撥叉頭機械加工設計規(guī)程與夾具畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　作 者： 學 號： </p><p>　　專 業(yè)： 數控技術 </p><p>　　班 級： 數控1393 </

2、p><p>　　題 目： 撥叉頭機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 </p><p><b>　　2016年06月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計是撥叉頭零件的加工工藝規(guī)程及加工工序的專用夾具設計。撥叉頭零件的主要加工表面是平面及孔系。保證平面的加工精度

3、要比保證孔系的加工精度容易。因此，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孔系加工精度。基準選擇以中間拔叉的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準，以頂面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，再以頂平面與支承孔系定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。支承孔系的加工采用的是坐標法鏜孔。整個加工過程均選用機床。</p>

4、<p>　　關鍵詞：撥叉頭；工藝規(guī)程；夾具；設計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 零件的工藝分析及生產類型的確定1</p><p>　　1.1零件的技術要求1</p><p>　　1.2審查零件的工藝性1</p><p>　　1.3確定零件

5、的生產類型1</p><p>　　2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖2</p><p><b>　　2.1選擇毛坯2</b></p><p>　　2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量2</p><p>　　2.2.1基本參數2</p><p>　　3 擬定零件工藝路線4</p>

6、<p>　　3.1定位基準的選擇4</p><p>　　3.1.1精基準的選擇4</p><p>　　3.1.2粗基準的選擇4</p><p>　　3.2表面加工方法的確定4</p><p>　　3.3加工階段的劃分4</p><p>　　3.4工序的集中與分散5</p><

7、p>　　3.5確定工藝路線5</p><p>　　3.6工序順序的安排5</p><p>　　3.6.1機械加工工序5</p><p>　　3.6.2熱處理工序6</p><p>　　3.6.3輔助工序6</p><p>　　4 機床設備及工藝裝備的選用7</p><p>　　

8、4.1機床設備的選用7</p><p>　　4.2工藝裝備的選用7</p><p>　　5 切削用量、時間定額的計算8</p><p>　　5.1切削用量的計算8</p><p>　　5.1.1工序1－粗銑撥叉頭前后兩端面8</p><p>　　5.1.2工序3－精銑撥叉頭后端面A9</p>

9、<p>　　5.1.3工序4－鉆、擴φ22孔，孔的精度達到IT129</p><p>　　5.1.4工序5－銑撥叉腳槽內側面10</p><p>　　5.1.5工序6－銑撥叉頭臺階面11</p><p>　　5.1.6工序10－拉削φ25mm花鍵軸孔11</p><p>　　5.2時間定額的計算12</p>

10、<p>　　5.2.1基本時間的計算12</p><p>　　5.2.2輔助時間的計算13</p><p>　　5.2.3其他時間的計算13</p><p>　　5.2.4單件時間的計算14</p><p><b>　　6 夾具設計15</b></p><p>　　6.1機床夾

11、具的概述15</p><p>　　6.2機床夾具的作用15</p><p>　　6.3機床夾具的分類15</p><p>　　6.3.1按夾具的使用特點分類15</p><p>　　6.3.2按使用機床類型分類16</p><p>　　6.3.3按夾具動力源分類16</p><p>

12、　　6.4專用機床夾具的組成16</p><p>　　6.5撥叉頭夾具的設計說明17</p><p>　　6.6撥叉頭夾具的基本思路17</p><p>　　6.7撥叉頭夾具的加工誤差分析17</p><p>　　6.8夾緊機構19</p><p>　　6.9夾具設計的有關計算19</p>&

13、lt;p>　　6.9.1定位基準的選擇19</p><p>　　6.9.2切削力與夾緊力的計算20</p><p>　　6.9.3定位誤差分析20</p><p>　　6.10專用夾具簡單實用說明21</p><p>　　6.10.1確定夾具的定位元件21</p><p>　　6.10.2確定導向裝置（

14、含對刀元件）21</p><p>　　6.10.3確定夾緊機構21</p><p>　　6.10.4操作簡要說明21</p><p><b>　　結 論22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　致

15、 謝24</b></p><p><b>　　附錄一25</b></p><p><b>　　附錄二27</b></p><p><b>　　附錄三28</b></p><p>　　附表（1）不同機械產品的零件質量型別表29</p><

16、;p>　　附表（2）機械加工零件生產類型的劃分30</p><p>　　附表（3）各種加工方法的加工經濟精度31</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　畢業(yè)設計是在學完大學的全部課程后進行的。是對大學幾年的學習的一次深入的綜合性的考核，也是一次理論聯系實際的訓練。畢業(yè)設計使能夠綜合運用和解析工藝問題，初步具

17、備了設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程。本次指導老師給課題是對機械方面又更深入的了解了很多。通過大量的查閱資料，從開始課本上認識的，明白到了現實中的應用。接下來通過這段時間對撥插頭的認識和了解介紹一下。當前中國正處于一個前所未有的大發(fā)展時期，而在國民經濟的各個領域、各行業(yè)中廣泛使用著的機床、機器、儀表儀器及工具等，這些工藝裝備都是由機械制造工業(yè)提供的。機械制造工業(yè)的主要任務就是圍繞各種工程材料的加工技術，研究其加工工藝并設計和制造各種工

18、藝裝備，機械制造工業(yè)是國民經濟各部門的裝備部，它不僅為傳統(tǒng)產業(yè)的改造提供現代化的裝備，同時也為計算機、通信等新興的產業(yè)群提供基礎的或從未有過的新型技術裝備。機械制造業(yè)的興衰直接影響和制約了工業(yè)、農業(yè)、交通航天、信息和國防各部門的生產技術和整體水平，進而影響著一個國家的綜合生產實力及國家的強盛。</p><p>　　在機械制造業(yè)中的重要一個環(huán)節(jié)就是制造過程中的夾具設計，其直接影響著制造的生產效率夾具對工件在機床上的

19、安裝精度又直接影響著加工質量、生產率、勞動條件和加工成本。夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地應用于機械加工、檢測和裝配等整個工藝過程中。在現代化的機械和儀器制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直是生產廠家所追求的目標。正確的設計并合理地使用夾具，是保證加工質量和提高生產效率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一，同時也是擴大各種機床使用范圍必不可少的手段。</p><

20、p>　　1 零件的工藝分析及生產類型的確定</p><p>　　1.1零件的技術要求</p><p>　　零件形狀特殊、結構簡單，但加工精度要求較高。該零件的各項技術要求制訂的較合理，符合該零件的功用。</p><p>　　1.2審查零件的工藝性</p><p>　　見附錄一分析零件圖可知，零件的兩側面要求切削加工，mm孔和mm的孔的端

21、面為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度。另外，該零件的臺階面加工精度相對較高，但也可以在正常的生產條件下，采用較經濟的方法保質保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。</p><p>　　1.3確定零件的生產類型</p><p>　　假設：臺/年，件/臺；結合生產實際，備品率和廢品率分別取和。代入公式計算得：</p><p>　　零件重量為，

22、零件屬輕型零件，即該零件的生產類型為大批生產。</p><p>　　2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖</p><p><b>　　2.1選擇毛坯</b></p><p>　　由于該零件在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強零件的強度和抗沖擊強度，毛坯選用鑄件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產類型屬大批生產，為提高生產率和鑄件的精度，宜采用金屬型澆鑄。毛坯的起

23、模斜度為。</p><p>　　2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量</p><p><b>　　2.2.1基本參數</b></p><p><b>　　鑄件基本</b></p><p>　　尺寸機械加工前的毛坯鑄件的尺寸，包括必要的機械加工余量。</p><p><

24、b>　　尺寸公差</b></p><p>　　允許尺寸的變動量。公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數差的絕對值；也等于上偏差與下偏差的絕對值。為9級。</p><p>　　要求的機械加工余量（）</p><p>　　在毛坯鑄件上為了隨后可用機械加工方法去除鑄造對金屬表面的影響，并使之達到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金屬余量。對圓柱形

25、的鑄件部分或在雙側機械加工的情況下，應加倍。外表面作機械加工時，與鑄件其他尺寸之間的關系可由公式（2-1）表示；內腔作機械加工相對應的表達式為：</p><p><b>　　（2-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 鑄件毛坯的基本尺寸；</p>&

26、lt;p>　　最終機械加工的尺寸；</p><p><b>　　鑄件公差。</b></p><p><b>　　公差等級</b></p><p>　　鑄件毛坯采用的是金屬型鑄造，且大批量生產，查表得取公差為。</p><p><b>　　公差帶的位置</b></p&

27、gt;<p>　　公差帶應相對于基本尺寸對稱分布。</p><p><b>　　要求的機械加工余量</b></p><p>　　根據鑄件的最大尺寸查《機械加工工藝手冊》查表JB2845-80得：鑄鐵件機械加工余量等級為級。</p><p>　　3 擬定零件工藝路線</p><p>　　3.1定位基準的選擇&

28、lt;/p><p>　　定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。</p><p>　　3.1.1精基準的選擇</p><p>　　根據該零件的技術要求和裝配要求，選擇零件的軸孔mm作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循了“基準統(tǒng)一”原則。軸孔mm的軸線是設計基準，選用其作精基準定位加工零件的端面和臺階面，實現了設計基

29、準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度和平行度要求；另外，由于零件剛度較差，受力容易產生碎裂，為了使得機械加工中產生夾緊損壞，根據夾緊力應垂直于主要定位基面，并應作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在臺階面上。</p><p>　　3.1.2粗基準的選擇</p><p>　　作為粗基準的表面平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。選擇零件的外圓端面和槽的端面為粗基準。采用零件的

30、外圓端面作粗基準加工臺階面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。</p><p>　　3.2表面加工方法的確定</p><p>　　根據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。</p><p>　　3.3加工階段的劃分</p><p>　　該零件加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加

31、工階段，首先將精基準（零件的右端面和軸孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗車零件外圓端面、粗車零件mm臺階面,粗銑槽18的兩端面。在半精加工階段，完成零件mm臺階面精車、銑右側端面和槽18的底面和mm及mm的鉆、鉸加工；在精加工階段，完成mm內圓表面、mm臺階面的精車和mm孔的精鉸。</p><p>　　3.4工序的集中與分散</p><p>　

32、　選用工序分散原則安排零件的加工工序。該零件的生產類型為大批生產，可以采用普通型機床配以專用工、夾具，以降低其生產成本。</p><p><b>　　3.5確定工藝路線</b></p><p>　　在綜合考慮選擇基準和加工順序原則的基礎上，表3-2列出了零件的工藝路線。</p><p>　　表3-2零件工藝路線及設備、工裝的選用</p&g

33、t;<p>　　3.6工序順序的安排</p><p>　　3.6.1機械加工工序</p><p>　　遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準---端面和軸孔mm。</p><p>　?。?）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。</p><p>　?。?）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面 端面

34、和軸孔mm，后加工次要表面 側面、底面和臺階面。</p><p>　?。?）遵循“先面后孔”原則，先車外圓及端面，再加工軸孔mm；先銑槽面和，再鉆鉸mm和mm的孔。</p><p>　　3.6.2熱處理工序</p><p>　　鑄件為了消除殘余應力，需在粗加工前、后各安排一次時效處理，在半精加工前、后各安排一次時效處理。</p><p&

35、gt;<b>　　3.6.3輔助工序</b></p><p>　　在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、終檢工序。</p><p>　　綜上所述，該零件工序的安排順序為：基準加工 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 熱處理 主要表面精加工。</p><

36、;p>　　4 機床設備及工藝裝備的選用</p><p>　　4.1機床設備的選用</p><p>　　在大批生產條件下，可以選用高效的專用設備，也可選用通用設備。所選用的通用設備應提出機床型號，如“立式銑床”。</p><p>　　4.2工藝裝備的選用</p><p>　　工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應簡要寫出它們的名

37、稱，如“鉆頭”、“百分表”、“千分尺”、“游標卡尺”等。</p><p>　　5 切削用量、時間定額的計算</p><p>　　5.1切削用量的計算</p><p>　　5.1.1工序1－粗銑撥叉頭前后兩端面</p><p>　　該工序分兩個工步，工步是以面定位，粗銑面；工步是以面定位，粗銑面。由于這兩個工步是在一臺機床上經一次走刀加工完成的

38、，因此它們所選用的切削速度和進給量是一樣的，只有背吃刀量不同。</p><p><b>　　背吃刀量的確定</b></p><p>　　工步的背吃刀量取為（見圖5-1），等于面的毛坯總余量減去工序的余量，即；而工步的背吃刀量取為，則如前所已知，故。</p><p><b>　?。?）進給量的確定</b></p>

39、<p>　　由表1.4《切削用量簡明手冊》，在粗銑鑄鐵、刀桿尺寸為、以及工件直徑為時：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　所以選擇f=1.0mm/r。</p><p><b>　　銑削速度的計算</b></p><p>　　由表1.11《切削用量簡明手

40、冊》，當用硬質合金銑刀銑削灰鑄鐵,,,切削速度。</p><p>　　切削速度的修正系數為（參見1.28《切削用量簡明手冊》），故</p><p>　　選擇，這時實際切削速度。</p><p>　　5.1.2工序3－精銑撥叉頭后端面A</p><p><b>　　背吃刀量的確定</b></p><p&

41、gt;<b>　　取。</b></p><p><b>　?。?）進給量的確定</b></p><p>　　精加工進給量主要受加工表面粗糙度的限制。查表1-6《切削用量簡明手冊》，當表面粗糙度為，，時，。一般選擇。</p><p>　?。?）銑削速度的計算</p><p>　　查表1-11，當時，切

42、削速度的修正系數為，故。</p><p>　　5.1.3工序4－鉆、擴φ22孔，孔的精度達到IT12</p><p>　?。?）選擇高速鋼麻花鉆頭的切削用量</p><p>　　按加工要求決定進給量：當加工精度為精度，時，。</p><p>　　由于，故應乘孔深修正系數，則：</p><p>　　按鉆頭強度決定進給量；

43、當，，鉆頭強度允許的進給量。</p><p>　　按機床進給機構強度決定進給量：當，機床進給機構允許的軸向力為，進給量為。</p><p>　　（2）選擇高速鋼麻花鉆頭的切削速度</p><p>　　由表2-15《切削用量手冊》，的灰鑄鐵，，切削速度的修正系數為：，故</p><p><b>　?。?）計算基本工時</b>

44、;</p><p>　　由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。</p><p>　　擴鉸和精鉸的切削用量如下：</p><p>　　粗擴鉆：，，，，修正系數，故。</p><p><b>　　計算工時：</b></p><p>　　精擴鉆：，，，，修正系數，故。</

45、p><p><b>　　計算工時：</b></p><p>　　5.1.4工序5－銑撥叉腳槽內側面</p><p><b>　　背吃刀量的確定</b></p><p>　　工步的背吃刀量取為，；工步的背吃刀量取為，。</p><p><b>　　進給量的確定</b

46、></p><p>　　按機床功率為、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為。</p><p><b>　　銑削速度的計算</b></p><p>　　按鑲齒銑刀的條件選取，銑銷速度可取為。</p><p>　　參照表4-15《機械制造技術基礎教程》所列X51型立式銑床的主軸轉速，取轉速。再將此轉

47、速代入公式，可求出該工序的實際銑銷速度。</p><p>　　5.1.5工序6－銑撥叉頭臺階面</p><p><b>　　背吃刀量的確定</b></p><p>　　工步的背吃刀量取為，；工步的背吃刀量取為，。</p><p><b>　　進給量的確定</b></p><p&g

48、t;　　按機床功率為、工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為。</p><p>　　（3）銑削速度的計算</p><p>　　按鑲齒三面刃銑刀的條件選取，銑銷速度可取為。</p><p>　　參照表4-15《機械制造技術基礎教程》所列X61型臥式萬能銑床的主軸轉速，取轉速。再將此轉速代入公式，可求出該工序的實際銑銷速度。</p>&l

49、t;p>　　5.1.6工序10－拉削φ25mm花鍵軸孔</p><p>　　（1）拉削進給量的確定</p><p>　　根據表5-33《機械設計技術基礎教程》，。</p><p><b>　　（2）拉削速度</b></p><p>　　根據表5-34《機械設計技術基礎教程》，。</p><p&g

50、t;<b>　　（3）基本工時</b></p><p>　　5.2時間定額的計算</p><p>　　5.2.1基本時間的計算</p><p>　?。?）工序1 粗銑撥叉頭前后兩端面</p><p><b>　　（5-2）</b></p><p><b>

51、　　式中,故</b></p><p>　　（2）工序3 半精銑撥叉頭后兩端面</p><p><b>　　式中mm,故</b></p><p>　?。?）工序5 銑撥叉腳內側面</p><p><b>　　基本時間：</b></p><p>&

52、lt;b>　　,</b></p><p>　?。?）工序6 銑撥叉頭臺階面</p><p><b>　　基本時間：</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　5.2.2輔助時間的計算</p><p>　　輔助時間與基本時間

53、之間的關系為，取，則各工序的輔助時間分別為：</p><p><b>　　工序1的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序3的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序4的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序5的輔助時間：<

54、/b></p><p><b>　　工序6的輔助時間：</b></p><p>　　工序10的輔助時間：</p><p>　　5.2.3其他時間的計算</p><p>　　除了作業(yè)時間（基本時間與輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準備與終結時間。由于撥叉的生產類型為大批

55、生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的，均取為，則各工序的其他時間（+）可按關系式（）（+）計算，它們分別為：</p><p>　　工序1的其他時間：+</p><p>　　工序3的其他時間：+</p><p>　　工序4的輔助時間：+</p><p><b&g

56、t;　　+</b></p><p><b>　　+</b></p><p>　　工序5的其他時間：+</p><p>　　工序6的其他時間：+</p><p>　　工序10的輔助時間：+</p><p>　　5.2.4單件時間的計算</p><p>　　各工序的

57、單件時間分別為：</p><p>　　工序1的單件時間：=0.09460+0.846+0.386=6.872s</p><p>　　工序3的單件時間：=0.05860+0.522+0.240=4.242s</p><p>　　工序4的單件時間：=（0.885+0.13275+0.061）=64.725s</p><p>　　=（1.66+0.

58、249+0.11454）=121.4s</p><p>　　=（2.2+0.33+0.1518）60=160.908s</p><p>　　工序5的單件時間：=11.05+1.6575+0.76245=13.46995s</p><p>　　工序6的單件時間：=7.875+1.8125+0.58125=10.26875s</p><p>　　

59、工序10的單件時間：=0.036+0.0054+0.0025=2.63s</p><p>　　將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，添入工藝文件。</p><p><b>　　6 夾具設計</b></p><p>　　6.1機床夾具的概述</p><p>　　機床夾具通過使工件在機床上相對刀具占有正確的位置的過程----定位，以

60、及克服切削過程中工件受外力的作用保持工件的準確位置的過程----夾緊，來實現工件裝夾。定位和夾緊兩個過程的綜合稱為裝夾，完成工件裝夾的工藝裝備稱為機床夾具。</p><p>　　6.2機床夾具的作用</p><p><b>　　保證加工精度</b></p><p>　　用機床夾具裝夾工件，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加

61、工精度。</p><p><b>　　提高生產效率</b></p><p>　　機床夾具能快速地將工件定位和夾緊，可以減少輔助時間，提高生產效率。</p><p><b>　　減輕勞動強度</b></p><p>　　機床夾具采用機械、氣動、液動夾緊裝置，可以減輕工人的勞動強度。</p>

62、<p><b>　　擴大機床的工藝范圍</b></p><p>　　利用機床夾具能擴大機床的加工范圍，例如，在車床或鉆床上使用鏜?？梢源骁M床鏜孔，使車床、鉆床具有鏜床的功能。</p><p>　　6.3機床夾具的分類</p><p>　　6.3.1按夾具的使用特點分類</p><p><b>　

63、　通用夾具</b></p><p>　　通用夾具是指結構已經標準化，且有較大適用范圍的夾具，例如，車床用的三爪卡盤和四爪卡盤，銑床用的平口鉗及分度頭等。</p><p><b>　　專用機床夾具</b></p><p>　　專用機床夾具是針對某一工件的某道工序專門設計制造的夾具。專用機床夾具適用于在產品相對穩(wěn)定、產量較大的場合應用。

64、</p><p><b>　　組合夾具</b></p><p>　　組合夾具是用一套預先制造好的標準元件和組合件組裝而成的夾具。組合夾具靈活多變。設計和組裝周期短，夾具零部件能長期重復使用，適用于多種單價小批量生產或新產品試制等場合應用。</p><p><b>　　成組夾具</b></p><p>

65、;　　成組夾具是在采用成組加工時，為每個零件組設計制造的夾具，當改換加工同組內另一種零件時，只需調整或更換夾具上的個別元件即可進行加工。成組夾具適用于在多品種、中小批量生產的場合。</p><p><b>　　隨行夾具</b></p><p>　　它是在自動線上使用的移動式夾具，在工件進入自動線加工之前，先將工件裝在夾具中，然后夾具連同被加工工件一起沿著自動線依次從一

66、個工位移動到下一個工位，直到工件在推出自動線加工時才將工件從夾具中卸下。隨行夾具是一種始終隨工件一起沿著自動線移動的夾具。、</p><p>　　6.3.2按使用機床類型分類</p><p>　　機床類型不同，夾具結構各異，由此可將夾具分為車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、鏜床夾具、磨床夾具和組合機床夾具等類型。</p><p>　　6.3.3按夾具動力源分類</

67、p><p>　　按夾具所用夾緊動力源，可將夾具分為手動夾緊夾具、氣動夾緊夾具、液壓夾緊夾具、氣液聯動夾緊夾具、電磁夾具、真空夾具等。</p><p>　　6.4專用機床夾具的組成</p><p>　　夾具一般由下列元件或裝置組成：</p><p><b>　　定位元件</b></p><p>　　定位

68、元件是用來確定工件正確位置的元件。被加工工件的定位基準面與夾具定位元件直接接觸或相配合。</p><p><b>　　夾緊裝置</b></p><p>　　夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。</p><p><b>　　對刀元件、導向元件</b></p><p>　　對刀元件

69、、導向元件是指夾具中用于確定（或引導）刀具相對于夾具定位元件具有正確位置關系的元件，例如鉆套、鏜套、對刀塊等。</p><p><b>　　連接元件</b></p><p>　　夾具連接元件是指用于確定夾具在機床上具有正確位置。</p><p>　　6.5撥叉頭夾具的設計說明</p><p>　　本次畢業(yè)設計要設計鉆φ7

70、孔的夾具。由于該撥叉頭零件不是規(guī)則零件，一般的通用夾具無法進行裝夾，只能設計專用夾具進行裝夾。如何對零件進行定位，夾緊裝置應當用螺栓還是壓板裝置，帶著問題開始了設計夾具。</p><p>　　6.6撥叉頭夾具的基本思路</p><p>　　定位裝置的設計特點和夾緊裝置的設計要求：加工的表面與工序基準之間有尺寸聯系或相互位置精度要求時，則應以夾具的回轉軸線為基準來確定定位與案件的位置。工件的

71、夾緊應可靠。由于加工時工件和夾具一起隨機床導軌運動，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，這樣不僅降低夾緊力，同時會使夾具震動。因此，夾緊機構必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。</p><p>　　先選取合適的棒料，裝夾在機床上車削一邊端面，然后鉆φ7的基準孔。再以φ7的孔作為粗基準，加工左端面，保證端面與φ7孔的軸線相垂直。然后以左端面

72、為精基準，半精加工φ7的孔，再以這個孔為基準加工兩個臺階面。此時，左端面與φ7孔的軸線的垂直度誤差得以保證，且兩臺階面的跳動誤差也由于以φ7的孔作為基準進行加工的，故也得到保證。最后精加工φ7的孔，由于φ7孔的Ra值為1.6，車削達不到要求，所以必須用磨削加工來保證。由圖得有兩處Ra1.6要求的。所以φ19的外圓也需要磨削來保證粗糙度要求。</p><p>　　6.7撥叉頭夾具的加工誤差分析</p>

73、<p>　　在機械加工中，影響加工零件精度的因素有很多，其中夾具的誤差占有較大的比重，因此，設計夾具時必須分析和計算各種因素對加工精度的影響，便合理地確定夾具公差。關于夾具誤差的計算在教科書和專業(yè)刊物中多有論述，但由于看法不同，存在一些分歧，結果也不完全相同，給實際應用帶來困難。利用夾具加工時，被加工零件通過夾具與刀具、機床聯系起來組成一個加工工藝系統(tǒng)，為了保證零件的尺寸和槽度，系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的相對位置必須具有一定的幾何關系。

74、</p><p>　　機械加工系統(tǒng)的綜合誤差是機床誤差、夾具制造誤差、刀具制造誤差、工件定位誤差的綜合反映。機床誤差dz。立銑床主要是立銑床主軸中心對工作臺直平行綜合誤差。臥銑床主要是臥銑床的綜合誤差。插床主要是插床導軌對工作臺面不垂直誤差。根據表1-1可知：</p><p>　　車夾具制造答應誤差dj1</p><p>　　車床誤差dz1、dz2尺寸范圍L(mm)

75、夾具制造答應誤差dj1(μm)</p><p>　　車床誤差dz1、dz2(μm)</p><p>　　零件公差d1或2d1(μm)</p><p>　　夾具制造誤差dj，夾具制造誤差由dj=dj1+dj2+dj3+dj4+dj5+dj6構成。</p><p>　　其中：dj1為夾具制造答應誤差，對夾具來說是彈性夾頭夾口與工作臺平行度誤差，可

76、查表1(表中L按(d1+d2)/2計算，d1為彈性夾頭夾口直徑，d2為主軸直徑)；dj2為夾具的外形位置誤差；dj3為對刀裝置極限偏差：dj4為塞尺的極限偏差；dj5為夾具定位表面極限偏差；dj6為鉆套軸與襯套孔的綜合誤差；刀具誤差dd。</p><p>　　立銑床用的棒形銑刀主要是刀具的徑向擺動誤差；臥銑床用的盤狀銑刀主要是刀具的徑向跳動和端面擺動綜合誤差；鉆孔用鉆頭主要是鉆頭直徑的制造公差；工件的定位誤差dg

77、。</p><p><b>　　根據表2-2可知：</b></p><p>　　其它誤差dq尺寸范圍(法蘭盤)D(mm)其它誤差dq(μm)其他誤差dq。</p><p>　　銑床是指銑床法蘭盤的端面跳動和不同軸的綜合誤差。實用綜合誤差計算公式在實際加工過程中，各項誤差可能會互相覆蓋，也不可能同時出現最大值。為了便于計算，根據加工過程實際使用的

78、經驗，將各項誤差先算術均勻，再乘修正系數k，從而得到實用的綜合誤差計算公式：</p><p>　　d=k(dz+dj+dd+dg+dq)</p><p>　　其中：k的取值范圍一般為k=0.7～0.8</p><p>　　夾具磨損極限值dm的確定：夾具磨損極限值應根據零件技術要求的尺寸偏差和零件在夾具上加工產生的誤差而定。假如用d1表示零件答應的尺寸誤差，則夾具磨損

79、極限值dm可用下式表達dm≤d1-d。</p><p>　　d磨損極限值dm的分配</p><p>　　假如夾具上數個零件的磨損都會影響加工精度時，應該把磨損極限值dm進行公道的分配。分配時要考慮夾具的結構要求、夾具零件的耐磨性以及夾具零件磨損對加工誤差影響的程度。設可分配總值為dk，夾具零件磨損分配值為dk1，dk2，dk3，……，dkn，則 dk=dk1+dk2+dk3+……+dkn。

80、</p><p>　　夾具磨損可分配值dk應小于夾具磨損極限值dm。此時，精度儲備為db，db=dm-dk。</p><p>　　一般情況下，dk應滿足下式dk≤0.8dm-0.5dm。</p><p>　　夾具磨損的調整，為了保證零件在夾具中的加工精度，計算時應滿足如下不等式，d1≥d+dm。</p><p>　　假如式(5)不能滿足，且d

81、≥d1，應從下述三方面進行調整：</p><p>　　夾具制造誤差太大在可能的情況下減少制造誤差。夾具結構不公道改變夾具的結構。</p><p>　　零件尺寸偏差過小在可能的情況下與設計和工藝職員協(xié)商加大零件的尺寸偏差。</p><p>　　結語機械加工誤差是加工系統(tǒng)誤差的綜合反映。實用綜合誤差公式對生產實踐有一定的參考價值。夾具磨損極限偏差的分配應考慮夾具零件的耐

82、磨性、重要性等綜合因素，具體題目具體分析。夾具應留有精度儲備。</p><p><b>　　6.8夾緊機構</b></p><p>　　選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾的穩(wěn)，夾的牢，夾的快。選擇夾緊機構時要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點。夾緊裝置的基本要求如下：</p><p>　　夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置

83、；夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。夾緊機構的操作應安全、方便、迅速、省力。機構應盡量簡單，制造、維修要方便。</p><p>　　分析零件的加工要素性質，確定夾緊力源類型為手動加緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結構與參數見夾具裝配圖和零件圖。</p><p>　　6.9夾具設計的有關計算</p&g

84、t;<p>　　6.9.1定位基準的選擇</p><p>　　以φ回轉面及其端面為主要定位基準,限制６個自由度X軸的移動、Y軸的移動、X軸的轉動、Y軸的轉動、Z軸的移動，以φ回轉面為止推基準，限制２個自由度,以2－φ6.5锪平12的兩個孔為防轉基準,限制３個自由度。同樣工件在夾緊的時候又限制了一個自由度。此方案是用螺栓固定達到防轉的目的。</p><p>　　6.9.2切削力

85、與夾緊力的計算</p><p>　　切削力是指在切削過程中產生的作用在工件和刀具上的大小相等、方向相反 的切削力。本道工序中，切削力主要來源于三個方面：克服被加工材料對彈性變形的抗力、克服被加工材料對塑性變形的抗力和克服切屑對前刀面的摩擦力和刀具后刀面對過渡表面與已加工表面之間的摩擦力。</p><p>　　本道工序中壓板所承受的夾緊力并不到，因為鉆頭進給方向向下，主要的切削力方向向下，是

86、靠兩根芯軸承受的，因此本夾具體對芯軸的剛性有所要求。</p><p>　　6.9.3定位誤差分析</p><p>　　首先對該夾具體進行分析，該夾具裝置采用擋板和φ7短芯軸、φ6.5長芯軸進行定位，采用壓板進行夾緊。其中擋板和φ7短芯軸限制4個自由度，φ6.5長芯軸限制1個自由度，擋板限制1個自由度，一共限制6個自由度，屬于完全定位。以φ11軸端面和φ7孔的中心軸線為定位基準，與設計基準重

87、合，不存在基準不重合誤差，因此該裝夾裝置只用分析基準位移誤差。</p><p>　　由于該零件以φ11軸端面定位基準，因此X、Y方向基準位移誤差近似為0，主要的基準位移誤差有芯軸和φ7孔定位造成的Z軸（豎直方向）的誤差。以圓孔在定位芯軸上定位，定位芯軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存

88、在Z軸方向，且向下。</p><p>　　具體基準位移誤差值為：</p><p>　　式中定位副間的最小配合間隙（mm）；</p><p>　　——工件圓孔直徑公差（mm）；</p><p>　　——定位銷外圓直徑公差（mm）。</p><p>　　6.10專用夾具簡單實用說明</p><p>

89、　　6.10.1確定夾具的定位元件</p><p>　　定位基準面：mm短芯軸，mm長芯軸，mm軸端面支撐板。</p><p>　　定位的概念：工件加工前，在夾具中占據“確定”、“正確”的加工位置的過程。或者說，一批工件先后裝到夾具中，都能占據一致正確加工位置的過程。</p><p>　　如附錄一左圖，在車床上加工，把工件套在的芯軸上，限制工件X、Y的移動，繞X的轉

90、動。工件左端靠在卡盤上，限制了工件的Z的移動，Y的轉動。延X向進刀保證加工平面相對于孔的軸心的垂直度。</p><p>　　如果機床的回轉精度可以達到加工要求的話，以孔的軸心為基準的跳動誤差由機床主軸的回轉精度保證。</p><p>　　右圖同軸度誤差要在一次裝夾，完成兩個φ6孔的加工，則可保證同軸度誤差。Φ6.5的圓度誤差要確保在距離孔15MM的圓上，采用高度尺劃線，樣沖打眼，在臺鉆上打

91、樣孔。然后用浮動鏜刀加工來保證孔的圓度。</p><p>　　由零件圖分析孔和的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個自由度，才可以達到加工要求?，F設計夾具模型如下：</p><p>　　選擇定位元件為：支撐板，支撐釘，V型鐵。支撐板限制了X、Y、Z方向的移動自由度，X、Y方向的轉動自由度，支撐釘限制了Z方向的轉動自由度。可見，定位方案選擇合理。</p

92、><p>　　6.10.2確定導向裝置（含對刀元件）</p><p><b>　　導向裝置：鉆套</b></p><p>　　6.10.3確定夾緊機構</p><p>　　夾緊機構：壓板，夾緊加工零件，防止零件沿芯軸移動；螺栓：連接鉆模板和夾具體；螺釘：連接鉆套和鉆模板。</p><p>　　6.10

93、.4操作簡要說明</p><p>　　加工該零件4個的孔時，先將壓板打開，將零件橫著放入兩根芯軸中，軸端面緊貼夾具體板上，在把壓板壓上，將禁錮壓板帶著螺栓的禁錮板合上，擰緊螺栓，將夾具體固定在鉆床上，進行加工。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　畢業(yè)設計即將結束，時間雖然短暫但是它是受益匪淺的，通過這次的設計

94、得到的不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為踏入社會打下了好的基礎。</p><p>　　通過畢業(yè)設計認識到只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此非常感謝老師給的辛勤指導，學到了很多，也非常珍惜大學

95、給的這次設計的機會，這將是畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程機械工業(yè)出版，2004.</p><p>　　[2] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社,2002.</p><p>　　[3] 鄒青.

96、機械制造技術基礎.機械工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[4] 盧記軍.機械制造工藝基礎.華中科技大學出版社,2002.</p><p>　　[5] 童醒生.材料成形技術基礎.機械工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[6] 陳日耀.金屬切削原理-第2版.機械工業(yè)出版社，2002.1.</p><p>　　[7] 韓進宏.互換

97、性與技術測量.機械工業(yè)出版社，2004.7.</p><p>　　[8] 孫本旭.機械加工余量手冊.國防工業(yè)出版社，2001.</p><p>　　[9] 于駿一.機械制造工藝學.吉林科學技術出版社，1995.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　為期一個學期的畢業(yè)論文已讓我非常痛苦的接

98、近尾聲了，我的三年大學生涯也即將圈上一個句號。此刻我的心中卻有些悵然若失，因為那些熟悉的恩師們和各位可愛的同學們，我們也即將揮手告別了。</p><p>　　在此我要深深感謝我的導師**老師。此次論文在指導老師**老師始終都給予了細心的指導和不懈的支持。刁老師宅心仁厚，閑靜少言，不慕榮利，對學生認真負責，在他的身上，我們可以感受到一個學者的嚴謹和務實，這些都讓我們獲益菲淺，并且將終生受用無窮。畢竟“經師易得，人師

99、難求”，希望借此機會向刁老師表示最衷心的感謝!</p><p><b>　　附錄一</b></p><p><b>　　附錄一</b></p><p><b>　　附錄二</b></p><p><b>　　附錄三</b></p><p