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目 錄 序 言 1 一 零件分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二 工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基面的選擇 3 2.3 制定工藝線路 4 2.4確定切削用量 6 三 鏜夾具設(shè)計 14 3.1 機床夾具的發(fā)展概述 14 3.2 機床夾具的組成及分類 14 3.2.1 機床夾具的組成 14 3.2.2 機床夾具的分類 15 3.3 問題的提出 16 3.4定位基準(zhǔn)的選擇 16 3.5定位方案的設(shè)計 16 3.6夾緊方案的設(shè)計 18 3.7 切削力及夾緊力計算 19 3.8定位誤差分析 19 3.9夾具設(shè)計及操作簡要說明 20 四 鉆夾具設(shè)計 21 4.1 問題的提出 21 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 21 4.3切削力及夾緊力計算 21 4.4 定位誤差分析 22 4.5 夾具設(shè)計及簡要操作說明 23 總 結(jié) 24 致 謝 25 參 考 文 獻(xiàn) 25 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 箱體 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT150 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理 30 油漆 油漆 40 銑 銑頂面及φ70臺面 X53T 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 50 銑 銑底面 X53T 專用夾具，端銑刀，游標(biāo)卡尺 60 鉆 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） Z3040 麻花鉆、锪鉆、游標(biāo)卡尺 70 粗銑 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm X53T 專用夾具，立式銑刀，游標(biāo)卡尺 80 粗鏜 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 T68 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 90 粗鏜 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 T68 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 100 銑槽 銑左側(cè)4個U型槽 X53T 專用夾具，鍵槽銑刀，游標(biāo)卡尺 110 精銑 精銑136兩側(cè)面 X53T 專用夾具，立式銑刀，游標(biāo)卡尺 120 精鏜 精鏜φ52-φ40孔 T68 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 130 精鏜 精鏜φ54-φ47孔 T68 專用夾具，鏜刀，游標(biāo)卡尺 140 鉆 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； Z3040 專用夾具，麻花鉆，絲錐，螺紋塞規(guī) 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 150 鉆 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 Z3040 專用夾具，麻花鉆，絲錐，螺紋塞規(guī) 160 檢驗 檢驗 檢驗臺 設(shè)計說明書 題目：3BS300減速箱體的工藝規(guī)程及銑鉆夾具設(shè)計 學(xué) 生： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師： 摘 要 夾具現(xiàn)在是制造加工非標(biāo)零件的重要工具，也是機床不可或缺的一部分。 制造業(yè)更多的參與，零件的形狀和結(jié)構(gòu)是多樣的，許多通用夾具逐漸退出歷史舞臺。 所以，根據(jù)不同的組件設(shè)計形式一套完整的夾具是有價值的。 本畢業(yè)設(shè)計的題目是機械加工工藝和夾具設(shè)計的基礎(chǔ),根據(jù)圖紙的要求的機械工藝設(shè)計和專用夾具設(shè)計,零件的過程分析。 針對給定主題的設(shè)計，加工過程規(guī)劃和夾具設(shè)計的基礎(chǔ)。 紙張內(nèi)部知識主要用于機床夾具設(shè)計，公差等。首先了解加工零件和部件，分析，以便更準(zhǔn)確地加工，確定加工部件的標(biāo)準(zhǔn); 然后計算每一步，計算各切削參數(shù)的工作程序; 夾具設(shè)計包括：零件定位，夾緊和引導(dǎo)各種部件的設(shè)計。 這里我們特別注意，夾具在定位組件時，會產(chǎn)生錯誤，錯誤應(yīng)在我們控制的范圍內(nèi)，我們應(yīng)該充分了解夾具的優(yōu)缺點，以便提高。通過上面的設(shè)計、分析和計算，圓滿的完成了本次畢業(yè)設(shè)計的所有任務(wù)，在鞏固大學(xué)所學(xué)知識的同時，還為自己步入社會夯實基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：工藝 工序切削 用量 夾緊 定位 誤差 ABSTRCT Through the mechanical design and manufacturing of learning and research to complete the design, covering the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. Base processing technology and fixture design is part of the process design, process design and special fixture design. In the process design to the first part of the analysis, to understand the parts of the process to re-design of the blank structure, and select the parts of the processing benchmark, the design of the parts of the process line; then the parts of the steps of the process size calculation, the key Is to determine the process equipment and cutting the amount of each process; and then the design of special fixture, select the design of the fixture of the various components, such as positioning components, clamping components, guide components, fixture and machine tool connection parts and other components; Calculate the positioning error generated when the fixture positioning, analysis of the fixture structure of the rationality and shortcomings, and in the future design attention to improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 錄 序 言 1 一 零件分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二 工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 基面的選擇 3 2.3 制定工藝線路 4 2.4確定切削用量 6 三 鏜夾具設(shè)計 14 3.1 機床夾具的發(fā)展概述 14 3.2 機床夾具的組成及分類 14 3.2.1 機床夾具的組成 14 3.2.2 機床夾具的分類 15 3.3 問題的提出 16 3.4定位基準(zhǔn)的選擇 16 3.5定位方案的設(shè)計 16 3.6夾緊方案的設(shè)計 18 3.7 切削力及夾緊力計算 19 3.8定位誤差分析 19 3.9夾具設(shè)計及操作簡要說明 20 四 鉆夾具設(shè)計 21 4.1 問題的提出 21 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 21 4.3切削力及夾緊力計算 21 4.4 定位誤差分析 22 4.5 夾具設(shè)計及簡要操作說明 23 總 結(jié) 24 致 謝 25 參 考 文 獻(xiàn) 25 序 言 工藝規(guī)程及夾具設(shè)計的基礎(chǔ)是完成機床夾具設(shè)計,鏜床加工培訓(xùn),寬容和協(xié)調(diào)和互換性與測量技術(shù)、機械制圖、機械制造、機械設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計、夾具設(shè)計是下一個課程教學(xué)后,夾具課程設(shè)計。機床夾具設(shè)計是學(xué)習(xí)產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)的需求定位,夾緊,指導(dǎo),刀,所以如何合理,如何高效,而且他還需要我們熟悉產(chǎn)品從零件到粗糙的路線安排,整個過程和部分確定的大小如何計算,根據(jù)學(xué)到的知識這些材料設(shè)計用于滿足零件的特點和需要特殊夾具,根據(jù)不同地區(qū)的不同設(shè)計不同的固定程序,確保加工的零件加工質(zhì)量和加工效率。這個設(shè)計包含一個概括和總結(jié)的知識學(xué)會了在過去的兩年里,包括CAD圖紙,機械設(shè)計和制造基地,夾具設(shè)計課程和其他的再學(xué)習(xí)和總結(jié),這是一個有意義的設(shè)計。也許在這個設(shè)計,也許是因為我們只有理論知識,一些地方但不親自實踐,知識和技能不可避免的一些不足,但是通過畢業(yè)設(shè)計也讓我學(xué)到很多以前沒有學(xué)到的知識,讓我知道如何處理當(dāng)面對困難時,如何解決。這個設(shè)計讓我知道自己的缺點,而是因為這只讓我學(xué)習(xí)課本以外的知識,讓我知道如何處理如何克服困難。 因為我沒有實際的工作經(jīng)驗，理論知識還不夠，畢業(yè)設(shè)計水平也有限，所以做整體設(shè)計的缺點和錯誤是不可避免的，肯請教很多。 一 零件分析 1.1零件的作用 題目給出的零件是箱體。箱體的主要作用是支承各傳動軸，保證各軸之間的中心距及平行度，并保證箱體各部件的正確安裝。因此箱體零件的加工質(zhì)量，不但直接影響箱體內(nèi)各個部件的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。箱體安裝軸主要是實現(xiàn)能量的傳遞。在兩個軸的端面都有擋蓋，兩個軸相互垂直安裝，實現(xiàn)其能量傳遞。 1.2零件的工藝分析 由箱體零件圖可知：這是一個簿壁殼體零件，它的外表面上有六個平面需要進(jìn)行加工，支承孔系在分別在前后和左右端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）以Φ130端面面為主要加工表面，這一組加工表面是底面，和4-Φ9的孔 （2）以底面和4-Φ9孔為主要加工表面，這一組加工表面包括：底面的銑Φ22和Φ132所在的孔系及其端面，Φ32端面和M16螺紋孔3-M5螺紋孔 二 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2 基面的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。對于一般的箱體類零件而言，一般情況下，多以一個平面（在前道工序已加工好）為基準(zhǔn)，先加工出一個孔，再以這個孔和其端面為基準(zhǔn)，或者以孔和原來的基準(zhǔn)平面為基準(zhǔn)，加工其它交錯孔。所以我考慮先用底平面定位，來加工A面，一個面限制三個自由度。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。 精基準(zhǔn)的選擇采用已經(jīng)加工好的工藝孔作為定位精基準(zhǔn)。 2.3 制定工藝線路 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，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)確定為小批量生產(chǎn)的條件下，為了盡量讓工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此以外，還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果，以降低生產(chǎn)成本。 方案一： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理 30 油漆 油漆 40 銑 銑頂面及φ70臺面 50 銑 銑底面 60 鉆 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 70 粗銑 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 80 粗鏜 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 90 粗鏜 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 100 銑槽 銑左側(cè)4個U型槽 110 精銑 精銑136兩側(cè)面 120 精鏜 精鏜φ52-φ40孔 130 精鏜 精鏜φ54-φ47孔 140 鉆 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 150 鉆 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 160 檢驗 檢驗 表3-1 方案二： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理 30 油漆 油漆 40 銑 銑頂面及φ70臺面 50 銑 銑底面 60 鉆 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 70 粗銑 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 80 粗鏜 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 90 粗鏜 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 100 銑槽 銑左側(cè)4個U型槽 110 鉆 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 120 鉆 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 130 檢驗 檢驗 表3-2 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二只有粗加工，沒有精鏜加工，不能更好的保證加工精度要求，而方案一先粗加工，再精加工，工序安排緊湊合理，更好地保證了零件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一 具體的工藝路線如下表3-3： 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理 30 油漆 油漆 40 銑 銑頂面及φ70臺面 50 銑 銑底面 60 鉆 鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 70 粗銑 粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 80 粗鏜 粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 90 粗鏜 粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 100 銑槽 銑左側(cè)4個U型槽 110 精銑 精銑136兩側(cè)面 120 精鏜 精鏜φ52-φ40孔 130 精鏜 精鏜φ54-φ47孔 140 鉆 1）鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔； 2）鉆攻D面上3XM5深20螺紋孔； 150 鉆 鉆攻E向，4XM5深10螺紋孔 160 檢驗 檢驗 表3-3 2.4確定切削用量 工序：銑頂面及φ70臺面 1. 刀具的確定 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用刀片YG8, ，，，。 2. 銑削用量的確定 1）銑削深度的確定 由于加工余量不大，因此也可以一次完成加工 2） 每次進(jìn)給量及切削速度的計算的確定 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 查標(biāo)可得出 ，則 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速＝750 當(dāng)＝750r/min時 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速 3） 工時的計算 切削工時的計算：，，，則機動工時為 . 工序：銑底面 1. 刀具的確定 刀具選取高速鋼端銑刀，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用刀片YG8, ，，，。 2. 銑削用量的確定 1） 銑削深度的確定 由于加工余量不大，因此也可以一次完成加工 2） 每次進(jìn)給量及切削速度的計算的確定 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 查標(biāo)可得出 ，則 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速＝750 當(dāng)＝750r/min時 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速 3） 工時的計算 切削工時的計算：，，，則機動工時為 工序：粗銑136兩側(cè)面，單邊留量0.5mm 1.刀具的確定 刀具選取高速鋼端銑刀，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)采用刀片YG8, ，，，。 2. 銑削用量的確定 4） 銑削深度的確定 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 5） 每次進(jìn)給量及切削速度的計算的確定 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 查標(biāo)可得出 ，則 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速＝1450 當(dāng)＝1450r/min時 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選擇機床轉(zhuǎn)速 6） 工時的計算 切削工時的計算： ，，則機動工時為 工序：鉆底面4-φ9孔，锪平臺φ9（做為后工序夾具定位孔） 鉆Φ9孔的切削用量及基本工時 (1)鉆Φ9mm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Φ9 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 1194r/min 與1194r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1450r/min?，F(xiàn)選取=1450r/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)=15mm; =4mm; =3mm; t= ==0.0152（min) 工步二：鉸孔 Φ14mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進(jìn)行擴鉆時，其進(jìn)給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進(jìn)給量與切削速度之關(guān)系為 　　　 式中的、——加工實心孔進(jìn)的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =42.25m/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=0.4×42.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 384.48r/min 與384.4r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為375r/min?，F(xiàn)選取=375r/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= ==0.053(min) 工序：粗鏜φ52-φ40孔，單邊留量0.5 1.加工條件 加工要求：粗鏜孔Φ40mm 機 床：臥式銑鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 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=200r/min 切削工時：L=2mm 工序：粗鏜φ54-φ47孔，單邊留量0.5 1.加工條件 加工要求：鏜孔Φ47mm 機 床：臥式鏜床T616 刀 具：高速鋼刀頭 2.計算切削用量 查《簡明手冊》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =20m/min =0.05mm/z =1.4mm 根據(jù)T611銑鏜床說明書，取=175r/min 切削工時：L=2mm 工序：銑左側(cè)4個U型槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75 當(dāng)＝675r/min時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序：鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔 鉆M5螺紋底孔Φ4 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng) 鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工序Ⅻ：攻絲M5 攻螺紋M5mm　。 　　　　　　　 　　　　　　　　　 按機床選取，則 　　　　　機動時　　　，， 　　　攻M6孔　　　 其余鉆螺紋孔的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 三 鏜夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計第80道工序粗鏜φ52-φ40孔的鏜床夾具。 3.1 機床夾具的發(fā)展概述 本夾具主要用于粗鏜φ52-φ40孔，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.2 機床夾具的組成及分類 3.2.1 機床夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位意味著包括定位成員,和大小寫字母的組合,為了確定工件在夾具的位置。常見的軸承定位元素的指甲,定位銷,v型塊。 2、夾緊裝置 夾緊意味著夾緊工件的效果是牢固的接地壓力，以保證當(dāng)工件定位過程中工件的位置被外力所占據(jù)位移，并能減少或防止振動。 它通常包括夾緊裝置，驅(qū)動機構(gòu)并且包括動力單元。 3、對刀，引導(dǎo)裝置 刀具的作用是確定刀具在夾具上的相對位置，或者指導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。 常用刀，刀座，鉆套。 4、其它元件及裝置 根據(jù)夾具的特殊功能設(shè)置一些元件或裝置，如分割裝置，模具裝置，配件，操作等輔助部件等。 3.2.2 機床夾具的分類 通常，我們將機床夾具進(jìn)行如下分類： 1、專用夾具 特殊夾具的具體作用主要是給予一定或某種特殊設(shè)計的一種特殊加工夾具，其在設(shè)計初期，不需要考慮我設(shè)計的夾具的通用性等方面，個性化夾具在設(shè)計時必須考慮以下幾個方面，布局簡單，簡潔，拆卸需要方便裝卸零件，如有其他特殊要求，可安裝其他更多方面的動力傳動或裝置省時省工，這種特殊夾具的存在是為了確保高精度和提高生產(chǎn)效率而設(shè)計的，但是，這種旅行對湖型夾具的設(shè)計，其強大的個性化特點，而且在開始設(shè)計生產(chǎn)時也比較大，成本增加，而當(dāng)你需要生產(chǎn)新產(chǎn)品時，由于尺寸和要求的變化，它會逐步淘汰，最重要的是，這種夾具開始設(shè)計的對象可以是較慢的產(chǎn)品批量生產(chǎn)和產(chǎn)品更改。 2、可調(diào)式夾具 外調(diào)節(jié)夾具，這種夾具的優(yōu)點是在您的后加工一批或一套零件，可以手動調(diào)整方法調(diào)整其尺寸或形狀，使下批零件加工。 3、專門化拼裝夾具 在兩者上和夾具的作用是用于加工過程中專門用于加工過程和準(zhǔn)備的零件，組裝夾具，有點類似于外部調(diào)節(jié)夾具，但更有針對性，比外部調(diào)節(jié)夾具有點類似于 獨家類夾具，可以有超過獨家類夾具與組成 4、自動化生產(chǎn)用夾具 隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，夾具似乎被賦予了新的夾緊在全自動生產(chǎn)中，在自動化生產(chǎn)的過程中，可以有兩種，第一類：獨家夾具自動化，是 獨家類夾具可以自動化生產(chǎn)，第二類：運輸夾具，主要作用在于主夾具的主要作用，同時也可以工作處理零件，所以稱為“運輸夾具。 3.3 問題的提出 該夾具主要用于粗鏜φ52-φ40孔，此工序加工精度不高，因此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率，精度不予考慮。 3.4定位基準(zhǔn)的選擇 我們使用端面和Φ47孔和Φ9孔作為定位基準(zhǔn)，半軸限制到5個自由度，削邊銷限制一個自由度，這樣的空間限制共六個自由度。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定采用手柄作為緊固裝置。 3.5定位方案的設(shè)計 本夾具采用平面和孔定位，采用半軸和削邊銷定位，定位元件如下圖： 半軸如下圖5-1： 圖5-1 削邊銷如下圖5-2： 圖5-2 3.6夾緊方案的設(shè)計 本夾具采用半軸和削邊銷定位，限制空間的6個自由度，同時采用直壓板夾緊工件即可滿足要求。 直壓板如下圖5-3： 圖5-3 3.7 切削力及夾緊力計算 根據(jù)《機械加工工藝手冊》[1]可查得： 鏜削力計算公式為： 圓周分力 ： （式5-7） 式中： ———— 切削深度 ———— 進(jìn)給量 ———— 材料硬度 由前面計算和查表可得：， mm， 代入得（式5-7）得： =6690.95N 而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： =394.92N 在鏜削中受到的扭矩為： ==25897.23N 3.8定位誤差分析 (1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 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（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 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（式5-6）得： 則： 經(jīng)檢驗合格 3.9夾具設(shè)計及操作簡要說明 采用直壓板夾緊工件，采用半軸和削邊銷定位，限制空間的六個自由度，即可滿足要求，整個夾具設(shè)計整體上本著簡單操作方便的原則，裝卸方便，可以大大提高加工效率。 四 鉆夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計的工序是鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔的鉆床夾具。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆攻頂面上4XM5深10螺紋孔，這道工序加工較晚，我們選擇加工過的Φ9孔，Φ47孔和地面作為定位基準(zhǔn)，采用典型的一面兩銷定位，用鉸鏈壓板壓緊。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線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。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(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)。我們采用Φ9的孔，Φ47孔及其底面作為定位基準(zhǔn)，采用半軸和削邊銷定位，限制空間的六個自由度。 4.3切削力及夾緊力計算 1。切削力和夾緊力計算 (1)刀具： 麻花鉆 機床： Z525立式鉆床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=988.1N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 夾緊力的分析：因為是鉆削加工，鉆削力本身向下的，我們有采螺母夾緊，因此鉆削力不需要計算。 4.4 定位誤差分析 (1)移動時基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 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（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 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（式5-6）得： 則： 經(jīng)檢驗合格 4.5 夾具設(shè)計及簡要操作說明 如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在夾緊方案上我們采用直壓板夾緊，為了定位準(zhǔn)確，我們用一半軸，一削邊銷定位，采用直壓板夾緊，這樣裝卸方便夾緊迅速， 總 結(jié) 把這些知識和我們做的設(shè)計進(jìn)行很好的結(jié)合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設(shè)計、互換性測量技術(shù)、鉆床夾具設(shè)計，等系統(tǒng)的結(jié)合起來，通過查閱上面學(xué)習(xí)過的資料，很好的復(fù)習(xí)和鞏固以前學(xué)過的知識，并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設(shè)計中。同時通過查閱資料和文獻(xiàn)也培養(yǎng)了我自己的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力。本次設(shè)計涉及知識面較廣，理論聯(lián)系實際較強，做好本次設(shè)計即需要有很好的教材和文獻(xiàn)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(jìn)行融合，因此他是一個綜合性系統(tǒng)性的訓(xùn)練，使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。 鍛煉我們運用系統(tǒng)知識聯(lián)系實際情況解決生產(chǎn)加工中實際問題的的，比較散亂的知識，通過本次設(shè)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， 2者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領(lǐng)袖毛主席所說，從理論中來，到實踐中去，理論指導(dǎo)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。 回顧起此次夾具設(shè)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(xué)，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(shè)計課題，對機床夾具設(shè)計相關(guān)知識一無所知，到最后通過學(xué)習(xí)到完成定稿，通過查閱資料，文獻(xiàn)，請教老師，同學(xué)，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，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，實現(xiàn)了我人生的蛻變，對我的大學(xué)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，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，自以為學(xué)習(xí)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(shè)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)讓我有了很好的復(fù)習(xí)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(xué)習(xí)，多多請教。 致 謝 在即將結(jié)束的大學(xué)生活面前，畢業(yè)設(shè)計對于我們即將畢業(yè)的我們來說，是在校期間最后一次能夠真正值得去認(rèn)真做，認(rèn)真付出的一份工作，為了能夠順利畢業(yè)，為了能夠在此設(shè)計過程中掌握更多更廣泛的知識，我們每個人都有義務(wù)去獨立自主，認(rèn)真負(fù)責(zé)的去完成。也為以后的工作生涯起到一個良好的鋪墊作用。 在此畢業(yè)設(shè)計過程中，經(jīng)過老師的細(xì)心指導(dǎo)以及幫助，以及自己全心的投入畢業(yè)設(shè)計的工作中，終于能夠比較完善的交出自己的作品，但是，還會有許多的不足之處，還望老師斧正，不吝賜教！謝謝老師，謝謝您長期以來的教誨和辛勤的汗水。我將會更加的努力學(xué)習(xí)，掌握好基礎(chǔ)知識并為以后的工作奠定扎實的基礎(chǔ)。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機床夾具設(shè)計手冊，東北重型機械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 25