夾具設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　山東華宇工學(xué)院</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　支承套夾具設(shè)計以及工藝分析</p><p>　　系 別 機械系 </p><p>　　專 業(yè) 機械制造及其自動化 </p

2、><p>　　班 級 機械制造及其自動化一班</p><p>　　姓 名 陳 昊 </p><p>　　學(xué) 號 20132030116 </p><p>　　2013-2015學(xué)年第1學(xué)期</p><p>　　開 題 報 告 </p>

3、;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、 緒論…………………………………………………….IV</p><p>　　二、課題介紹...........................................................................7</p><p>　　2.1

4、課題背景及發(fā)展趨勢………………………………….…….7</p><p>　　2.2課題的作用與意義……………………………………..……9</p><p>　　2.3夾具的組成……………………………………………..……11</p><p>　　2.4銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點………………………………….….…13</p><p>　　2.5課題

5、的任務(wù)…………………………………………….…….13</p><p>　　三、 工藝規(guī)程設(shè)計………………………………….…….…..16</p><p>　　3.1分析圖樣并選擇加工內(nèi)容………………………….…….……16</p><p>　　3.2選擇加工中心……………………………………….…….……16</p><p>　　3.3工藝設(shè)計

6、………………………………………….………..17</p><p>　　四、 銑床夾具設(shè)計…………………………………………...23</p><p>　　4.1定位方案…………………………………………………… 23</p><p>　　4.2夾緊方案…………………………………………………… 24</p><p>　　4.3夾具體與定位鍵…

7、………………………………………… 24</p><p>　　4.4夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求…………………… 25</p><p>　　4.5加工精度分析……………………………………………… 25</p><p>　　五、 小結(jié)…………………………………………………….. 30</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………

8、…………………….31</p><p><b>　　1.緒 論 </b></p><p>　　1.1機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位、作用和發(fā)展概況</p><p>　　機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它為國民經(jīng)濟各部門的發(fā)展提供所需的機器、儀器、工具等機械設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計，美國68%的社會財富來源于產(chǎn)業(yè)，日本國民總產(chǎn)值的49%是由制造業(yè)提供的，中國

9、的制造業(yè)在工業(yè)總產(chǎn)值中也占有40%的比例?？梢哉f，沒有發(fā)達(dá)的制造業(yè)就不可能有國家的真正繁榮和富強，機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國民經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。</p><p>　　經(jīng)過見過依賴50多年的發(fā)展，我國的機械制造業(yè)已有了相當(dāng)?shù)膶嵙Γ鸩叫纬闪艘粋€國內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計劃地推進企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生課顯著變化，為繁榮國內(nèi)市

10、場、擴大出口創(chuàng)匯、推動國民經(jīng)濟的發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。</p><p>　　我國的機械制造業(yè)雖已取得了很大成績，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，無論在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動生產(chǎn)率等發(fā)面都還有很大的差距。這些問題的主要原因，在于機械制造水平的落后。因此，大力發(fā)展制造技術(shù)，已成為機械工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，油氣是計算機技術(shù)的發(fā)展，促使常規(guī)機械制造技術(shù)與精密檢測

11、技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等相互結(jié)合。進機械產(chǎn)品的節(jié)后越來越合理。其性能、精度和效率日趨提高，更新?lián)Q代頻繁，生產(chǎn)類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)變化。這對機械制造技術(shù)提出了更高的要求，使機械制造技術(shù)不斷向著高柔性化與高自動化、高精度高效率的趨勢發(fā)展。</p><p>　　機械制造向高柔性與高自動化方向發(fā)展 計算機技術(shù)在機床中的應(yīng)用，使計算機數(shù)字控制（CNC）機床、加工中心(MC)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）及計算機集成制造系統(tǒng)

12、(CIMS)等自動化制造設(shè)備的應(yīng)用比例迅速增加，使得機械制造過程逐步柔性化，適應(yīng)了市場類型由大批量生產(chǎn)向多品種小批量生產(chǎn)及產(chǎn)品更新?lián)Q代快的方向轉(zhuǎn)變，縮短了生產(chǎn)周期。</p><p>　　機械制造想高精度方向發(fā)展 精密與超精密加工技術(shù)是一個國家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。目前，人們正在積極從事超精密加工和超微細(xì)加工的研究，其絕對可達(dá)0.005～0.01um。另外，不少工業(yè)國家已開始向納米級（1nm=0.001um

13、）加工精度發(fā)展，課望在不遠(yuǎn)的餓將來，機械制造業(yè)將能實現(xiàn)分子級或原子級的加工精度。</p><p>　　機械制造想高速高效率方向發(fā)展 由于機床結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造水平的提高各新型刀具材料的應(yīng)用，使切削加工速度提高至每分鐘數(shù)百米甚至每分鐘一千多米，從而促使切削效率顯著提高。</p><p>　　1.2數(shù)控加工技術(shù)在機械制造技業(yè)中的地位、作用和發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　現(xiàn)

14、代機械制造要求產(chǎn)品品種多樣化，更新?lián)Q代加速，從而使多品種小批量生產(chǎn)的比重明顯增加。在傳統(tǒng)的機械制造中，但見小批量生產(chǎn)一般都采用通用機床加工，當(dāng)產(chǎn)品改變時，機床與工藝裝備均需作相應(yīng)的變換和調(diào)整，而且通用機床的自動化程度不高，基本上有人工操作，難以提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。特別是一些區(qū)縣、曲面輪廓組成的復(fù)雜零件，只能借助靠模和仿形機床加工，加工精度和生產(chǎn)效率都受到很大的限制。</p><p>　　為了解決多品種、小

15、批量及復(fù)雜零件機械加工的自動化，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)運而生。由于數(shù)控技術(shù)綜合應(yīng)用了計算機、自動控制、精密檢測等方面的技術(shù)成果，具有高柔性、高精度與高度自動化的特點，因此采用數(shù)控加工手段，解決了機械制造中常規(guī)監(jiān)管技術(shù)難以解決甚至無法解決的單件小批量，特別是復(fù)雜型面零件加工的自動化問題。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機械制造業(yè)的發(fā)展進圖了一個新的階段，提高了機械制造業(yè)的真正水平，為社會提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠性的機械產(chǎn)品。&l

16、t;/p><p>　　我國的數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程可分為四個階段：第一階段是1958-1965年，開始研究數(shù)控銑床（電子管控制、步進電機和液力放大器拖動的開環(huán)系統(tǒng)），處于試制、使用階段。第二階段是從1965年開始，研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，知道20實際60年代末和70年代初。這一階段的特點是，雖然數(shù)控機床的數(shù)量和配置不多，但在少數(shù)復(fù)雜零件加工中，已開始從試驗階段進入生產(chǎn)試用階段。第三階段為1972-1979年，是上課就是的生產(chǎn)和

17、使用階段，例如，研制成功集成電路數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控技術(shù)在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工、電加工領(lǐng)域開始研究或應(yīng)用；數(shù)控加工中心機床壓制成功；數(shù)控線切割機床業(yè)取得了較大的發(fā)展等。1980年以后為第四階段，是翁定發(fā)展階段。通過研究和引進國外的現(xiàn)金技術(shù)，我國的數(shù)控技術(shù)水平發(fā)展很快，已自行研制開發(fā)了三軸、四軸和五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，研制了具有工藝處理能力的加工中心等，數(shù)控機床的品種已超過500種，其中金屬切削機床品種的時刻化率已達(dá)20%以上。</

18、p><p><b>　　2.課題介紹</b></p><p>　　在機械制造過程中，用來固定加工對象，使其占有正確的位置，以便接受施工，檢測的裝置都可統(tǒng)稱為“夾具”。廣義地說，夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備。夾具以其數(shù)量和在生產(chǎn)中的地位來說，“機床夾具”最重要。機床夾具為機床的一種輔助設(shè)備，用它來準(zhǔn)確地確定工件與刀具的相對位置，即將工件定位及夾緊

19、，以完成加工所需要的相對運動。所以機床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置。</p><p>　　機床夾具設(shè)計的基本要求有保證工件的加工精度，提高生產(chǎn)率，工藝性好，使用性好，經(jīng)濟性好。</p><p>　　2.1課題背景及發(fā)展趨勢</p><p>　　夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，

20、是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認(rèn)識到，夾具與操作人員改進工作及機床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結(jié)合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備</p><p>　　在機械制造業(yè)中，為了適應(yīng)新品種不斷發(fā)展的要求，夾具設(shè)計有朝著下列方向發(fā)展的趨勢：</p>

21、<p>　　1. 發(fā)展通用夾具新品種</p><p>　　通用夾具是使用最廣泛的一種夾具，發(fā)展通用夾具以代替某些專用夾具。內(nèi)容包括以下：</p><p>　　1） 發(fā)展高精度通用夾具</p><p>　　2） 廣泛采用高效率通用夾具</p><p>　　3） 發(fā)展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具</p><

22、p>　　2. 發(fā)展調(diào)整式夾具</p><p>　　調(diào)整式夾具經(jīng)過部分零件的更換和重新調(diào)整組合，即可適應(yīng)不同工件的加工。適用程度介于通用和專用之間。主要有兩種類型：</p><p>　　1） 通用可調(diào)式夾具 </p><p><b>　　2） 調(diào)整式夾具</b></p><p>　　3. 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾

23、具</p><p><b>　　1） 組合夾具</b></p><p>　　組合夾具式有一套預(yù)先制好的各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸、具有互換性和耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件與合件所組成。</p><p><b>　　2） 拼拆夾具</b></p><p>　　與組合夾具有相同之處，有一系列可多次利用的標(biāo)準(zhǔn)零件與基

24、礎(chǔ)零件，但又采用了部分具有一定專用性的部件，其夾緊部件多采用液壓傳動裝置。</p><p>　　4. 加強專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化</p><p>　　加強夾具元件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，不但能加速生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，而且也可使夾具的生產(chǎn)由單件轉(zhuǎn)為成批，降低夾具制造成本。因此，可節(jié)省勞動力，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。</p><p>　　5. 專用夾具中采用高精度、高效率的夾具<

25、/p><p>　　主要滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及盡可能縮短或重合輔助時間的方法來壓縮單件工時，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　6. 大力推廣和使用機械化及自動化夾具</p><p>　　生產(chǎn)機械化及自動化是技術(shù)革命的中心內(nèi)容，大力推廣和使用機械化及自動化夾具以減少和消除繁重的體力勞動是機械制造中的重要問

26、題。</p><p>　　7. 推廣和發(fā)展擴大機床性能的夾具</p><p>　　具體的有仿形裝置、機床改裝用的各類夾具</p><p>　　8. 采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具</p><p>　　實踐證明，采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具，能滿足機械加工中的定位要求，并簡化制造工藝，縮短了生產(chǎn)周期，并能保證零件的加工

27、精度。</p><p>　　2.2課題的作用與意義</p><p>　　由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進行設(shè)計，故可事先采取措施來保證操作的安全。</p><p>　　對工件進行機械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對刀具（或機床）有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動，為此，進行機械加工之前，先將工件裝夾好。</p>

28、<p>　　工件的裝夾方法有兩種：一種使工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上；另一種使工件裝夾在夾具上。</p><p>　　采用第一種方法裝夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法不需專門裝備，但效率低，一般用于單件或者小批生產(chǎn)。批量較大時，大都采用夾具裝夾工件。</p><p>　　用夾具裝夾工件有以下優(yōu)

29、點：</p><p>　　2.2.1保證加工精度，降低人工等級</p><p>　　零件的加工精度，包括尺寸精度，幾何形狀精度和表面相互位置精度三種。實用夾具的最大功用，是保證零件上加工表面的位置精度。例如，在搖臂鉆床上使用鉆夾具加工孔系時，可保證達(dá)到0.10～0.20mm的中心距精度，而按劃線找正加工時，僅能保證0.4～1.0mm，而且受到操作技術(shù)的影響，同批零件的質(zhì)量也不穩(wěn)定。<

30、/p><p>　　當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時，往往不易或不能依靠通用機床及其附件來達(dá)到加工要求，因此需要采用專用夾具</p><p>　　2.2.2提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本</p><p>　　使用夾具后，免除了每件都要找正、對刀等時間，加速工件的裝卸，從而大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時間。特別對那些機動時間較短而輔助時間長的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝

31、還容易實現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進一步縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　2.2.3擴大機床工藝范圍</p><p>　　工件的結(jié)構(gòu)形狀時各式各樣的，現(xiàn)在對精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴大機床的適用范圍，實現(xiàn)“一機多用”。例如在機床上使用鏜夾具，就可以代替鏜床來做鏜孔工作，解決缺乏設(shè)備的困難</p&

32、gt;<p>　　2.2.4改變原機床的用途，擴大機床適用范圍</p><p>　　在產(chǎn)品更換時，工廠現(xiàn)有的機床設(shè)備，有時往往不能適應(yīng)新產(chǎn)品的要求。為此，可以采用夾具來改變機床的用途</p><p>　　2.2.5減輕操作的勞動強度，做到安全生產(chǎn)</p><p>　　由于夾具中可以采用擴力機構(gòu)來減小操作的原始力，而且有時還可以采用各種機動夾緊裝置，故可

33、使操作省力，減輕勞動強度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進行設(shè)計，故可事先采取措施來保證操作的安全。</p><p><b>　　2.3夾具的組成</b></p><p>　　根據(jù)夾具元件在結(jié)構(gòu)中所起的作用不同，可將各種夾具元件分為下列幾種：</p><p>　　2..3.1分度裝置——用于改變工件與刀具相對位置以獲得多個工位的一種裝置

34、，可作為某些夾具的一部分。</p><p>　　2.3.2夾具本體——用來連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個夾具整體。</p><p>　　2.3.3靠模裝置——它是作為用來加工型面的一種特殊裝置。</p><p>　　2.3.4動力裝置——在非手動夾具中，作為產(chǎn)生動力的部分，如氣缸，油缸，電磁裝置等。</p><p>　　2.3.5其他

35、件——包括與機床連接用的零件，各種連接件，特殊元件及其它輔助裝置等。</p><p>　　2.3.6分度裝置——用于改變工件與刀具相對位置以獲得多個工位的一種裝置，可作為某些夾具的一部分。</p><p>　　2.3.7夾具本體——用來連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個夾具整體。</p><p>　　2.3.8靠模裝置——它是作為用來加工型面的一種特殊裝置。&l

36、t;/p><p>　　2.3.9動力裝置——在非手動夾具中，作為產(chǎn)生動力的部分，如氣缸，油缸，電磁裝置等。</p><p>　　但是并非所有夾具都包括上述各類元件，然而其中定位元件，夾緊裝置和夾具體本體則是每一夾具都不可缺少的組成部分。</p><p>　　2.4銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵

37、及各種成型面。銑削加工的切削用量和切削力一般較大，切削力的大小和方向也是變化的，而且又是斷續(xù)切削，因而，加工時的沖擊和振動也較嚴(yán)重。所以設(shè)計這類夾具時，要特別注意工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性；夾緊裝置要能產(chǎn)生足夠的夾緊力，手動夾緊時要有良好的自鎖性能，夾具上個組成元件的強度和剛度要高。為此，要求銑床夾具得結(jié)構(gòu)比較粗壯低矮，以降低夾具重心，增加剛度、強度，銑削得切屑較多，夾具上應(yīng)有足夠得排屑空間，以盡量避免切屑堆積在定位支承面上。因此，定位

38、支承面應(yīng)高出周圍的平面，而且在夾具體內(nèi)盡可能做出便于清除切屑和排出冷卻液的出口。</p><p>　　粗銑時振動較大，不宜采用偏心夾緊，因為振動時偏心夾緊容易松開。</p><p>　　在側(cè)面夾緊工作（如加工薄而大的平面）時，壓板的著力點應(yīng)低于工件側(cè)面的定位支承點，并使夾緊力有一垂直分力，將工件壓向主要定位支承面，以避免工件向上抬起；對于毛坯件，壓板與工件接觸處應(yīng)開有尖齒紋，以增大摩擦系數(shù)

39、。</p><p>　　2.4.1課題的任務(wù)</p><p>　　課題來源：支承套零件的專用夾具</p><p>　　圖1-1示為支承套零件圖，工件的材料為45鋼，大批量生產(chǎn)。</p><p><b>　　簡介：</b></p><p>　　在支承套長度方向，選擇左端面為定位基準(zhǔn)，以保證ф17mm

40、孔深尺寸11 +00。5，設(shè)計一專用夾具。</p><p><b>　　圖1-1支承套零件</b></p><p><b>　　2.5設(shè)計工藝</b></p><p>　　2.5.1選擇加工方法</p><p>　　由于毛呸為棒料，因此所有孔都是在實體上加工，為防止鉆偏，需先用中心孔鉆鉆孔正孔，然后

41、再鉆孔?？?#216;35H7及2XØ15H7選擇鉸削作其最終加工方法。對Ø60的孔，根據(jù)孔徑精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用銑削方法同時完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面選擇的加工方案如下：</p><p>　　2XØ15H7孔 鉆中心孔—鉆孔—擴孔—鉸孔</p><p>　　Ø35H7孔 鉆中心孔—鉆孔—粗鏜—

42、半精鏜—鉸孔</p><p>　　Ø60孔 粗銑—精銑</p><p>　　2XØ11孔 鉆中心孔—鉆孔</p><p>　　2XØ17孔 忽孔（在Ø11底孔上）</p><p>　　2XM6—6H螺孔 鉆中心孔—鉆底孔—孔端倒角—攻

43、螺紋</p><p>　　2.5.2確定加工順序</p><p>　　為減少變換工位的輔助時間和工作臺分度誤差的影響，各個工位上的加工表面在工作臺一次分度下按先粗后精的原則加工完畢。具體的加工順序是：第一工位（B0度）：鉆Ø35H7、2XØ11中心孔—鉆Ø35H7孔—鉆2XØ11孔—忽2XØ17孔—粗鏜Ø35H7孔—粗銑、精銑&#

44、216;60X12孔—半精鏜Ø35H7孔—鉆2XM6—6H螺紋中心孔—鉆2XM6—6H螺紋底孔—2XM6—6H螺紋孔端角—攻2M6—6H螺紋—鉸Ø35H7孔；第2工位（B90度）：鉆2XØ15H7中心孔—鉆2XØ15H7孔—擴2XØ15H7孔—鉸2XØ15H7孔。</p><p><b>　　3.工藝規(guī)程設(shè)計</b></p&g

45、t;<p>　　如圖所示為升降臺銑床的支承套，在兩個互相垂直的方向上有多個孔要加工，若在普通機床上加工，則需多次安裝才能完成，且效率低，在加工中心上加工，只需一次安裝即可完成，現(xiàn)將其工藝介紹如下： </p><p><b>　　支承套簡圖</b></p><p>　　3.1分析圖樣并選擇加工內(nèi)容 </p><p>　　支承套的材

46、料為45鋼，毛坯選棒料。支承套φ35 H7孔對φ100f9外圓、φ60mm孔底平面對φ35H7孔、2×φ15H7孔對端面C及端面C對內(nèi)φ100f9外圓均有位置精度要求。為便于在加工中心上定位和夾緊，將φ100f9外圓、80mm尺寸兩端面、78mm尺寸上平面均安排在前面工序中由普通機床完成。其余加工表面（2×φ15H7孔、φ35H7孔、φ60mm孔、2×φ11mm孔、2×φ17mm孔、2×

47、M8－6H螺孔）確定在加工中心上一次安裝完成。</p><p>　　3.2選擇加工中心 </p><p>　　因加工表面位于支承套互相垂直的兩個表面（左側(cè)面及上平面）上，需要兩工位加工才能完成，故選擇臥式加工中心。加工工步有鉆孔、擴孔、鏜孔、锪孔、鉸孔及攻螺紋等，所需刀具不超過20把。國產(chǎn)XH754型臥式加工中心可滿足上述要求。該機床工作臺尺寸為400mm×400mm，x軸行程

48、為500 mm，z軸行程為400 mm，y軸行程為400mm，主軸中心線至工作臺距離為100~500 mm，主軸端面至工作臺中心線距離為150~550 mm，主軸錐孔為ISO40，定位精度和重復(fù)定位精度分別為0.02mm和0.01mm，工作臺分度精度和重復(fù)分度精度分別為7″和4″。</p><p><b>　　3.3工藝設(shè)計</b></p><p>　　1） 選擇加工

49、方法 所有孔都是在實體上加工，為防鉆編，均先用中心鉆鉆引正孔，然法再鉆孔。為保證φ35H7及2×φ15H7孔的精度，根據(jù)其尺寸，選擇鉸削作其最終加工方法。對φ60 mm的孔，根據(jù)孔徑精度，孔深尺寸和孔底平面要求，用銑削方法同時完成孔壁和孔底平面的加工。各加工表面選擇的加工方案如下：</p><p>　　φ35H7孔：鉆中心孔一鉆孔一粗鏜一半精鏜一鉸孔；</p><p>　　φ1

50、5H7孔：鉆中心孔一鉆孔一擴孔一鉸孔；</p><p>　　φ60mm孔：粗銑一精銑；</p><p>　　φ11mm孔：鉆中心孔一鉆孔；</p><p>　　φ17mm孔：锪孔（在φ11mm底孔上）；</p><p>　　M6一6H螺孔：鉆中心孔一鉆底孔一孔端倒角一攻螺紋。</p><p>　　2）確定加工順序 為

51、減少變換工位的輔助時間和工作臺分度誤差的影響，各個工位上的加工表面在工作臺一次分度下按先粗后精的原則加工完畢。具體的加工順序是：第一工位（B0°）：鉆φ35H7、2×φ11mm中心孔——鉆φ35H7孔——鉆2×φ11mm孔——锪2×φ17mm孔一粗鏜φ35H7孔——粗銑、精銑φ60mm×12孔——半精鏜φ35H7孔——鉆2×M6一6H螺紋中心孔一鉆2×M6一6H螺紋底

52、孔——2×M6一6H螺紋孔端倒角——攻2×M6一6H螺紋——鉸φ35H7孔；第二工位（B90°）：鉆2×φ15H7中心孔——鉆2×φ15H7孔——擴2×φ15H7孔——鉸2×15H7孔。詳見表 6一13數(shù)控加工工序卡片。</p><p><b>　　支承套裝夾示意圖</b></p><p>　　1—

53、定位元件 2—夾緊機構(gòu) 3—工件 4—夾具體</p><p>　　3）確定裝夾方案和選擇夾具 φ35H7孔、φ60mm孔、2×φ11mm 孔及2×φ17mm孔的設(shè)計基準(zhǔn)均為φ100f9外圓中心線，遵循基準(zhǔn)重合原則，選擇φ100f9外圓中心線為主要定位基準(zhǔn)。因φ100 f9外圓不是整圓，故用V形塊作定位元件。在支承套長度方向，若選右端面定位，則難以保證φ17mm孔深尺寸11mm（因工序尺

54、寸80 mm——11 mm無公差），故選擇左端面定位。所用夾具為專用夾具，工件的裝夾簡圖如圖所示。在裝夾時應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動自由度。</p><p>　　4）選擇刀具 各工步刀具直徑根據(jù)加工余量和孔徑確定，詳見表1數(shù)控加工刀具卡片。刀具長度與工件在機床工作臺上的裝夾位置有關(guān)，在裝夾位置確定之后，再計算刀具長度。</p><p>　　表1 數(shù)控加工刀具卡片<

55、/p><p>　　表2 數(shù)控加工工序卡片</p><p><b>　　4.銑床夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1定位方案</b></p><p>　　首先按照基準(zhǔn)重合原則考慮選擇定位基準(zhǔn)。由于Ø35H7孔、Ø60孔、2XØ11孔及2XØ17孔的

56、設(shè)計基準(zhǔn)均為Ø100f9外圓中心線，所以選擇Ø100f9外圓中心線為主要定位基準(zhǔn)。因孔Ø100f9外圓不是整圓。故用V形塊做定位元件。支承套長度方向的定位基準(zhǔn)，若選右端面定位，對Ø17孔深11不重合誤差，精度不能保證（因工序尺寸80的公差為0.5mm），故選左端面定位。在裝夾時應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動自由度。</p><p>　　方案：工件以外圓在在壓板的

57、作用力下以V型塊為定位基準(zhǔn)，端面加二個壓蓋以支承套的左端面定位，如圖2-1所示。</p><p><b>　　圖2-1定位方案</b></p><p><b>　　4.2夾緊方案</b></p><p>　　根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面和作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)的原則，如</p><p>

58、;　　夾緊力的作用線應(yīng)落在區(qū)域內(nèi)（Nˊ為接觸點的法線），夾緊力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。鉸鏈壓板的兩個弧形面的曲率半徑應(yīng)大于工件的最大半徑。</p><p>　　4.3夾具體與定位鍵</p><p>　　為保證夾具在工作臺上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。如圖2.2夾具體</p><p>

59、<b>　　如圖2.2夾具體</b></p><p>　　為了保證側(cè)面的二個圓孔平行度的要求，夾具體壓板應(yīng)具有可調(diào)節(jié)性，壓板面應(yīng)當(dāng)與V形塊的側(cè)面平行。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有可調(diào)節(jié)螺母。</p><p>　　4.4夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求</p><p>　　1. 夾具最大輪廓尺寸為181mm ,225mm ,150mm。<

60、/p><p>　　2. 影響工件定位精度的尺寸和公差為壓板是否與V型塊側(cè)面平行，用可調(diào)節(jié)螺母來控制其精度。</p><p>　　3. 影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺U形槽的配合尺寸18h 8（T形槽為18H8）。</p><p><b>　　4.5加工精度分析</b></p><p>　　在支承套

61、零件工序中，側(cè)面對二個軸線的平行度要求較高，應(yīng)進行精度分析，其它加工要求未注公差或公差不是在本夾具中進行精度分析。</p><p>　　鍵槽側(cè)面對軸線的平行度的加工誤差</p><p>　　1.定位誤差⊿D 由于V形塊2.一般在裝配后一起精加工V形面，它們的相互位置誤差極小，可視為一長V形塊，所以⊿D =0。</p><p>　　2.安裝誤差⊿A定位鍵的位置所示&l

62、t;/p><p><b>　　mm。</b></p><p>　　3.夾具誤差⊿z影響平行度的制造誤差是I工位V形塊設(shè)計心軸軸線與定位鍵側(cè)面B的平行度（0.03 mm）所以，⊿z=0.03 mm。</p><p>　　表5—2 頂尖套銑雙槽夾具的加工誤差</p><p><b>　　2．鉆削力計算：</b&

63、gt;</p><p>　　所加工的支承套零件的材料為HT200，并采用硬質(zhì)合金刀具.根據(jù)T200鉆削連線表上查得鉆削的深度ap和進給量f連線，確定Fc和Ft。其中，F(xiàn)c主切削力，F(xiàn)t垂直于Fc的，F(xiàn)f和Fp的合力。1/切削深度ap的確定：由表3.3可知，鉆孔時，ap=0.5~0.8，根據(jù)表3.3說明，切削深度，當(dāng)工件的加工直徑較大及需轉(zhuǎn)位或兩次安裝時，則取較大值，加工直徑較小及要求較高的加工精度和表面光潔度是，

64、則取較小值，所以，由于夾具所要加工的工件的直徑較小且是在一次裝夾中完成的，取較小值ap=0.5</p><p>　　表3.3 鉆削深度表</p><p>　　進給量f的確定：根據(jù)精鏜、硬質(zhì)合金刀具及45材料的工件，查表3.4，可得進給量f=0.06~0.10，取f=0.08mm/r。</p><p>　　表3.4 鉆孔時的進給量f</p><p&

65、gt;　　連接切削深度ap和進給量f連線，交Fc和Ft的直線，交點值為Fc=7.5kgf, Ft= 1.6kgf。</p><p>　　根據(jù)工件材料、刀具材料和幾何參數(shù)的不同，對Fc和Ft分別乘以修正系數(shù)KFc和KFt3。</p><p>　　其中，KFc= KFc1* KFc2* KFc3 ; KFt = KFt1* KFt2 </p><p>　　因為工件是45

66、材料，其硬度為50~150HB，所以為了保證加工的安全性，取最大值150HB。</p><p>　　表3.5 修正系數(shù)與工件材料的關(guān)系</p><p>　　表3.6 修正系數(shù)與工件材料的關(guān)系</p><p>　　查表3.5、表3.6知：KFc1=0.84</p><p><b>　　KFc2=1.05</b></

67、p><p><b>　　KFc3=0.95</b></p><p><b>　　KFt1=0.67</b></p><p><b>　　KFt2=0.63</b></p><p>　　所以，最終 KFc= KFc1* KFc2* KFc3=0.84×1.05×0

68、.95=0.8379</p><p>　　KFt = KFt1* KFt2=0.67×0.63=0.4221</p><p>　　Fc0 = KFc×Fc=0.8379×7.5=6.28425 kN</p><p>　　Ft0= KFt×Ft=0.4221×1.6=0.67536 kN</p><

69、p>　　即，最終的切削力為軸向6.28425 kN，徑向0.67536 kN。</p><p>　　夾緊力與鉆削力的比較：由計算得知，夾緊力大于鉆削力，所以所設(shè)計的夾具所使用的螺旋夾緊機構(gòu)的擰緊螺絲是適用的，達(dá)到了夾緊的作用，使工件在加工時不會移位，保證了加工的精度。</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p>　　通過做這

70、次小設(shè)計，更深刻地了解了夾具方面的知識。而所設(shè)計的銑床夾具，在夠滿足精度要求下，由于一次走刀過程能有兩個工步，大大提高了效率。另外，工件的夾緊采用液壓彈簧裝置，裝夾穩(wěn)定拆卸迅速。不過感覺還有不盡理想的地方，比如工件從第一工位到第二工位時要換向翻轉(zhuǎn)。而且工位二的安裝要考慮到定位銷與鍵槽的正確定位，這個過程相對效率不高。</p><p>　　從總的看，本銑床夾具能夠滿足要求，達(dá)到了設(shè)計要求</p>&l

71、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 徐憬.機械設(shè)計手冊.機械工業(yè)出版社，2000.6</p><p>　　[2] 張普禮.機械加工工藝裝備.東南大學(xué)出版社，2002.3</p><p>　　[3] 劉守勇等.機械制造工藝與機床夾具.機械工業(yè)出版社，1994.7</p><p>　　[4

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