銑刀座加工工藝及鉆6-M8螺紋孔夾具設計【SW三維】,SW三維,銑刀,加工,工藝,M8,螺紋,夾具,設計,SW,三維 西昌學院畢業(yè)論文 摘 要 本設計涉及到機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差和測量等方面的知識。機床夾具是機床上用以裝夾工件（和引導刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。機床夾具被廣泛應用于機械制造業(yè)中。大量專用機床夾具的采用為本次題目大批量生產(chǎn)提供了必要的條件。機床夾具是組成工藝系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)，是影響加工質(zhì)量的重要因素。一般情況下，使用機床夾具能可靠地保證產(chǎn)品質(zhì)量，而不必過高的要求工人的技術等級。 銑刀頭座體是銑床加工中的重要組成元件之一，它的制造工藝對于銑削加工的尺寸精度有著顯著的影響。本設計的目的就是對銑床的銑刀頭座體的機械制造工藝及其夾具的設計。在第一部分的制造工藝設計中，主要的工作是銑刀頭座體的毛坯件的鑄造，加工工藝路線的設定，機件的工藝查閱和計算，編制主要的工藝文件。銑刀座的加工工藝和夾具設計包括三個部分,包括工藝設計、工序設計和專用夾具設計。在設計的過程中應該首先理解的分析部分,工序過程的設計一個毛坯的結構,并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;然后每個切削用量的部分步驟大小計算,是決定工藝的關鍵設備和切割過程的各種設計參數(shù),然后一個專用夾具,夾具選擇各種組件的設計,如定位和夾緊元件連接部分,導向元件,夾具和機床和其他組件,定位誤差計算夾具,分析夾具結構的合理性和不足之處,改進和設計。 關鍵詞:工序；工藝；切削參數(shù)；夾緊；定位；誤差 Abstract This design relates to the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerances and measurements, and other aspects of knowledge. A machine tool fixture is a device used to hold the work piece (and guide tool) on the machine tool. The function is to position the work piece so that the work piece gets the correct position relative to the machine tool and the tool, and the work piece is securely clamped. Machine tool clamp is widely used in machine manufacturing. The adoption of a large number of special machine tools provides the necessary conditions for mass production of this topic. Machine tool fixture is a part of the process system, which is an important factor affecting the quality of processing. In general, the use of machine tools can guarantee the quality of the product steadily, without requiring the workers' technical level. The milling cutter head seat is one of the important components in milling process. Its manufacturing process has a significant effect on the dimensional accuracy of milling. The purpose of this design is to design the machine manufacturing process and fixture of milling cutter head block. In the first part of the manufacturing process design, the main work is the casting of the blank of the head of the milling cutter, the setting of the processing route, the inspection and calculation of the process of the machine parts, and the compilation of the main process documents.The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size, the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design. Key words： process；process；cutting parameters；clamping, positioning；error II 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 I 緒 論 1 1 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的精度分析 2 1.3 零件的工藝分析 3 2 工藝規(guī)程設計 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2機械加工余量的的確定 5 2.3毛坯尺寸的確定 5 2.4工序余量的確定 6 2.5基面的選擇 6 2.6制定工藝路線 7 2.7 確定切削用量及基本工時 8 3 鉆孔夾具設計 13 3.1鉆床的概述 13 3.2問題的提出 14 3.3定位基準的選擇 14 3.4定位方案的設計 15 3.5 夾緊方案的設計 16 3.5.1典型夾緊結構 16 3.5.2定心夾緊機構 16 3.6切削力和夾緊力的計算 16 3.7鉆模板的選擇 17 3.8鉆套的設計 20 3.9定位誤差分析 24 3.10夾具設計及操作的簡要說明 24 結 論 25 致 謝 27 參考文獻 28 緒 論 機械制造行業(yè)的生產(chǎn)一定形狀和大小的零件和產(chǎn)品,并配備了機械設備行業(yè)。機械制造的產(chǎn)品可以直接使用的人使用,而且對其他行業(yè)的生產(chǎn)提供設備,有各種各樣的社會機器或機械制造產(chǎn)品。我們的生活不能分開制造,所以制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要的產(chǎn)業(yè),是一個重要的基礎,一個國家或地區(qū)的發(fā)展和強大的支柱。在某種意義上,機械制造業(yè)的水平是衡量一個國家的國民經(jīng)濟的整體實力和科技水平的一個重要指標。 銑刀座的工藝設計和夾具設計的基礎是一個教學環(huán)節(jié)完成的機械制圖、機械制造技術、機械設計、機械工程材料課程設計。正確解決一部分的過程中定位,夾緊和工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設計專用夾具,確保零件加工的質(zhì)量。設計也開發(fā)自己的自學和創(chuàng)新能力。因此,本設計是全面和實用,涉及范圍廣泛的知識。因此,在設計中應注意的基本概念,基本理論,而且還注意到生產(chǎn)實踐的需要,只有各種理論與生產(chǎn)實踐的結合,可以很好的完成設計。 設計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師批評指正。 1 零件的分析 1.1零件的作用 圖1.1 本零件是主要是由銑刀座左右端面，底端面和內(nèi)孔等結構組成，在零件左右端面上有螺紋孔,銑刀座底端面上的通孔和沉頭孔。為鑄造毛坯，從零件圖上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比較低，最高的粗糙度僅為Ra1.6 精加工就可以滿足要求。 1.2零件的精度分析 1.底端面，尺寸精度要求為IT13-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 2.臺階面，尺寸精度要求為IT13-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 3.4-Φ11的孔，尺寸精度要求為IT13-13，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 4.Φ115的左端面，尺寸精度要求為IT9-13，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。 5. Φ115的右端面，尺寸精度要求為IT9-13，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。 6.Φ80的內(nèi)孔，尺寸精度要求為IT8-11，表面粗糙度要求為Ra1.6μm，屬于高等精度要求。 7.12-M8的螺紋孔，尺寸精度要求為IT13-13，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 1.3 零件的工藝分析 本次工藝分析的目的，主要是審查零件的結構外形及其尺寸還有表面粗糙度、材料及熱處理等技術的要求是否合理，是否便于加工和裝配；還有就是通過對零件的工藝分析，對零件要求有進一步的了解，最后編制出零件的工藝文件。 銑刀座的工藝有兩組組加工面的分別為： 1：以底端面為基準的加工面，這組加工包括鉆4-Φ11的孔。 2：一個是以4-Φ11孔為基準的加工面，這個主要是其他面和孔的加工。 2 工藝規(guī)程設計 2.1確定毛坯的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鑄造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時應考慮以下因素: 1)材料和零件的機械性能。當選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機械性能要求很高,可選的鑄件,機械性能要求較低時,可選部分或鑄鋼。 2)零件的形狀和大小。形狀復雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應該用于砂鑄造,和小部件提供更先進的鑄造方法。 3)生產(chǎn)類型。大規(guī)模生產(chǎn)當選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進行補償。如鑄造應采用金屬模具機成型和精密鑄造,鑄造模鑄,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應使用木霉菌或手工自由鑄。 4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實際水平和實際生產(chǎn)的能力,外包的可能性等。當有條件時,應積極組織地區(qū)專業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應的粗糙。 5)充分考慮的可能性,利用新技術,新技術和新材料。目前,新工藝、新技術和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鑄造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機械中使用越來越多。在應用這些方法,可以大大減少機械加工的數(shù)量,有時不能被處理,其經(jīng)濟效果是非常重要的。 銑刀座零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因為是成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 2.2機械加工余量的的確定 表2.1 序號 被加工表面及孔 機械加工余量 加工余量等級 1 底端面 2mm IT13級 2 臺階面 2mm IT13級 3 4-Φ11的孔 11mm IT13級 4 Φ115的左端面 4m IT9級 5 Φ115的右端面 4m IT9級 6 Φ80的內(nèi)孔 4m IT8級 7 12-M8的螺紋孔 8m IT13級 2.3毛坯尺寸的確定 表2.2 序號 被加工表面及孔 機械加工余量 零件尺寸 毛坯的尺寸 1 底端面 2mm 200x190x18 200x190x20 2 臺階面 2mm 200x190x18 200x190x20 3 4-Φ11的孔 11mm Φ11 實心 4 Φ115的左端面 4mm Φ115×255 Φ115×259 5 Φ115的右端面 4mm Φ115×255 Φ115×259 6 Φ80的內(nèi)孔 4mm Φ80 Φ76 7 12-M8的螺紋孔 8mm M8 實心 2.4工序余量的確定 表2.3 工序名稱 加工對象 經(jīng)濟精度等級 表面粗糙度 1 底端面 IT13級 Ra6.3 2 臺階面 IT13級 Ra6.3 3 4-Φ11的孔 IT13級 Ra12.5 4 Φ115的左端面 IT9級 Ra3.2 5 Φ115的右端面 IT9級 Ra3.2 6 Φ80的內(nèi)孔 IT8級 Ra1.6 7 12-M8的螺紋孔 IT13級 Ra12.5 2.5基面的選擇 粗基準的選擇標準應滿足下列要求: （1）粗基準的選擇應該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關系。如果有幾個表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準。以壁厚均勻性,對稱的形狀,更少的夾緊等。 （2）選擇的重要表面機械加工余量為粗基準。例如:機床導軌表面是一個重要的統(tǒng)一的保證金要求。因此在這個過程中選擇導軌面作為粗基準,床的底部表面的過程,然后底部表面作為精細加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個更加統(tǒng)一的和精心組織,以提高耐磨性。 （3）最小的表面機械加工余量應該選為粗基準。這將確保表面有足夠的加工余量。 （4）盡可能選擇平坦,光滑,大表面積作為粗基準,以確保準確定位和夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。。 （5）粗基準應避免,因為表面粗糙的數(shù)據(jù)主要是粗糙和不規(guī)則的。多個用很難確保表面之間的表面的準確性。 基面的選擇是工藝設計的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產(chǎn)。首先選擇合適的端面和外圓定位基準。 銑刀座的粗基準工序為： a：銑底端面，以Φ80的內(nèi)孔和Φ115的端面為粗基準定位； b：鉆4-Φ11的孔，锪孔Φ22，以Φ80的內(nèi)孔和Φ115的端面為粗基準定位； 精基準的選擇應滿足以下原則: （1）“基準重合”的原則,應選擇加工表面的設計基準位置的參考,并避免錯誤造成的非巧合的基準面。 （2）“基準統(tǒng)一”的原則盡可能在大多數(shù)過程使用相同的精度指標集,以確保定位精度的表面,以避免造成的錯誤引用轉(zhuǎn)換,簡化夾具設計和制造。 （3）“自為基準”的原則需要一定的完成和完成過程機械加工余量小而均勻,應選擇加工表面本身是優(yōu)良的基準,表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。 （4）“互為基準”原則,當兩個表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為“相互參考”方法,重復處理。 （5）選擇的精度標準應該能夠確保精確定位,夾緊可靠,裝置簡單,操作方便。 銑刀座的精基準工序為： a：粗銑—半精銑Φ115左右端面，以4-Φ11的孔和底端面為精基準定位； b：粗鏜—半精鏜—精鏜Φ80的內(nèi)孔，以4-Φ11的孔和底端面為精基準定位； c：鉆12-M8的螺紋孔，以4-Φ11的孔和底端面為精基準定位。 有很好的4-Φ11孔和定位基準和其他表面處理。主要考慮好參考標準的問題, 當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.6制定工藝路線 通過零件的形狀、尺寸及位置精度再通過技術得到以下兩種加工方案： 表2.4 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 銑臺階面 5 鉆 鉆4-Φ11的孔，锪孔Φ22 6 銑 粗精銑Φ115的左端面 7 銑 粗精銑Φ115的右端面 8 鏜 粗精鏜Φ80的內(nèi)孔 9 鉆 鉆左端面6-M8螺紋孔，攻絲 10 鉆 鉆右端面6-M8螺紋孔，攻絲 11 檢驗 檢驗 12 入庫 入庫 表2.5 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 鉆 鉆4-Φ11的孔，锪孔Φ22 4 銑 銑底端面 5 銑 銑臺階面 6 銑 粗精銑Φ115的左端面 7 銑 粗精銑Φ115的右端面 8 鏜 粗精鏜Φ80的內(nèi)孔 9 鉆 鉆左端面6-M8螺紋孔，攻絲 10 鉆 鉆右端面6-M8螺紋孔，攻絲 11 檢驗 檢驗 12 入庫 入庫 工藝方案一、二的不同在于方案二是先鉆孔、再銑端面，這樣就違背了“先面后孔”的原則，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆4-Φ11的孔，這樣可以利用4-Φ11的孔作為定位基準，保證了零件的加工精度，所以確定選擇方案一。 2.7 確定切削用量及基本工時 工序：銑底端面 1. 刀具的確定 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8 ，，，。 2. 銑削用量的計算 1） 銑削深度的確定 由于機械加工余量不大,一次完成加工 2） 進給量的確定及切削速度的計算 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表得出 ，則 因此根據(jù)標準選?。?200 當＝1200r/min時 因此根據(jù)標準選取 3） 切削工時的計算 切削工時：，，，則機動工時計算如下： t 工序：鉆4-Φ11的孔，锪平Φ22 (1)鉆Φ11mm孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ11 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 597r/min 與597r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==0.524min (2)：锪孔 Φ22mm 根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =100m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×100=40m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 489r/min 與489r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min。現(xiàn)選取=500r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ；其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm; t= ==0.04(min) 工序：粗精鏜Φ80孔 1.加工條件 工件材料：HT200，時效處理，砂型鑄造 加工要求：鏜孔Φ80mm 機 床：臥式鏜床T616 刀 具：彎頭鏜刀 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm 根據(jù)T616鏜床說明書，取=125 r/min 切削工時：L=2mm 工序：鉆12-M8螺紋孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《機械零件工藝設計手冊》表3.1－6） 由《切削用量工時計算手冊》表2.7和《機械零件工藝設計手冊》表4.2－16查得 （《切削用量工時計算手冊》表2.15） 按機床選取 基本工時： min 攻螺紋M8mm： 選擇M8mm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： 3 鉆孔夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序的鉆6-M8的螺紋孔鉆床夾具。 3.1鉆床的概述 鉆床是用途廣泛的孔加工機床.其主要加工方法是用鉆頭在實心材料上鉆孔,主要用來 加工外形復雜,沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線的孔、 一般直徑不大,精度不太高的子L,如連桿、蓋板 箱體，機架等零件上的單孔和孔系.也可以通過鉆孔，擴孔，鉸孔的工藝手段加工精度要求 較高的孔，利用夾具還可加工要求一定相互位置精度的孔系，另外鉆床還可進行攻螺紋 锪孔和锪端面等工作，鉆床在加工時，工件一般不動,刀具則面作旋轉(zhuǎn)主運動. 一面作軸 向進給運動.鉆床的加工方法及其所需運動如圖8-1所示 圖3.1 a)鉆孔(b）擴孔(c)鉸孔 (d)攻螺紋(e)锪埋頭孔f锪埋頭孔 (g）锪端面 鉆床的主要類型有臺式鉆床丶立式鉆床丶搖臂鉆床丶銑鉆床和中心孔鉆床等。鉆床的主參數(shù)一般為最大鉆孔直徑 鉆床夾具,一般習慣上稱為鉆模。?它是在鉆床上進行孔的鉆、擴?鉸、锪、攻螺紋的機床夾具.使用鉆模加工時,是借助于鉆套確定刀具的位置和引導刀具的進給方向.?被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。?而孔的坐標位置精度,則由鉆套在夾具上的位置精度來確定,并能防止刀具在加工過程中發(fā)生傾斜。因此，在結構上都設置安裝鉆套的鉆模板，有固定式，分度式、?蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主要類型。 3.2問題的提出 本夾具主要用于鉆6-M8的螺紋孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.3定位基準的選擇 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序加工6-M8的螺紋孔，精度不高，因此我們采用已加工好的4-Φ11孔及端面定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。 3.4定位方案的設計 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結構、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素”。 1. 工件及平面定位 （1）“主要支承”主要支撐也就是在零件加工中起定位的作用，也能限制自由度 1） “固定支承” 2） “可調(diào)支承” 3） “自位支承” （2） “輔助支承”主要用來提高零件安裝的穩(wěn)定性 1）“螺旋式輔助支承” 2）“自位式輔助支承” 3）“推引式輔助支承” 4）“液壓鎖緊的輔助支承” 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷 （2）圓錐銷 （3）圓柱心軸 3、 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 根據(jù)上述表述，我們是在圓孔中定位，采用 支撐板，A型定位銷和B型定位銷作為定位元件。 支撐板，A型定位銷和B型定位銷限制6個自由度，分別為： 支撐板：X方向，Y旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn) A型定位銷：Y方向，Z方向 B型定位銷：X旋轉(zhuǎn) 3.5 夾緊方案的設計 在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 3.5.1典型夾緊結構 1. 斜楔夾緊結構 2. 螺旋夾緊結構 （1）單個螺旋夾緊結構 （2）螺旋壓板夾緊結構 （3）偏心夾緊機構 3.5.2定心夾緊機構 當加工尺寸的工序基準是中心要素（軸線、中心平面等）撕，為使基準重合以減少定位誤差，可以采用定位夾緊機構，所以，定心夾緊機構主要用于要求準確定心或?qū)χ械膱龊?。定心夾緊機構可分為以下幾種： （1）螺旋式定心夾緊機構 （2）杠桿式定心夾緊機構 （3）楔式定心夾緊機構 （4）彈簧筒夾式定心夾緊機構 （5）膜片卡盤定心夾緊機構 （6）波紋套定心夾緊機構 （7）液性塑料定心夾緊機構 根據(jù)本次夾具定位方式，采用的A型定位銷和B型定位銷定位，定位銷一般都是配合壓板，螺母夾緊工件，因此采用單個螺旋夾緊結構夾緊工件。 3.6切削力和夾緊力的計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 （5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3.7鉆模板的選擇 鉆床夾具簡稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。 （1）固定式鉆模：在使用中，這類鉆模在機床上的位置固定不動，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 固定鉆模的結構如下 圖3.1 （2）回轉(zhuǎn)式鉆模：這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 回轉(zhuǎn)鉆模也就是帶分度機構的鉆模，經(jīng)典的機構如下 圖3.2 翻轉(zhuǎn)式鉆模：主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8~f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結構較簡單，加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應小于10 kg為宜。翻轉(zhuǎn)鉆模板的經(jīng)典結構如下 圖3.3 蓋板式鉆模：這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結構簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費時，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。 蓋板鉆模板的借構如下 圖3.4 滑柱式鉆模：滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結構簡單、操作方便、動作迅速、制造周期短的優(yōu)點，生產(chǎn)中應用較廣。 滑柱鉆模板的結構如下 圖3.4 鉸鏈式鉆模：鉸鏈鉆模板是用鉸鏈把鉆模板和夾具體連接起來，如圖，使模板可以繞鉸銷旋轉(zhuǎn)提高工件安裝的敞開性，以利于工件在本工位上孔的多工序加工如鉆孔，攻絲，锪平面。 鉸鏈鉆模板的經(jīng)典借構如下 圖3.5 綜上所述我們選擇固定鉆模板比較合適， 因為我們采用側面和底面定位，使用固定鉆模板就可以滿足要求，因此我們采用固定鉆模板，固定鉆模板靠2個圓柱銷定位在夾具體上，2個內(nèi)六角螺釘壓緊在夾具體上，實現(xiàn)對固定鉆模板的定位。 3.8鉆套的設計 鉆床的導向部分就是鉆套 鉆套根據(jù)加工的孔的情況不同，又分為以下幾種鉆套 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 特殊鉆套 特殊鉆套又分為好幾個類型根據(jù)孔的距離不同，因為我們加工的孔不夠特殊，因此特殊鉆套就不在介紹。 鉆套的尺寸公差及材料 在選用標準結構的鉆套時,鉆套導引孔的尺寸與公差帶須由設計者決定 可按下述原則來確定導引孔的尺寸與公差帶 其余結構尺寸 ①鉆套導引孔直徑的基本尺寸 ②因為由鉆套導引的刀具,應等于所導引刀具的最大極限尺寸都已標準化和規(guī)格化,都是鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具,所以鉆套導引孔與刀具的配合. ③鉆套導引孔與刀具之間,應按基軸制來選定，應保證有一定的配合間隙,?以防止兩者發(fā)生卡住或咬死，一般根據(jù)所導引的刀具和加工精度要求來選取導引孔的公差選用97,精鉸時選用96，鉆孔和擴大時選用F7 ④當采用標準鉸刀鉸H7或H9孔時,則可不必按刀具最大尺寸來計算。直接按孔的基本尺寸,分別選用F7或E7, 作為導引孔的基本尺寸與公差。 ⑤由于標準鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，基本尺寸取公差帶為F7即可，故鉆頭的導引孔就只須按孔的 ⑥如果鉆套導引的不是刀具的切削部分,而是刀具的導柱部分°這時也可按基孔制的相應配合選取為: H7/f74H7/96，H6/95 下面一一介紹下上面3種的標準的鉆套及其使用地方 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 固定鉆套分為帶肩鉆套和不帶肩的 具體結構如下圖 圖3.6 固定鉆套的特點如下 鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上，其外圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨損后不易更換。適用于中、小批生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。為了防止切屑進入鉆套孔內(nèi)，鉆套的上、下端應稍突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。 因為我們是批量生產(chǎn)，因此在此場合固定鉆套不使用 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 可換鉆套的結構如下圖 圖3.7 可換鉆套的使用特點如下 鉆套1裝在襯套2中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用F7/m6或F7/k6配合，以便于鉆套磨損后迅速更換。 適于大批量生產(chǎn) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 快換鉆套的結構如下圖 圖3.8 當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時針方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊平面，即可取出鉆套。適用于同一個孔需經(jīng)多種工步加工的工序 綜上所述我們采用快換鉆套，選擇直徑為6mm的快換鉆套. 3.9定位誤差分析 (1)移動時基準位移誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入得： == (2) 轉(zhuǎn)角誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入得： 則： 經(jīng)檢驗合格 3.10夾具設計及操作的簡要說明 使用A型定位銷和B型定位銷定位，壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 結 論 這次設計是大學學習中最重要的一個設計作業(yè)，它需要我們把大學幾年里學到的機械相關的知識系統(tǒng)的融合起來，然后把這些知識和我們做的設計進行很好的結合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設計、互換性測量技術、鉆床夾具設計，等系統(tǒng)的結合起來，通過查閱上面學習過的資料，很好的復習和鞏固以前學過的知識，并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設計中。同時通過查閱資料和文獻也培養(yǎng)了我自己的自學能力與創(chuàng)新能力。本次設計涉及知識面較廣，理論聯(lián)系實際較強，做好本次設計即需要有很好的教材和文獻上的理論作為支撐，有需要注意好生產(chǎn)加工的實踐需要，需要很好的吧理論和實踐進行融合，因此他是一個綜合性系統(tǒng)性的訓練，使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。 這次機床夾具畢業(yè)設計是培養(yǎng)我們機械專業(yè)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn)夾具設計方案,提出多種方案,分析和解決實際問題找到合理方案,鑄煉我們運用系統(tǒng)知識聯(lián)系實際情況解決生產(chǎn)加工中實際問題的的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學機械所有專業(yè)課的基礎上及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結合的綜合系統(tǒng)性訓練。這次機床夾具畢業(yè)設計使我以前所學習和掌握的關于零件加工方面比較散亂的知識，通過本次設計，系統(tǒng)的串聯(lián)起來，使我對這些機械加工知識有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機床的選擇，機床的特性，機床的參數(shù)，切削i加工的參數(shù)的確定、計算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 同時也培養(yǎng)了自己綜合運用自己所學知識，完成工藝和夾具方面的設計，以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識，培養(yǎng)出自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力，并通過設計把這些能力得到更進一步的鑄煉與提高；通過本次設計，我再次體會到理論聯(lián)系實踐重要性，理論聯(lián)系實踐，2者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領袖毛主席所說，從理論中來，到實踐中去，理論指導實踐，實踐反過來完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實踐是沒理論依據(jù)做支撐就是盲目，二者聯(lián)系起來才相得益彰，才能事半功倍，威力無窮。 回顧起此次端蓋鉆孔的鉆床夾具設計，歷經(jīng)幾個月時間，中間遇到了很多的困難和疑惑，每次遇到巨大的困難和疑問 埋頭查資料，問老師，請教同學，這中間的點點滴滴，至今回想起來我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機床夾具設計課題，對機床夾具設計相關知識一無所知，到最后通過學習到完成定稿，通過查閱資料，文獻，請教老師，同學，使我系統(tǒng)的掌握了機床夾具方面的系統(tǒng)的知識，這些知識很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識到工廠里請教機械加工的師傅，最終通過我不懈的努力，從理論到實踐，在整整幾個月的時間里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，實現(xiàn)了我人生的蛻變，對我的大學生活做了一個完整的交待，并且通過給工廠師傅的交流，大大開闊了我的眼界，讓我學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次努力的完成我的畢業(yè)設計的過程，使我懂得了理論與實際相結合是非常非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，才會有更大的價值，從理論中得出結論，去指導生產(chǎn)，才能真正的實用，同時在使用中發(fā)現(xiàn)不足，及時的反饋，然后再去完善理論，這樣才會越做越好，當然在本次設計的過程中遇到了許多問題，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，以前自以為學習不錯的我，總以為自己掌握的知識已經(jīng)足夠豐富和多，但是通過這次畢業(yè)設計，我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時候才發(fā)現(xiàn)以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次畢業(yè)設計讓我有了很好的復習和提高，同時也對我的人生有很深刻的體會，做事情要腳踏實地，戒驕戒躁，虛心學習，多多請教。 這次畢業(yè)設計雖然最后順利完成了，在設計過程中雖然碰到了許多問題，了，老師的辛勤指導下，在同學的幫咱下，這些問題都迎刃而解。同時，在老師的身上我學到了很多我不具備的優(yōu)點，在此非常感謝！ 同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計讓我收益匪淺，做這個設計過程中，我獲得的心得和體會，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。通過這次畢業(yè)設計，我學會了遇到問題，通過自己查閱資料，請教老師，請教同學快速解決問題的能力，讓我深深的明白了，天下并沒有難 的事情，只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事 會者不難，難者不會也。同時他也更深刻的讓我明白，系統(tǒng)的知識對解決問題的重要性，知識不系統(tǒng)看問題就容易一點帶面，以偏概全，以小蓋大，通過對這些知識系統(tǒng)的學習和掌握，讓我了解到做任何事情都要多查資料，多讀書，系統(tǒng)的掌握相關的知識，然后才能做出正確的判斷和選擇，這些心得和體會也必將以后帶到我今后的工作和人生當中，同時也讓我明白，做任何事情要有一定的理論去支撐，要讓理論和實踐很好的結合起來，不能坐而論道，紙上談兵，要把理論落地，充分的和實踐結合，然后通過實踐再很好的完善理論，同時也不能盲目的去干，要一定的理論和系統(tǒng)的知識作為依據(jù)，然后才可以做出非?？煽靠尚械臎Q定，才能觸類旁通，舉一反三。 總之通過我不懈的努力，和老師的辛勤知道，最終我完成了這次畢業(yè)設計，這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導老師，每次我問他問題的時候，他都放下他的休息時間和手頭的工作，耐心地幫助我解決我遇到的技術上的一些難題，他的精益求精的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，作為老師的責任擔當，深深地感染和激勵著我，讓我終身難忘 從前期課題的選擇到最后項目的完成，他都始終給予我這個學生悉心的指導和講解。幾個月的時間，他不僅在這套畢業(yè)設計中遇到的問題給與很好的指導，同時還在思想、給與我很好的方向，通過這個設計，我更加敬佩指導老師的專業(yè)水平，同時他治學嚴謹和科學研究的精神也是心中的標桿，他的舉動必將影響我今后的學習和生活。 在此 我再次感謝我的指導老師，感謝他對于我無私的幫助和指導。 參考文獻 [1] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京.化學工業(yè)出版社，2006 30-31. 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