手柄座的加工6H9鍵槽夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖.zip

手柄座的加工6H9鍵槽夾具設計及加工工藝裝備含4張CAD圖.zip,手柄,加工,H9,鍵槽,夾具,設計,工藝,裝備,CAD 手柄座的加工工藝及加工6H9鍵槽夾具設計摘要手柄座是機床上重要的零件之一，其位置處于光桿和手柄連接的地方，在力和力矩的作用下，完成機床相應的操作。因此，對其進行設計和研究是非常意義。本次設計以手柄座為研究對象，對其進行了工藝設計及專用夾具設計。工藝設計的主要內容有：零件的結構分析、加工要求分析，加工工藝路線的制定，工序卡及工藝卡的編寫，零件圖及毛坯圖的繪制等。通過與指導老師協(xié)商設計加工6H9鍵槽插床專用夾具。通過對零件圖的分析，該孔的加工精度要求以及作用非常重要。夾具設計內容有定位方案及裝置的設計；夾緊方案及裝置的設計；夾具體的設計；切削力的計算以及夾緊力的校核與驗算等等。最后，完成了夾具裝配圖和夾具體等所有非標零件圖的繪制。關鍵詞：手柄座、工藝分析、專用夾具、6H9鍵槽、插床I目 錄摘要I第一章 緒論11.1 機械加工工藝規(guī)程概述11.2 機械加工藝規(guī)程的作用11.3 工藝規(guī)程制訂的原則1第二章 工藝設計32.1 零件的作用分析32.2 零件的表面組成分析32.3 零件的加工要求分析42.4 零件的形位公差分析42.5 確定零件的材料及生產類型42.6 確定零件的加工基準42.7 確定零件的制造形式42.8 加工工藝路線的選擇、比較與確定52.9 確定零件的加工機床、夾具、刀具及量具72.10 確定零件的加工余量72.11 確定零件的切削用量及基本工時9第三章 專用夾具設計233.1 機床夾具的概述233.2 機床夾具的組成和分類233.3 夾具設計的特點和基本要求253.3.1 夾具設計的特點253.3.2 夾具設計的基本要求253.4 機床夾具在機械加工中的作用263.5 確定零件的定位方案及定位元件263.5.1 確定零件的定位方案263.5.2 確定零件的定位元件273.6 確定零件的夾緊方案及夾緊元件273.6.1 確定零件的夾緊方案283.6.2 確定零件的夾緊元件283.7 確定夾具體283.8 導向裝置對刀塊的選擇303.9 計算切削力和夾緊力303.9.1 計算切削力303.9.2 計算夾緊力313.10 計算定位誤差32第四章 結論33參考文獻34II第一章 緒論1.1 機械加工工藝規(guī)程概述機械加工工藝規(guī)程需要根據生產產品加工流程跟加工辦法等等的其中的一個工藝文件，在生產條件都實現(xiàn)的情況下，工藝流程要合理，操作辦法也要合理，根據設定好的加工形式，這樣就可以將工藝文件寫出來，審批通過了之后就可以對生產進行生產。機械生產的流程按照下面這些內容來進行，生產工件流程，每個工序的詳細內容，還有使用的機器，還有檢驗工件的羨慕，檢驗辦法等等。1.2 機械加工藝規(guī)程的作用1、指導生產的重要技術文件工藝流程按照工藝學原理還有工藝試驗，定下來的時候是通過生產驗證來進行的，不僅是科技的結晶，也是生產經驗的結晶。那么，它的技術就可以得到確保，產品也可以合格，它可以為企業(yè)指導生產。因為這種情況，生產的時候，要對工藝流程完全遵守，不然的話會導致產品質量變得更差，生產率也降低了很多，不然的話就會有不合格的產品出現(xiàn)。2、生產組織和生產準備工作的依據制定生產計劃，投入之前，原材料跟毛坯的供應，還有設計工藝裝備，生產，還有購買，調整機器的載荷，編排工作計劃，組織工人，制定工時還有對成本進行核算等等，這些都是工藝規(guī)程的最基礎的根據。3、新建和擴建工廠的技術依據新建設廠方和擴大廠方的時候，不僅要機床，還要別的機器，機器的數量還有機器的規(guī)格，這些數據的基礎都是工藝規(guī)程，確定的時候是按照生產類型來進行。不僅要考慮這些，還要注意先進的工藝規(guī)程對它也起了不小的作用，對相同類型的產品生產的時候，對工藝規(guī)程進行指導。1.3 工藝規(guī)程制訂的原則設定工藝流程的時候，要注意質量更高，產量更高，成本更低，也就是說加工產品的質量要符合要求，這樣一來產品的利潤就更高。在對工藝流程進行制定的時候，要對下面幾點進行考慮： 1、技術上的先進性對工藝流程進行制定的時候，要對現(xiàn)在我們國家，還有國際上這個行業(yè)的現(xiàn)狀，還有發(fā)展方向進行了解，實驗一下工藝，要用先進的工藝，用先進的機器進行來對產品進行生產。2、經濟上的合理性生產條件設定好，加工零件的時候制定的預備方案有好多種。這個時候就要對這些方案進行對比，不僅要對成本進行核算，還要對效率進行對比，這樣選擇比較合理的方案才可以。3、良好的勞動條件及避免環(huán)境污染對工藝流程進行制定，要對工人操作時候的條件進行改善，所以說，制定工藝辦法的時候要盡可能使用自動化裝置，這樣一來工人的勞動強度要降低很多。并且，這些制定的流程要滿足國家規(guī)定，不能污染環(huán)境。35第二章 工藝設計2.1 零件的作用分析本次設計的零件手柄座，其位置處于光桿和手柄連接的地方，在力和力矩的作用下，完成機床相應的操作。通過對零件圖的分析，25H8、14H7內孔還有下端面的加工精度要求都比較高。具體見下面的手柄座零件圖2.1圖2.1 手柄座零件圖2.2 零件的表面組成分析1、尺寸16所在上端面還有表面；主視圖R13圓弧所在端面還有表面；2、5.5內孔所在端面還有表面；尺寸14所在上下兩端面還有左端面；3、尺寸12所在端面還有表面；25H8內孔所在端面還有表面；4、6H9鍵槽所在上下端面、右端面；M10-7H螺紋孔所在端面還有表面；5、俯視圖R13所在端面還有表面；10H7內孔所在端面還有表面；6、14H7內孔所在端面還有表面；5錐銷通孔所在端面還有表面。2.3 零件的加工要求分析1、25H8內孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在3.2um；2、6H9鍵槽所在上下端面及右端面，加工后表面粗糙度保證在12.5um；3、尺寸14所在上下兩端面還有左端面，加工后表面粗糙度保證在12.5um；4、5.5內孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在12.5um；5、25H8內孔所在下端面，加工后表面粗糙度保證在6.3um；6、10H7內孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在3.2um；7、M10-7H螺紋孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在12.5um；8、14內孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在3.2um；9、5錐銷通孔所在表面，加工后表面粗糙度保證在3.2um；10、其余未標注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。2.4 零件的形位公差分析10H7內孔所在軸線相對于“25H8內孔所在軸線”的平行度公差為0.2。2.5 確定零件的材料及生產類型通過對零件圖的解讀，能夠知道工件的材料是HT200，該材料的鑄造性能比較好，性價比也比較高，手柄座屬于輕型機械零件，生產類型確定大批量生產。2.6 確定零件的加工基準1、粗基準的確定通過對零件圖的分析，確定主視圖尺寸43上端面作為粗基準。2、精基準的確定通過對零件圖的分析，確定25H8內孔及下端面作為精基準。2.7 確定零件的制造形式本次設計的零件手柄座，其材料的HT200，通過對其外形分析，采用鑄造的形式獲得。鑄造的外形和零件基本一樣，加工余量3mm。圖2.2手柄座毛坯圖。圖2.2 手柄座毛坯圖2.8 加工工藝路線的選擇、比較與確定設定加工路線的時候，首先要了解這個零件是什么形狀，大小精度，位置精度能不能實現(xiàn)。加工路線制定的時候，先對面加工，再對孔加工，先加工主要面，再加工次要面，先對基準面進行加工，先粗加工，再精加工。因為生產數量是非常多的，那么要用到專用機床，專用夾具，工序要盡可能的集中一點，這樣生產率就搞了，并且機床數量也沒有那么多，生產成本自然就降低了。方案1：工序1、鑄造；工序2、熱處理；工序3、銑削25H8內孔下端面；工序4、銑削14槽上下兩端面及左端面；工序5、鉆削25H8內孔；工序6、鉆削10H7內孔；工序7、鉆削14H7內孔；工序8、鉆削M10-7H螺紋孔；工序9、鉆削5.5內孔；工序10、鉆削5錐銷通孔；工序11、插削6H9鍵槽；工序12、倒角；工序13、終檢；工序14、入庫；方案2：工序1、鑄造；工序2、熱處理；工序3、鉆削25H8內孔；工序4、鉆削10H7內孔；工序5、鉆削14H7內孔；工序6、鉆削M10-7H螺紋孔；工序7、鉆削5.5內孔；工序8、銑削25H8內孔下端面；工序9、銑削14槽上下兩端面及左端面；工序10、鉆削5錐銷通孔；工序11、插削6H9鍵槽；工序12、倒角；工序13、終檢；工序14、入庫；加工工藝路線方案的比較與確定：方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準，生產出來的產品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。方案二先對零件的內孔進行加工，而后將孔作為零件外圓和端面加工的基準?？此贫ㄎ惠^好，但毛坯的外圓及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。經過對2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。2.9 確定零件的加工機床、夾具、刀具及量具1、銑削（1）機床：X52K立式銑床；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：三面刃銑刀；（4）量具：游標卡尺。2、鉆削（1）機床：Z525立式鉆床；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆、錐銷鉆、絲錐鉆；（4）量具：游標卡尺、螺紋量規(guī)、錐銷量規(guī)。3、插削（1）機床：B5032立式插床；（2）夾具：專用夾具；（3）刀具：插刀；（4）量具：游標卡尺。2.10 確定零件的加工余量工序1、鑄造；工序2、熱處理；工序3、銑削25H8內孔下端面；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是3mm；工序4、銑削14槽上下兩端面及左端面；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是3mm；工序5、鉆削25H8內孔；工步1：鉆25H8內孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工步2：擴25H8內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.4mm（單邊）；工步3：鉸25H8內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.1mm（單邊）；工序6、鉆削10H7內孔；工步1：鉆10H7內孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工步2：擴10H7內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.4mm（單邊）；工步3：鉸10H7內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.1mm（單邊）；工序7、鉆削14H7內孔；工步1：鉆14H7內孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工步2：擴14H7內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是4.4mm（單邊）；工步3：鉸14H7內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.1mm（單邊）；工序8、鉆削M10-7H螺紋孔；工步1：鉆M10-7H螺紋孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工步2：鉆M10-7H螺紋孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工序9、鉆削5.5內孔；工步1：鉆5.5內孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.5mm（單邊）；工步2：擴5.5內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步加工余量是0.15mm（單邊）；工步3：鉸5.5內孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.1mm（單邊）；工序10、鉆削5錐銷通孔；工步1：鉆5錐銷通孔底孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2mm（單邊）；工步2：擴5錐銷通孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.4mm（單邊）；工步3：鉸5錐銷通孔；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是0.1mm（單邊）；工序11、插削6H9鍵槽；確定余量之前，通過查看切削手冊，確定這工步的加工余量是2.3mm（單邊）；工序12、倒角；工序13、終檢；工序14、入庫；2.11 確定零件的切削用量及基本工時工序1、鑄造；工序2、熱處理；工序3、銑削25H8內孔下端面；1、加工設備：臥式銑床，型號X52K；2、加工刀具：三面刃銑刀；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量3mm；5、進給量。6、切削速度=80m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對X6132臥式銑床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=300r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=45，則9、輔助時間 式中：，則工序4、銑削14槽上下兩端面及左端面；1、加工設備：臥式銑床，型號X52K；2、加工刀具：三面刃銑刀；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量3mm；5、進給量。6、切削速度=80m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對X6132臥式銑床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=300r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=43，則9、輔助時間 式中：，則工序5、鉆削25H8內孔；工步1：鉆25H8內孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=169r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=43，則9、輔助時間 式中：，則工步2：擴25H8內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：擴孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.4mm；5、進給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=169r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=43，則9、輔助時間 式中：，則工步3：鉸25H8內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：鉸孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、進給量。6、切削速度=15m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=209r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=43，則9、輔助時間 式中：，則工序6、鉆削10H7內孔；工步1：鉆10H7內孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=38，則9、輔助時間 式中：，則工步2：擴10H7內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：擴孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.2.4mm；5、進給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=423r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=38，則9、輔助時間 式中：，則工步3：鉸10H7內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：鉸孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、進給量。6、切削速度=15m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=465r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=38，則9、輔助時間 式中：，則工序7、鉆削14H7內孔；工步1：鉆14H7內孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=28，則9、輔助時間 式中：，則工步2：擴14H7內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：擴孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量4.4mm；5、進給量。6、切削速度=12.5m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=331r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=28，則9、輔助時間 式中：，則工步3：鉸14H7內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：鉸孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、進給量。6、切削速度=15m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=331r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=28，則9、輔助時間 式中：，則工序8、鉆削M10-7H螺紋孔；工步1：鉆M10-7H螺紋孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=10，則9、輔助時間 式中：，則工步2：鉆M10-7H螺紋孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：絲錐鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=15m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=465r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=10，則9、輔助時間 式中：，則工序9、鉆削5.5內孔；工步1：鉆5.5內孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=7.5，則9、輔助時間 式中：，則工步2：擴5.5內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：擴孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=7.5，則9、輔助時間 式中：，則工步3：鉸5.5內孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：鉸孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=7.5，則9、輔助時間 式中：，則工序10、鉆削5錐銷通孔；工步1：鉆5錐銷通孔底孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：麻花鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=577r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=9，則9、輔助時間 式中：，則工步2：擴5錐銷通孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：擴孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.4mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=9，則9、輔助時間 式中：，則工步3：鉸5錐銷通孔；1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；2、加工刀具：鉸孔鉆；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、進給量。6、切削速度=8m/min。7、主軸轉速及實際切削速度，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min；通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為8、基本時間 式中：l=9，則9、輔助時間 式中：，則工序11、插削6H9鍵槽；1、加工設備：立式插床，型號B5032；2、加工刀具：插刀；3、測量工具：游標卡尺；4、背吃刀量2.3mm；5、進給量。6、切削速度=120m/min。7、主軸轉速及實際切削速度256r/min依據主軸轉動速度圖，取n=250通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為118.7m/min.8、基本時間 式中：l=43，則9、輔助時間 式中：，則工序12、倒角；工序13、終檢；工序14、入庫；第三章 專用夾具設計3.1 機床夾具的概述夾具主要就是為了對產品進行固定的，用來對產品進行檢驗，生產還有處理的裝飾，并且讓工具附件在空間里所處的位置正確，這就是夾具。在十八世紀末的時候，才有了夾具，后來科技一直都在發(fā)展，夾具從不重要變位非常重要。有研究單位進行過統(tǒng)計，現(xiàn)在的零件，體積小的占到總數的八成以上，因為生產要求一直在提高，市場的競爭也是越來越大。不過，有的生產企業(yè)用的還是原來的專用夾具，生產能力一般；還有很多生產企業(yè)，在生產的時候有一半的夾具還用的是專用夾具，它損耗的真正數量在百分之十到百分之二十，這些年，因為科技的發(fā)展很快，我們國家的夾具都在更新為專業(yè)夾具。這樣一來，加工的成本也就變大了，浪費也變多了。要想讓這種狀況進行改善，就要將數控機床柔性生產技術用到夾具生產中去。最近這些年，很多高科技的技術都在發(fā)展，比方說柔性制造系統(tǒng)，成組技術，加工中心等等，所以使用的機器是夾具在發(fā)展的時候要求更高：1、對需要生產的新產品裝配起來更快，速度也更快，這樣一來加工成本也就變低了，生產要進行準備花費的時間就變短了；2、可以夾緊一組零件，特征都是差不多的；3、可以加工的產品精度更高，并且進行固定；4、可以用在生產現(xiàn)代化夾具的上面；5、液壓夾具的效率更高，這樣一來工人的勞動強度就變低了，并且生產率變高；6、讓使用的機器是夾具的標準化程度更高。3.2 機床夾具的組成和分類盡管使用的機器是夾具的型號很多，不過工作時候原理基本上是差不多的。在每一種夾具里面，它的組成有：1、定位部分對于夾具來說定位的零件是非常關鍵的零件。一般來說按照產品定位的基準面的樣子來進行搞設計。有V型塊，有定位銷等等。2、夾緊部分：（1）夾緊裝置比方說螺旋夾緊裝置等（2）夾緊動力部分比方說液壓動力，氣壓動力部分，還有電動力等。這各部分可以讓產品進行自動化裝夾，這樣生產效率就非常高了。3、夾具體對于夾具來說這個部分就是它的框架，可以把所有的零部件都裝在上面。夾具體的結構有鍛造的，有焊接的，有裝配的，夾具體的外形有回轉體的，還有底座型。4、連接元件這個部分可以把夾具跟使用的機器是連接起來，并且讓夾具跟使用的機器是主軸，跟工作臺，還有導軌他們所處的地點是正確的。正常連接的時候，有的是在使用的機器是工作臺上，有的是在使用的機器是主軸上。5、對刀、導向元件這些零件可以確保加工產品跟刀之間所處地點正確。用來將刀所處的地點確定下來，并且?guī)еM行工作的這個零件，就是導向零件。對機床夾具進行歸類：1、專用夾具對一個，或者是一種特別的工件進行生產而設計的夾具，就是專用夾具。在設計它的時候，不需要考慮它是不是通用，不過，專用夾具設計的時候要注意下面幾件事情，首先格局不能復雜，要簡單，拆裝的時候要簡單一些，假如說還有一些別的特別的要求，加裝一個動力裝置，這樣不僅節(jié)省時間，還節(jié)省力氣，這樣的夾具在加工的時候，精度是很高的，效率也是很高的，不過論文里面的這個夾具是游湖類的，它是非常特別的，開始設計，這個產品的成本是不小的，要加工更新的零件，因為產品的大小，還有要求都有改變，那么肯定就被淘汰了，結合上面說的，設計的這個零件生產的數量一定是大批量的，并且更新起來沒有那么快的。2、可調式夾具這種夾具的好處是，你生產好一批產品之后，通過手動調整夾具，接下來還能夠對其他形狀的產品進行生產。這種夾具也能進行分類，分為萬能型的，還有特定可調節(jié)型的。萬能型的調節(jié)夾具可以生產的產品是非常多的，特定可以調節(jié)的夾具能夠生產的產品就沒有那么多了，它生產的零件都是比較單一的，正常來說，要跟別的夾具配合起來用，生產的產品基本上都差不多，并且大小改變不大，精度也沒有太大的改變。這樣可以看出來，設計可調節(jié)型的夾具，一開始的更換頻率是沒有那么高的，盡管可行性是比較少的，但是對于這樣的夾具還能在市場上存活實在是不簡單，跟專用夾具是比不了的。3、專門化拼裝夾具在這兩種以外，還有一個夾具專門是為中專門的那套生產工序而存在的，就是組裝夾具，跟可調節(jié)夾具有點像，但是呢，它的針對性又更強一些，有點像專屬夾具，跟專屬夾具比，它多了一個可以組裝的性能。4、自動化生產用夾具現(xiàn)在技術一直在進步，現(xiàn)在夾具研究了更新的一帶，全自動化的夾具，在進行自動化生產的時候，有兩種：一個是專屬夾具自動化，還有一個是運輸夾具，它是可以用來對零件進行搬運，并且別的夾具有的功能它都有。3.3 夾具設計的特點和基本要求3.3.1 夾具設計的特點1、針對性較好；2、質量好，生產率高；3、對于一套夾具來說，起決定性作用的就是夾緊部分；4、設計夾具的時候，專業(yè)性很強；5、設計時間不長，正常不需要算強度，剛度。3.3.2 夾具設計的基本要求設計夾具的時候，要符合下面幾個方面：1、這個夾具設計出來一定要用起來方便；2、一旦夾具壞了，那么在修的時候要容易；3、設計夾具要簡單，并且修起來也簡單。前面的這些說的都是一個大概，接下來，在進行設計的時候，具體要注意的事情，下面詳細的說一說：（1）設計的這個夾具，它的結構要跟生產時候是完全一樣的，那么就需要我們對于生產產品的數量，還有加工時候的效率，產品的質量，還有產品的性價比都要了解清楚，將他們設計的完全一樣。（2）確保產品加工的精度。設計零件一個重要方面就是生產精度，在設計的時候尤為關鍵。（3）拆還有裝都要容易一些。設計的這個零件，首先拆起來要快，裝起來也要快，這樣的話，將來不管是修還是保養(yǎng)都比較容易的。3.4 機床夾具在機械加工中的作用1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產品質量在生產零件的時候，夾具就是用來確保確保產品所處的地點的精度。因為用的夾具可以進行定位，那么，在生產的時候夾具就可以保證機床跟工件所處的位置，不會因為主觀因素產生什么影響，這樣一來生產的質量就更加穩(wěn)定，可靠性更好。2、勞動生產率更高，生產成本更低將勞動生產率提高，讓產品生產的時間變短，要想實現(xiàn)這個目的就要將切削用量變大，讓輔助時間變短。用機床夾具，這樣就生產產品時候輔助時間就變短了，而且還能夠讓生產的產品剛度變大，切削量并且也變大，不需要進行找正，并且花費在安裝上的時間變少了很多，這樣一來勞動生產率就變高了，成本也變低了。3、改變工人的勞動環(huán)境，還有勞動強度用了夾具之后，裝卸工件明顯要方便了很多，省了很多力氣，并且安全性更好。在對工件進行安裝的時候，用夾具來進行，定位更變便利，更加快，夾緊的時候要用一些增加力氣的裝置，那么工人工作時候的強度也就沒有那么大，并且可以對設備進行保護，保證工作人員的安全。3.5 確定零件的定位方案及定位元件工件在夾具中定位的任務是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內。3.5.1 確定零件的定位方案（1）利用45所在的下端面和夾具體45凸臺上端面進行定位，限制零件3個方向自由度。（2）利用10H7內孔和圓柱銷進行定位，限制零件2個方向自由度。（3）利用43前端面和工件插銷進行定位，限制零件1個方向自由度。這樣完成零件6個方向自由度的限制。對刀塊的定位方案都是采用“一面兩銷”3.5.2 確定零件的定位元件1、確定手柄座的定位元件其定位元件有：夾具體、圓柱銷和工件插銷。2、確定對刀塊的定位元件其定位元件有：圓柱銷和菱形銷。夾具裝配圖見下圖3.1：圖3.1 夾具裝配圖3.6 確定零件的夾緊方案及夾緊元件確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置要想工件被定位之后，生產加工的時候，它所處的位置是沒有改變的，那么需要夾緊裝置非?？煽坎判校@樣一來才可以讓產品在進行定位的時候，在夾具上不會出現(xiàn)位置的移動，也不會出現(xiàn)形狀的改變。夾緊裝置對于夾具來說是非常重要的，它可以產品面的精度還有表面粗糙度進行確保。并且夾緊裝置有多復雜，跟產品的生產類型必須是相匹配的。1、確定夾緊力的方向在對夾緊力的方向進行確定的時候，要注意下面幾點： （1）夾緊時候的方向跟產品加工面的所處位置的精度之間的關系夾緊力的方向要跟定位基準垂直，這樣工件定位的精度才能確保。工件的定位基準正常都是非常大的，這樣的話，工件跟定位件的接觸就是比較好的，并且產生產品的形狀的改變不大，那么說，對三杠孔進行加工的時候，水平方向上的夾緊力確定是垂直于底平面的方向。（2）確定的這個夾緊力的方向應該能夠保證定位的可靠性（3）產品在進行裝卸的時候一定要容易些要想定位簡單一些，定位的地點要選的恰當一些，通過產品自身的重量，確保它停留在規(guī)定好的地方，這樣一來，人工就不需要進行操作了。也就是說，夾緊力的方向跟重力的方向是一樣的，不過論文里面生產三桿孔，如果夾緊力跟重力的方向重合，那么夾緊裝置也就不好布局了。那么就確定跟底平面A垂直的方向是可以。2、夾緊裝置夾緊裝置有兩種，一個是機動的，一個是手動的。論文里面的夾緊裝置用的是手動的，螺釘還有螺母，還有鉸鏈都是用固定手柄壓緊的，之后再跟夾緊零件配合。3.6.1 確定零件的夾緊方案1、左端利用六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動壓板、彈簧對其進行夾緊。2、右端同樣利用六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動壓板、彈簧對其進行夾緊。3、對刀塊的夾緊方案：采用對角線安裝的2個內六角螺栓，上下方向夾緊。3.6.2 確定零件的夾緊元件1、確定手柄座的夾緊元件其夾緊元件有：2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動壓板、彈簧。2、確定對刀塊的夾緊元件其夾緊元件有：2個內六角螺栓。3.7 確定夾具體在夾具上的這些部分跟零件，因為夾具連接在一起，成為整體。所夾具跟機床怎么樣連接，就在于夾具是什么形狀，夾具有多大。針對夾具體在進行設計的時候，應該滿足下面幾點要求：1、精度要恰當，并且尺寸的穩(wěn)定性要好在夾具上的一些重要面，比方說進行安裝，定位的零件的面，他們的大小，還有形狀精度都要滿足要求，并且相對的位置還要恰當。詳細的精度要求在零件圖里面都標出來了。要想讓夾具的大小穩(wěn)定一些，對夾具要進行時效處理。2、強度還有剛度都要滿足要求生產的時候，夾具受到的切削力還有夾緊力是非常大的。要想夾具體不會出現(xiàn)太大的形狀的改變還有振動，那么這個夾具的強度，還有剛度都要滿足要求。所以夾具的壁厚是要厚一些的，這也夾具上要有加強筋。3、夾具體工藝性好對夾具進行生產，裝配還有檢驗的時候要方便，并且要裝一些零件在夾具的面，那么要鑄造一個凸臺在上面。4、排屑的時候更加方便切削太多的話，夾具上要安排一個排屑裝置。5、裝在起床上的時候要非常穩(wěn)定，非常可靠在機床上安裝夾具，通過夾具體的安裝面跟機床對應的面進行配合來實現(xiàn)。夾具體的毛坯種類有以下3類，具體概述如下：1、鑄造夾具體它的好處就是工藝性能好，可以加工的產品形狀比較復雜，并且抵抗壓力的強度也是非常好的，抵抗壓力的剛度也非常好，抵抗振動的性能也是非常好的，不過公共刮飛的時間是比較長的，后期要進行時效處理，這樣內應力就尅有了。用的比較多的材質是灰鑄鐵，強度的要求非常高的時候用鑄鋼，要是質量要求非常輕就用鑄鋁?，F(xiàn)在用的比較多的是鑄造夾具體。2、焊接夾具體這種夾具體的組成部分是鋼板和型材焊接起來的，生產這種夾具非常容易，并且耗費的時間比較短，花費也不是很大，并且非常輕。不過對夾具體進行焊接的時候，熱應力是很大的，非常容易出現(xiàn)形狀的改變，要進行退火處理，這樣才能讓夾具的尺寸穩(wěn)定下來。3、鍛造夾具體這種夾具體可以用的地方是形狀不復雜，外形不大，并且強度要求高，剛度要求高，在鍛造好了之后還要進行退火，這種類型的夾具在生產中用的比較少。夾具體是連接夾具上定位元件、夾緊元件的重要組成部分。在對其進行設計的時候需要考慮到加工的零件安裝和拆卸都比較方便，還需要考慮夾具體的制造方式，在查看了3種夾具體權衡利弊的基礎上，本次夾具體其制造形式選擇鑄造。在滿足使用性能的基礎上，選擇夾具體的采用是灰鑄鐵HT200。為了保障零件的各項使用性能，需要對夾具體進行相應的時效處理。其外形結構見下圖3.2：圖3.2 夾具體零件圖3.8 導向裝置對刀塊的選擇本次設計的零件是手柄座，在完成6H9鍵槽的插削加工，實現(xiàn)表面粗糙度為12.5加工要求。在鍵槽的上方設計對刀塊作為導向裝置。3.9 計算切削力和夾緊力3.9.1 計算切削力本次加工需完成6H9鍵槽的插削加工插削力計算公式：P插削力；H插銷寬度，6m；S進給量，0.2mm；HB布氏硬度，200HBS。3.9.2 計算夾緊力夾緊力計算公式。基本安全系數，取1.5；加工性質系數，取1.1；刀具鈍化系數，取1.1；繼續(xù)切削系數，取1.1；夾緊力穩(wěn)定系數，取1.3；手動夾緊位置系數，取1.0。所以=2.6實際夾緊力：。夾具定位面摩擦系數，；夾緊面摩擦系數，。所以取螺栓預緊力。選雙頭螺栓M8粗牙螺紋，材料為45#鋼。則，小于45#許用拉應力。故可以用雙頭螺栓M8粗牙螺紋。3.10 計算定位誤差定位誤差是在對工件進行定位時，需要加工的那個面跟工序基準之間的位置誤差。針對某一批工件，調整了刀具之后，所處的位置是沒有改變的，也就是說需要加工的那個面所處的地方跟定位基準是沒有變化的，那么說定位誤差的意思是工序基準在生產的時候，加工尺寸方向上變動量的最大值。出現(xiàn)定位誤差的原因是，因為定位基準跟工序基準不一樣，這樣就出現(xiàn)了定位誤差；因為定位副加工誤差還有他們配合間隙產生的定位誤差，也就是基準位移誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。零件的主要定位元件為10圓柱銷、工件插銷及夾具體1、10圓柱銷、工件插銷的尺寸與公差通過對機床夾具設計手冊的查閱，能夠確定10圓柱銷、工件插銷的尺寸要求及形位公差要求，10圓柱銷、工件插銷能夠保證零件的徑向誤差。2、夾具體的尺寸與公差根據結構特點和相關資料，確定夾具體的結構和尺寸，具體見夾具體零件圖，通過對夾具體接觸部分尺寸的要求，保證零件的軸向誤差。通過對零件圖的分析，其加工精度為12.5um，因此上述定位誤差在范圍內。第四章 結論結果了這么長時間的設計和計算，終于完成了連桿的工藝規(guī)程設計還有專用夾具設計。下面將本次設計的主要內容總結1、對夾具的發(fā)展、組成、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了解，這樣為后面的設計和計算奠定基礎；2、對零件的作用、加工性能進行分析，確定零件的生產類型、制造形式；3、編寫加工工藝路線、對零件在加工過程中使用到的主軸轉速、切削速度等等數據進行計算，同時填寫工序卡；4、對專用夾具部分進行設計，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件等；5、對零件的零件圖、毛坯圖進行繪制，對夾具裝配圖及夾具體零件圖進行繪制，編寫了本設計說明書。本次設計特別感謝我的指導老師。在本次設計的過程中，指導老師給我提供了相當大的幫助和指導。從開始選題到中期修正，到最終定稿，指導老師給我提供了許多寶貴建議。參考文獻1 哈爾濱工業(yè)大學，上海工業(yè)大學.機械制造工藝學（第3分冊）M，上海：上海科學技術出版社，2008.6，(39-55)2 姜振雄.鋼鐵熱處理M，北京：機械工業(yè)出版社,19973 劉英.機械制造技術基礎M，北京：機械工業(yè)出版社，2008.94 戴枝榮.工程材料及機械制造基礎M，北京：高等教育出版社，2003.5(171-178)5 王凡.實用機械制造工藝設計手冊M，北京：機械工業(yè)出版社，2008.56 上海市金屬切削技術協(xié)會.金屬切削手冊M，上海：上?？茖W技術出版社,20027 周昌治.機械制造工藝學M，重慶：重慶大學出版社,2004.10，(180-183)8 柯建宏.機械制造技術基礎課程設計M，武漢：華中科技大學出版社，2008.19 陳宏鈞等編.典型零件機械加工生產實例M，北京：機械工業(yè)出版社，2004.810 黃如林.切削加工簡明實用手冊M，北京：化學工業(yè)出版社,2004.411 梁柄文.機械加工工藝與竅門M，北京：機械工業(yè)出版社,2003.1012 王啟義.機械制造裝備設計M，北京：冶金工業(yè)出版社，2002.4，(160-202)13 金屬機械加工工藝人員手冊.修訂組編.金屬機械加工工藝人員手冊M，上海：上?？茖W技術出版社,2001.1014 龔定安等編.機床夾具設計M，西安：西安交通大學出版社,1992.315 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