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畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）《開(kāi)題報(bào)告》 院（系）：機(jī)械與材料工程學(xué)院 學(xué) 生 姓 名 XXX 指 導(dǎo) 教 師 XXX 論文（設(shè)計(jì)）題目 CA6140手柄座工藝規(guī)程及鉆夾具設(shè)計(jì) 題目 來(lái)源 及 意義 機(jī)械制造工藝是各種機(jī)械的制造方法和過(guò)程的總稱(chēng)。它包括零件的毛坯制造、機(jī)械加工、熱處理和產(chǎn)品的裝配等，內(nèi)容十分廣泛。然而，機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械加工和產(chǎn)品裝配過(guò)程的工藝問(wèn)題為主要研究對(duì)象的一門(mén)應(yīng)用性技術(shù)科學(xué)。它在機(jī)械制造業(yè)中的大量生產(chǎn)基礎(chǔ)上，誕生于本世紀(jì)30年代初期，40年代發(fā)展成熟，50年代以來(lái)，機(jī)械制造業(yè)想高精度、高效率、高度自動(dòng)化和柔性化方向前進(jìn)，使其發(fā)展到一個(gè)新的水平。 機(jī)械制造工藝學(xué)在機(jī)械行業(yè)中的重要性，它就是一塊基石，任何機(jī)械都離不開(kāi)它，它在機(jī)械制造中占有相當(dāng)重要的位置。 所以，我選擇設(shè)計(jì)工藝課題作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，一來(lái)可以總結(jié)我這三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)的總結(jié)，二來(lái)可以讓我掌握更多的工藝方面的知識(shí)，使我的專(zhuān)業(yè)水平得到更大的提升。 論文 題目 研究 領(lǐng)域 狀況 仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力,增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用autoCAD軟件的能力。 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的,通過(guò)這些設(shè)計(jì),不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 這對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)的復(fù)習(xí),也是以后工作的一個(gè)鋪墊。 必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會(huì)影響輔助時(shí)間的長(zhǎng)短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時(shí),為完成某道工序,用來(lái)正確迅速安裝工件的裝置.它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn) 內(nèi)容 提要 或 實(shí)施 方案 1） 文獻(xiàn)調(diào)研方法 本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的方法主要有：觀察、參考經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、比較研究、軟件繪圖等。 對(duì)理論進(jìn)行系統(tǒng)的梳理，從原理和方法入手，對(duì)是否可以將理論應(yīng)用于實(shí)際的研究，以及在研究過(guò)程中怎樣應(yīng)用理論，都要通過(guò)理論研究的方法解決。 2） 定量研究 以理論為研究基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行實(shí)證。 技術(shù)路線： 以查閱資料為主線，采取定量研究為主，定性研究相輔助的方法。 技術(shù)路線如下： 收集整理文獻(xiàn)——提出研究問(wèn)題——界定相關(guān)概念——闡述理論基礎(chǔ)——提出研究假設(shè)——研究方法實(shí)施——數(shù)據(jù)收集整理——數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析——得出研究結(jié)論——總結(jié)研究啟示。 可行性論證： 在做本次設(shè)計(jì)之前，已有充分的準(zhǔn)備了，在大學(xué)期間，刻苦學(xué)習(xí)，努力學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)，打下良好的理論基礎(chǔ)，加上平時(shí)學(xué)校組織的實(shí)習(xí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高了理論指導(dǎo)實(shí)踐的能力和動(dòng)手能力。并能堅(jiān)持很好地全部閱讀指導(dǎo)教師指定的參考資料、文獻(xiàn)，并閱讀了較多的自選資料，積極開(kāi)展調(diào)研論證,此外，還充分利用課余時(shí)間，提前學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)軟件，能夠熟練運(yùn)用CAD/CAM/CAE軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、加工等操作，使產(chǎn)品提前得到的方案可行性設(shè)計(jì)，從中分析出最優(yōu)方案。此次選題與本專(zhuān)業(yè)密切相關(guān)，能結(jié)合社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際或科研實(shí)踐，工程性強(qiáng)，現(xiàn)實(shí)意義明顯，具有相當(dāng)?shù)南冗M(jìn)性、深度和難度。經(jīng)過(guò)個(gè)人的努力，成果雖然不是很突出，但也比較可觀，并已經(jīng)初步確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)步驟、參數(shù)選擇．計(jì)算公式以及標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)等；在本次設(shè)計(jì)中較完備地分析了加工工藝，并依據(jù)此工藝分析設(shè)計(jì)了相應(yīng)的夾具，在實(shí)際工作中應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)成果。 工作任務(wù)雖然比較重，且遇到的困難也比較多，但我有信心，端正學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真負(fù)責(zé)，以科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，嚴(yán)格保證設(shè)計(jì)時(shí)間，圓滿完成設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。 主要觀點(diǎn) 或 主要 技術(shù) 指標(biāo) 毛坯的種類(lèi)和其質(zhì)量對(duì)機(jī)械加工的質(zhì)量有密切的關(guān)系。CA6140手柄座的毛坯材料為鑄鐵（HT200），硬度范圍在150～200HBS，承受中等載荷。采用砂型鑄造方法，可簡(jiǎn)化造型和合箱操作，鑄件的表面質(zhì)量得到提高。 擬訂工藝路線：表示零件的加工順序及加工方法，分出工序，安裝或工位及工步等。并選擇各工序所使用的機(jī)床型號(hào)、刀具、夾具及量具等。擬訂工藝路線從實(shí)際出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際和工人結(jié)合起來(lái)。 計(jì)算切削用量、加工余量及工時(shí)定額： 查閱《切削用量手冊(cè)》等資料并進(jìn)行計(jì)算確定。目前，對(duì)單件小批量生產(chǎn)不規(guī)定切削用量，而是由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行選定，但對(duì)于自動(dòng)線和流水線，為保證生產(chǎn)的節(jié)拍，必須規(guī)定切削用量，并不能隨意改變。計(jì)算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工質(zhì)量以保證最終加工質(zhì)量。工時(shí)定額一般按各工廠的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)積累起來(lái)的統(tǒng)計(jì)資料來(lái)估算。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工藝的改進(jìn)，新工藝，新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，工時(shí)定額應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的修改。 夾具設(shè)計(jì)的研究途徑和可行性分析 CA6140手柄座零件鉆工序使用的專(zhuān)用夾具，此類(lèi)夾具的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)率高。 夾具設(shè)計(jì)最關(guān)鍵是要求對(duì)工件定位正確，且滿足定位精度要求。為了解決此問(wèn)題，首先得了解影響定位精度的因素。然后采取措施解決具體的問(wèn)題。 主要 參考 文獻(xiàn) 1 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001，第二版 2 王光斗、王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000，第三版 3 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991，第1、2卷 4 徐圣群.簡(jiǎn)時(shí)機(jī)械加工工藝手冊(cè)［M］.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991 5 陸名彰.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)［M］.湖南：湘潭工學(xué)院，2000 6 孫本緒、熊萬(wàn)武.機(jī)械加工余量手冊(cè)［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 7 馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003 8 周鳳云.工程材料及應(yīng)用［M］.湖北：華中科技大學(xué)出版社，2002，第二版 9 大連理工大學(xué)工程畫(huà)教組.機(jī)械制圖［M］.北京:高等教育出版社，2000，第四版 10 廖念釗、莫雨松.互換性與技術(shù)測(cè)量［M］.北京:中國(guó)計(jì)量出版社，2002 11 禹金云、吳曉.材料力學(xué)［M］.湖南:中南工業(yè)大學(xué)出版社，1998 12 邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.北京:高等教育出版社，2002 13 王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985 14 唐保寧,高學(xué)滿.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)［M］.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1993. 15 顧崇锨.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.陜西:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1989. 摘 要 本設(shè)計(jì)針對(duì)手柄座的生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn),綜述了制造技術(shù)及其裝備的主要問(wèn)題,重點(diǎn)分析介紹工藝流程、工藝基準(zhǔn)的關(guān)鍵作用,變形對(duì)加工精度的影響,檢測(cè)技術(shù)配套及手柄座的工作環(huán)境和受力情況等關(guān)鍵問(wèn)題的設(shè)計(jì)說(shuō)明。 及其手柄座的機(jī)加工工藝流程和在加工過(guò)程中的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)使我們更進(jìn)一步熟悉了產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)的全過(guò)程，在制定加工方案的時(shí)候，充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和可行性。 關(guān)鍵字：手柄座; 工藝; 夾具 ABSTRACT The design of the production seat for the technical characteristics of the handle, manufacturing technology and equipment are reviewed the main issues, the focus of introduction process, the key role of process benchmarking, the impact of deformation on the machining accuracy, detection technology and supporting the work environment and handle seat key issues such as the forces of the design specification. And handle seat machining process and in the process of the special fixture design. Further through the design so that we are familiar with the whole process of product design and processing, in the development of processing program, the full account of its economic and feasibility. Key Block Handle ; craft; jig 目 錄 第一章 前言 1 第二章 零件的分析 8 2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 2.2零件的作用 2 2.3零件的工藝分析 2 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3.1確定毛坯的制造形式 4 3.2基面的選擇 4 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 4 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 4 3.3制定工藝路線 4 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 6 3.5確立切削用量及基本工時(shí) 7 第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 17 4.1任務(wù)的提出 17 4.2定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 4.3對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計(jì) 17 4.4夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 4.5夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì) 18 4.6夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明 18 結(jié)論 20 參考文獻(xiàn) 21 致謝 22 第一章 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表示真誠(chéng)的感謝！ 機(jī)械、機(jī)器和機(jī)床等機(jī)械結(jié)構(gòu)是由部件和零件裝配成的，部件又是由組件和零件裝配而成的。由實(shí)體材料組成的機(jī)械零件的表面，又可分為加工表面和非加工表面兩種。一般，加工表面是機(jī)械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通過(guò)加工保證的。此外，在加工機(jī)械零件表面時(shí)，還要考慮制造工藝的可行性、加工生產(chǎn)率、加工成本等多方面問(wèn)題。本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)一軸套零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和銑槽用夾具設(shè)計(jì)，試圖找出一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的加工方法，以供生產(chǎn)同類(lèi)零件的企業(yè)參考。 第二章 零件的分析 2.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 任務(wù)書(shū)上的題目?jī)?nèi)容為：加工一個(gè)軸套零件，該零件年產(chǎn)量為20000臺(tái)，設(shè)其備品率為10 %，機(jī)械加工廢品率為1 % ，試進(jìn)行該軸套零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。 現(xiàn)制定該齒輪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 N＝Qn（l + a %）（1 + b % ) = 20000×1×( l +10 %)（1+ l %) = 22220（件／年） 該零件的年產(chǎn)量為22220件，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教材中生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。 2.2零件的作用 題目所給的零件是CA6140車(chē)床的手柄座。它位于車(chē)床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開(kāi)、停、換向和制動(dòng)。操作過(guò)程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車(chē)床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過(guò)撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開(kāi)，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。 2.3零件的工藝分析 CA6140車(chē)床手柄座有多處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1．以為中心的加工表面 這一組的加工表面有的孔，以及上下端面，，下端面為的圓柱端面；孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個(gè)尺寸為6H9的槽，孔與槽的總寬度為27.3H11。 2．以為中心的加工表面 該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求)，加工時(shí)測(cè)量深度為25mm，鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個(gè)配鉸的錐銷(xiāo)通孔，該通孔有位置要求。 3．以為中心的加工表面 本組的加工表面有的孔(兩個(gè))，及其兩個(gè)內(nèi)端面(對(duì)稱(chēng))，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm。，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為) 4．以為中心的加工表面 這組的加工表面有的孔，該孔通至上的槽，并有位置要求。 由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完一組表面，再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。手柄座在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不作介紹。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。 （1）工藝路線方案一： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面； 工序四：鉆孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443 mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷(xiāo)通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 （2）工藝路線方案二： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：鉆； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴(kuò)； 工序十一：鉆、鉗錐銷(xiāo)通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 （3）、工藝方案的分析： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時(shí)方案二采用車(chē)床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對(duì)的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。 綜上所述，零件的具體工藝過(guò)程如下： 工序一：備料 工序二：鑄造毛坯 工序三：粗銑、半精銑凸臺(tái)端面，選用X51立式銑床； 工序四：銑，半精銑大端面； 工序五：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序十：鉆錐銷(xiāo)通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十一：拉鍵槽6H9mm； 工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十三：終檢。 3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 “手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見(jiàn)零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 1mm 精銑 0mm 2．內(nèi)孔（已鑄成孔） 查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，取已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3，即鑄成孔半徑為21mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm 擴(kuò)孔 0.125mm 3．其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 3.5確立切削用量及基本工時(shí) 工序三切削用量及基本工時(shí)的確定：銑Φ45端面，選用機(jī)床：X51立式銑床 ⑴銑Φ45端面： 選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－27） ，（《切削》表3.7和《切削》表3.8） （《切削》表3.9） 按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： ⑵半精銑Φ45端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸為 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 工序四切削用量及基本工時(shí)的確定：銑削大端面： ⑴粗銑大端面： 進(jìn)行兩次銑削，第一次Z=2mm，第二次Z=1mm 選用主軸為 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： ⑵半精銑大端面： 切削速度： 選用主軸為 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 工序五切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸Φ25H8mm通孔，選用機(jī)床：Z535立式鉆床 ⑴鉆孔Φ23mm： 選擇Φ23mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表3.1－6） （《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16） （《切削》表2.15）硬度200－217 按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?.2－5） 實(shí)際切削速度： 基本工時(shí)：（《工藝》表6.2－5） ⑵擴(kuò)孔Φmm： 選擇Φ24.8mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（《工藝》表3.1－8） 由《切削》表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ24.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由《工藝》表4.2－16取擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 由《切削》表2.15得，故： 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑶鉸Φ孔： 選擇Φ25mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24得，， 由《工藝》表4.2－16得 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序六 切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆→粗鉸→精鉸Φ10H7孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ10孔： 選擇Φ9.8mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑵粗鉸Φ9.96mm孔： 選擇Φ9.96mm的高速鋼鉸刀（《工藝》表2.11） 由《切削》表2.24和《工藝》表4.2－15查得 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑶精鉸Φ20mm孔： 選擇Φ20mm的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序七切削用量及基本工時(shí)的確定：銑的槽，選用機(jī)床：X63臥式銑床 選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6 ⑴第一次走刀： 按機(jī)床選取 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： ⑵第二次走刀： 按機(jī)床選取 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 工序八切削用量及基本工時(shí)的確定：選用機(jī)床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ13mm孔： 選擇Φ13高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.5－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑵粗鉸Φ13.95mm孔： 選擇Φ13.95高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17） ，， 按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?2－15） （《工藝》表4.2－16） 基本工時(shí)： ⑶精銑Φ14mm孔： 選擇Φ14高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（《工藝》表3.1－17） 由《切削》表2.24查得 ，， （《工藝》表42－16） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序九 切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆8.5mm底孔，攻螺紋M10mm，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ8.5底孔： 選用Φ8.5高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑵攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐 f等于工件螺紋的螺距p，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序十 切削用量及基本工時(shí)的確定：加工Φ5的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ5的圓錐孔： 選擇高速鋼麻花鉆 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑵鉸Φ5的孔： 選擇Φ5的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序十二 切削用量及基本工時(shí)的確定：加工Φ5.5的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 ⑴鉆Φ5.5mm孔： 選擇Φ4.8的高速鋼錐柄麻花鉆 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： ⑵鉸孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)夾具的目的 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來(lái)保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A具后，工件不需要?jiǎng)澗€找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用夾具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，例如，在在車(chē)床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用機(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。 4.2 夾具的分類(lèi) （1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如， 車(chē)床上的三爪卡盤(pán)和四爪卡盤(pán)、頂尖和雞心夾頭；銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。它們有很大的通用性，無(wú)需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類(lèi)夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。由專(zhuān)業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶(hù)。 （2）專(zhuān)用夾具 專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序的加工而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專(zhuān)用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 （3）組合夾具 組合夾具是在機(jī)床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，由一整套預(yù)先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件，按照組合化的原理，針對(duì)工件的加工要求組裝成各種專(zhuān)用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時(shí)使用。 組合夾具的應(yīng)用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場(chǎng)合，在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時(shí)短缺的專(zhuān)用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元件可以組裝成各類(lèi)機(jī)床夾具。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。 組合夾具具有以下特點(diǎn)：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個(gè)夾具后，該夾具結(jié)構(gòu)仍屬專(zhuān)用性，只能一次使用。當(dāng)變換加工對(duì)象時(shí)，一般仍需全部拆開(kāi)，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足新工件的加工要求。和專(zhuān)用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是靠各組成元件的精度，直接組合來(lái)保證的，不允許進(jìn)行任何補(bǔ)充加工，否則無(wú)法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來(lái)的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對(duì)加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專(zhuān)用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類(lèi)型的限制，可以隨時(shí)組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。 （4）拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具元件，直接按專(zhuān)用夾具的裝配方法（銷(xiāo)釘定位、螺栓緊固）裝配成的專(zhuān)用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)原來(lái)夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 （5）通用可調(diào)夾具 通用可調(diào)夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類(lèi)的工件，調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件而形成的專(zhuān)用夾具。加工對(duì)象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 （6）成組夾具 成組夾具是指專(zhuān)為加工成組工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的可調(diào)夾具。加工對(duì)象明確，只需調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件便可使用，調(diào)整范圍只限于本零件組被的工件，適用于成組加工。 通用可調(diào)夾具和成組夾具都是一種比較先進(jìn)的、繼承性好的新型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專(zhuān)用夾具數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并可有效地促進(jìn)并實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。 通用可調(diào)夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對(duì)象不很確定，其更換調(diào)整部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往具有較大的適應(yīng)性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中 19 一組零件而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，加工對(duì)象十分明確，可調(diào)范圍也只限于本組內(nèi)的零件，因此后者亦稱(chēng)為專(zhuān)用可調(diào)夾具。 4.3 專(zhuān)用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷(xiāo)等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對(duì)刀—引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 4.4 典型的定位元件 工件以平面定位：工件以平面作為定位基面，是最常見(jiàn)的定位方式之一。如箱體、床身、機(jī)座、支架等類(lèi)零件的加工中，較多采用了平面定位。工件以平面定位時(shí)常用的定位元件如下所述。 A主要支承： 它主要用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用。 1） 固定支承，有支承釘和支承板兩種形式，在使用過(guò)程中他們都是固定不動(dòng)的。當(dāng)工件以粗糙不平的粗基準(zhǔn)定位時(shí)，采用球頭支承釘。齒紋頭支承釘用在工件的側(cè)面，它能增大摩擦因數(shù)，防止工件滑動(dòng)。當(dāng)工件以加工過(guò)的平面定位時(shí)，可采用平頭支承釘或支承板。 為保證各固定支承的定位表面嚴(yán)格共面，裝配后，需將其工作表面一次磨平。支承釘與夾具體孔的配合采用H7/ r6或H7/n6,當(dāng)支承需要經(jīng)常更換時(shí)，應(yīng)加襯套。襯套外徑與夾具體孔的配合一般采用H7/n6或者H7/r6，襯套內(nèi)徑與支承釘?shù)呐浜线x用H7/s6。 可調(diào)支承，是指支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)節(jié)。調(diào)整時(shí)要先松后調(diào)，調(diào)好后用防松螺母鎖緊。 可調(diào)支承主要用于工件以粗基準(zhǔn)面定位、或者定位基面的形狀復(fù)雜（如成型面、臺(tái)階面等），以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時(shí)的情況。可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。 自位支承（浮動(dòng)支承） 在工件定位過(guò)程中，它能自動(dòng)地調(diào)整位置，其特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面的不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)，定位基面壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)便上升，甚至各點(diǎn)都與工件接觸。接觸點(diǎn)數(shù)的增加，提高了工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性，但其作用仍相當(dāng)于一個(gè)固定支承，只限制工件一個(gè)自由度。 B 輔助支承 輔助支承用來(lái)提高工件的剛度和穩(wěn)定性，不起定位作用。輔助支承的工作特點(diǎn)是：待工件定位夾緊后，再調(diào)整支承釘?shù)母叨?，使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊。每安裝一個(gè)工件就調(diào)整一次輔助支承。另外，輔助支承還可以起預(yù)定位的作用。常見(jiàn)的輔助支承有：螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。 工件以圓孔定位：工件以圓孔表面作為定位基面時(shí)，常用以下定位元件： 圓柱銷(xiāo)（定位銷(xiāo)）當(dāng)工件孔徑較小時(shí)（D=3-10mm），為增加定位銷(xiāo)剛度，避免銷(xiāo)子因受撞擊而折斷，或熱處理時(shí)淬裂，通常把根部倒成圓角。這時(shí)夾具體上應(yīng)有沉孔，使定位銷(xiāo)的圓角部分沉入孔內(nèi)而不會(huì)妨礙定位。大批大量生產(chǎn)時(shí)，可以采用帶襯套的結(jié)構(gòu)形式。為了便于工件裝入，定位銷(xiāo)的頭部應(yīng)有15度的倒角。 定位銷(xiāo)的工作部分直徑可按g5、g6、f6、f7制造，定位銷(xiāo)和夾具體的配合可用H7/r6、H7/n6，襯套與夾具體選用過(guò)渡配合H7/n6，其內(nèi)徑和定位銷(xiāo)為間隙配合H7/h6、H7/h5。 2） 圓柱心軸 其定位部分直徑按h6、g6或f6制造，裝卸工件方便，但定心精度不高。為了減少因配合間隙而造成的工件的傾斜，工件常以孔和端面聯(lián)合定位，因而要求工件定位孔和端面有較高的垂直度，最好能在一次裝夾中加工出來(lái)。 21 使用開(kāi)口墊圈可實(shí)現(xiàn)快速裝卸工件，開(kāi)口墊圈的兩端面應(yīng)互相平行。當(dāng)工件內(nèi)孔和端面垂直度誤差很大時(shí)，因采用球面墊圈。 3） 圓錐銷(xiāo) 限制了X、Y、Z三個(gè)自由度。 4） 圓錐心軸（小錐度心軸）這種定位方式的定心精度較高，不用另設(shè)夾緊裝置，但工件的軸向定位誤差較大，傳遞的扭矩較小，適用于工件定位孔不低于IT7的精車(chē)和磨削加工，不能加工端面。 工件以外圓柱面定位：工件以外圓柱面定位時(shí)，常用以下元件： V形塊 它有固定式和活動(dòng)式兩種。固定式V形塊在夾具體上的裝配，一般用兩個(gè)定位銷(xiāo)和2-4個(gè)螺釘連接，活動(dòng)式V形塊除限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度外，還兼有夾緊作用。它定位最大的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對(duì)中在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊定位的另一個(gè)特點(diǎn)是無(wú)論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過(guò)加工，是完整的圓柱面還是局部圓弧面，都可采用V形塊定位。因此，V形塊是用得最多的定位元件。 定位套 它用來(lái)限制沿軸向的自由度，常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要定位面時(shí)，應(yīng)控制套的長(zhǎng)度，以免夾緊時(shí)工件產(chǎn)生不允許的變形。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，但定心精度不高，一般適用于精基準(zhǔn)定位。 半圓套 這種定位方式主要用于大型軸類(lèi)零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9，半圓的最小內(nèi)徑取工件定位基面的最大直徑。 4.5 夾具中的夾緊機(jī)構(gòu) 夾具中的夾緊裝置一般由動(dòng)力源和夾緊機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。動(dòng)力源是產(chǎn)生原始作用力的部分，如用人的體力對(duì)工件進(jìn)行夾緊，稱(chēng)為手動(dòng)夾緊；若采用氣動(dòng)，液動(dòng)，電動(dòng)以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力裝置來(lái)代替人力進(jìn)行夾緊，則稱(chēng)為機(jī)動(dòng)夾緊。夾緊機(jī)構(gòu)是接受和傳遞原始作用力，使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分，包括中間傳遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。中間傳遞力機(jī)構(gòu)把來(lái)自人力或者動(dòng)力裝置的力傳給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件受壓面接觸，最終完成夾緊任務(wù)。 在夾緊的組成中可以看出，不論采用任何動(dòng)力源（手動(dòng)或者機(jī)動(dòng)），外加的原始作用力要轉(zhuǎn)化為夾緊力，都必須通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)。夾具中常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜碶夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)以及聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。 22 （1）斜碶夾緊機(jī)構(gòu)：斜碶夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中最基本的形式之一，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)，定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等均是斜碶夾緊機(jī)構(gòu)的變形，由于手動(dòng)的斜碶夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊工件時(shí)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，效率很低，故實(shí)際上多在機(jī)動(dòng)夾緊裝置中采用。 （2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)：利用螺桿直接夾緊工件，或者與其他元件組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，是應(yīng)用較廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)，由于螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，夾緊可靠，擴(kuò)力比較大和夾緊行程不受限制等特點(diǎn)，所以在手動(dòng)夾緊裝置中被廣泛使用，在夾具中除采用螺桿直接夾緊工件外，經(jīng)常采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。 （3）圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)：由于偏心圓的夾緊力小，自鎖性能又不是很好，故只使用于切削負(fù)荷不大而且無(wú)很大震動(dòng)的場(chǎng)合，為滿足自鎖條件，其夾緊行程也相應(yīng)受到限制，用與夾緊行程較小的場(chǎng)合。 （4）鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)：因鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擴(kuò)力比較大，適用于多點(diǎn)或多件夾緊，在氣動(dòng)或者液動(dòng)夾具中廣泛應(yīng)用。 （5）定心、對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)：定心，對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)是一種特殊的夾緊機(jī)構(gòu)，工件在其上同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 （6）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)：工件裝夾所使用的夾具，有的需要同時(shí)有幾個(gè)點(diǎn)對(duì)工作的工件進(jìn)行夾緊，而有的則需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件，為了提高效率，減少裝夾時(shí)間，可采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。 4.6 夾具的發(fā)展趨勢(shì) 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 ?1） 高精度 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以?xún)?nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 23 XXXX學(xué)院 2） 高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 3） 模塊、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶(hù)三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶(hù)提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢(xún)與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。 4） 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 專(zhuān)家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 4.7 本課題夾具設(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(zhuān)用的夾具。我被要求設(shè)計(jì)第Ⅳ道工序----鉆孔Φ14H7，本夾具將用于Z525立式鉆床。 4.7.1任務(wù)的提出 本夾具主要用來(lái)鉆Φ14H7的孔，同時(shí)對(duì)孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進(jìn)行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。 4.7.2定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.7.2.1定位方案的確定 工件以Φ25H8孔及端面和Φ10H7孔為定位基準(zhǔn)；夾緊時(shí)，首先由開(kāi)口墊圈夾緊Φ25H8孔兩端面，再用汽缸通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)夾緊。 4.7.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì) 用定位銷(xiāo)、開(kāi)口墊圈進(jìn)行完全定位。 4.7.2.3定位誤差的分析計(jì)算 本工序選用的工件以圓孔在定位銷(xiāo)上定位，定位銷(xiāo)為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷(xiāo)外圓直徑公差（mm）。 4.7.3對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計(jì) 對(duì)刀裝置用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成孔的加工。用轉(zhuǎn)套引導(dǎo)刀具的方式。 4.7.4夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.7.4.1夾緊方案的確定 夾緊時(shí)，首先由定位銷(xiāo)和開(kāi)口墊圈夾緊孔兩端面，再用DQG型汽缸的連桿杠桿機(jī)構(gòu)夾緊。 4.7.4.2夾緊力大小的分析計(jì)算 鉆孔時(shí)切削用量最大，軸向力、扭矩最大，故以鉆孔時(shí)計(jì)算夾緊力并分析。 刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.34可查得： 軸向力計(jì)算公式為 其中：，，，，，，，。故 扭矩計(jì)算公式 其中：，,，，，， 。 4.7.5夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì) 利用氣缸活塞的拉力通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行夾緊。夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。 4.7.6夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問(wèn)題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開(kāi)口墊圈的加緊力。使工作進(jìn)行時(shí)，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時(shí)在夾具體上裝有一塊可翻動(dòng)的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 結(jié)論 為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在本次設(shè)計(jì)中，我查了大量的資料，在網(wǎng)上也搜索了很多相關(guān)的典型零件的工藝規(guī)程等內(nèi)容，在我設(shè)計(jì)困難的時(shí)候，我得到了我的導(dǎo)師和多位院里老師的指導(dǎo)和幫助，同學(xué)們也給了我很大的支持和啟發(fā)，因此，我的設(shè)計(jì)與老師同學(xué)的幫助是分不開(kāi)的，在這里，我對(duì)幫助過(guò)我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師和同學(xué)表示真摯的感謝。 我的課題題目是：CA6140手柄座工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，這是我第一次全方位的對(duì)所學(xué)科目的運(yùn)用。從中發(fā)現(xiàn)了很多以前沒(méi)有注意到的問(wèn)題，也學(xué)到了很多的處理生產(chǎn)問(wèn)題的技巧和方法，我覺(jué)得本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我而言，非常重要。既是對(duì)我大學(xué)三年的學(xué)習(xí)總結(jié)，也是為以后在工廠工作打下基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)中，在老師的指導(dǎo)下，我完成了本次設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了新的知識(shí)，很感謝學(xué)校為我創(chuàng)造這個(gè)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)。 本次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的書(shū)籍，在此，對(duì)所有機(jī)械書(shū)籍的作者表示感謝。沒(méi)有他們的辛勤勞動(dòng)，不可能完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于我的知識(shí)有限，而且設(shè)計(jì)中實(shí)際生產(chǎn)的知識(shí)，因此，有很多缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，希望答辯時(shí)專(zhuān)家和老師們能給我指出，對(duì)此表示感謝。 參考資料 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 4.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5.《工藝師手冊(cè)》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7.《機(jī)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊(cè)》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》（教材） 12．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ，機(jī)械工業(yè)出版社 致謝 本文是在尊敬的X老師的精心指導(dǎo)下完成的，老師高尚的品德，淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和高度的責(zé)任心深深地影響著學(xué)生。導(dǎo)師三年的教誨是學(xué)生寶貴的精神財(cái)富，并將使學(xué)生受益終生。在此，謹(jǐn)向尊敬的導(dǎo)師表示真誠(chéng)的感謝和崇高的敬意！ 在課題的研究過(guò)程中，我的同學(xué)史團(tuán)樂(lè)等均給予了很大的幫助。在課題的調(diào)研過(guò)程中，各老師均給了很大的幫助，作者表示深深的感謝！ 最后，作者還要深深地感謝默默支持本人完成學(xué)業(yè)的父母及親友，感謝他們?yōu)槲宜龀龅臒o(wú)私奉獻(xiàn)和巨大支持！ 謹(jǐn)向所有在本文的完成中給予作者關(guān)懷和幫助而在此無(wú)法一一提及的老師、同學(xué)和朋友致以誠(chéng)摯的謝意！ 作者于2010年11月 第 30 頁(yè) 共 29 頁(yè)