第一篇：機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計_夾具設(shè)計_工藝設(shè)計

機(jī)械制造基礎(chǔ)夾具課程設(shè)計

設(shè)計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設(shè)計

班

級：

學(xué)

生：

指導(dǎo)教師：

目 錄

設(shè)計任務(wù)書

一、零件的分析???????????????

二、工藝規(guī)程設(shè)計??????????????

（一）、確定毛坯的制造形式????????

（二）、基面的選擇????????????

（三）、制訂工藝路線???????????

（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定?????????????????

（五）、確定切削用量及基本工時??????

三、夾具設(shè)計????????????????

四、參考文獻(xiàn)????????????????

野狼

①精基準(zhǔn)的選擇

1)基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4)互為基準(zhǔn)原則 5)便于裝夾原則基準(zhǔn)選擇

粗基準(zhǔn)的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準(zhǔn)。

對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選?16mm用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發(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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴(kuò)孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

野狼

3．鉆孔?16㎜，擴(kuò)孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據(jù)“手冊”表1—49，擴(kuò)孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機(jī)床：C6140車床 刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀 確定切削用量及加工工時：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵

野狼

n?1000v?D?5.03r/s

由機(jī)床 nc?5.03r/s?320r/min vc??Dnc1000?3.14?56?5.031000?0.884m/s

tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?vπ?dw=

1000?0.353.14?32=3.48r/s(334r/min)

按機(jī)床選取

nw=338r/min=5.63r/s

故實際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.35m/s

切削工時

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l2nw?f=

12?10?25.63?0.71=6s=0.1min

鉆?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Kl=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)

f

野狼

半精車端面 tm2?L/nf?0.34min 精車tm?Lnf?2?55.03?0.56?60?0.04min

精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機(jī)床：臥式鏜床T618

刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進(jìn)給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

143.5910??1060???093./ms

實際切削速度v，：v??dn10工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1

機(jī)動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

6）工序Ⅶ

擴(kuò),鉸?16mm孔

擴(kuò)孔? 16㎜ 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴(kuò)孔鉆 切削用量及工時：

野狼

進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進(jìn)給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V?d0?1000?190.83.14?59?1029.9r/min，取n?1000r/min

?dn10143.5910??1060???093./ms

實際切削速度v，：v?工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機(jī)動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v??dn10143.5910??1060???093./ms

l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5tg30??2?2.87mm

刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1

機(jī)動時間tj1：tj1?l?l1?l2fm?10?2.87?4150?0.112min

8）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機(jī)床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

野狼

1工序X 鉆M5底孔φ4,攻絲M5 機(jī)床：Z535鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆

由《機(jī)械加工工藝實用手冊》表15-41

f=0.30mm/r

由《機(jī)械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v?dw=9.86r/s=12.8r/min 按機(jī)床選?。?/p>

n??710r/min?11.83r/s

? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.831000?0.193m/s

對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：

tm1?l11?l12?ln?f?2511.83?0.30?7.04s?0.117min

攻絲M5

a/加工條件：機(jī)床：Z535立時鉆床..刀具：機(jī)用絲錐

其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機(jī)械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉(zhuǎn)速：

n=

1000v?d0=286r/min

.按機(jī)床選?。?/p>

nw?272r/min

野狼

按機(jī)床選取

nw=720r/min=12r/s

故實際切削速度

ν=

π?dw?ns1000=0.38m/s

切削工時

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l2nw?f=

32?2?1012?0.71=52s=0.868min 攻絲M12 由《機(jī)械加工工藝實用手冊》表16.2-4

v?cvd0Tm?vy0p?kv?64.8?103000..91..20..5?1?1?6m/s

ns?1000v?dw=

1000?4.53.14?10=143r/min

tm22?l?l111(?)pnn

1計算得t=0.38min

四、專用夾具設(shè)計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題。

野狼

5K4為斷續(xù)切削系數(shù)1.2。

所以 F'?KF?1.5?1.1?1.1?1.1?1895?3783（N）所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機(jī)構(gòu)。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達(dá)到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設(shè)計及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，避免干涉，降低勞動強(qiáng)度。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求，并且避免復(fù)雜夾緊機(jī)構(gòu)帶來的結(jié)構(gòu)龐大，旋轉(zhuǎn)加工過程中不會干涉。

四、參考文獻(xiàn)

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985

野狼

第二篇：機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計夾具設(shè)計工藝設(shè)計要點

機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計

設(shè)計題目：制訂軸承端蓋工藝及直徑為

10mm孔夾具設(shè)計

班

級：

學(xué)

生：

指導(dǎo)教師：

目 錄

設(shè)計任務(wù)書

一、零件的分析………………………………………

二、工藝規(guī)程設(shè)計……………………………………

（一）、確定毛坯的制造形式……………………

（二）、基面的選擇………………………………

（三）、制訂工藝路線……………………………

（四）、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的確定……………………………………………

（五）、確定切削用量及基本工時………………

三、夾具設(shè)計…………………………………………

四、參考文獻(xiàn)…………………………………………

訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595

訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595 ①精基準(zhǔn)的選擇

1)基準(zhǔn)重合原則 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 3）自為基準(zhǔn)原則 4)互為基準(zhǔn)原則 5)便于裝夾原則基準(zhǔn)選擇

粗基準(zhǔn)的選擇：以未加工外圓表面作為粗基準(zhǔn)。

對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選?16mm用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn)。

（三）制訂工藝路線

制訂工藝路線的出發(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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

1.工藝路線方案一

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

工序Ⅲ

車?90mm，?52mm外圓。

工序Ⅳ

鉆孔?32mm，?16mm，擴(kuò)孔?32mm，?16mm，鉸孔?32mm，?16mm。

工序Ⅴ

粗車，半精車，精車?56mm外圓及端面。工序Ⅵ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔。工序Ⅶ

鉆油孔?10mm。工序Ⅷ

鉆孔?11mm。工序Ⅸ

攻絲M5。工序Ⅹ

攻絲M12。工序ⅩⅠ 清洗檢查。

2.工藝路線方案二

工序Ⅰ

鑄造成型。

工序Ⅱ

時效處理。

訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

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3．鉆孔?16㎜，擴(kuò)孔?16㎜，鉸孔?16㎜ 根據(jù)“手冊”表1—49，擴(kuò)孔?16㎜ 2Z=1.6㎜ 鉸孔?16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技術(shù)要求見毛坯圖。

圖1 毛坯圖

（五）確定切削用量及基本工時

1）工序Ⅲ

車?90mm，車?52mm及端面。機(jī)床：C6140車床 刀具：YT15硬質(zhì)合金車刀 確定切削用量及加工工時：

確定加工余量為2mm，查《切削用量簡明手冊》，加工切削深度 ap?2mm 由表4 f?0.5~0.6mm/r，根據(jù)［3］表1 當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時： ap?7mm vt?1.82m/s;切削修正系數(shù)：ktv?0.65 kxtv?0.92 ksv?0.8

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vc??Dnc1000?3.14?56?5.03?0.884m/s

1000 tm?L2?5??0.04min

nf5.03?0.56?60車端面 tm2?L/nf?0.34min 3）工序Ⅴ

鉆孔?32mm至?31mm，?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==3.48r/s(334r/min)3.14?32π?dw

按機(jī)床選取

nw=338r/min=5.63r/s

π?dw?ns

故實際切削速度

ν==0.35m/s

1000切削工時

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=l?l1?l212?10?2= =6s=0.1min

5.63?0.71nw?f鉆?16mm孔至?15mm 機(jī)床：Z535 刀具：高速鋼麻花鉆 確定切削用量及工削工時

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

ns=1000?v1000?0.35==5.2r/s(334r/min)3.14?15.4π?dw-7精車端面 tm2?L/nf?0.34min

4）工序Ⅵ

粗鏜?32mm至?31mm 機(jī)床：臥式鏜床T618

刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5 切削深度ap：ap?0.5mm

進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為aF=0.5mm。因此確定進(jìn)給量f?0.15mm/r

切削速度V：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取V?3.18m/s?190.8m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：

n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機(jī)動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1506）工序Ⅶ

擴(kuò),鉸?16mm孔

擴(kuò)孔? 16㎜ 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀個：高速鋼擴(kuò)孔鉆 切削用量及工時： f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s

（10.5m/min）

ns=1000?v1000?0.175==3.48r/s

3.14?16π?dw-9n?1000V1000?190.8??1029.9r/min?d03.14?59，取n?1000r/min

實際切削速度v，：v??dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機(jī)動時間tj1：tj1? 精鏜Φ32 實際切削速度v，：v?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm150?dn143.5910?10?1060???093./ms

工作臺每分鐘進(jìn)給量fm：fm?fn?0.15?1000?150mm/min 被切削層長度l：l?52.5mm 刀具切入長度l1：l1?aptgkr?(2~3)?0.5?2?2.87mm tg30?刀具切出長度l2：l2?3~5mm

取l2?4mm 行程次數(shù)i：i?1 機(jī)動時間tj1：tj1?l?l1?l210?2.87?4??0.112min fm1508）工序Ⅸ

鉆?11mm沉頭孔，?7mm螺紋孔，M5螺紋底孔, 攻絲M5。

機(jī)床：Z535立式鉆床

鉆沉孔

刀具：高速鋼麻花鉆

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s

（21m/min）

（表3—42）

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1訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

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f=0.30mm/r

由《機(jī)械加工工藝實用手冊》表10.4-9 v=0.161m/s ns?1000v=9.86r/s=12.8r/min ?dw按機(jī)床選?。?/p>

n??710r/min?11.83r/s

? v實際??d?n?1000?3.14?5.2?11.83?0.193m/s

1000

對于孔1：l?l11?l12?12?2?10?24mm 記算工時 ：

tm1?l11?l12?l25??7.04s?0.117min

n?f11.83?0.30 攻絲M5

a/加工條件：機(jī)床：Z535立時鉆床..刀具：機(jī)用絲錐

其中d=5mm，.b/計算切削用量：ap=1.3mm 由《機(jī)械加工工藝手冊》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.確定主軸轉(zhuǎn)速：

n=

1000v=286r/min ?d0.按機(jī)床選?。?/p>

nw?272r/min

n???0.11m/s

實際機(jī)床選取： v=

1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=12mm

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3切削工時

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l232?2?10= =52s=0.868min

12?0.71nw?f攻絲M12 由《機(jī)械加工工藝實用手冊》表16.2-4

cvd064.8?101..2v?my0?kv??1?6m/s 0..90..5300?1Tpns?1000v1000?4.5==143r/min 3.14?10?dw?v

tm22?l?l111(?)pnn

1計算得t=0.38min

四、專用夾具設(shè)計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。本課題選擇工序Ⅹ 加工M5螺紋底孔, 攻絲M5專用夾具。

（二）提出問題

利用本夾具主要用來鉆M5螺紋底孔?4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工時，主要考慮如何保證中心對齊，如何降低勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率，而精度則不是主要問題。

（三）夾具設(shè)計 1.定位基準(zhǔn)的選擇

由零件圖可知，為了定位誤差為零，選擇零件的上下表面為主要定位基準(zhǔn)面。

訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595

5訂做 機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計 工藝及夾具設(shè)計

聯(lián)系QQ 834308595 所需的實際夾緊力為3783N是不算很大，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊，決定選用雙螺紋壓塊夾緊機(jī)構(gòu)。

1．位誤差分析

定夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷：

定位銷是與零件孔?16相配合的，通過定位銷削邊銷與零件孔的配合來確定加工孔的中心，最后達(dá)到完全定位。因此，定位銷與其相配合的孔的公差相同，即公差為h7。

由于?4是自由公差，因此滿足公差要求。2．夾具設(shè)計及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率，避免干涉，降低勞動強(qiáng)度。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比，由于切削力較小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求，并且避免復(fù)雜夾緊機(jī)構(gòu)帶來的結(jié)構(gòu)龐大，旋轉(zhuǎn)加工過程中不會干涉。

四、參考文獻(xiàn)

1.[1]艾興、肖詩綱.切削用量手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985

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第三篇：機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計

目 錄

設(shè)計任務(wù)書???????????????????(1)

一、零件的分析???????????????(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工藝分析

二、工藝規(guī)程設(shè)計??????????????(4)2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 2.2 重點工序的說明 2.3 制訂工藝路線 2.4 機(jī)械加工余量的確定 2.5 確定切削用量及基本工時

三、夾具設(shè)計????????????????(14)3.1 問題的提出 3.2 夾具設(shè)計

四、參考文獻(xiàn)????????????????(17)

五 心得體會?????????????????（18）

機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書

設(shè)計題目： “CA6140車床撥叉零件”機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具

生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn)量為5000件

設(shè)計內(nèi)容：1.零件圖一張

2.毛坯圖一張

3.機(jī)械加工工藝過程 工序卡片一張

4.機(jī)床夾具設(shè)計 每人一套

5．夾具零件圖一張

6.課程設(shè)計說明書一份

23456

采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14?175π?dw按機(jī)床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗銑右端面

粗銑右端面的進(jìn)給量、切削速度和背吃刀量與粗銑左端面的切削用量相同。

切削工時

l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精銑左端面

αfl?l1?l275?175?3= =121.2s=2.02min

nw?αf?Z0.522?0.25?16l?l1?l245?175?3= =106.8s=1.78min

nw?αf?Z0.522?0.25?16=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

ns=1000?v1000?0.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14?175π?dw按機(jī)床選取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

π?dw?ns 故實際切削速度ν==0.29m/s

1000切削工時

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm

tm=

l?l1?l275?175?3= =302.92s=5.05min

nw?αf?Z0.522?0.10?16工序Ⅱ：鉆、擴(kuò)花鍵底孔 1）鉆孔? 20㎜

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000?vπ?d=1000?0.35=5.57r/s(334r/min)w3.14?20按機(jī)床選取 nw=338r/min=5.63r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.35m/s 切削工時 l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=l?l1?l280?10?2n= w?f5.63?0.71=23s（0.4min）2）擴(kuò)孔? 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000?v1000?0.s=π?d=175w3.14?22=2.53r/s(151.8r/min)按機(jī)床選取 nw=136r/min=2.27r/s 故實際切削速度 ν=π?dw?ns1000=0.16m/s 切削工時 l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1?l2m=l?ln= 80?3?1.5=35s w?f2.27?1.07（0.6min）

n

n

工序Ⅲ：倒角1.07×15?

f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（參照表3—21）ns=1000?vπ?d=1000?0.516=6.3r/s(378r/min)w3.14?26 按機(jī)床選取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工時 l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=l?l1n= 2.0?2.5=14s（w?f6.33?0.050.23min）

工序Ⅳ：拉花鍵孔

單面齒升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）

切削工時（表7—21）th?l???Km=1000?v?S

z?Z式中：

h——單面余量1.5㎜（由? 22㎜—? 25㎜）； l——拉削表面長度80㎜；

?——考慮標(biāo)準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取1.20； K——考慮機(jī)床返回行程的系數(shù)，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同時工作齒數(shù) Z=L/t。t——拉刀齒距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜

? Z=L/t=80/12?6齒

? t1.5?80?1.20?1.40m=1000?3.6?0.06?6=0.15min(9s)工序Ⅴ：銑上、下表面 1）粗銑上表面的臺階面

αf=0.15mm/Z(表3-28)

ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。

n?v1000?0.30s=1000π?d=w3.14?175=0.546r/s(33r/min)按機(jī)床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l2m=

n= 80?175?3w?αf?Z0.5?0.15?16=215s=3.58min 2）精銑臺階面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃銑刀，dw=175mm,齒數(shù)Z=16。n1000?v1000?0.25s=

π?d=w3.14?175=0.455r/s(33r/min)按機(jī)床選取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故實際切削速度ν=π?dw?ns1000=0.27m/s 切削工時

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tl?l1?l280?175?m=

n= 3w?αf?Z0.5?0.07?16=467s=7.7min）粗銑下表面保證尺寸75㎜

本工步的切削用量與工步1）的切削用量相同

112

三 夾具設(shè)計

3.1 問題的提出

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計銑30x80面的銑床夾具。

3.2 夾具設(shè)計

1．定位基準(zhǔn)的選擇

由零件圖可知，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。1．切削力和夾緊力計算

(1)刀具： 高速鋼端銑刀 φ30mm z=6 機(jī)床： x51W型立式銑床

由[3] 所列公式 得 F?CFapXFqVyufzzaeFzwFd0n

查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)kv?1.0

CF?30 qF?0.83 XF?1.0

yF?0.65 uF?0.83 aP?8 z=24 wF?0

代入上式，可得 F=889.4N

因在計算切削力時，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)1.1 K3為刀具鈍化系數(shù)1.1 K4 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 F??KF?1775.7N

2.定位誤差分析

由于30x80面尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。3．夾具設(shè)計及操作說明

如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。

夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。

四、參考文獻(xiàn)

1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計軟件版V1.0，機(jī)械工業(yè)出版社，2004 4.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)，劉品 劉麗華主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2001年1月

5.機(jī)床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年

6.機(jī)床夾具設(shè)計手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年

7.機(jī)械工程手冊 第8、9卷，機(jī)械工程手冊、電機(jī)工程手冊編委會，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1982年

8.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 9.機(jī)械工藝裝備設(shè)計實用手冊，李慶壽主編，寧夏人民出版社出版，1991年 10.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年

11.機(jī)床夾具設(shè)計，秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1998年 12.機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)題集，陳榕王樹兜主編，福建科學(xué)技術(shù)出版社出版，1985年

13.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書，趙家齊主編，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社出版，2002年

14.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊 第二版，浦林祥主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1995年12月

15.機(jī)械零件手冊，天津大學(xué)機(jī)械零件教研室編，人民教育出版社出版，1975年9月

五 心得體會

為期三周的工藝、夾具課程設(shè)計結(jié)束，回顧整個過程，我覺得受益匪淺。課程設(shè)計作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與實際更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。

本次課程設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段中本人認(rèn)真復(fù)習(xí)了有關(guān)書本知識學(xué)會了如何分析零件的工藝性，學(xué)會如何查有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。為了可以更深刻清楚的完成本次課程設(shè)計向老師請教了很多關(guān)于夾具方面的知識，而且自己也參閱了很多夾具設(shè)計的資料。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較為合理的工藝方案來編制工藝。其中運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、時間定額等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習(xí)中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運(yùn)用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面知識。

通過這次設(shè)計，我基本掌握了一個中等復(fù)雜零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具的設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會查閱手冊，選擇使用工藝設(shè)備等。

總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運(yùn)用以及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我獨力思考問題、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。

由于自己能力有限，設(shè)計中還有很多不足之處，懇請老師、同學(xué)批評指正。

第四篇：機(jī)械制造課程設(shè)計說明書 - 夾具設(shè)計要點

夾具課程設(shè)計說明書 專班學(xué)

業(yè)： 08機(jī)制 級： 二班 號： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目錄

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工藝分析 ……………………………………………………………… 4工藝規(guī)程分析 ………………………………………………………………… 4 夾具設(shè)計 ………………………………………………………………………… 設(shè)計小結(jié)…………………………………………………………………………… 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

該課程設(shè)計能培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論

知識，學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和 準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實踐知識，進(jìn) 行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計和機(jī)床夾具的設(shè)計。其目的是：

（1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識，結(jié)合 金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。

（2）培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方 法，學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。（3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。（4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。

（5）培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和獨立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù) 工作打下良好的基礎(chǔ)。

同時要求我們CAD制圖，鍛煉了我們運(yùn)用計算機(jī)解決實際問題的能力，讓 我們更好的融入到信息時代。

課程設(shè)計內(nèi)容和要求：學(xué)生根據(jù)設(shè)計任務(wù)分組進(jìn)行設(shè)計，按照所給機(jī)構(gòu)進(jìn)行 分析，確定各零部件設(shè)計方案、設(shè)計出其中的重要工序的專用夾具或模具，并繪

制相應(yīng)機(jī)械設(shè)計圖。具體內(nèi)容如下：

1）對機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定由哪些零件組成，并對各零件進(jìn)行測繪； 2）明確零件在整個機(jī)構(gòu)上的作用、零件的材質(zhì)、要求，分析零件結(jié)構(gòu)的工 藝性，完成總裝配圖及各零件的設(shè)計圖。

3）擬定工藝方案，確定毛坯種類及制造方法。

4）擬定零件的模具加工或機(jī)械加工工藝過程，設(shè)計重要工序中的一種專用 夾具或模具，繪制裝配圖或大件零件圖。

5）撰寫設(shè)計說明書1份。一份完整的說明書一般包括以下一些項目：(1)目錄。

(2)緒論或前言。/ 9(3)對機(jī)構(gòu)的整體分析，各零部件分析說明

(4)對零件的工藝分析，如關(guān)鍵表面的技術(shù)要求分析等。

(5)工藝設(shè)計，如毛坯選擇與說明，工藝路線的確定，工序順序的安排，加工設(shè)備與工藝裝備的選擇等；

(6)模具或夾具設(shè)計，如設(shè)計思想，夾具操作動作說明等。(7)設(shè)計總結(jié)或心得體會。(8)參考文獻(xiàn)書目。

一、零件工藝分析

該零件有倆組加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：

1、選擇頂部為粗基準(zhǔn)加工底面，后以加工后底面為精基準(zhǔn)銑四個孔上方的端面，后鉆四個孔。

2、以底面為基準(zhǔn)加工四個直徑為11mm的孔。

該零件材料為HT200，該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件，毛坯由鑄造而成，精度等級比較低。由以上分析可知，對于這倆組加工表面而言，可先加工底面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。

二、工藝規(guī)程設(shè)計

需用到X6132型萬能臥式升降銑床和數(shù)控立式銑床對該零件進(jìn)行加工?；诣T鐵毛坯預(yù)留表面層厚度為1~4mm。

銑刀選用硬質(zhì)合金圓柱銑刀加工，該銑刀材料為YG8.鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8.工藝路線：

工序一 粗銑底面 工序二 精銑底面

工序三 銑四個底孔上端面

工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔 工序五 擴(kuò)四個直徑為11mm的底孔

底面毛坯余量為4mm，氣體加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗銑底面

機(jī)床為X6132型萬能臥式升降銑床，銑刀為硬質(zhì)合金圓柱銑刀 YG8 銑刀直徑80mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進(jìn)給量 0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精銑底面

1、切削深度 1mm

2、每齒進(jìn)給量 0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 銑四個底孔上端面

機(jī)床為數(shù)控立式銑床，銑刀為立銑刀 銑刀直徑20mm

1、切削深度 3mm

2、每齒進(jìn)給量0.25mm/r

3、查相關(guān)手冊得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 鉆四個直徑為11mm的底孔

機(jī)床為數(shù)控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8 為10mm 標(biāo)準(zhǔn)為GB1428-85

1、進(jìn)給量 查相關(guān)手冊得f=0.30~0.36mm/r 取f為0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 擴(kuò)四個直徑為11mm的底孔

機(jī)床為數(shù)控立式銑床，鉆頭為錐柄麻花鉆 材料為硬質(zhì)合金YG8 為11mm 標(biāo)準(zhǔn)為GB1428-85

1、進(jìn)給量 查相關(guān)手冊得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f為0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

鉆頭直徑鉆頭直徑

3、主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夾具設(shè)計

1、專用工裝夾具及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中使用；在生產(chǎn)過程中它能有效地降低工作時的勞動強(qiáng)度、提高勞動生產(chǎn)率、并獲得較高的加工精度。

專用夾具的主要作用有以下幾個方面：

（1）準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性

（2）減少了加工時繁瑣的操作，獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度

2、夾具設(shè)計的基本要求：

（1）、工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。夾具在生產(chǎn)中投入使用時要承受多種力度的作用，所以工裝夾具應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和剛度。

（2）、夾緊的可靠性。夾緊時不能破壞工件的定位位置和保證產(chǎn)品形狀、尺寸符合圖樣要求。既不能允許工件松動滑移，又不使工件的拘束度過大而產(chǎn)生較大的拘束應(yīng)力。

（3）、夾具體應(yīng)具有良好的加工精度和尺寸穩(wěn)定性。對于夾具體上用來安裝定位元件、對刀（或?qū)蛟┑墓ぷ鞅砻?，?yīng)提出相應(yīng)的尺寸、幾何公差以及粗糙度的具體要求，并作相應(yīng)的熱處理或時效處理。

（4）、有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。家具體上部加工的毛面與工件表面之間應(yīng)保證有一定的空隙，以免安裝時產(chǎn)生干涉，空隙大小可按以下經(jīng)驗數(shù)據(jù)選取:夾具體是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夾具體是毛面，而工件是光面時，取4~10mm。

（5）、力求結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便。在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，極可能體積小、重量輕、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夾具在機(jī)床上安裝要穩(wěn)定、可靠。

3、基準(zhǔn)面的選擇（夾具體方式的確定）/ 9 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；夾具體的外形尺寸 在繪制夾具

總圖時，根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進(jìn)行造型設(shè)計，再根據(jù)強(qiáng)度和剛度要求選擇斷面的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件選擇

1）、定位器的作用是要使工件在夾具中具有準(zhǔn)確和確定不便的位置，在保證加工要求的情況下，限制足夠的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉(zhuǎn)動自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。而選用兩個或更多的支撐點限制一個自由度的方法稱為過定位，過定位容易位置變動，夾緊時造成工件或定位元件的變形，影響工件的定位精度，過定位也屬于不合理設(shè)計。①、以工件的圓柱外表面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位，采用倆個V形塊定位器，采用支撐釘定位圓柱端面，限定X軸移動。以定位銷定位零件的繞X軸旋轉(zhuǎn)，以此限定工件的六個自由度，以達(dá)到工件的完全定位。再用固定手柄壓緊螺釘進(jìn)行夾緊。則專用夾具設(shè)計完成，可以放到機(jī)床上進(jìn)行加工。

5、夾緊方式及元器件選擇

夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點的確定、夾緊力大小的確定。對夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下：

①、夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全②、夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 ③、夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。④、結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。7 / 9 所以選用固定手柄壓緊螺釘進(jìn)行夾緊！

6、注意事項：

⑴、在工件夾緊時不要用力過大，以免損壞螺桿

⑵、及時清理鉆屑，保證安裝平面的清潔 ⑶、加工完成后清去滑塊導(dǎo)槽里的鉆屑

⑷、安放工件時要注意不要砸到基準(zhǔn)平面，而影響加工精度

⑸、每隔一段時間在使用時都要檢查一下對刀塊是否達(dá)到精度要求

四、本次課程設(shè)計小結(jié)、體會及建議

專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中；它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。

通過這次課程設(shè)計，我個人對夾具有了更進(jìn)一步的了解：夾具要保加工出的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精度，定位元件擁有高精度的同時也要有一定的剛度和強(qiáng)度，以保證在加工過程中自身不會變形和有一定的壽命。夾緊機(jī)構(gòu)要求有一定的剛度和強(qiáng)度，以確保在一定的力的作用下夾緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分，是與機(jī)床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分；要求其有一定的強(qiáng)度和剛度、穩(wěn)定性，又考慮到經(jīng)濟(jì)性，一般都采用HT200作為夾具體。

而且我對夾具的維護(hù)保養(yǎng)，及夾具在設(shè)計中應(yīng)該注意的問題有了更進(jìn)一步的了解，自己的能力在這次課程設(shè)計中也得到了提升。在設(shè)計的過程中又一次把所學(xué)的知識做了一次綜合式的復(fù)習(xí)，為接下來要做的畢業(yè)設(shè)計做了很好的準(zhǔn)備工作；同時在設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)自己的很多不足之處：缺乏實際的經(jīng)驗，有些實物沒有見過很難想象，只能通過找相應(yīng)的參考資料，然后再通過想象把他們綜合到一起，再通過實例對比，進(jìn)行設(shè)計。因此在夾具設(shè)計中存在有許多的不足之處，還懇請老師您予以指導(dǎo)和指正。

五、參考文獻(xiàn)

1、《簡明機(jī)械加工工藝手冊》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 8 / 9

2、《夾具設(shè)計手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社

3、《畫法幾何及機(jī)械制圖》 陜西科學(xué)技術(shù)出版社

4、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 高等教育出版社

5、《Auto CAD 2010機(jī)械制圖》 清華大學(xué)出版社 9 / 9

第五篇：機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計

設(shè)計題目：鉆床夾具設(shè)計

機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計

說明書

系 別：機(jī)械與電子工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化

前 言

夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、智能、復(fù)合、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。

本次的設(shè)計任務(wù)是加工零件（板件）上的兩個孔。零件屬于大批量生產(chǎn)，鉆孔要求精度高，所以需要設(shè)計一個專用夾具，保證零件加工質(zhì)量。由于夾具的利用率高，經(jīng)濟(jì)性好，使用元件的功能強(qiáng)而且數(shù)量少，配套費用低，降低生產(chǎn)成本；采用夾緊裝置，縮短停機(jī)時間，提高生產(chǎn)效率。

設(shè)計鉆床夾具，首先要分析加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；完成草圖后考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計合理結(jié)構(gòu)實現(xiàn)零部件間的相對運(yùn)動，根據(jù)零件要求選擇材料。

完成鉆床夾具的所有設(shè)計后，用AutoCAD進(jìn)行二維圖的繪制，首先畫好零件圖，最后進(jìn)行裝配，標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求，并用Pro/ENGINEER繪制最終三維效果圖，最終進(jìn)行說明書，任務(wù)書的撰寫、整理、修改完成設(shè)計任務(wù)。

目錄

第一章 對加工零件的工藝分析.......................................................錯誤！未定義書簽。

1.1 夾具設(shè)計...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2 零件分析...........................................................................錯誤！未定義書簽。1.2.1 零件圖.............................................................................................................1 1.2.2 加工零件圖分析.............................................................................................2 第二章 定位方案及誤差分析...........................................................錯誤！未定義書簽。

2.1 擬定定位方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.1.1定位方案擬定....................................................................................................2 2.1.2 定位方案選定...................................................................................................2 2.2 定位誤差分析.....................................................................錯誤！未定義書簽。2.2.1 相關(guān)概念...................................................................................................................3 2.2.2 定位誤差分析...........................................................................................................4 第三章 對刀導(dǎo)向方案.......................................................................錯誤！未定義書簽。

3.1 對刀導(dǎo)向方案.....................................................................錯誤！未定義書簽。3.2 對刀導(dǎo)向元件詳細(xì)參數(shù).....................................................錯誤！未定義書簽。第四章 夾緊方案及夾緊力分析.....................................................................................5 4.1 夾緊方案分析.............................................................................錯誤！未定義書簽。

4.2 夾緊力分析.........................................................................錯誤！未定義書簽。4.2.1 夾緊力估算.....................................................................錯誤！未定義書簽。第五章 夾具體設(shè)計及連接元件選型...............................................錯誤！未定義書簽。

5.1夾具體設(shè)計..........................................................................錯誤！未定義書簽。5.2連接元件選型......................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)件.............................................................................錯誤！未定義書簽。5.2.2 非標(biāo)準(zhǔn)件.........................................................................錯誤！未定義書簽。第六章 夾具零件圖和裝配圖及標(biāo)注...............................................錯誤！未定義書簽。

6.1零件圖....................................................................................................................8 6.2鉆模板零件圖......................................................................................................11 6.3裝配圖..................................................................................................................12 第七章 三維效果圖...........................................................................錯誤！未定義書簽?？偨Y(jié)..................................................................14 參考文獻(xiàn)..............................................................14

第一章 對加工零件的工藝分析

1.1 夾具設(shè)計

本次設(shè)計為夾具設(shè)計，通過設(shè)計鉆床夾具，學(xué)習(xí)機(jī)床夾具的基本設(shè)計過程、步驟，規(guī)范、學(xué)習(xí)和掌握設(shè)計方法，以學(xué)習(xí)的各種機(jī)械設(shè)計、材料、運(yùn)動、力學(xué)知識及三維建模為基礎(chǔ)。以《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)械原理》、《機(jī)械制圖》、《制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》以及各種國家標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，獨立自主的完成鉆床夾具的設(shè)計、計算全過程，親身了解設(shè)計過程中遇到的種種問題及解決辦法，思考、分析最優(yōu)方案，這是一次獨立自主的設(shè)計過程，為畢業(yè)設(shè)計及就業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。1.2 零件分析 1.2.1 零件圖 1.2.2 加工零件圖分析

該工序為加工兩個Ф4孔，特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。使用機(jī)床夾具后，這種精度主要靠夾具和機(jī)床來保證，不再依賴工人的技術(shù)水平。所設(shè)計的夾具應(yīng)有以下基本要求：

1)夾具結(jié)構(gòu)方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)

在大批量生產(chǎn)時應(yīng)盡量采用快速、高效 夾具結(jié)構(gòu)，如多件夾緊、聯(lián)動結(jié)構(gòu)等，以縮短輔助時間；對于中、小批量生產(chǎn)，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，以降低夾具制造成本。

2)保證工件精度要求

這是夾具設(shè)計的最基本要求，其關(guān)鍵是正確地定位方 案、夾緊方案、刀具導(dǎo)向方式及合理確定夾具刀具技術(shù)要求。必要時應(yīng)進(jìn)行誤差分析與計算。

3)便于排屑

切屑積集在夾具中，會破壞工件的正確定位；切屑帶來的大量熱量會引起夾具和工件的熱變形；切屑的清理又會增加輔助時間。切屑積集嚴(yán)重時，還會損傷刀具甚至引發(fā)工傷事故。故排屑問題在夾具設(shè)計中必須給以充分注意，在設(shè)計高效機(jī)床和自動線夾具是尤為重要。

4)操作方便、安全、省力

如采用氣動、液壓等夾緊裝置，以降低工人強(qiáng)度，并可好地控制夾緊力。夾具操作位置應(yīng)符合工人操作習(xí)慣，必要時應(yīng)有安全防護(hù)裝置，以確保使用安全。

5)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性

設(shè)計的夾具要便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修 等。

6)此次設(shè)計的是鉆床專用夾具，要求裝卸方便，生產(chǎn)效率高等特點。

7）夾具元件應(yīng)滿足通用化標(biāo)、準(zhǔn)準(zhǔn)化、系列化的“三化”原則，并具有一定的 使用壽命和較低的夾具設(shè)計制造成本

第二章 定位方案及誤差分析

2.1 擬定定位方案 2.1.1定位方案擬定

工件定位的目的是為了保證工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間的位置公差（如同軸度、平行度、垂直度等）和距離尺寸精度。工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與機(jī)床的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間位置公差的保證；工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與刀具的正確位置是工件加工面與加工面的設(shè)計基準(zhǔn)之間距離尺寸精度的保證。所以工件定位時有以下兩點要求：

一是使工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)與機(jī)床保持一正確的位置； 二是使工件加工面的 設(shè)計基準(zhǔn)與刀具保持一正確的位置。工件定位的方法有三種：

（一）直接找正法定位

直接找正法定位是利用百分表、劃針或目測等方法在機(jī)床上直接找正工件加工面的設(shè)計基準(zhǔn)使其獲得正確位置的定位方法。這種方法的定位精度和找正的快慢取決于找正工人的水平，一般來說，此法比較費時，多用于單件小批生產(chǎn)或要求位置精度特別高的工件。

（二）劃線找正法定位

劃線找正法定位是在機(jī)床上使用劃針按毛坯或半成品上待加工處預(yù)先劃出的線段找正工件，使其獲得正確的位置的定位方法，此法受劃線精度和找正精度的限制，定位精度不高。主要用于批量小，毛坯精度低及大型零件等不便于使用夾具進(jìn)行加工的粗加工。

（三）使用夾具定位

夾具定位即是直接利用夾具上的定位元件使工件獲得正確位置的定位方法。由于夾具的定位元件與機(jī)床和刀具的相對位置均已預(yù)先調(diào)整好，故工件定位時不必再逐個調(diào)整。此法定位迅速、可靠，定位精度較高，廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中。

2.1.2 定位方案選定

在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)零件的具體情況提出以下定位方案：

方案：三 工件采用六點定位，即用底面四個點和側(cè)面兩個點定位，這種定位方式，夾具結(jié)構(gòu)簡單，裝卸工件方便，定位穩(wěn)定可靠，并且在一次安裝中，可以從加工除定位面以外的剩余各個平面和孔系，也可以作為從粗加到精加工大部分工序的定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”。因此，顯然此方案滿足“六點定位原理”的要求。工件的六個自由度被完全限制，并且產(chǎn)生過定位，但只需嚴(yán)格保證φ6H8孔軸線的垂直度要求就能較小的產(chǎn)生過定位帶來的加工誤差，顧采用上述定位方案可行。

2.2 定位誤差分析 2.2.1 相關(guān)概念

造成定位誤差的原因有兩個：

一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合誤差，記作?B。

二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合誤差，記作?Y。

采用六點定位，定位基面為工件底面，其側(cè)面即為定位基準(zhǔn)，與之對側(cè)面為限位基準(zhǔn)，3平板的底面稱為限位基準(zhǔn)。用來確定本工序加工表面位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。2.2.2 定位誤差分析

此工件用六點定位，對于20?0.1尺寸定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以?B=0。且定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)也重合不存在定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)連線方向上的尺寸要求，故?Y=0。用合成法計算定位誤差?D，因為工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)為同一個表面，?B與?Y為無相關(guān)公共變量，故：?D??Y??B?0

?0.07 對于400尺寸，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合所以?B=0.02，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)重合?Y=0，故：?D??Y??B?0.2

第三章 對刀導(dǎo)向方案

3.1 對刀導(dǎo)向方案

在鉆床夾具中，通常用鉆套實現(xiàn)刀具的對準(zhǔn)導(dǎo)向，鉆套有四種形式，固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套。依據(jù)加工批量，安裝方便和使用場景選用固定鉆套。H7鉆套與鉆模板采用配合制，防轉(zhuǎn)螺釘選用M8（JB/T 8045.5）

n63.2 對刀導(dǎo)向元件詳細(xì)參數(shù)

0.0220.019鉆套 基本尺寸d?4? 基本尺寸D?8? ?0.020（極限偏差F7）?0.010（極限偏差選用D6）D1?8H?12t?0.008

0.200-0.050防轉(zhuǎn)螺釘 基本尺寸d?M8 基本尺寸L1?5.5??0.050 基本尺寸d1?12-0.160D?20L?22L0?11.5n?2t?2.5

第四章 夾緊方案及夾緊力分析

4.1 夾緊方案分析

在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位后，必須采用一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上。從而使工件在加工過程中，不會由于切削力、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,以保證加工精度,避免機(jī)床、刀具的損壞和發(fā)生人身安全事故。工件采用的是六點定位，所以工件的六個自由度被限制?？梢杂寐菪龏A緊機(jī)構(gòu)配合壓板進(jìn)行夾緊，且具有較好的自鎖性。4.2 夾緊力分析 4.2.1 夾緊力估算

由于螺旋夾緊機(jī)構(gòu)可看做是繞在圓柱體上的斜楔，因此，螺釘加緊力的計算與斜楔相似。下圖是夾緊狀態(tài)下螺桿受力情況。圖中，F(xiàn)2為工件對螺桿的摩擦力，分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在半斤r'的圓周上。r'成為當(dāng)量摩擦半徑，他與接觸形式有關(guān)。F1位螺孔對螺桿的摩擦力，也分布在整個接觸面上，計算時可視為集中在中徑d0處。根據(jù)力矩平衡條件：

dFQL?F2r??FRX0

2FJ?FQLd02tg（???1）?r?tg?2

式中

FJ-夾緊力（N）

FQ-作用力（N）

L-作用力臂）（mm）L=8

d0-螺紋中徑（mm）d0=3.675

t-螺紋螺距（mm）t=0.5 ?-螺紋升角（°）tg??2?t?r

?1-螺紋處摩擦角（°）實際計算可取8.5° ?2-螺桿端部與工件間的摩擦角（°）tg?2?0.15

r?-螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）與接觸的形狀有關(guān)

計算得：

FJ=90FQ

第五章 夾具體設(shè)計及連接元件選型

5.1夾具體設(shè)計

夾具體是整個夾具的基體和骨架，組成夾具的各個零件、機(jī)構(gòu)等都要安裝在上面。夾具體的類型分為鑄造夾具體（a）、焊接夾具體（b）、鍛造夾具體（c）和裝配夾具體(d)。如下圖所示：

通過對夾具上各組成件的分布情況、零件的形狀、尺寸以及加工性質(zhì)的考慮，以及加工零件的方便性，我選擇裝配式夾具體，裝配式夾具體優(yōu)點裝拆方便、安裝靈活、縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期等?；谝陨戏治?，設(shè)計出本夾具的夾具體如下圖所示：

5.2連接元件選型 5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)件

連接元件選型包括定位元件選取，夾緊元件選取，其他專用元件選取。

一、定位元件：支撐釘，支撐板，可調(diào)支撐螺釘。

二、夾緊元件：壓緊螺釘，螺母，滑動壓塊，壓板。

三、其他專用元件：鉆套。

以上所用元件都為標(biāo)準(zhǔn)件，相關(guān)的尺寸大小查表可得。5.2.2 非標(biāo)準(zhǔn)件

夾具體設(shè)計，鉆模板設(shè)計，底座設(shè)計。

第六章 夾具零件圖和裝配圖及標(biāo)注

6.1零件圖 8 9 10

6.2鉆模板零件圖

6.3裝配圖

第七章 三維效果圖

設(shè)計總結(jié)

機(jī)床夾具設(shè)計課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回首兩周的設(shè)計過程，感慨萬千。通過設(shè) 13 計夾具學(xué)習(xí)新知識已經(jīng)溫習(xí)以前學(xué)習(xí)的理論，對我們大有裨益。

通過這次設(shè)計我們學(xué)習(xí)到不足，充分感受到一個產(chǎn)品從無到有的設(shè)計、從理論到實踐的艱辛。讓我們感受到作為一名機(jī)械設(shè)計制造及自動化的學(xué)生，理論知識和對設(shè)計工作的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真對我們的重要性。

通過這次設(shè)計我們綜合運(yùn)用了機(jī)床夾具設(shè)計、互換性與技術(shù)測量、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計、金屬切削原理與刀具、工程材料以及熱處理工藝等知識，起到穿針引線，承上啟下的作用，鞏固已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識的同時不用運(yùn)用磨煉基本功。

在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計過程中，首先是對工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定，制定工件選用的機(jī)床，刀具，以及怎么樣加工的過程。因此，工藝規(guī)程至關(guān)重要。在機(jī)械制造工藝學(xué)習(xí)中還學(xué)習(xí)到用AutoCAD進(jìn)行制圖和一些三維軟件進(jìn)行仿真（比如proE）。這是對以前學(xué)的制圖的知識的一個回顧，CAD制圖不管是現(xiàn)在還是將來的工作都有很大的幫助，因此，這次是真正的將以前所學(xué)聯(lián)系到了一起。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖繼德，陳寧平.機(jī)床夾具設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[2] 陸 玉.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.[3] 陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.[4] 常同立，楊家武，佟志忠.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.[5] 張福霞.互換性與技術(shù)測量[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2015.[6] 王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005.