主軸后套的工藝規程及鉆Φ6孔夾具設計

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1、設計說明書題目：主軸后套的工藝規程及鉆6孔夾具設計摘 要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。主軸后套加工工藝規程及鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結

2、構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components

3、 technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the comp

4、onents the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working pro

5、cedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error

6、 which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目錄序 言1一 零件的分析21.1零件的作用2

7、1.2零件的工藝分析2二. 工藝規程設計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線42.5 確定切削用量及基本工時8三 夾具設計213.1機床夾具的概念213.2 機床夾具的組成213.3 機床夾具的分類223.4問題的提出243.5定位基準的選擇253.6工件定位的基本原理263.7 常見定位方式及定位元件263.8定位原件的設計273.9工件的裝夾方式303.10夾緊裝置的組成及基本要求313.11壓緊原件的設計323.12導向原件的設計333.13切削力和夾緊力的計算363.14定位誤差的分析計算393.15夾具設計及操作的簡要說明40總 結42致 謝44參 考 文

8、 獻4545序 言機械制造業是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業。機械制造業的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業的產品。我們的生活離不開制造業，因此制造業是國民經濟發展的重要行業，是一個國家或地區發展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。主軸后套的加工工藝規程及其鉆的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環節。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

9、尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一 零件的分析1.1零件的作用主軸后套的作用，主要起支撐過渡作用，使主軸保證比較高的旋轉精度。1.2零件的工藝分析主軸后套有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以右端面和外圓為基準的加工面，這組加工面主要是左端面，中間110孔系，3-9孔锪孔14。2：以110孔系為基準的加工

10、面，這組加工面主要是其余各孔及距離中心68和86mm的2個側面二. 工藝規程設計2.1確定毛坯的制造形式工件為回轉體零件，材料為HT21-40，大批量生產，適合鑄造，我們采用砂型鑄造。2.2基面的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面

11、，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞实倪x擇是工藝規程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準，。精基準的選擇應滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應盡量選擇加

12、工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經加工好的偏心孔110孔和一端面為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重

13、合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一鑄造時效處理 卡盤夾左端，粗車92，端面130外圓，退刀槽，62內孔卡盤夾右端粗車176端面，外圓，135止口，110內孔退刀槽，100內孔內孔定位，精車130外圓，176右端面精車110的內孔及端

14、面銑距離中心86mm的平面銑距離中心68mm的平面鉆3-9孔锪孔14鉆3-M6螺紋孔鉆徑向6孔鉆另外一個6孔鉆和6相交的5孔磨130的外圓磨110的內孔檢驗入庫方案二鑄造時效處理 卡盤夾左端，粗車92，端面130外圓，退刀槽，62內孔卡盤夾右端粗車176端面，外圓，135止口，110內孔退刀槽，100內孔內孔定位，精車130外圓，176右端面精車110的內孔及端面銑距離中心86mm的平面銑距離中心68mm的平面鉆3-9孔锪孔14鉆3-M6螺紋孔鉆徑向6孔鉆另外一個6孔鉆和6相交的5孔檢驗入庫工藝方案一和方案二的區別在于方案一在精車加工完110內孔和130外圓后，在最后又增加 了2個磨削加工，因

15、為這2個地方的粗糙度為0.8，精車來說比較難以達到要求，雖然在新車上可以達到要求，但是對機床的要求比較高，因此我們考慮增加2個磨削工序來確保工件的光潔度，增加后工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下鑄造時效處理 卡盤夾左端，粗車92，端面130外圓，退刀槽，62內孔卡盤夾右端粗車176端面，外圓，135止口，110內孔退刀槽，100內孔內孔定位，精車130外圓，176右端面精車110的內孔及端面銑距離中心86mm的平面銑距離中心68mm的平面鉆3-9孔锪孔14鉆3-M6螺紋孔鉆徑向6孔鉆另外一個6孔鉆和6相交的5孔磨130的外圓磨1

16、10的內孔檢驗入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定主軸后套材料為HT21-40生產類型為大批量生產，采用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 主軸后套的端面由于主軸后套端面要與其他接觸面接觸，查相關資料知余量留3mm比較合適。3、主軸后套的孔毛坯為空心，鍛造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數文獻，確定工藝尺寸余量為3mm2.5 確定切削用量及基本工時工序：卡盤夾左端，粗車92，端面130外圓，退刀槽，62內孔1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3)

17、 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速ns= 205r/min與205r/min相近的機床轉速為200r/min?，F選取=200r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.1187(min)工序：卡盤夾右端粗車176端面，外圓，135止口，110內孔退刀槽，100內孔1) 切削深度 單邊余量為Z

18、=2mm 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉速ns= 177r/min與177r/min相近的機床轉速為200r/min?，F選取=200r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l=11mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.9375(min)工序：鉆3-9孔锪孔14(1)鉆9mm

19、孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆91)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns= 1194r/min與1194r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l=15mm; =4mm; =3mm;t= =0.0152（min)(工步二：鉸孔 14mm根據有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 式中的、加工實心孔進的切

20、削用量. 現已知 =0.36mm/r (切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉速ns= 384.48r/min與384.4r/min相近的機床轉速為375r/min?，F選取=375r/min。所以實際切削速度=5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l=4mm; =6mm; =0mm; t= =0.053(min)工序：鉆3-M6螺紋孔鉆M6螺紋底孔6確定進給量：根據參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零

21、件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數0.75，則根據Z525機床說明書，現取切削速度：根據參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為攻絲M6攻螺紋M6mm。 按機床選取，則機動時，攻M6孔工序：鉆徑向6孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆61)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=15m/min3)確定機床主軸轉速ns= 1190r/min與1190r/min相近的機床轉速為600r/min?，F選取=600r/min。所以實際切削速度=5)

22、 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm;t= =0.429min工序：鉆另外一個6孔同上工序：鉆和6相交的5孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆51)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)確定機床主軸轉速ns= 1364r/min與1364r/min相近的機床轉速為1450r/min?，F選取=1450r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l=88mm; =4mm; =3mm;t= =0.525min工

23、序：內孔定位，精車130外圓，176右端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉速ns= 387r/min與387r/min相近的機床轉速為400r/min?，F選取=400r/min。所以實際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l=5mm; =4mm; =0mm;

24、t=i=0.225(min)工序：精車110的內孔及端面1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉速ns= 783r/min與783r/min相近的機床轉速為800r/min?，F選取=800r/min。所以實際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l=36mm; =4mm

25、; =0mm; t=i=1(min)工序：銑距離中心86mm的平面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為工序：銑距離中心68mm的平面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，。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5） 決定每次進給量及切削速度

26、根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取6） 計算工時切削工時：，則機動工時為.工序：磨130的外圓1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數V-工

27、作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進給量-工作臺往返一次砂輪徑向進給量0.55(min)工序：磨110的內孔1) 選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3) 切削工時式中 D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進給量-工作臺往返一次砂輪徑向進給量2.

28、5(min)三 夾具設計在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。3.1機床夾具的概念 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。3.2 機床夾具的組成1. 機床夾具的基本組成部分（1）定位裝置該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。（2）夾具裝置

29、該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。（3）夾具體夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構成一個整體。2. 機床夾具的其他特殊元件或裝置（1）連接元件根據機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。（2）對刀元件常用在普通銑床夾具中，用對刀快調整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。（3）導向元件常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜

30、套引導刀具加工中的正確位置。（4）其他元件或裝置根據加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設計。3.3 機床夾具的分類根據機床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種：1. 通用夾具可加工一定范圍內不同工價的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉工作臺等。它們有很大的通用性，無需調整或稍加調整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標準化，由專業工廠生產，作為機床附件供應給用戶。由于使用通用夾具夾緊工件比較費時，操作復雜，生產效率低，且較難裝夾形狀復雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產，在產

31、品固定的大批量生產中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。2. 專用夾具專用夾具是針對某一種工件的某道工序專門設計的夾具。所以結構緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據要求自行設計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設計制造周期較長。當產品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產品品種相對穩定的大批大量生產。3. 成組夾具根據成組技術原來技術的用于成組加

32、工的夾具。這種夾具的特點是，在通用的夾具體上，只需對夾具的部分元件稍加調整或更換，即可用于組內的不同工件的加工。4. 組合夾具組合夾具是由可循環使用的標準夾具零件部件組裝成易于聯結和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優點，而當產品更換時，不存在夾具“報廢”問題。因為它可以拆開，其元件可清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產品試制和單件小批生產使用。由于組合夾具還具有縮短生產準備周期，減少專用夾具種類、數量和存放面積等優點，特別適用于新產品的試制和多品種小批量生產。5. 隨行夾具隨行夾具為自動線上使用的一種夾具。自動線夾具基本上分為兩類：一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；

33、一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔負的裝夾任務外，還擔負自動線輸送工件的任務。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動線從一個工位移到下一個工位的，故稱為隨行夾具。除了上述分類外，夾具還可以按照動力來源不同分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。3.4問題的提出 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配第11道工序的鉆擴鉸6孔的鉆床夾具。本夾具主要用于鉆6孔，6孔和其他的表面沒有任何要求，自身精度要求也不高，因此我們在考慮加工質量的情況下，主要考慮提高生產效率上

34、，因為工件是批量生產，因此我們主要考慮鉆套磨損后如何快速的更換鉆套上。3.5定位基準的選擇基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。2. 工藝基準零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。（1）裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。（2）測量基準測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。（3）工序基準在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺

35、寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。（4）定位基準工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。本道工序加工6孔，6孔屬于最后工序，在加工6孔的時候，端面，中間的110孔和底面的4-9孔，沉孔14都已經加工好，因此我們可以采用 加工好的110孔和其中的一個14孔定位，也就是一面 2銷定位，來限制工件的6個自由度。3.6工件定位的基本原理工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統的調整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環節。定

36、位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則” 。3.7 常見定位方式及定位元件定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結構、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素。1. 工件及平面定位（1）主要支承 主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用1）固定支承2）可調支承3）自位支承（2）輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩定性1）螺旋式輔助支承2）自位式輔助支承3）推引式輔助支承4）液壓鎖緊的輔助支承2. 工件以圓柱空定位（1）圓柱銷

37、（2）圓錐銷（3）圓柱心軸3. 工件以外圓柱面定位（1）在V形塊中定位（2）在圓孔中定位（3）在半圓孔和圓錐孔中定位3.8定位原件的設計因為定位工件的面需要是加工過的面，因此我們在夾具體上設計出來一個凸臺，來定位工件的端面，限制工件的3個自由度，110孔，我們采用一個定位銷定位工件的110孔，定位銷的另外一端通過一個20圓柱和夾具體的孔進行配合，來定位銷的位置，在銷的大頭端面上我們設計3個沉頭孔，3個沉頭孔通過3個內六角螺釘把定位銷固定到夾具體上，同時銷的中間部分我們設計一個螺紋孔，作為我們后續的壓緊使用。具體的結構如下這樣端面限制3個自由度，110孔限制2個自由度，最后一個旋轉方向的自由度我

38、們采用削邊銷定位14孔，削邊銷的選擇，查如下圖機床夾具標準件詳細的尺寸如下圖削邊銷也叫B型固定式定位銷，他的選擇的選擇同上，削邊銷的結構如下具體的尺寸如下3.9工件的裝夾方式工件在機床上的裝夾方式有以下三種方法：1. 直接找正法在機床上根據工件上有關基準直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術水平。此法一般多用于單件小批生產和精度要求特別高的場合。2. 劃線找正法在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產、毛坯精度較

39、低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。3. 用夾具裝夾即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產。上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點：工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準與夾具上的定位元件相接觸而實現的。由于夾具預先在機床上已調整好位置（也有在加工過程中再進行找正的），因此，工件通過夾具相對于機床也就有了正確的位置。通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。3.10夾緊裝置的組成及基本要求在機械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件

40、壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發生位置變化或產生振動，以保證加工精度和安全生產。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。1. 夾緊裝置的組成（1）力源裝置（2）中間傳動機構 作用如下：1）改變夾緊作用力的方向2）改變夾緊作用力的大小3）具有一定的自鎖性能（3）夾緊元件2. 對夾緊裝置的基本要求（1）夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置（2）夾緊力的大小要適當（3）夾緊裝置要操作方便（4）結構要進湊簡單，有良好的結構工藝性，盡量使用標準件。3.11壓緊原件的設計根據壓緊力的三原則，大小，方向，作用點，根據夾緊力的方向的確定原則，

41、1）夾緊力的作用方向應垂直于主要定位基準面。 2） 夾緊力作用方向應使所需夾緊力最小3）夾緊力作用方向應使工件變形最小。根據這一原則，我們選擇我們的夾緊原件由于2個支撐板的距離為50mm，根據壓緊力的三原則，我們壓緊的的時候最好壓倒工件的主支撐面上，并且使壓緊力最小，使工件不產生變形，因此我們最好把壓緊原件壓緊到我們的支撐板上，因此我們選擇開口墊圈壓緊，查機床夾具標準件，我們采用JB/T 8008.5-1999 A16X80的A型開口墊圈其結構及具體尺寸如下3.12導向原件的設計因為加工的孔是6螺紋孔，因為是批量生產當鉆套磨損后需要快速的更換鉆套，因此我們需要采用可換鉆套，可換鉆套與鉆套壓緊螺

42、釘配合，結構如下這樣的特點就是 鉆套1裝在襯套2中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉動。鉆套與襯套間采用間隙配合，以便于鉆套磨損后迅速更換。適于大批量生產可換鉆套的結構如下圖可換鉆套的選擇查機床夾具標準件適合直徑5為基本尺寸4-6之間基本尺寸直徑為4-6的這個快換鉆套的詳細尺寸如下3.13切削力和夾緊力的計算確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結構特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結構形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結構的設計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理，大小適

43、當，方向正確才能獲得良好的效益。1. 夾緊力方向的確定（1）夾緊力方向應垂直于主要定位基準面（2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致2. 夾緊力作用點的選擇（1）應能夠保持工件定位穩定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產生位移或偏轉。（2）應盡量避免或減少工件的夾緊變形（3）夾緊力作用點應盡量靠近加工部位3. 夾緊力大小的估算（1）首先假設系統為剛性系統，切削過程處于穩定狀態。（2）常規情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；切削力（矩）用切削原理公式計算。（3）對重型工件應考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合，必須計入慣性力。（4）分析對夾緊最不利的瞬時狀態，按靜力平衡方程計算此狀

44、態下所需的夾緊力即為計算夾緊力（5）將計算夾緊力再乘以K，即得實際夾緊力。K為總安全系數，K=K0K1K2K3各種因素的安全系數可查表2-3，一般K=1.52.5；當夾緊力與切削力相反時，K=2.53 。鉆削力的計算根據公式切削力切削力Ff工件材料：灰鑄鐵刀具材料：高速鋼加工方式：鉆公式：Ff=419*D*f(0.8)*(Kp)參數:D = 6參數:f = 0.2參數:Kp = 1計算結果 = 578.106鉆削扭矩的計算根據公式代入參數得切削力矩M工件材料：灰鑄鐵刀具材料：高速鋼加工方式：鉆公式：M=0.21*D(2)*f(0.8)*(Kp)參數:D = 6參數:f = 0.2參數:Kp =

45、 1計算結果 = 1.448根據公式壓緊力的計算查M8的雙頭螺柱所承受的壓緊力為4141遠遠大于1798，因此壓緊力符合要求3.14定位誤差的分析計算定位誤差分析2 一面兩銷定位誤差(1)移動時基準位移誤差 （式5-5）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式5-6）得：則： 3.15夾具設計及操作的簡要說明使用端面，圓柱銷，

46、削邊銷定位。采用開口墊圈壓緊，同時我們采用可換鉆套，這樣我們當鉆套磨損后可以通過鉆套螺釘，進行快速的更換鉆套，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產?？?結這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業知識有機的結合起來。同時也培養了自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。這次設計是培養學生綜合運

47、用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節,更是在學完大學所學的所有專業課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，

48、而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發現了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我幫助的所有同學和各位教研室指導老師再次表示忠心的

49、感謝！致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態度，嚴謹的治學精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜

50、夜，她不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業出版社出版，1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業出版社出版，1994年3.機床夾具設計，哈爾濱工業大學、上海工業大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業出版社出版，1997年