第一篇：夾具設計習題及答案

第一單元 夾具設計概論

課后習題： 1．何為機床夾具？

2．機床夾具有哪些部分組成？

3．機床夾的分哪幾類，各種類型的數(shù)控機床適用場合？ 4.機械加工中夾具的地位？

5.了解幾中典型機床夾具，說明其工作原理？ 6.機床夾具有哪些功能和作用？ 7.機床夾具的應用特點： 8.機床夾具發(fā)展方向？

第一單元習題參考答案

1.答：機床夾具是在機床上所使用的一種輔助裝置，用它來準確、迅速地確定工件與機床、刀具間的相對位置，即將工件定位 及夾緊，以完成加工所需要的相對運動。2.答：機床夾具的組成部分有： 1)定位元件

定位元件是夾具的主要功能元件之一。通常，當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結構也就基本確定了。2)夾緊裝置

通常，夾緊裝置的結構會影響夾具的復雜程度和性能。它的結構類型很多設計時應注意選擇。3)夾具體

夾具體是夾具的基體骨架，通過它將夾具所有元件構成一個整體。4)連接元件

根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。5)對刀與導向裝置

對刀與導向裝置的功能是確定刀具的位置。6)其它元件或裝置 3.答: 1)按夾具的應用范圍分類

通用夾具 專用夾具 可調夾具 組合夾具 自動化生產(chǎn)用夾具 2)按夾具使用的機床分類

由于使用夾具的各類機床，其工作特點和結構形式不同，對夾具的結構相應地提出不同要求。因此可按所適用的機床把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等類型。

3)按夾具的夾緊動力源分類

根據(jù)驅動夾具夾緊的動力源不同，可把夾具分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、電磁夾具、真空夾具等其他類型。4.答:（1）保證加工精度

用夾具裝夾工件時，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對其它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使 1 用夾具并且它還是全面質量管理的一個重要環(huán)節(jié)。（2）提高勞動生產(chǎn)率

使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產(chǎn)率。（3）改善工人的勞動條件

用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。

（4）降低生產(chǎn)成本

在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。

（5）保證工藝紀律

在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調度等工藝秩序。（6）擴大機床工藝范圍

這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復雜的成形面。5.答:(1)三爪卡盤---------自動定心夾緊原理(2)平口鉗------------大平面定位夾緊(4)手動分度頭------分度定位原理

6.答:準確定位 牢固夾緊 實現(xiàn)分度 保證加工

7.答:機床夾具設計與其它裝備設計比較，有較大的差別，主要表現(xiàn)在下列方面：（1）要有較短的設計和制造周期。一般沒有條件對夾具進行原理性試驗和復雜的計算工作。（2）夾具和操作工人的關系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習慣密切結合。

（3）夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復制造的機會。通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。（4）夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少。設計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設計的工藝要求。8.答: 標準化 自動化 精密化 數(shù)字化

第二單元 工件的定位

課后習題：

1．定位與夾緊有何區(qū)別？ 2．什么叫六點定位規(guī)則？

3．什么叫欠定位、過定位？欠定位與過定位對加工有何影響？ 4.試分析下圖工件定位限制了哪些自由度，有無需要修改？ 5．分析下圖工件定位屬于何種定們？都限制了哪些自由度？

6．根據(jù)六點定位原理，分析題圖所示各定位方案中，各定位元件所限制的自由度？

7.工件用如下圖的定位方式加工A面，要求加工尺寸為，試計算定位誤差。第二單元習題參考答案

1.答：定位與夾緊是裝夾工件的兩個有聯(lián)系的過程。在工件定位以后，為了使工件在切削力等作用下能保持既定的位置不 變，通常還需再夾緊工件，將工件緊固，因此它們之間是不相同的。

2.答：工件在直角坐標系中有六個自由度，夾具用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，即用一個支承點限制工件的一個自由度的方法，使工件在夾具中的位置完全確定。3.答：完全定位： 完全限制工件六個自由度

不完全定位：滿足使用要求的前提下，自由度限制數(shù)目少于六個欠定位是一種定位不足而影響加工的現(xiàn)象（不允許）。過定位是指定位時工件的同一自由度被數(shù)個定位元件重復限制。4.答：

a 圖不完全定位限制5個自由度 b 圖不完全定位限制4個自由度 c 圖過定位自由度重復限制限制 5.答：

a 定心定位限制4個自由度 b 短心軸限制2個自有度 c 長錐心軸限制5個自由度 d 兩錐軸定位限制5個自由度 6.答：

a 一夾雙頂限制五個自由度 b 雙短錐組合定位限制五個自由度 c定位銷與短心軸組合定位限制六個自由度 d長V型鐵與定位釘組合支撐限制六個自由度 e三個V型鐵組合定位限制6個自由度

f短圓柱定位釘、大平面及浮動V型鐵限制六個自由度 7.答：

以定位點為基準考慮垂直角度引起的誤差為 Δ1=2（（70-50）x Tan(10/60））Δ2= 0.1+0.1 Δ = Δ1+Δ2 第三單元 工件的夾緊

課后習題：

1．“工件在夾具中被夾緊后，工件的定位即得到保證”，這句話是否正確？為什么？ 2．什么是夾具的夾緊裝置？對夾具的夾緊裝置有哪些要求？ 3．對夾緊力確定的基本原則是什么？對夾緊力的大小如何確定？ 4．什么叫偏心率？如何選擇偏心率？

5．設計聯(lián)運夾緊機構時主要應注意哪些問題？ 6．舉例說明定心夾緊機構的工作原理。

7．試述各類典型定心夾緊機械的特點及主要適用范圍。8．試述液壓裝置裝置的特點。9．試述氣液增壓裝置的特點。10.夾緊力計算：

1）偏心夾緊機構偏心率推算

2）螺旋夾緊機構夾緊力推算

第三單元習題參考答案

1.答：錯誤，夾緊不是定位，夾緊的目的在于工件在加工過程中處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.答：在機械加工過程中，為保持工件定位時所確定的正確加工位置，防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動，一般機床夾具都應有一個夾緊裝置，以將工件夾緊。夾緊裝置分為手動夾緊和機動夾緊兩類。根據(jù)結構特點和功用，典型夾緊裝置由三部分組成。3.答：

確定夾緊力的方向、作用點和大小時，應依據(jù)工件的結構特點、加工要求，并結合工件加工中的受力狀況及定位元件的結構和布置方式等綜合考慮。1）夾緊力的方向

夾緊力的方向應有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應朝向主要定位基面。

夾緊力的方向應有利于減小夾緊力。

夾緊力的方向應是工件剛度較高的方向。

2）夾緊力的作用點

夾緊力的方向確定后，應根據(jù)下述原則確定作用點的位置。

夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內(nèi)。

夾緊力的作用點應選在工件剛度較高的部位。

夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。

3）夾緊力應適當既要滿足加緊要求又不能將工件夾變形。4.答：回轉中心與回轉機構的質心之間的距離稱為偏心率。用偏心件直接或間接夾緊工件的機構，稱為偏心夾緊機構。偏心件的偏心率大小應根據(jù)工件被夾緊的程度所決定。5.答： 設計要點 聯(lián)動夾緊機構設計要點

1.聯(lián)動夾緊機構在兩個夾緊點之間必須設置必要的浮動環(huán)節(jié)，并具有足夠的浮動量，動作靈活，符合機械傳動原理。

2.適當限制被加工工件數(shù)量。

3.聯(lián)動夾緊機構的中間傳力杠桿應力求增力，以免使驅動力過大；并要避免采用過多的杠桿，力求機構簡單緊湊，提高工作效率，保證機構可靠的工作。

4.設置必要的復位環(huán)節(jié)，保證復位準確，松夾裝卸方便。5.要保證聯(lián)動夾緊機構的系統(tǒng)剛度。

6.正確處理夾緊力方向和工件加工面之間的關系，避免工件在定位、夾緊時的逐個積累誤差對加工精度的影響。

6.答：以三爪定心夾緊機構為例，三爪夾緊機構采用端面螺旋線同步運動機構實現(xiàn)，當螺旋盤時，工作卡爪同時向回轉中心運行實現(xiàn)，自動定心定位與夾緊。

7.答：定心夾緊機構按其定心作用原理有兩種類型，一種是依靠傳動機構使定心夾緊元件同時作等速移動，從而實現(xiàn)定心夾緊，如螺旋式、杠桿式、楔式機構等；另一種是依靠定心夾緊元件本身作均勻地彈性變形（收縮或脹力），從而實現(xiàn)定心夾緊，如彈簧筒夾、膜片卡盤、波紋套、液性塑料心軸等。8.答：液壓裝置的特點：

（1）液壓油油壓高、傳動力大，產(chǎn)生同樣原始作用力的情況下，液壓缸的結構尺寸比氣壓的小許多倍。（2）油液的不可壓縮性使夾緊剛度高，工作平穩(wěn)、可靠。（3）液壓傳動噪聲小，勞動條件比氣壓的好。

9.答：不需要增加機械增力機構就能產(chǎn)生很大的夾緊力，使夾具結構簡化，傳動效率提高和制造成本降低。氣液增壓裝置已被制成通用部件，可以各種方式靈活、方便地與夾具組合使用。

10.1)答：偏心機構偏心率計算式：

2）答：夾緊力計算式：

第四單元 分度裝置

課后習題：

1．試分析分度裝置的功用、類型？ 2． 徑向分度與軸向分度各有何優(yōu)缺點？ 3． 控制和提高分度精度的措施？

4.分度裝置中決定分度精度的核心元件有哪些？ 5.對定機構的結構形式？ 6.分度盤鎖緊機構？ 7.端齒分度盤的特點？

第四單元習題參考答案

1.答： 功用：

在機械加工中經(jīng)常會有工件的多工位加工，如刻度尺的刻線，葉片液壓泵轉子葉片槽的銑削、齒輪和齒條的加工、多線螺紋的車削以及其它等分孔或等分槽的加工等。類型：

回轉分度裝置，它是一種對圓周角分度的裝置，又稱圓分度裝置，用于工件表面圓周分度孔或槽的加工。直線分度裝置，它是指對直線方向上的尺寸進行分度的裝置，其分度原理與回轉分度裝置相同。2.答： 軸向分度機構簡單使用方便，分度精度易受到制造精度的影響。

徑向分度機構可減小分度盤的制作誤差對分度裝置精度的影響，提高分度質量。3.答：

1）增大分度盤的計算直徑d。

2）減小對定銷與分度孔、導向孔間的配合問隙。3）提高分度對定元件的制造精度。4）采用消除配合間眩的結構措施。5）采用高精度分度對定結構。4.答：決定分度裝置精度的元件有： 重要元件有對定機構與分度盤 5.答：分度對定機構的結構形式

1）鋼球對定 結構簡單，操作方便，但定位不可靠，僅適用于切削力較小而分度精度要求不高的場合； 2）圓柱銷對定 結構簡單，制造容易，無法補償配合間隙對分度精度的影響。3）菱形銷對定 對圓柱銷的改進，減少了孔銷間的配合間隙。

4）圓錐銷對定 能消除銷與孔間的配合間隙。但圓錐面上有污物，將影響配合間隙。5）雙斜面對定 同圓錐銷，但結構上應考慮防塵裝置。

6）單斜面對定 分度槽的直邊始終與鍥的直邊保持接觸，且分度的轉角誤差始終在斜面一側多用于分度精度較高的場合。

7）正多面體對定 結構簡單，制造容易，但分度精度不高，且分度數(shù)目不宜過多。6.答：分度盤鎖緊機構 1）螺母軸向鎖緊機構 2）卡箍軸向鎖緊機構 3）偏心軸軸向鎖緊機構 4）圓錐軸向鎖緊機構 5）徑向鎖緊機構 7.答：

1)分度精度高，分度精度的重復性和持久性好。2)分度范圍大。3)剛度好。

4)結構緊湊，使用方便。

5)端齒盤的加工工藝較復雜，制造成本較高，端齒盤對防塵和鎖緊性能也有較好。

第五單元 專用夾具的設計方法

課后習題：

1.夾具體的設計應滿足的主要要求？ 2.焊接結構夾具體減小變形的措施？ 3.夾具的設計方法？ 4.夾具方案的設計內(nèi)容？ 5.夾具制造特點？

第五單元習題參考答案

參考答案：

1.答: 1)夾具體的結構形式一般由機床的有關參數(shù)和加工方式而定。2)有一定的精度和良好的結構工藝性。3)足夠的強度和剛度。

4)在機床工作臺上安裝的夾具，應使其重心盡量低，夾具體的高度尺寸要小。5)夾具體的結構應簡單、緊湊，尺寸要穩(wěn)定，殘余應力要小。6)要有適當?shù)娜菪伎臻g和良好的排屑性能。7)要有較好的外觀。

8)在夾具體適當部位用鋼印打出夾具編號，以便于工裝的管理。2.答: 1)合理布置焊縫位置。2)縮小焊縫尺寸。3)合理安排焊接工藝。3.答:

4.答:(1)確定夾具的類型。(2)定位設計。

(3)確定工件的夾緊方式，選擇合適的夾緊裝置。

(4)確定刀具的對刀導向方案，選擇合適的對刀元件或導向元件。(5)確定夾具與機床的連接方式。

(6)確定其它元件和裝置的結構形式，如分度裝置、靠模裝置等。

(7)確定夾具總體布局和夾具體的結構形式。并處理好定位元件在夾具體上的位置。(8)繪制夾具方案設計圖。

9(9)進行工序精度分析。

(10)對動力夾緊裝置進行夾緊力驗算 5.答: 夾具通常是單件制造，且制造周期很短。為了保證工件的加工要求，很多夾具要有較高的制造精度。企業(yè)的工具車間有多種加工設備，例如加工孔系的坐標鏜床，加工復雜形面的萬能銑床、精密車床和各種磨床等，都具有較好的加工性和加工精度。夾具制造中，除了生產(chǎn)方式與一般產(chǎn)品不同外，在應用互換性原則方面也有一定的限制，以保證夾具的制造精度。

第六單元 典型機床夾具與現(xiàn)代機床夾具

課后習題：

1．成組夾具由哪幾部分組成？ 2．通用可調夾具有何特點？ 3．組合夾具有何特點？ 4.車床夾具的分類？ 5．拼裝夾具有何特點？ 6.T型槽組合夾具的結構組成？

第六單元習題參考答案

1.答：

成組夾具的結構：基礎部分和可調部分

1）基礎部分：包括夾具體、動力裝置和控制機構等。

2）可調部分：可調整的定位元件、夾緊元件和導向、分度裝置等 2.答:通用可調夾具的特點： 1）通用可調夾具適應的加工范圍更廣。2）通用可調夾具可用于不同的生產(chǎn)類型中。3）調整的環(huán)節(jié)較多，調整較費時間。3.答:組合夾具特點： 1）萬能性好，適用范圍廣。2）可大幅度縮短生產(chǎn)準備周期。

3）使用組合夾具后．減少了專用夾具的成本，從而降低產(chǎn)品的制造成本。4）減小了夾具的庫存面積。

5）組合夾具的外形尺寸較大，結構較笨重、剛度較低。

4.答:車床夾具一般都安裝在車床主軸端部，加工時夾具隨機床主軸一起旋轉，裝在刀架上的切削刀具作進給運動。常用夾具：

1）.心軸類夾具 2）.盤類車床夾具 5.答： 拼裝夾具的特點 1）模塊化

2）構成：方形、六面體形、板式，與組合夾具相比，拼裝夾具是非標準的。6.答：組成： 1）基礎件：

基礎件是組合夾具中尺寸最大的元件，它包括圓形、方形、矩形基礎板和基礎角鐵等四種結構。2）支承件：

支承件的規(guī)格較多，主要包括各種方形支承、長方形支承、長扳、角鐵、角度支承和角度墊板等。3）定位件：

定位件主要用于工件的定位和確定元件與元件之間的相對位置。如各種定位銷、定位盤、定位支承、v形支承、定位鍵等。4）導向件：

導向件是用來確定刀具與工件間相對位置的元件，包括各種尺寸規(guī)格的鉆套、鉆模板、導向支承、錘孔支承等。5）夾緊件：

夾緊件專指各種形式的壓板，用于夾緊工件。6）緊固件：

其作用是用來連接組合夾具元件和緊固工件。它包括各種螺釘、螺母、墊圈等。其中緊因用螺栓所用材料40Cr，它有較高的抗拉強度。7）其他件：

這類元件為一些輔助元件。如連接板、搖板、滾花手柄、各種支承帽、彈簧、平衡塊等。

第二篇：機床夾具設計習題答案

1.1定位原理及定位誤差計算

1.2.答：

a.不完全定位，限制了x y z 和y z ,合理 b.完全定位，六個自由度都限制了，合理

c.過定位，x重復定位，可將左頂尖去除或者改為自由頂尖

3.在階梯軸上銑削一平面，該零件在短V形塊、圓頭支釘和浮動支點上定位。試分析該定位方案有何不合理之處？如何改進？

答：欠定位。短V形塊不能限制Z方向的旋轉以保證尺寸L的加工。

改進：將短V形塊改為長V形塊。

4.題圖4為連桿零件在夾具中的平面及兩個固定的短V形塊1及2上定位，試問屬何種定位？限制了哪些不定度？是否有需要改進之處？提出改進措施。

答：過定位，限制了x y z

x y z ,其中x重復定位。

改進：將右側的V形塊改為可左右活動的V形塊。

5.答：該方案屬于六點定位。左邊兩個短V形塊相當于一個長V形塊，限制了y y

z z四個自由度，右邊短V形塊限制了x x兩個自由度。

8.試確定合理的定位方案并繪制定位方案草圖。

答：一面兩銷定位原理。

9．題圖9為在桿件上有寬度為b的開口槽，內(nèi)孔D已加工，試確定合理的定位方案并繪制定位方案草圖。

答：直徑為d的圓弧端用V形塊定位，半徑為D的內(nèi)孔用浮動菱形銷定位。

11.題圖11(a)為在圓盤零件上加工O1、O2及O3三孔的工序簡圖，題圖11（b）、（c）、（d）為用三軸鉆床及鉆模同時加工三孔的幾種定位方案（工件底面的定位元件未表示），試分別計算當α=90°時各定位方案的定位誤差。

12.解：加工面C以O1O2連線為基準，因此?不重=0

?位置O=1Td2sin?2?0.0866

?位置O=2Td?0.1 2?角度=arctan?位置O??位置O122L12?arctan0.1866 16013?定位=?不重??位置O??位置O?0.1866?TdL

即該工序定位合理，定位誤差為0.1866

13.1.2夾緊方案及夾緊力計算

1.試分析圖示各種夾緊方案有何錯誤和不當之處，并提出改進措施。

答：

（a）錯誤：作用點在支承范圍之外，夾緊力與支反力構成力矩，夾緊時工件將發(fā)生偏程，使定位面與支承元件脫離，以致破壞原有定位。

措施：使夾緊力作用在穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，即使夾緊力作用點左移。

（b）錯誤：夾緊力作用于工件薄壁處，易產(chǎn)生工件夾具變形。

措施：將夾緊力作用點往中間移，使夾緊變形盡可能小。

（c）錯誤：夾緊力作用點遠離工件加工表面，加工過程中易產(chǎn)生振動。

措施：在靠近工件加工處采用輔助支承。

（d）錯誤：左右夾緊力作用不在同一直線上，會產(chǎn)生力矩，不利于工件保持穩(wěn)定。

措施：應使夾緊力和左邊支承釘處于同一直線上。

（e）錯誤：夾緊機構與工件表面接觸對夾緊元件和工件表面的精度要求高，定位不穩(wěn)定。

措施：采用支承釘夾緊。

（f）錯誤：該夾緊為平行夾緊，由于工件尺寸誤差，采用剛性元件會使不同表面受夾緊力不一致，甚至夾不住。

措施：將夾緊元件換成浮動的或能自動調節(jié)的。

2.問題：①右邊Φ6的孔定位穩(wěn)定性不高，可靠性低，加工過程中易產(chǎn)生振動。②左邊導孔太長③右端導孔與工件表面距離太長。

改進：①在其下加裝浮動支承或輔助支承。②減小導孔長度。③適當縮小導孔與工件表面距離。

3.答：（c）方案更為合理。

4.解：1）螺旋機構

原始力矩 M?Q?L?11250N?m

夾緊力

W1?MQ1tan?n2????1?d2?r2ta2?，標準螺旋角??40，取??30

??

?1?arctan0.?1，代入數(shù)據(jù)得W1?14686.7N，Q1?W1?14686.7N

5.71

2）斜楔機構

W2?Q1?，其中??30，??5.71?，帶入數(shù)據(jù)得W2?18893.3N

tan??2t?an

Q2?W2?18893.3N

Q2L1?11965.75N L9.套類零件在題圖24所示的自動定心車床夾具上安裝車外圓，現(xiàn)已知切削力矩M切=50N·m，D=80mm，α=15°，各處摩擦系數(shù)均為0.15，安全系數(shù)K=1.5，試求拉桿所需之拉力Q。

W?

解：

由M切=3F1r1 r=d/2 求得F1=833.3 N 總切削力F=3F1=2500 N 取d=40mm r=20mm

2?F1??F????????6r??3?2

每個卡爪夾緊力W?對于斜楔機構W???8329N

Q1

tan 5??0.1tan??2tan?可得Q1?W(tan??2tan?)?4730N

Q0=3Q1=14191 N Q=1.5Q0=21287 N

1.3對定誤差計算

2.3.

第三篇：夾具部分習題

第六章思考題與習題

? 什么是機床夾具？它包括哪幾部分？各部分起什么作用？ ? 什么是定位？簡述工件定位的基本原理。? 為什么說夾緊不等于定位？

? 限制工件自由度與加工要求的關系如何？

? 何謂定位誤差？定位誤差是由哪些因素引起的？定位誤差的數(shù)值一般應控制在零件公差的什么范圍內(nèi)？ ? 對夾緊裝置的基本要求有哪些？

? 何謂聯(lián)動夾緊機構？設計聯(lián)動夾緊機構時應注意哪些問題？試舉例說明。

? 試述一面兩孔組合時，需要解決的主要問題，定位元件設計及定位誤差的計算。

? 根據(jù)六點定位原理，分析圖 6-52 中所示各定位方案中各定位元件所消除的自由度。

圖 6-52（習題 9 圖）

6-52（習題 9 圖）

? 有一批圖 6-53 所示零件，圓孔和平面均已加工合格，今在銑床上銑削寬度為 b 的槽子。要求保證槽底到底面的距離為 h

；槽側面到 A 面的距離為 a+Δa，且與 A 面平行，圖示定位方案是否合理？有無改進之處？試分析之。

圖 6-53（習題 10 圖）

? 有一批如圖 6-54 所示工件，采用鉆模夾具鉆削工件上 Φ5mm 和 Φ8mm 兩孔，除保證圖紙尺寸要求外，還須保證兩孔的連心線通過 Φ60 mm 的軸線，其偏移量公差為 0.08mm?，F(xiàn)可采用如圖 b、c、d 三種方案，若定位誤差大于加工允差的 1/2，試問這三種定位方案是否可行（α=90?）？

圖 6-54（習題 11 圖）

? 有一批套類零件如圖 6-55a 所示，欲在其上銑一鍵槽，試分析下述定位方案中，尺寸 H1、H2、H3 的定位誤差。? 在可漲心軸上定位（圖 b）;? 在處于垂直位置的剛性心軸上具有間隙的定位（圖 c）, 定位心軸直徑。

? 夾緊裝置如圖 6-56 所示，若切削力 F=800N，液壓系統(tǒng)壓力 p=2×106Pa（為簡化計算，忽略加力桿與孔壁的摩擦，按效 η=0.95 計算），試求液壓缸的直徑應為多大，才能將工件壓緊。夾緊安全系數(shù) K=2 ；夾緊桿與工件間的摩擦系數(shù) μ=0.1。

? 圖 6-57 所示的階梯形工件，B 面和 C 面已加工合格。今采用圖 a 和圖 b 兩種定位方案加工 A 面，要求 A 面對 B 面的平行度不大于 20?（用角度誤差表示）。已知 L=100mm，B 面與 C 面之間的高度

。試分析這兩種定位方案的定位誤差，并比較它們的優(yōu)劣。

圖 6-55（習題 12 圖）

圖 6-56（習題 13 圖）

圖 6-57（習題 14 圖）

第 6 章例題

【例題 6.1 】 在套筒零件上銑槽，如圖 6-27a 所示，要求保持尺寸 10-0.08、8-0.12，其他尺寸已在前工序完成。若采用圖 B 的定位方案，孔與銷子配合按 H7/g6，問能否保持加工精度要求？否則應如何改進？ 按 H7/g6 的配合精度，則銷子直徑應為 為水平放置，故由式（6.25）有： ① 對于尺寸 8-0.12 , △ 基（8）=，因銷子

得 △ 定（8）=0.021+0.03=0.051 在銑床上加工，其平均經(jīng)濟精度為 10 級 , 查表得ω =0.05，所以ω + △ 定（8）=0.05+0.051=0.101< δ(8)=0.12 可滿足尺寸 8-0.12 的要求。

② 對于尺寸 10-0.08 , 又因 △ 基（10）=0 Δ 不（10）=0.15+0.2=0.35 得 △ 定（10）=0.35 所以 ω + △ 定（10）=0.05+0.35 =0.4> δ(10)=0.08 不能滿足尺寸 10-0.08 的要求.③ 采用圖 c 的改進方案 , 以端面 A 和右端孔為定位基準 , 銷子與孔的配合仍然按 H7/g8, 則銷子直徑為

因 △ 基（8）= △ max =0.5(0.03+0.02)=0.025 △ 不（8）=0.03 得 △ 定（8）=0.025+0.03=0.055 所以 ω + △ 定（8）=0.05+0.055=0.105 [< δ(8)=0.12] 可滿足尺寸 8-0.12 的要求.又因 △ 定（10）=0 所以 ω + △ 定（10）=0.05< δ(10)=0.08 可滿足尺寸 10-0.08 的要求.【例題 6.2 】 如圖 6-28 所示零件 , 在銑槽工序中 , 要保證 45 0 50 ,(其他尺寸已在前工序完成).要求設計該工序的定位方案 , 并檢查能否滿足精度要求.采用“一面兩孔”的定位方案，此方案屬于完全定位。φ 30 孔用短圓銷、φ 10 孔用短削角銷。銷子與孔的配合按 H7/g6, 所以短圓柱銷直徑為φ 30 圓弧部分直徑為φ 10

。，短削角銷削角銷寬度 b 及 B 查表 6 — 2，得 b=3,B=8。夾具的制造公差，可取工件相應公差的 1/3 左右，即取兩銷中心距的制造公差為 δ L d =0.08，夾具上 45 0 角的制造公差取△α = 30 '(是定位誤差的一部分)。

圖 6-28 定位誤差

計算實例

在銑床上加工，平均經(jīng)濟精度為 10 級，查表得ω =4 ￠。由式（6 — 8）及△α，45 0 角的定位誤差為：

這種定位方案可滿足加工精度要求。

若不能滿足加工精度要求時，可采用下述方法解決：

? 減小銷子與孔的配合間隙，銷子直徑可選 g5 或 h6，同時要適當減小削角銷的寬度 b。

? 采用活動的錐形定位銷，使孔與銷子無間隙配合，如圖 6-29 所示。

圖 6-29 活動錐形定位銷的應用

第四篇：夾具設計論文

專用夾具設計 課題 論 文

學

校：合肥財經(jīng)學院

班 級：

機電一體化2012級

學 生： 劉瀏

學號：201213250134

指導教師：王厚民老師

提交日期： 2014 年 10 月 7日

摘要

機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質量、減輕勞動強度、輔助產(chǎn)品檢測、展示、運輸?shù)取?/p>

關鍵詞：專用夾具；立式銑床；槽、斜度；

目錄

緒論

1.1課題研究內(nèi)容

1.2夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.3研究目的及意義 夾具的分類及設計原則

2.1夾具概念

2.3機床夾具的分類

2.3銑床專用夾具設計原則

3.定位方案

3.2加緊方案

3.3對刀方案

3.4夾具體與定位鍵

4銑槽組合夾具

4.1槽系列組合夾具概念

4.2 組合夾具原件的分類和編號 4.3夾具設計總結

參考文獻

1緒 論

1.1本課題研究的內(nèi)容

本課題主要是根據(jù)國內(nèi)目前的機械制造行業(yè)的技術力量，結合現(xiàn)實工作中普通立式銑床在加工多樣化的批量產(chǎn)品中所遇到的困難與不足，進行研究、分析，并尋找最優(yōu)良的銑床專業(yè)夾具。

1.2夾具發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展方向 1.2.1夾具發(fā)展現(xiàn)狀

夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期。隨著科學技術的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。據(jù)有關部門統(tǒng)計表明，目前的中、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，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專業(yè)夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)以千計的專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)企業(yè)中，每隔2-3年就要更新50%--80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10%--20%左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出新的要求：

1、能迅速、方便的促進新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本；

2、能裝夾一組具有相似特征的工件； 3、能適用于精密加工的高精密機床夾具； 1.2.2現(xiàn)代機床夾具發(fā)展方向

現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標準化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。

（1）標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148～T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)總成本。

（2）精密化 隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±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間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。1.3研究的目的及意義

夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它的主要用于保證產(chǎn)品的加工質量、減輕勞動強度、輔助產(chǎn)品檢測、展示、運輸?shù)?。?yōu)良的專用機床夾具在保證工件各項加工精度要求、改善工人勞動條件、提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、擴大機床工藝范圍、有效的安全生產(chǎn)、縮短新產(chǎn)品試制周期等方面有著顯著的經(jīng)濟效益。槽類、孔類工件是常見的工程結構，提高槽類、孔類工件銑床夾具設計能力對加工行業(yè)具有重要的現(xiàn)實意義。

一個優(yōu)良的機床專用夾具必須具備以下幾個主要特征：（1）保證工件加工精度

對于專用夾具本身來講，要確保工件的加工精度，首先要正確地選擇定位基準、定位方法和定位元件，必要時還需進行精度分析；另外還要注意夾具中其他零部件的結構對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。（2）提高生產(chǎn)效率

專用夾具的復雜程度應與生產(chǎn)綱領相適應，應盡量采用各種快速高效的裝夾機構，保證操作簡單、方便，縮短加工輔助時間，有效的提高生產(chǎn)效率。（3）工藝性好

專用夾具的結構應力求簡單、合理，便于加工、檢驗、裝配及維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當最終精度由調整或修配來保證時，夾具應設計成可以調整或修配的結構。夾具的分類及設計原則 2.1夾具概念

在機械制造工業(yè)中，為了達到保證產(chǎn)品質量，改善勞動條件，提高勞動生產(chǎn)條件提高勞動生產(chǎn)率及降低勞動成本的目的，在工藝過程中，除機床等設備外，還大量使用著各種工藝裝備。它包括：夾具、模具、刀具、輔助工具及測量工具等。因此，廣義的說，夾具是一種保證產(chǎn)品質量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。不同的夾具，其結構形式、工作情況、設計原則都不同。但就其數(shù)量和在生產(chǎn)中所占的地位來說，應以“機床夾具”為首。所謂機床夾具，就是機床上所使用的一種輔助設備，用它來準確的確定工件與刀具的準確位置，即將工件的定位及加緊，以完成加工所需的相對運動。所以機床夾具是用以使工件準確定位和夾緊的機床附加裝置。

2.2機床夾具的分類 2.2.1 機床夾具的分類

機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。第一，按夾具的通用特性分類 按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。

（1）通用夾具 通用夾具是指結構、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點是適用性強、不需調整或稍加調整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故適用于單件小批量生產(chǎn)中。

（2）專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設計和制造的夾具。其特點是針對性極強，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設計制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應性和經(jīng)濟性等方面已產(chǎn)生許多問題。

（3）可調夾具 可調夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用?？烧{夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應用。

（4）組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標準的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾 具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準備周期，元件能重復多次使用，并具有可減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟的夾具。

2.3銑床專用夾具的設計原則

（1）由于銑削過程不是連續(xù)切削，且加工余量較大，所以不但所需的切削力較大，而且切削力的大小及方向隨時都可能在變化，致使在銑削過程中產(chǎn)生振動。因此銑床夾具要有足夠的夾緊力，夾具結構要有足夠的剛性。

（2）為了提高銑床夾具的剛性，工件待加工的表面應盡量不超出工作臺，在確保夾具有足夠排屑空間的前提下，盡最降低夾具的高度，一般夾具高與寬之比為 1：1.25。

（3）對于以鑄、鍛件毛坯面定位的銑夾具，應以毛坯圖作為設計夾具的依據(jù)，以免對工件毛坯余量尺寸和形狀誤差、分型面或澆 冒口等問題因考慮不周而影響夾具的合理性和可靠性。拔叉部件銑直槽夾具設計

圖3-1所示拔叉零件，要求設計銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm，槽側面與E面的距離12 ±0.2mm，槽底面與B面平行。

3.1定位方案 3.1.1六點定位原理

當工件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。設工件為一理想的鋼體，并以一個空間直角坐標作為參照來觀察鋼體的位置變動。由理論力學可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸的轉動，如圖3-1拔叉零件圖所示。用X、Y、Z分別表示沿三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當?shù)呐c工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。

3.1.2應用定位原理幾種情況

（1）完全定位

工件的六個自由度全部被限制，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。（2）部分定位 工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點的定位稱為部分定位。在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個自由度。

（3）過定位（重復定位）

①一般情況下，應該避免使用過定位。通常，過定位的結果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應該避免的。

②過定位亦可合理應用 雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。

3.1.3確定要限制的自由度

按照加工要求，銑通槽時應限制五個自由度，即沿x軸移動的自由度不需要限制，但若在此方向設置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。

3.1.4定位方案選擇

有三中定位方案可供選擇：

方案I：工件已E面作為主要定位面，用支承板1和短銷2（與工件Ф26H7孔配合）限制工件五個自由度，另設置一防轉擋銷實現(xiàn)六點定位。為了提高工件的裝夾剛度，在C處加一輔助支承。方案II：工件以Ф26H7孔作為主要定位基面，用長銷3和支承釘4限制工件五個自由度，另設置一防轉擋銷實現(xiàn)六點定位。在C處也加一支承。

方案III：工件以Ф26H7孔為主要定位基面，用長銷3和長條支承板5限制兩個自由度，限制工件六個自由度，其中繞z軸轉動的自由度被重復限制了，另設置一防擋銷。在C處也加一輔助支承。

比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉動的自由度由E面限制，定位基準與設計基準不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準與設計基準重合，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而施加夾緊力P時，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф26H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф26H7孔與E面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。在對工件施加夾緊力P時，工件的變形也很小，且定位基準與設計基準重合。綜上所述，方案III較好。

計算定位誤差: 除槽寬14H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計算上述兩項加工要求的定位誤： 3.2夾緊方案

根據(jù)工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對著支撐板的夾緊機構可采用鉤形壓板，使結構緊湊，操作方便。3.3對刀方案

加工槽的銑刀需兩個方向對刀，故應采用直角對刀塊。3.4夾具體與定位鍵

為保證工件在工作臺上安裝穩(wěn)定，應按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設置耳座，以便固定。為了使夾具在機床工作臺的位置準確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應設置定位鍵，定位鍵的側面應與長銷的軸心線垂直。4 銑槽組合夾具 4.1槽系列組合夾具概念

組合夾具的應用范圍十分的廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批量生產(chǎn)也可以利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元件可以組裝成各類機床夾具。數(shù)控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動了組合夾具技術的進步，擴大了組合夾具的應用范圍。

使用組合夾具，工件輪廓尺寸在一定范圍內(nèi)不受形狀的限制。我國的槽系列組合夾具可以滿足普通機械制造廠的大部分零件的加工，其中6mm、8mm槽系列組合夾具主要適用于儀表制造行業(yè)的小型零件的加工。適用于各系列組合夾具的工件范圍見表4.1。

表4-1 各系列組合夾具的適用范圍

組合夾具元件的系列

可加工工件的最大外輪廓尺寸（mm）6mm系列，8mm系列

500×250×250 12mm系列

1500×1000×500 16mm系列

2500×2500×1000 應當指出，由于組合夾具有很大的機動性和靈活性，表4-1中所介紹的可加工工件的最大輪廓尺寸，僅是一般情況下的參考數(shù)據(jù)，通過熟練的組合技術，可用小尺寸系列的元件組裝成更大尺寸工件的組合夾具。此外，不同系列的組合夾具元件還可以通過過渡 元件共同組裝在一套組合夾具上，以達到縮小組合夾具尺寸和減輕組合夾具重量的目的。

4.2組合夾具元件的分類和編號

我國目前生產(chǎn)和使用的組合夾具多是槽系列的組合夾具，其元件間以鍵和鍵槽定位。用孔和圓銷定位的組合夾具稱為孔系列組合夾具，目前生產(chǎn)中亦有應用。下面主要介紹槽系列組合夾具元件。

根據(jù)連接螺栓直徑、支承截面尺寸和定位鍵槽尺寸，槽系列組合夾具分為三種：

1.16mm槽系列組合夾具，又稱大型組合夾具，用“D”表示。2.12mm槽系列組合夾具，又稱中型組合夾具，用“Z”表示

3.8mm和6mm槽系列組合夾具，又稱小型夾具，用“X”表示。

組合夾具元件的分類，主要根據(jù)元件的結構、形狀和用途而劃分的。按其用途不同，可分為八大類，參見表4.2。另有一類是組合夾具組裝工具和輔具。分別用表4-2表示。4.3夾具設計

毛坯為鑄造件，且對毛坯的結構工藝有一定的要求，其材料是HT200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，具體要求如下：

1).鑄件的壁厚要均勻，不應有較大的截面變化。2).鑄件的選材要合理，以便于鑄造。3).要設計合理的起模斜度，便于起模。4).鑄件要有圓角，不得出現(xiàn)尖角棱角等。

基面選擇是工藝規(guī)程設計的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理是加工質質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。6 總結

基于以上工作所建立的基于機床夾具的設計，可以給機床夾具設人員在對夾具進行設計時作為參考，避開繁瑣的建模工作，從而大大提高設計人員的工作效率，減少設計人員的工作量和勞動強度，縮短夾具的設計和開發(fā)周期，減少夾具設計中的成本費用，加快產(chǎn)品的更新速度。同時應用人機交互方法可以避免不必要的疏忽和錯誤，能在短時間內(nèi)尋求最優(yōu)設計結果，從而加快了設計速度，提高到了設計質量。

由于設計時間有限，該設計中的疏忽和缺陷在所難免，夾具設計中依然存在許多漏洞和不足之處，因此，在以后還需對該設計進行必要的修補和完善工作，望廣大同行多多批評、指正。參考文獻

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第五篇：法蘭盤夾具設計.（范文模版）

目錄

一、序言.......................................................................................................................2

二、零件分析...............................................................................................................2

1零件的作用.........................................................................................................2 2零件的工藝分析.................................................................................................2

三、工藝規(guī)程設計.......................................................................................................3

1確定毛坯的制造形式.........................................................................................3 2基面的選擇.........................................................................................................3 3制定工藝路線.....................................................................................................3 4毛坯尺寸的確定與機械加工余量.....................................................................5 5確定各道工序的切削用量及基本工時.............................................................5

四、夾具的設計.........................................................................................................14 1問題的提出.......................................................................................................14 2夾具設計...........................................................................................................14 五、三維建模..............................................................................................................16

五、設計總結.............................................................................................................21

六、參考文獻.............................................................................................................22

0

一、序言

機械制造裝備課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我的大學生活中占有重要的地位。

通過本次課程設計，應該得到下述各方面的鍛煉：

1、能熟練運用機械制造課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。

2、提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練，應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。、學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

此次設計的是CA6140車床法蘭盤及夾具設計。首先，對工件進行分析得出工藝路線；再著重進行夾具的設計，其中包括定位的設計、夾緊力的設計，夾緊和定位原件的選擇。

由于能力所限，設計尚存在許多不足之處，懇請老師予以指教。

二、零件分析

1、零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

2、零件的工藝分析

法蘭盤零件，要求鉆孔Ф6和Ф4，保證尺寸28?0.3，進行夾具設計，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。以零件心軸和一端面定位，夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔Ф6和Ф4的位置，即尺寸28?0.3。

三、工藝規(guī)程設計

1、確定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機器造型。零件形狀并不復雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。

2、基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。

（1）粗基準的選擇

按照有關粗基準的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面為粗基準），現(xiàn)選擇Φ45外表面B為粗基準，利用三爪自定心卡盤加持最右端外圓Φ45，并且使卡盤端面緊靠右端面，這樣可以消除所有六個自由度，達到完全定位。

（2）精基準的選擇。主要應考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。

3、制定工藝路線

制定工藝路線應該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質量等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已經(jīng)確定為中批生量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應當考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。

（1）工藝路線方案一

工序1粗車 Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準。

工序2鉆、擴、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。工序3粗車Ф45，Ф90的外圓，粗車各端面，粗車Ф90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準。

工序4 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。工序5半精車Φ100左右端面及外圓，精車Ф100的左端面。工序6粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。工序7鉆 4×Φ9孔。工序8 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序9磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外圓。工序10 磨削外圓面 Φ100，Φ 90。

工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13 檢測入庫。

(2)工藝路線方案二

工序1鉆、擴、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準。

工序2粗車Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側面，3x2槽，Φ45外圓。粗車零件左右端面

工序3粗車零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。工序4半精車Φ100外圓，Φ90外圓。工序5半精車零件左端面。

工序6精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。工序7精車零件右端面。

工序8粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側面。工序9 鉆 4×Φ9孔。工序10鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序11磨削Φ90外圓及右側Φ45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫線。工序14鍍鉻。工序15檢測入庫。(3)工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。

4、毛坯尺寸的確定與機械加工余量

由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊得》，毛坯為雙側加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里選取9級。則，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得：

零件沿軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機械零件工藝性手冊》表：2-64得：Ф100，Ф90柱體圓角為：R=2mm；右端Ф45的圓角為：R=4mm；

5、確定各道工序的切削用量及基本工時

工序1 ：鉆，擴，鉸Ф20孔 加工條件：

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴，鉸Ф20孔 機床：Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 Ф18孔

1）刀具選擇：查《機械制造工藝設計簡明手冊》選用 18高速鋼錐柄標準花鉆。

2）切削用量選擇：查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 手冊》取V =13m/min，v??dwnw1000=18m/min。

車床進給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明

?1000vns?dw=230r/min，按機床選取n =238r/m,故3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。(2)擴Ф19.8 孔

1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴孔鉆。

2）確定切削用量：查《切削用量簡明手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機械制造工藝設計簡明手冊》C365L 車床進給量取f =0.92mm/r。擴孔時的切削速度，由《現(xiàn)代機械制造工藝流程設計實訓教程》得公式：vc擴=（1/2~1/3）vc鉆 查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min，Vc=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min，ns?1000v?dw=93~140r/min，按機床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min。

3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2。

(3)鉸Ф20

1）刀具選擇：20高速鋼錐柄機用鉸刀

2）確定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由《切削用量簡明手冊》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量簡明手冊》表

w2.30得

yv?cdT.axf=7.9m/min，ns?1000v?d=125.8 r/min按機床選取nw =136 mvvcv0pr/min。所以實際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min。

3)計算基本工時：T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min

工序2 ：粗車Ф100外圓、車B面，車Ф90外圓及右側面、3x2槽、Ф45外圓。

加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??50 kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25

（1）粗車Ф100外圓

1）選擇刀具：選擇刀具1 1)確定背吃刀量a 粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取 橫向進給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標準及耐用度：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》vc?cvTm.axpfvyv=57.46 m/min，ns?1000v?dw=172 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與172r/min相近似的機床轉速n =200r/min,則實際切削速度V = 66.6m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.149min。

（2）粗車 Ф90外圓

1）選擇刀具：用刀具2 2）確定背吃刀量：粗車外圓ap=1.1mm。

3)確定進給量：由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為Ф90mm，則f=0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

4)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvm/min

Tmv.axpyf=44

vns?1000v?dw=147.6 r/min，按CA6140車床轉速 選擇與157.5r/min相近似的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =47.728 m/min。5)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min。

(3)粗車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.45mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查?。簒fv?cT.amvyvcvp=62.7 m/min。

ns?1000v?dw=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V = 62.8m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。

(4)成型車刀加工B面

1）確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min 2)確定進給量：f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查?。簐c?cTvmxvyv=40.602 m/min.apfns?1000v?dw=121.987 r/min，按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機床轉速n =125r/min,則實際切削速度V =41.605m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。

(5)車Ф90右端面及3x2槽

1)確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機床說明書（見《工藝手冊》表1.31）取f=0.86 mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查?。簐c?cTvmxvyv=13.965 m/min，.apfns?1000v?d=46.815 r/min。按CA6140車床說

w明書，選擇與46.815r/min相近似的機床轉速n =50r/min,則實際切削速度。V = 15.072m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序3粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??5

0kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

(1)粗車零件左端面，即粗車Ф 100左端面 1）確定切削用量ap =1.1mm。

2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查?。┻M給量取f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min

ns?1000v?dw=149 r/min。按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似 的機床轉速n =160r/min,則實際切削速度V =53m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T= 0.385min。

(2)粗車零件右端面

1）確定切削用量ap =2.5mm。

2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》：取進給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.31查取）進給量取f =0.45mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27m/min ?1000vvc?cvTmv.axpfyv=14 ns?dw=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機床轉速n =100r/min,則實際切削速度V =15.7m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T= 0.674min

工序4半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ??6 kr?60

0o000?s??50 kr?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量：半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min

ns?1000v?dw=309.971 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.2.6min

(2)半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量： 半精車外圓ap=1.4mm。

2)確定進給量：由《切削用量簡明手冊》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm，則f=0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r，車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=103.071m/minn?1000v?d=353.719 r/min。按CA6140車床轉速 mvvcvpsw選擇與353.719r/min相近似的機床轉速n =400r/min,則實際切削速度V =116.557 m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min。

(3)半精車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。

2)確定進給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.30mm/r。

3)確定切削速度V：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查?。?yv?cT.axf=103.071 m/minnmvvcvps?1000v?dw=686.719r/min按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機床轉速n =710r/min,則實際切削速度V = 107.457m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。

工序5 半精車零件左端面，即Ф100左端面 加工條件：

機床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ?0?6 kr?60

o000?s??5 0 kr'?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半精車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs?1000v?dw=316.235 r/min。按CA6140車床轉速（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機床轉速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=1.158min。

工序6 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a； 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs?1000v?dw=452.292 r/min按CA6140車床轉速的（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。

4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=0.315min。

工序7精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V： 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=142.020 m/min，ns?1000v?mvvcvpd=452.292 r/min按CA6140車床轉速

w（《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機床轉速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。的4）計算基本工時：按《機械制造工藝設計簡明手冊》公式計算：T=2.00min。

工序8粗銑Ф90左右側面，精銑Ф90右側面 加工條件：

機床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系統(tǒng)剛性好；

刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根據(jù)《工藝手冊》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d?1000?0?12，??40，L?80，d?40，r?15，o0oo~45oo，Z=10；精銑刀為細齒圓柱形銑刀d??30~35oo?1000?，L?80，d?40，r0?15，?012，o，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=11mm，一次完成

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度cv0vVc： 由《切削手冊》表

sw3,27，yqpv?cdtaxfauz=119.619m/minn?1000v?d=380.952r/min根據(jù)X61W機mpvvpzev床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =475r/min.則實際切削速度為Vc =149.15m/min當n =475r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×475=1140mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min 4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。

(2)粗銑右側面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=10mm，倆次完成。

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取3)確定切削速度

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

3,27，Vc ：由《切削手冊》表v?cdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min

ns?1000v?dw=512.586r/min，根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =600r/min.則實際切削速度為Vc =188.4m/min，當n =600r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×10×600=1440mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。(3)精銑右側面 精銑刀具

1）切削用量： ap=8，ae=1mm，一次完成

2）確定進給量： 由《切削手冊》表3.5當機床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質合金材料加工鑄鐵取

fz=0.14-0.24mm/z,取

Vc:

fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度由《切削手冊》表 3,27,vc?cvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n?1000vs?dw=1287.618r/min根據(jù)X61W機床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉速n =1180r/min.則實際切削速度為Vc 370.52m/min，當n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進給量是進給速度fm=fz×z×n機=0.24×14×1180=2832mm/min.，X62W機床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=1180mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。

工序9鉆4×Ф9孔

1)刀具選擇：選用Ф9高速鋼,錐柄標準麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量：4個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min由鉆床說明書，取n機=850r/min,故。

3）計算基本工時：其中L1=8，L2=0，L=84，T= 4x0.047min=0.188min。

工序10鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 機床選擇：選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆Ф 4mm孔

1)刀具選擇：由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標準花鉆。

2)確定切削用量：查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m，由Z525鉆床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。

3)基本工時：L1=10，L2=0，L=12.5，T= 0.07min。(2)鉸 Ф6孔

1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機用鉸刀，刀具磨鈍標準為0.4—0.6,耐用度T=60min。

2）確定切削用量：加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊》f=0.26mm/r。

(3)確定切削速度：計算切削速度vc?(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1，)kv，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3，V = 0.21m/s=12.8m/min，n = 679r/min，取 n =670，V =8.415 m/min。

3）基本工時：其中L1=10，L2=2，L=7，T= 0.109min。

工序11 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓

1)選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12。

2)切削用量的選擇：砂輪轉速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s。軸向進給量fa=0.5B=20mm，工件速度Vw=10m/min，徑向進給量fr=0.015mm/（雙行程）3)切削工時：加工Ф90外圓 圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min，加工Ф45外t 1?2LbzbK1000vffar=1.606min。

工序12拋光B面 工序13刻線、刻字 工序14鍍鉻 工序15檢測入庫

四、夾具的設計 1問題的提出

本夾具用來鉆Ф4和Ф6的孔，有一定的公差要求，但同時應考慮提高生產(chǎn)率；因此設計時，對本夾具有一定的形位要求，還應裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用螺旋夾緊。

2、夾具設計

(1)定位和夾緊方案的選擇：

由法蘭盤零件的特征，采用一銷一端面的定位方式，因此用一心軸和一端面的方式定位法蘭盤，經(jīng)過定位后的法蘭盤已經(jīng)限制了五個自由度，在零件的Ф100平面用螺旋夾緊方式夾緊。

（2）切削力及夾緊力計算 1)切削力的計算： 軸向力：其中：

zF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF。

cF?42.7d0?

4f?0.22

kF?0.9

zF?1.0

yF?0.8 則：F?449.3N8 2扭矩:

zM.yM.M?9.81cM.d0fkmM，其中：c?0.021

zM?2.0

yM?0.8kM?0.87

則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計算：

由《機床夾具設計手冊》表1-2-20，查得：當D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為W0=3680（N）

3）切削力與夾緊力比較

由夾具結構知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為：0.1～0.15。此處取小值0.1。則F總=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于鉆頭直徑為Ф4，所以產(chǎn)生的扭矩非常小，夾具可安全工作。五、三維建模

4.1夾具體三維建 模的最后效果

4.2鉆模板三維建模的最后效果

4.3定位套三維建模的最后效果

4.4加長快換鉆套三維建模的最后效果

4.5支承釘三維建模的最后效果

4.6六角螺桿三維建模的最后效果

4.7夾具總裝備三維建模的最后效果

4.8夾具總裝備爆炸后三維建模的最后效果