托架機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

1、重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 托架機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計摘 要本論文通過對托架進(jìn)行分析，在給定的生產(chǎn)條件下，總結(jié)實際生產(chǎn)經(jīng)驗和科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，由多個加工工藝方案優(yōu)選制定出加工工藝過程。工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件，實際生產(chǎn)必須按照工藝規(guī)程規(guī)定的加工方法和加工順序進(jìn)行。制定工藝規(guī)程應(yīng)在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動量和最低的生產(chǎn)成本，在規(guī)定的期間內(nèi)，可靠地加工出符合圖樣及技術(shù)要求的零件。在編制零件的工藝規(guī)程時，提出了相應(yīng)的夾具,量具和刀具設(shè)計任務(wù)書。根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。確定夾具的結(jié)構(gòu)方案中，在定位、夾緊、對定等各個部分的結(jié)構(gòu)以及總體布局等方面的幾個不同方案中，經(jīng)過分析比較，確定合理的方案

2、，最后繪制出夾具總圖。就像上述的設(shè)計方法，我同樣設(shè)計了量具和刀具。關(guān)鍵詞：工藝規(guī)程設(shè)計 工序 夾具 制造 量具 刀具AbstractThe graduation thesis analyze to the trestle,seltting at the given production condition,on the summing up the actual production experience and science analysis base,be processed by many the craft optimization establish to process plan

3、ning.The rules of the craft is the important technique which guide the produce document, the actual production must rule according to the craft gage distance of process the method and process the in proper order progress. The parts that establishment craft gage distance is at the request of under ce

4、rtainly of the production condition, with at least of labor quantisty and minimum production cost, in the prescriptive the inside of term, process to match drawing and techniques dependablely.At the craft gage distance of the establishment parts hour, put forward the homologous fixture,gauge and too

5、l design mission book. Proceed the construction design of the fixture according to the mission book. The construction project inside of the certain fixture, in position, clip tightly, to a few and different project that settle a partial construction and total layout etc., compare through analysis, m

6、ake sure the reasonable project, draw the fixture general drawing finally. As mentioned above, I also designed rule and knife.Key words: process planning sheduling fixture manufacturing gauge tool1緒論制造工程是研究物質(zhì)從原材料到合格產(chǎn)品的制造工藝過程的科學(xué)。由于歷史的原因，制造工程主要指機(jī)械制造工程，即將原材料通過制造工藝變?yōu)榫哂幸欢üδ艿臋C(jī)器或零部件的過程。制造工程的主要內(nèi)容包括材料成形和加工工藝

7、兩大部分。其中，材料成形主要是在保證性能要求的前提，優(yōu)質(zhì)、低成本地獲取具有一定結(jié)構(gòu)和形狀的毛坯或者產(chǎn)品的制造工藝，通常將其稱為熱加工工藝學(xué)。而加工工藝一般是指將材料成形所獲得的毛坯，通過切除的工藝，優(yōu)質(zhì)、低成本地獲取具有一定結(jié)構(gòu)和形狀、一定的精度和表面質(zhì)量的產(chǎn)品的工藝過程，通常將其稱為冷加工工藝學(xué)。但其內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)超了冷加工的范疇，主要包括車削、銑削、刨削、磨削、鉗工、現(xiàn)代計算機(jī)控制的加工工藝(如數(shù)控機(jī)床和加工中心加工)、特種加工(如超聲波加工、電火花加工和激光加工)，以及快速制造。機(jī)械制造工藝是各種機(jī)械的創(chuàng)造方法和過程的總和。在生產(chǎn)過程中的任何工序，用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置，稱為夾具

8、。將設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，離不開機(jī)械制造工藝與夾具。它是機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)，是生產(chǎn)高科技產(chǎn)品的保障。我國的機(jī)械制造工業(yè)經(jīng)過了半個多世紀(jì)的發(fā)展，各種機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)都具有了相當(dāng)規(guī)模，已經(jīng)形成了品種繁多、門類齊全、布局基本合理的機(jī)械制造工業(yè)體系。研制出了一批重大成套技術(shù)裝備和多種高精尖的產(chǎn)品，有了自己的數(shù)控加工設(shè)備及柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)等，機(jī)械制造的技術(shù)水平普遍有了很大的提高。2加工工藝設(shè)計2.1零件的分析 2.1.1生產(chǎn)類型及其工藝特點本課題的托架是用來保證桿件與板類零件垂直度和連接作用的，托架在現(xiàn)代工藝技術(shù)條件下的加工生產(chǎn)已經(jīng)接近成熟化，在查閱相關(guān)資料，借鑒其他相關(guān)同類設(shè)計的條件下已基本掌握技

9、術(shù)要領(lǐng)和加工技術(shù)難點。只要按照老師定期安排的任務(wù)，結(jié)合自己創(chuàng)新性思維，在原先以往基本工藝規(guī)程規(guī)范下設(shè)計出自己獨(dú)特且可行的工藝方案和夾具。由于工件的技術(shù)要求比較低，大部分表面質(zhì)量鑄造即可達(dá)到，較高著也只需普通車，銑，鉆即可完成，所以，只要按照普通工件設(shè)計要求即可達(dá)到最后要求的質(zhì)量。本課題關(guān)鍵問題大致分為以下幾項：1、孔和平板的垂直度如何保證；2、孔與孔的平行度如何保證。3、零件不規(guī)則性導(dǎo)致設(shè)計夾具工作繁雜鑒于以往問題現(xiàn)初步擬定以下解決方案：1、為保證孔與平板垂直度要求及孔與孔的平行度要求，除了夾具設(shè)計精準(zhǔn)外。擬采用互為基準(zhǔn)的方法。2、為保證鑄造質(zhì)量應(yīng)對磨具精度和質(zhì)量提出較高要求，如果達(dá)不到要求可

10、考慮壓力鑄造甚至融模鑄造高技術(shù)鑄造方法。在本課題里，主要是制定托架的制造工藝規(guī)程及其工藝裝備設(shè)計。并且撰寫說明書。零件圖草圖如下圖所示：圖（1）該工件屬于典型托架類零件，主要保證孔與平面的垂直度要求。因此可以先以初始基準(zhǔn)加工出精基準(zhǔn)平面，然后再以加工出來的平面做精基準(zhǔn)，再加工出其他需要加工的部位。由于必須保證垂直度且盡快得到精基準(zhǔn)，故先加工大平面作為精基準(zhǔn)，然后利用面定位加工其他的工序。產(chǎn)品（或零件）的年產(chǎn)量稱為該產(chǎn)品（或零件）的生產(chǎn)綱領(lǐng)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小和產(chǎn)品的特點，可以劃分不同的生產(chǎn)類型。擬訂該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批量生產(chǎn)。在制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時，根據(jù)不同的生產(chǎn)類型的工藝特點，制訂

11、出合理的工藝規(guī)程。成批生產(chǎn)的工藝過程的主要特點如下：1）大部分有互換性，少數(shù)用鉗工修配；2）部分鑄件用金屬模；部分鍛件用模鍛。毛坯精度中等，加工余量中等；3）部分通用機(jī)床和部分高生產(chǎn)率機(jī)床，按加工零件類別分工段排列；4）廣泛采用專用夾具，部分靠劃線法達(dá)到精度要求；5）較多采用專用刀具及專用量具；6）有工藝規(guī)程，對關(guān)鍵零件有詳細(xì)的工藝規(guī)程。2.1.2平面加工平面加工有刨削、銑削和磨削三種加工方法。加工方案通常由經(jīng)濟(jì)精度等級決定。由于本零件表面粗糙度大多為12.5um和6.3um，可以選用粗銑的加工方法。2.1.3孔及螺紋孔的加工零件體上一系列有相互位置精度要求的孔，稱之為孔系?？紫涤衅叫锌紫?、同

12、軸孔系和交叉孔系。根據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模和孔系精度要求可采用不同的加工方法：1平行孔系的加工主要的技術(shù)要求為各平行孔系中心線之間以及孔中心線與基面之間的尺寸精度和位置精度。1）生產(chǎn)中保證孔距精度的幾種方法：a劃線、試鉆及測量均用于小批量生產(chǎn)中，且精度不高；b利用塊規(guī)和心軸，可保證精度達(dá)到±0.03um,但是只適用于小批量生產(chǎn)。c用塊板找正法，效率高，工藝裝備不太復(fù)雜。d成批生產(chǎn)中常常采用鉆模加工孔系。采用鉆?？纱蟠筇岣邫C(jī)床夾具工件刀具之間的工藝系統(tǒng)、剛度和抗震性。2）同軸孔的加工主要是控制各孔的不同軸度。3）交叉孔系的加工主要是控制各孔的不垂直度。加工的順序是先加工精度和光潔度要求較高的孔，

13、然后再加工另外與之交叉的孔。 本零件由于相關(guān)孔垂直度和精度要求偏高，故采用互為基準(zhǔn)，多次粗、半精、精加工保證。鉆擴(kuò)鉸甚至細(xì)鉸來保證。2.2 工藝規(guī)程設(shè)計2.2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT150。零件為中批量生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜?？蛇x用砂型鑄造。公差等級可達(dá)到12級。鑒于加工特點和技術(shù)可達(dá)程度設(shè)計毛胚如下： 圖（2）2.2.2基準(zhǔn)面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。為了保證垂直度，應(yīng)以平面A為精基準(zhǔn)。而為了盡快

14、得到精基準(zhǔn)，故選擇平面B作為粗基準(zhǔn)來銑平面A。（2）精基準(zhǔn)得選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)互換原則，選擇A面為精精準(zhǔn)，在加工C面和孔時都以A面定位，便于保證垂直度。2.2.3制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何尺寸、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1工藝路線方案一工序 銑平面A工序 銑平面B工序 銑平面C工序 鉆孔F18工序 鉆孔F26工序 擴(kuò)孔F33.85工序 精絞F34工序 鉆孔F8工序 鏜孔F10工序 鉆孔8工序 攻螺紋2M87H工序 锪

15、倒角C12.工藝路線方案二 工序 銑平面A工序 銑平面B工序 銑平面C工序 鉆孔F8工序 鏜孔F10工序 鉆孔F18工序 鉆孔F26工序 擴(kuò)孔F33.85工序 精絞F34工序 鉆孔8工序 攻螺紋2M87H工序 锪倒角C13工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工F34孔再鉆其它孔以保證孔和平面A的垂直度；而方案二則與此相反，先加工其中一孔，從而造成F34孔加工精度不要并且垂直度達(dá)不到要求。兩相比較可以看出，第二種方案雖然少了裝夾方面的工時，但是沒有充分利用互為基準(zhǔn)的原則，因此還是采用方案一比較合適。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取的加工手段，最終確定加工路線確定如下

16、：工序010 以B面為粗基準(zhǔn)，銑平面A。選用X6025立式銑床并加專用夾具。工序020 以A面為精基準(zhǔn)，銑平面B。選用X6025立式銑床并加專用夾具。工序030 以B面為精基準(zhǔn)，銑平面C。選用X6025立式銑床并加專用夾具。工序040 鉆孔F30。工序050 擴(kuò)孔F33.85工序060 精絞F34工序070 鉆孔F8工序080 鏜孔F10工序090 攻螺紋2M87H工序100 锪倒角C1以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”。2.2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定支架零件材料為HT150，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用砂型鑄造造毛坯。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加

17、工余量和毛坯尺寸如下： 1. 孔ø10mm考慮其必須留有余量故必然小于10mm，故必須實心鑄造。2.面A、B、C根據(jù)加工的尺寸查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表149，A面加工余量為3.0mm。表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。B面加工余量為1.5mm, 表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。C面之間加工余量為2.0mm, 表面粗糙度值要求為Ra6.3um，粗加工即可。3.孔ø34mm根據(jù)加工的尺寸查機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表149，確定其雙邊余量為3mm, 表面粗糙度值要求為Ra3.2um，需精加工。2.2.5確定切削用量及基本工時工序010：粗銑表面A。本工序采用

18、計算法確定切削用量。工件材料：HT150，砂型鑄造，HB=170220HBS機(jī)床：X52K立式銑床刀具：刀片材料為高速鋼，刀具選用套式面銑刀，刀具主要參數(shù)=63mm，L=40mm，d=27mm，Z=10計算切削用量：1）切削深度 對于圓柱銑刀，切削深度是銑削深度。當(dāng)加工余量小于5mm是時，一次進(jìn)給就可以銑削全部加工余量。已知毛坯長度方向的加工余量為2mm，對于粗加工，可一次切除。所以2）每齒進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊，推薦值見表3-28，根據(jù)刀具和工件大小，取=0.3mm/齒。3）計算切削速度把參數(shù)帶入公式（1），其中T=10.7，則得：4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=400r/min所

19、以實際切削速度V=工序020：粗銑B表面。采用計算法確定切削用量。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：刀片材料為高速鋼，刀具選用粗齒圓柱形銑刀，刀具主要參數(shù)=80mm，L=80mm，d=32mm，Z=81）切削深度： 對于圓柱銑刀，切削深度是銑削寬度。當(dāng)加工余量小于5mm是時，一次進(jìn)給就可以銑削全部加工余量。已知毛坯長度方向的加工余量為2mm，對于粗加工，可一次切除。所以2）每齒進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊，推薦值見表3-28，根據(jù)刀具和工件大小，取=0.3mm/齒3）切削速度 本工序與上一道工序基本相同，由上一道工序可知，把參數(shù)帶入公式（1），其中T=10.7，則得：4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選

20、取=400r/min所以實際切削速度V=工序030：粗銑表面C。采用計算法確定切削用量。機(jī)床：X52K立式銑床刀具：刀片材料為高速鋼，刀具選用套式面銑刀，刀具主要參數(shù)=63mm，L=40mm，d=27mm，Z=101）切削深度： 對于圓柱銑刀，切削深度是銑削深度。當(dāng)加工余量小于5mm是時，一次進(jìn)給就可以銑削全部加工余量。已知毛坯長度方向的加工余量為2mm，對于粗加工，可一次切除。所以2）每齒進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊，推薦值見表3-28，根據(jù)刀具和工件大小，取=0.3mm/齒3）切削速度 本工序與上一道工序基本相同，由上一道工序可知，把參數(shù)帶入公式（1），其中T=10.7，則得：4）確定

21、機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=400r/min所以實際切削速度V=工藝040：鉆孔30mm. 1.加工條件機(jī)床： Z3025搖臂鉆床刀具： 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆高速鋼鉆頭30mm2.確定加工用量1）根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表3-38，選用f=0.4mm/r2）計算切削速度： 其中：t=60 ，取0.6，帶入數(shù)據(jù)得3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按機(jī)床選取=400r/min所以實際切削速度v=工序050：擴(kuò)孔33.85。工件材料：HT150，砂型鑄造，HB=170220HBS機(jī)床： Z3025搖臂鉆床刀具： 硬質(zhì)合金擴(kuò)刀確定切削用量：1）根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表3-46，查得機(jī)擴(kuò)刀擴(kuò)通孔時的進(jìn)給量選為f=1.0mm/r

22、2）根據(jù)表3-52，查表確定切削速度=0.7m/min即=42m/min3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=900r/min所以實際切削速度v=工序060：絞孔34機(jī)床： Z3025搖臂鉆床刀具： 硬質(zhì)合金鉸刀2.確定切削用量1）根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表3-46，查得機(jī)鉸刀擴(kuò)通孔時的進(jìn)給量選為 f=0.5mm/r2）根據(jù)表3-52，查表確定切削速度=0.8m/min即=48m/min3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=1000r/min所以實際切削速度v=工序070：鉆8孔。工件材料：HT150，砂型鑄造，HB=170220HBS1.加工條件機(jī)床：搖臂鉆床Z35刀具：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆高速鋼鉆頭8mm2.計

23、算切削用量1）進(jìn)給量f=0.5mm/r2）鉆削速度v=7.9m/min3）確定主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=530r/min則實際切削速度v=工序080：粗鏜10孔。機(jī)床： T4240坐標(biāo)鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀確定切削用量：1）根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊表3-113，選用進(jìn)給量f=0.9mm/r2）確定進(jìn)給速度，選用=0.2mm/s即=12mm/min3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：按機(jī)床選用=125r/min則實際切削速度 v=工序090：鉆8孔工件材料：HT150，砂型鑄造，HB=170220HBS1.加工條件機(jī)床：搖臂鉆床Z35刀具：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆高速鋼鉆頭8mm2.計算切削用量1）進(jìn)給量f=0.5mm/r2）鉆

24、削速度v=7.9m/min3）確定主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床選取=530r/min則實際切削速度v=3鉆床夾具設(shè)計3.1專用夾具及鉆床夾具簡介3.1.1專用夾具的特點專用夾具是專為某一工件的某道工序設(shè)計制造的夾具。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位，夾緊，刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時的限位等作用的。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計周期較長、投資較大。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計時要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。一般的機(jī)床夾具是作為機(jī)床輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計的，而專用機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分

25、，其設(shè)計工作是整個機(jī)床設(shè)計的重要內(nèi)容之一。機(jī)床夾具和機(jī)床其他部件有著密切的聯(lián)系，如回轉(zhuǎn)或移動工作臺，回轉(zhuǎn)鼓輪，主軸箱，刀具和輔具，鉆模板和托價以及支承部件等。正確地解決它們之間的關(guān)系是保證機(jī)床工作可靠和正確使用性能良好的重要條件之一，而且夾具的結(jié)構(gòu)也要按這些部件的夾具要求來確定。由于這類機(jī)床常常是多刀，多面和多工序同時加工，會產(chǎn)生很大的切削力和震動，因此專用機(jī)床夾具必須具有很好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個加工過程中工件不產(chǎn)生任何位移，同時，也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形。夾具是保證加工精度的關(guān)鍵部件，其設(shè)計，制造和調(diào)整都必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久地保持精度。夾具設(shè)計應(yīng)便于實現(xiàn)定位和夾緊的

26、自動化，并有動作完成的檢查信號；保證切屑從加工空間自動排除；便于觀察和檢查，以及在不從機(jī)床上拆下夾具的情況下，能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。3.1.2夾具設(shè)計通用原則（1）定位基準(zhǔn)必須與工藝基準(zhǔn)重合，并盡量與設(shè)計基準(zhǔn)重合，以減少定位誤差，獲得最大加工允差。降低夾具制造精度，當(dāng)定位基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)或設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，須進(jìn)行必要的加工尺寸及其公差的換算。（2）在選擇定位元件時，要防止出現(xiàn)超定位現(xiàn)象。（3）應(yīng)選擇工件上最大的平面，最長的圓柱軸線為定位基準(zhǔn)，以提高定位精度，并使定位穩(wěn)定可靠。（4）在工件各加工工序中，力求采用同一基準(zhǔn)，以避免應(yīng)基準(zhǔn)換算而降低工件各表面相互位置的準(zhǔn)確度。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)選擇比較光

27、整的表面作為基準(zhǔn)面，避開帽口，澆口，或分型面等凹凸不平的部位。3.1.3對刀裝置對刀裝置用來確定刀具和夾具的相對位置，它是由對刀塊和塞尺所組成。利用迅速而準(zhǔn)確的調(diào)整刀具和夾具的相對位置。對刀時，要使用對刀平塞尺或?qū)Φ秷A柱塞尺。本工序是銑平面，故采用圓柱對刀塊。采用對刀塞尺的目的是為了防止刀具與對刀塊直接接觸而損壞刀刃和對刀塊的工作表面。使用時，將塞尺放在刀具和對刀塊之間，憑抽動塞尺的松緊感覺來判斷對刀精度。對刀塊在夾具中的位置，應(yīng)設(shè)于刀具開始銑削的一端，以免在加工過程中因換刀而要卸下正在加工的工件。實際在生產(chǎn)過程中，如果由于工件的加工精度較高，用對刀塊對刀不能保證加工精度時，則采用試切對刀。即

28、使采用對刀裝置對刀之后，對加工的第一個工件也要進(jìn)行測量，如其尺寸精度不能達(dá)到規(guī)定要求時，還必須調(diào)整刀具，直到加工合格為止。有時由于夾具機(jī)構(gòu)的限制，不便于設(shè)置對刀塊，則可以用標(biāo)準(zhǔn)試件對刀。3.2 零件在本工序中的加工分析3.2.1設(shè)計任務(wù)書工件名稱支架機(jī)床型號X52K材料HT200生產(chǎn)類型中批量生產(chǎn)夾具類型鉆床夾具同時裝夾工件數(shù)13.2.2工序簡圖（圖2） 本夾具設(shè)計是第4道工序鉆F34孔的夾具。圖23.2.3分析原始資料1） 本道工序加工的要求主要是孔對平面垂直度的要求。至于表面本身的表面粗糙度和平面度要求由加工方法可以直接保證。2）由于是中批生產(chǎn)，工件的加工精度要求又不高，所以設(shè)計的夾具結(jié)構(gòu)

29、不宜太復(fù)雜。應(yīng)在保證質(zhì)量和適當(dāng)提高生產(chǎn)率的基礎(chǔ)上，盡可能的簡化夾具的結(jié)構(gòu)，降低夾具設(shè)計與制造的成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。3.3 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案1. 根據(jù)六點定位規(guī)則確定工件的定位方式由工序簡圖可知，該工序限制了工件六個自由度。根據(jù)工件加工要求，該工序必須限制工件三個自由度。但由工序簡圖可知，加工時實際限制了工件六個自由度，這樣即不影響工件的加工精度要求，還可以使定位穩(wěn)定、可靠。2. 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置根據(jù)已確定的定位基面的結(jié)構(gòu)形狀，確定定位元件的類型、結(jié)構(gòu)尺寸。1）選擇定位元件的類型 對于定位基準(zhǔn)平面，采用標(biāo)準(zhǔn)固定支承板作元件。2）確定定位元件的尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限

30、偏差標(biāo)準(zhǔn)固定支承板的基本尺寸根據(jù)選定的元件查表找得，選用A630支承板作為定位基準(zhǔn)平面的支承元件。3）分析計算定位誤差 通過對定位誤差的分析計算，判別所設(shè)計的定位裝置是否合理可行。因為定位尺寸沒有公差要求，可以有加工方法和夾具保證，所以這個尺寸的誤差不是主要的，因此此定位誤差可以不做計算。由以上分析計算可知，本定位裝置能保證工件加工的精度要求，因此所設(shè)計的定位裝置是合理的。3. 確定工件的夾緊裝置1）確定夾緊類型 由工序簡圖可知，本工序所要加緊的為右端兩斜面，固定斜面可以加上一輔助夾具加緊，其它平面可以直接用平面固定，在零件的一側(cè)用一個定位螺釘固定。2）夾緊力的計算 對加緊力的要求：（1）、

31、制定加緊力方案時，因盡可能避免加緊力與支撐反力構(gòu)成力偶。（2）、 在加緊過程中，不至于因重力的影響而破壞正確定位。（3）、 在加緊過程中，應(yīng)使工件不產(chǎn)生超出表面形狀精度允許范圍的變形。（4）、 在切削過程中，應(yīng)避免工件產(chǎn)生不允許的振動。對夾緊裝置的要求：（1）、夾緊裝置應(yīng)保證工件各定位面的定位可靠，而不能破壞定位。（2）、夾緊力大小要適中，在保證工件加工所需夾緊力的同時，應(yīng)盡量減小工件的加緊變形。（3）、夾緊裝置要具有可靠的自鎖，以防止加工中夾緊裝置突然松開。（4）、夾緊裝置要有足夠的加緊行程，以滿足工件裝卸空間的需要。（5）、加緊動作要迅速，操作要方便、安全、省力。（6）、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)緊

32、湊，工藝性要好，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化元件。本夾具采用輔助夾具夾緊零件。 1.鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊P70表36，得鉆削力計算公式： P鉆削力 S進(jìn)給量 D麻花鉆直徑 HB硬度得出P=913.6N 2.鉆孔加緊力：查機(jī)床夾具設(shè)計手冊P70表36，查得工件以V型塊定位時所需的夾緊力計算公式： 螺紋摩擦角; d平頭螺桿端的直徑； f工件與夾緊元件間的摩擦系數(shù)，0.16； s螺桿直徑； 螺紋升角； Q手柄作用力； L手柄長度則所需要的夾緊力為=415N查手冊得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。 3.4 繪制夾具總圖工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺的尺寸，

33、確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 .4光滑極限量設(shè)計4.1光滑極限量規(guī)簡介光滑極限量規(guī)是一種無刻度的專用檢驗工具，用它來檢驗工件時，只能確定工件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)，不能測量出工件的實際尺寸。檢驗孔徑的光滑極限量規(guī)稱為塞規(guī)。圖71所示為塞規(guī)直徑與孔徑的關(guān)系。一個塞規(guī)按被測孔的最大實體尺寸(即孔的最小極限尺寸)制造，另一個塞規(guī)按被測孔的最小實體尺寸(即孔的最大極限尺寸)制造。前者叫做塞規(guī)的“通規(guī)”(或“通端”)后者叫做塞規(guī)的“止規(guī)”(或“止端”)。使用時，塞規(guī)的通規(guī)通過被檢驗孔，表示被測孔徑大于最小極限尺寸；塞規(guī)的止規(guī)塞不進(jìn)被檢驗孔，表示被測孔徑小于最大極限尺

34、寸，即說明孔的實際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢驗孔是合格的。同理，檢驗軸徑的光滑極限量規(guī)，叫做環(huán)規(guī)或卡規(guī)。圖72所示為卡規(guī)尺寸與軸徑的關(guān)系。一個卡規(guī)按被測軸的最大實體尺寸(即軸的最大極限尺寸)制造；另一個卡規(guī)按被測軸的最小實體尺寸(即軸的最小極限尺寸)制造。前者叫做卡規(guī)的“通規(guī)”，后者叫做卡規(guī)的“止規(guī)”。使用時，卡規(guī)的通規(guī)能順利地滑過軸徑，表示被測軸徑比最大極限尺寸小。卡規(guī)的止規(guī)滑不過去，表示軸徑比最小極限尺寸大。即說明被測軸的實際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，被檢驗軸是合格的。由此可知，不論是塞規(guī)還是卡規(guī)，如果“通規(guī)”通不過被測工件，或者“止規(guī)”通過了被測工件，即可確定被測工件是不合格的。

35、塞規(guī)和卡規(guī)一樣，把“通規(guī)”和“止規(guī)”聯(lián)合起來使用，就能判斷被測孔徑或軸徑是否在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)。因此，把這些光滑塞規(guī)和卡規(guī)叫做光滑極限量規(guī)。光滑極限量規(guī)國標(biāo)(GBl95781)，是參考國際標(biāo)準(zhǔn)(1SO)并結(jié)合我國實際情況制定的，本章主要介紹這個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容。根據(jù)量規(guī)不同用途，分為工作量規(guī)、驗收量規(guī)和校對量規(guī)3類。工作量規(guī)是工人在制造過程中檢驗工件時使用的量規(guī)。工作量規(guī)的“通規(guī)”用代號“T”表示，“止規(guī)”用代號“z”表示。驗收量規(guī)是檢驗部門和用戶代表驗收產(chǎn)品時使用的量規(guī)。校對量規(guī)是用來檢驗軸用的量規(guī)(卡規(guī)或環(huán)規(guī))在制造中是否符合制造公差，在使用中是否已到達(dá)磨損極限時所用的量規(guī)。它分為3種：檢驗

36、軸用量規(guī)通規(guī)的校對量規(guī)，稱為“校通通”量規(guī)，用代號“丌”表示；檢驗軸用量規(guī)止規(guī)的校對量規(guī)，稱為“校止-通”星規(guī)，用代號“ZT'表示；檢驗軸用量規(guī)通規(guī)磨損極限的校對量規(guī)，稱為“校通損”量規(guī)，用代號“TS"表示。光滑極限量規(guī)國標(biāo)(GB 195781)沒有規(guī)定驗收量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，但標(biāo)準(zhǔn)推薦：制造廠檢驗工件時，生產(chǎn)工人應(yīng)該使用新的或磨損較少的工作量規(guī)“通規(guī)”；檢驗部門應(yīng)該使用與生產(chǎn)工人相同型式且已磨損較多的工作量規(guī)“通規(guī)”。 用戶代表在用量規(guī)驗收工件時，通規(guī)應(yīng)接近工件最大實體尺寸，止規(guī)應(yīng)接近工件最小實體尺寸。在用上述規(guī)定的量規(guī)檢驗工件時，如果判斷有爭議，應(yīng)使用下述尺寸的量規(guī)來仲裁。通規(guī)應(yīng)等

37、于或接近工件最大實體尺寸。止規(guī)應(yīng)等于或接近上件最小實體尺寸。4.2光滑極限量規(guī)工作尺寸的計算a) 由國標(biāo)“公差與配合”查出該孔的上下偏差；b) 查表5-2（互換性教材）得出工作量規(guī)制造公差T和位置要素Z值；c) 計算量規(guī)的極限偏差。 由上述步驟得出：孔的上下偏差為：ES=+0.039mm EI=0工作量規(guī)的公差T和位置要素Z值為： T=0.0024 Z=0.0034 則 T/2=0.0012通規(guī)（T） 上偏差=EI+Z+T/2=0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=0.0022mm 磨損極限=EI=0 止規(guī)（Z） 上偏差=ES=0.039mm 下偏差=ES-T=0.0366mm量規(guī)的公差帶圖如下：本設(shè)計采用手柄加錐柄圓柱形塞規(guī)側(cè)頭量規(guī)，查閱機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計手冊圖1-4選用側(cè)頭尺寸，查閱圖1-5選用手柄型號為6號手柄，詳見量具裝配圖。6結(jié) 論通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)四年所學(xué)東西進(jìn)行了總結(jié)和鞏固，讓我學(xué)會怎么運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題。這次畢業(yè)設(shè)計了托架的工藝規(guī)程及相應(yīng)的夾具、量具和刀具，使我熟悉制定機(jī)械加工工藝規(guī)程和工裝的設(shè)計過程。這次設(shè)計是我們理論知識與實踐的相結(jié)合，為我們即將走上工作崗位打下了一個基礎(chǔ)。此次畢業(yè)設(shè)計運(yùn)用的是比較常規(guī)的知識，