機械畢業(yè)設(shè)計-車床撥叉的鉆孔夾具設(shè)計（全套含CAD圖紙及三維圖紙）,機械,畢業(yè)設(shè)計,車床,鉆孔,夾具,設(shè)計,全套,cad,圖紙,三維 沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文 題 目： 車床撥叉的鉆孔夾具設(shè)計 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 1101 學生姓名： 孫 震 指導教師： 邱國俊 論文提交日期： 2015 年 05 月 25 日 論文答辯日期： 2015 年 06 月 04 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 機械設(shè)計制作及其自動化專業(yè) 1101班 學生：孫震 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 車床撥叉的鉆孔夾具設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容： 1.文獻綜述（不少于3000字） 2.裝配圖及其零件圖 3.計算說明書 畢業(yè)設(shè)計（論文）專題部分： 1、 撥叉的零件分析 2、 夾具零件與主體的設(shè)計 起止時間： 2015年3月1日至2015年05月29日 指導教師： 簽字 年 月 日 摘????要 ? ??畢業(yè)設(shè)計是在我完成了科亞學院要求的4年全部的學業(yè)后進行的。3年的理論學習和之后半年的在金屬零件加工機械廠的實習，讓我初步的將我學到的知識和實際生產(chǎn)相結(jié)合。讓我有了充分的信心完成對畢業(yè)設(shè)計的課題。 畢業(yè)課程設(shè)計，設(shè)計的是機床撥叉零件的鉆孔夾具，首先我們要對我們要設(shè)計的零件有一定的了解，所以我這次選擇的零件是車床撥叉。我了解撥叉的基本作用，然后我根據(jù)零件的基本性質(zhì)和零件圖中各端面的結(jié)構(gòu)去設(shè)計了撥叉夾具基本的機構(gòu)。先粗校準，再精確校準，然后制定撥叉零件的夾緊方案，最后畫出撥叉零件夾具的裝配圖。 理清了基本思路后，要先查資料，首先百度一下看看其他的零件設(shè)計，第一可以激發(fā)靈感，第二因為重復率的原因不可以和別人的相同，所以要想一個完全不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)出來，畢業(yè)設(shè)計畢竟不是真正的實際生產(chǎn)，實際生產(chǎn)看重的是實用性，經(jīng)濟性而不是看看是不是有百分之多少的重復率。但畢業(yè)設(shè)計不同，并不會真正的投入實際生產(chǎn)中，要的就是不同。所以我對這次的撥叉夾具設(shè)計要采用一種和實際生產(chǎn)相差很大的配合結(jié)構(gòu)。，來限制撥叉零件的自由度，完成工件的裝卡。 我借鑒V型塊的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計了一種特殊的水平方向V型的特殊壓塊，用2個V型在撥叉零件的左右兩端限制了5個自由度（X軸Y軸水平移動轉(zhuǎn)動，Z軸轉(zhuǎn)動），用特殊V型塊下方延伸出的結(jié)構(gòu)，限制了撥叉零件的Z軸方向的自由度，完成加緊。零件主體借鑒齒輪油泵主體的結(jié)構(gòu)和多數(shù)夾具的主體結(jié)構(gòu)，設(shè)計了本次畢業(yè)課程設(shè)計的夾具主體。先畫2D草圖。我在工廠從事的就是產(chǎn)品設(shè)計，有了學校的基礎(chǔ)很快的掌握了UG的基本的3D設(shè)計功能，在夾具設(shè)計完成后，畫3D模型，最后用UG的裝配功能驗證圖紙的正確性。也驗證了我設(shè)計的產(chǎn)品的可行性。因為我在機械廠上班的原因，我可以利用一些邊角料在休息時間進行試驗，對于設(shè)計后的夾具在機床上使用是完全可行。? 我希望在這次機械設(shè)計制造的基礎(chǔ)課程設(shè)計對自己未來想要從事的工作經(jīng)行一定的適應(yīng)性訓練，讓自己在畢業(yè)設(shè)計中能夠鍛煉自身發(fā)現(xiàn)問題的能力、分析問題的能力、解決問題的人能力、信息查詢的能力? 關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計，撥叉，夾具 Abstract Machinofacture technology curriculum design is that we all basic courses , technology basic cose and major part having completed unirsity being in pgress after the speciazed course. This is that we always review for the course,be also that a theory contacts actual train , it occupiest position therefore, in our for three years life. must familiar with the parts, subject to the parts is Bocha . Bocha understanding of the role, followed in with the nature of parts and components in crude, Bocha finalizing the road map process, to draw fixture assembly. C first to check the information, Baidu, the first can stimulate inspiration, the second because the same repetition rate and others can not, so to to a completely different design structure, graduation design after all, not the actual production and actual production value is practical and economy not to take a look at is not can\'t really put into actual production, want to be different. So I have to use a design of the dial fork fixture and the actual production of a to limit the freedom of the fork parts, to complete the work piece of the card.I draw on V type block of mechanical structure, designed a special horizontal V-shaped V block, with two V type in the allocation of the left and the right ends of the fork parts are the five degrees of freedom is limited, structure with the lower part of the special V-shaped block extending, limiting the shifting fork parts of the Z axis direction of the degrees of freedom, stepped up to complete. the main fixture of the graduation course design. The main body of the parts is the main body of the gear pump, and the main structure of the main fixture is designed, and the main body of the fixture is designed.. Draw the 2D sketch first. I engaged in the factory is a product design, the school quickly mastered the UG basic 3D design function, in after the completion of the fixture design, draw 3D model. Finally, the correctness of the assembly function of UG drawing validation. Also verified the feasibility of the product I designed. Because I work in machinery factory, I can test for the rest of the time with some bits and pieces, for design of fixture used in the machine is completely feasible. For me personally, I hope that through the c urulum design of their future will be further engaged in the work of adaptive training, in the hope that their design can exercise their search information, the work laid for the future A good foundation. Key words：graduation practice，Bocha ，chucking? Key?words：graduation?practice，Bocha?，chucking 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章、機床的夾具概述 目 錄 一 引言 ................................................... 1 二 機床夾具概述 ........................................... 2 2.1現(xiàn)代化生產(chǎn)對夾具新的要求 .............................. 2 2.2機床夾具與功用 ........................................ 2 2.2.1 機床的夾具 ......................................... 2 2.2.2 機床夾具的功能 ..................................... 2 2.3機床夾具在機械加工中起到作用 ........................... 3 2.4機床夾具組成和分類 .................................... 3 2.4.1夾具的組成 .......................................... 3 2.4.2 夾具的基本組成部分 ................................. 3 2.5機床夾具的設(shè)計特點 ..................................... 4 2.5.1用加劇裝夾零件的優(yōu)點如下 ............................ 4 2.5.2 機床夾具設(shè)計特點 ................................... 4 2.6 機床夾具的設(shè)計要求 .................................... 5 2.6.1 夾具的分類 ........................................ 5 2.6.2 夾緊裝置的作用 ..................................... 6 三 零件的分析 ............................................ 7 3.1零件的作用 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1.1定位原理及其實現(xiàn)..................................... 7 3.2零件的工藝分析 ........................................ 7 四 夾具設(shè)計 .............................................．．9 4.1問題的提出 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．.．．．．9 4.2定位基準的選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．.．．．．9 4.2.1零件鉆孔分析 ........................................ 9 4.2.2定位元件與夾緊元件的選擇 ........................... 11 4.2.3鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計 .............................. 11 4.2.4夾具精度分析 ....................................... 14 4.2.5夾具體受力分析 ..................................... 15 4.2.6夾具體的零件圖設(shè)計 ................................. 17 4.2.7夾具的主體設(shè)計 ..................................... 18 4.2.8相關(guān)計算 ........................................... 19 4.2.9夾具裝配 ........................................... 20 五 鉆孔加工 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 5.1鉆孔工步 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 5.2擴孔工步 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 5.3粗鉸工步 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 5.4.精鉸工步．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 結(jié) 論 ................................................. 23 參考文獻 ................................................. 24 致 謝 ................................................．25 6 引　言 設(shè)計就是對原有的產(chǎn)品進行創(chuàng)新，或者對針對一些要求進行的創(chuàng)造。 畢業(yè)設(shè)計是在我們完成了全部的學業(yè)后進行的。3年的理論學習和之后半年的在金屬零件加工機械廠的實習，讓我初步的將我學到的知識和實際生產(chǎn)相結(jié)合。讓我有了充分的信心完成對畢業(yè)課題的設(shè)計：先要理清了設(shè)計的基本思路，再去查資料。先想好大致要設(shè)計的東西?？纯雌渌牧慵O(shè)計，一可以激發(fā)靈感，二因為重復率的原因不希望和別人的設(shè)計差不多，所以要想設(shè)計一個完全不同的結(jié)構(gòu)出來，我們要做的畢業(yè)設(shè)計畢竟不是真正的實際生產(chǎn)。工廠的實際生產(chǎn)看重的是實用性、經(jīng)濟性。而不會看是不是有百分之多少的重復率。但畢業(yè)設(shè)計不同，多數(shù)設(shè)計并不會真正的投入實際生產(chǎn)，更多的是看重創(chuàng)新能力。是對即將畢業(yè)的我們的一場考試。所以我對這次的撥叉夾具設(shè)計要采用一種和實際生產(chǎn)相差很大的配合結(jié)構(gòu)來限制撥叉零件的自由度，完成工件的裝卡。我借鑒V型塊的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計了一種水平方向V的下部有延伸的特殊夾塊，用2個特殊V型在撥叉零件的左右兩端限制了5個自由度，用特殊V型塊下部延伸出的結(jié)構(gòu)，限制了撥叉零件的Z軸方向的自由度，完成加緊。零件主體借鑒齒輪油泵的主體的結(jié)構(gòu)和多數(shù)夾具的主體結(jié)構(gòu)結(jié)合我要加工的撥叉零件，設(shè)計了本次畢業(yè)課程設(shè)計的夾具主體。先畫2D草圖，再畫3D模型進行裝配。證明圖紙設(shè)計的正確性。因為我在工廠上班的原因，我可以利用一些邊角料在休息時間進行試驗，對于設(shè)計后的夾具在使用上是完全可以的。熟練使用國家出版發(fā)行的標準的機械手冊以及各種文獻的圖表資料。查找本機械設(shè)計制造的基礎(chǔ)課程設(shè)計有關(guān)的各種資料和各種名詞的出處，并能做到足夠了解和運用。現(xiàn)實生活中，往往有些無法人為操控的變量在影響著一份工作的進行。只有把理論巧妙的運用到工作中去時，你才會明白它到底是怎么一回事。實習工作對于我的畢業(yè)設(shè)計起了很大的作用，由于在工作中了解到客服的需求，知道任何一個細節(jié)不能被忽略，懂得一個設(shè)計的實用性到底有多大。 因個人能力有限，本機械設(shè)計制造的基礎(chǔ)課程設(shè)計還有很多的不足之處，再此懇請各位老師給予指導和幫助，我將表示真誠的感謝。 第二章機床的夾具概述 2.1 現(xiàn)代化生產(chǎn)對夾具新的要求： 1、能快速便捷的安裝新產(chǎn)品以快速投產(chǎn)來縮短生產(chǎn)準備的周期； 2、能夠快速準確的裝夾一組相似性特征的零件； 3、適用可以進行高精密加工的高精度的數(shù)控機床； 4、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)； 5、采用液壓泵等作為動力源的高效夾緊裝置，可以進一步提高工人生產(chǎn)率。 2.2 機床夾具與功用 2.2.1 機床的夾具 夾具是一種工藝機械裝備，定義見機械手冊，因重復率不引用。用大白話說就是用來加緊零件用的。夾具可以使用的機床種類就更多了，可以用在各種各樣機械制造的過程。 在金屬切削機床零件中使用的夾具稱為機床夾具，定義見機械手冊，因重復率不引用。在現(xiàn)代化大規(guī)模機械化的生產(chǎn)過程中，機床夾具是一定不能少的工藝機械裝備，機床夾具會直接影響零件、工件、鑄件等等的加工精度、勞動工人的單位時間的生產(chǎn)數(shù)量（就是生產(chǎn)率）和產(chǎn)品的制造所要消耗的本錢（就是生產(chǎn)成本）等，因此夾具的設(shè)計在工廠的產(chǎn)品設(shè)計和樣品制造以及實際的大量生產(chǎn)和技術(shù)改造中占有特別特別特別重要的地位。床夾具的設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作，但通常由技術(shù)員或設(shè)計師兼任。 2.2.2 機床夾具的功能 夾具的在機床設(shè)備的作用就就是給零件定應(yīng)該待的位置和夾緊要加工的零件防止在加工的過程中產(chǎn)生松動影響加工。 1 機床夾具的主要功能 ① 定位 確定 零件應(yīng)該在什么地方呆著是對的，用各種亂七八糟配合關(guān)系確定位置 ② . 夾緊固定 在零件定位后將其固定在夾具上，使零件在加工過程中待在它該待的地方不亂動。由于零件在進行加工時，受到各種外力的作用。如果不將零件按在那，它就會四處亂動甚至跑出去了，因此夾具的夾緊與固定為零件提高了安全和可靠的加工環(huán)境。 ⑵ 、機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能有對刀和導向。 ① 對刀 調(diào)刀具和夾具還有零件的位置讓它們到對的地方待著去，這樣干活能跟快。 ② 導向 用了鉆模板和鉆套，能快點確定鉆頭改在什么地方鉆孔。故立式鉆床夾具俗稱為鉆模。鏜床夾具俗稱鏜模也是具有導向的功能的。 2.3機床夾具在機械加工中起到的作用 機械加工中，使用夾具的主要目的有6個方面。在設(shè)計機械夾具的時候應(yīng)該綜合考慮零件機械加工的技術(shù)要求。 2.4機床夾具組成和分類 2.4.1夾具的組成 1、系統(tǒng)元件 2、夾緊元件 3、夾具體 4、連接元件 5、對刀與導向裝置 6、其他元件或裝置 2.4.2夾具的基本組成部分： 各種夾具里面的樣長得都不一樣。按照主要用來干什么分的話，夾具的基本上：由定位元件，夾緊裝置和夾具體三種東西組成的。 ⑴定位元件 零件定位基準面的長什么樣定下來了，定位元件的結(jié)構(gòu)長什么樣也就定下來了。 ⑵夾緊裝置 鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 ⑶夾具體 通常機械夾具作為鑄鐵件的結(jié)構(gòu)、鍛造件結(jié)構(gòu)、電焊，旋轉(zhuǎn)體形和底坐等各式各樣的定位元件，夾具主體上那旮旯都有長什么樣。 2.5 機床夾具的設(shè)計特點： 2.5.1 用夾具裝夾零件的優(yōu)點如下： ⑴保證加工精度 保證夾具、刀具、零件位置都對。加工的產(chǎn)品好 ⑵提高工人的單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量 保證夾具、刀具、零件位置都對，省的工人來回調(diào)，干活快了，生產(chǎn)的就多了 ⑶能擴大機床的使用范圍，增強機床的適用性。 ⑷能降低成本 工人干活快了，生產(chǎn)的零件好了，廢品少了。生產(chǎn)率自然就提高了 ⑸改善工人的勞動條件 方便、省力、安全，工人干活省力就跟有勁干活，干的就多了 2.5.2機床夾具設(shè)計特點 ： （1）、要有一定的設(shè)計與制造周期，通常是沒有條件和時間對夾具的原理性進行實驗和對夾具進行太復雜的計算工作； （2）、夾具的加工精度是大多數(shù)零件的加工精度的三倍； （3）、夾具在大多數(shù)情況下是單獨加工制造的，重復加工制造的機會，通常要求機械夾具在投產(chǎn)時可以一次成功。 （4）、夾具的使用和操作工人的關(guān)系十分密切，要求夾具的使用與零件的生產(chǎn)條件和工人的操作熟練度要密切結(jié)合。 （5）、夾具的通用性差，一般都是自己家廠子要用就自己造了，基本沒有到市場上賣的，沒有社會協(xié)作制造條件，設(shè)計者一般都兼任的夾具設(shè)計，我就是這樣管產(chǎn)品設(shè)計還要設(shè)計模具。要熟悉夾具的制造工藝及夾具的加工方法，以滿足零件的設(shè)計。 2.6 機床夾具的設(shè)計要求： 設(shè)計夾具時，必須滿足一下的四項基本要求 （1）、要保證零件的加工精度 零件在夾具中應(yīng)該待在那，機械夾具在機床上應(yīng)該待在那，刀具的正確。 （2）、保證工人在使用和進行加工制造時的安全； （3）、能完成加工零件的生產(chǎn)率要求 （4）、夾具要有一定的使用壽命和經(jīng)濟效應(yīng) 2.6.1 夾具的分類 ⑴ 按夾具的應(yīng)用范圍分類 ① 通用夾具 通用夾具是指在大多數(shù)機床上可以廣泛性使用的通用夾具 ② 專用夾具 專用夾具是指專門為某一種零件的某一工序設(shè)計的夾具。 ③ 成組夾具 在生產(chǎn)中，有時由于加工批量較小。 ④ 組合夾具 組合夾具是在夾具零、部件標準化的基礎(chǔ)上種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的新型夾具。 ⑵ 夾具上的動力源分類 ①手動夾具 用手控制安裝的夾具就是手動夾具，一定要有助力裝置和自鎖裝置。制造簡單，但使用不方便 ②氣動夾具 用壓縮空氣的方式控制的就是氣動夾具 ，有較大的加緊力，炒作方便快捷。但生產(chǎn)時間長，成本高。 2.6.2夾緊裝置的作用 夾具在工廠的零件加工中有著重很大的作用，夾具額的用途也是特別的廣泛。總結(jié)一下基本上就是這幾個作用： ⑴能保證加工精度 能保證加工精度，是加工的精度維持在一個固定的水平上 。夾具在工廠工人干活中最基本作用就是保證零件相對與夾具的位置精度。由于零件改在夾具的什么地方，夾具蓋、該按在機床的什么地方早就決定好了，所以保證特別容易的找到零件應(yīng)該待在什么地方，且不受各種特殊情況的影響，加工精度可以保證十分穩(wěn)定。 2．縮短調(diào)節(jié)機器時間，提高工人的單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量 使用夾具分倆個步驟，一是把夾具按在機床上，調(diào)好了，二是把零件放到夾具里，擺立正了。安裝夾具的時候一般都要用到定位銷啊對刀塊啊什么的，定位原件。而安裝零件的時候就要用到V型塊之類的輔助零件，我的課程設(shè)計中就設(shè)計了一種特殊的V型，用來轉(zhuǎn)卡撥叉零件。這些都可以有效的減少調(diào)節(jié)機器的時間，提高工人的單位時間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。 3.擴大機床工藝范圍和改變機床用途 在單獨零件生產(chǎn)量小的情況下，零件的樣式多、要求的必要尺寸多，而機床的種類少，數(shù)量也少的情況下?？梢栽O(shè)計一機多用型的夾具，兼顧到多種的零件要求，設(shè)計一個統(tǒng)一的夾具主體，通過輔助的夾具零件來完成多種零件的加工 4．降低對工人的技術(shù)要求和減輕工人的勞動強度 用專門的夾具安裝要加工的零件，定位省事、速度塊，對工人要求小；設(shè)計帶有助力裝置的可以減輕工人的勞動強度。 9 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章、零件的分析 第三章、零件的分析 3.1零件的作用 沈陽化工大學科亞學院機械與交通工程系一共分配了近20多個課題，我選擇了夾具設(shè)計，而我所選擇設(shè)計夾具是為了加工車床撥叉。撥叉在車床的變速機構(gòu)里，撥叉是作為換擋使用的。零件上方的φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過撥叉上方的受力改變撥叉的受力去撥動下方的齒輪，以達到變速的效果。 3.1 .1定位原理及其實現(xiàn) 根據(jù)被加工零件的物理結(jié)構(gòu)特征，去選擇零件的定位基準，來實現(xiàn)6點定位原理,零件的一面為定位基準面，約束了垂直方向（Z軸方向）的轉(zhuǎn)動；水平方向（x軸向）的移動；水平方向(y軸向)的轉(zhuǎn)動3個自由度。短定位銷約束了垂直方向（Z軸方向）的移動；水平方向(y軸向)的移動2個自由度。圓柱形定位銷或長定位銷（是定位銷其實就行）約束了水平方向（x軸向）的轉(zhuǎn)動1個自由度。消除了6個自由度 3.2零件的工藝分析 零件的材料為灰鐵二百（HT200）是脆性材料，不能鍛造、沖壓，所以我們用鑄造的方式生產(chǎn)撥叉零件，鑄造性能不錯，切削加工性能優(yōu)良。 撥叉的實際效果圖 撥叉加工的表面及位置要求：可以先銑平端面，對夾具要加緊的位置進行打磨，達到技術(shù)要求后，進行夾具的裝卡。定位號后對倆邊的2個φ20孔進行鉆孔加工并且保證位置精度要求。 加工孔的位置 4個V型塊6個限制自由度，保證工件的夾緊。 撥叉零件6自由度限制示意圖 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章、夾具設(shè)計 第四章、 夾具設(shè)計 我對這次的撥叉夾具設(shè)計要采用一種和實際生產(chǎn)相差很大的配合結(jié)構(gòu)來限制撥叉零件的自由度，完成工件的裝卡。我借鑒V型塊的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計了一種水平方向V的下部有延伸的特殊夾塊，用2個特殊V型在撥叉零件的左右兩端限制了5個自由度，用特殊V型塊下部延伸出的結(jié)構(gòu)，限制了撥叉零件的Z軸方向的自由度，完成加緊。零件主體借鑒齒輪油泵的主體的結(jié)構(gòu)和多數(shù)夾具的主體結(jié)構(gòu)結(jié)合我要加工的撥叉零件，設(shè)計了本次畢業(yè)課程設(shè)計的夾具主體。先畫2D草圖，再畫3D模型進行裝配。證明圖紙設(shè)計的正確性。因為我在工廠上班的原因，我可以利用一些邊角料在休息時間進行試驗，對于設(shè)計后的夾具在使用上是完全可以的。熟練使用國家出版發(fā)行的標準的機械手冊以及各種文獻的圖表資料。 和師傅商量在工廠實際考察一下后，決定用將我設(shè)計的這套夾具將用于Z525立式鉆床上。刀具為M6絲錐M6HSSH2，以及∮4的高速鋼麻花鉆。 4.1問題的提出 為了保證鉆孔的定位精確，對其他部位的加工精度也要求較高。對與零件的自由度限制要求極高，造成定位困難。對鑄件的加工量可能會很大。 4.2定位基準的選擇 在零件方便定位和工人操作的方便角度考慮，選擇∮20孔為基準，即以4個V型塊相互配合限制了零件的6個自由度，使撥叉零件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊，完成零件的裝卡。 4.2.1零件鉆孔分析 零件共有兩個孔要被加工： 以其中一個φ20為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ20的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求。 另一組與其中軸線對齊，且加工面是同一水平面 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。工人的操作基本相同。 4.2.2定位元件與夾緊元件的選擇 《機床夾具設(shè)計手冊》GB/T119.2-2000 GB/T 119.2-2000選用Φ10的圓柱定位銷 4.2.2-1圖 （圓柱定位銷） 根據(jù)設(shè)計需要選用Φ27的導栓 4.2.2-2圖（導栓） 根據(jù)設(shè)計需要，在《機床夾具設(shè)計手冊》，表2-1-3，壓塊選用槽面壓塊（GB 2172-80） 4.2.2-3圖 槽面壓塊（GB 2172-80） 4.2.3鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計 ⑴鉆套襯套分析 在鉆床的使用上為了方便加工，增加工人的單位時間內(nèi)的零件產(chǎn)量，一定使用鉆套，襯套。在鉆套，襯套的選擇上，要先考慮到作為易磨損的總被消耗的小型零部件，的價格問題，耐用問題，安裝配合的廣泛性問題，還有安裝的難易程度和工人的實際水平都是要選取鉆套和襯套要考慮的。在前期工作中，在老師的指導下，對機床夾具設(shè)計手冊這本書仔細的看了一遍，對于鉆套和襯套有著十分詳細的分類和介紹。在選擇鉆套和襯套的時候就按照這本手冊上的表格進行的挑選。 ⑵鉆套和襯套的選擇 撥叉的螺紋底孔的加工，只需要在鉆床上進行鉆削加工后粗鏜就能滿足加工要求?？紤]到鉆套可能出現(xiàn)的磨損。 所以參照《機床夾具設(shè)計手冊》，表4.2.3-1選用可換鉆套（GB2264-80），當磨損就可更換。與其裝配的是鉆套用襯套（GB2263-80），查表4.2.3-2可得。起固定的是鉆套螺釘（GB2268-80），查表4.2.3-3可得。 19 4.2.3-1圖 可換鉆套 表4.2.3-1 可換鉆套 d D H h C r 基本 尺寸 極限 偏差 基本 尺寸 極限 偏差 6.5 +0.028 +0.013 12 +0.018 +0.007 22 18 20 10 4 7 0.5 1.5 1.5 16 4.2.3-2圖 鉆套用襯套 表4.2.3-2 鉆套用襯套 d D H h 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 12 +0.034 +0.016 18 +0.023 +0.012 22 20 4 1.5 4.2.3-3圖 鉆套螺釘 表4.2.3-3 鉆套螺釘 d L1 d1 D d2 L L0 n t 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 M6 4 +0.200 +0.050 9.5 -0.040 -0.130 16 4.4 18 10 1.5 2 鉆模板選用伸出式鉆模板，先將特殊V型塊用螺釘固定在鉆模板上。將零件放進V型塊內(nèi)固定好后用導栓把磚模板固定在夾具主體上。安裝銷定位，后用螺釘鉆模板擰緊在夾具主體上。安裝完成后檢查零件是否松動。以保證設(shè)計的正確性。 4.2.4夾具精度分析 ⑴夾具精度分析 零件安裝到夾具中，夾具轉(zhuǎn)配到在機床上，開始加工之前，機床、夾具、零件會形成一個封閉的加工系統(tǒng)。機床、夾具、零件、刀具之間相互聯(lián)系，最后形成要加工的零件和機床的刀具之間的對的位置關(guān)系。因此在對夾具的設(shè)計中，當夾具的各個零件與主體質(zhì)檢的配合好了，形成完整的夾具，夾具的結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)該對所設(shè)計出來夾具和夾具零件進行精度的分析和誤差計算。 ⑵誤差計算 因為本工序只需要鉆螺紋底孔，所以對孔的精度可以沒有考慮。因為是立鉆，對角度限位法，在Z軸方向上可能存在向轉(zhuǎn)動。需要進行一定的計算以確保設(shè)計出的夾具能正確的加工出零件來。 轉(zhuǎn)角定位誤差： 4.2.4圖 轉(zhuǎn)角誤差分析圖 除了上面的誤差外，影響孔位置度的因素還有： 1）、鉆模板上裝襯套孔的尺寸公差： 2）、襯套與鉆套配合的最大間隙： 3）、鉆套與鉆頭配合的最大間隙： 4）、鉆套的同軸度公差： ∴綜合誤差為： 能滿足零件要求。 4.2.5夾具體受力分析 ⑴.夾緊力方向的選擇 ①夾緊力的方向分析 夾緊力的方向應(yīng)方便定位零件，而不能破壞零件的定位，影響要加工零件的自由度。所以主加緊力會垂直與要加工的平面，防止定位銷或者其他定位方式干涉了零件的加工。夾緊力的方向應(yīng)該和與被加工零件剛度大的方向保持一致，以減小零件變形量。 夾緊力的方向應(yīng)與切削力、被加工零件重力方向一致，可以減少零件所需的夾緊力。根據(jù)以上的結(jié)論，分析得: 4.2.5-1 圖 夾緊力方向的選擇 .②夾緊力方向的選擇 如圖4.2.5-1示，零件的定位面應(yīng)該的左端面，并且是以撥叉左側(cè)的圓柱體上端面為第一定位基準面。用4個特殊V型塊來限制撥叉零件的6個自由度，夾緊力方向應(yīng)指向第一定位基準的原則可以確定該夾具的夾緊力方向應(yīng)與撥叉左圓柱體的軸線方向一致，并且零件在圓柱徑向方向上的剛度明顯比在軸線方向上的剛度小，根據(jù)夾緊離的方向應(yīng)盡量與零件剛度大的方向一致，以減小零件變形的基本原則，本夾具的夾緊方向仍然為圓柱軸線方向上。 ⑵夾緊力作用點的選擇 ① 夾緊力作用點 夾緊力作用點應(yīng)正對于支承被加工零件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以保證被加工零件已獲得的位置不變。夾緊力作用點應(yīng)處于被加工零件剛性較好的部位，以減小撥叉零件的夾緊變形。夾緊力的作用點和支承點應(yīng)盡量靠近切削部位，以提高零件切削部位的剛度和抗振性，夾緊力作用點應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，以減小加加工誤差。要保持受力均勻，形變均勻，切削力分布均勻。以保證被加工零件的加工精度、和零件的生產(chǎn)率。 4.2.5-2圖 夾緊力作用點的選擇 ② 夾緊力作用點的選擇 根據(jù)以上夾緊力作用點的選擇原則并結(jié)合本次設(shè)計的夾具的具體情況分析， 如圖4.2.5-2圖所示。得：夾緊力作用點為零件圓柱右端面。 夾具主體，固定在鉆床上。放置撥叉限制自由度 4.2.6夾具體的零件圖設(shè)計。 V型壓塊設(shè)計 V型座用于用來支承軸、管、套筒等圓柱形零件，使零件軸心線平行于平臺工作 我借鑒眾多V型塊的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計了一種水平方向V型用于限制撥叉左右的圓柱體，V型下部有延伸的特殊夾塊并留鉆孔的工作空間，用2個特殊V型在撥叉零件的左右兩端限制了5個自由度，用特殊V型塊下部延伸出的結(jié)構(gòu)，限制了撥叉零件的Z軸方向的自由度，并保留加工的鉆頭活動的空間，可以很好的完成工件的加緊。 為了進行裝卡在V型塊主體后部加工4個螺孔（M8*2和M5*2）。 4個V型塊配合，限制撥叉的6個自由度來固定撥叉 4.2.7夾具的主體設(shè)計 夾具主體用的是延伸型鉆模板，上部預留鉆床加工的直孔,為裝卡V型壓塊需加工出8個螺孔（M8*4和M5*4）. 零件主體借鑒齒輪油泵主體的結(jié)構(gòu)和多數(shù)夾具的主體結(jié)構(gòu)，設(shè)計的減料和安裝方便降低生產(chǎn)成本考慮，主體采用空心的結(jié)構(gòu)。后部3個圓柱體用于支撐和固定鉆模板，前面用銑床加工出一個平面和鉆8個螺孔（M8*4和M5*4）用于裝配V型塊。 4.2.8相關(guān)計算 ①切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計算時可忽略。 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 指定可靠的卡緊力。 ②定位誤差分析 本工序采用2面4個V型塊，加緊零件，在水平方向受力，垂直反向加緊。裝卡方式零件自重不會對零件的定位產(chǎn)生影響，零件不在在定位銷正上方，就不會對零件產(chǎn)生干擾。 ③ 機械卡具設(shè)計及操作的簡要說明 夾具的卡緊力不太大，可以手動卡緊。夾具主體具上蓋上設(shè)置有鉆套，可以幫助工人快速找到要鉆孔的位置。 4.2.9夾具裝配 在相關(guān)配合結(jié)構(gòu)，組裝夾具 先安裝夾具體下，裝到鉆床上夾緊。再將2個V型塊用螺釘裝到夾具主體下上。再將2個V型塊用螺釘轉(zhuǎn)卡到夾具主體的上蓋上。裝卡撥叉零件。蓋上上蓋。用3個導栓將夾具的上下部分固定在一起。擰緊防止在加工過程中松動，對零件加工產(chǎn)生影響。 第五章鉆孔加工 5.1鉆孔工步： 鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l=40mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(1~2)=1.09mm; f=0.26mm/r;n=392mm/r.。 將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間： tj=(40mm+1.09mm) /(0.26mm/min* 392r/min)= 0.4min=24s。 5.2擴孔工步： 鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得： l=40mm; l2=2mm; l1=D/2*cotkr+(1~2)=1.654mm; f=1.0mm/r;n=1360mm/r.。 將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間： tj=(40mm+1.654mm+2mm)/(1.0mm/min*1360r/min) =0.03min=0.18s。 5.3粗鉸工步： 鉸圓柱孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：按kr=15、ap=（D-d）/2=（19.94-19.8）/2=0.07 查得l1=0.19mm; l2=13mm; 而l=40mm; f=0.8mm/r; n=195r/min.。 將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間： tj=(40mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/min*195r/min)=0.34min=20.4s 5.4.精鉸工步 可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得：按kr=15、ap=（D-d）/2=（20-19.94）/2=0.03 查得l1=1.1mm; l2=45mm; 而l=40mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。 將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間 tj=(40mm+1.1mm+45mm)/(1.3mm/min *140r/min)=2.05min=123s。 結(jié) 論 ?這次設(shè)計徹底的完成了，對我這四年的學習也算有了一個交代。 畢業(yè)設(shè)計是在我們完成了全部的學業(yè)后進行的。3年的理論學習和之后半年的在金屬零件加工機械廠的實習，讓我初步的將我學到的知識和實際生產(chǎn)相結(jié)合。讓我有了充分的信心完成對畢業(yè)課題的設(shè)計。 我這次機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的畢業(yè)課程設(shè)計，設(shè)計的是機床撥叉零件的鉆孔夾具，首先我們要對我們要設(shè)計的零件有一定的了解，所以我這次選擇的零件是車床撥叉。我了解撥叉的基本作用，然后我根據(jù)零件的基本性質(zhì)和零件圖中各端面的結(jié)構(gòu)去設(shè)計了撥叉夾具基本的機構(gòu)。先粗校準，再精確校準，然后制定撥叉零件的夾緊方案，最后畫出撥叉零件夾具的裝配圖。 先查資料，首先百度一下看看其他的零件設(shè)計，激發(fā)了我的靈感讓我想出了特殊V型塊這種零件的想法，因為重復率的原因我避免和別人的相同畢業(yè)設(shè)計成果，想出了一個完全不同的設(shè)計結(jié)構(gòu)出來，畢業(yè)設(shè)計畢竟不是真刀真槍的去生產(chǎn)，實際生產(chǎn)還是看重實用性、經(jīng)濟性，對于創(chuàng)新和新穎的要求還是不高。并不是看中樣式是不是和別人的是否相似。但畢業(yè)設(shè)計不同，至少我的這個設(shè)計并不會真正的投入實際生產(chǎn)中，追求的就是和別人不同的設(shè)計方案。所以我對這次的撥叉的夾具，設(shè)計了一種和實際工廠生產(chǎn)中使用的夾具差別很大的配合結(jié)構(gòu)。來限制撥叉零件的自由度，完成工件的裝卡。我借鑒V型塊的機械結(jié)構(gòu)構(gòu)，設(shè)計了一種特殊的水平方向為V型的V型塊，用2個V型在撥叉零件的左右兩端限制了5個自由度，用特殊V型塊下方延伸出的結(jié)構(gòu)，限制了撥叉零件的Z軸方向的自由度，完成加緊。零件主體借鑒油箱主體的結(jié)構(gòu)和多數(shù)夾具的主體結(jié)構(gòu)，設(shè)計了本次畢業(yè)課程設(shè)計的夾具主體。我在工廠從事的就是產(chǎn)品設(shè)計，有了學校的基礎(chǔ)很快的掌握了UG的基本的3D設(shè)計功能，在夾具設(shè)計完成后，我用UG對夾具進行了裝配，驗證了我設(shè)計的圖紙的可行性。?因為我在工廠上班的原因，我可以利用一些邊角料在休息時間進行試驗，對于設(shè)計后的夾具的使用上是完全可行。 畢業(yè)設(shè)計終歸是一場考試，和實踐不同，但我借次掌握了如何駕馭實際要求和理論作業(yè)的應(yīng)對方法，畢竟一個最求實用和經(jīng)濟利益。而另一個只是一份作業(yè)要的就是好看漂亮而已。 參考文獻 [1]、李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊【M】.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [2]、楊叔子主編.工廠工人干活工藝師手冊【M】.北京：機械工業(yè)出版社，2001 [3]、孫本緒、熊萬武編.工廠工人干活余量手冊【M】.北京：國防工業(yè)出版社，1999 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在沈陽化工大學科亞學院生活的四年里，我學到了很多。懂得了很多。這是我人生里一筆寶貴的財富。每位老師的諄諄教。大學生活的美好時光轉(zhuǎn)瞬即逝，彈指一揮間，我將要完全的步入到這個社會，這個充滿了驚喜，卻又會讓我有些許忐忑的社會。首先，我要感謝沈陽化工大學科亞學院，學校給我們安排了一個充分的實習時間的機會，其實開始我并不是很理解學校為什么要把我們所有的課程趕在大學三年前全部完成。但是，當我在接觸到了我的實習崗位時，我驀然明白了學校的良苦用心，我們平時在課堂上學習到的理論幾乎是接近完美，亦或者是把可控制因素考慮到其中的知識，但現(xiàn)實生活中，往往有些無法人為操控的變量在影響著一份工作的進行。只有把理論巧妙的運用到工作中去時，你才會明白它到底是怎么一回事。實習工作對于我的畢業(yè)設(shè)計起了很大的作用，由于在工作中了解到客服的需求，知道任何一個細節(jié)不能被忽略，懂得一個設(shè)計的實用性到底有多大。所以，在該次老師安排的設(shè)計中，也還算得上是得心應(yīng)手。接下來，我要感謝邱老師，老師細心耐心的指點了設(shè)計中每一處存在的問題，使我的思維變得更加的縝密，同時，老師也會提出一些問題，指引我去更好的完善自己的設(shè)計，從邱老師的身上，我學到的更多的是思維上的拓展。其次，我要感謝沈陽乾赫泡塑有限公司，是他們給予了我這個實習機會，在工作中讓我獨當一面，給予了我充分的信任，作為我們公司的產(chǎn)品設(shè)計，我常常會被拍到合作公司去溝通相關(guān)問題，雖然有時會受到批評，但會更加讓我明白了自己的責任，我的師父劉老師是位有著資深經(jīng)驗的設(shè)計者，他會把自己畢生學到的東西無私的傳授給我，讓我拓寬了自己的視野，沉淀了自己的心性。最后，謝謝15308的小伙伴們，大學四年，有你們陪伴，生活多姿多彩，讓我們共同奮斗，書寫人生美麗恩篇章，加油！ 27 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 附錄