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廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育
畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）任 務(wù) 書
發(fā)給學(xué)員
1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 蓋板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計
2、學(xué)員完成設(shè)計（論文）時間： 2011 年 5 月 10 日
3、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題要求： 根據(jù)給定的蓋板零件設(shè)計一專用的鉆床
夾具，用于加工該蓋板零件中鉆6-Ф8孔的結(jié)構(gòu)。設(shè)計包括：對夾具工作原理、功能等進(jìn)行分析、設(shè)計該夾具的外形尺寸及主要零部件、分析該夾具的制造、裝配工藝等。
4、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、調(diào)研）部分要求內(nèi)容： 1、使用計算機(jī)查找設(shè)計資料；
2、運(yùn)用AutoCAD或CAXA或Pro-E等軟件繪制鉆床夾具的總裝配圖
（一張，A3圖紙）及主要零件圖（不少于三張，A4圖紙），并輸出打
印。
5、文獻(xiàn)查閱要求： 1.林曉新主編.《工程制圖》.機(jī)械工業(yè)出版社,2001年
7月 2.哈爾爾濱大學(xué).上海工業(yè)大學(xué)主編.《機(jī)床夾具設(shè)計》.上海科技
出版社,1980年
6、發(fā)出日期： 2011 年 02 月 28 日
7、學(xué)員完成日期： 2011 年 05 月 10 日
系（教研室）意見： 簽名：
指導(dǎo)教師簽名： 學(xué) 生 簽 名：
夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂
CAM實(shí)驗(yàn)室，機(jī)械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國
2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表
摘 要
幾何約束是夾具設(shè)計中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而，如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計實(shí)踐過程中的一個非確定性的定位計劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識別給定定位計劃?？梢宰詣幼R別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計劃，并為修訂提供指引，以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計;幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束
1.介紹
夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。
一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出，定位計劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動，而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計的最根本的準(zhǔn)則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計劃分為以下三個類別：
1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨(dú)特的位置進(jìn)行配合，工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。
2、限制約束：不完全約束工件的自由度。
3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。
在1985年,淺田[1]提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響，而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點(diǎn)曲率相反?？柹璠4]認(rèn)為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。
在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。
表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨(dú)一無二的解決方案為下列所有定位方程組。
gi(q)=0,i=1,2,...,n (1)
其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。
只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:
淺田表明
(2)
hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位
如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法
(3)
在1個3-2-1定位計劃中，一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。
圖1 .夾具系統(tǒng)模型。
表1
等級 數(shù)量的定位 地位
<6 - Under-constrained
=6 =6 Well-constrained
=6 >6 Over-constrained
康等[7]遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人[8]提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下:
Under-constrained:ΔX=WLΔr, (4)
Well-constrained :ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5)
Over-constrained:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6)
λ是任意一個向量。
他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標(biāo)，評價定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究。
2.定位完整性評價
如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計的要求，設(shè)計師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時，所有有關(guān)知識約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計師選擇額外的定位或使得修改定位計劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。
在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:
如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi]
每一個定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下:
（7）
當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。
當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n>6時;是工件過約束。
這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。
圖2 幾何約束狀態(tài)描述
圖3一個簡化的定位方案。
定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國家的算法使用下列方法確定不必要的定位：
1、找到所有的（n-6）組合定位的。
2、為每個組合,從（n-6）定位器確定定位方案。
3、重新計算矩陣秩的定位為左六個定位器。
4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。
這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。
當(dāng)?shù)燃墸╓L）<6,工件的限制約束。
參考文獻(xiàn)
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[2] zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。
[3] Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運(yùn)動學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)│科學(xué)與工程2003;125：316-24。
[4] Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)│2001年科學(xué)與工程;123（3）：462-72。
[5] Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計劃的運(yùn)動學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)│科學(xué)與工程2001年;123:708-19。
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[7] Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計算機(jī)輔助夾具設(shè)計驗(yàn)證。大會Autom2002;22:350-9。
[8] Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進(jìn)的計算機(jī)輔助夾具設(shè)計。波士頓：愛思唯爾;2005年。
理工科類
本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告
論文(設(shè)計)題目
蓋板的加工工藝規(guī)程及鉆床
夾具設(shè)計
作者所在系別
作者所在專業(yè)
機(jī)械設(shè)計及自動化
作者所在班級
作 者 姓 名
作 者 學(xué) 號
指導(dǎo)教師姓名
指導(dǎo)教師職稱
完 成 時 間
年
月
北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制
說 明
1．根據(jù)學(xué)?！懂厴I(yè)設(shè)計(論文)工作暫行規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2．開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。
3．畢業(yè)設(shè)計開題報告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。
4．開題報告中除最后一頁外均由學(xué)生填寫，填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。
5．閱讀的主要參考文獻(xiàn)應(yīng)在10篇以上（土建類專業(yè)文獻(xiàn)篇數(shù)可酌減），其中外文資料應(yīng)占一定比例。本學(xué)科的基礎(chǔ)和專業(yè)課教材一般不應(yīng)列為參考資料。
6．參考文獻(xiàn)的書寫應(yīng)遵循畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范要求。
7．開題報告應(yīng)與文獻(xiàn)綜述、一篇外文譯文和外文原文復(fù)印件同時提交，文獻(xiàn)綜述的撰寫格式按畢業(yè)設(shè)計（論文）撰寫規(guī)范的要求，字?jǐn)?shù)在2000字左右。
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué)生姓名
專 業(yè)
班 級
指導(dǎo)教師姓名
職 稱
工作單位
課題來源
課題性質(zhì)
課題名稱
蓋板的加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計
本設(shè)計的科學(xué)依據(jù)
（科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等）
1. 設(shè)計（論文）目的
通過本課題的設(shè)計使得學(xué)生能夠熟悉CAD軟件的繪圖功能，能夠運(yùn)用所學(xué)機(jī)械制造工藝知識對蓋板零件進(jìn)行工藝分析，并更夠獨(dú)立完成蓋板零件的鉆床夾具設(shè)計，繪制夾具裝配圖及夾具非標(biāo)件零件圖。
2. 設(shè)計意義
夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深我們對課程基本理論的理解和加強(qiáng)對解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇蓋板的夾具設(shè)計能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來所學(xué)的知識。本次所選設(shè)計內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設(shè)計說明書的編寫等。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。
利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產(chǎn)率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實(shí)現(xiàn)多工位加工。擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。減輕工人勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時局進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。
設(shè)計內(nèi)容和預(yù)期成果
（具體設(shè)計內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果和提供的形式）
本設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鉆床夾具，需要設(shè)計蓋板零件的鉆6-Ф8孔的專用夾具。文中介紹了工件在夾具體中的定位方式，定位元件與定位機(jī)構(gòu)的選擇，及夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計。
1.分析蓋板零件的技術(shù)要求。運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)分析零件的加工精度，位置精度，表面粗糙度等。
2.確定夾具方案。運(yùn)用機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計基礎(chǔ)知識，確定該零件的定位方案，夾緊方案等等。
3.誤差分析。分析蓋板零件鉆床夾具的定位誤差，切削力及夾緊力。
4.繪制裝配圖。運(yùn)用CAD軟件繪制蓋板零件的鉆床夾具裝配圖及非標(biāo)件零件圖。
5.對夾具的零部件的制造工藝進(jìn)行分析，并制定其加工工藝路線。運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)分析零件的加工精度，位置精度，表面粗糙度等，制定加工工藝規(guī)程。
擬采取設(shè)計方法和技術(shù)支持
（設(shè)計方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等）
1.零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析
該零件為一平面鉆孔型零件，其主要加工表面有零件的上下底面、外形輪廓、以及具有一定位置關(guān)系的六個φ8mm通孔。其中上下兩底面以及外形輪廓可在銑床上加工，6-φ8mm孔可在鉆床上加工。零件的尺寸精度、位置精度均按照IT12進(jìn)行加工，表面粗糙度要求為全部Ra6.3um。除此之外，還規(guī)定了零件不允許用銼刀、紗布等工具修整表面。
2.蓋板零件的工藝路線
（1）工藝路線一
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序4：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序5：鉸6-Ф8孔至IT12級公差范圍內(nèi)。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（2）工藝路線二
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序4：鉸6-Ф8孔至IT12級公差范圍內(nèi)。
工序5：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（3）工藝路線的確定
工藝路線一中，是先加工外輪廓，然后以外輪廓定位來加工6-Ф8孔，這樣做的話，在加工時不宜裝夾，給夾具設(shè)計帶來了更大的困難；工藝路線二中，是先加工孔，然后以孔來定位加工外輪廓，先加工孔時，可大大減少了鉆床夾具設(shè)計的難度，同時在線切割外輪廓時，也能夠準(zhǔn)確的通過孔來定位。故選擇工藝路線二進(jìn)行加工。
3.夾具方案的確定
零件采用的是六點(diǎn)定位原理，零件的大平面（即底面）選用3個支承釘定位，長側(cè)面選用兩個支承釘定位，寬側(cè)面選用一個支承釘定位，這樣該零件就能夠完整的實(shí)現(xiàn)6點(diǎn)定位原則。該夾具主要用于鉆孔加工，故其切削力均為垂直與零件表面向下的力，在X、Y向無分力，故在夾緊時可直接用較小的力控制其X、Y向的移動，本夾具采用螺旋式夾緊機(jī)構(gòu)。即采用螺桿壓長度方向上的側(cè)面。
實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件
（包括過去學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計環(huán)境及協(xié)作條件等）
最終目標(biāo)
完成蓋板零件圖的繪制，編制蓋板零件的加工工藝規(guī)程，確定蓋板零件的夾具設(shè)計方案，繪制夾具裝配圖及非標(biāo)件零件圖，編制夾具零部件的加工工藝規(guī)程。
研究條件
查閱機(jī)械加工工藝設(shè)計方面的文獻(xiàn)及書籍，學(xué)習(xí)CAD軟件二維圖繪制功能的運(yùn)用，了解機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計的基礎(chǔ)知識。
各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度
(以周為單位)
1、一、二周收集資料，完成課題的選擇，做好前期的準(zhǔn)備工作。
2、三周至六周完成開題報告及提綱。
3、七周至十二周完成設(shè)計具體內(nèi)容，包括圖紙及說明書。
1）蓋板零件的工藝分析；
2）蓋板零件的工藝規(guī)程設(shè)計；
3）鉆床夾具方案及夾具圖紙的繪制；
4）夾具零部件加工工藝規(guī)程設(shè)計；
4、十三周至十六周完成設(shè)計修改驗(yàn)收總結(jié)工作。
開 題 報 告 審 定 紀(jì) 要
時 間
地點(diǎn)
主持人
參
會
教
師
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
姓 名
職 務(wù)（職 稱）
論
證
情
況
摘
要
記錄人：
指
導(dǎo)
教
師
意
見
指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日
教
研
室
意
見
教研室主任簽名： 年 月 日
— 6 —
廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育
畢業(yè)論文(設(shè)計)
題 目： 蓋板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計
學(xué)生姓名： 層次：
所學(xué)專業(yè)： 班級：
指導(dǎo)老師： 職稱：
20 年 月 日
廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育畢業(yè)論文(設(shè)計)評語表
指 導(dǎo) 教 師 評 語
評定成績：________分 簽 名：______________ 年 月 日
評 閱 教 師 評 語
評定成績：________分 簽 名：_______________ 年 月 日
答 辯 小 組 意 見
評定成績：_____ __分 組長簽名：_____________ 年 月 日
綜 合 評 價
評定等級：_______ 答辯委員會(或?qū)I(yè)系(教研室))主任簽名：_________ 年 月 日
VI
廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育
畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）任 務(wù) 書
發(fā)給學(xué)員
1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 蓋板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計
2、學(xué)員完成設(shè)計（論文）時間： 2011 年 5 月 10 日
3、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題要求： 根據(jù)給定的蓋板零件設(shè)計一專用的鉆床
夾具，用于加工該蓋板零件中鉆6-Ф8孔的結(jié)構(gòu)。設(shè)計包括：對夾具工作原理、功能等進(jìn)行分析、設(shè)計該夾具的外形尺寸及主要零部件、分析該夾具的制造、裝配工藝等。
4、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、調(diào)研）部分要求內(nèi)容： 1、使用計算機(jī)查找設(shè)計資料；
2、運(yùn)用AutoCAD或CAXA或Pro-E等軟件繪制鉆床夾具的總裝配圖
（一張，A3圖紙）及主要零件圖（不少于三張，A4圖紙），并輸出打
印。
5、文獻(xiàn)查閱要求： 1.林曉新主編.《工程制圖》.機(jī)械工業(yè)出版社,2001年
7月 2.哈爾爾濱大學(xué).上海工業(yè)大學(xué)主編.《機(jī)床夾具設(shè)計》.上?？萍?
出版社,1980年
6、發(fā)出日期： 2011 年 02 月 28 日
7、學(xué)員完成日期： 2011 年 05 月 10 日
系（教研室）意見： 簽名：
指導(dǎo)教師簽名： 學(xué) 生 簽 名：
原 創(chuàng) 承 諾 書
我承諾所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） 是本人在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。若本論文（設(shè)計）及資料與以上承諾內(nèi)容不符，本人愿意承擔(dān)一切責(zé)任。
畢業(yè)論文（設(shè)計）作者簽名：
日期： 20 年 月 日
摘 要
本設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計鉆床夾具，需要設(shè)計蓋板零件的鉆6-Ф8孔的專用夾具。文中介紹了工件在夾具體中的定位方式，定位元件與定位機(jī)構(gòu)的選擇，及夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計。
機(jī)械零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。在機(jī)械加工中，孔的加工量所占比例較大，其中鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具加工占相當(dāng)多數(shù)。這時，除了要保證孔的尺寸精度外，還要達(dá)到孔的位置精度要求。在單件小批量生產(chǎn)中，用劃線后找正孔軸線位置方法加工，更因鉆頭剛性差、易變形，因此生產(chǎn)效率低且精度差。在批量生產(chǎn)中一般都采用鉆床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工可準(zhǔn)確地確定刀具與工件之間的相對位置，是鉆模的主要特點(diǎn)。鉆削時，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度來保證；而孔的位置精度則由鉆套在夾具上相對于定位元件的位置精度來確定。因?yàn)橥ㄟ^鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，這就既可能提高刀具系統(tǒng)剛性，又能防止鉆頭引偏。
關(guān)鍵詞：工藝分析；鉆床夾具；夾具設(shè)計；夾具制造工藝
目 錄
緒 論 1
第一章 蓋板零件的工藝分析 2
1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2
1.2零件的技術(shù)要求分析 2
1.3毛坯的確定 3
1.4定位基準(zhǔn)的選擇 3
1.5工藝方案的確定 3
1.5.1表面加工方法的選擇 3
1.5.2工藝路線的確定 3
1.6設(shè)備及其工藝裝備的確定 4
1.6.1機(jī)床的選擇 4
1.6.2刀具的選擇 4
1.6.3量具的選擇 5
第二章 夾具設(shè)計方案 6
2.1機(jī)床夾具發(fā)展趨勢 6
2.2鉆床夾具的設(shè)計要求 6
2.3問題的提出 7
2.4定位基準(zhǔn)的確定 7
2.5定位方案的確定 7
2.6夾緊方案的確定 7
第三章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及誤差分析 8
3.1定位元件的確定 8
3.2夾緊元件的確定 8
3.3鉆模板類型的確定 9
3.4鉆套的選用 9
3.5定位誤差分析 10
3.6切削力及夾緊力的計算 10
3.7夾具總體結(jié)構(gòu)草圖 11
第四章 夾具非標(biāo)件的加工工藝 12
4.1夾具體的加工工藝 12
4.1.1技術(shù)要求分析 12
4.1.2基準(zhǔn)的選擇 13
4.1.3工藝路線的確定 13
4.1.4刀具的選擇 13
4.1.5加工設(shè)備的選擇 14
4.2鉆模板的加工工藝 14
4.2.1技術(shù)要求分析 15
4.2.2基準(zhǔn)的選擇 15
4.2.3裝夾方式的選擇 15
4.2.4工藝路線的確定 15
4.2.5刀具的選擇 16
4.2.6加工設(shè)備的選擇 16
4.3小結(jié) 16
第五章 夾具的裝配 17
5.1裝配順序 17
5.2裝配的注意事項(xiàng) 17
第六章 設(shè)計的注意事項(xiàng) 18
設(shè)計小結(jié) 19
參考文獻(xiàn) 20
致 謝 21
緒 論
夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深我們對課程基本理論的理解和加強(qiáng)對解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇蓋板的夾具設(shè)計能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來所學(xué)的知識。本次所選設(shè)計內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設(shè)計說明書的編寫等。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。
利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產(chǎn)率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時間，且易于實(shí)現(xiàn)多工位加工。擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。減輕工人勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時局進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。
第一章 蓋板零件的工藝分析
如圖1.1所示為蓋板的零件圖，在鉆床上鉆6-φ8mm通孔，蓋板的厚度為20mm。下面對其圖紙進(jìn)行分析。
圖1.1 蓋板零件圖
1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析
從圖1.1可以看出，該零件為一平面鉆孔型零件，其主要加工表面有零件的上下底面、外形輪廓、以及具有一定位置關(guān)系的六個φ8mm通孔。其中上下兩底面以及外形輪廓可在銑床上加工，6-φ8mm孔可在鉆床上加工。
1.2零件的技術(shù)要求分析
零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時通過分析以確定技術(shù)要求是否過于嚴(yán)格，因?yàn)檫^高的精度和過小的表面粗糙度要求會使工藝過程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。
從圖1.1中得知，該零件的尺寸精度、位置精度均按照IT12進(jìn)行加工，表面粗糙度要求為全部Ra6.3um。除此之外，還規(guī)定了零件不允許用銼刀、紗布等工具修整表面。
1.3毛坯的確定
該零件為平板型零件，故其毛坯選擇板材，材料45鋼，毛坯余量為單邊2.5mm，故其毛坯尺寸為135mm×65mm×25mm。
1.4定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。
選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。
通過分析，確定該零件的粗基準(zhǔn)為：毛坯上下兩底面中的任意一底面；精基準(zhǔn)為：6-Ф8孔中的左上角與右下角兩孔及零件任意一底面為定位基準(zhǔn)。
1.5工藝方案的確定
1.5.1表面加工方法的選擇
通過分析得知，該零件的加工表面有：零件上下兩底面、外輪廓、6-Ф8孔。其加工方法如下所述：
（1）零件上下兩底面：其尺寸精度等級為IT12級，表面粗糙度為6.3，加工余量為2.5mm。精度等級不高，可直接粗銑即可。
（2）外輪廓：其尺寸精度等級為IT12級，表面粗糙度為6.3。由于零件較薄，不宜裝夾，故選擇用線切割進(jìn)行加工。
（3）6-Ф8孔:其尺寸精度等級為IT12級，表面粗糙度為6.3。由于直接鉆孔，表面粗糙度達(dá)不到要求，故需要進(jìn)行鉆→鉸加工。
1.5.2工藝路線的確定
（1）工藝路線一
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序4：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序5：鉸6-Ф8孔至IT12級公差范圍內(nèi)。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（2）工藝路線二
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序4：鉸6-Ф8孔至IT12級公差范圍內(nèi)。
工序5：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（3）工藝路線的確定
工藝路線一中，是先加工外輪廓，然后以外輪廓定位來加工6-Ф8孔，這樣做的話，在加工時不宜裝夾，給夾具設(shè)計帶來了更大的困難；工藝路線二中，是先加工孔，然后以孔來定位加工外輪廓，先加工孔時，可大大減少了鉆床夾具設(shè)計的難度，同時在線切割外輪廓時，也能夠準(zhǔn)確的通過孔來定位。故選擇工藝路線二進(jìn)行加工。
1.6設(shè)備及其工藝裝備的確定
1.6.1機(jī)床的選擇
工序2為銑平面，選擇在普通立式銑床上加工，機(jī)床型號為X5020B。
工序3為鉆6-Ф8孔的底孔，選擇在搖臂鉆床上加工，機(jī)床型號為Z3025B×10。
工序4為鉸6-Ф8孔，也選擇在搖臂鉆床上加工。
工序5選擇在線切割機(jī)床上加工。
1.6.2刀具的選擇
從零件圖中分析得知，該零件的主要加工部位為孔的加工，根據(jù)其加工特性，確定其加工刀具如表1.1所示。
表1.1 刀具選用卡片
刀具名稱
刀具材料
刀具規(guī)格
加工部位
面銑刀
YT15
Ф100mm
銑上下兩平面
麻花鉆
合金
Ф7.8mm
鉆底孔
鉸刀
合金
Ф8
鉸孔
1.6.3量具的選擇
對于長度尺寸，可直接用游標(biāo)卡尺測量；孔選用光滑塞規(guī)進(jìn)行測量，各孔之間的位置度，可在三坐標(biāo)測量儀上測量。
第二章 夾具設(shè)計方案
2.1機(jī)床夾具發(fā)展趨勢
機(jī)床夾具是隨機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)床夾具由適用于單件小批量生產(chǎn)的用夾具發(fā)展到大批量生產(chǎn)的專用夾具、隨行夾具,經(jīng)歷了市場的發(fā)展和技術(shù)的推動。隨著現(xiàn)在市場需要的多樣化、多品種、中小批量及短周期的生產(chǎn)方式在世界貿(mào)易中逐漸成為主導(dǎo)方式,傳統(tǒng)的專為某個零件的一道工序設(shè)計制造的專用夾具已經(jīng)不能適應(yīng)這種生產(chǎn)方式的要求。因此,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)的通用可調(diào)夾具、組合夾具、成組夾具等應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,使得數(shù)控機(jī)床、加工中心在機(jī)械加工中廣泛運(yùn)用,數(shù)控機(jī)床夾具也迅速的發(fā)展起來。以上這些現(xiàn)代機(jī)床夾具技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,代表了現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢。具體的發(fā)展方向有以下幾個方面:
（1）功能柔性化；
（2）傳動高效化、自動化；
（3）制造精密化；
（4）旋轉(zhuǎn)夾具高速化；
（5）結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化；
（6）設(shè)計自動化；
（7）機(jī)床夾具方面的基礎(chǔ)研究的強(qiáng)化。
2.2鉆床夾具的設(shè)計要求
鉆削與其他加工方法比較，切削條件較差，因鉆孔刀具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、懸伸比和軸向抗力大，切削過程中工藝系統(tǒng)剛度差，且較難可靠地供送切削液和順利排屑，使鉆孔質(zhì)量難以穩(wěn)定。鉆床夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對工件定位表面有正確的相互位置，根據(jù)工件的幾何形狀，和尺寸結(jié)構(gòu)工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精度和生產(chǎn)率。設(shè)計鉆床夾具應(yīng)滿足以下要求：
（1）正確的將工件對刀具定位；
（2）加工時可靠的夾緊和牢固支承工件；
（3）給予刀具導(dǎo)向；
（4）夾具在機(jī)床上找正并固定；
（5）刀具折斷最少，壽命長；
（6）人為誤差可能性??；
（7）便于技術(shù)等級不高的人操作；
（8）減少作業(yè)時間。
2.3問題的提出
本夾具主要用來鉆6-Ф8孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。
2.4定位基準(zhǔn)的確定
由圖1.1可知，該零件置于機(jī)床坐標(biāo)系中，需要限制6個自由度，即：沿X、Y、Z的移動，沿X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動。根據(jù)該零件的加工特性，確定其定位基準(zhǔn)為底面及成直角的兩側(cè)面，如圖2.1所示。
圖2.1 定位示意圖
2.5定位方案的確定
從上節(jié)分析得知，該零件采用的是六點(diǎn)定位原理，零件的大平面（即底面）選用3個支承釘定位，長側(cè)面選用兩個支承釘定位，寬側(cè)面選用一個支承釘定位，這樣該零件就能夠完整的實(shí)現(xiàn)6點(diǎn)定位原則。
2.6夾緊方案的確定
該夾具主要用于鉆孔加工，故其切削力均為垂直與零件表面向下的力，在X、Y向無分力，故在夾緊時可直接用較小的力控制其X、Y向的移動，本夾具采用螺旋式夾緊機(jī)構(gòu)。即采用螺桿壓長度方向上的側(cè)面。
第三章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及誤差分析
3.1定位元件的確定
由第二章中定位方案分析得知，該夾具的定位元件為JB/T8029.2-1999支承釘A型，如圖3.1所示。
圖3.1 支承釘（A型）
查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊》表3-23得知，取D=12mm，H=6mm，d=8，L=26mm，材料為T8，熱處理55～60HRC。
3.2夾緊元件的確定
由第二章夾緊方案分析得知，該夾具的夾緊方式為螺旋式壓緊，其結(jié)構(gòu)由螺母座，JB/T8006.4-1999活動式手柄壓緊螺釘A型，其結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。
圖3.2 活動式活動手柄壓緊螺釘A型
查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊》表3-98得知，取d=M10，d0=8，D=18，H=14，L=80，L=35，材料為45鋼按GB699的規(guī)定，熱處理35～40HRC，其他技術(shù)要求按JB/T8044-95的規(guī)定。
3.3鉆模板類型的確定
鉆模板通常是裝配在夾具體或支架上，或與夾具體上的其它元件相連接，常見的有以下幾種類型：
①固定式鉆模板
這種鉆模板是直接固定在夾具體上的，故鉆套相對于夾具體也是固定的，鉆孔精度較高。但是這種結(jié)構(gòu)對某些工件而言，裝拆不太方便。該鉆模板與夾具體多采用圓錐銷定位、螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。對于簡單鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。
②分離式鉆模板
這種鉆模板與夾具體是分離的，并成為一個獨(dú)立部分，且模板對工作要確定定位要求。工件在夾具體中每裝卸一次，鉆模板也要裝卸一次。該鉆模板鉆孔精度較高，但裝卸工件的時間較長，因而效率較低。
③鉸鏈?zhǔn)姐@模板
這種鉆模板是通過鉸鏈與夾具體或固定支架連接在一起的，鉆模板可繞鉸鏈軸翻轉(zhuǎn)。鉸鏈軸和鉆模板上相應(yīng)孔的配合為基軸制間隙配合(G7/h6)，鉸鏈軸和支座孔的配合為基軸制過盈配合(N7/h6)，鉆模板和支座兩側(cè)面間的配合則按基孔制間隙配合(H7/g6)。當(dāng)鉆孔的位置精度要求較高時，應(yīng)予配制，并將鉆模板與支座側(cè)面間的配合間隙控制在0.01~0.02mm之內(nèi)。同時還要注意使鉆模板工作時處于正確位置。圖7-63所示是為保證這一要求的幾種常用結(jié)構(gòu)，設(shè)計時可根據(jù)情況選用。
這種鉆模板常采用蝶形螺母鎖緊，裝卸工件比較方便，對于鉆孔后還需要進(jìn)行锪平面、攻絲等工步尤為適宜。但該鉆模板可達(dá)到的位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。
該零件的的精度要求不高，故選用固定式鉆模板，將鉆模版裝配在夾具體上。
3.4鉆套的選用
常用的鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、止推鉆套、下回轉(zhuǎn)鉆套以及特殊鉆套。固定鉆套主要用于小批量生產(chǎn)；可換鉆套用于大批量生產(chǎn)；快換鉆套用于鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻螺紋等需要連續(xù)加工的工序；止推鉆套則適用于需要控制鉆孔深度的情況，如锪孔、鉸錐孔等；下回轉(zhuǎn)鉆套用于加工同軸度要求高的上、下兩孔。
根據(jù)該零件的加工工藝性分析，確定該零件需要進(jìn)行鉆、鉸孔連續(xù)加工，故選擇快換鉆套。
3.5定位誤差分析
圖3.3 定位簡圖
如圖3.3所示為該夾具的定位簡圖，其中長度方向B=135，寬度方向B=65，H=20，h=10，=90°，=1°，故定位誤差=0.34；而=2°，故/3≈0.67，＜/3，故可以滿足要求。
3.6切削力及夾緊力的計算
查《機(jī)械加工工藝手冊第2版第2卷》，計算得知，其切削用量為：=3.9mm，=0.12mm/r，=23mm/min，n=1800r/min，切削力F=1440N。
夾緊受力圖如圖3.4所示。
圖3.4 夾緊受力圖
如圖3.4所示，由于該零件為鉆孔，故F=0，F(xiàn)=F=1440N，b=10,a=0，查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計手冊》得=0.8～0.9，故所需的夾緊力
N。
3.7夾具總體結(jié)構(gòu)草圖
第四章 夾具非標(biāo)件的加工工藝
由夾具裝配圖得知，該夾具中的夾具體、鉆模板、壓緊螺母支座為非標(biāo)準(zhǔn)零件，需要進(jìn)行制造，下面分析主要介紹夾具體和鉆模板零件的加工工藝。
4.1夾具體的加工工藝
如圖4.1所示為該夾具的夾具體零件圖，圖中有不清晰之處請參見CAD圖，其材料為HT200。
圖4.1 夾具體零件圖
4.1.1技術(shù)要求分析
通過對零件圖的分析得知，在夾具體中，鉆模板定位孔2-Ф5的尺寸精度等級為IT6級，表面粗糙度為，其中孔的位置尺寸73.20.01的尺寸精度等級為IT6-7級，23.50.01的尺寸精度等級為IT7級，尺寸100.01的尺寸精度等級為IT7-8級；支承釘裝配孔6-Ф8的尺寸精度等級為IT7級，表面粗糙度為，無特殊位置度要求，按IT12進(jìn)行控制；夾具體底面的表面粗糙度為，與鉆模版的接觸面的表面粗糙度為，螺紋孔的表面粗糙度為，其余表面為非加工面，鑄造時的表面粗糙度應(yīng)不大于50。
4.1.2基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)：以夾具體底面的背面為基準(zhǔn)，加工底面；
精基準(zhǔn)：夾具體底面。
4.1.3工藝路線的確定
工序1：鑄造毛坯。
工序2：銑夾具體底面，控制尺寸20，表面粗糙度1.6。
工序3：銑鉆模板接觸面；鉆底面3-Ф8支承釘裝配孔；3-M6鉆模板安裝孔；2-Ф5定位孔；2-M8壓緊螺母支座安裝孔。
工步1：銑鉆模板接觸面，控制尺寸50，表面粗糙度3.2。
工步2：鉆所有孔的中心孔。
工步3：鉆3-Ф8底孔Ф7.8，鉆通，控制位置尺寸43.5、23.5、40、15.
工步4：鉆2-Ф5底孔至Ф4.5，3-M6螺紋底孔Ф4.5，控制各位置度尺
寸。
工步5：鉆2-M8螺紋底孔Ф6.8。
工步6：倒角。
工步7：鉸3-Ф8至圖樣要求。
工步8：粗鉸2-Ф5至Ф4.9。
工步9：精鉸2-Ф5至圖樣要求。
工步10：攻3-M6螺紋。
工步11：攻2-M8螺紋。
工序4：鉆長度及寬度方向上的3-Ф8支承釘裝配孔。
工步1：鉆底孔至Ф7.8。
工步2：鉸孔至圖樣尺寸。
工序5：熱處理。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
工序8：涂漆。
4.1.4刀具的選擇
銑底面：Ф200mm面銑刀，6齒，刀片材料YT15。
鉆中心孔：Ф2mm麻花鉆，材料高速鋼。
鉆Ф8底孔Ф7.8：Ф7.8麻花鉆，材料高速鋼。
鉆2-Ф5底孔Ф4.5及3-M6螺紋底孔Ф4.5：Ф4.5麻花鉆，高速鋼。
鉆2-M8螺紋底孔Ф6.8：Ф6.8高速鋼麻花鉆。
倒角：Ф12×90°锪鉆。
鉸Ф8孔：Ф8合金鉸刀。
粗鉸2-Ф5至Ф4.9：Ф4.9合金鉸刀。
精鉸2-Ф5：Ф5合金鉸刀。
攻3-M6螺紋：M6合金絲錐。
攻2-M8螺紋：M8合金絲錐。
4.1.5加工設(shè)備的選擇
工序2選擇在普通立式銑床上加工，工序3選擇在數(shù)控銑削加工中心上加工，工序4選擇在臥式鉆床上加工。
4.2鉆模板的加工工藝
如圖4.2所示為該夾具的鉆模板零件圖，圖中有不清晰之處請參見CAD圖，其材料為45鋼。
圖4.2 鉆模板零件圖
4.2.1技術(shù)要求分析
通過對鉆模板零件圖的分析得知，其主要技術(shù)要求有：定位孔2-Ф5的尺寸精度等級為IT6級，表面粗糙度為，兩孔之間的位置尺寸33.50.01的尺寸精度等級為IT7級，尺寸83.20.01的尺寸精度等級為IT6級；襯套配合孔6-Ф18H7的尺寸精度等級為IT7級，表面粗糙度為。
4.2.2基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)：以毛坯底面及外形為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)：以加工后的底面及外形為精基準(zhǔn)。
4.2.3裝夾方式的選擇
銑平面時選用機(jī)用平口虎鉗裝夾，鉆孔時選用組合夾具裝夾，即以底面定位，壓另一表面。
4.2.4工藝路線的確定
工序1：制造毛坯。
工序2：銑零件上下兩底面，控制厚度15。
工序3：鉆6-Ф18H7孔，鉆2-Ф5孔，鉆3-Ф7孔及銑3-Ф12沉孔，鉆攻
6-M6螺紋孔。
工步1：鉆中心孔。
工步2：鉆2-Ф5孔底孔及6-M6螺紋底孔Ф4.5mm。
工步3：鉆6-Ф18H7孔底孔至Ф12mm。
工步4：鉆3-Ф7孔至圖樣要求。
工步5：銑3-Ф12沉孔。
工步6：擴(kuò)6-Ф18H7孔至Ф17.8mm。
工步7：倒角C0.5，C1。
工步8：粗鉸2-Ф5至Ф4.9mm。
工步9：精鉸2-Ф5至圖樣要求。
工步10：鏜6-Ф18H7孔至圖樣要求。
工步11：攻6-M6螺紋孔。
工序4：熱處理。
工序5：去毛刺。
工序6：檢驗(yàn)。
工序7：涂漆。
4.2.5刀具的選擇
6-Ф18H7孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф12mm高速鋼麻花鉆；Ф17.8mm合金擴(kuò)孔鉆；Ф18mm鏜刀。
2-Ф5孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф4.5mm高速鋼麻花鉆；Ф4.9mm高速鋼鉸刀；Ф5mm合金鉸刀。
3-Ф7孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф7mm高速鋼麻花鉆。
3-Ф12沉孔：Ф12mm合金立銑刀。
6-M6螺紋孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф4.5mm高速鋼麻花鉆；M6絲錐。
4.2.6加工設(shè)備的選擇
工序2選擇在普通立式銑床上加工，工序3選擇在數(shù)控銑削加工中心上加工。
4.3小結(jié)
夾具零件的精度直接影響到被加工零件的精度，故在制造夾具時應(yīng)嚴(yán)格控制好各項(xiàng)技術(shù)要求，盡可能的將誤差最小化，本章只是簡要的介紹了本套夾具的非標(biāo)件的加工工藝，然而在機(jī)械加工中，僅僅考慮這些問題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由于本人技術(shù)水平有限，故先介紹到這，更多的設(shè)計資料請查閱相關(guān)資料。
第五章 夾具的裝配
介紹到此，該蓋板零件的鉆床夾具設(shè)計已經(jīng)基本完成，剩下的就是對以上各零部件進(jìn)行裝配的過程，下面來簡要介紹本次夾具的裝配。
5.1裝配順序
首先將壓緊螺母支座與安裝在夾具體上，以及鉆模板定位銷釘與夾具體過盈配合；其次將鉆襯套安裝在鉆模板上，并安裝好鉆套；然后將安裝好的夾具體安裝在機(jī)床工作臺上，并調(diào)整水平跳動；再將鉆模板安裝在夾具體上；最后安裝工件。
5.2裝配的注意事項(xiàng)
由于一般夾具制造屬于單件生產(chǎn)，所以夾具的裝配常采用調(diào)整法、修配法或配作。這種裝配工藝對夾具設(shè)計和制造提出了以下要求：
（1）合理選擇裝配基準(zhǔn) 為了便于夾具在裝配維修時調(diào)整有關(guān)零部件的相對位置，首先要正確選用裝配基準(zhǔn)。選擇裝配基準(zhǔn)的原則有：
1）裝配基準(zhǔn)應(yīng)是在夾具上一個獨(dú)立的基準(zhǔn)表面，其他各有關(guān)元件的位置尺寸和公差，都從基準(zhǔn)面標(biāo)出，并只能相對基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整與修配。
2）裝配本身一經(jīng)加工完畢，其位置和尺寸不應(yīng)再有變動。因此，不能選用那些在裝配過程中，本身的位置和尺寸尚需調(diào)整或修配的表面作為裝配基準(zhǔn)面。
（2）結(jié)構(gòu)的可調(diào)性 對于夾具裝配時要求保證精度的尺寸，從夾具結(jié)構(gòu)上要具有可調(diào)性，調(diào)節(jié)還可以采用修磨墊片或調(diào)準(zhǔn)位置后加工定位銷孔等方法，達(dá)到精度要求。
（3）預(yù)留加工余量 裝配后進(jìn)行加工，以消除各組成環(huán)的積累誤差。
第六章 設(shè)計的注意事項(xiàng)
該夾具安裝在鉆床工作臺上后，應(yīng)檢查安裝是否有誤差，需用百分表對其水平跳動進(jìn)行檢測，若有誤差，及時調(diào)整。
夾具操作時的注意事項(xiàng)：在裝夾工件時，應(yīng)先檢查壓緊螺母是否松開；然后將零件安裝到夾具中，零件的各基準(zhǔn)面應(yīng)與支承釘緊貼，在貼緊后，首先用較小的力旋緊壓緊螺母，再確認(rèn)工件不松動后，再用大力將工件壓緊；工件加工完畢后，首先用氣槍將夾具體上的鐵屑吹干凈，避免被鐵屑刮傷手，卸完工件后，應(yīng)將工件的表面吹干凈，并且輕拿輕放，避免將已加工表面磕傷；工件加工完畢后，應(yīng)對工件進(jìn)行測量，每加工完畢10件應(yīng)該用塞規(guī)測量加工的孔是否合格，并檢查孔的表面粗糙度，若發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)毛刺較多，應(yīng)及時更換鉆頭和鉸刀。
夾具的維護(hù)和易磨損件的更換：由于批量生產(chǎn)時，該夾具中的鉆套易磨損，故在加工時應(yīng)定期更換鉆套，本夾具選用的是快換鉆套，故在更換時較方便。下班后需要對夾具周邊的鐵屑進(jìn)行清理，并對主要表面抹上防銹油，避免夾具被鐵銹腐蝕。
設(shè)計小結(jié)
此次設(shè)計所用到的知識基本上是以前各主干科目中的知識，畢業(yè)設(shè)計鍛煉了我綜合運(yùn)用知識和與實(shí)際相結(jié)合的能力。讓我從中學(xué)到了理論與實(shí)際并軌的方法，掌握了機(jī)械當(dāng)中的一些基礎(chǔ)的知識。
畢業(yè)設(shè)計帶給我最大的好處就是回顧以所學(xué)的課程（機(jī)械設(shè)計、機(jī)電傳動控制、材料力學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造裝備等等），讓我對過去所學(xué)的知識有了更深的記憶，為以后打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
專用夾具的設(shè)計是針對不同的機(jī)床和零件的被加工表面設(shè)計專門的夾具以滿足加工精度要求、提高加工效率，降低工人勞動強(qiáng)度。夾具設(shè)計包括：定位元件或定位裝置、夾緊元件或夾緊裝置、對刀及引導(dǎo)元件、夾具體組成、連接元件、其他元件或裝置。本次設(shè)計的是鉆床夾具，加工兩個不同直徑的孔，需要精加工。所以夾具對定位、導(dǎo)向裝置要求較高。而生產(chǎn)類型為大批，故應(yīng)該選擇液壓或氣動夾緊方式，以降低工人勞動強(qiáng)度和縮短輔助時間，提高效率。
由于本人的水平有限，本次設(shè)計中難免存在許多不足之處，還望各位老師海涵，并給與指導(dǎo)。
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致 謝
在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，老師對本文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后完成設(shè)計的各個環(huán)節(jié)給予的細(xì)心的指導(dǎo)和講解，使我對機(jī)械行業(yè)有了很大的認(rèn)識，并最終完成了畢業(yè)論文。對此,我打心眼里表示我最衷心的感謝.丁老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進(jìn)取的科研精神以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我畢生的學(xué)習(xí)楷模。
在設(shè)計過程中，需要查閱很多參考資料，感謝學(xué)校為我們提供了很充足、詳盡的資料，感謝在設(shè)計過程中給我?guī)椭乃型瑢W(xué)。
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