1題 目： 聯(lián)動夾緊銑床夾具設計 2摘要課題零件任務為油泵。本首先是零件的介紹，零件的介紹包括零件的結構形狀、加工的工藝規(guī)程。加工的工藝規(guī)程過程中，要根據零件的結構和表面工藝加工要求進行制作毛坯。制作毛坯要考慮材料的挑選、制作成本以及結構強度等問題。然后選擇的毛坯要及時做到想要的時效處理。要要做到明確每一個工序、每一個工步的具體加工情況要求。包括每一個工序中選擇的定位基準，滅一個工序中選擇的加工機床以及刀具等。要結合文獻資料計算分析每一個工步的切削用量以及工時。然后為了能夠提高加工的效率，需要的是制作專用夾具進行加工。設計的夾具在結構和工藝方面要做到符合加工要求的精度、提高生產率、減少人工操作勞動力等。所以，要做到一個合格的夾具，需要每一個元件都能夠的選材、制作形式都非常注重，才能夠做一個合理、符合加工的夾具。關鍵詞：油泵、毛坯、工藝、定位基準、夾具3目 錄前 言4第一章 柴油機油泵零件的分析51.1 油泵零件的作用51.2 油泵下體零件的工藝5第二章 工藝規(guī)程的設計62.1 毛坯的制作62.2加工工藝的特點.62.3加工定位基準的選擇.62.4加工階段的區(qū)分.72.5加工工序的原則.82.6加工工藝路線的制定.82.7確定切削用量及基本工時10第三章 夾具設計.143.1 問題提出.143.2 定位基準的選擇.143.3 切削力及夾緊力的計算.143.4 誤差的分析.163.5 夾具設計及簡要說明.163.6 夾具整體裝配圖.16總結18致謝19參考文獻204前 言機械在如今的地位很重要。機械的制造水平可以說是衡量一個國家的強度之處。說起機械，人們都會想起生活中常見的機械產品、機械設備。身邊有很多機械產品，比較經常見到的機械產品有小車、火車、輪船、飛機等。而這些比較先進的高科技產品都是機械行業(yè)制造帶來的。一個高質量、高科技的機械產品都離不開加工工藝方面的設計。所以要在制作企業(yè)中明確工藝中的每個工序工步。合理地去安排加工的順序，通過計算、分析、調整慢慢地加工出高質量的各個零件。對于零件的加工最好是采用不同的工藝加工方案，在這些方案中挑選出一條最為合理的工藝規(guī)程進行加工，在機械制造行業(yè)的發(fā)展過程也是人類不斷地追求進步的過程。無論是古代還是如今，機械制造行業(yè)都是非常重要的一個部分。由于人們的不斷追求，所以如今的機械越來越先進。但現在越來越多的機械行業(yè)發(fā)展已經給地球帶來了極大的污染問題。所以本世紀的機械行業(yè)不但要做到追求更高質量、高效率的產品。也應注意環(huán)保問題。是本世紀追求的目標。以無污染、少污染為依據進行加工和制造。所以，現在的機械行業(yè)也不斷涌現出太陽能、風能等無污染的機械產品。這些的追求做到更層次的設計，所以需要我們那些機械行業(yè)的工程師的努力，去制造改變。 5第一章 柴油機油泵零件的分析1.1 油泵零件的作用油泵零件它的性能以及結構等方面的好壞直接影響道使用的壽命。所以，平時要做到去除水分或者油泥。預防一些雜油對油泵柱阻塞，造成磨損或者腐爛。它的具體尺寸和結構見下所示：1.2 油泵下體零件的工藝油泵下體圖它的結構和形狀等方面不是復雜的零件。有兩組的加工表面。把這兩組加工分為兩部分如下所示： （1）加工面是以直徑是?72mm的外圓為中心進行加工。 這一組加工面包括：工藝面、Φ40mm的孔 （2）以 ?40孔為基準的加工面 這一組加工面包括： 166mm長的兩側面，6-Φ18mm的孔、Φ34.1mm的孔。6第 2 章 工藝規(guī)程的設計2.1 毛坯的制作本次的零件選用材料是 HT200，油泵在加工運行的過程會收到很大的壓力。設計的工件要做到滿足這些外力的沖擊。所以選擇的制作毛坯材料要有足夠的強度以及剛度。選擇的 HT200 符合一定的強度和剛度。本次的加工零件屬于成批生產的類型。并且本零件它的結構方面不算復雜、尺寸小。綜合這些因素可以選擇砂型鑄造類型進行制作毛坯。而且要做到保證鑄件的尺寸大小和一些要求。2.2加工工藝的特點通過零件的結構以及工藝方面的分析，得出零件需要加工主要是面和一些孔系。要做到兩者都能夠達到精度，那么必須要按照先加工面在加工孔的原則進行加工。本設計主要是做到能夠保證孔的尺寸精度，因為表面的加工精度比孔的精度更容易達到。由此可以得出，柴油機油泵下體零件加工要做到保證尺寸精度、個孔系位置精度、以及形狀精度等。2.3加工定位基準的選擇加工的定位基準選擇是工藝規(guī)程環(huán)節(jié)中最為重要的組成部分之一。選擇的加工定位基準正確可以生產率得到提高。反而，如果選擇的定位基準不正確，會使得加工的質量得不到保證，會在加工過程中出現很多問題，嚴重還使得零件報廢。影響加工效率的同時，還使得浪費了材料的制作成本。下面是基準選擇的基本要求，要根據這些要求出發(fā)選擇一個正確的定位基準進行加工：1、粗基準的選擇粗基準的選擇，這個選擇也是比較重要的過程。它為后面的加工保留一定的加工余量供給加工。關于粗基準選擇的一些要求見下：（1） 一般選擇加工余量相對均勻的表面為粗基準面。（2）一般挑選加工余量為最小的表面為粗基準面。（3） 一般挑選比較均勻、干凈、整齊、等表面為粗基準。7粗基準的選擇對于后期精加工起到非常的作用。本次選擇的粗基準在結構上看其實是不容易的。利用上面的基本要求去進行選擇加工的粗基準。所以，本次粗基準應選擇底面和側面。這樣的定位保證了 ?40mm 孔加工的所有的精度要求。利用兩個支撐釘和支撐板進行固定加工工件，可以達到限制了工件的兩個自由度。而利用 ?40mm 孔的端面緊于支承釘，這樣的定位既可達到了完全的定位。2、精基準的選擇⑴ 做到基準重合原則。因為它們相結合不容易引起一些小誤差。⑵ 做到基準統(tǒng)一原則。設計的基準盡量要做到統(tǒng)一，這樣的目的是因為可以保證各個表面的參值統(tǒng)一。位置精度得到保證。反而，會出現基準轉換等所帶來一些小誤差。⑶ 做到互為基準的原則。2.4加工階段的區(qū)分⑴ 粗加工階段這個階段可以說是第一階段，其加工的目的就是切掉多余的金屬?？梢哉f就是為接下來半精車或者精車做好準備。然后利用粗加工的過程看工件是否符合加工要求，如果發(fā)現有不良情況或者缺陷，要做出立刻做出相應的處理。⑵ 半精加工階段這個階段可以說是第二階段，其加工的目的就是為精加工做準備?？梢哉f就是為接下來精車做好準備。⑶ 精加工階段這個階段可以完成工件加工的技術要求。能夠達到最終需要的精度要求。加工至符合圖紙要求。2.5加工工序的原則工藝規(guī)程中的工序數。要按實際的加工辦法出發(fā)，根據加工類型以及加工的零件技術等方面出發(fā)考慮工序數。要有一定的工序原則。（1）工序分散原則工序分散這個原則一般設計出來的工序需要很多的工人以及種類多的加工設備和加工裝備。（2）工序集中原則8工序做到集中的目的也是為了能夠縮短加工路線。使得加工的設備和裝備等相應地減少。和進行輔助加工時間得到相應地減少了。這樣可以降低了勞動力和縮短了加工時間。使得加工生產能夠得到簡單化。有利于管理。2.6加工工藝路線的制定要做一條合理和可靠的工藝路線，那么要從多幾個方面出發(fā)考慮。首先，要保證于加工處理的零件能夠在所有要求上和圖紙的要求一樣。在成批生產零件的條件下，制作的工藝加工路線要做到提高加工效率，降低人工勞動力等。然后制作一些相應的專用夾具進行加工處理。除這些要求達到之外，還應該考慮制作工藝過程的經濟成本。利用低成本進行制作。下面的制定路線規(guī)程是經過這些要求進行設計，在這幾條路線中挑選出一個合理，符合加工要求的工藝規(guī)程路線。見下：加工工藝方案一工序 1：鑄造,為砂型鑄造。工序 2：處理，毛坯時效處理工序 3：銑 60.5mm 的上下兩端面工序 4：進行鉆、擴、鉸 Φ40mm 的孔工序 5：鉆、擴 6-Φ18mm 的孔工序 6：鉆 Φ34.1mm 的孔工序 7：銑工件的左端面工序 8：銑工件的右端面工序 9：終檢，是否符合加工要求工序 10：入庫，清洗入庫加工工藝方案二工序 1：鑄造,為砂型鑄造。工序 2：處理，毛坯時效處理工序 3：銑工件的左端面工序 4：銑工件的右端面工序 5：銑 60.5mm 的上下兩端面9工序 6：鉆、擴 6-Φ18mm 的孔工序 7：進行鉆、擴、鉸 Φ40mm 的孔工序 8：鉆 Φ34.1mm 的孔工序 9：終檢，是否符合加工要求工序 10：入庫，清洗入庫加工工藝方案三工序 1：鑄造,為砂型鑄造。工序 2：處理，毛坯時效處理工序 3：銑工件的左端面工序 4：銑工件的右端面工序 5：銑 60.5mm 的上下兩端面工序 6：進行鉆、擴、鉸 Φ40mm 的孔工序 7：鉆、擴 6-Φ18mm 的孔工序 8：鉆 Φ34.1mm 的孔工序 9：終檢，是否符合加工要求工序 10：入庫，清洗入庫上面設計的幾條工藝路線，進行對比比較選擇最為適合的一條工藝規(guī)程。三條工藝路線從表面上看，都大體上相同。它們的工序方面都比較集中。但是，方案一的設計不利于保證加工的質量，而加工工藝方案二和加工工藝方案三對比，方案二則先加工 6-Φ18 孔，再進行加工 Φ40 孔。方二的設計也不利于保證加工的質量，所以應按方案三的工藝規(guī)程設計本次的規(guī)程。先加工完 Φ40mm孔，然后利用該孔做定位加工 6-Φ18mm 孔。2.7確定切削用量及基本工時1、銑工件左右端面工步 1：銑工件左端面本工步利用的設備為：立式銑床，型號 X51。本工步利用的刀具為：10高速鋼端銑刀，刀片為 YG8查閱文獻表得出如下值：， ， ， 。map5.1?d350?min/125v4?z銑削深度 ，其一次走刀可以完成。因為加工的余量不算大。.查閱本工序的機床參數得出，功率為 7.5kw，屬于中等剛度。由表得出 齒/2.0fz?所以機床的主軸轉速計算為： min/39.1751rdvns??根據機床實際參數?。?1450wmin/r所以，實際的切削速度為： min/35.1904351dvw????則得： rznfwm /6042.根據機床實際參數取 rfm/160?計算加工的基本工時，據表查得切削各項值為： ， ，ml2?l51所以，加工的基本工時為：l32 in0631.47521????fnltwm工步二：銑工件右端面本工步利用的設備為：立式銑床，型號 X51。本工步利用的刀具為：高速鋼端銑刀，刀片為 YG8查閱文獻表得出如下值：11， ， ， 。map5.1?d350?min/125v4?z銑削深度 ，其一次走刀可以完成。因為加工的余量不算大。.查閱本工序的機床參數得出，功率為 7.5kw，屬于中等剛度。由表得出 齒/2.0fz?所以機床的主軸轉速計算為： min/39.1751rdvns??根據機床實際參數取＝ 1450wmin/r所以，實際的切削速度為： min/35.1904351dvw????則得： rznfwm /6042.根據機床實際參數取 rfm/160?計算加工的基本工時，據表查得切削各項值為： ， ，ml2?l51所以，加工的基本工時為：l32 in0631.47521????fnltwm2、鉆，擴，絞 φ40mm 的孔工步一：鉆孔至 φ39本工步利用的設備為：立式鉆床，型號 Z525。本工步利用的刀具為：錐柄麻花鉆查閱文獻得進給量值為 ?？紤]到實際情況進給量應乘系數，rmf/47.0~39.?12系數為 0.75.故：??rmf /35.0~29.75.04.~39.0???根據鉆床實際參數取 rmf/25.由參考文獻表可以得出切削速度值為 ，所以機床的主軸轉速計算in/18v?為：min/7.3019810rdvnws ????根據鉆床實際參數取 min/375rw所以，實際的切削速度為： min/37.21059dvw????計算加工的基本工時，據表查得切削各項值為： ， ，ml261?l91?，所以，加工的基本工時為：ml32 min1.325.07921?????fnltw工步二：擴孔 83?本工步利用的設備為：立式鉆床，型號 Z525。本工步利用的刀具為：錐柄麻花鉆確定進給量 ：將 孔擴至 ，擴鉆的切削用量 為fm39?m85.39?f????rf/87.0~5. 706.1212???鉆根據鉆床實際參數取 rmf/7.013min/4~612331~2vv???????????????鉆由參考文獻可以計算得出機床的主軸轉速計算為： min/34~6.51r?根據鉆床實際參數取 min/68rw?所以，實際的切削速度為： min/238.410685.dvw???計算加工的基本工時，據表查得切削各項值為： ， ，ml30?l61所以，加工的基本工時為：ml32?min06.157.68321????fnltw工步 3：鉸 的孔H40?由文獻提供表得 ， ，rf/4.~2?in/12~8v?所以機床的主軸轉速為： min/65.4~8.19rns?按照機床的實際參數得出： in/198rw?實際的切削速度為 i/3.v實際的切削用量為 rf50計算加工的基本工時，據表查得切削各項值為： ， ，ml30?l91所以，加工的基本工時為：ml32?min60.35.198021????fnltw上面進行了加工面和加工孔兩種類型的切削用量以及基本工時的計算，其他的銑面和鉆孔等工序計算辦法都一樣。在這里不再累述。14第三章 夾具設計專用夾具的設計是能夠使得加工達到一定的精度、提高加工的效率。所以設計一個專用夾具一定要做到合理化。要力求設計的夾具結構方面不能復雜，當然也不能影響加工的前提下。結構越簡單越好。便于裝卸等問題。3.1 問題提出聯(lián)動夾緊銑床夾具，這個專用夾具設計是用來加工柴油機油泵下體的底面。由第一章的零件圖紙可以得出，該加工面精度要求沒有特別高，所以設計夾具上應做到考慮提高生產加工效率，其精度不是主要。要不制作成本考慮上來，應該做到低成本高質量的夾具設計。3.2 定位基準的選擇定位基準的選擇是非常重要的一步。如果選擇的定位基準不正確，會使得加工的質量得不到保證，會在加工過程中出現很多問題，嚴重還使得零件報廢。影響加工效率的同時，還使得浪費了材料的制作成本?？紤]到選擇的定位基準要進行計算以及分析。所以我們要按實際的零件圖出發(fā)，分析柴油機油泵下體圖，可以得出該零件的結構方面不規(guī)則。所以在選擇粗基準方面不容易。依據上面的粗基準選擇要求分析。所以，本次粗基準應選擇底面和側面。這樣的定位保證了?40mm孔加工的所有的精度要求。利用兩個支撐釘和支撐板進行固定加工工件，可以達到限制了工件的兩個自由度。而利用?40mm 孔的端面緊于支承釘，這樣的定位既可達到了完全的定位。為了提高加工的效率，縮短在進行裝卸夾具時使用的時間，所以確定利用聯(lián)動的螺母作為本次設計的夾緊機構。3.3 切削力及夾緊力的計算（1）切削力的計算本工序的刀具選擇銑刀。刀具參數為 φ40mm、z=24,利用兩把銑刀一起同時安裝在機床的主軸上，并且把它們隔開 7mm 的距離。根據這樣的設計可以直15接銑出兩個面。提高加工效率。尺寸也容易得到保證。采用的機床為:萬能銑床（型號 x61W）根據文獻[3] 得出公式如下：FVzwqueyXpFndafC0?根據表得出的修正系數 0.1?vk3?F83.FqFXz=24 65.0y.uPa0?Fw把這些數值代入上式得出 F=889.4N 因為工件在加工的過程中會受到其他力的作用，所以要把工件在加工過程中最為不利的瞬間考慮，那么必須要乘以安全系數其中的安全系數為 K= 4321K其中： 是基本安全系數 1.51K是加工性質系數 1.12是刀具鈍化系數 1.13是斷續(xù)切削系數 1.14K所以求得 NF7.15??（2) 夾緊力的計算螺釘的夾緊機構為 ??FKf???21式中的 f 為摩擦系數，取 5.0F= +G G 為工件重量zP所以有： NfFN4.35121????螺釘的直徑為 d=15mm，根據螺釘的規(guī)格可以得出16MPaB106???MPaBs4801???螺釘的疲勞極限計算為： PaB19263.2.???螺釘的極限應力幅計算為： kma7.51li?????螺釘的許用應力幅計算為： ??MPaSa3.li??????8.24cHdF??MPaNc153.2通過計算得出本次的夾緊機構能夠滿足要求，夾具設計合理可靠。3.4 誤差的分析因為選擇的基準都是同一個軸，所以基準不重合誤差可以看做為零。而定位之間孔與孔之間產生的加工間隙產生的誤差屬于加工的自由公差。所以，可以看做在接受的范圍內。加工的過程中，要在機床上安裝刀具。刀具會產生一定的位置差。根據計算和查閱文獻可以得出該過程在接受的誤差范圍。還有就是工件自身在夾緊進行加工時，會出現夾緊誤差。這個過程上面計算。合理。由此可得定位裝置可以采用。3.5 夾具設計及簡要說明一套合格的夾具，要做到考慮設計制作過程的成本。制作出來的夾具要能夠提高于加工效率，使得減少人工操作。設計的夾具在結構方面也有一定的要求，不能出現一些笨重等情況，體積過大。這樣不但浪費材料、還使得安裝加工特別地不方便。所以設計夾具要便于裝卸等操作。3.6 夾具整體裝配圖17在整體裝配圖中各個元件分別是 1-長浮動杠桿。2-墊圈。3-夾具體底座。4-長螺桿。5-螺母。6-短移動壓板。7-六角螺母。8-V 型塊。9-輔助支承。10-六角螺母。11-彈簧墊圈。12-短浮動杠桿。13-球頭釘。14-球面支承釘。如下所示為這套聯(lián)動夾緊夾具的設計裝配圖。它們裝配時有一定的技術要求，具體情況見 CAD 大圖。18總結經過這段時間的設計。使得我對機械很多方面的更進一步認識。鞏固了大學這幾年以來點點滴滴所學習的機械知識。這個過程是把知識和實際相結合的最有效辦法。在這個設計的整個過程中，要做到考慮很多方面的知識，遇到的問題很多。特別是設計工藝路線方案方面，要做到的工藝路線符合加工的精度要求。還應考慮制作提高工藝加工效率以及成本問題。設計出的夾具方案在實際操作中是否可以正常的運行工作等。這些實際的操作不單是理論上的解答。通過這些設計的過程使得我學會了要利用理論知識從實際方面出發(fā)。 設計過程首先需要考慮的是制作毛坯選用材料、加工成本、和難易等問題。選用的制作形式既要做到有一定的強度和剛度，又要能夠使得加工操作簡單。不過本次設計的工藝規(guī)程順序情況可能需要待提高，還沒能夠做到完全地提高加工效率。不管怎樣，本次的設計使得我收益良多。不但是得到了舊理論知識的鞏固，而且在其中學習到了很多新的知識。為自己將來進入社會工作做好充足的準備。19致謝在畢業(yè)設計即將結束之前，在這里，我由衷地感謝所有幫助過我的老師們與同學們，在他們的幫助之下，使得我最終完成了任務，我這次畢業(yè)論文內容是聯(lián)動夾緊銑床夾具設計，當時看到這個題目也是毫無頭緒，幸好在老師與同學們的悉心講解下才一步一步地完成我的畢業(yè)設計。從這次的畢業(yè)設計中，我深深地從老師與同學們身上學到很多可貴的精神，讓我更加明白了自己的還存在哪些不足。在工作中，要有嚴格的工作態(tài)度，認真地去做好自己的工作，在這基礎上也要努力學好自己的專業(yè)知識，讓自己能力得到更大的提升，使得自己能夠更快適應社會的發(fā)展。正所謂“活到老，學到老”，所以我們要在今后的職業(yè)生涯中還要努力保持學習的精神。20參 考 文 獻[1] 關慧貞,馮辛安 .機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.[2]崇 凱.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.[3]鄒 青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.[4]孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.[5]馮秋官.機械制圖與計算機繪圖[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.[6]徐學林.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2007.[7] 劉俊 ,徐四紅,馮新紅. 畢業(yè)設計指導與案例分析[M].北京：北京理工大學出版社，2009.