第一篇：夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書

前 言

畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)校完成了大學(xué)四年的全部課程，并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成工程師基本訓(xùn)練的一個(gè)必不可少的過程。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。

畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究、搜索資料。

本次設(shè)計(jì)是提高CA6140車床上撥叉的加工效率，設(shè)計(jì)正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)床，機(jī)械加工工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。是一次全面地，系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的情況，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到理想的水平，通過獨(dú)立的查找資料，分析，計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計(jì)了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。

由于時(shí)間短促，經(jīng)驗(yàn)不足以及水平有限，本次設(shè)計(jì)難免許多不妥和錯(cuò)誤之處，敬請批評指正，以便及時(shí)改正。

1.零件分析

1.1 零件的作用

題所給的是CA6140車床上的撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩。零件上方的Φ20mm的孔與操作機(jī)構(gòu)相連，下方的Ф50mm的半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸，通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速，兩零件鑄造為一體，加工時(shí)分開。

1.2 零件的工藝分析

CA6140車床上的撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下： 1.2.1 以Ф20mm為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有一個(gè)裝配時(shí)要鉆鉸的Ф8mm的錐孔，一個(gè)M6的螺紋孔，和一個(gè)缺口。1.2.2 以Ф50mm為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Ф50mm的孔，以及其上、下端面； 這兩組表面有一定的位置要求；

（1）Ф50mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.07mm。（2）Ф20mm的孔的上、下表面與Ф20的孔的垂直度誤差為0.05mm。

（3）Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下表面以及Ф50mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為3.2um。

（4）Ф20mm的孔的內(nèi)表面的粗糙度誤差為1.6um，精度為IT7。

2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

2.1 毛坯的制造形式

零件材料為HT200，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故

選

擇

鑄

件

毛

坯。

圖一 毛坯圖

2.2 基準(zhǔn)面的選擇

2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對若干個(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)原則，現(xiàn)取Ф20mm的孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩個(gè)短V形塊支承兩個(gè)Ф20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個(gè)自由度，再用一個(gè)支承板支撐在Ф72mm的上表面，以消除3個(gè)自由度。

2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。

2.3 制定工藝路線

制定工藝路線的出發(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)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)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(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：退火

工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下表面尺寸為30mm，工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05mm 工序五：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2 um 工序六；以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф50 mm的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過0.07mm，其上、下表面尺寸為12mm 工序七：銑斷

工序八：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸

工序九：以Ф20mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5mm的孔，攻M6的螺紋

工序十：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為12.5um 工序十一：檢查

上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序四中的鉆孔方法在鉆孔是可能會(huì)偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。

工藝路線方案二：

工序一；退火

工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下表面，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上表面，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下表面尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下表面尺寸為12mm 工序四：以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05 mm 工序五：以Ф20 mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其

內(nèi)表面粗糙度為3.2 um 工序六：銑斷

工序七：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時(shí)鉆鉸

工序八：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф5 mm的孔，攻M6的螺紋

工序九：以Ф20 mm的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為12.5 um 工序十：檢查

2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“CA6140車床撥叉”零件的材料為HT200硬度為190~210HB，毛坯重量為2.2Kg,生產(chǎn)類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊>>（以下稱〈〈工藝手冊〉〉表1.3-1查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級(jí)，表2.2-4查得加工余量等級(jí)為G級(jí)，選取尺寸公差等級(jí)為CT10。

根據(jù)以上資料及路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：

1、延軸線方向長度方向的加工余量及公差（Ф20mm、Ф50mm端面）查《工藝手冊》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面長度余量為2.5mm(均為雙邊加工)。銑削加工余量為：a)粗銑：1.5mm b)精銑：1mm 毛坯尺寸及公差為：（35土0.3）mm（17土0.25）mm

2、內(nèi)孔（Ф50mm已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2~2.5，取Ф50mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。

鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mm b)半精鏜：1mm

0.50毛坯尺寸及公差為：（48土0.3）mm（50??0.25）mm

3、其他尺寸直接鑄造得到。

2.5 確定切削用量及基本工時(shí)

2.5.1 工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面

（1）加工條件

工件材料：HT200。бb=0.16GPa HBS=190~210，鑄件 機(jī)床：XA5032立式銑床

刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀

W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由《切削用量簡明手冊》〉后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=60mm,深度ap<=4,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=80mm。又由《切削

o手冊》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=8,刀齒斜角λs=-10,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm

(2)切削用量

1）粗銑Ф20mm的下表面

a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命

查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式：

vc?cvdoqvkmprv

Tapxvfzyvuvaez也可以由表3.16查得vc=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，則實(shí)際的切削速度為：

?doncvc?

1000

即vc=3.14?80?475=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：

1000fzv?即fzv=

vfcncz

600=0.13mm/z 475?10e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。

最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/z f)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm 故 tm=44/600=0.073min 2)粗銑Ф50mm的下表面

a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即

ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/z b)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm 故 tm=72/600=0.12min 3)精銑孔Ф20mm的下表面

a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.5~0.7mm/r，由于是對稱銑，選較小量f=0.7mm/r c)查后刀面最大磨損及壽命

查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式：

cvdoqvvc?mkprv

Tapxvfzyvuvaez也可以由表3.16查得vc=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 則實(shí)際的切削速度為

?doncvc?

10003.14?80?475所以vc==119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量

1000fzv?所以fzv= 375=0.08mm/z 475?10vfcncz

e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》表3.24，Pcc=1.1KW,而機(jī)床所提供的功率Pcm為1.7KW，所以Pcm> Pcc,故校驗(yàn)合格。

最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/min f)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf6

公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm 故 tm=112/375=0.3min 2)精銑Ф50mm的下表面

a)銑削Ф50mm的下表面與銑削Ф20mm的下表面的相關(guān)參數(shù)及其用量等都相同。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/m b)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)〈〈切削手冊〉〉表3.26，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm 故 tm?L=152/375=0.405min Vf2.5.2 工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的上表面

本工序的切削用量及基本工時(shí)與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下表面相同。

2.5.3 工序四：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Ф20mm的孔

（一）鉆Ф18mm的孔（1）加工條件

工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷卻

機(jī)床 ：Z535型立式鉆床

刀具 ：高速鋼麻花鉆頭

選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選修磨橫刃，β=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm(2)切削用量 1)決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 бb<=200HBS do=18mm時(shí)，f=0.70~0.86mm/r 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.70~0.86)x1=(0.70~0.86)mm/r b)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=18mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)бb??210MPa,do??20.5mm,機(jī)床進(jìn)

給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。

從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.70~0.86mm/r，根據(jù)Z535鉆床說明書，選f=0.80mm/r（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.80mm/r do<=21mm時(shí)，軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<=18 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.5~0.8）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.15可知f=0.80mm/r時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時(shí)，Vt=17m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=17x1.0x1.0x1.0x0.85=14.4m/min

n?1000V ?do

1000?14.4=255r/min 3.14?18根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=275r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)所以n=4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=0.8mm/r，do<=19 mm時(shí) Mc=51.99N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=275r/min，Mm> Mc

又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa

do<=20mm f<=0.9mm/r vc<=17.4m/min時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

tm?L nf8

L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=9mm 30?9故 tm?=0.18min 275?0.8

（二）擴(kuò)Ф19.8mm的孔（1）加工條件

工藝要求：孔徑d=19.8mm, 孔深l=30mm,通孔，用乳化液冷卻

機(jī)床 ：Z535型立式鉆床

刀具 ：高速鋼擴(kuò)孔鉆頭

選擇高速鋼擴(kuò)孔鉆頭，其直徑do=19.8mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm(2)切削用量 1)決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表2.10，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 бb?200HBS

do=19.8mm時(shí)，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴(kuò)孔之后還須鉸孔，故取修正系數(shù)K=0.7 所以 f=(0.9~1.1)x0.7=(0.63~0.77)mm/r b)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do=19.8mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.75mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.9，當(dāng)бb??210MPa,do??20.5mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為11760N（Z535鉆床允許的軸向力為15696N（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.5mm/r。

從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=（0.63~0.77）mm/r，根據(jù)Z535鉆床說明書，選f=0.64mm/r（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.64mm/r do<=21mm時(shí)，軸向力Ff=6080N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=6080N 根據(jù)Z535鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<=19.8 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.6~0.9）mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式：

cvdozvvc?mxvTapfyvkv

可知f=0.64mm/r時(shí)，do=19.8 mm時(shí)，Vt=27m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=27x1.0x1.0x1.0x0.85=23m/min

n?1000V ?do?n=1000?23=370r/min 3.14?19.8根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=375r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=0.8mm/r，do<=21 mm時(shí) Mc=73.57N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=375r/min，Mm> Mc

又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=20mm f<=0.75mm/r vc<=20m/min時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

tm? L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 30?10故 tm?=0.13min 375?0.8(三)粗鉸Ф19.94mm的孔（1）加工條件

工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔

機(jī)床 ：Z535型立式鉆床

刀具 ：高速鋼鉸刀

L nf 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=19.94mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm(2)切削用量 1)決定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊》表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度

б

b

?170HBS

do=19.94mm時(shí)，f=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進(jìn)給量 即 f=2.0mm/r

2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.4~0.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式

cvdozvvc?mxvTapf可知，vc=7.7m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=7.7x1.0x1.0x1.0x0.85=6.55mm/min

n?yvkv

1000V ?do1000?6.55=105r/min 3.14?19.94根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)所以n=4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=2.0mm/r，do<=21 mm時(shí) Mc=137.7N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當(dāng)nc=140r/min，Mm> Mc

又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa

do<=20mm f<=2.0mm/r vc<=10m/min時(shí) Pc=1.7KW 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

tm?

L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 30?10故 tm?=0.14min 140?2.0(四)精鉸Ф20mm的孔（1）加工條件

L nf 工藝要求：孔徑d=19.94mm, 孔深l=30mm,通孔，精度等級(jí)為IT7 機(jī)床 ：Z535型立式鉆床

刀具 ：高速鋼鉸刀

選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o（2）切削用量 1)決定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊》表2.11，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 бb?170HBS do=20mm,加工精度要求為H7精度時(shí)，f=(1.0~2.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進(jìn)給量 即 f=1.5mm/r 2）決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<=20 mm時(shí)，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為（0.4~0.6）mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.30中的公式

cvdozvvc?mxvTapf可知，vc=9.64m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=9.64x1.0x1.0x0.85 x1.0=8.2m/min

n?yvkv

1000V ?do1000?8.2=131r/min 3.14?20根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)所以n=4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=1.6m do<=21 mm 時(shí) Mt=125.6Nm 扭矩的修正系數(shù)均為1.0，故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa

do<=20mm f<=1.5mm/r vc<=10m/min時(shí) Pc=1.5KW 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

tm? L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=10mm 30?10故 tm?=0.19min 140?1.52.5.4 工序五：粗、精鏜Ф50 mm的孔（1）粗鏜Ф48mm孔 1）加工條件

工藝要求：孔徑d=44mm的孔加工成d=48mm,通孔

機(jī)床 ：T616鏜床

刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀

L nf 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀（2）切削用量 a)確定切削深度ap 48?44 ap==2mm 2b)確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊》表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時(shí) f=0.40~0.60mm/r 按T616機(jī)床進(jìn)給量（《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-21）選f=0.58mm/r c)確定切削速度 v 按 《切削手冊》表1.27和表1.28

v?cvTmapxvfyvkv

其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 158?0.8=62.4m/min 所以 v?0.20.1560?2?0.580.401000?62.4 n?=414r/min 3.14?48又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min d)確定粗鏜Ф48mm孔的基本時(shí)間

選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r

n=370r/min i=1

tm?3.5?12?4?1=0.09min 0.58?370(2)半精鏜Ф50mm的孔

l?l1?l2?l3i

nf所以tm?1）加工條件

工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔

機(jī)床 ：T616鏜床

刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀

刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2）切削用量 e)確定切削深度ap 50?48 ap==1mm 2f)確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊》表1.5 當(dāng)粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap<=2mm, 孔徑d<=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時(shí) f=0.40~0.60mm/r 按T616機(jī)床進(jìn)給量（《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-21）選f=0.41mm/r g)確定切削速度 v 按 《切削手冊》表1.27和表1.28

v?cvTmapxvfyvkv

其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv=1.0 K= KTvx Kmvx Ksvx Ktv=1.0x1.0x0.8x1.0=0.8 158?0.8=78.9m/min 所以 v?0.20.150.4060?1?0.411000?78.9 n?=503r/min 3.14?50又按T616機(jī)床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min h)確定半精鏜Ф50mm孔的基本時(shí)間

選鏜刀的主偏角xr=45o 則 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又f=0.58mm/r n=370r/min i=1

tm?3.5?12?4?1=0.13min 0.41?370 2.5.5 工序六：銑斷 tm?l?l1?l2?l3i

nf1）加工條件

工件尺寸：長72mm 深12mm 加工要求：將雙體銑開

刀具： 選高速鋼細(xì)齒圓鋸片刀 由《工藝設(shè)計(jì)手冊》表3.1-27可得，又由（《金屬切削手冊》第三版）表6-7 B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o 2)切削用量

a)決定每齒進(jìn)給量fz 查《切削手冊》表3.4可得 fz=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.042~0.028)mm/z 由于是對稱銑 取f=0.028mm/z b)后刀面最大磨損及壽命

查《切削手冊》表3.7后刀面最大磨損為：（0.15~0.20）mm 查《切削手冊》表3.8 壽命T=150min c)計(jì)算切削速度

按《切削手冊》表3.27中的公式

vc?可得vc=76.7m/min 1000?76.7n?=153r/min ??160根據(jù)XA6132銑床 選主軸轉(zhuǎn)速為 n=150r/min

cvdoqvKv mpvTapxvfzyvuvaeZ所以實(shí)際的切削速度為 v=75.36 m/min 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為： fmz=0.026x50x150=195mm/min 又根據(jù)XA6132銑床的參數(shù)，取工作臺(tái)進(jìn)給量為190mm/z

190則：實(shí)際的進(jìn)給量為fz==0.025mm/z

50?150d)校驗(yàn)機(jī)床功率

由《切削手冊》表3.28中的計(jì)算公式可知：

pc=Fc=

Fcv 1000yCFapxFfzFaeuFZdoqFnwFkFc

式中 CF=30 xF=1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF=0.83 所以計(jì)算得

FvFc=163.5N Pc=c=4.8kw

1000XA6132銑床主動(dòng)電機(jī)的功率為7.5KW，故所選的切削用量可以采用 最終確定 vf=190mm/min n=150r/min v=75.36m/min e)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=22mm 故 tm?L=22/190=0.12min Vf2.5.6 工序七： 鉆錐孔Ф8mm的一半Ф4mm（1）加工條件

工藝要求；孔徑do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔

機(jī)床；Z525立式鉆床

刀具： 高速鋼麻花鉆

選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=4mm 鉆頭的幾何形狀為（由《切削手冊》表2.7可知

鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o（2）切削用量 1)決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 бb?200HBS do=4mm時(shí)，f=0.18~0.22mm/r 由于L/d=32/4=8>3,故取修正系數(shù)K=0.8 所以 f=(0.18~0.22)x0.8=(0.144~0.176)mm/r b)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do<=4.3mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.5mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量

根據(jù)表2.9，當(dāng)бb??210MPa,do??10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.63mm/r。

從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.144~0.176)mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選f=0.17mm/r（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f<=0.17mm/r do<=12mm時(shí)，軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=1230N 根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.5~0.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.15可知f=0.20mm/r時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=4 mm時(shí)，Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=20x1.0x1.0x1.0x0.85=17m/min

n?1000V ?do1000?17=1354r/min 3.14?4根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)所以n=4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=0.17mm/r，do<=11.1 mm時(shí) Mc=6.18N.m, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當(dāng)nc=1360r/min時(shí)，Mm> Mc

又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=17.4m/min時(shí) Pc=0.8KW 根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc

tm?L nf L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=2.5mm 32?2.5故 tm?=0.15min 1360?0.17

2.5.7 工序八：鉆Ф5mm的孔，攻螺紋M6（1）加工條件

工藝要求；孔徑do=5mm ,孔深l=6mm, 通孔

機(jī)床；Z525立式鉆床

刀具： 高速鋼麻花鉆

選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=5mm 鉆頭的幾何形狀為（由《切削手冊》表2.7可知

鑄鐵的強(qiáng)度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.1及表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118 2Φ1=70（2）切削用量 1)決定進(jìn)給量f a)、按加工要求決定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表2.7，當(dāng)鑄鐵的強(qiáng)度 бb??200HBS do=5mm時(shí)，f=0.27~0.33mm/r 由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.27~0.33)x1=(0.27~0.33)mm/r b)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表2.8，當(dāng)бb=190MPa,do<=5.4mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=0.6mm/r c)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量

根據(jù)表2.9，當(dāng)бbo o??210MPa,do??10.2mm,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8830N（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-14）時(shí)，進(jìn)給量為1.63mm/r。

從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=(0.27~0.33)mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選f=0.28mm/r（見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-16），又由《切削手冊》表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f<=0.33mm/r do<=12mm時(shí)，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=2110N 根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

由《切削手冊》表2.12，當(dāng)do<= 6 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.5~0.8）mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表2.15可知f=0.30mm/r時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，do=5 mm時(shí)，Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtxKv=16x1.0x1.0x1.0x0.85=13.6m/min

n?1000V ?do1000?13.6=866r/min 3.14?5根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=960r/min(見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)所以n=4）檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率

根據(jù)《切削手冊》表2.21，當(dāng)f<=0.33mm/r，do<=11.1 mm時(shí) Mc=10.49N.m, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當(dāng)nc=960r/min時(shí)，Mm> Mc

又根據(jù)《切削手冊》表2.23，當(dāng)бb=(170~213)MPa do<=10mm f<=0.53mm/r vc<=15.1m/min時(shí) Pc=1.0KW 根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc

tm? L=l+y+Δ 由《切削手冊》表2.29查得y+Δ=2.5mm 6?2.5故 tm?=0.03min 960?0.28（2）攻M6的螺紋

由〈〈工藝設(shè)計(jì)手冊〉〉表6.2-14可知

L nf?L?l1?l2L?l1?l2?tm????i

fnfno?? 其中：l1=(1~3)p l2=(2~3)p 公式中的no為絲錐或工件回程的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）;i為使用絲錐的數(shù)量；n 為絲錐或工件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）；d為螺紋大徑；f為工件每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件及相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/min no=680r/min i=1 所以(1)切削速度

v??don1000

所以v=3.14?6?680=10.7m/min 1000

(2)基本工時(shí)

?6?2?2.56?2?2.52?tm?????1=0.03min 680?1680?1?? 2.5.8 工序九：銑缺口（1）加工條件

工件尺寸：長為25mm, 寬為10mm 機(jī)床：XA5032立式銑床

刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀

W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號(hào)為YG6，由《切削用量簡明手冊》后稱《切削手冊》表3.1查得銑削寬度ae<=90mm,深度ap<=6mm,齒數(shù)Z=10時(shí)，取刀具直徑do=100mm。又由《切削手冊》表3.2選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a’o=8o,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60,過渡刃Krε=30,副刃Kr’=5,過渡刃寬bε=1mm(2)切削用量

a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。b)每齒進(jìn)給量：由《切削手冊》表3.30可知機(jī)床的功為7.5KW，查《切削手冊》表3.5可得f=0.14~0.24mm/z,由于是對稱銑，選較小量f=0.14mm/z c)查后刀面最大磨損及壽命

查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為（1.0~1.5）mm 查《切削手冊》表3.8, 壽命T=180min d)計(jì)算切削速度 按《切削手冊》表3.27中的公式 o

o

o

vc?cvdoqvkmprv

Tapxvfzyvuvaez也可以由表3.16查得vc=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為：Kmv=Kmn=Kmvf=1.0 Ksv=Ksn=Ksvf=0.8 故 Vc=VtKv=77x1.0x0.8=61.6m/min n= ntkn=245x1.0x0.8=196r/min vf=vftkvt=385x1.0x0.8=308mm/min 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，則實(shí)際的切削速度為：

vc??donc1000

所以vc=3.14?100?235=73.8m/min,實(shí)際進(jìn)給量為：

1000fzv?所以fzv=

vfcncz

375=0.16mm/z 235?10e)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊》表3.24，當(dāng)бb=(174~207)MPa ae<=70mm ap<=6mm do=100mm Z=10 vfc<=385mm/min近似為 Pcc=4.6KW 根據(jù)XA5032型立銑說明書（《切削手冊》表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為Pcm=7.5x0.75=5.63KW 故 Pcc

ap=6mm vf=375mm/min n=235r/min vc=73.8m/min fz=0.14mm/z f)計(jì)算基本工時(shí)

tm?L Vf公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表3.26，可得 l+Δ=0mm, 所以L=l+y+Δ=25mm 故 tm?L=25/375=0.07min Vf3.繪制零件圖和編制工藝文件

3.1 繪制零件圖

圖二:零件圖

3.2 編制工藝文件 機(jī)械加工工藝過程的組成

工藝過程 改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程。工藝過程又可分為鑄造、鍛造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、裝配等工藝過程。

機(jī)械加工工藝過程 用機(jī)械加工方法,改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量,使其成為零件的過程。

零件的機(jī)械加工工藝過程由許多工序組合而成,每個(gè)工序又可分為若干個(gè)安裝、工位、工步和走刀。

工序 一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對同一個(gè)或同時(shí)對幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。

安裝 工件經(jīng)一次裝夾(定位和夾緊)后所完成的那一部分工序。

工位 為了完成一定的工序部分,一次裝夾工件后,工件與夾具或設(shè)備的可動(dòng)部分一起,相對刀具或設(shè)備的固定部分所占據(jù)的每一個(gè)位置。

工步 當(dāng)加工表面、加工工具和切削用量中的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量均保持不變的情況下完成的那一部分工序。工序的合理組合

確定加工方法以后,就要按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù).確定工序數(shù)有兩種基本原則可供選擇.工序分散原則 工序多,工藝過程長,每個(gè)工序所包含的加工內(nèi)容很少,極端情況下每個(gè)工序只有一個(gè)工步,所使用的工藝設(shè)備與裝備比較簡單,易于調(diào)整和掌握,有利于選用合理的切削用量,減少基本時(shí)間,設(shè)備數(shù)量多,生產(chǎn)面積大.工序集中原則 零件的各個(gè)表面的加工集中在少數(shù)幾個(gè)工序內(nèi)完成,每個(gè)工序的內(nèi)容和工步都較多,有利于采用高效的機(jī)床,生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)組織工作得到簡化,生產(chǎn)面積和操作工人數(shù)量減少,工件裝夾次數(shù)減少,輔助時(shí)間縮短,加工表面間的位置精度易于保證,設(shè)備、工裝投資大,調(diào)整、維護(hù)復(fù)雜,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大.批量小時(shí)往往采用在通用機(jī)床上工序集中的原則,批量大時(shí)即可按工序分散原則組織流水線生產(chǎn),也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備按工序集中原則組織生產(chǎn).將工藝規(guī)程的內(nèi)容，填入具有規(guī)定的格式的卡片中，使之成為生產(chǎn)準(zhǔn)備和施工依據(jù)的工藝規(guī)程文件。

“機(jī)械加工工藝過程卡”和“機(jī)械加工工序卡”附后所示

4.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。經(jīng)過與指導(dǎo)老師的協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第Ⅵ道工序—銑斷雙體，本夾具將用于XA6132臥式銑床，刀具為高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀，對工件進(jìn)行加工。

4.1問題的提出

本夾具主要用于銑開雙體，并且銑開的表面與Φ20mm的孔有一定的公差要求，又在加工本道工序時(shí)，Φ20mm的孔已經(jīng)進(jìn)行了加工，因此，在本道工序中主要考慮加工面與Φ20mm孔之間的要求，其次是考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.2 夾具體設(shè)計(jì)

4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇

圖三定位原理圖

由零件圖可知：被銑開的那Φ50mm的中心線與Φ20mm孔的中心線之間的公差等級(jí)要求較高，且銑開時(shí)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ50mm孔的中心線。為了盡量的減小定位誤差，應(yīng)選Φ20mm孔為主要的定位基準(zhǔn)，利用一個(gè)圓柱銷和一個(gè)菱形銷定位，消除三個(gè)自由度，再在底面用夾具體定位消除三個(gè)自由度。以便達(dá)到所需要求。

為了提高加工效率，現(xiàn)同時(shí)加工四個(gè)雙體，同時(shí)，為了夾具簡單，操作方便，利用多點(diǎn)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算

刀具：高速鋼細(xì)齒圓鋸片銑刀 直徑do?160mm 齒數(shù) Z=50 又由《切削手冊》表3.28中的公式：

F?CFapxFfzyFaeuFZdoqFnwF

其中： CF?30

xF?1.0

yF?0.65 uF?0.83 wF?0 qF?0.83

do?160mm Z=50 ap?4mm ae?12mm fz?0.025mm/z 所以 F=63.5N 水平分力：FH?1.1F?63.5?1.1?69.9N

垂直分力；FV?0.3F?0.3?63.5?19.1N

又在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K?K1K2K3K4 其中 K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.2

K3刀具鈍化系數(shù) 1.2 K4為切削特點(diǎn)系數(shù)（斷續(xù)切削）1.2 所以 F ′=KFH=69.9x1.5x1.2x1.2x1.2=181.2N 為了克服水平方向的力，實(shí)際的夾緊力為 N（f1+f2）= KFH

其中 f1為螺母與螺桿間的摩擦系數(shù)

f2為工件與螺桿頭（或壓板）間的摩擦系數(shù)

又查得 f1 和f2為1.6 則

N?KFH

f1?f2181.2?566N

0.16?0.16又選擇的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的基本尺寸如下（根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第三版表1-2-20、所以 N?1-2-

21、1-2-

22、1-2-23查得：

??950? r′=0

M?12mm

p?1mm rz?5.675mm a?136? ??30

?2tg?2?0.15 L=120mm Q=30N 則 可以提供的夾緊力為：

w?QL ?)r?tg?1?rz(a??2 所以w =120?30=3140N ??5.675tg(136?950)又由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第三版表1-2-24查得 當(dāng)螺紋的公稱直徑為12mm時(shí)，螺栓許用的夾緊力為5690N 由以上的數(shù)據(jù)可知：所選的螺旋機(jī)構(gòu)提供的夾緊力大于所需的，且滿足螺栓的許用夾緊力，故本夾具可以安全工作。4.2.3 定位誤差分析

1）定位元件尺寸及公差的確定 本夾具的定位元件為一圓柱銷和一菱形銷，其參數(shù)由（《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》圖5-3及其表選 兩定位銷的尺寸及公差為：Φ200?0.033mm（定位銷的公差取h8）。

2）零件圖樣規(guī)定 Φ20mm的孔的中心線與Φ50mm孔的中心線的長度誤差為0.2mm，Φ20mm孔中的定位銷與夾具體的垂直度誤差為0.05mm，此項(xiàng)技術(shù)要求應(yīng)由定位銷

?0.021寬配合中的側(cè)向間隙保證。已知Φ20mm的寬為Φ200定位銷為Φ200（定mm，?0.033mm位銷的公差取h8），則 一個(gè)定位銷與一個(gè)孔的定位誤差為：

?bmax???0.021?(?0.033)?/2?0.027mm

此處引起零件的定位誤差為 ?x?0.027?2?0.054mm<0.2mm 故最大側(cè)向間隙能滿足零件的精度要求。

（2）計(jì)算Φ20mm定位銷的中心線與夾具體垂直度誤差

定位銷的寬度為Φ200?0.033mm 夾具體表面的粗糙度Ra?1.6um 故 ?max?0.0016?(?0.033)?0.0336?0.05mm 所以最大垂直度誤差能滿足零件精度要求 4.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，首先要考慮到能保證零件的加工精度，其次是要提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)先考慮所設(shè)計(jì)的夾具體與零件在夾具上的定位，在本道工序中，由于零件的底面的定位是用的夾具體，所以其表面粗糙度要求應(yīng)比較高，視為關(guān)鍵面。又本道工序是銑斷，其切削力不大，故在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)考慮夾具的簡單及利用常用的一些零件。為了提高生產(chǎn)率，可以考慮同時(shí)裝夾幾個(gè)零件，并且用了活動(dòng)杠桿使操作更加節(jié)省時(shí)間?？梢酝瑫r(shí)裝夾四個(gè)零件，提高了生產(chǎn)率。

夾具上裝有對刀塊，可以使夾具在一批零件加工之前很好的對刀；同時(shí)，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。銑床夾具裝配圖及夾具體零件圖見圖示：

結(jié)

論

畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識(shí)，獨(dú)立解決專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力。樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。

經(jīng)過兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，獲得如下心得：

1.運(yùn)用機(jī)械制造工藝及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問題。初步具有設(shè)計(jì)一些中等復(fù)雜零件的能力。

2.能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法。學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案。

3.熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊，能快速查表得到所需的數(shù)據(jù)。4.有一定的識(shí)圖制圖能力。

通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的技能。熟悉一般機(jī)械零件的加工工藝過程，設(shè)計(jì)夾具的能力。

中國加入WTO以后，大量的機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)入我國市場。中國企業(yè)能夠與國外產(chǎn)品競爭，擁有自己的國內(nèi)外市場就必須產(chǎn)品的質(zhì)量好，技術(shù)含量高，價(jià)格低廉，這就要求我們扎實(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，認(rèn)真研究。

致

謝

本學(xué)期是我在學(xué)校求學(xué)的最后一個(gè)學(xué)期，也是完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間表，在這最后一個(gè)學(xué)期里面，我學(xué)到了很多知識(shí)，其中有很多是很好實(shí)用價(jià)值的，這在我以后的工作中有大幫助，在此我對我的指導(dǎo)老師楊文生老師的辛勤教誨表示衷心的感謝，感謝他對我們設(shè)計(jì)的關(guān)心和幫助。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)做的一次總測驗(yàn)，是鍛煉也是檢驗(yàn)自己四年來所學(xué)知識(shí)和掌握、運(yùn)用知識(shí)的能力，是我們高等院校學(xué)生的最后的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，也是學(xué)到最多實(shí)際知識(shí)的時(shí)候。通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多原來未能學(xué)到的東西，對過去沒有掌握的知識(shí)得到了更進(jìn)一步鞏固。獨(dú)立思考，綜合運(yùn)用所掌握理論知識(shí)的能力得到很大的提高，學(xué)會(huì)了從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，針對實(shí)際課題解決實(shí)際問題，掌握了綜合使用各種設(shè)計(jì)手冊、圖冊、資料的方法，也是為我們即將參加工作所做的必要準(zhǔn)備，打下基礎(chǔ)，更是我們四年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的一次綜合。

本次設(shè)計(jì)也暴露了我們不少的缺點(diǎn)和問題：對于所學(xué)知識(shí)還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個(gè)大概的認(rèn)識(shí)，沒有深入探討，對實(shí)際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實(shí)際，沒有達(dá)到對所學(xué)的知識(shí)熟練運(yùn)用的水平。這也從一個(gè)側(cè)面反映出我們設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，思維不夠開拓，不夠靈活。從而我得出一個(gè)結(jié)論：無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應(yīng)該虛心向老師和前輩們學(xué)習(xí)，從而不斷完善自我，提高自我水平。

本次畢業(yè)設(shè)計(jì)畢竟是我們做的第一次比較完整，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，因而難免存在許多缺點(diǎn)和不足之處，還有待于改進(jìn)。希望各位老師多提寶貴意見。

參考文獻(xiàn)

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[10]、孫麗媛主編，《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，冶金工業(yè)出版社2002 [11]、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》 [12]、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊》 [13]、《幾何量公差與檢測》

摘 要

撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計(jì)旨在提高CA6140車床撥叉的加工效率，由此我們首先對撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案，加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。在制定加工工藝規(guī)程的順序如下： 1分析零件； 2選擇毛坯；

3設(shè)計(jì)工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；

4工序設(shè)計(jì)：包括選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及計(jì)算基本工時(shí)等； 5編制工藝文件。

此外，為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計(jì)專用夾具，本次設(shè)計(jì)選擇了第六道工序銑斷雙體的專用夾具設(shè)計(jì)，以滿足加工過程的需要。關(guān)鍵詞：撥叉;工藝規(guī)程;夾具設(shè)計(jì)

Abstract

Dials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life.This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality.In formulation processing technological process order as follows: 1 analysis the components;2 choices semifinished materials;3 designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4 working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on;5 establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.Key words: Dials the fork;technological process;jig desin。

目 錄

前 言-------------1 1 零件的分析1 1．1 零件的作用-------------------------1 1．2 零件的工藝分析------------------1 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)------------------------2 2．1 毛坯的制造形式-----------------2 2．2 基準(zhǔn)面的選擇---------------------2 2．2．1 粗基準(zhǔn)的選擇-------------2 2．2．2 精基準(zhǔn)的選擇-------------2 2．3 制定工藝路線---------------------3 2．4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定-------4 2．5 確定切削用量及基本工時(shí)----4 3 繪制零件圖和編制工藝卡----------21 3．1 繪制零件圖------------------------21 3.2 編制工藝文件---------------------22 4 夾具設(shè)計(jì)----23 4．1 問題的提出-----------------------23 4．2 夾具體設(shè)計(jì)-----------------------23 4．2．1 定位基準(zhǔn)的選擇---------23 4．2．2 切削力及夾緊力的計(jì)算------------------------------24 4．2．3 定位誤差分析-------------25 4．2．4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明-----------------------26 5 結(jié)論-----------276 致謝-----------287 參考文獻(xiàn)----29

學(xué) 號(hào)： ***

河北理工大學(xué)成人教育

畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書）

論文題目： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師：

撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)

河北理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

09機(jī)本培 王 虎 楊文生

2013 年 月 日

第二篇：鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文說明書

前言

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的一門主要專業(yè)課。其目的在于：

(1)學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后續(xù)的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。

(2)為了開闊視野，掌握制造技術(shù)最新發(fā)展，開闊專業(yè)視野，培養(yǎng)復(fù)合型人才，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)在我國的研究和應(yīng)用，“先進(jìn)制造技術(shù)”以作為許多學(xué)校的必修課程。為了提高學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的理論知識(shí)。

(3)使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。

零件在工藝規(guī)程之后，就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。在加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時(shí)還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機(jī)床獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度。通常把確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程，稱為定位。當(dāng)工件定位后，為了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而使工件的既有位置遭到破壞，還應(yīng)該用一定的機(jī)構(gòu)或裝置將工件加以固定。使工件在加工過程中保持定位位置不變的操作，稱為夾緊。將工件定位、夾緊的過程稱為裝夾。工件裝夾是否正確、迅速、方便和可靠，將直接影響工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本和操作安全。在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。

第1章 夾具的發(fā)展概況

機(jī)床夾具實(shí)在金屬切削中用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地加緊，以接受加工的工藝裝備。

夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。

1、機(jī)床夾具的現(xiàn)狀

國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：

2、現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。

（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。

（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。

（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。

（4）柔性化 指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。

第2章 夾具設(shè)計(jì)

2.1 夾具的功用

（1）穩(wěn)定地保證工件的加工精度

用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，因此可使一批工件的加工精度保持一致。

（2）提高生產(chǎn)率

使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要?jiǎng)澗€、找正，可顯著地減少輔助工時(shí)；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效的夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

（3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍

有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模家具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。

（4）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。

2.2 夾具的設(shè)計(jì)

2.2.1.設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作

（1）明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)

它是夾具總體方案確定的依據(jù)之一，決定了夾具的復(fù)雜程度和自動(dòng)化程度。

根據(jù)零件的工序要求，為單件小批量生產(chǎn)，從經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性綜合考慮，采用手動(dòng)夾具即可滿足加工要求。

（2）熟悉工件零件圖和工序圖

已知待加工件如下圖2-1所示，零件材料為HT200，加工B向2-Ф8通孔。（前工序已將各尺寸加工完成）

（3）了解工藝規(guī)程中本工序的加工內(nèi)容

機(jī)床、刀具、切削用量、工步安排、工時(shí)定額、同時(shí)加工零件數(shù)。這些是在考慮夾具總體反感、操作、估算加緊力等方面必不可少的。

2.2.2加工方法

本工序是轉(zhuǎn)2-Ф8的通孔，選擇的機(jī)床是搖臂轉(zhuǎn)床，采用手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。

12.52A358612.5?55?35H80.0***410R601756.3B2XM8 7H120R96020B412.5C1114R65070±0.1190±0.230 圖2-1 工件視圖

2.3.總體方案的確定

2.3.1定位方案

工序圖只是給出了原理方案，此時(shí)應(yīng)根據(jù)仔細(xì)分析本工序的工序內(nèi)容及加工精度要求，按照六點(diǎn)定位原理和本工序的加工精度要求，確定具體的定位方案和定位原件。

根據(jù)本工序的加工內(nèi)容，在搖臂鉆床上已A面和孔Ф

35、Ф12鉆2-Ф8通孔，采用一面兩孔的定位方案。Ф35H8孔定位元件是短圓柱銷，限制兩個(gè)自由度，Ф12H8孔定位元件是菱形銷限制一個(gè)自由度，與Ф35H8孔配合限制一個(gè)自由度，A面的定位元件是大平面限制三個(gè)自由度，符合六點(diǎn)定位原理的要求。如下圖2-2所示：

12.515

圖2-2 一面兩孔定位

1-菱形銷 2大平面 3短圓柱銷

2.3.2選擇定位元件，設(shè)計(jì)定位方案

為了更好的選擇定位元件應(yīng)注意以下問題：

1.定位元件（機(jī)構(gòu)）設(shè)計(jì)和布置應(yīng)保證工件定位穩(wěn)定，并有足夠的剛度。2.定位元件的材料和技術(shù)條件應(yīng)確保定位精度的穩(wěn)定性和使用的持久性。

3.多數(shù)定位元件已標(biāo)準(zhǔn)化，選擇標(biāo)準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)可簡化夾具的設(shè)計(jì)制造成本。

2-3短圓柱銷

2-4菱形銷

2.3.3.夾緊方案的設(shè)計(jì)和壓緊裝置的選擇

在機(jī)械加工工程中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系的兩個(gè)工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊在定位元件上。從而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)。

因此為了確定比較合理的夾緊方案，按如下步驟設(shè)計(jì)夾緊方案。

（1）根據(jù)工件形狀、大小、加工要求、定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置情況，確定加緊點(diǎn)和作用方向。

（2）分析工件的受力情況，確定夾緊力的大小。

（3）按所需夾緊力，并根據(jù)生產(chǎn)批量，選擇或設(shè)計(jì)夾緊裝置。

結(jié)合加工零件的具體情況，在分析考慮以上分析的基礎(chǔ)上確定本加工零件的夾緊方案如2-5圖所示：

圖2-5 夾緊方案示意圖

夾緊置除了要求能將工件夾緊壓牢之外，還對工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本及操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等均有較大的影響。因此，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)應(yīng)滿足以下要求：

（1）夾緊過程中，必須保證定位的準(zhǔn)確可靠，即不破壞原有的定位。

（2）夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過程中位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。

（3）夾緊裝置的目的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)類型相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，工藝性好，便于制造和維修。

（4）夾緊裝置應(yīng)具有良好的自鎖性能。（5）夾緊裝置得到操作應(yīng)當(dāng)方便，安全，迅速。

根據(jù)以上對夾緊機(jī)構(gòu)的要求和鉆床夾具的主要技術(shù)要求，本設(shè)計(jì)采用的夾緊機(jī)構(gòu)比較簡單，如圖2-6所示。

2-6 快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)

2.3.4 導(dǎo)正裝置的選擇

刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭的支撐以提高其剛度，減少刀具的變形，保證孔加工的位置精度，常用的幾種鉆套如下圖所示。

圖2-7固定鉆套（A型）圖2-8可換鉆套 圖2-9快換鉆套

圖示鉆套均已標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可以查夾具設(shè)計(jì)手冊。本次設(shè)計(jì)由于加工方式只有鉆一道工序，屬于單件小批量生產(chǎn)，故選用A型固定鉆套，可直接壓入鉆

模中，過盈配合，定位精度高，結(jié)構(gòu)簡單。如下圖2-10所示

圖2-10 固定鉆套 2.3.5鉆模板設(shè)計(jì)

鉆模板是供安裝鉆套用的。要求有一定的強(qiáng)度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。按其與夾具體的連接方式不同，可分多種形式。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)要求，本工序采用固定式鉆模板，固定在夾具體上不可移動(dòng)，因此加工孔氏可獲得較高的位置精度。鉆模板如下圖2-11所示：

2-11 轉(zhuǎn)模板 2.3.6.夾具體的設(shè)計(jì)

夾具體是整個(gè)夾具的基體和骨架，組成夾具的各個(gè)零件、機(jī)構(gòu)等都要安裝在上面。通過對夾具上各組成件的分布情況、零件形狀、尺寸以及加

工性質(zhì)的考慮，采用鑄造夾具體，鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)是可鑄出復(fù)雜形狀，工藝性好，并具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振型。夾具體如2-12圖

夾具體應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)計(jì)算要求： 1)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度； 2)力求結(jié)構(gòu)簡單及裝卸工件方便 ； 3)結(jié)構(gòu)工藝形好； 4)排屑切屑要方便； 5)在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠； 6)具有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 根據(jù)以上要求所設(shè)計(jì)的夾具體如下圖所示：

2-12 夾具體

第3章 夾具裝配圖上的尺寸和技術(shù)條件

夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，主要目的是為了檢驗(yàn)本工序零件加工表面的形狀，位置和尺寸精度在夾具中是否可以達(dá)到，為了設(shè)計(jì)夾具零件圖，也為了夾具裝配和裝配精度的檢測。

3.1.夾具裝配圖上標(biāo)注的尺寸

（1）夾具總體外形輪廓尺寸，總長425mm，總寬246mm，總高326mm。

（2）夾具與鉆模套導(dǎo)向的配合關(guān)系，如夾具與鉆模套所需的配合Φ15H7/n6。

（3）各定位元件之間，定位元件與工件之間，與家具體之間裝配后的位置尺寸及公差，如圓柱銷與孔配合為Φ35H7/n6，菱形銷與孔配合為Φ12H7/r6。

（4）上述聯(lián)系尺寸和位置尺寸的公差，一般取工件的相應(yīng)公差的1/3-1/5,最常用的是1/3，此次采用的是1/3。

如兩個(gè)孔φ12之間尺寸是70±0.11，孔φ12到φ35H8的尺寸為90±0.2，則可以選擇菱形銷的中心線到專用長銷的尺寸為162±0.1。

3.2.夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求

夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求包括：相關(guān)元件表面間的位置精度，主要表面形狀精度等。

（1）鉗工配做銷；

（2）定位大平面與夾具體基準(zhǔn)平面間的垂直度為0.05mm；（3）鉆模孔與夾具體基準(zhǔn)平面間的垂直度為0.05mm；（4）圓柱銷的軸線與定位大平面間的平行度為0.02mm。夾具總裝配圖如3-1所示：

3-1夾具裝配圖

第4章 夾具零件圖上的尺寸和技術(shù)條件 零件圖上應(yīng)標(biāo)注必要的尺寸和技術(shù)要求，標(biāo)注的主要目的是保證夾具體各個(gè)零件之間的尺寸要求和安裝配合后的精度要求，也是為了各夾具零件加工后進(jìn)行安裝配合能滿足制造工件的要求，本設(shè)計(jì)所畫夾具零件圖為夾具體。

4.1 夾具零件圖上標(biāo)注的尺寸

(1)夾具體的外形尺寸，總長為425m，總寬246mm，總高42mm。

(2)夾具體上各螺紋孔之間的位置尺寸要求，定位銷的配做精度要求。

4.2 夾具零件圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求

(1)零件圖中必須用規(guī)定的代號(hào)、數(shù)字和文字簡明地表示出在制造和檢驗(yàn)時(shí)所應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求。

(2)夾具體零件圖需要標(biāo)注必要的表面粗糙度、形位公差、極限配合等技術(shù)要求，以滿足加工精度。夾具體零件示意圖如圖4-1所示

圖4-1 夾具體零件示意圖

第5章 設(shè)計(jì)論證

5.1 設(shè)計(jì)方案論證

（1）根據(jù)所給工件的需要，選擇加工機(jī)床，選用立式鉆床加工比較合理。

（2）然后工件主要定位部分為兩個(gè)φ8的孔，工序要求以A面和φ35，φ12孔進(jìn)行定位。根據(jù)提供的要求一面兩孔，用一面兩銷定位，正好滿足六點(diǎn)定位原理且結(jié)構(gòu)簡單，所以這里就是選擇一面兩銷的優(yōu)點(diǎn)。

（3）最后將專用長銷先固定在平面上，以平面、長銷和菱形銷進(jìn)行定位。一面兩銷把工件定位后，可利用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來對工件進(jìn)行夾緊，工件的夾緊力的方向應(yīng)和工件待加工孔的軸線方向垂直，并保證該軸線和夾具體底面有一定的平行度要求。

5.2 設(shè)計(jì)方法與結(jié)果

（1）根據(jù)加工要求，鉆兩φ8孔，選用搖臂鉆床。

（2）工序要求以A面和φ35，φ12孔進(jìn)行定位。根據(jù)提供的要求一面兩孔，用一面兩銷定位。大平面限制三個(gè)自由度，圓柱銷限制兩個(gè)自由度，菱形銷限制一個(gè)自由度，工件完全定位，符合六點(diǎn)定位要求。

（3）工件定位后，利用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，夾緊簡單而迅速，滿足操作要求

課程設(shè)計(jì)心得

通過這次課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，使我對機(jī)械裝備課程有了更進(jìn)一步的了解。裝備在現(xiàn)在工業(yè)中有著重要的作用，當(dāng)然，我們現(xiàn)在對機(jī)械設(shè)計(jì)只不過時(shí)一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這兩周短暫的課程設(shè)計(jì)里，我學(xué)會(huì)了一些機(jī)械設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對機(jī)械裝備產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識(shí)。

在這段時(shí)間的不懈努力下，我了解了在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題： 注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)和工序設(shè)計(jì)統(tǒng)一。所需設(shè)計(jì)的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對該工序的設(shè)計(jì)已要求設(shè)計(jì)其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計(jì)保持一致，不能相互沖突。

設(shè)計(jì)時(shí)要有整體觀念。夾具設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計(jì)前是分開考慮的，設(shè)計(jì)后期通過夾具體的設(shè)計(jì)將各種元件聯(lián)系為一個(gè)整體。

設(shè)計(jì)中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計(jì)過程中選擇各種功能元件時(shí)應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)制造工作量，降低夾具成本。

致謝

在老師和同學(xué)的共同努力下，完成了夾具課程設(shè)計(jì)。我們花費(fèi)的時(shí)間很長，因?yàn)檫@是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計(jì)。雖然過程中我們遇到了遇到困難，但是在張老師的指點(diǎn)下，同學(xué)們都的十分的努力。我們這次終于把我們所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識(shí)的理解很有好處。同學(xué)學(xué)會(huì)了對于不同的待工件設(shè)計(jì)不同的夾具，對于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會(huì)了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因?yàn)槔蠋煹膸椭?，我們才能完成的。在這里真心感謝張老師。

經(jīng)過前段時(shí)間的辛辛苦苦，我受益匪淺。這次課程設(shè)計(jì)把我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合在了一起，并在現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)實(shí)得以應(yīng)用。這讓我們加深對課本知識(shí)的理解的同時(shí)，又讓我們學(xué)會(huì)并掌握夾具，專用夾具設(shè)計(jì)的一般基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)和思考能力，為后續(xù)的專業(yè)課程畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備，并為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，收獲確實(shí)不小。

這次課程設(shè)計(jì)讓我對機(jī)械裝備設(shè)計(jì)有了進(jìn)一步的了解，并對機(jī)床夾具有所了解。并收獲了很多，給即將踏入工作崗位我們一次很好的鍛煉機(jī)會(huì)。在此我要特別感謝院系領(lǐng)導(dǎo)給我們這次機(jī)會(huì)，再次感謝張老師在百忙之中給我課程設(shè)計(jì)導(dǎo)，衷心地說一句 “老師您辛苦了”。

參考文獻(xiàn)

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孫已德

編著

機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》

肖繼德 陳寧平

主編

機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 吳 拓

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化學(xué)工業(yè)出版社

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主編 趙雪松 任小中 于 華 編著 17

哈爾濱工業(yè)出版社 華中科技大學(xué)出版社

第三篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)--夾具模版

安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院

畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)

課題: 偏心軸承夾具設(shè)計(jì)

系（部）：

機(jī) 械 工 程 系

專 業(yè)： 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)自3082 姓 名： 周 潤 之

學(xué) 號(hào)： 1204083095 指導(dǎo)教師： 王 甫

2011 ～ 2012 學(xué)年第 一 學(xué)期 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書

專業(yè)：機(jī)械制造與自動(dòng)化 班級(jí)：機(jī)自3092 學(xué)生：葛日龍 一：設(shè)計(jì)題目：

螺紋球形軸工藝設(shè)計(jì) 二：設(shè)計(jì)內(nèi)容：

設(shè)計(jì)螺紋球形軸加工工藝，用數(shù)控車床加工；

根據(jù)要求，選擇機(jī)床、刀具、夾具、毛胚，編寫加工程序。加工零件。

繪制加工工藝圖 制作加工工藝卡片 三 原始文件

規(guī)定設(shè)計(jì)要求的圖紙一張

四：完成日期：2012 年 2 月 28 日

指導(dǎo)教師：

年 月 日簽發(fā)

目 錄

前言…………………………………………………………………………………1 摘要（包括關(guān)鍵詞）………………………………………………………………1 第1章 概述………………………………………………………………………1 1.1零件圖的分析……………………………………………………………11 1.2 機(jī)床選擇分析……………………………………………………………1 1.3夾具選擇分析……………………………………………………………3 第2章 選擇工藝方案....................................................6 2.1 分析加工對象 ……………………………………………………………… 4 2.2零件工藝性分析…………………………………………………………6 2.3制訂夾具設(shè)計(jì)方案…………………………………………………………6 第3章 定位誤差確定……………………………………………………………14 3.1 定位誤差分析和確定………………………………………………………14 3.2 定位元件設(shè)計(jì)………………………………………………………………1 3.3 定位誤差分析與計(jì)算…………………………………………………………14 3.4 定位誤差的校核……………………………………………………………1 第4章 夾緊力確定…………………………………………………………………1

4.1 工件夾緊力的分析…………………………………………………………1 4.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì)……………………………………………………………1 4.3 夾緊力的計(jì)算………………………………………………………………1 4.4 夾緊力的校核………………………………………………………………1 第5章 定位元件的設(shè)計(jì)……………………………………………………………

1（這些由學(xué)生自己設(shè)計(jì)而定，有的可以有，有的可以沒有）5.1 機(jī)架設(shè)計(jì)……………………………………………………………………1 5.2 鉆模板設(shè)計(jì)…………………………………………………………………1 5.3 定位盤設(shè)計(jì)…………………………………………………………………1 5.4 可換鉆套設(shè)計(jì)………………………………………………………………1 5.5 定位銷、開口墊片及墊片設(shè)計(jì)……………………………………………1 畢業(yè)總結(jié)…………………………………………………………………………… ……18 致謝……………………………………………………………………………………19 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………20 附錄一（夾具零件圖紙）………………………………………………………………21 附錄一（夾具零件的加工工藝卡）……………………………………………………21

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前 言

畢業(yè)設(shè)計(jì)是我院大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們在對所學(xué)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，突出綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，并注意加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的廣度，積極吸納新技術(shù)，體現(xiàn)了應(yīng)用性、實(shí)用性、綜合性和先進(jìn)性。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)之我通過在畢業(yè)工作前的這次綜合性訓(xùn)練，使我在下面幾方面中得到了很好的鍛煉：

（1）通過本次設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)，我掌握了沖壓彎曲工藝過程設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)過程的基本方法，合理選擇、使用和維護(hù)沖壓設(shè)備，具有設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度沖壓見的沖壓工藝及模具的能力。

（2）分析零件工藝了解并運(yùn)用冷沖模課程中的基本理論知識(shí)以及在冷沖壓生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的工藝尺寸確定等問題。

（3）提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)冷沖模的訓(xùn)練，根據(jù)被加工零件的加工要求，能設(shè)計(jì)出高效，經(jīng)濟(jì)合理且能保證加工質(zhì)量的模具的能力。

（4）掌握基本技能訓(xùn)練得到提高，如分析計(jì)算，繪圖以及合理的選擇符合零件加工要求好的方法。

（5）提高了我在模具設(shè)計(jì)中如何解決問題、如何分析問題的能力。對我個(gè)人而言，我希望通過學(xué)校這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對我三年來所學(xué)是專業(yè)課程進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國的建設(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，懇請各位老師給予指教，本人將表示真誠的感謝！

摘要

本設(shè)計(jì)說明書是圍繞著該零件所設(shè)計(jì)的偏心軸承夾具，是鉆床專用夾具。夾具的材料為Q235，精度等級(jí)為自由公差，即IT14級(jí)。可換鉆套的材料為45鋼，表面滲碳。本設(shè)計(jì)說明書是以正確的參數(shù)、表格和插圖對夾具進(jìn)行解析和參照，是一本圖文并茂的設(shè)計(jì)說明書。本偏心軸承夾具的設(shè)計(jì)是先對其進(jìn)行工藝分析、計(jì)算，然后再以計(jì)算的數(shù)據(jù)及參考夾具國家標(biāo)準(zhǔn)畫出裝配草圖、零件圖等等。由于該零件的外形結(jié)構(gòu)可視為圓形，鉆模的構(gòu)造應(yīng)該選用帶分度裝置的回轉(zhuǎn)式鉆模； 該夾具具有一定的通用性，生產(chǎn)效率高，精度一般，操作方便及易安裝和維修，可以更換鉆套、鉆模板、定位盤、開口墊片和定位銷。制造簡單、成本低，安裝簡單，使用時(shí)工件與定位盤的配合精度要求較高，且要保證機(jī)架與定位盤的潤滑度，夾具壽命較低。

關(guān)鍵詞：

通用性、經(jīng)濟(jì)性、可行性。1.

第四篇：夾具說明書

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

前言

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（或機(jī)械工程及自動(dòng)化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分，是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機(jī)械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計(jì)。

在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。

機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面：

1.保證加工精度

機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對位置，可以保證加工精度。

2.提高生產(chǎn)效率

機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時(shí)間。3.減少勞動(dòng)強(qiáng)度

采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍

利用機(jī)床夾具，可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于：

1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識(shí)。

2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。

3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。

我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實(shí)力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個(gè)制造業(yè)大國建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國，成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。

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1.產(chǎn)前準(zhǔn)備

1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)

工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動(dòng)化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動(dòng)設(shè)備。

1.2生產(chǎn)條件

直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。

臺(tái)式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號(hào)和功率不同。最小的高速臺(tái)鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達(dá)到25KW。

臺(tái)鉗常用在立式鉆床和臺(tái)式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺(tái)上。Z5025型號(hào)立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級(jí)數(shù)9級(jí)，主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。

1.3零件工藝分析

本次課設(shè)是要為此圖1-3-1中的后托架設(shè)計(jì)一個(gè)鉆?6和M6孔的夾具，最終實(shí)現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

3783±0.0563±0.050.08B0.07A1.60.07A25607φ42217R86+00.025R25671.635±0.07312B1.6501205R7A0.0325φ30.20+0.2φ8φ25.5+0.308121610C-CRz50M6CRz50126.36.32-φ132-φ***215锪平156072-φ13R120Rz5026.31.620C2-φ10錐孔裝配鉸孔92未注明圓角半徑為R3—5.圖1-3-1

零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個(gè)自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。

431.φ4606R8φ6Rz50沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1定位機(jī)構(gòu)

φ10R854-φ363242.545°4220216φ1016539425931***5240804230φ4.5技術(shù)要求1.外輪廓倒角為R10。2.突臺(tái)倒角為R2。1434φ22φ16φ12

圖2-1-1定位平面

在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。

根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。

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設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。

由于該零件的加工是鉆φ6孔并以外表面作為定位面，屬面定位類型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動(dòng)，限制兩個(gè)自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，限制四個(gè)自由度；兩個(gè)短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí)，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動(dòng)作慢、效率低。

2.2夾緊機(jī)構(gòu)

圖2-2-1工件放置方式

1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。.夾緊力的方向的確定：

1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。

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2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。

3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。.夾緊力的作用點(diǎn)的選擇：

1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對點(diǎn)”對應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。

2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。

3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。

4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。

4.選擇夾緊機(jī)構(gòu)：

設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。

3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。

圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu) 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。

螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖

性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。

2.3夾具體的總體設(shè)計(jì)圖:

2.4繪制夾具裝配圖

圖2-3-1總體圖 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。

2.視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。

4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。

此機(jī)床夾具要用到的零件如下：（1）工件

（2）活動(dòng)墊片（3）內(nèi)六角螺栓（4）削邊銷

（5）夾具體

（6）六角螺母

（7）平墊圈

（8）圓錐銷（9）圓錐銷 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

（10）圓柱螺旋壓縮彈簧（11）臺(tái)肩銷

（12）調(diào)整螺栓

（13）內(nèi)六角圓柱頭螺釘（14）壓板

（15）墊片

（16）螺栓

（17）內(nèi)六角圓柱頭螺釘（18）定位塊

5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等

(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長、寬、高尺寸。

(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。

(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。

(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。

(5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。

6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。

(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。

(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。

(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。

(5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。

對于不同的機(jī)床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表：

每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)

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部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。

完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。

完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面：

1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。

2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。

3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。

5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

結(jié)論

在這次歷時(shí)兩個(gè)禮拜的課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。

這次課程設(shè)計(jì)讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時(shí)感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時(shí)候我們我們錯(cuò)的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識(shí)，有一個(gè)認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，還有有一個(gè)冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措

首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長銷小平面定五個(gè)自由度。雖然沒有滿足六個(gè)自由度的要求，但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@2個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機(jī)床夾具可以正常工作，此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。通過精度驗(yàn)算可知，此項(xiàng)機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。

在設(shè)計(jì)的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過程。通過本次夾具設(shè)計(jì)，我對所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐，使得課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)

我們在這次的學(xué)習(xí)實(shí)踐中看到了自己的不足，同時(shí)發(fā)現(xiàn)到自己的一個(gè)不足，意味著我們成長了一點(diǎn)，如果我們每天成長一點(diǎn)點(diǎn)，那么我們會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

致謝

為期兩周的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。

首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，這讓我真切的體會(huì)到理論與實(shí)際相結(jié)合的意義，為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計(jì)中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)！

我非常感謝我的指導(dǎo)教師張福老師。兩周來，我時(shí)刻體會(huì)著老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，不論天氣有多么的炎熱，都會(huì)在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時(shí)間，我們不明白一些設(shè)計(jì)的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時(shí)，每次去老師那里，老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問問題，有時(shí)還會(huì)和我坐下來一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的時(shí)候老師會(huì)細(xì)心講解給予更好的意見。整個(gè)過程，老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行，這篇論文也才得以順利完成。老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。

這次課程設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計(jì)，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候，我感到有一種輕松感，不是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)不用再做了，而是因?yàn)槲覐倪@次課程設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí)，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會(huì)做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。

感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)！沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書

參考文獻(xiàn)

[1] 作者：吳宗澤，羅圣國，書名《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁：37～46。

[2] 作者：李慶余，書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版

[3] 作者：張海華，書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，出版者：機(jī)械工程系，引用部分起止頁：44～46頁。

[4] 作者：薛源順，書名《機(jī)床夾具圖冊》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年2003年，版次：1版

第五篇：鉆床夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)（本站推薦）

前言

機(jī)械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)最重要的部門之一，是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國防實(shí)力。機(jī)械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械，礦山機(jī)械等機(jī)械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門。機(jī)械制造是國民經(jīng)濟(jì)的裝配部，是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備。機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力和發(fā)展水平標(biāo)志著一個(gè)國家或地區(qū)國民經(jīng)濟(jì)或現(xiàn)代化的程度，而機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)能力主要取決于機(jī)械制造裝備的先進(jìn)程度，產(chǎn)品性能和質(zhì)量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。將設(shè)計(jì)圖樣轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機(jī)械制造工藝與夾具，因而它是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。離開了它，就不能開發(fā)制造先進(jìn)的產(chǎn)品和保證產(chǎn)品質(zhì)量，不能提高生產(chǎn)效率、降低成本和縮短生產(chǎn)周期。

夾具設(shè)計(jì)是每個(gè)機(jī)械類學(xué)生必須完成的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是對我們所學(xué)專業(yè)的一個(gè)測試，也是對我們學(xué)生做的一次具體的、重要的考驗(yàn)。此設(shè)計(jì)密切結(jié)合高等學(xué)校的辦學(xué)宗旨。已檢測我們在學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)過程中對所學(xué)知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用水平。同時(shí)在設(shè)計(jì)中與同學(xué)互相幫助，一起去圖書館查閱設(shè)計(jì)中需要得一些相關(guān)資料，共同探討設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，體現(xiàn)了同學(xué)之間的凝聚力，增進(jìn)了同學(xué)之問的友誼，加強(qiáng)了與老師的知識(shí)探討．

作為機(jī)制專業(yè)的學(xué)生不能以學(xué)好課本上的理論知識(shí)而滿足，如果不懂的運(yùn)用他們，學(xué)再多的理論知識(shí)也毫無用處。因此我們非常重視本次設(shè)計(jì)的實(shí)踐，通過本次設(shè)計(jì)是我們各方面的能力都有所力加強(qiáng)，對于今后的生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及走上工作崗位有很大幫助，是我們受益匪淺。本設(shè)計(jì)不足之處，懇請老師點(diǎn)評、指正。

目錄

前言········································································1 1.設(shè)計(jì)任務(wù)書·····························································3 1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書····························································3 1.2目的····································································4 2．鉆床夾具設(shè)計(jì)過程·····················································5 2.1定位方案設(shè)計(jì)與定位分析············································5 2.2定位誤差分析與計(jì)算·················································7 2.3對刀及引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì)·················································8 2.4加緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)·························································9 2.5夾具體設(shè)計(jì)··························································10 2.6精度分析計(jì)算························································10 3．繪制夾具總圖·························································11 4．繪制夾具零件圖·······················································11 5．夾具操作動(dòng)作說明····················································12 6．設(shè)計(jì)心得體會(huì)·························································13 7．參考文獻(xiàn)·······························································15 8．致謝····································································15

1．設(shè)計(jì)任務(wù)書

1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書

如圖1所示，設(shè)計(jì)加工一直徑為φ30h7的軸上2個(gè)直徑為15H7的孔，兩孔的距離為150H13。φ15H7孔對φ30h7外圓的垂直度公差為0.1mm/100mm，φ15H7孔對φ30h7外圓軸線的對稱度公差為0.1mm。其他表面均以加工完畢。（中批量生產(chǎn)）

圖1 1要求

1）保證工件的加工精度

專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2）提高生產(chǎn)效率

專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3）工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。4）使用性好

專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5）經(jīng)濟(jì)性好

1.2目的

綜合運(yùn)用機(jī)械方面的知識(shí)，掌握機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)計(jì)算過程，具有運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。關(guān)鍵詞

鉆套 V型塊 圓柱削

2.鉆床夾具設(shè)計(jì)過程

機(jī)床夾具的種類結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們組成可概括為以下幾個(gè)部分：

1、定位裝置：定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。

2、夾緊裝置：夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢。

3、對刀或?qū)蜓b置：確定刀具相對于定位元件的正確位置。

4、連接元件：確定夾具在機(jī)床上正確位置元件。

5、夾具體：夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。

6、其他裝置或元件：指夾具固特殊需要而設(shè)置的裝置和元件。用夾具裝夾工件有以下優(yōu)點(diǎn)：

①能穩(wěn)定的保證工作的加工精度，用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。

②能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，使用夾具裝夾方便、快速、工件不需要?jiǎng)澗€找正，可減少輔助工時(shí)，提高生產(chǎn)率。③能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。

所以我們決定設(shè)計(jì)鉆床的專用夾具加工此工件。

2.1定位方案設(shè)計(jì)與定位分析

機(jī)械加工時(shí)，為了使工件的被加工表面獲得規(guī)定的尺寸和正確位置要求，確定工件在機(jī)床上或家具中有正確的位置過程，稱為定位。用來確定生產(chǎn)對象（工件）上幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)，線，面叫做基準(zhǔn)。根據(jù)機(jī)械原理，機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)時(shí)所必須給定的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)參數(shù)的數(shù)目，稱為機(jī)構(gòu)自由度。放在空間的物體都有六個(gè)自由度。工件的定位，就是使得工件占據(jù)一致的正確的位置，實(shí)質(zhì)上就是限制工件的六個(gè)自由度。在分析工件定位時(shí)，通常是用一個(gè)支撐點(diǎn)限制工件的 5 一個(gè)自由度，用合理分布的六個(gè)支撐限制工件的六個(gè)自由度。工件的自由度限制真確了就可以保證工件的加工精度。1）自由度的分析（圖2）

為保證加工軸上軸Φ15H7孔的距離及孔與端面的距離，則要限制Y軸的移動(dòng)。保證兩孔與軸線的垂直度，則需限制X、Z軸的移動(dòng)。為了保證兩孔的對稱度，則需限制X軸的移動(dòng)，所以綜上所述所設(shè)計(jì)的夾具在加工時(shí)應(yīng)限制工件的四個(gè)自由度，即：X、Z軸的移動(dòng)，X、Y軸的移動(dòng)。2）確定定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置

由于所設(shè)計(jì)夾具是用于加工實(shí)心軸上的兩孔，且兩孔有一定的距離，一孔與端面有距離要求，所以應(yīng)當(dāng)以軸的外圓面與軸的一端面定位。而又考慮到夾具必須限制X、Y軸的移動(dòng)，所以初步擬定以一長V型塊與一支撐釘來限制這幾個(gè)方向的自由度。

分析：由于X、Z軸的移動(dòng)X、Y軸的移動(dòng)，而Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)沒限制，所以此定位屬于不完全定位。

由于一個(gè)長V型塊能夠限制四個(gè)自由度，即：兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)，即這把Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)也限制了，但是所加工的軸上的孔為通孔，所以限制了Z軸移動(dòng)也不會(huì)影響加工，不影響加工精度。

由上述分析可得，用一長V型塊和一支撐釘定位是可行的。

圖2 2.2定位誤差分析與計(jì)算

能否保證工件的加工精度，取決于道具與工件的相互位關(guān)系。當(dāng)一批工件逐個(gè)在夾具上定位用調(diào)整法加工件時(shí)，各個(gè)工件在夾具中所占的位置并不一致，各個(gè)工件的不一致性必然引起工件相對刀具之間的位置變化，加工后，個(gè)工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差，稱為定位誤差。用ΔD表示。

一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)各個(gè)工件位置不一致的原因有兩個(gè)。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案有二：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合；二是定位基準(zhǔn)的位置變化。

（1）基準(zhǔn)不重合誤差：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而引起的加工尺寸誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。

（2）基準(zhǔn)位移誤差：工件在夾具中定位時(shí)，由于定位副的制造誤差和最小配合間隙的影響，導(dǎo)致各個(gè)工件定位基準(zhǔn)的位置不一致，從而給加工尺寸造成誤差，這個(gè)誤差稱為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。ΔD=ΔB+ΔY ΔY=δd/（2sinα/2）

本設(shè)計(jì)課題是加工軸上的兩個(gè)孔，由于兩孔間有一定的距離要求所以應(yīng)當(dāng)考慮定位誤差。我們是用一支撐釘去限制Y軸方向的移動(dòng)，所以應(yīng)當(dāng)考慮此方向上的定位誤差。又由于加工這兩軸是一次裝夾同時(shí)加工兩孔，所以它的定位定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以ΔB=0, ΔY=0, ΔD=ΔB+ΔY=0。因?yàn)椤鱕<1/3*0.63（0.63為孔間距離的公差），所以定位誤差符合要求符合。2.3對刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)

本課題設(shè)計(jì)我們采用GCr15鋼作為鉆套材料。GCr15是一種最常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優(yōu)于GCr9，接觸疲勞強(qiáng)度高，有良好的尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對白點(diǎn)形成敏感，有第一類回火脆性。

由于課題要求此工件中批量生產(chǎn)，所以用可換的鉆套較為合理。為了鉆套能和好的固定在鉆套支架上，所以在鉆套的一邊開了一個(gè)缺口。并用一個(gè)M16的螺釘去壓緊鉆套。

鉆套主要尺寸由《機(jī)床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2263 — 80、GB/T2265 — 80。（后附零件2圖）

鉆孔加工時(shí)，鉆套外徑為φ30mm g6；內(nèi)徑為φ150mmH7。鉆套端面至加工面的距離取 25mm。先選用φ14.8的麻花鉆進(jìn)行鉆削并鉆通，再用φ15的鉸刀鉸削。這樣可以達(dá)到所加工孔的要求（Φ15H7）。2.4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

參考夾具資料，采用鉸鏈?zhǔn)蠆A緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。如圖3所示：

圖3 1 工件壓緊橫梁 2 螺母 3拉緊螺桿

打開1工件壓緊橫梁和3拉緊螺桿，把工件放在壓緊橫梁下面。放下1壓緊橫梁，打上3拉緊螺桿，使拉緊螺桿穿過壓緊橫梁右端的槽，然后擰緊2螺母。從而使1壓緊橫梁壓緊工件。

此種夾緊裝置可以快速的裝夾工件，并使工件可以得到所需的夾緊力，也不會(huì)工件的裝夾位置。這樣就提高了生產(chǎn)效率。由圖可知壓緊橫梁中間開了V型槽，這可是夾緊力均勻，使工件能很好的與下V型塊接觸保證了加工精度。橫梁上的V型塊也可以用來壓緊不同尺寸的圓柱，符合了設(shè)計(jì)要求。

2.5夾具體設(shè)計(jì)

根據(jù)課題的要求及綜上所述的分析，我們決定用一長V型塊作為夾具體。我們設(shè)計(jì)V型塊總長為400mm，寬和高都是150mm。這么大的尺寸可以用來加工此種類的零件，加工兩孔距離為120-360mm。同時(shí)這么大的實(shí)體尺寸很適合工人的操作，通事此夾具體全由45鋼制造，所以有一定的重量不必再設(shè)計(jì)夾具體與鉆床的鏈接機(jī)構(gòu)，可以由工人直接用手拿住進(jìn)行加工。這樣就使加工更加的簡單。同樣由于夾具體有那么的大小，經(jīng)過計(jì)算與分析可得，可以加工兩孔距由120mm到360mm的軸。

同時(shí)為了方便排除加工時(shí)的鐵屑，我們特意在V型槽底端開了一條寬度為10mm排屑槽，此槽可以讓加工出來的鐵屑更容易的排除，同時(shí)也提高了加工的精度。經(jīng)過上述分析可以知道此夾具體不僅結(jié)構(gòu)合理，通用型也很強(qiáng)，同時(shí)加工容易。滿足課題要求。

2.6精度分析與計(jì)算

由課題設(shè)計(jì)要求可知，加工孔的位置要求為：

1）φ15H7孔對φ30h7外圓的垂直度公差為0.1mm/100mm。2)φ15H7孔對φ30h7外圓軸線的對稱度公差為0.1mm。位置精度（δk1=0.01mm，δk2=0..10mm）校核如下。①影響位置精度δk1的因素有三項(xiàng)： △k1=0.01mm/100mm △A+△T=0.02 mm/100mm △T=（0.034-0.014）mm/48mm=0.042/100mm(鉸刀尺寸為φ15 時(shí)的歪斜)按概率法計(jì)算得

√（0.01/100）2 +(0.02/100)2+（0.042/100）2=0.044/100mm＜δk1 故其夾具的精度較低。

②影響位置精度δk2的因素有兩項(xiàng)：

△T1=0.03 mm(鉸套中心對V形塊標(biāo)準(zhǔn)圓柱的對稱度)△T2=0.034-0.014=0.020 mm（鉸刀與鉸套的配合間隙）將誤差合成得

√0.032+0.0202=0.030mm＜δk2 由上述分析及公式的計(jì)算 √△D2+△A2+△G2+△T2≤δk 此夾具加工滿足加工精度要求

3.繪制夾具總圖

根據(jù)已完成的夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步修改結(jié)構(gòu)，完善視圖后，繪制正式夾具總裝 圖。（附圖1）

4.繪制夾具零件圖

（附圖2）5.夾具操作動(dòng)作說明（與裝配圖說明）

（1）擋塊體的安裝

先用擋板緊固螺釘3把擋塊體2緊固在夾具體1上，再把定位螺桿6裝進(jìn)擋塊體，調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)募庸ぞ嚯x，然后用螺母5緊固。（2）鉆套支架的安裝

先把11緊固雙頭螺桿的一頭裝進(jìn)10支架壓緊鐵塊中，再把10支架壓緊鐵塊裝進(jìn)1夾具體的T型槽中。然后把12鉆套支架下的孔穿過11緊固雙頭螺桿并與T型槽配合好。最后裝上5螺母，并擰緊。（3）支架的安裝

此安裝與（2）步驟相同，這里不再重復(fù)。（4）鉆套的安裝

先把7鉆套的下端φ30g6配合到12鉆套支架上φ30H7的孔。在轉(zhuǎn)動(dòng)7鉆套的缺口并對準(zhǔn)緊固螺釘?shù)穆菘?，然后?鉆套緊固螺釘擰緊。（5）工件的裝夾

打開13工件壓緊橫梁和15拉緊螺桿，把工件放在壓緊橫梁下面。推動(dòng)軸靠緊到6定位螺桿，然后放下1壓緊橫梁，打上15拉緊螺桿，使拉緊螺桿穿過壓緊橫梁右端的槽，然后擰緊5螺母。從而使13壓緊橫梁壓緊工件。（6）加工操作

把夾具體放到鉆床的工作臺(tái)上，移動(dòng)夾具體使7鉆套上端口對準(zhǔn)鉆頭。先用Φ14.8鉆頭鉆通加工軸，換上Φ15的鉸刀加工孔。（7）把工件取下來加工另一個(gè)工件。（8）一個(gè)工作日完后，清掃夾具體。

6.設(shè)計(jì)心得體會(huì)

1）目標(biāo)完成情況：

經(jīng)過幾個(gè)星期的努力，設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)想的成功，由于條件的限制沒能加工出成品，但對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。2）存在不足：

一是對鉆床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識(shí)所學(xué)較少。3）程序設(shè)計(jì)中遇到的問題及解決方法： 主要困難：學(xué)院圖書館相關(guān)資料有限。

解決方法：在互連網(wǎng)上收集相關(guān)資料與有關(guān)公司聯(lián)系落實(shí)加工 4）總結(jié)和體會(huì)：

通過這次課程設(shè)計(jì)，我更加熟練的掌握了使用機(jī)械制圖的方法，加深了對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程知識(shí)的理解。由于時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)還有很多不足之處，如：夾具部分不夠全面，效率不高等等，都是對工藝基礎(chǔ)不熟練，對相關(guān)認(rèn)識(shí)缺乏造成的。在實(shí)踐過程中李老師給了我很大的幫助和鼓勵(lì)，在今后的學(xué)習(xí)中我會(huì)加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過不斷的摸索來彌補(bǔ)自己在機(jī)械制作方面的差距。

與同學(xué)討論我們設(shè)計(jì)過程遇到的問題更是一件快樂的事情，只有彼此都付出，彼此都努力維護(hù)才能將作品做的更加完美。

對我而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次實(shí)習(xí)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶!首先從課程設(shè)計(jì)本身來說，是對我們平時(shí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的鞏固，回想課程設(shè)計(jì)剛開始時(shí)，全無思路，舉步維艱。對于理論知識(shí)掌握不牢固的我來說，真是書到用時(shí)方恨少，所以我把這學(xué)期學(xué)過的專業(yè)課書籍又看了一遍，并且又請教了老師和同學(xué)，來了設(shè)計(jì)靈感。其次，課程設(shè)計(jì)也鍛煉了我們大家的團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，剛開始的時(shí)候，我們大家都是兩眼發(fā)黑，什么思路都沒有，但是大家卻懂得團(tuán)結(jié)協(xié)作，雖然每個(gè)人的設(shè)計(jì)內(nèi)容都不同，但是思路都是大同小異，所以大家各自去 13 查閱資料，而且是分別查閱不同的資料，最后大家匯總，擬定出每一個(gè)人夾緊方案，和夾具形狀，工作效率提高了幾倍。第三，在課程設(shè)計(jì)的過程中能培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力，雖然我們的設(shè)計(jì)內(nèi)容都是很簡單，但是這其中也不乏創(chuàng)新能力的體現(xiàn)，比如我們有的同學(xué)的加工位置不再同一軸線上，是分布在圓周上，按照以前的經(jīng)驗(yàn)就是利用分度裝置，但是我們同學(xué)卻設(shè)計(jì)了一個(gè)新穎的夾具，這是對我們創(chuàng)新能力的最好的鍛煉方式的體現(xiàn)。

這次課程設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，回想這一段設(shè)計(jì)路程，雖然我收獲了許多，但同時(shí)發(fā)現(xiàn)了自己存在的很多不足，自己知識(shí)有很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高等。以后在這些方面我要重點(diǎn)改正。我很感謝這次課程設(shè)計(jì)，同時(shí)通過這次設(shè)計(jì)使我們對夾具設(shè)計(jì)的過程有了一個(gè)比較全面的了解，他把我們從枯燥的理論知識(shí)中解放了出來，是我們發(fā)現(xiàn)了這其中的樂趣，為我們以后的工作指明了道路。

7.參考文獻(xiàn)

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8.致 謝

在老師和同學(xué)的共同努力下，我在兩周的時(shí)間內(nèi)完成了夾具課程設(shè)計(jì)。我們花費(fèi)的時(shí)間很長，因?yàn)檫@是同學(xué)第一次進(jìn)行這樣的課程設(shè)計(jì)。雖然過程中我們遇到了很多困難，但是在老師的指點(diǎn)下，同學(xué)們做的十分的努力。這次我們終于把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中來了，這對同學(xué)們加深對課本知識(shí)的理解很有好處。同學(xué)學(xué)會(huì)了對于不同的待加工工件設(shè)計(jì)不同的夾具，對于夾具的各種標(biāo)準(zhǔn)件都學(xué)會(huì)了如何查標(biāo)準(zhǔn)件手冊、如何使用它們。這些都是因?yàn)槔蠋煹膸椭?，我們才能完成的。謝謝老師。