手柄零件的夾具結構設計

資源目錄里展示的全都有預覽可以查看的噢，，下載就有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：11970985 可咨詢交流】====================喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有，，下載后全都有,,請放心下載，原稿可自行編輯修改=【QQ：197216396 可咨詢交流】==================== 畢業(yè)設計說明書(論文) 作 者: 學 號： 教學點: 專 業(yè): 題 目: 手柄零件的夾具結構設計 指導者： (姓 名) (專業(yè)技術職務) 評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術職務) 年 月 畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要 本文是對手柄零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、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，設計合理的加工工藝過程。此外還對手柄(C1318自動車床手柄)零件的兩道工序的加工設計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產。而廣泛用于批量生產，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。本論文夾具設計的主要內容是設計手柄(C1318自動車床手柄)鉆床夾具設計。 關鍵詞：手柄(C1318自動車床手柄)，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要 Title Handle (C1318 automatic lathe handle) process and fixture design Abstract This article is for the bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the bearing part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design the bearing seat hole end milling fixture and cover mounting hole drilling fixture design. Key Words: Bearing seat, processing technology, processing method, process documentation, fixture 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第5頁共29頁 目 次 第1章 序 言 6 第2章 手柄的加工工藝規(guī)程設計 7 2.1零件的分析 7 2.1.1零件的作用 7 2.1.2零件的工藝分析 7 2.2確定生產類型 8 2.3確定毛坯 9 2.3.1確定毛坯種類 9 2.3.2確定鑄造加工余量及形狀 9 2.3.3繪制鑄造零件圖 10 2.4工藝規(guī)程設計 10 2.4.1選擇定位基準 10 2.4.2 零件表面加工方法的選擇 11 2.4.3制定工藝路線 11 2.4.4選擇加工設備和工藝設備 14 2.4.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 14 2.5確定切削用量及基本工時 15 2.6本章小結 21 第3章 鉆M16孔夾具設計 23 3.1 夾具的設計 23 3.1.1 定位分析 23 3.1.2 定位原理 23 3.1.3 定位元件的分析 24 3.1.4 夾緊元件的選擇 24 3.1.5定位誤差的分析 25 3.1.6切削力及夾緊力的計算 26 3.2 夾具設計及操作的簡要說明 28 結 論 28 參考文獻 29 致謝 30 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第6頁共29頁 第1章 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 機殼零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第21頁共29頁 第2章 手柄(C1318自動車床手柄)的加工工藝規(guī)程設計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是手柄(C1318自動車床手柄)。,手柄(C1318自動車床手柄)的概念就是集合體,以便于應用,這樣的好處是可以有更好的配合,更方便的使用,減少了使用廠家的成本.至于形狀,多種多樣,可以安裝在其中. 2.1.2零件的工藝分析 圖1.1 手柄(C1318自動車床手柄)零件圖 零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是手柄(C1318自動車床手柄)需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 經分析，原圖樣的視圖正確、完整、尺寸、公差及技術要求齊全。各表面的加工精度和表面粗糙度都不難獲得。Φ16的孔精度要求較高，公差等級為IT7， 并且和總長和中間手柄都有位置要求，其軸向設計基準是Φ16孔的下表面。M16螺紋孔要求和中間手柄在同軸上，所以加工時應利用Φ16孔制作專用夾具，保證其加工面在同軸向上。其余小孔尺寸容易保證，加工方便。總體來看，這個零件的工藝性良好。 2.2確定生產類型 已知此手柄(C1318自動車床手柄)零件的生產類型為大批量生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 2.3確定毛坯 2.3.1確定毛坯種類 零件材料為HT200?？紤]零件零件結構簡單，根據(jù)任務書，故選擇鑄造毛坯。毛坯類型：鑄件，由于零件生產類型為成批生產，零件較為復雜，而鑄造生產成本低，設備簡單，故選擇毛坯類型為鑄件。鑄造類型：砂型手工造型 2.3.2確定鑄造加工余量及形狀 查《機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊》172頁表1-4-7 《機械加工實用手冊》P242，表5.2.2，砂型手工造型加工余量等級：IT11-IT13，選擇加工余量等級IT12；加工余量等級：H ；表5.2.1，孔和端面尺寸均小于100mm，加工余量數(shù)值為：3.0-4.0mm；長度為167mm的加工余量為3.5-4.5mm； M16螺孔取螺距P為2則大徑為16mm，小徑為14mm。 表2-1 /mm 零件尺寸 單面加工余量 毛坯尺寸 根據(jù) φ16H7 3及3 φ10 參考文獻 [1] ：表5.2.1 M16（14mm） 3及3 φ8 24 3及3 30 167 3 170 25 3及3 31 確定毛坯尺寸公差 表2-2 /mm 毛坯尺寸 公差 偏差 φ10 4.4 ±2.2 φ8 4.4 ±2.2 30 5.0 ±2.5 170 8 ±4 31 5.0 ±2.5 2.3.3繪制鑄造零件圖 圖2.1 零件毛坯圖 2.4工藝規(guī)程設計 2.4.1選擇定位基準 a.粗基準：以φ32外圓作為粗基準，加工φ16H7孔，可保證壁厚均勻，減小偏心。同時銑φ16H7的兩端面，保證端面對φ16H7孔中心線的垂直度。 b.精基準：主要考慮基準重合問題。選擇φ16H7孔的軸心線作為精基準，加工右端面(M16端面)。 2.4.2 零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有內孔，端面，小孔，螺紋孔等，材料為HT200。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關資料，其加工方法選擇如下。 a. φ16H7孔 公差為IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進行鉆、半精鏜、精鏜。 b. 尺寸24mm的兩端面，為未注公差尺寸，表面粗糙度為Ra 3.2μm，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級選IT7，需進行粗銑、半粗銑、精銑。 c. 螺紋孔M16的端面，為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級選IT7，表面粗糙度為Ra 3.2μm，需進行粗銑、半粗銑、精銑。 d. M16螺紋孔，為未注公差尺寸，根據(jù)GB197-1981規(guī)定其頂徑公差等級選IT7，基本偏差為G(+0.038、0)，底孔需進行鉆、半精鏜、精鏜，最后在螺孔加工機床加工螺紋。 e. 工藝螺孔φ5，在螺孔加工機床上完成 f. 錐銷孔φ4配作，先鉆底孔，然后用錐鉸刀鉸成與錐銷尺寸相同的錐孔。 g. 中間手柄的加工表面，上下端面和側表面，粗糙度為Ra 3.2μm，需進行粗車和半精車。 h. 半徑為R20的面，表面粗糙度Ra6.3μm用銼刀挫光。 2.4.3制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 表2工序Ⅰ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鏜床粗鏜φ16H7孔； 工序Ⅱ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑167的右端面；粗銑25mm上端面、側面； 工序Ⅲ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鏜床半精鏜φ16H7孔； 工序Ⅳ：以φ16H7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑25mm下端面；半精銑167的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 工序Ⅴ：以中間手柄和167的右端面定位，在鏜床精鏜φ16H7孔； 工序Ⅵ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面； 工序Ⅶ：以φ32孔外圓和上端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm下端面；精銑M16處的端面；倒圓角R2； 工序Ⅷ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆M16底孔；鉆M5底孔 工序Ⅸ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鏜床粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔 工序Ⅹ：絲錐加工M16螺紋，絲錐加工M5螺紋 工序Ⅺ：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 工序Ⅻ：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 工序ⅩⅢ：終檢 表2.2工藝路線方案二 工序Ⅰ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑167的右端面；粗銑25mm上端面、側面； 工序Ⅱ：以φ16H7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑25mm下端面；半精銑167的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 工序Ⅲ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面； 工序Ⅳ：以φ32孔外圓和上端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm下端面；精銑M16處的端面；倒圓角R2； 工序Ⅴ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鉆床鉆鉸φ16H7孔； 工序Ⅵ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆M16底孔；鉆M5底孔 工序Ⅶ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鏜床粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔 工序Ⅷ：絲錐加工M16螺紋，絲錐加工M5螺紋 工序Ⅹ：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 工序Ⅺ：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 工序Ⅻ：終檢 工藝方案的比較與分析： 上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產，所以采用方案二比較合適。 工序Ⅰ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑167的右端面；粗銑25mm上端面、側面； 工序Ⅱ：以φ16H7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑25mm下端面；半精銑167的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 工序Ⅲ：以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面； 工序Ⅳ：以φ32孔外圓和上端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm下端面；精銑M16處的端面；倒圓角R2； 工序Ⅴ：以φ32孔外圓和下端面定位，在鉆床鉆鉸φ16H7孔； 工序Ⅵ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鉆床鉆M16底孔；鉆M5底孔 工序Ⅶ：以φ32孔外圓和下端面定位，在臥式鏜床粗鏜、半精鏜、精鏜M16孔 工序Ⅷ：絲錐加工M16螺紋，絲錐加工M5螺紋 工序Ⅹ：采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 工序Ⅺ：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 工序Ⅻ：終檢 2.4.4選擇加工設備和工藝設備 ①機床的選擇 工序3、4、5、6、7、8、9采用X52K銑床 工序5、6、7、11采用Z525鉆床 ②選擇夾具 該手柄(C1318自動車床手柄)的生產綱領為大批生產，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質量。④選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī)。 ⑤其他 對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。 2.4.5機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 表2.3各加工工序的加工余量及達到的尺寸、經濟度、粗糙度 工序號 工序內容 加工余量 經濟精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗銑Φ32H8的兩側面 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 2 粗銑上端孔側面的工藝凸臺 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 3 粗鏜Φ32H8通孔 IT11 6.3 -1 1 4 精鏜Φ32H8通孔 2.0 IT11 3.2 -0.05 0.05 5 粗銑Φ32H8的兩側面 粗銑左面 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 粗銑右面 6 鉆Φ8的孔 IT13 6.3 -1 1 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床粗銑24mm上端面；粗銑167的右端面；粗銑25mm上端面、側面； 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[3]表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81, 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.2以φ16H7孔和上端面定位，在銑床粗銑、半精銑25mm下端面；半精銑167的右端面；粗銑、半精銑24mm下端面； 機床：X52K 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) ①粗銑a面 銑削深度 每齒進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min 2.5.3以φ32孔外圓和下端面定位，在銑床半精銑、精銑24mm上端面；半精銑25mm上端面、側面； 機床：X52K銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[3]表2.4-81，取 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-81, 切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min 2.5.6以φ32孔外圓和下端面定位，在鉆床鉆鉸φ16H7孔； 機床：Z525鉆床 刀具：φ16H7直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 確定進給量 根據(jù)參考文獻[2]，表28-10可查出，查Z525鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻[2]表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻[2]，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠小于及，故所選可用。 確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻[2]，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 根據(jù)參考文獻[2]，由表28-3，，，故 查Z525機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻[2]，表28-5，，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率 故選擇的鉆削用量可用。即 ，，， 相應地 ，， 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 查參考文獻[1]，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min 2.5.7 以φ32孔外圓和下端面定位，鉆M16底孔，絲錐加工M5螺紋底孔 鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，《機械加工工藝手冊》第2卷。 根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9 切削速度計算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實際切削速度為=2.64 確定切削時間（一個孔） = 2.5.8 鉆孔攻絲M16，絲錐加工M5螺紋采用專用的分度夾具在立式鉆床加工30°角度的錐銷孔φ4； 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 ⑴ 鉆孔 切削深度： 進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數(shù)為1 機動時間： 攻絲M16 機床：組合攻絲機 刀具：釩鋼機動絲錐 進給量：由于其螺距,因此進給量 切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.105，取 機床主軸轉速：，取 絲錐回轉轉速：取 實際切削速度： 由工序2可知： 走刀次數(shù)為1 機動時間： 工序Ⅺ：R20圓弧用銼刀銼光，表面粗糙度Ra6.3μm 手工加工沒有切削計算。 2.6本章小結 本章節(jié)主要從零件的結構和外型入手分析，從而得出設計毛坯的依據(jù)。再查閱有關資料，設計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第28頁共29頁 第3章 鉆M16孔夾具設計 3.1 夾具的設計 在本次夾具設計中，設計鉆M16孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產效率高和定位精度高，但是設計制造周期長，產品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較高。 3.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設計過程中盡量以設計基準為定位基準，以便減小加工誤差。所以在這道設計中采用外圓表面以及底平面和一側端面為定位基準。 3.1.2 定位原理 在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點： （1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； （2） 使夾具在機床上占有正確的位置； （3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、、來表示；繞三個坐標軸的轉動的自由度，分別用、、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。 工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。 3.1.3 定位元件的分析 在加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設計過程中設計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動方向和旋轉方向，設計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ①. 由于工件的加工前的結構特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度； ②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。 3.1.4 夾緊元件的選擇 工件在夾緊過程中應避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產生很大的應力，由于定加工過程產生的誤差在夾緊上經常會出現(xiàn)點接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設計中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導軌。 ①.選擇鉆套 鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。 可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉動。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產。 快換鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。 在這次設計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度?？鞊Q鉆套如圖所示： 圖4-1 快換鉆套 ②.夾具底座與工作臺的連接 由于加工過程中選用的機床為Z525搖臂鉆床，《機械加工工藝手冊》 孟少農 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個，工作臺上面T型槽數(shù)為5個，工作臺側面槽數(shù)為3個，，，，，，，，，，，，，。 3.1.5定位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產生的定位誤差小于工件相關尺寸或位置公差的1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 該夾具以2個平面和和1個活動V型塊定位，螺旋機構， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。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： 1 定位誤差： 當以任意邊接觸時 當以固定邊接觸時 式中為彼此最小間隙 通過分析可得： 因此：當以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.1.6切削力及夾緊力的計算 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內，安全系數(shù) 由資料《機床夾具設計手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構。 取，， 螺旋夾緊時產生的夾緊力，由式（2.9）有：： 式中參數(shù)由[16]《機床夾具設計手冊》可查得： 其中： 由[16]《機床夾具設計手冊》表得：原動力計算公式： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 3.2 夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、心軸為定位基準，在V型塊板上實現(xiàn)完全定位。采用螺旋夾緊壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 結 論 本次設計從零件的毛坯生產到最終成品，中間經過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因為是大批量生產，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。 在本次設計中已無大的問題，基本達到了要求。只是在夾具的設計中沒有能提出多中方案進行分析比較，有所不足。 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980。 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1995。 [3] 李慶壽。機床夾具設計［Ｍ］。機械工業(yè)出版社，1991。 [4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］。北京出版社，1996。 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2544。 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］?；瘜W工業(yè)出版社，2544。 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8] [周永強，高等學校畢業(yè)設計指導[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。 [9]?劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1987。 [10] 王光斗，王春福。機床夾具設計手冊［Ｍ］。上?？茖W技術出版社，2542。 [11] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學。機床夾具設計手冊［Ｍ］.上海科學技術出版社，1984。 [12] 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。 [13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。 [14] [王光斗，王春福，機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2540。 [15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第29頁共29頁 致謝 在畢業(yè)設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設計就會做得很困難。 這次畢業(yè)設計是在老師悉心指導下完成的。X老師以其淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題，楊老師給了我許多關懷和幫助，并且隨時詢問我畢業(yè)設計的進展情況、細心的指導我們，也經常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。 在論文工作中，得到了XX學院有關領導和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設計之時，我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了！