渦輪箱體機械加工工藝規(guī)程及鏜Φ164mm孔、鉆6-M16的螺紋孔夾具設計【SW夾具三維】000

渦輪箱體機械加工工藝規(guī)程及鏜Φ164mm孔、鉆6-M16的螺紋孔夾具設計【SW夾具三維】000,SW夾具三維,渦輪,箱體,機械,加工,工藝,規(guī)程,164,mm,M16,螺紋,夾具,設計,SW,三維,000 畢 業(yè) 設 計 課 題 名 稱 渦輪箱的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 分 院/專 業(yè) 班 級 學 號 學 生 姓 名 指導教師： 2020年5月 日 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 南京工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計 摘 要 對大批生產(chǎn)的箱體進行了工藝規(guī)程的制訂和專用夾具的設計。工藝方案采用了“一面兩孔”的定位方式，將加工過程劃分為粗加工。并按照工序集中安排其加工順序，編寫工序卡，主要選擇了專用機床和工裝。采用AutoCAD對鉆6-M16的螺紋孔和鏜Φ164孔的兩道工序專用夾具設計繪制二維裝配圖。鏜Φ164孔專用夾具采用了A型定位銷和B型定位銷、鏜套、鏜模，壓板夾緊工件、并設計了單個螺旋夾緊機構；鉆6-M16螺紋孔的專用夾具采用了A型定位銷和B型定位銷、壓板夾緊工件、快換鉆套、并設計了鉸鏈鉆模板。 本說明書主要包括三大部分，第一部分是前言、箱體機械加工工藝規(guī)程的制定，第二部分是專用夾具的設計，第三部分是總結與體會、致謝和參考文獻。 關鍵詞：專用夾具、鏜削、鉆削、生產(chǎn)效率 - III - Abstract In this paper, the process specification and the design of special fixture are made for the mass production box. The process plan adopts the positioning mode of "one side and two holes", and divides the processing process into rough machining. And according to the process of centralized arrangement of its processing sequence, the preparation of the process card, the main choice of special machine tools and tooling. Two dimensional assembly drawing is designed and drawn by using AutoCAD to drill 6-m16 thread hole and bore Φ 164 hole. The special fixture for boring Φ 164 holes adopts A-type locating pin and B-type locating pin, boring sleeve and boring die, the pressing plate clamps the workpiece, and a single screw clamping mechanism is designed; the special fixture for drilling 6-m16 threaded holes adopts A-type locating pin and B-type locating pin, pressing plate clamps the workpiece, quick change drilling sleeve, and the hinge drilling template is designed. This manual mainly includes three parts: the first part is the foreword, the formulation of box machining process specification, the second part is the design of special fixture, and the third part is the summary and experience, thanks and references. Key words: Special fixture, boring, drilling and production efficiency. 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 目 錄 III 第一章 緒論 1 1.1 箱體簡介 1 1.2 機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3 AutoCAD軟件簡介 1 第二章 工藝規(guī)程設計 2 2.1生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型 2 2.2零件分析 2 2.3 零件的工藝分析 3 2.4毛坯及加工余量的選擇 4 2.4.1毛坯的選擇 4 2.4.2毛坯的制造形式 4 2.4.3毛坯余量的確定 4 2.5 定位基準的選擇 6 2.5.1精基準的選擇 6 2.5.2粗基準的選擇 6 2.6 制定工藝路線 7 2.6.1表面加工方案選擇 7 2.6.2工序的集中與分散 8 2.6.3機械加工順序的安排 8 2.6.4工藝路線的確定 8 2.7 工序內(nèi)容設計 9 2.7.1加工設備選擇 9 2.7.2切削用量選擇 10 第三章 夾具設計 13 3.1 設計任務分析 13 3.2 工件定位、夾緊方案的確定 13 3.3 定位誤差分析與計算 13 3.4 夾緊力的計算 15 3.5 引刀方案設計 16 3.6 夾具體的設計及與機床的聯(lián)接 16 3.7 夾具體的裝配要求 17 第五章 總結 18 參考文獻 19 致 謝 20 第一章 緒論 1.1 箱體簡介 箱體，又稱為動力輸出器，由箱體、離合器、控制器組成，主要功能是將動力輸出到外部，是專用汽車的一個重要部件，是專用汽車實現(xiàn)其專用功能的動力來源Error! Reference source not found.。為了滿足各種專用汽車的需求，箱體亦相應的在結構、規(guī)格上進行相應改進。箱體是一個重要的零件。它可以使機器中的軸類零件、套類零件、齒輪、軸承等保持正確的相對位置關系，并組成一個整體，進而按照其傳動關系傳遞動力或者運動。可以說，加工質量會直接影響箱體的精度、性能、壽命等。隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展，響應“一帶一路”倡議的國家越來越多，顯而易見的是，專用汽車應用涉及的行業(yè)范圍將越來越廣，箱體行業(yè)的前景也越來也光明。 1.2 機械制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 制造業(yè)的發(fā)展水平很大程度上決定了國家綜合國力水平。制造業(yè)作為實體經(jīng)濟的重要組成部分，更是與國人的生活息息相關，小到圓珠筆頭的制造，大到航母、火箭等國之重器的制造。自從進入21世紀以來，信息科技發(fā)展浪潮愈來愈洶涌，制造行業(yè)與信息科技的融合也進一步加深，智能制造的獨特優(yōu)勢也愈來愈突出，自動化水平越來越高，極大的解放了生產(chǎn)力，推動了生產(chǎn)制造領域的革新與發(fā)展。 1.3 AutoCAD軟件簡介 AutoCAD是美國Autodesk公司于1982年12月推出的CAD通用軟件包，其主要功能包括繪圖功能、三維造型功能、圖形輸出功能、二次開發(fā)功能。由于AutoCAD的實用性及其很高的普及率，使其已成為實際上的工業(yè)標準，作為現(xiàn)代工程技術人員，必須要掌握它。 - 21 - 第二章 工藝規(guī)程設計 2.1生產(chǎn)綱領與生產(chǎn)類型 a：生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃的時間內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和年產(chǎn)量計劃。一般情況下，機械零件的生產(chǎn)綱領除了該產(chǎn)品在計劃周期內(nèi)的產(chǎn)量以外，還包括了一定的備品率和平均廢品率。故零件的生產(chǎn)綱領可按下式計算： N零=N?n(1+α+β) (2.1) 式中 N零—機器零件的生產(chǎn)綱領； N—機器產(chǎn)品在計劃時間中的產(chǎn)量； n—每臺機器產(chǎn)品中該零件的數(shù)量； α—備品率； β—平均廢品率。 本次畢業(yè)設計任務中，新建中型企業(yè)箱體年產(chǎn)量為15000件，備品率為3%，平均廢品率為2%。 故箱體生產(chǎn)綱領為： N零=N?n(1+α+β) =15000×1（1+3%+2%） =15750（件） b：生產(chǎn)類型按生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同進行分類，可分為單件生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)三種不同的類型。在成批生產(chǎn)中，按照生產(chǎn)零件的產(chǎn)量的大小和結構的復雜程度，又能分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和大批生產(chǎn)。 根據(jù)《機械制造工藝學》表1-1 各種生產(chǎn)類型的劃分依據(jù)可知，箱體的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 大批生產(chǎn)的特點有：生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品數(shù)量多，加工對象固定不變，廣泛采用專用裝備、專用夾具、專用刀具和量具，采用調整法自動加工。 2.2零件分析 題目要求的零件是專用汽車箱體，箱體的主要作用是支承各傳動軸及部件，保持各零件相對的正確位置，并使各個軸之間的平行度和中心距達到要求，通過轉矩的傳遞以及轉速的改變來完成規(guī)定的運動，讓其有一個運動協(xié)調、精準的基礎部件。因此，箱體的加工質量會直接影響箱體的各方面性能、精度和使用壽命。 2.3 零件的工藝分析 由零件圖可知，箱體各端面的粗糙度要求為Ra6.3， Φ164和Φ100孔表面粗糙度Ra6.3，并達到13級精度。螺紋孔和沉頭孔一次加工完成。 該零件為整體式箱體，為整體鑄造，制坯和加工困難，但是裝配精度高。其形狀復雜，具有較復雜的截面形狀和加強肋；具有一定形狀的空腔，壁薄容易變形；具有精度要求高的孔和平面，孔多為軸承的支承孔，平面多為裝配的基準面，它們在表面粗糙度、形位公差、尺寸精度要求高，并且直接影響箱體的裝配精度和使用性能。 零件圖如下圖所示 圖2.1 零件結構示意圖  2.4毛坯及加工余量的選擇 2.4.1毛坯的選擇 箱體零件具有復雜的內(nèi)腔，所以應該盡量選用便于成型的材料和制造方法。箱體類的材料通常選擇為鑄鐵，因為鑄鐵容易成形，價格便宜，材料結構較之其他種類的材料切削性能好，方便切削，且擁有良好的減震性能和耐磨性能。由于箱體零件材料為HT200，故鑄件材料為HT200，加工方法選用鑄造。 2.4.2毛坯的制造形式 在加工過程中，一般根據(jù)零件生產(chǎn)的批量，來確定相應精度的鑄件毛坯。通過查閱《材料成型技術基礎》、《工程材料與成型工藝》，比較各種毛坯鑄造方法優(yōu)缺點之后，最后決定采用金屬型鑄造。金屬型鑄造與砂型鑄造相比之下，尺寸精度更高，表面粗糙度低、導熱速度快。另外，金屬型鑄件的表面質量和力學性能好于砂型鑄件，表面粗糙度可以達到Ra12.5，尺寸精度能夠達到IT12。同時，金屬型鑄造能夠實現(xiàn)“一型多鑄”，推動實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。這種鑄造方法主要適用于大批大量生產(chǎn)。毛坯鑄造出來后要進行人工時效處理，目的是把鑄件時形成的內(nèi)應力減小，降低毛坯的變形程度。 為了使模樣方便從鑄型取出，制造模樣的時候應該設置一定的斜度，即拔模斜度。設置拔模斜度為1°。值得注意的是，設計鑄件的時候，要考慮到圓弧過渡，可以防止鑄件轉角處產(chǎn)生黏砂和由于鑄造應力太大產(chǎn)生裂紋，還能避免鑄型尖角損壞而產(chǎn)生砂眼的缺陷Error! Reference source not found.。 查閱《工程材料與成型工藝》表8-7鑄件的最小鑄出孔（毛坯孔）直徑可知。對于箱體上小于Φ12的孔，不必鑄造出來。一方面是技術上的可行性，另一方面是經(jīng)濟的合理性。這樣既可以節(jié)約金屬材料，減少機械加工工作量，降低成本，還能減少縮孔、縮松等缺陷的出現(xiàn)。 2.4.3毛坯余量的確定 毛坯余量，又稱為機械加工余量（RMA），通常是指為了達到要求的尺寸和精度，而從被加工毛坯的表面切下的金屬層部分?，F(xiàn)在主要對毛坯余量進行分析選取，查閱《簡明金屬機械加工工藝手冊》中的表2-9大批量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，表2-11鑄件機械加工余量的選擇可知： （1） 確定毛坯公差等級CT為10級； （2） 確定加工余量等級為G級； （3） 根據(jù)零件最大輪廓尺寸，查的RMA為1.4。 列出箱體箱體毛坯尺寸，見表2.1。 表2.1 箱體毛坯尺寸公差及機械加工余量 （單位：mm） 項目 機械加工余量 零件尺寸 毛坯尺寸 銑300×240的底端面 4.5 300×240×24 300×240×29 銑4-Φ40的端面 4.5 Φ40×34 Φ40×39 鉆4-Φ22的孔 22 Φ22 實心 銑Φ256的端面 4.5 Φ256×148 Φ256×153 銑Φ160的端面 4.5 Φ160×16 Φ160×21 鏜Φ164的孔 9 Φ164 Φ155 鏜Φ100的孔 9 Φ100 Φ91 銑兩端Φ120的端面 4.5 Φ120×296 Φ120×306 鏜Φ80的內(nèi)孔 9 Φ80 Φ70 鉆分度圓Φ220的6-M16的螺紋孔，攻絲 M16 M16 實心 鉆分度圓Φ130的4-M12的螺紋孔，攻絲 M12 M12 實心 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（一端） M12 M12 實心 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（另一端） M12 M12 實心 毛坯零件綜合圖如下所示： 圖2.2 毛坯零件綜合示意圖 2.5 定位基準的選擇 2.5.1精基準的選擇 選擇精基準的時候，要盡量保證了保證加工的精度以及裝夾的準確方便。查閱《機械制造工藝學》工藝過程設計部分可知，精基準的選擇原則有四個，分別是“基準重合”原則、“基準統(tǒng)一”原則、“自為基準”原則和“互為基準”原則。 對于該箱體零件，選擇底端面和底端面上距離最遠的兩個Φ22孔作為精基準，即一面兩孔，符合“基準重合”原則、“基準統(tǒng)一”原則。 2.5.2粗基準的選擇 粗基準的選擇對于分配各加工面的加工余量、不加工面與加工面之間的位置度都會產(chǎn)生不同程度的影響。查閱《機械制造工藝學》定位基準的選擇部分可知，粗基準的選擇原則包括：以不加工平面作為粗基準；保證重要平面余量均勻，以該平面作為粗基準；粗基準平面應平整；粗基準只能用一次，不能夠重復使用。結合以上原則，分析零件的結構特點，Φ164的端面為未加工表面，表面平整，無澆口、冒口、飛邊等缺陷。作為粗基準能夠保證加工余量和位置要求。所以，通過以上分析，選擇零件的Φ164的端面作為粗基準。 2.6 制定工藝路線 2.6.1表面加工方案選擇 按照零件圖上各加工表面上標注的表面粗糙度和尺寸精度，查《簡明金屬機械加工工藝手冊》里的表4-7孔加工方案和表4-8平面加工方案可知，平面加工方案和孔加工方案所能達到經(jīng)濟精度的加工方法，如表2.2所示。 表2.2 箱體各表面加工方法 加工表面 精度等級（IT） 表面粗糙度（Ra） 加工方案 銑300×240的底端面 13 6.3 粗銑 銑4-Φ40的端面 13 6.3 粗銑 鉆4-Φ22的孔 13 6.3 鉆 銑Φ256的端面 13 6.3 粗銑 銑Φ160的端面 13 6.3 粗銑 鏜Φ164的孔 13 6.3 粗鏜 鏜Φ100的孔 13 6.3 粗鏜 銑兩端Φ120的端面 13 6.3 粗銑 鏜Φ80的內(nèi)孔 13 6.3 粗鏜 鉆分度圓Φ220的6-M16的螺紋孔，攻絲 13 6.3 鉆-攻 鉆分度圓Φ130的4-M12的螺紋孔，攻絲 13 6.3 鉆-攻 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（一端） 13 6.3 鉆-攻 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（另一端） 13 6.3 鉆-攻 2.6.2工序的集中與分散 工序的集中與分散，各有特點，在選擇時需根據(jù)零件的產(chǎn)量和結構特點以及技術要求等方面綜合分析，進而選擇哪一種原則。在本次設計中，箱體為大批、大量生產(chǎn)，采用的是高效率的專用裝備和工藝裝備。所以應該采用工序集中，能夠減少裝夾次數(shù)，縮短輔助時間，有利于提高生產(chǎn)效率。 2.6.3機械加工順序的安排 （1）機械加工工序 為了使零件表面的精度達到要求，滿足相互之間的位置要求，就需要合理安排各表面的加工順序，遵循一定的原則。 在安排加工順序時首先應該遵循“先基準后其他”原則，在本次工序安排中，最開始應該加工Φ256和Φ256上距離最遠的4×Φ22定位孔。遵循 “先粗后精”原則，各個孔和面的粗加工都放在前面工序。遵循“先主后次”原則，先加工主要表面（Φ256、Φ160、Φ120孔），一些次要表面（各個螺紋孔、Φ256剩余的4×Φ22孔）放在后面加工。遵循“先面后孔”原則，先加工各個孔所在的表面，再加工孔，同時以平面為定位基準面加工內(nèi)孔可以保證孔與平面、孔與孔之間的相對位置精度。 （2）熱處理工序 工藝過程中合理安排熱處理工序，可以提高零件加工質量和材料使用性能。對于該工件，其為鑄件，不消除殘余應力會導致工件的變形，降低零件的質量和性能。所以應該進行時效處理，消除殘余應力。 （3）輔助工序 輔助工序一般包括中間檢驗、洗滌、防銹、特種檢驗和表面處理等。在本次工序安排中，用到的是檢驗，放在最后一道工序。 2.6.4工藝路線的確定 在根據(jù)以上機械加工工序順序的安排 1 鑄造 鑄造 2 處理 時效處理 3 銑 銑300×240的底端面 4 銑 銑4-Φ40的端面 5 鉆 鉆4-Φ22的孔 6 銑 銑Φ256的端面 7 銑 銑Φ160的端面 8 鏜 鏜Φ164的孔 9 鏜 鏜Φ100的孔 10 銑 銑兩端Φ120的端面 11 鏜 鏜Φ80的內(nèi)孔 12 鉆 鉆分度圓Φ220的6-M16的螺紋孔，攻絲 13 鉆 鉆分度圓Φ130的4-M12的螺紋孔，攻絲 14 鉆 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（一端） 15 鉆 鉆分度圓Φ100的4-M12的螺紋孔，攻絲（另一端） 16 檢驗 檢驗 17 入庫 入庫 工藝方案均采用“一面兩銷”定位方案，以箱體底面為定位面，4×Φ22孔分別用圓柱銷和菱形銷，限制工件6個方向的自由度，完全定位，其中Φ164限制了X、Y方向的轉動和Z方向的移動，圓柱銷限制了X、Y方向的轉動，菱形銷和圓柱銷一起限制了Z方向的轉動。 2.7 工序內(nèi)容設計 2.7.1加工設備選擇 （1）機床的選擇 對于機床選擇的時候，應該遵循：機床的加工范圍與零件外形尺寸相匹配；機床的精度可以達到工序加工要求的精度；機床的生產(chǎn)效率要適應零件的生產(chǎn)類型；要結合現(xiàn)場實際情況，充分利用現(xiàn)有設備；合理選擇先進制造裝備。 查閱《機械制造工藝學》表1-2 各種生產(chǎn)類型的特點和要求可知，由于該零件是大批生產(chǎn)，應當采用專用設備和自動生產(chǎn)線，所以機床選用專用機床。 （2）夾具的選擇 夾具的選擇，同機床的選擇一樣，也要和零件的生產(chǎn)類型相適應，由于該零件是大批生產(chǎn)，各道工序所采用的機床夾具，主要采用氣動或者液動的專用機床夾具。 （3）刀具的選擇 刀具的選擇要從各道工序采用的加工方法、加工表面的尺寸、工件的材料、所要求的表面粗糙度和加工精度、生產(chǎn)效率及經(jīng)濟性等因素進行綜合的考量。現(xiàn)對指定工序進行刀具選擇。 銑端面使用銑刀，鉆孔使用麻花鉆，鏜孔使用鏜刀 （3）量具的選擇 常用量具主要有游標卡尺、百分尺、百分表等。對于該零件來說，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，宜采用極限量規(guī)、高生產(chǎn)率的專用檢具。 2.7.2切削用量選擇 在選擇切削用量的時候，要保證零件的加工精度以及表面粗糙度；要盡量提高生產(chǎn)效率；要充分發(fā)揮機床的性能；要讓刀具保證恰當?shù)氖褂脡勖，F(xiàn)在，對指定5道工序的切削用量進行選擇，以及計算各道工序的機床主軸轉速。 工序：粗銑底端面 背吃刀量ap的確定：查閱《簡明金屬機械加工工藝手冊》P421可知，背吃刀量選擇5mm。 進給量的確定：查閱《機械加工工藝簡明速查手冊》表6.26硬質合金端銑刀、盤銑刀加工平面和臺階時的進給量fz可知，fz=0.14mmz。進給量可按下式進行計算： fm=fz?z （2.3） 式中 fm—每轉進給量； fz—每齒進給量； z—銑刀齒數(shù)。 由公式（2.3）可知進給量為： fm=fz?z ＝0.14×12 ＝1.68（mmr） 切削速度vc的確定：查閱《簡明金屬機械加工工藝手冊》表7-31各種常用工件材料的銑削速度推薦范圍可知，由于該工件材料為灰鑄鐵，且為粗銑。所以選擇切削速度為1ms。 機床主軸轉速的確定： 查閱《機床制造工藝及專用夾具設計指導》P21可知，主軸轉速公式如下： ns=1000vcπdw （2.4） 式中 ns—主軸轉速； vc—切削速度； dw—銑刀直徑。 由公式（2.4）可知主軸的轉速為： ns=1000vcπdw =1000×60π×200 ≈ 96（rmin） 工序：鉆、擴、鉸4×Φ22孔 背吃刀量ap的確定：查閱《機械加工工藝簡明速查手冊》表8.4鉆銷要素可知： ap=d02 （2.5） 式中 ap—背吃刀量； d0—鉆頭直徑。 由公式（2.5）可知： ap=d02 =10.42 =5.2（mm） 進給量和鉆削速度的確定：查閱《機械加工工藝簡明速查手冊》表8.6硬質合金的鉆削速度vc和進給量f可知，選擇鉆削速度為1ms，進給量0.5mmr。 機床主軸轉速的確定： 由公式（2.4）可知主軸的轉速為： ns=1000vcπdw =1000×60π×11 ≈ 1737（rmin） 工序：銑Φ256的端面 背吃刀量ap的確定：查閱《簡明金屬機械加工工藝手冊》P421可知，背吃刀量選擇5mm。 進給量的確定：查閱《機械加工工藝簡明速查手冊》表6.26硬質合金端銑刀、盤銑刀加工平面和臺階時的進給量fz可知，fz=0.15mmz。 由公式（2.3）可知進給量為： fm=fz?z ＝0.15×10 ＝1.5（mmr） 切削速度vc的確定：查閱《簡明金屬機械加工工藝手冊》表7-31各種常用工件材料的銑削速度推薦范圍可知,選擇切削速度為1.5ms。 機床主軸轉速的確定： 由公式（2.4）可知主軸的轉速為： ns=1000vcπdw =1000×1.5×60π×160 ≈ 180（rmin） 工序：鏜Φ164的孔 背吃刀量ap的確定：查閱《常用金屬切削刀具的選用》表5-22臥式鏜床的切削用量和刀具選擇可知，背吃刀量選擇1.2mm。 進給量f的確定：查閱《常用金屬切削刀具的選用》表5-22臥式鏜床的切削用量和刀具選擇可知，f=0.2mmr。 切削速度vc的確定：查閱《常用金屬切削刀具的選用》表5-22臥式鏜床的切削用量和刀具選擇可知,選擇切削速度為70mmin。 機床主軸轉速的確定： 由公式（2.4）可知主軸的轉速為： ns=1000vcπdw =1000×70π×72 ≈ 310（rmin） 第三章 夾具設計 3.1 設計任務分析 生產(chǎn)類型決定著生產(chǎn)率、夾具結構和經(jīng)濟性。在本次設計中，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)，故需要采用專用夾具。設計專用夾具的時候，要仔細研究零件圖和工序圖。在本次設計中，指定工序：鏜Φ164的孔，進行專用夾具的設計，這套夾具應該從夾緊的方向考慮來提高效率。對于此工序來說，主要是鏜Φ164的孔，需要保證孔的同軸度要求和表面粗糙度等要求，合理安排鏜套的形式、導向支架的布置形式，以及如何引刀。 3.2 工件定位、夾緊方案的確定 分析工序簡圖可知，采用的定位方案為一面兩銷定位。定位基準面為（底面），兩銷分別為固定式圓柱定位銷和固定式菱形定位銷，裝在工件的兩個定位孔中。底端面限制三個自由度，其中圓柱定位銷限制兩個自由度，菱形定位銷限制一個自由度，實現(xiàn)工件定位精確。平面定位元件選擇了B型支承板，一方面是該元件所定位的底端面是已經(jīng)加工過的平面。 夾緊動力裝置一般分為手動夾緊和機動夾緊，其中機動夾緊又分為氣動、液動、電動等方式。由于在本次設計中工件是大批生產(chǎn)，在選擇夾緊機構時選用機動夾緊中的手動夾緊機構，這是因為手動夾緊的夾緊力基本穩(wěn)定；夾緊動作迅速，能夠減少輔助時間，提高生產(chǎn)率；操作方便而且操作省力，可以極大的減工人的勞動強度。 3.3 定位誤差分析與計算 在本次鏜床夾具設計中，工件在夾具中采用一面兩孔定位，工件底端面（為第一定位基準，工件上的兩個定位孔分別為第二和第三定位基準。由于工件在夾具中定位時，底端作為第一定位基準面，工藝基準與設計基準重合，沒有基準位置誤差；因為定位孔比較淺，所以由內(nèi)孔與底面垂直度誤差而引起其內(nèi)孔中心線的基準位置誤差也可忽略不計。但是兩個定位孔由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準位置誤差不能忽略，需要計算出來。此時產(chǎn)生的定位誤差應該包括兩方面：一是工件在兩定位孔連心線上的位置誤差，二是兩定位孔連心線上的轉角誤差Error! Reference source not found.。 如圖3.2所示，位置誤差產(chǎn)生的原因是定位孔與定位銷為間隙配合，孔的中心線與銷的中心線不會重合，所以工件會發(fā)生移動。由于圓柱銷孔的配合間隙會一直小于菱形銷的削邊量，而工件在兩孔連心線上的基準極限位置，只會受到圓柱銷孔配合間隙的限制。 圖3.2 位置誤差示意圖 所以位置誤差可采用如下公式： δ位置=TD1+Td1+?1min （3.1） 式中 TD1—工件內(nèi)孔O1的公差； Td1—夾具上圓柱銷的公差； ?1min—工件上定位孔O1與圓柱銷的最小配合間隙。 定位銷的尺寸為Φ22-0.027-0.016mm ，定位孔是按7級精度加工出來的，其尺寸為Φ22 0+0.018mm，所以由公式（3.1）可知δ位置=0.018+0.011+0.016=0.045mm。而工件上兩定位孔中心距的尺寸為140±0.08mm，其公差為0.16mm。該位置誤差小于工件兩定位孔中心距尺寸公差的1/3，滿足該工序的加工精度要求。 如圖3.3所示，轉角誤差產(chǎn)生的原因是工件兩定位孔的中心連線會繞著Z軸旋轉，這同樣是是由孔銷的配合間隙所導致的。 圖3.2 轉角誤差示意圖 所以轉角誤差可采用如下公式： δ角度=2tan-1TD1+Td1+?1min+TD2+Td2+?2min2L （3.2） 式中 TD1—工件內(nèi)孔O1的公差； TD1—夾具上圓柱銷的公差； ?1min—工件上定位孔O1與圓柱銷的最小配合間隙。 TD2—工件內(nèi)孔O2的公差； Td2—夾具上菱形銷的公差； ?2min—工件上定位孔O2與菱形銷的最小配合間隙。 由公式（3.2）可得： δ角度=2tan-1TD1+Td1+?1min+TD2+Td2+?2min2L =2tan-10.018+0.011-0.005+0.018+0.011-0.0052×140 =36″ 工件上兩定位孔中心距尺寸的轉動公差為5′。該轉角誤差小于工件兩定位孔中心距尺寸轉角公差的1/3，滿足該工序的加工精度要求。 3.4 夾緊力的計算 夾緊力的計算需要先確定計算鏜刀進給時的鏜削力，查閱《機床夾具設計冊》表1-2-3鏜削力的計算公式可知，切削力Fc的計算公式為 Fc=902ts0.75Kp （3.3） 式中 t—切削深度； s—每轉進給量； Kp—修正系數(shù)。 其中修正系數(shù)Kp可由公式（3.4）計算。 Kp=KmpKφpKγpKλpKΥp （3.4） 式中 Kmp—考慮工件材料機械性能的系數(shù)； Kφp、Kγp、Kλp、KΥp—考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。 查閱《機床夾具設計手冊》表1-2-4Kmp值、表1-2-5指數(shù)n值、表1-2-6系數(shù)Kφp、Kγp、Kλp、KΥp值，結合公式（3.4）進行修正系數(shù)Kp的計算。 Kp=KmpKφpKγpKλpKΥp = 2001500.4×1×1.1×1×1 =1.23 由公式（3.3）得 Fc=902ts0.75Kp =902×0.20.75×1.2×1.23 =399.5（N） 根據(jù)《機械制造工藝及專用夾具設計指導》可知夾緊力計算公式為 P=KFcμ1+μ2 （3.5） 式中 K—安全系數(shù)，一般K=1.5~3； μ1—夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)； μ2—工件與定位面間得到摩擦系數(shù)。 查閱《現(xiàn)代機床夾具設計》（第二版）表4-21典型夾緊形式實際所需的夾緊力的計算可得，K=2，μ1=0.2，μ2=0.16。則所需夾緊力為 P=KFcμ1+μ2 =2×399.50.2+0.16 = 2219.4（N） 3.5 引刀方案設計 本道工序設計的夾具為鏜床夾具，所以需要設計鏜模，來引導鏜桿保證被加工這兩個孔的位置精度。 鏜套分為固定式鏜套和回轉式鏜套，本道工序選用固定式鏜套 3.6 夾具體的設計及與機床的聯(lián)接 夾具體是夾具中最大、最復雜的基礎件，夾具體上的重要表面要有的精度和尺寸穩(wěn)定性。由于該零件為大批生產(chǎn)，所以夾具體的毛坯結構采用鑄造結構，其優(yōu)點在于工藝性好，具有良好的抗振、抗壓性能。為了減輕重量，夾具體采用框性薄壁結構，壁厚均勻。由于承受力較大，在夾具體內(nèi)部相應位置設置加強筋。放置楔塊的位置為夾具體內(nèi)部凸臺，其下部需要設置加強筋提高剛度。該凸臺可以通過活塊鑄造的方式鑄造出來。對于夾具體表面上放置鏜模支架等零件的地方，設置了小凸臺。這樣的做的目的是，可以減少加工面積，降低加工時間，還能保證其平面度。 為了提高效率，減少輔助時間。其找正方式不是在夾具體上設置找正基面，而是通過樣棒。樣棒不僅可以保證同軸度，還可以輔助鏜模的安裝。另外，由于夾具體質量較大，所以我設置了吊環(huán)螺釘，方便夾具體的吊裝。 由于采用了專用機床，所以夾具體與機床的聯(lián)接方式是螺紋聯(lián)接以及兩銷釘進行定位。該銷釘不采用菱形銷的原因是：夾具體為單件生產(chǎn)，安裝一次，而且銷釘配作。 3.7 夾具體的裝配要求 先將鉸鏈支座旋入夾具體中，再將三角板裝入，插入銷釘。最后再將鉸鏈支座和三角板用銷釘連接。鉸鏈支座下必須要有墊圈，該墊圈的主要目的是調整鉸鏈支座的位置，從而可以使得支座、三角板以及銷釘三者的連接得以保證。  第五章 總結 寫到這個部分時候，意味著本次畢業(yè)設計即將進入尾聲。在這一個學期中，我認認真真的做畢業(yè)設計，發(fā)現(xiàn)了不足的地方，也收獲了很多干貨，同時也對這四年所學習的知識進行了一次全面的鞏固，大抵算得了一次小小的鍛煉。 在剛開始接觸畢業(yè)設計時，很多東西都不了解，心里是慌張的，尤其是當蘇老師拿出那一堆A0零件圖。當我拿到我的零件圖時，真的是苦笑不得，圖紙的年齡和我年齡也差不多。剛看到零件的時候，覺得圖紙比較復雜，心里總是害怕完不成完成任務，感覺很難。經(jīng)過蘇老師的指導，漸漸的熟悉了設計思路。其實，只要我們按照老師的指導，把畢業(yè)設計分解成一個又一個的子任務，每周把每周的任務認認真真的按時做完，到最后，就能完成畢業(yè)設計。 在這次畢業(yè)設計中，發(fā)現(xiàn)了很多的不足之處。在考慮問題的時候，不夠全面。在進行夾具的設計時，沒有考慮到后面的加工工藝性沒有給夾具體上放置鏜模支架、對刀塊支架處，設置凸臺，直接加工整個平面的話，精度低，成本高。比如，在設計偏心讓刀機構的時候，沒有考慮軸向定位，使兩個偏心輪的位置固定。還有就是對以前所學習的知識，掌握的不夠牢靠。有時候蘇老師提出問題后，我卻無法回答，可以說是很慚愧了。這些不足之處的指出，會激勵我繼續(xù)向前，同時不斷補充完善這些不足之處。 必須承認的是，畢業(yè)設計真的很鍛煉人，它讓我提高了查閱資料和學習相關知識的能力，同時可以將以前的知識相互聯(lián)系起來，還讓我更多的考慮細節(jié)問題。哪怕是以前再怎么對專業(yè)知識的不了解，來回的查閱、交流、討論會讓你熟悉起來，大抵是“最熟悉的陌生人”吧。比如在我們的專業(yè)設置中，對于鑄造相關的知識講的很少，通過在圖書查閱相關書籍，豐富了我的知識和眼界。另外，還應該擺正學習態(tài)度，不能只知道玩，這是對自己的不負責任。 參考文獻 [1] 許曉旸, 專用機床設備設計[M]. 重慶: 重慶大學出版社, 2003. 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[14] 李慶壽, 機械制造工藝裝備設計適用手冊[M]. 銀州: 寧夏人民出版社, 1991  致 謝 這次機械畢業(yè)設計讓我收益匪淺，做這個設計過程中，我獲得的心得和體會，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。通過這次畢業(yè)設計，我學會了遇到問題，通過自己查閱資料，請教老師，請教同學快速解決問題的能力，讓我深深的明白了，天下并沒有難 的事情，只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事 會者不難，難者不會也。同時他也更深刻的讓我明白，系統(tǒng)的知識對解決問題的重要性，知識不系統(tǒng)看問題就容易一點帶面，以偏概全，以小蓋大，通過對這些知識系統(tǒng)的學習和掌握，讓我了解到做任何事情都要多查資料，多讀書，系統(tǒng)的掌握相關的知識，然后才能做出正確的判斷和選擇，這些心得和體會也必將以后帶到我今后的工作和人生當中，同時也讓我明白，做任何事情要有一定的理論去支撐，要讓理論和實踐很好的結合起來，不能坐而論道，紙上談兵，要把理論落地，充分的和實踐結合，然后通過實踐再很好的完善理論，同時也不能盲目的去干，要一定的理論和系統(tǒng)的知識作為依據(jù)，然后才可以做出非常可靠可行的決定，才能觸類旁通，舉一反三。 總之通過我不懈的努力，和老師的辛勤知道，最終我完成了這次畢業(yè)設計，這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導老師，每次我問他問題的時候，他都放下他的休息時間和手頭的工作，耐心地幫助我解決我遇到的技術上的一些難題，他的精益求精的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，作為老師的責任擔當，深深地感染和激勵著我，讓我終身難忘 從前期課題的選擇到最后項目的完成，他都始終給予我這個學生悉心的指導和講解。幾個月的時間，他不僅在這套畢業(yè)設計中遇到的問題給與很好的指導，同時還在思想、給與我很好的方向，通過這個設計，我更加敬佩指導老師的專業(yè)水平，同時他治學嚴謹和科學研究的精神也是心中的標桿，他的舉動必將影響我今后的學習和生活。 在此 我再次感謝我的指導老師，感謝他對于我無私的幫助和指導。