KCSJ06角板鏜ф40孔夾具設(shè)計 課程設(shè)計說明書

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1、課程設(shè)計說明書 題目 KCSJ-06角板鏜ф40孔夾具設(shè)計 專 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 班 級： 學(xué) 號： 指 導(dǎo) 教 師： 完 成 時 間： 目 錄 第1章 緒論 3 1.1 夾具的概述 3 1.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.2.1 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 3 1.2.2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 4 1.3 夾具的發(fā)展趨勢 4 1.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介 5 1.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成 5 1.4.2 鏜床夾

2、具簡介 5 第2章 角板機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 7 2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 7 2.1.1 零件的作用 7 2.1.2 零件的工藝分析 7 2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定 8 2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 8 2.2.1 零件制造形式的確定 8 2.2.2 毛坯尺寸的確定 8 2.2.3 基準(zhǔn)的選擇 9 2.3 制定加工工藝路線 9 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 10 2.5 確定切削用量及基本工時 12 第3章 專用夾具的設(shè)計 18 3.1 問題的提出 18 3.2 夾具設(shè)計 18 3.2.1 對定位元件

3、的基本要求 18 3.2.2 確定定位方案與定位元件的原則 18 3.2.3 夾緊裝置設(shè)計的基本要求及遵循原則 19 3.2.4 定位方案及定位元件的確定 19 3.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇 20 3.2.6 鏜削力及夾緊力計算 20 3.2.7 定位誤差的計算 22 第4章 結(jié)論 23 參考文獻(xiàn) 24 I 第1章 緒論 1.1 夾具的概述 機械制造過程中用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說，在工藝過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具

4、等。其中機床夾具最為常見，常簡稱為夾具 。在機床上加工工件時，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 、對刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置（使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工，有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類）、連接元件以及夾具體（夾具底座）等組成。 夾具種類按使用特點可分為： 1、萬能通用夾具 如機用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等，有很大的通用性，能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，其結(jié)構(gòu)已定型，尺

5、寸、規(guī)格已系列化，其中大多數(shù)已成為機床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。 2、專用性夾具 為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計制造，服務(wù)對象專一，針對性很強，一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具）。 3、可調(diào)夾具 可以更換或調(diào)整元件的專用夾具。 4、組合夾具 由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具，適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時任務(wù)。 6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1

6、 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 我國國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代，當(dāng)時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠，和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠，以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時曾達(dá)到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀(jì)80年代以后，兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng)，不僅滿足了我國國內(nèi)的需求，還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進(jìn)口不少NC機床、加工中心，而由國外配套孔系夾具，價格非常昂貴，現(xiàn)大都由國內(nèi)配套，節(jié)約了大量外匯。 1.2.2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀 從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè)，專用夾具

7、、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨，而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料，但歐美市場上一套用于加工中心的央具，通常為機床價格的1110一1115，而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢，隨著我國加入wTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢，特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展，其中蘊藏著很大的商機，具有進(jìn)一步擴大 1.3 夾具的發(fā)展趨勢 夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 高精

8、隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 高效

9、 為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。 模塊、組合 夾具元件模塊化

10、是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信

11、息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟(jì)實用才有推廣應(yīng)用的價值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進(jìn)地創(chuàng)新和

12、發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 1.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介 1.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成 鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。其構(gòu)成主要由鏜模底座、鏜查勘支架、鏜套、鏜桿以及必需的定位、夾緊裝置組成。鏜床夾具的種類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模三類。 1.4.2 鏜床夾具簡介 1、實例 鏜削車床尾架孔的雙支承鏜模，鏜模的兩個支承分別設(shè)置鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。 2、鏜套 鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工的精度。常用的鏜套有兩類，即固定式鏜套和回

13、轉(zhuǎn)式鏜套。 （1）、固定式鏜套與快換鉆套結(jié)構(gòu)相似，加工時鏜套不隨鏜桿轉(zhuǎn)動。A型不帶油桿和油槽，靠鏜桿上開的油槽潤滑；B型則帶油杯和沒槽，使鏜套和鏜桿之間能充分地潤滑，從而減少鏜套的磨損。 固定式鏜套的優(yōu)點是外形尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單，精度高。但鏜桿在鏜套之間能充分地潤作軸向移動，使鏜套容易磨損，因此只適用于低速鏜孔。 （2）、回轉(zhuǎn)式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動，鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動，從而大大減少了鏜套的磨損，也不會因摩擦發(fā)熱而“卡死”。因此，它適適合于高速鏜孔。 3、其它結(jié)構(gòu) （1）、鏜床的引進(jìn)結(jié)構(gòu) 由于鏜套的結(jié)構(gòu)類型不一樣，因此鏜桿的引進(jìn)結(jié)構(gòu)也不一樣。 （2）、鏜

14、桿支架，鏜模支架主要用來安裝鏜套和承受切削力。要求有足夠的剛性和急定性，在結(jié)構(gòu)上一般要有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強肋。而且支架上不允許安裝夾緊機構(gòu)和承受力緊反力，以免支架變形而破壞精度。 （3）、鏜模底座 鏜模底座與其它夾具體相比要厚，且內(nèi)腔設(shè)有十字形加強肋。 24 第2章 角板機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2.1.1 零件的作用 用于機床及相關(guān)部件的外部，保持零部件之間的位置，也可作為一定載荷的支撐，主要起定位支撐是本零件主要的作用。 各部分尺寸零件圖中詳細(xì)標(biāo)注，具體結(jié)構(gòu)詳見下圖： 2.1.2 零件的工藝分析 零件的材料

15、為HT250，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是KCSJ-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析： 1、以寬為60mm的2個端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括：60mm的2個端面本身，還有Φ40的孔。 2、以Φ40孔基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括其余的各個需要加工的面和孔及半圓槽的加工。 由以上分析可知，對于這組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過車削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求。 2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確

16、定 零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算： 根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，再通過查表，就能確定該零件的生產(chǎn)類型。 課程設(shè)計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺，其設(shè)備品率為10%，機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。 角板

17、零件的年產(chǎn)量為5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計 2.2.1 零件制造形式的確定 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能，并且價格低廉，生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機械零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。由于該角板零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷，采用這種材料，零件的強度也能保證，該角板的材料選擇HT200。整個外形尺寸不大，所以，可采用模鍛成型。另外，該零件結(jié)構(gòu)比較簡單，在毛坯制作時，可考慮毛坯形狀與零件盡量接近。 2.2.2 毛坯尺寸的確定 1、主要平面:為60mm的2個端面長度為60mm

18、的鑄件的加工余量為單邊2.5mm。 2、主要平面：為2個60*74mm的平面，長度為74mm的鑄件的加工余量也為單邊3mm。 3、直徑40mm的孔：因為孔徑相對比較大，且該角板零件是大量生產(chǎn)，因此選擇鑄造出孔，因為孔的粗糙度為1.6，所以需要鉆、擴、鉸3個工序加工可以滿足要求，孔的單邊余量為2.5mm。 4、Φ16的凸臺端面加工余量為2mm。 2.2.3 基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目，各表面加工順序，夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。 定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)，用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn)，使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)

19、程時，先進(jìn)行精基準(zhǔn)的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身

20、為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件帶有孔的形狀比較簡單的零件。 3、本零件粗基準(zhǔn)的選擇： 本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計基準(zhǔn)，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓φ52端面為粗基準(zhǔn)。 4、本零件精基準(zhǔn)的選擇： 選用孔mm為精基準(zhǔn)銑槽。 2.3 制定加工工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件

21、的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序1：鑄造 工序2：熱處理 工序3：粗銑寬60*74mm的上端面 工序4：半精銑寬60*74mm的上端面 工序5：粗銑寬60*74mm的立端面 工序6：半精銑寬60*74mm的立端面 工序7：粗鏜Ф40的內(nèi)圓柱孔 工序8：半精鏜Ф40的內(nèi)圓柱孔 工序9：精鏜Ф40的內(nèi)

22、圓柱孔 工序10：粗銑上端面R4X12的半圓槽 工序11：半精銑上端面R4X12的半圓槽 工序12：粗銑立端面R4X12的半圓槽 工序13：半精銑立端面R4X12的半圓槽 工序14：粗銑Ф16的上端面 工序15：鉆Ф6.5的孔，攻M8的螺紋孔 工序16：去毛刺 工序17：清洗 工序18：終檢 以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。 2.4 機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT200，硬度187～220HBS，砂型鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、粗銑寬60*74mm的上端面 參照《

23、機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm 2、半精銑寬60*74mm的上端面 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm 3、粗銑寬60*74mm的立端面 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm 4、半精銑寬60*74

24、mm的立端面 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm 5、粗鏜Ф40的內(nèi)圓柱孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鏜孔：Ф36mm Z=1mm 6、精鏜Ф40的內(nèi)圓柱孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鏜孔：Ф39mm Z=0.5mm 7、粗銑上端面R4X12的半圓槽 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），

25、確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm 8、半精銑上端面R4X12的半圓槽 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm 9、粗銑立端面R4X12的半圓槽 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=2mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=2mm 10、半精銑立端面R4X12的半圓槽 參照《機械加工工藝手冊》（

26、以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=1mm，加工余量為： 銑削：10mm Z=1mm 11、粗銑Ф16的上端面 參照《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》），確定工序尺寸為 Z=2.5mm，加工余量為： 銑削：28mm Z=2.5mm 12、鉆Ф6.5的孔，攻M8的螺紋孔，參照《工藝孔的加工余量分配手冊》，確定加工余量分別為： 鉆孔：Ф6.5mm Z=0.5mm 攻絲：M8mm Z=0.

27、5mm 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序3、4：銑寬60*74mm的上端面 1、刀具選取 高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，d=600mm，v=125m/min， z=4。 2、背吃刀量的確定 因為加工余量不大，一次加工完成。 3、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出=0.2mm/齒，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 當(dāng)時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 4、計算工時 切削工時：l=12

28、0mm，= 5mm, =3mm. 則機動工時為。 工序5、6：銑寬60*74mm的立端面 1、刀具選取 高速鋼端銑刀，刀片采用YG8, ，d=600mm，v=125m/min， z=4。 2、背吃刀量的確定 因為加工余量不大，一次加工完成。 3、進(jìn)給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出=0.2mm/齒，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 當(dāng)時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 4、計算工時 切削工時：l=120mm，= 5mm, =3mm. 則機動工時為。 工序7、8、9：鏜Ф40的內(nèi)圓柱孔 1、加工要求：粗

29、鏜軸孔，以底面為定位基準(zhǔn)，根據(jù)文獻(xiàn)表面加工方案及其經(jīng)濟(jì)精度可得到：鏜削時其加工經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)到IT11~IT13,表面粗糙度Ra為1.6。具體余量如下： 單邊余量 2、選用機床：查文獻(xiàn)選用T618臥式鏜床 3、選擇切削用量 （1）、決定切削深度 由切削余量可知道 （單邊） （2）、決定切削進(jìn)給量 查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削進(jìn)給量為 （3）、決定切削速度 查文獻(xiàn)工件是鑄鐵，刀頭切削速度為 計算主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書可知道機床分18級8~1000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為，所以實際速度為： 計算各孔加工工時 =

30、 工序10、11：粗銑上端面R4X12的半圓槽 1、選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，d=8mm，v=25m/min， z=4。 2、背吃刀量 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 3、進(jìn)給量的確定 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450r/min 當(dāng)時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 4、 計算工時 切削工時：l=0mm，= 12mm, =0mm. 則機動工時為。 工序12、13：粗銑上端面R4X12的半圓槽 1、選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用

31、YG8, ，d=8mm，v=25m/min， z=4。 2、背吃刀量 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 3、進(jìn)給量的確定 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝1450r/min 當(dāng)時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 4、計算工時 切削工時：l=0mm，= 12mm, =0mm. 則機動工時為。 工序14：粗銑Ф16的上端面 1、選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8。 2、背吃刀量的確定 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 3、進(jìn)給量的確定 根據(jù)

32、X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取＝1450r/min 當(dāng)時 按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 4、計算工時 l=15mm，= 5mm, =3mm。 則機動工時為。 工序15：鉆Ф6.5的孔，攻M8的螺紋孔 1、選擇鉆頭 選用Z525立式鉆床，選用d=Φ6.5的麻花鉆，M8的機用絲錐。 選用φ=8.6mm高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表）由《切削》表和《工藝》表查得，。 2、進(jìn)給量的確定 按機床選取 3、工時的確定 l=20mm，= 3mm, =3mm. 基本工時： 4、絲錐的選擇 選擇M8mm高速鋼機

33、用絲錐。 5、進(jìn)給量的確定 f等于工件螺紋的螺距p，即f=1.25mm/r。 6、切削速度的確定 按機床選取 7、工時的確定 l=20mm，= 3mm, =3mm. 基本工時： 第3章 專用夾具的設(shè)計 本次的課程設(shè)計在經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商的前提下，設(shè)計鏜ф40mm通孔的夾具設(shè)計。本夾具設(shè)計宗旨旨在提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，制造出生產(chǎn)周期短的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 3.1 問題的提出 本次課程設(shè)計要求進(jìn)行ф40mm通孔的鏜夾具設(shè)計。本夾具用于在T618臥式鏜床上進(jìn)行ф40mm通孔的鏜削加工。本工序前零件的上下、前后端面已加工過。在工序

34、加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度，而其位置尺寸公差為0.03mm，精度也是本次設(shè)計主要考慮的問題之一，另外還要保證加工通孔內(nèi)圓柱表面的表面粗糙度為1.6um。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 對定位元件的基本要求 1、足夠的精度 由于工件的定位是通過定位副的接觸（或配合）實現(xiàn)的，定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度，因此，限位基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)加工的要求。 2、足夠的強度和剛度 定位元件不僅限制工件的自由度，還有支撐元件、承受夾緊力和切削力的作用，因此，因有足夠的強度和剛度，以免使用中變形或損毀。 3、耐磨性好 工件的裝卸會磨損定位元件的限位基面

35、，導(dǎo)致定位精度下降。定位精度下降到一定程度時，定位元件必須更換，否則，夾具不能繼續(xù)使用。為了延長定位元件的更換周期，提高夾具的使用壽命，定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。 4、工藝性好 定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于加工、裝配和更換。 3.2.2 確定定位方案與定位元件的原則 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置，工件位置的正確與否，用加工要求來衡量，能滿足加工要求的為正確，不能滿足加工要求的為不正確。一批工件逐個在夾具上定位時，各個工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，也不必要求它們完全一致，但各個工件的位置變動量必須控制在加工誤差所允許的范圍之

36、內(nèi)。 3.2.3 夾緊裝置設(shè)計的基本要求及遵循原則 對夾緊裝置的基本要求： 1、夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 2、夾緊力的大小適當(dāng)，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變，振動小，又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。 3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，允許設(shè)計越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。 工藝性好，使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。 在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置

37、應(yīng)遵循以下原則：工件不移動原則；工件不變形原則；工件不振動原則；安全可靠原則；經(jīng)濟(jì)實用原則； 3.2.4 定位方案及定位元件的確定 根據(jù)工藝規(guī)程，在加工Φ40圓柱通孔之前，零件前后、左右端面均以加工好。工件以在V型塊及左端面上進(jìn)行定位，限制五個自由度，在以零件的底面限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。零件主要的夾緊采用右端夾緊板及六角螺栓進(jìn)行夾緊。同時為保證加工開展有序我們還增設(shè)上蓋板、螺栓及前蓋板、螺栓進(jìn)行輔助夾緊。本夾具采用鉆模板及鉆套對在鉆孔的時候進(jìn)行找正的作用。具體裝配圖詳見下圖： 3.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇 本夾具選擇的基準(zhǔn)是零件直徑為52mm的外圓、左端面、底面。

38、采用壓板夾緊機構(gòu)進(jìn)行夾緊，同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。本夾具為手動夾緊工件快換裝置。 3.2.6 鏜削力及夾緊力計算 鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀） 刀具的幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)《機床夾具設(shè)計手冊》可得： 圓周切削分力公式： 式中 —圓周切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。 式中 式中 ——考慮工件材料機械性能的系數(shù)；——考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。 查表得： 取 由表可得： 即： 同理：徑向切削分力公式 ： 式中 —徑向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。 式中： 即

39、： 軸向切削分力公式 ： 式中 —軸向切削分力；—背吃刀量；—修正系數(shù)；f—每轉(zhuǎn)進(jìn)給量。 式中： 即： 根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式中 —實際所需夾緊力；—在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力；—安全系數(shù)。 安全系數(shù)K可按下式計算， 式中 —加工性質(zhì)；—刀具鈍化程度；—切削特點；—夾緊力的穩(wěn)定性；—手動夾緊時的手柄位置；—僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸的情況。 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考

40、文獻(xiàn)[10]表可得：粗鏜：代入得 所以，有： 精鏜：代入得 所以，有： 鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。 查表可得： 所以， 3.2.7 定位誤差的計算 由《機床夾具設(shè)計手冊》可得： 定位誤差（兩個垂直平面定位）： 式中 —定位副間的最小配合間隙；—工件圓孔直徑公差；—心軸外圓直徑公差，可知， 1、夾緊誤差： 其中接觸變形位移值： 2、磨損造成的加

41、工誤差：通常不超過 3、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(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 第4章 結(jié)論 經(jīng)過對課程設(shè)計工作的不懈努力，終于能夠在規(guī)定的時間里完成設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計工作過程中，我學(xué)到了不少東西，也發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足的地方。 搞設(shè)計注重的就是“態(tài)度”問題，沒有一個好的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，就算搞一年的設(shè)計，也不可能把課題完成工作。在設(shè)計期間，我體會到：只要你肯去下工夫，什么事都難不倒你。就像剛開學(xué)的時候，當(dāng)時的我對機床夾具是一點了解都沒有，我就連六點定位原理都不知道以及定位、夾緊的原理。我覺得我最大的一個收獲是：不管遇到什么困難，只要你肯問、肯

42、交流、肯去查資料，就一定能夠把問題給解決。也就因為這樣，我學(xué)會了如何去查工具書，查專業(yè)資料，因為查工具書也是一種技能。另外我從設(shè)計過程中鍛煉了自己的一項技能，那就是Auto CAD繪圖能力。因為畢業(yè)設(shè)計需要畫很多裝配圖、零件圖，這大大提高了自己的繪圖速度，再加上繪圖過程中的修修改改，讓我知道了好多CAD的繪圖標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程中，我學(xué)到了同學(xué)之間的互相溝通、協(xié)調(diào)，體現(xiàn)了團(tuán)隊主義精神。 通過這次設(shè)計我終于發(fā)現(xiàn)了我有很多欠缺的地方。在設(shè)計的過程中，由于專業(yè)知識的欠缺，使得自己在設(shè)計的時候很吃力，有好多是以前學(xué)過的，但是由于時間的淡化，漸漸忘記了，還有也是以前學(xué)過的，但因為當(dāng)時的自己處于困惑的狀態(tài)，

43、沒有好好的學(xué)，現(xiàn)在想起來確實有點可惜了。 最后，我對指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和對我在設(shè)計上的幫助，表示衷心的感謝！同時，對本組同學(xué)對我的幫助，表示感謝。 參考文獻(xiàn) [1] 薛源順.機床夾具設(shè)計. 北京:機械工業(yè)出版社2000 [2] 楊黎明.機床夾具設(shè)計手冊. 北京：國防工業(yè)出版社，1996 [3] 東北重型機械學(xué)院.機床夾具設(shè)計手冊. 上海：上?？萍汲霭嫔纾?988 [4] 胡家秀主編.機械零件設(shè)計實用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1999 [5] 李益民主編.機械制造工藝設(shè)計手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1995 [6] 孟憲椅等主編.機床夾具圖冊. 北京:機械工業(yè)出版社1991 [7] 謝家瀛主編.車床設(shè)計簡明手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1999 [8] 楊培元等主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1995 [9] 李云.機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1996 [10] 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊. 北京:機械工業(yè)出版社1993 [11] 周開勤.機械零件手冊.第五版. 北京：高等教育出版社，2002 [12] 姚永明.非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計. 上海：上海交通大學(xué)出版社，1999 [13] 張樹有.圖學(xué)基礎(chǔ)教程. 北京：高等教育出版社，1999 [14] 陳秀寧.機械設(shè)計課程設(shè)計. 浙江：浙江大學(xué)出版社，2002