的刀具即使用 高速鋼三面刃銑刀 取=160mm； 齒數(shù)Z=16。 同樣采用X6130銑床加工本道工序，在同一臺(tái)機(jī)床上加工，能縮短加工時(shí)間，提高加工效率。 （2） 銑削用量及相關(guān)參數(shù) a)定銑削深度：根據(jù)上述的計(jì)算可知=2.5mm，故在一次走刀內(nèi)可完成加工，所以=2.5mm。 b)確定進(jìn)每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4—1查得=0.12mm/齒。 c)確定銑削速

18、度V及銑削功率：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得： V=29m/min ； =0.83kw。 d)計(jì)算刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量： ； 。 e)根據(jù)X6130銑床說(shuō)明書，?。? ； 。 f)切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 2．4．3工序Ⅲ：鉆、擴(kuò)、粗鏜、精鏜、精鉸28H7mm的孔 （1）鉆孔25mm a)確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼的時(shí)，。由于本零件在加工25mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則： ； 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取=0.25mm/r。 b)確定切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，查得切削速度v=18m/min。所以： ；

19、根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取，故實(shí)際切削速度為 ： 。 c)切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 （2）擴(kuò)鉆27.6mm孔 a)刀具的選擇：采用27.6mm專用擴(kuò)孔鉆。 b)確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.10， ； 此道工序選用機(jī)床T740金剛鏜床來(lái)加工； 查機(jī)床說(shuō)明書，取。 c)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n及切削速度v： 現(xiàn)?。? 。 d)切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 （3）粗鏜孔至27.8mm a)確定切削余量：由上述計(jì)算可知，本道工序的單邊余量Z=0.1因此在一次走刀內(nèi)可以完成全部加工。所以。 b)確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11—4—1確定

20、進(jìn)給量。 c)確定切削速度V及進(jìn)給速度：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定金剛鏜床的切削速度為。則 ； 由于T740金剛鏜床為無(wú)級(jí)變調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 d)切削工時(shí)t： ； 。 （4）精鏜孔至27.94mm 由于精鏜與粗鏜共用一個(gè)鏜桿，利用同一金剛鏜床同時(shí)對(duì)工件精鏜孔，故切削用量與工時(shí)均與粗鏜相同。 a)確定切削余量：由上述計(jì)算可知，本道工序的單邊余量Z=0.07mm，因此在一次走刀內(nèi)可以完成全部加工。所以。 b)確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11—4—1確定進(jìn)給量。 c)確定切削速度V及主軸轉(zhuǎn)速：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定金剛鏜床的切削速度為，則 。

21、 由于T740金剛鏜床為無(wú)級(jí)變調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 d)切削工時(shí)t： ； 。 （5）鉸孔至28H7mm a)確定刀具：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，本道工序采用機(jī)用鉸刀 28A H7 GB/T 1133-84。 b)確定切削余量：由上述計(jì)算可知，本道工序的單邊余量Z=0.03mm。因此在一次走刀內(nèi)可以完成全部加工。所以。 c)確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11—4—1確定進(jìn)給量。 d)確定切削速度V及主軸轉(zhuǎn)速：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定金剛鏜床的本道工序的切削速度，則 ； 由于T740金剛鏜床為無(wú)級(jí)變調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。 e)切

22、削工時(shí)t： ； 。 2．4．4工序Ⅳ：銑11mm孔兩端面 （1）此零件為模鍛件,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用高速鋼三面刃銑刀， 取=160mm； 齒數(shù)Z=16。 （2）銑削用量及相關(guān)參數(shù) a)確定銑削深度：根據(jù)上述的計(jì)算可知=2.5mm，故在一次走刀內(nèi)可完成加工，所以=2.5mm。 b)確定進(jìn)每齒進(jìn)給量： 選取X6130銑床加工本道工序。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4—1查得=0.12mm/齒。 c)確定銑削速度V及銑削功率：查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得： V=21m/min； =1.49kw。 d)計(jì)算刀具轉(zhuǎn)速及進(jìn)給量: ；

23、 。 e)根據(jù)X6130銑床說(shuō)明書，?。? ； 。 f)切削工時(shí)的計(jì)算:； 。 2．4．5工序Ⅴ：鉆孔11mm a)確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2．7，當(dāng)鋼的時(shí)，。由于本零件在加工9mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0．75，則 ； 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取=0.25mm/r。 b)確定切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2．13及表2．14，查得切削速度v=18m/min。所以： ； 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取，故實(shí)際切削速度為： 。 c)切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 2．4．6工序Ⅵ：擴(kuò)、鉆、鉸10H9mm （1）鉆孔9mm a)確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削

24、手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼的時(shí)，。由于本零件在加工9mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 ； 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取=0.25mm/r。 b)確定切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2．13及表2．14，查得切削速度v=18m/min。所以 。 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取,故實(shí)際切削速度為： 。 c)切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 （2）擴(kuò)鉆孔至9.8mm a)刀具的選擇：采用9.8mm專用擴(kuò)孔鉆。 b)確定進(jìn)給量：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.10， ； 查機(jī)床說(shuō)明書，取。 c)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n及切削速度v： 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取，故實(shí)際切削速度為； 。 d)

25、切削工時(shí)的計(jì)算： ； 。 （3）鉸孔至10H9mm a)確定刀具：根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，本道工序采用機(jī)用鉸刀 10A H9 GB/T 1133-84。 b)確定切削余量：由上述計(jì)算可知，本道工序的單邊余量Z=0.1mm。因此在一次走刀內(nèi)可以完成全部加工，所以。 c)確定進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表11—4—1確定進(jìn)給量。 d)確定切削速度V及主軸轉(zhuǎn)速： 根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，確定本道工序的切削速度。則： ； 查機(jī)床說(shuō)明書，取。 e)切削工時(shí)t： ； 。 2．4．7工序Ⅶ：插 mm槽 a)確定加工機(jī)床：選取B5020號(hào)插床加工本道工序。 b)選擇插刀

26、：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選取圓弧插刀W18Cr4V加工此道工序。 c)確定切削余量： 由圖17可計(jì)算出加工深度為14mm。由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.3-3，可分為四次加工，具體加工余量如下：（1）=4.7mm；(2) =4.7mm；(3) =2.8mm;(4) =1.8mm。 d)確定進(jìn)給量:加工零件為模鍛鋼,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.3-2,進(jìn)給量可確定為=0.25mm。 e)確定切削速度、切削力和切削功率： 由于要分四次加工,且加工余量各不相同,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表7.3-4，切削速度、切削力和切削功率分別為:前兩次的加工余量相同，進(jìn)給量也相同，因此它們的切削速度=32

27、mm/min；=3190N；=1.68kw.后兩次的加工余量在1.6-2.8之間，它們的切削速度也都為=36mm/min；=1910N； =1.2kw。 f)確定加工工時(shí)： ； ； 。 以上進(jìn)行了切削用量三要素、工時(shí)的計(jì)算，并且進(jìn)行了相關(guān)的切削設(shè)備的選擇，如切削機(jī)床、刀具、量具等的選擇。制訂了最終的工藝卡片如表1所示: 表1　 工藝卡片 3　　夾具的設(shè)計(jì) 3.1夾具類型的確定 由于設(shè)計(jì)任務(wù)及條件可知，工件的外形輪廓尺寸小，重量輕，加工要求不高，生產(chǎn)批量不大。因此，設(shè)計(jì)的夾具不宜復(fù)雜，在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下，盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，做到經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)被加工部位

28、的分布情況，擬采用翻轉(zhuǎn)式鉆夾具（可換鉆套）。 ３．２定位裝置的設(shè)計(jì) 3．2．1確定定位方案 (1)定位原理 在機(jī)床上加工工件時(shí)，要使工件的各個(gè)被加工面的尺寸及位置精度滿足工件圖或者工藝文件所規(guī)定的要求，就必須在切削加工前使工件在機(jī)床夾具中占有一個(gè)確定的位置，使其相對(duì)于刀具的切削運(yùn)動(dòng)具有正確的位置，這個(gè)確定工件位置的過(guò)程我們稱為定位。這是定位方案設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。 (2)定位基準(zhǔn) 為了保證工件上各個(gè)加工表面之間或者對(duì)其它加工表面的位置精度，工件在機(jī)械加工時(shí)，必須安放在機(jī)床板的一個(gè)固定位置上。任何一個(gè)零件都是由若干幾何表面所組成，這些表面之間根據(jù)零件設(shè)計(jì)的技術(shù)要求，廣泛存在距離尺寸和角度

29、位置的要求。工藝文件中所謂的基準(zhǔn)，就是指零件圖上某些點(diǎn)、線、面的位置，可以用它們來(lái)確定某些點(diǎn)、線、面的位置。根據(jù)這些基準(zhǔn)的作用和性質(zhì)，可以分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩類。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)通常指零件圖樣上標(biāo)注尺寸的起點(diǎn)。工藝基準(zhǔn)又分為工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)等。通常希望將設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)統(tǒng)一，但是實(shí)際上，由于制造上的困難而難以實(shí)現(xiàn)，這就引起誤差。定位基準(zhǔn)的選擇是否合理，將直接影響到夾具結(jié)果的復(fù)雜程度以及工件的加工精度。因此，在選擇定位基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行多種方案的分析比較。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少誤差，提高精度，也要考慮安裝的方便性、準(zhǔn)確性和可靠性。定位基準(zhǔn)的選擇分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)的選擇兩種，下面分

30、別介紹。 a)粗基準(zhǔn)的選擇。粗基準(zhǔn)是用沒(méi)有加工的表面作為定位基準(zhǔn)，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)考慮以下原則: 1) 保證加工表面與不加工表面之間的相對(duì)要求，應(yīng)選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)，特別是選擇與加工表面有緊密聯(lián)系的表面作為粗基準(zhǔn); 2) 若加工表面較多，選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量； 3) 選擇作為粗加工基準(zhǔn)的表面，應(yīng)平整、光潔，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠； 4) 因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的定位誤差較大，一般粗基準(zhǔn)只能使用一次。 b)精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)是己經(jīng)加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)。一般應(yīng)遵循下列原則: 1) 選擇零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)，也就是“基準(zhǔn)重合”原則，這樣可以避免因基準(zhǔn)不重合而引

31、起的基準(zhǔn)不重合誤差; 2) 能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)加工各個(gè)表面，以保證各個(gè)表面對(duì)基準(zhǔn)的位置精度，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則; 3) 獲得均勻的加工余量或使加工表面間有較高的位置精度，有時(shí)可以采取互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的原則; 4) 有的精加工工序要求加工余量小，或垂直度要求高，為了保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，應(yīng)選擇加工面本身作為定位基準(zhǔn)。 以上的選擇原則，有時(shí)是互相矛盾的，在選擇的時(shí)候要綜合考慮。在保證工件加工要求的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工件穩(wěn)定性好。 (3)工件在空中的自由度 忽略工件的微小變形，工件可以看成一個(gè)理想的剛體。將其放在一個(gè)空間直角坐標(biāo)系中，以此坐標(biāo)作為參照系來(lái)觀察剛體位置和

32、方位的變化，由剛體力學(xué)可知，在空間中處于自由狀態(tài)的剛體，共有6種可能的運(yùn)動(dòng)，即沿x軸、Y軸、Z軸移動(dòng)，或者繞x軸、Y軸、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的可能性就稱為自由度。這6種移動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)的變化形式是基本的變化形式，工件在空間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都可以由這6種基本變化合成得到。限制了工件的某個(gè)自由度，該工件在這個(gè)方向上的位置也就確定了。因此，可以根據(jù)工件的加工要求，通過(guò)限制工件自由度的方法，達(dá)到工件在夾具上定位的目的。當(dāng)工件的6個(gè)自由度被全部限制后，工件的位置和方位也就會(huì)被唯一的確定下來(lái)。 (4)六點(diǎn)定位原理 基于運(yùn)動(dòng)原理，要限制工件的6個(gè)自由度，典型的方法就是在夾具設(shè)計(jì)中設(shè)置（如圖4所示）的6個(gè)支承

33、點(diǎn)。圖中的矩形工件每次都安放到與6個(gè)支承相接觸，從而使一批工件中每個(gè)工件得到確定的位置，其中底面A放在3個(gè)支承上，限制了3個(gè)自由度(沿著z軸的移動(dòng)和沿著x, y軸的轉(zhuǎn)動(dòng))，側(cè)面B限制了2個(gè)自由度(沿Y軸的移動(dòng)和沿z軸的轉(zhuǎn)動(dòng))，另一個(gè)側(cè)面C限制了一個(gè)自由度(沿x軸的移動(dòng))。用分布在3個(gè)互相垂直的平面上的6個(gè)支承點(diǎn)來(lái)限制六個(gè)自由度，使得工件在夾具中的位置完全確定，這就是著名的3-2-1六點(diǎn)定位原理[6]。六點(diǎn)定位原理適合任何形狀的工件。如圖5所示的軸類工件的六點(diǎn)定位原理示意圖。其中軸的圓柱表面放在4個(gè)支承點(diǎn)上，消除了工件的4個(gè)自由度(沿y, z軸的移動(dòng)和繞z軸的轉(zhuǎn)動(dòng))，軸端部靠在一個(gè)支承點(diǎn)上，消除

34、了一個(gè)自由度(沿x軸的移動(dòng))，軸上一端的槽正放在一個(gè)支承點(diǎn)上，消除了工件繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度(圖5)所示。根據(jù)工件形狀的不同，所用的定位基準(zhǔn)也不同，定位點(diǎn)的分布情況也不同。運(yùn)用六點(diǎn)定位原理可以分析和判斷夾具中的定位結(jié)構(gòu)是否正確，將工件的六個(gè)自由度完全約束或受限制的定位稱為完全定位。但是在很多情況下，無(wú)需將工件的6個(gè)自由度完全約束，只需要限制那些對(duì)加工后位置精度有影響的自由度即可，無(wú)需限制6個(gè)自由度的定位稱為不完全定位。在保證工件位置精度的前提下，不完全定位可以減少夾具元件，簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)。如果一個(gè)夾具的定位結(jié)構(gòu)所限制的自由度少于位置精度必須要限制的自由度數(shù)量，就會(huì)產(chǎn)生定位不足，這種定位方式稱為欠定

35、位。如果一個(gè)夾具的定位結(jié)構(gòu)中，不同支承點(diǎn)重復(fù)的約束工件上同一個(gè)自由度，就會(huì)產(chǎn)生定位不穩(wěn)定，這種定位方式稱為過(guò)定位。欠定位情況下，工件的位置精度不能保證，因此是不允許的。過(guò)定位要視具體的情況而定是否允許。如圖5中，如果B平面的兩個(gè)支承點(diǎn)在一條垂直線上，這樣繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度就沒(méi)有被限制，這種情況屬于欠定位;而沿Y軸移動(dòng)的自由度就被限制了兩次，這種情況屬于過(guò)定位。 圖4 六點(diǎn)定位原理 圖5 軸類工件的六點(diǎn)定位原理 (5)根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案有兩種：方案一（如圖6所示），以28H7mm孔及一組合面（K面與10H9m

36、m孔下端面組合）為定位面，以限制五個(gè)自由度（，， 圖6 定位方案一 圖7 定位方案二 ，，），以10H9mm孔端外緣毛坯一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面，以限制工件自由度。該方案由于mm的公差大，定位不穩(wěn)定，定位誤差較大。 方案二（如圖7所示），以孔28H7mm及端面K定位，限制工件五個(gè)自由度（，，，，），以孔11mm孔外緣定位，限制工件自由度。為增加剛性，在10H9mm孔下端，增設(shè)一個(gè)輔助支承.由于定位精度未受尺寸88mm的影響，定位誤差較小。 比較上述兩個(gè)方案，方案二為最佳方案。 3．2．2選擇定位元件 （1）選用帶臺(tái)階面的定位銷，作為28H7mm孔及其端面定位的定位元件（見(jiàn)夾

37、具總圖17）.其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定。 （2）以10H9mm孔外緣定位，采用的定位元件有兩種形式（如圖8所示）： 圖8 定位件的選擇 a)選用可調(diào)支承釘作為以10H9mm外緣定位的定位元件，它可限制Z自由度.該方案可克服毛坯精度對(duì)定位精度的影響，在使用過(guò)程中根據(jù)每批毛坯的精度進(jìn)行調(diào)整，結(jié)構(gòu)如圖8（a）所示。 b)采用移動(dòng)V形塊作為定位元件，如圖8（b）所示。限制了Z自由度，其定位精度不受毛坯的影響，但受夾具結(jié)構(gòu)限制，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布局困難。V形塊除定位作用外，還有夾緊作用，根據(jù)本工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，易引起工件變形。 比較上述兩種形式，確定采用第一種形式。 3）定位誤差的分析計(jì)算

38、 a）加工10H9mm，要求保證中心距尺寸（80 0.20）mm及兩孔軸線平行度0.30mm.計(jì)算中心距（800.20）mm定位誤差為： ； 由圖4可知， mm。 基準(zhǔn)定位等于定位銷與定位孔的最大間隙,銷孔配合代號(hào)為mm, 28H7mm為mm，以28g6mm為mm。 于是 其中：； 。 則 。 該定位方案滿足要求。 b)計(jì)算10H9mm與28H7mm兩孔軸線的平行度誤差 同理 mm， 由于基準(zhǔn)位移誤差定義可知。 是定位銷圓柱部分與臺(tái)階面的垂直度誤差。由于此兩表面是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，可忽略不計(jì)=0mm。 是工件定位孔28H7mm與定位

39、面K間的垂直度誤差，而28H7mm孔與定位面K也是在一次安裝中加工出的，其誤差很小，也可以忽略不計(jì)=0mm。 因此 mm。 定位誤差的允許值； 顯然 。 因此該定位方案也能滿足兩孔軸線平行度0.30mm的加工要求。 2）加工11mm孔，要求保證孔距尺寸（150.25）mm的定位精度 同理 ； 而與加工10H9mm孔時(shí)相同，只是方向沿加工尺寸15mm方向。 其中 ； 顯然， 該方案滿足要求。 由以上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。 3．3夾緊裝置的設(shè)計(jì) 3．3．1夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)類型，此夾具的夾緊機(jī)構(gòu)不宜復(fù)雜，采用螺旋夾緊方式.螺栓直徑暫用M

40、12mm，為縮短裝卸工件的時(shí)間，采用開口墊圈。 3．3．2夾緊力的計(jì)算 （1）加工10H9mm時(shí)受力分析如圖9所示，加工時(shí)，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭矩T1則有使工件緊靠于可調(diào)支承之勢(shì)，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對(duì)加工此孔來(lái)說(shuō)，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校核。 （2）加工11mm孔時(shí)受力分析如圖10所示，加工時(shí)，鉆削軸向力F有使工件繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而鉆削扭矩T2又有使工件翻轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，為防止上述兩種趨勢(shì)的發(fā)生，夾具的夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具有足夠的夾緊力和磨擦力矩，為此需進(jìn)行夾緊力校核。 1）鉆削軸向力F： ； 設(shè)f=0.25mm,已知=11mm其余參

41、數(shù)查文獻(xiàn)[5]得： 2）鉆削力矩： 。 3）使工件轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩和使工件翻轉(zhuǎn)的力矩： 由圖7知： ； 。 式中：為翻轉(zhuǎn)力，=； 為翻轉(zhuǎn)力臂，； 得： ； 。 圖9 加工11H9mm孔時(shí)工件受力圖 圖10 加工11mm孔時(shí)工件受力圖 4）防轉(zhuǎn)夾緊力的防翻轉(zhuǎn)夾緊力 根據(jù)力學(xué)平衡原理，由圖7知： ； 。 得： ； 。 5）夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力為 根據(jù)初步選用螺栓直徑為M12mm，由參考文獻(xiàn)[9]查得，采用M12mm的螺栓時(shí)，許用夾緊力。，顯然M12螺栓無(wú)法滿足要求?，F(xiàn)改用M16mm螺栓，許用夾緊力。M16mm螺栓可滿足夾緊要求，同時(shí)，M16m

42、m螺母的最大直徑也小于定位孔28H7mm的尺寸，不妨礙工件的裝卸。因此，選用M16mm是合理的，符合此夾具體的裝夾和剛度要求。 ３．４導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)及其他裝置結(jié)構(gòu)、夾具體的確定 3．4．1加工10H7mm孔導(dǎo)向裝置的確定 圖11 襯套15F7（GB/T2263-1991） 為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用可換鉆套及與這相適應(yīng)的襯套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由可換鉆套（GB/T2264-1991）和鉆套用襯套（GB/T2263-1991）選取。 具體尺寸如表2所示。 鉆套端面到加工面間的距離一般?。?.3-1）d（d為鉆頭直徑），取8mm。 可換鉆套的技術(shù)要求：（1）材料： 選

43、取T10A鋼為材料，按GB1298-86《碳素工具鋼技術(shù)要求》。 （2）熱處理；T10A HRC58～64；滲碳深度為0.8～1.2mm，HRC58～64。 圖12 可換鉆套10E7（GB/T2264-1991） 表2 可換鉆套及襯套尺寸 名 稱 內(nèi) 徑d（mm） 外 徑D（mm） 快 換 鉆 套 （見(jiàn)圖12） 襯 套 （見(jiàn)圖11） 襯套的技術(shù)要求：（1）材料： 選取T8鋼為材料，按GB1298-86《碳素鋼工具鋼技術(shù)要求》；（2）熱處理：T8HRC55～60；滲碳深度為0.8～1.2mm，HRC

44、55～60。 圖13 可調(diào)六角頭支承M8X35（GB2227-80） 此處按方案二需要加一輔助支承，采用六角頭調(diào)節(jié)支承（GB2227-80），由于10H7mm外圓不需要加工，表面并不光整，尺寸具有很大的誤差，而此六角調(diào)節(jié)支承釘有調(diào)節(jié)功能，能方便地消除10H7mm表面尺寸引起的加工誤差。如圖13所示。 技術(shù)要求：（1）材料：45鋼，按GB699-88《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件》加工。（2）熱處理：由于全部HRC40～50。 3．4．2加工11mm孔的導(dǎo)向裝置的確定 為維修方便，不采用固定鉆套，而選用可換鉆套，它們的主要尺寸和結(jié)構(gòu)由可換鉆套（GB/T2264-1991）的鉆

45、套用襯套（GB/T2263-19991）選取。其主要尺寸如表3所示。 鉆套端面到加工表面的距離，選取原則與10H9mm孔相同，因加工精度低，為排屑方便，取12mm。 可換鉆套的技術(shù)要求：（1）材料： 選取T10A鋼為材料，按GB1298-86《碳素工具鋼技術(shù)要求》。（2）熱處理；T10A HRC58～64；滲碳深度為0.8～1.2mm，HRC58～64。襯套的技術(shù)要求同上。 表3 可換鉆套及襯套尺寸 名 稱 內(nèi) 徑d(mm) 外 徑D(mm) 可 換 鉆 套 （見(jiàn)圖14所示） 襯 套 （見(jiàn)圖15所示）

46、 圖14 襯套18F7（GB/T2263-1991） 圖15 可換鉆套11F7（GB/T2264-1991） 各導(dǎo)向件到定位元件（28H7mm孔中心）間的位置尺寸公差按工件相應(yīng)公差的1/2--1/5選取。因此，它們分別為（150.05）mm，（800.05）mm，10H9 mm孔鉆套軸心線對(duì)基準(zhǔn)面垂直度許用誤差為0.05mm，11mm孔鉆套軸心線對(duì)基準(zhǔn)面平行度許用誤差為 0.05mm。 3．4．3其他裝置的確定 為了便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為了便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯(lián)接采用裝配方式。夾具體采用開式結(jié)構(gòu)，使加工、觀察，清理切削方便。 4　　繪

47、制夾具結(jié)構(gòu)圖 夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具的骨架和基礎(chǔ)。組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過(guò)程中，它還要承受切削力、夾緊力、慣性力及由此產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具體成本中所占比重較大，制造周期也長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)要給予足夠的重視。 圖16 夾具結(jié)構(gòu)總裝圖 這個(gè)夾具體采用裝配結(jié)構(gòu)。裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯件或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成。標(biāo)準(zhǔn)件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的制造周期，還可以降低成本。 在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)就滿足以下一些基本要求： (

48、1) 應(yīng)有足夠的剛度與強(qiáng)度。加工工件時(shí)，為了防止在切削力、夾緊力的作用下，夾具產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)具有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 (2) 力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕。夾具體的外形一般尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面的相互位置精度要求高，應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性。同時(shí)，在滿足剛度及強(qiáng)度的前提下，盡可能減輕重量、縮小體積，特別是對(duì)手動(dòng)翻轉(zhuǎn)式夾具（含工件），重量一般不超過(guò)10kg，以便于操作。 (3) 應(yīng)便于排屑。加工過(guò)程中為了防止切屑的排除問(wèn)題。若加工中產(chǎn)生的切屑不多?？蛇m當(dāng)加大定位元件表面與夾具體之間的距離，以增加容屑空間；對(duì)加工中產(chǎn)生的切屑量較大時(shí)，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)

49、置排屑溝，以利于將切屑自動(dòng)排至夾具體外。 (4) 在機(jī)床上安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠。對(duì)于固定在機(jī)床上的夾具應(yīng)使其重心盡量低；對(duì)于不固定在機(jī)床上的夾具，則其重心和切削力作用點(diǎn)，應(yīng)落在夾具體的支承范圍內(nèi)，重心越高夾具支承面積越大。為了使夾具安裝穩(wěn)定可靠，夾具體底面中部通常挖空。對(duì)于翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)式夾具體，應(yīng)在夾具體上設(shè)置手柄或手扶部位，以便于操作。對(duì)于大型夾具，在夾具體上應(yīng)設(shè)置吊環(huán)螺栓或起重孔，以便于吊運(yùn)。 (5) 應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性。夾具體上的三個(gè)重要的表面，直接影響到夾具的裝配精度，即夾具體底面、安裝定位元件和引導(dǎo)裝置表面以及夾具安裝時(shí)的校正基面。在加工這些表面時(shí)，通常是以?shī)A具體底面作為

50、定位基準(zhǔn)，因此在考慮夾具體結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)便于達(dá)到這些表面的加工要求。在夾具體上供安裝各種元件的表面，一般應(yīng)鑄出3—5mm的凸臺(tái)，以便于減少加工面積。 5　確定夾具技術(shù)要求的有關(guān)尺寸、公差配合 ５．１技術(shù)要求 （1）定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.03mm。 （2）導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長(zhǎng)上為0.05mm。 （3）導(dǎo)向元件（件11）與夾具底面（F）的平行度誤差允許值為0.005mm。 ５．２公差配合 5．2．1 10H9mm孔襯套、鉆模板、鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及

51、精度分別為： mm（襯套——鉆模板） mm（鉆套——襯套） 圖17 夾具體總裝圖 5．2．2 11mm孔鉆套、襯套、鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為： mm（襯套——鉆模板） mm（鉆套——襯套） 5．2．3 其余部件的公差配合代號(hào)及精度如圖17所示。 ５.３夾具精度分析與計(jì)算 由圖1可知，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸（150.25）mm，尺寸（800.2）mm，尺寸14mm及10H9mm孔和28H7mm孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項(xiàng)。其中尺寸14mm和尺寸（150.25）mm要求較低，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下： (1) 尺寸（8

52、00.2）mm； 定位誤差，由前計(jì)算已知=0.041mm； 定位元件對(duì)底面的垂直度誤差=0.03mm； 鉆套與襯套間的最大配合間隙=0.033mm； 襯套孔的距離公差=0.1mm； 襯套軸線對(duì)底面（F）的垂直度誤差=0.05mm； 麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050mm； 由式 = =0.131<（mm） 因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)要求。 (2) 同理可完成10H9mm孔軸線對(duì)28H7mm孔軸線的平行度誤差0.30mm的精度校核。 6 數(shù)控程序加工 加工10H9mm孔和11mm孔時(shí)

53、選用了標(biāo)準(zhǔn)襯套和鉆套，由上面可知，它們的精度為6級(jí)和7級(jí)，選用數(shù)控加工來(lái)保證其精度?，F(xiàn)選取10H7孔的襯套（見(jiàn)圖11所示）來(lái)編寫數(shù)控程序，利用CAXA軟件來(lái)自動(dòng)生成的過(guò)程如下： （1）繪出零件圖； （2）設(shè)置刀具參數(shù)和相關(guān)參數(shù)； 圖18 刀具參數(shù)據(jù)的設(shè)定 （3）定義毛坯尺寸如下圖所示； 圖19 毛坯尺寸的定義 （4）生成刀具軌跡； 圖20 刀具軌跡的生成 （5）生成數(shù)控程序G代碼（內(nèi)孔 mm） N10G90G54G00Z100.000 N12S3000M03 N14X0.000Y0.000Z1

54、00.000 N16X5.000 N18Z26.000 N20G01Z16.000F100 N22G02X-0.000Y-5.000I-5.000J0.000F1000 N24G02X-5.000Y-0.000I0.000J5.000 N26G02X0.000Y5.000I5.000J-0.000 N28G02X5.000Y0.000I-0.000J-5.000 N30G01Z11.000F800 N32G02X-0.000Y-5.000I-5.000J0.000F1000 N34G02X-5.000Y-0.000I0.000J5.000 N36G02X0.000Y5.0

55、00I5.000J-0.000 N38G02X5.000Y0.000I-0.000J-5.000 N40G01Z6.000F800 N42G02X-0.000Y-5.000I-5.000J0.000F1000 N44G02X-5.000Y-0.000I0.000J5.000 N46G02X0.000Y5.000I5.000J-0.000 N48G02X5.000Y0.000I-0.000J-5.000 N50G01Z1.000F800 N52G02X-0.000Y-5.000I-5.000J0.000F1000 N54G02X-5.000Y-0.000I0.000J5.000

56、 N56G02X0.000Y5.000I5.000J-0.000 N58G02X5.000Y-0.000I-0.000J-5.000 N60G01Z0.000F800 N62G02X-0.000Y-5.000I-5.000J0.000F1000 N64G02X-5.000Y-0.000I0.000J5.000 N66G02X0.000Y5.000I5.000J-0.000 N68G02X5.000Y-0.000I-0.000J-5.000 N70G01Z10.000F100 N72G00Z100.000 N74X0.000 N76M05 N78M30 （6）按照上面的

57、方法，可生成外圓G代碼（ mm）如下 N10G90G54G00Z100.000 N12S3000M03 N14X0.000Y0.000Z100.000 N16X13.500 N18Z26.000 N20G01Z16.000F100 N22G03X0.000Y13.500I-13.500J-0.000F1000 N24G03X-13.500Y0.000I0.000J-13.500 N26G03X-0.000Y-13.500I13.500J0.000 N28G03X13.500Y-0.000I-0.000J13.500 N30G01Z11.000F800 N32G03X0.

58、000Y13.500I-13.500J-0.000F1000 N34G03X-13.500Y0.000I0.000J-13.500 N36G03X-0.000Y-13.500I13.500J0.000 N38G03X13.500Y-0.000I-0.000J13.500 N40G01Z6.000F800 N42G03X0.000Y13.500I-13.500J-0.000F1000 N44G03X-13.500Y0.000I0.000J-13.500 N46G03X0.000Y-13.500I13.500J0.000 N48G03X13.500Y0.000I-0.000J13.

59、500 N50G01Z1.000F800 N52G03X0.000Y13.500I-13.500J-0.000F1000 N54G03X-13.500Y0.000I0.000J-13.500 N56G03X0.000Y-13.500I13.500J0.000 N58G03X13.500Y0.000I-0.000J13.500 N60G01Z0.000F800 N62G03X0.000Y13.500I-13.500J-0.000F1000 N64G03X-13.500Y0.000I0.000J-13.500 N66G03X0.000Y-13.500I13.500J0.000

60、N68G03X13.500Y0.000I-0.000J13.500 N70G01Z10.000F100 N72G00Z100.000 N74X0.000 N76M05 N78M30 7結(jié)束語(yǔ) 此鉆床夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、排屑方便、重量輕、裝夾簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可以提高生產(chǎn)效率，適合中批量生產(chǎn)。本文對(duì)杠桿零件的工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析、制定了工藝卡片、選擇了孔加工工序的定位基準(zhǔn)、確定了孔加工工序的夾具體的設(shè)計(jì)方案并繪出了夾具體的裝配圖、分析了夾具體和定位元件的受力并進(jìn)行了校核，利用Pro/e軟件對(duì)夾具體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的干涉分析，利用CAXA軟件對(duì)夾具體中的部分零件編寫了數(shù)控程序。 8致謝

61、 為期二個(gè)多月的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)即將拉下帷幕，回想近一段時(shí)間以來(lái)的論文寫作工作我感受頗深。畢業(yè)論文是對(duì)大學(xué)幾年所學(xué)知識(shí)的一個(gè)提高和升華。在這個(gè)過(guò)程中，我深切的感受到專業(yè)知識(shí)的重要。同時(shí)也深深的懂得作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員所必須具備的基本素質(zhì)。 在做畢業(yè)論文的過(guò)程中，首先我認(rèn)為，態(tài)度是最重要的?！皯B(tài)度決定一切”這句話的道理，在這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)中我才真正懂得。只有擺正好態(tài)度，才能去完成我們所要作的事情。其次，是要有堅(jiān)忍不拔，知難而進(jìn)的精神。因?yàn)?，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中我們總會(huì)遇到一些我們一時(shí)難以解決的問(wèn)題。在這個(gè)時(shí)候我們只有不怕困難，多請(qǐng)教老師、同學(xué)和多查閱資料,我們才能攻破難關(guān)。再次是要培養(yǎng)查閱文獻(xiàn)資料的能力，現(xiàn)代社會(huì)

62、是一個(gè)信息的時(shí)代，知識(shí)的更新日新月異。如何在浩如煙海的信息中，查閱對(duì)我們的有用資料。這對(duì)于我們的設(shè)計(jì)工作是至關(guān)重要的。最后，要加強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，這種能力才是我們以后立足社會(huì)的根本。 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，得到了xxx老師的悉心指導(dǎo)，在此我衷心的表示感謝！在設(shè)計(jì)中，xxx始終以他的熱情和學(xué)識(shí)為我們提供最大的幫助并為我們的論文提供了大量的資料。而且，每當(dāng)我們有難題時(shí)，xxx總是耐心的指導(dǎo)。正是xxx這種高尚的敬業(yè)精神和科學(xué)的指導(dǎo)方法。保證了我的論文順利完成。她的這種精神將影響著我，為我以后的工作和學(xué)習(xí)樹立了榜樣。大學(xué)即將畢業(yè)，回想幾年的大學(xué)生活，感慨萬(wàn)千！“雖然以后的路還很長(zhǎng)，但既然選擇了遠(yuǎn)方，便

63、要風(fēng)雨兼程”！衷心的祝愿xxx學(xué)院明天更美好！工學(xué)院的發(fā)展更美好！祝愿xxx事業(yè)有成！ 9 參考文獻(xiàn) [1]李云主編。機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [2]任福君主編。簡(jiǎn)明機(jī)械制造工藝手冊(cè)。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995 [3]徐圣群主編。簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991 [4]艾興，肖詩(shī)綱編。切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [5]劉詩(shī)安等主編。機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1999 [6]郭晉榮主編。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。成都：西

64、南交通大學(xué)出版社，2003 [7]徐嘉元，曾家駒主編。機(jī)械制造工藝學(xué)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [8]徐灝主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [9]吳雄彪主編。機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)。杭州：浙江大學(xué)出版社，2005 [10]燕山大學(xué)，洛陽(yáng)工學(xué)院等主編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 [11]裴建昌，鄧湘榆等主編。Pro/E野火2.0版基礎(chǔ)教程。北京：人民郵電出版社，2005 [12]成大先主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第四卷。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993 [13]王秀倫等主編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。北京：中國(guó)鐵道出版社，1984 [14]南京市機(jī)械研究所。金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984 [15]孟憲棟，劉彤安主編。機(jī)床夾具圖冊(cè)。北京：北京工業(yè)出版社，1996 [16]徐發(fā)仁主編，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。重慶：重慶大學(xué)出版社，1993 [17]周延佑，數(shù)控機(jī)床發(fā)展新趨勢(shì)與我國(guó)相應(yīng)的對(duì)策。機(jī)械工藝師,2001，(2) :5～7 [18 ]盛伯浩,唐華. 數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展淺析. 航空制造技術(shù),2002