CA6140車床手柄座[831015]機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)-鉆底孔攻螺紋孔M10-H7和鉆鉸12mm的孔,831015,CA6140,車床,手柄,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),底孔,螺紋,M10,H7,12,mm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目：手柄座零件機(jī)械加工工藝及典型夾具設(shè)計(jì) 1 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r 1.1 針對(duì)課題在網(wǎng)上搜集資料，在圖書館查閱書籍，熟悉機(jī)械制造工程學(xué)中對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)部分內(nèi)容的講解 1.2 根據(jù)導(dǎo)師所給的零件圖、機(jī)械制造工程學(xué)中的加工準(zhǔn)則（先粗后精、先主后次、先基面后孔），對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，主要確定零件各個(gè)加工表面的位置要求；另外，制定出兩套工藝方案，為了保證加工精度和裝夾次數(shù)，經(jīng)過對(duì)比后確定出最終方案如下： 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：粗銑、半精銑凸臺(tái)端面，選用X51立式銑床； 工序四：銑，半精銑大端面； 工序五：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十一：拉鍵槽6H9mm； 工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十三：終檢。 1.3 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》各加工表面的機(jī)械加工余量、計(jì)算切削用量，根據(jù)切削速度和主軸的轉(zhuǎn)速選取合適的機(jī)床 1.4 對(duì)第六道工序（鉆孔Φ10H7）進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，包括定位分析、（Φ45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè)支撐面頂住，限制了x軸的移動(dòng)，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。Φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了y軸的移動(dòng)，z軸的移動(dòng)，Φ10H7mm孔中插入削邊銷，限制了x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制。） 本工序選用一面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)銷釘限制一個(gè)自由度，兩個(gè)一起再限制一個(gè)自由度。為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。 1.5 在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找外文翻譯并準(zhǔn)確翻譯為中文 1.6 初步繪制二維夾具裝配圖、書寫工序卡片、工藝卡片 2 存在問題及解決措施 2.1 存在問題：夾具的選取、裝配圖的繪制 2.2 解決措施：查閱相關(guān)資料書籍熟悉夾具設(shè)計(jì)、積極向老師和同學(xué)交流、溝通；加強(qiáng)練習(xí)，熟練二維CAD裝配圖繪制 3 后期工作安排 3.1 完善前期所有的零件分析和計(jì)算，零件圖、按照導(dǎo)師要求設(shè)計(jì)所有夾具，完成裝配圖繪制等 （第11周—第14周） 3.2 整理檢查計(jì)算過程，撰寫畢業(yè)論文 （第15周—第17周） 3.3 準(zhǔn)備最后答辯 （第18周） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注：1）正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅，單面打?。黄渌袷揭笈c畢業(yè)論文相同。 2）中期報(bào)告由各系集中歸檔保存，不裝訂入冊(cè)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 題目：手柄座零件機(jī)械加工工藝及典型夾具設(shè)計(jì)  開題報(bào)告填寫要求 1.開題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成。 2.開題報(bào)告內(nèi)容必須按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁(yè)上下載）填寫并打?。ń勾蛴≡谄渌埳虾蠹糍N），完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師審閱。 3.開題報(bào)告字?jǐn)?shù)應(yīng)在1500字以上，參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)，其中外文文獻(xiàn)至少3篇），文中引用參考文獻(xiàn)處應(yīng)標(biāo)出文獻(xiàn)序號(hào)，“參考文獻(xiàn)”應(yīng)按附件中《參考文獻(xiàn)“注釋格式”》的要求書寫。 4.年、月、日的日期一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫，例：“2008年11月26日”。 5.開題報(bào)告增加封面，封面格式：題目：宋體，加粗，二號(hào)；系別等內(nèi)容格式：宋體，四號(hào)，居中。 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述 —.題目背景及意義： 機(jī)械加工工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，也是一個(gè)國(guó)家發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)來源。在機(jī)械零件的加工過程中，機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán)；因?yàn)闄C(jī)械工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價(jià)格的高低。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率 2． 研究意義： 對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可以從到零件到裝配有一個(gè)完整的了解和初步的掌握。以進(jìn)一步的熟練掌握Pro/E和CAD的運(yùn)用。2)鍛煉自己的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，進(jìn)一步將所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合，為更好更快的適應(yīng)工作作準(zhǔn)備。 三．國(guó)內(nèi)外相關(guān)發(fā)展?fàn)顩r： 1.國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 目前國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)熱門行業(yè)。但是我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在制造周期長(zhǎng)、壽命短、供不應(yīng)求。 目前存在的主要問題是： 1）從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致，許多細(xì)節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長(zhǎng)，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國(guó)外的差距更大。 2）從零件材料看，我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)起步時(shí)間不長(zhǎng)，而國(guó)際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。目前，我國(guó)雖然也有個(gè)別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應(yīng)用較少，主要是國(guó)產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等切削工具難以切削諸如HRC40等很硬的鋼。 3）從加工工藝水平看，主要是設(shè)備水平不高，專門設(shè)備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達(dá)到國(guó)外水平，檢測(cè)手段落后，裝配水平不高，導(dǎo)致容易出現(xiàn)報(bào)廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，國(guó)家推薦適合于機(jī)械企業(yè)用的CAD/CAM系統(tǒng)。但國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應(yīng)用。而國(guó)外購(gòu)買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等，但價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以支持。 2.國(guó)外的發(fā)展情況 進(jìn)入21世紀(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家把機(jī)械制造工藝裝置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的責(zé)任，是工業(yè)化國(guó)家的主導(dǎo)地位。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而更加凸顯了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。 2.本課題的研究?jī)?nèi)容、要求、目的及擬采用的工藝路線 一.主要內(nèi)容： 1．對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張。 2．確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。 3．?dāng)M定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、量具、輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。 4．設(shè)計(jì)重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各1張。 5．撰寫設(shè)計(jì)說明書1份。 二.研究方案： 1. 工藝路線一： 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面； 工序四：鉆孔； 工序五：插鍵槽6H9； 工序六：銑槽1443mm； 工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔； 工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十一：終檢。 2. 工藝路線方案二： 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：鉆； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9mm； 工序七：銑槽14 mm 43mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴(kuò)； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 三. 工藝方案的分析比較： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時(shí)方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對(duì)的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。 綜上所述，零件的具體工藝過程如下： 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：粗銑、半精銑凸臺(tái)端面，選用X51立式銑床； 工序四：銑，半精銑大端面； 工序五：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床； 工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序八：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序十：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十一：拉鍵槽6H9mm； 工序十二：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床； 工序十三：終檢。 3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開展工作 一、重點(diǎn)及難點(diǎn): 本課題的重點(diǎn)是：CA6140手柄座的機(jī)械加工工藝與工裝設(shè)計(jì)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，全面復(fù)習(xí)、鞏固機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)以及相關(guān)課程的基本知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決機(jī)械加工中的工藝、工藝裝備等實(shí)際設(shè)計(jì)問題，提高分析問題、解決問題的能力。 難點(diǎn)包括：機(jī)械制造工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)方法，切削用量的確定、刀具與機(jī)床的選用、熱處理方法的確定；夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法；用CAD軟件進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；鏜模夾具裝配圖與零件圖設(shè)計(jì)等等。 二、前期工作： （1）搜集并查閱了相關(guān)專業(yè)資料為后期的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備； （2）完成了手柄座零件機(jī)械加工工藝和典型夾具設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述； （3）對(duì)零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析及其工藝性分析； （4）進(jìn)行了設(shè)備結(jié)構(gòu)的分析，擬訂了二套備選結(jié)構(gòu)方案，并選擇最合理方案。 三．畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作量要求 （1） 說明書要求：字?jǐn)?shù)不少于15000字，要求有完備合理的設(shè)計(jì)方案，必要的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核部分。 （2）圖紙要求：A0圖紙2張。 （3）查閱和檢索資料要求：參考文獻(xiàn)不少于15篇（其中外文文獻(xiàn)不少于3篇），外文文獻(xiàn)翻譯漢字3000字以上。 4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫） （1）1-3周：查閱資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開題報(bào)告 （2）第4周：開題答辯 （3）5-7周：典型工件的工藝分析，計(jì)算、編寫各工件加工工藝 （4）8-9周：各夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算，定位分析，設(shè)計(jì)中存在的問題 （5）第10周：中期檢查 （6）11-14周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖 （7）15-17周：完成畢業(yè)論文 （8）第18周：答辯 參考文獻(xiàn) [1] 施平,機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ)(第五版)[M],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2011.7 [2] 將蘭芝,成本會(huì)計(jì)[M],東南大學(xué)出版社,2004 [3] 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注：1）正文：宋體小四號(hào)字，行距20磅，單面打?。黄渌袷脚c畢業(yè)論文要求相同。 2）開題報(bào)告由各系集中歸檔保存。 3）開題報(bào)告引用參考文獻(xiàn)注釋格式可參照附錄E“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）參考文獻(xiàn)樣式”執(zhí)行。不進(jìn)入正文，可以作為附件放在開題報(bào)告后面。 附錄 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號(hào) 10 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 粗銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 25.12 0.43 半精銑Φ45端面 高速鋼立銑刀 1 144 160 20 0.65 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 1 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號(hào) 20 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 粗銑大端面 高速鋼立銑刀 2 144 160 25.12 0.65 半精銑大端面 高速鋼立銑刀 1 100 160 20 0.98 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 2頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆擴(kuò)鉸Φ25H8的孔 工序號(hào) 30 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式鉆床 Z535 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆孔至Φ 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.43 195 14.08 0.64 擴(kuò)孔至Φ 高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 1 0.72 68 5.29 1.1 鉸孔Φ 高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 1 1.22 68 5.34 0.65 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 3 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號(hào) 40 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆Φ9.8mm孔 高速鋼錐柄麻花鉆 1 0.17 960 29.54 0.31 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機(jī)用鉸刀 1.3 195 6.1 0.19 精鉸Φ10mm孔 高速鋼機(jī)用鉸刀 0.8 195 6.1 0.3 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 4頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 銑 工序號(hào) 50 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 臥式銑床 X63 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/min 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 銑12mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 375 15.31 0.94 銑14mm槽 高速鋼圓柱形銑刀 1 56.25 345 15 0.94 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第5 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆鉸精鉸孔 工序號(hào) 60 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆孔至 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.36 272 11.10 0.36 粗鉸至 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 0.81 140 6.13 0.31 精鉸至 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 0.62 140 6.15 0.40 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第6 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號(hào) 70 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆Φ9.8孔 高速鋼麻花錐柄鉆 1 0.17 960 23 0.31 2 粗鉸Φ9.96mm孔 高速鋼機(jī)用鉸刀 2 1.3 195 6 0.19 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第7頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鉆 工序號(hào) 80 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆圓錐孔 高速鋼麻花鉆 1 0.36 272 11.1 0.36 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 8 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號(hào) 90 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 臥式拉床 L6120 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 拉鍵槽 高速鋼拉刀 1 1.5 3.6 0.42 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 9頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 鑄 工序號(hào) 100 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 0.72kg 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 鉆孔 高速鋼麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 鉸孔至 高速鋼機(jī)用鉸刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 10 頁(yè) 機(jī)械加工工藝卡片 工件名稱 終檢 工序號(hào) 110 零件名稱 CA6140車床手柄座 零件號(hào) 零件重量 0.73kg 同時(shí)加工件數(shù) 材料 毛坯 牌號(hào) 硬度 型號(hào) 重量 HT200 HBS151~229 鑄件 設(shè)備 夾具 輔助工具 名稱 型號(hào) 專用夾具 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長(zhǎng)度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進(jìn)給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時(shí)min 1 按圖紙要求檢查 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)老師 共 11 頁(yè) 第 11 頁(yè) 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 手柄座 零件名稱 手柄座 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工時(shí)/min 準(zhǔn)終 單件 10 銑 銑，半精銑凸臺(tái)端面 機(jī)加工 二 立式銑床X51 高速鋼端銑刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 1.08 20 銑 銑，半精銑大端面 機(jī)加工 二 立式銑床X51 高速鋼端銑刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 1.63 30 鉆擴(kuò)鉸 鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆擴(kuò)孔鉆鉸刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 2.39 40 鉆鉸 鉆，粗鉸，精鉸孔 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 0.8 50 銑 銑槽 機(jī)加工 二 臥式銑床X63 高速鋼圓柱形銑刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 1.88 60 鉆鉸 鉆粗鉸精鉸孔 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀,專用夾具,游標(biāo)卡尺 1.07 70 攻螺紋 鉆底孔，攻螺紋M10mm 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,絲錐,專用夾具,游標(biāo)卡尺 0.5 80 鉆孔 鉆圓錐孔 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,專用夾具,游標(biāo)卡尺 0.36 90 拉鍵槽 拉鍵槽6H9mm 機(jī)加工 二 拉床 0.42 100 鉆孔 鉆槽底通孔 機(jī)加工 二 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆,專用夾具,游標(biāo)卡尺 1.01 110 終檢 終檢 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽 字 日 期 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目：手柄座零件機(jī)械加工工藝和典型夾具設(shè)計(jì) 手柄座零件機(jī)械加工工藝和典型夾具設(shè)計(jì) 摘要 手柄座零件是車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用相當(dāng)于一個(gè)連桿，車床外部手柄的運(yùn)動(dòng)是通過車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對(duì)機(jī)床的操縱。在設(shè)計(jì)中，主要目的是根據(jù)零件選擇合理的工藝路線，然后制定出一套可行的夾具。本文涉及兩大部分，第一部分是對(duì)手柄座零件的分析及工藝規(guī)程的制定；第二部分是對(duì)于零件中的兩次鉆孔加工采用不同的定位、夾緊方式進(jìn)行典型夾具的設(shè)計(jì)。通過設(shè)計(jì)一方面使我們更進(jìn)一步熟悉了產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)的全過程，在制定加工方案的時(shí)候，充分考慮其經(jīng)濟(jì)性和可行性。另一方面通過對(duì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和鉆孔用夾具設(shè)計(jì)，試圖找出一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的加工方法，以供生產(chǎn)同類零件的企業(yè)參考。 關(guān)鍵字：手柄座；工藝；夾具 II Handle Parts Machining Process and Typical Fixture Design Abstract Handle seat parts is one of the component parts of lathe parts manipulation, the handle seat ACTS as a connecting rod. Movement is handle by lathe external handles to the lathe internal implementation artificial control for machine tools. In the design, the main task is according to the parts during the design and calculation, including processing machine tools, spindle speed, the three elements of cutting the reasonable selection of the processing technology, as well as the typical fixture design. This article involves two parts, the first part is the analysis of the handle seat parts and processing procedures. Two drilling in the second part is for parts with different way of positioning, clamping typical fixture design. Through the design on the one hand, make us more familiar with the whole process of the product processing design, at the time of processing plan formulation, give full consideration to its economical efficiency and feasibility. On the other hand through the handle parts of the machining process planning design and drilling fixture design, trying to find out a simple and practical processing methods, to provide the reference for the manufacture of similar parts. Key words: The handle seat; Process; Fixture II 目錄 1 緒論 1 1.1前言 1 1.2題目背景及意義 1 1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 2 1.4本課題研究?jī)?nèi)容 3 1.5夾具分類 3 2 零件的分析 5 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 5 2.2零件作用 5 2.3零件工藝分析 6 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1毛坯制造 7 3.2基面選擇 7 3.2.1粗基準(zhǔn)選擇 7 3.2.2精基準(zhǔn)選擇 7 3.3制定工藝路線 7 3.3.1工藝路線方案一 7 3.3.2工藝路線方案二 8 3.3.3工藝方案分析 8 3.4加工余量確定 9 3.5確立切削用量及基本工時(shí) 9 4 鉆螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 20 4.1 任務(wù)提出 20 4.2 定位方案及定位裝置設(shè)計(jì) 20 4.2.1 定位方案確定 20 4.2.2定位元件設(shè)計(jì) 20 4.2.3定位誤差分析 20 4.3導(dǎo)引元件（裝置）設(shè)計(jì) 20 4.4夾緊方案設(shè)計(jì) 20 4.4.1 夾緊方案確定 20 4.4.2 夾緊力大小分析 21 4.4.3 夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì) 21 I 4.5夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說明 22 5 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 23 5.1任務(wù)提出 23 5.2定位方案及定位裝置設(shè)計(jì) 23 5.2.1定位方案確定 24 5.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì) 24 5.2.3確定最佳定位方式 24 5.2.4定位誤差分析 24 5.2.5定位元件型號(hào)尺寸和安裝方式 25 5.3夾緊方案確定 25 5.4夾具的操作及維護(hù) 26 6 結(jié)論 28 參考文獻(xiàn) 29 致謝 30 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 31 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 32 II 1 緒論 1.1前言 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A具后，工件不需要?jiǎng)澗€找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。因?yàn)槭褂脤Ｓ脢A具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工。改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤Ｓ脵C(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全，所以設(shè)計(jì)機(jī)床夾具顯得尤為重要[1]。 1.2題目背景及意義 機(jī)械制造技術(shù)，已越來越成為機(jī)械裝備制造業(yè)的共識(shí)。發(fā)達(dá)國(guó)家重視裝備制造業(yè)的發(fā)展，不僅因?yàn)槠湓诒緡?guó)工業(yè)中所占比重、積累、就業(yè)、貢獻(xiàn)均占前列，更在于裝備制造業(yè)為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)不可缺少的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，即使是邁進(jìn)“信息社會(huì)”的工業(yè)化國(guó)家，也無不高度重視機(jī)械制造也和機(jī)械制造的發(fā)展。 現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)，是科技進(jìn)步發(fā)展的重要成果，綜合計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息采集技術(shù)及現(xiàn)代集成制造技術(shù)等一體化設(shè)備。傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展是單一化制造工藝、依靠于手工制造機(jī)械工藝、加工效率低，出廠成品質(zhì)量良莠不齊，很難滿市場(chǎng)機(jī)械化應(yīng)用；而現(xiàn)代機(jī)械加工制造技術(shù)則是在加工工藝及操作上均有不同程度的提高，并逐步趨近于集成化、智能化，并克服傳統(tǒng)制造加工技術(shù)的缺點(diǎn)，采用數(shù)字化控制技術(shù)代替人工操作，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，不僅提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了成本，更豐富了產(chǎn)品種類，為工業(yè)生產(chǎn)及日常生活提供多種選擇需求。 機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)行業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，已逐步建立了自己的發(fā)展體系。本文圍繞機(jī)械制造業(yè)中的基礎(chǔ)設(shè)備、制造工藝、自動(dòng)化技術(shù)、生產(chǎn)管理、核心技術(shù)、國(guó)家的宏觀方針政策、人才及創(chuàng)新等方 2 面，通過一系列數(shù)據(jù)和實(shí)例，并且和國(guó)外相比較，從而反映出了我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。最后通過認(rèn)識(shí)現(xiàn)狀，從而為我們將來的工作和學(xué)習(xí)打下了知識(shí)基礎(chǔ)。 1.3國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 a. 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 機(jī)械制造技術(shù)水平是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化進(jìn)展的指標(biāo)之一，且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要組成之一。隨著全球制造業(yè)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造技術(shù)開啟新局面，然而我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)與國(guó)外相比，仍存在不小的差距。造技術(shù)的發(fā)展過程中,一方面制造業(yè)必須依靠信息科學(xué)在當(dāng)今世界機(jī)械制、材料科學(xué)來改造自己,另一方面信息科學(xué)、材料科學(xué)也必須依靠制造技術(shù)來取得新的進(jìn)展。因此現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)具有整體目的性并包括物質(zhì)流、信息流和能量流的系統(tǒng)。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、管理學(xué)等最新成就的一個(gè)新興技術(shù)的集合體。在當(dāng)今世界機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展過程中,一方面制造業(yè)必須依靠信息科學(xué)、材料科學(xué)來改造自己,另一方面信息科學(xué)、材料科學(xué)也必須依靠制造技術(shù)來取得新的進(jìn)展。因此現(xiàn)代制造技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)具有整體目的性并包括物質(zhì)流、信息流和能量流的系統(tǒng)。它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、管理學(xué)等最新成就的一個(gè)新興技術(shù)的集合體。其發(fā)展趨勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: （1） 自動(dòng)化 自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用,有效地節(jié)省了人力,還可以代替人去完成一些危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w有害的場(chǎng)合的操作。 （2） 精密化 精密和超精密加工技術(shù)是當(dāng)今機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。制造技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。當(dāng)代的精密工程、超精密工程、微細(xì)工程和納米技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ),在高技術(shù)領(lǐng)域和軍用民用工業(yè)中都有廣泛應(yīng)用。 （3） 柔性化 隨著機(jī)械產(chǎn)品向多型化、高參數(shù)和高可靠性發(fā)展,技術(shù)密集度及附加值將有大幅度的提高,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展與人民生活水平提高顯現(xiàn)新的要求,使得產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快,柔性化的思想應(yīng)運(yùn)而生,柔性化是指機(jī)械制造業(yè)對(duì)各種外界因素的適應(yīng)能力或者是指產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力。 （4） 最佳化 現(xiàn)代制造業(yè)強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)參數(shù)的最優(yōu)配置。不僅是加工參數(shù),而且是影響制造技術(shù)的所有因素,包括環(huán)境資源、人力資源、信息資源以及組織管理都達(dá)到最佳組合,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品在其生命的周期中不斷調(diào)節(jié)與優(yōu)化。 （5） 集成化 隨著世界市場(chǎng)全球化的發(fā)展,競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。整個(gè)市場(chǎng)處于一個(gè)持續(xù)變化的不可預(yù)測(cè)的環(huán)境之中。激烈的競(jìng)爭(zhēng)推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,同時(shí)也給企業(yè)的生存和發(fā)展帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 （6） 網(wǎng)絡(luò)信息化 物質(zhì)、能量和信息是構(gòu)成制造系統(tǒng)的三大要素。但隨著信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,知識(shí)爆炸,從知識(shí)到應(yīng)用之間的間隔越來越短,未來的制造業(yè)在某種意義上將成為一種信息產(chǎn)業(yè),信息將成為制造產(chǎn)業(yè)的決定性因素。 b. 國(guó)外的發(fā)展情況 進(jìn)入21世紀(jì)，發(fā)達(dá)國(guó)家把機(jī)械制造工藝裝置置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機(jī)械制造工藝的基礎(chǔ)地位毫不動(dòng)搖。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位， 4 擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的責(zé)任，是工業(yè)化國(guó)家的主導(dǎo)地位。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷加大對(duì)機(jī)械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強(qiáng)核心技術(shù)創(chuàng)新，增強(qiáng)高技術(shù)在機(jī)械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而更加凸顯了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝對(duì)于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要性。 1.4本課題研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)題目為：設(shè)計(jì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。零件圖樣、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)條件是設(shè)計(jì)的主要原始資料，由指導(dǎo)教師提供給學(xué)生。零件復(fù)雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。根據(jù)教師設(shè)計(jì)任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)題目，按照所給零件編寫出相應(yīng)的加工工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)出其中由教師指定的一道重要工序（如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種）的專用夾具，并撰寫說明書。并在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，參考相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 具體設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：1、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖1張。2、確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖1張。3、擬定零件的機(jī)械加工工藝過程，選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備（刀具、夾具、輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片）1套。4、設(shè)計(jì)重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各1張。5、撰寫設(shè)計(jì)說明書1份。 1.5夾具分類 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)床的工作臺(tái)或卡盤上;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。這種方法無需專用裝備,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。用夾具裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下: a. 通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如， 車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。 b. 專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具，具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)[2]。專用夾具通常由使用廠家根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 c．組合夾具 組合夾具是在機(jī)床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，由一整套預(yù)先制造好 6 的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和組件，按照組合化的原理，針對(duì)工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后，可以拆卸，留待組裝新夾具時(shí)使用。組合夾具的應(yīng)用范圍十分廣泛，它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場(chǎng)合，在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時(shí)短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求，用組合夾具元件可以組裝成各類機(jī)床夾具。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。組合夾具具有以下特點(diǎn)：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個(gè)夾具后，該夾具結(jié)構(gòu)仍屬專用性，只能一次使用。當(dāng)變換加工對(duì)象時(shí)，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進(jìn)行任何補(bǔ)充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對(duì)加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時(shí)組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。 d．拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計(jì)與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 e．通用可調(diào)夾具 通用可調(diào)夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類的工件，調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對(duì)象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 f．成組夾具 成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的可調(diào)夾具。加工對(duì)象明確，只需調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件便可使用，調(diào)整范圍只限于本零件組的工件，適用于成組加工。 通用可調(diào)夾具和成組夾具都是一種比較先進(jìn)的、繼承性好的新型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數(shù)量，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并可以有效地促進(jìn)并實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。通用可調(diào)夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對(duì)象不很確定，其更換調(diào)整部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往具有較大的適應(yīng)性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中 一組零件而專門設(shè)計(jì)的，加工對(duì)象十分明確，可調(diào)范圍也只限于本組內(nèi)的零件，因此后者亦稱為專用可調(diào)夾具。 8 2 零件的分析 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng) 任務(wù)書上的題目?jī)?nèi)容為：加工一個(gè)手柄座零件，該零件年產(chǎn)量為20000臺(tái)，設(shè)其備品率為10%，機(jī)械加工廢品率為1%，試進(jìn)行該零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。 現(xiàn)制定該手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 該零件的年產(chǎn)量為22220件，根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教材中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)[3]。 2.2零件作用 題目所給的零件是CA6140車床的手柄座，它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動(dòng)器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動(dòng)。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動(dòng)斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動(dòng)器杠桿的下端，制動(dòng)帶被拉緊，使主鈾制動(dòng)。零件的三維圖如圖2.1所示。 6 圖2.1 CA6140車床手柄座零件三維模型圖 2.3零件工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求分述如下： 2.3.1以25H8為中心的加工表面 這一組的加工表面有25H8的孔，以及上下端面，下端面為45的圓柱端面；孔壁上有距下端面18mm、與25H8孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔，尺寸為M10-7H，另外還有一個(gè)尺寸為6H9的槽在于25H8孔中心軸所在前視面右邊，孔與槽的總寬度為27.3H11。 2.3.2以14H7為中心的加工表面 該組的加工表面有14H7的螺紋孔(有位置要求)，加工時(shí)測(cè)量深度為30mm，鉆孔深度為33mm。上孔壁有一個(gè)7配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。 2.3.3以12H7為中心的加工表面 本組的加工表面有12H7的孔(兩個(gè))，及其兩個(gè)內(nèi)端面(對(duì)稱)，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為mm，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與25H8孔壁之間的平行度公差為0.2)。 2.3.4以6為中心的加工表面 這組的加工表面有6的孔，該孔通至25H8上的槽，并有位置要求[4]。 由上面的分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工完mm深度為53mm的銑槽底面。 12 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1毛坯制造 零件材料為HT200，毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，考慮經(jīng)濟(jì)性要求和實(shí)際生產(chǎn)成本，采用砂型鑄造生產(chǎn)。手柄座在使用過程中很少變動(dòng)中有在磨損嚴(yán)重的情況下才更換零件，它只起支撐的作用，受到的作用力不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量和精度得到保證，生產(chǎn)率得以提高能夠節(jié)省成本。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對(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粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25H8孔的下端面45小斷面作為粗基準(zhǔn)，利用一凸臺(tái)支撐住45面限制住25H8端面再利用一組共兩塊V形塊作為主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行銑削[5]。 3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，根據(jù)該手柄座零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇手柄座孔及外圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。又軸孔的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)定位加工手柄座腳上孔12H7；和孔以及其他的孔和表面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)重合，保證了被加工表面的位置度要求及12H7；孔軸線和孔軸線的平行度要求。選用手柄座外圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”原則，因?yàn)樵撌直系某叽缍嘁栽摱嗣孀鳛樵O(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選用孔及外圓凸臺(tái)端面作為精基準(zhǔn)，夾緊力可作用在手柄座孔的大端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用加工夾具，并盡量使工序集中減少夾具的更換率來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1工藝路線方案一 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：粗銑上、下表面； 工序四：精銑下表面； 工序五：鉆25H8 工序六：插鍵槽6H9； 工序七：銑槽1853 mm； 工序八：鉆、鉸、 拉孔12H7； 工序九：鉆孔6； 工序十：鉆、擴(kuò)14H7螺紋孔； 工序十一：鉆、鉗7錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 3.3.2工藝路線方案二 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：鉆25H8； 工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面； 工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽18mm 53 mm； 工序八：鉆孔6； 工序九：鉆、鉸、拉孔12H7； 工序十：鉆、擴(kuò)14H7； 工序十一：鉆、鉗7錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。 3.3.3工藝方案的分析： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工25H8的孔，再以25H8的孔的孔為基準(zhǔn)加工12H7的孔。方案二則是先加孔25H8后再加工上下表面，再加工孔12H7，此時(shí)方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工25H8及插鍵槽，最后完成對(duì)12H7的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。綜上所述，零件的具體工藝過程如下： 工序一：備料； 工序二：鑄造毛坯； 工序三：粗銑、半精銑45凸臺(tái)端面，選用X51立式銑床； 工序四：銑，半精銑大端面，選用X51立式銑床； 15 工序五：鉆，擴(kuò)，鉸25H8內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床； 工序六：鉆，粗鉸，精鉸12H7孔，選用Z525立式鉆床； 工序七：銑槽mm，選用X63臥式銑床； 工序八：鉆、粗鉸、精鉸14H7螺紋孔，選用Z525立式鉆床； 工序九：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床； 工序十：鉆7錐銷通孔，選用Z525立式鉆床； 工序十一：拉鍵槽6H9mm，選用L6120臥式拉床； 工序十二：鉆槽底通孔鉆6，選用Z525立式鉆床； 工序十三：終檢。 3.4加工余量確定 手柄座零件材料為鑄鐵，硬度為HBS65～87，毛坯的重量約為2Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型鑄模,相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸；其加工余量還有要遵循的原則：在保證加工質(zhì)量的前提下，加工余量越小越好。 3.4.1外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（25H8端面） 取端面長(zhǎng)度余量均為2.5mm（均為雙邊加工），銑削加工余量為： 粗銑 1mm 精銑 0mm 3.4.2內(nèi)孔（25H8已鑄成孔） 取 25H8已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3mm，即鑄成孔半徑為21mm，工序尺寸加工余量： 鉆孔 2mm擴(kuò)孔 0.125mm 3.4.3其他尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)[6]。 3.5確立切削用量及基本工時(shí) 3.5.1工序三切削用量及基本工時(shí)的確定： 銑45端面，選用機(jī)床：X51立式銑床 a. 銑45端面：選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6 ， (3.1) 按機(jī)床選?。? 實(shí)際切削速度： (3.2) 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： （3.3） 銑床工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： （3.4） b. 半精銑45端面: 加工余量為Z=1mm 切削速度為： 選用主軸為： 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 3.5.2工序四切削用量及基本工時(shí)的確定：銑削大端面 a. 粗銑大端面：進(jìn)行兩次銑削，銑刀半徑為25mm第一次Z=2mm，第二次Z=1mm 選用主軸為： 36 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 基本工時(shí)： b. 半精銑大端面：切削速度： 選用主軸為: 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： 3.5.3工序五切削用量及基本工時(shí)的確定： 鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸25H8mm通孔，選用機(jī)床：Z535立式鉆床 a. 鉆孔23mm：選擇23mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆 按機(jī)床選取: 實(shí)際切削速度： 基本工時(shí): b. 擴(kuò)孔mm：選擇24.8mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)24.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度 得，故： 按機(jī)床選取: 基本工時(shí)： c. 鉸孔：選擇25mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀得，， 得 按機(jī)床選取: 基本工時(shí)： 3.5.4切削用量及基本工時(shí)的確定： 鉆→粗鉸→精鉸12H7孔，選用機(jī)床：Z525立式機(jī)床[7] a. 鉆12孔：選擇11.8mm高速鋼錐柄麻花鉆 得 按機(jī)床選取: 基本工時(shí)： b. 粗鉸11.96mm孔：選擇11.96mm的高速鋼鉸刀 得 按機(jī)床選取: 基本工時(shí)： c. 精鉸12mm孔：選擇12mm的鉸刀 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： 3.5.5工序七切削用量及基本工時(shí)的確定： 銑的槽，選用機(jī)床：X63臥式銑床 選用高速鋼圓柱形銑刀，齒數(shù)Z=6， a. 第一次走刀： 按機(jī)床選?。? 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： b. 第二次走刀： 按機(jī)床選?。? 工作臺(tái)進(jìn)給量： 基本工時(shí)： , 3.5.6工序八14mm孔的切削用量及基本工時(shí)的確定： 選用機(jī)床：Z525立式鉆床 a. 鉆13mm孔：選擇13高速鋼錐柄麻得 按機(jī)床選取: 基本工時(shí)： b. 粗鉸13.95mm孔：選擇13.95高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 ，， 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： c. 精銑14mm孔：選擇14高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀 得， ， 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： 3.5.7工序九 切削用量及基本工時(shí)的確定： 鉆8.5mm底孔，攻螺紋M10mm，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 a. 鉆8.5底孔：選用8.5高速鋼錐柄麻花鉆 得 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： b. 攻螺紋M10mm：選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐f等于工件螺紋的螺距p，即 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： 3.5.8工序十 切削用量及基本工時(shí)的確定： 加工7的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 a. 鉆7的圓錐孔：選擇高速鋼麻花鉆 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： b. 鉸7的孔：選擇7的鉸刀 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： 3.5.9工序十二 切削用量及基本工時(shí)的確定： 加工6mm的圓錐孔，選用機(jī)床：Z525立式鉆床 a. 鉆6mm孔：選擇5.8的高速鋼錐柄麻花鉆 按機(jī)床選?。? 基本工時(shí)： b. 鉆6mm孔：選擇6mm的高速鋼錐柄麻花鉆 按機(jī)床選取： 基本工時(shí)： 4 鉆螺紋孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 任務(wù)提出 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，節(jié)省成本，需要設(shè)計(jì)專用的夾具。本夾具主要用來鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，本夾具將用于Z525立式鉆床。同時(shí)對(duì)孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進(jìn)行拉孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。 4.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 定位方案的確定 工件以25H8孔及端面和12H7孔為定位基準(zhǔn)；夾緊時(shí)，首由開口墊圈夾緊25H8孔兩端面，再用汽缸通過連桿機(jī)構(gòu)夾緊。 4.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì) 用圓柱定位銷和定位塊進(jìn)行完全定位。 4.2.3定位誤差的分析計(jì)算 本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。 式中 ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——定位銷外圓直徑公差（mm）。 4.3導(dǎo)引元件（裝置）設(shè)計(jì) 對(duì)刀裝置用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置,由于本道工序是完成M10-H7孔的加工。用轉(zhuǎn)套引導(dǎo)刀具的方式。 4.4夾緊方案設(shè)計(jì) 4.4.1 夾緊方案確定 a. 夾緊力方向原則： (1) 夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置； (2) 夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能?。? (3) 夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 b. 夾緊作用點(diǎn)原則： (1) 夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； (2) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)； (3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。 夾緊時(shí)，首先由圓柱定位銷定位25H8孔和12H7孔，再用地腳氣缸夾緊。 4.4.2 夾緊力大小計(jì)算 軸向力計(jì)算公式為： （4.1） 其中：，，，，，，，，z=3,。故 在計(jì)算切削時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù) 。 (4.2) 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 所以 4.4.3 夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì) 利用氣缸活塞的拉力通過連桿機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行夾緊。夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。 4.5夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對(duì)工件進(jìn)行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強(qiáng)度上的要求。并設(shè)法減少夾具的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇高精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是加大螺母和開口墊圈的夾緊力。使工作進(jìn)行時(shí)工作緊湊,保證加工要求。夾具體上裝有可換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時(shí)在夾具體上裝有一塊可翻動(dòng)的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 裝配圖如圖4.1所示。 5 鉆孔夾具 圖4.1 夾具二維裝配圖 5 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 5.1任務(wù)的提出 本夾具用來鉆，鉸12mm的孔，它將用于Z525立式鉆床。同時(shí)對(duì)孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進(jìn)行鉸孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。 機(jī)械制造業(yè)歷來是應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的主要領(lǐng)域,是應(yīng)用最新科技推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。制造離不了機(jī)床,機(jī)床自然離不了夾具,夾具離不了設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)離不了經(jīng)驗(yàn),但經(jīng)驗(yàn)有時(shí)不不一定科學(xué)合理。夾具是制造設(shè)備的重要組成部分,它用于實(shí)現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位,夾壓,刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等等作用。但夾具設(shè)計(jì)行業(yè)中普遍依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)積累。許多構(gòu)件的形狀及其外形尺寸都是由經(jīng)驗(yàn)來決定的。因此必然存在設(shè)計(jì)不夠合理,不夠經(jīng)濟(jì)等問題。 在機(jī)床上加工零件時(shí),為使被加工表面能夠達(dá)到圖紙規(guī)定的幾何形狀、尺寸、及形位公差等技術(shù)要求,加工前必須將零件進(jìn)行準(zhǔn)確定位并夾緊。工裝夾具又稱卡具,在機(jī)械加工領(lǐng)域中對(duì)工件進(jìn)行定位夾緊,以達(dá)到加工要求的工具或裝備。只有應(yīng)用機(jī)床夾具系統(tǒng),才能有效保證零部件、構(gòu)件的加工精度、才能提供穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。工裝夾具的使用有利于降低成本提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保障工人在安全的條件下進(jìn)行生產(chǎn)。工裝夾具的應(yīng)用使機(jī)床“一機(jī)多用”成為可能,最大化機(jī)床的使用價(jià)值。 夾具通常由保證工件在夾具中的正確位置定位組件、夾緊機(jī)構(gòu)、確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较虻膶?duì)刀引導(dǎo)元件、使工件在一次裝夾后能完成數(shù)個(gè)工位加工的分度裝置、連接機(jī)構(gòu)以及夾具基座等組成。廣義上后能完成數(shù)個(gè)工位加工的分度裝置、連接機(jī)構(gòu)以及夾具基座等組成。廣義上的夾具的范疇包括,在加工生產(chǎn)過程中所有用來方便、安全、快速地安裝工件的機(jī)構(gòu)[2]。夾具包含裝配夾具、檢驗(yàn)夾具、燥接夾具、機(jī)床夾具等。我們所指的夾具通常是指機(jī)床夾具,簡(jiǎn)稱為夾具。工裝夾具是機(jī)械加工不可缺少的組成部分,它用來迅速定位夾緊工件,使工件與機(jī)床定位機(jī)構(gòu)、刀具、保持準(zhǔn)確相對(duì)位置的裝置。機(jī)床行業(yè)目前正向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展。在此推動(dòng)下,工裝夾具同時(shí)朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。工裝夾具設(shè)計(jì)與應(yīng)用的目的可總結(jié)為三個(gè)方面:首先保證產(chǎn)品加工能達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求;其次提高生產(chǎn)效率;然后是降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。 5.2定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.2.1 定位方案的確定 為了加工12mm孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下，首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖5.1所示，這樣水平放置，便于立式鉆床加工,使其完全定位。 圖5.1 CA6140車床手柄座零件定位圖 5.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì) 要使其完全定位，可以采用： a．一面兩銷定位，以25H8mm和12H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求[9]。 b．一面加圓柱銷和半V形塊定位，以25H8mm為定位基準(zhǔn)，再在R外圓表面用V形塊定位。 5.2.3確定最佳定位方式 比較以上兩個(gè)方案，明顯第一個(gè)要好得多，因?yàn)?5H8mm和12H7mm兩孔的中心線在同一直線上，所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上，就可以很快的將其定位；而第二個(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)在于用的是V形塊定位，要使零件很快垂直放置定位很難，并且需要量具對(duì)其精確測(cè)量，增加了工時(shí)[10]。因此，選擇一面兩銷定位最佳。 如上圖5.1所示，一面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)銷釘限制一個(gè)自由度，兩個(gè)一起再限制一個(gè)自由度。為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中，45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè)支撐面頂住，限制了x軸的移動(dòng)，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了y軸的移動(dòng)，z軸的移動(dòng)，12H7mm孔中插入削邊銷，限制了x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制。 5.2.4定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3—1/2，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要求：保證油孔軸線距45mm圓柱小端面17+7=24mm，保證螺紋孔軸線與25H8mm和12H7mm兩孔的中心線成60mm。 對(duì)于24mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重合誤差為0，且由于45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm，故可認(rèn)為Φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的[11]。 對(duì)于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 5.2.5定位元件的型號(hào)，尺寸和安裝方式 a. 支撐面 在定位板面上做的一個(gè)突起4mm的支撐面，經(jīng)過精銑得到精度較高的平面。 b. 短銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程，確定定位銷為GB8014.2-1999標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸見三視圖。它和定位面板上的12mm銷孔呈H7/r6mm過盈配合，并用螺母固定，防止鉆孔時(shí)松動(dòng)，影響加工。 c. 圓柱銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，由于加工的12mm孔恰好在定位基準(zhǔn)Φ25H8mm孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢(shì)必影響12mm孔的加工，因此可專門設(shè)計(jì)一個(gè)短銷，其尺寸如圖5.2所示： 圖中，該軸長(zhǎng)為90mm，軸頸半徑為12.5mm，與Φ25H8mm孔內(nèi)表面僅有長(zhǎng)度為17mm的面接觸，且為過盈配合，既保證了圓柱銷定位，又方便了裝夾工件。為了不影響加工12mm孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長(zhǎng)為22mm的軸身，直徑為14mm，要比Φ25H8mm小11mm，即其半徑之差為5.5mm，再加上鍵槽深度2.5mm，那么長(zhǎng)度值為L(zhǎng)=5.5+2.5=8mm，這樣當(dāng)鉆頭鉆12mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷，銷也不會(huì)影響鉆孔。 該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6過盈配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。 圖5.2 圓柱銷尺寸[12] 5.3夾緊方案確定 5.3.1夾緊裝置的設(shè)計(jì) a. 夾緊力方向原則： (1) 夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置； (2) 夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??； (3) 夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 b. 夾緊作用點(diǎn)原則： (1) 夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； (2) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)； (3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。 本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在圓柱銷頭部的墊片向右移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件Φ45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快地裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)單可靠[13]。 另外，考慮到工件沿25H8mm孔中心線軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，該墊片為開口墊片，螺母為小于25H8mm孔的小螺母，只要將開口墊片取去，就可以很好的將零件取出。 圓柱銷的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm，且墊片的孔應(yīng)與工件Φ25H8mm孔同軸，保證夾緊力作用均勻可靠[14]。 5.4夾具的操作及維護(hù) 安裝工件時(shí)，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)退出足夠的行程空間以便于取出墊片，安裝工件，然后使工件的25H8mm孔穿過圓柱銷，使工件底部的12H7mm孔穿過短銷，將45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，裝上開口墊片，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，使開口墊片靠緊45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開工件，只需反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，退出開口墊片，即可取下工件。 夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套[15]。本夾具定位面板是受力部件，如有變形，應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力。 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 結(jié)論 本設(shè)計(jì)主要經(jīng)過了兩個(gè)階段。第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段分析零件的工藝性，查閱有關(guān)手冊(cè)，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較合理的方案來編制工藝。其中運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算等方面的知識(shí)。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過設(shè)計(jì)夾具歸納出夾具工作原理的要點(diǎn)如下： (1) 使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的。 (2) 夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工表面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。 (3) 使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在 工件上加工出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 參考文獻(xiàn) [1] 施平,機(jī)械工程專業(yè)英語(yǔ)(第五版)[M],哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2011.7 [2] 將蘭芝,成本會(huì)計(jì)[J],東南大學(xué)出版社,2004 [3] 王大康,盧頌峰,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M],北京工業(yè)大學(xué)出版社,2004 [4] 李娟，方狄柯，周波,工業(yè)設(shè)計(jì)表現(xiàn)技法[J],機(jī)械工業(yè)出版社,2008 [5] 黃純穎,設(shè)計(jì)方法學(xué)[M],機(jī)械工業(yè)出版社,1992.4 [6] 周忠龍,工業(yè)設(shè)計(jì)模型制作工藝[M],北京理工大學(xué)出版社,2001.3 [7] 陶棟材,現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法[J],中國(guó)石化出版社,2011 [8] 曹巖，白瑀，機(jī)床夾具手冊(cè)與三維圖庫(kù)[M],化工工業(yè)出版社,2010 [9] 邱宣懷,機(jī)械設(shè)計(jì)[M],高等教育出版社,2007.8 [10] 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版)[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1 [11] 李昌年,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造[M],機(jī)械工業(yè)出版社,2007.1 [12] 李守勇,機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.7 [13] 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2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、