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課程設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)）
離合器接合叉零件機(jī)械加工工藝及
銑叉口內(nèi)側(cè)面夾具設(shè)計(jì)
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摘要
本文是對(duì)離合器接合叉零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對(duì)零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計(jì)合理的加工工藝過程。此外還對(duì)支撐套零件的兩道工序的加工設(shè)計(jì)了專用夾具.
機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計(jì)制造。本論文夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)銑叉口內(nèi)側(cè)面夾具。
關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差
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目 錄
第1 章 緒論 1
第2章 零件的分析 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件的工藝分析 2
第3章 零件的工藝規(guī)程 3
3.1 確定毛坯的制造形式 3
3.2 離合器接合叉加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 3
3.2.1 孔和平面的加工順序 3
2.2.2 孔系加工方案選擇 3
3.3 離合器接合叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 4
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 4
3.4 離合器接合叉加工主要工序安排 4
3.5 毛坯尺寸的確定 6
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備 7
第4章 確定切削用量及基本時(shí)間 8
第5章 銑叉口內(nèi)側(cè)面夾具設(shè)計(jì) 12
5.1研究原始質(zhì)料 12
5.1.1夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13
5.1.2切削力及夾緊力的計(jì)算 13
5.2定位誤差的分析 15
5.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 16
總 結(jié) 18
參 考 文 獻(xiàn) 19
致 謝 20
21
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第1 章 緒論
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)。
離合器接合叉零件加工工藝及夾具設(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)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(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。
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第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目給出的零件是離合器接合叉。離合器接合叉的主要作用是保證各軸之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此離合器接合叉零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
離合器接合叉圖
2.2 零件的工藝分析
由離合器接合叉零件圖可知。離合器接合叉是一個(gè)離合器接合叉零件，它的外表面上有5個(gè)平面需要進(jìn)行加工。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：
其加工有五組加工：銑圓柱部分端面；銑叉子端面；車外圓,端面及倒角；鉆鉸孔；銑槽。
（1） 圓柱端面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在12.5即可。
（2）銑叉子端面，鉆鉸孔
（3） 精銑槽
第3章 零件的工藝規(guī)程
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45#，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，機(jī)械性能要求較高時(shí)，采用調(diào)質(zhì)處理。冷變形塑性中等，退火和正火的切削加工性比調(diào)質(zhì)的好。拔叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，對(duì)精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與孔軸線有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。采用鍛造的方式進(jìn)行獲得毛坯。
3.2 離合器接合叉加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該離合器接合叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于離合器接合叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。
3.2.1 孔和平面的加工順序
離合器接合叉類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工離合器接合叉上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。離合器接合叉的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對(duì)刀及調(diào)整，也有利于保護(hù)刀具。
離合器接合叉零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案選擇
離合器接合叉孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。
根據(jù)離合器接合叉零件圖所示的離合器接合叉的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在鉆床上用鉆孔較為適宜。
3.3 離合器接合叉加工定位基準(zhǔn)的選擇
3.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；
（2）保證裝入離合器接合叉的零件與壁有一定的間隙。
為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以離合器接合叉的25外圓作為粗基準(zhǔn)。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與壁的相對(duì)位置。
3.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證離合器接合叉孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證離合器接合叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從離合器接合叉零件圖分析可知，它的平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是離合器接合叉的裝配基準(zhǔn)，但因?yàn)樗c離合器接合叉的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難，所以不予采用。
3.4 離合器接合叉加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。離合器接合叉加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于平面加工完成后一直到離合器接合叉加工完成為止，除了個(gè)別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合銑床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于離合器接合叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系，但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將離合器接合叉加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
表3.1 加工工藝路線方案比較表
工序號(hào)
方案Ⅰ
方案Ⅱ
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
010
銑圓柱左側(cè)面
左側(cè)面
銑圓柱左側(cè)面
左側(cè)面
020
銑叉子端面
25外圓及頂端
銑叉子端面
25外圓及頂端
030
鉆2- 9H9通孔，鉸孔
已加工左端面
車外圓端面及倒角
叉子內(nèi)端面
040
車外圓端面及倒角
叉子內(nèi)端面
鉆2- 9H9通孔，鉸孔
已加工左端面
050
粗、精銑槽
已加工左端面
粗、精銑槽
已加工左端面
060
去毛刺，清洗
去毛刺，清洗
070
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
加工工藝路線方案的論證：
方案Ⅰ、Ⅱ主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時(shí)，所選定位基準(zhǔn)不同，方案Ⅰ選用預(yù)制孔為主要定位基準(zhǔn)，方案Ⅱ選用花鍵作主要定位基準(zhǔn)，很顯然選用內(nèi)花鍵做定位基準(zhǔn)更符合設(shè)計(jì)要求，因?yàn)槠浔砻婢雀?，且和某些需加工面有位置精度要求?
由以上分析，方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程見表3.2。
以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，
方案一與方案二主要區(qū)別在于部寬度為6f9mm凸臺(tái)面的加工選擇方面，方案一安排在最開始，方案二安排在最后，因?yàn)橐裱然鶞?zhǔn)后其他的原則，采用方案二
以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案二：
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
10
下離合器接合叉形狀材料
20
正火
30
粗銑銑叉口內(nèi)側(cè)面
40
粗銑銑叉口外側(cè)面
50
粗車左端圓柱外圓及倒角
60
中檢
70
半精車左端圓柱外圓及倒角
80
半精銑叉子內(nèi)側(cè)面
90
鉆，鉸叉子內(nèi)通孔2-?9
100
粗，精銑左端鍵槽(寬度為7的槽)
110
去毛刺，清洗
3.5 毛坯尺寸的確定
在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類
形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。
（1）端面的加工
側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準(zhǔn)備，因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為6.3。上端面的查參考文獻(xiàn)[3]表2.1-12可以確定，上端面的加工方案為：粗銑——精銑（），粗糙度為6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。
（2） 孔的加工
加工孔Φ9
查參考文獻(xiàn)[3]，由于預(yù)制孔的精度為H9，所以確定預(yù)制孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在過程中才能保證孔表面精度，
加工方案定為：鉆，鉸。
（3） 槽的加工
查參考文獻(xiàn)[3]表2.1-12可以確定，槽的加工方案為：粗銑——精銑（），粗糙度為6.3~0.8，設(shè)計(jì)要求為6.3和3.2，粗銑時(shí)，精度可適當(dāng)降低。
3.6 確定各工序的加工設(shè)備和工藝裝備
機(jī)床的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：
立式銑床，主要用于銑加工。
搖臂鉆床Z525，可用于鉆、擴(kuò)、鉸及攻絲。
刀具的選用
查資料[1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：
高速鋼端面銑刀，銑刀材料：，刀具的角度取：
鉆頭：直柄麻花鉆
錐鉸刀：公制/莫氏4號(hào)錐直柄鉸刀，刀具材料：
其他設(shè)備的選用
夾具：夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具選用：錐柄雙頭塞規(guī)，多用游標(biāo)卡尺
輔助設(shè)備：銼刀、鉗子等
第4章 確定切削用量及基本時(shí)間
切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。
工序30：粗銑銑叉口內(nèi)側(cè)面
機(jī)床：銑床X52K
所選刀具為高速鋼直柄立銑刀，銑刀直徑d=6mm，齒數(shù)z=3.切削深度ap:ap=2mm，，故機(jī)床選用X52K立式銑床。
(1) 切削深度ap:ap=2mm，
(2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)參考文獻(xiàn)[16]表2.71和2.72所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.15-0.2mm，耐用度T=60min。
(3) 確定切削速度
依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度ae=6mm，銑削深度ap=9mm，耐用度T=60min時(shí),查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-89查的切削速度v取v＝0.23m/s。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，n=750r/min
則實(shí)際切削速度v'：
(4) 確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f，進(jìn)給速度vf
查參考文獻(xiàn)[16]表2.4-78 每齒進(jìn)給量af=0.008 mm/z～0.015mm/z,現(xiàn)取af=0.015mm/z。
則
(5) 基本時(shí)間tj
被切削層長(zhǎng)度l：l=27mm
刀具切入長(zhǎng)度l1： (3.11)
刀具切出長(zhǎng)度l2：l2=1~3 取l2=2mm
所以
1. 銑叉子端面
1）機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出厚度方
向余量為1.5-2.0mm，所以叉子端面單邊余量取2mm。
2） 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)殂姴孀佣嗣?，可?
立式銑床上采用隔套同時(shí)裝四把銑刀一次銑削四個(gè)面成。
fZ=0.08mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.3）
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定V=0.43m/s，即25.8m/min
采用高速鋼三面刃銑刀dW=110mm，齒數(shù)Z=4。則：
nS===75r/min
現(xiàn)采用X52K立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39），取nw=75r/min，故實(shí)際切削速度為
v===25.9m/min
當(dāng)nw=75r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為：
fm= fZznw=0.08*4*75=24mm/min
查機(jī)床說明書，fm =23.5mm/min。
切削工時(shí)：機(jī)動(dòng)工時(shí)tm ==6min
2. 車外圓φ250 -0.14mm及C面
1）機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.1-56已查出厚度方
向余量為1.5-2.0mm，水平方向余量為1.5-2.0mm，所以外圓余量取4mm，C面余量取2mm。
2）切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：此工序?yàn)檐囃鈭Aφ250 -0.14mm、
C面及1.5*45°倒角
切削深度：?jiǎn)芜呌嗔縕=2mm，因外圓表面粗糙度Ra12.5，加工
精度為IT6級(jí)，需經(jīng)兩次切削，粗車后單邊留余量Z=0.5mm，選用立式車床C365L。
進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4，選用f=0.5mm/r
計(jì)算切削速度：見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27
Vc===123m/min
確定主軸轉(zhuǎn)速：
ns===313r/min
按機(jī)床選取n=322r/min
所以實(shí)際切削速度v===126m/min
切削工時(shí)：
t===0.2min
3. 鉆-鉸兩內(nèi)孔φ9+0.03 0mm（叉部），選用機(jī)床：立式鉆床Z525
1） 機(jī)械加工余量：毛坯為實(shí)心，不沖出孔，兩內(nèi)孔精度要
求IT9，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-9工序尺寸及余量為：
鉆孔：φ9.3mm 2Z=0.2mm
鉸孔：φ9+0.03 0mm
2） 切削用量、工時(shí)計(jì)算及機(jī)床：
① 鉆孔φ9.3mm
f=0.25mm/r（見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.7）
v=12m/min（見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.13及表
2.14，按5類加工性考慮）
ns===411r/min
按機(jī)床選取nw =392r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15）
所以實(shí)際切削速度
v===11.45m/min
切削工時(shí)：t===1.2min
② 鉸孔φ9+0.03 0mm
f=0.5mm/r（見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11）
v=6m/min（見《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.24）
ns===201r/min
按機(jī)床選取nw=195r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15）
所以實(shí)際切削速度
v===5.8m/min
切削工時(shí)：t==1.2min
本工序的機(jī)動(dòng)時(shí)間是1.2min+1.2min＝2.4min
4. 銑寬7+0.36 0mm的槽，選用機(jī)床：立式銑床X52K
1） 機(jī)械加工余量：參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表
2.3-22工序尺寸及余量為：
粗銑：5mm 2Z=2.5mm
精銑：7+0.36 0mm
2） 切削用量及機(jī)床：
fz=0.01mm/齒（參考《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.4）
切削速度v=0.39m/s及23.4m/min
采用錯(cuò)齒三面刃銑刀，dw=100，齒數(shù)z=1，則
ns===74.5r/min
根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39，取nw=75r/min，故實(shí)際切削速度為
v===23.55m/min
切削工時(shí)：t==1.5min
第5章 銑叉口內(nèi)側(cè)面夾具設(shè)計(jì)
5.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來銑叉口內(nèi)側(cè)面，在銑叉口內(nèi)側(cè)面時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
I: 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)專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)銑床夾具。本夾具采用V型塊和支撐釘共同定位，該方式穩(wěn)定可靠，操作方便，而在銑削方向的自由度可以放棄，不影響成型結(jié)果，故最終我們采用的是不完全定位。其夾具上基本定位一次裝夾，即可完成所有面的加工。由于工件尺寸小，質(zhì)量輕，加工余量較小，故采用快速夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊；刀具與夾具的相對(duì)位置由對(duì)刀塊來確定。具體圖見上方。
II: 定位元件設(shè)計(jì)：
定位采用常見的V型塊和支撐釘定位，該方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于本次設(shè)計(jì)方案。
5.1.1夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
本夾具采用夾緊的元件進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。同時(shí)，由于定位銷和其他夾緊的元件屬于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購(gòu)買，降低了夾具的制造成本。
5.1.2切削力及夾緊力的計(jì)算
銑刀材料：（硬質(zhì)合金刀）
刀具的幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
圓周切削分力公式：
式中 切削深度ap:ap=2mm，
查[5]表得： 查[5]表 取
由表可得參數(shù)：
即：
同理：徑向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
軸向切削分力公式 ：
式中參數(shù)：
即：
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
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(jiǎn)單、操作方便，決定選用螺絲夾緊機(jī)構(gòu)。
III: 夾具設(shè)計(jì)：
夾具通過螺栓連接前后兩板，擰緊以后實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，裝夾也較容易實(shí)現(xiàn)。在工件的上下跳動(dòng)上，采用位于工件的兩個(gè)圓柱面上分別安裝螺栓壓板的形式，通過放松擰緊外六角螺栓的方法實(shí)現(xiàn)工件的壓緊和拆卸。該夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便；操作方便等優(yōu)點(diǎn)?？紤]到夾具的快速拆裝工件以及工件的造型特點(diǎn)對(duì)夾具進(jìn)行完善，用V型塊定位，用內(nèi)六角螺栓來壓緊，以方便拆裝，考慮到夾具的功能完善和經(jīng)濟(jì)性用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉的標(biāo)準(zhǔn)壓頭來實(shí)現(xiàn)夾緊。對(duì)精度也有很好的保證，是大批生產(chǎn)的零件更好的統(tǒng)一，有好的互換性。
5.2定位誤差的分析
為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得：
制造誤差ZZ
（1）中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
（2）V型塊誤差
注：V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差：
工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對(duì)一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差：
從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207＜T 即滿足要求
知此方案可行。
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
5.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述，該工件為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
該夾具方案符合生產(chǎn)要求，效率高，做了可活動(dòng)銷，滿足保持正確的加工位置
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，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(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，19100。
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致 謝
這次課程設(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)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，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)。
這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(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。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(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。