手柄機(jī)械加工工藝及銑端面夾具設(shè)計(jì)

手柄機(jī)械加工工藝及銑端面夾具設(shè)計(jì),手柄,機(jī)械,加工,工藝,端面,夾具,設(shè)計(jì) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 手柄 零件名稱(chēng) 手柄 共 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 材 料 牌 號(hào) 1 銑 HT200 毛 坯 種 類(lèi) 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺(tái) 件 數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號(hào) 夾具名稱(chēng) 切削液 專(zhuān)用夾具 乳化液 工位器具編號(hào) 工位器具名稱(chēng) 工序工時(shí) (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) r/min m/min mm/r mm 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑上端面 游標(biāo)卡尺，銑刀 750 141.3 0.2 1.8 1 0.5 0.14 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 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱(chēng) 手柄 零件名稱(chēng) 手柄 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 牌 號(hào) HT200 毛 坯 種 類(lèi) 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容 車(chē) 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑上端面 X51 專(zhuān)用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 4 銑 銑底端面 X51 專(zhuān)用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 5 鉆 鉆Φ38的孔 Z525 專(zhuān)用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 6 鉆 鉆擴(kuò)鉸Φ22的孔 Z525 專(zhuān)用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 7 鉆 鉆Φ4的孔 Z525 專(zhuān)用夾具，麻花鉆，游標(biāo)卡尺 8 銑 銑槽 X51 專(zhuān)用夾具，銑刀，游標(biāo)卡尺 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 10 入庫(kù) 入庫(kù) 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 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：手柄的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 手柄加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 目錄 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2基面的選擇 4 2.3制定工藝路線(xiàn) 5 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 7 三 銑夾具設(shè)計(jì) 9 3.1 問(wèn)題的提出 9 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 9 3.3 定位方案的設(shè)計(jì) 10 3.4夾緊方案的設(shè)計(jì) 13 3.4.1夾緊裝置的組成及基本要求 14 3.4.2夾緊裝置的確定 14 3.5 切削力及夾緊力計(jì)算 15 3.6定位誤差分析 18 3.7定位鍵及對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 19 3.8夾具體的設(shè)計(jì) 24 3.9夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 25 總 結(jié) 26 致 謝 30 參 考 文 獻(xiàn) 31 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(huì)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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(gè)國(guó)家國(guó)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)。 手柄的加工工藝規(guī)程及其夾具設(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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(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(shí)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(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 手柄的作用：定位，連接某些機(jī)械零件的作用 1.2零件的工藝分析 手柄有2個(gè)加工面他們相互之間沒(méi)有任何位置度要求。 1：以右端面和外圓為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是左端面。 2：以左端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是加工其他的面和孔。 二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯的類(lèi)型及其制造方法。毛坯類(lèi)型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時(shí)應(yīng)考慮以下因素: 1)材料和零件的機(jī)械性能。當(dāng)選擇材料,毛坯的類(lèi)型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機(jī)械性能要求很高,可選的鍛件,機(jī)械性能要求較低時(shí),可選部分或鑄鋼。 2)零件的形狀和大小。形狀復(fù)雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應(yīng)該用于砂鑄造,和小部件提供更先進(jìn)的鑄造方法。 3)生產(chǎn)類(lèi)型。大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進(jìn)行補(bǔ)償。如鑄造應(yīng)采用金屬模具機(jī)成型和精密鑄造,鍛造模鍛,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應(yīng)使用木霉菌或手工自由鍛。 4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實(shí)際水平和實(shí)際生產(chǎn)的能力,外包的可能性等。當(dāng)有條件時(shí),應(yīng)積極組織地區(qū)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應(yīng)的粗糙。 5)充分考慮的可能性,利用新技術(shù),新技術(shù)和新材料。目前,新工藝、新技術(shù)和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機(jī)械中使用越來(lái)越多。在應(yīng)用這些方法,可以大大減少機(jī)械加工的數(shù)量,有時(shí)不能被處理,其經(jīng)濟(jì)效果是非常重要的。 HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。 2.2基面的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準(zhǔn)，。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿(mǎn)足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡(jiǎn)單、操作方便。 以直徑38的孔和一端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 2.3制定工藝路線(xiàn) 制訂工藝路線(xiàn)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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 制定以下工藝方案： 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑上端面 4 銑 銑底端面 5 鉆 鉆Φ38的孔 6 鉆 鉆擴(kuò)鉸Φ22的孔 7 鉆 鉆Φ4的孔 8 銑 銑槽 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 10 入庫(kù) 入庫(kù) 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。 1、 不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、 手柄的端面 由于手柄端面要與其他接觸面接觸，查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。 3、手柄的孔 毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為2mm 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序：銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序：鉆Φ22孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ22 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=25m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== r/min 與361r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==1.288min 三 銑夾具設(shè)計(jì) 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，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第3道工序銑端面的銑床夾具。 3.1 問(wèn)題的提出 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱(chēng)為夾具。它是用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或檢測(cè)的裝置。 在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程，稱(chēng)為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的操作稱(chēng)為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。 銑床夾具主要用于加工上的平面，凹槽，花鍵及各種成型面，是最常用的夾具之一，銑削加工時(shí)切削量較大，且為斷續(xù)切削，故切削力大，沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重，因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)，應(yīng)注意工件的裝夾具在工作做臺(tái)上的安裝平穩(wěn)性。 本夾具主要用于銑端面，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線(xiàn)不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。我們采用外圓和底面為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。 3.3 定位方案的設(shè)計(jì) 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。 定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則” 。 1. 工件及平面定位 （1）主要支承 主要支承用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用 1）固定支承 2）可調(diào)支承 3）自位支承 （2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 1）螺旋式輔助支承 2）自位式輔助支承 3）推引式輔助支承 4）液壓鎖緊的輔助支承 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷(xiāo) （2）圓錐銷(xiāo) （3）圓柱心軸 3. 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 本夾具采用平面定位，因此采用支撐板，固定V型塊和活動(dòng)V型塊定位，定位元件如下圖： 3.4夾緊方案的設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過(guò)程。工件定位以后需要通過(guò)一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過(guò)程中，不會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng)，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱(chēng)為夾緊裝置。 3.4.1夾緊裝置的組成及基本要求 1. 夾緊裝置的組成 （1）力源裝置 （2）中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 作用如下： 1）改變夾緊作用力的方向 2）改變夾緊作用力的大小 3）具有一定的自鎖性能 （3）夾緊元件 2. 對(duì)夾緊裝置的基本要求 （1）夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 （2）夾緊力的大小要適當(dāng) （3）夾緊裝置要操作方便 （4）結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡(jiǎn)單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件 3.4.2夾緊裝置的確定 本夾具采用支撐板，固定V型塊和活動(dòng)V型塊定位，限制空間的6個(gè)自由度，同時(shí)采用滾花螺母夾緊工件即可滿(mǎn)足要求。滾花螺母如下圖： 3.5 切削力及夾緊力計(jì)算 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對(duì)夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 （1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過(guò)程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 （2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位 3. 夾緊力大小的估算 （1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 （2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計(jì)算。 （3）對(duì)重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，必須計(jì)入慣性力。 （4）分析對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計(jì)算夾緊力 （5）將計(jì)算夾緊力再乘以K，即得實(shí)際夾緊力。K為總安全系數(shù)，K=K0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表2-3，一般K=1.5~2.5；當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí)，K=2.5~3 。 （1）刀具： 采用端銑刀 φ50mm z=24 機(jī)床： x51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(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 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 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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(chēng)直徑d=12mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 3.6定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。 3.7定位鍵及對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 為了確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)的相對(duì)位置，在夾具體的底面上應(yīng)設(shè)置定鍵，圖下圖所示 用沉頭螺釘固定在夾具體底面縱向槽的2端，通過(guò)定位鍵與銑床工作臺(tái)的T型槽配合，確定夾具在機(jī)床工作上的位置，兩定位鍵的間距越大，定向精度越高，除定位之外，定位鍵還能承受部分切削扭矩，減輕夾具固定螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此 銑平面夾具有時(shí)也用定位鍵， 定位鍵有矩形和圓形2種，其結(jié)構(gòu)尺寸均已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，可參閱夾具手冊(cè) 矩形定位鍵有2種結(jié)構(gòu)形式，A型和B型如上圖，按統(tǒng)一尺寸B（h6或h8）制作，使用于夾具的定向精度不高的場(chǎng)合，B型定位鍵側(cè)面開(kāi)有溝槽，溝槽的上部與夾具體的鍵槽配合，其寬度尺寸為B按H7/h6或js6/h6與鍵配合，溝槽下部的寬度B1，與銑床工作臺(tái)的T型槽配合，因?yàn)門(mén)型槽公差為H8或H7，故B1一般按h8或h6制造，為了提高夾具的定位精度，在制造定位鍵時(shí)，B1應(yīng)留有磨削余量0.5mm，以便與工作臺(tái)T型槽修配。 定向精度要求高的夾具，可不設(shè)置定位鍵，而在夾具體的一側(cè)面加工出一窄長(zhǎng)平面作為夾具安裝時(shí)的找正基準(zhǔn)，通過(guò)找正獲得較高的定向精度，具體如下圖 有時(shí)為了夾具找正方便，可在夾具體上專(zhuān)門(mén)加工出找正用基準(zhǔn)（如圖中平面A），用以代替對(duì)元件定位面的直接測(cè)量，但元件定位面與找正基準(zhǔn)間要有嚴(yán)格的相對(duì)位置要求。 對(duì)刀原件的設(shè)計(jì) 對(duì)刀原件是用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置的元件，對(duì)刀件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，常見(jiàn)的對(duì)刀原件有 圓形對(duì)刀塊 用于加工單一的平面，方形對(duì)刀塊，用于調(diào)整組合銑刀位置時(shí)候?qū)Φ?直角對(duì)刀塊，用于加工相互垂直面或銑槽時(shí)候?qū)Φ?，?cè)裝對(duì)刀塊，用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2相互垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀，具體結(jié)構(gòu)如下圖 圓形對(duì)刀塊 高度對(duì)刀裝置，主要用于加工平面，選用圓形對(duì)刀塊 (JB/T 8031.1-1999) 方形對(duì)刀塊 用于調(diào)整組合銑刀位置時(shí)候?qū)Φ?直角對(duì)刀塊，用于加工相互垂直面或銑槽時(shí)候?qū)Φ? 直角對(duì)刀塊 主要供盤(pán)狀銑刀及圓柱立銑刀銑槽時(shí)對(duì)刀用。可選用直角對(duì)刀塊(JB/T 8031.3-1999)或側(cè)裝對(duì)刀塊 (JB/T 8031.4-1999) 側(cè)重對(duì)刀塊 用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2相互垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀 塞尺的設(shè)計(jì) 對(duì)刀時(shí)，銑刀不能與對(duì)刀塊的工件表面直接接觸，以免損壞切削刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損，而應(yīng)通過(guò)塞尺來(lái)校準(zhǔn)他們之間的相對(duì)位置，即將塞尺放在刀具與對(duì)刀塊工作表面之間，憑借抽動(dòng)塞尺的松緊感覺(jué)來(lái)判斷銑刀位置，常用的塞尺有2種標(biāo)準(zhǔn)，一是對(duì)刀平塞尺，S=1-5mm 公差取h8 另外是對(duì)刀圓柱塞尺，d=3-5mm 公差取h8，具體結(jié)構(gòu)尺寸參閱 夾具手冊(cè)， 平塞尺結(jié)構(gòu) 圓柱塞尺結(jié)構(gòu) 3.8夾具體的設(shè)計(jì) 由于銑削時(shí)的切削力和振動(dòng)都比較大，因此銑床夾具的夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，起高度和寬度之比也應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)，一般H/B小于等于1-1.25，以降低夾具的重心，使工件的加工表面盡量靠近工作臺(tái)面，以提高加工時(shí)候夾具的穩(wěn)定性 此外，為方便銑床夾具在銑床工作臺(tái)上固定，夾具體上應(yīng)設(shè)置耳座，常見(jiàn)的耳座結(jié)構(gòu)如下圖所示，對(duì)于小型夾具體，一般2端各設(shè)置一個(gè)耳座，夾具體較寬時(shí)，可在2端設(shè)置2個(gè)耳座，兩耳座的距離應(yīng)與工作臺(tái)兩T型槽的距離一致，對(duì)于重型銑床夾具，夾具體的兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔和吊環(huán)等。 為了提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，銑床夾具經(jīng)常采用聯(lián)動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)和鉸鏈壓緊機(jī)構(gòu)。 3.9夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述,在夾具的設(shè)計(jì),應(yīng)注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,以避免干擾。夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,降低成本,提高夾具成本。銑床夾具的工序處理夾緊方式的選擇。這個(gè)過(guò)程對(duì)銑削力很小,所以一般手動(dòng)夾緊可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程的要求。這個(gè)夾具的最大的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)緊湊,夾的夾緊力不大,所以使用手動(dòng)夾緊。為了提高效率,使用快速螺旋夾緊機(jī)制。 總 結(jié) 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一個(gè)設(shè)計(jì)作業(yè)，它需要我們把大學(xué)幾年里學(xué)到的機(jī)械相關(guān)的知識(shí)系統(tǒng)的融合起來(lái)，然后把這些知識(shí)和我們做的設(shè)計(jì)進(jìn)行很好的結(jié)合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、互換性測(cè)量技術(shù)、鉆床夾具設(shè)計(jì)，等系統(tǒng)的結(jié)合起來(lái)，通過(guò)查閱上面學(xué)習(xí)過(guò)的資料，很好的復(fù)習(xí)和鞏固以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，并把這些知識(shí)很好的運(yùn)用到鉆床夾具設(shè)計(jì)中。同時(shí)通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)也培養(yǎng)了我自己的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力。本次設(shè)計(jì)涉及知識(shí)面較廣，理論聯(lián)系實(shí)際較強(qiáng)，做好本次設(shè)計(jì)即需要有很好的教材和文獻(xiàn)上的理論作為支撐，有需要注意好生產(chǎn)加工的實(shí)踐需要，需要很好的吧理論和實(shí)踐進(jìn)行融合，因此他是一個(gè)綜合性系統(tǒng)性的訓(xùn)練，使我的知識(shí)水平和實(shí)踐能力得到顯著的提高。 這次機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)方案,提出多種方案,分析和解決實(shí)際問(wèn)題找到合理方案,鍛煉我們運(yùn)用系統(tǒng)知識(shí)聯(lián)系實(shí)際情況解決生產(chǎn)加工中實(shí)際問(wèn)題的的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)機(jī)械所有專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)上及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合系統(tǒng)性訓(xùn)練。這次機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)使我以前所學(xué)習(xí)和掌握的關(guān)于零件加工方面比較散亂的知識(shí)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的串聯(lián)起來(lái)，使我對(duì)這些機(jī)械加工知識(shí)有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機(jī)床的選擇，機(jī)床的特性，機(jī)床的參數(shù)，切削i加工的參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 同時(shí)也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)，完成工藝和夾具方面的設(shè)計(jì)，以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識(shí)，培養(yǎng)出自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力，并通過(guò)設(shè)計(jì)把這些能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我再次體會(huì)到理論聯(lián)系實(shí)踐重要性，理論聯(lián)系實(shí)踐，2者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領(lǐng)袖毛主席所說(shuō)，從理論中來(lái)，到實(shí)踐中去，理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐反過(guò)來(lái)完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實(shí)踐是沒(méi)理論依據(jù)做支撐就是盲目，二者聯(lián)系起來(lái)才相得益彰，才能事半功倍，威力無(wú)窮。 回顧起此次端蓋鉆孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)，歷經(jīng)幾個(gè)月時(shí)間，中間遇到了很多的困難和疑惑，每次遇到巨大的困難和疑問(wèn) 埋頭查資料，問(wèn)老師，請(qǐng)教同學(xué)，這中間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，至今回想起來(lái)我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課題，對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)一無(wú)所知，到最后通過(guò)學(xué)習(xí)到完成定稿，通過(guò)查閱資料，文獻(xiàn)，請(qǐng)教老師，同學(xué)，使我系統(tǒng)的掌握了機(jī)床夾具方面的系統(tǒng)的知識(shí)，這些知識(shí)很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識(shí)到工廠里請(qǐng)教機(jī)械加工的師傅，最終通過(guò)我不懈的努力，從理論到實(shí)踐，在整整幾個(gè)月的時(shí)間里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)了我人生的蛻變，對(duì)我的大學(xué)生活做了一個(gè)完整的交待，并且通過(guò)給工廠師傅的交流，大大開(kāi)闊了我的眼界，讓我學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次努力的完成我的課程設(shè)計(jì)的過(guò)程，使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是非常非常重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，才會(huì)有更大的價(jià)值，從理論中得出結(jié)論，去指導(dǎo)生產(chǎn)，才能真正的實(shí)用，同時(shí)在使用中發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)的反饋，然后再去完善理論，這樣才會(huì)越做越好，當(dāng)然在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，以前自以為學(xué)習(xí)不錯(cuò)的我，總以為自己掌握的知識(shí)已經(jīng)足夠豐富和多，但是通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識(shí)，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次課程設(shè)計(jì)讓我有了很好的復(fù)習(xí)和提高，同時(shí)也對(duì)我的人生有很深刻的體會(huì)，做事情要腳踏實(shí)地，戒驕戒躁，虛心學(xué)習(xí)，多多請(qǐng)教。 這次課程設(shè)計(jì)雖然最后順利完成了，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然碰到了許多問(wèn)題，了，老師的辛勤指導(dǎo)下，在同學(xué)的幫咱下，這些問(wèn)題都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我學(xué)到了很多我不具備的優(yōu)點(diǎn)，在此非常感謝！ 同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 崇凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2. 王先逵主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 3. 王先逵主編.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4. 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 5. 李旦、王杰主編.機(jī)床專(zhuān)用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6. 趙家齊主編.機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8. 王光斗、王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 9. 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10. 孫本緒、熊萬(wàn)武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 11. 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491 第 32 頁(yè) 共 35 頁(yè)