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設(shè)計(jì)說明書 題目：連接桿支架的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)涉及到機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差和測(cè)量等方面的知識(shí)。 連接桿支架的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分,包括工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該首先理解的分析部分,工序過程的設(shè)計(jì)一個(gè)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;然后每個(gè)切削用量的部分步驟大小計(jì)算,是決定工藝的關(guān)鍵設(shè)備和切割過程的各種設(shè)計(jì)參數(shù),然后一個(gè)專用夾具,夾具選擇各種組件的設(shè)計(jì),如定位和夾緊元件連接部分,導(dǎo)向元件,夾具和機(jī)床和其他組件,定位誤差計(jì)算夾具,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性和不足之處,改進(jìn)和設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:工序、工藝、切削參數(shù)、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design relates to the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerances and measurements, and other aspects of knowledge. The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size, the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design. Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error. 目錄 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的精度分析 2 1.3 零件的工藝分析 3 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2機(jī)械加工余量的的確定 4 2.3毛坯尺寸的確定 5 2.4工序余量的確定 6 2.5基面的選擇 7 2.6制定工藝路線 8 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 9 三 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 18 3.1鉆床的概述 18 3.2問題的提出 19 3.3定位基準(zhǔn)的選擇 19 3.4定位方案的設(shè)計(jì) 20 3.5夾緊方案的設(shè)計(jì) 21 3.5.1典型夾緊結(jié)構(gòu) 21 3.5.2定心夾緊機(jī)構(gòu) 21 3.6切削力和夾緊力的計(jì)算 22 3.7鉆模板的選擇 22 3.8鉆套的設(shè)計(jì) 27 3.8定位誤差分析 31 3.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 32 總 結(jié) 33 致 謝 35 參 考 文 獻(xiàn) 36 29 序 言 機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)一定形狀和大小的零件和產(chǎn)品,并配備了機(jī)械設(shè)備行業(yè)。機(jī)械制造的產(chǎn)品可以直接使用的人使用,而且對(duì)其他行業(yè)的生產(chǎn)提供設(shè)備,有各種各樣的社會(huì)機(jī)器或機(jī)械制造產(chǎn)品。我們的生活不能分開制造,所以制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè),是一個(gè)重要的基礎(chǔ),一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的發(fā)展和強(qiáng)大的支柱。在某種意義上,機(jī)械制造業(yè)的水平是衡量一個(gè)國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體實(shí)力和科技水平的一個(gè)重要指標(biāo)。 連接桿支架的工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)完成的機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料課程設(shè)計(jì)。正確解決一部分的過程中定位,夾緊和工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計(jì)專用夾具,確保零件加工的質(zhì)量。設(shè)計(jì)也開發(fā)自己的自學(xué)和創(chuàng)新能力。因此,本設(shè)計(jì)是全面和實(shí)用,涉及范圍廣泛的知識(shí)。因此,在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的基本概念,基本理論,而且還注意到生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合,可以很好的完成設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給定的零件是汽車換擋部分的操縱桿支架，它的主要作用是固定操縱桿，使其在行駛過程中牢固可靠。零件上的3-Φ11孔用螺栓固定在底座上，操縱桿用Φ20的定位銷固定在支架上，并且在換擋時(shí)依靠利用36槽軌跡不會(huì)引起偏差。 操縱桿支架共有4組加工表面，分析如下： （1）支架底面 （2）2-Φ20孔 （3）36槽 （4）3-Φ11孔 該零件外形較小、形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的支座類零件。為實(shí)現(xiàn)換擋的功能，其2-Φ20孔，公差要求較嚴(yán)格，但其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在加工過程中要制定工藝基準(zhǔn)，并制定出工藝公差，利用工藝基準(zhǔn)來加工后續(xù)工序。 1.2零件的精度分析 1.底端面，尺寸精度要求為IT13-11,表面粗糙度要求為Ra25μm,屬于低等精度要求。 2.3-Φ11的孔，尺寸精度要求為IT12-9，表面粗糙度要求為12.5μm,屬于低等精度要求。 3.內(nèi)外側(cè)立板，尺寸精度要求為IT12-9，表面粗糙度要求為12.5μm,屬于低等精度要求。 4.Φ20的孔，尺寸精度要求為IT8-11，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于高等精度要求。 5.槽，尺寸精度要求為IT11-13，表面粗糙度要求為Ra12.5，屬于低等精度要求。 1.3 零件的工藝分析 本次工藝分析的目的，主要是審查零件的結(jié)構(gòu)外形及其尺寸還有表面粗糙度、材料及熱處理等技術(shù)的要求是否合理，是否便于加工和裝配；還有就是通過對(duì)零件的工藝分析，對(duì)零件要求有進(jìn)一步的了解，最后編制出零件的工藝文件。 轉(zhuǎn)子泵泵體的工藝有兩組組加工面的分別為 1：以底端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工包括鉆3-Φ11孔。 2：一個(gè)是以3-Φ11孔為基準(zhǔn)的加工面，這個(gè)主要是加工其他面及孔的。 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素: 1)材料和零件的機(jī)械性能。當(dāng)選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機(jī)械性能要求很高,可選的鍛件,機(jī)械性能要求較低時(shí),可選部分或鑄鋼。 2)零件的形狀和大小。形狀復(fù)雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應(yīng)該用于砂鑄造,和小部件提供更先進(jìn)的鑄造方法。 3)生產(chǎn)類型。大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進(jìn)行補(bǔ)償。如鑄造應(yīng)采用金屬模具機(jī)成型和精密鑄造,鍛造模鍛,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應(yīng)使用木霉菌或手工自由鍛。 4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實(shí)際水平和實(shí)際生產(chǎn)的能力,外包的可能性等。當(dāng)有條件時(shí),應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應(yīng)的粗糙。 5)充分考慮的可能性,利用新技術(shù),新技術(shù)和新材料。目前,新工藝、新技術(shù)和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機(jī)械中使用越來越多。在應(yīng)用這些方法,可以大大減少機(jī)械加工的數(shù)量,有時(shí)不能被處理,其經(jīng)濟(jì)效果是非常重要的。 操縱桿支架材料為灰鐵件，牌號(hào)HT150，零件年產(chǎn)量為8000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2機(jī)械加工余量的的確定 序號(hào) 被加工表面及孔 機(jī)械加工余量 加工余量等級(jí) 1 底端面 2mm IT13級(jí) 2 鉆3-Φ11孔 11mm IT12級(jí) 3 內(nèi)外側(cè)立板 2mm IT12級(jí) 4 Φ20的孔 20mm IT8級(jí) 5 槽 2mm IT12級(jí) 2.3毛坯尺寸的確定 序號(hào) 被加工表面及孔 機(jī)械加工余量 零件尺寸 毛坯的尺寸 1 底端面 2mm 68x96x12 68x96x14 2 鉆3-Φ11孔 11mm 11 實(shí)心 3 內(nèi)外側(cè)立板 2mm 36 38 4 Φ20的孔 20mm Φ20 實(shí)心 5 槽 2mm R12 R8 2.4工序余量的確定 工序名稱 加工對(duì)象 經(jīng)濟(jì)精度等級(jí) 表面粗糙度 1 底端面 IT13級(jí) Ra25 2 鉆3-Φ11孔 IT12級(jí) Ra12.5 3 內(nèi)外側(cè)立板 IT12級(jí) Ra12.5 4 Φ20的孔 IT8級(jí) Ra3.2 5 槽 IT12級(jí) Ra12.5 2.5基面的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足下列要求: (1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關(guān)系。如果有幾個(gè)表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準(zhǔn)。以壁厚均勻性,對(duì)稱的形狀,更少的夾緊等。 (2)選擇的重要表面機(jī)械加工余量為粗基準(zhǔn)。例如:機(jī)床導(dǎo)軌表面是一個(gè)重要的統(tǒng)一的保證金要求。因此在這個(gè)過程中選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),床的底部表面的過程,然后底部表面作為精細(xì)加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個(gè)更加統(tǒng)一的和精心組織,以提高耐磨性。 (3)最小的表面機(jī)械加工余量應(yīng)該選為粗基準(zhǔn)。這將確保表面有足夠的加工余量。 (4)盡可能選擇平坦,光滑,大表面積作為粗基準(zhǔn),以確保準(zhǔn)確定位和夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。。 (5)粗基準(zhǔn)應(yīng)避免,因?yàn)楸砻娲植诘臄?shù)據(jù)主要是粗糙和不規(guī)則的。多個(gè)用很難確保表面之間的表面的準(zhǔn)確性。 基面的選擇是工藝設(shè)計(jì)的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產(chǎn)。首先選擇合適的端面和外圓定位基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則: (1)“基準(zhǔn)重合”的原則,應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)位置的參考,并避免錯(cuò)誤造成的非巧合的基準(zhǔn)面。 (2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則盡可能在大多數(shù)過程使用相同的精度指標(biāo)集,以確保定位精度的表面,以避免造成的錯(cuò)誤引用轉(zhuǎn)換,簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)和制造。 (3)“自為基準(zhǔn)”的原則需要一定的完成和完成過程機(jī)械加工余量小而均勻,應(yīng)選擇加工表面本身是優(yōu)良的基準(zhǔn),表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。 (4)“互為基準(zhǔn)”原則,當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為“相互參考”方法,重復(fù)處理。 (5)選擇的精度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該能夠確保精確定位,夾緊可靠,裝置簡(jiǎn)單,操作方便。 有很好的Φ11孔和定位基準(zhǔn)和其他表面處理。主要考慮好參考標(biāo)準(zhǔn)的問題, 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 2.6制定工藝路線 通過零件的形狀、尺寸及位置精度再通過技術(shù)得到以下兩種加工方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 粗銑底端面 4 鉆 鉆3-Φ11孔 5 銑 銑立板內(nèi)外側(cè) 6 鉆 鉆擴(kuò)鉸Φ20的孔 7 銑 銑槽 8 檢驗(yàn) 清洗檢驗(yàn) 9 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 鉆 鉆3-Φ11孔 4 銑 粗銑底端面 5 銑 銑立板內(nèi)外側(cè) 6 鉆 鉆擴(kuò)鉸Φ20的孔 7 銑 銑槽 8 檢驗(yàn) 清洗檢驗(yàn) 9 入庫 入庫 工藝方案一、二的不同在于方案二是先鉆孔、再銑端面，這樣就違背了“先面后孔”的原則，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工藝的基本原則，同時(shí)銑面后先鉆3-Φ11的孔，這樣可以利用3-Φ11的孔作為定位基準(zhǔn)，保證了零件的加工精度，所以確定選擇方案一。 2.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序：銑底端面 1. 刀具的確定 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8 ，，，。 2. 銑削用量的計(jì)算 1） 銑削深度的確定 由于機(jī)械加工余量不大,一次完成加工 2） 進(jìn)給量的確定及切削速度的計(jì)算 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表得出 ，則 因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選?。?200 當(dāng)＝1200r/min時(shí) 因此根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 切削工時(shí)的計(jì)算 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)計(jì)算如下： 工序：鉆3-Φ11孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，刀具選取高速鋼麻花鉆Φ11 1)進(jìn)給量的確定 取f=0.13mm/r 2)切削速度的確定　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算　　 ns== 1364r/min 與1364r/min接近的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為1450r/min。選轉(zhuǎn)速=1450r/min。 因此實(shí)際切削速度的如下== 5) 切削的工時(shí)計(jì)算按《切削用量工時(shí)計(jì)算手冊(cè)》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min) 工序：鉆，擴(kuò)，鉸Φ20孔 工步一鉆孔至φ19 確定進(jìn)給量的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ19孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量的確定應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)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)Z525立式鉆床說明書，取，因此實(shí)際切削速度計(jì)算為 切削工時(shí)計(jì)算：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說明書，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量的確定和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 三 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配第6道工序的鉆擴(kuò)鉸Φ20孔的鉆床夾具。 3.1鉆床的概述 鉆床是用途廣泛的孔加工機(jī)床.其主要加工方法是用鉆頭在實(shí)心材料上鉆孔,主要用來 加工外形復(fù)雜,沒有對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線的孔、 一般直徑不大,精度不太高的子L,如連桿、蓋板 箱體，機(jī)架等零件上的單孔和孔系.也可以通過鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔的工藝手段加工精度要求 較高的孔，利用夾具還可加工要求一定相互位置精度的孔系，另外鉆床還可進(jìn)行攻螺紋 锪孔和锪端面等工作，鉆床在加工時(shí)，工件一般不動(dòng),刀具則面作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng). 一面作軸 向進(jìn)給運(yùn)動(dòng).鉆床的加工方法及其所需運(yùn)動(dòng)如圖8-1所示 a)鉆孔(b）擴(kuò)孔(c)鉸孔 (d)攻螺紋(e)锪埋頭孔f锪埋頭孔 (g）锪端面 鉆床的主要類型有臺(tái)式鉆床丶立式鉆床丶搖臂鉆床丶銑鉆床和中心孔鉆床等。鉆床的主參數(shù)一般為最大鉆孔直徑 鉆床夾具,一般習(xí)慣上稱為鉆模。?它是在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)?鉸、锪、攻螺紋的機(jī)床夾具.使用鉆模加工時(shí),是借助于鉆套確定刀具的位置和引導(dǎo)刀具的進(jìn)給方向.?被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。?而孔的坐標(biāo)位置精度,則由鉆套在夾具上的位置精度來確定,并能防止刀具在加工過程中發(fā)生傾斜。因此，在結(jié)構(gòu)上都設(shè)置安裝鉆套的鉆模板，有固定式，分度式、?蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主要類型。 3.2問題的提出 本夾具主要用于鉆擴(kuò)鉸Φ20孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.3定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 2. 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 （1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 （2）測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 （3）工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 （4）定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 本道工序加工Φ20孔，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ11孔及端面定位，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。 3.4定位方案的設(shè)計(jì) 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素”。 1. 工件及平面定位 （1） “主要支承” 主要支撐也就是在零件加工中起定位的作用，也能限制自由度 1） “固定支承 2） “可調(diào)支承” 3） “自位支承” （2） 輔助支承 主要用來提高零件安裝的穩(wěn)定性 1）“螺旋式輔助支承” 2）“自位式輔助支承” 3）“推引式輔助支承” 4）“液壓鎖緊的輔助支承” 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷 （2）圓錐銷 （3）圓柱心軸 3、 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 根據(jù)上述表述，我們是在圓孔中定位，采用A型定位銷和B型定位銷。 3.5夾緊方案的設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng)，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 3.5.1典型夾緊結(jié)構(gòu) 1. 斜楔夾緊結(jié)構(gòu) 2. 螺旋夾緊結(jié)構(gòu) （1）單個(gè)螺旋夾緊結(jié)構(gòu) （2）螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu) （3）偏心夾緊機(jī)構(gòu) 3.5.2定心夾緊機(jī)構(gòu) 當(dāng)加工尺寸的工序基準(zhǔn)是中心要素（軸線、中心平面等）撕，為使基準(zhǔn)重合以減少定位誤差，可以采用定位夾緊機(jī)構(gòu)，所以，定心夾緊機(jī)構(gòu)主要用于要求準(zhǔn)確定心或?qū)χ械膱?chǎng)合。定心夾緊機(jī)構(gòu)可分為以下幾種： （1）螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu) （2）杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu) （3）楔式定心夾緊機(jī)構(gòu) （4）彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu) （5）膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu) （6）波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu) （7）液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)本次夾具定位方式，采用的A型定位銷和B型定位銷定位，定位銷一般都是配合壓板，螺母夾緊工件，因此采用單個(gè)螺旋夾緊結(jié)構(gòu)夾緊工件。 3.6切削力和夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 3.7鉆模板的選擇 鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。 （1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。 固定鉆模的結(jié)構(gòu)如下 （2）回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。 回轉(zhuǎn)鉆模也就是帶分度機(jī)構(gòu)的鉆模，經(jīng)典的機(jī)構(gòu)如下 翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8~f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。翻轉(zhuǎn)鉆模板的經(jīng)典結(jié)構(gòu)如下 蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。 蓋板鉆模板的借構(gòu)如下 滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。 滑柱鉆模板的結(jié)構(gòu)如下 鉸鏈?zhǔn)姐@模 鉸鏈鉆模板是用鉸鏈把鉆模板和夾具體連接起來，如圖，使模板可以繞鉸銷旋轉(zhuǎn)提高工件安裝的敞開性，以利于工件在本工位上孔的多工序加工如鉆孔，攻絲，锪平面。 鉸鏈鉆模板的經(jīng)典借構(gòu)如下 綜上所述我們選擇固定鉆模板比較合適， 因?yàn)槲覀儾捎脗?cè)面和底面定位，使用固定鉆模板就可以滿足要求，因此我們采用固定鉆模板。固定鉆模板靠2個(gè)圓柱銷定位在夾具體上，2個(gè)內(nèi)六角螺釘壓緊在夾具體上，實(shí)現(xiàn)對(duì)固定鉆模板的定位。 3.8鉆套的設(shè)計(jì) 鉆床的導(dǎo)向部分就是鉆套 鉆套根據(jù)加工的孔的情況不同，又分為以下幾種鉆套 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 特殊鉆套 特殊鉆套又分為好幾個(gè)類型根據(jù)孔的距離不同，因?yàn)槲覀兗庸さ目撞粔蛱厥?，因此特殊鉆套就不在介紹。 鉆套的尺寸公差及材料 在選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的鉆套時(shí),鉆套導(dǎo)引孔的尺寸與公差帶須由設(shè)計(jì)者決定 可按下述原則來確定導(dǎo)引孔的尺寸與公差帶 其余結(jié)構(gòu)尺寸 ①鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸 ②因?yàn)橛摄@套導(dǎo)引的刀具,應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化,都是鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具,所以鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合. ③鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間,應(yīng)按基軸制來選定，應(yīng)保證有一定的配合間隙,?以防止兩者發(fā)生卡住或咬死，一般根據(jù)所導(dǎo)引的刀具和加工精度要求來選取導(dǎo)引孔的公差選用97,精鉸時(shí)選用96，鉆孔和擴(kuò)大時(shí)選用F7 ④當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸H7或H9孔時(shí),則可不必按刀具最大尺寸來計(jì)算。直接按孔的基本尺寸,分別選用F7或E7, 作為導(dǎo)引孔的基本尺寸與公差。 ⑤由于標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，基本尺寸取公差帶為F7即可，故鉆頭的導(dǎo)引孔就只須按孔的 ⑥如果鉆套導(dǎo)引的不是刀具的切削部分,而是刀具的導(dǎo)柱部分°這時(shí)也可按基孔制的相應(yīng)配合選取為: H7/f74H7/96，H6/95 下面一一介紹下上面3種的標(biāo)準(zhǔn)的鉆套及其使用地方 固定鉆套(JB/T 8045.1-1999) 固定鉆套分為帶肩鉆套和不帶肩的 具體結(jié)構(gòu)如下圖 固定鉆套的特點(diǎn)如下 鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上，其外圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨損后不易更換。適用于中、小批生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。為了防止切屑進(jìn)入鉆套孔內(nèi)，鉆套的上、下端應(yīng)稍突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。 因?yàn)槲覀兪桥可a(chǎn)，因此在此場(chǎng)合固定鉆套不使用 可換鉆套(JB/T 8045.2-1999) 可換鉆套的結(jié)構(gòu)如下圖 可換鉆套的使用特點(diǎn)如下 鉆套1裝在襯套2中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆套與襯套間采用F7/m6或F7/k6配合，以便于鉆套磨損后迅速更換。 適于大批量生產(chǎn) 快換鉆套(JB/T 8045.3-1999) 快換鉆套的結(jié)構(gòu)如下圖 當(dāng)要取出鉆套時(shí)，只要將鉆套朝逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)使螺釘頭部剛好對(duì)準(zhǔn)鉆套上的削邊平面，即可取出鉆套。適用于同一個(gè)孔需經(jīng)多種工步加工的工序 綜上所述我們采用快換鉆套，選擇直徑為20mm的快換鉆套。 3.8定位誤差分析 (1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 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 代入得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 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： 則代入得： 則： 經(jīng)檢驗(yàn)合格 3.9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 使用A型定位銷和B型定位銷定位，壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 總 結(jié) 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一個(gè)設(shè)計(jì)作業(yè)，它需要我們把大學(xué)幾年里學(xué)到的機(jī)械相關(guān)的知識(shí)系統(tǒng)的融合起來，然后把這些知識(shí)和我們做的設(shè)計(jì)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(jī)床夾具設(shè)計(jì)、互換性測(cè)量技術(shù)、鉆床夾具設(shè)計(jì)，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(shí)，并把這些知識(shí)很好的運(yùn)用到鉆床夾具設(shè)計(jì)中。同時(shí)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(jì)涉及知識(shí)面較廣，理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)，做好本次設(shè)計(jì)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(shí)踐需要，需要很好的吧理論和實(shí)踐進(jìn)行融合，因此他是一個(gè)綜合性系統(tǒng)性的訓(xùn)練，使我的知識(shí)水平和實(shí)踐能力得到顯著的提高。 這次機(jī)床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們機(jī)械專業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)方案,提出多種方案,分析和解決實(shí)際問題找到合理方案,鍛煉我們運(yùn)用系統(tǒng)知識(shí)聯(lián)系實(shí)際情況解決生產(chǎn)加工中實(shí)際問題的的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)機(jī)械所有專業(yè)課的基礎(chǔ)上及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合系統(tǒng)性訓(xùn)練。這次機(jī)床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所學(xué)習(xí)和掌握的關(guān)于零件加工方面比較散亂的知識(shí)，通過本次設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的串聯(lián)起來，使我對(duì)這些機(jī)械加工知識(shí)有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機(jī)床的選擇，機(jī)床的特性，機(jī)床的參數(shù)，切削i加工的參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)，完成工藝和夾具方面的設(shè)計(jì)，以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識(shí)，培養(yǎng)出自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，并通過設(shè)計(jì)把這些能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；通過本次設(shè)計(jì)，我再次體會(huì)到理論聯(lián)系實(shí)踐重要性，理論聯(lián)系實(shí)踐，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(shí)踐中去，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐反過來完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實(shí)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。 回顧起此次端蓋鉆孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)，歷經(jīng)幾個(gè)月時(shí)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(qǐng)教同學(xué)，這中間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，至今回想起來我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課題，對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)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(qǐng)教老師，同學(xué)，使我系統(tǒng)的掌握了機(jī)床夾具方面的系統(tǒng)的知識(shí)，這些知識(shí)很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識(shí)到工廠里請(qǐng)教機(jī)械加工的師傅，最終通過我不懈的努力，從理論到實(shí)踐，在整整幾個(gè)月的時(shí)間里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了我人生的蛻變，對(duì)我的大學(xué)生活做了一個(gè)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，讓我學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次努力的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是非常非常重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，才會(huì)有更大的價(jià)值，從理論中得出結(jié)論，去指導(dǎo)生產(chǎn)，才能真正的實(shí)用，同時(shí)在使用中發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)的反饋，然后再去完善理論，這樣才會(huì)越做越好，當(dāng)然在本次設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，以前自以為學(xué)習(xí)不錯(cuò)的我，總以為自己掌握的知識(shí)已經(jīng)足夠豐富和多，但是通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識(shí)，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我有了很好的復(fù)習(xí)和提高，同時(shí)也對(duì)我的人生有很深刻的體會(huì)，做事情要腳踏實(shí)地，戒驕戒躁，虛心學(xué)習(xí)，多多請(qǐng)教。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然最后順利完成了，在設(shè)計(jì)過程中雖然碰到了許多問題，了，老師的辛勤指導(dǎo)下，在同學(xué)的幫咱下，這些問題都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我學(xué)到了很多我不具備的優(yōu)點(diǎn)，在此非常感謝！ 同時(shí)，對(duì)給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(shè)計(jì)讓我收益匪淺，做這個(gè)設(shè)計(jì)過程中，我獲得的心得和體會(huì)，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)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了遇到問題，通過自己查閱資料，請(qǐng)教老師，請(qǐng)教同學(xué)快速解決問題的能力，讓我深深的明白了，天下并沒有難 的事情，只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事 會(huì)者不難，難者不會(huì)也。同時(shí)他也更深刻的讓我明白，系統(tǒng)的知識(shí)對(duì)解決問題的重要性，知識(shí)不系統(tǒng)看問題就容易一點(diǎn)帶面，以偏概全，以小蓋大，通過對(duì)這些知識(shí)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握，讓我了解到做任何事情都要多查資料，多讀書，系統(tǒng)的掌握相關(guān)的知識(shí)，然后才能做出正確的判斷和選擇，這些心得和體會(huì)也必將以后帶到我今后的工作和人生當(dāng)中，同時(shí)也讓我明白，做任何事情要有一定的理論去支撐，要讓理論和實(shí)踐很好的結(jié)合起來，不能坐而論道，紙上談兵，要把理論落地，充分的和實(shí)踐結(jié)合，然后通過實(shí)踐再很好的完善理論，同時(shí)也不能盲目的去干，要一定的理論和系統(tǒng)的知識(shí)作為依據(jù)，然后才可以做出非常可靠可行的決定，才能觸類旁通，舉一反三。 總之通過我不懈的努力，和老師的辛勤知道，最終我完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導(dǎo)老師，每次我問他問題的時(shí)候，他都放下他的休息時(shí)間和手頭的工作，耐心地幫助我解決我遇到的技術(shù)上的一些難題，他的精益求精的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，作為老師的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，深深地感染和激勵(lì)著我，讓我終身難忘 從前期課題的選擇到最后項(xiàng)目的完成，他都始終給予我這個(gè)學(xué)生悉心的指導(dǎo)和講解。幾個(gè)月的時(shí)間，他不僅在這套畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到的問題給與很好的指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、給與我很好的方向，通過這個(gè)設(shè)計(jì)，我更加敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平，同時(shí)他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是心中的標(biāo)桿，他的舉動(dòng)必將影響我今后的學(xué)習(xí)和生活。 在此 我再次感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他對(duì)于我無私的幫助和指導(dǎo)。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 崇凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2. 王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 3. 王先逵主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4. 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 5. 李旦、王杰主編.機(jī)床專用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6. 趙家齊主編.機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8. 王光斗、王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 9. 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10. 孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 11. 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491