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1、機(jī)械制造綜合課程設(shè)計 2013-2014 第 1 學(xué)期 題目：銑槽12專用夾具 學(xué) 號： 姓 名： 班 級： 指導(dǎo)教師： 成 績： 機(jī)電與汽車工程學(xué)院 2013年12月 設(shè)計任務(wù)書 1 一、 零件的分析 2 1、 零件的作用 3 2、 零件的工藝分析 4 二、 確定生產(chǎn)類型 5 三、 確定毛坯 6 四、 工藝規(guī)程設(shè)計 7 1、 選擇定位基準(zhǔn) 7 2、 制定工藝路線 9 3、 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 11 4、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時的確定 14 5、 機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片 14 五、 夾具設(shè)計 16 1、 問題的提

2、出 16 2、 夾具設(shè)計 17 3、 定位誤差分析 19 4、 夾具的裝配圖見附圖 21 參考文獻(xiàn) 22 心得體會 23 《機(jī)械制設(shè)計綜合課程設(shè)計》 設(shè)計題目：銃槽12專用夾具 設(shè)計要求：能夠根據(jù)工序卡片規(guī)定的定位夾緊方法，正確選擇夾具 元件；能正確進(jìn)行定位誤差和夾緊力計算，合理布置夾 緊力作用點(diǎn)和作用方向并進(jìn)行夾具精度校核；能夠根據(jù) 國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用必要的視圖完整地表達(dá)一個夾具結(jié) 構(gòu)，能正確標(biāo)注設(shè)計尺寸，合理標(biāo)注技術(shù)要求。 生產(chǎn)類型：中批量生產(chǎn) 毛坯類型：模鍛件 設(shè)計內(nèi)容：1、繪制產(chǎn)品零件圖 2、 確定定位及夾緊方案 3、 繪制夾具總裝圖 4、 繪制夾具零件圖

3、 5、 編寫設(shè)計說明書 、零件的分析 1.1、零件的作用 題目所給的零件是傳力桿。主要起傳遞力和扭矩的作用。 傳力桿兩端分別與主動和從動構(gòu)件鉸接以傳遞運(yùn)動和力。在傳動過程中承受交變 載荷。 1.2、零件的工藝分析 零件的主要加工表面是兩個側(cè)平面M/N、孔內(nèi)表面、銃槽12的表面、外輪廓表面。 零件的兩個側(cè)平面表面粗糙度R值應(yīng)不大于12.5m m。 a 零件要加工小孔孔徑為0 11 +o.oi8 mm,小孔內(nèi)表面表面粗糙度R值應(yīng)不大于1.6口 0 a H m。零件要加工大孔孔徑為0 24 +0.033 mm,大孔內(nèi)表面表面粗糙度R值應(yīng)不大于1.6口 m。 0 a H

4、兩孔中心距為42±0.02 mm。 零件外輪廓大孔端尺寸R18°008mm,小孔端尺寸R14°008，厚度為26 +0.03mm。 —U.08 —U.08 -0.03 在加工槽時，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由銃削直接加工就可以 達(dá)到要求，其中槽的寬度由刀具的尺寸保證，槽的深度尺寸和位置精度由設(shè)計的夾具 來保證。槽的位置包括如下兩方面要求： (1) 、加工槽的寬度為12mm，且兩個側(cè)面相對于中心面A對稱度為0.1mm； (2) 、加工槽的深度為32±0.2mm。 在大孔處有一0 6銷孔，沒有特殊要求，只需按一般鉆孔處理。 傳力桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要具有很高

5、的強(qiáng)度。因此，傳力桿材 料一般都采用合金鋼，如45鋼、65鋼、40Cr、40MnB等。在此選用45鋼。 二、確定生產(chǎn)類型 2.1、生產(chǎn)綱領(lǐng)：指產(chǎn)品的年產(chǎn)量。 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/年）； n—每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺）； a%--備品率； b%—廢品率。 2.2、生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型有三種：單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)。 生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系類型 生產(chǎn) 類型 零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)/件 重型零件（30kgy 以上） 中型零件 （4?30kg） 輕型零件（4kg 一下） 單件

6、 生產(chǎn) 小于5 小于10 小于100 小批 量生產(chǎn) 5 ?100 10 ?200 100?500 中批 量生產(chǎn) 100?300 200?500 500?5000 大批 量生產(chǎn) 300?1000 500?5000 5000?50000 大量 生產(chǎn) 大于1000 大于5000 大于50000 題目給出生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。年產(chǎn)量5000件。 2.3各種生產(chǎn)類型的工藝特征 表2.3各種生產(chǎn)類型的工藝特征 名稱 大批生產(chǎn) 中批生產(chǎn) 單件生產(chǎn) 生產(chǎn)對象 品種較少，數(shù)量很 大 品種較多，數(shù)量較 多 品種很多， 數(shù)量少 零件互換

7、性 具有廣泛的互換 性，某些咼精度配合件 用分組選擇法裝配，不 允許用鉗工修配 大部分零件具有互 換性，同時還保留某些 鉗工修配工作 廣泛采用 鉗工修配 毛坯制造 廣泛采用金屬模機(jī) 器造型、模鍛等 毛坯精度咼，加工 余量小 部分采用金屬模造 型、模鍛等，部分采用 木模手工造型、自由鍛 造 毛坯精度中等 廣泛采用 木模手工造型、 自由鍛造 毛坯精度 低，加工余量大 機(jī)床設(shè)備 及其布置 米用咼效專用機(jī) 床，組合機(jī)床、可換主 軸箱（刀架）機(jī)床、可重 組機(jī)床 采用流水線或自動 線進(jìn)行生產(chǎn) 部分采用通用機(jī) 床，部分采用數(shù)控機(jī)床、 加工中心、柔性制造單 元、柔性制

8、造系統(tǒng) 機(jī)床按零件類別分 工段排列 廣泛采用 通用機(jī)床、重要 零件采用數(shù)控 機(jī)床或加工中 心，機(jī)床按機(jī)群 布置 獲得規(guī)定 加工精度的方 法 在調(diào)整好的機(jī)床上 加工 一般是在調(diào)整好的 機(jī)床上加工，有時也用 試切法 試切法 裝夾方法 咼效專用夾具裝夾 夾具裝夾 通用夾具 裝夾，找正裝夾 工藝裝備 廣泛米用咼效率夾 具、量具或自動檢測裝 置，高效復(fù)合刀具 廣泛采用夾具，廣 泛采用通用刀具、萬能 量具，部分采用專用刀 具、專用量具 廣泛采用 通用夾具、量具 和刀具 對工人要 求 調(diào)整工技術(shù)水平要 求高，操作工技術(shù)水平 要求不咼 對工人技術(shù)水平要 求較咼 對

9、工人技 術(shù)水平要求高 工藝文件 工藝過程卡片，工 序卡片，檢驗卡片 一般有工藝過程卡 片，重要工序有工序卡 片 只有工藝 過程卡片 由上表2.3可知，不同的生產(chǎn)類型具有不同的工藝特征。在制訂零件機(jī)械加工工 藝規(guī)程時，必須首先確定生產(chǎn)類型，生產(chǎn)類型確定之后，工藝過程的總體輪廓就勾畫 出來了。 由題意可知，該零件為中批量生產(chǎn)，則部分采用通用機(jī)床，部分采用數(shù)控機(jī)床、 加工中心；廣泛采用通用刀具、萬能量具，部分采用專用刀具、專用量具。 三、確定毛坯 傳力桿在工作中承受多向交變載荷的作用，要具有很高的強(qiáng)度。因此，毛坯材料 一般都采用合金鋼，如45鋼、65鋼、40Cr、40MnB

10、等。在此選用45鋼。 毛坯用模鍛法成型。毛坯的鍛造工藝過程。將棒料在爐中加熱至1140-1200° C。 先在輥鍛機(jī)上通過4個型槽進(jìn)行輥鍛制坯，然后在鍛壓機(jī)上進(jìn)行預(yù)鍛和終鍛。鍛造好 的毛坯需要經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，使之得到細(xì)致均勻的回火索氏體組織，從而改善性能，減少 毛坯內(nèi)應(yīng)力。 此外，為提高毛坯的精度，還需要進(jìn)行熱校正、外觀缺陷檢查、內(nèi)部探傷、毛坯 尺寸檢查等工序，最終獲得合格的毛坯。 為節(jié)省材料、減少加工余量，同時保證加工精度，毛坯外形鍛造成零件外形，外 輪廓留下2mm加工余量，即大孔端取R20,小孔端取R16；厚度留下4mm的加工余 量，取30mm。 四、工藝規(guī)程設(shè)計 4.1、選擇定位基

11、準(zhǔn) 設(shè)計基準(zhǔn) 零件圖上用來確定其他點(diǎn)、線、面的位置時所依據(jù)的點(diǎn)、線、面其組合，稱為設(shè) 計基準(zhǔn)。 此零件的設(shè)計基準(zhǔn)中心面A。 工藝基準(zhǔn) 工件的加工、檢驗、裝配過程中所采用的基準(zhǔn)稱為工藝基準(zhǔn)。因此，工藝基準(zhǔn)按 其用途不同又可以分為定位基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、和工序基準(zhǔn)。 (1) 定位基準(zhǔn) 工件在加工時用作定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則應(yīng)選中心面A 面作為定位基準(zhǔn)，但A面實際不存在，故可選工件的兩側(cè)面M或N的任一面作為定位 基準(zhǔn)。 (2) 測量基準(zhǔn) 工件在測量是所采用的基準(zhǔn)稱為測量基準(zhǔn)。與定位基準(zhǔn)重合，可選工件的兩側(cè)面M 或N的任一面作為定位基準(zhǔn)。 (3) 裝配基準(zhǔn)

12、 工件在裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置所采用的基準(zhǔn)稱為裝配基 準(zhǔn)。與定位基準(zhǔn)重合，可選工件的兩側(cè)面M或N的任一面作為定位基準(zhǔn)。 (4) 工序基準(zhǔn) 在工序圖上用來確定本工序被加工表面位置所采用的基準(zhǔn)稱為工序基準(zhǔn)。加工側(cè) 面M時以側(cè)面N為基準(zhǔn)；加工側(cè)面N時以側(cè)面M為基準(zhǔn)；加工兩個孔及銷孔時以側(cè)面N 為基準(zhǔn)；加工槽時以側(cè)面N為基準(zhǔn)。 4.2、制定工藝路線 該零件的加工工藝路線是先進(jìn)行外形的加工，再進(jìn)行孔、槽的加工。按照先基準(zhǔn) 面后其他、先粗后精、先面后孔的原則，傳力桿加工可按下面工藝路線進(jìn)行。 工序1鍛造毛坯 工序2以側(cè)面N為基準(zhǔn)，粗銃側(cè)面M;以側(cè)面M、N互為為基準(zhǔn)，半精

13、銃側(cè)面M、 N,保證厚度26 0.03mm 工序3以側(cè)面N為基準(zhǔn)，鉆孔e 10 工序4以側(cè)面N為基準(zhǔn)，擴(kuò)孔e 10至e 10.8 工序5以側(cè)面n為基準(zhǔn)，鉸孔e 10.8至e 11 工序6以側(cè)面N為基準(zhǔn)，鉆孔e 23 工序7以側(cè)面N為基準(zhǔn)，擴(kuò)孔e 23至e 23.8 工序8以側(cè)面N為基準(zhǔn)，鉸孔e 23.8至e 24 工序9以側(cè)面N、兩個孔為基準(zhǔn)，銃零件外輪廓，大孔端外輪廓銃至R=18mm,小 孔端外輪廓銃至R=14mm 工序10以側(cè)面N、兩個孔為基準(zhǔn)，銃槽至12mm 工序11以側(cè)面N、兩個孔為基準(zhǔn)，鉆銷孔①6 工序12倒角、去毛刺 工序13檢驗 4.3、選擇加工設(shè)備和

14、工藝設(shè)備 由零件的加工工藝路線可知，需要銃床、鉆床；以及相應(yīng)銃刀、鉆頭等刀具；量 具選用普通鋼尺、游標(biāo)卡尺、千分尺；需要V型塊來定位夾緊。 工序2,用立式銃床，選用e 30端銃刀 工序3,用立式鉆床，選用e 10鉆頭 工序4,用立式鉆床，選用e 10.8擴(kuò)孔鉆 工序5,用立式銃床，選用e 11鉸刀 工序6,用立式鉆床，選用e 23鉆頭 工序7,用立式鉆床，選用e 23.8擴(kuò)孔鉆 工序&用立式銃床，選用e 24鉸刀 工序9,用數(shù)控銃床，選用e 30立銃刀 工序10用立式銃床，選用e 11.5立銃刀、e 12立銃刀 工序11,用立式鉆床，選用e 6鉆頭 工序12,鉗工倒角、去

15、毛刺 4.4、機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時的確定 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如下表 加工表 面 工序雙邊余量（ ：mm) 工序尺寸及公差（mm） 表面粗糙度（p m） 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 兩側(cè)面 3.2 0.8 26?8桔 26 +0.03 26 -0.03 16 12.5 大孔 22 0.8 0.2 0 23 +0.21 -0.21 0 23.8 +0.084 -0.084 0 24 +0.033 0 32 6.3 1.6 小孔 10 0.8 0.2 0 10

16、+0.15 -0.15 0 10.8 +0.06 -0.06 0 11 +0.018 0 32 6.3 1.6 外輪廓 1.2 0.8 R18?8 +0:2 R18 -0.08 16 12.5 外輪廓 1.2 0.8 R14?8 +0:2 R14 00.08 16 12.5 槽12 11.5 0.5 11 5 +0：1 11.5 -0.1 12 +0.03 12 -0.03 16 6.3 銷孔 6 0 6 16 切削用量的確定： 1、 工序2：由于是銃平面，

17、所以選用端面銃刀，刀具直徑為D=30mm。 粗銃的每齒進(jìn)給量f z=0.10mm/z，背吃刀量a p=1.6mm,取粗銃的主軸轉(zhuǎn)速為 n =130r/min。 1 半精銃的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.2mm/r,背吃刀量ap=0.4mm，取半精銃的主軸轉(zhuǎn)速為 n =260r/mino故相應(yīng)的切削速度分別為： 2 粗加工 V=n D n /1000=3.14X30X130/1000m/min=12.25m/min 半精加工 V=n D n/1000=3.14X30X260/1000 m/min=25.49 m/min 2、 工序3：鉆孔，鉆頭直徑10mm，進(jìn)給量f=0.09mm/r，主軸轉(zhuǎn)

18、速，1000r/min，切削 速度 V=31.4m/min; 工序4：擴(kuò)孔，鉆頭直徑10.8mm,進(jìn)給量f=0.09mm/r,主軸轉(zhuǎn)速，1000r/min，切削 速度 V=33.9m/min; 工序5：鉸孔，鉸刀直徑：11mm，進(jìn)給量f=0.1mm/r,主軸轉(zhuǎn)速110r/min,切削速度 V =3.8m/min。 工序6：鉆孔，鉆頭直徑23mm，進(jìn)給量f=0.09mm/r，主軸轉(zhuǎn)速，1000r/min，切削速 度 V=69.08m/min; 工序7：擴(kuò)孔，鉆頭直徑23.8mm，進(jìn)給量f=0.09mm/r，主軸轉(zhuǎn)速，1000r/min，切削 速度 V=71.59m/min; 工序8

19、：鉸孔，鉸刀直徑:24mm，進(jìn)給量f=O.1mm/r,主軸轉(zhuǎn)速110r/min，切削速度 V =7.94m/min。 3、 工序9：銃圓弧輪廓，選用立銃刀，刀具直徑為30mm。 粗銃的每齒進(jìn)給量f z=0.06mm/z，背吃刀量a p=0.6mm,取粗銃的主軸轉(zhuǎn)速為 n =100r/min，切削速度 V9.42m/min。 i 半精銃的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r,背吃刀量a p=0.4mm,半精銃的主軸轉(zhuǎn)速為 200r/min，切削速度為 V=18.84m/min。 4、 工序10：銃槽12,選用立銃刀。 粗銃，刀具直徑為11.5mm，每齒進(jìn)給量f z=0.06mm/z，背吃刀

20、量a p=0.5mm,取 粗銃的主軸轉(zhuǎn)速為n =100r/min，切削速度V=3.61m/min。 i 半精銃，刀具直徑為12mm，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r，背吃刀量a p=0.4mm，半精銃 的主軸轉(zhuǎn)速為200r/min，切削速度為V=7.54m/min。 5、 工序11：鉆孔，鉆頭直徑6mm,進(jìn)給量f=0.09mm/r，主軸轉(zhuǎn)速，1000r/min，切削 速度 V=18.84m/min 4.5、機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)械加工工序卡片 機(jī)械加工工藝過程卡片 重慶父通大學(xué) 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 產(chǎn)品名稱 傳力桿 共1頁 材料牌號 45鋼 毛坯種

21、類 模鍛件 毛坯外型尺寸 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 工序號 工序名 稱 鍛造 鍛造毛坯 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，粗銃側(cè)面M;以側(cè)面M、N互 為為基準(zhǔn)，半精銃側(cè)面M、N,保證厚度26 0.03mm 立式銑床 ①30硬質(zhì)合金端銑刀 以側(cè)面n為基準(zhǔn)，鉆孔e 10 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，擴(kuò)孔e 10至e 10.8 立式鉆床 立式鉆床 以側(cè)面n為基準(zhǔn)，鉸孔e 10.8至e ii 立式銑床 ①10麻花鉆 ①10.8麻花鉆 ①ii鉸刀 立式鉆床 立式鉆床

22、 立式銑床 ①23麻花鉆 ①23.8麻花鉆 ①24鉸刀 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，鉆孔e 23 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，擴(kuò)孔e 23至e 23.8 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，鉸孔e 23.8至e 24 以側(cè)面N、兩個孔為基準(zhǔn)，銃零件外輪廓，大 孔端外輪廓銃至R=18mm，小孔端外輪廓銃至R=14mm 數(shù)控銑床 ①30硬質(zhì)合金立銑刀 10 以側(cè)面N、兩個孔為基準(zhǔn)，銃槽至12mm 立式銑床 11 以側(cè)面n、兩個孔為基準(zhǔn)，鉆銷孔e 6 立式鉆床 ①11.5、①12硬質(zhì)合金 立銑刀 ①6麻花鉆 12 鉗工 13 檢查 鉗工倒角、去毛刺 按工藝要求 鉗工臺 規(guī)，銼刀 游標(biāo)卡尺

23、，塞規(guī) 重慶父通大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 材 料 材料名稱 毛坯種類 毛坯尺寸 零件重 每臺件數(shù) 卡片編號 第1頁 45 半成品 1 共6頁 工序號 2 工序名 銑側(cè)面M、N 設(shè)備 立式銑床 夾具 V型塊、機(jī)用虎鉗 工量具 游標(biāo)卡尺 刃具 ①30硬質(zhì)合金端銑刀 工 步 工步內(nèi)容及要求 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r ) 走刀 次

24、數(shù) 1 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，粗銃側(cè)面M 130 1.6 12.25 0.3 1 2 以側(cè)面M為基準(zhǔn)，粗銃側(cè)面N 130 1.6 12.25 0.3 1 3 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，半精銃側(cè)面M 260 0.4 25.49 1.2 1 4 以側(cè)面M為基準(zhǔn)，半精銃側(cè)面N 260 0.4 25.49 1.2 1 工藝編制 學(xué)號 審 定 會簽 工時定額 校核 執(zhí)行時間 批準(zhǔn) 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 毛坯種類 半成品 鉆孔 加 工 工 序 圖 工 步 工步內(nèi)容及要求 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/mi n)

25、吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r ) 走刀 次數(shù) 1 以側(cè)面N為基準(zhǔn)，劃線找中心，鉆中心孔 1000 1 2 按中心孔鉆孔①10 1000 31.4 0.09 1 工藝編制 學(xué)號 審 定 會簽 工序名 設(shè)備 立式鉆床 3 工時定額 校核 執(zhí)行時間 批準(zhǔn) 工序號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 毛坯種類 半成品 2610.03 加 工 工 序 圖 Ji 11 工 步 工步內(nèi)容及要求 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/

26、mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r ) 走刀 次數(shù) 1 在孔①10的基礎(chǔ)上擴(kuò)孔至①10.8 1000 33.9 0.09 1 工序名 設(shè)備 立式鉆床 4 學(xué)號 工序號 工藝編制 工時定額 會簽 批準(zhǔn) 審 定 執(zhí)行時間 鉆孔 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 毛坯種類 半成品 zt=

27、刀 次數(shù) 1 在孔①10.8的基礎(chǔ)上鉸孔至①11 110 3.8 0.1 1 工序名 設(shè)備 立式銑床 5 學(xué)號 工序號 工藝編制 工時定額 會簽 批準(zhǔn) 審 定 執(zhí)行時間 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 材 料 毛坯種類 半成品 加 工 工 序 圖 工 步 工步內(nèi)容及要求 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r ) 走刀 次數(shù) 1 編程，粗銃外輪廓 100 0.6 9.42 0.18 1 2 編程，半精銃外輪廓 2

28、00 0.4 18.84 0.8 1 工藝編制 學(xué)號 審 定 會簽 工序名 銑外輪廓 設(shè)備 數(shù)控銑床 9 工時定額 校核 執(zhí)行時間 批準(zhǔn) 工序號 工 步 工步內(nèi)容及要求 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/mi n) 吃刀深 度(mm) 切削速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r ) 走刀 次數(shù) 1 ①11.5硬質(zhì)合金立銃刀粗銃槽 100 1 3.61 0.18 30 2 ①12硬質(zhì)合金立銃刀半精銃槽 200 1 7.54 0.8 31 工藝編制 學(xué)號 審 定 會簽 夾具 專用夾具 游標(biāo)卡尺 工量具 刃具 工時

29、定額 校核 執(zhí)行時間 批準(zhǔn) ①11.5、①12硬質(zhì)合金 立銑刀 產(chǎn)品名稱 零件名稱 零件圖號 傳力桿 傳力桿 毛坯種類 半成品 加 工 工 序 圖 工件 壓緊螺環(huán) 工序號 10 工序名 銑槽12 立式銑床 五、夾具設(shè)計 5.1、問題的提出 零件已加工大小孔0 24 +0.033mm、0 11 +o.oi8 mm,兩個側(cè)面也加工完畢。現(xiàn)在需要 0 0 在小孔端加工槽，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由銃削直接加工就可 以達(dá)到要求，其中槽的寬度由刀具的尺寸保證，槽的深度尺寸和位置精度由設(shè)計的 夾具來保證。槽的位置包括如下兩方面要求：

30、 (1) 、加工槽的寬度為12mm，且兩個側(cè)面相對于中心面A對稱度為0.1mm； (2) 、加工槽的深度為32±0.2mm。 因此，為工序 14、工序 15 設(shè)計一個專用夾具。 ca C--J ■26iO.O^ W-H空 X方向轉(zhuǎn)動自由度、Y 5.2、夾具設(shè)計 、定位方案設(shè)計: 根據(jù)加工槽兩側(cè)面相對于中心面對稱要求，需要限制工件 方向轉(zhuǎn)動自由度和Z方向轉(zhuǎn)動自由 度；根據(jù)加工槽寬度和深度要求， 需要限制工件X方向移動自由度和 Z方向移動自由度。但考慮到加工 時工件定位的穩(wěn)定性，可以將六個 不定度全部限制。 工件相對中心面對稱，要實現(xiàn)

31、 方案一 加工槽兩側(cè)面相對中心面對稱的要求，且根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則應(yīng)選A面作為定位基準(zhǔn), 但A面實際不存在，故可選工件的兩側(cè)面M或N的任一面作為定位基準(zhǔn)，限制三個不 定自由度，此為第一定位基準(zhǔn)。 由加工槽深度要求， 方案一：如右圖所示 孔O及O為第二和第三定位基準(zhǔn)，通過固定圓柱銷及V形塊實現(xiàn)定位; 2 1 方案二：如下圖所示 可以選擇孔O及O為第二和第 1 2 [g 方案二 三定位基準(zhǔn)，通過圖中所示的固定 式圓柱銷及菱形銷實現(xiàn)定位。 經(jīng)分析，第一種方案以圓柱和 V形塊組合定位時，要受到外圓加 工精度的影響，由于外圓表面系毛 坯鑄件不能保證工件的加工要求， 加上V形塊比較薄

32、且夾住工件一 邊，不易夾緊。所以采用第二種方 案,即以孔O及O為第二和第三定 1 2 位基準(zhǔn)，對兩孔采用固定式圓柱銷 及菱形銷定位，此方案實現(xiàn)了工件的完全定位，無重復(fù)定位，方案可取。 522、導(dǎo)引方案設(shè)計： 對此方案，我們采用每加工一批工件，只安裝調(diào)整一次夾具，通過試切數(shù)個工件 來對刀的，此種方案對導(dǎo)引方案的要求很高，如下圖所示： 我們要保證的第一個精度是槽的寬度12mm關(guān)于工件厚度方向上的對稱中心的對稱 性如巫回，第二個精度為槽的深度即尺寸A。 所以對導(dǎo)引元件初步設(shè)計方案為一個方形的塊如右圖所示，用于安裝在夾具體上。 正確的安裝方法見夾具裝配圖。 523、夾緊方案設(shè)計： 對

33、此工件的銃削加工，我們所采用的是一面和兩個定位銷的原理，而且我們擬定采用的是手動夾緊，為了節(jié)約成本，我們 采用一個壓塊，一個螺母對其壓緊，夾緊 方案的初步確定如右圖所示（局部圖）： 根據(jù)工件上大孔的尺寸、菱形銷、螺 桿的尺寸大小，我們選用M10的壓緊螺母, 對壓塊的尺寸我們擬定為厚度5mm，直徑 為35mm。具體見附錄中的零件圖。 計算切削力 9.81 Cf.a》F z Nf fz 刀具：高速鋼直齒三面刃銃刀。D=12mm. Z=18 Cf = 30, Xf =1.0, yF = 0.65, uF 二0.83, wF 二0, qF 二0.83 = 16mm, ae =

34、8mm, Af = 0.15, KFZ = 0.67. 9?81 x 30 x16 x 0?15 x 0.65 x 8 x 0.83 x18 x ? . f =2448N 校核定位銷：o 80 x 0.83 z = 匚= F A 兀r 2 = 2248 兀 x 11 2 x 10 - 4 o =0.60 MPa < [ 45 ] 根據(jù)公式: Q ? L tg(a+0')D /2 + rftg^ 1 0 2 可知直徑為10mm的螺桿和MIO的螺母能滿 足夾緊力的要求。 夾緊力：由于工作狀態(tài)原因，切削力與夾緊力在空間上是相互垂直的。螺母提供 的夾緊力足以夾緊，

35、故無須驗算。 、其它裝置設(shè)計： 銃床夾具依靠兩個對角M8螺栓與機(jī)床工作臺上相連接，通過兩個對角的定位銷（① 6）保證定位元件對工作臺和導(dǎo)軌具有正確的相對位置。 525、夾具體設(shè)計： 在夾具體設(shè)計方面，我們采用了一個直 角塊，來進(jìn)行大體上的定位，而且要設(shè)置導(dǎo) 引裝置的安裝位置，對各個面的要求見零件 圖，（右圖為夾具體的立體圖）夾具體通過安 裝在夾具體上的定向鍵進(jìn)而與銃床的工作臺 連接，從而實現(xiàn)對夾具的固定。 此夾具在有加強(qiáng)筋的情況下，具有足夠 的剛度與強(qiáng)度，安放穩(wěn)定，工藝性好，實用 安全。 526、技術(shù)條件制定： 1、 定位元件? 20和? 35相對于夾具底平面的平行度公差在10

36、0mm上為0.03mm。 2、 夾具上與短銷凸肩接觸的垂直面相對于夾具底平面的垂直度公差在全長上為 0.03mm。 、夾具工作原理（操作）簡介： 對此夾具各個零件的裝配關(guān)系 見下圖，下面我們來分析與說明它的 工件原理：短銷通過夾具體上的孔、 本身的螺栓、螺母與夾具體緊緊連 接。菱形銷也是能過同樣的方法與 夾。具體連接而得到固定，菱形銷上 設(shè)置一長螺紋，用于壓緊螺母對工件 的夾緊。在夾具體的底平面上安裝定向鍵用于與銃床工件臺面的連接與定位。工件時, 只要把壓緊螺母、壓塊卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔進(jìn)行定位，當(dāng)工件套 上去后，先裝入壓塊，再用壓緊螺母進(jìn)行夾緊。這時銃刀在導(dǎo)引裝置的引

37、導(dǎo)下對待加 工工件進(jìn)行加工，并且在導(dǎo)引裝置的作用下完成銃床對工件的銃槽工序。 本夾具操作簡單，裝卸工件時只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實現(xiàn)。 5.3、定位誤差分析 現(xiàn)選取工件上兩孔與兩定位銷的配合均為 H7/g6，則圓柱銷的直徑尺寸為 0 11 -0.006 mm,菱形銷的圓弧部分直徑尺寸為0 24-0.007 mm， b=5mm,B二d-3=24mm。圓柱 -0.017 -0.020 銷與菱形銷之間的中心距為42±0.02 mm。 工件在夾具中定位產(chǎn)生的定位誤差，其值應(yīng)控制在工件相對尺寸或位置公差的 1 1 -?-，為此需對每一項工序加工要求逐一進(jìn)行分析。 3 5 、

38、 對加工槽深尺寸A進(jìn)行分析 加工槽的深度尺寸的工序基準(zhǔn)為工件小孔外圓面的上母線，定位基準(zhǔn)為圓柱銷中 心線，則 § = 8 + 8 =0.035+0.04=0.075mm 定位（A） 位置 不重 因8 值小于工序尺寸公差值（0.6mm）的丄，故能滿足工序加工要求。 定位（A） 5 、 對加工槽兩側(cè)面對中心面A對稱度進(jìn)行分析 加工槽的位置精度一對稱度的工序基準(zhǔn)是中心面A，而定位基準(zhǔn)為第一基準(zhǔn)平面, 這里忽略基準(zhǔn)的位移誤差，則 8 =8 +8 =0+0.03=0.03mm 定位（對稱度） 位置 不重 因8 值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的1，故能滿足工序加 定位（

39、對稱度） 3 工要求。 5.4、夾具的裝配圖見附圖 參考文獻(xiàn) [1] 張世昌等.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第2版）.北京：高等教育出版社，2007 [2] 關(guān)慧貞等.機(jī)械制造裝備設(shè)計（第3版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009 [3] 白海清?典型零件工藝設(shè)計?北京：北京大學(xué)出版社，2012 [4] 卞洪元?機(jī)械制造工藝與夾具?北京：北京理工大學(xué)出版社，2010 [5] 陳磊等.機(jī)械制造工藝.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010 [6] 朱輝等.畫法幾何及工程制圖（第6版）.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2007 [7] 王光斗、王春福?機(jī)床夾具設(shè)計手冊?上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19

40、80 [8] 哈兒濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室?理論力學(xué)?北京：高等教育出版社，2002 [9] 劉鴻文.材料力學(xué).北京：高等教育出版社，2004 心得體會 兩周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培 養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程 中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會 了寬容，學(xué)會了理解。課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們 邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程。通過這次認(rèn)真的課程設(shè)計，我明白了 腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實

41、的基礎(chǔ)。在這 次夾具設(shè)計中，本人也在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計，綜合運(yùn)用本專業(yè)所 學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次傳力桿夾具設(shè)計工作的實際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提 高了獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握夾具設(shè)計的方法 和步驟，掌握夾具設(shè)計的基本，懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案， 了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時各科 相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。在這次設(shè)計過程中，體 現(xiàn)出自己單獨(dú)設(shè)計夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己 勞動成果的喜悅心情。 本次課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的

42、全部課程后進(jìn)行的，這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計 之前對我們所學(xué)的各課程的一次綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。這 次的課程設(shè)計，對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設(shè)計思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械制造和其 他課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際和解決工程實際問題的能力，以及鞏固、加深、和擴(kuò)展 有關(guān)機(jī)械制造方面的知識等方面有重要的作用。在設(shè)計過程中，出現(xiàn)加工順序不確定、 加工刀具不好選擇等一系列問題，通過自己看書、查資料以及問老師同學(xué)等方式，最 終確定零件加工工藝路線，并對機(jī)床、刀具、夾具有了進(jìn)一步的了解。 在這次的課程設(shè)計過程中，綜合運(yùn)用各類相關(guān)課程中所學(xué)的知識與技能，結(jié)合各 個教學(xué)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行機(jī)械課程的設(shè)計，逐步

43、提高了我們的理論水平、構(gòu)思能力、工程 洞察力和判斷力，特別是提高了分析問題和解決問題的能力，為我們以后對專業(yè)產(chǎn)品 和設(shè)備的設(shè)計打下了寬廣而堅實的基礎(chǔ)。 設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點(diǎn)，需要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)機(jī)械設(shè)計的知識， 繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習(xí)慣和思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。 在此次課程設(shè)計中，得到了老師和同學(xué)們的的大力支持。在此，首先謹(jǐn)對指導(dǎo)教 師胡啟國老師致以衷心的感謝，胡老師對此課程設(shè)計提出了寶貴的意見，對我們的問 題給予了詳細(xì)、熱情的解答，在設(shè)計過程中給于我們無私的幫助，給予了我們極大的 信心，給我們拓寬了知識面，使我們養(yǎng)成了樂于思考的習(xí)慣，更使我在發(fā)現(xiàn)問題、分 析問題方面有了明顯的提高；其次，感謝所有在此次課程設(shè)計中對我提供幫助的同學(xué); 最后，感謝設(shè)計過程中所參考過的文獻(xiàn)及其編者。