機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì)

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1、機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 題 目：機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)中心：廣東江門奧鵬學(xué)習(xí)中心 層 次： ?？破瘘c(diǎn)本科 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化年 級： 2009年 秋季 學(xué) 號： 091182411014 學(xué) 生： 羅 禮 勝 指導(dǎo)教師： 王 爽 完成日期： 2011年 9月 17日 II編號：時間：2021年x月x日書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟頁碼：第29頁 共30頁內(nèi)容摘要本論文完成了對機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具 的設(shè)計(jì)。本論文完成了對機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的前一部

2、分，主要進(jìn)行工藝卡的填寫，流程如下：首先是分析零件基本特征；其次根據(jù)前面的分析來選擇毛坯；再次設(shè)計(jì)工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；然后進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，即選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，切削用量待參數(shù)；最后編制工藝文件。第二階段，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)?？v觀整條工藝路線，結(jié)合難易程度和夾具本身的特色，選定孔加工工序進(jìn)行夾具的總體裝配和夾具體的設(shè)計(jì)。首先，結(jié)合零件在該工序中需要達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)要求，初步擬定工件的定位、夾緊方案；然后，根據(jù)夾具設(shè)計(jì)原則以及夾緊力和夾緊點(diǎn)的確定原則進(jìn)行局部零部件和夾具體的設(shè)計(jì)；最后，校核該夾具的精度。關(guān)鍵詞：羊角撥叉；機(jī)械加工；工藝；工藝卡；切削；夾具設(shè)計(jì)目

3、錄內(nèi)容摘要1引 言31.1 羊角撥叉的功用41.2 設(shè)計(jì)任務(wù)42 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.1 產(chǎn)量的確定52.1.1 生產(chǎn)類型的確定52.1.2 日生產(chǎn)量的確定52.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制62.2.1 毛坯的選擇62.2.2 毛坯-零件綜合圖的繪制方法62.3 定位基準(zhǔn)的分析與選擇62.3.1 基準(zhǔn)的概念72.3.2 基準(zhǔn)選擇原則82.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇92.4 工藝路線的制定102.5 工藝卡的填寫143 夾具設(shè)計(jì)203.1 夾具的整體設(shè)計(jì)203.1.1夾具設(shè)計(jì)分析203.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定223.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)243.2 夾具的裝配253.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析26結(jié)

4、 論28參考文獻(xiàn)29引 言機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁炌ㄈ晁鶎W(xué)的知識，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對專業(yè)知識的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，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題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上

5、用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機(jī)床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。而本次對于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： 1完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定； 2完成銑削切斷的專用夾具設(shè)計(jì)。 通過對撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切削力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。 1 設(shè)計(jì)任務(wù)說明1.1 羊角撥叉的功用設(shè)計(jì)機(jī)床羊角撥叉零件的

6、機(jī)械加工工藝規(guī)程及其機(jī)床夾具。撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。滑套上面有凸塊，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。該零件圖紙如下：圖1.1 機(jī)床羊角撥叉零件圖1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)任務(wù)需完成毛坯選擇、編排加工工藝、工裝夾具設(shè)計(jì)、撰寫產(chǎn)品說明書，以及圖紙繪制等工作，圖紙說明如下：1毛坯零件綜合圖1張2工藝過程卡片1套3夾具裝配圖 1張4夾具體零件圖1張5說明書1份2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 產(chǎn)量的確定2.1.1 生產(chǎn)類型的確定表2.1 生產(chǎn)

7、類型的劃分生產(chǎn)類型同類零件的年產(chǎn)量/件重型零件（質(zhì)量2000kg）中型零件（質(zhì)量1002000kg）小型零件（質(zhì)量7，故取修正系數(shù)K=0.8。所以f=(0.520.64)0.8=(0.420.51)mm/r。b） 按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量根據(jù)表2.8，當(dāng)b=190MPa，do=12mm,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量f=1.22mm/r。c） 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量 根據(jù)表切削手冊2.9，當(dāng)b210Mpa，do12.1mm，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9880N，進(jìn)給量為1.1mm/r。從以上三個進(jìn)給量比較可以看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為f=0.420.51mm/r，根據(jù)Z518鉆床說明書，選

8、f=0.50mm/r（見工藝設(shè)計(jì)手冊表4.2-16），又由切削手冊表2.19可以查出鉆孔時的軸向力，當(dāng)f=0.50mm/r，do=12mm時，軸向力Ff=5120N，軸向力的修正系數(shù)為1.0，故Ff=5120N。根據(jù)Z518鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力為Fmax=8830N，由于FfFmax，故f=0.50mm/r可以用。2） 決定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 由切削手冊表2.12，當(dāng)do=18 mm時，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為（0.50.8）mm，壽命T=30min。3） 決定切削速度由切削手冊表2.15可知f=0.50mm/r時，雙修磨橫刃的鉆頭，do=12 mm時，Vt=18m/

9、min。切削速度的修正系數(shù)由切削手冊表2.31可知：Ktv=1.0，Kmv=1.0，KTv=1.0，Klv=0.85所以 Vc=VtKv=171.01.01.00.85=15.3m/min所以 =406r/min根據(jù)Z518鉆床說明書,可考慮選擇nc=440r/min（見工藝設(shè)計(jì)手冊表4.2-15）4） 檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率根據(jù)切削手冊表2.21，當(dāng)f=0.5mm/r，do Mc。又根據(jù)切削手冊表2.23，當(dāng)b=(170213)Mpa，do=13.2mm，f=0.53mm/r Vc=26.4m/min時， Pc=1KW。根據(jù)Z518鉆床說明書, PcPE，所以有Mc Mm，PcPE ，故選擇的切

10、削用量可用。即 f=0.5mm/r，n=nc=440r/min，Vc=15.3m/min（3） 計(jì)算基本工時公式中： L=x+y+；根據(jù)實(shí)際情況和切削手冊表3.26可知，當(dāng)L=110mm時，有=0.5min2 擴(kuò)孔至14（1） 加工條件工件材料：HT200，b=0.16GPa ，HBS=190210，鑄件。機(jī)床：Z518立式銑床。鉆頭：莫氏錐柄麻花鉆頭（GB/T4256-2004），d=14，I=125，L=220。（2） 切削用量同理，通過重復(fù)上一工步查表核算，可得到如下結(jié)論：進(jìn)給量：f=0.3鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命：T=30min切削速度：nc=440 r/min檢驗(yàn)機(jī)床扭轉(zhuǎn)及功率：Mc M

11、m，PcPE ，故選擇的切削用量可用。（3） 計(jì)算基本工時 公式中： L=x+y+；根據(jù)切削手冊表3.26，L=125mm故min3 夾具設(shè)計(jì)3.1 夾具的整體設(shè)計(jì)3.1.1夾具設(shè)計(jì)分析夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)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(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。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

12、工作臺或卡盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時，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，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于單件和小批量生產(chǎn)。批量較大時，大都用夾具裝夾工件，因?yàn)樗苯佑绊懼ぜ庸さ木取趧由a(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等。機(jī)床夾具的使用有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”等。在成批生產(chǎn)，大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具是工藝系統(tǒng)的重要組成部分，它在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。1

13、機(jī)床夾具的作用 （1） 保證加工精度，用機(jī)床夾具裝夾工件，能準(zhǔn)確確定工件與刀具，機(jī)床之間的相對位置關(guān)系，可以保證加工精度。（2） 提高生產(chǎn)效率，機(jī)床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生產(chǎn)效率。（3） 減輕勞動強(qiáng)度，機(jī)床夾具采用機(jī)械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。（4） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，利用機(jī)床夾具，能擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。2機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類很多，現(xiàn)按應(yīng)用范圍分類如下：（1） 通用夾具：通用夾具是指結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且有較大適用范圍的夾具，例如，車床用的三爪卡盤和四爪卡盤，銑床

14、用的平口鉗及分度頭等。（2） 專用機(jī)床夾具：專用機(jī)床夾具是針對某一工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)制造的夾具。專用機(jī)床夾具適于在產(chǎn)品相對穩(wěn)定，產(chǎn)量較大的場合應(yīng)用。（3） 組合夾具：組合夾具是用一套預(yù)先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件組裝而成的夾具。組合夾具結(jié)構(gòu)靈活多變，設(shè)計(jì)和組裝周期短，夾具零部件能長期重復(fù)使用，適于在多品種單件小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制等場合應(yīng)用。（4） 成組夾具：成組夾具是在采用成組加工時，為每個零件組設(shè)計(jì)制造的夾具，當(dāng)改換加工同組內(nèi)另一種零件時，只需調(diào)整或更換夾具上的個別元件，即可進(jìn)行加工。成組夾具適于在多品種，中小批生產(chǎn)中應(yīng)用。（5） 隨行夾具：它是一種在自動線上使用的移動式夾具，在工件進(jìn)入自動

15、線加工之前，先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動線依次從一個工位移到下一個工位，直到工件在退出自動線加工時，才將工件從夾具中卸下。隨行夾具是一種始終隨工件一起沿著自動線移動的夾具。3專用機(jī)床夾具的組成 夾具一般由下列元件或裝置組成：（1） 定位元件：定位元件是用來確定工件正確位置的元件，被加工工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合。（2） 夾緊裝置：夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。（3） 對刀元件及導(dǎo)向元件：對刀元件及導(dǎo)向元件是指夾具中用于確定(或引導(dǎo))刀具相對于夾具定位元件具有正確位置關(guān)系的元件，例如鉆套、鏜套、對刀塊等。（4） 連接元件：夾

16、具連接元件是指用于確定夾具在機(jī)床上具有正確位置并與之連接的元件，例如安裝在銑床夾具底面上的定位鍵等。（5） 其它元件及裝置：根據(jù)加工要求，有些夾具尚需設(shè)置分度轉(zhuǎn)位裝置，靠模裝置，工件抬起裝置和輔助支承等裝置。（6） 夾具體：夾具體是用于連接夾具元件和有關(guān)裝置使之成為一個整體的基礎(chǔ)件，夾具通過夾具體與機(jī)床連接。定位元件，夾緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分，其它部分可根據(jù)需要設(shè)置。（7） 其他元件或裝置：根據(jù)不同工件的不同加工表面要素的需要，有些夾具分別需要采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、頂出器和平衡塊等，以分別滿足生產(chǎn)率、加工精度、仿形、裝卸工件等其他要求。這些裝置或元件一般需要專門設(shè)計(jì)。

17、本文選擇其中的M孔加工工序的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，加工完成應(yīng)達(dá)到圖紙的技術(shù)要求。3.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定1 夾緊原理與裝置在機(jī)械加工前，工件 在夾具的定位元件上獲得正確位置之后，還必須在夾具上設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)將工件夾緊，以保證工件在加工過程跳致因受到切削力、慣性力、離心力或重力等外力作用而產(chǎn)生位置偏移和振動，并保持已由定位元件所確定的加工位置。由此可見夾緊機(jī)構(gòu)在夾具中占有重要地位。夾緊裝置分為手動夾緊和機(jī)動夾緊兩類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功用，典型夾緊裝置由三部分組成：（1） 力源裝置，即產(chǎn)生夾緊力的裝置，通常是指動力夾緊時所用的氣壓裝置、液壓裝置、電動裝置等等。（2） 中間傳力機(jī)構(gòu)，即界于力源和夾緊元件之

18、間的機(jī)構(gòu)，通過其將力源產(chǎn)生的夾緊力傳給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對工件的夾緊。一般中間傳力機(jī)構(gòu)可以在傳遞夾緊力的過程中，改變夾緊力的方向和大小，并根據(jù)需要亦可具有一定的自鎖功能。（3） 夾緊元件，即實(shí)現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過其和工件直接接觸而完成夾緊工件。夾緊裝置設(shè)計(jì)的好壞，不僅關(guān)系到工件的加工質(zhì)量，而且對提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本以及創(chuàng)造良好的工作環(huán)境等諸方面都有很大的影響。所以設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)該滿足下列基本要求：（1） 夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。（2） 夾緊力的大小要可靠適當(dāng)，既要工件保證工件在整個加工過程中位置穩(wěn)定不變，振動小，以要使工件不會產(chǎn)生過大的變形。（3）

19、 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡單，以便于制造和維修。（4） 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。2夾緊三要素的確定夾緊力的確定是夾緊裝置設(shè)計(jì)與選用的核心問題。在具體確定時必須結(jié)合工件的加工要求和特點(diǎn)、定位元件的結(jié)構(gòu)形式和布置方式、工件的自身重力和所受外力作用情況等諸多方面綜合考慮。（1） 夾緊力方向的確定：夾緊力的方向主要和工件定位基準(zhǔn)的配置以及工件所受外力的作用方向有關(guān)。夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 。這里的主要定位基準(zhǔn)面是指消除自由度較多、面積較大的表面。這樣可以保證定位準(zhǔn)確可靠，不破壞原定位精度。夾緊力應(yīng)盡可能與切削力、工件重力同方向

20、，以利于減小夾緊力。（2） 夾緊力著力點(diǎn)的選擇：在選擇夾緊力著力點(diǎn)的位置時，主要考慮如何保證夾緊時不破壞工件在定位時所取得的位置和引起的工件變形最小。夾緊力落在支承元件上或落在幾個支承所形成的支承面內(nèi)。夾緊力應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上。這一點(diǎn)對于剛性差的工件特別重要。其目的在于盡可能避免或減少夾緊力所產(chǎn)生的彎曲力矩，防止工件產(chǎn)生不允許的變形。夾緊力靠近加工表面。其目的是使切削力對此夾緊點(diǎn)的力矩較小，防止工件產(chǎn)生振動。（3） 夾緊力大小的估算：在加工過程中工件受到切削力、離心力、慣性力和工件自身重力等外力的作用，為保證夾緊可靠，夾緊力必須與上述各種外力相平衡。但在不同的條件下，上述各種外力在平

21、衡力系中對工件所起的作用并不相同，例如在一般的中小件的加工中，起決定作用的因素是切削力，而對于重型工件則還要考慮重力。因此在確定夾緊力大小時，為簡化計(jì)算起見，可只考慮主要因素在力系中的影響，從夾緊可靠的前提出發(fā)，找出加工過程中最不利的瞬時狀態(tài)，根據(jù)靜力平衡的條件，求出夾緊力的大小，然后再將此結(jié)果予以適當(dāng)增大，作為所需的夾緊力。夾緊力大小的一般估算公式如下：QK = K Q式中QK實(shí)際所需的夾緊力（單位：N）；Q按靜力平衡條件計(jì)算出來的夾緊力大?。▎挝唬篘）；K安全系數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，一般為1.53。粗加工時取K = 23，精加工時取K=1.52。3羊角撥叉鉆孔夾具方案綜合考慮如上各個因素的影響

22、，羊角撥叉鉆孔夾具方案定制為：（1） 以B1、B2面作為加工基準(zhǔn)面；（2） 以N孔軸線及M孔的外側(cè)面定位；（3） 夾緊裝置以手動螺紋連接為主。3.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)1 定位基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使其裝夾準(zhǔn)確。在本道工序前，已經(jīng)加工了四個表面以及N孔，因此可以利用前面得到加工成果作為精基準(zhǔn)。在加工N孔的工序中，采用的是B1、B2表面作為基準(zhǔn)面，根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。故本道工序仍然采用B1、B2表面作為基準(zhǔn)面。在選擇B1、B2表面作為基準(zhǔn)后，只限制了撥叉在Z方向上的自由度，而在X及Y方向的自由度沒有限制，因此需要進(jìn)一步定位?？稍贜

23、孔作為基準(zhǔn)以及在M孔的兩個外側(cè)邊作為基準(zhǔn)來消除撥叉在X及Y方向上的自由度。自此撥叉可在空間范圍內(nèi)完全定位。2 定位元件類型根據(jù)撥叉毛坯圖可知，立式鉆床加工M孔時，因B2面最向外，故可將B2面貼與機(jī)床表面；而B1面可利用一定位墊以固定；N孔因其深度為88mm，故將利用一個圓柱定位心軸固定；M孔的兩個外側(cè)邊宜選用定位塊與螺紋配合將其固定。3 夾緊裝置該夾具的主要夾緊裝置為M孔的兩個外側(cè)邊的夾緊裝置。其定位塊與螺紋配合的之間產(chǎn)生的相對運(yùn)動產(chǎn)生夾緊力。該夾緊裝置的動力源為手動，中間傳力結(jié)構(gòu)為螺紋配合裝置，夾緊元件為定位塊與螺釘。由夾具裝配圖便可知道，夾緊力的作用點(diǎn)在于撥叉分別與定位塊及螺釘?shù)慕佑|線或接

24、觸點(diǎn)。夾緊力方向應(yīng)為由螺釘接觸點(diǎn)通過M孔圓心指向定位塊接觸點(diǎn)或由定位塊接觸點(diǎn)通過M孔圓心指向螺釘接觸點(diǎn)。4夾緊力的校核由資料切削手冊查表2.32可得：切削力公式： 式中 ，查表得： 即： 實(shí)際所需夾緊力：由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表1-2-11得： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表1-2-1可得： 所以 =27492.25=6185N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，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取，螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力 式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可查得：, 其中： 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)表1-2-11查得當(dāng)螺紋的公稱直徑為12mm時，螺栓

25、許用的夾緊力為10600N。由上述計(jì)算易得： 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。該夾具如圖3.1所示。3.2 夾具的裝配如前所述，在設(shè)計(jì)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(yīng)先考慮所設(shè)計(jì)的夾具體與零件在夾具上的定位，在本道工序中，由于零件的側(cè)邊的定位是用的夾具體，所以其表面粗糙度要求應(yīng)比較高，視為關(guān)鍵面。又本道工序是鉆孔，其切削力大，故在設(shè)計(jì)夾具時應(yīng)考慮夾具的實(shí)效及盡量利用常用的一些零件。具體裝配技術(shù)如下：1 鉆模板安裝準(zhǔn)確后，用錐銷定位；2 鉆套工作面與定位支承板工作面垂直度誤差不大于0.05mm；3 鉆套工作面與夾具體安裝基面垂直度誤差不大于0.05mm；

26、4 定位支承板工作面對夾具休安裝基面平行度誤差不大于0.02；5 裝配過程中不允許磕、碰、劃傷各銹蝕。圖3.1 夾具體夾緊機(jī)構(gòu)3.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析為了提高整個工藝加工的生產(chǎn)效率，在保證定位夾緊要求和零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，對于夾具的選擇也要滿足一定的經(jīng)濟(jì)性。1在夾具設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件或推薦的元件，這樣在夾具需更換元件時，可避免重復(fù)設(shè)計(jì)、重復(fù)制造帶來的麻煩和浪費(fèi)，減少更換時間，且降低了夾具成本。2盡量減小需精加工的平面的面積，降低夾具的制造成本。3為提高生產(chǎn)率，應(yīng)盡量采用方便、簡單的夾緊裝置，這樣不僅可以減少勞動強(qiáng)度，還可降低成本。4該夾具的設(shè)計(jì)本著效率第一、兼顧經(jīng)濟(jì)的原則，零件的

27、選用幾乎都采用了標(biāo)準(zhǔn)件。另外，夾具體的設(shè)計(jì)也簡單而實(shí)用，在加工過程中使用起較為方便，整體來說經(jīng)濟(jì)比較好。結(jié)論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，也加深了對大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計(jì)時就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性

28、較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鉆等工序。在夾具設(shè)計(jì)中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過一面兩銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在設(shè)計(jì)過程中計(jì)算了刀具的切削力、夾具的夾緊力等，最后再通過autoCAD進(jìn)行零件圖和裝配圖的繪制。整個設(shè)計(jì)過程將我以前學(xué)過的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，鞏固了所學(xué)知識，提高了我的學(xué)習(xí)能力。在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。但是也有存在一些不足之處：（1）對工藝規(guī)程相關(guān)知識了解欠缺，許多知識學(xué)習(xí)不到位；（2）進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時思路不夠開闊，提出的方案

29、較少，對零件的定位了解不夠；（3）在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。最后衷心感謝指導(dǎo)教師王老師的細(xì)致耐心的講解和指導(dǎo)！參考文獻(xiàn)1 徐嘉元，曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué).機(jī)械工業(yè)出版社，2002.2 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊，2003.3 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，2003.4 甘永立.幾何量公差與檢測.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005.5 楊鐵牛.互換性與技術(shù)測量.電子工業(yè)出版社，2010.6 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1992.7 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995.9 朱派龍，孫永紅.機(jī)械制造工藝裝備.西安電子科技大學(xué)出版社，2006.10 金大鷹.機(jī)械制圖.機(jī)械工業(yè)出版社.2000.11 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984.12 Machine Tools N.chernor 1984.13 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.第 29 頁 共 30 頁