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廣東海洋大學(xué)2005屆本科生課程設(shè)計(jì)
目 錄
序言······························································2
CA6140車床的型號(hào)831002撥叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1. 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定·································2
1.撥叉的用途···················································3
2.撥叉的技術(shù)要求···············································3
3.審查撥叉的工藝性·············································4
4.確定撥叉的生產(chǎn)類型···········································4
二. 確定毛坯,繪制毛坯簡(jiǎn)圖·········································4
1.選擇毛坯······················································4
2.確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量······························5
三.擬定撥叉工藝路線···············································5
1. 基面的選擇···················································5
2.表面加工方法的確定表面加工方法的確定··························6
3.加工階段的劃分················································6
4.工序的集中與分散···············································6
5.確定撥叉的生產(chǎn)類型············································6
6.工藝路線的確定················································7
四．機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定·······························8
五. 撥叉φ60孔切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算·······························9
1.切削用量計(jì)算····················································10
2.時(shí)間定額的計(jì)算·················································10
六．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)·····················································12
1.設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題················································12
2.定位方案設(shè)計(jì)····················································13
3. 工件誤差分析計(jì)算···············································13
4. 導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)···················································14
5.夾緊裝置設(shè)計(jì)····················································14
6夾緊力與切削力的計(jì)算·············································16
7.夾具體的設(shè)計(jì)·····················································16
參考文獻(xiàn)·······························································18
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各種課程的一次深入而綜合的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練.因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì),能夠綜合地系統(tǒng)化地掌握所學(xué)過的知識(shí)并加以應(yīng)用,對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，同時(shí)從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，以便于以后更好地投入工作，為未來做好打算。
一.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.撥叉的用途
該撥叉應(yīng)用在CA6140型車床變速箱傳動(dòng)軸上的換檔機(jī)構(gòu)中.該撥叉頭以Φ25mm孔套在變速叉軸上,并用螺釘經(jīng)螺紋孔M22mm與變速叉軸聯(lián)結(jié),撥叉腳則夾在兩齒輪之間.當(dāng)需要變速時(shí),操縱變速手柄,變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉壁部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移,撥叉腳撥動(dòng)三聯(lián)滑移變速齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改變檔位,從而改變車床主軸的旋轉(zhuǎn)速度.
該撥叉是在停車時(shí)用于換檔的,承受的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷較小,因此零件應(yīng)具有的強(qiáng)度和韌性均不高.該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸也(H7)、鎖銷螺紋孔M22×1.5mm、撥叉長(zhǎng)槽,在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)予以保證.
2.撥叉的技術(shù)要求
按表1-1形式將撥叉的全部技術(shù)要求列于表1中,
表1 撥叉零件技術(shù)要求
加工表面
尺寸偏差(mm)
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度Ra(μm)
形位公差(mm)
長(zhǎng)槽側(cè)面
IT11
3.2
長(zhǎng)槽底面
IT12
6.3
撥叉腳兩端面
IT11
3.2
撥叉腳內(nèi)表面
IT12
3.2
M22×1.5mm螺紋孔到大槽外側(cè)
IT12
Φ25mm孔
IT7
1.6
M22×1.5mm孔
撥叉頭左端面
80
撥叉頭右端面
80
該撥叉形狀特殊,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,屬于典型的叉桿類零件.為了實(shí)現(xiàn)換檔變速的功能,其叉軸孔與變速叉軸有較高的配合要求,因此加工精度要求較高.為保證撥叉換檔時(shí)叉腳受力均勻,要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔mm的垂直度要求為0.1mm.為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置,改換檔位準(zhǔn)確,撥叉用螺釘定位.
綜上所述,該撥叉件的各項(xiàng)技術(shù)要求制訂得較合理.
3.審查撥叉的工藝性
分析零件圖可知,撥叉腳兩端面要求切削加工,并在軸向方向上高于相鄰表面,這樣既減少了加工面積,又提高換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度.Φ25mm孔和M22mm螺紋孔的端面均為平面,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏,以保證孔的加工精度.長(zhǎng)槽兩側(cè)面精度要求較高,而上表面及下表面精度要求不高,加工比較容易.該零件主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來;除主要工作表面外,其余的加工精度均較低.綜上所述知,該零件不需要高精度機(jī)床加工,通過銑削鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求.由此可見,該零件的工藝性較好.
4.確定撥叉的生產(chǎn)類型
依據(jù)設(shè)計(jì)要求可知,該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn).撥叉的重量為1.45kg,查表1-3可知,該撥叉屬于輕型零件.
2. 確定毛坯,繪制毛坯簡(jiǎn)圖
1.選擇毛坯
由于該撥叉在工作過程中承受的沖擊載荷較小,受力小,故選擇材料為HT200.因?yàn)樵摀懿娴纳a(chǎn)類型為大量生產(chǎn),為提高生產(chǎn)效率和鑄造件的表面質(zhì)量與機(jī)械性能,采用砂型鑄造金屬模機(jī)器造型.
2. 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
由表2-1～表2-5知,要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量,應(yīng)先確定以下各項(xiàng)因素:
(1).公差等級(jí)
由撥叉的鑄造方法和材料,并查表2-1得毛坯公差等級(jí)為CT10級(jí).
(2) .公差帶位置
公差帶應(yīng)相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布,即一半在基本尺寸之上,一半在基本尺寸之下.
(3) .要求的機(jī)械加工余量
根據(jù)工件的鑄造方法和鑄件的材料,查表2-5得其精度等級(jí)為F級(jí).
根據(jù)上述條件,可查表2-3,表2-4確定鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量.
表2 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機(jī)構(gòu)加工余量
項(xiàng)目(mm)
機(jī)械加工余量(mm)
尺寸公差(mm)
腳內(nèi)圓寬度Φ60
2
2.8
長(zhǎng)槽寬度16
2
2.2
腳端面寬度12
1.5
2.2
中心距126.11
0.5
3.6
孔徑Φ25
2
2.4
端面44
2
2.8
長(zhǎng)槽底面至上表面8
2
2
頂面36
2
2.6
3. 擬定撥叉工藝路線
1.定位基面的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分,通常先確定精準(zhǔn),然后再確定粗基準(zhǔn).
（1）精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求同裝配要求，選擇撥叉右端面同軸孔φ25作為精基準(zhǔn)。零件上很多表面都可以采用它們作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，，軸孔φ25的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作為精基準(zhǔn)加工撥叉的左右端面，螺紋孔M22×1.5同槽，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)跟工藝基準(zhǔn)的重合，，保證了被加工表面的垂直度要求，另外，由于撥叉的剛性較差，受力容易產(chǎn)生變型，夾緊力應(yīng)該垂直于主要定位面，選用撥叉φ25孔端面做精基準(zhǔn)，夾緊可作用在端面上，夾緊可靠，不容易引起零件變型。
（2）粗基準(zhǔn)的選擇
對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊，毛刺或其他表面殘缺。對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)φ42孔作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
2. 表面加工方法的確定
根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定加工件各表面的加工方法,如表所示.
表3 撥叉零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra(μm)
加工方案
備注
Φ25mm孔
IT7
1.6
擴(kuò)-粗鉸-精鉸
表1-7
長(zhǎng)槽內(nèi)側(cè)面
IT9
3.2
粗銑-精銑
表1-8
長(zhǎng)槽底面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
長(zhǎng)槽上表面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
螺紋孔端面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
螺紋孔
IT7
3.2
擴(kuò)孔-絲錐攻螺紋
表1-7表1-10
撥叉腳兩端面
IT11
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
Φ60mm孔
IT12
3.2
粗鏜-半精鏜
表1-7
撥叉腳底面
IT12
6.3
粗銑
表1-8
3. 加工階段的劃分
該撥叉加工質(zhì)量比較高,可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工階段.
在粗加工階段,首先將精基準(zhǔn)Φ25mm孔準(zhǔn)備好,使后續(xù)工序可以采用精基準(zhǔn)定位加工,保證其它表面加工的精度要求;然后粗銑長(zhǎng)槽上表面、長(zhǎng)槽底面、長(zhǎng)槽內(nèi)側(cè)面、撥叉腳內(nèi)表面,切撥叉腳底面及加工螺紋孔;在精加工階段,進(jìn)行長(zhǎng)槽內(nèi)側(cè)面的精銑.
4. 工序的集中與分散
該零件選用工序分散原則安排撥叉的加工工序.采用分散原則安排生產(chǎn),可以使所用機(jī)床和工藝準(zhǔn)備簡(jiǎn)單,并易于調(diào)整.
5. 工序順序的安排
（1）機(jī)械加工工序
1) .遵循"先基準(zhǔn),后其它"原則,首先加工精基準(zhǔn)―撥叉頭叉軸孔mm.
2) .遵循"先粗后精"原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序.
3) .遵循"先主后次"原則,先加工主要表面―叉軸孔mm和長(zhǎng)槽及撥叉腳兩端面,后加工次要表面―螺紋孔端面及螺紋孔、撥叉孔內(nèi)表面及底面.
4) .遵循"先面后孔"原則,先加工螺紋孔上表面再加工螺紋孔.
（2）輔助工序
精加工完成后,安排去毛刺、清洗等終檢工序.
綜上所述,該該撥叉工序的安排順序?yàn)?基準(zhǔn)加工―主要表面的粗加工及長(zhǎng)槽內(nèi)側(cè)面的精加工―主要表面半精加工和次要表面加工.
6. 確定工藝路線
在綜合上述工序順序安排原則的基準(zhǔn)上,列出撥叉的工藝路線如表4所示.
表4 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用
工序號(hào)
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
擴(kuò)-粗鉸-精鉸Φ25孔
Z525型鉆床
擴(kuò)孔鉆、鉸刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
2
粗銑、半精銑
Ф60孔上下端面
X5032臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
3
鏜、半精鏜Ф60孔
臥式鏜床
高速鋼鏜刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
4
銑螺紋孔端面
臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
5
鉆Ф20孔
立式鉆床
鉆刀
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
6
攻M22x1.5螺紋
立式鉆床
絲錐
游標(biāo)卡尺
7
銑槽端面
臥式銑床
端銑刀
游標(biāo)卡尺
8
銑16H11的槽
萬能銑床
三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
9
兩件銑斷
萬能銑床
鋸片銑刀
游標(biāo)卡尺
10
檢查
游標(biāo)卡尺，塞規(guī)
四．機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
工序一 撥叉叉軸孔加工余量和公差的確定
由表2―28可查得,擴(kuò)孔余量Z擴(kuò)孔=2mm,粗鉸余量Z粗鉸=0.14mm,精鉸余量Z精鉸=0.06mm,查表1―20可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為擴(kuò)孔:IT12;精鉸:IT10;精鉸IT7.根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2―40可確定工步的公差值為擴(kuò)孔:0.2mm粗鉸:0.084mm,精鉸0.021mm.
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為擴(kuò)孔:mm,粗鉸mm,精鉸mm.
工序二 φ60孔上下端面加工余量和公差的確定
該工序的加工過程是雙邊加工，參考表2—4，取該端面的加工余量為2mm，銑削加工余量為：粗銑1.3mm，精銑0.7mm。
查表1-20知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度可達(dá)IT11，其公差值為0.11mm。
工序三 撥叉腳φ60孔加工余量和公差的確定
因?yàn)棣?0孔的精度等級(jí)為H12，且粗糙度要求為3.2，查表1-7得，粗鏜，半精鏜就能滿足要求，所以確定其加工方案為粗鏜—半精鏜。由表2―29可查得,粗鏜余量Z粗鏜=1.5mm,半精鏜余量Z半精鏜=0.5mm,查表1―20可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為粗鏜:IT11;半精鏜:IT10.根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2―40可確定工步的公差值粗鏜:0.220mm半精鏜:0.140mm. 高速鋼鏜刀，臥式車床T68
綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為粗鏜mm,精鉸mm
工序八 粗銑、精銑16H11槽側(cè)面和底面的加工余量、工序尺寸和公差的確定。
由表2-36可知，精銑余量Z=1mm;公差值為+0.3。精加工15它們的相互關(guān)系如下圖：
加工方向
16H11
15
1
五.撥叉叉軸孔切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算
工序四 以φ25孔為精基準(zhǔn)，粗鏜，半精鏜φ60孔，保證孔的精度達(dá)到IT12。
1．切削用量的計(jì)算
(1)粗鏜孔工步
1）背吃刀量 取ɑp=0.75mm(背吃刀量為加工余量的一半)
2）進(jìn)給量的確定 由表5-29可取工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.3-1.0 mm/r。這里選擇f=0.8mm/r
3）切削速度的計(jì)算 工 件的材料為HT200，刀具為高速鋼鏜刀，由表5-29，切削速度可取為v=20-35 m/min，由公由公式(5―1)得,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速,由此可選擇臥式鏜床T68?？扇∞D(zhuǎn)速n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式(5―1),可求得該工序的實(shí)際鏜削速度=179.4m/min
（2)半精鏜工步
1）背吃刀量 取ɑp=0.25mm
2）進(jìn)給量的確定 由表5-29可取工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2-0.8mm/r.這里選擇0.6 mm/r
3）切削速度的計(jì)算 由表5-29，切削速度可取為v=25-40m/min，由公由公式(5―1)得,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速,由此可選擇臥式鏜床T68?？扇∞D(zhuǎn)速n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式(5―1),可求得該工序的實(shí)際鏜削速度.
2.時(shí)間定額的計(jì)算
(1)基本時(shí)間tm的計(jì)算
1）鏜撥叉φ60孔
根據(jù)表5-39中的鏜孔基本時(shí)間計(jì)算公式可求出該工序的基本要求，式中L=12mm,= ,一般當(dāng)=90度時(shí)，=2~3，這里取=2，=3~5, 這里取=4，=單件小批生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度。i 為進(jìn)給次數(shù)，在本題中為一次。=f X n=960r/min X 0.8mm/r=,
將上述的結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間是=0.025min=1.5s
2)半精鏜鏜撥叉φ60孔
根據(jù)題意，半精鏜與粗鏜的分別是進(jìn)給量f不同，f=0.6mm/r，因此=f X n=960r/min X 0.6mm/r=576, 將上述的結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間是=0.033min=2s.
所以總基本時(shí)間=+=3.5s
(2)輔助時(shí)間tf 的計(jì)算
輔助時(shí)間tf 與基本時(shí)間的關(guān)系為tf =（0.15-0.2），這里取tf =0.2，則各工序的輔助時(shí)間分別為：
粗鏜的輔助時(shí)間：tf =0.2=1.5X0.2=0.3s
半精鏜的輔助時(shí)間：tf =0.2=2X0.2=0.4s
所以總輔助時(shí)間tf=tf1+tf2=0.3+0.4=0.7s
(3)其他時(shí)間計(jì)算
除了作業(yè)時(shí)間以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要和準(zhǔn)備與結(jié)束時(shí)間，，但是撥叉為大批量生產(chǎn)，準(zhǔn)備和結(jié)束的時(shí)間甚微，可以忽略不算，，布置工作地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%-7%，這里取5%，休息與生理需要時(shí)間tx 是作業(yè)時(shí)間的2%-4%，這里取3%，則可知道：
粗鏜的輔助時(shí)間: 5%×(tj+tf)= 5%×(3.5+0.7)=0.21s
半精鏜的輔助時(shí)間: 3%×(tj+tf)= 3%×(3.5+0.7)=0.126s
綜合上述知,單件時(shí)間定額： ]
tdj=tj+tf+tb+tx+tz= 3.5+0.7+0.21+0.126=4.536s
六．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
在機(jī)床上加工工件時(shí),為了使工件在該工序所加工的表面能達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置公差要求,在開動(dòng)機(jī)床進(jìn)行加工之前,必須使工件占有一正確的位置,并保證在加工過程中能夠保持定位位置不變.為此,必須對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊.
1.夾具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問題
本夾具是用來鏜φ60孔，加工本道工序時(shí)，應(yīng)注意該工藝孔應(yīng)與φ25孔由一定的同軸度要求，為保證形位公差，需要在加工時(shí)用應(yīng)用φ25孔為精基準(zhǔn)；該零件的尺寸精度也有一定的要求，應(yīng)保證該夾具與零件之間由良好的接觸關(guān)系。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，主要應(yīng)考慮如何定位才能加工出合格的零件，如何才能減低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
2.定位方案設(shè)計(jì)
按照加工要求,工件上應(yīng)該被限制的自由度均要被限制.根據(jù)所加工的撥叉零件的尺寸及工作要求,加工撥叉叉軸孔時(shí),工件以Φ25H7及Φ60H12孔端面和側(cè)板為定位基準(zhǔn)，在長(zhǎng)圓柱銷，浮動(dòng)支承塊和擋銷尚實(shí)現(xiàn)完全定位，采用DQG型汽缸通過對(duì)稱布置的兩套鉸鏈機(jī)構(gòu)和壓板加緊工作，綜上所述知,工件的的六個(gè)自由度被完全限制,工件已實(shí)現(xiàn)完全定位.
3.工件誤差分析計(jì)算
定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差Δjb和定位副制造不準(zhǔn)確誤差Δdb兩部分組成,定位誤差的大小是兩項(xiàng)誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和,即Δdw=Δjb+Δdb.
基準(zhǔn)不重合誤差Δjb:由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,查標(biāo)準(zhǔn)公差值表得工件擋銷的標(biāo)準(zhǔn)公差為0.62mm,即極限偏差為±0.3.由于夾緊力的作用,工件總是靠近擋銷,所以Δjb=0.5×0.31=0.15mm.
查機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表85-10得定位副制造不準(zhǔn)確誤差Δdb=0.015mm.
所以,Δdw=Δjb+Δdb=0.15+0.015=0.165mm.
4.導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)
鉆床夾具的導(dǎo)向元件為可換鉆套,它的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置,并在加工中對(duì)鏜刀等加工刀具進(jìn)行引導(dǎo),防止刀具在加工中發(fā)生偏斜.
(1)鉆套高度:鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān).鉆套高度H越大,刀具的導(dǎo)向性越好,但刀具與鉆套的摩擦越大,一般取H=(1～2.5)d,所以H=1×59.5～2.5×60mm=59.5～150mm.查《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表9-10可取快換鉆套的高度H=45mm.
(2)排屑間隙h值應(yīng)適當(dāng)選取,上值太小時(shí),切屑難以自由排出,使加工表面被損壞;h值太大時(shí),會(huì)降低鉆套的導(dǎo)向作用,影響加工精度.加工鑄鐵時(shí),h=(0.3～0.7)d=0.3×59.5～0.7×60mm=17.85～42mm.查《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表9-10可取排屑間隙h=16mm.
(3)確定鉆套位置尺寸和公差
鉆套位置尺寸以工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸為基本尺寸,其公差取為工件相應(yīng)尺寸公差的1/5～1/2,偏差對(duì)稱標(biāo)注.由夾具可知：工序尺寸（鉆套中心線與外壁的距離）L=70，而尺寸公差取：0.07×（1/5～1/2）mm，取+0.035mm，則鉆套的位置尺寸為L(zhǎng)=（70+0.035）mm
5.夾緊裝置設(shè)計(jì)
在加工過程中,工件會(huì)受到切削力、離心力等外力的作用,為了保證在這些外力作用下,工件仍能在夾具中保持定位的正確位置而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動(dòng),在夾具結(jié)1.構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾裝置,把工件壓緊在定位元件上.
(1)夾緊裝置的組成
DQG型汽缸（動(dòng)力裝置），夾緊元件，鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)（中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）
(2)對(duì)夾緊裝置的基本要求:
1)夾緊時(shí)不破壞工件在夾具中占有的正確位置;
2）夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性,又要防止因夾緊力大損傷工件表面及產(chǎn)生夾緊變形;
3)夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力、夾緊迅速;
4)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、工作效率與生產(chǎn)類型相適應(yīng).結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,便于制造與維護(hù);
5)具有良好的自鎖性能.
(3)夾緊力的作用點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則:
1)應(yīng)落在支承元件上或幾個(gè)支承元件所形成的支承平面內(nèi);
2)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上;
3)應(yīng)盡可能靠近加工面.
(4)夾緊力的方向:
1)作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基準(zhǔn),以保證加工精度;
2)作用方向應(yīng)有利于減少所需的夾緊力的大小.
綜合上述,選擇夾緊力的作用點(diǎn)在Φ60H12孔的上下端面。
6. 夾緊力與切削力的計(jì)算
由于撥Φ60孔在同一夾具上完成粗鏜-半精鏜加工,加工過程中不拆工件，且粗鏜所需的力大于半精鏜的力,所以確定夾緊力只需確定粗鏜時(shí)所需的夾緊力.
因?yàn)榭紤]到零件的夾緊需要軸向和徑向定位，所以選用鉸鏈杠桿夾緊機(jī)構(gòu)，查表10-1，夾緊力由于工件擴(kuò)孔時(shí)所需的周向切削力遠(yuǎn)大于軸向力,故確定夾緊力時(shí)只需要計(jì)算粗鏜刀作用在工件上的轉(zhuǎn)距,軸向力可憑經(jīng)驗(yàn)予以保證.
（1）切削力的計(jì)算，由《金屬加工機(jī)械手冊(cè)》查出，切削力P=204ts0.75kp ,其中t=0.75,s=0.8,kp=k1×k2×k3×k4×k5而且對(duì)于鏜刀k1=1.24,k2=1.0,k3=1.15,k4=1.0,k5=1.0,代入得kp=1.43.再把結(jié)果代入切削力公式P=204ts0.75kp =204×0.75×0.850.75×1.43=185N
（2）夾緊力的計(jì)算
由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表10-1可查出，夾緊力公式，其中k=3,L=10,H=12,f=0.2,代入公式得=462.5N
7.夾具體的設(shè)計(jì)
夾具休是夾具的基礎(chǔ)件,夾具上所有的組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件聯(lián)接成一個(gè)有機(jī)整體.夾具體必須有足夠的剛度和強(qiáng)度、安裝穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)工藝性良好、便于清除切屑.
(1)夾具材料及制造方法
根據(jù)使用要求,夾具體用鑄造方法制造,材料為HT200.
(2)夾具體外形尺寸
由《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表11-1可得夾具體的基本尺寸如下表:
表1 夾具體結(jié)構(gòu)基本尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
夾具體結(jié)構(gòu)部分
經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
夾具體壁厚h
25mm
夾具體加強(qiáng)肋厚度
16mm
夾具體加強(qiáng)肋高度
60mm
夾具體壁與壁連接的鑄造圓角
5mm
（3）鑄造夾具體的技術(shù)要求
1）鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、疏松、夾渣等鑄造缺陷。澆口、冒口、結(jié)疤、粘砂應(yīng)清楚干凈。
2）鑄件在機(jī)械加工前應(yīng)經(jīng)時(shí)效處理。
3）未注明的鑄造圓角R（3-5）mm。
4）鑄造拔模斜度（鑄件在垂直分型面的表面需有拔模斜度）。
5）由《機(jī)械制造技術(shù)基準(zhǔn)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表11-2可得夾具體座耳結(jié)構(gòu)尺寸如下表:
螺栓直徑
D
D1
R
R1
L
H
b
12
14
30
7
15
20
36
4
參考文獻(xiàn)
1.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 機(jī)械工業(yè)出版社 鄒青 主編
2.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 于駿一 鄒青 主編
3.《互換性與測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)械工業(yè)出版社 王伯平 主編
4.《切削手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 艾興 肖詩(shī)綱 主編
5. 《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 馮辛安 主編
19
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書
前言 2
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 3
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 3
1.2生產(chǎn)條件 3
1.3零件工藝分析 4
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.1定位機(jī)構(gòu) 5
2.2夾緊機(jī)構(gòu) 6
2.3機(jī)床夾具的總體形式 8
2.4繪制夾具零件圖 10
2.5繪制夾具裝配圖 11
3.定位誤差設(shè)計(jì) 14
3.1誤差分析 14
3.2定位誤差的計(jì)算 15
結(jié)論 16
致謝 18
參考文獻(xiàn) 19
前言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化（或機(jī)械工程及自動(dòng)化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分，是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對(duì)機(jī)械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計(jì)。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面：
1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對(duì)位置，可以保證加工精度。
2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時(shí)間。
3.減少勞動(dòng)強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具，可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對(duì)箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于：
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識(shí)。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。
我國(guó)的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實(shí)力較其它發(fā)展中國(guó)家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國(guó)從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó)，成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時(shí)，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動(dòng)化的設(shè)備，5000件小批量生產(chǎn)用手動(dòng)設(shè)備。
1.2生產(chǎn)條件
直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。
臺(tái)式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號(hào)和功率不同。最小的高速臺(tái)鉆的功率只有200W，最大的搖臂鉆的功率可以達(dá)到25KW。
臺(tái)鉗常用在立式鉆床和臺(tái)式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺(tái)上。 Z5025型號(hào)立式鉆床，最大鉆孔直徑25mm，主軸端至底面距離1000mm，主軸級(jí)數(shù)9級(jí)，主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程200mm，外形尺寸1050×687×1980。
1.3零件工藝分析
本次課設(shè)是要為此圖1-3-1中的端蓋設(shè)計(jì)鉆φ20和φ50孔的夾具，最終實(shí)現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。
圖1-3-1
零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個(gè)自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1定位機(jī)構(gòu)
圖2-1-1外圓在支撐釘
在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是鉆2-φ20和φ50孔并以φ30、φ60孔內(nèi)表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動(dòng)，限制兩個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，限制四個(gè)自由度；兩個(gè)短圓柱銷與長(zhǎng)圓柱銷相同。大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí)，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動(dòng)作慢、效率低。
2.2夾緊機(jī)構(gòu)
圖2-2-1工件放置方式
1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時(shí)保證加工精度。
2 .夾緊力的方向的確定：
1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。
3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。
3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇：
1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)：
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu)
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。
2.3機(jī)床夾具的總體形式
機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。
夾具的組成歸納為：
1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3）導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4） 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。
5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。
6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。
2.3.1確定夾具體：
夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí)，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面，以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。
2.3.2確定聯(lián)接體：
聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
2.3.3夾具體的總體設(shè)計(jì)圖:
圖2-3-1總體圖
2.4繪制夾具零件圖
對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。
1.零件圖盡可能按1:1繪制。
2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。
3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。
4.零件圖
2.5繪制夾具裝配圖
2-5-1裝配圖
1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。
2.視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。
3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。
4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。
此機(jī)床夾具要用到的零件如下：
（1） 螺紋加緊機(jī)構(gòu)壓板
（2） 六角螺母-C級(jí)
（3） 鉆模板 1 45鋼
（4） 鉆套用襯套A型
（5） 可換鉆套
（6） 鉆套螺釘
（7） 雙頭螺柱
（8） 定心軸 1
（9） 六角螺母-C級(jí)
（10）定位大平面
（11）六角螺母-C級(jí)
（12）開口墊圈 8
（13）銷軸
（14）后支柱
（15）內(nèi)六角圓柱頭螺釘
（16）后支柱
（17）內(nèi)六角圓柱頭螺釘
（18）圓柱銷
（19）開口銷
（20）夾具體
（21）圓柱螺旋壓縮彈簧
5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等
(1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。
(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。
(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。
(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。
(5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。
6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
(1)定位元件的定位面間相互位置精度。
(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。
(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。
(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。
(5)夾具上有檢測(cè)基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。
對(duì)于不同的機(jī)床夾具，對(duì)于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及同類的夾具圖樣資料。
7.對(duì)零件編號(hào)，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表：
每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào)，此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中，生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。
完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。
完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。
8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面：
1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。
2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。
3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí)，更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。
3.定位誤差設(shè)計(jì)
3.1誤差分析
3.1.1定位誤差
工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的：
1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對(duì)機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對(duì)定誤差。
3）加工過程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛的加工誤差。
3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差：
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷、定位套定位時(shí)，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2）導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。
3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。
4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
3.2定位誤差的計(jì)算
1.定位誤差，此項(xiàng)主要是定位孔∮30H7與定位銷∮30r6的間隙產(chǎn)生，最大間隙為-0.028mm。
2.鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm，誤差為0.03mm。
3.鉆套與襯套的配合間隙，有∮18H7／h6可知最大間隙為0.024mm。
4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項(xiàng)可以忽 略。
5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出：
e=( H/2 + h + b )△max/H
e----刀具引偏量（mm）
H----鉆套導(dǎo)向高度（mm）
h----鉆套下斷面與工件間的空間高度（mm）
△max----刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為∮30H7/r6，可知△max=0.028mm；將H=36mm, h=20, B=30mm代入，可求得e=0.05mm。
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算，實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和：
該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。
結(jié)論
在這次歷時(shí)兩個(gè)禮拜的課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。
這次課程設(shè)計(jì)讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時(shí)感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時(shí)候我們我們錯(cuò)的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識(shí)，有一個(gè)認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，還有有一個(gè)冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措
首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm、φ60mm的中心孔和一側(cè)端面，用長(zhǎng)銷小平面定五個(gè)自由度。雖然沒有滿足六個(gè)自由度的要求，但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@2個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過以上這些步驟，此機(jī)床夾具可以正常工作，此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。通過精度驗(yàn)算可知，此項(xiàng)機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。
在設(shè)計(jì)的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過程。通過本次夾具設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐，使得課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)
我們?cè)谶@次的學(xué)習(xí)實(shí)踐中看到了自己的不足，同時(shí)發(fā)現(xiàn)到自己的一個(gè)不足，意味著我們成長(zhǎng)了一點(diǎn)，如果我們每天成長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn)，那么我們會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。
致謝
為期兩周的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。
首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，這讓我真切的體會(huì)到理論與實(shí)際相結(jié)合的意義，為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計(jì)中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)！
我非常感謝我的指導(dǎo)教師張海華老師和張福老師。兩周來，我時(shí)刻體會(huì)著兩位老師嚴(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)，不論天氣有多么的炎熱，都會(huì)在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時(shí)間，我們不明白一些設(shè)計(jì)的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時(shí)，每次去老師那里，老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問問題，有時(shí)還會(huì)和我坐下來一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的時(shí)候老師會(huì)細(xì)心講解給予更好的意見。整個(gè)過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。
這次課程設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計(jì)，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候，我感到有一種輕松感，不是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)不用再做了，而是因?yàn)槲覐倪@次課程設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí)，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會(huì)做什么，該做什么。讓我們對(duì)行業(yè)有了了解，讓我們對(duì)自己的未來有了規(guī)劃。
感謝兩位張老師的細(xì)心指導(dǎo)！
參考文獻(xiàn)
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