YE125-泵體加工工藝及車Ф42內(nèi)孔夾具設(shè)計參考素材

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設(shè)計說明書 題目：泵體零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 摘 要 本設(shè)計涉及到機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差和測量等方面的知識。 泵體的加工工藝和夾具設(shè)計包括三個部分,包括工藝設(shè)計、工序設(shè)計和專用夾具設(shè)計。在設(shè)計的過程中應(yīng)該首先理解的分析部分,工序過程的設(shè)計一個毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準,設(shè)計出零件的工藝路線;然后每個切削用量的部分步驟大小計算,是決定工藝的關(guān)鍵設(shè)備和切割過程的各種設(shè)計參數(shù),然后一個專用夾具,夾具選擇各種組件的設(shè)計,如定位和夾緊元件連接部分,導(dǎo)向元件,夾具和機床和其他組件,定位誤差計算夾具,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性和不足之處,改進和設(shè)計。知識表示是實現(xiàn)智能化設(shè)計系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。文中分析了目前常用的單一知識表示及混合知識表示存在的不足,提出了把幾種單一知識表示方法按照本體的原理組成一種基于本體混合型的知識表示方法。將該方法應(yīng)用于組合機床夾具設(shè)計系統(tǒng)中,提高了產(chǎn)品的設(shè)計效率。探究的結(jié)果表明，在使用機床進行生產(chǎn)的過程中，夾具是一個具有決定性作用的一部分，要實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，必須通過對夾具的研制，使用專用夾具，才能實現(xiàn)這一過程。本文的特色在于引用大量的專業(yè)資料，對夾具進行了深入性的闡述，并對機床批量生產(chǎn)的過程有著見解性的探討。 關(guān)鍵詞:工序、工藝、切削參數(shù)、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design relates to the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerances and measurements, and other aspects of knowledge. The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size, the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design. Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error. 目錄 ABSTRCT 3 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的精度分析 2 1.3 零件的工藝分析 3 二 工藝規(guī)程設(shè)計 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2機械加工余量的的確定 4 2.3毛坯尺寸的確定 5 2.4工序余量的確定 5 2.5基面的選擇 6 2.6制定工藝路線 7 2.7 確定切削用量及基本工時 8 三 車夾具設(shè)計 14 3.1問題提出 14 3.2 定位基準的選擇 14 3.3定位的基本原理 14 3.4夾緊方案的設(shè)計 15 3.5夾緊裝置的設(shè)計 15 3.6切削力和夾緊力的計算 16 3.7定位誤差分析 17 3.8夾具設(shè)計及簡要操作說明 18 總 結(jié) 19 致 謝 21 參 考 文 獻 22 26 序 言 機械制造行業(yè)的生產(chǎn)一定形狀和大小的零件和產(chǎn)品,并配備了機械設(shè)備行業(yè)。機械制造的產(chǎn)品可以直接使用的人使用,而且對其他行業(yè)的生產(chǎn)提供設(shè)備,有各種各樣的社會機器或機械制造產(chǎn)品。我們的生活不能分開制造,所以制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要的產(chǎn)業(yè),是一個重要的基礎(chǔ),一個國家或地區(qū)的發(fā)展和強大的支柱。在某種意義上,機械制造業(yè)的水平是衡量一個國家的國民經(jīng)濟的整體實力和科技水平的一個重要指標。 泵體的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計的基礎(chǔ)是一個教學(xué)環(huán)節(jié)完成的機械制圖、機械制造技術(shù)、機械設(shè)計、機械工程材料課程設(shè)計。正確解決一部分的過程中定位,夾緊和工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計專用夾具,確保零件加工的質(zhì)量。設(shè)計也開發(fā)自己的自學(xué)和創(chuàng)新能力。因此,本設(shè)計是全面和實用,涉及范圍廣泛的知識。因此,在設(shè)計中應(yīng)注意的基本概念,基本理論,而且還注意到生產(chǎn)實踐的需要,只有各種理論與生產(chǎn)實踐的結(jié)合,可以很好的完成設(shè)計。 設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師批評指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 本零件是主要是由泵體前端的圓臺，側(cè)面的凸臺等結(jié)構(gòu)組成，在零件前端圓臺上還有許多著通孔、螺紋孔,泵體上還有沉頭孔。泵體的本質(zhì)是自吸式離心式泵，主要作用是用來抽油以及其它重型黏性液體。為鑄造毛坯，從零件圖上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比較低，最高的粗糙度僅為Ra3.2 粗精加工就可以滿足要求 1.2零件的精度分析 1.泵體的底端面，尺寸精度要求為IT12-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 2. 泵體的左端面，尺寸精度要求為IT12-11，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 3.泵體的頂端面，尺寸精度要求為IT12-11，表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。 4.Φ42，Φ50的孔尺寸精度要求為IT9-10，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。 5.Φ30的孔，尺寸精度要求為IT9-10，表面粗糙度要求為Ra3.2μm，屬于中等精度要求。 6.2-Φ6的孔，尺寸精度要求為IT12-11，表面粗糙度要求為Ra6.3，屬于低等精度要求。 7.螺紋孔，尺寸精度要求為IT12-11，表面粗糙度要求為Ra6.3.屬于低等精度要求。 1.3 零件的工藝分析 本次工藝分析的目的，主要是審查零件的結(jié)構(gòu)外形及其尺寸還有表面粗糙度、材料及熱處理等技術(shù)的要求是否合理，是否便于加工和裝配；還有就是通過對零件的工藝分析，對零件要求有進一步的了解，最后編制出零件的工藝文件。 泵體的工藝有兩組組加工面的分別為 1：以頂端面為基準的加工面，這組加工包括銑底端面，鉆4-Φ9孔，锪孔Φ17， 2：一個是以,4-Φ9孔為基準的加工面，這個主要是銑左端面，銑頂端面，粗精車Φ42，Φ50的孔，粗精車Φ30的孔，鉆2-Φ6的孔，鉆分度圓Φ62上4-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布，鉆分度圓Φ40上的3-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布，鉆2-M14的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ25，鉆M10的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ14。 二 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時應(yīng)考慮以下因素: 1)材料和零件的機械性能。當選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機械性能要求很高,可選的鍛件,機械性能要求較低時,可選部分或鑄鋼。 2)零件的形狀和大小。形狀復(fù)雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應(yīng)該用于砂鑄造,和小部件提供更先進的鑄造方法。 3)生產(chǎn)類型。大規(guī)模生產(chǎn)當選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進行補償。如鑄造應(yīng)采用金屬模具機成型和精密鑄造,鍛造模鍛,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應(yīng)使用木霉菌或手工自由鍛。 4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實際水平和實際生產(chǎn)的能力,外包的可能性等。當有條件時,應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應(yīng)的粗糙。 5)充分考慮的可能性,利用新技術(shù),新技術(shù)和新材料。目前,新工藝、新技術(shù)和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機械中使用越來越多。在應(yīng)用這些方法,可以大大減少機械加工的數(shù)量,有時不能被處理,其經(jīng)濟效果是非常重要的。 HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法因為是成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 2.2機械加工余量的的確定 本零件的機械加工余量的確定主要是通過鑄件的材料和鑄造方法來確定的，通過查閱工序余量手冊可知，底端面的機械加工余量為2mm，加工余量等級為12級，左端面的機械加工余量為2mm，加工余量等級為12級，頂端面的機械加工余量為2，加工余量等級為12級，φ30, Φ42，Φ50的孔機械加工余量為2mm，加工余量等級為9級，Φ6的孔及各螺紋孔的機械加工余量為實心，加工余量等級為12級。 序號 被加工表面及孔 機械加工余量 加工余量等級 1 底端面 2mm IT12級 2 4-Φ9孔 實心 IT12級 3 左端面 2mm IT12級 4 頂端面 2mm IT12級 5 Φ42，Φ50的孔 2mm IT9級 6 Φ30的孔 2mm IT9級 7 2-Φ6的孔 實心 IT12級 8 螺紋孔 實心 IT12級 2.3毛坯尺寸的確定 序號 被加工表面及孔 機械加工余量 零件尺寸 毛坯的尺寸 1 底端面 2mm 40x150x15 40x150x17 2 4-Φ9孔 實心 Φ9 實心 3 左端面 2mm Φ12 實心 4 頂端面 2mm 18 20 5 Φ42，Φ50的孔 2mm Φ14 實心 6 Φ30的孔 2mm Φ100 Φ96 7 2-Φ6的孔 實心 Φ6 實心 8 螺紋孔 實心 M6 實心 2.4工序余量的確定 工序名稱 加工對象 經(jīng)濟精度等級 表面粗糙度 工序尺寸 1 底端面 IT12級 Ra6.3 15 2 4-Φ9孔 IT12級 Ra6.3 20 3 左端面 IT12級 Ra6.3 Φ12 4 頂端面 IT12級 Ra6.3 定位孔中心50mm 5 Φ42，Φ50的孔 IT9級 Ra3.2 Φ14f8 6 Φ30的孔 IT9級 Ra3.2 Φ100H7 7 2-Φ6的孔 IT12級 Ra6.3 140 8 螺紋孔 IT12級 Ra6.3 2.5基面的選擇 粗基準的選擇標準應(yīng)滿足下列要求: (1)粗基準的選擇應(yīng)該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關(guān)系。如果有幾個表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準。以壁厚均勻性,對稱的形狀,更少的夾緊等。 (2)選擇的重要表面機械加工余量為粗基準。例如:機床導(dǎo)軌表面是一個重要的統(tǒng)一的保證金要求。因此在這個過程中選擇導(dǎo)軌面作為粗基準,床的底部表面的過程,然后底部表面作為精細加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個更加統(tǒng)一的和精心組織,以提高耐磨性。 (3)最小的表面機械加工余量應(yīng)該選為粗基準。這將確保表面有足夠的加工余量。 (4)盡可能選擇平坦,光滑,大表面積作為粗基準,以確保準確定位和夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。。 (5)粗基準應(yīng)避免,因為表面粗糙的數(shù)據(jù)主要是粗糙和不規(guī)則的。多個用很難確保表面之間的表面的準確性。 基面的選擇是工藝設(shè)計的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產(chǎn)。首先選擇合適的端面和外圓定位基準。 精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則: (1)“基準重合”的原則,應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計基準位置的參考,并避免錯誤造成的非巧合的基準面。 (2)“基準統(tǒng)一”的原則盡可能在大多數(shù)過程使用相同的精度指標集,以確保定位精度的表面,以避免造成的錯誤引用轉(zhuǎn)換,簡化夾具設(shè)計和制造。 (3)“自為基準”的原則需要一定的完成和完成過程機械加工余量小而均勻,應(yīng)選擇加工表面本身是優(yōu)良的基準,表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。 (4)“互為基準”原則,當兩個表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為“相互參考”方法,重復(fù)處理。 (5)選擇的精度標準應(yīng)該能夠確保精確定位,夾緊可靠,裝置簡單,操作方便。 有很好的4-Φ9孔和定位基準和其他表面處理。主要考慮好參考標準的問題, 當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。 2.6制定工藝路線 通過零件的形狀、尺寸及位置精度再通過技術(shù)得到以下兩種加工方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑底端面 4 銑 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ17 5 銑 銑左端面 6 銑 銑頂端面 7 車 粗精車Φ42，Φ50的孔 8 車 粗精車Φ30的孔 9 鉆 鉆2-Φ6的孔 10 鉆 鉆分度圓Φ62上4-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布 11 鉆 鉆分度圓Φ40上的3-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布 12 鉆 鉆2-M14的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ25 13 鉆 鉆M10的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ14 14 檢驗 檢驗 15 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 鉆 鉆2-Φ6的孔 4 鉆 鉆分度圓Φ62上4-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布 5 鉆 鉆分度圓Φ40上的3-M6的螺紋孔，攻絲，圓周均布 6 鉆 鉆2-M14的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ25 7 鉆 鉆M10的螺紋孔，攻絲，锪孔Φ14 8 車 粗精車Φ30的孔 9 銑 銑底端面 10 銑 鉆4-Φ9的孔，锪孔Φ17 11 銑 銑左端面 12 銑 銑頂端面 13 車 粗精車Φ42，Φ50的孔 14 檢驗 檢驗 15 入庫 入庫 工藝方案一、二的不同在于方案二是先鉆孔、再銑端面，這樣就違背了“先面后孔”的原則，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工藝的基本原則，同時銑面后先鉆4-Φ9的孔，這樣可以利用4-Φ9的孔作為定位基準，保證了零件的加工精度，所以確定選擇方案一。 2.7 確定切削用量及基本工時 工序：粗精車Φ42，Φ50的孔 1) 切削深度的確定 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量的確定 根據(jù)《機械工藝設(shè)計手冊》取f=0.8mm/r 3) 切削速度計算公式如下　 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 機床主軸轉(zhuǎn)速的計算　 ns== 566r/min 與566r/min接近的標準轉(zhuǎn)速為600r/min。選轉(zhuǎn)速=600r/min。 因此實際切削速度的如下== 5) 切削的工時計算 t=i ;其中l(wèi)=50mm; =4mm; =3mm; t=i=x1=0.11875(min) 工序：銑底端面 1. 刀具的確定 刀具選取端銑刀，刀片采用YG8 ，，，。 2. 銑削用量的計算 1） 銑削深度的確定 由于機械加工余量不大,一次完成加工 2） 進給量的確定及切削速度的計算 根據(jù)X51立式銑床說明書，其功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表得出 ，則 因此根據(jù)標準選?。?200 當＝1200r/min時 因此根據(jù)標準選取 3） 切削工時的計算 切削工時：，，，則機動工時計算如下： 工序：鉆2-Φ6孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械工藝設(shè)計手冊》，刀具選取高速鋼麻花鉆Φ6 1)進給量的確定 取f=0.13mm/r 2)切削速度的確定　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)機床主軸轉(zhuǎn)速的計算 ns== 1364r/min 與1364r/min接近的標準轉(zhuǎn)速為1450r/min。選轉(zhuǎn)速=1450r/min。 因此實際切削速度的如下== 5) 切削的工時計算按《切削用量工時計算手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min) 工序：鉆4-Φ9孔，锪平Φ17 (1)鉆4-Φ9mm孔 機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9 1)進給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 597r/min 與597r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。 所以實際切削速度== 5) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==0.524min (2)：锪孔 Φ17mm孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為 　　　 式中的、——加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7 =100m/min (《切削手冊》)表2.13 　　　　　　　　 1) 給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×100=40m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 489r/min 與489r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min?，F(xiàn)選取=500r/min。 所以實際切削速度 == 5) 削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=4mm; =6mm; =0mm; t= ==0.04(min) 工序：鉆M6螺紋孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《機械零件工藝設(shè)計手冊》表3.1－6） 由《切削用量工時計算手冊》表2.7和《機械零件工藝設(shè)計手冊》表4.2－16查得 （《切削用量工時計算手冊》表2.15） 按機床選取 基本工時： min 攻螺紋M6mm： 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時： 三 機床夾具設(shè)計概述 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師分配的工序是鉆2-φ5孔的鉆床夾具。 3.1機床夾具的的概述 夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 3.2機床夾具的基本組成部分 定位裝置：該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 夾具裝置：該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。 夾具體：夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體。 機床夾具的其他特殊元件或裝置： （1）連接元件 根據(jù)機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 （2）對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。 （3）導(dǎo)向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。 （4）其他元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計。 3.3機床夾具的分類 根據(jù)機床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種： 1. 通用夾具 可加工一定范圍內(nèi)不同工價的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標準化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機床附件供應(yīng)給用戶。 由于使用通用夾具夾緊工件比較費時，操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產(chǎn)，在產(chǎn)品固定的大批量生產(chǎn)中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。 2. 專用夾具 專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造。 專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計制造周期較長。當產(chǎn)品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 3. 成組夾具 根據(jù)成組技術(shù)原來技術(shù)的用于成組加工的夾具。這種夾具的特點是，在通用的夾具體上，只需對夾具的部分元件稍加調(diào)整或更換，即可用于組內(nèi)的不同工件的加工。 4. 組合夾具 組合夾具是由可循環(huán)使用的標準夾具零件部件組裝成易于聯(lián)結(jié)和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優(yōu)點，而當產(chǎn)品更換時，不存在夾具“報廢”問題。因為它可以拆開，其元件可清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)使用。由于組合夾具還具有縮短生產(chǎn)準備周期，減少專用夾具種類、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點，特別適用于新產(chǎn)品的試制和多品種小批量生產(chǎn)。 5. 隨行夾具 隨行夾具為自動線上使用的一種夾具。自動線夾具基本上分為兩類：一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔(dān)負的裝夾任務(wù)外，還擔(dān)負自動線輸送工件的任務(wù)。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動線從一個工位移到下一個工位的，故稱為隨行夾具。 除了上述分類外，夾具還可以按照動力來源不同分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。 3.4專用夾具設(shè)計步驟 1.設(shè)計任務(wù)的目的，收集夾具設(shè)計書籍和參考資料，設(shè)計準備; 2.由查閱的資料 設(shè)計夾具結(jié)構(gòu)，擬定出合理的方案,畫出夾具草圖。 （1）檢查數(shù)據(jù)，確定原設(shè)計定位夾緊的定位方案，計算夾緊力，確保壓力穩(wěn)定可靠; （2）確定工件夾緊方案，設(shè)計合理的夾緊裝置; （3）確定切刀刀具導(dǎo)向，選擇合適的原稿，原稿朝向刀刃方向; （4）確定其他夾具相關(guān)部件，如TAB，觸角，平衡塊等; （5）確定夾具固定在機床工作臺的結(jié)構(gòu)上。 根據(jù)夾具的設(shè)計，繪制機床的幾種不同的連接方式，并繪制草圖，通過分析比較，選擇最佳方案。 3.5機床夾具在機械加工中的作用 夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1. 保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2. 提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 3. 擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機床的作用。 4. 改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。 四 車夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用的夾具。 有老師分配的任務(wù)，我被要求設(shè)計車Ф42內(nèi)孔，選用機床：CA6140 4.1問題提出 機械制造里，用以夾住工件的裝置，叫做夾具。它能固定加工對象，讓它處于正確位置，接受檢測的裝置。 機械制造過程中，由于保證零件加工精度，第一步要讓工件在機床上處于正確位置，這就叫做工件的定位。夾緊是將工件加工過程中始保持定位位置不變的操作。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾 本夾具主要用來車Ф42內(nèi)孔，因為車Ф42內(nèi)孔自身精度要求比較高，因此我們要考慮保證加工質(zhì)量上，采用精基準定位，同時由于批量生產(chǎn)我們還要考慮如何提高生產(chǎn)效率上因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、保證加工質(zhì)量。 4.2 定位基準的選擇 在加工零件時往往要選擇零件的基準，基準分為工藝基準和設(shè)計基準。然而在加工不同零件，它們用途也會不同，因此工藝基準又包括了定位、裝配、測量還有工序基準。定位基準的選擇制定工藝的第一步。定位基準的要合理，否則將直接影響所最后零件的加工質(zhì)量，加工工藝?；鶞蔬x擇不當會增加工序，使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難，甚至達不到零件的加工精度要求。 以已經(jīng)加工好的4-Φ9孔及其端面作為定位基準。底端面限制3個自由度，4-Φ9分別限制2個和1個自由度，這樣空間的6個自由度就限制完全了，同時采用移動壓板夾緊工件即可滿足要求。 4.3定位的基本原理 1. 六點定位原理 定位也就是把工件空間的6個自由度限制好。根據(jù)我們機械制造工藝學(xué)學(xué)習(xí)的，一個支承點限制工件的一個自由度，六個自由度需要合理的六個支承點來限制，才能使工件在夾具中固定好，這就是工件定位的“六點定位 2. 工件定位中可能出現(xiàn)的一下幾種情況 （1）完全定位 六個自由度通過合理的六個支撐點完全限制，這叫完全定位。 （2）不完全定位 工件空間的6個自由度沒有被限制完，這稱不完全定位 （3）欠定位 六個自由度定位，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制，稱為欠定位。在機床夾具中不能存在欠定位，這樣容易造成加工的時候工件的移動，轉(zhuǎn)動和振動，從而影響工件的加工質(zhì)量，造成廢品率變高。 （4）過定位 在同一個方向上有多個面限制重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位通常會造成夾具定位的時候干涉現(xiàn)象。。 消除或減小過定位有兩種方法： 1：提高定位基準與定位元件工作表面之間的位置精度。 2：改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。 4.4夾緊方案的設(shè)計 在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。 4.5夾緊裝置的設(shè)計 1. 夾緊裝置的組成 （1）力源裝置 （2）中間傳動機構(gòu) 作用如下： 1）改變夾緊作用力的方向 2）改變夾緊作用力的大小 3）具有一定的自鎖性能 （3）夾緊元件 2. 對夾緊裝置的基本要求 （1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 （2）夾緊力的大小要適當 （3）夾緊裝置要操作方便 （4）結(jié)構(gòu)要進湊簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標準件 4.6切削力和夾緊力的計算 查表1-2-3 圓周力： 徑向力： 軸向力： 其中： 查《機床夾具手冊》表1-2-4， 表1-2-5 表1-2-6 由上得：Fc=725N，F(xiàn)p=459N，F(xiàn)f=695N 夾緊力的計算：由《機床夾具設(shè)計手冊》（表1-2-25）得： 用扳手的六角螺母的夾緊力：M=12mm, P=1.75mm，L=140mm,作用力：F=70N，夾緊力：W0=5380N 由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。 4.7定位誤差分析 一面兩銷定位誤差 (1)移動時基準位移誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 代入得： == (2) 轉(zhuǎn)角誤差 式中： ———— 圓柱銷孔的最大偏差 ———— 圓柱銷孔的最小偏差 ———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 ———— 削邊銷孔的最大偏差 ———— 削邊銷孔的最小偏差 ———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 4.8夾具設(shè)計及簡要操作說明 本夾具為泵體車孔的夾具，由于4-φ9的孔和中間的孔是平行的關(guān)系，因此我們選平行的中間孔作為定位加工4-Φ9孔才更能保證加工的精度，通過這個方式定位加工4-Φ9的孔，在這里，底端面限制3個自由度，A型定位銷限制工件的2個自由度，B型定位銷限制工件的1個自由度，這樣我們就限制了工件的空間6個自由度。 定位，壓緊和裝卸。 然后說定位部分，我們采用的是A型定位銷和B型定位銷定位，底端面限制3個自由度，A型定位銷定位限制工件的2個自由度，B型定位銷限制1個自由度，通過上面的分析我們知道，限制好6個自由度，我們就可以開始壓緊工件了。 壓緊部分：壓緊部分我們采用的是移動壓緊，因為壓緊原件一般要求壓緊快速，裝卸方便，并且容易制造，而移動寬頭壓板直接可以根據(jù)我們孔的大小選擇標準件，并且符合壓緊快速裝卸方便的特點。 裝卸。 我們需要裝工件的時候，我們把工件固定到夾具體上后，我們順著A型定位銷和B型定位銷把工件裝上，裝上工件后，我們直接可以裝上移動寬頭壓板，因為移動寬頭壓板是中間有個開口的，插入移動寬頭壓板就可以避免每次把螺母都去掉才可以裝卸工件，這樣我們插入移動壓板后，然后旋轉(zhuǎn)螺母，稍微旋轉(zhuǎn)幾下就可以把工件壓緊，我們需要松開工件的時候，我們逆時針方向旋轉(zhuǎn)螺母，使螺母和我們的移動寬頭壓板脫離，這個時候我們直接順著移動寬頭壓板的開口把工件抽出就可以了，抽出工件后，從而完成本次工件的加工。 總 結(jié) 這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一個設(shè)計作業(yè)，它需要我們把大學(xué)幾年里學(xué)到的機械相關(guān)的知識系統(tǒng)的融合起來，然后把這些知識和我們做的設(shè)計進行很好的結(jié)合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設(shè)計、互換性測量技術(shù)、車床夾具設(shè)計，等系統(tǒng)的結(jié)合起來，通過查閱上面學(xué)習(xí)過的資料，很好的復(fù)習(xí)和鞏固以前學(xué)過的知識，并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設(shè)計中。同時通過查閱資料和文獻也培養(yǎng)了我自己的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力。本次設(shè)計涉及知識面較廣，理論聯(lián)系實際較強，做好本次設(shè)計即需要有很好的教材和文獻上的理論作為支撐，有需要注意好生產(chǎn)加工的實踐需要，需要很好的吧理論和實踐進行融合，因此他是一個綜合性系統(tǒng)性的訓(xùn)練，使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。 這次機床夾具畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們機械專業(yè)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)夾具設(shè)計方案,提出多種方案,分析和解決實際問題找到合理方案,鍛煉我們運用系統(tǒng)知識聯(lián)系實際情況解決生產(chǎn)加工中實際問題的的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)機械所有專業(yè)課的基礎(chǔ)上及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合系統(tǒng)性訓(xùn)練。這次機床夾具畢業(yè)設(shè)計使我以前所學(xué)習(xí)和掌握的關(guān)于零件加工方面比較散亂的知識，通過本次設(shè)計，系統(tǒng)的串聯(lián)起來，使我對這些機械加工知識有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機床的選擇，機床的特性，機床的參數(shù)，切削i加工的參數(shù)的確定、計算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 同時也培養(yǎng)了自己綜合運用自己所學(xué)知識，完成工藝和夾具方面的設(shè)計，以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識，培養(yǎng)出自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力，并通過設(shè)計把這些能力得到更進一步的鍛煉與提高；通過本次設(shè)計，我再次體會到理論聯(lián)系實踐重要性，理論聯(lián)系實踐，兩者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領(lǐng)袖毛主席所說，從理論中來，到實踐中去，理論指導(dǎo)實踐，實踐反過來完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實踐是沒理論依據(jù)做支撐就是盲目，二者聯(lián)系起來才相得益彰，才能事半功倍，威力無窮。 回顧起此次泵體車孔的車床夾具設(shè)計，歷經(jīng)幾個月時間，中間遇到了很多的困難和疑惑，每次遇到巨大的困難和疑問 埋頭查資料，問老師，請教同學(xué)，這中間的點點滴滴，至今回想起來我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機床夾具設(shè)計課題，對機床夾具設(shè)計相關(guān)知識一無所知，到最后通過學(xué)習(xí)到完成定稿，通過查閱資料，文獻，請教老師，同學(xué)，使我系統(tǒng)的掌握了機床夾具方面的系統(tǒng)的知識，這些知識很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識到工廠里請教機械加工的師傅，最終通過我不懈的努力，從理論到實踐，在整整幾個月的時間里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，實現(xiàn)了我人生的蛻變，對我的大學(xué)生活做了一個完整的交待，并且通過給工廠師傅的交流，大大開闊了我的眼界，讓我學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次努力的完成我的畢業(yè)設(shè)計的過程，使我懂得了理論與實際相結(jié)合是非常非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，才會有更大的價值，從理論中得出結(jié)論，去指導(dǎo)生產(chǎn)，才能真正的實用，同時在使用中發(fā)現(xiàn)不足，及時的反饋，然后再去完善理論，這樣才會越做越好，當然在本次設(shè)計的過程中遇到了許多問題，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，以前自以為學(xué)習(xí)不錯的我，總以為自己掌握的知識已經(jīng)足夠豐富和多，但是通過這次畢業(yè)設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時候才發(fā)現(xiàn)以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次畢業(yè)設(shè)計讓我有了很好的復(fù)習(xí)和提高，同時也對我的人生有很深刻的體會，做事情要腳踏實地，戒驕戒躁，虛心學(xué)習(xí)，多多請教。 這次畢業(yè)設(shè)計雖然最后順利完成了，在設(shè)計過程中雖然碰到了許多問題，了，老師的辛勤指導(dǎo)下，在同學(xué)的幫咱下，這些問題都迎刃而解。同時，在老師的身上我學(xué)到了很多我不具備的優(yōu)點，在此非常感謝！ 同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次機械畢業(yè)設(shè)計讓我收益匪淺，做這個設(shè)計過程中，我獲得的心得和體會，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了遇到問題，通過自己查閱資料，請教老師，請教同學(xué)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(xué)習(xí)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(guān)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(jié)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(jié)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?？煽靠尚械臎Q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(shè)計，這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導(dǎo)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(shù)上的一些難題，他的精益求精的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，作為老師的責(zé)任擔(dān)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(xué)生悉心的指導(dǎo)和講解。幾個月的時間，他不僅在這套畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題給與很好的指導(dǎo)，同時還在思想、給與我很好的方向，通過這個設(shè)計，我更加敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平，同時他治學(xué)嚴謹和科學(xué)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(xué)習(xí)和生活。 在此 我再次感謝我的指導(dǎo)老師，感謝他對于我無私的幫助和指導(dǎo)。 參 考 文 獻 1. 崇凱主編.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2. 王先逵主編.機械制造工藝學(xué).北京.機械工業(yè)出版社，2005 3. 王先逵主編.機械加工工藝手冊.北京.機械工業(yè)出版社，2006 4. 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 5. 李旦、王杰主編.機床專用夾具圖冊.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6. 趙家齊主編.機床制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京.機械工藝出版社，2000 7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機械工業(yè)出版社，2005 8. 王光斗、王春福主編.機床夾具設(shè)計手冊.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 9. 李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994 10. 孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 11. 劉守勇主編.機械制造工業(yè)與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2000 12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491