ca6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文</b></p><p>　　題 目 CA6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　畢業(yè)時(shí)間 </p><p><b>　　畢業(yè) 任務(wù)書</b></p><p><b>　　一、題目</b></p><p>　　CA6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)</p>

3、<p>　　二、指導(dǎo)思想和目的要求</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、綜合應(yīng)用能力、獨(dú)立工作能力的重要教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)。</p><p>　　在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，學(xué)生應(yīng)獨(dú)立承擔(dān)一部分比較完整的工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。要求學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極性和創(chuàng)造性，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中著重培養(yǎng)獨(dú)立工作能力和分析解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)，理論聯(lián)系實(shí)際，以嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)行有創(chuàng)

4、造性的工作，認(rèn)真、按時(shí)完成任務(wù)。</p><p><b>　　三、主要技術(shù)指標(biāo)</b></p><p><b>　　零件圖一張；</b></p><p><b>　　毛坯圖一張；</b></p><p><b>　　工藝規(guī)程一本；</b></p>

5、;<p>　　工藝裝備（夾具1-2套）；</p><p><b>　　說明書一份</b></p><p><b>　　四、進(jìn)度和要求</b></p><p>　　分析并繪制零件圖 2周</p><p>　　繪制毛坯圖

6、 1周</p><p>　　設(shè)計(jì)工藝路線及編制工藝規(guī)程 5周</p><p>　　設(shè)計(jì)工藝裝備 4周</p><p>　　編寫說明書（論文） 2周</p><p>　　五、主要參考書及參考資料</p>&

7、lt;p>　　[1] 王先逵編著.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1989</p><p>　　[2] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[3] 朱耀祥，蒲林祥.現(xiàn)代夾具手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　學(xué)生 李建飛 指導(dǎo)教師 鄧修瑾 系主任 魏

8、生民 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是CA6140車床法蘭盤的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下： 首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要是零件作用的分析和工藝性分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸。 其次，進(jìn)

9、行基面的選擇，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種以上的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種較佳工序路線。 然后，根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時(shí)，并選擇合適的機(jī)床和刀具和量具。 最后，設(shè)計(jì)鉆法蘭盤4-Ø9孔的鉆床夾具。設(shè)計(jì)鉆床夾具，首先要仔細(xì)分析被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具

10、設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計(jì)方案；在滿足加工精度的條件下，合理的進(jìn)行安裝、定位、夾緊；在完成夾具草圖后，進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘、螺母、定位銷等的固定方式，設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)各零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；根據(jù)各零件的使用要求，選擇相應(yīng)的材料。 完成鉆床夾具的所</p><p>　　關(guān)鍵詞： 機(jī)械，法蘭盤，加工工藝，夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　ABSTRACT </

11、p><p>　　The subject of this graduation project is that CA6140 lathe ring flange processing technology rules and special-purpose jig of a certain process are designed, the main content is as follows: First

12、of all, analyse , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyse can find out about basic situation of part, and craft analyse may know the processing surface of t

13、he part and is it require to process. The processing demand put forward accord</p><p>　　Completion of all drilling fixture design, using the AutoCAD drawing two-dimensional graphics,first draw assembly drawi

14、ng, and then removed from the part drawing on the painting Parts,marking the related to size and technical requirements,finally, write a thesis, organize, edit, complete the graduation project.</p><p>　　KEY

15、WORDS： machine, flange, process the craft, the tongs design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 緒 論7</p><p>　　第2章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析8</p><p>　　2.1 零件的作用8</p

16、><p>　　2.2 零件的工藝性分析8</p><p>　　第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)10</p><p>　　3.1 確定毛坯的制造形式10</p><p>　　3.2 基準(zhǔn)的選擇10</p><p>　　3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇10</p><p>　　3.2.2精基準(zhǔn)的選擇11<

17、/p><p>　　3.3 工藝路線的擬定11</p><p>　　3.3.1 選擇加工方法11</p><p>　　3.3.2 劃分加工階段12</p><p>　　3.3.3 安排加工順序12</p><p>　　3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定14</p><p>　　3

18、.5 確定切削用量及基本工時(shí)18</p><p>　　第4章 夾具設(shè)計(jì)與分析24</p><p>　　4.1 問題的提出24</p><p>　　4.2 夾具設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.2.1 夾具結(jié)構(gòu)和類型的選取24</p><p>　　4.2.2 夾具定位元件的選擇26</p>&

19、lt;p>　　4.2.3 鉆套的設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.2.4 鉆模板設(shè)計(jì)28</p><p>　　4.2.5 夾具體（底座）的設(shè)計(jì)29</p><p>　　4.2.6 其他裝置30</p><p>　　4.2.7 夾緊裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算31</p><p>　　4.2.8 切削力計(jì)算33<

20、;/p><p>　　4.2.9 機(jī)床夾具精度校核34</p><p>　　4.2.10 繪制夾具總圖37</p><p>　　4.2.11 拆分夾具零件圖37</p><p>　　第5章 全文總結(jié)39</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p>

21、;<b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)42</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　法蘭盤類零件是在一個(gè)類似盤狀的金屬體的周邊開上幾個(gè)固定用的孔用于連接其它東西，此類零件在機(jī)械行業(yè)擁有非常重要的地位，其加工質(zhì)量和精度直接

22、影響一臺(tái)機(jī)器的運(yùn)作。因此，進(jìn)行法蘭盤類零件加工工藝的研究，對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)而言，有著舉足輕重的地位。</p><p>　　在提高工件加工質(zhì)量的基礎(chǔ)上同時(shí)提高生產(chǎn)效率是大部分機(jī)械零件工藝設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則，法蘭盤類零件也是如此。一個(gè)合格的零件工藝規(guī)程，應(yīng)該首先要求保證零件設(shè)計(jì)的尺寸和精度，其次要盡量合理地運(yùn)用現(xiàn)有的工作條件，盡量減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。夾具的設(shè)計(jì)需要注意其精度對(duì)被加工工件精度的影響，務(wù)必確保使用夾具能夠

23、保證設(shè)計(jì)精度。本設(shè)計(jì)均以上述各原則為基準(zhǔn)進(jìn)行。</p><p>　　由于專業(yè)知識(shí)有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)給予指出。</p><p>　　第2章 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析</p><p><b>　　2.1 零件的作用</b></p><p>　　CA6140臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床

24、上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱向進(jìn)給。</p><p>　　2.2 零件的工藝性分析</p><p>　　法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件，有一組加工表面，這一組加工表面以φ20mm的孔為中心，包括：φmm的外圓柱面及左右端面，尺寸為φmm的圓柱面，φ90mm的

25、外圓柱面、左右端面及上面的4個(gè)φ9mm的透孔， φmm的外圓柱面及上面的φ6mmφ4mm的孔， φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個(gè)平面。</p><p>　　零件各表面之間位置精度要求主要是：(1)φ100mm左端面與φ20mm孔中心軸的跳動(dòng)度為0.03 ；(2) φ90mm右端面與φ20mm 孔中心軸線的跳動(dòng)度為0.03 ；(3) φ45mm的外圓與φ20mm孔中心軸線的圓跳動(dòng)公差為0.0

26、3 。</p><p>　　經(jīng)過以上對(duì)加工表面的分析，我們可先選定粗基準(zhǔn)，加工出精基準(zhǔn)所在的加工表面，然后借助專用夾具對(duì)其他加工表面進(jìn)行加工，以此保證它們的位置精度。</p><p>　　第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為HT200，由于該零件主要承受靜壓力，因此選用鑄件。并

27、且生產(chǎn)批量給定為中批生產(chǎn)，零件輪廓尺寸不大，毛坯結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，故采用金屬模鑄造，內(nèi)孔不鑄出，單件澆注。金屬模澆鑄有生產(chǎn)率高，單邊余量小，結(jié)構(gòu)細(xì)密等優(yōu)點(diǎn)。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度方面考慮也是應(yīng)該的。</p><p><b>　　3.2 基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確

28、與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚著，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。</p><p>　　因此，定位基面的選擇應(yīng)該在保證加工精度的前提下使定位簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，加緊可靠，加工方便，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。</p><p>　　3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以

29、便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)于一般的回轉(zhuǎn)類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取φ45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除

30、工件的六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位。</p><p>　　3.2.2精基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合與統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。主要以Φ20mm內(nèi)孔和Φ100mm外圓左端面為精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。</p><p>　　3.3 工藝路線的擬定</p><p>　　工藝方案的擬定原則是：“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)

31、、低耗”。</p><p>　　3.3.1 選擇加工方法</p><p>　　選擇加工方法，要首先考慮主要表面的加工方法，后考慮次要表面的。要先決定最終加工方法，再?zèng)Q定前面一系列加工方法。根據(jù)對(duì)被加工零件加工表面的精度和粗糙度要求，零件的結(jié)構(gòu)和被加工表面的形狀、大小等具體條件，選取最經(jīng)濟(jì)合理的加工方案。</p><p>　　查《現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)》[1]表1.2、表1

32、.3、表1.4，選擇各表面加工方法如下：</p><p>　　3.3.2 劃分加工階段</p><p>　　工藝路線一般可劃分為以下幾個(gè)階段： a) 粗加工階段：主要任務(wù)是去除各表面較大量的加工余量，獲得較高生產(chǎn)率。 b) 半精加工階段：為主要表面的精加工作準(zhǔn)備。c) 精加工階段：保證各主要表面達(dá)到圖紙規(guī)定的質(zhì)量要求。d) 光整加工階段：主要針對(duì)精度很高、表面粗糙度值很小，或零件圖紙有特殊

33、要求的情況。</p><p>　　考慮到既能使零件的技術(shù)要求得以保證，又要使工序集中來提高生產(chǎn)率，將加工過程大致劃分為“毛坯→粗加工→半精加工→精加工”幾個(gè)階段。</p><p>　　3.3.3 安排加工順序</p><p>　　遵循“先粗后精、先主后次、先基面后其他”的原則，結(jié)合已經(jīng)選擇的加工方法和劃分的加工階段，擬定出兩套工藝路線方案，并經(jīng)過分析比較從中選出較佳

34、方案。</p><p><b>　　工藝路線方案一</b></p><p>　　工序5 鑄造毛坯</p><p>　　工序10 粗車φ100mm柱體左右端面及外圓</p><p>　　工序15 粗車φ45，φ90的外圓，φ45、φ90右端面，φ90的倒角</p><p>　　工序20 鉆

35、、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 φ20mm孔，車孔左端的倒角</p><p>　　工序25 半精車φ90外圓及右端面，車槽3×2，R5的圓角</p><p>　　工序30 半精車φ100左右端面及外圓，精車φ100的左端面</p><p>　　工序35 粗銑φ90的左端面；粗銑、精銑 φ90柱體右側(cè)面</p><p>　　工序40 鉆 4

36、—φ9孔</p><p>　　工序45 鉆φ4孔，鉸φ 6孔</p><p>　　工序50 磨削φ100的右端面，φ90外圓及左右端面，φ45外圓</p><p>　　工序55 磨削φ100與 φ90外圓面</p><p>　　工序60 B面拋光</p><p>　　工序65 劃線、刻字</p>

37、<p><b>　　工序70 去毛刺</b></p><p>　　工序75 φ100外圓柱面鍍鉻鍍鉻</p><p><b>　　工序80 終撿</b></p><p>　　第4章 夾具設(shè)計(jì)與分析</p><p><b>　　4.1 問題的提出</b><

38、;/p><p>　　為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，鄧?yán)蠋熤付ㄎ覟?5#工序（工序草圖4-1）設(shè)計(jì)一個(gè)用于立式鉆床或搖臂鉆床上的鉆模。為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低夾具制造成本，互換性好，節(jié)省裝夾時(shí)間，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝夾方便，多采用標(biāo)準(zhǔn)件等。</p><p>　　本工序所要鉆的4個(gè)孔相對(duì)位置固定，有一定的公差要求。為了使鉆孔的位置精確，提高加工精度，必須對(duì)零件進(jìn)行定位，使

39、之滿足使用要求。由于4個(gè)孔均為透孔，因此要求限制除了的5個(gè)自由度。</p><p><b>　　4.2 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.2.1 夾具結(jié)構(gòu)和類型的選取 </p><p>　　鉆床類夾具構(gòu)造主要分為固定模板式鉆模，復(fù)蓋式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模和回轉(zhuǎn)式鉆模四種。其中固定式鉆模應(yīng)用于鉆模本身質(zhì)量較大或鉆直徑較大平行孔系時(shí)；復(fù)蓋

40、式鉆模可卸，工作時(shí)可直接復(fù)在工件上；用銷釘或鉸鏈與夾具體聯(lián)接。翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工不同方向的孔?；剞D(zhuǎn)式鉆模加工沿圓周分布的孔。</p><p>　　本工序采用復(fù)蓋式鉆模較合理，初步設(shè)計(jì)出兩種方案，方案1(圖4-2）為用</p><p>　　鉸鏈聯(lián)接模板的復(fù)蓋式鉆模，方案2（圖4-3）為用心軸（即變形的銷釘）聯(lián)接模板的復(fù)蓋式鉆模。</p><p>　　比較兩方案可發(fā)

41、現(xiàn)，由于要被鉆的4個(gè)孔所在位置距零件上端面較遠(yuǎn)，若采用方案1，配合上加長鉆套，鉆模板很難卸下，且鉆套伸出太長，剛性降低，加工誤差也會(huì)隨之增大。因此選用方案2為夾具結(jié)構(gòu)。</p><p>　　4.2.2 夾具定位元件的選擇</p><p>　　定位元件的作用是確定工件在夾具上的正確位置。如夾具上的圓柱銷、菱形銷和支承板都是定位元件，通過它們使工件在夾具中占據(jù)了正確的位置。由鉆4-φ9孔工序圖

42、（圖4-1）可知，待加工的4個(gè)孔與Φ20孔中心以及φ外圓上兩個(gè)平面之間有相對(duì)位置要求，對(duì)Φ100底端面也有垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ20孔的中心線。該工序?qū)庸ぞ纫蟛皇呛芨?，要求限制工?個(gè)自由度。選擇以Φ20內(nèi)孔和Φ100大端面為組合定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合誤差。其中Φ100端面處以大平面定位，限制 、 、；Φ20內(nèi)孔處以短圓柱銷定位，限制、；另選用Φ90外圓面上距中心線24mm的平面作為基準(zhǔn)定位，限制。初步設(shè)計(jì)出兩種銷釘方案，

43、方案1（圖4-3）將鉆模板下部分做成一個(gè)內(nèi)腔，其內(nèi)部有一個(gè)平面與距中心線24的平面貼合來實(shí)現(xiàn)定位。方案2（圖</p><p>　　4-4）用一塊連接板將定位銷聯(lián)接在鉆模板本體上，其中連接板以兩個(gè)螺釘緊固在鉆模板邊緣。與方案1相比，方案2結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好，利于制造，調(diào)節(jié)方便。因此，此處定位方式選擇方案2。</p><p>　　這樣一來，實(shí)際限制了工件的6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位，達(dá)到了正確

44、限定工件位置的目的，也符合“六點(diǎn)定位”法則。</p><p>　　4.2.3 鉆套的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　鉆套種類的選擇</b></p><p>　　鉆套是鉆床上特有的一種元件，用來確定刀具的位置和在加工中引導(dǎo)刀具。一般有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套三種。當(dāng)工件形狀或工序的加工條件不適宜采用上述標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，就要根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)特種鉆

45、套。例如：該工序被加工Ø9孔與Ø45外圓之間距離比較小，需要設(shè)計(jì)出特種鉆套（圖4-7）。</p><p>　　b) 鉆套內(nèi)徑尺寸、公差及配合的選擇</p><p>　　鉆套內(nèi)徑d應(yīng)按鉆頭的引導(dǎo)部分來確定，即鉆套內(nèi)徑的基本尺寸，應(yīng)等于鉆頭的最大極限尺寸。</p><p>　　該工序選用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭Ø9，直柄麻花鉆（圖4-5）， 標(biāo)準(zhǔn)GB/T6

46、135.3-1996.其結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸如下 ：</p><p>　　鉆頭最大尺寸為Ø9，切削部分長度為81mm，鉆頭剛度一般，取鉆套內(nèi)徑d=9mm，公差采用F7，采用加長鉆套。</p><p>　　c) 鉆套與工件距離S</p><p>　　鉆套與工件表面的距離S的選擇主要考慮排屑和引偏量的問題。間隙過小，排屑不利。間隙過大，會(huì)使引偏量過大，加工誤差增大。

47、據(jù)《現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)》147頁介紹，加工鑄鐵等脆性材料時(shí)常取間隙為（0.3~0.7）d。此處取S=6mm。</p><p>　　鉆套總高約按H/d=2~2.5取得H=21mm，需要指出，為了有利于鉆頭的引進(jìn)，鉆套內(nèi)徑進(jìn)口處做成圓角，為了排屑容易，內(nèi)徑下端也作了倒角，并且在鉆套與鉆模板配合的地方設(shè)計(jì)為燕尾槽形式（圖4-7(b)）。</p><p><b>　　d) 鉆套的材料<

48、;/b></p><p>　　鉆套材料一般選擇硬度高、耐磨性好的材料。常用材料為T10A,T12A,CrMn鋼或20鋼滲碳淬火。當(dāng)鉆套內(nèi)徑d10mm時(shí)常采用CrMn鋼。本工序鉆套內(nèi)徑為9mm，材料采用CrMn鋼，經(jīng)熱處理后硬度達(dá)到HRC60~64。</p><p>　　4.2.4 鉆模板設(shè)計(jì)</p><p>　　生產(chǎn)中，鉆模板在保證有足夠剛度的前提下要盡量減少

49、其重量。其厚度通常按鉆套高來確定，一般取12~30mm。此處，由于鉆套高H=21mm,且加工孔徑不是很大，軸向切削力較小，鉆模板厚度采用15mm即可保證有足夠剛度。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖4-8。</p><p>　　4.2.5 夾具體（底座）的設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具體是夾具的基座和骨架，用來安裝和固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和鉆模板的實(shí)體。具體大小根據(jù)整個(gè)機(jī)構(gòu)的大小而調(diào)整，要保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定，所以

50、形位公差有較嚴(yán)格的要求。因?yàn)楸竟ぜ庑魏捅患庸た椎某叽缍疾淮?，所以沒有將夾具體固定。</p><p>　　本鉆模中底座屬于夾具體，關(guān)于底座的設(shè)計(jì)有兩點(diǎn)值得提及，第一：定位面（圖 4-9 所示B面）的大小一定要比Ø100外圓端面小。因?yàn)锽面是零件的一個(gè)定位面，若B面較大，經(jīng)過多個(gè)工件的加工之后，在B面上會(huì)因磨損而留下痕跡，致使零件定位誤差加大，甚至產(chǎn)生廢品。當(dāng)然，用三個(gè)支撐釘代替大平面來定位也是可取的。第

51、二：底座的支腳設(shè)計(jì)為四個(gè)而不是三個(gè)，這是為了便于發(fā)現(xiàn)支腳下面是否粘有切屑等污物，以保證鉆模能處于正確位置（防止歪斜時(shí)影響加工精度，或折斷鉆頭）。</p><p>　　4.2.6 其他裝置</p><p>　　連接板:連接板（圖4-10）用于將定位銷與鉆模板連接起來，是在對(duì)4.2.2中所述定位方案1（圖4-3）的簡(jiǎn)化、改進(jìn)過程中設(shè)計(jì)出來的。其中連接板以兩個(gè)螺釘緊固在鉆模板邊緣，定位銷又通過螺

52、母聯(lián)接在連接板上。方便制造和裝配，并且螺母、螺釘都選用了標(biāo)準(zhǔn)件，降低了夾具制造成本，符合夾具設(shè)計(jì)的總原則。</p><p>　　4.2.7 夾緊裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　夾緊裝置的作用是將工件夾緊夾牢，保證工件在加工過程中正確位置不變。夾緊裝置包括夾緊元件或其組合以及動(dòng)力源。</p><p><b>　　夾緊裝置的選用</b><

53、/p><p>　　工件是在立式鉆床上進(jìn)行加工，加工力及振動(dòng)較大，要求夾緊裝置具有足夠的強(qiáng)度。鑒于該工件較小，批量又不大，并考慮到使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本，因此，本設(shè)計(jì)采用由螺桿、螺母和開口墊片組成了螺母夾緊機(jī)構(gòu)。其中螺桿與定位短銷組合成一根心軸（圖4-11），使其同時(shí)具有定位和加緊作用。定位心軸的右端（即定位短銷所在端,圖4-12 (a)）用螺母緊固在底座上，另一端通過螺母壓在鉆模板上進(jìn)行夾緊，配合上具有快卸功能

54、的開口墊片(圖4-12 (b))，加工前擰緊螺母，夾緊工件，以防工件旋轉(zhuǎn)，加工后松開螺母不用全部旋出，即可依次取下墊片、鉆模板和工件，實(shí)現(xiàn)了快速加緊和松夾，提高了生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　b）夾緊力的確定</b></p><p>　　本夾具采用的是螺旋夾緊中的螺母加緊機(jī)構(gòu)。查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》[11]</p><p>　　P12

55、5，表4-23，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算，摘得表4-1：</p><p>　　該設(shè)計(jì)為“用扳手的六角螺母”，螺紋直徑10mm，螺距1.5mm，手柄長度120.mm，作用力45N，夾緊力3550N。</p><p>　　c） 力源裝置的選用</p><p>　　由于螺旋加緊機(jī)構(gòu)增力比較大，實(shí)際上所需原動(dòng)力很小。并且操作簡(jiǎn)單，因此采用手動(dòng)即可。</p>&

56、lt;p>　　4.2.8 切削力計(jì)算</p><p>　　工件材料：灰鑄鐵（HB190)</p><p><b>　　刀具材料：高速鋼</b></p><p>　　鉆削力矩M： </p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>

57、　　鉆削力F： </p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　符號(hào)注釋：f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，mm</p><p>　　D——鉆頭直徑，mm</p><p>　　Kp——修正系數(shù) </p><p>　　Kp=（HB/150)0.

58、6 （4-3）</p><p>　　其中: D=10mm, f=0.13mm/r, Kp=（HB/150)0.6=（190/150）0.6=1.15</p><p>　　所以， 鉆削力矩 Nm</p><p><b>　　鉆削力 N</b></p><

59、;p>　　4.2.9 機(jī)床夾具精度校核</p><p>　　該鉆模能否確保工件的精度要求，下面將進(jìn)行有關(guān)誤差的分析和校核：</p><p>　　工件上被加工的4個(gè)Ø9孔未注公差值，查《公差與配合實(shí)用手冊(cè)》 ，得基本尺寸20mm對(duì)應(yīng)的公差為0.12mm：尺寸12mm對(duì)應(yīng)的公差為0.10mm。</p><p>　?。?）影響尺寸20mm的誤差分析。<

60、;/p><p><b>　　a）定基誤差：</b></p><p>　　由于基準(zhǔn)重合，所以定基誤差=0</p><p><b>　　b）定位誤差：</b></p><p>　　本工序定位方式為一孔一面定位。查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》P136，表4-28，定位誤差計(jì)算。知：工件在夾具中的定位誤差：

61、 （4-3） </p><p>　　其中：為定位孔與定位銷間的最小間隙。</p><p>　　查得 ， =+0.039，</p><p><b>　　由零件圖知 </b></p>

62、<p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　c）夾緊誤差：</b></p><p>　　在夾緊工件時(shí)，定位面接觸變形甚小，工件壁部彈性變形可能使被加工孔的軸線在卸下工件后變斜，但其值較小，估計(jì)不會(huì)大于0.01mm，可按=0.01來估算。</p><p><b>　　d）安裝誤差：&

63、lt;/b></p><p>　　鉆模不需要在鉆床上安裝，因此不考慮。</p><p><b>　　e）調(diào)整誤差：</b></p><p>　　調(diào)整誤差可分兩項(xiàng)，一項(xiàng)是鉆套座孔軸線對(duì)定位端面的的距離尺寸（即工件相應(yīng)尺寸的平均尺寸，此處是12）公差，其值可取工件相應(yīng)尺寸公差（0.12mm）的1/3至1/5，今按1/5取為0.024mm；另一

64、項(xiàng)是鉆套內(nèi)外圓的同軸度允差，一般取0.01至0.005mm，今取為0.01mm。這兩項(xiàng)之和為0.058mm。</p><p><b>　　f）對(duì)刀誤差：</b></p><p>　　對(duì)刀誤差即鉆頭在加工過程中的偏斜誤差。圖4-14為鉆模對(duì)刀誤差計(jì)算簡(jiǎn)圖，刀具與鉆套的最大配合間隙Xmax會(huì)引起刀具的偏斜，將導(dǎo)致加工孔的偏斜量X2 ：

65、 （4-4）</p><p>　　式中 B： 工件厚度</p><p><b>　　H： 鉆套高度</b></p><p>　　S： 排屑空間的高度</p><p>　　工件厚時(shí)，按X2計(jì)算對(duì)刀誤差：=X2；</p><p>　　工件薄時(shí)，按Xmax計(jì)算對(duì)刀

66、誤差：=Xmax。</p><p>　　而該工序中雖然不算深孔，但由于孔所在平面距零件上表面較遠(yuǎn)，仍視為厚工件情形進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　由零件圖知：B=8mm；由前面設(shè)計(jì)內(nèi)容知： H=21mm , S=6mm ，鉆頭按mm，鉆套內(nèi)孔按mm，鉆頭磨損量定為0.02mm，則有：</p><p>　　以上各項(xiàng)誤差，按最大值相加時(shí)，其總和=0.063+0.01

67、+0.058</p><p>　　+0.061=0.192mm<0.24mm</p><p>　?。?）影響尺寸12mm的誤差分析（與尺寸20mm同理）。</p><p><b>　　a）=0</b></p><p>　　b）=0.063mm</p><p><b>　　c）=0.

68、01mm</b></p><p><b>　　d） 不考慮</b></p><p>　　e）=1/50.20+0.01=0.05mm</p><p><b>　　f） =0.061</b></p><p>　　=0.063+0.01+0.05+0.061=0.184mm 小于允差0.2

69、0mm。尚有一定的精度儲(chǔ)備，所以可以認(rèn)為該鉆模能保證工件的加工精度要求。</p><p>　　4.2.10 繪制夾具總圖</p><p>　　根據(jù)已完成的夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)一步修改完善后，繪制出夾具總裝圖（圖4-15裝配模型圖；裝配圖4-16）。</p><p>　　4.2.11 拆分夾具零件圖 </p><p>　　由以上所設(shè)計(jì)的夾具裝配總圖

70、，拆分出非標(biāo)準(zhǔn)件鉆模板、特種鉆套、連接板、心軸、底座等的零件圖（電子版見文件夾“畢業(yè)設(shè)計(jì)（李建飛）>>鉆床夾具>>……”）。</p><p>　　第5章 全文總結(jié) </p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，到此為止基本完成了此法蘭盤的加工工藝規(guī)程編制和第45號(hào)工序“鉆4-Ø9孔”的專用夾具設(shè)計(jì)。</p><p>　　在工藝規(guī)程的編制中

71、，首先通過分析零件圖，具體計(jì)算出了各表面的加工余量、工序余量和工序平均尺寸等，繪制出毛坯圖。然后以第10號(hào)工序和45號(hào)工序?yàn)槔龑?duì)切削余量及基本工時(shí)進(jìn)行了計(jì)算。接著繪制出工藝卡片，在填寫、繪制工藝卡片的同時(shí)對(duì)每道工序的定位和夾緊方式做了分析與選擇。</p><p>　　在夾具設(shè)計(jì)方面，采用機(jī)床夾具手冊(cè)的相關(guān)知識(shí)和計(jì)算研究方法，首先對(duì)夾具結(jié)構(gòu)類型、定位方案、加緊方案做出選擇，再對(duì)定位元件、夾緊裝置、導(dǎo)向裝置及夾具體等

72、各個(gè)部分進(jìn)行具體設(shè)計(jì)，然后對(duì)夾具切削力、夾緊力、機(jī)床精度等做出校核計(jì)算，最終繪制出夾具裝配圖和模型圖，從裝配總圖中拆分出鉆模板、特種鉆套、底座、連接板和心軸等非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 閻光明，侯忠濱，張?jiān)迄i.現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ).西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社,2007</p><p>

73、　　[2] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，第二版,2003</p><p>　　[3] 鄧文英.宋力宏.金屬工藝學(xué).北京：高等教育出版社，第五版，2008</p><p>　　[4] 吳 拓.簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2010</p><p>　　[5] 陳宏鈞.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009</

74、p><p>　　[6] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　[7] 陳宏鈞.金屬切削工藝技術(shù)手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.4</p><p>　　[8] 王權(quán)民.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，第1版,北京：科學(xué)出版社，2011</p><p>　　[9] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,北京：機(jī)械工

75、業(yè)出版社,1994</p><p>　　[10]盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，第三版，西安：機(jī)械工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[11]朱耀祥，蒲林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2011</p><p>　　[12]錢云峰.殷銳，互換性與技術(shù)測(cè)量. 北京：電子工業(yè)出版社，2011.4</p><p>　　[13]李名望.機(jī)

76、床夾具設(shè)計(jì)實(shí)例教程. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2009</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　借此機(jī)會(huì)，首先我要感謝我的恩師鄧?yán)蠋煛Ｖ?，在她給我們講授專業(yè)課時(shí)，我已感受到她淵博的知識(shí)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。在我考研期間，鄧?yán)蠋熞步o了我很大的指導(dǎo)和幫助。這次，有幸能再次在她的指導(dǎo)下完成我的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。在完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，鄧?yán)蠋焹A注了

77、大量的心血，從論文選題到開題報(bào)告，從工藝規(guī)程的制訂到夾具的設(shè)計(jì)，每一副圖中的每條線、每個(gè)尺寸、每處標(biāo)注，報(bào)告中的每一句話、每個(gè)公式、每一個(gè)字，她都嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘。在此我表示衷心感謝。</p><p>　　還要感謝其他老師們，以及我的家人、同學(xué)和朋友們對(duì)我的理解、支持、鼓勵(lì)和幫助，正是因?yàn)橛辛怂麄兣_(tái)前幕后的默默支持和鼓勵(lì)，我所做的一切才更有意義；也正是因?yàn)橛辛怂麄?，我才有了追求進(jìn)步的勇氣和信心。 </p&

78、gt;<p>　　由于時(shí)間倉促及自身專業(yè)水平的不足，整篇論文肯定存在尚未發(fā)現(xiàn)的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)閱讀此篇論文的老師、同學(xué)，多予指正，不勝感激！</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一種查漏補(bǔ)缺的過程。通過老師的指導(dǎo)，與同學(xué)的交流，使設(shè)計(jì)過程中遇到的很多問題得到了解

79、決，也學(xué)到很多新的知識(shí)，獲益匪淺。</p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，最終呈現(xiàn)為一份設(shè)計(jì)說明書，與此設(shè)計(jì)說明書一同完成的還有零件圖、工藝規(guī)程，夾具裝配圖、夾具中相關(guān)零件圖（心軸零件圖、特種鉆套零件圖、鉆模零件圖、夾具底座零件圖）。由于知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在以上各項(xiàng)都有可能會(huì)出現(xiàn)紕漏。還有，由于條件限制，沒能加工出成品。不過在整個(gè)的設(shè)計(jì)工作過程中，我盡我所能，精益求精。</p><p&