叉桿撥叉零件的鉆Φ25H7孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程含非標9張CAD圖.zip

叉桿撥叉零件的鉆Φ25H7孔夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程含非標9張CAD圖.zip,叉桿撥叉,零件,25,H7,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,規(guī)程,非標,CAD 撥叉的加工工藝及加工Φ25H7孔夾具設(shè)計 摘要 本次夾具設(shè)計的主要目的是在確保加工零件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，能夠見制造成本降到最低，生產(chǎn)的效率大幅度起升，最終，實現(xiàn)利益的最大化。這也是當下國內(nèi)外加工工藝主要的發(fā)展方向。 通過對撥叉零件圖還有其外形及內(nèi)部構(gòu)造的分析，接而對撥叉的加工工藝、加工裝備，切削用量等等進行確定。撥叉位于機床變速機構(gòu)中，在機床運轉(zhuǎn)的過程中，撥叉要承載一定大小的力。這種運動機構(gòu)突出的特征是快速，運動精準、可靠性高。完成撥叉零件圖還有毛坯圖的繪制。 依據(jù)指導(dǎo)老師分配的任務(wù)，設(shè)計鉆Φ25H7孔鉆床專用夾具的設(shè)計。專用夾具的設(shè)計主要有3部分：定位方案及元件；夾緊方案及元件；夾具體及鉆套等設(shè)計。經(jīng)過分析，本次設(shè)計的工藝及專用夾具，能夠滿足生產(chǎn)的需要。 關(guān)鍵詞：撥叉、工藝、Φ25H7孔、鉆床、夾具 I 目 錄 摘要 I 一 引言 1 1.1 本課題研究的目的及意義 1 1.2 專用夾具設(shè)計的特點 1 1.3 專用夾具設(shè)計的基本要求 2 二 分析零件的作用、構(gòu)造及加工要求 3 2.1 分析零件的作用 3 2.2 分析組成表面 3 2.3 分析加工要求 4 2.4 分析形位公差 4 三 設(shè)計零件的工藝規(guī)程 5 3.1 分析加工工藝過程 5 3.2 確定零件材料 5 3.3 確定生產(chǎn)形式 5 3.4 確定加工基準 5 3.5 確定制造形式 6 3.6 確定加工工藝路線 7 3.7 確定加工機床、夾具、刀具及量具 8 3.8 確定加工余量 8 3.9 計算切削用量及基本工時 9 四 設(shè)計鉆Ф25H7孔的專用夾具 18 4.1 確定零件的定位方案 18 4.2 確定零件的定位元件 18 4.3 確定零件的夾緊方案 19 4.4 確定零件的夾緊元件 20 4.5 確定夾具體 20 4.6 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 21 4.7 計算鉆削力 24 4.8 計算夾緊力 24 4.9 計算定位誤差 25 五 結(jié)論 26 六 致謝 27 參考文獻 28 II 一 引言 1.1 本課題研究的目的及意義 大學(xué)期間學(xué)習(xí)的所有專業(yè)知識，在寫這篇說明書的時候我又復(fù)習(xí)了一次，并且將理論知識跟實際生產(chǎn)結(jié)合起來。進行生產(chǎn)加工的時候，機械加工規(guī)程是主要依據(jù)，對加工出來產(chǎn)品質(zhì)量好不好，加工生產(chǎn)效率高不高，還有產(chǎn)品的經(jīng)濟效益好不好都有很大的影響。所以在對工藝流程進行設(shè)定的時候要規(guī)劃好，因為它對產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。 設(shè)計夾具，是為了對產(chǎn)品進行加工的時候，質(zhì)量變得更好，并且讓生產(chǎn)率變得更高，讓工人的勞動強度減輕一些，讓產(chǎn)品的生產(chǎn)成本縮小，所以如果產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量很多的話，基本上都要用專用夾具。寫這篇說明書，肯定會有不少不對的地方，因為我自身水平還是有限的，老師們發(fā)現(xiàn)了幫我指正，這樣我才能將問題進行修改。 撥叉是機床變速箱里的一個零件，主要位于機床上面的一個操縱機構(gòu)中，對機床的速度進行變換。機床上加工零件時，撥叉就起著至關(guān)重要的作用，它不僅可以控制機床主軸轉(zhuǎn)速，而且也可以調(diào)整機床的進給速度。撥叉零件在工業(yè)生產(chǎn)中的需求量很大，由于撥叉在變換速度時，會承受一定的力，故使用壽命會大大的降低，從而導(dǎo)致?lián)Q撥叉零件的幾率大大提高，進而使機床的維修成本提高。因此，研究撥叉零件的加工工藝過程具有很大的實用性意義。 1.2 專用夾具設(shè)計的特點 1、針對性強，設(shè)計人員必須全面掌握工藝和生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況。 2、保證加工質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率是夾具設(shè)計的兩項主要任務(wù)，而保證加工質(zhì)量又是第一位的。因此，設(shè)計時應(yīng)重點把住定位方案的確定和精度分析這兩道關(guān)。對于制造精度要求不高零件，其夾具設(shè)計應(yīng)該重點保證提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。 3、夾緊機構(gòu)對整個夾具結(jié)構(gòu)起決定性作用。 4、夾具的制造多屬于單件生產(chǎn)，因此，設(shè)計時應(yīng)考慮采用組合加工，修配和調(diào)整等措施來保證夾具的制造精度，盡可能地考慮設(shè)置修配和調(diào)整環(huán)節(jié)，而不能完全依靠用完全互換的辦法保證制造精度。 5、設(shè)計周期短，一般不進行強度剛度計算。 1.3 專用夾具設(shè)計的基本要求 1、夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，正確處理好質(zhì)量、效率、方便性與經(jīng)濟性四者的關(guān)系。 2、保證工件精度。 3、保證使用方便，要便于裝卸、便于夾緊、便于測量、便于觀察、便于排屑排液、便于安裝運輸，保證安全第一。 4、注意結(jié)構(gòu)工藝性，對加工、裝配、檢驗和維修等問題應(yīng)通盤考慮，以降低制造成本。 30 二 分析零件的作用、構(gòu)造及加工要求 2.1 分析零件的作用 本次設(shè)計的零件—撥叉。撥叉位于機床變速機構(gòu)中，在機床運轉(zhuǎn)的過程中，撥叉要承載一定大小的力。這種運動機構(gòu)突出的特征是快速，運動精準、可靠性高。因此，對其進行研究非常有意義。結(jié)構(gòu)詳見圖2.1所示： 圖2.1 撥叉零件圖 2.2 分析組成表面 1、R30、R40及120°組成的圓弧表面及端面； 2、Ф40外圓所在表面及端面； 3、尺寸20所在前后兩端面； 4、厚度為12mm連接板所在表面及端面； 5、Ф25H7孔所在表面及端面； 6、M8螺紋孔所在表面及端面； 7、尺寸40所在前后兩端面。 2.3 分析加工要求 1、R30圓弧所在表面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 2、尺寸20所在前后兩端面，其表面粗糙度公差為Ra3.2um； 3、Ф25H7孔所在表面，其表面粗糙度公差為Ra1.6um； 4、尺寸40所在前端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 5、M8螺紋孔所在表面及下端面，其表面粗糙度公差為Ra6.3um； 6、其余未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 分析形位公差 1、尺寸20所在后端面相對于“Ф25H7孔所在軸線”的垂直度公差為0.01； 2、尺寸20所在后端面相對于尺寸20所在前端面的平行度公差為0.05。 三 設(shè)計零件的工藝規(guī)程 3.1 分析加工工藝過程 1、保證相互位置精度 在生產(chǎn)時候工序比較多，他們的定位都是組合定位，基本上是大孔，小孔還有一些平面進行組合的，這樣一來產(chǎn)品在進行安裝的時候誤差就減小了不少，所以工件相對所處地點的精度就變高了很多，他們的構(gòu)造不復(fù)雜，加工精度可以確保，夾具體的定位基準是孔定位，這樣的定位方式精度是非常高的。 2、防止變形的工藝措施 零件在加工的時候，一般都會出現(xiàn)形狀的改變，這種改變是因為夾緊力，切削力，還有熱處理等等這些因素，這樣一來精度就變小了很多，要想避免出現(xiàn)形狀的改變要注意： （1）將切削力的影響減小，將切削熱的影響變小。在實際生產(chǎn)的時候，精加工跟粗加工要分下來，這樣一來不管在哪一道工序中出現(xiàn)形狀的改變的時候，都可以及時修正，還能通過輔助支承，這樣一來安裝時候的剛性就變大了，這樣一來切削力的影響就變小了。 （2）讓夾緊力的影響變小，可以通過工藝流程來實現(xiàn)。這樣讓應(yīng)力散開，讓形狀的改變變少一些。夾緊力不能在產(chǎn)品上的某一個點集中，要讓應(yīng)力在很大面積上進行分散，這樣一來產(chǎn)品產(chǎn)品單位面積受到的力就沒有那么大，那么產(chǎn)品的形狀改變就沒有那么大。 3.2 確定零件材料 分析零件圖，選擇性價比較高的HT200灰鑄鐵，材料鍛造性和鑄造性都較高。 3.3 確定生產(chǎn)形式 分析零件圖結(jié)合生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)形式為大批量生產(chǎn)。 3.4 確定加工基準 1、粗基準的選擇：通過對零件的分析，選擇40左端面作為粗基準。 2、精基準的選擇：通過對零件的分析，選擇Φ25H7內(nèi)孔及端面作為精基準。 3.5 確定制造形式 毛坯類型有：鑄件、鍛件、焊件、沖壓件。各種型材和工程塑料件等。在定毛坯的時候，要注意幾個方面： 1、在定毛坯的時候，要按照零件的材質(zhì)還有機械性能來進行。比方說，零件使用的原材料是鑄鐵，那么就要用鑄造的方式；對強度的要求很高的，并且形狀簡單的，材質(zhì)是鋼制的，使用的是鍛件。 2、在定毛坯的時候，按照產(chǎn)品的構(gòu)造，還有外形大小來進行，比方說構(gòu)造復(fù)雜的，用的是鑄件；相對的，構(gòu)造簡單的，用的就是鍛件；零部件比較大的，基本上用的就是鍛件。 3、按照生產(chǎn)類型來進行。生產(chǎn)數(shù)量非常多的，使用加工毛坯的辦法，精度很高，生產(chǎn)率也很高。生產(chǎn)數(shù)量比較少的，對毛坯進行加工的時候基本上都是手工進行的。 通過上面對零件的分析，能夠知道本次設(shè)計的零件是拔叉杠桿。生產(chǎn)綱領(lǐng)是大批量生產(chǎn)。本次設(shè)計的零件主要加工的表面有端面、表面、內(nèi)孔等等。 本次設(shè)計零件—撥叉，采用鑄造的形式獲得。具體見圖3.1撥叉毛坯圖。 圖3.1 撥叉毛坯圖 3.6 確定加工工藝路線 1、工序分散原則 工序是沒有那么復(fù)雜的，這樣切削用量選擇的就比較恰當。方便我們用通用機器來使用。機床工藝選擇的是比較簡單的。進行生產(chǎn)的時候，需要準備的事項是沒有多少的，產(chǎn)品換起來也比較簡單。工人沒有那么高技術(shù)的要求的。不過需要很多機器，也需要很多工人，生產(chǎn)占據(jù)的面積是很大的，工藝流程也比較長，管理起來比較復(fù)雜。 2、工序集中原則 工序沒有多少，工件也不多，裝夾的次數(shù)不多，這樣一來工藝流程就變短了很多，這樣一來工人就少了，廠方的面積也變小了不少，這樣一來管理起來也就簡單的多，在進行裝夾的時候可以對產(chǎn)品的很多個面一起進行加工，并且可以確保產(chǎn)品的相對位置。用的機器也不是很多，生產(chǎn)數(shù)量很多的時候，可以用的機床是效率非常高的，這樣一來生產(chǎn)效率就提高了很多。不過，復(fù)雜的機器和工藝裝備，成本就變高了很多，這樣一來維修起來就非常麻煩，準備的東西也是很多。 正常來說，生產(chǎn)數(shù)量不多的時候，要想讓生產(chǎn)簡單一些，所以工序就要盡量集中起來。不過因為使用的機器不是專業(yè)化的，所以集中度有一定的限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 撥叉加工工藝路線如下： 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑、精銑尺寸20及尺寸40后端面； 工序4：粗銑、精銑尺寸20前端面，粗銑尺寸40前端面； 工序5：粗銑R30圓弧面； 工序6：粗銑M8螺紋下端面； 工序7：鉆、擴、鉸Ф25H7孔； 工序8：鉆、攻M8螺紋孔； 工序9：倒角； 工序10：清洗； 工序11：終檢； 工序12：入庫。 3.7 確定加工機床、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：端面銑刀和立銑刀； （4）量具：游標卡尺。 3、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、絲錐鉆； （4）量具：游標卡尺、螺紋量規(guī)。 3.8 確定加工余量 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑、精銑尺寸20及尺寸40后端面； 工步1：粗銑尺寸20及尺寸40后端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2mm。 工步2：精銑尺寸20及尺寸40后端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是0.5mm。 工序4：粗銑、精銑尺寸20前端面，粗銑尺寸40前端面； 工步1：粗銑尺寸20前端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2mm。 工步2：精銑尺寸20前端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是0.5mm。 工步3：粗銑尺寸40前端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2.5mm。 工序5：粗銑R30圓弧面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2.5mm。 工序6：粗銑M8螺紋下端面； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2.5mm。 工序7：鉆、擴、鉸Ф25H7孔； 工步1：鉆Ф25H7孔底孔； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2.5mm（單邊）。 工步2：擴Ф25H7孔； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是9.9mm（單邊）。 工步3：鉸Ф25H7孔； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是0.1mm（單邊）。 工序8：鉆、攻M8螺紋孔； 工步1：鉆M8螺紋孔底孔； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是2.5mm（單邊）。 工步2：攻M8螺紋孔； 通過查閱金屬材料切削加工資料，確定本工步加工余量是1.5mm（單邊）。 工序9：倒角； 工序10：清洗； 工序11：終檢； 工序12：入庫。 3.9 計算切削用量及基本工時 工序1：鑄造； 工序2：熱處理； 工序3：粗銑、精銑尺寸20及尺寸40后端面； 工步1：粗銑尺寸20及尺寸40后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K；銑床最常見的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號的銑床利用率也比較高。該機床能夠?qū)α慵亩嗣?，鍵槽等進行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；精加工的時候其加工精度能夠保證在5-2.5um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=135，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：精銑尺寸20及尺寸40后端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=135，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4：粗銑、精銑尺寸20前端面，粗銑尺寸40前端面； 工步1：粗銑尺寸20前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=69.28，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：精銑尺寸20前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=69.28，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：粗銑尺寸40前端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 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=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=40，則 9、輔助時間 式中：，則 工序5：粗銑R30圓弧面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：立銑刀； 3、測量工具：圓弧量規(guī)； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=62.8，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6：粗銑M8螺紋下端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：端面銑刀； 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=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=18，則 9、輔助時間 式中：，則 工序7：鉆、擴、鉸Ф25H7孔； 工步1：鉆Ф25H7孔底孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525；鉆床的型號有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見，性價比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；擴孔加工的時候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 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(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=40，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：擴Ф25H7孔； 1、加工設(shè)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9.9mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=209r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=40，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉸Ф25H7孔； 1、加工設(shè)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=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=267r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=40，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8：鉆、攻M8螺紋孔； 工步1：鉆M8螺紋孔底孔； 1、加工設(shè)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(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=10.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：攻M8螺紋孔； 1、加工設(shè)備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：絲錐鉆； 3、測量工具：螺紋量規(guī)； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=525r/min； 通過上面對機床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=10.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9：倒角； 工序10：清洗； 工序11：終檢； 工序12：入庫。 四 設(shè)計鉆Ф25H7孔的專用夾具 4.1 確定零件的定位方案 在工藝學(xué)中已經(jīng)知道，工件在加工前，必須首先使它在機床上相對刀具占有正確的加工位置，這就是定位。夾具在工件定位過程中起著決定的作用，工件正是通過夾具相對機床、刀具占有正確的加工位置。工件在夾具中定位的目的，就是要使同一批工件在夾具中占有一致的正確加工位置。 要使工件完全定位，就必須限制工件在空間的六個自由度，此即為工件的“六點定位原則”。 在定位設(shè)計中，會遇到以下幾種情況： （1）完全定位 限制了工件全部的六個自由度，稱為工件的“完全定位”。 （2）不完全定位 對工件的加工精度沒有影響的情況下，允許少于六點定位稱為“不完全定位。 （3）欠定位 工件的定位支承點數(shù)少于應(yīng)限制的自由度數(shù)，這種工件定位點不足的情況，稱為“欠定位“，欠定位在實際生產(chǎn)中是不允許的。 （4）過定位 工件的某一個自由度同時被兩個或多個定位支承點重復(fù)限制，這種情況稱為“過定位“，也叫”重復(fù)定位“。 本設(shè)計因加工需要，對六個自由度均有限制的要求，所以選用完全定位。 1、尺寸40后端面與夾具體凸臺上端面定位，限制3個自由度。 2、M8螺紋孔下端面與定位鉆模座凸臺定位，限制2個自由度。 3、R30圓弧與工件插銷定位，限件1個自由度。完成完全定位。 4、鉆模板定位方案為“一面兩銷”。 4.2 確定零件的定位元件 1、撥叉的定位元件：夾具體、定位鉆模座和工件插銷。 2、鉆模板的定位元件：圓柱銷和菱形銷。下圖4.1是夾具裝配圖： 圖4.1 夾具裝配圖 4.3 確定零件的夾緊方案 （1）動力裝置 夾緊力的來源，一是人力；二是某種裝置所產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動力裝置。常用的動力裝置有：氣動裝置、液壓裝置、電動裝置、電磁裝置、氣—液聯(lián)動裝置和真空裝置等。由于手動夾具的夾緊力來自人力，所以它沒有動力裝置。 （2）夾緊部分 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(wù)的部分，一般由下列機構(gòu)組成：接受原始作用力的機構(gòu)。如手柄、螺母及用來連接氣缸活塞桿的機構(gòu)等。中間遞力機構(gòu)。如鉸鏈、杠桿等。夾緊元件。如各種螺釘壓板等。 其中中間遞力機構(gòu)在傳遞原始作用力至夾緊元件的過程中可以起到諸如改變作用力的方向、改變作用力的大小以及自鎖等作用。 （3）夾緊裝置的基本要求 在不破壞工件定位精度，并保證加工質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使夾緊裝置做到： 夾緊作用準確、安全、可靠。夾緊動作迅速，操作方便省力。夾緊變形小。結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。 1、撥叉的夾緊方案： （1）在R30和R40組成圓弧凸臺上方利用1套移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件進行夾緊。 （2）考慮到零件比較長，為增加其穩(wěn)定性，在厚度為12mm連接板中間位置利用1套移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件進行夾緊。 2、鉆模板的夾緊方案：采用2個內(nèi)六角螺栓，對角線方向夾緊。 4.4 確定零件的夾緊元件 1、撥叉的夾緊元件：2套移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 2、鉆模板的夾緊元件：2個內(nèi)六角螺栓。 4.5 確定夾具體 1、夾具體的毛坯種類： （1）鑄造夾具體 它的好處就是工藝性能好，可以加工的產(chǎn)品形狀比較復(fù)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(nèi)應(yīng)力就尅有了。用的比較多的材質(zhì)是灰鑄鐵，強度的要求非常高的時候用鑄鋼，要是質(zhì)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(chǎn)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(yīng)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(fù)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(chǎn)中用的比較少。 2、在進行夾具體設(shè)計的時候，應(yīng)滿足以下要求： （1）能保證工件的加工要求 保證加工質(zhì)量，是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于正確選定定位基準、定位方法和定位元件。必要時需進行誤差的分析計算。 （2）能提高生產(chǎn)率，降低成本 應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)率。同時盡可能采用標準元件與標準結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，以降低夾具制造成本。 （3）操作方便、省力和安全 在客觀條件許可且又經(jīng)濟的前提下，盡可能采用氣動、液壓和氣液等機械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強度。操作位置應(yīng)正確符合操作工人的操作習(xí)慣，并注意操作安全。 （4）便于排屑 排屑問題是夾具設(shè)計中的一個重要問題。因為切屑積聚在夾具中，會破壞工件正確可靠地定位；切屑帶來的大量熱量會引起熱變形，影響加工質(zhì)量；清掃切屑又要花費一部分輔助時間。 本次設(shè)計的夾具，其外形結(jié)構(gòu)見下圖4.2夾具體零件圖，夾具體的材料確定為灰鑄鐵HT200。 圖4.2 夾具體零件圖 4.6 選擇導(dǎo)向裝置—鉆套 鉆套的作用是確定零件上加工孔的位置和刀具位置在允許的范圍內(nèi)。通過鉆床夾具設(shè)計資料的查看，能夠知道鉆套有下面4種類型： 1、固定鉆套 這種類型的鉆套（如圖4.3）可以與鉆模板直接接觸，制造成本比較低，加工的精度要求比較高，但產(chǎn)出損耗之后對其進行更換比較麻煩。一般的在鉆模板厚度不厚的情況下，為了確保引導(dǎo)長度足夠，可以利用有肩鉆套。 圖4.3 固定鉆套 2、可換鉆套 這種類型鉆套（如圖4.4）在零件進行大批量或者單間生產(chǎn)的時候，運用的比較多。為了方便對損耗之后鉆套進行更換，襯套和鉆套其配合公差是F7/m6或F7/k6，鉆模板和襯套其配合公差是H7/n6。一旦發(fā)現(xiàn)鉆套需要更換時，松開螺釘，取出需更換的鉆套，裝上新的鉆套就可以。 圖4.4 可換鉆套 3、快換鉆套 一般的在對零件上孔進行加工的時候，需要完成鉆底孔、擴孔加工、鉸孔加工以及絲錐鉆加工螺紋孔等等，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來對鉆頭進行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用（如圖4.5）快換鉆套。在對其進行更換時，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 圖4.5 快換鉆套 4、特殊鉆套 這一類型的鉆套是根據(jù)零件的特征進行自行設(shè)計的專用鉆套，加長鉆套圖4.6就是特殊鉆套中比較常見的。在對零件的凹面進行鉆削加工的時候使用，另外，為了確保鉆套和刀具之間的摩擦盡可能的減少。可以增大鉆套的高度，這樣能夠提高刀具的導(dǎo)向性能，還能夠確保刀具剛度。 圖4.6 加長鉆套 本次鉆床專用夾具設(shè)計，需完成Ф25H7孔的鉆削加工，實現(xiàn)表面粗糙度為Ra1.6um加工要求。通過對4種鉆套的選擇、比較，最終決定采用快換鉆套?？鞊Q鉆套的特點如下： 一般的在對零件上孔進行加工的時候，需要完成鉆底孔、擴孔加工、鉸孔加工，那就需要直徑不一樣大小的鉆套來對鉆頭進行引導(dǎo)。在這樣的情況下，可以采用快換鉆套。在對其進行更換時，只需要松開螺釘，就能夠快速取出鉆套。 4.7 計算鉆削力 鉆削力計算公式： P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ25m； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，HB210-250，取230HBS。 4.8 計算夾緊力 夾緊力計算公式。 —基本安全系數(shù)，取1.5； —加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； —刀具鈍化系數(shù)，取1.1； —繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； —夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； —手動夾緊位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力：。 —夾具定位面摩擦系數(shù)，； —夾緊面摩擦系數(shù)，。 所以 取螺栓預(yù)緊力，選45#鋼M8螺栓。 則，小于45#許用拉應(yīng)力。 故45#鋼M8螺栓合適。 4.9 計算定位誤差 定位誤差說的就是在對工件進行定位的時候，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(diào)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(chǎn)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(chǎn)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夾具體及工件插銷。 1、工件插銷的尺寸與公差 通過對《機床夾具設(shè)計手冊》的查閱，能夠確定工件插銷的尺寸要求及形位公差要求，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(jù)結(jié)構(gòu)特點和相關(guān)資料，確定分度盤的結(jié)構(gòu)和尺寸見夾具體零件圖，夾具體保證零件的軸向誤差。 加工Ф25H7的孔，其表面粗糙度為1.6um，其定位誤差能夠滿足加工要求。 五 結(jié)論 說明書完成了之后，我將大學(xué)期間學(xué)習(xí)的專業(yè)知識又溫習(xí)了一次。一開始工件的圖紙，到后來確定夾具都離不開這些專業(yè)知識。一開始將說明書的選題定下來，之后要通過各種途徑將選題有關(guān)的資料查找出來，之后將夾具體選出來，定位也確定下來，夾緊裝置也定下來，還有精度等級定下來，這些流程里面，每一步都需要查看相關(guān)的材料。有的時候，遇到寫不下去的坎了，去找老師找解決問題的辦法，對零件進行分析，確定加工的辦法，之后將夾具設(shè)計出來，這個流程里面學(xué)習(xí)的專業(yè)知識都是用到了，老師的指導(dǎo)幫著我將考慮問題的方式，解決問題的辦法都找了出來，慢慢的這篇說明書也就完成了。 不過，通過寫這篇說明書我也發(fā)現(xiàn)自己還是有很多不足的地方，涉及的知識面太窄了，所以我還要不斷的學(xué)習(xí)，將自身的專業(yè)知識水平提高。 六 致謝 說明書是在老師的指導(dǎo)下才寫好的，在這里謝謝我的說明書指導(dǎo)老師。通過跟老師的學(xué)習(xí)，我不僅學(xué)習(xí)到了更多的知識，還從老師那學(xué)些到了思維方式，還學(xué)習(xí)到了老師對于學(xué)術(shù)的態(tài)度，在這里對老師表示深深的感謝。在寫說明書的這段時間，同學(xué)們一直都跟我在一起，也給我很多的幫助，在這里也謝謝大家。祝老師工作順利，祝同學(xué)們前程似錦。 參考文獻 [1] 許曉旸，專用機床設(shè)備設(shè)計，重慶：重慶大學(xué)出版社，2003。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。 [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，貴陽：貴州任命出版社，1983。 [4] 機械工程基礎(chǔ)與通用標準實用叢書編委會，形狀和位置公差，北京：中國計劃出版社，2004。 [5] 淘濟賢等，機床夾具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 [6] 儲凱等，機械工程材料，重慶：重慶大學(xué)出版社，1998。 [7] 廖念釗等，互換性與技術(shù)測量，北京：中國計量出版社，2000。 [8] 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