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設(shè)計(jì)題目： 零件的專用夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 課程名稱 機(jī)械制造工藝裝備課程設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí) 地 點(diǎn) 起止時(shí)間 2015年6月29號(hào)―2015年7月10日 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 設(shè)計(jì)要求： （1）夾具裝配圖1張； （2）夾具主要零件圖4張以上； （3）課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。 設(shè)計(jì)參數(shù) 相關(guān)零件圖 生產(chǎn)綱領(lǐng)：大批量生產(chǎn) 進(jìn)度要求 序號(hào) 內(nèi)容 基本要求 時(shí)間 備注 1 收集和研究有關(guān)資料 ⑴分析零件圖和相應(yīng)工序的加工要求； ⑵了解典型夾具的結(jié)構(gòu)。 1天 2 定位、對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) ⑴確定定位方案，選擇定位元件； ⑵確定刀具對(duì)刀或引導(dǎo)方式，選擇對(duì)刀元件或?qū)蛟? 2天 3 夾緊裝置設(shè)計(jì) 確定夾緊方案，選擇夾緊裝置。 2天 4 夾具體設(shè)計(jì) ⑴確定夾具其他部分結(jié)構(gòu)，如分度裝置等； ⑵確定夾具體的形式和夾具的總體結(jié)構(gòu)。 2天 5 手繪圖紙 繪制夾具的裝配圖和零件。 2天 6 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 整理和編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1天 小計(jì) 10天 參考資料 教材和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。 其它 如自選零件請(qǐng)事先申請(qǐng)，經(jīng)指導(dǎo)教師批準(zhǔn)方可實(shí)施。 說(shuō)明 1．本表應(yīng)在每次實(shí)施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫二份，教研室審批后交學(xué)院備案，一份由負(fù)責(zé)教師留用。2．若填寫內(nèi)容較多可另紙附后。3．每題可由2-4名學(xué)生共用的，在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。 教研室主任： 指導(dǎo)教師： 　 2015年 月 日  課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 I軸法蘭盤銑削缺口專用夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 目 錄 目 錄 II 第1章 緒論 1 1.1夾具概述 1 1.2機(jī)床夾具的功能 1 1.3機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 1 1.3.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 2 1.3.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 2 夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 5 2.1機(jī)床夾具的功能 5 2.2機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求 5 2.3設(shè)計(jì)已知條件 6 3夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作 8 3.1.1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 8 3.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 8 3.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案 8 3.2.1選擇定位元件 8 3.2.2選擇夾緊機(jī)構(gòu) 9 3.2.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 11 3.3夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) 14 3.4繪制夾具裝配圖 14 3.5繪制夾具零件圖 16 4夾具精度的驗(yàn)算 17 4.1產(chǎn)生定位誤差的元因 17 4.2 誤差分析與計(jì)算 17 4.3夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 19 總結(jié)與展望 20 參考文獻(xiàn) 21 致 謝 22 第1章 緒論 1.1夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 1.2機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 （1）對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 如鉆床夾中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.3機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.3.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為15%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如上新的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.3.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(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。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件上仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，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。 計(jì)算機(jī)輔助機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD技術(shù)來(lái)完成夾具設(shè)計(jì)的先進(jìn)方法。由于夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計(jì)過(guò)程涉及控制條件多，因此，用于夾具設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件甚少，目前還沒(méi)有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計(jì)完全數(shù)字化。目前，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)一般是采用二維CAD軟件進(jìn)行。采用二維CAD軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，但是其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解零件的加工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實(shí)體化；再選擇或設(shè)計(jì)合適的定位、夾緊等元件和裝置；接上來(lái)將上述結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實(shí)體，用二維圖表示，完成夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換，最終繪制二維的總裝圖。由于繪制三維實(shí)體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配圖。這對(duì)夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，以及加工和裝配均有不利的影響。3D軟件是一個(gè)基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具，該軟件完全采用Windows圖形用戶界面，易學(xué)易用。借助3D軟件平臺(tái)，可以創(chuàng)建三維實(shí)體模型；編輯零件裝配體并進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)仿真；利用它的動(dòng)畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性，還能得到夾具零部件裝配和運(yùn)動(dòng)過(guò)程的動(dòng)畫文件。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的功能在于能協(xié)助設(shè)計(jì)者完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)各階段的工作。本文針對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，借助3D軟件平臺(tái)，將設(shè)計(jì)時(shí)所用標(biāo)準(zhǔn)零件建立實(shí)體模型庫(kù)；對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)零件，采用交互方式建模方法直接在設(shè)計(jì)平臺(tái)建模并建立非標(biāo)準(zhǔn)模型庫(kù)。 采用二維CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，它使我們甩掉了圖板，解決r使用繪圖板帶來(lái)的諸多弊端。現(xiàn)在，大量三維實(shí)體造型軟件崛起，如PR0／E、UG、3D、Solidedge等，推動(dòng)了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新革命．由于這些三維軟件．不僅僅可創(chuàng)建三維實(shí)體模型，還可利用設(shè)計(jì)出三維模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢查、機(jī)構(gòu)分析、動(dòng)態(tài)干涉檢查、動(dòng)力學(xué)分析、強(qiáng)度分析等，并且與其它軟件配合可進(jìn)行零件的數(shù)控加工演示和數(shù)控代碼的生成。這些功能是以往的二維CAD無(wú)法比擬的。結(jié)合夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、高精度性等特點(diǎn)．采用了易學(xué)易懂的3D三維實(shí)體造型軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程。 21 2 夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 2.1機(jī)床夾具的功能 2.1.1 保證加工精度，工件通過(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過(guò)家駿技工是工件 的既定位置在加工過(guò)程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工面的位置精度，且精度穩(wěn)定。 2.1.2 提高生產(chǎn)率，使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線，找正，對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件，多工位夾具，以及氣動(dòng)，液壓動(dòng)力基金裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 2.1.3 擴(kuò)大加床的使用范圍，有些機(jī)床夾具是指上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了元機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。 2.1.4 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 2.2機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 2.2.1保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位，夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。 2.2.2夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速，高效的定位，夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求 在中，小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，一適應(yīng)多品種工件的加工。 2.2.3安全，方便，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置、要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時(shí)工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時(shí)，更需要減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2.2.4排屑順暢，機(jī)床夾具中積累切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量時(shí)工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的重視。 2.2.5機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，加床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造，檢查測(cè)，調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 2.3設(shè)計(jì)已知條件 題目給的零件是I軸法蘭盤零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。 零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。 由零件圖可知，其材料為HT200，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 I軸法蘭盤零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。 I軸法蘭盤共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： (1)．左端的加工表面： ? ? 這一組加工表面包括：左端面，Φ120和Φ116外圓左端面以及外圓面倒角鉆孔。這一部份只有端面有1.6的粗糙度要求，其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。 (2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；Φ100、Φ62、Φ55外圓右端面Ф36、Ф60、Ф72內(nèi)圓以及外圓面的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，內(nèi)孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。 零件材料為HT200，考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(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。 擬定I軸法蘭盤的機(jī)械加工工藝路線如下： 1 鍛造 鍛造 2 退火處理 退火處理 3 車 車左端面 4 車 車右端面 5 車 車Φ120和Φ116外圓 6 車 車Φ100，Φ62和Φ55外圓 7 車 車Φ36，Φ60和Φ72內(nèi)孔 8 車 車寬7.5槽 9 車 車2x0.5退刀槽 10 鉆 鉆3-Φ9孔，锪Φ15孔 11 鉆 鉆2-M8螺紋孔 12 銑 銑削缺口(銑距離140mm側(cè)面) 13 銑 銑削缺口(銑距離137mm側(cè)面) 14 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫(kù) 3夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作 3.1.1明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。 3.1.2充分理解工件的零件圖和工序圖 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊元理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面、決定了機(jī)床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位元理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要頂六個(gè)自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機(jī)床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。 3.2確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案 3.2.1選擇定位元件 本夾具選用一可換定位銷來(lái)定位，其參數(shù)如下： 圖 3.1 定位銷 3.2.2選擇夾緊機(jī)構(gòu) （1） 夾緊力的方向： 夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì)，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。 （2） 夾緊力的作用點(diǎn)： 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該選擇在定位元件支撐點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準(zhǔn)確、不變形。 （3）選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時(shí)，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu) 要注意以下幾方面的問(wèn)題： ① 安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。 ② 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過(guò)大，以減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 ③ 夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過(guò)長(zhǎng)，以提高夾具的工作效率。 ④ 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。 該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表3.3： 表3.3 移動(dòng)壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡元理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1. 由表得：元?jiǎng)恿τ?jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.2.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖3.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表3.4： 表3.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 由于本道工序是完成精銑加工，所以選用對(duì)刀塊。 圖3.2對(duì)刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖3.3所示： 圖3.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表3.5： 表3.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 3.3夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì) （1）首先對(duì)工件的加工要進(jìn)行分析，根據(jù)工件的形狀和加工要求，我認(rèn)為采用立式鉆床比較合理。 （2）然后，根據(jù)六點(diǎn)定位元理，選用定位銷套在圓柱內(nèi)孔，這樣配合使用來(lái)完成限制了五個(gè)自由度，加上圓柱銷，這樣就共限制了六個(gè)自由度，正好滿足六點(diǎn)定位元理，由于限制了六方自由度，所以只需要將工件夾緊就可以進(jìn)行加工了，在垂直方向上進(jìn)行夾緊，可以利用移動(dòng)壓板，進(jìn)行夾緊，因?yàn)橐苿?dòng)壓板簡(jiǎn)單使用，而且不影響加工過(guò)程，所以最總選擇移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊。 （3）最后，對(duì)整個(gè)夾緊方案分析得出，定位約合六點(diǎn)定位元理，夾緊工件穩(wěn)定，所以此夾具設(shè)計(jì)可行。這樣就可使工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更加方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行加工。 3.4繪制夾具裝配圖 （1）裝配圖應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)盡可能1：1地繪制，用剖視圖完整清晰的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作元理。 （2）視工件為透明體，用雙點(diǎn)畫線畫出主要部分（如輪廓，定位面‘夾緊面 加工表面）。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置 （3）按照夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。 （4）畫出夾具體及其他聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機(jī)床夾具要用到的零件如下： 六角螺釘M6X25 8個(gè) 材料：鋼件 定位銷 A6X26 4個(gè) 材料：鋼件 定位襯套 4個(gè) 材料：鋼件 六角螺母-C級(jí)M12 1個(gè) 材料：Q235 螺桿M12X40 1個(gè) 材料：鋼件 夾具體 1個(gè) 材料：HT200 筋板 1個(gè) 材料：鋼件 立柱 1個(gè) 材料：鋼件 軸 1個(gè) 材料：鋼件 快換墊圈 1個(gè) 材料：鋼件 定位軸 1個(gè) 材料：鋼件 （5）標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 ①夾具的外形尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。 ②夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。 ③各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差 （6）標(biāo)注技術(shù)條件。 ①定位元件的定位面間相互位置精度。 ②定位元件的定位表面與夾具安裝基面的位置精度。 ③定位表面與導(dǎo)向元件間的位置精度。 ④導(dǎo)向元件工作面間的位置精度。 （7）對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表。 ①每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。 ②完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 ③完整填寫明細(xì)表，一般來(lái)說(shuō)，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。 圖 裝配圖 3.5繪制夾具零件圖 （1）對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 （2）零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、 位置精度、技術(shù)要求而定。 （3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整 夾具體用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行相連定位，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置。 其中夾具體的設(shè)計(jì)如下： 夾具體零件圖 4夾具精度的驗(yàn)算 4.1產(chǎn)生定位誤差的元因 （1）平位情面定形，夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反應(yīng)到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 （2）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 （3）導(dǎo)向元件，對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差。 （4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。 （5）夾具在機(jī)床上的安裝誤差。 （6）定位元件與定位元件間的位置誤差 4.2 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=67mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.3夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 總結(jié)與展望 總結(jié)與展望 在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問(wèn)題，所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對(duì)于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時(shí)，有可能會(huì)劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺(tái)可升可降，這樣，在刀具退出時(shí)，使定位立臺(tái)連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問(wèn)題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無(wú)論怎樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會(huì)的第一步。 參考文獻(xiàn) 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稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑左端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅲ 銑 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑右端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅳ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車Φ120和Φ116外圓 CA6140 CZ01-1 225 85 1 2 2 2 精車Φ120和Φ116外圓 CA6140 CZ01-2 525 120 0.5 0.5 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅴ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車Φ100、Φ62、Φ55外圓 CA6140 CZ01-1 418 105 0.8 2 2 2 精車Φ100、Φ62、Φ55外圓 CA6140 CZ01-2 625 145 0.5 0.4 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅵ 車 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車Ф36、Ф60、Ф72內(nèi)圓 CA6140 CZ01-3 560 106 0.6 2 2 2 精車Ф36、Ф60、Ф72內(nèi)圓 CA6140 CZ01-4 663.5 153 0.3 0.2 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅹ 鉆 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗車Φ120，保證38+0.10mm CA6140、CZ01-1Y15外圓車刀 225 85 1 3 2 2 鉆三個(gè)通孔Φ9 Z525、ZZ01-1 麻花鉆 1150 40 0.2 5 3 3 鉆三個(gè)階梯孔Φ15 Z525、ZZ02-2 770 40 0.2 3 3 4 絞Φ9孔 Z525鉸刀 1150 40 0.1 5 3 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號(hào) 零（部）件圖號(hào) 共 頁(yè) 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 軸法蘭盤 第 頁(yè) 車 間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) Ⅺ 鉆 35鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 夾 具 編 號(hào) 夾 具 名 稱 切 削 液 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 序號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時(shí)間定額 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗鉆2-M8螺紋孔 Z525 ZZ01-1 1150 40 0.2 2 2 2 精鉆2-M8螺紋孔 Z525 ZZ01-2 1545 80 0.1 0.5 1 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號(hào) 簽字 日期