機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)閥體零件鉆4M12螺紋的夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 前言 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深我們對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇曲軸的夾具設(shè)計(jì)能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)。本次所選設(shè)計(jì)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(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)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(guò)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(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

2、的重要依據(jù)。 全套圖紙，加153893706 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(shí)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(dòng)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(zhuān)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(shí)局進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。 本次的設(shè)計(jì)任務(wù)是：制定一給定的

3、零件（閥體）的機(jī)械加工工藝及就加工該零件的某一道工序（鉆孔）的夾具設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 零件圖1張； 夾具裝配圖1張； 夾具體零件圖1張； 論文1份； 1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬(wàn)件以上夾具復(fù)雜用全自動(dòng)化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動(dòng)設(shè)備。 　生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)

4、在計(jì)劃期間應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期常為一年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)常稱(chēng)為年產(chǎn)量。 　　生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)產(chǎn)品的品種、規(guī)格及產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。計(jì)劃期通常為1年，所以生產(chǎn)綱領(lǐng)也通常稱(chēng)為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。 　　生產(chǎn)綱領(lǐng)的公式: 　　對(duì)于零件而言，產(chǎn)品的產(chǎn)量除了制造機(jī)器所需要的數(shù)量之外，還要包括一定的備品和廢品，因此零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)應(yīng)按下式計(jì)算： 　　N＝Qn（1+a％）（1+b％）?。?） 　　式中： 　　?N——零件的年產(chǎn)量（件/年）； 　　?Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年）； 　　?n——每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺(tái)）； 　　?a％——該零件的備品率（備

5、品百分率）； 　　?b％——該零件的廢品率（廢品百分率）。 1.2生產(chǎn)條件 直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。 臺(tái)式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號(hào)和功率不同。最小的高速臺(tái)鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達(dá)到25KW。 搖臂鉆床，也可以稱(chēng)為搖臂鉆。搖臂鉆是一種孔加工設(shè)備，可以用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加工。按機(jī)床夾緊結(jié)構(gòu)分類(lèi)，搖臂鉆可以分為液壓搖臂鉆床和機(jī)械搖臂鉆床在各類(lèi)鉆床中，搖臂鉆床操作方便

6、、靈活，適用范圍廣，具有典型性，特別適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔大型零件的孔加工，是一般機(jī)械加工車(chē)間常見(jiàn)的機(jī)床。 　搖臂鉆床,也可以稱(chēng)為橫臂鉆。主軸箱可在搖臂上左右移動(dòng)，并隨搖臂繞立柱回轉(zhuǎn)180º的鉆床。搖臂還可沿外柱上下升降，以適應(yīng)加工不同高度的工件。較小的工件可安裝在工作臺(tái)上，較大的工件可直接放在機(jī)床底座或地面上。搖臂鉆床廣泛應(yīng)用于單件和中小批生產(chǎn)中，加工體積和重量較大的工件的孔。搖臂鉆床加工范圍廣，可用來(lái)鉆削大型工件的各種螺釘孔、螺紋底孔和油孔等。搖臂鉆床的主要變型有滑座式和萬(wàn)向式兩種?；綋u臂鉆床是將基型搖臂鉆床的底座改成滑座而成，滑座可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，以擴(kuò)大加工范圍，適

7、用于鍋爐、橋梁、機(jī)車(chē)車(chē)輛和造船，機(jī)械加工，等行業(yè)。萬(wàn)向搖臂鉆床的搖臂除可作垂直和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，并可作水平移動(dòng)，主軸箱可在搖臂上作傾斜調(diào)整，以適應(yīng)工件各部位的加工。此外，還有車(chē)式、壁式和數(shù)字控制搖臂鉆床等。 。 Z304012/1型號(hào)搖臂鉆床，最大鉆孔直徑40mm，主軸端面至底座工作面距離最大1250mm,最小mm，主軸錐孔（莫氏）4號(hào)，主軸轉(zhuǎn)速范圍25-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程315mm，外形尺寸5006301250。 1.3零件工藝分析 本次課設(shè)是要為此圖1-3-1中的閥體設(shè)計(jì)一個(gè)鉆、攻4-M12螺紋的夾具，最終實(shí)現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適

8、中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。 圖1-3-1 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個(gè)自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位

9、點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1定位機(jī)構(gòu) 圖2-1-1定位機(jī)構(gòu) 從上可心看出，本套設(shè)計(jì)定位機(jī)構(gòu)共有：套筒、削邊銷(xiāo)、心軸等三部分組成。 在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選

10、該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。 基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)是指用毛坯上未經(jīng)加工的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為粗基準(zhǔn)。 精基準(zhǔn)含義是用加工過(guò)的表面作定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱(chēng)為精基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，面對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，對(duì)于閥體這類(lèi)類(lèi)似于回轉(zhuǎn)體的零件，應(yīng)該選擇外圓面作為粗基準(zhǔn)。 在制定零件加工工藝規(guī)程時(shí)，基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確與合理是加工質(zhì)量得到保證的基礎(chǔ)，生產(chǎn)率得以提高的重要因素。否則，加工工藝過(guò)程中的問(wèn)

11、題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 由于該零件的加工是鉆、攻4-M12螺紋孔，在這里定位零件有套筒、心軸、削邊銷(xiāo)，套筒的上表面與工件底面相配合限制三個(gè)自由度（即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Z軸移動(dòng)）；心軸的外圓面與工件內(nèi)孔相配合限制二個(gè)自由度（即X軸移動(dòng)、Y軸移動(dòng)），削邊銷(xiāo)外圓面與工件小孔相配合限制一個(gè)自由度（即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)）。這樣工件被完全定位。 2.2夾緊機(jī)構(gòu) 本工序是加工孔的尺寸，加工完成應(yīng)達(dá)到的圖紙的技術(shù)要求。 夾緊結(jié)構(gòu)主要由力源裝置，夾緊元件，中間傳力機(jī)構(gòu)組成。 夾緊結(jié)構(gòu)的基本要求有夾緊過(guò)程中，應(yīng)有利于定位，而不應(yīng)破壞定位；夾緊力的作用應(yīng)合適、可靠、安全；夾緊裝

12、置應(yīng)操作方便；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；具有良好的自鎖性。 在夾緊時(shí)主要考慮限制工件在平面上的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于本零件中外圓面基本上不用加工，所以在加工的時(shí)候采用不加工的面作為夾緊。 夾緊力方向的確定：主要夾緊力應(yīng)指向主要定位基準(zhǔn)和導(dǎo)向基準(zhǔn)；夾緊力的方向應(yīng)指向工件剛度大的方向；夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力、工件重力的方向一致。 夾緊力作用點(diǎn)的確定：夾緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)保持工件穩(wěn)定；夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在工件剛性較好的部位；夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件被加工表面。 本次閥體零件的夾具，根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)，采用鉆床加工，本夾具主要是鉆孔。因此，在本道工序加工時(shí)，主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)強(qiáng)度，同時(shí)也要考慮精度問(wèn)

13、題。在鉆孔時(shí)夾緊力產(chǎn)生的力矩，必須滿(mǎn)足《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》中所規(guī)定的要求，由計(jì)算公式： Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 其中： Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力 Fs－作用在六角螺母 L－作用力的力臂(mm) d0－螺紋中徑(mm) α－螺紋升角(゜) ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜) ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜) r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜) 根據(jù)《工藝手冊(cè)》其回歸方程為

14、 Fj＝ktTs 其中Fj－螺栓夾緊力(N)； kt－力矩系數(shù)(cm－1) Ts－作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =202000=40000N 這樣確定的方案，符合定位夾緊的選擇原則，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工件孔的加工。 本套設(shè)計(jì)的夾緊由心軸、螺母、快換墊圈等組成，松動(dòng)螺母即可取下快換墊圈，及而可以取出工件，反之則可以?shī)A緊工件，這樣操作簡(jiǎn)單、快捷。 該夾具對(duì)工件的定位考慮合理，且?jiàn)A具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適合于中批量生產(chǎn)。 零件的加工誤差實(shí)際上是機(jī)械加工系統(tǒng)綜合誤差的反映，它不僅包括夾具的制造誤差，還包括機(jī)床誤差、刀具誤差、工件的定位誤差，就

15、其誤差的組成和誤差的可控性來(lái)說(shuō)，夾具的誤差就顯得較為重要。為了保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，使零件的誤差控制在合理的范圍內(nèi)，夾具磨損到什么程度必須進(jìn)行修復(fù)和報(bào)廢，亦即研究夾具磨損的極限偏差問(wèn)題及其誤差的分配就顯得十分有意義。 影響安裝誤差的技術(shù)要求有：夾緊壓板與安裝基面F的垂直度。 影響導(dǎo)向誤差的技術(shù)要求有：快換鉆套與鉆模板的同心度。另外，圓錐銷(xiāo)與鉆模板的配合精度也影響導(dǎo)向誤差。 該夾具的主要定位元件為定位桿，定位桿的尺寸與公差規(guī)定為被加工零件在工作時(shí)與其相配的定位桿的尺寸與公差相同。 本夾具的夾緊采用彈簧夾頭夾緊機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是定心精度高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)。 夾緊是工件裝夾過(guò)程的重要組成部分

16、。工件定位只有必須通過(guò)夾具上的夾緊裝置將其可靠地固定在正確的加工位置上，使其在承受工藝力和慣性力的作用而發(fā)生位置的變化或引起振動(dòng)，原有的正確定位遭到破壞，就不能保證加工要求。 選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。 螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 2.3 導(dǎo)向裝置的選擇 本套設(shè)計(jì)為鉆床的夾具，鉆床的導(dǎo)向?yàn)殂@模，鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，有固定式、分度式、蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主要類(lèi)型。該設(shè)計(jì)采用的蓋板式鉆模。 蓋板式鉆模是最簡(jiǎn)單的一種鉆模。它沒(méi)有夾具體，只有一塊鉆模板。在一般情

17、況下，鉆模板除了鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置，加工時(shí)，只要將它蓋在工件上定位，夾緊即可。 鉆套的作用，主要是用來(lái)確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具的軸線位置。當(dāng)加工一組平行的孔系，而這些孔間的距離又有一定的要求時(shí)，則利用分布位置按加工要求的鉆套來(lái)保證上述孔心距離的精度，簡(jiǎn)便可靠。 當(dāng)工件批量很小、孔間距離很小、孔徑很小或者鉆模板上位置受限制而無(wú)法采用鉆套時(shí)，也允許在鉆模板上直接加工出導(dǎo)引刀具的導(dǎo)孔。 鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套有下列四種型式。 第一種：固定鉆套，主要用于小批生產(chǎn)條件下單純用鉆頭鉆孔的工序。固定鉆套是直接裝在鉆模板的相應(yīng)孔中，因此固定鉆套磨損后不能更

18、換。固定鉆套有兩種結(jié)構(gòu)，（無(wú)肩的、帶肩的）。帶肩的主要用于鉆模板較薄時(shí)，用以保持鉆套必須的導(dǎo)引長(zhǎng)度。有了肩部，還可以防止鉆模板上的切屑和冷卻液落入鉆套孔中。 固定鉆套的下端應(yīng)超出鉆模板，以防止帶狀切屑卷入鉆套中而加劇鉆套的磨損。 圖2-3-1 固定鉆套 第二種：可換鉆套，為了克服固定鉆套磨損后無(wú)法更換的缺點(diǎn)，因此便生產(chǎn)了可換鉆套，它的凸緣上銑有臺(tái)肩，鉆套螺釘?shù)呐_(tái)階形頭部壓緊在此臺(tái)肩上而防止可換鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)。擰去螺釘，便可取出可換鉆套。 采用可換鉆套的鉆模板，在安裝可換鉆套處應(yīng)專(zhuān)門(mén)配裝一全襯套，可換鉆套就裝在襯套中。這樣便可避免更換鉆套時(shí)損壞鉆模板，鉆套用襯套的結(jié)構(gòu)和尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化，可參

19、閱JB/T8045.3—1999）。 圖2-3-2 可換鉆套 第三種：快換鉆套，供同一個(gè)孔須經(jīng)多種加工工步（如鉆、擴(kuò)、鉸、锪面、攻絲等）所用的。由于加工過(guò)程中須依次更換或去（如锪面或攻絲時(shí)）鉆套以適應(yīng)不同加工刀具的需要，所以需用這種快換鉆套。如圖2-3-3所示是標(biāo)準(zhǔn)快換鉆套的結(jié)構(gòu)。它除在其凸緣銑有臺(tái)肩以供鉆套螺釘壓緊外，同時(shí)還銑出一削邊平面。當(dāng)些削邊平面轉(zhuǎn)至鉆套螺釘位置時(shí)，便可向上快速取出鉆套。為了防止直接磨損鉆模板，在采用快換鉆套時(shí)，鉆模板上必須配有鉆套用襯套。 布置快換鉆套時(shí)，必須注意快換鉆套的臺(tái)肩位置應(yīng)與刀具在加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)，防止鉆套因

20、受刀具或切削的摩擦作用而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使鉆套臺(tái)肩面轉(zhuǎn)出鉆套螺釘而被向上抬起。 圖2-3-3 快換鉆套 圖2-3-4 鉆套用襯套 圖2-3-5 鉆套螺釘 第四種：特殊鉆套，因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱(chēng)為特稱(chēng)鉆套。常見(jiàn)的特殊鉆套如圖2-3-6所示。 圖2-3-6 特殊鉆套 由上可知，本套設(shè)計(jì)采用的是第三種：快換鉆套 2.4機(jī)床夾具的總體形式 夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響到機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)

21、率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。 1、能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)到到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用于生產(chǎn)。 2、操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝（即定位和夾緊），減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。 3、具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀尽? 2.4.1夾具的設(shè)計(jì)步驟： 當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。 1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。 ① 加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過(guò)程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)用的工序圖，

22、并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。 ② 了解零件的生產(chǎn)類(lèi)型，這是決定夾具采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高；或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便迅速制造交付使用。 ③ 收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要求安裝在工作臺(tái)上，要收集工作臺(tái)大小，工作臺(tái)T形機(jī)槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。 ④ 收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。 ⑤ 收集國(guó)內(nèi)國(guó)外同類(lèi)型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。

23、 ⑥ 了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無(wú)壓縮空氣、氣壓值等。 ⑦ 收集有關(guān)夾具零件件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等。 2、確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖。其主要內(nèi)容如下. ① 根據(jù)工件加工尺寸、要求和形狀，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差。 ② 確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。 ③ 確定工件夾緊方式，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。 ④ 確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。 ⑤ 確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對(duì)刀裝置。 3、繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾

24、點(diǎn)。 ① 繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。 ② 主視圖盡量符合操作者的正面位置。 ③ 工件輪廓用雙點(diǎn)畫(huà)線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。 ④ 繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件——夾緊裝置——其他裝置——夾具體。 4、標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。 5、編寫(xiě)零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱(chēng)、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)或通用件代號(hào)）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。 6、繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。 2.4.3夾具體的總體設(shè)計(jì)圖: 圖2-4-1總體圖 2.5繪制夾具零件圖 對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪

25、制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按1:1繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類(lèi)、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。 4.零件圖名稱(chēng)： 零件圖1閥體 零件圖2夾具體 零件圖3心軸 零件圖4套筒 2.6 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫(huà)出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾

26、緊狀態(tài)畫(huà)出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。 4.畫(huà)出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機(jī)床夾具要用到的零件如下： （1） 名稱(chēng)：夾具體 ；數(shù)量：12 ；材料：HT200 （2） 名稱(chēng)：墊圈 ；數(shù)量：1 ；材料：45鋼 （3） 名稱(chēng)：B型固定銷(xiāo)；數(shù)量：1 ；材料：T8A （4） 名稱(chēng)：圓柱銷(xiāo)；數(shù)量：12 ；材料：T8A （5） 名稱(chēng)：心軸；數(shù)量：12 ；材料：20鋼 （6） 名稱(chēng)：鉆套螺釘 ；數(shù)量：4 ；材料：45鋼 （7） 名稱(chēng)：A型鉆套

27、用襯套 ；數(shù)量：4 ；材料：T10A （8） 名稱(chēng)：快換鉆套；數(shù)量：4 ；材料：T10A （9） 名稱(chēng)：六角螺母-C級(jí)；數(shù)量：2 ；材料：45鋼 （10）名稱(chēng)：定位鍵；數(shù)量：2 ；材料：45鋼 （11）名稱(chēng)：內(nèi)六角螺釘；數(shù)量：2 ；材料：45鋼 （12）名稱(chēng)：套筒；數(shù)量：1 ；材料：20鋼 （13）名稱(chēng)：鉆模板；數(shù)量：1 ；材料：20鋼 （14）名稱(chēng)：A型快換墊圈；數(shù)量：1 ；材料：45鋼 5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。 (2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車(chē)床夾具的莫氏硬度、

28、銑床夾具的對(duì)定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類(lèi)。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測(cè)基準(zhǔn)面的話(huà)，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位

29、置精度。 對(duì)于不同的機(jī)床夾具，對(duì)于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及同類(lèi)的夾具圖樣資料。 7.對(duì)零件編號(hào)，填寫(xiě)標(biāo)題欄和零件明細(xì)表： 每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫(xiě)標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱(chēng)、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫(xiě)明細(xì)表，一般來(lái)說(shuō)，加工工件填寫(xiě)在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫(xiě)在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。 8.機(jī)床夾具應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必

30、須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。 4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，

31、影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的重視。 5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.定位誤差設(shè)計(jì) 3.1誤差分析 3.1.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱(chēng)對(duì)定誤差。 3）加工過(guò)程中誤差，如機(jī)床幾何精度

32、，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛(ài)的加工誤差。 3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來(lái)帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱(chēng)之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷(xiāo)、定位套定位時(shí)，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)

33、刀誤差。 3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.2定位誤差的計(jì)算 (1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 ————圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 代入（式5-5）得： =

34、 = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 式中： ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最大偏差 ———— 圓柱銷(xiāo)孔的最小偏差 ———— 圓柱銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 ———— 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差 ———— 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 ———— 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 結(jié)論 設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的

35、，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們?cè)O(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步 致謝 本次課程設(shè)計(jì)綜合了

36、大學(xué)里所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計(jì)能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給

37、我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。

38、 參考文獻(xiàn) [1] 張耀宸主編.《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》（第2版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學(xué)院《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組 編. 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學(xué)鄭修本主編. 《機(jī)械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [7]上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8]劉力，王冰主編. 《機(jī)械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [9]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測(cè)量技術(shù)》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005 [10]張龍勛主編. 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)知道書(shū)及習(xí)題》. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [11]孟憲棟，劉彤安主編. 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [14]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006基礎(chǔ)教程》（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 23