設(shè)計（論文）說明書作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目： 撥桿加工工藝及夾具設(shè)計 指導(dǎo)者：評閱者：年 05 月 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 中 文 摘 要撥桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進。關(guān)鍵詞 工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 外 文 摘 要Title： The deflector rod and the fixture design process Abstract：The deflector rod parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords：process, cutting dosage, clamping, positioning目 錄目 錄 II1 序 言.42 零件的分析.42.1 零件的形狀 .42.2 零件的工藝分析 .53 工藝規(guī)程設(shè)計.63.1 確定毛坯的制造形式 63.2 基面的選擇 63.3 制定工藝路線 63.3.1 工藝路線方案一 .73.3.2 工藝路線方案二 .73.3.3 工藝方案的比較與分析 .73.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 83.4.1 機床選用 .83.4.2 選擇刀具 .83.4.3 選擇量具 .83.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 83.6 確定切削用量及基本工時 .104 鉆孔專用夾具設(shè)計.224.1 問題的指出 .224.2 定位基準的選擇 .224.3 夾具方案的設(shè)計 .224.4.切削力和夾緊力計算 .174.5 夾緊力的計算 .17II4.6 定位誤差分析 .185 零、部件的設(shè)計與選用.196 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu).21總 結(jié).23致 謝.24參 考 文 獻.251 序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。撥桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。42 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是撥桿零件，主要作用是起傳動連接作用。零件的實際形狀如上圖所示， 從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，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。撥桿零件主要加工表面為：1.車端面，表面粗糙度 值為 3.2 。2.車端面，aRm?表面粗糙度 值 3.2 。3.車配合面，表面粗糙度 值 3.2 。4.兩側(cè)面粗糙度aRm?a值、 12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。aRm?撥桿共有兩組加工表面，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。這一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面；粗糙度為 12.5；其要求也不高，粗車可以達到精度要求。。3 工藝規(guī)程設(shè)計本撥桿來自假設(shè)年產(chǎn)量為 12000 臺，每臺車床需要該零件 1 個，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 1 班。該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計要求 Q=12000 件/年，n=1 件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+α)（1+β)=17850 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，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。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇，對像撥桿這樣的零件來說，選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說，如果外圓的端面做基準，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱，按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言，主要應(yīng)該考慮基準重合的問題，當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要6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，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一3.3.2 工藝路線方案二1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車（1） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（2） 翻面車總長 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車（3） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（4） 翻面車總長 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便，但是要更換多臺設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時更換刀具，因為有些工序在車床上也可以加工等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合兩個工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機床選用①.工序 30、40、50、60、70 是粗車、精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140１型臥式車床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表 4.2-7。②.工序 80、90 是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫1 鑄造 木模，手工造型2 冷作 清砂，澆冒口3 熱處理 人工時效4 油漆 非加工表面涂紅色底漆5 車（5） 夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求，01.2?保證尺寸 1mm;倒角 C1；（6） 翻面車總長 45mm,倒角至圖紙要求6 銑 以 ? mm 孔和端面定位銑臺階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?7 鉆 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求. 027.1?8 鉆 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求9 檢驗 按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10 入庫 清洗，加工表面涂防銹油，入庫8為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“撥桿” 零件材料為 HT200，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，HT200 密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6 確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》 （第三版，艾興、肖詩綱編，1993 年機械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號，與《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。3.6.1 工序 5夾 ?40 外圓，找正不加工表面 B。鉆擴鉸、? 孔至圖紙要求，保證尺寸01.2?1mm;倒角 C1；翻面車總長 45mm,倒角至圖紙要求所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.1，由于CA6140 機床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀片mHB?m2516厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0?10，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。06vK09'vK01s?0srm8.0①.確定切削深度 pa由于單邊余量可在一次走刀內(nèi)完成②.確定進給量 f根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時，m1625?pam4?10進給量 =0.5～1.0fr按 CA6140 機床進給量（表 4.2—9）在《機械制造工藝設(shè)計手冊》可知：=0.7f確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故需進行校驗根據(jù)表 1—30，CA6140 機床進給機構(gòu)允許進給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21，當強度在 174～207 時， ， ， =HBSp4?f75.0rmrK時，徑向進給力： =950 。045RFN切削時 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實際f rofKsFf?krFfK進給力為：=950 =1111.5 （3-f17.?N2）由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表 1.11，當 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4?frm75. Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）min48?= = =120 （3-nDc?'1127?ir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時實際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?5）⑤.校驗機床功率切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。由《切削用量簡明使用手冊》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實際切削時間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當 = 時，機床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機床上進行，最后決定的切削用量為：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動進給。⑦. 計算基本工時（3-nflt7）式中 = + + ， = m127Lly?l由《切削用量簡明使用手冊》表 1.26，車削時的入切量及超切量 y+ = ，則?m1= + =1278= = （3-8）mt7.01258?in46工序 6 以 ? mm 孔和端面定位銑臺階，將尺寸 14mm 加工到圖紙要求01.2?12已知工件材料為 HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r =10°，a =12°，β=45° 已知銑削寬度 a =2.5mm，銑削深度 an0 e=50mm 故機床選用 X52K 立式銑床。P1.確定每齒進給量 f Z根據(jù)資料所知，X52K 立式臥式銑床的功率為 7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量 f =0.22～0.24mm/z 、現(xiàn)取 f =0.22mm/z。Z Z2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度 T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑 d=60mm，齒數(shù) z=10，銑削寬度a =2.5mm，銑削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 時查取e PVc＝ 98mm/s，n=439r/min,V f=490mm/s。根據(jù) X52K 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n c=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削：Vc = 10cnd?Vc= =56.52m/min364.?實際進給量：f =zcnvff = =0.22mm/zzc103475?3.校驗機床功率 根據(jù)資料所知，銑削時的功率（單位 kw）為:當 f =0.22mm/z, a =50mm,ZPa =2.5mm, Vf=490mm/s 時由切削功率的修正系數(shù) k =1，則 P = e mpcc3.5kw，P =0.8 kw。ct根據(jù) X52K 型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率 P = cmP ×PcmtP =7.5×0.8=6＞P = 3.5kwcmc因此機床功率能滿足要求?；緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：t =mzcfnl?2t = =3.6min16.03)5(?工序 7 以 ? mm 孔和端面定位，鉆鉸 ? mm 孔至圖紙要求01.2? 027.?鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 （3-minkfaTdcvvyxpmzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?in所以 = =72n4.6mir選取 i120?所以實際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時間（一個孔） =ts20.8??工序 8 劃 M8 螺孔位置線，鉆、攻螺孔至圖紙要求本工序采用計算法。表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號 類型 直徑范圍（mm） 用途14GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，查《機》表 2.4-37 鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得，耐用度為 4500，表 10.2-5 標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆 ，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫25??0?0f0刃斜角 =50 ，L=197mm,l =122mm。?01表 3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴 鑄鐵、銅合金及 高速鋼 60孔） 合金鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進給量查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在灰鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機械加工in工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* minr則實際切削速度 = = =11.8v實③.確定切削時間查《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時加工機動時間計算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s第 3 章 專用夾具設(shè)計3.1 定位基準的選擇在加工 M8 孔工序時，Φ22 孔端面已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用和 Φ22 孔及23.1?0d?054.3?6.0573?16Φ22 孔下表面加上 Φ40 端面的作為定位基準。選擇 Φ22 孔限制了工件的 2 個自由度，選擇 Φ40 端面定位時，限制了 3 個自由度。即一面一銷定位。工件以一面一銷定位時，夾具上的定位元件是：一面一銷。3.2 定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準為一面 2 銷定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面2 銷。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和菱形銷進行設(shè)計根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-2 固定定位銷的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖 3.13 所示。圖 3.13 固定定位銷主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3.8 所示。表 3.8 固定定位銷的結(jié)構(gòu)尺寸D1HLCdh22 24 30 44 1 15 63.3 定位誤差分析機械加工過程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項因素于機床夾具有關(guān)。使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的對定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。本夾具選用的定位元件為一面一銷定位。其定位誤差主要為：銷與孔的配合 0.05mm，鉆模與銷的誤差 0.02mm，鉆套與襯套 0.029mm由公式 e=(H/2+h+b)×△ max/H△ max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05622可見這種定位方案是可行的。3.4 鉆削力與夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠遠大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準。由參考文獻[9]得：鉆削力 6.08.2HBDfF?鉆削力矩 91T式中： 8DMm????231875323minaxmax ????B15.0???rf?0.80.62621.7FN??1.93T?本套夾具采用移動壓板夾緊，移動壓板主要靠移動壓板上的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加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： FKW??安全系數(shù) K 可按下式計算有：： 6543210式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻 [5]表 可得： 6~ 12?.01310.56C????25223PKf所以有： 19308()KCWFN??76.P5()Kf?螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLz式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：6.2??.76zr?901052???'29?其中： 10()Lm?)(8N?螺旋夾緊力： 4.W18該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如下：圖 移動壓板受力簡圖由表 得：原動力計算公式 261?001KLWl???即： 0478.23.932.75()KWLNl?? ???由上述計算易得： K??由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。3.5 鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-47 可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖 3.14 所示。圖 3.14 快換鉆套鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3.9 所示。表 3.9Dd H 公稱尺寸 允差12h1m1r?6.8 20 12+0.018+0.00722 18 10 4 7 7 22 50°根據(jù)參考文獻[11]表 2-1-58 可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖 3.15 所示。圖 3.15 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 3.10 所示。表 3.10d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 112 +0.034+0.022 20 18+0.023+0.0120.5 2根據(jù)參考文獻[11]夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如圖 3.22 所示。20圖 3.22 U 型槽主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 3.11 所示。 表 3.11螺栓直徑 dD1DL12 14 30 203.6 夾緊裝置的設(shè)計夾緊裝置采用移動的 A 型壓板來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定距離把工件取出。根據(jù)參考文獻[11]移動壓板（GB2175-80） ，其結(jié)構(gòu)如圖 3.17 所示。圖 移動壓板主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表所示表LBbl1lKHh1m120 30 11 36 50 8 22 4 1.5 123.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明本套夾具用于加工 M8 孔。定位采用常見的一面兩銷定位方案。以 Φ22 孔下表面（一面）及其內(nèi)孔（帶大端面的長圓柱銷） ，下平臺（固定定位銷）來實現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動壓板夾緊。工件加工完成后，移動壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時，先將工件放到帶大端面的長圓柱銷，然后將移動壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進行加工了。加工完成以后將移動壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出?？? 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD 等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到22理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻[1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。[2] 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1991。24[4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］ 。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。[11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。[14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17