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1、 數(shù)控畢業(yè)設計 題目：割草機主體的機械加工工藝規(guī)程制定及夾具設計 目錄 一：英語翻譯1 二：零件的分析2 1、 割草機主體的零件分析2 2、 割草機主體的工藝分析2 3、 毛坯的設計3 三：確定加工工藝4 1、 選擇加工方法，確定加工路線4 2、 加工設備及刀具、夾具、量具的選擇6 3、 切削用量的選擇7 四：夾具設計20 1、 機床夾具設計基礎理論20 2、 夾具設計的特點和基本要求22 3、 定位基準的選擇23 4、 切削力及夾緊分析計算24 5、 夾具裝配圖繪制25 五：設計

2、心得25 六：參考文獻26 一：英語翻譯 To produce smooth surfaces, the machining feedrate (V) must be constant when the cutting tool tracks the cutting trajectory. To keep the constant feedrate, the cutting tool has to move a constant distance relative to the workpiece in each sampling period

3、(T). In other words, the realtime interpolator has to divide the curved tool path into small uniform segments for constant feedrate machining. However, the constant changes in the parameter Du in the parametric domain do not guarantee a constant length in the Cartesian domain, and consequently does

4、not guarantee a constant feedrate. Therefore, the relationship between the parameter u and the sampling time (T) has to be derived, in order to obtain the constant machining feedrate. 翻譯：想要生產(chǎn)出光滑的表面，那么當切割工具沿著切割軌跡動的時候，機器的進料速度（V）必須是恒定的。要保持恒定的進料速度，則在每個抽樣期（T）切割工具和工作件之間的位移必須是常數(shù)。換句話說，為了勻速地進料加工，實時的校對機必須把彎曲

5、的刀具路徑分成相同的小段。然而，參數(shù)Du在參數(shù)域的持續(xù)變化不能夠保證笛卡爾域能有恒定的長度，這導致恒定的進料速度不能被保證。所以我們必須導出參數(shù)u和抽樣期（T）之間的關系，這樣才能得到與之匹配的恒定的進料速度。 二：零件的分析 1、 割草機主體的零件分析 通過對割草機主體零件圖的分析，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差以及技術要求齊全。 2、 割草機主體的工藝分析 割草機主體是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較大，結構形狀較復雜，其加工內(nèi)側面的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，對精度要求也很高。其上端面有垂直度公差要求，左右端面有平行度要求。

6、因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 一個好的結構不但要應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 割草機主體毛坯選擇鑄鋁，加工表面包括：銑頂面，上下兩個面以及左右兩個面，無粗糙度要求，其工序粗銑—精銑。鉆孔4-Φ10和2-Φ5，鉆Φ6孔，鉆沉頭Φ4孔和螺紋M8孔均無粗糙度要求。 其具

7、體情況如下： 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級 加工方法 頂面 無 IT11以下 粗銑--精銑 上下面 無 IT8～IT10 粗銑--精銑 左右面 無 IT11以下 粗銑--精銑 4-Φ10和2-Φ5 無 IT11以下 鉆—擴—絞 Φ6孔 無 IT11以下 鉆—擴—絞 Φ4孔 無 IT11以下 鉆—擴—絞 螺紋M8孔 Ra25 IT11以下 攻絲 3、 毛坯的設計 （1） 毛坯的選擇 毛坯種類的選擇決定與零件的實際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種： a型材、b鍛造、c鑄

8、造、d焊接、f其他毛坯。 根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鑄件，但從經(jīng)濟方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費材料，而且還增加機床，刀具及能源等消耗，而鑄件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。該零件的材料是鑄鋁，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鋁鑄造。 （2） 確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 確定最大輪廓尺寸548*409*250 確定機械加工余量 工序名稱 工序基本余量 工序的經(jīng)濟精度 工序尺寸 工序尺寸及其公差和Ra 精銑 0.5 H7 250 Ra=1.6μm 粗銑 5.5 H9 250

9、+0.5=250.5 Ra=3.2μm 毛坯 H12 250.5+5.5=256 Ra=25μm （3） 設計毛坯圖見附頁 三、確定加工工藝 1、選擇加工方法，確定加工路線 選擇加工方法應考慮以下幾個因素： （1）．要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 （2）．根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和一般的加工方法。 （3）．考慮被加工材料的性質(zhì)。 （4）．考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水

10、平。 （5）．此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。 工藝路線的擬訂 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。割草機主體的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂工工藝路線方案。見下表： 1 鑄 鑄毛坯100x100x90 2 熱處理 退火處

11、理（釋放應力，增加材料延展性和韌性） 3 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體頂面 4 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體上下2個面 5 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體左右2個面 6 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體頂面 7 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體上下2個面 8 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體左右2個面 9 鉆 鉆孔4-Φ10和2-Φ5 10 鉆 鉆Φ6孔 11 鉆 鉆沉頭Φ4孔和螺紋M8孔 12 鉆 鉆沉頭Φ8孔 13 鉆 鉆螺紋M3孔 14 鉗 攻絲 15 終檢 入庫 表：割草機主體加工工序表 2

12、、加工設備及刀具、夾具、量具的選擇 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設備 刀具及量具 2 熱處理 退火處理（釋放應力，增加材料延展性和韌性） 3 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體頂面 X52k 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 4 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體上下2個面 X52k 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 5 銑 以俯視圖為準，粗銑割草機主體左右2個面 X52k 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 6 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體頂面 X52k 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 7 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體上下2個面 X52k 硬質(zhì)合

13、金端銑刀，游標卡尺 8 銑 以俯視圖為準，精銑割草機主體左右2個面 X52k 硬質(zhì)合金端銑刀，游標卡尺 9 鉆 鉆孔4-Φ10和2-Φ5 Z525 麻花鉆，擴孔刀，鉸刀，游標卡尺 10 鉆 鉆Φ6孔 Z525 麻花鉆，擴孔刀，鉸刀，游標卡尺 11 鉆 鉆沉頭Φ4孔和螺紋M8孔 Z525 麻花鉆，擴孔刀，鉸刀，游標卡尺 12 鉆 鉆沉頭Φ8孔 Z525 麻花鉆，擴孔刀，鉸刀，游標卡尺 13 鉆 鉆螺紋M3孔 Z525 麻花鉆,游標卡尺 14 鉗 攻絲 鉗工臺 絲錐，游標卡尺 3、切削用量的選擇 工序一 鑄造。 1. 加工

14、條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鑄造 工序二 熱處理。 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：退火處理（釋放應力，增加材料延展性和韌性）。 工序三 以俯視圖為準，粗銑割草機主體頂面。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，粗銑割草機主體頂面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削

15、用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝75m/min(，n=200r/min 工序四 以俯視圖為準，粗銑割草機主體上下2個面。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，粗銑割草機主體上下2個

16、面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝75m/min(，n=200r/min 工

17、序五 以俯視圖為準，粗銑割草機主體左右2個面。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，粗銑割草機主體左右2個面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽

18、命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝75m/min(，n=200r/min 工序六 以俯視圖為準，精銑割草機主體頂面。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，精銑割草機主體頂面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0

19、.2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.1mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝150m/min(，n=450r/min 工序七 以俯視圖為準，精銑割草機主體上下2個面。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，精銑割草機主體上下2個面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用

20、量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.1mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝150m/min(，n=450r/min 工序八 以俯視圖為準，精銑割草機主體左右2個面。 1. 加工

21、條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：以俯視圖為準，精銑割草機主體左右2個面 機床： X52k。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削手冊》）。選擇刀具前角γo＝18后角αo＝10,主偏角Kr=60,副偏角Kr’=8 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.1mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算

22、切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝150m/min(，n=450r/min 工序九 鉆孔4-Φ10和2-Φ5。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆孔4-Φ10和2-Φ5 機床： Z525。 刀具：麻花鉆，擴孔刀，鉸刀 2. 切削用量 工步1； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機

23、械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工步2； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝3m/min(，n=15r/min 工步3； 1）切削深度

24、 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝5m/min(，n=15r/min 工步4； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查

25、后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工步5； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝3m/min(，n=15r/min

26、 工步6； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝5m/min(，n=15r/min 工序十 鉆Φ6孔。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆Φ6孔 機床： Z525。 刀具：麻花鉆，擴孔刀，鉸刀 2

27、. 切削用量 工步1； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工步2； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0

28、.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝3m/min(，n=15r/min 工步3； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查

29、得 Vf＝5m/min(，n=15r/min 工序十一 鉆沉頭Φ4孔和螺紋M8孔。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆沉頭Φ4孔和螺紋M8孔 機床： Z525。 刀具：麻花鉆，擴孔刀，鉸刀 2. 切削用量 工步1； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉

30、速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工步2； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝3m/min(，n=15r/min 工步3； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.1mm，一次走刀即可完成所

31、需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝5m/min(，n=15r/min 工步4； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=18

32、0min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工序十二 鉆沉頭Φ8孔。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆沉頭Φ8孔 機床： Z525。 刀具：麻花鉆，擴孔刀，鉸刀 2. 切削用量 工步1； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用

33、量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 工步2； 1）切削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.6mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.3mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝3m/min(，n=15r/min 工步3； 1）切削深度 因為

34、切削量較小，故可以選擇ap=0.1mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.2mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝5m/min(，n=15r/min 工序十三 鉆螺紋M3孔。 1. 加工條件 工件材料：鑄鋁,σb =0.16GPa HB=200~241。 加工要求：鉆螺紋M3孔 機床： Z525。 刀具：麻花鉆 2. 切削用量 1）切削深度 因為切削量

35、較小，故可以選擇ap=0.8mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）進給量 機床功率為10kw。查《切削手冊》f=0.08~0.8mm/z。選較小量f=0.6mm。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《機械切削用量手冊》表8，壽命T=180min 計算切削速度和主軸轉速 計算切削速度 按《切削手冊》表14，查得 Vf＝1.6m/min(，n=15r/min 四、夾具的設計 1、機床設計設計基礎理論 在機械制造的各個加工工藝工程中，必須使工件在工藝系統(tǒng)中處于正確的位置，以保證加工質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率。把為了使工件處于正確位置上所使用的各種工藝裝備，成為夾具。如檢驗夾具、焊接夾具

36、、裝配夾具等。 在機床上對工件進行切削加工時，為了保證加工精度，必須正確地安放工件，使工件相對于刀具和機床占有正確的位置，這一過程稱為“定位”。為了保護這個正確圍著在加工過程中穩(wěn)定不變，應該對工件施加一定的夾緊力，這個過程稱為“夾緊”。這兩個過程總稱為“安裝”。在機床上實現(xiàn)安裝人物的工藝裝備，就是“機床夾具”。 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣泛的是通用夾具，如車床上用的三爪卡盤和銑床上用的平口虎鉗等。這類夾具的規(guī)格尺寸已經(jīng)標準化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)。而用于批量生產(chǎn)，專門為工件某加工工序服務的專用夾具，則必須由各個制造廠自行設計制造。 由于專用夾具的設計制造在很大程度上影響加工質(zhì)量、

37、生產(chǎn)率、勞動條件和生產(chǎn)成本，因此，他是各機械制造廠新產(chǎn)品投資、老產(chǎn)品改進和工藝更新中的一項重要生產(chǎn)技術準備工作，也是每一個從事機械加工工藝的技術人員必須掌握的基礎知識。 機床夾具在機械加工中起著重要的作用，所以應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： （1）.保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 夾具在機械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于采用了能直接定位的夾具，因此，可以準確地確定工件相對于道具和機床切削成形運動中的相互位置關系，不受或者少受各種主觀因素的影響，可以穩(wěn)定可靠地保證加工質(zhì)量。 （2）.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 提高勞動生產(chǎn)率，降低單件時間定額的主要技

38、術措施是增大切削用量和壓縮輔助時間。采用機床夾具，既可以提高工件加工時的剛度，有利于采用較大的切削用量，又可以省去劃線找正等工作，使安裝工作的輔助工時大大減小，因此能顯著地提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。 （3）.改善工人勞動條件 采用夾具后，工件的裝卸顯然比不用夾具方便、省力、安全。使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，夾緊可采用增力、機動等裝置，因此可以減輕工人的勞動強度。還可設計保護裝置，確保操作者安全。 （4）.在流水線生產(chǎn)中，便于平衡生產(chǎn)節(jié)拍 工藝工程中，當某些工件所需要工序時間特別長時，可以采用多工位或高效夾具等，以提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)節(jié)拍能夠比較平衡。 機床夾具分類 （1）

39、專用夾具專用夾具是針對某一種工件的一定工序而專門設計的。因為不需要考慮通用性，所以夾具可以設計得結構緊湊、操作方便。還可以按需要采用各種省力機構、動力裝置、分度裝置等。因此，此類夾具可以保證較高的加工精度和勞動生產(chǎn)率，但是，游湖這類夾具的專用性很強，并且設計和制造周期較長，制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時，往往因無法再使用而報廢。因此，這類夾具主要在產(chǎn)品固定和工藝穩(wěn)定的較大批量生產(chǎn)中應用。這類夾具也是本課程研究的主要對象。 （2）.可調(diào)式夾具可調(diào)式夾具的特點是：加工完一種零件后，通過調(diào)整或更換夾具中的個別元件，即可加工形狀相似、尺寸和加工相近的多種零件。 可調(diào)式夾具又可以分為通用可調(diào)夾具和專用

40、可調(diào)夾具。通用可調(diào)夾具如滑柱式鉆模等，使用范圍較大。專門化可調(diào)夾具常稱為成組夾具，通常配合成組技術，用于裝夾和加工一組結構與工藝相似的工件。 因為這類夾具是在專門夾具基礎上少量更換或調(diào)整夾具元件，因此，只能到達有限目標的通用化。即使這樣，也極大提高了專用夾具在多品種、中小批量生產(chǎn)中使用的經(jīng)濟性。 （3）.專門化拼裝夾具專門化拼裝夾具是針對其工件的特定工序加工要求，由實現(xiàn)制造好的通用性較強的標準化元件和部件拼裝組成。從這個特點來看，這類夾具具有很大的通用性，但同時又是為某一種特定工序而專門拼裝的夾具。因此，這類夾具又具有專門夾具的優(yōu)點。 （4）.自動化生產(chǎn)用夾具自動化生產(chǎn)用夾具駐澳是自動線

41、上所使用的夾具?；旧戏譃閮深悾阂活愂枪潭ㄊ綂A具，它與一般專用夾具相似；一類是隨行夾具，它除了具有一般家具所擔負的安裝工件任務外，還擔負著沿自動線輸送工件的任務，即在這工件從一個工位移動到下一個工位。故稱為“隨行夾具”。屬于自動化生產(chǎn)夾具的還有數(shù)控機床夾具。 2、夾具設計的特點及基本要求 A:夾具設計的特點 （1）.針對性強，設計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。 專用夾具是為某零件的某工序設計的，設計人員必須全面了解和掌握產(chǎn)品零件的要求，工藝工程的安排以及所使用的機床、刀具，鋪具的具體情況才可能提出合理可行的最佳方案，確定最合理的定位、夾緊裝置。 （2）.保證加工質(zhì)量和勞動

42、生產(chǎn)率是夾具設計的兩項主要任務，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設計時應重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關。對于制造精度要求不高的零件，其夾具設計應該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。 （3）.夾緊機構對整個夾具結構起決定性作用。 夾緊裝置的結構形式和種類很多，選用的靈活性很大，特別是夾緊裝置中力源及傳動機構的設計對夾具結構的影響最大。因此，在同樣能保證工序要求的情況下，每個人設計的結構可能大不相同。而不同復雜程度的家具在不同的生產(chǎn)規(guī)模條件下其經(jīng)濟效果也不一樣，設計人員必須使自己的設計和生產(chǎn)規(guī)模相適應，不可片面追求高精度而忽視了經(jīng)濟性。 （4）.夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此

43、，設計時應考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 （5）.設計周期短，一般不進行強度剛度計算。 夾具設計是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務的生產(chǎn)技術準備工作，其設計周期要求短，因此設計時多采用參照法或是憑經(jīng)驗確定的辦法來保證受力件的強度和剛度，通常不進行詳細計算，有時采用簡便公式或用圖表做為設計參考。倒是應注意，在設計一些具有較高精度的夾具時，應該對定位精度、夾緊力等進行必要的計算和分析。 B:設計的基本要求 夾具設計的原則是經(jīng)濟和使用，它可以概括為“好用、好造、好修”這六個字，其中好用主要的，但好用也必須

44、以不脫離生產(chǎn)現(xiàn)場的實際制造和維修水平為前提。具體要求為： （1）.夾具的構造應與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關系。 （2）.保證工件精度。 （3）.保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 （4）.注意結構工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應通盤考慮，以降低制造成本。 3、定位基準的選擇 工件的定位 由于割草機主體為箱體類零件，在鉆床上加工準5H7 孔時采用通用夾具不便于裝夾， 故需設計專用鉆模。 工件的夾緊 加工孔采用鉆模，先鉆后鉸，由于孔較小，切削力不大， 鉆模板的設

45、計 本例精確控制鉆模板的孔中心的位置，使之與工件左端面的距離，在前面工序精確保證各球面的位置尺寸及工件的長度尺寸。即精確保證鉆模板上的鉆套孔中心到擋銷的右端面軸向尺寸為8mm。由于孔先鉆后鉸，為方便更換不同內(nèi)徑的鉆套，鉆套采用快換鉆套。 4、 切削力及夾緊分析計算 刀具材料：（高速鋼麻花鉆） 刀具有關幾何參數(shù)： 由《機床夾具設計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 查《機床夾具設計手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 取 ， 即 所以 由《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ： 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加

46、工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》表可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數(shù)由《機床夾具設計手冊》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 本設計采用壓板夾緊，故得： 易得： 經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 5、 夾具

47、裝配圖繪制見附頁 五、設計心得 通過本次的畢業(yè)設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、工裝夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。 六、參考文獻 [1]許曉旸，專用機床設備設計[M]，重慶：重慶大學出版社，2003。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 東北重型機械學院等，機床

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