夾具設(shè)計(jì)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(jì)以及工藝分析</p><p>　　系 別 機(jī)械系 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 </p

2、><p>　　班 級(jí) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化一班</p><p>　　姓 名 陳 昊 </p><p>　　學(xué) 號(hào) 20132030116 </p><p>　　2013-2015學(xué)年第1學(xué)期</p><p>　　開 題 報(bào) 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(shì)………………………………….…….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(diǎn)………………………………….….…13</p><p>　　2.5課題

5、的任務(wù)…………………………………………….…….13</p><p>　　三、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………….…….…..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(jì)

6、………………………………………….………..17</p><p>　　四、 銑床夾具設(shè)計(jì)…………………………………………...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(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位、作用和發(fā)展概況</p><p>　　機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的發(fā)展提供所需的機(jī)器、儀器、工具等機(jī)械設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)68%的社會(huì)財(cái)富來源于產(chǎn)業(yè)，日本國(guó)民總產(chǎn)值的49%是由制造業(yè)提供的，中國(guó)

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(guó)家的真正繁榮和富強(qiáng)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)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(guó)的機(jī)械制造業(yè)已有了相當(dāng)?shù)膶?shí)力，逐步形成了一個(gè)國(guó)內(nèi)外兩方面的技術(shù)資源，有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生課顯著變化，為繁榮國(guó)內(nèi)市

10、場(chǎng)、擴(kuò)大出口創(chuàng)匯、推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了很大貢獻(xiàn)。</p><p>　　我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)雖已取得了很大成績(jī)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，無論在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動(dòng)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(jī)械制造水平的落后。因此，大力發(fā)展制造技術(shù)，已成為機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促使常規(guī)機(jī)械制造技術(shù)與精密檢測(cè)

11、技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等相互結(jié)合。進(jìn)機(jī)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(duì)機(jī)械制造技術(shù)提出了更高的要求，使機(jī)械制造技術(shù)不斷向著高柔性化與高自動(dòng)化、高精度高效率的趨勢(shì)發(fā)展。</p><p>　　機(jī)械制造向高柔性與高自動(dòng)化方向發(fā)展 計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（CNC）機(jī)床、加工中心(MC)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

12、(CIMS)等自動(dòng)化制造設(shè)備的應(yīng)用比例迅速增加，使得機(jī)械制造過程逐步柔性化，適應(yīng)了市場(chǎng)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(jī)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(gè)國(guó)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(duì)可達(dá)0.005～0.01um。另外，不少工業(yè)國(guó)家已開始向納米級(jí)（1nm=0.001um

13、）加工精度發(fā)展，課望在不遠(yuǎn)的餓將來，機(jī)械制造業(yè)將能實(shí)現(xiàn)分子級(jí)或原子級(jí)的加工精度。</p><p>　　機(jī)械制造想高速高效率方向發(fā)展 由于機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)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(jī)械制造中，但見小批量生產(chǎn)一般都采用通用機(jī)床加工，當(dāng)產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)床與工藝裝備均需作相應(yīng)的變換和調(diào)整，而且通用機(jī)床的自動(dòng)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(jī)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(jī)械加工的自動(dòng)化，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。由于數(shù)控技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、精密檢測(cè)等方面的技術(shù)成果，具有高柔性、高精度與高度自動(dòng)化的特點(diǎn)，因此采用數(shù)控加工手段，解決了機(jī)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(dòng)化問題。應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)圖了一個(gè)新的階段，提高了機(jī)械制造業(yè)的真正水平，為社會(huì)提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠性的機(jī)械產(chǎn)品。&l

16、t;/p><p>　　我國(guó)的數(shù)控技術(shù)發(fā)展過程可分為四個(gè)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(jìn)電機(jī)和液力放大器拖動(dòng)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(shí)際60年代末和70年代初。這一階段的特點(diǎn)是，雖然數(shù)控機(jī)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(yàn)階段進(jìn)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(jī)床壓制成功；數(shù)控線切割機(jī)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(jìn)國(guó)外的現(xiàn)金技術(shù)，我國(guó)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(dòng)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(jī)床的品種已超過500種，其中金屬切削機(jī)床品種的時(shí)刻化率已達(dá)20%以上。</

18、p><p><b>　　2.課題介紹</b></p><p>　　在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對(duì)象，使其占有正確的位置，以便接受施工，檢測(cè)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(jī)床夾具”最重要。機(jī)床夾具為機(jī)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(duì)位置，即將工件定位及夾緊

19、，以完成加工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置。</p><p>　　機(jī)床夾具設(shè)計(jì)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(jì)性好。</p><p>　　2.1課題背景及發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)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(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備</p><p>　　在機(jī)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(jì)有朝著下列方向發(fā)展的趨勢(shì)：</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(dòng)裝置。</p><p>　　4. 加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化</p><p>　　加強(qiáng)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(dòng)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(shí)間的方法來壓縮單件工時(shí)，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　6. 大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具</p><p>　　生產(chǎn)機(jī)械化及自動(dòng)化是技術(shù)革命的中心內(nèi)容，大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具以減少和消除繁重的體力勞動(dòng)是機(jī)械制造中的重要問

26、題。</p><p>　　7. 推廣和發(fā)展擴(kuò)大機(jī)床性能的夾具</p><p>　　具體的有仿形裝置、機(jī)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(jì)和制造夾具</p><p>　　實(shí)踐證明，采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具，能滿足機(jī)械加工中的定位要求，并簡(jiǎn)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(jìn)行設(shè)計(jì)，故可事先采取措施來保證操作的安全。</p><p>　　對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)刀具（或機(jī)床）有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)，為此，進(jìn)行機(jī)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(jī)床的工作臺(tái)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(shí)，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(shí)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(shí)，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(diǎn)：</p><p>　　2.2.1保證加工精度，降低人工等級(jí)</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(shí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，往往不易或不能依靠通用機(jī)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(dòng)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(duì)刀等時(shí)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(shí)間。特別對(duì)那些機(jī)動(dòng)時(shí)間較短而輔助時(shí)間長(zhǎng)的中小件加工意義更大。此外，用夾具安裝

31、還容易實(shí)現(xiàn)多件加工、多工位加工、可進(jìn)一步縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　2.2.3擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍</p><p>　　工件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)各式各樣的，現(xiàn)在對(duì)精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在某些情況下，原有機(jī)床難以適應(yīng)。為解決這一困難，往往采用專用夾具以擴(kuò)大機(jī)床的適用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如在機(jī)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?cè)瓩C(jī)床的用途，擴(kuò)大機(jī)床適用范圍</p><p>　　在產(chǎn)品更換時(shí)，工廠現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備，有時(shí)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(jī)床的用途</p><p>　　2.2.5減輕操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，做到安全生產(chǎn)</p><p>　　由于夾具中可以采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來減小操作的原始力，而且有時(shí)還可以采用各種機(jī)動(dòng)夾緊裝置，故可

33、使操作省力，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(duì)位置以獲得多個(gè)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(gè)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(dòng)力裝置——在非手動(dòng)夾具中，作為產(chǎn)生動(dòng)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(jī)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(duì)位置以獲得多個(gè)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(gè)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(dòng)力裝置——在非手動(dòng)夾具中，作為產(chǎn)生動(dòng)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(diǎn)</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(shí)的沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重。所以設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，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(dòng)夾緊時(shí)要有良好的自鎖性能，夾具上個(gè)組成元件的強(qiáng)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(qiáng)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(shí)振動(dòng)較大，不宜采用偏心夾緊，因?yàn)檎駝?dòng)時(shí)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(shí)，壓板的著力點(diǎn)應(yīng)低于工件側(cè)面的定位支承點(diǎn)，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(duì)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(jiǎn)介：</b></p><p>　　在支承套長(zhǎng)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(jì)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(jì)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(shí)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(duì)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(shí)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(kuò)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(shí)間和工作臺(tái)分度誤差的影響，各個(gè)工位上的加工表面在工作臺(tái)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(kuò)2XØ15H7孔—鉸2XØ15H7孔。</p><p><b>　　3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p&g

45、t;<p>　　如圖所示為升降臺(tái)銑床的支承套，在兩個(gè)互相垂直的方向上有多個(gè)孔要加工，若在普通機(jī)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(jiǎn)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(duì)φ100f9外圓、φ60mm孔底平面對(duì)φ35H7孔、2×φ15H7孔對(duì)端面C及端面C對(duì)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(jī)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(gè)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(kuò)孔、鏜孔、锪孔、鉸孔及攻螺紋等，所需刀具不超過20把。國(guó)產(chǎn)XH754型臥式加工中心可滿足上述要求。該機(jī)床工作臺(tái)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(tái)距離為100~500 mm，主軸端面至工作臺(tái)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(tái)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(jì)</b></p><p>　　1） 選擇加工

49、方法 所有孔都是在實(shí)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(duì)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(shí)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(kuò)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(shí)間和工作臺(tái)分度誤差的影響，各個(gè)工位上的加工表面在工作臺(tái)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(kuò)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(jī)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(jì)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(zhǎng)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(jiǎn)圖如圖所示。在裝夾時(shí)應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhǎng)度與工件在機(jī)床工作臺(tái)上的裝夾位置有關(guān)，在裝夾位置確定之后，再計(jì)算刀具長(zhǎng)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(jì)</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(jì)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(zhǎng)度方向的定位基準(zhǔn)，若選右端面定位，對(duì)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(shí)應(yīng)使工件上平面在夾具中保持垂直，以消除轉(zhuǎn)動(dòng)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(gè)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(diǎn)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(diǎn)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(gè)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(tái)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(gè)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(jī)床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺(tái)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(duì)二個(gè)軸線的平行度要求較高，應(yīng)進(jìn)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(jìn)行精度分析。</p><p>　　鍵槽側(cè)面對(duì)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(zhǎng)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(jì)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(jì)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(jìn)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(shí)，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(shí)，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(jìn)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(jìn)給量f=0.06~0.10，取f=0.08mm/r。</p><p>　　表3.4 鉆孔時(shí)的進(jìn)給量f</p><p&

65、gt;　　連接切削深度ap和進(jìn)給量f連線，交Fc和Ft的直線，交點(diǎn)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(duì)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?yàn)楣ぜ?5

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(jì)算得知，夾緊力大于鉆削力，所以所設(shè)計(jì)的夾具所使用的螺旋夾緊機(jī)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(shí)不會(huì)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(jì)，更深刻地了解了夾具方面的知識(shí)。而所設(shè)計(jì)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(gè)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(shí)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(gè)過程相對(duì)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(jì)要求</p>&l

71、t;p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 徐憬.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6</p><p>　　[2] 張普禮.機(jī)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(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7</p><p>　　[4

72、] 徐發(fā)仁.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).重慶大學(xué)出版社，1996.7</p><p>　　[5] 白成軒.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理.機(jī)械工業(yè)出版社，1997.7 </p><p>　　[6] 韋彥成.金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì).國(guó)防工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[7] 柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué).北京航天航空大學(xué)出版社，1995</p><p>　　[8]