畢業(yè)設(shè)計----機(jī)床的夾具改造

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計報告</b></p><p>　　題目：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計</p><p>　　專 業(yè)：__________________________</p><p>　　班 級：_________________________</p><p>　　指導(dǎo)教師

2、：_________________________</p><p>　　姓 名：_________________________</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工

3、藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　工序 加工余量 定位 夾緊力</p><p

4、><b>　　Abstract</b></p><p>　　in the production process, so that the production of objects (raw materials, rough, spare parts or assembly, etc.) the quality and quantity of direct changes in the

5、 status of the process is called process, such as the rough manufacturing, machining, heat treatment, assembly and so called for the process. In the development process, it is necessary to determine the position the inst

6、allation process and the need to work step-by-step process, processing of the processes of the locomotive and machin</p><p><b>　　Keywords</b></p><p>　　Process positioning clamp

7、ing force</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………………1</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的工藝分析……………………………………2</p><p>　　工藝路線的擬訂………………………………………………………2

8、</p><p>　　一、工序的合理組合……………………………………………………………3</p><p>　　二、工序的集中與分散…………………………………………………………3</p><p>　　三、加工階段的劃分……………………………………………………………3</p><p>　　第二節(jié) 加工工藝路線方案的比較………………………………

9、…………4</p><p>　　第三節(jié) 加工工藝路線方案的論證…………………………………………6</p><p>　　第二章 CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定……………………………7</p><p>　　第一節(jié)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求……………………………………………7</p><p>　　第二節(jié)CA6140機(jī)床后托架的偏差計算………………

10、…………………7</p><p>　　第三章 專用夾具的設(shè)計9</p><p>　　第一節(jié)銑平面夾具設(shè)計9</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料9</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇9</p><p>　　三、切削力及夾緊分析計算9</p><p>　　四、誤差分析與計算11

11、</p><p>　　五、夾具設(shè)計及操作的簡要說明11</p><p>　　第二節(jié) 鏜孔夾具設(shè)計12</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料12</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇12</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計算12</p><p>　　四、誤差分析與計算14&l

12、t;/p><p>　　第三節(jié) 鉆頂面四孔夾具設(shè)計15</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料15</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇15</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計算16</p><p>　　四、誤差分析與計算17</p><p>　　第四節(jié) 搖臂鉆床夾具設(shè)計……………

13、…………………………………………17</p><p>　　一、設(shè)計主旨…………………………………………………………………………18</p><p>　　夾具設(shè)計………………………………………………………………………18</p><p>　　三、夾具設(shè)計及操作的簡要說明20</p><p>　　總結(jié)…………………………………………………………

14、…………………………………21</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………22</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………23</p><p>　　附：1張零件圖 1張工藝卡片 1張裝配圖</p><p><b>　　前 言&

15、lt;/b></p><p>　　機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝設(shè)備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本。專用夾具是針對某一工件或工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計和制造的夾具。特點是針對性強(qiáng)。適用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定、大批量的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。</p><p>　　1、大批量生產(chǎn)加工需要對夾具的設(shè)計有一個很高的要求。即；能穩(wěn)定可靠地加工保證工件的加工技

16、術(shù)要求,若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求,成為廢品,則夾具設(shè)計是失敗的,該夾具不能用于生產(chǎn).</p><p>　　2、操作簡單,便于工件安裝(即定位和夾緊),減輕工人的勞動強(qiáng)度,節(jié)省工件安裝時間,降低輔助工時,保證高的生產(chǎn)效率.</p><p>　　3、具有良好的工藝性,便于制造,降低夾具制造成本,從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?</p><p>　　設(shè)計是在學(xué)完全部課程之

17、后進(jìn)行的,這是一次深入理論聯(lián)系實際的演練,它不僅在我們的學(xué)習(xí)中而且在今后的工作中占很重要的位置.就我個人而言,我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計能擴(kuò)大自己的工作領(lǐng)域,增加更多的知識,使自己更具有競爭力,為工廠的”差異化”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量.由于能力有限,動手實踐機(jī)會少,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教.</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的工藝分析 </p><p>　　第一節(jié) 工藝路線

18、的擬訂</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的是CA6140機(jī)床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)

19、而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的</p><p>　　圖1-1 CA6140機(jī)床后托架零件圖</p><p>　　一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。&l

20、t;/p><p>　　對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。CA6140機(jī)床后托架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。</p><p><b>　　一、工序的合理組合</b></p><p>　　確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)

21、要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：</p><p><b>　　1.工序分散原則</b></p><p><b>　　2.工序集中原則</b></p><p>　　二、工序的集中與分散</p><p>　　制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散

22、是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。</p><p><b>　　1.特點</b></p><p>　　工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采

23、用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。</p><p><b>　　2.工序分散的特點</b></p><p>　　一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。</p><p>　　由于近代計算機(jī)控制機(jī)床及加

24、工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p><b>　　三、加工階段的劃分</b></p><p>　　零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：</p><p><b>　　1.粗加工階段</b>&

25、lt;/p><p><b>　　2.半精加工階段</b></p><p><b>　　3.精加工階段</b></p><p><b>　　4.光整加工階段</b></p><p>　　但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸

26、裝夾費事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。</p><p>　　加工工藝路線方案的比較</p><p>　　在保證零件尺寸公差、形位公差及

27、表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表：</p><p>　　表1-1 加工工藝路線方案比較表</p><p>　　第三節(jié) 加工工藝路線方案的論證</p><p>　　1.方案Ⅱ在120工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可

28、靠的保證。</p><p>　　2.方案Ⅱ在010工序中先安排銑底平面，主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一，為提高定位精度。</p><p>　　3.方案Ⅱ符合粗精加工分開原則。</p><p>　　由以上分析：方案Ⅱ為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表：</p><p>　　表1-2 加工工藝過程表</p&

29、gt;<p>　　CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定</p><p><b>　　毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求</b></p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT150，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。</p><p>　　1.CA6140車床后托架為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝

30、有一定要求：</p><p>　?、佟㈣T件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。</p><p>　?、?、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。</p><p>　?、邸㈣T件結(jié)構(gòu)要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。</p><p>　?、堋⒓訌?qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。</p>&

31、lt;p>　?、?、鑄件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。</p><p>　　毛坯形狀、尺寸確定的要求</p><p>　　2.設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：</p><p>　?、?、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單。</p><p>　?、?、工藝基準(zhǔn)以設(shè)計基準(zhǔn)相一致。</p><p>　?、?、便于裝夾、加工和檢查。&

32、lt;/p><p>　　④、結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。</p><p>　　在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類</p>

33、<p>　　形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。</p><p>　　第二節(jié) CA6140機(jī)床后托架的偏差計算</p><p>　　1.底平面的偏差及加工余量計算</p><p>　　底平面加工余量的計算，計算底平面與孔（，，）的中心線的尺寸為。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。</p><p>　　2.正視圖上的三孔

34、的偏差及加工余量計算</p><p>　　參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-59和參考文獻(xiàn)《互換性與技術(shù)測量》表1-8，根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成。</p><p>　　3.頂面兩組孔和，以及另外一組的錐孔和毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為，表面粗糙度要求為。參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3-47，表2.3-48。可確定工序尺寸及加工余

35、量。</p><p>　　第三章 專用夾具的設(shè)計</p><p><b>　　銑平面夾具設(shè)計</b></p><p>　　為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。在加工CA6140機(jī)床后托架零件時，需要設(shè)計專用夾具。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工

36、側(cè)面的三孔的夾具將用于臥式鏜床，而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀以及锪鉆進(jìn)行加工，側(cè)面兩個孔將用兩把麻花鉆對起進(jìn)行加工。</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來粗銑底平面，該底平面對孔、、的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定

37、位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度</p><p><b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：粗銑平面對孔、、的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊定心自動找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。</p><p>　　采用V

38、形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時，應(yīng)加一側(cè)面定位支承來限制一個沿軸移動的自由度。</p><p>　　三、切削力及夾緊分析計算</p><p>　　刀具材料：（高速鋼端面銑刀） </p><p>　　刀具有關(guān)幾何參數(shù)： </p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的

39、計算公式：</p><p><b>　　式（2.1）</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：</p><p>　　對于灰鑄鐵： 式（2.2）</p><p><b>　　取 ， 即</b></p>&

40、lt;p><b>　　所以 </b></p><p>　　由《金屬切削刀具》表1-2可得：</p><p>　　垂直切削力 ：（對稱銑削） 式（2.3）</p><p><b>　　背向力：</b></p><p>　　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

41、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：</p><p><b>　　式（2.4） </b></p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算：</p><p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　　式中：為

42、各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表可得： </p><p>　　所以 式（2.6）</p><p><b>　　式（2.7）</b></p><p><b>　　式（2.8）</b></p><p>　　由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾

43、具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：</p><p><b>　　式（2.9）</b></p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><

44、;p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p>　　經(jīng)過比較實際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　四、誤差分析與計算</b></p><p>　　該夾具以平面定位V

45、形塊定心，V形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為。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)定的工序公差。</p><p>　　與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：</p><p><b>　　式（2.10）</b></p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：</p><p>　　

46、⑴、平面定位V形塊定心的定位誤差 ：</p><p>　?、?、夾緊誤差 ： 式（2.11）</p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　式（2.12）</b></p><p>　　⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>

47、　　⑷、夾具相對刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　五、夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力

48、。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　第二節(jié) 鏜

49、孔夾具設(shè)計</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來鏜加工孔、、。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。</p><p><b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b&

50、gt;</p><p>　　由零件圖可知：孔、、的軸線與底平面有平行度公差要求，在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計基準(zhǔn)）來滿足平行度公差要求。</p><p>　　孔、、的軸線間有位置公差，選擇左側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側(cè)面來限制六個自由度。</p><p>　　三、切削力

51、及夾緊力的計算</p><p>　　鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）</p><p>　　刀具的幾何參數(shù)： </p><p>　　《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得：</p><p>　　圓周切削分力公式： 式（2.13）</p><p><b>　　式中

52、 </b></p><p><b>　　式（2.14）</b></p><p>　　查表得： 取 </p><p>　　由表可得參數(shù)： </p><p><b>　　即：</b></p><p>　　同理：徑向切削分力公式 ：

53、 式（2.15）</p><p>　　式中參數(shù)： </p><p><b>　　即：</b></p><p>　　軸向切削分力公式 ： 式（2.16）</p><p>　　式中參數(shù)： </p><p><b>　　即：

54、</b></p><p>　　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：</p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表可得：

55、 </p><p>　　所以，由式（2.6）有：</p><p><b>　　由式（2.7）有：</b></p><p><b>　　由式（2.8）有：</b></p><p>　　螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算，由式（2.9）有：</p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床

56、夾具設(shè)計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p>　　該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下：</p><p>　　圖2-1 弧形壓塊受力簡圖</p><p>

57、;　　由表得：原動力計算公式 </p><p>　　即： 式（2.15）</p><p><b>　　由上述計算易得： </b></p><p>　　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(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　四、誤差分析與計算<

58、;/b></p><p>　　該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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)定的工序公差。</p><p>　　孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測量》表可知：</p><p>　　?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為</

59、p><p>　　《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：</p><p>　　1、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當(dāng)時；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則：</p><p>　　2、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： </p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　式（2.16）

60、</b></p><p>　　3、磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　　4、夾具相對刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　第三節(jié) 鉆頂面四孔夾具設(shè)

61、計</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來鉆、鉸加工頂面的四孔，其中包括鉆頂面四孔（其中包括鉆孔和擴(kuò)孔，鉸孔，以及锪孔，）。加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。</p><p&

62、gt;<b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：頂面四孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸要求要求，在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了銑加工，后側(cè)面也是一直都不加工的側(cè)面，因此，選后側(cè)面和做側(cè)面面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計基準(zhǔn)）來滿足CA6140機(jī)床后托架頂面四孔加工的尺寸要求。</p><p>　　由零件圖可以知道，圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所

63、以我們選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來設(shè)計鉆模，從而滿足孔軸線和兩個側(cè)面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側(cè)面來限制5個自由度。</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計算</p><p>　　由資料《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得：</p><p>　　切削力公式： 式（2.17）</p><p&

64、gt;<b>　　式中 </b></p><p><b>　　查表得： </b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　實際所需夾緊力：《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得： </p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：</p

65、><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 可得： </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　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(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　取，，</b>&l

66、t;/p><p>　　螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：：</p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力計算公式：</p><p><b>　　由上述計算易得： &l

67、t;/b></p><p>　　因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　四、誤差分析與計算</b></p><p>　　該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。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)定的工序公差。</p><p>　　孔

68、與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測量》表可知：</p><p>　　?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為、</p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得：</p><p>　　1、定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故</p><p>　　2、夾緊安裝誤差，對工序尺寸的影響均

69、小。即： </p><p>　　3、磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　　4、夾具相對刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p>&

70、lt;p>　　第四節(jié) 搖臂鉆床夾具設(shè)計</p><p>　　夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手

71、段。</p><p><b>　　一、設(shè)計主旨</b></p><p>　　設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。</p><p>　　本夾具主要用來對φ40、φ30.2及φ25.5孔進(jìn)行加工，三組孔尺寸精度要求為IT7，表面粗糙度Ra1.6μ

72、m，鉆、鏜、磨就足以滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度。</p><p><b>　　二、夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的三桿孔，工件以底平面限制三個自由度、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)。為了縮

73、短輔助時間，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2、切削力及夾緊力的計算</p><p>　　刀具：硬質(zhì)合金刀具，φ24mm，Z=4mm</p><p><b>　?、偾邢髁?lt;/b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-9,得銑削力計算公式：</p><p><b>

74、　　式中P───鉆削力</b></p><p>　　t───鉆削深度，72mm</p><p>　　Sz───每齒進(jìn)給量，0.15mm</p><p>　　D───鉆刀直徑，24mm</p><p>　　B───鉆削寬度，1.5mm</p><p>　　Z───鉆刀齒數(shù)，4</p><p

75、>　　所以：P=490X241.0X0.150.74X24-1.0X1.50.9X4</p><p><b>　　=856(N)</b></p><p><b>　?、趭A緊力</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-11,查得工件以孔定位時所需夾緊力計算公式：</p><p&g

76、t;<b>　　式中Q───夾緊力</b></p><p><b>　　K───安全系數(shù)</b></p><p>　　D───工件與支撐面接觸的最大長度，120mm</p><p>　　u1───工件與支撐面之間的摩擦系數(shù)，0.2</p><p>　　u2───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)，0.16

77、</p><p>　　D1───壓板直徑，36mm</p><p>　　D2───支撐面直徑，50mm</p><p>　　d───支撐釘?shù)闹睆剑?0mm</p><p>　　安全系數(shù)K=K0K1K2K3K4K5K6</p><p>　　其中 K0───基本安全系數(shù)，1.2</p><p>　　

78、K1───加工性質(zhì)，1.2</p><p>　　K2───刀具鈍化程度，1.3</p><p>　　K3───切削特點，1.0</p><p>　　K4───夾緊力的穩(wěn)定性，1.3</p><p>　　K5───手動夾緊時的手柄位置，1.0</p><p>　　K6───僅有力矩時工件回轉(zhuǎn)時工件與支撐面接觸的情況，1.

79、0</p><p>　　所以：K=1.2X1.2X1.3X1.0X1.3X1.0X1.0=2.4336</p><p>　　則所需夾緊力Q=4436(N)</p><p>　　查《機(jī)床夾具手冊》表1-2-26，查得螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計算公式：</p><p>　　式中WQ───產(chǎn)生的夾緊力</p><p>　　MK─

80、──實際所需夾緊力，4436N</p><p>　　r1───螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑，0</p><p>　　───螺桿端部與工件間的摩擦角，</p><p>　　a───螺紋升角，00471</p><p>　　r2───螺紋中徑一半，11.675</p><p>　　───螺旋副當(dāng)量摩擦角，80321<

81、;/p><p>　　───除夾緊機(jī)構(gòu)之外的效率，0.85~0.95</p><p><b>　　WQ=</b></p><p>　　計算得出WQ=6989N大于所需夾緊力4436N，故本夾具可安全工作。</p><p><b>　　3、定位誤差的分析</b></p><p>　　

82、①零件圖樣上規(guī)定φ40mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為750，故要求φ30mm 的公差小于750，則符合要求。</p><p>　?、诹慵D樣上規(guī)定φ30.2mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為1000，故要求φ25.5mm的公差小于1000，則符合要求。</p><p>　　③零件圖樣上有φ40mm的孔以A面為基準(zhǔn)的平行度要求為100：0.07，則為35mm時為0.02

83、45,與其要求公差為0.014,則符合要求。</p><p>　?、芰慵D樣上有φ30.2mm，以A、B為基準(zhǔn)的平行度要求分別為100：0.07和100:0.08,算得結(jié)果分別為：0.024和0.028，也是符合要求。</p><p>　　三、夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　本夾具用于在鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，

84、在支承釘和支承板上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　為期一個學(xué)期的畢業(yè)論文即將結(jié)束，回顧整個過程有很多感悟。畢業(yè)論文是每個工科畢業(yè)生的必修課程，大學(xué)三年的知識都在畢業(yè)論文中得到體現(xiàn)，所以畢業(yè)論文不但是大學(xué)生生活完結(jié)的標(biāo)志，更是為大學(xué)三年的學(xué)習(xí)所教的答卷。它不同于以

85、往的課程設(shè)計，主要體現(xiàn)在以下幾點：</p><p>　　1. 畢業(yè)論文知識面較廣，幾乎涵蓋了三年的所學(xué)，課程設(shè)計則是主要對階段學(xué)習(xí)的知識的鞏固。</p><p>　　2. 畢業(yè)論文主要以個人設(shè)計為主，老師起到引導(dǎo)作用，課程設(shè)計主要以老師指導(dǎo)為主。</p><p>　　3.畢業(yè)論文對學(xué)生各個方面的知識要求更為嚴(yán)格，綜合體現(xiàn)學(xué)生的個人能力，在做畢業(yè)論文過程中，我做了大

86、量的工作，查閱了很多資料，也進(jìn)行了多方面的思考，但由于經(jīng)驗匱乏及操作不熟悉等原因，所做的論文不免存在這樣那樣的問題。</p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力工作，依據(jù)設(shè)計任務(wù)書，從調(diào)查研究，收集資料，經(jīng)過仔細(xì)縝密的思考，從提出論文方案，到各個零件的確定，圖紙的選擇，都注入了我大量的時間和精力。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識，其中有成功的經(jīng)驗，也有失敗的教訓(xùn)。</p><p>

87、;　　本次畢業(yè)論文，不僅鞏固了自己三年來所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識，使自己學(xué)到的知識得到了充分地應(yīng)用，真正的起到學(xué)以致用的目的，而且也使我學(xué)到了許多新知識，如以前僅僅是通過實習(xí)對公差配合有所了解,而通過做本次畢業(yè)論文,查閱了許多資料和書籍,對夾具有了進(jìn)一步的認(rèn)識.以前知道的,有了更深的記憶,有了溫故而知新的效果,以前不知道不了解的,這次有了一個整體系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)會.總之,做這次論文所學(xué)習(xí)到的知識必將會成為我以后工作和生活中一筆寶貴的財富.<

88、/p><p>　　通過本次論文的獨立完成,我的毅力和能力得到進(jìn)一步的鍛煉與提高，提高了自己獨立完成和分工合作完成論文項目的能力。但是由于缺乏更多的工作經(jīng)驗和對機(jī)器的工作條件的了解，論文中會有許多的考慮不足，希望各位尊敬的老師不吝賜教，以利于我在以后的工作和學(xué)習(xí)中能夠避免同樣的錯誤再出現(xiàn)。</p><p>　　總之，這次畢業(yè)論文是我們所學(xué)理論知識與實踐相結(jié)合的一個綜合模擬應(yīng)用過程，是對過去所學(xué)知

89、識的總測試，而從某種意義上又可以說是對我們以后工作的一次實戰(zhàn)演習(xí)。因此，做畢業(yè)論文對我們有著非同尋常的意義。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 李華. 機(jī)械設(shè)計手冊.機(jī)械出版社.1997</p><p>　　[2] 吳亞周. 金屬切削概論.機(jī)械工業(yè)出版社.1991</p><

90、p>　　[3] 黃未來. 車工工藝學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué).1998</p><p>　　[4] 劉守涌. 金屬工藝與刀具.浙江大學(xué)出版社.1978</p><p>　　[5] 張學(xué)力. 機(jī)械制造基礎(chǔ).上?？茖W(xué)出版社.2000</p><p>　　[6] 黃玉清. 機(jī)床夾具設(shè)計.上海科學(xué)出版社.2000</p><p>　　[7] 程

91、雪. 金屬切削原理. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1998</p><p>　　[8] 王質(zhì)量. 機(jī)械工藝學(xué).上?？茖W(xué)出版社.2000</p><p>　　[9] 吳道權(quán). 機(jī)械加工手冊. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1992</p><p>　　[10] 張九生. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1986</p><p>　　[11] 黃凱波

92、. 金屬切削工藝.上海交大出版社.2003</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本畢業(yè)論文順利地完成，首先要感謝系里給予的大力支持，為本設(shè)計組提供了良好的環(huán)境和許多力之能及的支持，特別要感謝指導(dǎo)老師***老師給與的耐心細(xì)致，不厭其煩的指導(dǎo)。因為有*老師給與我們耐心細(xì)致的指導(dǎo)，所以我們遇到的疑難才能得到及時的解答，才使設(shè)計工作得以順利進(jìn)行。*

93、老師以其淵博的知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心，給我們了極其重要的幫助，所以我在這里再次向*老師表示我衷心地感謝和崇高的敬意。 感謝答辯組各位老師在炎熱的天氣條件下為我們所做的畢業(yè)論文進(jìn)行批評斧正，給出自己中肯的意見。</p><p>　　另外，衷心感謝本文所引文獻(xiàn)的作者和編輯。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告（學(xué)生填）</p><