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畢業(yè)設(shè)計
設(shè)計題目：YE309-刀臺座加工工藝好夾具設(shè)計【刀具 量具】
專業(yè)： 機(jī)械制造及其自動化
班級
指導(dǎo)教師：
教研室主任
學(xué) 生
摘 要
本設(shè)計刀臺座零件加工過程的基礎(chǔ)設(shè)計的夾具設(shè)計。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。在零件的夾具設(shè)計中，主要是根據(jù)零件加工工序要求，分析應(yīng)限的自由度數(shù)，進(jìn)而根據(jù)零件的表面特征選定定位元件，再分析所選定位元件能否限定應(yīng)限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件，最后就是確定專用夾具的結(jié)構(gòu)形式。
關(guān)鍵詞：刀臺座零件；工藝；夾具；
35
Abstract
The design of CA6140 cutter turntable parts machining process based design of fixture design. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. In the fixture design of parts, mainly according to the requirement of machining process, the number of degrees of freedom analysis should limit, then according to the surface characteristics of components selected location element, then analyze the selected location components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the location element also need to select the clamping element, the last is to determine the structure of the special fixture.
Keywords: CA6140 cutter turntable parts; technology; fixture;
目 錄
摘 要 II
Abstract III
第1章 零件的結(jié)構(gòu)分析 1
1. 1 刀臺座的用途 1
1. 2 刀臺座的技術(shù)要求 1
1. 3 刀臺座的工藝性 2
1. 4 刀臺座的生產(chǎn)類型確定 2
第2章 刀臺座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1 分析零件圖 3
2.1.1 零件的作用 3
2.1.2 零件的工藝分析 3
2.2 選擇毛坯制造形式 4
2.3 擬定工藝路線 4
2.3.1 劃分加工階段 4
2.3.2 選擇基準(zhǔn) 4
2.3.3 確定加工方案 5
2.4 確定切削用量及工時定額 7
2.4.1粗銑、半精銑底部大端面 7
2.4.2 銑燕尾面和空刀槽 8
2.4.3 粗銑寬度為160mm的左右端面 12
2.4.5鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔 15
2.4.6 磨燕尾面,空刀面 17
第3章 鉆Φ30孔夾具設(shè)計 20
3.1設(shè)計要求 20
3.2夾具設(shè)計 22
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 22
3.2.2 切削力及夾緊力的計算 22
3.3定位誤差的分析 23
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 24
3.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明 25
第5章刀具設(shè)計說明書 26
第6章量具設(shè)計說明書 27
結(jié) 論 28
致 謝 29
參考文獻(xiàn) 30
第1章 零件的結(jié)構(gòu)分析
1. 1 刀臺座的用途
CA6140車床“刀架刀臺座”零件它位于刀架部件的上刀架與下刀架之間，它是上刀架的導(dǎo)向件，當(dāng)需要用小刀架車錐面時，可以通過刀臺座相對于刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角。
1. 2 刀臺座的技術(shù)要求
刀臺座各加工要求及相關(guān)技術(shù)要求列表如表（一）
加工表面
尺寸及偏差/
mm
公差及精度等級
表面粗糙度Ra/μm
底端面
80
IT12
0.8
燕尾面
IT7
1.6
Φ20mm孔
Φ20
IT7
1.6
Φ30mm中心孔
Φ30
IT7
12.5
1. 3 刀臺座的工藝性
底端面的表面加工精度為Ra0.8μm，外輪廓面、燕尾面、上端面的表面加工精度為Ra3.2μm，Ф20孔的表面加工精度為Ra1.6μm，其余表面加工精度為Ra6.3μm [5]。
1. 4 刀臺座的生產(chǎn)類型確定
零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品的年產(chǎn)量。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算：
式中 N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年；
Q——產(chǎn)品的年產(chǎn)量，臺、輛/年；
m——每臺（輛）產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺、輛；
a%——備品率，一般取2%-3%；
b%——廢品率，一般取0.3%-0.7%。
根據(jù)上式結(jié)合題目給定數(shù)據(jù)，即可算出刀臺座的生產(chǎn)綱領(lǐng)，進(jìn)而確定出其生產(chǎn)類型。
由于刀臺座的質(zhì)量為2kg，屬于輕型零件，由此再有文獻(xiàn)[10]查表可知，該刀臺座的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。
第2章 刀臺座機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 分析零件圖
2.1.1 零件的作用
本設(shè)計任務(wù)所給的零件是CA6140型普通車床的刀臺座，它位于刀架部件的上刀架與下架之間，是上刀架的導(dǎo)向件，當(dāng)需要用小刀架車錐面時，可通過刀架中部相對于下刀架的轉(zhuǎn)動來調(diào)整錐角，保證被車錐面具有所需的錐度。因此，其本身的精度對被加工工件的精度有很大影響[7]。
2.1.2 零件的工藝分析
由零件圖可以看出，主要加工表面有：
底面；
燕尾導(dǎo)軌面；
Ф30孔；
兩側(cè)面及其端面。
2.2 選擇毛坯制造形式
由于零件料是HT18-36鑄鐵，故可以根據(jù)以下幾個方面來選擇：
（1）.刀架中部結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，采用鑄造方式比較合適；
（2）.按任務(wù)規(guī)定本零件加工是屬于成批生產(chǎn)，而且尺寸精度和表面光潔度要求較高，采用Ⅱ級精度鑄件；
（3）.為了提高機(jī)械加工效率，減少加余量、節(jié)省材料和改善機(jī)械性能，可以采用金屬模鑄造。
2.3 擬定工藝路線
擬定工藝路線的基本原則是應(yīng)能夠妥善的保證零件的技術(shù)要求，即幾何尺寸精度和相互位置精度等必須得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定成批生產(chǎn)的條件下，為保證有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，可采用可變的具有較高生產(chǎn)率的專用設(shè)備，或在現(xiàn)有生產(chǎn)條件下，采用萬能機(jī)床加工專用夾具[8]。
2.3.1 劃分加工階段
為減少加工時產(chǎn)生的形對精度的影響，容易發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，合理使用機(jī)床，在加工中應(yīng)將粗、精加工分開，并且要先進(jìn)行粗加工，然后再進(jìn)行精加工。故刀架中部主要表面的加工分為粗、精、光整加工三個階段。
2.3.2 選擇基準(zhǔn)
1. 粗基準(zhǔn)
刀架中部上加工精度較高并且對被加工工件精度影響較大是燕尾導(dǎo)面A和B。為保證其加工精度均勻，以及A和B面與P面的平行度精度要求，選用P面作粗基準(zhǔn)。
2. 精基準(zhǔn)
根據(jù)基準(zhǔn)統(tǒng)一和基準(zhǔn)重合原則，及定位穩(wěn)定可靠，選用導(dǎo)軌面A和B面作為精基準(zhǔn)[9]。
2.3.3 確定加工方案
1. 方案一
１0 鑄造 鑄造
２0 時效 時效處理
３0 銑 粗銑、半精銑底部大端面
40 銑 粗銑上部端面
50 銑 粗銑寬度為160mm的左右端面
60 銑 粗銑燕尾面?zhèn)让?
70 銑 銑R205圓弧輪廓面
80 銑 銑寬度為22的U形槽面
90 銑 銑燕尾面
100 銑 銑空刀槽
110 鉆 鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔
120 鉆 鉆Φ20孔、鉆Φ23.2孔
130 磨 磨底部大端面
140 磨 磨燕尾面,空刀面
150 終檢 終檢
160 入庫 清洗入庫
2. 方案二
１0 鑄造 鑄造
２0 時效 時效處理
３0 銑 粗銑、半精銑底部大端面
40 銑 粗銑上部端面
50 鉆 鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔
60 鉆 鉆Φ20孔、鉆Φ23.2孔
70 銑 粗銑寬度為160mm的左右端面
80 銑 粗銑燕尾面?zhèn)让?
90 銑 銑R205圓弧輪廓面
100 銑 銑寬度為22的U形槽面
110 銑 銑燕尾面
120 銑 銑空刀槽
130 磨 磨底部大端面
140 磨 磨燕尾面,空刀面
150 終檢 終檢
160 入庫 清洗入庫
3. 工藝方案的比較
兩個方案的區(qū)別主要體現(xiàn)在燕尾面的加工方法和方案一采用銑削加工燕尾面，并把孔Φ30與分別安排在兩道工序中，而方案二采有刨削來加工燕尾面，把孔安排在一道工序中加工。
通過比較，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生產(chǎn)率較銑削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削優(yōu)于銑削。而銑削方案中有磨削彌補(bǔ)了不足并且方案一把孔分開加工有利于提高生產(chǎn)率，提高機(jī)床功率利用率。故采用方案一為設(shè)計方案。
１0 鑄造 鑄造
２0 時效 時效處理
３0 銑 粗銑、半精銑底部大端面
40 銑 粗銑上部端面
50 銑 粗銑寬度為160mm的左右端面
60 銑 粗銑燕尾面?zhèn)让?
70 銑 銑R205圓弧輪廓面
80 銑 銑寬度為22的U形槽面
90 銑 銑燕尾面
100 銑 銑空刀槽
110 鉆 鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔
120 鉆 鉆Φ20孔、鉆Φ23.2孔
130 磨 磨底部大端面
140 磨 磨燕尾面,空刀面
150 終檢 終檢
160 入庫 清洗入庫
2.4 確定切削用量及工時定額
2.4.1粗銑、半精銑底部大端面
（1） 選擇切削深度：參考［Ⅲ］中107頁可知切削深度ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考［Ⅲ］中108表3-28選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：查［Ⅲ］中113頁表3-30選取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：根據(jù)［Ⅲ］中270頁表5-41選擇D=100mm,齒數(shù)Z=12
（5）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實際切削速度：
（6）計算切削工時
由文獻(xiàn)［10］中2-82頁表7-7查得
2. 半精銑
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選取每齒進(jìn)給量af=0.1mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］選擇刀具D=100mm,齒數(shù)Z=12,d=32,B=50
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選?。簄w=75r/min
實際切削速度：
（6）計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.4.2 銑燕尾面和空刀槽
工件材料：HT18-36，HB190-241，鑄件
加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2μm，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3μm
機(jī)床：X52K
刀具：端銑刀（高速鋼）D=100mm，Z=12，d=32mm，B=50
立式銑刀：D=60mm，Z=18
鋸片銑刀：D=160mm，Z=50，d=32mm，B=50
3. 粗銑空刀面
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知=1.74mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量=0.35mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實際切削速度：
(5)計算切削工時：
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
4. 精銑空刀面
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知ap=1.2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=75r/min
實際切削速度
（5）計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
5. 粗銑燕尾面
(1) 選取切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.35mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=75r/min
實際切削速度
(6)計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
6. 精銑燕尾面
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
(3) 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28立式角銑刀D=60,Z=18
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取實際轉(zhuǎn)速n=118r/min
實際切削速度
(6) 計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
7. 粗銑退刀槽
（1） 確定切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀 D=160,B=4,d=30,Z=50
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取nw=30r/min
實際切削速度:
計算切削工時:
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
8. 精銑退刀槽
(1) 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］表2.1-77選擇每齒進(jìn)給量af=0.07mm
(3) 選擇切削速度：文獻(xiàn)［10］表2.1-81選取v=0.25m/s
(4) 確定刀具參數(shù)文獻(xiàn)［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取n=30r/min
實際切削速度
（6） 計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.4.3 粗銑寬度為160mm的左右端面
加工條件：工件材料：HT18-36，HB190～241，鑄件
加工要求：表面粗糙度Ra3.2μm
機(jī)床：X52K
刀具：兩把高速鋼端銑刀同時銑削
刀具參數(shù)：Z=12，D=100
1. 粗銑兩端面至239.5mm
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)[10]2.1-77可知ap=2mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］2.1-77選取進(jìn)給量af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］2.1-81選取切削速度v=0.25m/s
（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］2.1-28端銑刀D=100mm，Z=12
（5） 確定主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=47.5r/min
實際切削速度
（6）計算切削工時：
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
2.精銑兩側(cè)面
（1） 選擇切削深度：參考文獻(xiàn)［10］2-1-77可知切削深度=1mm
（2） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)［10］2.1-77選取進(jìn)給量=0.1mm
（3） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)［10］2.1-81選取切削速度v=0.35m/s
（4） 選擇刀具參數(shù)：參考文獻(xiàn)［10］2.1-28選擇端銑刀D=100mm,Z=12
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
計算切削工時
查文獻(xiàn)［10］表2.1-99得
. 倒角1×45°
為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與車外圓相同，手動進(jìn)給nw=500r/min
13. 銑寬度為22的U形槽面
（1）選擇切削深度：由于計算余量足夠，所以取ap=1.7mm
（2）選擇進(jìn)給量：取=0.18mm/r
（3）計算切削速度：
可得v=82.97m/min
（4） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取nw=1180r/min
實際切削速度
(1) 計算切削工時
14. 銑燕尾面
(1) 選擇進(jìn)給量：取af=0.07mm
(3) 計算切削速度：可知v=2.38m/s
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取nw=1180r/min
實際切削速度
(5) 計算切削工時
2.4.5鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔
加工條件：工件材料：HT18-36，HB190～241，鑄件
加工要求：表面粗糙度Ra1.6μm
機(jī) 床：Z3040搖臂鉆床
刀 具：麻花鉆（高速鋼）、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
1. 鉆孔Φ33
（1） 選擇進(jìn)給量：參考文獻(xiàn)[14]443頁9-33取=0.66mm/r
（2） 選擇切削速度：參考文獻(xiàn)[14]446頁9-34取v=0.35m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
選取機(jī)床轉(zhuǎn)速nw=200r/min
實際切削速度
（4）計算切削工時
2. 擴(kuò)孔（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：選取=0.9mm/r
（2） 選擇切削速度：選取v=0.33m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
選取機(jī)床轉(zhuǎn)速nw=200r/min
實際切削速度
（4）計算切削工時：
3. 粗鉸孔34.93（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：=3.2mm/r
（2） 選擇切削速度： v=0.121m/s
（3） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min
實際切削速度
（4）計算切削工時
4. 精鉸Φ30H7（參考文獻(xiàn)同上）
（1） 選擇進(jìn)給量：可知=1.6mm/r
（2） 選擇切削速度：取 v=0.173m/s
（3） 計算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取實際轉(zhuǎn)速nw=63r/min
實際切削速度
(4)計算切削工時
5. 鉆Φ20孔、鉆Φ23.2孔
（1）選擇進(jìn)給量：取=0.39mm/r
（2）選擇切削速度：取v=0.35mm/r
（3）確定機(jī)床 主軸轉(zhuǎn)速：
按機(jī)床選取實際轉(zhuǎn)速=500r/min
實際切削速度
（4）計算切削工時：
2.4.6 磨燕尾面,空刀面
（1） 選擇切削深度： ap=3mm
（2） 選擇進(jìn)給量：取af=0.35mm
（3） 選擇切削速度：取v=0.25m/s
（4） 確定刀具參數(shù)：選取端銑刀D=100mm，Z=12
（5） 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取切削速度=47.5r/min
實際切削速度
(6)計算切削工時
2．磨底部大端面
(1) 選擇切削深度：ap=1mm
(2) 選擇進(jìn)給量：選取af=0.1m/s
(3) 選擇切速度：選取v=0.35m/s
(4) 確定刀具參數(shù)：選擇端銑刀D=100mm,Z=12
(5) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
按機(jī)床選取=75r/min
實際切削速度
(6) 計算切削工時
3. 磨燕尾面
（1） 選擇切削深度：ap=0.03mm
（2） 選擇進(jìn)給量度：選擇f=0.25mm
（3） 選擇砂輪速度：可知n=1500r/min，
工件速度vw=10m/nin=0.167m/s，
縱向進(jìn)給量
（4）橫向進(jìn)給量：查得橫向進(jìn)給量f=3mm/單行程
（5）計算切削工時
b=18,zb=0.03,v=0.167m/s,
fb=0.167m/s,ft=0.03m/s,z=4,l=237.5
經(jīng)過計算=5.112min
磨燕尾另一端A、B面至尺寸14.5
為減少輔助時間，選擇切削參數(shù)與前工步相同
經(jīng)過計算=7.52min
4. 磨一端空刀面F至尺寸16
選擇切削用量同前工步
經(jīng)過計算=7.946min
5. 磨另一端空刀面F至尺寸磨一端空刀面F至尺寸16
選擇切削用量同前工步
經(jīng)過計算=10.361min
所有輔助時間取機(jī)動時間的15%值
第3章 鉆Φ30孔夾具設(shè)計
3.1設(shè)計要求
為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。上面即為鉆Φ30鉆床夾具(鉆孔)的專用夾具，本夾具將用于Z525鉆床。
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。
在對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。
機(jī)床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類
機(jī)床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機(jī)床夾具進(jìn)行分類。
按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動機(jī)床夾具，自動線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種：
將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺或花盤上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：
a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率
c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實現(xiàn)“一機(jī)多能”
d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)成本
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。
3.2夾具設(shè)計
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動夾緊。
采用一面一孔兩擋銷定位，以Φ70H7和Φ35孔和下端面定位加工。達(dá)到六點全面定位。
3.2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具：鉆Φ30的鉆頭 D=30。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。
3.3定位誤差的分析
制造誤差ZZ
（1）中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
（2）內(nèi)外圓同軸度誤差（查表P297）
.故，.
則.
知此方案可行。
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
圖3.1 可換鉆套
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖3.2 固定襯套
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
3.5夾具設(shè)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(shè)計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。
第5章刀具設(shè)計說明書
1. 刀具類型確定
此道工序保證的尺寸精度要求較高端面必須垂直，因此選鉆頭。
2. 刀具設(shè)計參數(shù)確定
序號
項目
數(shù)據(jù)來源或公式計算
采用值
1
刀具類型
表2-6、2-7
直柄麻花鉆
2
刀具材料
W18Cr4V
3
幾何角度
表2-7、2-8、2-9
Λs=-4度 γo=15度
αo=8度 αo’=6度κr=90度κr’=56度 γε=2mm
4
斷削參數(shù)前面型式
表2-11、2-12（f=1.3mm/r）
帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面
Ln=3.5mγo1=-5度 br1=0.045 qn=2
5
過渡刃
表2-13（ap=0.5mm）
過渡刃和修光刃 bε=0.18
7
外型結(jié)構(gòu)尺寸
表3-5（刀具設(shè)計手冊）
3.刀具工作草圖
第6章量具設(shè)計說明書
設(shè)計鍵槽的塞規(guī)，首先確定被測孔的極限偏差，查公差書第三章極限與配合標(biāo)準(zhǔn)得上偏差ES=+0.021mm,下偏差EI=0mm。公差等級為IT7。
1. 量具類型確定
量具查得用圓柱柄圓柱塞規(guī)。
2. 極限量具尺寸公差確定
（1） 確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT7尺寸φ30的量規(guī)公差為T=0.0024mm,位置要素Z=0.0034mm.。
（2）計算工作量規(guī)的極限偏差：
鍵槽用塞規(guī)：
通規(guī)：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm
下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm
磨損極限= EI=0mm
止規(guī)：上偏差=ES=+0.021mm
下偏差=ES-T=（+0.021-0.0024）=+0.0186mm
3. 極限量具尺寸公差帶圖
4. 極限量具結(jié)構(gòu)設(shè)計
結(jié) 論
畢業(yè)設(shè)計是我們對大學(xué)所學(xué)各課程的一次綜合性的總復(fù)習(xí)，同時也是一次理論聯(lián)系實踐的訓(xùn)練。通過大學(xué)的學(xué)習(xí)和實踐，我在這次畢業(yè)設(shè)計能體現(xiàn)出所學(xué)所想；還學(xué)習(xí)到了更多更廣的知識，鍛煉了自己獨(dú)立分析問題解決問題的能力。
通過此次畢業(yè)設(shè)計，在下述各方面得到鍛煉：
（1）熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論，以更正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。
（2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，通過設(shè)計工藝的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的工藝路線的能力。
（3）更加熟練的使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。
致 謝
整個設(shè)計過程始終在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，自始至終得到了老師的悉心指導(dǎo)和熱情幫助。設(shè)計內(nèi)容不斷改進(jìn)、完善，在此過程中老師嚴(yán)謹(jǐn)求實、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，一絲不茍的治學(xué)態(tài)度，誨人不倦的長者風(fēng)范使我受益非淺。
在此，學(xué)生謹(jǐn)向三個多月來付出了辛勞汗水和心血的導(dǎo)師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，圖書館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的畢業(yè)設(shè)計資料查閱提供了極大的便利條件。
最后感謝我的同學(xué)以及朋友在我的整個畢業(yè)設(shè)計中所給與的幫助和支持，他們在整個設(shè)計工作期間都與我進(jìn)行過有益的交流，提出了很多的建議和想法，使我受益非淺。以及我的家人在我緊張、繁忙的論文工作期間在精神和生活上所給予的最大的理解和支持。
在畢業(yè)設(shè)計完稿之際，我真誠的對關(guān)心、幫助、支持過我的老師、同學(xué)以及親人表示最衷心的感謝，謝謝你們！
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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 1 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
30
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
粗銑、半精銑底部大端面
硬質(zhì)合金端銑刀，專用夾具，游標(biāo)卡尺
200
0.32
0.8
0.1
1
0.17
2
3
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 2 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
40
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
磁力吸盤
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
粗銑上部端面
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
200
0.32
0.8
0.1
1
0.17
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 3 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
50
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
粗銑寬度為160mm的左右端面
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
200
0.32
0.8
0.1
1
0.17
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 4 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
60
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
滑柱鉆模
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
粗銑燕尾面?zhèn)让?
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
200
0.32
0.8
0.1
1
0.17
2
3
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 5 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
70
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
數(shù)控銑床
XK52
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
銑R205圓弧輪廓面
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
150
0.49
0.015
2
1
0.45
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 6 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
80
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
數(shù)控銑床
XK52
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
銑寬度為22的U形槽面
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
750
0.2
0.1
1
1
0.2
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 7 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
90
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
銑燕尾面
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
800
2.72
0.3
3
1
0.38
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 8 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
100
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
銑空刀槽
硬質(zhì)合金面銑刀﹑游標(biāo)卡尺、工裝XJ001
1000
0.2
0.2
1
1
0.38
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 9 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
80
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆Φ30孔、锪孔Φ40孔
錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001
750
0.2
0.1
1
1
0.2
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 10 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
80
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆Φ20孔、鉆Φ23.2孔
錐柄麻花鉆﹑游標(biāo)卡尺、工裝標(biāo)卡尺、工裝XJ001
750
0.2
0.1
1
1
0.2
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第 11 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
80
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
磨床
M6132
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
磨底部大端面
游標(biāo)卡尺、工裝
100
0.33
0.033
0.3
1
0. 2
2
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
CA6140
零件名稱
刀臺座
共12頁
第12 頁
車間
工段
工序號
材料牌號
機(jī)加工
二
80
HT18-36
毛坯種類
毛坯外形
每毛坯制件
每臺件數(shù)
砂型鑄造
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備牌號
同時加工件
磨床
M6132
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準(zhǔn)終
單件
工步號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速/
r/min
切削速度/
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削深度
mm
進(jìn)給次數(shù)
公步工時
機(jī)動
輔助
1
磨燕尾面,空刀面
游標(biāo)卡尺、工裝
100
0.33
0.033
0.3
1
0. 2
2