手柄座加工工藝及鉆φ10孔夾具設(shè)計(jì)

手柄座加工工藝及鉆φ10孔夾具設(shè)計(jì),手柄,加工,工藝,10,夾具,設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：手柄座的工藝規(guī)程及鉆孔夾具設(shè)計(jì) 30 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 手柄座加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目錄 摘 要 2 ABSTRCT 3 序 言 1 一.零件的工藝分析 2 二 .工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4 2.1確定毛坯的的制造形式 4 2.2基準(zhǔn)的選擇 4 2.3制訂工藝路線 6 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 8 三.專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 15 3.1定位方案 15 3.2 定位原件的選擇與設(shè)計(jì) 16 3.2.1 常見(jiàn)定位方式及定位元件 16 3.3 壓緊原件的選擇與設(shè)計(jì) 19 3.4 鉆套類(lèi)型的選擇與設(shè)計(jì) 20 3.5切削力和夾緊力的計(jì)算 26 3.6定位誤差分析 27 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 27 總 結(jié) 28 致 謝 29 參 考 文 獻(xiàn) 30 序 言 一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 手柄座的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 一.零件的工藝分析 手柄座按在車(chē)床的變速箱體外面，作用是改變齒輪嚙合的，有改變傳動(dòng)比，改變傳動(dòng)方向，也有傳遞或者脫開(kāi)動(dòng)力源的。工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過(guò)工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時(shí)要注意零件的： 1 ．便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于加工時(shí)的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。 2 ．便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，以便使用標(biāo)準(zhǔn)化刀具和量具。同時(shí)還注意退刀和進(jìn)刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。 手柄座的加工共有兩組加工表面，它們相互之間有一定的要求。現(xiàn)分述如下： 1、以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆Φ10H7的孔，鉆Φ14H7的孔，鉆Φ5.5 mm的孔，銑14mm*43mm的槽，鉆Φ5mm，鉆M10H7并配加鉗工加工。。其中主要加工孔Φ10H7。 2、以Φ25 mm的孔為中心加工表面和孔。銑上下表面，鉆Φ10H7，鉆Φ14H7的孔，鉆Φ5.5 mm的孔，鉆Φ5mm，鉆M10H7并配加鉗工加工。 有以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 二 .工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的的制造形式 確定毛坯包括選擇毛坯類(lèi)型及其制造方法。毛坯類(lèi)型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時(shí)要考慮下列因素： 1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類(lèi)型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時(shí)，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí)，可選型材或鑄鋼。 2）零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。 3）生產(chǎn)類(lèi)型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來(lái)補(bǔ)償。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。 4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時(shí)，應(yīng)積極組織地區(qū)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。 5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工，其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著。 零件材料為鑄鐵。手柄座在使用過(guò)程中不經(jīng)常的變動(dòng)，它的只起支撐的作用，受到的沖擊不是很大，只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過(guò)程中的精度保證很重要，它對(duì)工件的定位有一定的保證作用。 2.2基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 粗基準(zhǔn)的的選擇 對(duì)于一般的箱體零件而言，以外表面作為粗基準(zhǔn)是合理的。但本對(duì)于零件來(lái)說(shuō)Φ25 mm作為粗基準(zhǔn)，則可造成鉆孔的垂直度和軸的平行度不能保證。對(duì)箱體零件應(yīng)以相關(guān)的表面作為粗基準(zhǔn)，現(xiàn)選取零件的上下表面互為基準(zhǔn)，再利用四爪卡盤(pán)卡住車(chē)Φ25 mm。利用內(nèi)孔Φ25 mm及鍵槽定位進(jìn)行鉆Φ10mm，在Φ25 mm中以長(zhǎng)半軸、鍵槽及零件的下表面進(jìn)行自由定位，達(dá)到完全定位。 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： 1)為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 　2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對(duì)位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個(gè)加工面，應(yīng)選與加工面的相對(duì)位置要求高的不加工面為粗基準(zhǔn)。 　3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時(shí)就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。 　4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無(wú)鍛造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時(shí)，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 　5)粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一粗基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會(huì)產(chǎn)生較大的相互位置誤差。 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮的是基準(zhǔn)的中和問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)與工序的基準(zhǔn)不重合時(shí)，因該進(jìn)行尺寸換算。 2.3制訂工藝路線 生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)，故采用萬(wàn)能機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。同時(shí)還可降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案一： 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑上端面 5 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ25孔 6 鉆 鉆Φ10孔 7 鉆 鉆M10螺紋孔 8 鉆 鉆Φ5.5孔 9 銑 銑14mm槽 10 拉 拉寬6mm鍵槽 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) 工藝路線方案二： 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ25孔 4 鉆 鉆Φ10孔 5 銑 銑下端面 6 銑 銑上端面 7 鉆 鉆M10螺紋孔 8 鉆 鉆Φ5.5孔 9 銑 銑14mm槽 10 拉 拉寬6mm鍵槽 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) （3）、工藝方案的分析： 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔，再以鉆擴(kuò)鉸好的Φ25H8孔為基準(zhǔn)加工其他各個(gè)孔及槽。方案二則是先加孔Φ25后再加工上下表面，違背了先面后孔的基本原則，不能更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜合考慮我們選擇方案一。 具體的工藝過(guò)程如下： 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 銑下端面 4 銑 銑上端面 5 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ25孔 6 鉆 鉆Φ10孔 7 鉆 鉆M10螺紋孔 8 鉆 鉆Φ5.5孔 9 銑 銑14mm槽 10 拉 拉寬6mm鍵槽 11 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 12 入庫(kù) 入庫(kù) 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “手柄座”零件材料為鑄鐵，硬度為HBS151~229，毛坯的重量約為0．72Kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 鉆，擴(kuò)，鉸Φ25 mm孔： 毛胚為實(shí)心，孔精度要求H7，參照工藝手冊(cè)表2．3-9及表2．3-12確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：Φ24 mm; 擴(kuò): Φ24．96 mm; 2Z=0．16mm 鉸: Φ25 mm 2Z=0．04 mm 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序：銑下端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序：銑上端面 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝750 當(dāng)＝750r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 6） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 . 工序：鉆，擴(kuò)，鉸Φ25孔 工步一鉆孔至φ24 確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ11孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：擴(kuò)孔 利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，選取 則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車(chē)床說(shuō)明書(shū)取，實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步3：鉸孔 根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序：鉆Φ10孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ10 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 955r/min 與955r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =（）=0.0234(min) 工序：鉆M10螺紋孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： min 攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 工序：鉆Φ5.5孔 機(jī)床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ5.5 1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r 2)切削速度　　V=24~34m/min. 取V=15m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 1190r/min 與1190r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1200r/min。現(xiàn)選取=1200r/min。 所以實(shí)際切削速度== 5) 切削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 　 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm; t= ==0.429min 工序：銑14mm槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完? 2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 當(dāng)＝600r/min時(shí) 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 3） 計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 三.專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱(chēng)為夾具。它是用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或檢測(cè)的裝置。 在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過(guò)程，稱(chēng)為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中始終保持定位位置不變的操作稱(chēng)為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過(guò)程稱(chēng)為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。 有老師分配的任務(wù)，要求設(shè)計(jì)鉆φ10的孔，本夾具將用于Z525立式鉆床。 3.1定位方案 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過(guò)程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 1. 六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則” 。 2. 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 （1）完全定位 六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度，稱(chēng)為完全定位。 （2）不完全定位 根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱(chēng)為不完全定位。 （3）欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定位，稱(chēng)為欠定位。器定位無(wú)法保證加工要求，所以是決不允許的。 （4）過(guò)定位 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱(chēng)為過(guò)定位。過(guò)定位中常會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過(guò)定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(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。 本夾具主要用來(lái)鉆φ10的孔，同時(shí)對(duì)孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆φ14的孔后還要保證其精度要求，為了使其誤差減小，因此我們采用已經(jīng)加工好的2個(gè)孔和端面定位，孔的端面采用凸臺(tái)定位，限制工件的3個(gè)自由度， Φ25孔和Φ10孔分別限制工件的2個(gè)自由度和1個(gè)自由度， 3.2 定位原件的選擇與設(shè)計(jì) 3.2.1 常見(jiàn)定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。 1. 工件及平面定位 （1）主要支承 主要支承用來(lái)限制工件的自由度，起定位作用 1）固定支承 2）可調(diào)支承 3）自位支承 （2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 1）螺旋式輔助支承 2）自位式輔助支承 3）推引式輔助支承 4）液壓鎖緊的輔助支承 2. 工件以圓柱空定位 （1）圓柱銷(xiāo) （2）圓錐銷(xiāo) （3）圓柱半軸 3. 工件以外圓柱面定位 （1）在V形塊中定位 （2）在圓孔中定位 （3）在半圓孔和圓錐孔中定位 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)分析可得，因?yàn)楣ぜ嗣婧挺?5孔是工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是裝配基準(zhǔn)。所以以底平面為主要的定位面，則采用經(jīng)典的一面兩銷(xiāo)定位，底面將限制工件Z方向的移動(dòng)、X方向上的旋轉(zhuǎn)、Y方向上的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。一個(gè)圓柱銷(xiāo)限制X方向和Y方向的移動(dòng)，另一個(gè)削邊銷(xiāo)則限制Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。 這樣可以限制工件的六個(gè)自由度,實(shí)現(xiàn)完全定位。考慮到盡可能的減小工件裝夾時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差，同時(shí)使工件能順利裝卸， 因?yàn)槲覀儾捎玫氖且幻?銷(xiāo)定位，因此我們要根據(jù)需要選擇合適的定位原件 查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)件可以知道， 由于工件的接觸面積較小，因此我們采用夾具體上的凸臺(tái)直接定位端面 2銷(xiāo)分別是圓柱銷(xiāo)和削邊銷(xiāo)定位。為了壓緊方便圓柱銷(xiāo)我們做成半軸的形式 半軸的結(jié)構(gòu)如下 工件靠Φ25外圓定位工件的內(nèi)孔限制工件的2個(gè)自由度，Φ14外圓部分和夾具體的孔進(jìn)行配合，使半軸在夾具體上定位，M10的 螺紋則是用螺母把整個(gè)半軸鎖緊到夾具體上，右端M12的螺紋，是和我們的開(kāi)口墊圈和螺母一樣把工件壓緊的地方 由于削邊銷(xiāo)已經(jīng)是夾具的標(biāo)準(zhǔn)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化因此我們直接根據(jù)孔的大小選擇標(biāo)準(zhǔn)件即可 我們的孔徑為10，在這里我們選擇最下面的8-10范圍的內(nèi)的削邊銷(xiāo)， 然后我們?cè)谶x擇一個(gè)這么大的B型的定位銷(xiāo)，也叫削邊銷(xiāo) 具體的尺寸如下 3.3 壓緊原件的選擇與設(shè)計(jì) 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對(duì)夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。 1. 夾緊力方向的確定 （1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 （2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 2. 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 （1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過(guò)程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 （2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形 （3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位 根據(jù)上面的原則，我們選擇壓緊力的時(shí)候一定要把壓緊力的方向作用點(diǎn)壓到主要的支撐面上，同時(shí)由于我們是 批量生產(chǎn)，因此我們也要考慮壓緊的時(shí)候裝卸方便，因此我們采用開(kāi)口墊圈壓緊。 因?yàn)殚_(kāi)口墊圈也已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，我們根據(jù)螺桿的尺寸和我們工件的孔的尺寸選擇開(kāi)口墊圈的大小即可 根據(jù)螺桿的大小我們選擇直徑為12的開(kāi)口墊圈 其結(jié)構(gòu)如下 在這里我們選擇A型開(kāi)口墊圈 3.4 鉆套類(lèi)型的選擇與設(shè)計(jì) 根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)，主要有三種類(lèi)型且都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。 　　①固定鉆套 　　圖7-56所示為固定鉆套的兩種形式（圖a為無(wú)肩，圖b為帶肩），該類(lèi)鉆套外圓以H7/n6或H7/r6配合，直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi)。在使用過(guò)程中若不需要更換鉆套（據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，鉆套一般可使用1000~12000次），則用固定鉆套較為經(jīng)濟(jì)，鉆孔的位置精度也較高。 　?、诳蓳Q鉆套 　　當(dāng)生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時(shí)，則用可換鉆套較為方便，如圖7-57所示?？蓳Q鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。當(dāng)鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘還能防止加工時(shí)鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)或退刀時(shí)鉆套隨刀具拔出。 　　 ③快換鉆套 　　當(dāng)被加工孔需依次進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸時(shí)，由于刀具直徑逐漸增大，應(yīng)使用外徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，這時(shí)使用快換鉆套可減少更換鉆套的時(shí)間，如圖 7-58所示。快換鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同。更換鉆套時(shí)，將鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套隨刀具自行拔出。 　　以上三類(lèi)鉆套已標(biāo)準(zhǔn)化，其結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料和熱處理方法等，可查閱有關(guān)手冊(cè)。 我們要加工的孔是14孔，粗糙度要求較高，需要鉆擴(kuò)鉸3個(gè)工步來(lái)完成加工， 因此我們需要采用快換鉆套來(lái)導(dǎo)向，查快換鉆套標(biāo)準(zhǔn)選擇的表格 我們選擇10-12范圍內(nèi)的快換鉆套，因?yàn)槲覀兿茹@孔，然后還要擴(kuò)孔和鉸孔 查機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)件可以知道快換鉆套的結(jié)構(gòu)如下 10-12范圍內(nèi)的快換鉆套的詳細(xì)尺寸如下 直徑d|基本尺寸: >10～12 直徑d|極限偏差F7: +0.016～+0.034 D|基本尺寸: 18 D|極限偏差m6: +0.007～+0.018 D|極限偏差k6: +0.001～+0.012 D1（滾花前）: 30 D2: 26 H|1: 16 H|2: 28 H|3: 36 高度h: 10 高度h1: 4 半徑r: 20 距離m: 11 距離m1: 11 C: 0.5 C1: 2 C2: 1.5 寬度a: 0.5 寬度b: 2 角度α: 55° 公差δ: 0.008 配鉆套螺釘GB2268-80: M6 因?yàn)榭鞊Q鉆套要和鉆套螺釘和鉆套襯套配合使用 鉆套襯套也是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，我們可以通過(guò)下面表格查詢 在這里我們選擇基本尺寸為22mm的鉆套襯套 其結(jié)構(gòu)如下 詳細(xì)的尺寸如下 直徑d|基本尺寸: 22 直徑d|極限偏差F7: +0.041 +0.020 D|基本尺寸: 30 D|極限偏差n6: +0.028 +0.015 D1: 34 H|1: 20 H|2: 36 H|3: 45 高度h: 5 C: 1 C1: 3 C2: 2.5 寬度a: 1 寬度b: 3 公差σ: 0.012 因?yàn)榭鞊Q鉆套要和鉆套螺釘配合使用，在上面的標(biāo)準(zhǔn)件中我們已經(jīng)看到我們選擇的快換鉆套是和我們的M6的鉆套螺釘配合使用的，并且鉆套螺釘也是已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，其結(jié)構(gòu)和尺寸也是定好的，我們查標(biāo)準(zhǔn)件就可以了。 查鉆套螺釘?shù)谋砀袢缦? 鉆套螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)如下 M6的鉆套螺釘?shù)脑敿?xì)尺寸如下 直徑d: M6 L1|基本尺寸: 4 L1|極限偏差: +0.050～+0.200 直徑d1|基本尺寸: 9.5 直徑d1|極限偏差d11: -0.130～-0.040 D: 16 直徑d2: 4.4 L: 18 L0: 10 寬度n: 1.5 寬度t: 2 寬度b: 1.5 半徑r: 0.5 鉆套內(nèi)徑: >6～12 3.5切削力和夾緊力的計(jì)算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊(cè)》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷(xiāo)釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。 3.6定位誤差分析 (1)移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 半軸孔的最大偏差 ————半軸孔的最小偏差 ————半軸定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 （式5-6） 式中： ————半軸孔的最大偏差 ————半軸孔的最小偏差 ————半軸定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 ———— 削邊銷(xiāo)孔的最大偏差 ———— 削邊銷(xiāo)孔的最小偏差 ———— 削邊銷(xiāo)定位孔與定位銷(xiāo)最小配合間隙 其中： 則代入（式5-6）得： 則： 經(jīng)檢驗(yàn)合格 3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 使用半軸和削邊銷(xiāo)定位，開(kāi)口壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用快換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開(kāi)螺釘可以快速地?fù)Q下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 總 結(jié) 這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門(mén)科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來(lái)，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來(lái)完成本次設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 回顧起此次設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說(shuō)學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過(guò)程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。 這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問(wèn)題，也碰到了許多問(wèn)題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)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 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn) 1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年