機械畢業(yè)設(shè)計（論文）-軸承座工藝與銑平面夾具設(shè)計【全套圖紙】

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1、 中文摘要 要設(shè)計此零件的加工工藝，首先是零件的分析；其次是確定毛坯的制造形式以及制訂工藝路線，翻閱《切削余量手冊》，確定機械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸、切削用量及基本工時的確定。專用夾具的設(shè)計，首先要想好設(shè)計方案，找準定位面及各個定位元件所限制的自由度。翻閱《夾具設(shè)計手冊》及《機械制造工藝手冊》確定各個夾具體零件的具體尺寸。 關(guān)鍵詞：工藝 夾具 夾緊 定位 全套圖紙，加153893706 ABSTRACT To design parts of this processing, the first

2、parts of the analysis; secondly, to determine the blank forms and the development of manufacturing process line, read "Cutting cushion manual," setting machinery allowance, processes size, rough size, cutting parameters and the basic hours of work identified. Special fixture design, the design must

3、first consider good programs, pinpoint positioning face and positioning components of the various restrictions of freedom. Read "Fixture Design Manual" and "Machinery Manufacturing Technology Handbook" establish specific folder size of the specific components. Keywords : Process Fixture Synchron

4、izing Location 21 目錄 1 前言 1 夾具的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計內(nèi)容 1 2 軸承座加工工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1零件的分析 3 2.1.1零件的作用 3 2.1.2零件的工藝分析 3 2.2軸承座體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 4 2.2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2.2基面的選擇 4 2.2.3確定工藝路線 4 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 2.2.5確定切削用量 6 2.3小結(jié) 22 3 專用夾具設(shè)計 15 3.1夾具設(shè)計簡要說明 15 3.2粗、精銑軸承座槽面夾具夾具設(shè)計

5、16 3.2.1定位基準的選擇 17 3.2.2定位元件的設(shè)計 28 3.2.3銑削力與夾緊力計算 17 3.2.4夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計 18 3.2.5夾緊裝置及夾具體設(shè)計 19 3.2.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 20 3.2小結(jié) 21 4 結(jié)束語 22 參考文獻 23 前言 加工工藝及夾具課程設(shè)計是對所學(xué)專業(yè)知識的一次鞏固，是在進行社會實踐之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。 機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設(shè)計和使用是促進生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產(chǎn)的不

6、斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項重要任務(wù)。 夾具的基本結(jié)構(gòu)及夾具設(shè)計的內(nèi)容 按在夾具中的作用,地位結(jié)構(gòu)特點,組成夾具的元件可以劃分為以下幾類: (1)定位元件及定位裝置； (2)夾緊元件及定位裝置(或者稱夾緊機構(gòu))； (3)夾具體； (4)對刀,引導(dǎo)元件及裝置(包括刀具導(dǎo)向元件,對刀裝置及靠模裝置等)； (5)動力裝置； (6)分度,對定裝置； (7)其它的元件及裝置(包括夾具各部分相互連接用的以及夾具與機床相連接用的緊固螺釘,銷釘,鍵和各種手柄等)； 每個夾具不一定所有的各類元件都具備,如手動夾具就沒有動力裝置,一般的車床夾具不

7、一定有刀具導(dǎo)向元件及分度裝置。反之,按照加工等方面的要求,有些夾具上還需要設(shè)有其它裝置及機構(gòu),例如在有的自動化夾具中必須有上下料裝置。 專用夾具的設(shè)計主要是對以下幾項內(nèi)容進行設(shè)計：（1）定位裝置的設(shè)計；（2）夾緊裝置的設(shè)計；（3）對刀-引導(dǎo)裝置的設(shè)計；（4）夾具體的設(shè)計；（5）其他元件及裝置的設(shè)計。 2 軸承座加工工藝規(guī)程設(shè)計 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目給出的零件是軸承座，它的主要的作用是用來支承、固定的。它的主要任務(wù)是將主電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種轉(zhuǎn)向的不同轉(zhuǎn)速，同時軸承座分出部分動力將運動傳給箱體。軸承座中的主軸是機床的

8、關(guān)鍵零件。主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機床的使用價值也將大打折扣。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT250，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，減震性能良好。軸承座需要加工表面以及加工表面的位置要求?，F(xiàn)分析如下： （1）主要加工面： 1）銑底平面保證尺寸10mm，平行度誤差為0.03 2）銑側(cè)面保證尺寸75與下平面的垂直度誤差為0.02 3）鏜孔至所要求尺寸，并保證各位誤差要求 4）鉆孔2-φ20孔 （2）主要基準面： 1）以下平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：軸承座上表面各孔、軸承座上表面

9、 2）以下平面為基準的加工表面 這一組加工表面包括：主要是下平面各孔 2.2軸承座加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 2.2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料HT250。中批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸較大，鑄造表面質(zhì)量的要求高，故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的，適合中批生產(chǎn)的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程，而且還可以提高生產(chǎn)率。 2.2.2基面的選擇 （1）粗基準的選擇 對于本零件而言，按照互為基準的選擇原則，選擇本零件的下表面作為加工的粗基準，可用裝夾對肩臺進行加緊，利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準，以限制z、z、y、y、五個自由度。再以一面定位消除x、

10、向自由度，達到定位,目的。 （2）精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用已加工結(jié)束的上、下平面作為精基準。 2.2.3確定工藝路線 定位基面的選擇是擬定零件的機械加工路線，確定加工方案中首先要做的重要工作?；孢x擇得正確、合理與否，將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。 在選擇定位基面時，需要同時考慮以下三個問題： (1) 以哪一個表面作為加工時的精基面或統(tǒng)一基準，才能保證加工精度，使整個機械加工工藝過程順利地進行? (2) 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準，應(yīng)采用哪一個表面作為粗基面? (3) 是否有個別工序為了特殊的加工要求，需要采用統(tǒng)一基準以外的精基面? 精

11、基面的選擇：根據(jù)精基面的選擇原則，選擇精基面時，首先應(yīng)考慮基準重合的問題，即在可能的情況下，應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準。 經(jīng)過分析比較后，得了下方案附表 2.2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 軸承座的材料是HT250，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。由于毛坯用采用砂型鑄造, 2.2.5 加工毛坯的分析 由于生產(chǎn)規(guī)模大，宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法。精度較高的毛坯制造方法的生產(chǎn)率一般也較高，即節(jié)約原材料又減少機械加工勞動量，又可簡化工藝和工藝設(shè)備、降低產(chǎn)品的總成本。選擇毛坯時應(yīng)考慮工件結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小、對零件的機械性能的要求及本廠現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)

12、水平，還應(yīng)考慮可能性和經(jīng)濟性等因素。 本次設(shè)計軸承座料選用為HT250鑄件。根據(jù)制造廠現(xiàn)有的毛坯生產(chǎn)條件和曲軸生產(chǎn)數(shù)量屬于中批量生產(chǎn)類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)，采用鐵型覆砂工藝的生產(chǎn)方法，性能高、成本低、效率高、毛坯精度高、加工余量小且組織均勻無脹砂、縮砂、縮孔等缺陷，表面尺寸精度高，可達到IT6～7級的精度，表面質(zhì)量可達到表面粗糙度12.5。經(jīng)粗加工后采用正火處理加氮化處理，要求布氏硬度為240～300HBS，同一根曲軸硬度差≤50HBS。 2.2.6 制訂機械加工工藝過程的主要問題 基準的確定 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點、線、面或其組合,在機器零件的設(shè)計和加工過

13、程中,按不同要求選擇哪些點、線、面作為基準,是直接影響零件加工工藝性和表面間尺寸、位置精度的主要因素之一。 定位基準的選擇與工藝過程的制訂有密切的關(guān)系，故有必要多設(shè)想幾種定位方案比較他們的優(yōu)缺點，周密地考慮定位方案與工藝過程的關(guān)系，尤其對加工精度的影響。合理選擇定位基準對保證加工精度和確保加工順序都有決定性的影響，基準的選擇其實就是基面的選擇。 根據(jù)作用的不同，基準可分為設(shè)計基準和工藝基準兩大類。 設(shè)計基準：零件設(shè)計圖樣上所采用的基準，稱為設(shè)計基準。這是設(shè)計人員從零件的工作條件、性能要求出發(fā)，適當(dāng)考慮加工工藝性而選定的。一個零件圖上可以有一個也可以有多個設(shè)計基準。 工藝基準：零件在工藝

14、過程中所采用的基準，成為工藝基準。其中又包括工藝基準、定位基準、測量基準和裝配基準，現(xiàn)分析如下。 ⑴ 設(shè)計基準 設(shè)計基準就是在零件設(shè)計圖紙上用來確定其他點、線和面的位置的基準。即零件圖紙上標注尺寸的起點。 ⑵ 工藝基準 工藝基準是在加工裝配過程中所采用的基準。根據(jù)用途的不同可分為：定位基準、工序基準、裝配基準和測量基準。 ① 定位基準 工件在機床上或夾具中進行加工時用作定位的基準，稱為定位基準。當(dāng)加工主軸頸時，其位置是由夾具上定位相接的面確定的，故該接觸面即是本道工序的定位基準。 ② 工序基準 在工序圖中，用來確定本工序所加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準，稱為工序基準。應(yīng)

15、對各工序中的工件加工面作具體分析、確定某面或線作為該工序的基準。工序基準采用工件上實際表面的點、線、面以外，還可以是工件表面的幾何中心、對稱面或?qū)ΨQ線等。例，加工主軸頸時以主軸中心線為加工的工序基準。 ③ 測量基準 在測量時所采用的基準，稱為測量基準。 根據(jù)不同工序要求測量已加工平面位置時使用不同的測量基準，如測量曲軸總長時應(yīng)以曲軸兩端面為測量基準。 ④ 裝配基準 在機器裝配時，用來確定零件或部件在產(chǎn)品中所采用的基準，稱為裝配基準。 定位基準的選擇 正確選擇定位基準是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容。 在最初的工序中只能選擇未加工的毛坯表面作為定位基準，這種表面稱為粗基準。用加工過的

16、表面作為定位基準稱為精基準。另外，為了滿足工藝需要在工件上專門設(shè)計的定位面，稱為輔助基準。 ⑴ 粗基準的選擇 粗基準的選擇影響各加工面的余量分配及不需加工表面之間的位置精度。這兩方面的要求常相互矛盾，因此在選擇粗基準時，必須首先明確那一方面是主要的，一般可遵循如下原則： ① 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中精度要求較高的表面作粗基準。 ② 如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)該選擇該表面作粗基準。 ③ 選作粗基準的表面，應(yīng)平整，沒有澆口、冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠。 ④ 粗

17、基準一般只能使用一次，即不應(yīng)重復(fù)使用，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 ⑵ 精基準的選擇 選擇精基準時應(yīng)考慮如何保證加工精度和裝夾準確方便等因素，一般遵循如下原則： ① 用設(shè)計基準作為精基準，以便消除基準不重合誤差，即所謂“基準重合”原則。 ② 當(dāng)工件以某一組精基準定位可以較方便的加工其他各表面時，應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中采用此組精基準定位，即所謂“基準統(tǒng)一”原則。 選作統(tǒng)一基準的表面，一般都應(yīng)是面積較大、孔以及其他距離較遠的幾個面的組合。 ③ 當(dāng)精加工或光整加工工序要求余量盡可能小而且均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準，而該加工表面與表面之間的位置精度則要求由先行工序保證，即遵循“自為基準

18、”原則。 ④ 為了獲得均勻的加工余量或較高的位置精度，在選擇精度基準時，可遵循“互為基準”的原則。 ⑤ 精基準的選擇應(yīng)使定位準確，夾緊可靠。為此，精基準的面積與被加工表面相比，應(yīng)有較大的長度與寬度，以提高其位置精度。 因此曲軸的設(shè)計加工應(yīng)采用統(tǒng)一基準原則，交替或共同使用中心孔和外表面作為定位基準。 2.4.3 零件表面加工方法的選擇 零件表面的加工方法，首先取決于加工表面應(yīng)有的技術(shù)要求。但應(yīng)注意，這些技術(shù)要求不是一定就是零件圖所規(guī)定的要求，有時還可能由于工藝上的原因而在某些方面高于零件圖上的要求。如果由于基準不重合而提高對某些表面的加工要求，或由于被作為精基準而可能對其提出更高的加

19、工要求。 當(dāng)明確了各加工表面的技術(shù)要求后，即可據(jù)此選擇能保證該要求的最終加工方法，并確定需幾個工步的加工方法。所選擇的加工方法，應(yīng)滿足零件的質(zhì)量、良好的加工經(jīng)濟性和高的經(jīng)濟效率的要求。為此，選擇加工方法時應(yīng)考慮以下各因素： ⑴ 任何一種加工方法能獲得的加工精度和表面粗糙度都有一個相當(dāng)大的范圍，但只有在某一個較窄的范圍才是經(jīng)濟的，這個范圍的加工精度就是經(jīng)濟加工精度。為此，在選擇加工方法時，應(yīng)選擇相應(yīng)的能獲得經(jīng)濟加工精度的加工方法。例如，公差為IT7級的和表面粗糙度為Ra0.4外圓表面，通過精心車削可以達到精度要求，但不如采用摸削經(jīng)濟。各種加工方法可達到的經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度，可參閱工藝設(shè)

20、計手冊中的有關(guān)資料。 ⑵ 要考慮工件材料的性質(zhì)。例如，對淬火鋼應(yīng)采用磨削加工，但對有色金屬采用磨削加工就會發(fā)生困難，所以一般采用金剛鏜削或高速精細車削加工。 ⑶ 要考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小。例如，回轉(zhuǎn)工件可以用車削或磨削等加工孔，而軸承座上IT7級公差的孔，一般就不宜采用車削或磨削，而通常采用鏜削或鉸削加工?？讖叫〉囊瞬捎勉q孔，孔徑大或長度較短的孔宜采用鏜孔。 ⑷ 要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性要求。中批大量生產(chǎn)時，應(yīng)采用高效率的先進工藝，如平面和孔的加工采用拉削代替普通的銑、刨和鏜孔等加工方法。甚至可以從根本上改變毛坯的制造方法，以減少機械加工的勞動量。 ⑸ 要考慮工廠或車間的現(xiàn)有設(shè)備情況

21、和技術(shù)條件。選擇加工方法時應(yīng)充分利用現(xiàn)有的設(shè)備，挖掘企業(yè)的潛力，發(fā)揮工人的積極性和創(chuàng)造性。但也應(yīng)考慮不斷改進現(xiàn)有的加工方法和設(shè)備，采用新技術(shù)和提高工藝水平，此外還應(yīng)考慮設(shè)備負荷的平衡。 加工順序的安排 零件表面的加工方法確定之后，就要安排加工的先后順序，同時還要安排熱處理、檢驗等其他工序在工藝過程中的位置。零件加工順序安排的是否合適，對加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率率和經(jīng)濟性有較大的影響。現(xiàn)將有關(guān)加工順序安排的原則和應(yīng)注意的問題分述如下。 ⑴ 加工工藝的劃分 零件加工時，往往不是依次加工完各個表面，而是將各表面的粗、精加工分開進行，為此，一般都將整個工藝過程劃分為幾個加工階段，這就是在安排加工順序

22、時所應(yīng)遵循的工藝過程劃分階段的原則。按加工性質(zhì)和作用的不同，工藝過程可以劃分如下幾個階段： ① 粗加工階段 這個階段主要任務(wù)是卻去大部分加工余量，為半精加工提供定位基準，因此主要是提高生產(chǎn)率的問題。 ② 半精加工階段 這階段的作用是為零件主要表面的精加工做好準備（達到一定的精度和表面粗糙度，的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（如鉆孔、攻絲、銑鍵槽等），一般在熱加工以前進行。 ③ 精加工階段 對于零件上的精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7級或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，還要安排精加工階段。這個階段的任務(wù)主要是提高加工表面的各項精度要求和降低表面粗糙度。 有時由

23、于毛坯余量特別大，加工表面十分粗糙，在粗加工前還需要去黑皮的加工階段，稱荒加工階段。為了及時地發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷和減少運輸工作量，通常把荒加工放在毛坯車間中進行。此外，對零件上的精度和表面粗糙要求特高的表面還應(yīng)在精加工后進行光整加工。稱為光整加工階段。 ⑵ 機械加工順序的安排 一個零件上往往有幾個加工表面需要加工，這些表面不僅本身有一定的精度要求，而且各表面間還有一定的位置要求。為了達到這些精度要求，各表面的加工順序就不能隨便安排，而必須遵循一定的原則，這就是定位基準的選擇和轉(zhuǎn)換決定著加工順序，以及前工序為后續(xù)工序準備好定位基準的原則。 ⑶ 熱處理工序的安排 熱處理工序在工藝過程中的安排是

24、否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。 由于本設(shè)計規(guī)定零件為中批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計算最大與最小余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 1）加工軸承座的平面，根據(jù)參考文獻[8]表4-35和表4-37考慮3mm，粗加工2mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工1mm， 2）加工寬度為75mm的側(cè)面時，用銑削的方法加工兩側(cè)面。由于側(cè)面的加工表面有粗糙度的要求，而銑削的精度可以滿足，故采取分二次的銑削的方式，粗銑削的深度是2mm，精銑削的深度是1mm 3）鏜傳動軸孔

25、時，由于粗糙度要求，因此考慮加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm，一次精加工0.5就可達到要求。 6）加工2－φ20孔時，根據(jù)參考文獻[8]表4-23考慮加工余量10mm 2.2.5確定切削用量 工序：粗、精銑軸承座平面 （1）粗銑平面 加工條件： 工件材料： HT250，鑄造。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉(zhuǎn)速：

26、 式（2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉(zhuǎn)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[7]表2.4-81, （2）精銑平面 加工條件： 工件材料： HT250，鑄造。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數(shù)12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據(jù)參考文

27、獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉(zhuǎn)速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 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： 根據(jù)參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 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： 根據(jù)參考

28、文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 2.3小結(jié) 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或零部件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件。對加工工藝規(guī)程的設(shè)計，可以了解了加工工藝對生產(chǎn)、工藝水平有著極其重要的影響。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)。 3 專用夾具設(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。在加工零件時，需要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中

29、的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工銑平面夾具一套。采用X62W銑床，硬質(zhì)合金端銑刀YG8對銑上平面進行加工。 3.1機床夾具設(shè)計的基本要求和一般步驟 一、對專用夾具的基本要求 1.保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標注合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2.提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 3.工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理，便于加工、裝配、檢驗和維修。 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)?/p>

30、調(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。 4.使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5.經(jīng)濟性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標準化程度高、成本低廉外。還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益。 二、專用夾具設(shè)計步驟 1.明確設(shè)計任務(wù)與收集設(shè)計資料 夾具設(shè)計的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計任務(wù)書，對工件進行工藝分析。其內(nèi)容主要是了解工件的結(jié)構(gòu)特點、材料；確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、刀具、量具等。 其次是根據(jù)設(shè)計任

31、務(wù)收集有關(guān)資料，如機床的技術(shù)參數(shù)，夾具零部件的國家標準、部頒標準和廠訂標準，各類夾具圖冊、夾具設(shè)計手冊等，還可收集一些同類夾具的設(shè)計圖樣，并了解該廠的工裝制造水平，以供參考。 2.擬訂夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 1） 確定工件的定位方案，設(shè)計定位裝置。 2） 確定工件的夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置。 3） 確定對刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計對刀或?qū)蜓b置。 4） 確定夾具與機床的連接方式，設(shè)計連接元件及安裝基面。 5） 確定和設(shè)計其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式。如分度裝置、預(yù)定位裝置　　 及吊裝元件等。 6） 確定夾具體的結(jié)構(gòu)形式及夾具在機床上的安裝方式。 7） 繪制夾具草圖，并標注尺寸、公差及技

32、術(shù)要求。 1. 進行必要的分析計算 工件的加工精度較高時，應(yīng)進行工件加工精度分析。有動力裝置的夾具，需計算夾緊力。當(dāng)有幾種夾具方案時，可進行經(jīng)濟分析，選用經(jīng)濟效益較高的方案。 3.審查方案與改進設(shè)計 夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見，并送有關(guān)部門審查，然后根據(jù)根據(jù)他們的意見對夾具方案作進一步修改。 4.繪制夾具裝配總圖 夾具的總裝配圖應(yīng)按國家制圖標準繪制。繪圖比例盡量采用1：1。主視圖按夾具面對操作者的方向繪制?？倛D應(yīng)把夾具的工作原理、個種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達清楚。 夾具總圖繪制次序如下： 1） 用雙點劃線將工件的外形輪廓、定位基面、夾緊表面及加工表面繪制在各個視圖的

33、合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。 2） 依次繪出定位裝置、夾緊裝置、對刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連接元件和安裝基面。 3） 標注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。 4） 編制夾具明細表及標題欄。 完整的夾具裝配總圖的參閱“夾具圖冊”中的圖。 5.繪制夾具零件圖 夾具中的非標準零件均要畫零件圖，并按夾具總圖的要求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 3.2粗、精銑軸承座平面夾具設(shè)計 本夾具主要用來粗、精銑軸承座槽平面。由于加工本道工序的工序簡圖可知。粗、精銑軸承座槽平面時，粗糙度要求，軸承座槽平面與下平面有平行度要求,并與工藝孔軸線分別垂直度

34、的要求，本道工序是對軸承座上平面進行粗精加工。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 夾具裝配圖 銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵及各種成型面。銑削加工的切削用量和切削力一般較大，切削力的大小和方向也是變化的，而且又是斷續(xù)切削，因而，加工時的沖擊和振動也較嚴重。所以設(shè)計這類夾具時，要特別注意工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性；夾緊裝置要能產(chǎn)生足夠的夾緊力，手動夾緊時要有良好的自鎖性能，夾具上個組成元件的強度和剛度要高。為此，

35、要求銑床夾具得結(jié)構(gòu)比較粗壯低矮，以降低夾具重心，增加剛度、強度，銑削得切屑較多，夾具上應(yīng)有足夠得排屑空間，以盡量避免切屑堆積在定位支承面上。因此，定位支承面應(yīng)高出周圍的平面，而且在夾具體內(nèi)盡可能做出便于清除切屑和排出冷卻液的出口。 粗銑時振動較大，不宜采用偏心夾緊，因為振動時偏心夾緊容易松開。 在側(cè)面夾緊工作（如加工薄而大的平面）時，壓板的著力點應(yīng)低于工件側(cè)面的定位支承點，并使夾緊力有一垂直分力，將工件壓向主要定位支承面，以避免工件向上抬起；對于毛坯件，壓板與工件接觸處應(yīng)開有尖齒紋，以增大摩擦系數(shù)。 采用轉(zhuǎn)動A型壓板夾緊工件。當(dāng)加工完一邊，可松開螺釘、螺母、支承釘來加工另一邊。如夾具裝配

36、圖所示。 夾緊方案 根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面和作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)的原則，如 夾緊力的作用線應(yīng)落在區(qū)域內(nèi)（Nˊ為接觸點的法線），夾緊力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。鉸鏈壓板的兩個弧形面的曲率半徑應(yīng)大于工件的最大半徑。 夾具體與定位鍵 為保證夾具在工作臺上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，以便固定。為了保證側(cè)面的二個圓孔平行度的要求，夾具體壓板應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性，壓板面應(yīng)當(dāng)與V形塊的側(cè)面平行。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有可調(diào)節(jié)螺母。夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求 1. 夾具最大輪廓尺寸為118mm ,117mm ,1

37、92mm。 2. 影響工件定位精度的尺寸和公差為壓板是否與面平行，用可調(diào)節(jié)螺母來控制其精度。 3. 影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺U形槽的配合尺寸18 h 8（T形槽為18H8）。 加工精度分析 1.定位誤差⊿D 由于平面.，它們的相互位置誤差極小，所以⊿D =0。 2.安裝誤差⊿A定位鍵的位置所示 mm。 3.夾具誤差⊿z影響平行度的制造誤差是I工位V形塊設(shè)計心軸軸線與定位鍵側(cè)面B的平行度（0.03 mm）所以，⊿z=0.03 mm。 2．銑削力計算： 所加工的零件的材料為HT250，并采用硬質(zhì)合金刀具.根據(jù)T200鉆削連線表上查得鉆削的深度ap和

38、進給量f連線，確定Fc和Ft。其中，F(xiàn)c主切削力，F(xiàn)t垂直于Fc的，F(xiàn)f和Fp的合力。1/切削深度ap的確定：鉆孔時，ap=0.5~0.8，根據(jù)表3.3說明，切削深度，當(dāng)工件的加工直徑較大及需轉(zhuǎn)位或兩次安裝時，則取較大值，加工直徑較小及要求較高的加工精度和表面光潔度是，則取較小值，所以，由于夾具所要加工的工件的直徑較小且是在一次裝夾中完成的，取較小值ap=0.5 3.2小結(jié) 對專用夾具的設(shè)計，可以了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如定位精度

39、、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。 結(jié)束語 在整個設(shè)計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。在設(shè)計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有xxx老師的指導(dǎo)和幫助，才能夠在設(shè)計中少走了一些彎路，順利的完成了設(shè)計。 本設(shè)計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經(jīng)驗，對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還

40、不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計不太完善，在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討，組合夾具，1982. (1) [2] 孫已德，機床夾具圖冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1984：20-23。 [3] 貴州工學(xué)院機械制造工藝教研室，機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。 [4] 劉友才，機床夾具設(shè)計[Ｍ] ，北京：機械工業(yè)出版社，1992 。 [5] 孟少龍，機械加工工藝手冊第1卷[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1991。 [6] 《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 [7] 李洪，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。