開合螺母上座體的銑斷夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程裝備含8張CAD圖

開合螺母上座體的銑斷夾具設(shè)計及機械加工工藝規(guī)程裝備含8張CAD圖,螺母,上座,夾具,設(shè)計,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備,cad 開合螺母上座體機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 Switching nut the machining process planning and fixture design 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計是以CA6140車床上開和螺母的工藝工裝為基礎(chǔ)的，主要內(nèi)容包括以下幾個方面：設(shè)計零件，加工工藝及公式計算，設(shè)計兩套夾具，拆畫一套夾具等。 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 夾具方案的確定在國內(nèi)是一項十分重要的設(shè)計程序，其方案的優(yōu)劣決定了夾具設(shè)計的成功與失敗。確定設(shè)計方案時應遵循以下原則：確保加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量簡單，操作省力高效，制造成本低廉。 這次畢業(yè)設(shè)計是我們即將畢業(yè)之前的最后一次在校設(shè)計，設(shè)計內(nèi)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(shè)計能力的一次綜合檢驗。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，既充分鍛煉了我們的設(shè)計能力，又補充了在校學習期間知識和能力的不足。 關(guān)鍵詞：CA6140開合螺母上座體；夾具設(shè)計；工藝工裝設(shè)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 two 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 引 言 - 5 - 1.1 毛坯生產(chǎn)類型 - 5 - 1.2 毛坯鑄造形式 - 5 - 1.3 毛坯精度尺寸 - 5 - 1.4 確定毛坯鑄件的重量 - 5 - 1.5 確定機械加工余量 - 5 - 1.6 確定鑄鐵件的尺寸偏差 - 5 - 1.7 零件的作用 - 5 - 2. 工藝規(guī)程設(shè)計 - 7 - 2.1 確定毛坯的制造形式 - 7 - 2.2 基面的選擇 - 7 - 2.3 制定工藝路線 - 7 - 2.4 工藝方案的比較與分析 - 8 - 2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 - 9 - 2.6 確定切削用量及基本工時 - 9 - 2.6.1 粗銑燕尾 - 9 - 2.6.2 精銑燕尾 - 10 - 2.6.3 銑退刀槽 - 10 - 2.6.4 粗銑端面 - 11 - 2.6.5 精銑端面 - 11 - 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 - 12 - 2.6.7 工序 Ⅲ 鉆Φ52H7孔并倒角1.5×45o - 13 - 2.6.8 工序 Ⅳ 鉆2 × Φ12孔 - 14 - 2.6.9 工序Ⅴ 車端面 - 15 - 2.6.10 Ⅵ.切斷 - 17 - 3. 機床夾具設(shè)計 - 18 - 3.1 機床夾具概論 - 18 - 3.1.1 夾具簡介 - 18 - 3.1.2 機床夾具的概念 - 18 - 3.2 機床夾具的功能 - 18 - 3.2.1 機床夾具的主要功能 - 18 - 3.2.2 機床夾具的特殊功能 - 18 - 3.3 機床夾具在機械加工中的作用 - 19 - 3.4 機床夾具的組成 - 19 - 3.5 夾具設(shè)計的基本要求 - 19 - 3.6 機床夾具的分類 - 19 - 3.7 機床夾具的設(shè)計特點和設(shè)計要求 - 20 - 3.7.1 機床夾具的設(shè)計特點 - 20 - 3.7.2 機床夾具的設(shè)計要求 - 20 - 3.8 夾具設(shè)計方法和步驟 - 20 - 3.8.1 研究原始資料，明確設(shè)計任務 - 20 - 3.8.2 夾具結(jié)構(gòu)和方案的設(shè)計 - 21 - 3.9 鉆削力及夾緊力計算 - 21 - 4. 夾具總圖的繪制 - 25 - 參 考 文 獻 - 29 - 致 謝 - 30 - - 31 - 引 言 1. 零件的分析 1.1 毛坯生產(chǎn)類型 確定毛坯類型為3000件/年，由表（2-5.6）劃分生產(chǎn)類型的參考數(shù)據(jù)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(zhuǎn)著的模型中，由于離心力的作用，金屬液粘貼于模型的內(nèi)壁上，凝結(jié)后所得鑄件外形與模型內(nèi)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(shè)備，以及減少了鑄工車間的面積，生產(chǎn)成本就有了降低；而所得逐漸則具有緊密與微細的顆粒結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(cè)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車床上的開合螺母上座體 。開合螺母上座體是用于接通和斷開從絲杠傳來的運動。車削螺紋時，將開合螺母上座體合上，絲杠通過開合螺母上座體傳動溜板箱和刀架；否則就將開合螺母上座體脫開。車削螺母時，順時針方向轉(zhuǎn)動手柄，通過軸帶動曲線槽盤轉(zhuǎn)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(nèi)上下移動，使其相互靠攏，將開合螺母上座體和絲杠嚙合。若逆時針方向轉(zhuǎn)動手柄，則兩半螺母相互分離，開合螺母上座體和絲杠脫開。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，目的是使開合螺母上座體閉合能自鎖，不會因為螺母上的徑向力而自動脫開。 2. 工藝規(guī)程設(shè)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,以便使開合螺母上座體在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為3000件,已達到成批生產(chǎn)的水平，而且離心鑄造，免除了砂模和制模的設(shè)備，以及減少了鑄工車間的面積，生產(chǎn)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(jié)構(gòu)及較好的機械性能。因此采用離心鑄造,這從提高生產(chǎn)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(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)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(chǎn)無法正常進行。 粗基準的選擇：對象開合螺母上座體這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關(guān)重要的。按照有關(guān)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(xiàn)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(shù)要求能得到妥善的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)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 “開合螺母上座體”零件材料為HT15-33灰鑄鐵。毛坯重量為4公斤，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用離心鑄造毛坯，2級精度。 根據(jù)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(zhuǎn)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(jié)合劑：陶瓷 結(jié)構(gòu)：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(guān)的次數(shù)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(shù) 與工件材料有關(guān)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(shù)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(shù) 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(shù)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(zhì)合金可調(diào)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(shù)（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） 3. 機床夾具設(shè)計 3.1 機床夾具概論 3.1.1 夾具簡介 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。 3.1.2 機床夾具的概念 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中用夾安裝工件使之固定在正確的位置上，完成其切削加工、檢驗、裝配、焊接等工作，所使用的工藝裝備稱為夾具。 3.2 機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。然而，由于各類機床加工方式的不同，有些機床夾具還具有一些特殊的功能。 3.2.1 機床夾具的主要功能 定位：確定工件在夾具中占有正確的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工面的尺寸和位置精度要求。 夾緊：工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 3.2.2 機床夾具的特殊功能 （1） 對刀 調(diào)整刀鋸切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2） 導向 如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具也具有導向功能。 3.3 機床夾具在機械加工中的作用 在機械加工中，使用機床夾具的目的主要有以下六個方面。然而，在不同的生產(chǎn)條件下，應該與不同的側(cè)重點。夾具設(shè)計時應綜合考慮加工的技術(shù)要求，以達到預期的效果。 （1） 保證加工精度 用夾具裝夾工件時，能穩(wěn)定地保證加工精度，并減少對其它生產(chǎn)條件的依賴性，故在精密加工中廣泛地使用加緊廠，并且它還是全面質(zhì)量管理的一個重要環(huán)節(jié)。 夾具能保證加工精度的原因是由于工件在夾具中的位置和夾具對刀具、機床的切削成形運動的位置被確定，所以工件在加工中的正確位置得到保證，從而夾具能滿足工件的加工精度要求。 （2） 提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具后，能使工件迅速地定位和夾緊，并能夠顯著地縮短輔助時間和基本時間，提高勞動生產(chǎn)率。 （3） 改善工人的勞動條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。當采用氣壓、液壓等夾緊裝置時，可減輕工人的勞動強度，保證安全生產(chǎn)。 （4） 降低生產(chǎn)成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具時，由于勞動生產(chǎn)率的提高和允許使用技術(shù)等級較低的工人操作，故可明顯地降低生產(chǎn)成本。 （5） 保證工藝紀律 在生產(chǎn)過程中使用夾具，可確保生產(chǎn)周期、生產(chǎn)調(diào)度等工藝秩序。例如，夾具設(shè)計往往也是工程技術(shù)人員解決高難度零件加工的主要工藝手段之一。 （6） 擴大機床工藝范圍 這是在生產(chǎn)條件有限的企業(yè)中常用的一種技術(shù)改造措施。如在車床上拉削、深孔加工等，也可用夾具裝夾以加工較復雜的成形面。 3.4 機床夾具的組成 機床夾具因被加工工件的加工表面不同或使用機床種類的不同而有各種不同的結(jié)構(gòu)形式，但就機床夾具體結(jié)構(gòu)而言，大致可分為以下幾個部分：定位元件、夾緊裝置、導向?qū)Φ对?、連接元件、 裝置和元件、夾具體。 3.5 夾具設(shè)計的基本要求 （1） 穩(wěn)定地保證工件的加工技術(shù)要求： （2） 提高機械加工的勞動條件； （3） 結(jié)構(gòu)簡單，便于制造和維修： （4） 作安全、方便。 3.6 機床夾具的分類 （1） 按夾具的通用特征分類 這是一種基本的分類方法，主要反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具的主要依據(jù)。目前，我國常用的分類有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動化生產(chǎn)用夾具等五大類。 （2） 按夾具使用的機床分類 這是專用夾具設(shè)計所用的分類方法。如車床、銑床、刨床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、拉床等夾具。設(shè)計專用夾具時，機床的類別、組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們不同點是機床的切削成形運動不同，故夾具與機床的連接方式不同。它們的加工精度要求也不相同。 3.7 機床夾具的設(shè)計特點和設(shè)計要求 3.7.1 機床夾具的設(shè)計特點 機床夾具設(shè)計與其它裝備設(shè)計比較，有較大的差別，主要表現(xiàn)在下列五個方面： （1） 要有較短的設(shè)計和制造周期。一般沒有條件對夾具進行原理性試驗和復 雜的計算工作。 （2） 夾具的精度一般比工件的精度高2～3倍。 （3） 夾具和操作工人的關(guān)系特別密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作習慣密切結(jié)合。 （4） 夾具在一般情況下是單件制造的，沒有重復制造的機會。通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。 （5） 夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少。設(shè)計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計的工藝性要求。 顯然，注意這些問題是很重要的。這將有利于保證夾具的設(shè)計、制造質(zhì)量。 3.7.2 機床夾具的設(shè)計要求 設(shè)計夾具時，應滿足下列四項基本要求： （1） 保證工件的加工精度要求，即在機械加工工藝系統(tǒng)中，夾具要滿足以下 三項要求：工件在夾具中的正確定位；夾具在機床上的正確位置；刀具的正確位置。 （2） 保證工人的操作方便、安全。 （3） 達到加工的生產(chǎn)率要求。 （4） 滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟性要求。 3.8 夾具設(shè)計方法和步驟 3.8.1 研究原始資料，明確設(shè)計任務 本次是 CA6140車床開合螺母上座體銑斷，根據(jù)任務說明書，采用銑床，所以，夾具是安裝在工件臺上的。 3.8.2 夾具結(jié)構(gòu)和方案的設(shè)計 這兩孔粗糙度為1.6，精度微級。在本道工序加工時，考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率降低生產(chǎn)強度，同時也要考慮精度問題。 3.9 鉆削力及夾緊力計算 ∴實際切削扭矩及軸向力F為： M=6.83x0.9=6.147（N·m）， F=1618.65×0.9=1456.785（N） 切削功率為：PM=2л·M·n·10 -3=2×3.14×6.147×13.6×10 -3=0.525（KW） 偏心夾緊時，夾緊力公式為： W0= W0：偏心夾緊時的夾緊力（N）； Q：作用在手柄上的作用力（N）； L：力臂長（mm）； u：摩擦因數(shù)（tg=tg=u）； R：偏心輪半徑（mm）； E：偏心量（mm）； r：轉(zhuǎn)軸半徑 ； s1=0.3mm（1-2-33），s2=0.1mm （1-2-33），s3=0.1mm，s4=0.2mm， ∴s=0.3+0.1+0.1+0.2=0.7mm； 轉(zhuǎn)軸直徑：d0.25，D=0.25×25=6.25mm， ∴ W0==100×70x0.43=3010N 經(jīng)過與指導老師的協(xié)商，決定設(shè)計銑斷，本夾具將用于XA6132臥式銑床，刀具為高速鋼細齒圓鋸片銑刀，對工件進行加工。 4.1問題的提出 本夾具主要用于銑斷，并且銑開的表面與52的孔有一定的公差要求，又在加工本道工序時，的孔已經(jīng)進行了加工，因此，在本道工序中主要考慮加工面與52孔之間的要求，其次是考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。 4.2 夾具體設(shè)計 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼細齒圓鋸片銑刀 直徑 齒數(shù) Z=50 又由《切削手冊》表3.28中的公式： 其中： Z=50 所以 F=63.5N 水平分力： 垂直分力； 又在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) 其中 K1為基本安全系數(shù)1.5 K2為加工性質(zhì)系數(shù)1.2 K3刀具鈍化系數(shù) 1.2 K4為切削特點系數(shù)（斷續(xù)切削）1.2 所以 F ′=KFH=69.9x1.5x1.2x1.2x1.2=181.2N 為了克服水平方向的力，實際的夾緊力為 N（f1+f2）= KFH 其中 f1為螺母與螺桿間的摩擦系數(shù) f2為工件與螺桿頭（或壓板）間的摩擦系數(shù) 又查得 f1 和f2為1.6 則 所以 又選擇的螺旋夾緊機構(gòu)的基本尺寸如下（根據(jù)《機床夾具設(shè)計》 第三版表1-2-20、1-2-21、1-2-22、1-2-23查得： r′=0 tg L=120mm Q=30N 則 可以提供的夾緊力為： 所以 ==3140N 又由《機床夾具設(shè)計》 第三版表1-2-24查得 當螺紋的公稱直徑為12mm時 ，螺栓許用的夾緊力為5690N 由以上的數(shù)據(jù)可知：所選的螺旋機構(gòu)提供的夾緊力大于所需的，且滿足螺栓的許用夾緊力，故本夾具可以安全工作。 4.2.3 定位誤差分析 1）定位元件尺寸及公差的確定 本夾具的定位元件為一圓柱銷和一菱形銷，其參數(shù)由（《機床夾具設(shè)計手冊》圖5-3及其表選 兩定位銷的尺寸及公差為：（定位銷的公差取h8）。 2）零件圖樣規(guī)定 的孔的中心線與孔的中心線的長度誤差為0.2mm，孔中的定位銷與夾具體的垂直度誤差為0.05，，此項技術(shù)要求應由定位銷寬配合中的側(cè)向間隙保證。已知的寬為，定位銷為（定位銷的公差取h8），則 一個定位銷與一個孔的定位誤差為： 此處引起零件的定位誤差為 <0.2mm 故最大側(cè)向間隙能滿足零件的精度要求。 （2）計算定位銷的中心線與夾具體垂直度誤差 定位銷的寬度為 夾具體表面的粗糙度 故 mm 所以最大垂直度誤差能滿足零件精度要求 4.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，首先要考慮到能保證零件的加工精度，其次是要提高勞動生產(chǎn)率。為此，應先考慮所設(shè)計的夾具體與零件在夾具上的定位，在本道工序中，由于零件的底面的定位是用的夾具體，所以其表面粗糙度要求應比較高，視為關(guān)鍵面。又本道工序是銑斷，其切削力不大，故在設(shè)計夾具時應考慮夾具的簡單及利用常用的一些零件。為了提高生產(chǎn)率，可以考慮同時裝夾幾個零件，并且用了活動杠桿使操作更加節(jié)省時間。可以同時裝夾四個零件，提高了生產(chǎn)率。 夾具上裝有對刀塊，可以使夾具在一批零件加工之前很好的對刀；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。 : 4. 夾具總圖的繪制 一、 總圖應該遵循機械制圖國家標準繪制，圖形大小的比例盡量取1：1，為求使繪制的夾具總圖有良好的直觀性，如果工件過大的時候選用1：2等縮小比例，過小時取2：1的比例； 二、 圖中應該以最少數(shù)量視圖清楚地表示出夾具的工作原理和結(jié)果，表示各 種元件或者裝置之間的位置關(guān)系等； 三、 的順序：先用點劃線繪出工件的輪廓，外形及定位基準，并用網(wǎng)狀線顯示出加工余量；把工件輪廓視為透明體，然后按著工件的形狀及位置依次畫出定位、導向、夾緊及其他元件或者裝置的具體結(jié)構(gòu)；最后繪制夾具體，形成一個完整的夾具； 四、夾具總圖上標注出零件編號，按規(guī)定要求填寫標題欄和明細表； 五、確定并標注有尺寸和夾具技術(shù)要求。 零件圖 毛坯圖 銑夾具體 銑夾具裝配圖 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計是我們機械專業(yè)學生在校學習的一個總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)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(shè)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(guān)工作樹立了堅定的信心。 我的畢業(yè)設(shè)計題目是來源于熟識的CA6140車床，使得畢業(yè)設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。 在設(shè)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(jié)合，并運用到設(shè)計中，我順利完成了畢業(yè)設(shè)計的各項任務。但在設(shè)計過程中，我對一些理論問題掌握的不夠充足，經(jīng)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(guān)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(shè)計，我了解和掌握了機械工藝、夾具設(shè)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(jīng)驗，為今后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。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(jīng)驗不足，設(shè)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(shè)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(shè)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 上海科學技術(shù)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(nóng)主編。 [ 4 ] 機床夾具設(shè)計手冊 上海科學技術(shù)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(shè)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(shè)計 中國鐵道出版社 王秀倫、 邊文義、 張運祥。 致 謝 將近四個月的畢業(yè)設(shè)計馬上就要結(jié)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(shè)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。 我這次畢業(yè)設(shè)計的題目是CA6140開合螺母上座體的工藝工裝設(shè)計，其中涉及到了很多曾經(jīng)學過的計算，驗算等以及相關(guān)專業(yè)方面的知識。 在以前的設(shè)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(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。但是這次畢業(yè)設(shè)計與以往的課程設(shè)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(guān)機械專業(yè)打好了基礎(chǔ)，積累了更多實際經(jīng)驗。 另外，我還要對本次畢業(yè)設(shè)計輔導組的所有老師表示最衷心的感謝，特別是蘭國生老師，為我們講解和分析我們在設(shè)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(shè)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！