KCSJ-06角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含非標7張張CAD圖紙】-jjsj23

KCSJ-06角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計

目錄

1.序   言 2

2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 2

3 審查零件圖樣的工藝性 2

4 選擇毛坯 4

5 工藝過程的設(shè)計 4

5.1 定位基準的選擇 4

5.2 零件表面加工方法的選擇 4

5.3 制訂工藝路線 5

6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 5

7 工序設(shè)計 6

7.1 選擇機床 6

7.2 夾具選擇 6

7.3 選擇刀具 6

7.4 確定工序尺寸 6

8 確定切削用量及基本工時 7

第9章 鉆M8孔夾具設(shè)計 14

9.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 14

9.2夾具的導(dǎo)向 14

9.3切削力及夾緊力的計算 15

9.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 18

9.5 鉆模板 19

9.6定位誤差的分析 19

9.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 21

9.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 22

9.9夾具設(shè)計及操作的簡要說明 24

參考文獻 25

1.序   言

角板的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。

2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型

課程設(shè)計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺，其設(shè)備品率為10%，機械加工廢品率為1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。

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上底板.dwg

六角頭支撐.dwg

參考加工工序卡片，需要自己根據(jù)自己的要求完善.doc

參考工藝過程卡、需要自己根據(jù)自己的要求完善.zip

工藝過程卡片.doc

心軸.dwg

文件清單.txt

角板的加工工藝及鉆M8螺紋底孔夾具設(shè)計說明書.doc

角板鑄造圖.dwg

角板零件圖.dwg

鉆M8螺紋底孔夾具體.dwg

鉆M8螺紋底孔夾具裝配圖.dwg

鉆M8螺紋底孔夾具零件圖.dwg

機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 40、 50、 60 鉆、擴、鉸 Φ 40 孔 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 搖臂鉆床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用鉆 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 鉆 Φ 40 孔 鉆頭 ， 游標卡尺 68 擴 Φ 40 孔 擴孔鉆 ，游標卡尺 68 鉸 Φ 40 孔 鉸刀 ， 游標卡尺 68 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名 稱 材 料 牌 號 機加 70 粗、精銑 74 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件 數(shù) 鏜床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進 給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 粗銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 初銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 450 半 精銑 74，保證到工序尺寸 端面銑刀，游標卡尺 750 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 30 銑 60端面 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 60端面 面銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 銑 60一端面 面銑刀 ， 游標卡尺 380 2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機制10 級 5班 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 角板 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分 ) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/m/mm/z 動 輔助 1 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立銑刀 ，游標卡尺 380 2 2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設(shè)計 共 2頁 校核 第 2頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品代號 零件圖號 零件名稱 角板 材料 應(yīng)狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量 (每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量 (大批量 鑄件 門 工序 號 工序名稱 設(shè)備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 立式銑床 用夾具 面銑刀 游標卡尺 40 鉆Φ 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉆頭 游標卡尺 50 擴Φ 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 擴孔鉆 游標卡尺 60 鉸孔Φ 40 孔到工序尺寸 搖臂鉆床 用夾具 鉸刀 游標卡尺 70 粗銑 74、 74，半精銑74 立式銑床 用夾具 高速鋼端銑刀 游標卡尺 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 立式銑床 用夾具 立銑刀 游標卡尺 90 鉆 螺紋底孔 立式鉆床 用夾具 標準高速鋼麻花鉆 游標卡尺 鉆套 100 攻絲 專用夾具 標準螺紋刀 螺距尺 110 去毛刺 專用夾具 鉗工工具 120 檢驗 130 入庫 目錄 言 ........................................... 2 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 ......................... 2 3 審查零件圖樣的工藝性 .............................. 2 4 選擇毛坯 .......................................... 4 5 工藝過程的設(shè)計 .................................... 4 位基準的選擇 .................................................. 4 件表面加工方法的選擇 .......................................... 4 訂工藝路線 .................................................... 5 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 ......................... 5 7 工序設(shè)計 .......................................... 6 擇機床 ........................................................ 6 具選擇 ........................................................ 6 擇刀具 ........................................................ 6 定工序尺寸 .................................................... 6 8 確定切削用量及基本工時 ............................ 7 第 9 章 鉆 具設(shè)計 ............................. 14 具的夾緊裝置和定位裝置 ....................................... 14 具的導(dǎo)向 ..................................................... 14 削力及夾緊力的計算 ........................................... 15 孔與工件之間的切屑間隙 ....................................... 18 模板 ......................................................... 19 位誤差的分析 ................................................. 19 套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 ................................... 21 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) ....................................... 22 具設(shè)計及操作的簡要說明 ....................................... 24 參考文獻 ........................................... 25 2 言 角板 的加工工藝規(guī)程是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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。 本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次 設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 2 計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 課程設(shè)計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為 5000臺，其設(shè)備品率為 10%，機械加工廢品率為 1%，現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。 5550%)1%101(15000%)%1( ???????? ?? /年 角板零件的年產(chǎn)量為 5550件，可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 3 審查零件圖樣的工藝性 角板零件圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全?；鶞士?40?要求 以通過粗鏜、半精鏜、精鏜進行加工；本零件各表面要求的加工精度低，加工并不困難；角板上的 4個溝槽加工精度不高，可以直接用立銑刀銑出；角板凸臺的螺紋孔，需經(jīng)過鉆底孔，再攻絲。角板加工表面和 40? 有一定的位置要求，主要是上表面與 40? 軸線的平行度為 經(jīng)過以上的分析，我們可以先選定粗基準，加工精基準所在的加工表面，然后借助夾具對其他表面進行加工，從而保證相應(yīng)的位置精度。 3 角板 零件 圖 4 角板 毛坯圖 4 選擇毛坯 角板有 廓尺寸不大，形狀也不復(fù)雜，又屬成批生產(chǎn)，故毛坯可以采用鑄造成型。零件的形狀不復(fù)雜，因而毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，用砂型鑄造，上下分模鑄造出來。毛坯的尺寸通過確定加工余量后決定。 5 工藝過程的設(shè) 計 位基準的選擇 本零件是帶孔的角板，孔是設(shè)計基準，為避免由于基準不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準，即遵循“基準重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，選定角板外圓 52? 端面為粗基準，加工孔 40? ，此后選用孔40? 為精基準，加工其余的表面以及銑槽。 件表面加工方法的選擇 本零件的的加工面有內(nèi)孔、上表面、槽及螺紋孔等，材料為 閱 手冊，其加工方法選擇如下： （ 1） 40? 的內(nèi)孔，表面的粗糙度為 差等級為 要粗鏜、半精鏜、精鏜。 （ 2）角板端面的粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 3）角板上表面的粗糙度為 公差等級為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 4）角板上的槽的內(nèi)表面的粗糙度為 公差等級 為 要經(jīng)過粗銑、半精銑才能達到要求。 （ 5）凸臺 16? 粗糙度為 只需要粗銑即可達到要求。 （ 6）螺紋孔 8M 需要經(jīng)過鉆孔、攻絲。 5 訂工藝路線 銑削加工在排列加工工序時，一般遵循基準先行、先主后次、先粗后細、先面后孔的原則，因而角板的加工工藝路線先加工角板端面，再加工孔 40? ，最后加工角板的上表面。按照上述的原則以及工序集中的 特點，角板的加工可按下述工藝路線進行： 10 鑄造毛坯 20 時效 30 銑 60端面 40 鉆Φ 40 孔到工序尺寸 50 擴Φ 40 孔到工序尺寸 60 鉸孔Φ 40 孔到工序尺寸 70 粗銑 74、 74，半精銑 74 80 銑 兩個半圓槽至圖樣要求 90 鉆 螺紋底孔 100 攻絲 10 去毛刺 120 檢驗 130 入庫 6 確定機械加工余量及毛坯尺寸 角板毛坯尺寸數(shù)據(jù)表 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 28 10 3 35? 31 13 60 3 及 板毛坯尺寸允許公差數(shù)據(jù)表 鑄件尺寸 公差 35? 6 31 13 工序設(shè)計 擇機床 （ 1）工序 010、 020、 040、 050、 080、 090 是粗銑， 060、 070、 100、 110 是半精銑。各工序額工步數(shù)不多，成批生不要求很高的生產(chǎn)率，選用臥式銑床就能滿足要求。 本零件的外形輪廓不大，精度要求不是很高，選用 （ 2）工序 030 是精鏜，表面粗造的 6.1?工精度要求高，選用 （ 3）工序 120 是鉆孔后攻絲，可選用 立式鉆床。 具選擇 本零件角板出銑角板表面及銑槽需要專用的夾具外，其他的用通用夾具即可。鏜孔和銑端面選用三爪自定心卡盤，鉆孔和攻絲選用短銷固定即可。 擇刀具 （ 1）銑削角板表面、端面和凸臺時，選用高速鋼鑲齒圓柱銑刀，直徑 80? 。 （ 2）銑削槽時，選用直柄鍵槽銑刀，直徑 8? 。 （ 3）鉆孔 時，選用直柄麻花鉆，直徑 。 定工序尺寸 （ 1） 740H? 的工序尺寸及公差 用查表確定各道工序的加工余量及毛坯余量總余量如下：精鏜加工余量 精鏜加工余量 鏜加工余量 毛坯的總余量為 5 各工序的尺寸的基本尺寸如下：半精 鏜尺寸 ? ；? ；毛坯的尺寸 ? 。 7 工序尺寸的公差及其偏差：精鏜前的半精鏜取 ，得 ；粗鏜取 ；毛坯公差取 ?。 工序尺寸偏差按“入體原則”標注：精鏜 ?；半精鏜 ?； 粗鏜 ?；毛坯 ? 。 （ 2）確定各加工表面的工序加工余量 工序 加工表面 總加工余量 工序加工余量 010 020 040 050 060 070 080 090 100 下端面 上端面 角板表面 角板表面 角板表面 角板表面 槽 槽 槽 3 3 3 10 10 10 2 2 1 1 10 10 10 110 槽 10 10 8 確定切削用量及基本工時 工序一：鑄造 工序二：時效處理 工序三： 銑寬 60面， 60面粗糙度要求為 們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 60端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 8 因為加工余量不大，一次加工完成 p 2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w ????? ?? 當750r/ ???? 按機床標準選取 600?3） 計算工時 切削工時： 20? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m 3 512021 ??????? 工步二銑 60端面的切削用量及基本工時的計算如上在此不再累述： 工序四：鉆，擴，絞Φ 40孔 工步一鉆 孔至 φ 39 確定進給量 f ：根據(jù)參考文獻 Ⅳ 表 2鋼的 00??， 90 ??時， 。由于本零件在加工 Φ 31 孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘以系數(shù) ? ? ?? 根據(jù) 床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻 Ⅳ 表 2表 2得切削速度 8 所以 9 m 5239 181 0 0 01 0 0 0 rd ??? ?? 根據(jù)機床說明書，取 75 ，故實際切削速度為 m 0 0 1 7 5391 0 0 0 ???? ??切削工時： 0? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m ???????孔 利用鉆頭將 孔擴大至 ，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取 ? ? ? ?~??? 鉆 根據(jù)機床說明書，選取 m i n/4~61231~2131~21 ??????????????? 鉆則主軸轉(zhuǎn)速為 m 4~ ，并按車床說明書取 8 ，實際切削速度為 m 0 0 0 0 ???? ??切削工時： 0? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m ???????：鉸 孔 根據(jù) 參考文獻 Ⅳ 表 2， 2~8 ，得 m 4~ 9 10 查參考文獻 Ⅴ 表 機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速，取 ，98 rn w ? ，實際切削速度 3.9 。 切削工時： 0? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m ???????銑 2 個 74面， 60面粗糙度要求為 次粗銑加工即可滿足要求，我們選用 式銑床，高速鋼端銑刀加工 工步一： 銑 74端面， 1. 選擇刀具 刀具選取高速鋼端銑刀，刀片采用 p ， 00 ? ， 25 ， 4?z 。 2. 決定 銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 p 5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取750 r m 21 0 0 0 7 5 0601 0 0 0 w ????? ?? 當750r/ ???? 按機床標準選取 600? 11 6） 計算工時 切削工時： 4? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m 6 0 357421 ??????? 工步二：銑 74端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述 工序六：銑長為 12 的 半圓槽 選擇刀具 刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用 p ， 0 ? ， 5 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 8） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m 958 2510001000 rd vn s ????? ?? 按機床標準選取1450 r m 45081000 w ????? ?? 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 ???? 按機床標準選取 1160?9） 計算工時 切削工時： 21 ? ，，則機動工時為 m ?? fn 上在此不再累述。 12 工序 15 端面 . 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用 p ， 00 ? ， 5 ， 4?z 。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則 p 11） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 銑床說明書，其功率為為 等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 齒/2.0 z ? ，則 m 510001000 rd vn s ?? ??? ?? 按機床標準選取1450 r m 450351000 w ????? ?? 當1450r/ 1 1 6 01 4 5 ???? 按機床標準選取 1160?12） 計算工時 切削工時： 5? ， 1 ? ， 2 ? ，則機動工時為 m 8 4 51521 ??????? fn 紋孔的切削用量及基本工時的確定： 選用 式鉆床，選用 d=Φ 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 6） 由《切削》表 《工藝》表 16查得 mm/機 13 （《切削》表 m in/ 6 0 0 0 0 c ???ππ 機機 4 5 / m m i n/ 4 0 0 545. 8 0 0?? ππ 機機 1 ???????攻螺紋 選擇 速鋼機用絲錐 f 等于工件螺紋的螺距 p ，即 1 /f mm r? 7 m i 1000 1 0 0 0 7 . 5 2 9 8 ( / m i n )8 ?? ? ??查按機床選取 2 7 2 / m 6 m i 基本工時： 1 ???????機 14 第 9 章 鉆 夾具設(shè)計 具的夾緊裝置和定位裝置 本夾具主要用于鉆 具設(shè)計 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置 ， 在此套夾具中 ， 中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機 動夾緊 ， 通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞 通過螺栓夾緊移動壓板 ， 實現(xiàn)對工件的夾緊 。 并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板 ， 通過精確的圓弧定位 ， 實現(xiàn)定心 。此套移動壓板制作簡單 ， 便于手動調(diào)整 。 通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動 ， 以達到壓緊的目的 。壓緊的同時 ， 實現(xiàn)工件的定心 ， 使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上 。 在這次夾具設(shè)計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定 位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。 具的導(dǎo)向 在鉆床上加工孔時 ， 大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置 ， 用以引導(dǎo)刀具進入正確的加工位置 ， 并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移 ， 提高刀具的剛性 ， 從而保證零件上孔的精度 ， 在鉆床上加工的過程中 ， 導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等 ， 因此 ， 導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用 。 導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。 15 在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套 。 鉆套 按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套 ， 可換鉆套 ， 快換鉆套及特殊鉆套。 因此套鉆夾具加工量不大 ， 磨損較小，孔距離精度要求較高 ， 則選用固定鉆套 。 如圖 接壓入鉆模板或夾具體的孔中 。 圖 套 鉆模板與固定鉆套外圓一般采用 H7/ 且必須有很高的耐磨性 ， 材料選擇 20淬火 相同的 ， 為了防止定位銷與模板之間的磨損 ， 在模板定位孔之間套上兩個固定襯套 。選取的標準件代號為 12*18 材料仍選取 淬火 公差采用 H7/ 削力及夾緊力的計算 刀具： 鉆頭 φ 則軸向力：見《工藝師手冊》表 =CF z ????????????? 中： 420， f=( 90200()190 ?F=420 1 . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N? ? ? ? 轉(zhuǎn)矩 T=CT Z 式中 : 16 T= . 0 0 . 86 0 . 3 5 1 . 0 7 1 7 . 3 4 ( )? ? ? ? 功率 01 7 . 3 4 1 6 . 9 5 0 . 7 2 63 0 3 0 6??? 在計算切削力時 ,必須考慮安全系數(shù) ,安全系數(shù) K=2 4 式中 基本安全系數(shù)， 加工性質(zhì)系數(shù)， 刀具鈍化系數(shù) , 斷續(xù)切削系數(shù) , F/ =(????? 鉆削時 T= M? 切向方向所受力 : 671065 ??? ? 取 1.0?f 4416 )(?? 所以 ,時工件不會轉(zhuǎn)動 ,故本夾具可安全工作。 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) ： ： 17 6543210 式 中 ：60 ~ 種 因 素 的 安 全 系 數(shù) ， 查 參 考 文 獻 [5] 表 121 ?? 可得 ： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 ? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 ? ? ? ? ? ? ?1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 ? ? ? ? ? ? ?所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N? ? ?7 6 6 . 3 7 ( )K P F N? ? ?1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N? ? ?該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則； 參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力 之間的關(guān)系 向力： N） 扭距： ?????? ??m 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)321 由資料《機床夾具設(shè)計手冊》查表 721 ?? 可得： 切削力公式：（ 式中 查表 821 ?? 得： 9 0( ? )(實際所需夾緊力：由 參考文獻 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 1121 ?? 得： ?安全系數(shù) 式（ ：： 6543210 18 式中：60 ~ 參考文獻 [16]《機床夾具設(shè)計手冊》表121 ?? 可得： ???????K 所以 )( 5 8 0 ????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，決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。 孔與工件之間的切屑間隙 鉆套的類型和特點 : 1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用 H7/要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。 2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一 個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以 F7/ F7/ 3、快換鉆套：當對孔進行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。 4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。 鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙 C， 使開始鉆孔時 ， 鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中 ， 以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖 19 圖 切屑間隙 C=(1.2)d。 在本次夾具鉆模設(shè)計中考慮了多方面 的因素，確定了設(shè)計方案后，選擇了 C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以 模板 在導(dǎo)向裝置中 ， 導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上 ， 因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度 ， 以防變形而影響鉆孔精度 。 鉆模板按其與夾具體連接的方式 ， 可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等 。 在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板 ， 在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下 ， 鉆螺栓緊固 ， 鉆模精度較高 。 [4] 位誤差的分析 3) 夾具安裝誤差 A? 因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 圖 5夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， A? =0. 4) 夾具誤差 J? 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差 J? 主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 1J? ；定 20 位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差 2J? ；導(dǎo)向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差 3J? ；若有分度裝置時，還存在分度誤差 F? 。以上幾項共同組成夾具誤差 J? 。 5) 加工方法誤差 G? 因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差 K? 的 1/3????? ??? 。 2. 保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時，總加工誤差 ?? 為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度 的條件是 ????????????? 22222即工件的總加工誤差 ?? 應(yīng)不大于工件的加工尺寸 K? 。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量 因此將上式改寫為 ???? ?或 0???? ?當 0?具能滿足工件的加工要求。 的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值 J? 確定得是否合理。 知此方案可行。 21 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。 為了 減少輔助時間 采用 可換鉆套 ，以來滿足達到 孔 的 加工的要求。 表 d D t 基本 極限 偏差 本 極限 偏差 0～ 1 + + 6 9 1～ + ＞ 8 ＞ 3 6 9 8 12 16 ＞ 3～ 22 ＞ 4 + +0 ＞ 4～ 5 8 11 ＞ 5～ 6 10 11 10 16 20 ＞ 6～ 8 +2 +5 ＞ 8～ 10 15 18 12 20 25 ＞ 10～ 12 +8 22 ＞ 12～ 15 22 +6 16 28 36 ＞ 15～ 18 26 30 18～ 22 +0 34 20 36 22～ 26 35 +9 ＞ 26～ 30 42 46 25 6 ＞ 30～ 35 +8 52 ＞ 35～ 42 55 +9 30 56 67 ＞ 42～ 48 110 66 ＞ 48～ 50 70 74 模板選用固定鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對夾具體的設(shè)計的基本要求 （ 1） 應(yīng)該保持 精度和穩(wěn)定性 23 在 夾具體表面重要的面，如安裝 接觸 位置，安裝表面 的 刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體， 夾具體應(yīng)該采用鑄造 ，時效處理，退火 等處理方式 。 （ 2）應(yīng)具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具 應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當加固。 （ 3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯 夾較大的 工件的 外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。 再滿足功能性要求（ 剛度和強度 ）前提下 ，應(yīng)能減小體積減輕重量， 結(jié)構(gòu)應(yīng)該 簡單。 （ 4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個過程中的鐵屑不多，可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增 加的鐵屑空間：對切削過程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在 夾具體上面 。 （ 5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 24 加工過程中，夾具必承受 大的 夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動， 夾具 的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，積累太多會影響工件的 定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點技術(shù)，經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點，在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具，切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠，所以夾具設(shè)計，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便 排出鐵屑 。 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 支撐銷 定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位，但面是經(jīng)加工過的面，定位是允許 的。 25 參考文獻 [1] 李 洪 ． 機械加工工藝手冊 [M] ． 北京出版社， 1996． 1． [2] 陳宏鈞 ． 實用金屬切削手冊 [M] ． 機械工業(yè)出版社， 2005． 1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 ． 金屬切削手冊 [M]． 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2002． [4] 楊叔子 ． 機械加工工藝師手冊 [M]． 機械工業(yè)出版社， 2000． [5] 徐鴻本 ． 機床夾具設(shè)計手冊 [M] ． 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2003． 10． [6] 都克勤 ． 機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊 [M] ． 貴州人民出版社， 1983． 4． [7] 胡建新 ． 機床夾具 [M] ． 中國勞動社會保障出版社， 2001． 5． [8] 馮 道 ． 機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊 [M] ． 安徽文化音像出版社， 2003． [9] 王先逵 ． 機械制造工藝學(xué) [M]． 機械工業(yè)出版社， 2000． [10] 馬賢智 ． 機械加工余量與公差手冊 [M]． 中國標準出版社， 1994． 12． [11] 劉文劍 ． 夾具工程師手冊 [M]． 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987． [12] 王光斗 ． 機床夾具設(shè)計手冊 [M]． 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2002． 8 26 致謝詞 非常感謝 課程設(shè)計的指導(dǎo)，他給了我耐心的指導(dǎo)和無私的幫助。在此我向她們表示我誠摯的謝意。同時，感謝所有任課老師和所有同學(xué)在這四年來給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學(xué)習(xí)，教會了我如何做人。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！ 通過這一階段的努力，我的 課程設(shè)計 終于完成了， 經(jīng)過這一段時間， 我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 從接觸這次課程設(shè)計論 文的題目到完成，我對自己大學(xué)幾年的知識進行了重新的學(xué)習(xí)與鞏固，使自己的專業(yè)知識更加牢固可靠，從而也更加明確了自己的努力方向，找到了自身的不足，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我會更加努力。