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分 類 號
密 級
寧
畢業(yè)設計(論文)
畢業(yè)設計（論文）題目
所在學院
專 業(yè)
班 級
姓 名
學 號
指導老師
年 月 日
誠 信 承 諾
我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文）《主軸工藝規(guī)程及其銑鍵槽的專用夾具》均系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。
承諾人（簽名）：
年 月 日
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
主軸零件的工藝規(guī)程及其銑鍵槽的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。
關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
Abstract
This design involves the machinery manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Process design, process of spindle parts and a keyway milling fixture design is including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later.
Keywords : the process, procedure, cutting dosage, clamping, positioning, error
目錄
摘 要 1
Abstract 2
目 錄 3
第1章 緒論 4
1.1 引言 4
1.2 研究內容 4
1.3 機械加工工藝規(guī)程 4
1.4 機械加工工藝規(guī)程的設計原則 5
1.5 機床夾具的工作原理及設計步驟 5
1.5.1 機床夾具的工作原理 5
1.5.2 機床夾具的設計步驟 5
第2章 工藝規(guī)程設計 7
2.1毛坯的制造形式 7
2.2零件分析 7
2.3 基面選擇 8
2.3.1 粗基準的選擇 8
2.3.2精基準的選擇 8
2.4制定工藝路線 9
2.5確定切削用量及基本工時 9
第3章 主軸的專用夾具設計 19
3.1問題的提出 19
3.2定位基準的選擇 19
3.3切削力和夾緊力的計算 19
3.4定位誤差分析 21
3.5定向鍵與對刀裝置的設計 22
3.6夾具設計及操作簡要說明 24
結論 26
參考文獻 27
致 謝 28
第一章 緒論
1．1 引言
制造技術的重要性是不言而喻的，它與當今的社會發(fā)展密切相關?，F(xiàn)代制造技術是當前世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經濟的今天，它更占有十分重要的地位。人類的發(fā)展過程是一個不斷制造的過程，在人類發(fā)展的初期，為了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡單的機械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車等農用工具，這些工具和用具的制造過程都是簡單的制造過程，主要圍繞生活必需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術水平都非常有限。隨著社會的發(fā)展，制造技術的范圍，規(guī)模的不斷擴大，技術水平的不斷提高，向文化，藝術，工業(yè)發(fā)展，出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢幣金銀飾品等制造技術。到了資本主義和社會主義社會，出現(xiàn)了大工業(yè)生產，使得人類的物質生活和文明有了很大的提高，對精神和物質有了更高的要求，科學技術有了更快更新的發(fā)展，從而與制造工藝的關系更為密切。蒸汽機的制造技術的問世帶來了工業(yè)革命和大工業(yè)生產，內燃機制造技術的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車，火車和艦船，噴氣渦輪發(fā)動機制造技術促進了現(xiàn)代噴氣客機和超音速飛機的發(fā)展，集成電路制造技術的進步左右了現(xiàn)代計算機的水平，納米技術的出現(xiàn)開創(chuàng)了微創(chuàng)機械的先河，因此，人類的活動與制造密切相關，人類活動的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機，人造飛機，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術的出現(xiàn)，使人類活動走出了地球，走向太空 。
1．2 研究內容
機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件。
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、 計算生產綱領，確定生產類型
2、 分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查
3、 確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、 制訂工藝路線
5、 進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。）
1．3 機械加工工藝規(guī)程
制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術要求，有較高的生產效率，技術先進，經濟效益高，勞動條件良好。
制訂工藝規(guī)程的程序：
1、計算生產綱領，確定生產類型
2、分析產品裝配圖，對零件圖樣進行工藝審查
3、確定毛坯種類、形狀、尺寸及精度
4、制訂工藝路線
5、進行工序設計（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、選擇工藝裝備，計算時間定額等。）
1．4 機械加工工藝規(guī)程的設計原則
設計機械加工工藝規(guī)程應遵循如下原則：
1） 可靠地保證零件圖樣上所有技術要求的實現(xiàn)。在設計機械加工工藝規(guī)程時，如果發(fā)現(xiàn)圖樣上某一技術要求規(guī)定得不適當，只能向有關部門提出建議，不得擅自修改圖樣或不按圖樣上的要求去做。
2） 必須能滿足生產綱領的要求。
3） 在滿足技術要求和生產綱領要求的前提下，一般要求工藝成本最低。
4） 盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全。
1．5 機床夾具的工作原理及設計步驟
1．5．1 機床夾具的工作原理
工件通過定位元件在夾具中占有正確位置；工件和夾具通過連接元件在機床上占有正確位置；工件和夾具通過對刀、引導元件相對刀具占有正確位置，從而保證工件相對機床位置正確、工件相對刀具位置正確，最終保證滿足工件加工要求。
1．5．2 機床夾具的設計步驟
1、明確設計任務，收集研究設計的原始資料
2、確定夾具結構方案，繪制結構草圖
3、繪制夾具總圖
4、標注總圖尺寸、公差與配合和技術條件
5、編寫零件明細表
6、繪制夾具零件圖
第2章 工藝規(guī)程設計
2．1毛坯的制造形式
零件材料為40Cr，由于零件成批生產，而且零件的輪廓尺寸不大，選用棒料，棒料精度為7級，能保證棒料的尺寸要求，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。
2. 2零件分析
要對該零件的外圓面、端面和孔進行加工。具體加工要求如下：
Φ128.571h6外圓面 粗糙度1.6
Φ128.571h6端面 粗糙度1.6
Φ95外圓面
4號莫氏錐度孔 粗糙度0.8
Φ16孔 粗糙度12.5
Φ95端面 粗糙度1.6
Φ60js6外圓面 粗糙度1.6
Φ50h6外圓面 粗糙度1.6
Φ45外圓面
M481.5
Φ40外圓面
Φ30js6外圓面 粗糙度1.6
R12.7槽
3211.9鍵槽
寬8的鍵槽
4512鍵槽 粗糙度3.2
4-M16螺紋
2-M12螺紋
技術要求：
1.熱處理40～45HRC。
2.未注倒角均為1×45%d。
3.去毛刺。
2．3 基面的選擇
定位基準有粗基準和精基準，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。
2．3．1 精基準的選擇
選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。
1） 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。
2） 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。
3） 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
4） 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。
5） 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。
根據該主軸零件的技術要求和裝配要求，選擇主軸的基準工A及其端面作為定位精基準，零件上有很多表面都可以采用它作為基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。
2．3．2 粗基準的選擇
1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。
2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。
3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。
4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。
此設計選擇?40外圓毛坯作為定位粗基準。
2．4制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。
工序01棒料
工序02熱處理40-45HRC
工序03粗車、半精車?128.571h6外圓面及其端面；粗車、半精車4號莫氏錐度孔工序04粗車、半精車其余各外圓面及端面；車各退刀槽；擴?16孔
工序05精車?128.571h6外圓面及其端面；精車4號莫氏錐度孔（保證開始尺寸?31.267、末端尺寸?26.5）
工序06精車?95端面、?60js6外圓面、?50h6外圓面及?30js6外圓面
工序07車M481.5螺紋
工序08粗銑、半精銑2-R12.7槽
工序09銑3211.9鍵槽；銑寬8的鍵槽
工序10粗銑、半精銑4512鍵槽
工序11鉆、攻4-M16螺紋；鉆、攻2-M12螺紋
工序12：檢驗到圖紙要求并入庫
2．5確定切削用量及基本工時
工序01棒料
工序02熱處理40-45HRC
工序03粗車、半精車?128.571h6外圓面及其端面；粗車、半精車4號莫氏錐度孔
工步一：粗車、半精車?128.571h6外圓面及其端面
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(25+0.5+65)2/（4750.16）min=2.382min。
工步二：粗車、半精車4號莫氏錐度孔
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(0.5+107+0)2/（4750.16）min=2.829min。
工序04粗車、半精車其余各外圓面及端面；車各退刀槽；擴?16孔
工步一：粗車、半精車其余各外圓面及端面
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(310+0.5)2/（4750.16）min=8.171min。
工步二：車各退刀槽
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(3+0.5)4/（4750.16）min=0.184min。
工步三：擴?16孔
利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取
根據機床說明書，選取
則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為
切削工時：，，，則機動工時為
工序05精車?128.571h6外圓面及其端面；精車4號莫氏錐度孔（保證開始尺寸?31.267、末端尺寸?26.5）
工步一：精車?128.571h6外圓面及其端面
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(25+0.5) /（4750.16）min=0.336min。
工步二：精車4號莫氏錐度孔（保證開始尺寸?31.267、末端尺寸?26.5）
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(0.5+107+0) /（4750.16）min=1.414min。
工序06精車?95端面、?60js6外圓面、?50h6外圓面及?30js6外圓面
1） 車削深度， ap=0.5mm。
2）機床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3） 查后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min
4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據CA6140臥式車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,
則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,
實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
6）計算基本工時
tm＝L/ Vf=(0.5+17.5+57+57+37) /（4750.16）min=2.224min。
工序07車M481.5螺紋
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 一次切除。
2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉速
ns== 636.9r/min
與676.9r/min相近的機床轉速為700r/min?，F(xiàn)選取=700r/min。
所以實際切削速度
==
5)切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=;其中l(wèi)=16mm; =1.5mm; =4mm;
t===0.307(min)
工序08粗銑、半精銑2-R12.7槽
立式銑床
選擇刀具
刀具選取鍵槽銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?000
當＝1000r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工序09銑3211.9鍵槽；銑寬8的鍵槽
工步一：銑3211.9鍵槽
立式銑床
選擇刀具
刀具選取鍵槽銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?300
當＝1300r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工步二：銑寬8的鍵槽
立式銑床
選擇刀具
刀具選取鍵槽銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?000
當＝1000r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工序10粗銑、半精銑4512鍵槽
立式銑床
選擇刀具
刀具選取鍵槽銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進給量及切削速度
根據立式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ，則
按機床標準選?。?000
當＝1000r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時： ，，則機動工時為
工序11鉆、攻4-M16螺紋；鉆、攻2-M12螺紋
工步一：鉆4-M16螺紋底孔?13.6
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
v=35m/min（《切削》表2.15）
=819.6r/min
按機床選取
=34.2m/min
基本工時：=0.711min
工步二：攻4-M16螺紋
選擇M16mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
V=40m/min
=796.2r/min
按機床選取
基本工時：=0.137min
工步三：鉆2-M12螺紋底孔?10.2
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
v=35m/min（《切削》表2.15）
=1092.8r/min
按機床選取
=32.0m/min
基本工時：=0.172min
工步四：攻2-M12螺紋
選擇M12mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
V=40m/min
=1061.6r/min
按機床選取
基本工時：=0.032min
工序12：檢驗到圖紙要求并入庫
第3章 主軸的夾具設計
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。
由指導老師的分配，決定設計工序08粗銑、半精銑2-R12.7槽的銑床夾具。
3.1 問題的提出
本夾具主要用于粗銑、半精銑2-R12.7槽，精度沒有太高的要求，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。
3.2 定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。Φ60js6外圓、Φ95端面已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的φ60js6外圓和Φ95端面作為定位基準，來設計本道工序的夾具。
3.3切削力和夾緊力的計算
（1）刀具： 采用鍵槽銑刀
機床： 立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質系數(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
（2）夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱直徑d=10mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限：
極限應力幅：
許用應力幅：
螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，
3.4定位誤差分析
定位誤差是指采用調整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。
當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時的定位誤差
當定位基準與工序基準不重合時，就產生了基準不重合誤差?；鶞什恢睾险`差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。
定位誤差指一批工件采用調整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。
根據相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-（d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
3.5定向鍵與對刀裝置設計
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。
根據GB2207—80定向鍵結構如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據T形槽的寬度 a=12mm 定向鍵的結構尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
12
-0.014
-0.045
20
8
3
10
5.7
11
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序加工曲軸寬4的鍵槽，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結構和尺寸如圖所示：
圖 3.4 對刀塊圖
塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
2
-0.006
0.25
3.6 夾具設計及操作簡要說明
如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了可調V型塊夾緊工件。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。
鉆夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下
總 結
畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，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計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎。
畢業(yè)設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們踏入社會的關鍵一步。
致 謝
本次畢業(yè)設計受到了院系各級領導的高度重視，得到了全校教師的大力支持與幫助。在此，我衷心的向你們道一聲：你們辛苦了。
通過畢業(yè)設計，是對我們四年來所學知識的綜合的檢測，更是一個對所學知識的回顧及綜合復習的過程；對機械繪圖、工程材料、機械設計、夾具設計等過程等都有了更進一步的認識。
感謝院系領導給了我足夠時間來完成整套夾具設計，在設計過程中，得到了老師和同學的幫助與指導，在此表示感謝；也對做相關題目的同學的資助表示感謝，感謝他們在模具設計過程中對我的幫助和指導，尤其對擔任本次設計的指導老師表示深深敬意，在設計過程中遇到一些困難，在老師的幫助下我才順利的完成了該夾具的設計，他對我設計過程中出現(xiàn)的疏忽與不足之處提出批評與修改建議，使我的設計的夾具最終更加的完善。
這次設計我深知有很多不足，在此懇請大家給予指導
參 考 文 獻
1， 鄒青 主編 機械制造技術基礎課程設計指導教程 北京： 機械工業(yè)出版社 2004，8
2， 趙志修 主編 機械制造工藝學 北京： 機械工業(yè)出版社 1984，2
3， 孫麗媛 主編 機械制造工藝及專用夾具設計指導 北京：冶金工業(yè)出版社 2002，12
4， 李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京： 北京出版社 1990，12
5， 鄧文英 主編 金屬工藝學 北京： 高等教育出版社 2000
6， 黃茂林 主編 機械原理 重慶： 重慶大學出版社 2002，7
7， 丘宣懷 主編 機械設計 北京： 高等教育出版社 1997
8， 儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶： 重慶大學出版社 1997，12
9， 廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京： 中國計量出版社 2000，1
10，樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京： 機械工業(yè)出版社 1992，12
11，李慶壽 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1983，4
12，陶濟賢 主編 機床夾具設計 北京： 機械工業(yè)出版社 1986，4
13， 機床夾具結構圖冊 貴州：貴州人民出版社 1983，7
14，龔定安 主編 機床夾具設計原理 陜西：陜西科技出版社，1981,7
15，李益民 主編 機械制造工藝學習題集 黑龍江： 哈兒濱工業(yè)大學出版社 1984, 7
16, 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京： 中國建材工業(yè)出版社 2002,12