某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)-銑?26軸端面、鉆?14孔夾具

某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)-銑26軸端面、鉆14孔夾具,十字,零件,機(jī)械,加工,工藝,及其,夾具,設(shè)計(jì),26,端面,14 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期報(bào)告 題目：某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展?fàn)顩r1.1 針對(duì)課題在網(wǎng)上搜集資料，在圖書(shū)館查閱書(shū)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、互換性及技術(shù)測(cè)量中的加工準(zhǔn)則，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(guò)對(duì)比后確定出最終方案如下： 工序方案二1鍛造毛坯2銑右端面，鉆中心孔并車(chē)25外圓3銑左端面，鉆中心孔并車(chē)25外圓4銑上端面，鉆中心孔并車(chē)25外圓5銑下端面，鉆中心孔并車(chē)25外圓6精車(chē)右端外圓7精車(chē)左端外圓8精車(chē)上端外圓9精車(chē)下端外圓10鉆攻M8絲孔11鉆46孔12以雙向60為基準(zhǔn)磨削2530長(zhǎng)至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度求13按零件圖樣要求全面檢查1.3 計(jì)算各加工表面的機(jī)械加工余量、切削用量，確定工序尺寸及毛坯尺寸和毛坯的制造形式。1.4 對(duì)II道工序-車(chē)25外圓進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，包括定位分析（自由度）、夾具的定位誤差計(jì)算。1. 定位分析：因?yàn)樗庸さ耐鈭A為第二道工序，工件還沒(méi)有進(jìn)行加工，也就是說(shuō)，我們應(yīng)該按照粗基準(zhǔn)的選擇原則進(jìn)行選擇，所以我們以對(duì)面的外圓面為定位基準(zhǔn)。2. 夾具的定位誤差計(jì)算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。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(shū)寫(xiě)工序卡片、工藝卡片2 存在問(wèn)題及解決措施2.1 存在問(wèn)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(shū)籍熟悉夾具設(shè)計(jì)、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，零件圖、裝配圖繪制等3.2 整理檢查計(jì)算過(guò)程，撰寫(xiě)畢業(yè)論文 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸 零件名稱十字軸共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)45毛 坯 種 類(lèi)鍛件毛坯外形尺寸108x28x28每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)備 注 工 序 號(hào) 工 名 序 稱 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鍛造鍛造毛坯鍛1.081.082銑 粗銑26四軸頸端面并打中心孔機(jī)專(zhuān)用夾具1.631.633車(chē) 粗車(chē)四軸頸并倒角機(jī)CA6140專(zhuān)用夾具4車(chē) 精車(chē)四軸頸并倒角機(jī)CA6140專(zhuān)用夾具5銑 精銑端面機(jī)專(zhuān)用夾具6鉆 鉆 孔、鉆 通孔、及倒角90o孔機(jī)Z252專(zhuān)用夾具1.081.087鉆 鉆側(cè)面M87H底孔并攻M87H螺紋機(jī)Z252專(zhuān)用夾具1.011.018熱處理熱處理滲碳、淬火、回火 機(jī)淬火機(jī)1.631.639 磨以雙向90為基準(zhǔn)磨削2650長(zhǎng)至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度要求 M1431外圓磨床2.392.3910終檢按零件圖樣要求全面檢查機(jī) 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)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)2粗銑45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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182銑四軸端面475119.30.14410.0520.0213鉆中心孔Z252475119.30.14410.0320.018 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）機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第2頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)3粗車(chē)45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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182粗車(chē)外圓至0.2CA6140475119.30.143.510.0580.023 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）機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)11產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第3頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)4精車(chē)45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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182精車(chē)外圓至0.2CA6140475119.30.143.510.0580.023 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）機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第4頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)5精銑45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)模鍛件設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182精銑四軸端面到尺寸要求475119.30.14410.0520.021 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）機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第5頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)6鉆45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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)CA6140 夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182 鉆 孔CA6140280170.62310.3200.0163 鉆 通孔CA6140280170.62110.3200.0344 倒角90oCA6140280170.62110.2180.046 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）機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第7頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)7車(chē)ZG45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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182鉆攻M8絲孔Z252280170.623.420.4160.032 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） 機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)A5069零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱十字軸零件名稱十字軸共11頁(yè)第8頁(yè) 車(chē)間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)945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)模鍛件1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)CA6140夾具編號(hào)夾具名稱切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(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)minr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1裝夾0.0120.0182以雙向60為基準(zhǔn)磨削2530長(zhǎng)至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度要求M1431外圓磨床20180.01570.142.50.288 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）畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告題目：某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述1.1題目背景機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，夾具是能夠使產(chǎn)品按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝置，它主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。1.2研究意義本課題的目的是通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握機(jī)械加工的流程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生盡早成為合格工藝工程師具有重要的實(shí)踐意義。通過(guò)工藝編制及其所用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的鍛煉，可使學(xué)生對(duì)企業(yè)工藝室工作有一個(gè)清楚地認(rèn)識(shí)，為日成為工藝工程師打下良好基礎(chǔ)。能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，能鞏固、加深有關(guān)機(jī)械加工工藝與夾具方面的知識(shí)，為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.3國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況現(xiàn)如今，企業(yè)為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化而采用多種新技術(shù)的環(huán)境下，革新傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)手段，計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)即CAPP，通常指機(jī)械產(chǎn)品從零件制造工藝過(guò)程的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與文檔編制。它是為了解決手工設(shè)計(jì)工藝規(guī)程中存在的效率低下，工藝質(zhì)量不穩(wěn)定、不便于管理，柔性差等問(wèn)題而提出的。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)方式已成為企業(yè)中快速上市的瓶頸，企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計(jì)的效率。因此，快速實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)已成為企業(yè)的迫切要求，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到夾具設(shè)計(jì)的過(guò)程是解決這一問(wèn)題的必然選擇。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)即CAFD，大大提高了夾具的設(shè)計(jì)效率，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都有重要意義。縱觀CAPP發(fā)展的歷程，可以看出CAPP的研究和應(yīng)用始終圍繞著倆方面的需要展開(kāi)：一是不斷完善自身在應(yīng)用中出現(xiàn)的不足，二是不斷滿足新的技術(shù)、制造模式對(duì)其提出的新的要求。因此，本來(lái)CAPP的發(fā)展，將在應(yīng)用范圍和應(yīng)用的深度等方面進(jìn)行拓展，表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：1）面向產(chǎn)品全生命周期的CAPP系統(tǒng)2）基于知識(shí)的CAPP系統(tǒng)3）基于三維CAD的CAPP系統(tǒng)4)基于平臺(tái)技術(shù)、可重構(gòu)式的CAPP系統(tǒng)。而如何使CAFD系統(tǒng)更加實(shí)用是當(dāng)前CAFD研究者們最為關(guān)注的問(wèn)題。CAFD系統(tǒng)將繼續(xù)朝集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、并行化和智能化的方向發(fā)展，同時(shí)各方向相互交叉、相互促進(jìn)是CAFD系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。2. 本課題研究的主要內(nèi)容2.1工藝設(shè)計(jì)部分的主要內(nèi)容：(1)分析研究零件圖紙以及十字軸三維建模 (2)確定生產(chǎn)類(lèi)型和毛坯制造方法(3)擬定工藝路線(4)確定加工余量、工藝尺寸與偏差(5)確定切削用量及基本工時(shí)(6)選擇機(jī)床與通用工裝(7)形成工藝過(guò)程綜合卡片2.2夾具設(shè)計(jì)部分的主要內(nèi)容：(1)確定總體結(jié)構(gòu)方案(2)設(shè)計(jì)定位元件（必要時(shí)計(jì)算定位誤差和分析定位誤差）(3)設(shè)計(jì)夾緊裝置(4)設(shè)計(jì)夾具體(5)繪制裝配圖和零件圖2.1擬采用的研究方案工序方案一1粗銑兩平面2精銑一平面3粗車(chē)端面4粗車(chē)外圓5粗鏜孔6車(chē)軸孔即倒角7半精加工8加工螺紋孔9精車(chē)外圓10精車(chē)端面工序方案二1鍛造毛坯2車(chē)右端面，鉆中心孔并車(chē)外圓3車(chē)左端面，鉆中心孔并車(chē)外圓4車(chē)上端面，鉆中心孔并車(chē)外圓5車(chē)下端面，鉆中心孔并車(chē)外圓6精車(chē)右端外圓7精車(chē)左端外圓8精車(chē)上端外圓9精車(chē)下端外圓10鉆攻絲孔11鉆兩孔12熱處理13磨14按零件圖樣要求全面檢查方案比較： 以上兩種方案均沒(méi)有原則上的錯(cuò)誤，但是方案一在沒(méi)有加工好所有面之前加工孔，這樣很難確定孔的具體位置，會(huì)影響定位精度。方案二在滿足加工精度的前提下，工序比較集中，經(jīng)濟(jì)成本低。所以綜合以上，選擇方案二。2.2研究方法或措施首先要查閱相關(guān)的資料、書(shū)籍，查找了大量的工具書(shū)，有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械制造工藝與裝備、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等。確定出解決問(wèn)題的可行方法以及所需步驟；然后通過(guò)大量的計(jì)算，得出解決問(wèn)題所需要的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件的輔助，有相關(guān)的軟件，如AUTO-CAD、Pro/E等，從而模擬所設(shè)計(jì)的夾具正確性與可行性；最后再總結(jié)出自己的設(shè)計(jì)方案。3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)，前期已開(kāi)展工作工藝設(shè)計(jì)部分的重點(diǎn)及難點(diǎn)：（1）定位基準(zhǔn)的選擇（2）工藝路線的擬定（3）加工余量和工序尺寸的確定。夾具設(shè)計(jì)部分的重點(diǎn)及難點(diǎn)：（1）夾具結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)（2）裝配圖的繪制。前期已開(kāi)展工作：查閱課題相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累，研究分析零件圖及其三維模型，并撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。4. 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃（按周次填寫(xiě)）第1周第3周：查閱資料，完成基礎(chǔ)知識(shí)的積累和開(kāi)題報(bào)告；第4周第6周：典型工件的工藝分析，計(jì)算、編寫(xiě)工件加工工藝；第7周第8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(wèn)題。第9周：中期檢查。 第10周第13周：繪制各夾具的裝配圖、部分零件工程圖。第14周第15周：完成畢業(yè)論文。 第16周：答辯。5參考文獻(xiàn)1 趙家奇主編,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)(2版),機(jī)械工業(yè)出版社,2006年.2 李延平、張喜群、王耀武、梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應(yīng)用J.機(jī)械工人(冷加工)，2006.6 103 孫麗媛主編.機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：冶金出版社，2010.4 盧秉恒主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（3版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.12 5 張金生等.機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995.6 曾志新、呂明主編,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ),:武漢理工大學(xué)出版社,2001年.7 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)編.中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典M.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.8 趙良才等.計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.9 閆志中，劉先梅.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)方法及趨勢(shì)J.內(nèi)蒙古林學(xué)院學(xué)報(bào)，1996.310 姜希光,夾具知識(shí)講座（第二講）如何正確地設(shè)計(jì)和使用機(jī)床夾具機(jī)械工人（冷加工），1974.1211 張克惠編著. 注塑模設(shè)計(jì). 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995，16016212 屈華昌主編. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 199413 李秦蕊主編. 塑料模具設(shè)計(jì). 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社， 199714 唐志玉等主編. 塑料制品設(shè)計(jì)指南. 北京. 國(guó)防工業(yè)出版社， 199715 WU Xia,ZHOU Tai-Ping.Problems of Technology and Fixyure Design in NC Machining J.Mechanics College of Jinggangshan university,2010.216 ZHANG Yu1;ZHANGXiu-li2;LIYan-yuan2,The Study on Machining Process of Reducer Box-BodyJ.Mechanical&Engineering Technology,2010.317 SHEN Wei-ping;MAO Xiao-jie;Wu Chuan-yu;NI Yong.Study of shoe last future design methodJ.Journal of Mechanical Engineering.2010.46指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)） 指導(dǎo)教師： 年 月 日 7 所在系審查意見(jiàn)： 系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日第 7 頁(yè) 共 7 頁(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì) 某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)摘 要本文完成了十字軸零件的工藝規(guī)程及設(shè)計(jì)了銑26端面以及鉆14孔的兩套夾具。從零件的結(jié)構(gòu)外形分析，它的外型復(fù)雜，且不易加工，因此該零件選用是鍛件。它的主要加工面是孔、端面，在本設(shè)計(jì)中，先以一個(gè)面加工出一個(gè)基準(zhǔn)面，然后，再以該基準(zhǔn)面加工相應(yīng)的孔。在整個(gè)加工過(guò)程中，分別采用了銑床、鉆床。并設(shè)計(jì)了銑端面、鉆孔的專(zhuān)用夾具，并對(duì)它們的定位分別采用了兩個(gè)V型塊定位，一擋銷(xiāo)來(lái)輔助定位，銑床夾具用了三個(gè)V型塊定位。由于該零件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此，夾緊方式都采用手動(dòng)夾緊，它的夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更為方便，滿足夾緊要求。關(guān)鍵詞：十字軸零件；加工工藝；專(zhuān)用夾具； 0Design Of Shaft Parts Machining Process AndFixture Of A CrossAbstract This paper completed cross shaft parts written and 26 face milling and drilling 14 holes of the two sets of fixture design. From the analysis of structure and shape of parts, its shape is complex, and not easy to processing, so the selection of parts is forging. Its main processing is the hole surface, face, in the design, first to a surface processing of a reference plane, and then, and then in the base-level processing corresponding holes. In the whole process of the milling machine, drilling machine, respectively. And the design of special fixture for milling, drilling, and their location using the four V type block position, a stop pin to the auxiliary positioning. Due to the small size of components, the clamping force is needed. Therefore, the clamping means are manually clamping, clamping it simple, more convenient for the design of institutions, to meet the requirements of clamping. Key Words：Intermed shaft supporting bracket；Processing；Special fixture；0目 錄1 緒論01.1綜述0 1.2機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向01.2.1國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具的現(xiàn)狀01.2.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向0 1.3課題背景0 1.4本文主要研究工作42 零件的分析02.1 零件作用02.2 零件的工藝分析03 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)03.1 確定毛坯的制造形式03.2基面的選擇03.3制定工藝路線03.4機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定03.5確定切削用量及基本工時(shí)03.6小結(jié)04 鉆床夾具設(shè)計(jì)04.1機(jī)床夾具組成04.2機(jī)床夾具作用04.3 機(jī)床夾具分類(lèi)04.4夾具設(shè)計(jì)步驟04.5 鉆床夾具設(shè)計(jì)過(guò)程0 4.5.1定位基準(zhǔn)的選擇0 4.5.2夾具設(shè)計(jì)05 銑床夾具設(shè)計(jì)05.1 銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)05.2夾具裝夾工件的特點(diǎn)05.3銑床夾具的安裝05.4銑床夾具的對(duì)刀位置05.5銑刀分類(lèi)045.6定位方案0 5.6.1定位誤差計(jì)算0 5.6.2夾緊方案06.設(shè)計(jì)總結(jié)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn)0致謝0 41 緒論1.1概述夾具是指夾住、壓縮試驗(yàn)片的、安裝在試驗(yàn)機(jī)上的、用于強(qiáng)度試驗(yàn)的零部件。 根據(jù)要測(cè)試的試驗(yàn)片的不同種類(lèi)（塑料、金屬等）、試驗(yàn)方式的不同種類(lèi)（拉伸、壓縮）需要更換治具進(jìn)行試驗(yàn)。機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象，使加工對(duì)象（待加工零件）占有正確的位置，以接受施工或檢測(cè)的裝置為夾具，夾具又稱為卡具。從廣義上說(shuō)，在工藝過(guò)程中的任何工序，用來(lái)迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。夾具種類(lèi)按使用特點(diǎn)可分為：萬(wàn)能通用夾具、專(zhuān)用性?shī)A具、可調(diào)夾具、組合夾具等。例如焊接夾具、檢驗(yàn)夾具、裝配夾具、機(jī)床夾具等。其中機(jī)床夾具最為常見(jiàn)，常簡(jiǎn)稱為夾具 。夾具是由定位元件、加緊裝置、對(duì)刀元件、連接元件、夾具體、其他元件及裝置組成的。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為使工件的表面能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ，加工前必須將工件裝好（定位）、夾牢（夾緊）。夾具通常由定位元件（確定工件在夾具中的正確位置）、夾緊裝置 、對(duì)刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對(duì)位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個(gè)工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動(dòng)分度裝置兩類(lèi)）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成1。夾具主要用于保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、輔助產(chǎn)品檢測(cè)、展示、運(yùn)輸?shù)?。加工零件時(shí)使用合適正確的夾具能夠穩(wěn)定地保證工件的加工精度，減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。 工件的工藝分析及夾具設(shè)計(jì)是工藝工程師必備的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。在機(jī)械加工領(lǐng)域中，機(jī)械加工工藝的合理性和創(chuàng)新性顯得尤為重要?？梢詫C(jī)械加工工藝，理解為一個(gè)將原材料利用機(jī)械加工的方法使其成為合格零件的全過(guò)程。因此，機(jī)械加工工藝貫穿著整個(gè)加工過(guò)程，對(duì)整個(gè)加工過(guò)程都有明確規(guī)定。合理的加工工藝就是要保證產(chǎn)品的質(zhì)量、降低加工成本、提高加工效率、保證生產(chǎn)的安全等。機(jī)械加工工藝包含著加工流程、主要設(shè)備和技術(shù)力量等。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工過(guò)程和操作方法等的重要文件，是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)加工。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。在現(xiàn)行的工藝流程中，由于某些條件的改變，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都會(huì)改變現(xiàn)有的機(jī)械加工工藝。因此，要求及時(shí)對(duì)工藝流程進(jìn)行修訂和完善，調(diào)整已經(jīng)確定的加工順序和加工內(nèi)容，以提高加工效率，保證工藝流程的合理性和高效性。1.2機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。當(dāng)代機(jī)械制造工業(yè)以迅猛的步伐向前發(fā)展，加工方法和制造工藝進(jìn)步完善與開(kāi)拓，在傳統(tǒng)的切削、磨削技術(shù)不斷發(fā)展，上升到新的高度的同時(shí)，各種特種加工方法也在不斷出現(xiàn)，并拓展出新的工藝可能性，達(dá)到新的技術(shù)水平，并在生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。1.2.1國(guó)內(nèi)外機(jī)床夾具的現(xiàn)狀目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專(zhuān)機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。隨著我國(guó)制造業(yè)發(fā)展和各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對(duì)設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。機(jī)床夾具現(xiàn)狀國(guó)際研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,在生產(chǎn)中、小批量生產(chǎn)現(xiàn)狀,對(duì)工件各種工件的物種多樣性已全部85%?，F(xiàn)代生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品的需求,為了適應(yīng)市場(chǎng)需求和競(jìng)爭(zhēng)經(jīng)常更新。然而,一般企業(yè)仍使用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔34年就要更新5080左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為1020左右。特別是近些年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新型加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具的使用提出了新的要求：1)可以快速方便設(shè)備生產(chǎn)的新產(chǎn)品,以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備階段、降低生產(chǎn)成本；2)能裝夾一組具有相似性特征的工件；3)能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；4)適用于各種現(xiàn)代制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；5)采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,6)改善標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具?，F(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要是向著為了標(biāo)準(zhǔn)化、精度和效率和靈活性等4個(gè)方面而發(fā)展。1.2.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、精密化。a) 標(biāo)準(zhǔn)化、系列化：是把夾具的零件、部件和組件制訂成部標(biāo)和國(guó)標(biāo)，由專(zhuān)業(yè)化制造廠生產(chǎn)供應(yīng)。這些零件、部件或組件可以作為一個(gè)獨(dú)立單元安裝在夾具上，稱為夾具的一部分，這就簡(jiǎn)化了夾具的設(shè)計(jì)、制造和裝配。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率等。b) 通用化：通用化是指擴(kuò)大夾具的通用化程度,它是適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的多品種小批量生產(chǎn)特點(diǎn)的有效措施之一。c) 精密化：進(jìn)行大批量的零件加工時(shí),機(jī)械零件的加工精度是由夾具保證的,夾具精度的高低直接影響到零件的制造精度。隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5m4。1.3課題背景工藝是制造技術(shù)的靈魂，也是核心力量現(xiàn)代制造工藝可以說(shuō)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，也是其最有活力的部分一件產(chǎn)品從設(shè)計(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)必須通過(guò)生產(chǎn)加工才能完成，故而工藝是設(shè)計(jì)制造的橋梁，設(shè)計(jì)的可行性一般會(huì)受到工藝水平的制約，由此工藝也就很容易成為設(shè)計(jì)的瓶頸，所以，不是所有被設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品都能被加工出來(lái)，也不是所有設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品都能通過(guò)加工達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求 設(shè)計(jì)和工藝非常重要，缺一不可很多人把二者割裂或?qū)α⑵饋?lái)，這顯然不正確，應(yīng)用廣義的制造概念把它們統(tǒng)一起來(lái)現(xiàn)在，人們常會(huì)較為看重設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品創(chuàng)意上的作用，卻未能正確評(píng)價(jià)工藝制造師的作用 事實(shí)上，很多例子都能生動(dòng)說(shuō)明制造技術(shù)的成功離不開(kāi)較高的工藝水平機(jī)械制造是一門(mén)歷史悠久的學(xué)科，在人類(lèi)文明的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)了重要地位 而機(jī)械制造工藝是專(zhuān)門(mén)研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)加工制造銷(xiāo)售使用維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過(guò)程的工程學(xué)科 隨著社會(huì)的發(fā)展，人類(lèi)在進(jìn)入21世紀(jì)后對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了極大的變化，品種多樣更新快捷使用方便物美價(jià)廉成為產(chǎn)品必須具備的品質(zhì)，如果產(chǎn)品還包含自動(dòng)化程序，則進(jìn)一步要求售后服務(wù)必須到位 綜上所述，為適應(yīng)時(shí)代要求，必須采用現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。眾所周知，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)突出表現(xiàn)為現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，它不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是衡量國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn) 我們要抓住機(jī)遇，了解機(jī)械制造技術(shù)工藝的發(fā)展特點(diǎn)，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，緊跟發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，將發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位。隨著我們對(duì)制造技術(shù)研究的繼續(xù)深化，不久的將來(lái)，它會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。本課題的目的是通過(guò)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握機(jī)械加工的流程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生盡早成為合格工藝工程師具有重要的實(shí)踐意義。通過(guò)工藝編制及其所用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的鍛煉，可使學(xué)生對(duì)企業(yè)工藝室工作有一個(gè)清楚地認(rèn)識(shí)，為日成為工藝工程師打下良好基礎(chǔ)。能夠培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題，能鞏固、加深有關(guān)機(jī)械加工工藝與夾具方面的知識(shí)，為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)6。當(dāng)代機(jī)械制造工業(yè)正以迅猛的步伐邁向21世紀(jì)，加工方法和制造工藝進(jìn)一步完善與開(kāi)拓，在傳統(tǒng)的切削、磨削技術(shù)不斷發(fā)展，上升到新的高度的同時(shí)，各種特種方法也在不斷出現(xiàn)，開(kāi)拓出新的工藝可能性，達(dá)到新的技術(shù)水平，并在生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用；加工技術(shù)向高精度發(fā)展，出現(xiàn)了所謂的“精密工程”、“納米技術(shù)” 。制造技術(shù)向自動(dòng)化方向發(fā)展，正沿著數(shù)控技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的臺(tái)階向上攀登。1.4本文主要研究工作 某十字軸零件機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計(jì)是本課題的研究?jī)?nèi)容，對(duì)此研究查閱的大量的資料，首先明白機(jī)械加工工藝過(guò)程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說(shuō)明過(guò)程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目的。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我們將學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)。我們必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力,增強(qiáng)我們對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制,不僅能增強(qiáng)我們的繪圖能力和運(yùn)用AutoCAD軟件的能力，而且能加深我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工過(guò)程和操作方法等的重要文件，是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書(shū)寫(xiě)成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)加工。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體加工內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。機(jī)械加工工藝流程是為了保證生產(chǎn)高效率、低消耗，也是為了保證生產(chǎn)安全和質(zhì)量合格所制定的。機(jī)械加工工藝就是以工藝流程作為依據(jù)，所以需要操作者對(duì)加工流程熟記于心，并嚴(yán)格執(zhí)行，在每個(gè)環(huán)節(jié)，都要按照工藝要求對(duì)零件進(jìn)行加工并嚴(yán)格把關(guān)。這樣才能保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率。在現(xiàn)行的工藝流程中，由于某些條件的改變，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)，新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等，都會(huì)改變現(xiàn)有的機(jī)械加工工藝。因此，要求及時(shí)對(duì)工藝流程進(jìn)行修訂和完善，調(diào)整已經(jīng)確定的加工順序和加工內(nèi)容，以提高加工效率，保證工藝流程的合理性和高效性。同一零件，在不同企業(yè)加工，工藝流程各不相同。因此，機(jī)械加工工藝流程是企業(yè)結(jié)合自己實(shí)際生產(chǎn)情況的產(chǎn)物，是根據(jù)現(xiàn)有的條件（如廠內(nèi)機(jī)械設(shè)備，技術(shù)手段，人才素質(zhì)等）合理計(jì)劃制定的。 機(jī)床夾具作為機(jī)械制造業(yè)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，對(duì)整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的水平提升有著極其重要的影響，甚至有些時(shí)候是關(guān)鍵性的影響。如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的現(xiàn)代化，必須首先提高機(jī)床夾具的現(xiàn)代化水平，提高機(jī)床夾具的制造效率，實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化。然而，傳統(tǒng)的機(jī)床夾具還占據(jù)著機(jī)械制造業(yè)的絕對(duì)主導(dǎo)地位，這成為了機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程的障礙因素。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要照顧到夾具加工的具體特點(diǎn)，充分發(fā)展機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和信息化，不斷提高機(jī)床夾具的效率，沖破這個(gè)制約機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)快速發(fā)展的瓶頸。只有通過(guò)不斷提高機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性，才能不斷推進(jìn)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，滿足機(jī)電產(chǎn)品現(xiàn)代化對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的要求。252 零件的分析2.1零件作用十字軸是萬(wàn)向節(jié)典型結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵零件，主要用于各種機(jī)械的多向傳動(dòng)連接，常與聯(lián)軸器配套使用，起傳遞動(dòng)力的作用，承受較大載荷，故毛坯采用強(qiáng)度和韌性都較好的20GrMnTi。2.2零件的工藝分析 零件的三維圖如圖2.1所示：圖2.1 十字軸三維零件圖以四個(gè)軸頸為基準(zhǔn)的加工軸向中心孔和銑軸端面的安排，這是因?yàn)樗膫€(gè)軸頸是重要加工表面，這樣做可保證它們的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，同時(shí)這也符合便于裝卡的原則。 為了避免多次裝卡，引起誤差以及造成工時(shí)的損耗，故采用一次裝卡同時(shí)加工14和10，為了減小鉆孔走刀長(zhǎng)度，先加工14的孔，鉆中心孔時(shí)注意盡量保證處于同一軸線的中心孔有較好的同軸度，這樣便于四軸頸加工，而且?jiàn)A緊力不宜過(guò)大，防止產(chǎn)生變形。以軸向中心孔為精基準(zhǔn)的加工表面：這一組加工表面包括：軸頸，徑向中心孔（鉆孔，攻絲）。軸頸是最重要的加工表面，由于十字軸的剛性較差，毛坯的圓柱度誤差很容易反映到工件上來(lái)，造成工件的圓柱度誤差，四軸的圓柱度誤差允許值0.007，要求較高，故軸頸安排了粗車(chē)、半精車(chē)、磨削，這樣毛坯誤差復(fù)映到工件的誤差就明顯減小，從而保證了零件的加工精度。此外，為了減小磨削力引起的變形，選用切削性能較好的白剛玉粒度號(hào)為46的較軟砂輪。以軸頸為精加工基準(zhǔn)的加工表面。磨四周端面，四個(gè)軸端面的對(duì)稱度要求比較高,故最終安排一道軸頸為精基準(zhǔn)的磨削加工。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式零件材料為20GrMnTi，考慮到零件在工作過(guò)程中承受經(jīng)常性的交變載荷，因此選用鍛件，從而使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件可靠工作。此外考慮到生產(chǎn)性質(zhì)為大批大量，所以采用效率和精度等級(jí)都比較高的模鍛成型加工工藝，毛坯圖如圖3.1所示：圖3.1十字軸毛坯圖3.2基面的選擇基面選擇在工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中占有很重要的位置，關(guān)系到能否保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率?；孢x擇合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高; 否則，最直接的后果是無(wú)法保證加工質(zhì)量，造成零件大批報(bào)廢，浪費(fèi)原材料和勞動(dòng)力以及能源，降低生產(chǎn)效率。第一：粗基準(zhǔn)的選擇考慮到端面對(duì)兩對(duì)軸線的位置度要求，而且四個(gè)軸頸外圓是重要加工表面，這樣做可保證重要加工表面的加工余量均勻，并防止加工余量不夠而導(dǎo)致廢品產(chǎn)生，同時(shí)選擇外圓面作為粗基準(zhǔn)定位比較穩(wěn)定，符合便于裝卡的原則，所以選擇毛坯外圓為粗基準(zhǔn)銑軸端面比較合理。第二：精基準(zhǔn)的選擇以中心孔作為加工外圓的精基準(zhǔn)，以四軸頸為加工四軸端面的精基準(zhǔn)。3.3制定工藝路線工藝路線用來(lái)表示企業(yè)產(chǎn)品的在企業(yè)的一個(gè)加工路線（加工順序）和在各個(gè)工序中的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)定額情況。是一種計(jì)劃管理文件不是企業(yè)的工藝文件，不能單純的使用工藝部門(mén)的工藝卡來(lái)代替。工藝卡主要是用來(lái)指定工人在加工過(guò)程中的各種操作要求和工藝要求，而工藝路線則強(qiáng)調(diào)加工的順序和工時(shí)定額情況，主要用來(lái)進(jìn)行工序排產(chǎn)和車(chē)間成本統(tǒng)計(jì)。表3.1 工序路線方案一工序 方案一 1粗車(chē)四軸端面 2半精車(chē)四軸端面 3鉆四軸徑向中心孔，攻螺紋，锪錐面 4鉆端面中心孔，锪錐面 5粗車(chē)四軸外圓 6半精車(chē)四軸外圓 7精車(chē)四軸外圓 8滲碳淬火處理 9磨四軸外圓 10最終檢查方案一車(chē)削兩次浪費(fèi)工時(shí)，增加了工人的勞動(dòng)量，不利于提高效率，縮減成本；此外端面的中心孔以及螺紋孔為非工作表面，因此安排在粗加工之后，熱處理之前加工進(jìn)行，這樣可以提高重要加工表面的加工精度，減小不重要表面對(duì)它們的影響；方案一還有一個(gè)不足就是，四軸外圓也屬于重要加工表面，熱處理以后，它的尺寸和形狀都要發(fā)生改變從而影響精度，方案二中去掉了方案一中的精加工四軸外圓，而是在熱處理之后加了一道磨削外圓的工序，這樣就可以很好地保證四軸外圓的加工精度，減小廢品率，提高生產(chǎn)效率，根據(jù)上述原因，選擇方案二作為最終十字軸加工工藝路線。方案二通過(guò)對(duì)外圓以四軸中心孔為基準(zhǔn)的粗車(chē)和半精車(chē)9。表3.2 工序路線方案二工序方案二1鍛造毛坯2粗銑四軸頸端面并打中心孔3粗車(chē)四軸頸并倒角4半精車(chē)四軸頸并倒角5精銑端面6鉆 孔、鉆 通孔、及锪90o孔7鉆側(cè)面M87H底孔并攻M87H螺紋8熱處理滲碳、淬火、回火 9以雙向90為基準(zhǔn)磨削2650長(zhǎng)至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度要求 10按零件圖樣要求全面檢查 3.4機(jī)械加工余量，工藝尺寸及毛坯尺寸的確定 第一：四軸外圓加工余量 直徑考慮其加工長(zhǎng)度為50mm，零件直徑為26mm，與其聯(lián)系的非加工表面的尺寸為28mm，由于是大批生產(chǎn)并且采用模鍛件作為毛坯，為了降低毛坯加工難度，簡(jiǎn)化工藝路線，現(xiàn)直接取外圓的毛皮尺寸為28mm，外圓的表面粗糙度及圓柱度要求很高，2 Z=2mm的加工余量可以滿足要求，但為了增加零件加工的可靠性，現(xiàn)取模鍛件四軸外圓部分為精密級(jí)，鍛件質(zhì)量約為1.5KG。復(fù)雜系數(shù)s=Mf/Mn=0.57,屬于S2級(jí)，一般復(fù)雜等級(jí)，材質(zhì)系數(shù)為M15，尺寸公差和偏差為1+0.7 -0.3mm，因此毛坯的尺寸為28+0.7 -0.3mm，實(shí)際加工余量為2Z=2+0.7 -0.3。 第二：四軸端面 四周端面的相對(duì)面間的零件尺寸為152-0.020 -0.074mm，粗糙度為1.25，相對(duì)于中心軸的對(duì)稱度為0.05，因此選加工余量Z=3mm可以滿足加工要求,零件復(fù)雜度為S2，材質(zhì)系數(shù)為M1，因此毛坯尺寸的公差和上下偏差為2+1.4 -0.6mm，因此加工余量為3+1.4 -0.6mm，毛坯尺寸為158+1.4 -0.6mm。 第三：兩側(cè)面 加工余量為0mm，毛坯尺寸為。鉆孔余量、攻螺紋余量、锪錐面余量、四軸中心孔、非重要表面，既無(wú)尺寸偏差，又無(wú)位置度要求，14mm孔加工余量為4 mm, 10mm孔加工余量為3mm。3.5確定切削用量及基本工時(shí)3.5.1銑四軸端面 工件材料:20CrMnTi，=1018Mpa，模鍛。 加工要求：銑四軸端面兩向?qū)γ娉叽缬?58+1.4 -0.6mm,至兩端面尺寸為10（公差平均分配(2+0.054)/2x2=1.027/2)152-0.020 -0.074,各端面距中心平面距離為按入體原則標(biāo)注。機(jī)床：臥式銑床X5020AS。 刀具：YT15圓柱銑刀，齒數(shù)Z=6，依據(jù)手冊(cè)，由切削深度，以及加工類(lèi)型（不經(jīng)粗銑的半精銑），選用粗齒11。計(jì)算切削用量：根據(jù)刀具材料以及加工類(lèi)型7，=0.12mm，。采用硬質(zhì)合金圓柱銑刀，=50mm，Z=6，則， 由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取，于是。刀具每分鐘進(jìn)給量為=662.4mm/min。計(jì)算基本時(shí)間：本工序?yàn)橄嗤乃膫€(gè)工步, 。3.5.2鉆四軸軸向中心孔，锪錐面為了盡量保證10mm和14mm同軸，采用一次裝卡，連續(xù)加工的方法，這也有利于節(jié)約工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度。先加工14mm的孔，后加工10mm的孔，這樣可以減小加工10mm孔的走刀距離和加工時(shí)受的阻力，從而減小加工誤差。由于這些孔的加工精度較低，因此只進(jìn)行粗加工就可以滿足要求，以下就對(duì)切削用量作具體的闡述：加工條件及加工要求：工件材料:20CrMnTi，=1018Mpa，模鍛。加工要求：機(jī)床：臥式鉆床 刀具：中心鉆14mm, ；10mm，。 計(jì)算切削用量： 根據(jù)刀具材料以及加工類(lèi)型的依據(jù)8。=1018Mpa0.748Gpa, ，由參考文獻(xiàn)4查表得加工14mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為，計(jì)算得，查表得機(jī)床有此轉(zhuǎn)速。加工10mm孔的進(jìn)給量以及切削速度分別為，轉(zhuǎn)速計(jì)算結(jié)果與14mm為了簡(jiǎn)化加工過(guò)程采用與加工14mm孔一樣的轉(zhuǎn)速。計(jì)算基本時(shí)間：加工各軸兩孔的走刀長(zhǎng)度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為：3.5.3粗車(chē)四軸外圓 加工條件及加工要求12：加工要求：粗車(chē)四軸外圓由毛坯尺寸公差及上下偏差為公差平均分配 。機(jī)床：臥式車(chē)床C6201-1。刀具：YT5外圓車(chē)刀，由于=1018Mpa，加工材料為結(jié)構(gòu)鋼，選用前角25，系統(tǒng)剛性足夠，切削深度不大應(yīng)選用較小主偏角，依據(jù)手冊(cè)主偏角范圍1015，由于取較小主偏角可以提高刀具壽命，因此選擇10，根據(jù)前角大小，以及加工類(lèi)型（粗車(chē)），查的相應(yīng)的=8，刀桿尺寸為。計(jì)算切削用量：根據(jù)加工尺寸確定背吃刀量為工件直徑靠近20mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，背吃刀量0.6mm，有工藝手冊(cè)查表得。通過(guò)查表法確定切削速速，根據(jù)縱車(chē)外圓的切削速度表，并根據(jù)以上得出的切削標(biāo)準(zhǔn)，選出對(duì)應(yīng)的切削速度為， (3.1) 由機(jī)床說(shuō)明書(shū)取轉(zhuǎn)速為 相應(yīng)的轉(zhuǎn)速為 (3.2) 計(jì)算基本時(shí)間：本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步 (3.3)3.5.4.精車(chē)四軸外圓加工條件及加工要求13：加工要求：粗車(chē)四軸外圓由至兩端面尺寸公差及上下偏差為公差平均分配(1+0.02)/3=0.34）. 機(jī)床：臥式車(chē)床C6201-1 刀具：YT15外圓車(chē)刀，由于=1018Mpa，加工材料為結(jié)構(gòu)鋼，查表得前角范圍1215，由于工件硬度低，前角需大一點(diǎn)，因此選用前角=15，刀桿尺寸為，刀尖半徑取。計(jì)算切削用量： 根據(jù)切削尺寸及加工要求。 按表面粗糙度選取切削用量：根據(jù)刀具的相關(guān)參數(shù)，并選擇有利于下步磨削最終達(dá)到最終的加工要求的表面粗糙度，查的進(jìn)給量為。用查表法確定切削速度10，硬質(zhì)合金外圓縱車(chē)削的切削速度）。，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，計(jì)算切削速度： 計(jì)算基本時(shí)間：本工序?yàn)樗膫€(gè)相同工步3.5.5鉆孔，攻螺紋，锪錐面加工條件及加工要求14：加工要求：鉆7mm 的孔，深度為15mm；攻螺紋M8-7H；锪錐面深度4mm，小端直徑23mm，角度為60。機(jī)床：立式鉆床Z518刀具：6mm中心鉆；M8絲錐；60锪鉆。確定切削用量鉆孔：由材料=1018Mpa0.748Gpa，查表取。依據(jù)鉆直徑以及進(jìn)給量確定，計(jì)算轉(zhuǎn)速，車(chē)床為無(wú)極轉(zhuǎn)速因此轉(zhuǎn)速不需修正。攻螺紋：查表取，切削速度計(jì)算公式： (3.4)查表確定各系數(shù)：，計(jì)算基本時(shí)間：加工各步的走刀長(zhǎng)度、進(jìn)給量、轉(zhuǎn)速分別為：3.5.6滲碳淬火滲碳深度嚴(yán)格控制為1.72.2，淬火硬度為HRC58608。工序7精磨四軸外圓加工條件及加工要求：加工要求：磨削外圓由至。機(jī)床：外圓磨床。磨輪：（磨輪的選擇）9確定砂輪材料為白剛玉，粒度為46，粘結(jié)劑為陶瓷的平型砂輪，砂輪直徑d=250mm,厚度h=6mm。確定切削用量：由加工要求。由于加工類(lèi)型是直接精磨，且粗糙度為。3.6小結(jié)機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件。對(duì)加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，可以了解了加工工藝對(duì)生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)。最終確定本套工藝文件如下：工序1：鍛造毛坯；工序2：粗銑26四軸頸端面并打中心孔；工序3：粗車(chē)四軸頸并倒角；工序4：精車(chē)四軸頸并倒角；工序5：精銑端面；工序6：鉆 孔、鉆 通孔、及倒角90o孔；工序7：鉆側(cè)面M87H底孔并攻M87H螺紋；工序8：熱處理滲碳、淬火、回火 ；工序9：以雙向90為基準(zhǔn)磨削2650長(zhǎng)至尺寸要求，保證四軸頸圓柱度要 求；工序10：按零件圖樣要求全面檢查。4 鉆床夾具設(shè)計(jì) 4.1機(jī)床夾具組成(1) 定位元件它與工件的定位基準(zhǔn)相接觸，用于確定工件在夾具中的正確位置，從而保證加工時(shí)工件相對(duì)于刀具和機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)間的相對(duì)正確位置。(2)夾緊裝置用于夾緊工件，在切削時(shí)使工件在夾具中保持既定位置。(3)對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置這些元件的作用是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件，稱為對(duì)刀元件，如對(duì)刀塊。用于確定刀具位置并導(dǎo)引刀具進(jìn)行加工的元件，稱為導(dǎo)引元件。(4)連接元件使夾具與機(jī)床相連接的元件，保證機(jī)床與夾具之間的相互位置關(guān)系。(5)夾具體用于連接或固定夾具上各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。它與機(jī)床有關(guān)部件進(jìn)行連接、對(duì)定，使夾具相對(duì)機(jī)床具有確定的位置。(6)其它元件及裝置有些夾具根據(jù)工件的加工要求，要有分度機(jī)構(gòu)，銑床夾具還要有定位鍵等。以上這些組成部分，并不是對(duì)每種機(jī)床夾具都是缺一不可的，但是任何夾具都必須有定位元件和夾緊裝置，它們是保證工件加工精度的關(guān)鍵，目的是使工件定準(zhǔn)、夾牢。4.2機(jī)床夾具作用 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(guò)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(pán)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(wú)需專(zhuān)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:（1）穩(wěn)定地保證工件的加工精度。用夾具裝夾工件時(shí),工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。（2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要?jiǎng)澗€找正,可顯著地減少輔助工時(shí),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性,因此可加大切削用量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范 圍。在通用機(jī)床上采用專(zhuān)用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍,充分發(fā)揮機(jī)床的潛力,達(dá)到一機(jī)多用的目的。例如,使用專(zhuān)用夾具可以在普通車(chē)床上很方便地加工小型箱體類(lèi)工件。甚至在車(chē)床上拉出油槽,減少了昂貴的專(zhuān)用機(jī)床,降低了成本,這對(duì)中小型工廠尤其重要。（4）改善操作者的勞動(dòng)條件。由于氣動(dòng)、液壓、電磁等動(dòng)力源在夾具中的應(yīng)用,一方面減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度;另一方面也保證了夾緊工 件的可靠性,并能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的互鎖,避免事故,保證了操作者和機(jī)床設(shè)備的安全。（5） 降低成本。在批量生產(chǎn)使用夾具后,由干勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高,使用技術(shù)等級(jí) 較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?每個(gè)工件增加的成本是極少的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大,使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。4.3機(jī)床夾具分類(lèi)1.按夾具的通用特性分類(lèi)按夾具的通用特性分類(lèi)根 據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類(lèi)型中的通用特性,機(jī) 床夾具 可分為通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等:( 1 ) 通用夾具。通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,而且具有一定通用性的夾具。這類(lèi)夾具適應(yīng)性強(qiáng),可用來(lái)裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。( 2 )專(zhuān)用夾具。這類(lèi)夾具是專(zhuān)為零件的某一道工序的加工而設(shè)計(jì)和制造的。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,常用各種專(zhuān)用夾具,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。( 3 )可調(diào)夾具?？烧{(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專(zhuān)用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類(lèi)新型夾具。對(duì)不同類(lèi)型和尺寸的工件,只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。( 4 )組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元 件具有較高精度和耐磨性,可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸,清洗后留待組 裝新夾具。( 5 )自動(dòng)線夾具。自動(dòng)線夾具一般分為兩種:一種為固定式夾具,它與專(zhuān)用夾具相似;另一種為隨行夾具,使用中夾具隨著4工件一起運(yùn)動(dòng),并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。2. 按使用機(jī)床分類(lèi) 可將夾具分為車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏗床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行以及其他機(jī)床夾具等。這是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)所用的分類(lèi)方法。設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí),機(jī)床的組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們的不同點(diǎn)是機(jī)床的切削成形運(yùn)動(dòng)不同,故夾具與機(jī)床的連接方式不同。它們 的加工精度要求也各不相同。3. 按夾緊的動(dòng)力源分類(lèi) 夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心力夾具等。4.4夾具設(shè)計(jì)步驟按照傳統(tǒng)，可把整個(gè)設(shè)計(jì)工件分成四個(gè)具體步驟。4.4.1明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集原始資料 夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。了解工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料；本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)及所使用的設(shè)備。其次是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)收集有關(guān)資料，如機(jī)床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)和廠訂標(biāo)準(zhǔn)，各類(lèi)夾具圖冊(cè)、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)等，還可收集一些同類(lèi)夾具的設(shè)計(jì)圖紙，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。了解夾具制造車(chē)間的生產(chǎn)技術(shù)條件。收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料，其中包括夾具有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)參數(shù)和相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)11。4.4.2設(shè)計(jì)夾具總體方案（1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。（2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。（3）確定其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式，如對(duì)刀、導(dǎo)向裝置，分度裝置等。（4）確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機(jī)床上的安裝方式，對(duì)夾具的總體結(jié)構(gòu)最好擬訂出幾個(gè)不同的方案，經(jīng)過(guò)分析比較，選擇最佳方案。（5）繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。4.4.3進(jìn)行必要的計(jì)算，審查方案、改進(jìn)設(shè)計(jì)在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過(guò)程中，工件定位、夾緊、對(duì)刀和夾具在機(jī)床上定位等各部分結(jié)構(gòu)以及總體布局會(huì)有幾種不同的方案可供選擇，因而都應(yīng)畫(huà)出草圖，進(jìn)行必要的計(jì)算。進(jìn)行定位誤差計(jì)算以確定定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸與精度；進(jìn)行夾緊力計(jì)算以確定夾緊裝置的尺寸及結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)度校核以確定加緊元件的結(jié)構(gòu)尺寸。4.4.4夾具總裝配圖的繪制繪制夾具裝配總圖 夾具的總裝配圖應(yīng)按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、各類(lèi)裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。夾具總圖的繪制次序如下：（1）用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中工件可看作透明體，不遮擋后面的線條。（2）依次繪出定位裝置、夾緊裝置、其它裝置及夾具體。（3）標(biāo)注必要的尺寸 、公差和技術(shù)要求。（4）編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。4.4.5夾具零件設(shè)計(jì)及零件圖繪制完成總裝圖后，由裝配圖逐個(gè)拆繪各個(gè)非標(biāo)零件圖，確定零件的結(jié)構(gòu)、尺寸、技術(shù)要求，確定零件的材料牌號(hào)、熱處理和表面處理要求，注意各零件的形狀、大小，公差要相互協(xié)調(diào)。繪制夾具零件圖夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫(huà)零件圖，并按夾具總圖要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形狀，及時(shí)根據(jù)具體要求考慮夾具的清屑、輸送、防護(hù)等問(wèn)題。4.5鉆床夾具設(shè)計(jì)過(guò)程鉆床夾具主要是用來(lái)鉆四軸端的中心孔。4.5.1定位基準(zhǔn)的選擇工件以V型塊一，V型塊二定位，以四軸頸中心線為基準(zhǔn)，通過(guò)螺桿、擋銷(xiāo)、壓桿等加緊工件。本夾具采用兩個(gè)V型塊定位，限制了四個(gè)自由度，分別為X向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。并且定位銷(xiāo)限制了一個(gè)自由度為Y方向的移動(dòng)。因?yàn)楣ぜw積小，重量不大且切削力不大，只要通過(guò)手動(dòng)夾緊即可滿足夾緊力。4.5.2夾具設(shè)計(jì)在定位基準(zhǔn)的前提下，設(shè)計(jì)一套鉆床夾具，其目的是保證工件與機(jī)床和刀具在加工過(guò)程中保持相對(duì)位置不變。夾具中的零件有夾具體、螺桿、螺母、支承丁、壓桿、鉆套等。螺桿的直徑16mm，V型塊一，V型塊二的作用是限制十字軸的4個(gè)自由度。支承丁在夾具體上，用來(lái)限制十字軸的1個(gè)自由度。 工作原理是，加工前，將零件放在兩V型塊上，將螺桿插在16mm的孔內(nèi)，螺桿的一端用M25的螺母固定在夾具體上，另一端鉆有螺紋，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，螺桿和斜楔向右移動(dòng)，滾子轉(zhuǎn)動(dòng)使壓桿壓緊十字軸，兩個(gè)V形塊可以限制十字軸沿X軸方向的移動(dòng)、繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)、沿Z軸方向的移動(dòng)和繞Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在夾具體上設(shè)置一支承丁，用來(lái)限制十字軸繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng).即限定十字軸的五個(gè)自由度，保證加工過(guò)程中工件與機(jī)床和刀具的相對(duì)位置不變，夾具的設(shè)計(jì)目的得以實(shí)現(xiàn)。（3）定位誤差分析由于工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故不存在定位誤差。（4）鉆削力和與夾緊力的計(jì)算17 鉆削力（5）夾緊力由于本夾具是雙邊夾緊，故取單邊夾緊力F1=Ff/2=157.1N在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)k=k1k2k3k4其中：k1為基本安全系數(shù)1.5； k2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； k4為刀具鈍化系數(shù)1.1； k4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1；所以，單邊夾緊力圖4.1鉆孔夾具裝置5 銑床夾具設(shè)計(jì)5.1銑床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)在機(jī)械加工中，各類(lèi)銑床應(yīng)用是比較廣泛的，所以設(shè)計(jì)銑床夾具的工作量也比較大。在設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)，應(yīng)充分注意銑削加工的特點(diǎn)：一般切削量比較大，多屬斷續(xù)切削，故切削力比較大容易產(chǎn)生振動(dòng)。因此夾緊裝置要有足夠的夾緊力，夾具本身也應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。另外，由于銑削加工的萬(wàn)能性，常遇到結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則的工件，因此還要盡量考慮采用快速安裝工件的裝置，以節(jié)省輔助時(shí)間。在結(jié)構(gòu)上，銑床夾具的重要特征是：采用定向鍵和對(duì)刀裝置來(lái)確定夾具和機(jī)床、刀具之間的相對(duì)位置關(guān)系。5.2夾具裝夾工件的特點(diǎn)夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊，以保證工件相對(duì)于刀具、機(jī)床的正確位置具有以下特點(diǎn)：工件在夾具中的正確定位，是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可將工件夾緊；由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置（也有在加工過(guò)程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過(guò)夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置；通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置，保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置；裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度；裝夾迅速、方便，能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。如鏜削圖機(jī)體上的階梯孔，若沒(méi)有臥式鏜床和專(zhuān)用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車(chē)床上加工。銑床夾具的夾緊裝置，應(yīng)特別要求有較好的加緊剛度，夾緊力要足夠，力的作用點(diǎn)要盡量靠近加工表面和落在剛性較好的部位而且要有利于定位的穩(wěn)定性。必要時(shí)采用輔助加緊裝置。由于銑床夾具一般只作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，無(wú)需經(jīng)常搬動(dòng)，所以?shī)A緊裝置的各元件及有關(guān)的其他元件，可以做的粗壯些。此外，應(yīng)盡量采用快速的夾緊方法，如采用聯(lián)動(dòng)夾緊等。但要注意解決結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性之間的矛盾。 定向鍵與定位元件之間無(wú)尺寸聯(lián)系，但必須根據(jù)加工要求規(guī)定定位元件對(duì)定向鍵的位置精度要求。對(duì)刀裝置的位置則根據(jù)定位元件的工作表面來(lái)確定。故必須規(guī)定對(duì)刀裝置與定位元件的坐標(biāo)尺寸及其公差，并提出位置精度要求。綜上所述：夾具安裝方法簡(jiǎn)單，不受技術(shù)水平影響，易操作。5.3銑床夾具的安裝 銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法。銑床夾具一般通過(guò)夾具體的底平面安裝在銑床的工作臺(tái)上,然后T型槽螺釘或壓板將其壓緊夾牢在銑床的工作臺(tái)上。其安裝方法有兩種:（1）定位鍵安裝法。利用銑床夾具體底部的兩個(gè)定位鍵與銑床工 作臺(tái)上中間的T型槽相配合.其一般適用于加工精度低于IT7級(jí)的中、小型銑床夾具的安裝。(2)找正安裝法。利用銑床夾具側(cè)面加工出的一條窄而長(zhǎng)的找正基準(zhǔn)面或標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)心軸的側(cè)母線,找正銑床夾具與銑床切削運(yùn)動(dòng)之間的正確位置關(guān)系。其適用于加工精度高于IT7級(jí)或大、重型夾具不便于設(shè)置定向鍵時(shí)的銑床夾具的安裝。5.4銑床夾具的對(duì)刀位置 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對(duì)刀，使刀具相對(duì)夾具定位元件處于正確位置。對(duì)刀的方法通常有三種：試切法對(duì)刀，調(diào)整法對(duì)刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對(duì)刀。不管采用哪種對(duì)刀方法，都涉及到對(duì)刀基準(zhǔn)和對(duì)刀尺寸。通常是以與工年定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的定位面作為對(duì)刀基準(zhǔn)，以減少基準(zhǔn)變換帶來(lái)的誤差。銑床夾具的對(duì)刀尺寸是從對(duì)刀基準(zhǔn)到刀具切削表面之間的位置尺寸，和對(duì)刀塊位置尺寸差一個(gè)塞尺厚度。影響對(duì)刀塊位置尺寸的因素主要有對(duì)刀需要保證的工件上的加工尺寸、定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向的最小位移量Imin及塞尺的厚度S。5.5銑刀分類(lèi)銑刀形狀有很多種，普通銑床和數(shù)控銑床加工槽與直線輪廓、銑鏜加工中心上加工型腔、型芯、曲面外形/輪廓用。大體上分為：1. 平頭銑刀，進(jìn)行粗銑，去除大量毛坯，小面積水平平面或者輪廓精銑；2. 球頭銑刀，進(jìn)行曲面半精銑和精銑；小刀可以精銑陡峭面/直壁的小倒角；3. 平頭銑刀帶倒角，可做粗銑去除大量毛坯，還可精銑細(xì)平整面(相對(duì)于陡峭面)小倒角；4. 成型銑刀，包括倒角刀，T形銑刀或叫鼓型刀，齒型刀,內(nèi)R刀；5. 倒角刀，倒角刀外形與倒角形狀相同，分為銑圓倒角和斜倒角的銑刀；6. T型刀，可銑T型槽；7. 齒型刀，銑出各種齒型，比如齒輪。 按銑刀結(jié)構(gòu)和安裝方法可分為帶柄銑刀和帶孔銑刀。（1） 帶柄銑刀 帶柄銑刀有直柄和錐柄之分。一般直徑小于20mm的較小銑刀做成直柄。直徑較大的銑刀多做成錐柄。 1）端銑刀 由于其刀齒分布在銑刀的端面和圓柱面上，固多用于立式升降臺(tái)銑床上加工平面，也可用于臥式升降臺(tái)銑床上加工平面。2）立銑刀 它是一種帶柄銑刀，有直柄和錐柄兩種，適于銑削端面、斜面、溝槽和臺(tái)階面等。3）鍵槽銑刀和T 形槽銑刀 它們是專(zhuān)門(mén)加工鍵槽和T 形槽的。4）燕尾槽銑刀 專(zhuān)門(mén)用于銑燕尾槽。（2） 帶孔銑刀 帶孔銑刀適用于臥式銑床加工，能加工各種表面，應(yīng)用范圍較廣。5.6定位方案 定位方案的選擇根據(jù)加工要求，工件在夾具中的定位以3個(gè)28軸頸為主要定位基準(zhǔn)，工件以V型塊一，V型塊二，V型塊三，以四軸頸中心線為基準(zhǔn)，通過(guò)螺母、旋轉(zhuǎn)鉸鏈支座、壓桿等加緊工件夾緊。本夾具采用三個(gè)個(gè)V型塊定位，限制了六個(gè)個(gè)自由度，分別為X向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Y向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。因?yàn)楣ぜw積小，重量不大且切削力不大，只要通過(guò)手動(dòng)夾緊即可滿足夾緊力。5.6.1定位誤差計(jì)算V形塊與軸頸配合，軸心的位置度誤差為D=O1O20.014mm ，此件小于工件相應(yīng)位置公差的三分之一，即 ，所以定位方案能夠滿足加工要求18。5.6.2夾緊方案壓桿能保證軸頸與V形塊接觸良好，定位誤差小，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。本夾具采用三個(gè)V型塊定位，限制了六個(gè)自由度，分別為X向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Y向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)。1. 工作原理是，加工前，將零件放在三個(gè)V型塊上，翻起鉸鏈支座與壓桿固定，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)螺母使壓桿壓緊十字軸零件。三個(gè)V形塊可以限制十字軸分別為X向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Y向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，Z向移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，保證加工過(guò)程中工件與機(jī)床和刀具的相對(duì)位置不變，夾具的設(shè)計(jì)目的得以實(shí)現(xiàn)，加工完零件后，輕輕旋轉(zhuǎn)螺母，放下鉸鏈支座螺桿，抬起壓桿，取出零件即可，加緊裝置如圖5.1所示：圖5.1銑四軸端面夾具裝置6 結(jié)論任何設(shè)計(jì)過(guò)程中零件的工藝分析是必不可少的，所以首先要對(duì)十字軸進(jìn)行簡(jiǎn)單的工藝分析，然后對(duì)毛胚的材料進(jìn)行了選擇，并確了加工的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)以及加工用量和切削余量。首先是工藝裝備的設(shè)計(jì)過(guò)程，選擇機(jī)床、刀具、量具，然后重點(diǎn)介紹夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程，選擇定為基準(zhǔn)并計(jì)算鉆削力和壓緊力最后完成零件草圖。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須仔細(xì)了解零件結(jié)構(gòu)，認(rèn)真分析零件圖,培養(yǎng)我們獨(dú)立識(shí)圖能力,增強(qiáng)對(duì)零件圖的認(rèn)識(shí)和了解,通過(guò)對(duì)零件圖的繪制,增強(qiáng)繪圖能力和運(yùn)用autoCAD軟件的能力。 其次，制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計(jì)算、工時(shí)定額計(jì)算、定位誤差分析等。在整個(gè)設(shè)計(jì)中也是非常重要的,通過(guò)這些設(shè)計(jì),全面地了解零件的加工過(guò)程、加工尺寸的確定,知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實(shí)際的機(jī)床相適應(yīng)。 最后，在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須考慮工件的安裝和夾緊.安裝的正確與否直接影響工件加工精度,安裝是否方便和迅速,又會(huì)影響輔助時(shí)間的長(zhǎng)短,從而影響生產(chǎn)率,夾具是加工工件時(shí),為完成某道工序,用來(lái)正確迅速安裝工件的裝置.它對(duì)保證加工精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)量有很大作用。這是整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是零件分析，第二階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第三階段是工裝的設(shè)計(jì)。第一階段運(yùn)用幾何尺寸，公差配合等知識(shí)；第二階段運(yùn)用基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。此次設(shè)計(jì)，要分析零件的加工過(guò)程、編制工藝文件、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備。本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下：（1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。（2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。（3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。參考文獻(xiàn)1 張樹(shù)森.機(jī)械制造工程學(xué)M.沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,2006.2 王啟平.機(jī)械制造工藝學(xué)M. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1995.3 李慶壽.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011. 4 忘光斗,王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M.上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2003.5 顧崇銜.機(jī)械制造工藝學(xué)M.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1981.6 蔡光旗. 機(jī)械制造工藝學(xué)M.沈陽(yáng):東北大學(xué)出版社,1994.7 周澤光.金屬切削原理M.上海:上海技術(shù)出版社,2000.8 袁哲俊. 金屬切削工具J.上海技術(shù)出版社,1994（3）.9 王先逵.機(jī)械制造工程學(xué)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.10 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)J.上海科學(xué)技術(shù)出版社,2012（2）.11 李旦.機(jī)床專(zhuān)用夾具圖冊(cè)M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1998.12 劉力.機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社,2009.13 趙大興.工程制圖習(xí)題集M.北京:高等教育出版社,2009.14 黃華梁.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京:高等教育出版社,2000.15 程軍.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖M.上海:國(guó)防工業(yè)出版社,2005.16