K189-圓柱齒輪工藝及鉆6-Φ50孔夾具設(shè)計(jì)【版本2】【三維SW模型】,版本2,三維SW模型,K189,圓柱齒輪,工藝,50,夾具,設(shè)計(jì),版本,三維,SW,模型 設(shè)計(jì)說明書 題目：圓柱齒輪的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 班 級 姓 名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 完成日期 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。 圓柱齒輪加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)兩部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量 目錄 序言 1 1 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析和毛坯確定 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝性分析 2 1.3確定毛坯類型與制造方法 2 1.4毛坯形狀及尺寸 2 2 工藝路線的擬定和工序設(shè)計(jì) 2 2.1定位基準(zhǔn)的選擇 2 2.3加工順序的安排 3 2.4熱處理工序、輔助工序的安排 4 2.5擬定工藝路線 4 2.7切削用量的選擇與確定 6 3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)概述 6 3.1什么是夾具 6 3.2夾具的作用 7 3.3夾具的組成 7 3.4夾具的分類 8 4 鉆床夾具設(shè)計(jì) 8 4.1夾具體的設(shè)計(jì) 8 4.2定位方案和定位裝置的設(shè)計(jì) 9 4.3導(dǎo)向方案及導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 10 4.4夾緊方案的確定及裝置的設(shè)計(jì) 11 4.6夾具的精度分析 12 總 結(jié) 14 致 謝 15 參考文獻(xiàn) 16 序言 隨著社會的發(fā)展、科技的進(jìn)步，機(jī)械行業(yè)對專業(yè)人才的需求在不斷變化，特別是隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和先進(jìn)設(shè)備的增加，對既有扎實(shí)專業(yè)理論基礎(chǔ)，又會動手的職業(yè)技術(shù)人才需求越來越多。所以為了深化課程學(xué)習(xí)，我以極高的熱情對待這次課程設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)，使我更好地理解和掌握本課程的基本理論和方法，進(jìn)一步提高查閱技術(shù)資料、繪制零件圖等能力,按照一個(gè)簡單機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，綜合運(yùn)用所學(xué)知識，并對其中某些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。 “以設(shè)計(jì)為主線，分析為設(shè)計(jì)服務(wù)，立足點(diǎn)是機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)”是機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的新體系。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)讓我們對所學(xué)課程的一次深入的綜合性的復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們大學(xué)三年中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鑄煉自己分析問題，解決問題的能力。 機(jī)械原理課程是培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)械理論能力的技術(shù)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計(jì)則是機(jī)械設(shè)計(jì)課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是我學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)來一次較為全面的自主進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練。在這個(gè)為期六周的過程里，我有過緊張，有過茫然，有過喜悅，感受到了學(xué)習(xí)的艱辛，也收獲到了學(xué)有所獲的喜悅，回顧一下，我覺得進(jìn)行機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的有如下幾點(diǎn)： 通過課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械原理課程和其他選修課程的理論與實(shí)際知識去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題的能力。 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品的一般方法，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。 學(xué)習(xí)進(jìn)行機(jī)械基礎(chǔ)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊等。 能熟練運(yùn)用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個(gè)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(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多的不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 2 1 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析和毛坯確定 1.1零件的作用 圓柱齒輪的作用是傳動扭矩，速度的作用。 1.2零件的工藝性分析 該零件的材料為HT200, 有一定的伸長率，具有良好的鑄造性，具有較好的韌性和塑性。 作為主要結(jié)構(gòu)的外圓適宜使用車削加工，該零件毛坯為HT200， ?80內(nèi)孔粗糙度為1.6，因此粗車，精車即可。?325的外圓及其端面，采用粗車達(dá)到。作為次要結(jié)構(gòu)，其精度要求不高，一次加工完成。 1.3確定毛坯類型與制造方法 毛坯種類的選擇與材料的消耗，生產(chǎn)，加工質(zhì)量，成本和實(shí)際作用密切相關(guān)。由零件分析可知該零件是圓柱齒輪零件。鑄造是圓柱齒輪零件毛坯的主要制造方法。 1.4毛坯形狀及尺寸 機(jī)械加工余量的確定：由于此零件采用熱軋，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊 》表3.1-2查出鑄件外表面的極限偏差為：上偏差+1.20、下偏差-1.20。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊 》查表3.1-14鑄件端面的加工余量，查出雙邊加工余量為4根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊 》查表3.1－2的等級精度為IT11。。 2 工藝路線的擬定和?11沉頭孔工序設(shè)計(jì) 2.1定位基準(zhǔn)的選擇 制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，正確選擇定位基準(zhǔn)對保證零件表面的位置要求（位置尺寸和位置精度）和安排加工順序兩者有非常大的影響。定位選擇的正確合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。相反，則加工工藝過程中會出現(xiàn)形形色色的問題，嚴(yán)重的將導(dǎo)致零件大批量報(bào)廢，無法進(jìn)行正常生產(chǎn)。 用沒有加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)，這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)；用已經(jīng)加工過的毛坯表面作定位基準(zhǔn)，這種則稱之為精基準(zhǔn)。 因?yàn)樵谶x擇定位基準(zhǔn)時(shí)，必須要從保證工件精度的角度考慮，所以分析定位基準(zhǔn)選擇的順序就應(yīng)該從粗基準(zhǔn)到精基準(zhǔn)。 2.1.1粗基準(zhǔn)的選擇原則 圓柱齒輪大致可以歸類為齒輪類零件，根據(jù)保證不加工表面與加工表面相互精度原則這條粗基準(zhǔn)的選擇原則，即為當(dāng)此零件有不加工的表面時(shí)，要以這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)應(yīng)該和這些加工表面中要求的相對精度比較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 （1）為了保證加工表面與非加工表面之間的位置要求，應(yīng)選非加工表面為粗基準(zhǔn)： （2）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整光潔，要避開鑄造飛邊和鑄造澆冒口、分型面毛刺等缺陷，以保證定位基準(zhǔn)、夾緊可靠。 （3）合理分配各加工表面的余量； （4）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向，一般只允許使用一次； 軸向定位基準(zhǔn)為端面。 徑向定位基準(zhǔn)為中心線。 綜上所述：加工左端面，以右端面為粗基準(zhǔn)。加工外圓、內(nèi)孔時(shí)以中心軸線作為定位基準(zhǔn)，鉆孔、銑削時(shí)以內(nèi)孔面作為定位基準(zhǔn)。 2.1.2 精基準(zhǔn)的選擇原則 （1）基準(zhǔn)重合原則 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （3）自為基準(zhǔn)原則 （4）互為基準(zhǔn)原則 （5）保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便的原則 綜上所述：該零件在加工外圓和內(nèi)孔時(shí)，選用通用夾具裝夾。在鉆孔和銑削圓弧時(shí)采用專用夾具。 2.3加工順序的安排 （1）先面后孔 一般是既有平面，又有孔或孔系，這時(shí)應(yīng)先將平面加工出來，再以平面為基準(zhǔn)加工孔或孔系。 （2）先粗后精 是指先安排各表粗加工，后安排精加工。 （3）基面先行 應(yīng)首先安排被排被選作精其準(zhǔn)的表面的加工，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，安排其他表面的加工。 （4）.先主后次 主要表面一般指零件上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)面和重要工作面。這些表面是決定零件質(zhì)量的主要因素，對其進(jìn)行加工是工藝過程的主要內(nèi)容，因而在確定加工順序時(shí)，要首先考慮加工主要表面的工序安排，以保證主要表面的加工精度。 在車床上加工時(shí)，先加工?325，φ110的端面和外圓，符合基面先行、先面后孔、次要表面可穿插在各階間進(jìn)行的安排原則，在鉆床加工時(shí)先鉆后鉸孔或者攻絲符合先粗后精的原則。 2.4熱處理工序、輔助工序的安排 常用的熱處理工序有：退火、正火、調(diào)質(zhì)、時(shí)效、淬火、回火、滲碳、碳氮、共滲等。按熱處理的目的，可分為預(yù)備熱處理、消除殘余應(yīng)力熱處理、最終熱處理。預(yù)備熱處理是為了改善材料的切削性能，消除毛坯制造時(shí)的殘余應(yīng)力，改善組織；最終熱處理是提高零件的強(qiáng)度、表面硬度和耐磨性，常安排在精加工工序之前。 熱處理是用于提高材料的力學(xué)性能、改善金屬的加工性能及消除殘余內(nèi)應(yīng)力，而熱處理工序的安排，常根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理的安排，熱處理工序安排得是否恰當(dāng)，對保證零件的精度、保證零件加工的順利進(jìn)行、保證零件機(jī)械性能有著重要影響。 調(diào)質(zhì)處理是為了提高工作的綜合力學(xué)性能。 表面氧化處理是為了保證和提高涂層的防護(hù)性能，增強(qiáng)涂層對物體的附著力，創(chuàng)造合適的表面粗糙度，增強(qiáng)涂層對底襯的配套性和相容性。 根據(jù)零件要求，最終熱處理是進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，即將工件淬火后加高溫回火熱至500度以上。淬火鋼經(jīng)高溫回火后，鋼的淬火應(yīng)力完全消除，強(qiáng)度較高，塑性和韌性提高，具有良好的綜合性能。輔助工序一般包括去毛刺、倒菱角、清洗、涂漆、除銹、退磁、檢驗(yàn)等。根據(jù)本工件的實(shí)際情況，輔助工序?yàn)槿ッ毯蜋z驗(yàn)。 2.5擬定工藝路線 根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以初步確定加工工藝路線，具體方案如下： 1 鑄造 鑄造 2 處理 時(shí)效處理 3 銑 銑左端面 4 銑 銑右端面 5 車 車外圓 6 銑 銑兩端面圓弧槽 7 車 粗精車Φ80的內(nèi)孔 8 鉆 鉆6-Φ50的孔 9 滾 滾齒 10 拉 拉鍵槽 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫 入庫 2.7切削用量的選擇與確定 工序：銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為 工序：鉆6-φ50的孔 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ7 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns== r/min 與191r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為120r/min?，F(xiàn)選取=120r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=2.17(min) 3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)概述 3.1什么是夾具 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的變化及競爭的加劇，傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展到一個(gè)嶄新的階段。機(jī)械制造以滿足市場的需求作為戰(zhàn)略決策的核心，以取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。機(jī)床夾具在機(jī)械制造中發(fā)揮著重要作用，大量專用機(jī)床夾具的采用為大批量生產(chǎn)提供了必要條件。至此，在對工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對夾具及機(jī)床有正確位置，并使位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工之前，先要將工件裝夾好。 各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。 3.2夾具的作用 保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量。用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對刀具及機(jī)床的安裝位置均已確定，所以工件在加工過程中的位置精度不會受到各種主觀因素和操作者技術(shù)水平的影響，能使一批工件的加工精度一致，加工質(zhì)量穩(wěn)定。 縮短輔助時(shí)間，提高勞動生產(chǎn)率。使夾具裝夾工件方便、快速，因此工件不需要?jiǎng)澗€找正，可大大減少輔助工時(shí)，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，所以可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾的夾具，并可采用高效加緊機(jī)構(gòu)，有效提高勞動生產(chǎn)率。 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。在批量不大、工件種類和規(guī)格較多、機(jī)床類型有限的條件下，可通過設(shè)計(jì)機(jī)床夾具，改變機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”。例如，在普通銑床上安裝專用夾具銑削成形表面。 改善工人勞動條件，降低生產(chǎn)成本。在批量生產(chǎn)中使用夾具后，工件的裝卸比較方便、省力、安全，采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)、氣動夾緊，都能改善工人的勞動條件。由于勞動力的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降的原因，明顯的降低了生產(chǎn)成本。 保證工藝紀(jì)律。夾具設(shè)計(jì)往往是工藝人員解決高難度零件的主要工藝手段之一，是提高企業(yè)整體技術(shù)水平是主要措施。生產(chǎn)中使用夾具，可保證生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝紀(jì)律。 3.3夾具的組成 （1）定位元件。定位元件的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 （2）加緊裝置。加緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。 （3）對刀或?qū)蜓b置。對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對定位元件的正確位置。 （4）連接元件。連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。 （5）夾具體。夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。 （6）其它元件或裝置。是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。 3.4夾具的分類 （1）通用夾具。是指結(jié)構(gòu)、尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，具有一定通用性，特點(diǎn)是適用性好，不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍的各種工件，主要用于單件小批量生產(chǎn)。 （2）專用夾具。是針對某一工件的某道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)制造的夾具，特點(diǎn)是針對性強(qiáng)，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度，但制造周期長，主要用于批量生產(chǎn)。 （3）可調(diào)夾具。是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具，可以適應(yīng)多種工件的加工。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類，在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。 （4）組合夾具。是一種模塊化的夾具，已實(shí)現(xiàn)商品化，在單件、中小批多品種的生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 （5）拼裝夾具。是一種用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具零部件拼裝而成的夾具，它有組合夾具的特點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊，適合在數(shù)控機(jī)床上使用。 4 鉆床夾具設(shè)計(jì) 4.1夾具體的設(shè)計(jì) 在加工過程中，夾具體是承受載荷最大的零件，通常是夾具體中體積最大和結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的的零件。既要保證在其上所安裝的各種裝置和各元件之間的相互位置關(guān)系又要實(shí)現(xiàn)夾具與機(jī)床之間的定位和連接，所以夾具體一般要滿足如下幾個(gè)要求。 （1）力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件方便。保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能體積小、重量輕。 （2）排屑要方便。夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮切屑的排除。 （3）應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不會產(chǎn)生不允許的變形或振動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 （4）結(jié)構(gòu)工藝性好。夾具體應(yīng)便于制造、裝配、檢驗(yàn)和維修。 （5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安基面與機(jī)床相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。 （6）具有適當(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、安裝對刀或?qū)蛟谋砻婕皧A具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾途取? 4.2定位方案和定位裝置的設(shè)計(jì) 工件的定位就是確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程，它是一種過程。作用是保證加工尺寸和位置精度。定位方案不確定，其他有關(guān)問題就無法進(jìn)行設(shè)計(jì)。定位方案一經(jīng)確定，則夾具的總體配置基本形成。因此，無論是設(shè)計(jì)夾具，還是分析現(xiàn)場夾具，都是從工件的夾具中的定位著手解決問題。 4.2.1工件定位的基本原理 （1）工件的自由度。運(yùn)動件相對與固定坐標(biāo)系所具有的獨(dú)立運(yùn)動稱為自由度。分為位置自由的和角度自由度。 （2）工件定位原理。六點(diǎn)定位規(guī)則，六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際 生產(chǎn)時(shí)，起支撐作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。 4.2.2工件定位的類型 工件定位時(shí)，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工的自由度，有時(shí)要限制，有時(shí)可以不用限制，視具體情況而定。根據(jù)工件自由度被約束的情況，工件定位可分為以下幾種類型： （1）完全定位 工件的六個(gè)自由度不重復(fù)地全部被限制了的定位稱為完全定位。 不完全定位 工件限制的自由度少于六個(gè)，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。 （2）欠定位 按照加工要求，應(yīng)限制的自由度沒有被限制的定位稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求。 （3）重復(fù)定位 夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的定位稱為重復(fù)定位（又程過定位）。重復(fù)定位分兩種情況：當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，但仍然能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增加工件裝夾剛度的定位，稱為可用重復(fù)定位。當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制，并對加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)點(diǎn)，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法加工和安裝。因此，不可重復(fù)定位是不允許的。 4.2.3定位基準(zhǔn)的選擇 （1）如何選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合；盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)點(diǎn)，加工中引起的變形最?。粦?yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。 （2）定位符號和夾緊符號的標(biāo)注。在選定定位基準(zhǔn)及確定了夾緊力的方向和作用點(diǎn)后，應(yīng)在工序圖上標(biāo)注定位符號和夾緊符號。 （3）對定位元件的基本要求。足夠的精度、足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。 4.2.4工件定位方式及其定位元件 定位方式和定位元件的選擇包括的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。 （1）工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí)，所用定位元件一般分為主要支承和輔助支承兩類。主要支承用來限制工件的自由度，具有獨(dú)立定位作用。輔助支承用來加強(qiáng)工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。 （2）工件以圓孔定位。工件以圓孔為定位基準(zhǔn)，這種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷。 4.3導(dǎo)向方案及導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 由于是鉆床夾具，所以導(dǎo)向裝置選用鉆套。 4.3.1鉆套介紹 （1）鉆套的作用 鉆套的作用是保證被加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具，防止其在加工過程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性，防止加工時(shí)震動。 （2）鉆套類型 分為標(biāo)準(zhǔn)鉆套和固定鉆套，標(biāo)準(zhǔn)鉆套又分為固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套。 （3）鉆套的設(shè)計(jì) （a）鉆套高度。 鉆套高度H對刀具的導(dǎo)向性能和刀具的壽命影響很大，H 較大時(shí)，導(dǎo)向性能好，但刀具與鉆套的摩擦較大，H過小，則導(dǎo)向性能不良，一般取H和鉆套孔徑d之比H/d=1～2.5。 （b）排屑間隙。 鉆套的底面與工件表面之間應(yīng)留有排屑間隙h，間隙必須適中，不然會影響鉆套的導(dǎo)向作用和正常排屑，鉆削鑄鐵是h取（0.3～0.7）d；鉆削鋼件是h?。?.7～1.5）d；工件要求精度高時(shí)h可取0。 （c）鉆套的內(nèi)徑尺寸及公差。 鉆套的內(nèi)徑尺寸及公差主要取決于刀具的種類和加工孔的尺寸精度，一般鉆孔或擴(kuò)孔時(shí)公差選F7或F8，粗鉸孔時(shí)選G7，精鉸時(shí)選G6， （4）鉆模板 鉆模分為固定鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、懸掛式鉆模板。 由于這次加工的三個(gè)?11沉頭孔在零件上均勻分布，為了加工方便，我們設(shè)計(jì)鉆模板結(jié)構(gòu)為一個(gè)圓形并且上面有三個(gè)孔均勻分布對應(yīng)零件上的三個(gè)孔。 由于加工孔是沉頭孔，又應(yīng)是大批量生產(chǎn)，故宜選用快換鉆套，在工件裝卸方便的情況下盡可能選用可卸式鉆模板。 根據(jù)以上所述其鉆套高度H為：由于加工的孔小所以H 應(yīng)取大值H為22。 排屑間隙h為：由于工件材料為45Cr所以h為16。 鉆套的內(nèi)徑尺寸及公差為：內(nèi)徑尺寸為11。公差為F7。 4.4夾緊方案的確定及裝置的設(shè)計(jì) 工件定位后將它的位置固定下來，稱為夾緊。在機(jī)械加工過程中，工件會收到各種力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件還能咋愛夾具中有定位元件確定加工位置，而不發(fā)生移動。 4.4.1夾緊裝置的組成 （1）動力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來源分為手動夾緊和機(jī)動夾緊。 （2）夾緊機(jī)構(gòu) 傳遞夾緊力。傳遞機(jī)構(gòu)是原動力傳遞給夾緊元件。它由接受原始作用力的構(gòu)件和中間傳力機(jī)構(gòu)組成。 4.4.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 （1）夾緊過程中，不能破壞工件在定位是所在對定正確位置。 （2）夾緊力的大小合適。保證工件加工位置的不變，夾緊牢固可靠，又不能超過允許的變形。 （3）夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量大，允許設(shè)計(jì)較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。 （4）具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。盡量簡單，便于維修制造，操作安全方便，并且省力。 綜上所述為了是夾具結(jié)構(gòu)更簡單，操作更方便動力裝置采用手動夾緊 ，由于工件的結(jié)構(gòu)性和工藝性不復(fù)雜要求也不高，所以，為了快速裝卸工件，采用螺釘及墊圈相配合的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊機(jī)構(gòu)。 4.4.3夾緊力的計(jì)算 在分析夾緊力時(shí)，可把螺旋看做是一個(gè)纏繞在圓柱體上的斜面，展開后就相當(dāng)于斜楔了。螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力計(jì)算公式如下： 式中 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N)； 作用力臂（mm）； 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm)；其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu) 形式而定（mm）； 螺桿端部與工件間的摩擦角（°）； 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（°）； 螺紋中徑之半（mm）； 螺紋深角（°）； 查表得： 求得： 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是利用杠桿原理來實(shí)現(xiàn)夾緊作用。其好處是：增大夾緊力，改變夾緊力作用方向，增大夾緊行程。它可以繞水平軸翻轉(zhuǎn)，增力顯著，夾緊時(shí)既省力又迅速可靠。 4.6夾具的精度分析 使用夾具的首要目的在于保證工件的加工質(zhì)量，具體來說，使用夾具加工時(shí)必須保證工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度。用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工件精度的因素很多。有定位誤差、對刀誤差 、夾具在機(jī)床上的安裝誤差、影響加工精度的其他因素綜合稱為加工方法誤差 、夾具誤差、加工總誤差∑△。 （1）定位誤差。此工件的定位誤差為，工件定位孔與定位心軸的最大配合間隙。工件定位孔的尺寸為 ?80H7，定位心軸的尺寸為?80g6。 = （2）對刀誤差。因?yàn)榈毒呦鄬τ诘痘驅(qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。鉆套導(dǎo)向孔的尺寸為?50F7，鉆頭尺寸為?50h9。對刀誤差為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙 = （3）夾具的安裝誤差。因夾具在機(jī)床上安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。因?yàn)榘惭b基面為平面，所以安裝誤差，為0. （4）夾具誤差。因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準(zhǔn)之間的位置而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。該夾具的夾具誤差為=0.03mm。 （5）加工方法誤差。因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)=/3。 （6）根據(jù)在夾具加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和 ∑△==0.0798mm 保證工件加工精度的條件是：∑△=，所以加工總誤差應(yīng)小于工件尺寸公差。 為了保證夾具的使用壽命，防止夾具過早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需要留出一定的精度儲備量。所以將上式改寫為 ∑△或-∑△0 當(dāng)JC≥0時(shí)，夾具能滿足工件的加工要求。JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。 因?yàn)?∑△=0.02.20所以該 夾具能保證加工 總 結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)是對本學(xué)期所學(xué)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程和以前學(xué)的專業(yè)知識以及實(shí)訓(xùn)知識的檢驗(yàn)和應(yīng)用。夾具設(shè)計(jì)作為工科學(xué)院校廣大學(xué)生的必修環(huán)節(jié)，不僅是鞏固大學(xué)生大學(xué)所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)，而且也是檢驗(yàn)我們綜合應(yīng)用知識的能力，是我們參加工作前的實(shí)踐性鑄煉。通過這幾周的學(xué)習(xí)和對有關(guān)資料的查詢，我們小組的每位成員都很積極參加進(jìn)去，一起運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識和從與專業(yè)相關(guān)的課程為出發(fā)點(diǎn)，并復(fù)習(xí)所學(xué)的制圖軟件AUTO/CAD、UG的運(yùn)用，同時(shí)學(xué)習(xí)了其他一些相關(guān)軟件的應(yīng)用。在此夾具過程也廣泛接觸、應(yīng)用一些辦公軟件，豐富了自己的知識水平。在設(shè)計(jì)思想中，盡可能體現(xiàn)了我們所學(xué)的知識的掌握和了解的相關(guān)知識。通過設(shè)計(jì)，使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊、圖冊和規(guī)范，熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。 本次夾具設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)以來又一次獨(dú)立的機(jī)械設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中不僅要考慮理論上的可行性，還要考慮生產(chǎn)上的安全性和經(jīng)濟(jì)合理性。 在以前機(jī)械基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)中，我對于機(jī)械設(shè)計(jì)的認(rèn)識是很有限的， 我們所遇到的關(guān)于專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用也僅限于書上的例題和為了考試做的一些資料，它們都是理論上的或者局部的計(jì)算，而這次的夾具設(shè)計(jì)讓我接觸到完完整整的機(jī)械產(chǎn)品計(jì)算和一些輔助設(shè)備的計(jì)算。讓我感覺到，光是平時(shí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容對于在機(jī)械方面的應(yīng)用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 這需要我們 平時(shí)自覺的培養(yǎng)自己的自學(xué)能力，設(shè)計(jì)中我學(xué)會了離開老師進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，參看多本指導(dǎo)書，完善自己的設(shè)計(jì)。 通過本次夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練， 讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識，這對我們的繼續(xù)學(xué)習(xí)是一個(gè)很好的指導(dǎo)方向，我們了解了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了化工設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決機(jī)械實(shí)際問題的能力。同時(shí)，通過本次設(shè)計(jì)，還使我們樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)， 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。 致 謝 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻(xiàn) 1、鄭和東、成海濤主編《機(jī)械制圖》哈爾濱工程大學(xué)出版 2009 2、涂序斌、伍春蘭主編《互換性與測量技術(shù)》哈爾濱工程大學(xué)出版社 3、陸劍中、孫家寧主編《金屬切削原理與刀具》機(jī)械工業(yè)出版社 2009 4、吳拓主編《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)第2版》機(jī)械工藝出版社 5、李名望《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程》北京；化學(xué)工業(yè)出版社，2009 7、皮智謀 任成高 任東等《機(jī)械設(shè)計(jì)與制造》長沙；湖南大學(xué)出版社，2012 16