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開合螺母機械加工工藝規(guī)程及鏜Φ52H7孔夾具設計
設計說明書
開合螺母加工工藝及鏜Φ52H7孔夾具設計
Switching nut the machining process planning and fixture design
學 院（系）：
專 業(yè)：機械設計制造及其自動化（機制）
學 生 姓 名：
學 號：
指 導 教 師：
評 閱 老 師：
完 成 日 期： 2014年6月8號
- 29 -
摘要
本次畢業(yè)設計是以CA6140車床上開和螺母的工藝工裝為基礎的，主要內容包括以下幾個方面：設計零件，加工工藝及公式計算，設計夾具，拆畫一套夾具等。
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
夾具方案的確定在國內是一項十分重要的設計程序，其方案的優(yōu)劣決定了夾具設計的成功與失敗。確定設計方案時應遵循以下原則：確保加工質量，結構盡量簡單，操作省力高效，制造成本低廉。
這次畢業(yè)設計是我們即將畢業(yè)之前的最后一次在校設計，設計內容比較全面，所涉及的只是比較廣，是對我們所學只是及應用、設計能力的一次綜合檢驗。
通過這次畢業(yè)設計，既充分鍛煉了我們的設計能力，又補充了在校學習期間知識和能力的不足。
關鍵詞：CA6140開合螺母；夾具設計；工藝工裝設計。
Abstract
My graduated design is based on the craft design of the the opened nut to CA6140,which includes parts design,machining and time calculations,a design of set of jigs,adismantalment-drawing of a set of jig.
To improve productivity ,and ensure processing quality and reduce labor intensity,it needs to design special jig.
The esdeblishment of jig programmes is so important that it decide the quality of the jig.Making the design of programmes should follow the following principles:ensuring processing quality structure as simple as possible,allowing efficient operation,low cost manufacturing.
The graduated design,which includes lots of content and involves much knowledge,is the last one for me before we will graduate. It is a comprehensive test to our knowledge and applications.
By doing the graduated design, it not only can improve our full design capacity,but also add in the inadequate knowledge and capacity that we have learned in school.
Key world:opened nut to CA6140;tongs design;process design.
目 錄
任務書 - 2 -
引 言 - 7 -
1.1 毛坯生產類型 - 7 -
1.2 毛坯鑄造形式 - 7 -
1.3 毛坯精度尺寸 - 7 -
1.4 確定毛坯鑄件的重量 - 7 -
1.5 確定機械加工余量 - 7 -
1.6 確定鑄鐵件的尺寸偏差 - 7 -
1.7 零件的作用 - 7 -
2. 工藝規(guī)程設計 - 9 -
2.1 確定毛坯的制造形式 - 9 -
2.2 基面的選擇 - 9 -
2.3 制定工藝路線 - 9 -
2.4 工藝方案的比較與分析 - 10 -
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 - 11 -
2.6 確定切削用量及基本工時 - 11 -
2.6.1 粗銑燕尾 - 11 -
2.6.2 精銑燕尾 - 12 -
2.6.3 銑退刀槽 - 12 -
2.6.4 粗銑端面 - 13 -
2.6.5 精銑端面 - 13 -
2.6.6 工序Ⅱ磨燕尾及空刀槽，保證粗糙度為1.6，精度為7級 - 14 -
2.6.7 工序 Ⅲ 鉆Φ52H7孔并倒角1.5×45o - 15 -
2.6.8 工序 Ⅳ 鉆2 × Φ12孔 - 16 -
2.6.9 工序Ⅴ 車端面 - 17 -
2.6.10 Ⅵ.切斷 - 19 -
3. 機床夾具設計 - 20 -
3.1 夾具的設計 - 20 -
3.2夾緊裝置的組成及設計要求 - 20 -
3.2.1 動力源 - 20 -
3.2.2 中間傳力機構 - 20 -
3.2.3 夾緊元件 - 20 -
3.3 鏜模導向裝置的設計 - 21 -
3.3.1 鏜套的結構形式 - 22 -
3.3.2 鏜桿 - 22 -
3.4 切削力與夾緊力的計算 - 23 -
3.4.1 切削力的計算 - 24 -
3.4.2 夾緊力的確定 - 25 -
3.5 定位誤差的分析與計算 -26 -
3.6 夾具設計與操作的簡要說明 - 27 -
結 輪 - 28 -
參 考 文 獻 - 29 -
致 謝 - 30 -
開合螺母機械加工工藝規(guī)程及鏜Φ52H7孔夾具設計
引 言
1. 零件的分析
1.1 毛坯生產類型
確定毛坯類型為3000件/年，由表（2-5.6）劃分生產類型的參考數據確定為中批，工作制度8小時/班制。
1.2 毛坯鑄造形式
將融化了的金屬澆注到旋轉著的模型中，由于離心力的作用，金屬液粘貼于模型的內壁上，凝結后所得鑄件外形與模型內壁的形狀相同，使用這種方法可以毋需澆注口，故能顯著地減少金屬的消耗。由于免除了砂型和制模的設備，以及減少了鑄工車間的面積，生產成本就有了降低；而所得逐漸則具有緊密與微細的顆粒結構及較好的機械性能。
1.3 毛坯精度尺寸
由表（2-5-1）得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應大于表面層厚度，即大于1mm，小于4mm。
由JK67-62，確定灰鑄鐵鑄件精度等級為2級（指尺寸精度和表面光潔度要求較高，或者大批、中批生產的鑄件。
1.4 確定毛坯鑄件的重量
通過計算，最后確定毛坯的重量為4.079Kg，由表（2-5-2）確定重量偏差為7﹪。
1.5 確定機械加工余量
由表（2-5-5）確定2級鑄鐵件的機械加工余量：頂面加工余量為4.0mm，底面及側面加工余量為3.0mm。
1.6 確定鑄鐵件的尺寸偏差
由(標-5-6)查得2級鑄鐵件尺寸偏差為±0.8mm。
1.7 零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床上的開合螺母 。開合螺母是用于接通和斷開從絲杠傳來的運動。車削螺紋時，將開合螺母合上，絲杠通過開合螺母傳動溜板箱和刀架；否則就將開合螺母脫開。車削螺母時，順時針方向轉動手柄，通過軸帶動曲線槽盤轉動，曲線槽盤上的曲線槽盤形狀，通過圓柱銷帶動上半螺母在溜板箱體后面的燕尾形導軌內上下移動，使其相互靠攏，將開合螺母和絲杠嚙合。若逆時針方向轉動手柄，則兩半螺母相互分離，開合螺母和絲杠脫開。槽盤的曲線槽是一段圓弧，此圓弧在接近槽盤中心部分的傾斜角比較小，目的是使開合螺母閉合能自鎖，不會因為螺母上的徑向力而自動脫開。
2. 工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT15-33灰鑄鐵,考慮到灰鑄鐵 的抗缺口敏感性，減震性和耐優(yōu)良等特點,因此應該選用鑄件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產量為3000件,已達到成批生產的水平，而且離心鑄造，免除了砂模和制模的設備，以及減少了鑄工車間的面積，生產成本就有了降低，這樣得來的鑄件具有緊密與微細的顆粒結構及較好的機械性能。因此采用離心鑄造,這從提高生產率、保證加工精度來考慮也是應該的。
2.2 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?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證、生產率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。
粗基準的選擇：對象開合螺母這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要的。按照有關粗基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。我現在選取燕尾為粗基準，利用左、右兩個定位塊和一個削邊銷對其進行限制，以消除六個不定度，達到過定位。對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，是應該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到妥善的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
工藝路線方案一：
工序Ⅰ. 鑄造。
Ⅱ. 清砂。
Ⅲ. 熱處理。
Ⅳ. 清砂。
Ⅴ.涂漆。
Ⅵ.劃線。
Ⅶ.銑燕尾及空刀槽。
Ⅷ.磨燕尾及空刀槽。
Ⅸ.粗鏜、精鏜、粗鉸、精鉸Φ52H7孔并倒角1.5 x 45o。
Ⅹ.鉆、擴鉆、粗鉸、精鉸2 x Φ12孔。
Ⅺ.粗車、半精車、精車一端面。
Ⅻ.粗車、半精車、精車另一端面。
ⅩⅢ.切斷。
ⅩⅣ.去毛刺。
ⅩⅤ.清洗。
ⅩⅥ.檢驗。
ⅩⅦ.入庫。
路線方案二：
工序Ⅰ. 鑄造。
Ⅱ. 清砂。
Ⅲ. 熱處理。
Ⅳ. 清砂。
Ⅴ.涂漆。
Ⅵ.劃線。
Ⅶ. 粗車、半精車、精車一端面。
Ⅷ. 粗鏜、精鏜、粗鉸、精鉸Φ52H7孔并倒角1.5 x 45o。
Ⅸ. 粗車、半精車、精車另一端面。
Ⅹ. 銑燕尾及空刀槽。
Ⅺ. 磨燕尾及空刀槽。
Ⅻ. 鉆、擴鉆、粗鉸、精鉸2 x Φ12孔。
ⅩⅢ.切斷。
ⅩⅣ.去毛刺。
ⅩⅤ.清洗。
ⅩⅥ.檢驗。
ⅩⅦ.入庫。
2.4 工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工燕尾及空刀槽，然后以此為基準加工孔Φ52H7；而方案二是先加工兩端面，再加工Φ52H7孔。兩者相比較，可以看出，先加工燕尾及空刀槽，然后以此為基準加工孔Φ52H7，這時的位置精度較易保證，并且定位及裝夾等比較方便。
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“開合螺母”零件材料為HT15-33灰鑄鐵。毛坯重量為4公斤，生產類型為中批生產，采用離心鑄造毛坯，2級精度。
根據上述原始材料及加工工藝，分別對各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定如下：
1. Φ52H7孔
精鉸至Φ52H7，表面粗糙度為Ra1.6um，工序余量為2z=0.08；
粗鉸至51.92mm 2z=0.42；
精鏜至51.5mm 2z=1.5；
粗鏜第二次至50mm 2z=3；
粗鏜至47m 2z=7；
1. 2 × Φ12孔
鉸至Φ12mm 2z=0.15；
擴鉆至Φ11.85mm 2z=0.85；
鉆至Φ11 2z=11；
2. 一端面
精車至97 2z=0.8；
半精車至97.8 2z=1.2；
粗車至99 2z=6；
3. 另一端面
精車至95 2z=0.5；
半精車至96.5 2z=0.5；
粗車至96 2z=1；
2.6 確定切削用量及基本工時
工序Ⅰ：銑燕尾及空刀槽
2.6.1 粗銑燕尾
v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）
ns=1000v/πdw =1000× × 40 =0.8r/s（47.8r/min）
按機床選取nw=0.79 r/s （47.5r/min）
∴實際切削速度切削工時：
l1=8.7（表1-11-12）
t0==158.3s（2.64min）
2.6.2 精銑燕尾
v=6m/min（0.1m/s） （表1-10-151）
ns= =0.8r/s（47.8r/min）
按機床選取nw=0.79 r/s （47.5r/min）
∴實際切削速度v=πdw nw/1000=3.14×40×0.79/1000=0.43m/s
切削工時：
l1=6.3
t0==153s（2.6min）
2.6.3 銑退刀槽
s=0.02～0.03（表1-10-142）
選s=0.02mm
v=47m/min（0.78m/s）
ns= =4.14r/s（248r/min）
按機床選取nw=4 r/s （240r/min）
∴實際切削速度v= =0.75m/s（45m/min）
切削工時：
l1=5.9，l2=4
sm=sz z n=0.02× 4×36=2.88
t0==3.785s（0.06min）
2.6.4 粗銑端面
選擇高速鋼套式面銑刀
每齒進給量：sz=0.1-0.2（10-113）
選sz=0.1mm
v=56m/min（0.92m/s）
ns= =3.7r/s（222r/min）
按機床選取nw=4.2r/s （252r/min）
∴實際切削速度v= =1.01m/s（61m/min）
切削工時：
l1=37.5，l2=2
sm=sz z n=0.1× 18 × 3.7=0.37
t0=（=185s（3min）
2.6.5 精銑端面
銑刀每轉進給量0.10～0.12
選s0=0.12mm
v=56m/min=0.9m/s
ns==3.7r/s（222r/min）
按機床選取nw=4.2r/s （252r/min）
∴實際切削速度v= =1.01m/s（61m/min）
切削工時：
l1=37.5，l2=2
sm=sz z n=0.1 × 18× 3.7=0.37
t0==185s（3min）
2.6.6 工序Ⅱ磨燕尾及空刀槽，保證粗糙度為1.6，精度為7級
① 選擇臥軸矩臺平面磨床M7130-1
② 磨輪的選擇
磨料：黑色炭化硅
粒度：36-46
硬度：ZR1-Z1
結合劑：陶瓷
結構：5-6
③ 用磨輪端面磨平面的切削用量
工件運動速度v=8-15m/min
選v=10m/min
工作臺磨削深度進給量st=0.065毫米每行程
st與工件材料相關的次數為k=1.05
④ 用磨輪端面磨平面的切削動力
切削動力N=10.3千瓦
切削動力的修正系數
與工件材料有關K2=0.9
⑤ 用磨輪圓周粗磨平面的切削用量
工作臺單行程的進給量Sb=16.224毫米每行程
工作臺單行程的磨削深度進給量St=0.025毫米每行程
St的修正系數K1=0.86
⑥ 切削工時
L ：磨削計算長度
矩臺用磨輪圓周磨L=l1+20
矩臺用磨輪端面磨L=l1+DM+10
l1 ：工件磨削面長度
DM ：磨輪直徑
h ：加工余量
k：平面磨系數
v：工作臺往復運動的速度
St：磨削深度進給量
Z：同時加工的工件數量
T01= =0.36min
T02= =0.35min
T03= =0.15min
T= T01 + T02 + T03=0.36+0.35+0.15=0.86min
2.6.7 工序 Ⅲ 鉆Φ52H7孔并倒角1.5×45o
(1) 粗鏜第一次至47mm
選擇硬質合金可調節(jié)浮動鏜刀 B=25，H=12
進給量S=1.6-2.0，選S=1.6mm/r
v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min） 切削工時
l1=1.7，l2=3.0， l=105
t=（D-d1）/2=（47-40）/2=3.5mm
t0==10.34s（0.17min）
① 粗鏜第二次至50mm
S=1.6-2.0，選S=2.0mm/r（10-97）
v=56.6m/min，n=360r/min（6r/min）
切削工時
l1=0.87， l=105
t=（D-d1）/2=（50-47）/2=1.5mm
t0==9.07s（0.15min）
② 精鏜至52m
S=1.6-2.0，選S=1.6mm/r（10-97）
v=62.6m/min，n=398r/min（6.63r/min）
切削工時
l1=0.58， l=105
t=（D-d1）/2=（51.5-50）/2=0.75mm
t0= =10.24s（0.17min）
2.6.8 工序 Ⅳ 鉆2 × Φ12孔
選擇直柄麻花鉆（GB1436-78）
① 鉆到11.0mm
S=0.22-0.28，S=0.25mm/r（10-67）
v=28m/min（0.47m/s），n=894r/min（7.95r/s）
ns=1000v/
切削工時
l1=0.05，l2=39， l=105
t=（D-d1）/2=（52-51.92）/2=0.04mm
ns= =13.6r/s（816r/min）
按機床選取nw=800r/s （13.3r/min）
∴實際切削速度v = = 0.46m/s
切削工時：
l1=3.4，l2=1.5，L=20
t0==7.49s（0.13min）
②擴孔鉆至11.85
S=0.7-0.9，S=0.7mm/r（10-75）
v=22.2m/min，n=472r/min
按機床選取nw=460r/min=7.67r/s
實際切削速度=0.29m/s
切削工時
l1=0.58，l2=1.5， l=20
=4.11s（0.07min）
③鉸至Φ12
選用錐柄機用鉸刀 D=12
S=1.7 mm/r（10-81）
v=10m/min，n=318r/min（5.3r/s）（表10-84）
切削工時
l1=0.05，l2=18， l=20
=5.14s（0.09min）
2.6.9 工序Ⅴ 車端面
① 粗車至99mm
S=（0.3～0.5） mm/r （10-19）
選s=0.4 mm/r
V=118m/min（1.97m/s）
=9.65r/s（597r/min）
按機床選取nw=8.6r/s（516 r/s）
∴實際切削速度為
=1.76m/s（105m/min）
l=（105-99）/2=3mm，l1=3，l2=2 ，l3=5（11-4）
L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+3+2+5=42.5mm
t0=（L/s．n ）．i =（42.5/0.4×8.6）×2=24.72s（0.4min）
② 半精鏜至97.8mm
S=（0.3～0.5） mm/r
選s=0.3 mm/r
V=35m/min（0.58m/s）
=2.84r/s（171r/min）
按機床選取nw=2.5r/s（150 r/s）
∴實際切削速度為
=0.51m/s（30.615m/min）
l=0.6，l1=1，l2=1 ，l3=5（11-4）
L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mm
t0=（L/s．n ）．i =（39.5/0.3×2.5）×1=52.7s（0.88min）
③ 精車至97mm
S=（0.3～0.5） mm/r
選s=0.3 mm/r
V=35m/min（0.58m/s）
=2.84r/s（171r/min）
按機床選取nw=2.5r/s（150 r/s）
∴實際切削速度為
=0.51m/s（30.615m/min）
l=0.4，l1=1，l2=1 ，l3=5
L=d/2+ l1+ l2 + l3=32.5+1+1+5=39.5mm
t0=（L/s．n ）．i =（39.5/0.3×2.5）×1=52.7s（0.88min）
④ 倒角1.5×45°
S=（0.15～0.25） mm/r
選s=0.2 mm/r
v=（12～25）m/min（0.58m/s），選v=20 m/min=0.33m/m
=2.02r/s（121r/min）
按機床選取nw=120r/min（2 r/s）
l=0.75，l1=0.4
tm=（l+ l1）/nw ．s=（0.75+0.4）/（2×0.2）=2.87min（172.5s）
2.6.10 Ⅵ.切斷
選用鋸片銑刀，D=175mm，齒數（8～38）
S=（0.03～0.04） mm/r
選s=0.03 mm/r
v=34m/min（0.57m/s），
=2.412r/s（144r/min）
∴實際切削速度為
=0.59m/s（35m/min）
l1=6 ，l2=4mm（11-12）
Sm= Sz·Z·n=0.03×40×2.5=3mm
=49s（0.82min）
第三章 夾具設計
3.1 夾具的設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與指導老師協商，決定設計鏜φ52孔工序夾具。夾具用于鏜床，刀具為硬質合金鏜刀，利用鏜桿對孔進行鏜削。
工件的定位原理
自由物體在空間直角坐標系中有六個自由度，即沿OX,OY,OZ三個軸向的平動自由度和三個繞軸的轉動自由度。要使工件在夾具體中具有準確和確定不變的位置，則必須限制六個自由度。工件的六個自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。在生產中，為了調整和控制不可避免產生的應力和變形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。
①、以工件的平面為基準進行定位時，常采用擋鐵、支撐釘進行定位
②、工件以圓孔內表面為基準進行定位時常采用銷定位器
③、工件以圓柱外表面為基準進行定位時常采用V形鐵定位器
④、利用以定位工件的輪廓對被定位工件進行定位可采用樣板定位器
零件工件圖如下：
圖3-1
“開合螺母”用定位塊和擋塊定位。底面定位塊限制了Y，Z方向的移動自由度與X方向的轉動，擋塊限制了X方向移動以及X軸的轉動，螺旋夾緊機構夾緊，共限制了6個自由度。分析見上圖3-1。
3.2夾緊裝置的組成及設計要求
夾緊工件的方式是多種多樣的，因而夾緊裝置的結構也是千變萬化的。夾緊裝置一般分為簡單夾緊裝置與復合夾緊裝置兩類。夾緊裝置一般由以下三大部分組成：
3.2.1動力源
在夾具中產生原始作用力的機構稱為動力源。有手動與機動兩類，采用機動夾緊的動力源，是為了減少輔助時間，減輕工人勞動強度，提高生產率。本夾具采用機手動夾緊的動力源。
3.2.2中間傳力機構
它是將動力源產生的原始作用力傳遞給夾緊元件的機構稱為傳力機構。有螺旋機構、鉸鏈機構、偏心機構等。本夾具采用螺旋機構。
3.2.3夾緊元件
夾緊元件是夾緊裝置的最終執(zhí)行元件。它通過與工件被夾表面直接接觸來實現夾緊的功能，如壓板、壓頭等。本夾具采用壓板。
3.3鏜模導向裝置的設計
采用鏜模鏜孔，孔的位置尺寸精度除了采用剛性主軸加工外都是依靠鏜模導向來保證的，而不決定于機床成形運動的精度。鏜模導向裝置的布置，結構和制造精度是保證鏜模精度的關鍵。
3.3.1鏜套的結構形式
固定式鏜套
它是固定在鏜模的導向支架上，不能隨鏜桿一起轉動。刀具或鏜桿在鏜套內既有相對轉動又有相對移動。它具有外形尺寸小、結構簡單、中心位置準確的優(yōu)點。為了減少鏜套與鏜桿的磨損，一般帶有潤滑油孔，用油槍注油潤滑。
3.3.2鏜桿
1） 鏜桿導向部分
采用開有直槽和開有螺旋槽的導向。這種導向與導套接觸面積小，并有在溝槽中能存屑的優(yōu)點，采用上述導向結構時，切削速度不宜超過20米/分，因此采用這種導向結構的鏜桿直徑一般不大于60毫米。
2） 鏜桿直徑
確定鏜桿直徑時，在考慮到鏜桿剛度的同時，還要考慮到鏜桿和工件孔之間應留有足夠的容屑空間。鏜桿直徑一般選取 ， 在設計鏜桿時，鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面B×B之間一般按表考慮；
查書《機床夾具設計》P140表5-4，取D=52mm、d=40mm、B×B=12×12
3） 鏜桿材料及技術要求
鏜桿要求表面硬度而內部有較好的韌性。因此鏜桿材料多采用45鋼。
鏜桿的導向部分的公差，粗加工采用db,精加工采用db1;鏜桿在500毫米長度內彎曲小于0.01毫米；裝刀的刀孔對鏜桿的不對稱度不大于0.01-0.1毫米，不垂直度不大于0.01-0.02/100，刀孔光潔度一般為；
3.4 切削力與夾緊力的計算
3.4.1切削力的計算
刀具材料為：硬質合金
鏜削力的計算：見表1-2-3，P32《機床夾具設計手冊》。
修正系數 S — 每轉進給量 t — 切削深度
V — 切削速度
表1-2-4 ，P33《機床夾具設計手冊》
在 （3-3）
在 （3-4）
在 （3-5）
查表1-2-6中《機床夾具設計手冊》P33。
主 偏 角 =45° 1.0 1.0 1.0
前 角 =10° 1.0 1.0 1.0
刀 傾 角 =0° 1.0 1.0 1.0
刀尖圓弧半徑 r = 0.5mm 0.87 0.66 1.0
鏜削力：
（3-6）
（3-7）
（3-8）
3.4.2夾緊力的確定
確定一個機構的夾緊力,即確定夾緊力的大小,方向和作用點。它必須通過綜合分析工件的結構特征、加工要求、工件的定位方案以及工件在加工過程中所受外力來確定。
1．確定夾緊力作用方向原則
夾緊力的作用方向不僅影響工件的加工精度，而且還影響工件夾緊的實際效果。0確定夾緊力方向應考慮以下三點：一是夾緊力的作用方向不應破壞工件的即定位置；二是夾緊力的作用方向應使夾緊力盡可能最小。
本夾具作用方向為向下。
2．確定夾緊力作用點的原則
夾緊力作用點是夾緊元件與工件接觸點處的面積。確定夾緊力作用點是指夾緊力方向已經確定后，來確定作用點的位置、數目及面積。
本夾具的作用點為兩個點。
3．夾緊力大小的確定
夾緊力的大小關系到夾具使用的可靠性、安全性及工件的變形量。夾緊力過小加工過程中工件位置將發(fā)生變動，夾緊力過大將使將使工件產生變形。因此也不能過大。
一套夾具的實際所需夾緊力的計算是一個很復雜的問題，為了簡化計算，一般只考慮切削力對夾緊力的影響，并假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程是連續(xù)穩(wěn)定的。
根據靜力平衡原理計算出理論夾緊力W，在乘上安全系數 K即的實際夾緊力數值。
在計算夾緊力時,必須把安全系數考慮在內。
安全系數，其中為1.5—2
—粗加工取1.2，精加工取1
—刀具鈍化系數；取1.1—1.3
—斷續(xù)切削系數，連續(xù)取1
則粗加工安全系數K=1.2×1.7×1.2×1=2.45
鏜削及夾緊力如下：
方向所需夾緊力
（3-9）
方向所需夾緊力
（3-10）
方向所需夾緊力
（3-11）
則
W（即為運動方向所需夾緊力總和）
3.5定位誤差的分析與計算
由于工件定位所造成的加工面相對其工序基準的位置誤差簡稱定位誤差，以表示。對夾具設計中采用的某一定位方案,只要其可能產生的定位誤差小于工件相關尺寸或位置公差的1/3,或滿足前述,見書《機械制造技術基礎》P163；即可認為該定位方案符合加工精度的要求.在加工時夾具相對刀具及切削成形運動的位置經調整后不在變動，因此可以認為加工面的位置是固定的，在這種情況下，加工面對其工序基準位置誤差必然是工序基準的位置變動所造成的。造成定位誤差的原因是基準位置誤差與不重合誤差。查書《機械制造技術基礎》P165，
本工件是以底面為定位基準，消除五個自由度，用短圓柱銷對孔及端面定位；再用鉤形壓板壓緊。
本夾具采用定位塊與擋塊限制了工件的上下垂直方向位置的移動，而使工件水平位置不會變動；因此基準位置無變動，；而且定位基準與工序基準重合是同一個基準，
3.6夾具設計與操作的簡要說明
????夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機構、裝置連接成一個整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設計夾具體時應滿足以下基本要求。
?①、具有足夠的強度和剛度。
②、結構簡單、輕便，在保證強度和剛度前提下結構盡可能簡單緊湊，體積小、質量輕和便于工件裝卸。
③、安裝穩(wěn)定牢靠。
④、結構的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗
⑤、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。
⑥、清理方便。
夾具體毛坯制造方法的選擇?? 綜合考慮結構合理性、工藝性、經濟型、標準化以及各種夾具體的優(yōu)缺點等，選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體；
夾具體的外形尺寸??
在繪制夾具總圖時，根據工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機構在總體上的配置，夾具體的外形尺寸便已大體確定。
結 論
畢業(yè)設計是我們機械專業(yè)學生在校學習的一個總結性的理論和實踐相結合的教學環(huán)節(jié)，是綜合運用所學知識和技能的具體實踐過程。通過這次畢業(yè)設計，使我對所學的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認識，并為我今后從事機械相關工作樹立了堅定的信心。
我的畢業(yè)設計題目是來源于熟識的CA6140車床，使得畢業(yè)設計和實踐得到了充分的結合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。
在設計的過程中，通過把自己幾年來所學到的專業(yè)知識和實踐相結合，并運用到設計中，我順利完成了畢業(yè)設計的各項任務。但在設計過程中，我對一些理論問題掌握的不夠充足，經過多次向指導老師請教最后才得以解決。在今后的學習和工作中，我會更多的吸取相關方面的知識，不斷提高自己的專業(yè)水平和能力。
通過本次畢業(yè)設計，我了解和掌握了機械工藝、夾具設計等方面的諸多知識，鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力，并積累了一定的實踐經驗，為今后的工作打下了堅實的基礎。但由于時間緊，任務重，再加上本人的知識水平和能力有限，以及經驗不足，設計中難免存在一些缺點和錯誤，歡迎各位老師給予批評指正。
在設計過程中，我得到了蘭國生老師的精心指導，以及其他老師和同學的大力幫助，感覺受益匪淺，在此向你們表示衷心的感謝！
參 考 文 獻
[ 1 ] 機械制造工藝設計手冊 哈爾濱工業(yè)大學出版社 王紹俊。
[ 2 ] 金屬機械加工工藝人員手冊 上?？茖W技術出版社 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組。
[ 3 ] 機械加工工藝手冊 機械工業(yè)出版社 孟少農主編。
[ 4 ] 機床夾具設計手冊 上?？茖W技術出版社 王光斗 王春福主編。
[ 5 ] 機械加工工藝辭典 學苑出版社 王俊俏主編。
[ 6 ] 機械制造工藝學課程設計指導書 哈爾濱工業(yè)大學出版社 趙家齊編。
[ 7 ] 機床夾具設計 中國鐵道出版社 王秀倫、 邊文義、 張運祥。
致 謝
將近三周的課程設計馬上就要結束了，回首那些奔波、拼搏、積極向上、孜孜不倦的審議感，歷歷在目，仿佛就在昨天。通過這次畢業(yè)設計，使我對以前在校期間掌握的知識印象更加深刻。并且學到了很多書本上學不到的東西，這次使我受益匪淺。
我這次課程設計的題目是CA6140開合螺母的工藝工裝設計，其中涉及到了很多曾經學過的計算，驗算等以及相關專業(yè)方面的知識。
在以前的設計中，如機械制圖、模具、夾具、工藝等，在各位老師的細心知道下，我學道了不少專業(yè)知識，為我這次畢業(yè)設計打下了良好的基礎。但是這次畢業(yè)設計與以往的課程設計有所不同，它是將以前所學習的專業(yè)知識匯總起來的依次綜合運用。這為我們即將走上工作崗位，即將從事相關機械專業(yè)打好了基礎，積累了更多實際經驗。
另外，我還要對本次課程設計輔導組的所有老師表示最衷心的感謝，特別是XXX老師，為我們講解和分析我們在設計過程中碰到的疑難問題，對我們進行耐心細致的輔導。使我從他身上學到的不僅僅是知識，更多的是他那種嚴謹治學的態(tài)度，所有的這些都為我以后走上工作崗位樹立了一面優(yōu)秀的旗幟。其次，在整個設計過程中，也有不少同學給我提出了寶貴的意見和建議，在此我一并對他們表示深深的感謝！
畢業(yè)在即，往日朝夕相處、攜手共渡的好朋友們，好同學們就要各奔東西，各奔前程了，十分不舍得，可沒有不散的宴席，分開了是為了更好的相聚。在此，我祝福我的同學、我的朋友們都有好的運氣，前程似錦；所有在校期間，教過我們，沒教過我們的尊敬的老師們，我深深的祝福你們工作順利，身體健康；一日為師，終生為父，老師們，謝謝你們的培育和教導，有了你們的教誨，才有了我們今天的成長！