開合螺母加工工藝流程及車削夾具設(shè)計

學(xué)士學(xué)位論文論文題目:開合螺母加工工藝流程以及車削夾具設(shè)計院(部)名稱:學(xué)生姓名:專業(yè):學(xué)號:指導(dǎo)教師姓名:論文提交時間:論文答辯時間:學(xué)位授予時間:如果需要圖紙、PRO/E裝配體、工藝卡以及爆炸體視頻請聯(lián)系QQ278053029（有償出售）摘要本次畢業(yè)設(shè)計主要介紹了開合螺母的加工工藝流程以及車削專用夾具的設(shè)計。工作內(nèi)容包括主要分為工藝過程設(shè)計以及夾具設(shè)計兩個部分加工工藝過程設(shè)計中主要工作包括：對開合螺母結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了分析，制定了加工工藝路線，確定了重要工序尺寸、加工余量、切削用量、車床以及刀具，最后完成了加工工藝過程卡和加工工序卡。夾具設(shè)計中主要工作包括：分析任務(wù)要求，確定夾具體型式，分析定位原理與定位誤差，確定加緊方案，計算加工過程中切削力、夾緊力并對其進(jìn)行了校核，設(shè)計了夾具的主要零件。關(guān)鍵字：加工工藝，工藝流程，工藝卡片，夾具

ABSTRACTThisgraduateddesignintroducedthemanufacturingprocessofsplitnutsandthedesignofspecialfixtureonsplitnutstwopartsInthepartofprocessingmanufacturingprocess,Ianalyzedthestructureofsplitnutsandmanufacturingprocess,establishedmanufacturingroute,proceduredimension,machiningallowance,cuttingconditions,machinerytoolsandcuttingtools,atlastIfinishedmanufacturingflowcraftcardsandmanufacturingprocesscardsInthepartofspecialfixture,Ianalyzedtherequirementsoftaskandpositioningprinciple,establishedthestructureoffixtureandprojectofclamping,countedclampingforceandcuttingforce,atlastIdesignedtheimportantpartsofthisfixture.Keywords:manufacturingprocesses,processflow,engineeringflowsheer,fixture目錄TOC\o"1-3"\h\u8823第1章緒論 14021.1設(shè)計任務(wù) 1294991.2任務(wù)分析 1195231.3與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研 1261961.3.1開合螺母的用途 1233151.3.2工藝流程 1237291.3.3夾具 232317第2章工藝部分 352712.1引言 3220212.2開合螺母的結(jié)構(gòu)分析 3256322.3工藝分析 4255142.4制定工藝規(guī)程 4175012.4.2基準(zhǔn)面的選擇 5114622.4.3工藝路線的制定 568372.4.4加工方法的選擇 5182642.4.5加工的順序安排 6231152.4.7制定加工工藝路線 687812.5重要工序尺寸、加工余量、精度的確定 795732.5.1Φ52孔 7127272.5.22XΦ12孔 759252.5.3B1B2C面、底面的加工 897562.6機(jī)床以及刀具的選擇 8246112.6.1機(jī)床的選擇 8202832.6.2刀具的選擇 9298522.7主要切削用量的確定 935632.9加工工序卡片 1216726第3章夾具設(shè)計部分 1356343.1夾具的任務(wù)要求以及夾具體型式的確定 13175123.2定位原理分析以及確定 1321503.3定位銷尺寸以及定位誤差分析 1444903.3.1確定兩銷中心距 14283433.3.2確定圓柱銷尺寸 14178153.3.3確定削邊尺寸b以及B 14115683.3.3菱形銷的公差以及尺寸 14193013.3.4定位誤差的分析與計算 15257823.4加緊方案的確定 1592533.4.1總體結(jié)構(gòu)的確定 16202183.4.2夾具體和機(jī)床的連接與固定 816143013.4.3整體的安裝及尺寸公差的分析 1785603.4.4夾具體的要求 1758363.5切削力的計算 17281393.6夾緊力的計算以及校核 1968253.7夾具體主要零件的選擇與設(shè)計 20140973.7.1過渡盤 2038693.7.2配重塊 20326663.7.3壓板 217573.7.4V型塊 22323533.7.5定位板 22122403.8夾具體中銷軸的校核 2321469第4章結(jié)論 245210致謝 253048參考文獻(xiàn) 2632089附錄外語文獻(xiàn)譯文 2722311英文原文 2723565譯文 3386附錄開合螺母加工工藝過程卡 3731932附錄開合螺母加工工序卡 37緒論1.1設(shè)計任務(wù)本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)分為兩個部分，一是開合螺母的加工工藝流程，主要包括分析任務(wù)給定工件尺寸要求，形位要求，表面粗糙度的要求，以及制定一套工藝流程使工件達(dá)到任務(wù)要求。二是設(shè)計在車床上精鏜Φ52孔的夾具。1.2任務(wù)分析工藝部分先要考慮加工工件的結(jié)構(gòu)特點以及生產(chǎn)批量，并按照其結(jié)構(gòu)特點考慮在加工的過程中用何種手段能實現(xiàn)工件各個面、孔的加工，在提高效率的同時還要保證保證加工精度。夾具部分重點考慮的兩個部分一個是定位，另一個則是加緊，定位部分的設(shè)計需要保證工件在夾具上處于完全定位，即6個方向上的自由度完全被限定，加緊則需要保證工件在切削力的作用下依然能在正確位置不發(fā)生偏移，并且夾緊力的施加需要保證不能破壞工件。1.3與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研1.3.1開合螺母的用途開合螺母又稱為“對合螺母”，主要由上下兩個半螺母構(gòu)成，裝在機(jī)床溜板箱體后壁的導(dǎo)軌中。開合螺母的底部各有一個圓孔，圓孔與槽盤的滑槽相連接。扳動機(jī)床手柄，經(jīng)軸帶動槽盤順時針或逆時針轉(zhuǎn)動，通過銷釘?shù)淖饔门c上下兩個開合螺母使其分離或者閉合，從而與開合螺母中的絲杠嚙合或脫開，從而起到一個相當(dāng)于“離合器”的作用，完成機(jī)床從手動到機(jī)動的轉(zhuǎn)換1.3.2工藝流程工藝流程指的是勞動者通過生產(chǎn)工具將各類原料、半成品，按照一定的順序進(jìn)行連續(xù)加工，最終使其成為成品的過程工藝流程的設(shè)計應(yīng)當(dāng)遵循以下基本要求：1、能滿足產(chǎn)品的質(zhì)量以及數(shù)量的指標(biāo)。2、符合經(jīng)濟(jì)性。3、具有合理性。4、環(huán)保。5、生產(chǎn)過程具有可操作性。6、生產(chǎn)過程具有可控制性。我國近年更加注重以下幾個方面：1、盡量采用先進(jìn)成熟的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù)。2、盡量采取機(jī)械化自動化。3、減少三廢的排放。4、保障安全生產(chǎn)。1.3.3夾具夾具是指機(jī)械加工中用來固定加工工件使之具有正確的位置，以便于接受施工或者檢測設(shè)備。本次設(shè)計的是一種用于車床上的加工工件內(nèi)回轉(zhuǎn)面的夾具，安裝于車窗主軸上。第2章工藝部分2.1引言本章主要任務(wù)是分析任務(wù)給定圖樣的技術(shù)要求，加工零件的各尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度達(dá)到圖紙要求。并編制零件加工工藝流程、填寫零件加工工藝卡片以及說明書。2.2開合螺母的結(jié)構(gòu)分析圖1本次任務(wù)給定的開合螺母由左右兩個結(jié)構(gòu)對稱的半螺母組成，底部有55°的燕尾，燕尾凸臺地面有2XΦ12，孔深20的光孔，開合螺母中間開Φ52的螺孔，根部留有空刀槽。燕尾凸臺B1B2以及C面表面質(zhì)量要求2.6，燕尾凸臺底面2個Φ12光孔要求達(dá)到7級精度內(nèi)表面質(zhì)量要求2.6，孔間距±0.05，Φ52孔要求達(dá)到7級精度。根據(jù)任務(wù)給定的二維圖尺寸約束通過PRO/E拉伸建模出三維造型如下圖2所示圖22.3工藝分析將開合螺母的加工分為兩類：1.軸類（外表面）的加工主要加工面有長度尺寸為75.2mm的底面，兩個倒角，B1，B2，C面，開合螺母圓筒部左右兩個端面，Φ52中心線到燕尾凸臺底面330.05mm，中線到左邊端面距離49，上表面總長96，下表面總長105燕尾凸臺底面到C面距離18。2.孔類（內(nèi)表面）的加工主要有Φ52以及兩個Φ12的孔，Φ12孔間距要求達(dá)到±0.052.4制定工藝規(guī)程2.4.1確定毛坯的型式任務(wù)給定工件輪廓不大，大批量生產(chǎn)，加工條件較高，選擇離心鑄造毛胚。離心鑄造得來的鑄件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能。材料選用灰口鑄鐵HT150其鑄造性能良好，減摩性好；減震性強(qiáng)；切削加工性良好；缺口敏感性較低；價格便宜，制造方便。2.4.2基準(zhǔn)面的選擇基準(zhǔn)面是用來作為基準(zhǔn)以確定其他點、線、面尺寸之間尺寸的平面，所以選擇正確的基準(zhǔn)面可以提高生產(chǎn)效率，保證加工質(zhì)量。開合螺母的加工當(dāng)以底面以及兩個直徑12的光孔為精基準(zhǔn)，而為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該提前加工完。粗基準(zhǔn)選擇的重點應(yīng)當(dāng)是如何確保加工面有足夠的余量，使得不加工面的位置尺寸符合任務(wù)給定的要求。因此依據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，選取R34的大外圓為粗基準(zhǔn)來加工燕尾槽導(dǎo)軌面，然后以燕尾槽為面為基準(zhǔn)加工Φ52的螺孔。2.4.3工藝路線的制定開合螺母的形狀比較復(fù)雜，需要加工的表面不便于集中加工，為保障大批量生產(chǎn)的效率，需要在各個工序中選用高效率的專用機(jī)床，采取工序分散的原則擬定路線。2.4.4加工方法的選擇依據(jù)《機(jī)械制造工藝學(xué)》表A-5、A-6以及零件圖精度要求查詢經(jīng)濟(jì)加工精度，選擇主要加工面的加工方法加工面表面質(zhì)量要求精度加工方法孔Φ522.6IT7粗鏜-半精鏜-精鏜孔Φ122.6I77鉆-擴(kuò)-粗絞-精絞CB1B22.6無粗刨-半精刨-精刨圓筒端面2.6無粗銑-半精銑底平面6.3無粗銑-半精銑2.4.5加工的順序安排依據(jù)零件圖，質(zhì)量要求比較高，一道工序顯然不可以滿足質(zhì)量要求，所以需要多道工序逐步達(dá)到質(zhì)量要求，依照加工性質(zhì)的不同，將加工順序分為，粗加工、半精加工、精加工三個階段。粗加工：切除毛坯大部分加工余量。使毛坯大體上接近于成品半精加工：留出精加工的加工余量為精加工做好準(zhǔn)備。精加工：保證各個主要加工面達(dá)到圖紙要求。2.4.6加工過程中應(yīng)當(dāng)遵循的原則：a.先粗后精先安排粗加工工序，再安排精加工工序。b.基面先行先將底平面加工，然后以底平面和R34大圓弧為基準(zhǔn)加工孔12c.加工過程中應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣利用加工后的平面定位穩(wěn)定可靠，而且容易加工，提高孔的加工精度。2.4.7制定加工工藝路線工序1鑄造工序5退火工序10以R34大外圓以及B1B2面定位粗銑下底面工序15對要加工的兩個Φ12孔劃線以底平面以及側(cè)端面定位鉆孔2xΦ12.5深20擴(kuò)孔至Φ12.85工序20以底平面以及工序20中加工出的兩個Φ12.85的孔定位粗銑半圓筒兩側(cè)端面、空刀槽、側(cè)導(dǎo)軌面。工序25以底平面和側(cè)端面定位粗刨B1B2C面工序30以底平面以及底面兩個Φ12.85的孔定位打倒角2.5x45°粗鏜孔Φ50工序35以孔Φ50以及B1B2面為定位半精銑下底面工序40以側(cè)端面以及底平面定位粗絞孔Φ12.85至Φ12.95精絞孔Φ12.95至Φ12工序45以底平面以及工序40中加工出的兩個Φ12孔為定位半精銑半圓筒兩側(cè)端面工序50以底平面和側(cè)端面定位半精刨B1B2C面精刨B1B2C面工序55以底平面以及兩個Φ12孔定位半精鏜孔Φ50至Φ52.5精鏜孔Φ52.5至Φ52鏜螺紋工序60以底平面以及兩個Φ12孔定位切開2.5重要工序尺寸、加工余量、精度的確定2.5.1Φ52孔最終需要加工至尺寸Φ52，查《互換性測量技術(shù)》可得7級精度查《機(jī)械制造工藝學(xué)》需要經(jīng)過一次粗鏜，二次粗鏜，半精鏜，精鏜，可以達(dá)到要求查表《金屬機(jī)械加工》表4-17查出鏜孔各工序尺寸以及工序間余量粗鏜階段，第一次粗鏜至47(IT13)第二次粗鏜至50(IT12)半精鏜階段，半精鏜至52.5(IT10)精鏜階段，精鏜至52(IT7)工序間加工余量：粗加工階段5mm半精加工階段2.5mm精加工階段0.5mm則鏜Φ52孔總加工余量為6mm2.5.22XΦ12孔最終需要加工尺寸至Φ12，查《互換性測量技術(shù)》可得7級精度查《機(jī)械制造工藝學(xué)》需要經(jīng)過鉆孔擴(kuò)孔粗絞精絞可以達(dá)到要求其中可以將鉆孔、擴(kuò)孔視為粗加工階段查表《金屬機(jī)械加工》表4-15查出絞孔各工序尺寸以及工序間余量粗絞、精絞視為半精加工、精加工階段鉆孔階段鉆孔至11（IT11）擴(kuò)孔階段擴(kuò)孔至12.85（IT11）粗絞階段粗鉸至12.95（IT9）精絞階段精鉸至12（IT7）工序間加工余量（排除鉆孔）擴(kuò)孔0.85mm粗絞0.1mm精絞0.05mm則加工Φ12孔總余量為1mm2.5.3B1B2C面、底面的加工查表《金屬機(jī)械加工》表4-28查出平面加工工序尺寸以及工序間余量精刨B1B2C面后，下底面到C面尺寸達(dá)到18.0mm，加工余量0.5mm，故此，半精刨加工時下底面到C面尺寸為17.5（IT8）。半精刨B1B2C面后，由之前推出的尺寸下底面到C面尺寸為17.5（IT8），半精刨加工余量2.5mm，則在半精銑底面之后，下底面到C面的尺寸為16（IT10）。半精銑底面，加工余量1mm則之前總高度應(yīng)達(dá)到（粗刨CB1B2面之后）高度82(IT8)。粗刨B1B2C面，加工余量2mm，則之前底平面到C面距離為14mm（IT10）粗銑底平面，加工余量2.5mm則粗銑前，總高度應(yīng)為84.5（IT11）(毛坯尺寸)2.6機(jī)床以及刀具的選擇2.6.1機(jī)床的選擇工序10、25、45為銑削加工，工步少，依據(jù)工件尺寸選擇X6132立式銑床工序20、40為鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔加工，依據(jù)工件尺寸選擇Z5125A立式鉆床工序35、55為粗鏜、精鏜、半精鏜加工，依據(jù)工件尺寸選擇C620車床工序30、50為粗刨、半精刨、精刨加工，依據(jù)工件尺寸選擇B6025刨床2.6.2刀具的選擇底面銑削選擇硬質(zhì)合金刀端面銑刀。鉆孔Φ12.5mm時，選用直柄麻花鉆。擴(kuò)孔φ12.85時，選用高速鋼錐柄。絞孔φ12H7時，選用直柄機(jī)用鉸刀。銑削端面時選擇硬質(zhì)合金端面銑刀。鏜孔時選用硬質(zhì)合金60°內(nèi)孔車刀刨削，粗刨時選用平面刨刀，精刨時選用圓頭精刨刀2.7主要切削用量的確定查詢《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5.1~5.30選擇進(jìn)給量、切削速度并計算出主軸轉(zhuǎn)速。[工序10]粗銑下底面在粗銑工序時，取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率，所以a=2.5mm取每齒進(jìn)給量f=0.3mm/z取切削速度V=34.6m/min銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000v/πd=1000*34.6/3.14*80=137r/min[工序40]半精銑下底面半精銑時，背吃刀量取0.5mm至2mm，故背吃刀量a等于半精銑工序時的加工余量=1mm取每齒進(jìn)給量f=0.2mm/z取切削速度V=40m/min銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000*40/(3.14*80)=159r/min[工序25]粗銑左右兩側(cè)端面在粗銑工序時，取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率，所以a等于粗銑工序時的加工余量=3mm查手冊取每齒進(jìn)給量f=0.3mm/z取切削速度V=34.6m/min銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000*34.6/(3.14*65)=170r/min[工序50]半精銑左右兩端面半精銑時，背吃刀量取0.5mm至2mm，背吃刀量a等于半精銑工序時的加工余量=1mm取每齒進(jìn)給量f=0.2mm/z取切削速度V=40m/min銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000*40/(3.14*65)=196r/min[工序20]鉆孔、擴(kuò)孔[工步1]鉆孔至Φ11第一次鉆孔加工余量為11mm，一次行程鉆完，故選擇背吃刀量a等于鉆孔工步時的加工余量=11mm工件材料HT150，布氏硬度180HBS，選擇進(jìn)給量f=0.45mm/r選擇切削速度V=0.45mm/r鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.45/(3.14*11)=782.7r/min[工步2]擴(kuò)孔至Φ12.85擴(kuò)孔時加工余量0.85mm，一次行程擴(kuò)完，故選擇背吃刀量a等于擴(kuò)孔工步時的加工余量=0.85mm工件材料HT150，布氏硬度180HBS，選擇進(jìn)給量f=0.8mm/r選擇切削速度V=0.18m/s鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.18/(3.14*12.85)=290.2r/min[工序45]絞孔[工步1]粗絞孔至12.95粗絞孔的加工余量為0.1mm，一次行程絞完。背吃刀量a等于粗絞孔工步時的加工余量=0.1mm選擇進(jìn)給量f=2.5mm/r切削速度V=10m/min主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/(πd)=1000*10/(3.14*12.95)=267r/min[工步2]精絞孔至12精絞孔的加工余量為0.05mm，一次行程絞完。背吃刀量a等于精絞孔工步時的加工余量=0.05mm選擇進(jìn)給量f=2.5mm/r切削速度V=10m/min主軸轉(zhuǎn)速n=1000V/(πd)=1000*10/(3.14*12)=267r/min=266r/min[工序35]粗鏜Φ50在粗鏜工序時，取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率，所以a=5mm選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r取削速度為V=0.5m/s車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.5/（3.14*40）=238.8r/min[工序60]半精鏜、精鏜大孔[工步1]半精鏜半精鏜工序時，背吃刀量通常取0.5~2.5mm，故取背吃刀量a等于半精鏜工序時的加工余量=2.5mm選擇進(jìn)給量為f=0.4mm/r切削速度為V=0.6m/s車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.6/（3.14*40）=286.6r/min[工步2]精鏜

取背吃刀量a等于精鏜工序時的加工余量=0.5mm選擇進(jìn)給量為f=0.3mm/r切削速度為V=0.4m/s.車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.4/（3.14*40）=192.1r/min2.8工工藝過程卡（見后附加工工過程卡）2.9加工工序卡片（見后附加工工過程卡）

第3章夾具設(shè)計部分3.1夾具的任務(wù)要求以及夾具體型式的確定本次設(shè)計的的是專門用于鏜中心孔Φ52H7的夾具，精度要求較高，粗糙度為1.6，與底面C平行度100:0.4。和其他面沒有任何位置精度要求?？紤]到工件以燕尾面為主要定位基準(zhǔn)，及其結(jié)構(gòu)的特點，以及需要在車床上進(jìn)行加工，所以不適用心軸類、卡盤類以及花盤類夾具，只能選用角鐵式的夾具結(jié)構(gòu)，角鐵式夾具具有不對稱式的結(jié)構(gòu)，適用于殼體、支座、杠桿、接頭等零件上回轉(zhuǎn)面和端面的加工。3.2定位原理分析以及確定定位以底面和兩個圓柱孔為基準(zhǔn)，實現(xiàn)一面兩孔定位，以底平面為第一定位基準(zhǔn)，限制Z方向上的移動，X，Y方向上的轉(zhuǎn)動，以底面其中一個空的中心線為第二定位基準(zhǔn)，以短圓柱銷為定位元件，限制X，Y方向上的移動，以另一個孔的中心線為第三定位基準(zhǔn)，以短菱形銷為定位元件，限制工件在Z方向上的移動。依照以上定位原理做出定位元件與定位方式的簡圖如圖3所示圖31菱形銷2圓柱銷3工件4定位板5夾具體3.3定位銷尺寸以及定位誤差分析3.3.1確定兩銷中心距兩銷中心距基本尺寸等于工件兩定位孔中心距的基本尺寸其公差一般為δ=(1/3～1/5)δ，取1/5依據(jù)任務(wù)給定圖紙，工件兩個定位孔中心距離L=（36±0.1）mm則兩銷中心距L=（36±0.02）mm3.3.2確定圓柱銷尺寸圓柱銷基本尺寸為該銷配合孔的最小極限尺寸，公差取g6或者h(yuǎn)7加工本工序時開合螺母底面孔已經(jīng)加工完成，尺寸為Φ12所以取圓柱銷直徑d=Φ12g6=Φ12mm。3.3.3確定削邊尺寸b以及B現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計表2-2，b=4mm，B=12-2=10mm3.3.3菱形銷的公差以及尺寸依據(jù)《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》中對公式2-12的敘述菱形銷與其配合的孔之間的最小間隙X=2ab/D其中a=δ+δ=0.1+0.02=0.12X=2*0.12*4/12=0.08mm菱形銷最大尺寸d=(12-0.08)mm=11.92mm菱形銷公差等級一般取IT6或者IT7，因為IT6=0.011mm所以菱形銷直徑d=Φ12mm3.3.4定位誤差的分析與計算鏜孔加工時，加工方向與定位方向相互垂直，所以只需計算轉(zhuǎn)角誤差。Δθ=arctg(X+X)/2L=arctg{(0.018+0.017)+(0.018+0.091)}/2*36=0.0019=6′轉(zhuǎn)角誤差非常小，符合定位要求。3.4夾緊方案的確定車床夾具夾緊裝置必須保證安全可靠，在加工過程中夾緊裝置提供的夾緊力必須克服切削力等力的作用。夾緊力的方向以及作用點應(yīng)遵守以下四條原則主要夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，作用點應(yīng)靠近支承面的幾何中心。夾緊力的方向應(yīng)有利于減少夾緊力，盡量垂直于工件的主要定位基面，盡量和切削力、重力方向一致。夾緊力的方向和作用點應(yīng)施于工件剛性較好的方向和部位。夾緊力的作用點應(yīng)適當(dāng)靠近加工表面。因為角鐵結(jié)構(gòu)的剛性好，壓板彎曲變形不影響加工精度，依據(jù)《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》圖2-49選擇螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)中的c鉸鏈壓板式夾緊機(jī)構(gòu)如下圖4所示圖4螺旋壓板夾緊機(jī)、b)移動壓板式c)鉸鏈壓板式d)固定壓板式e)、f)通用壓板式夾緊動力源：手動夾緊主夾緊機(jī)構(gòu)：螺栓壓板工件通過V型塊，靠壓板用螺栓和螺母壓緊3.4.1總體結(jié)構(gòu)的確定根據(jù)以上論述，可以采用把工件固定在圓盤上，然后通過圓盤與車床的三角卡盤相連接，從而使其工件在卡盤運轉(zhuǎn)的情況下運轉(zhuǎn)。根據(jù)以上想法和原理設(shè)計出裝配圖。如圖5所示圖53.4.2夾具體和機(jī)床的連接與固定夾具體徑向尺寸比較大，需要通過過渡盤與機(jī)床的三爪卡盤相聯(lián)，夾具體以定位止口按H7/h6或H7/js6安裝在過渡盤凸緣上，并且通過螺釘固定。3.4.3整體的安裝及尺寸公差的分析首先底板與圓盤焊接，焊接是一個重要的過程，為保證要求，焊接后需要加工，所以焊接后的加工要求為以圓盤中心線為基準(zhǔn)，焊接的底板的上面的平行度以及垂直度的公差要控制在0~0.1，底板與定位板的安裝公差要控制在0-0.05，定位板與工件底面的公差要控制在0~0.05，故總公差為0~0.2，與題目要求中的條件相互吻合，故設(shè)計是可以的，具有合理性。3.4.4夾具體的要求a.有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面（與機(jī)床相連接的表面）等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。b.有足夠的強(qiáng)度和剛度加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體需要有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)筋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。c.結(jié)構(gòu)工藝性好夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙，一般為4~15mm。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開式結(jié)構(gòu)、半開式結(jié)構(gòu)、框架式結(jié)構(gòu)等。3.5切削力的計算鏜孔切削力(灰鑄鐵HT150硬質(zhì)合金刀具)：依據(jù)《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》表4-18周向分力Fc=902*a*fKp徑向分力Fp=530af*Kp軸向分力Ff=451afKpa——背吃刀量f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（最大）Kp——修正系數(shù)=KKKKKK——（HB/150）HT150硬度取160HB~180HB取180HB指數(shù)n取值依據(jù)力的作用方向不同而不同F(xiàn)c：n=0.4K=2.07Fp:n=2.0K=2.2Ff:n=0.8K=2.16KKKK——與刀具有關(guān)選用YW11硬質(zhì)合金鏜刀（灰鑄鐵切削刀具）查《切削手冊》刀具主偏角Kr=60度Fc：K=0.94前角γo=10度Fc:K=2.0Fp：K=0.77Fp:K=2.0Fe：K=2.11Fe:K=2.0入刃角λs=10度三方向力K=1刀尖圓弧半徑r=2mmK=1根據(jù)任務(wù)書要求，需要設(shè)計精鏜工序時的車床夾具，精鏜時，由之前工藝部分所選取的參數(shù)取背吃刀量a等于精鏜工序時的加工余量=0.5mm選擇進(jìn)給量為f=0.3mm/r切削速度為V=0.4m/s.車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(πd)=60000*0.4/（3.14*40）=192.1r/min則有周向分力Fc=902*a*fKp=902*0.5*0.3*2.07*0.94*2.0=367.6N徑向分力Fp=530af*Kp=530*0.5*0.3*2.2*0.77*2.0=288.7N軸向分力Ff=451afKp=451*0.5*0.3*2.16*2.11*2.0=385.6N則F==605.94N3.6夾緊力的計算以及校核根據(jù)《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》表4-21工件以平面定位根據(jù)夾緊力公式Wk=KF/(u+u)K為安全系數(shù)K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6K1加工性質(zhì)系數(shù)粗加工取1.2精加工取1.0K2刀具鈍化系數(shù)Fe方向取1Fp方向1.2 Ff方向1.25K3切削特點取1（連續(xù)切削）K4夾緊力穩(wěn)定性取1.3（手動）K5手動夾緊時手柄位置系數(shù)取1.0（方便）K6僅有力矩回轉(zhuǎn)時，工件與支撐面接觸情況系數(shù)取1.0（接觸點確定）Kc=1.0*1.3=1.3Kp=1.0*1.2*1.3=1.56Kf=1.0*1.25*1.3=1.62 則有Wkc=367.6*1.3=477.8NWkp=288.7*1.56=450.3NWkf=385.6*1.62=624.6N實際所需夾緊力Wk=906.2N查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》表4-23M8螺紋許用夾緊力為2550N大于實際所需夾緊力。3.7夾具體主要零件的選擇與設(shè)計3.7.1過渡盤本工件為一個過渡件，主要起到連接夾具和車床之間的一個圓盤，圓盤的左側(cè)與車床的三角卡盤連接，采用三角卡盤夾緊同時車盤板的右側(cè)與夾具體連接，連接中保證尺寸的公差，同時連接中保證尺寸的同軸度，光潔度為.2配重塊配重塊的材料為HT200，配重塊的作用起到配重的作用，因為在整個裝配系統(tǒng)中，按照總圖的方向看，左右關(guān)于中心線對稱，上下則不，考慮到夾具的精確度，盡量使其上下的重量關(guān)于中心對稱，故上部設(shè)計了一個鑄造件的配重塊，使其重量基本相同。3.7.3壓板壓板的作用是壓緊螺栓連接，中間部位與V型塊連接，使其壓住V型塊，進(jìn)而壓緊工件，壓板材料為45，底部光潔度為3.2，設(shè)計了中間寬兩側(cè)窄的機(jī)構(gòu)。3.7.4V型塊V形塊是夾具中常用的元件，主要是適合于夾緊圓形的工件，因為成V型，所以夾緊圓形工件的時候是夾緊的兩條線，也就是對整個工件進(jìn)行兩點壓住，這樣的話具有較強(qiáng)的牢固性，同時可以根據(jù)壓板的壓力方向，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。3.7.5定位板定位板是設(shè)計的重點，同時他的精度的高低直接影響到工件的行為公差，定位板上有3個螺栓孔和2安裝定位銷的孔。本夾具的定位原則為一面兩點定位。采用定位板為基準(zhǔn)面。同時采用一根圓柱銷和一根菱形銷來定位。這樣定位牢固，準(zhǔn)確，符合定位基準(zhǔn)的選擇。3.8夾具體中銷軸的校核銷軸在加工過程中主要承受徑向力。選擇銷軸直徑為6，材料45號鋼，查得45號鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa,則有剪切強(qiáng)度為（0.6～0.8）*600=360～480取值360故此360*3.14*3*3=10173N18086＞288.7，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于計算中切削力的大小為288.7N故滿足要求第4章結(jié)論近半年的畢業(yè)設(shè)計至此行將結(jié)束，在此次設(shè)計中，我完成了對開合螺母結(jié)構(gòu)、工藝的分析，并且基于這些分析完成設(shè)計了一整套合理的加工工藝過程，在夾具方面，通過力學(xué)方面的計算，查閱圖冊，設(shè)計手冊，以及前人的一些設(shè)計最終完成了一套合理的車床夾具。在這半年的畢業(yè)設(shè)計過程中我收獲良多，尤其對于工藝流程的設(shè)計、讀圖、識圖、制圖的能力有了非常大的提升，這次設(shè)計更將我大學(xué)四年中機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計方面的知識融會貫通，對書本上的知識有了一次更加透徹的理解。在這半年的設(shè)計過程中，我參閱了很多相關(guān)設(shè)計手冊、設(shè)計案例以及各種文獻(xiàn)資料。這些文獻(xiàn)資料都是前人對于這個行業(yè)的理解與實踐過程，通過對比和參照可以使我的設(shè)計更加便于應(yīng)用，對我的設(shè)計有著舉足輕重的幫助。在查閱和查找的過程中更提升了我對文獻(xiàn)的搜集能力。同時培養(yǎng)了我嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計態(tài)度，設(shè)計中每個結(jié)構(gòu)的設(shè)計、材料、數(shù)據(jù)的選用都必須嚴(yán)格遵守機(jī)械設(shè)計手冊的規(guī)定。此次畢業(yè)設(shè)計給我一次工程師的培訓(xùn)，讓我樹立了正確的設(shè)計思想，初步掌握了工程設(shè)計的手段與方法。相信此次經(jīng)歷會給我今后的生活以及工作帶來巨大的影響。致謝通過這一段時間的學(xué)習(xí)設(shè)計，讓我鞏固了大學(xué)所學(xué)的專業(yè)知識，更鍛煉了自己的設(shè)計能力，更培養(yǎng)了我獨立思考的能力，使我收獲頗豐。再此要對指導(dǎo)我完成設(shè)計的李紅梅老師致以最高的敬意，她思維嚴(yán)謹(jǐn)，態(tài)度認(rèn)真，在多次的討論和匯報中指出我設(shè)計中的不合理之處，并提出修改意見，使我的設(shè)計逐漸趨于完善。最后要感謝在這次設(shè)計過程中幫助過我的老師、工廠師傅以及同學(xué)們。你們無私的幫助，是我完成畢業(yè)設(shè)計的過程中重要的助力！參考文獻(xiàn)[1]陳明主編.機(jī)械制造工藝學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021[2]趙如福主編.機(jī)械加工工藝手冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2021[3]尹成湖等主編.機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，2021[4]吳拓主編.現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021[5]王小華主編.機(jī)床夾具圖冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991[6]楊可楨等主編.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ).北京：高等教育出版社，2021[7]席偉光等主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計.北京：高等教育出版社，2021[8]王伯平主編.互換性與測量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021[9]陳宏鈞主編.實用金屬切削手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021附錄外語文獻(xiàn)譯文英文原文CamsVariousmotionscanbeproducedbytheactionofacamagainstafollower.Mamytimingdevicesareoperatedbycanaction.Thepurposeofandycamistoproduceadisplacementofitsfollower;asecondaryfollowerisoften.usedtoproduceadditionaldisplacementinanotherlocation.Themostpopulartypeistheplatecam.Thecylindricaltypeisusedtotransmitlinearmotiontoafollowerasthecamrotates.Three-dimensionalcamaresometimesused;theseprovidesomeunusualfollowermotions,butalsomakefollowerdesigndifficult.Thecamshaftintheautomotiveengineillustratesasimplebutimportantapplicationofalatecam.Thecamassembliesinautomaticrecordplayersillustrateasomewhatmorecomplexapplication.Camprofilesareaccuratelyconstructedbyeitherpraphicalormathematicalmethods.Thetransitionfromdevelopmentdrawingstoworking(shop)drawingcanbemadeinseveralways:1.Makeafull-scaletemplate.Thisisdesirablefromthemanufacturingstandpoint,butitwillnotguaranteeaccuratecamprofiles.2.Useradialdimensions.Thisisfairlyaccurate,butsometimesproduceslayoutproblemsintheshop.3.Usecoordinatedimensioning.Thisprocedurewillensureaccuracy.Inselecringoneofthesemethods,oneshouldconsiderthefunctionofthecamintermsofdesiredpreciseness.Becausethecamworkoutlinealreadydetermined,thereforethecamstructuraldesignmainlywasdeterminesthecurveoutlineaxialthicknessandthecamandthedriveshaftconnectionway.Whentheworkloadcomparesthehour,curveoutlineaxialthicknessgenerallytakesfortheoutlinecurvebiggestradiusofvector1,/10～/5;Regardingastressbiggerimportantsituation,mustwithcarryonthedesignaccordingtothecamcontoursurfacefromthecontactintensity.Whendeterminationcamanddriveshaftjointway,shouldsynthesizetheconsiderationcamtheassemblinganddismantling,theadjustmentandfirmlygradesthequestion.Regardingimplementingagencymoreequipment,betweenitseachexecutioncomponentmovementcoordinationusuallydeterminedbythecycleofmotionchart,thereforeinassemblycamgeartime,thecamcontourcurveinitialstation(pushesregulationstarts)therelativepositiontohaveaccordingtothecycleofmotioncharttocarryontheadjustment,guaranteeseachexecutioncomponenttobeableaccordingtothepre-setsequencesynchronizedaction.Therefore,requeststhecaminthestructuraldesigntobeabletobeoppositetothedriveshaftcarriesontherotationalongthecircumferencedirection,andreliablyperformsfixedly.Thesimplestmethodusestheclampingscrewnailfixedcam,orwithclampingscrewnailpre-fixed,aftertreatsadjustsusesthepintobefixedagain.Fromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Involvesmanyaspectsfromthemovementruledesignthequestions,besidesconsiderationrigidityimpactandflexibleimpact,butalsoshouldmaximumspeedvmaxwhichhastoeachkindofmovementrule,maximumaccelerationamaxanditstheinfluenceperformsthecomparison.1)vmaxbigger,thenmomentummvisbigger.Iffromissuddenlyprevented,theoversizedmomentumcancausetheenormousimpulse,endangerstheequipmentandthepersonalsafety.Therefore,whenisbiggerfromthequality,inordertoreducethemomentum,shouldchoosethevmaxvaluesmallermovementrule.2)amaxbigger,isbigger.Functioninhighvice-contactplacestressbigger,theorganizationintensityandthewearresistantrequestisalsohigher.Regardinghighspeedcam,inordertoreducetheharm,shouldchoosetheamaxvaluesmallermovementrule.Firststatesseveralkindofmovementsrulesvmax,amax,theimpactcharacteristicandthesuitablesituationfollowingtableregardingswingsfromthecamgear,itsmovementgraphx-coordinateexpressioncamcorner,y-coordinatethenseparatelyexpressesfrom,angularspeedandangleacceleration.Thiskindofmovementgraphhasthestateofmotionandaboveissame.Fromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Thecamgeardesignbasicquestion1.camgearstypechoice,thedefinitecamshape,withfrommaintainsthehighvice-contactfromtheshapeandthemovementformandthecamtheway2.fromthemovementruledesign,accordingtotheapplicationsituationtofromthetravelingscheduleandthestateofmotionrequest,determinesfromthemovementrule.3.camgearsbasicparameterdesign,determinesfromthetravelingschedule,variousmovementsangle,thecamradius,,therollerradius,thecenterdistance,fromthelengthandsoon.4.camcontourscurvedesign.5.camgearsbearingcapacitycomputation.6.camgearsstructuraldesign,planorganizationassemblydrawingandvariouscomponentsshopdrawingFromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Thecamgeardesignbasicquestion1.camgearstypechoice,thedefinitecamshape,withfrommaintainsthehighvice-contactfromtheshapeandthemovementformandthecamtheway2.fromthemovementruledesign,accordingtotheapplicationsituationtofromthetravelingscheduleandthemovement1,thecamgearapplicationcamgearisincludesthecamthehighvice-organization,thecamgearhasthestructuretobesimple,mayaccuratelyrealizerequestmeritandsoonmovementrule,thusobtainsthewidespreadapplicationintheindustrialproduction,speciallyautomaticdeviceandintheautomaticcontroldevice,obtainsthewidespreadapplication.2nd,thecamgearclassificationaccordingtotwomovestherelativemotioncharacteristicclassificationbetweenthecomponent(1)theplanecamgear1)thediskcam;2)translationcam.(2)spacecamgearaccordingtofrommovementvice-elementshapeclassification(1)apexfrom;(2)rollerfrom(3)flatbasefrom.Note:Classifiesthispartofcontentwhentheintroductioncamgear,shouldpointouteachkindofcamgearthegoodandbadpointsanditstheadaptionsituation,showedeachkindofcamgeartheinnerlink,willbuildthefoundationforthelatertranslationcamandthecolumncamcontourdesign.3rd,thethrowoutlevermovementrule(1)thecamgearcycleofmotionandthebasictermterminologypushtheregulationmovementangle:Withfrompushesthecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Farstopstheangle:Withfromfarreststhecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Returntripmovementangle:Withcamcornerwhichcorrespondsfromthereturntrip;Nearlystopstheangle:Withfromnearlyreststhecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Cam:Takethecamaxlecenterasthecenterofacircle,takeitsoutlineslightlytodiameterr0astheradiuscircle;Fromravelingschedule:Inpushesintheregulationorthereturntripfromthebiggestdisplacement,indicatedwithh;:Thecamcenterofrotationwithfromguideswaythebiasdistance,indicatedwithe.TypesofCamsPlatecamsaresimpletofabricate.Thefollowercanbemovedinvariouspatternswithvariousrise/fallratios.Motionshouldbecontrolledtoavoidabruptchangesinforcetransmittedfromthecamtothefollower.Oneshouldcarefullydeterminehorizontalforcecomponents,sincethesepresentproblemsdesigningthefollowerassemblyguide.CriticalreactionsoccuratpointsAandB.Thesereactionvaluesmustbecomputed.TherelativeverticalpositionofpointAwithrespecttoBneedstoberaisedifthereactionvalueatBisexcessive.ThepositionofBshouldbeasclosetocamaspossibletominimizeflexureintheroller-followersupport.Thistypeproducesreciprocatingmotioninthefollower.Again,dorcesneedtobedeterminedanddimensionschosensoastoavoidexcessivecomponentsizes.Ataperedrollerfollowerisfrequentlyemployed;thegrooveintheperipheryofthecamshouldbeshapedtoaccommodatethefollower.Thistypeofcamisexpensivetoproduce.Thecylindricalcamhastwooutstandingfeatures.Oneisthefactthatthecamispositiveaction.Noutsideforces(suchasgravityorspringaction)areneededtoholdthefolloweragainsttheworkingsurfaceofthecam.Thesecondfeatureisthefactthatthefollowercanmovethroughacompletecycleinthecourseofseveralrevolutionsofthecam.Forexample,itispossibletodesignthecamsothefollowercouldmovefromastartingpositionattheleftendtotheextremerightpositioninthreerevolutions(ormore),thenthestartingpositionintworevolutions.Othervariationsarepossible.Atranslationcamisillustrated.Inthefigureshownthecamreciprocateshorizontallyandthefollowermovesupanddown.Apivotedfollowercanbeusedwiththistype.Thetranslationcamcanbemadepositivebyprovidingaguidedplatewithaninclinedslotforthecam;theslotcamthenengageapinorrolleronaguidedverticalreciprocatedfollower.Withthelattertype,however,acompleteforceanalysisisacriticalphaseofthedesign.Inthistype,thecamrotatesandthefollower(usuallyarollerorpin)isguidedbyagroovecutintotheendfaceofacylindricalsection.Rotationofthecamprovidestranslationofthefollower.Thistypeisalsopositiveacting.Productioncostsforthistypeofcamaremuchhigherthanforasimpleplatecam.Aconstant–diametercamisillustrated.Thisismerelyacircularplatewiththecamshaftholeeccentricallylocated.Theamountofeccentricitydeterminestheamountoffollowerdisplacement.Asthecamrotates,thefollowerreciprocates.ThisarrangementissometimesknownasaScotchyokemechanism.Followeractionispositive;harmonicmotionisproducedbythistypeofarrangement.TypesofFollowersInneneral,thefollowerisconsideredtobethepartthatcomesincontactwiththecamprofile.However,whenasecondlyfollowerisused,themotionofthesecondaryfollowerisdictatedbythatoftheprimaryfollower.Forexample,arollerfollowercanbereciprocatedbyactingagainsttheedgeofapivotedfollower.Thesimplesttypeoffolloweristhereciprocationtypethatmerelymovesupanddown(orinandout)withtherotationofthecam;thecenterlinecanbeeithercollinearwiththecamcenterlineoroffsetfromit.Contactwiththecamcanbeviaapoint,aknifeedge,asurface,oraroller.Aflat-afcedreciprocatingfollowerisshownIfapointorsurfaceisemployedforcontactthehighnormalforcecanresultinabrasionandexcessivewear.Iftheloadbeingtransmittedfromthecamtothefollowerissmall,theproblemisnotserious.Forexam