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XX學(xué)院
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目：葉片泵轉(zhuǎn)子加工葉片槽的臥軸分度銑床夾具設(shè)計(jì)
姓 名 ：
班級、學(xué)號 ：
系 (部) ：
專 業(yè) ：
指導(dǎo)教師 ：
開題時(shí)間：
完成時(shí)間：
摘 要
工藝學(xué)是以研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主技術(shù)學(xué)科，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，要求學(xué)習(xí)過程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性，
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是法蘭盤加工工藝規(guī)程及某一工序?qū)Ｓ脢A具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：
首先，對零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。
第二步，進(jìn)行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。
第三步，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具。對于粗加工，還要校核機(jī)床功率。
最后，設(shè)計(jì)第三道工序—設(shè)計(jì)夾具。先提出設(shè)計(jì)問題，再選擇定位基準(zhǔn)，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。然后把設(shè)計(jì)的過程整理為圖紙。
通過以上的概述，整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。
關(guān)鍵詞 機(jī)械；加工工藝；夾具設(shè)計(jì)
ABSTRACT
A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
The subject of this graduation project is that lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows:
First of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analysing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .
Finally , design the third process - the jig getting into the hole of the ring flange. Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
Keywords: machine; Process the craft; The tongs design
目 錄
序 言 1
1 零 件 的 分 析 2
1.1零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 3
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2基面的選擇 3
2.3制定工藝路線 3
2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 9
3 夾具設(shè)計(jì) 30
3.1問題的提出 30
3.2夾具設(shè)計(jì) 30
參考文獻(xiàn) 33
1 緒論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完大學(xué)的全部課程后進(jìn)行的，是我們對大學(xué)四年的學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性的總考核，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會。 因此，它在我們大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我也希望通過這次設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性心理，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，對未來的工作發(fā)展打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。
機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，一般夾具設(shè)計(jì)步驟如下：
1. 深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究
在深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究中，應(yīng)掌握下面一些資料。
1）工件圖紙：詳細(xì)閱讀工件圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在機(jī)器中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。
2）工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的狀態(tài)，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。
3）生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。
4）制造與使用夾具的情況：有無通用零部件可供選用；工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。
2. 確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式
工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件。設(shè)計(jì)定位件和導(dǎo)向件時(shí)，應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)。
3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定夾緊元件和傳動裝置的主要尺寸。
4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式
如分度裝置、對刀元件和夾具體等。
5. 繪制夾具總裝配圖
在繪制總裝配圖時(shí)，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對操作者的工作位置。繪圖時(shí)，先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體，按定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊機(jī)構(gòu)、傳動裝置等順序，畫出具體結(jié)構(gòu)，最后畫夾具體。
6. 標(biāo)注各部分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求
7. 標(biāo)注零件編號及編制零件明細(xì)表
在標(biāo)注零件編號時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國家標(biāo)準(zhǔn)代號。明細(xì)表要注明夾具名稱、編號、序號、零件名稱及材料、數(shù)量等。
8. 繪制夾具零件圖
拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。
在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了要使該工序所加工的表面，能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術(shù)要求，在加工前，必須首先將工件裝好夾牢。把工件裝好就是要在機(jī)床上確定工件相對刀具的正確加工位置。工件只有處在這一位置上接受加工，才能保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中，把工件裝好稱為定位。把工件夾牢，就是指在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾住。以防止在加工時(shí)工件因受到切削力、離心力、沖擊和振動等的影響，發(fā)生不應(yīng)有的位移而破壞了定位。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中把夾牢工件稱做夾緊。由此可知，工件裝夾的實(shí)質(zhì)，就是在機(jī)床上對工件進(jìn)行定位和夾緊。裝夾工件的目的，則是通過定位和夾緊而使工件在加工過程中始終保持其正確的加工位置，以保證達(dá)到該工序所規(guī)定的加工技術(shù)要求。
在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢驗(yàn)的裝置，都可以統(tǒng)稱為夾具。例如：焊接過程中用于拚焊的焊接夾具；檢驗(yàn)過程中用的檢驗(yàn)夾具；裝配過程中用的裝配夾具；機(jī)械加工中用的機(jī)床夾具等，都屬于泛指的夾具范疇。
2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展
2.1柔性夾具的主要發(fā)展方向
由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)控、加工中心機(jī)床的特點(diǎn),對機(jī)床夾具的使用性能和結(jié)構(gòu)提出了更高更新的要求,需要一種結(jié)構(gòu)簡單、精度高、強(qiáng)度高和通用性好、適應(yīng)性強(qiáng)、柔性高的新型夾具系統(tǒng)。這種夾具能適應(yīng)不同的機(jī)床、不同的產(chǎn)品或同一產(chǎn)品不同的規(guī)格型號,能最大限度地滿足各種機(jī)床夾具的需要。以組合夾具為基礎(chǔ)的柔性夾具就是根據(jù)以上的要求設(shè)計(jì)制造的,這種柔性夾具的特點(diǎn)是:元件規(guī)格統(tǒng)一化、元件性能多功能化、元件結(jié)構(gòu)簡單化、模塊化、夾緊工件快速自動化、重復(fù)使用可調(diào)化、組裝管理微機(jī)化。柔性夾具是現(xiàn)代夾具的一個(gè)主要發(fā)展方向。
柔性夾具是由一套預(yù)先制造好的各種不同形狀、不同尺寸規(guī)格、不同功能的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化元件、合件組裝而成的。柔性夾具元件、合件具有較好的互換性和較高的精度及耐磨性。柔性夾具能保證工件在規(guī)定的坐標(biāo)位置上準(zhǔn)確定位和牢固的夾緊,也就是說能保證工件相對于機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)具有準(zhǔn)確和穩(wěn)定可靠的坐標(biāo)位置。這種夾具具有較高的剛度和精度,在粗加工時(shí)能承受較大的切削用量,以充分發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的生產(chǎn)能力,在精加工時(shí)能更好地保證工件定位基準(zhǔn)和加工表面的位置精度,還能根據(jù)數(shù)控、加工中心機(jī)床的要求保證夾具應(yīng)允許刀具接近盡可能更多的被加工表面甚至全部被加工表面,可減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間,在夾具上還能一次裝夾多個(gè)工件同時(shí)依次加工,可以減少夾具、刀具、工件系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間,還能減少刀具的更換次數(shù)和刀具的調(diào)整時(shí)間,更好地發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。柔性夾具元件可以通過組裝、使用、拆卸、再組裝重復(fù)使用。
柔性夾具元件分三個(gè)系列:槽系列夾具元件、孔系列夾具元件、光面系列夾具元件。
2.2 夾具的發(fā)展趨勢
a．夾具元件多功能模塊化
能單獨(dú)使用也能與其他元件組合在一起使用的多功能模塊化單元體的比例將進(jìn)一步增加。如現(xiàn)在使用的各種定位夾緊座、定位壓緊支承、精密虎鉗等模塊式單元體具有定位、夾緊以及調(diào)節(jié)的綜合功能,可以一件單獨(dú)使用,也可以幾件組裝在一起使用,T 形基礎(chǔ)、方箱能組裝成一次能裝夾多件相同或不相同的工件的夾具,使用這種夾具可以減少機(jī)床的停機(jī)時(shí)間,最大限度發(fā)揮數(shù)控、加工中心機(jī)床的高效性能。
b．高強(qiáng)度、高剛性、高精度
為了提高勞動生產(chǎn)率,縮短工件的加工工時(shí),工件的加工已向著高速、大切削量方向發(fā)展,工序高度集中,工件定位夾緊后要依次完成銑、鉆、鏜等多工序的加工。切削力的大小、方向在不斷地變化,這就需要柔性夾具本身要有較高的使用強(qiáng)度和剛度,才能滿足工件的加工精度。
c．專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化
現(xiàn)代化加工設(shè)備的多功能化,使工藝過程高度集中、工件一次定位裝夾后能完成多工序加工,這就需要一種通用而又能重復(fù)使用的組合可調(diào)式的夾具系統(tǒng),它是由一系列統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化的元件和合件組成,利用這些元件、合件組裝成各種不同形式、不同結(jié)構(gòu)、可重復(fù)使用的夾具,供單件或中小批量生產(chǎn)使用。這種夾具系統(tǒng)保留了組合夾具的各種優(yōu)點(diǎn),組裝又像專用夾具那樣簡單可靠,又有可調(diào)整元件,保留了成組夾具的優(yōu)點(diǎn)。為了便于夾具與機(jī)床定位連接,夾具基體有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的定位連接位置,使之專用、組合、成組夾具向著一體化、組合化方向發(fā)展,以滿足現(xiàn)代化加工設(shè)備的需要。
d．工件夾緊快速化、自動化
為縮短工件加工中的輔助時(shí)間,減輕工人的勞動強(qiáng)度,工件的裝夾、拆卸也需要機(jī)械化、自動化。工件的夾緊由原來的單一功能的壓緊件、緊固件發(fā)展為可以調(diào)整的模塊,以便實(shí)現(xiàn)快速組裝和快速夾緊。對于批量大的一些零件的加工,液壓夾具、氣動夾具可實(shí)現(xiàn)工件自動化快速夾緊。
2.3 組合夾具的應(yīng)用
隨著機(jī)械制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)模式逐步被中小批量生產(chǎn)模式所取代，機(jī)械制造系統(tǒng)欲適應(yīng)這種變化需具備較高的柔性。國外已把柔性制造系統(tǒng)(FMS)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段，并將其作為機(jī)械制造業(yè)的主要發(fā)展方向。柔性化的著眼點(diǎn)主要在機(jī)床和工裝兩個(gè)方面，組合夾具是工裝柔性化的重點(diǎn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，先進(jìn)制造技術(shù)不斷得到發(fā)展。柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)將是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的主流。未來制造過程將變得更智能化，制造企業(yè)適應(yīng)市場的能力更強(qiáng)。柔性制造技術(shù)由于其高效、靈活的特性使其成為實(shí)施敏捷制造、并行工程、精益生產(chǎn)和智能制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)，且應(yīng)用日益廣泛， 已成為整個(gè)機(jī)構(gòu)制造領(lǐng)域的核心技術(shù)，而組合夾具由于其靈活性，已成為現(xiàn)代夾具的主要發(fā)展方向，在制造業(yè)中發(fā)揮著重要作用。
3 設(shè)計(jì)任務(wù)
待加工工件及加工要求：
要求設(shè)計(jì)一臥式銑床夾具，加工凸輪軸的半圓形鍵槽。該零件的技術(shù)要求為：大端直徑φ40h6mm，加工段直徑φ28.450-0.1mm，半圓形槽深5+10，半徑為14mm，槽寬mm,鍵槽的對程度公差為0.1。凸輪軸的軸線對于機(jī)床工作臺面的水平度誤差為0.02，鍵槽的表面粗糙度為3.2
(加工件圖)
夾具體的基本要求：
1） 能保證工件的加工要求
保證加工質(zhì)量，是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于
正確選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件。必要時(shí)需進(jìn)行誤差的分析計(jì)算。
2） 能提高生產(chǎn)率，降低成本
應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。同時(shí)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，以降低夾具制造成本。
3） 操作方便、省力和安全
在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)的前提下，盡可能采用氣動、液壓和氣液等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強(qiáng)度。操作位置應(yīng)正確符合操作工人的操作習(xí)慣，并注意操作安全。
4） 便于排屑
排屑問題是夾具設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題。因?yàn)榍行挤e聚在夾具中，會破壞工件正確可靠地定位；切屑帶來的大量熱量會引起熱變形，影響加工質(zhì)量；清掃切屑又要花費(fèi)一部分輔助時(shí)間。
4 定位方案的設(shè)計(jì)
在工藝學(xué)中已經(jīng)知道，工件在加工前，必須首先使它在機(jī)床上相對刀具占有正確的加工位置，這就是定位。夾具在工件定位過程中起著決定的作用，工件正是通過夾具相對機(jī)床、刀具占有正確的加工位置。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。
要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個(gè)自由度，此即為工件的“六點(diǎn)定位原則”。
在定位設(shè)計(jì)中，會遇到以下幾種情況：
（1） 完全定位
限制了工件全部的六個(gè)自由度，稱為工件的“完全定位”。
（2） 不完全定位
在對工件的加工精度沒有影響的情況下，允許少于六點(diǎn)的定位稱為“不完全定位。
（3） 欠定位
工件的定位支承點(diǎn)數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，這種工件定位點(diǎn)不足的情況，稱為“欠定位“，欠定位在實(shí)際生產(chǎn)中是不允許的。
（4） 過定位
工件的某一個(gè)自由度同時(shí)被兩個(gè)或多個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制，這種情況稱為“過定位“，也叫”重復(fù)定位“。
本設(shè)計(jì)因加工需要，對六個(gè)自由度均有限制的要求，所以選用完全定位。
4.1定位機(jī)構(gòu)
定位心軸
4.2夾具總體設(shè)計(jì)圖
4.3 定位誤差的計(jì)算
在機(jī)械加工過程中，工件的加工允差δk要大于與夾具有關(guān)的加工誤差和其他一些因素有關(guān)的加工誤差之和。
即，
式中，
：工件的加工允差；
：與夾具有關(guān)的加工誤差；
：其它因素引起的加工誤差。
其中，
式中， ：定位誤差；
：夾緊誤差；
：夾具的安裝誤差；
：導(dǎo)引誤差；
：夾具磨損引起的加工誤差。
在夾具設(shè)計(jì)制造中，要盡可能減少與夾具有關(guān)的加工誤差，如果這部分誤差所占比重很大，則留給補(bǔ)償其它誤差的比例就很小，結(jié)果不是降低了工件的加工精度，就是有可能造成超差而導(dǎo)致工件報(bào)廢。
下面主要討論工件在夾具中定位時(shí)所產(chǎn)生的定位誤差。
定位誤差的計(jì)算
如圖所示：
（誤差示意圖）
定位誤差產(chǎn)生的原因有兩個(gè)：
（1） 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，必然產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差Δj·b；
（2） 由于定位副制造不準(zhǔn)確，而引起的定位誤差Δd·b。
所以，定位誤差
由圖可知：
基準(zhǔn)不重合誤差
其中， 為工件的公差。
所以，
由圖可知： 定位副不準(zhǔn)確誤差，
所以，
因此，總的定位誤差為
即，
5 工件的夾緊設(shè)計(jì)
5.1 夾緊裝置的組成
1． 動力裝置
夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動力裝置。常用的動力裝置有：氣動裝置、液壓裝置、電動裝置、電磁裝置、氣—液聯(lián)動裝置和真空裝置等。由于手動夾具的夾緊力來自人力，所以它沒有動力裝置。
2． 夾緊部分
接受和傳遞原始作用力使之變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分，一般由下列機(jī)構(gòu)組成：
1）接受原始作用力的機(jī)構(gòu)。如手柄、螺母及用來連接氣缸活塞桿的機(jī)構(gòu)等。
2）中間遞力機(jī)構(gòu)。如鉸鏈、杠桿等。
3）夾緊元件。如各種螺釘壓板等。
其中中間遞力機(jī)構(gòu)在傳遞原始作用力至夾緊元件的過程中可以起到諸如改變作用力的方向、改變作用力的大小以及自鎖等作用。
3． 夾緊裝置的基本要求
在不破壞工件定位精度，并保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使夾緊裝置做到：
1) 夾緊作用準(zhǔn)確、安全、可靠。
2) 夾緊動作迅速，操作方便省力。
3) 夾緊變形小。
4) 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。
5.2 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇
本夾具采用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，
特點(diǎn)：1）斜楔具有良好的自鎖性能；
2）斜楔可以改變夾緊作用力的方向；
3）斜楔具有增力作用；
4）斜楔的夾緊行程很小。
綜合以上特點(diǎn)，本夾具設(shè)計(jì)可以優(yōu)先選用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的計(jì)算
5.3 夾緊力的計(jì)算
為夾緊力，為使工件夾緊的推力。
查手冊可知：
增力比
其中，：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的斜楔角；
：平面摩擦?xí)r作用在斜楔面上的摩擦角；
：移動柱塞雙頭導(dǎo)向時(shí)導(dǎo)向孔對移動柱塞的摩擦角；
：移動柱塞單頭導(dǎo)向時(shí)導(dǎo)向孔對移動柱塞的摩擦角；
：移動柱塞導(dǎo)向孔的中點(diǎn)至斜楔面德距離；
：移動柱塞導(dǎo)向孔長。
所以， ，，；
取 0.7
則，
；
所以，外力取200N
夾緊力符合加工要求。
6 連接元件和夾具體的設(shè)計(jì)
6.1 連接元件的設(shè)計(jì)
銑床夾具的連接元件由兩部分組成：
1） 定位鍵
銑床夾具以定位鍵和機(jī)床工作臺T型槽配合，每個(gè)夾具一般設(shè)置兩個(gè)定位鍵，起到夾具在機(jī)床上的定向作用，，并用埋頭螺釘把定位鍵固定在夾具體的鍵槽中。
材料選用45鋼；
2） 帶U型槽的耳座
在銑床夾具縱向兩端底邊上，設(shè)計(jì)帶U型槽的耳座，供T型槽用螺栓穿過，將夾具體緊固在工作臺上。
材料：HT30。
6.2 夾具體的設(shè)計(jì)
本夾具體采用鑄造結(jié)構(gòu)；
優(yōu)點(diǎn)：1）可以鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀；
2）鑄鐵件的抗壓強(qiáng)度的、耐振性好，因此特別適用于加工時(shí)振動大，
切削負(fù)荷大的場合；
3）鑄鐵件易于加工，價(jià)格低廉，可降低夾具成本。
鑄造的生產(chǎn)周期長，而且因鑄造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力緣故，易引起變形，從而影響夾具體精度的持久性。因此鑄造夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。
與焊接結(jié)構(gòu)相比，鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
因此，本夾具采用鑄造結(jié)構(gòu)比較合適。
材料：選用HT20，壁厚：20mm 。
7 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
7.1確定毛坯的制造形式
零件材料為40Cr，零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造。因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時(shí)一般是成隊(duì)鑄造，再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
7.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
1） 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。
2）精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。
7.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，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。
一.工藝路線方案一
工序1、驗(yàn)料
工序2、夾持工件伸出卡盤外25mm
工序3、光端面
工序4、利用分度盤加工12個(gè)小孔
工序5、利用分度盤加工2.25的平行槽
工序6、鉆通孔內(nèi)徑
工序7、鏜孔
工序8、粗精車外圓
工序9、掉頭、裝夾，光端面去總長
工序10、倒C1角
工序11、卸工件去毛刺
二 .工藝方案二
工序1、驗(yàn)料
工序2、夾持工件伸出卡盤外23mm
工序3、光端面
工序4、鉆通孔內(nèi)徑
工序5、鏜孔
工序6、粗精車外圓
工序7、掉頭、裝夾，光端面去總長
工序8、利用分度盤加工12個(gè)小孔
工序9、利用分度盤加工2.25的平行槽
工序10、倒C1角
工序11、卸工件去毛刺
三.工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：以上加工方案大致看來還是合理的.但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在工序4分度鉆孔，孔由于在設(shè)計(jì)夾用夾具時(shí)要以Φ18mm圓柱面上的一個(gè)平面來定位,所以應(yīng)把轉(zhuǎn)Φ18mmmm圓柱面上的兩個(gè)平面這一道工序放在鉆Φ4孔。
因此最后確定的加工工藝路線如下：
工序1、驗(yàn)料
工序2、夾持工件伸出卡盤外23mm
工序3、光端面
工序4、鉆通孔內(nèi)徑
工序5、鏜孔
工序6、粗精車外圓
工序7、掉頭、裝夾，光端面去總長
工序8、利用分度盤加工12個(gè)小孔
工序9、利用分度盤加工2.25的平行槽
工序10、倒C1角
工序11、卸工件去毛刺
7.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
零件材料為40Cr，硬度200HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：
1.Φ50mm外圓表面
此外圓表面為IT6級，參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
精車外圓
0.6
50
0.017
Φ
半精車外圓
1.4
50.6
0.1
Φ
粗車外圓
3
51
+0.3
Φ
毛坯
5
53
0.5
Φ
2．孔Φ18mm
參照《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
鉸孔
0.2
18
+0.045
Φ18
擴(kuò)孔
0.9
17.5
+0.1
Φ17.5
鉆孔
9
15
+0.6
Φ15
毛坯
10
8 感受與總結(jié)
在這次歷時(shí)兩周的課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。我們這次進(jìn)行的小設(shè)計(jì)，是入大學(xué)以來一次較為正式，知識面涉及較廣的設(shè)計(jì)，與前幾次不同的是，這次設(shè)計(jì)的對象是實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常用到的機(jī)床附件：夾具。在這次小設(shè)計(jì)之前，我們大學(xué)四年所有的課程，幾乎全部結(jié)束。學(xué)校安排這樣一次實(shí)踐項(xiàng)目，就是要讓我們對大學(xué)四年所學(xué)的東西進(jìn)行一次鞏固和深化，重新把各科的知識匯總梳理了一遍。這對我們將來踏上社會工作是很有好處的。書本上的理論知識可能掌握了，但是關(guān)鍵是要如何吸納為自己的東西，并投入到實(shí)踐創(chuàng)新中去，做到能融會貫通，舉一反三，能實(shí)實(shí)在在地解決實(shí)際問題。
用電腦繪圖也是這次小設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，我們在大二學(xué)過AUTOCAD制圖，但在自己實(shí)際操作中還是遇到了很多困難，比如，線型的選擇，布圖等等。經(jīng)過了一段時(shí)間的熟悉，還是掌握了許多AUTOCAD制圖的秘訣，感覺在這次小設(shè)計(jì)中真是學(xué)到許多在課堂上學(xué)不到的知識。當(dāng)然，本次設(shè)計(jì)也遇到了很多困難，比如在參考資料的尋找、獨(dú)立完成制圖到打印的過程以及對說明書的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐虐娴鹊?。整個(gè)設(shè)計(jì)也還有諸多不足之處及遺忘之處，將來可以引以為戒，會成為以后的學(xué)習(xí)及工作中寶貴的財(cái)富。
最后，我還要感謝導(dǎo)師在這段時(shí)間對我的指導(dǎo)，讓我能夠更快、更好地完成這次設(shè)計(jì)。同時(shí)我還要感謝我的同組同學(xué)，正是有了你們的幫助才使得我的論文在這么短的時(shí)間內(nèi)得以完成。最后，我還要感謝我的母校。
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