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In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, II 目錄 １ 序言 4 2　工藝設(shè)計(jì) 5 2.1零件圖工藝性分析 5 2.1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 5 2.1.2零件技術(shù)條件分析 5 2.1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 5 2.2毛坯選擇 6 2.3機(jī)加工工藝路線確定 7 2.4工序尺寸及其公差確定 8 2.5設(shè)備及其工藝裝備確定 11 2.6切削用量及工時定額確定 11 3 鉆3-Φ11孔夾具設(shè)計(jì) 18 3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 18 3.2 夾具的導(dǎo)向 19 3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 19 3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 22 3.5 鉆模板 22 3.6定位誤差的分析 23 3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 23 3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 25 3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 27 總 結(jié) 28 28 １ 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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(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國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 法蘭盤零件加工工藝及鉆床夾具設(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)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(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)錯誤，敬請老師們批評指正。 2　工藝設(shè)計(jì) 2.1零件圖工藝性分析 2.1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析 法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性，較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。 2.1.2零件技術(shù)條件分析 1）法蘭盤本身精度： 外圓φ80尺寸公差等級IT11，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ52尺寸公差等級為IT6，表面粗糙度Ra為1.6μm，φ120尺寸公差等級IT14，表面粗糙度Ra為3.2μm，內(nèi)孔φ62公差等級為IT7，φ36尺寸公差等級IT6，φ65表面粗糙度Ra為1.6μm，距離φ36為34.5的平面公差等級IT13。 2）位置精度，內(nèi)孔φ62相對于基準(zhǔn)面A、B的跳動量要求為0.04。 3）加工此零件時，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加 工精度。 2.1.3零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡單，但零件精度要求高，零件選用材料HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)的零件圖法蘭盤如下： 2.2毛坯選擇 2.2.1毛坯類型 1、根據(jù)零件材料HT150確定毛坯為鑄件，由于要加工與φ36的孔中心線距離分別為54和34.5的兩平面，若毛坯外型鑄成φ120的外圓，材料浪費(fèi)太嚴(yán)重，因此將兩平面直接鑄出。且3-φ11和3-φ16.5的內(nèi)孔不鑄出，均在鉆床上鉆出后加工。 2. 由于本零件要求生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造方法選用金屬型鑄造（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P4表1.2-1），鑄造的毛坯尺寸公差等級為8級（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-5），選擇錯型值為0.7（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P6表1.2-4）。 2.2.2毛坯余量確定 對于批量生產(chǎn)的鑄件加工余量（查機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料 P7表1.2-7），初步將本零件的加工余量定為5mm，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.8. 2.2.3毛坯－零件合圖草圖 2.3機(jī)加工工藝路線確定 2.3.1加工方法分析確定 該零件是法蘭盤，中批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡單，但精度要求較高，為保證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、磨、鏜、鉆等。 2.3.2加工順序的安排 本著先粗后精、先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔的原則安排加工順序，逐步提高加工精度，先以外圓φ80為粗基準(zhǔn)粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度方向?yàn)?0的右端面和φ120的外圓，調(diào)頭裝夾以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面，再以粗車后的外圓φ80為精基準(zhǔn)半精車φ52的外圓、和φ120的外圓粗鏜，半精鏜φ36的內(nèi)孔，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔，繼續(xù)半精鏜φ65、φ62、及4X0.5的槽，車出M64X1.5的螺紋，以外圓φ80為基準(zhǔn)粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面，以φ36的內(nèi)孔、φ62.4內(nèi)孔和長度為60的右端面及34.5的平面定位鉆3-φ11和3-φ16.5的孔，然后擴(kuò)3-φ16.5的孔，然后在繼續(xù)鉆出φ18和φ4的孔，磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面，磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角，以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)精鏜φ62的孔，，以φ80的外圓為基準(zhǔn)精鏜φ36的內(nèi)孔，然后用浮動鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔并加工出6X6的半圓槽。 2.3.3定位基準(zhǔn)選擇 先以φ80為基準(zhǔn)加工φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面和 φ120的外圓，再以φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加工內(nèi)孔和螺紋，以φ36的內(nèi)孔、6X6的半圓槽和長度為60的右端面定位鉆孔、擴(kuò)孔。 2.3.4加工階段的劃分說明 加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。 2.4工序尺寸及其公差確定 φ52 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 φ57 1.8 φ571.8 粗車 φ54.2 2.8 0.046 φ54.7 半精車 φ52.4 1.8 0.019 φ52.9 磨削 φ52 0.4 0.019 φ52 φ80 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 φ85 1.8 φ851.8 粗車 φ80.4 4.6 0.22 φ80.4 磨削 φ80 0.4 0.19 φ80 φ120 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 φ125 1.8 φ1251.8 粗車 φ121.5 3.5 1 φ121.5 半精車 φ120 1.5 2 120 φ62 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 φ57 1.8 φ571.8 粗鏜 φ60 3 0.19 φ60 半精鏜 φ61.5 1.5 0.074 φ61.5 精鏜 φ62 0.5 0.03 φ62 φ65 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 φ57 粗鏜 7 φ64 半精鏜 1 φ65 φ62.4 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 φ57 粗鏜 5.4 φ62.4 φ36 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 φ31 1.8 φ311.8 粗鏜 φ33.1 2.1 0.16 φ33.1 半精鏜 φ34.6 1.5 0.1 φ34.6 精鏜 φ35.6 1 0.039 φ35.6 浮動鏜刀塊精鏜 φ36 0.4 0.02 φ36 15 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 20 粗車 4.5 15.5 ] 磨削 0.5 15 60 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 65 粗車 4.6 60.4 磨削 0.4 60 φ11 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 φ11 φ16.5 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 φ11 擴(kuò) 5.5 φ16.5 φ18 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 18 φ18 φ4 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 4 φ4 2.5設(shè)備及其工藝裝備確定 所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂鉆床、清洗機(jī)、檢驗(yàn)臺、外圓磨床。 夾具有：三爪卡盤、虎鉗、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、磨床專用夾具。 刀具有：90度車刀、車用鏜刀、銑刀、φ11、φ4、φ18、φ16.5鉆頭、砂輪、切斷刀。 量具有：千分尺、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī)。 2.6切削用量及工時定額確定 （1） 粗車φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面、長度為60的右端面、 φ120時：（T1=T輔 T2=T機(jī) T3=T工 T4=T休）（車刀刀桿尺寸BXH取20X30） 切削用量：ap=10.85 由表5.3-1得：f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 則n=318x46/57=256.63=257r/mm 工時定額：由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min 由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min， 由表3.3-3得：操作機(jī)床時間為： （0.02+0.03）X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min 由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.15+0.08+0.1=0.43min T1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min 由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15min T基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min 則T總=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min （2）粗車φ80的外圓、長度方向?yàn)?0的左端面和長度方向?yàn)?5的左端面： 切削用量：（車刀刀桿尺寸BXH取25X25）ap=4.6 ，由表5.3-1得f=0.8，由表5.3-20查得v=53m/min，則n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min 工時定額： 由表3.3-1得：裝夾工件時間為0.08min 由表3.3-2得：松開卸下工件時間為0.06min， 由表3.3-3得：操作機(jī)床時間為： 0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+（0.03+0.02+0.03+0.02）X9=1.16min 由表3.3-4得：測量工件時間為：0.1+0.09+0.08=0.27min T1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min 由表5.4-1得機(jī)動時間為：T2=（0.04+0.03）X3=0.21min 由表3.3-33得布置工作地、休息和生理時間分別為：T3=56min、T4=15min T基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min 則T總=T1+T2+T基+T3+T4=75.94 （3）半精車φ52的外圓和φ120的外圓、粗鏜φ36的內(nèi)孔、半精鏜φ36的內(nèi)孔： 切削用量：（刀尖圓弧半徑取0.5）ap=3 由表5.3-2得：f=0.15mm/r 由表5.3-20得：v=100m/min 則n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min 工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15min T基=135x5/578x0.15x3=2.29min T總1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min 粗鏜φ36的內(nèi)孔： 切削用量： ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r 由表5.3-20得v=110m/min 則n=318v/d=318x110/31=1129r/min 工時定額：（同上）T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 min T基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7min T總2=76.64min 半精鏜φ36的內(nèi)孔： 切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/33=1108r/min 工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min T基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1min T總3=76.47min則T總=227.9min (4) 粗鏜φ62.4、φ62、φ65、及4X0.5的槽、φ58的內(nèi)孔、半精鏜φ65、φ62及4X0.5的槽、車出M64X1.5的螺紋時： 切削用量： ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 則n=318v/d=318x67/57=374r/min 工時定額：（同上）T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55min T總1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精鏜φ65、φ62及4X0.5的槽時： 切削用量：ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min 工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min T基=100x5/590x0.15x1.5=3.77min T總2=80.27min 車出M64X1.5的螺紋： 切削用量：ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min 則n=318v/d=318x70/62=359r/min 工時定額： T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15min T基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 min T總3=71.83min 則T總=230.45min (5) 粗銑長度為54的左端面和長度為34.5的兩平面： 切削用量：ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 則n=318v/d=318x120/112=341r/min 工時定額：由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min 由表3.3-7得操作時間為0.5 min 由表3.3-8得測量工件時間為0.24min T1=1.98min T3=51min T4=15min T基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04min T總=75.02min (6) 鉆3-φ11的孔： 切削用量：ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min 工時定額： T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35) T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min 由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min 由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min 由表3.3-11得操作時間為0.4 min 由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min 則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總1=62.81min 擴(kuò)3-φ16.5的孔： 切削用量：ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min 則n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min 工時定額：由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min 【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】 由表3.3-9得裝夾工件時間為0.17min 由表3.3-10的松卸工件時間為0.15min 由表3.3-11得操作機(jī)床時間為0.42 min 由表3.3-12得測量工件時間為0.05min T1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06min T總2=62.89 min T總=125.7 min （7）鉆出φ18和φ4的孔 切削用量：ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min 工時定額： 鉆φ18深2的孔： T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29) T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min 鉆φ4深11的孔： T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18) T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min 由表3.3-9得裝夾工件的時間為0.17 min 由表3.3-10得松卸工件的時間為0.15 min 由表3.3-11得操作時間為0.4 min 由表3.3-12得測量工件的時間為0.04min 則T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T總=62.99min （8）磨φ80的外圓和長度為60和15的左端面： 切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min 則n =318v/d=318X22/80=88r/min 工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min 由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08min T1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09min T總1=78.6min 磨φ52的外圓、長度方向?yàn)?5的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角 切削用量：ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min 則n =318v/d=318X22/52=135r/min 工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.05 min 0.03 min 由表3.3-15得操作時間為0.35min 由表3.3-16得測量工件時間為0.21min T1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91min T總2=77.55min T總=156.15min (9) 精鏜φ62的孔： 切削用量：ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 則n=318v/d=318x115/62=590r/min 工時定額：（同上）T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15min T基=70x5/590x0.15x0.5=7.9min T總=84.4min (10) 精鏜φ36的內(nèi)孔： 切削用量：ap=1 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 則n=318v/d=318x123/36=1087r/min 工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min T基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53min T總=77min (11) 用浮動鏜刀塊精鏜φ36的內(nèi)孔切出6X6的半圓槽： 切削用量：ap=0.4 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=140m/min 則n=318v/d=318x140/36=1237r/min 工時定額：（同上）T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 min T基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37min T總=78.84min 3 鉆3-Φ11孔夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。 在這次夾具設(shè)計(jì)中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 3.2 夾具的導(dǎo)向 在鉆床上加工孔時，大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置，用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。 導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。 在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。 鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。 圖4.2 鉆套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A， 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。 3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：鉆頭φ9。 則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4 F=Cdfk……………………………………3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=( F=420 轉(zhuǎn)矩 T=Cdfk 式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8 T=0.206 功率 P= 在計(jì)算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK 式中 K—基本安全系數(shù)，1.5; K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1; K—刀具鈍化系數(shù), 1.1; K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1 則 F=KF=1.5 鉆削時 T=17.34 N 切向方向所受力: F= 取 F=4416 F> F 所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得： 所以有： 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則；　參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計(jì)算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》表 可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點(diǎn): 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。 3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。 圖4.3 切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。 在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。 3.5 鉆模板 在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。[4] 3.6定位誤差的分析 制造誤差ZZ （1）中心線對定位件中心線位置精度 . 取. （2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297） .故，. 則. 3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差F7 基本 極限 偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 11 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.011 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 HT150 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 HT150 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 110 66 ＞48～50 70 74 0.040 鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，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)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。