叉形支架加工工藝及銑上端面夾具設計【含CAD圖紙】,含CAD圖紙,叉形,支架,加工,工藝,端面,夾具,設計,CAD,圖紙 畢業(yè)設計論文 叉形支架零件機械加工工藝規(guī)程及 具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 30 摘要 本次設計是叉形支架件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。叉形支架的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度。基準選擇以工件前面、工件前端面及工件右側(cè)面作為定位粗基準，以叉形支架后面作為精基準。 關(guān)鍵詞：叉形支架；加工工藝；專用夾具 Abstract This design is the design of special fixture manufacturing process fork bracket and some work. The main processing surface is flat and hole trestle. By the principle known processing, ensure the machining accuracy of plane than hole machining accuracy to ensure easy. So the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Datum selection to the workpiece, the workpiece and the workpiece surface in front of the right side as the positioning benchmark crude, the fork bracket behind as a fine benchmark. Keywords: trestle; processing technology; fixture 目錄 摘要 2 Abstract 3 1 零件的分析 5 1.1 零件的作用 5 1.2 零件的工藝分析 6 1.2.1零件圖 6 1.2.2加工表面及孔 6 2 確定零件的生產(chǎn)類型 8 2.1 零件的生產(chǎn)類型 8 2.2 毛坯的確定 8 2.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法 8 2.2 2確定注件加工余量 8 2.2.3 繪制鑄件毛坯圖 9 3 定位基準的選擇 10 3.1選擇粗基準 10 3.2選擇精基準 10 4 制定機械加工工藝路線 11 5 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 12 5.1加工余量和工序尺寸的確定 12 5.2確定切削用量及時間按定額 13 6 銑上端面夾具設計 25 6.1 夾具的設計 25 6.1.1 定位分析 25 6.1.2 定位原理 25 6.1.3 定位元件的分析 26 6.1.4定位誤差的分析 26 6.1.5 切削力及夾緊分析計算 27 6.2 定向鍵與對刀裝置設計 28 6.3 誤差分析與計算 30 6.4 夾具設計及操作的簡要說明 31 總 結(jié) 32 參考文獻 33 致 謝 34 1 零件的分析 1.1 零件的作用 叉形支架是用來起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位的作用，使零件之間保持正確的位置。 1.2 零件的工藝分析 1.2.1零件圖 叉形支架零件圖如下圖所示 3 1.2.2加工表面及孔 在叉形支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構(gòu)造比較復雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有Ф10mm的孔屬于套類結(jié)構(gòu)伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60°的凸出部分起定位作用此處應力教集中強度要好。在平臺下面有增強其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復雜結(jié)構(gòu)其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進行必要的熱處理。 主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M12↓25螺紋通孔右端部傾斜60°凸出部分中間孔Ф8mm左端兩個凸出部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。 (1) 選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負荷低磨損無關(guān)重要變形很小經(jīng)過正火處理?；诣T鐵件的牌號和應用范圍如表1-1所示。  (2) 未標注圓角半徑為R3mm。  (3) 加工表面不應該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷并應清理清潔。  (4) 所有加工表面應光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。  (5) 上下表面應與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra≤1.6μm左端兩個凸出部分外表面Ra≤6.3μm右端部傾斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra≤1.6μm為較高精度且Φ8015.00。  (6) 在加工之前進行人工時效熱處理對毛坯預備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。 2 確定零件的生產(chǎn)類型 2.1 零件的生產(chǎn)類型 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)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)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)類型（件/年）； Q—產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺、輛）； 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2~4； b—廢品率，一般取0.3~0.7 根據(jù)上式計算求得零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，通過查表可得刀架的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2.2 毛坯的確定 2.2.1 確定毛坯的種類及其制造方法 零件的材料為HT150，考慮零件在機床運行過程中所承受的沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯可選用鑄造成型零件形狀不復雜，因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接近。 2.2 2確定注件加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》，選用鑄件尺寸公差等級CT-12,選用加工余量為MA-H級，并根據(jù)毛坯的基本尺寸可知：叉形支架各表面的機械加工余量為Z=2.0mm,工件上的孔，因尺寸不大，故采用實心鑄造。 2.2.3 繪制鑄件毛坯圖 3 定位基準的選擇 正確地選擇定位基準是設計工藝過程的一項重要內(nèi)容。也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。定位基準分為粗基準、精基準及輔助基準。選擇定位基準時，既要考慮零件的整個加工工藝過程，又要考慮零件的特征、設計基準和加工方法，根據(jù)粗、精基準的選擇原則，合理選定零件加工過程中的定位基準。 通常在制定工藝規(guī)程時，總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來，即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準，然后在考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來。 3.1選擇粗基準 按照有關(guān)粗基準的選擇原則，按照粗基準的選擇原則：選擇要求加工余量小而均勻的重要表面的粗基準，以保證該表面有足夠而均勻的加工余量。故選擇工件前面68×50、工件前端面及工件右側(cè)面為定位粗基準。 3.2選擇精基準 精基準的選擇主要應該考慮基準重合問題，當設計基準與工序基準不重合時應該進行尺寸換算 以叉形支架后面80×50及2-Φ9孔作為精基準。 4 制定機械加工工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應考慮經(jīng)濟效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 01 備料 鑄造 02 熱處理 時效處理 03 銑 粗銑、半精銑工件上端面 04 銑 粗銑、半精銑工件下端面 05 銑 粗銑、半精銑前端面 06 銑 粗銑、半精銑后端面 07 鉆 鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔 08 鉆 鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋 09 鉆 鉆、鉸Φ10H9孔 10 鉆 鉆、攻M12螺紋 11 銑 銑寬10的槽 12 鉆 鉆、鉸Φ4H7（兩邊通） 13 去毛刺 去毛刺 14 終檢 檢驗至圖紙要求并入庫 5 機械加工余量，工序尺寸及公差的確定 5.1加工余量和工序尺寸的確定 前面根據(jù)資料已初步確定工件各表面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量的如下： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 尺寸偏差 表面粗糙度 后面 鑄件 2.0 CT12 ±0.3 —— 粗銑 1.5 IT12 27.5-0.350 12.5 半精銑 0.4 IT11 27.10-0.22 6.3 精銑 0.1 IT7 270-0.035 1.6 前面 鑄件 2.0 CT12 ±0.3 —— 粗銑 1.5 IT12 25.50-0.35 12.5 半精銑 0.4 IT11 25.10-0.22 6.3 精銑 0.1 IT7 250-0.035 1.6 前端面 鑄件 2.0 CT12 ±0.4 —— 粗銑 1.5 IT12 52.5-0.350 12.5 半精銑 0.5 IT11 520-0.22 6.3 后端面 鑄件 2.0 CT12 ±0.4 —— 粗銑 1.5 IT12 50.5-0.350 12.5 半精銑 0.5 IT11 500-0.22 6.3 Φ9 鉆 9 IT12 Φ90+0.18 6.3 φ14 锪 14 IT12 φ140+0.18 6.3 M8 鉆 3.4 IT12 Φ6.80+0.15 —— 攻螺紋 0.6 —— —— —— M6 鉆 2.55 IT12 Φ5.10+0.15 —— 攻螺紋 0.45 —— —— —— Φ10 鉆 4.9 IT11 Φ9.80+0.15 6.3 鉸 0.1 IT9 Φ100+0.058 1.6 M12 鉆 5.1 IT12 Φ10.2+0.15 —— 攻螺紋 0.9 —— —— —— 寬10槽 銑 —— IT11 Φ100+0.16 6.3 Φ4 鉆 1.9 IT11 Φ3.80+0.15 6.3 鉸 0.1 IT7 Φ40+0.058 1.6 5.2確定切削用量及時間按定額 工序01:鑄造 工序02: 時效處理 工序03: 粗銑、半精銑上端面 工步一：粗銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：半精銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：精銑工件上端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序04: 粗銑、半精銑、精銑工件下端面 工步一：粗銑工件下端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝500 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：半精銑工件下端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝500 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步三：精銑工件下端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序05: 粗銑、半精銑工件前端面 工步一：粗銑工件前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：半精銑工件前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝500 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序06；粗銑、半精銑工件后端面 工步一：粗銑工件后端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：半精銑工件后端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序07: 鉆3-Φ9孔、锪3-Φ14深9沉孔 工步一：鉆3-Φ9孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度 所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：锪3-Φ14深9沉孔 1、加工條件 加工材料: HT150，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=14mm，沉孔深9，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用Z3080鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀，其直徑d=14mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)Z3025型鉆床技術(shù)資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=9mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（9+2.5）mm=11.5mm 故有： t=0.173min 工序08: 鉆、攻2-M8螺紋、M6螺紋 工步一：鉆2-M8螺紋底孔Φ6.8 機床：Z3025搖臂鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為0.36～0.44mm/z, 系數(shù)為0.5，故f=（0.36~0.44）*0.5=0.18~0.22mm/z ，現(xiàn)取f=0.22mm/z，v=28m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： 工步二：攻2-M8螺紋 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r 299r/min 按機床選取n=300r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步三：鉆M6螺紋底孔Φ5.1 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） 624r/min 按機床選取n=600r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步四：攻M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 398r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序09: 鉆、鉸Φ10H9孔 工步一鉆孔至φ9.8 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ9.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度 所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序10: 鉆、攻M12螺紋 工步一：鉆M12螺紋底孔Φ10.2 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） 624r/min 按機床選取n=600r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：攻M12螺紋 選擇M12mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.9mm/r 398r/min 按機床選取n=400r/min 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11：銑寬10的槽 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在7次走刀內(nèi)銑完，則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62W型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選取＝400 當=400r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工序12：鉆、鉸Φ4H7（兩邊通） 工步一鉆孔至φ3.8 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ3.8孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度 所以 根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：鉸孔 根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 工序13：去毛刺 工序14：檢驗至圖紙要求并入庫 6 銑上端面夾具設計 6.1 夾具的設計 在本次夾具設計中，設計銑上端面的夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應性差，費用較高。 6.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心軸定位，工件以小V型塊定位等。 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設計過程中盡量以設計基準為定位基準，以便減小加工誤差。所以在這道設計中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準。 6.1.2 定位原理 在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點： （1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； （2） 使夾具在機床上占有正確的位置； （3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、、來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用、、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應自由度進行限制。 工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應的自由度。 6.1.3 定位元件的分析 在加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設計過程中設計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動方向和旋轉(zhuǎn)方向，設計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ①. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度； ②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。 6.1.4定位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 該夾具以2個平面和和1個活動V型塊定位，螺旋機構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： ⑴ 定位誤差： 當以任意邊接觸時 當以固定邊接觸時 式中為彼此最小間隙 通過分析可得： 因此：當以任意邊接觸時 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 6.1.5 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1. 由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 6.2 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具后端面的縱向槽中，兩個一般的使用。的布局盡可能遠的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負荷，加強加工夾具牢固。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表2.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 6.3 誤差分析與計算 為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 6.4 夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于銑上端面。工件以底平面、支撐軸為定位基準，在V型塊板上實現(xiàn)完全定位。采用螺旋夾緊壓板機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎。 參考文獻 [1] 李旦等，機床專用夾具圖冊，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005。 [2] 孫已德，機床夾具圖冊，北京：機械工業(yè)出版社，1984。 [3] 何玉林，機械制圖，重慶：重慶大學出版社，20001983。 [4] 機械工程基礎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，機床夾具設計，北京：機械工業(yè)出版社，1986。 [6] 李洪，機械加工工藝師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [7] 機械設計手冊編委會，機械設計手冊卷4，北京：機械工業(yè)出版社，1998。 [8] 東北重型機械學院，機床夾具設計手冊，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1979。 [9] 賀光誼等，畫法幾何及機械制圖，重慶：重慶大學出版社，1994。 [10] 丁駿一，典型零件制造工藝，北京：機械工業(yè)出版社,1989。 [11] 孫麗媛，機械制造工藝及專用夾具設計指導，北京：冶金工業(yè)出版社，2002。 [12] 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊，上海：上海科學技術(shù)出版社，1979。 致 謝 經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導對我們畢業(yè)設計的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設計提供了重要保障。