支撐座的加工工藝及鉆4-M4螺紋孔夾具設(shè)計含非標(biāo)6張CAD圖.zip,支撐,加工,工藝,M4,螺紋,夾具,設(shè)計,非標(biāo),CAD 摘要 在經(jīng)濟飛速向前的當(dāng)下，制造業(yè)快速發(fā)展的今天。非標(biāo)零件的尺寸、結(jié)構(gòu)也千變?nèi)f化。以往設(shè)計的通用夾具，越來越多的面臨淘汰。所以專用夾具的設(shè)計與生產(chǎn)越來越廣泛。專用夾具的研究其主要內(nèi)容有定位方案、夾緊方案的確定，定位元件、夾緊元件的選擇等。 本次設(shè)計的題目是支撐座的加工工藝及夾具設(shè)計。研究的對象是支撐座。設(shè)計內(nèi)容包括2個方面：1、工藝分析；2、鉆零件主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔鉆床專用夾具設(shè)計。支撐座是傳動裝置中重要的支承零件。支承回轉(zhuǎn)或者其他工作元件，傳遞相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、運動和動力。 工藝設(shè)計的內(nèi)容有完成零件結(jié)構(gòu)的分析，設(shè)計了2種加工零件的方法，選擇了比較合適的一條，填寫工藝卡。選擇了零件的加工基準(zhǔn)，選取了加工余量，計算出了相應(yīng)的切削數(shù)據(jù)，填寫了工序卡，完成了零件圖還有毛坯圖。 專用夾具的主要內(nèi)容有：根據(jù)工序圖上面的定位和夾緊簡圖，設(shè)計鉆零件主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔鉆床專用夾具，采用的機床是Z3040搖臂鉆床。設(shè)計了定位和夾緊方案，選擇了定位和夾緊元件。選擇標(biāo)準(zhǔn)件鉆套等等。最后，完成了裝配圖還有所有非標(biāo)零件圖的繪制，編寫了設(shè)計說明書等。 關(guān)鍵詞：支撐座、加工工藝、4-M4均布貫穿螺紋孔、鉆床、專用夾具 I Abstract In the current fast-moving economy, the manufacturing industry is developing rapidly today. The size and structure of non-standard parts are also ever-changing. More and more common fixtures designed in the past are facing elimination. Therefore, the design and production of special fixtures is more and more extensive. The main contents of the research of special fixtures include positioning scheme, determination of clamping scheme, selection of positioning components and clamping components. The title of this design is the processing technology and fixture design of the support base. The object of the study is the support base. The design content includes two aspects: 1. Process analysis; 2. The main part of the drill part is 4-M4 uniform cloth through the threaded hole drilling machine special fixture design. The support base is an important support component in the transmission. Supports swivel or other working elements that deliver the corresponding speed, motion and power. The content of the process design has the analysis of the completed part structure, and the two methods of processing the parts are designed. A more suitable one is selected and the process card is filled out. The machining reference of the part was selected, the machining allowance was selected, the corresponding cutting data was calculated, the operation card was filled out, and the part drawing and the blank drawing were completed. The main contents of the special fixture are: according to the positioning and clamping diagram above the process diagram, the main part of the drilled part is designed to be 4-M4 uniform through the threaded hole drilling machine. The machine tool used is the Z3040 radial drilling machine. The positioning and clamping scheme was designed with the positioning and clamping elements selected. Choose standard drill sleeves and more. Finally, the assembly drawing and the drawing of all non-standard parts drawings were completed, and the design specifications were written. Key words: support seat, processing technology, 4-M4 uniform cloth through threaded hole, drilling machine, special fixture 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 機床夾具的組成 1 1.2 機床夾具的分類 1 1.3 機床夾具的發(fā)展趨勢 2 1.4 夾具設(shè)計的特點和基本要求 3 1.4.1 夾具設(shè)計的特點 3 1.4.2 夾具設(shè)計的基本要求 3 第2章 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的組成表面 4 2.3 零件的技術(shù)要求 5 第3章 零件的工藝分析及設(shè)計 6 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 6 3.1.1 確定零件的生產(chǎn)類型 6 3.1.2 確定毛坯的制造形式 6 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 8 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇與確定 8 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇與確定 8 3.3 加工工藝路線的選擇，比較與確定 9 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 10 3.5 確定加工余量 11 3.6 計算切削用量及加工工時 12 第4章 專用夾具的設(shè)計 22 4.1 定位方案及裝置的確定 22 4.1.1 設(shè)計定位方案應(yīng)滿足的要求 22 4.1.2 定位方案的確定 22 4.1.3 定位元件的確定 22 4.2 夾緊方案及裝置的確定 23 4.2.1 設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 23 4.2.2 夾緊裝置滿足的基本要求 23 4.2.3 夾緊方案的確定 24 4.2.4 夾緊元件的確定 24 4.3 夾具體的設(shè)計 24 4.4 對刀裝置—鉆套的選擇 25 4.5 計算鉆削力 25 4.6 計算夾緊力 26 4.7 分析與計算定位誤差 26 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻 30 II 第1章 緒論 1.1 機床夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 1、定位裝置 定位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。常用的定位元件支承釘，定位銷，V形塊等。 2、夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置，在加工過程中不因受外力作用而產(chǎn)生位移，同時可以減輕或防止振動。它通常由夾緊元件，傳動機構(gòu)，和動力裝置組成。 3、對刀，引導(dǎo)裝置 對刀，引導(dǎo)裝置的作用是確定刀具相對于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進行加工。常用的對刀，引導(dǎo)元件對刀塊，鉆套等。 4、其它元件及裝置 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件，操作件以及其它輔助元件等 1.2 機床夾具的分類 用的比較多的夾具有通用的夾具，還有專用的夾具，還有可以調(diào)整的夾具，還有組合夾具，以及自動線的夾具這五種類型。 1、通用夾具 這種夾具的構(gòu)造和大小都已經(jīng)按照固定的規(guī)格，并且這種類型的夾具是可以通用的，它的好處就是可以適應(yīng)的地方非常多，在用的時候基本上不需要進行調(diào)整，或者有的時候只要調(diào)整一點，就可以對需要加工的零件進行裝夾。這種夾具現(xiàn)在在市面上銷售的很多。 2、專用夾具 這種類型的夾具是用來對某一個，或者是某一個工序來進行使用的。這種夾具針對性是非常高的。一般是生產(chǎn)數(shù)量比較多，對穩(wěn)定性要求高的時候使用，不管是生產(chǎn)效率還是生產(chǎn)時候的精度都是非常高的。 3、可調(diào)夾具 這種類型的夾具，它的一些零部件是可以更換，或者是可進行調(diào)整，在很多產(chǎn)品的夾具上都是用了，它有兩種類型，一種是通用的，還有一種是成組的。 4、組合夾具 組合夾具的組成部分是可以來回進行使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具，它是可以用來進行連接，也可以用來拆裝的。按照需要生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝需求，在最快的速度將專用夾具組裝起來，夾具用好了之后，可以非常便利的將夾具拆下來。這種夾具一般都是用在數(shù)量不多，產(chǎn)品不大的生產(chǎn)過程中，這種夾具的成本不是很高。 5、自動線夾具 對這種類型的夾具進行分類，一類是固定式的，這種夾具跟專用夾具是比較像的；還有一類夾具是隨行的，就算是在進行生產(chǎn)加工的時候，夾具跟產(chǎn)品一起進行動作，產(chǎn)品順著自動線，從一個工位移動到另一個工位。 1.3 機床夾具的發(fā)展趨勢 1、夾具元件多功能模塊化 它是可以跟別的零部件進行組裝，加工時候一起進行工作，這樣一來機械的多功能比例就高了很多。比方說，現(xiàn)在用的各種類型的定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等板塊都是可以進行定位、還能能進行夾緊、進行調(diào)節(jié)等等，不管是哪一個單件都可以單獨來用，不過這些工件組裝起來之后還能用，組裝的工件可以是一樣的，也可以是不一樣的，在機床上用這種類型的夾具之后，機床停下來的時間就少了很多，這樣一來機床不管是加工也好，數(shù)控也好效率都提高了很多。 2、高強度、高剛性、高精度 要想生產(chǎn)時候的效率高一些，生產(chǎn)工件花費的時間短一些，現(xiàn)在生產(chǎn)工件速度更快，切削量更大，并且工序的集中度更高，在對工件進行定位夾緊了之后，還有很多工序，要銑，要鉆，要鏜等等。切削力一直在改變，切削力的方向也在改變，那么夾具的柔性要非常高才行，這樣一來工件被進行加工的時候精度才會很高。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)在車間里面的機床功能是非常多的，并且工序的集中度也是很高的，只要定位一次工件，可以進行很多道工序，那么在機床上的夾具系統(tǒng)必須是可以來回使用的，并且還能進行調(diào)整的，這個系統(tǒng)必須統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)才行，通過這些零部件的各種組合，這樣夾具可以有很多形式，有很多構(gòu)造，并且這個夾具可以來回使用，這種夾具可以用在生產(chǎn)數(shù)量不太多，或者說只生產(chǎn)某一種零件的時候用。這種系統(tǒng)不僅具備了組合夾具的好處，在進行組裝的時候非常簡單，并且可靠性更高，還能對零部件進行調(diào)整，這樣一來成組夾具的好處都有了。要想讓夾具跟機床進行定位連接的時候方便一些，要想方便夾具跟機床進行定位連接的時候方便一些，那么夾具基體的標(biāo)準(zhǔn)必須要同意，這樣一來夾具的發(fā)展方向就是一體化，組合化，這樣就可以更加現(xiàn)代化。 4、工件夾緊快速化、自動化 要想生產(chǎn)零件的時候輔助時間少一些，讓勞動強度輕一些，裝夾工件，拆卸工件的時候要機械化，自動化。夾緊工件的時候，原來只是單單對工件壓緊，現(xiàn)在可以對板塊進行調(diào)整，這樣就可以在最快的速度進行組裝，夾緊的速度也非常快。要是生產(chǎn)零件的數(shù)量比較多，液壓夾具、啟動夾具都可以對工件進行自動化快速夾緊。 1.4 夾具設(shè)計的特點和基本要求 1.4.1 夾具設(shè)計的特點 1、針對性強，設(shè)計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。 2、保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設(shè)計的兩項主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計時應(yīng)重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高零件，其夾具設(shè)計應(yīng)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(gòu)對整個夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。 4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計時應(yīng)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(shè)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。設(shè)計周期短，一般不進行強度剛度計算。 1.4.2 夾具設(shè)計的基本要求 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。保證工件精度。 2、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。 3、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 31 第2章 零件的作用、組成表面及技術(shù)要求 2.1 零件的作用 支撐座是傳動裝置中重要的支承零件。支承回轉(zhuǎn)或者其他工作元件，傳遞相應(yīng)的轉(zhuǎn)速、運動和動力。下圖2.1為支撐座零件圖。 圖2.1 支撐座零件圖 2.2 零件的組成表面 1、345X300X10長方形板，所在的表面及端面； 2、310X300X10長方形板，所在的表面及端面； 3、70X35X10加強板，所在的表面及端面； 4、主視圖4-Φ13.5貫穿孔，所在的表面及端面； 5、主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔，所在的表面及端面； 6、主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔，所在的表面及端面； 7、左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔，所在的表面及端面； 2.3 零件的技術(shù)要求 1、零件圖上面沒有標(biāo)注加工要求的表面及端面，其表面粗糙度加工要求都是Ra12.5um； 2、未注尺寸公差按GB/T 1804-m加工； 3、未注形位公差按GB/T 1184-K加工； 4、螺紋公差按GB/T 1972003-H級加工； 5、坡腳滿焊，銳邊打鈍。 第3章 零件的工藝分析及設(shè)計 3.1 確定零件的生產(chǎn)類型及毛坯的制造形式 3.1.1 確定零件的生產(chǎn)類型 企業(yè)在計劃期內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品的數(shù)量和進度計劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)?？砂聪率接嬎? N=Qn(1+a%+b%) 式中N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件／年； Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，臺／年； n—每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件／臺； a%--備品的百分率； b%--廢品的百分率。 生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織形式和零件加工過程起著重要的作用，它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度，決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。 確定支撐座的生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)。 3.1.2 確定毛坯的制造形式 由于支撐座零件的材料要求選用硬鋁，該材料鍛造性能、鑄造性能和減震性能好，切削性能也不錯。如果對零件進行相應(yīng)的熱處理，則零件的綜合性能更佳。該零件的輪廓尺寸大，所以選用12mm板材。 毛坯的種類很多，同一種毛坯又有多種制造方法，機械制造中常用的毛坯有以下幾種： 1、鑄件 形狀復(fù)雜的零件毛坯，宜采用鑄造方法制造。目前鑄件大多用砂型鑄造，它又分為木模手工造型和金屬模機器造型。木模手工造型鑄件精度低，加工表面余量大，生產(chǎn)率低，適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造。金屬模機器造型生產(chǎn)率高，鑄件精度高，但設(shè)備費用高，鑄件的重量也受到限制，適用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件。其次，少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種鑄造。 2、鍛件 機械強度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件可用手工鍛打、機械錘鍛或壓力機壓鍛等方法獲得。這種鍛件的精度低，生產(chǎn)率不高，加工余量較大，而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡單；適用于單件和小批生產(chǎn)，以及制造大型鍛件。 模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好，而且鍛件的形狀也可較為復(fù)雜，因而能減少機械加工余量。模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多，但需要特殊的設(shè)備和鍛模，故適用于批量較大的中小型鍛件。 3、型材 型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其它特殊截面的型材。型材有熱軋和冷拉兩類。熱軋的型材精度低，但價格便宜，用于一般零件的毛坯；冷拉的型材尺寸較小、精度高，易于實現(xiàn)自動送料，但價格較高，多用于批量較大的生產(chǎn)，適用于自動機床加工。 4、焊接件 焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件，焊接件的優(yōu)點是制造簡單、周期短、節(jié)省材料，缺點是抗振性差，變形大，需經(jīng)時效處理后才能進行機械加工。除此之外，還有沖壓件、冷擠壓件、粉末冶金等其它毛坯。 本次設(shè)計的支撐座，選用12mm的硬鋁板材，零件端面及表面的加工余量為1mm。圖3.1為支撐座毛坯圖。 圖3.1 支撐座毛坯圖 3.2 基準(zhǔn)的選擇與確定 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇與確定 選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。選擇時應(yīng)考慮下列原則： 1、選擇重要表面為粗基準(zhǔn) 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面。 2、選擇不加工表面為粗基準(zhǔn) 為了保證加工面與不加工面間的位置要求，一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。如果工件上有多個不加工面，則應(yīng)選其中與加工面位置要求較高的不加工面為粗基準(zhǔn)，以便保證要求，使外形對稱等。 3、選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn) 在沒有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下，如果零件上每個表面都要加工，則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)，以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件廢品。 4、選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn) 以便工件定位可靠、夾緊方便。 5、粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次 因為粗基準(zhǔn)本身都是未經(jīng)機械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。 通過對零件的分析，選擇零件上端面作為粗基準(zhǔn)。 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇與確定 1、基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面，這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。這樣做可以簡化工藝規(guī)程的制訂工作，減少夾具設(shè)計、制造工作量和成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換，便于保證各加工表面的相互位置精度。 3、自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序，選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)，稱為自為基準(zhǔn)原則。 4、互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對工件上兩個相互位置精度要求很高的表面進行加工時，需要用兩個表面互相作為基準(zhǔn)，反復(fù)進行加工，以保證位置精度要求。 5、便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單、操作方便。 通過對零件的分析，選擇零件上端面及4-Φ13.5孔作為精基準(zhǔn)。 3.3 加工工藝路線的選擇，比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點應(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，盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 加工工藝路線方案1： 工序1、備料347X302X12（1塊），312X302X12（1塊），72X37X12（2塊）； 工序2、熱處理； 工序3、銑345X300X10長方形板上端面及四周邊； 工序4、銑345X300X10長方形板下端面； 工序5、銑310X300X10長方形板上端面及四周邊； 工序6、銑310X300X10長方形板下端面； 工序7、銑2塊70X35X10加強板上端面及周邊； 工序8、銑2塊70X35X10加強板下端面； 工序9、將345X300X10、310X300X10及70X35X10板，按圖紙要求焊接； 工序10、鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 工序11、鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 工序12、鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 工序13、鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 工序14、清洗； 工序15、終檢； 工序16、入庫。 加工工藝路線方案2： 工序1、備料347X302X12（1塊），312X302X12（1塊），72X37X12（2塊）； 工序2、熱處理； 工序3、鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 工序4、鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 工序5、鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 工序6、鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 工序7、銑345X300X10長方形板上端面及四周邊； 工序8、銑345X300X10長方形板下端面； 工序9、銑310X300X10長方形板上端面及四周邊； 工序10、銑310X300X10長方形板下端面； 工序11、銑2塊70X35X10加強板上端面及周邊； 工序12、銑2塊70X35X10加強板下端面； 工序13、將345X300X10、310X300X10及70X35X10板，按圖紙要求焊接； 工序14、清洗； 工序15、終檢； 工序16、入庫。 加工工藝路線方案2通過先備料而后分別對3塊板上面的螺紋孔以及圓柱孔進行鉆孔加工，接下來完成3塊板的銑削加工，最后完成零件的焊接。該方案沒能夠滿足先面后孔的原則，并且鉆孔后的板經(jīng)過焊接變形后，尺寸要求得不到保證。加工工藝路線方案1做到了先面后孔最后焊接。保證了零件的尺寸要求。 經(jīng)過比較選擇加工工藝路線方案1加工本工件。 3.4 加工設(shè)備及加工裝備的選擇 通過上面對加工工藝路線的確定，其加工需完成銑削以及鉆削。加工機床及加工裝備的選擇如下： 1、銑削加工 （1）加工設(shè)備：XK5032數(shù)控銑床；（2）裝夾裝備：電磁吸盤； （3）加工刀具：三面刃銑刀；（4）測量工具：游標(biāo)卡尺； 2、鉆削加工 （1）加工設(shè)備：Z3040搖臂鉆床；（2）裝夾裝備：專用夾具； （3）加工刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆和絲錐鉆； （4）測量工具：游標(biāo)卡尺和螺紋量規(guī)。 3.5 確定加工余量 工序1、備料347X302X12（1塊），312X302X12（1塊），72X37X12（2塊）； 工序2、熱處理； 工序3、銑345X300X10長方形板上端面及四周邊； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序4、銑345X300X10長方形板下端面； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序5、銑310X300X10長方形板上端面及四周邊； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序6、銑310X300X10長方形板下端面； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序7、銑2塊70X35X10加強板上端面及周邊； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序8、銑2塊70X35X10加強板下端面； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1mm。 工序9、將345X300X10、310X300X10及70X35X10板，按圖紙要求焊接； 工序10、鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 工步1：鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔的底孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2：擴主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為4.15mm（單邊）。 工步3：鉸主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為0.1mm（單邊）。 工序11、鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 工步1：鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔的底孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2：鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為0.5mm（單邊）。 工序12、鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 工步1：鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔的底孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為2mm（單邊）。 工步2：鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為0.5mm（單邊）。 工序13、鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 工步1：鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔的底孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2：鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 由機床切削手冊查到并確定，該工步的加工余量為0.5mm（單邊）。 工序14、清洗； 工序15、終檢； 工序16、入庫。 3.6 計算切削用量及加工工時 工序1、備料347X302X12（1塊），312X302X12（1塊），72X37X12（2塊）； 工序2、熱處理； 工序3、銑345X300X10長方形板上端面及四周邊； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=345，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序4、銑345X300X10長方形板下端面； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=345，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序5、銑310X300X10長方形板上端面及四周邊； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=310，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序6、銑310X300X10長方形板下端面； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=310，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序7、銑2塊70X35X10加強板上端面及周邊； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=70，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序8、銑2塊70X35X10加強板下端面； 1、機加工采用的機床：數(shù)控銑床XK5032； 2、切削采用的刀具：三面刃銑刀； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1； 5、進給量0.25； 6、機床加工時切削的速度，暫取100； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取375 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=70，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序9、將345X300X10、310X300X10及70X35X10板，按圖紙要求焊接； 工序10、鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 工步1：鉆主視圖4-Φ13.5貫穿孔的底孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取525 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：擴主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：擴孔鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量4.15； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取9； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取331 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步3：鉸主視圖4-Φ13.5貫穿孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：鉸孔鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取15； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取423 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序11、鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 工步1：鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔的底孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取913 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：鉆主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：絲錐鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取9； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取735 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序12、鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 工步1：鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔的底孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取735 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：鉆主視圖9-M5均布不貫穿，深5mm螺紋孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：絲錐鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取9； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取577 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=5，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序13、鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 工步1：鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔的底孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：麻花鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取8； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取913 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工步2：鉆左視圖2處4-M4均布貫穿螺紋孔； 1、機加工采用的機床：搖臂鉆床Z3040； 2、切削采用的刀具：絲錐鉆； 3、加工測量的工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.5； 5、進給量0.1； 6、機床加工時切削的速度，暫取9； 7、機床轉(zhuǎn)動速度的確定，機床加工時實際切削速度的確定 ，取735 8、機床加工時的基本時間 ，其中：L=10，則 9、機床加工時的輔助時間 ，其中：，則 工序14、清洗； 工序15、終檢； 工序16、入庫。 第4章 專用夾具的設(shè)計 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1 設(shè)計定位方案應(yīng)滿足的要求 在對工件進行定位的時候，要讓需要生產(chǎn)的產(chǎn)品工序都是一樣的，讓產(chǎn)品在夾具上所處的工位是正確的，對于生產(chǎn)時候的技術(shù)要求不符合的，它都是不對的，盡管100%難以實現(xiàn)，不過加工產(chǎn)品的誤差要在可控范圍里面才行。 4.1.2 定位方案的確定 1、利用主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔底面定位塊定位，限制3自由度。 2、利用4-Ф13.5貫穿孔其中一孔和固定式圓柱定位銷定位，限制2自由度。 3、利用4-Ф13.5貫穿孔對角線方向上的孔和固定式菱形定位銷定位，限制1自由度。完成零件6自由度的限制，夾具上其他零件的定位方案為“一面兩銷” 4.1.3 定位元件的確定 通過上面對定位方案的確定，其定位元件有：定位塊，固定式圓柱定位銷和固定式菱形定位銷。下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1 設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循的原則 1、工件不移動原則 在對工件進行夾緊的時候，不能將工件定位之后所處的工位改變。 2、工件不變形原則 在對工件進行夾緊的時候，力的大小要恰當(dāng)，在夾緊的時候可靠性要好，還要讓工件在被夾緊的時候出現(xiàn)形狀的改變，并且加工的精度也不會有任何變化。 3、工件不振動原則 工件的剛性不好的，還有壓緊工件的時候不能直接用氣缸的，要能夠讓支承零部件跟夾緊零部件的剛性變得更高，要讓夾緊的地方跟加工面靠的更加的近，這樣一來防止工件還有夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)振動。 4、安全可靠原則 夾緊行程一定要滿足要求，并且手動夾緊可以進行自鎖，這樣一來夾緊的時候可靠性才能得到保證。 5、經(jīng)濟實用原則 夾具的自動化程度跟復(fù)雜的程度，還有生產(chǎn)綱領(lǐng)要相匹配，確保了生產(chǎn)效率之后，它的構(gòu)造應(yīng)力一定要簡單，這樣一來不管是生產(chǎn)，維修，還是工藝的性能都是非常好的；使用起來非常便利，性能也非常不錯。 4.2.2 夾緊裝置滿足的基本要求 要想讓產(chǎn)品的加工質(zhì)量有所保障，下面從幾個方面對產(chǎn)品加工提出要求： 1、“正” 對工件進行夾緊的時候原來所處的正確定位不能有改變。 2、“牢” 夾緊力的可靠性要好，并且力的大小要恰當(dāng)，夾緊工件之后，它的工位不能出現(xiàn)移動，并且工件不能出現(xiàn)形狀的改變。 3、“簡” 構(gòu)造不能復(fù)雜，工藝性能要好，并且加工起來要簡單。如果需要加工的產(chǎn)品數(shù)量非常多，那么夾具裝置可以更加復(fù)雜，自動化程度可以更高。 4、“快” 夾緊部分在使的候安全性更好，更快，并且更加便利，使用的力氣更少。 夾緊裝置進行設(shè)計的時候，首先對夾緊力的方向進行合理的選擇，之后將它的著力點，還有力的大小都定下來，之后將夾緊力傳送的方法定下來，將跟它匹配的機構(gòu)定下來，之后將夾緊裝置的機體構(gòu)造選定，這樣一來前面所說的這些要求就都可以實現(xiàn)了。 4.2.3 夾緊方案的確定 利用2套標(biāo)準(zhǔn)件—雙頭螺栓、六角螺母、墊圈、移動壓板，連接螺栓及彈簧，180°方向?qū)ぜM行上下夾緊。 4.2.4 夾緊元件的確定 通過上面對夾緊方案的確定，其夾緊元件有2套標(biāo)準(zhǔn)件—雙頭螺栓、六角螺母、墊圈、移動壓板，連接螺栓及彈簧。 4.3 夾具體的設(shè)計 夾具體的毛坯種類： 1、鑄造夾具體 它的好處就是工藝性能好，可以加工的產(chǎn)品形狀比較復(fù)雜，并且抵抗壓力的強度也是非常好的，抵抗壓力的剛度也非常好，抵抗振動的性能也是非常好的，不過公共刮飛的時間是比較長的，后期要進行時效處理，這樣內(nèi)應(yīng)力就尅有了。用的比較多的材質(zhì)是灰鑄鐵，強度的要求非常高的時候用鑄鋼，要是質(zhì)量要求非常輕就用鑄鋁?，F(xiàn)在用的比較多的是鑄造夾具體。 2、焊接夾具體 這種夾具體的組成部分是鋼板和型材焊接起來的，生產(chǎn)這種夾具非常容易，并且耗費的時間比較短，花費也不是很大，并且非常輕。不過對夾具體進行焊接的時候，熱應(yīng)力是很大的，非常容易出現(xiàn)形狀的改變，要進行退火處理，這樣才能讓夾具的尺寸穩(wěn)定下來。 3、鍛造夾具體 這種夾具體可以用的地方是形狀不復(fù)雜，外形不大，并且強度要求高，剛度要求高，在鍛造好了之后還要進行退火，這種類型的夾具在生產(chǎn)中用的比較少。 本次設(shè)計采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。下圖4.2為夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 對刀裝置—鉆套的選擇 本次設(shè)計的要求是要對零件主視圖4-M4均布貫穿螺紋孔鉆孔加工，除了夾具裝配圖上面設(shè)計的鉆模座之外，還應(yīng)該有鉆頭的導(dǎo)向裝置。 本次選快換鉆套作為鉆頭的導(dǎo)向元件。 4.5 計算鉆削力 1、加工機床：Z3040搖臂鉆床； 2、加工刀具及測量量具：絲錐鉆頭及螺紋量規(guī)； 3、鉆削力公式： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ4mm； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，取140HB。 所以 4.6 計算夾緊力 。 為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 ， 取螺栓預(yù)緊力。選材料為45鋼，M20雙頭螺栓。 則，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于45鋼許用應(yīng)力。 選材料為45鋼，M20雙頭螺栓，合適。 4.7 分析與計算定位誤差 定位誤差是在對工件進行定位時，需要加工的那個面跟工序基準(zhǔn)之間的位置誤差。針對某一批工件，調(diào)整了刀具之后，所處的位置是沒有改變的，也就是說需要加工的那個面所處的地方跟定位基準(zhǔn)是沒有變化的，那么說定位誤差的意思是工序基準(zhǔn)在生產(chǎn)的時候，加工尺寸方向上變動量的最大值。出現(xiàn)定位誤差的原因是，因為定位基準(zhǔn)跟工序基準(zhǔn)不一樣，這樣就出現(xiàn)了定位誤差；因為定位副加工誤差還有他們配合間隙產(chǎn)生的定位誤差，也就是基準(zhǔn)位移誤差，即定位基準(zhǔn)的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。 設(shè)計基準(zhǔn)是零件下端面，定位基準(zhǔn)是零件下端面，兩者重合 圓柱定位銷和菱形定位銷的定位基準(zhǔn)是內(nèi)孔的軸線，對刀基準(zhǔn)是鉆套的軸線，兩者有位置變動量 定位誤差為 定位誤差占加工公差的，能保證加工要求。 結(jié)論 本次設(shè)計主要的內(nèi)容主要包含2個方面：1、零件工藝規(guī)程的設(shè)計；2；專用鉆床夾具的設(shè)計。 全文共分為四章，第一章是緒論部分，主要介紹了機床夾具的概述、夾具的組成等等。第二章主要對零件進行了詳細(xì)的分析：零件的組成表面、零件的作用及技術(shù)要求等。第三章對零件的工藝規(guī)程進行設(shè)計，對零件生產(chǎn)類型、毛坯、加工工藝路線、加工機器還有加工刀具進行了相應(yīng)的選擇和確定。第四章對專用夾具進行設(shè)計，對零件的定位方案和夾緊方案進行相應(yīng)的設(shè)計、選擇與分析，對定位元件夾緊元件進行了確定等等。 夾具設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是大家都希望看到的也正是我進行設(shè)計的目的所在。 我自身的水平有限，設(shè)計肯定還有不足的地方，希望老師們能夠幫我指正。 致謝 這里還要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在我本次設(shè)計的過程中，指導(dǎo)老師給我提供了相當(dāng)大的幫助和指導(dǎo)。從一開始選課題再到修正，最后定稿，指導(dǎo)老師的建議是相當(dāng)關(guān)鍵重要的。也要感謝那些曾經(jīng)教導(dǎo)過我的老師，不光傳授了專業(yè)知識，還讓我懂得了對待學(xué)習(xí)以及生活的態(tài)度，讓我們受益匪淺。 論文我還要感謝自己的父母，你們是我奮斗的動力，只要有你們，面對各種困難，都不會感到畏懼，不會退縮。當(dāng)然，我不僅要感謝老師感謝父母，我還要謝謝我的同學(xué)們，因為有你們，我的大學(xué)生活才能如此難忘，祝愿你們前程似錦。最后對各位專家、教授還有各位老師對我設(shè)計評審和指導(dǎo)表示我最衷心的感謝！ 參考文獻 [1] 鄒清. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2004 [2] 李名望. 機床夾具設(shè)計實例教程[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2009 [3] 許德珠. 機械工程材料[M]. 北京：高等教育出版社，2001 [4] 徐海枝. 機械加工工藝編制[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2009. 9 [5] 王先逵. 機械加工工藝規(guī)程制定[M]. 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