連桿零件機械加工工藝及鉆2-φ13孔夾具設計【鉆小頭孔】【6張CAD圖紙+PDF圖】

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Therefore, whether in the machinery processing, assembly, testing, or in welding, heat treatment, such as cold, heat process, and transport are a lot of work in a fixture. But in machining is the most widely used metal-cutting machine tools for use on the fixture, we called for the machine tool fixture. It guarantees high-quality products, high-yield, low-cost, bring into full play the potential of existing equipment, so that workers have complicated or sophisticated parts processing technologies, to reduce the heavy physical labors, and other aspects play a hSOLIDWORKSe role. Therefore, the fixture of the machine is designed to promote the production and use of the rapid development of one of the important process. This article mainly revolves the engine bed drill hole jig design is a center. With drills the HBC6700 azimuth training gear shell, first let us throSOLIDWORKSh the visit practice have the preliminary understanding to the jig design, was specially more profound to the lap type jig jig designs understanding. Then, under teachers instruction, carries on the analysis and the choice to the jig design proposal. After designating the plan. The consult related jig design books and related chart of symbols in drill hole jig design process. After having consulted the related literature completes the foreign language translation. Refers to the correlation data to complete jigs system design.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning, error1目 錄1 序言11.2 了解夾具總體設計的要求11.3 鉆床的發(fā)展趨勢11.4鉆床夾具的概述21.4.1鉆床夾具的特點21.4.2鉆床夾具的主要類型31.4.3鉆模類型選擇31.4.4鉆套的選擇31.4.5鉆模板類型42 零件的分析52.1零件的作用52.2零件圖52.3零件的工藝分析62.4工藝規(guī)程設計62.5確定毛坯種類62.6基面的選擇72.7制定工藝路線72.8連桿的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定82.8.1毛坯的結構工藝要求82.8.2連桿的偏差計算92.9確定切削用量及基本工時（機動時間）93 加工小孔鉆夾具設計183.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置183.2 夾具的導向193.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙203.4 鉆模板213.5定位誤差的分析213.6 確定夾具體結構和總體結構223.7 夾具設計及操作的簡要說明23總結24參考文獻25致謝26251 序言1.2 了解夾具總體設計的要求1）夾具應滿足零件加工工序的精度要求。特別對于精加工工序，應適當提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2）夾具應達到加工生產(chǎn)率的要求。特別對于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應設法縮短加工的基本時間和輔助時間。3）夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設置必要的防護裝置、擋屑板以及各種安全器具。4）能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力學性能較好的材料。夾具的低成本設計在世界各國都以相當重視。為此，夾具的復雜程度應與工件的生產(chǎn)批量相適應。在大批量生產(chǎn)中。宜采用氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批量生產(chǎn)，則宜采用較簡單的夾具結構。5）要適當提高夾具元件的通用化和標準程度。選用標準化元件，特別應選用商品化的標準元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6）必須具有良好的結構工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時是互相矛盾的，故應在全面考慮的基礎上，處理好主要矛盾，使之達到較好的效果。例如鉆模設計中，通常側重于生產(chǎn)率的要求。1.3 鉆床的發(fā)展趨勢鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機床。通常鉆頭旋轉為主運動，鉆頭軸向移動為進給運動。鉆床結構簡單，加工精度相對較低，可鉆通孔、盲孔，更換非凡刀具，可擴、锪孔，鉸孔或進行攻絲等加工。鉆床可分為下列類型： (1)臺式鉆床：可安放在作業(yè)臺上，主軸垂直布置的小型鉆床。 (2)立式鉆床：主軸箱和工作臺安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 (3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。 (4)銑鉆床：工作臺可縱橫向移動，鉆軸垂直布置，能進行銑削的鉆床。 (5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉，鉆削深孔的鉆床。 (6)平端面中心孔鉆床：切削軸類端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。 (7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動的鉆床鉆床相關標準與其他金屬切削機床相關標準大體相同，其專用標準有：GB6477.4-86金屬切削機床術語鉆床，GB2815-89、JB/T5763-91鉆床聯(lián)接尺寸標準，GB9461-88、JB/Z108-89搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標準等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。 主要生產(chǎn)廠家有：中捷友誼廠、沙市第一機床廠、寧夏大河機床廠、魯南機床廠、保定鉆床廠等。鉆床主要出口日本、東南亞、歐、美、非洲及港、澳等30余個國家及地區(qū)。1.4鉆床夾具的概述 鉆床夾具：用干各種鉆床（鏜床組合機床）上的夾具，又稱鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置）。要想對鉆床夾具有深刻的了解，就要先知道鉆床夾具的特點。1.4.1鉆床夾具的特點在一般鉆床對工件進行空加工，多具一下特點:首先是刀具本身的剛性比較差。鉆床上所加工的空多為小尺寸的孔，其工序內容不外乎鉆、擴、鉸、锪或攻螺紋等加工，所以，刀具直徑往往比較小，而軸向尺寸比較啊，刀具的剛性均較差。其次是多刃刀的不對稱，易造成空的形位公差。鉆、擴、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當?shù)度蟹植疾粚ΨQ，或刀刃分布不對稱，或刀刃長度不等，會造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆鉆孔，手工刃磨鉆頭所造成的兩側不對稱，極易造成被加工孔的孔位偏移、孔徑增大及孔軸線的彎曲和歪斜，嚴重影響孔的形狀、位置精度。再有就是普通麻花鉆頭起鉆時，孔的精度極差。普通麻花鉆軸向尺寸大，結構剛性差，加上鉆心結構所形成的橫刃，破壞定心，使鉆尖運動布穩(wěn)定，往往在起鉆過程造成較大的孔位誤差。在單件、小批量生產(chǎn)種中，往往要考操作工在起鉆過程中不斷地進行人工矯正控制孔位精度，而在大批生產(chǎn)中，則需依靠刀刃結構的改進和夾具對刀具的嚴格引導解決。綜合以上孔加工特點，鉆床夾具的主要任務是解決好工件相對刀具的正確加工位置的嚴格控制問題。在大批量生產(chǎn)中，為有自傲解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問題，多直接設置帶有刀具引導的鉆模板，對鉆頭進行正確引導和對孔位進行強制性限制。尤其是對箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過一塊精確的模版，把多個孔位由引導限制好。這種用來正確引導鉆頭控制孔位精度的模版。專業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模版，以正確、快速地引導鉆頭控制孔位精度，這是鉆床夾具的最主要的特點。所以，習慣上又把鉆床夾具稱為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板上引導孔的孔壁，多在引導孔中設置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔系精度。對鉆床夾具的類型要有一定的認知。1.4.2鉆床夾具的主要類型鉆床加工中對不同的加工工件所選著的夾具體液是不同的。因此根據(jù)經(jīng)驗人們總結了以下不同工件加工的主要夾具。它們主要是：1.固定式：夾具與機床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等2.回轉式：用于同一圓周上的孔系加工。它包括立軸、臥軸和斜軸回轉三種基本型式。3.移動式：鉆模移動，用于加工同一表面上的多個孔中小型工件4、翻轉式：鉆模板轉動一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻轉點力，5、蓋板式：沒有夾具體，模板蓋在工件上加工6、滑柱式：升降鉆模板的通用可調夾具根據(jù)不同工件的加工，因此我們也要對鉆模由工件的形狀和加工要求進行選擇。1.4.3鉆模類型選擇鉆模類型多，在設計時，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來選型：被鉆孔徑10mm，或加工精度較高時，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G100N，中、小型工件，宜用翻轉鉆模。當分布在不同心圓周上的孔系，總G150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時用立鉆多軸加工。垂直度與孔間距要求不高時，用滑柱式鉆模。若加工大件上的小孔時，宜用蓋式鉆模。為了提高鉆孔的精度，可以通過鉆套來來引導刀具的位置，保證孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以鉆套也分為以下幾種。1.4.4鉆套的選擇鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤 差。其結構尺寸已標準化：1）固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結構簡單，精度高，適用于單孔或小批生產(chǎn)。2）可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內，用螺釘固定3）快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結構與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。 上述鉆套標準化。還有一種特殊故鉆套。4）特殊鉆套：適用于工件結構形狀和被加工孔的位置特殊 性，標準鉆套不滿足時用的鉆套。鉆套的安裝也是非常重要的，因此鉆模板可以通過合理的設計將鉆套定位安裝，從而保證孔的加工位置。鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具上的其它元件相連接。常見的有如下幾種類型：1.4.5鉆模板類型A固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架是用固定方法相連接，一般采用兩個圓錐銷和螺釘裝配連接；對于簡單的結構也可采用整體的鑄造或焊接結構。B鉸鏈式鉆模板： 當鉆模板妨礙工件裝卸等工作時，可用活動鉸鏈把鉆模板與夾具體相連接。C可卸式鉆模板D懸掛式鉆模板： 在立式鉆床上采用多軸傳動頭進行平行孔系加工時，所用的鉆模板就連接在傳動箱上，并隨機床主軸往復移動。這種鉆模板簡稱為懸掛式鉆模板2 零件的分析2.1零件的作用題目所給的零件是連桿。它位于變速機構中，主要起換檔，桿連桿機構中兩端分別與主動和從動構件鉸接以傳遞運動和力的桿件。例如在往復活塞式動力機械和壓縮機中，用連桿來連接活塞與曲柄。連桿多為鋼件，其主體部分的截面多為圓形或工字形，兩端有孔，孔內裝有青銅襯套或滾針軸承，供裝入軸銷而構成鉸接。2.2零件圖2.3零件的工藝分析零件的材料為45，生產(chǎn)工藝簡單，鍛造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是連桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求1.小頭孔2-132.大孔253.上下端面4、寬度為45的槽與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線 的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加小頭孔端面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此連桿零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證2.4工藝規(guī)程設計2.5確定毛坯種類1零件材料為45#，零件結構較簡單，中等批量生產(chǎn)，選擇鍛造毛坯，查機械制造工藝設計簡明手冊，表2-2-5，選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2確定加工余量及形狀加工余量上端面 5上端面 525孔 實心13 實心 2.6基面的選擇定位基準是影響連桿零件加工精度的關鍵因素?；鶞蔬x擇得合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工過程中將問題百出，更有甚者，造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，應該進行尺寸互算。（3）加工階段的劃分該連桿加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。(4）工序的集中和分散本連桿選用工序集中原則安排連桿的加工工序。該連桿的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工裝、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。(5) 加工原則:1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準連桿下端面2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。3）遵循“先主后次”原則. 4）遵循“先面后孔”原則.2.7制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領已確定的情況下,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，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案：10鍛造鍛造開料20時效處理時效處理30銑粗銑、精銑上端面40銑粗銑、精銑上端面50鉆、鉸13孔1)鉆13孔；2)鉸13孔60車車25孔70銑槽銑寬度為45mm的槽80鉗工去毛刺90檢驗檢驗入庫2.8連桿的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定連桿的鍛造采用的是45鋼模鍛制造，其材料是45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。2.8.1毛坯的結構工藝要求連桿為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 模鍛件的結構中應避免深孔或多孔結構。 模鍛件的整體結構應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。2.8.2連桿的偏差計算 連桿底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算底平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻4表1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查3可知其粗銑時精度等級為IT12，粗銑平面時厚度偏差取精銑：由參考文獻3表2.359，其余量值規(guī)定為。 小頭孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻3表2.22，2.225,2.313和參考文獻15表18，可以查得：孔：鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。擴孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。鉸孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是。鉆孔 參照參考文獻3表2.347，表2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆擴鉸粗、精銑45槽參照參考文獻1表215，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=45mm，再由參照參考文獻1表215的刀具選擇可得其極限偏差2.9確定切削用量及基本工時（機動時間）工序30：粗銑、精銑上端面。機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，取根據(jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.174，取 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2.481,取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： 機動時間：所以該工序總機動時間工序40：粗銑、精銑下端面機床：銑床X52K刀具：硬質合金可轉位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，取根據(jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻3表2.481，取銑削速度機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131，取 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知，刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：機動時間：所以該工序總機動時間工序3：鉆、擴、鉸13孔。機床：立式鉆床Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔13切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.438，取。切削速度：參照參考文獻3表2.441，取。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.131，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： 擴孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.331選擇硬質合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號：E403切削深度：進給量：根據(jù)參考文獻3表2.452，取。切削速度：參照參考文獻3表2.453，取。機床主軸轉速：按照參考文獻3表3.131，取所以實際切削速度：切削工時被切削層長度：刀具切入長度有：刀具切出長度： ，取走刀次數(shù)為1機動時間： 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻3表4.354，選擇硬質合金錐柄機用鉸刀。進給量：根據(jù)參考文獻3表2.458，取。切削速度：參照參考文獻3表2.460，取。按照參考文獻3表3.131取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：該工序的加工機動時間的總和是：工序60：車25孔。機床：立式鉆床Z525已知加工材料45CA6140普通車床所可轉位車刀(YG6硬質合金材料)。根故選刀桿尺寸=。確定加工深度一次走刀內完成確定進給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為，進給量=0.51.0按進給量在工藝手冊可知： =0.7CA6140進給力=3530。，=時，進給力：=950。實際進給力為：=950=1111.5 （3-46）所選=可用。選擇磨鈍標準耐用度根據(jù)加工手冊，最大磨損量取為，車刀壽命=。確定加工速度故：=63 （3-47） =120 （3-48）根據(jù)CA6140車床選擇 =125這時實際速度為：= （3-49）校驗機床功率由加工手冊=，加工速度時，=實際功率為：=1.7=1.2 （3-50）在CA6140上進行，最后用量為：=3.75，=，=，=精車加工所可轉位車刀(YG6硬質合金材料)。選刀桿尺寸=，刀片厚度為。確定加工深度可在一次走刀內完成確定進給量根據(jù)加工手冊可知刀桿尺寸為， 進給量=0.51.0按CA6140進給量 =0.7CA6140進給機構允許進給力=3530。 =950=1111.5故所選=可用。選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)加工手冊車刀后刀面磨損量，車刀壽命=。確定加工速度當硬質合金刀度200219鑄件，加工速度=。=63 =120 （3-51）根據(jù)CA6140車床=125實際速度為： = （3-52）校驗機床功率由加工手冊加工速度時， =加工功率修正系數(shù)=0.73=0.9，時間功率為：=1.7=1.2 =1.25，=，=，=工序70：粗、精銑寬度為45mm的槽。機床：雙立軸圓工作臺銑床刀具：錯齒三面刃銑刀 粗銑槽切削深度：根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度。機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.174，取實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =63mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 精銑槽根據(jù)參考文獻3表查得：進給量,根據(jù)參考文獻1表查得切削速度，機床主軸轉速：，按照參考文獻3表3.174，取。實際切削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： =81mm刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間： 本工序機動時間：3 加工小孔鉆夾具設計3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置在本次夾具設計中，設計鉆擴鉸13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(chǎn)效率高和定位精度高，但是設計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較高。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。定位元件是一個大平面，一個固定V型塊，一個活動V型塊 共限制6個自由度。夾緊也通過活動V型塊的偏心輪機構.僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件?？紤]到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構的特點：（1）結構簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。3.2 夾具的導向在鉆床上加工孔時，大都采用導向元件或導向裝置，用以引導刀具進入正確的加工位置，并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性，從而保證零件上孔的精度，在鉆床上加工的過程中，導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等，因此，導向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結構可分為固定鉆套，可換鉆套，快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大，磨損較小，孔距離精度要求較高，則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性，材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆套:12.5F7*22K6*35 GB2264-2000。相同的，為了防止定位銷與模板之間的磨損，在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-2000。材料仍選取T10A， 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。3.3 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型：1、 固定鉆套2、 可換鉆套3、 快換鉆套4、 特殊鉆套鉆套下端面與工件表面之間應留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內孔，如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設計中考慮了多方面的因素，確定了設計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。3.4 鉆模板在導向裝置中，導套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。3.5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(chǎn)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(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。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： 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 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過 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。3.6 確定夾具體結構和總體結構對夾具體的設計的基本要求（1）應該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。（2）應具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應有足夠的厚度，剛度可以適當加固。（3）結構的方法和使用應該不錯夾較大的工件的外觀，更復雜的結構，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應特別注意結構的過程中，應處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強度）前提下，應能減小體積減輕重量，結構應該簡單。（4）應便于鐵屑去除在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應在夾具體上面。（5）安裝應牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應盡可能低，支撐面積應足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便于鐵屑。此外，夾點技術，經(jīng)濟的具體結構和操作、安裝方便等特點，在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。3.7 夾具設計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用底部大平面定位三個自由度， 一個固定V型塊定位兩個自由度，一個活動V型塊限制最后一個自由度?？偨Y加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻1 李 洪機械加工工藝手冊M 北京出版社，200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(yè)出版社，200513 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，20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機床夾具設計手冊M 遼寧科學技術出版社，2003106 都克勤機床夾具結構圖冊M 貴州人民出版社，200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社，200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機械制造工藝學M機械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標準出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學技術出版社，200712 王光斗機床夾具設計手冊M上?？茖W技術出版社，20028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。XX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，XX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(jīng)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，得到了機電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！26學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號連桿零件圖號產(chǎn)品名稱連桿零件名稱連桿共5頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工30銑45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)銑床X52K11夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1粗銑、精銑上端面銑夾具，量具，銑刀5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號連桿零件圖號產(chǎn)品名稱連桿零件名稱連桿共5頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工40銑45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)銑床X52K11夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1粗銑、精銑下端面銑夾具，量具，銑刀5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號連桿零件圖號產(chǎn)品名稱連桿零件名稱連桿共5頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工50鉆鉸孔45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z52511夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助11)鉆13孔；2)鉸13孔鉆夾具，量具，麻花鉆80012.70.5211510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號連桿零件圖號產(chǎn)品名稱連桿零件名稱連桿共5頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工60車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z52511夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1車25孔車夾具，量具，鏜刀80012.70.5211510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號連桿零件圖號產(chǎn)品名稱連桿零件名稱連桿共5頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工70銑槽45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鍛造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)銑床X52K11夾具編號夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件22工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時/sr/minm/smm/rmm機動輔助1銑寬度為45mm的槽銑夾具，量具，銑刀5001.270.8311510 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期