汽車前拖鉤鉆削φ17mm、φ13mm、Ra3.2粗糙度兩孔夾具設(shè)計(jì)【含9張CAD圖紙+PDF圖】,含9張CAD圖紙+PDF圖,汽車,前拖鉤鉆削,17,mm,13,Ra3,粗糙,度兩孔,夾具,設(shè)計(jì),CAD,圖紙,PDF 本 科 畢 業(yè) 論 文 第26 頁 共26 頁 目 錄 1 緒論 4 1.1 機(jī)床夾具的概述 4 1.2 機(jī)床夾具的分類 4 1.3 機(jī)床夾具的組成 5 1.4機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 5 1.5機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 6 2 專用夾具的設(shè)計(jì)方法 7 2.1專用夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟 7 2.1.1對(duì)專用夾具的基本要求 7 2.1.2 專用夾具設(shè)計(jì)步驟 7 2.2 夾具體的設(shè)計(jì) 8 2.2.1對(duì)夾具體的要求 8 2.2.2 夾具體毛坯的類型 10 3 鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 11 3.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 11 3.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟 12 3.3鉆床夾具的設(shè)計(jì) 14 4 鉆床夾具的詳細(xì)設(shè)計(jì) 16 4.1零件的工藝性分析 16 4.2?確定夾具類型 16 4.3?擬訂定位方案和選擇定位元件 16 4.4 確定夾緊方案 16 4.5 加工方法和步驟： 16 4.5.1零件加工工藝過程： 16 4.5.2設(shè)計(jì)任務(wù) 16 4.6 夾具設(shè)計(jì)方法和步驟 17 4.6.1夾具類型的確定 17 4.6.2選擇定位元件 17 4.6.3 定位誤差分析計(jì)算 18 4.6.4??夾緊裝置的設(shè)計(jì) 18 4.6.5??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 19 4.6.6??繪制夾具結(jié)構(gòu)圖 20 4.6.7確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合 20 4.6.8?夾具精度分析與計(jì)算 20 4.6.9 夾具零部件的設(shè)計(jì)與選用 21 4.6.10?繪制夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件(見圖) 22 結(jié)論 23 致謝 24 參考文獻(xiàn) 25 1 緒論 1.1 機(jī)床夾具的概述 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（或引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。 夾具的主要功能是使工件定位和夾緊。工件的定位是確定工件在機(jī)床或夾具中占有正確位置的過程。工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件其固定夾牢，使工件正確的定位位置保持不變，稱為工件的夾緊。從定位到夾緊的全過程，稱為裝夾。工件的裝夾方法分找正裝夾和夾具裝夾。 用夾具裝夾工件的特點(diǎn)： （1）工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的； （2）夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置，工件通過夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置； （3）通過夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置； （4）裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，能比較容易和穩(wěn)定地保證加工質(zhì)量； （5）裝夾迅速、方便，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率； （6）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。 1.2 機(jī)床夾具的分類 （1）按夾具的通用特性分類 通用夾具：指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機(jī)床附件； 專用夾具：針對(duì)某一種工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。 （2）按夾具的通用特性分類 通用夾具：指結(jié)構(gòu)、尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，且具有一定通用性的機(jī)床附件； 專用夾具：針對(duì)某一種工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具； 成組專用（可調(diào)）夾具：采用成組加工工藝，將工件按形狀、尺寸和工藝的共性分組，再為每組工件設(shè)計(jì)組內(nèi)通用的專用夾具； 組合夾具：是一種模塊化的夾具，由一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件組裝成的專用夾具； 隨行夾具：自動(dòng)線夾具，既擔(dān)負(fù)裝夾任務(wù)，又擔(dān)負(fù)沿自動(dòng)線輸送工件的任務(wù)。 （3）按夾具使用的機(jī)床分類 可分為車床、銑床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪機(jī)床、數(shù)控機(jī)床夾具等。 （4）按夾具的動(dòng)力源分類 按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類： 手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能，以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度與確保安全生產(chǎn)； 常用的機(jī)動(dòng)夾具有：氣動(dòng)、液壓、氣液增壓、電動(dòng)、電磁、真空、離心力、自夾緊夾具等。 1.3 機(jī)床夾具的組成 （1）定位元件：用于確定工件在夾具中的位置； （2）夾緊裝置：將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中位置不變； （3）聯(lián)接元件：用于確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南鄬?duì)位置； （4）對(duì)刀或?qū)蛟河糜诒ＷC工件加工表面與刀具之間的位置； （5）其它裝置或元件：定向鍵、操作件、分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件； （6）夾具體：是夾具的基座和骨架，用來配置、安裝各夾具元件及裝置。 1.4機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 （1）保證加工精度，并使之穩(wěn)定； （2）縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，降低成本； （3）擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍； （4）減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低技術(shù)要求； （5）便于變更工位、引導(dǎo)刀具或進(jìn)行仿形加工。 1.5機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 （1）對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本； 能裝夾一組具有相似性特征的工件； 適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 適用于現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； 采用液壓動(dòng)力源的高效夾緊裝置； 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 （2）現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 精密化：如精密分度、高精度自定心； 高效化：縮短加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度； 柔性化：通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素； 標(biāo)準(zhǔn)化：按夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)制造，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。2 專用夾具的設(shè)計(jì)方法 2.1專用夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟 2.1.1對(duì)專用夾具的基本要求 1、保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2．提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 3、工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 4、使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5、經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 2.1.2 專用夾具設(shè)計(jì)步驟 1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料 2．?dāng)M定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 1) 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 2) 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。 3) 確定對(duì)刀或?qū)蚍桨福O(shè)計(jì)對(duì)刀或?qū)蜓b置。 4) 確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面。 5) 確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)型式，如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊 裝元件等。 6)確定夾具體的結(jié)構(gòu)型式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。 7) 繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。 3．進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案4．審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì) 夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)他們的意見對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改． 5．繪制夾具裝配總圖 夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。 夾具總圖的繪制次序如下： 1)用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。 2)依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。 3)標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。 4)編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。 6.繪制夾具零件圖 夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 2.2 夾具體的設(shè)計(jì) 2.2.1對(duì)夾具體的要求 1.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)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面(與機(jī)床相連接的表面)等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為增加夾具體尺寸穩(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. 有足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。夾具體需有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體(如圖2-1c所示)。 3.結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙，一般為4—15mm。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，如圖1所示. ①分為開式結(jié)構(gòu)(圖2、a)； ②半開式結(jié)構(gòu)(圖2、b)； ③框架式結(jié)構(gòu)(圖2、c)等。 圖1常見的夾具體結(jié)構(gòu) 4. 排屑方便 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在夾具體上開排屑槽及夾具體下部設(shè)置排屑斜面，斜角可取30°一50° 圖2 夾具體上設(shè)置排屑結(jié)構(gòu) 5. 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 ① 夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支承面應(yīng)越大； ② 夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好， 2.2.2 夾具體毛坯的類型 1．鑄造夾具體 夾具體材料一般是鑄造，其特點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵 2．焊接夾具體 它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕(壁厚比鑄造夾具體薄)。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 3．鍛造夾具體 它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理．此類夾具體應(yīng)用較少。 4．型材夾具體 小型夾具體可以直接用板料、棒料、管料等型材加工裝配而成．這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成奉低、重量輕， 5．裝配夾具體 它由標(biāo)準(zhǔn)的毛坯件、零件及個(gè)別非標(biāo)準(zhǔn)件通過螺釘、銷釘連接，組裝而成此類夾具體具有制造成本低、周期短、精度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，有利于夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，也便于夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。 3 鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 該畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是鉆削汽車前拖鉤φ17mm、φ13mm、Ra3.2粗糙度的兩個(gè)通孔。工件以臺(tái)階面、側(cè)面和圓弧面為定位基準(zhǔn)，工件材料45＃鋼，數(shù)量為中批量。由于該零件屬于中批量生產(chǎn)，鉆孔精度有要求，因此設(shè)計(jì)一個(gè)專用的鉆床夾具，保證零件的加工質(zhì)量，提高加工效率。 從前拖鉤零件圖（圖1）和三維圖（圖2）分析，汽車前拖鉤的結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，屬叉架類零件，其加工表面為Φ13mm、Φ17mm的孔，其孔的側(cè)壁粗糙度是Ra3.2，為半精加工。由于零件設(shè)計(jì)圖上沒有標(biāo)出尺寸誤差，因此采用自由公差±0.5mm，所以兩孔的軸心距為74±0.1mm；Φ13mm與Φ25mm、Φ17mm與Φ34mm的同軸度誤差皆為0.1mm。兩孔端面有一個(gè)尺寸誤差要求須保證13±0.5。 本夾具擬采用移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是為了工件在一次安裝中鉆兩較大的孔時(shí)，可以極為方便地確定鉆套對(duì)刀具的位置，從而節(jié)省找正夾具的時(shí)間，減少鉆套與刀具的磨損。 圖1 前拖鉤零件圖 圖2 前拖鉤三維圖 3.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟 （1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)書與收集設(shè)計(jì)材料 夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的特點(diǎn)、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等。 其次是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書收集有關(guān)材料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和裝訂標(biāo)準(zhǔn)，各類夾具圖冊(cè)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計(jì)樣圖，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。 （2）擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 （A）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 （B）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。 （C）確定對(duì)刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計(jì)對(duì)刀或?qū)蜓b置。 （D）確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面。 （E）確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)型式，如分度裝置、定位裝置及吊裝元件等。 （F）確定夾具體的結(jié)構(gòu)型式及夾具在機(jī)床上的安裝方式。 （G）繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。 進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，選用經(jīng)濟(jì)效益較好的方案。 審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì) 夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)他們的意見對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改。 繪制夾具裝配總圖 由于三維CAD系統(tǒng)具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息等優(yōu)勢，使其取代傳統(tǒng)的純二維CAD系統(tǒng)已成為歷史發(fā)展的必然。因此決定嘗試采用三維CAD軟件----Pro ENGINEER V4.0作為本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工具軟件。 由Pro ENGINEER V4.0繪制出夾具的總裝配圖，再生成二維的工程圖。圖紙應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用1:1. 主視圖按夾具面對(duì)操作者的反向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。 夾具總圖的繪制次序如下： 用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具的線條。 依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。 標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。 編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄 完整的夾具裝配總圖可參閱夾具圖冊(cè)。 繪制夾具零件圖 夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 3.3鉆床夾具的設(shè)計(jì) 鉆床夾具三維圖，如圖3所示。 6 5 2 4 7 3 圖3 鉆床夾具三維圖 本夾具用來在立式鉆床上鉆汽車前拖鉤的兩個(gè)通孔。 工件以臺(tái)階面、側(cè)面和圓弧面為定位基準(zhǔn)，分別由左、右支承3與6、支承板4和檔銷7定位。為了減少工件與支承間的接觸面。左、右支承3與6都經(jīng)削邊。由于工件側(cè)面是一斜面，因此支承板4做成臺(tái)階式的。 夾具體5可在帶導(dǎo)軌的底座2上移動(dòng)，并用螺釘來調(diào)節(jié)兩極限位置。 本夾具采用移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是為了工件在一次安裝中鉆兩較大的孔時(shí)，可以極為方便地確定鉆套對(duì)刀具的位置，從而節(jié)省找正夾具的時(shí)間，減少鉆套與刀具的磨損。 該夾具的缺點(diǎn)是切屑易積存在導(dǎo)軌上，影響夾具體5的移動(dòng)及定位精度。應(yīng)該注意：工件以臺(tái)階平面定位的方法只適用于加工要求不高的情況下。 4 鉆床夾具的詳細(xì)設(shè)計(jì)? 4.1零件的工藝性分析 我們所需要設(shè)計(jì)的是利用鉆床夾具加工出圖中Φ17,Φ13孔的鉆模。工件的其他都是已經(jīng)加工好的。? 該工件的結(jié)構(gòu)形狀比較不規(guī)則，兩端都是圓弧形狀，待加工的孔精度要求較高，需鉆削φ17mm、φ13mm、Ra3.2粗糙度的兩孔，工件材料45＃鋼，數(shù)量為為中批量孔表面粗糙度細(xì)，故工藝規(guī)程中分鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸四個(gè)工步進(jìn)行加工。 4.2?確定夾具類型? 工件在鉆床上不好夾緊，要求我們?cè)O(shè)計(jì)出夾緊裝置，設(shè)計(jì)出夾緊加工方案。?我們采用立式鉆床。? 4.3?擬訂定位方案和選擇定位元件? 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案為以工件以臺(tái)階面、側(cè)面和圓弧面為定位基準(zhǔn)，選擇帶臺(tái)階面的V型塊，作為及其端面的定位元件。 4.4 確定夾緊方案? 參考夾具資料，采用螺栓，V型塊，端面夾緊工件。??? 4.5 加工方法和步驟：? 4.5.1零件加工工藝過程：? （1）鑄造成形，其余實(shí)心；? （2）退火，消除殘余內(nèi)應(yīng)力； （3）數(shù)控銑，銑左邊兩平面，再鉆鉸Φ7.94孔，用平虎鉗定位和裝夾；? （4）數(shù)控銑，銑右邊兩平面，用平虎鉗定位和裝夾；? （5）鉆孔，用專用鉆夾具加工Φ13和Φ17孔；? （6）去毛刺.檢驗(yàn)。? 4.5.2設(shè)計(jì)任務(wù)? （2）生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn)。? （3）毛胚：鑄造件。? 鑄造是利用模具使坯料變形而獲得鑄件的鑄造方法.鑄造與自由鑄相比,具有生產(chǎn)率高,鑄件外形復(fù)雜,尺寸精度高,表面粗糙度值小,加工余量小等優(yōu)點(diǎn),鑄模制造成本高.鑄造適合中小鑄件的大批量生產(chǎn).? （4）工藝內(nèi)容：先銑端面,后完成鉆、擴(kuò)、較Φ13孔和Φ17孔，工序如圖所示。該工序所用設(shè)備為Z525立式鉆床。 （5）工序的加工要求：兩孔中心距為（74±0.05）mm。?? 4.6 夾具設(shè)計(jì)方法和步驟? 4.6.1夾具類型的確定? 由設(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,盡量簡化結(jié)構(gòu),做到經(jīng)濟(jì)合理.根據(jù)被加工部位?的分布情況,擬采用翻轉(zhuǎn)式鉆夾具(快換鉆套).? 4.6.2選擇定位元件? 1)選用帶臺(tái)階面的定位銷,作為Ф25外圓及其端面定位的定位元件.其結(jié)構(gòu)和尺寸按要求確定.? ①選用可調(diào)支承釘作為以底面外緣定位的定位元件,其結(jié)構(gòu)和尺寸按表3-19和表3-20確定,它可限制Z自由度.該方案可克服毛胚精度對(duì)定位精度的影響,在使用過程中根據(jù)每批毛胚的精度進(jìn)行調(diào)整.? ②采用Ｖ形塊為定位元件,?,限制了Z自由度,其定位精度不受毛胚精度的影響,但受夾具結(jié)構(gòu)限制,并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,布局較難.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),易引起工件的變形. 4.6.3 定位誤差分析計(jì)算? 1)加工Ф25,要求保證中心距尺寸74mm及兩孔軸線平行度0.30mm.? ①計(jì)算中心距尺寸(74±0.20)mm定位誤差△D為： △D=△B+△Y?由圖可知,△B=0? 基準(zhǔn)位移誤差△Y等于定位銷與定位孔的最大間隙值Xmax,銷25外圓配合代號(hào)為Ф25?。? 于是?????∵ Xmax=Dmax-dmin=28.021 - 27.98=0.041（mm）< 0.30mm ?????∴ 該定位方案滿足要求。? ?2）加工Φ13孔Φ17孔，要求保證孔距尺寸（74±0.25）mm的定位精度。? 同理?????△D=△B+△Y，∵△B=0? ∴△D=△Y=0.041（mm）<±0.25 該定位方案滿足要求。? 由于上分析可知，該定位方案與定位裝置是可行的。? 4.6.4??夾緊裝置的設(shè)計(jì)? 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M8.?? 2.夾緊力的計(jì)算? （1）加工兩孔時(shí)受力分析加工時(shí)，鉆削軸向力F與夾緊力F1同向，作用在定位支承上，而鉆削扭距T1則有使工件緊靠于可調(diào)支承之勢，所用鉆頭直徑小，切削力矩不大。因此，對(duì)加工此孔來說，夾緊是可靠的，不必進(jìn)行夾緊力校核。加工時(shí)，鉆削軸向力F有使工件繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的趨勢，而鉆削扭矩T2又有使工件翻轉(zhuǎn)的趨勢，為防止上述兩種趨勢的發(fā)生，夾具的夾緊機(jī)構(gòu)具有足夠的夾緊力和摩檫力矩，為此需進(jìn)行夾緊的校核。? 1）鉆削軸向力F? 鉆該兩孔上時(shí)選用：搖臂鉆床Z3925，刀具選用高速鋼刀具。 查[6]資料得： 切削力公式：=667 式中D1=17mm D2=13mm 查資料得：=(/736)0.75 其中 　σb =0.6 =0.0048 即：1=8590.72(N) 2=5730.08(N) 實(shí)際所需夾緊力： 查資料得：= F×K/μ1+μ2 有 μ1=0.7 ，μ2=0.16 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有： K= 式中：～為各種因素的安全系數(shù)，查資料可得： K=1.21.01.01.01.31.01.0=1.56 所以 1=K=5826.09(N 2=K=3886.10(N) 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具 結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 取K=1.56，μ1=0.7 μ2=0.16 查資料可知壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以 下公式計(jì)算： 式中參數(shù)由資料可查得： =6.22 =2.76 φ1=90° φ2=9°50′ α=2°29′ 其中：L=40（mm） Q=106(N) 螺旋夾緊力:W0=9496.4(N) 由上述計(jì)算易得：W0＞ Wk 因此采用夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的 4.6.5??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? 1.加工Φ17孔導(dǎo)向裝置的確定? 為適應(yīng)鉆、擴(kuò)、鉸的要求，現(xiàn)選用快換鉆套及與之相適應(yīng)的襯套鉆套端面至加工面間的距離一般取（0.3~1）d(d為鉆頭直徑），取8mm.? 2.加工Φ13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)由參考文獻(xiàn)[1]選取。其主要尺寸如表4—2所示。?各導(dǎo)向件至定位元件（Φ13H7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,(74±0.05）mm，13H9孔鉆套軸心線對(duì)基準(zhǔn)面垂直度允差Φ0.05mm,Φ17孔鉆套軸心線對(duì)基準(zhǔn)面平行度允差Φ0.05mm.?3.其他裝置的確定? 為便于排屑，輔助支承采用螺旋套筒式；為便于夾具的制造和維修，鉆模板與夾具體的聯(lián)接采用裝配式。夾具體采用開式，使加工、觀察、清理切屑均方便。 4.6.6??繪制夾具結(jié)構(gòu)圖? 繪制夾具結(jié)構(gòu)圖一般分兩步，首先繪制草圖，待對(duì)夾具精度進(jìn)行分析和計(jì)算后，若需修改的，修改后再按國際正式繪制夾具總裝圖，如圖所示。? 4.6.7確定夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配合? 夾具技術(shù)要求和有關(guān)尺寸，公差配偶和是根據(jù)教材和、有關(guān)資料，手冊(cè)規(guī)定的原則和方法確定的，本例的技術(shù)要求和公差配合如下： ?1.技術(shù)要求? ⑴定位元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。? ⑵導(dǎo)向元件與夾具底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm? ⑶導(dǎo)向元件與夾具底面的平行度誤差允許值為0.05mm 2.公差配合? ⑴Φ13H9孔鉆套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為：? ??Φ22H7/g6(鉆套—鉆模板)? ⑵Φ17H9孔鉆套，鉆模板上內(nèi)孔之間的配合代號(hào)及精度分別為：? ??Φ26H7/g6(鉆套—鉆模板)? ⑶其余部分的公差配合代號(hào)及精度如圖所示。? 4.6.8?夾具精度分析與計(jì)算? 由圖可知，所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸（74±0.2）mm及Φ13H9孔和Φ17H7孔軸線間平行度誤差0.30mm等四項(xiàng)。，不必驗(yàn)算，其余各項(xiàng)精度要求分別驗(yàn)算如下：? ⑴尺寸（74±0.2）mm ⑵定位誤差△D，由前計(jì)算可知△D=0.041mm；? ⑶定位元件對(duì)底面的垂直度誤差△A=0.03mm；? ⑷鉆套與鉆模板間的最大配合間隙△T1=0.033mm；? ⑸鉆套孔的距離公差△T2=0.1mm；? ⑹鉆套軸線對(duì)底面（F）的垂直度誤差為△T3=0.05mm；? ⑺麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙X=0.050；?參考文獻(xiàn)[6]有式3-2可得：? △?J=△D+△A+△T1△+△T2+△T3+X? =0.0412+0.03+0.033+0.1+0.05+0.050?=0.131∠2/3δG=2/3X0.4=0.26mm 因而夾具能保證尺寸這項(xiàng)加工要求。? 同理可完成Φ10H9孔軸線對(duì)Φ25H7孔軸線的平行線誤差為0.30mm的精度校核。? 由于夾具設(shè)計(jì)的各部分分析與計(jì)算已進(jìn)行，結(jié)果符合要求，在結(jié)構(gòu)草圖的基礎(chǔ)上，繪制正式的總裝配圖。 4.6.9 夾具零部件的設(shè)計(jì)與選用 1.檔銷的設(shè)計(jì) 根據(jù)零件的設(shè)計(jì)技術(shù)要求，從而設(shè)計(jì)定位檔銷的尺寸，如圖4所示： 圖4 檔銷零件圖 2.鉆套的選用 工藝孔的加工只需鉆就能滿足加工要求。因此采用鉆套導(dǎo)向加工兩個(gè)工藝孔。 圖5 鉆套零件圖 表2 鉆套結(jié)構(gòu)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n6 13 +0.034 +0.016 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 0.008 17 26 30 0.012 4.6.10?繪制夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件(見圖)? 結(jié)論 該畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)鉆床夾具進(jìn)行了一定的研究，在設(shè)計(jì)過程中定位方案和夾緊裝置是兩個(gè)重點(diǎn)也是兩個(gè)難點(diǎn)。該論文的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)汽車前拖鉤鉆孔夾具設(shè)計(jì)，工件以臺(tái)階面、側(cè)面和圓弧面為定位基準(zhǔn)，需鉆削φ17mm、φ13mm、Ra3.2粗糙度的兩孔，工件材料45＃鋼，數(shù)量為為中批量。為了使鉆孔的位置精確，必須對(duì)零件進(jìn)行安裝、定位、夾緊。 本夾具采用移動(dòng)式結(jié)構(gòu)是為了工件在一次安裝中鉆兩較大的孔時(shí)，可以極為方便地確定鉆套對(duì)刀具的位置，從而節(jié)省找正夾具的時(shí)間，減少鉆套與刀具的磨損。 在設(shè)計(jì)過程中采用了大量的標(biāo)準(zhǔn)件，這樣可以降低夾具的生產(chǎn)成本，使該鉆床夾具更經(jīng)濟(jì)；由于使用專用的夾具，大批量生產(chǎn)單一的零件，即保證了零件的加工精度又提高了零件的生產(chǎn)效率；達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、高效的目的。 致謝 經(jīng)過了兩個(gè)多月的學(xué)習(xí)和努力，在楚天舒老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，我終于完成了“汽車前拖鉤的鉆床夾具設(shè)計(jì)”的畢業(yè)設(shè)計(jì)。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)，每一步對(duì)我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，也成就了我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。記得在剛接到這個(gè)課題時(shí)，由于夾具設(shè)計(jì)以及相關(guān)知識(shí)不是很了解，我都有些茫然不知所措，不知從何入手，于是我給自己提出了一系列問題：如何做畢業(yè)設(shè)計(jì)、做畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求、我要設(shè)計(jì)一個(gè)怎樣的夾具、要達(dá)到什么樣的效果、實(shí)現(xiàn)什么樣的功能、與那些專業(yè)知識(shí)有關(guān)聯(lián)等。后來，在老師的引導(dǎo)下，我清楚要做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，必須了解相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，去圖書館查閱相關(guān)資料、上網(wǎng)去了解鉆床夾具的最新動(dòng)向。 在具體設(shè)計(jì)的過程中，我遇到了很多問題，比如：加工零件時(shí)，我應(yīng)該如何定位，才能滿足要求，又能使工人師傅加工方便、快捷、高效。于是我不斷地給自己提出新的想法，然后去論證這種想法的使用性，在這個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程中，我學(xué)到了很多東西，同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也在一天天的完成中。雖然我的設(shè)計(jì)作品不是很成熟，參考了很多資料仍然還有很多不足之處，但我心里有一種莫大的幸福感，因?yàn)槲覍?shí)實(shí)在在地走過了一個(gè)完整的設(shè)計(jì)所應(yīng)該走的每一個(gè)過程，并且享受了每一個(gè)過程，更重要的是這個(gè)設(shè)計(jì)中我加入了自己鮮活的思想。 在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，我學(xué)到的不僅僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)本身，還有很多畢業(yè)設(shè)計(jì)之外的東西，一種態(tài)度，既是對(duì)學(xué)術(shù)的態(tài)度，也是對(duì)人生的態(tài)度，盡自己所能，認(rèn)真做好手邊的事情。 在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師—XXX老師。他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。從選題、定題開始，一直到最后論文的反復(fù)修改、潤色，XXX老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。正是楚老師的無私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的畢業(yè)論文才能夠得以順利完成，謝謝楚老師。 同時(shí)，感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。最后，向所有為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出寶貴意見的專家老師們表示衷心的感謝和崇高的敬意！ 致謝人：李建軍 參考文獻(xiàn) [1] 孟憲棟.機(jī)床夾具圖冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.10； [2] 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，2009.8； [3] 譚雪松. Pro/ENGINEER中文野火版4.0項(xiàng)目教程.北京：人民郵電出版社，2009.5； [4] 傅成昌,傅曉燕.公差與配合問答.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.1； [5] 虞自奮.AutoCAD2008高級(jí)案例解析.北京：中國電力出版社，2008.5； [6] 曹巖.機(jī)床夾具手冊(cè)與三維圖庫.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3；