機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì)

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1、機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目：機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)中心：廣東江門(mén)奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： 專(zhuān)科起點(diǎn)本科 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí)： 2009年 秋季 學(xué) 號(hào)： 091182411014 學(xué) 生： 羅 禮 勝 指導(dǎo)教師： 王 爽 完成日期： 2011年 9月 17日 II編號(hào)：時(shí)間：2021年x月x日書(shū)山有路勤為徑，學(xué)海無(wú)涯苦作舟頁(yè)碼：第29頁(yè) 共30頁(yè)內(nèi)容摘要本論文完成了對(duì)機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具 的設(shè)計(jì)。本論文完成了對(duì)機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的前一部

2、分，主要進(jìn)行工藝卡的填寫(xiě)，流程如下：首先是分析零件基本特征；其次根據(jù)前面的分析來(lái)選擇毛坯；再次設(shè)計(jì)工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；然后進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，即選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，切削用量待參數(shù)；最后編制工藝文件。第二階段，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)?？v觀整條工藝路線，結(jié)合難易程度和夾具本身的特色，選定孔加工工序進(jìn)行夾具的總體裝配和夾具體的設(shè)計(jì)。首先，結(jié)合零件在該工序中需要達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)要求，初步擬定工件的定位、夾緊方案；然后，根據(jù)夾具設(shè)計(jì)原則以及夾緊力和夾緊點(diǎn)的確定原則進(jìn)行局部零部件和夾具體的設(shè)計(jì)；最后，校核該夾具的精度。關(guān)鍵詞：羊角撥叉；機(jī)械加工；工藝；工藝卡；切削；夾具設(shè)計(jì)目

3、錄內(nèi)容摘要1引 言31.1 羊角撥叉的功用41.2 設(shè)計(jì)任務(wù)42 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 產(chǎn)量的確定52.1.1 生產(chǎn)類(lèi)型的確定52.1.2 日生產(chǎn)量的確定52.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制62.2.1 毛坯的選擇62.2.2 毛坯-零件綜合圖的繪制方法62.3 定位基準(zhǔn)的分析與選擇62.3.1 基準(zhǔn)的概念72.3.2 基準(zhǔn)選擇原則82.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇92.4 工藝路線的制定102.5 工藝卡的填寫(xiě)143 夾具設(shè)計(jì)203.1 夾具的整體設(shè)計(jì)203.1.1夾具設(shè)計(jì)分析203.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定223.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)243.2 夾具的裝配253.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析26結(jié)

4、 論28參考文獻(xiàn)29引 言機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通三年所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。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(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)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(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)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)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上

5、用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專(zhuān)用夾具。而本次對(duì)于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： 1完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定； 2完成銑削切斷的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。 通過(guò)對(duì)撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對(duì)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切削力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 1 設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明1.1 羊角撥叉的功用設(shè)計(jì)機(jī)床羊角撥叉零件的

6、機(jī)械加工工藝規(guī)程及其機(jī)床夾具。撥叉是一種輔助零件，通過(guò)撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動(dòng)滑套，滑套帶動(dòng)輸出軸，將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。該零件圖紙如下：圖1.1 機(jī)床羊角撥叉零件圖1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)需完成毛坯選擇、編排加工工藝、工裝夾具設(shè)計(jì)、撰寫(xiě)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，以及圖紙繪制等工作，圖紙說(shuō)明如下：1毛坯零件綜合圖1張2工藝過(guò)程卡片1套3夾具裝配圖 1張4夾具體零件圖1張5說(shuō)明書(shū)1份2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 產(chǎn)量的確定2.1.1 生產(chǎn)類(lèi)型的確定表2.1 生產(chǎn)

7、類(lèi)型的劃分生產(chǎn)類(lèi)型同類(lèi)零件的年產(chǎn)量/件重型零件（質(zhì)量2000kg）中型零件（質(zhì)量1002000kg）小型零件（質(zhì)量7，故取修正系數(shù)K=0.8。所以f=(0.520.64)0.8=(0.420.51)mm/r。b） 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa，do=12mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.22mm/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)表切削手冊(cè)2.9，當(dāng)b210Mpa，do12.1mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9880N，進(jìn)給量為1.1mm/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=0.420.51mm/r，根據(jù)Z518鉆床說(shuō)明書(shū)，選

8、f=0.50mm/r（見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-16），又由切削手冊(cè)表2.19可以查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)f=0.50mm/r，do=12mm時(shí)，軸向力Ff=5120N，軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=5120N。根據(jù)Z518鉆床說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8830N，由于FfFmax，故f=0.50mm/r可以用。2） 決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊(cè)表2.12，當(dāng)do=18 mm時(shí)，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.50.8）mm，壽命T=30min。3） 決定切削速度由切削手冊(cè)表2.15可知f=0.50mm/r時(shí)，雙修磨橫刃的鉆頭，do=12 mm時(shí)，Vt=18m/

9、min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊(cè)表2.31可知：Ktv=1.0，Kmv=1.0，KTv=1.0，Klv=0.85所以 Vc=VtKv=171.01.01.00.85=15.3m/min所以 =406r/min根據(jù)Z518鉆床說(shuō)明書(shū),可考慮選擇nc=440r/min（見(jiàn)工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15）4） 檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊(cè)表2.21，當(dāng)f=0.5mm/r，do Mc。又根據(jù)切削手冊(cè)表2.23，當(dāng)b=(170213)Mpa，do=13.2mm，f=0.53mm/r Vc=26.4m/min時(shí)， Pc=1KW。根據(jù)Z518鉆床說(shuō)明書(shū), PcPE，所以有Mc Mm，PcPE ，故選擇的切

10、削用量可用。即 f=0.5mm/r，n=nc=440r/min，Vc=15.3m/min（3） 計(jì)算基本工時(shí)公式中： L=x+y+；根據(jù)實(shí)際情況和切削手冊(cè)表3.26可知，當(dāng)L=110mm時(shí)，有=0.5min2 擴(kuò)孔至14（1） 加工條件工件材料：HT200，b=0.16GPa ，HBS=190210，鑄件。機(jī)床：Z518立式銑床。鉆頭：莫氏錐柄麻花鉆頭（GB/T4256-2004），d=14，I=125，L=220。（2） 切削用量同理，通過(guò)重復(fù)上一工步查表核算，可得到如下結(jié)論：進(jìn)給量：f=0.3鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：T=30min切削速度：nc=440 r/min檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率：Mc M

11、m，PcPE ，故選擇的切削用量可用。（3） 計(jì)算基本工時(shí) 公式中： L=x+y+；根據(jù)切削手冊(cè)表3.26，L=125mm故min3 夾具設(shè)計(jì)3.1 夾具的整體設(shè)計(jì)3.1.1夾具設(shè)計(jì)分析夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的

12、工作臺(tái)或卡盤(pán)上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無(wú)需專(zhuān)用裝備，但效率低，一般用于單件和小批量生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件，因?yàn)樗苯佑绊懼ぜ庸さ木?、勞?dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。機(jī)床夾具的使用有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”等。在成批生產(chǎn)，大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過(guò)機(jī)床夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具是工藝系統(tǒng)的重要組成部分，它在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。1

13、機(jī)床夾具的作用 （1） 保證加工精度，用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具，機(jī)床之間的相對(duì)位置關(guān)系，可以保證加工精度。（2） 提高生產(chǎn)效率，機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3） 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)夾緊裝置，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，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車(chē)床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車(chē)床、鉆床具有鏜床的功能。2機(jī)床夾具的分類(lèi) 機(jī)床夾具的種類(lèi)很多，現(xiàn)按應(yīng)用范圍分類(lèi)如下：（1） 通用夾具：通用夾具是指結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且有較大適用范圍的夾具，例如，車(chē)床用的三爪卡盤(pán)和四爪卡盤(pán)，銑床

14、用的平口鉗及分度頭等。（2） 專(zhuān)用機(jī)床夾具：專(zhuān)用機(jī)床夾具是針對(duì)某一工件的某道工序?qū)ｉT(mén)設(shè)計(jì)制造的夾具。專(zhuān)用機(jī)床夾具適于在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定，產(chǎn)量較大的場(chǎng)合應(yīng)用。（3） 組合夾具：組合夾具是用一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的夾具。組合夾具結(jié)構(gòu)靈活多變，設(shè)計(jì)和組裝周期短，夾具零部件能長(zhǎng)期重復(fù)使用，適于在多品種單件小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制等場(chǎng)合應(yīng)用。（4） 成組夾具：成組夾具是在采用成組加工時(shí)，為每個(gè)零件組設(shè)計(jì)制造的夾具，當(dāng)改換加工同組內(nèi)另一種零件時(shí)，只需調(diào)整或更換夾具上的個(gè)別元件，即可進(jìn)行加工。成組夾具適于在多品種，中小批生產(chǎn)中應(yīng)用。（5） 隨行夾具：它是一種在自動(dòng)線上使用的移動(dòng)式夾具，在工件進(jìn)入自動(dòng)

15、線加工之前，先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動(dòng)線依次從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，直到工件在退出自動(dòng)線加工時(shí)，才將工件從夾具中卸下。隨行夾具是一種始終隨工件一起沿著自動(dòng)線移動(dòng)的夾具。3專(zhuān)用機(jī)床夾具的組成 夾具一般由下列元件或裝置組成：（1） 定位元件：定位元件是用來(lái)確定工件正確位置的元件，被加工工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合。（2） 夾緊裝置：夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。（3） 對(duì)刀元件及導(dǎo)向元件：對(duì)刀元件及導(dǎo)向元件是指夾具中用于確定(或引導(dǎo))刀具相對(duì)于夾具定位元件具有正確位置關(guān)系的元件，例如鉆套、鏜套、對(duì)刀塊等。（4） 連接元件：夾

16、具連接元件是指用于確定夾具在機(jī)床上具有正確位置并與之連接的元件，例如安裝在銑床夾具底面上的定位鍵等。（5） 其它元件及裝置：根據(jù)加工要求，有些夾具尚需設(shè)置分度轉(zhuǎn)位裝置，靠模裝置，工件抬起裝置和輔助支承等裝置。（6） 夾具體：夾具體是用于連接夾具元件和有關(guān)裝置使之成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，夾具通過(guò)夾具體與機(jī)床連接。定位元件，夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分，其它部分可根據(jù)需要設(shè)置。（7） 其他元件或裝置：根據(jù)不同工件的不同加工表面要素的需要，有些夾具分別需要采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、頂出器和平衡塊等，以分別滿足生產(chǎn)率、加工精度、仿形、裝卸工件等其他要求。這些裝置或元件一般需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)。

17、本文選擇其中的M孔加工工序的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，加工完成應(yīng)達(dá)到圖紙的技術(shù)要求。3.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定1 夾緊原理與裝置在機(jī)械加工前，工件 在夾具的定位元件上獲得正確位置之后，還必須在夾具上設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)將工件夾緊，以保證工件在加工過(guò)程跳致因受到切削力、慣性力、離心力或重力等外力作用而產(chǎn)生位置偏移和振動(dòng)，并保持已由定位元件所確定的加工位置。由此可見(jiàn)夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中占有重要地位。夾緊裝置分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩類(lèi)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用，典型夾緊裝置由三部分組成：（1） 力源裝置，即產(chǎn)生夾緊力的裝置，通常是指動(dòng)力夾緊時(shí)所用的氣壓裝置、液壓裝置、電動(dòng)裝置等等。（2） 中間傳力機(jī)構(gòu)，即界于力源和夾緊元件之

18、間的機(jī)構(gòu)，通過(guò)其將力源產(chǎn)生的夾緊力傳給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對(duì)工件的夾緊。一般中間傳力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊力的過(guò)程中，改變夾緊力的方向和大小，并根據(jù)需要亦可具有一定的自鎖功能。（3） 夾緊元件，即實(shí)現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過(guò)其和工件直接接觸而完成夾緊工件。夾緊裝置設(shè)計(jì)的好壞，不僅關(guān)系到工件的加工質(zhì)量，而且對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本以及創(chuàng)造良好的工作環(huán)境等諸方面都有很大的影響。所以設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)該滿足下列基本要求：（1） 夾緊過(guò)程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。（2） 夾緊力的大小要可靠適當(dāng)，既要工件保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，以要使工件不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的變形。（3）

19、 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，以便于制造和維修。（4） 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。2夾緊三要素的確定夾緊力的確定是夾緊裝置設(shè)計(jì)與選用的核心問(wèn)題。在具體確定時(shí)必須結(jié)合工件的加工要求和特點(diǎn)、定位元件的結(jié)構(gòu)形式和布置方式、工件的自身重力和所受外力作用情況等諸多方面綜合考慮。（1） 夾緊力方向的確定：夾緊力的方向主要和工件定位基準(zhǔn)的配置以及工件所受外力的作用方向有關(guān)。夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 。這里的主要定位基準(zhǔn)面是指消除自由度較多、面積較大的表面。這樣可以保證定位準(zhǔn)確可靠，不破壞原定位精度。夾緊力應(yīng)盡可能與切削力、工件重力同方向

20、，以利于減小夾緊力。（2） 夾緊力著力點(diǎn)的選擇：在選擇夾緊力著力點(diǎn)的位置時(shí)，主要考慮如何保證夾緊時(shí)不破壞工件在定位時(shí)所取得的位置和引起的工件變形最小。夾緊力落在支承元件上或落在幾個(gè)支承所形成的支承面內(nèi)。夾緊力應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上。這一點(diǎn)對(duì)于剛性差的工件特別重要。其目的在于盡可能避免或減少夾緊力所產(chǎn)生的彎曲力矩，防止工件產(chǎn)生不允許的變形。夾緊力靠近加工表面。其目的是使切削力對(duì)此夾緊點(diǎn)的力矩較小，防止工件產(chǎn)生振動(dòng)。（3） 夾緊力大小的估算：在加工過(guò)程中工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等外力的作用，為保證夾緊可靠，夾緊力必須與上述各種外力相平衡。但在不同的條件下，上述各種外力在平

21、衡力系中對(duì)工件所起的作用并不相同，例如在一般的中小件的加工中，起決定作用的因素是切削力，而對(duì)于重型工件則還要考慮重力。因此在確定夾緊力大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，可只考慮主要因素在力系中的影響，從夾緊可靠的前提出發(fā)，找出加工過(guò)程中最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，根據(jù)靜力平衡的條件，求出夾緊力的大小，然后再將此結(jié)果予以適當(dāng)增大，作為所需的夾緊力。夾緊力大小的一般估算公式如下：QK = K Q式中QK實(shí)際所需的夾緊力（單位：N）；Q按靜力平衡條件計(jì)算出來(lái)的夾緊力大?。▎挝唬篘）；K安全系數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一般為1.53。粗加工時(shí)取K = 23，精加工時(shí)取K=1.52。3羊角撥叉鉆孔夾具方案綜合考慮如上各個(gè)因素的影響

22、，羊角撥叉鉆孔夾具方案定制為：（1） 以B1、B2面作為加工基準(zhǔn)面；（2） 以N孔軸線及M孔的外側(cè)面定位；（3） 夾緊裝置以手動(dòng)螺紋連接為主。3.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使其裝夾準(zhǔn)確。在本道工序前，已經(jīng)加工了四個(gè)表面以及N孔，因此可以利用前面得到加工成果作為精基準(zhǔn)。在加工N孔的工序中，采用的是B1、B2表面作為基準(zhǔn)面，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。故本道工序仍然采用B1、B2表面作為基準(zhǔn)面。在選擇B1、B2表面作為基準(zhǔn)后，只限制了撥叉在Z方向上的自由度，而在X及Y方向的自由度沒(méi)有限制，因此需要進(jìn)一步定位?？稍贜

23、孔作為基準(zhǔn)以及在M孔的兩個(gè)外側(cè)邊作為基準(zhǔn)來(lái)消除撥叉在X及Y方向上的自由度。自此撥叉可在空間范圍內(nèi)完全定位。2 定位元件類(lèi)型根據(jù)撥叉毛坯圖可知，立式鉆床加工M孔時(shí)，因B2面最向外，故可將B2面貼與機(jī)床表面；而B(niǎo)1面可利用一定位墊以固定；N孔因其深度為88mm，故將利用一個(gè)圓柱定位心軸固定；M孔的兩個(gè)外側(cè)邊宜選用定位塊與螺紋配合將其固定。3 夾緊裝置該夾具的主要夾緊裝置為M孔的兩個(gè)外側(cè)邊的夾緊裝置。其定位塊與螺紋配合的之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生夾緊力。該夾緊裝置的動(dòng)力源為手動(dòng)，中間傳力結(jié)構(gòu)為螺紋配合裝置，夾緊元件為定位塊與螺釘。由夾具裝配圖便可知道，夾緊力的作用點(diǎn)在于撥叉分別與定位塊及螺釘?shù)慕佑|線或接

24、觸點(diǎn)。夾緊力方向應(yīng)為由螺釘接觸點(diǎn)通過(guò)M孔圓心指向定位塊接觸點(diǎn)或由定位塊接觸點(diǎn)通過(guò)M孔圓心指向螺釘接觸點(diǎn)。4夾緊力的校核由資料切削手冊(cè)查表2.32可得：切削力公式： 式中 ，查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-11得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-1可得： 所以 =27492.25=6185N由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力 式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得：, 其中： 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)表1-2-11查得當(dāng)螺紋的公稱(chēng)直徑為12mm時(shí)，螺栓

25、許用的夾緊力為10600N。由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。該夾具如圖3.1所示。3.2 夾具的裝配如前所述，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，由于零件的側(cè)邊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。又本道工序是鉆孔，其切削力大，故在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)考慮夾具的實(shí)效及盡量利用常用的一些零件。具體裝配技術(shù)如下：1 鉆模板安裝準(zhǔn)確后，用錐銷(xiāo)定位；2 鉆套工作面與定位支承板工作面垂直度誤差不大于0.05mm；3 鉆套工作面與夾具體安裝基面垂直度誤差不大于0.05mm；

26、4 定位支承板工作面對(duì)夾具休安裝基面平行度誤差不大于0.02；5 裝配過(guò)程中不允許磕、碰、劃傷各銹蝕。圖3.1 夾具體夾緊機(jī)構(gòu)3.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析為了提高整個(gè)工藝加工的生產(chǎn)效率，在保證定位夾緊要求和零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，對(duì)于夾具的選擇也要滿足一定的經(jīng)濟(jì)性。1在夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件或推薦的元件，這樣在夾具需更換元件時(shí)，可避免重復(fù)設(shè)計(jì)、重復(fù)制造帶來(lái)的麻煩和浪費(fèi)，減少更換時(shí)間，且降低了夾具成本。2盡量減小需精加工的平面的面積，降低夾具的制造成本。3為提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡量采用方便、簡(jiǎn)單的夾緊裝置，這樣不僅可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度，還可降低成本。4該夾具的設(shè)計(jì)本著效率第一、兼顧經(jīng)濟(jì)的原則，零件的

27、選用幾乎都采用了標(biāo)準(zhǔn)件。另外，夾具體的設(shè)計(jì)也簡(jiǎn)單而實(shí)用，在加工過(guò)程中使用起較為方便，整體來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)比較好。結(jié)論通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)零件制造過(guò)程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮到方方面面的問(wèn)題，在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問(wèn)題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問(wèn)題，所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單，通用性

28、較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過(guò)了銑、鉆等工序。在夾具設(shè)計(jì)中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過(guò)一面兩銷(xiāo)定位，將工件固定夾緊在夾具上。在設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)算了刀具的切削力、夾具的夾緊力等，最后再通過(guò)autoCAD進(jìn)行零件圖和裝配圖的繪制。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程將我以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來(lái)，鞏固了所學(xué)知識(shí)，提高了我的學(xué)習(xí)能力。在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。但是也有存在一些不足之處：（1）對(duì)工藝規(guī)程相關(guān)知識(shí)了解欠缺，許多知識(shí)學(xué)習(xí)不到位；（2）進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)思路不夠開(kāi)闊，提出的方案

29、較少，對(duì)零件的定位了解不夠；（3）在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。最后衷心感謝指導(dǎo)教師王老師的細(xì)致耐心的講解和指導(dǎo)！參考文獻(xiàn)1 徐嘉元，曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，2003.3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，2003.4 甘永立.幾何量公差與檢測(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.5 楊鐵牛.互換性與技術(shù)測(cè)量.電子工業(yè)出版社，2010.6 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1992.7 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995.9 朱派龍，孫永紅.機(jī)械制造工藝裝備.西安電子科技大學(xué)出版社，2006.10 金大鷹.機(jī)械制圖.機(jī)械工業(yè)出版社.2000.11 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984.12 Machine Tools N.chernor 1984.13 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.第 29 頁(yè) 共 30 頁(yè)