鏜孔夾具設(shè)計(jì)論文

工藝規(guī)程及鏜孔夾具設(shè)計(jì) 摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。雙支撐鏜模加工工藝規(guī)程及鏜孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。目 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 2二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式 42.2基面的選擇 52.3制定工藝路線 52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62.5確定切削用量及基本工時(shí) 7三 夾具設(shè)計(jì) 83.1問(wèn)題的提出83.2定位基準(zhǔn)的選擇83.3切削力及夾緊力計(jì)算83.4定位誤差分析93.5夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明10總 結(jié)12致 謝13參考文獻(xiàn) 14序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。雙支撐鏜模的加工工藝規(guī)程及其鏜孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用1.2 零件的工藝分析雙支撐鏜模有3個(gè)加工面他們相互之間沒(méi)有任何位置度要求。1：以下端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是臺(tái)階面和4-11的孔。2：以11孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是各個(gè)孔端面及其孔和槽。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取下端面作為定位基準(zhǔn)，。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿(mǎn)足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。以已經(jīng)加工好的2-11孔和一端面（一面兩銷(xiāo)）為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑高12mm臺(tái)階面5鉆鉆4-11孔6銑銑大孔兩端面7鏜鏜40H7，47，52js7孔8銑銑寬5mm槽9檢驗(yàn)檢驗(yàn)10入庫(kù)入庫(kù)方案二1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑大孔兩端面5鏜鏜40H7，47，52js7孔6銑銑高12mm臺(tái)階面7鉆鉆4-11孔8銑銑寬5mm槽9檢驗(yàn)檢驗(yàn)10入庫(kù)入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一把鉆4-11孔放在了前面，因?yàn)殓M孔的精度較高，尺寸要求較為嚴(yán)格，這樣我們做鏜孔的時(shí)間就可以利用鉆好的孔做為定位基準(zhǔn)，這樣能能更好地保證工件鏜孔時(shí)的位置度要求。具體的加工路線如下1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑下端面4銑銑高12mm臺(tái)階面5鉆鉆4-11孔6銑銑大孔兩端面7鏜鏜40H7，47，52js7孔8銑銑寬5mm槽9檢驗(yàn)檢驗(yàn)10入庫(kù)入庫(kù)2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200生產(chǎn)類(lèi)型為批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 雙支撐鏜模的下端面由于雙支撐鏜模的下端面要與其他接觸面接觸，粗糙度要求為3.2，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。3、雙支撐鏜模的孔毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)1.加工條件工件材料：HT200，時(shí)效處理，砂型鑄造加工要求：鏜孔52mm機(jī) 床：臥式鏜床T616刀 具：彎頭鏜刀2.計(jì)算切削用量 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm根據(jù)T616鏜床說(shuō)明書(shū)，取=150 r/min切削工時(shí)：L=15mm鏜40孔的工時(shí)計(jì)算如下切削工時(shí)：L=25mm鏜47孔的工時(shí)計(jì)算如下切削工時(shí)：L=10mm三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由指導(dǎo)老師的分配第7道工序的鏜40H7，47，52js7孔的鏜床夾具。3.1問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鏜40H7，47，52js7孔，粗糙度3.2，精度要求比較高，因?yàn)?0H7和47，52js7孔有平行度關(guān)系，我們可以同時(shí)鏜這2組孔，因此要考慮采用2個(gè)鏜套。同時(shí)還要考慮如何提高生產(chǎn)效率。3.2定位基準(zhǔn)的選擇因?yàn)楣ぜ荒芎蛫A具體直接接觸，所以我們采用了2個(gè)支撐板定位底面，然后我們以已經(jīng)加工好的2-11定位，一個(gè)采用圓柱銷(xiāo)定位，一個(gè)采用削邊銷(xiāo)定位，這樣我們的底面限制工件的3個(gè)自由度，圓柱銷(xiāo)限制工件的2個(gè)自由度，削邊銷(xiāo)限制工件的1個(gè)自由度，這樣空間的6個(gè)自由度都已經(jīng)限制完了，我們就可以開(kāi)始加工工件。3.3切削力和夾緊力的計(jì)算由夾具裝配圖可以看出,由于水平方向上有兩個(gè)定位銷(xiāo),所以水平方向上不需要考慮夾緊力是否合適,只用考慮Z軸上的夾緊力就可以了. 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-3得:式中:=1.01.01.01.0=1.10所以,=487N在計(jì)算切削力時(shí),必須把安全系數(shù)也考慮在內(nèi).查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),表1-2-1可知:所以,切削力=1.51.21.01.01.31.01.5487=1864N因本夾具主要夾緊力是螺母夾緊,查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表17-30得:夾緊力N=6587N此時(shí),實(shí)際夾緊力已大于所需1864N的加緊力了,所以本夾具可安全工作.3.4定位誤差分析(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： = = (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： 經(jīng)檢驗(yàn)合格3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前面所述,在夾具設(shè)計(jì)時(shí),為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,應(yīng)首先著眼于聯(lián)動(dòng)夾緊，本道工序的鏜孔選用聯(lián)動(dòng)夾緊裝置壓緊，當(dāng)我們裝上工件后，采用一面2銷(xiāo)把工件的空間的6個(gè)自由度限制完畢后我們旋轉(zhuǎn)鉸鏈壓板，試著和工件接觸，然后旋轉(zhuǎn)螺母壓緊工件，這是我們把鏜桿放入鏜套，既可以開(kāi)始加工工件。裝配圖附圖如下總 結(jié)這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問(wèn)題，也碰到了許多問(wèn)題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！致 謝這次設(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。 參 考 文 獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)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(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，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(jì)，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4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年