畢業(yè)設(shè)計(jì)----機(jī)床的夾具改造

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　題目：CA6140車床后托架加工工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　專 業(yè)：__________________________</p><p>　　班 級(jí)：_________________________</p><p>　　指導(dǎo)教師

2、：_________________________</p><p>　　姓 名：_________________________</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在生產(chǎn)過(guò)程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工

3、藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p><p>　　工序 加工余量 定位 夾緊力</p><p

4、><b>　　Abstract</b></p><p>　　in the production process, so that the production of objects (raw materials, rough, spare parts or assembly, etc.) the quality and quantity of direct changes in the

5、 status of the process is called process, such as the rough manufacturing, machining, heat treatment, assembly and so called for the process. In the development process, it is necessary to determine the position the inst

6、allation process and the need to work step-by-step process, processing of the processes of the locomotive and machin</p><p><b>　　Keywords</b></p><p>　　Process positioning clamp

7、ing force</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言…………………………………………………………………………………1</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的工藝分析……………………………………2</p><p>　　工藝路線的擬訂………………………………………………………2

8、</p><p>　　一、工序的合理組合……………………………………………………………3</p><p>　　二、工序的集中與分散…………………………………………………………3</p><p>　　三、加工階段的劃分……………………………………………………………3</p><p>　　第二節(jié) 加工工藝路線方案的比較………………………………

9、…………4</p><p>　　第三節(jié) 加工工藝路線方案的論證…………………………………………6</p><p>　　第二章 CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定……………………………7</p><p>　　第一節(jié)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求……………………………………………7</p><p>　　第二節(jié)CA6140機(jī)床后托架的偏差計(jì)算………………

10、…………………7</p><p>　　第三章 專用夾具的設(shè)計(jì)9</p><p>　　第一節(jié)銑平面夾具設(shè)計(jì)9</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料9</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇9</p><p>　　三、切削力及夾緊分析計(jì)算9</p><p>　　四、誤差分析與計(jì)算11

11、</p><p>　　五、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明11</p><p>　　第二節(jié) 鏜孔夾具設(shè)計(jì)12</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料12</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇12</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計(jì)算12</p><p>　　四、誤差分析與計(jì)算14&l

12、t;/p><p>　　第三節(jié) 鉆頂面四孔夾具設(shè)計(jì)15</p><p>　　一、研究原始質(zhì)料15</p><p>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇15</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計(jì)算16</p><p>　　四、誤差分析與計(jì)算17</p><p>　　第四節(jié) 搖臂鉆床夾具設(shè)計(jì)……………

13、…………………………………………17</p><p>　　一、設(shè)計(jì)主旨…………………………………………………………………………18</p><p>　　夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………………………18</p><p>　　三、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明20</p><p>　　總結(jié)…………………………………………………………

14、…………………………………21</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………22</p><p>　　致謝……………………………………………………………………………………………23</p><p>　　附：1張零件圖 1張工藝卡片 1張裝配圖</p><p><b>　　前 言&

15、lt;/b></p><p>　　機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝設(shè)備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本。專用夾具是針對(duì)某一工件或工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用于產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、大批量的生產(chǎn)中，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。</p><p>　　1、大批量生產(chǎn)加工需要對(duì)夾具的設(shè)計(jì)有一個(gè)很高的要求。即；能穩(wěn)定可靠地加工保證工件的加工技

16、術(shù)要求,若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求,成為廢品,則夾具設(shè)計(jì)是失敗的,該夾具不能用于生產(chǎn).</p><p>　　2、操作簡(jiǎn)單,便于工件安裝(即定位和夾緊),減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省工件安裝時(shí)間,降低輔助工時(shí),保證高的生產(chǎn)效率.</p><p>　　3、具有良好的工藝性,便于制造,降低夾具制造成本,從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀?</p><p>　　設(shè)計(jì)是在學(xué)完全部課程之

17、后進(jìn)行的,這是一次深入理論聯(lián)系實(shí)際的演練,它不僅在我們的學(xué)習(xí)中而且在今后的工作中占很重要的位置.就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能擴(kuò)大自己的工作領(lǐng)域,增加更多的知識(shí),使自己更具有競(jìng)爭(zhēng)力,為工廠的”差異化”戰(zhàn)略貢獻(xiàn)力量.由于能力有限,動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)少,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教.</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的工藝分析 </p><p>　　第一節(jié) 工藝路線

18、的擬訂</p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的是CA6140機(jī)床的一個(gè)重要零件，因?yàn)槠淞慵叽巛^小，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，但側(cè)面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對(duì)精度要求不是很高。后托架上的底面和側(cè)面三杠孔的粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面有平面度的公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)

19、而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關(guān)鍵和重要的</p><p>　　圖1-1 CA6140機(jī)床后托架零件圖</p><p>　　一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。&l

20、t;/p><p>　　對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。CA6140機(jī)床后托架的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。</p><p><b>　　一、工序的合理組合</b></p><p>　　確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)

21、要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：</p><p><b>　　1.工序分散原則</b></p><p><b>　　2.工序集中原則</b></p><p>　　二、工序的集中與分散</p><p>　　制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散

22、是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。</p><p><b>　　1.特點(diǎn)</b></p><p>　　工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采

23、用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。</p><p><b>　　2.工序分散的特點(diǎn)</b></p><p>　　一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。</p><p>　　由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加

24、工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p><b>　　三、加工階段的劃分</b></p><p>　　零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：</p><p><b>　　1.粗加工階段</b>&

25、lt;/p><p><b>　　2.半精加工階段</b></p><p><b>　　3.精加工階段</b></p><p><b>　　4.光整加工階段</b></p><p>　　但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸

26、裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。</p><p>　　加工工藝路線方案的比較</p><p>　　在保證零件尺寸公差、形位公差及

27、表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見(jiàn)下表：</p><p>　　表1-1 加工工藝路線方案比較表</p><p>　　第三節(jié) 加工工藝路線方案的論證</p><p>　　1.方案Ⅱ在120工序中按排倒角去毛刺，這不僅避免劃傷工人的手，而且給以后的定位及裝配得到可

28、靠的保證。</p><p>　　2.方案Ⅱ在010工序中先安排銑底平面，主要是因?yàn)榈灼矫媸且院蠊ば虻闹饕ㄎ幻嬷?，為提高定位精度?lt;/p><p>　　3.方案Ⅱ符合粗精加工分開(kāi)原則。</p><p>　　由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程如下表：</p><p>　　表1-2 加工工藝過(guò)程表</p&

29、gt;<p>　　CA6140機(jī)床后托架各尺寸的確定</p><p><b>　　毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求</b></p><p>　　CA6140機(jī)床后托架的鑄造采用的是鑄鐵制造，其材料是HT150，硬度HB為150-200，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。</p><p>　　1.CA6140車床后托架為鑄造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝

30、有一定要求：</p><p>　　①、鑄件的壁厚應(yīng)和合適，均勻，不得有突然變化。</p><p>　?、?、鑄造圓角要適當(dāng)，不得有尖角。</p><p>　　③、鑄件結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。</p><p>　?、堋⒓訌?qiáng)肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時(shí)鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。</p>&

31、lt;p>　?、荨㈣T件的選材要合理，應(yīng)有較好的可鑄性。</p><p>　　毛坯形狀、尺寸確定的要求</p><p>　　2.設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到：</p><p>　?、?、各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。</p><p>　?、凇⒐に嚮鶞?zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。</p><p>　　③、便于裝夾、加工和檢查。&

32、lt;/p><p>　?、堋⒔Y(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。</p><p>　　在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類</p>

33、<p>　　形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。</p><p>　　第二節(jié) CA6140機(jī)床后托架的偏差計(jì)算</p><p>　　1.底平面的偏差及加工余量計(jì)算</p><p>　　底平面加工余量的計(jì)算，計(jì)算底平面與孔（，，）的中心線的尺寸為。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。</p><p>　　2.正視圖上的三孔

34、的偏差及加工余量計(jì)算</p><p>　　參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-59和參考文獻(xiàn)《互換性與技術(shù)測(cè)量》表1-8，根據(jù)工序要求，側(cè)面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成。</p><p>　　3.頂面兩組孔和，以及另外一組的錐孔和毛坯為實(shí)心，不沖孔。兩孔精度要求為，表面粗糙度要求為。參照參考文獻(xiàn)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47，表2.3-48?？纱_定工序尺寸及加工余

35、量。</p><p>　　第三章 專用夾具的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　銑平面夾具設(shè)計(jì)</b></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。在加工CA6140機(jī)床后托架零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工工藝孔夾具及銑底面夾具一套。其中加工

36、側(cè)面的三孔的夾具將用于臥式鏜床，而頂面的四孔用到的刀具分別為兩把麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀以及锪鉆進(jìn)行加工，側(cè)面兩個(gè)孔將用兩把麻花鉆對(duì)起進(jìn)行加工。</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來(lái)粗銑底平面，該底平面對(duì)孔、、的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此底平面時(shí)，其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定

37、位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度</p><p><b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：粗銑平面對(duì)孔、、的中心線和軸線有尺寸要求及平行度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊定心自動(dòng)找到中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。</p><p>　　采用V

38、形塊定心平面定位的方式，保證平面加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一側(cè)面定位支承來(lái)限制一個(gè)沿軸移動(dòng)的自由度。</p><p>　　三、切削力及夾緊分析計(jì)算</p><p>　　刀具材料：（高速鋼端面銑刀） </p><p>　　刀具有關(guān)幾何參數(shù)： </p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的

39、計(jì)算公式：</p><p><b>　　式（2.1）</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：</p><p>　　對(duì)于灰鑄鐵： 式（2.2）</p><p><b>　　取 ， 即</b></p>&

40、lt;p><b>　　所以 </b></p><p>　　由《金屬切削刀具》表1-2可得：</p><p>　　垂直切削力 ：（對(duì)稱銑削） 式（2.3）</p><p><b>　　背向力：</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程

41、中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p><b>　　式（2.4） </b></p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　　式中：為

42、各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： </p><p>　　所以 式（2.6）</p><p><b>　　式（2.7）</b></p><p><b>　　式（2.8）</b></p><p>　　由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾

43、具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：</p><p><b>　　式（2.9）</b></p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><

44、;p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　四、誤差分析與計(jì)算</b></p><p>　　該夾具以平面定位V

45、形塊定心，V形塊定心元件中心線與平面規(guī)定的尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：</p><p><b>　　式（2.10）</b></p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：</p><p>　　

46、⑴、平面定位V形塊定心的定位誤差 ：</p><p>　?、啤A緊誤差 ： 式（2.11）</p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　式（2.12）</b></p><p>　?、?、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)</p><p>

47、　?、?、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　五、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明</p><p>　　如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力

48、。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。</p><p>　　第二節(jié) 鏜

49、孔夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來(lái)鏜加工孔、、。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p><b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b&

50、gt;</p><p>　　由零件圖可知：孔、、的軸線與底平面有平行度公差要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿足平行度公差要求。</p><p>　　孔、、的軸線間有位置公差，選擇左側(cè)面為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個(gè)側(cè)面來(lái)限制六個(gè)自由度。</p><p>　　三、切削力

51、及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　鏜刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）</p><p>　　刀具的幾何參數(shù)： </p><p>　　《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：</p><p>　　圓周切削分力公式： 式（2.13）</p><p><b>　　式中

52、 </b></p><p><b>　　式（2.14）</b></p><p>　　查表得： 取 </p><p>　　由表可得參數(shù)： </p><p><b>　　即：</b></p><p>　　同理：徑向切削分力公式 ：

53、 式（2.15）</p><p>　　式中參數(shù)： </p><p><b>　　即：</b></p><p>　　軸向切削分力公式 ： 式（2.16）</p><p>　　式中參數(shù)： </p><p><b>　　即：

54、</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得：

55、 </p><p>　　所以，由式（2.6）有：</p><p><b>　　由式（2.7）有：</b></p><p><b>　　由式（2.8）有：</b></p><p>　　螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算，由式（2.9）有：</p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床

56、夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p>　　該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件。受力簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　圖2-1 弧形壓塊受力簡(jiǎn)圖</p><p>

57、;　　由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 </p><p>　　即： 式（2.15）</p><p><b>　　由上述計(jì)算易得： </b></p><p>　　由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　四、誤差分析與計(jì)算<

58、;/b></p><p>　　該夾具以兩個(gè)平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測(cè)量》表可知：</p><p>　　?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為</

59、p><p>　　《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：</p><p>　　1、定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）：當(dāng)時(shí)；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則：</p><p>　　2、夾緊誤差 ，由式（2.11）有：： </p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　式（2.16）

60、</b></p><p>　　3、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)</p><p>　　4、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　第三節(jié) 鉆頂面四孔夾具設(shè)

61、計(jì)</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來(lái)鉆、鉸加工頂面的四孔，其中包括鉆頂面四孔（其中包括鉆孔和擴(kuò)孔，鉸孔，以及锪孔，）。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)底平面的平行度公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p&

62、gt;<b>　　二、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：頂面四孔的軸線與左側(cè)面和后側(cè)面的尺寸要求要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了銑加工，后側(cè)面也是一直都不加工的側(cè)面，因此，選后側(cè)面和做側(cè)面面為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來(lái)滿足CA6140機(jī)床后托架頂面四孔加工的尺寸要求。</p><p>　　由零件圖可以知道，圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所

63、以我們選擇左側(cè)面和后側(cè)面為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔軸線和兩個(gè)側(cè)面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個(gè)側(cè)面來(lái)限制5個(gè)自由度。</p><p>　　三、切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　由資料《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查表可得：</p><p>　　切削力公式： 式（2.17）</p><p&

64、gt;<b>　　式中 </b></p><p><b>　　查表得： </b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　實(shí)際所需夾緊力：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： </p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計(jì)算，由式（2.5）有：：</p

65、><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得： </p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　取，，</b>&l

66、t;/p><p>　　螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：：</p><p>　　式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得：原動(dòng)力計(jì)算公式：</p><p><b>　　由上述計(jì)算易得： &l

67、t;/b></p><p>　　因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　四、誤差分析與計(jì)算</b></p><p>　　該夾具以底面、側(cè)面和頂面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　孔

68、與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由《互換性與技術(shù)測(cè)量》表可知：</p><p>　　?。ㄖ械燃?jí)）即 ：尺寸偏差為、</p><p>　　由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得：</p><p>　　1、定位誤差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，這里的方向與加工方向一致。即：故</p><p>　　2、夾緊安裝誤差，對(duì)工序尺寸的影響均

69、小。即： </p><p>　　3、磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)</p><p>　　4、夾具相對(duì)刀具位置誤差：鉆套孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一取。即</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p>&

70、lt;p>　　第四節(jié) 搖臂鉆床夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手

71、段。</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)主旨</b></p><p>　　設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。</p><p>　　本夾具主要用來(lái)對(duì)φ40、φ30.2及φ25.5孔進(jìn)行加工，三組孔尺寸精度要求為IT7，表面粗糙度Ra1.6μ

72、m，鉆、鏜、磨就足以滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p><b>　　二、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　本夾具用于在搖臂鉆床上加工后托架的三桿孔，工件以底平面限制三個(gè)自由度、側(cè)面和蓋板平面為定位基準(zhǔn)。為了縮

73、短輔助時(shí)間，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2、切削力及夾緊力的計(jì)算</p><p>　　刀具：硬質(zhì)合金刀具，φ24mm，Z=4mm</p><p><b>　?、偾邢髁?lt;/b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9,得銑削力計(jì)算公式：</p><p><b>

74、　　式中P───鉆削力</b></p><p>　　t───鉆削深度，72mm</p><p>　　Sz───每齒進(jìn)給量，0.15mm</p><p>　　D───鉆刀直徑，24mm</p><p>　　B───鉆削寬度，1.5mm</p><p>　　Z───鉆刀齒數(shù)，4</p><p

75、>　　所以：P=490X241.0X0.150.74X24-1.0X1.50.9X4</p><p><b>　　=856(N)</b></p><p><b>　?、趭A緊力</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-11,查得工件以孔定位時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式：</p><p&g

76、t;<b>　　式中Q───夾緊力</b></p><p><b>　　K───安全系數(shù)</b></p><p>　　D───工件與支撐面接觸的最大長(zhǎng)度，120mm</p><p>　　u1───工件與支撐面之間的摩擦系數(shù)，0.2</p><p>　　u2───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)，0.16

77、</p><p>　　D1───壓板直徑，36mm</p><p>　　D2───支撐面直徑，50mm</p><p>　　d───支撐釘?shù)闹睆剑?0mm</p><p>　　安全系數(shù)K=K0K1K2K3K4K5K6</p><p>　　其中 K0───基本安全系數(shù)，1.2</p><p>　　

78、K1───加工性質(zhì)，1.2</p><p>　　K2───刀具鈍化程度，1.3</p><p>　　K3───切削特點(diǎn)，1.0</p><p>　　K4───夾緊力的穩(wěn)定性，1.3</p><p>　　K5───手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置，1.0</p><p>　　K6───僅有力矩時(shí)工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支撐面接觸的情況，1.

79、0</p><p>　　所以：K=1.2X1.2X1.3X1.0X1.3X1.0X1.0=2.4336</p><p>　　則所需夾緊力Q=4436(N)</p><p>　　查《機(jī)床夾具手冊(cè)》表1-2-26，查得螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊力的計(jì)算公式：</p><p>　　式中WQ───產(chǎn)生的夾緊力</p><p>　　MK─

80、──實(shí)際所需夾緊力，4436N</p><p>　　r1───螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑，0</p><p>　　───螺桿端部與工件間的摩擦角，</p><p>　　a───螺紋升角，00471</p><p>　　r2───螺紋中徑一半，11.675</p><p>　　───螺旋副當(dāng)量摩擦角，80321<

81、;/p><p>　　───除夾緊機(jī)構(gòu)之外的效率，0.85~0.95</p><p><b>　　WQ=</b></p><p>　　計(jì)算得出WQ=6989N大于所需夾緊力4436N，故本夾具可安全工作。</p><p><b>　　3、定位誤差的分析</b></p><p>　　

82、①零件圖樣上規(guī)定φ40mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為750，故要求φ30mm 的公差小于750，則符合要求。</p><p>　　②零件圖樣上規(guī)定φ30.2mm與其位置公差0.10的轉(zhuǎn)角公差為1000，故要求φ25.5mm的公差小于1000，則符合要求。</p><p>　?、哿慵D樣上有φ40mm的孔以A面為基準(zhǔn)的平行度要求為100：0.07，則為35mm時(shí)為0.02

83、45,與其要求公差為0.014,則符合要求。</p><p>　?、芰慵D樣上有φ30.2mm，以A、B為基準(zhǔn)的平行度要求分別為100：0.07和100:0.08,算得結(jié)果分別為：0.024和0.028，也是符合要求。</p><p>　　三、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明</p><p>　　本夾具用于在鉆床上加工后托架的底孔、錐孔。工件以底平面、側(cè)面和頂端為定位基準(zhǔn)，

84、在支承釘和支承板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)論文即將結(jié)束，回顧整個(gè)過(guò)程有很多感悟。畢業(yè)論文是每個(gè)工科畢業(yè)生的必修課程，大學(xué)三年的知識(shí)都在畢業(yè)論文中得到體現(xiàn)，所以畢業(yè)論文不但是大學(xué)生生活完結(jié)的標(biāo)志，更是為大學(xué)三年的學(xué)習(xí)所教的答卷。它不同于以

85、往的課程設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 畢業(yè)論文知識(shí)面較廣，幾乎涵蓋了三年的所學(xué)，課程設(shè)計(jì)則是主要對(duì)階段學(xué)習(xí)的知識(shí)的鞏固。</p><p>　　2. 畢業(yè)論文主要以個(gè)人設(shè)計(jì)為主，老師起到引導(dǎo)作用，課程設(shè)計(jì)主要以老師指導(dǎo)為主。</p><p>　　3.畢業(yè)論文對(duì)學(xué)生各個(gè)方面的知識(shí)要求更為嚴(yán)格，綜合體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)人能力，在做畢業(yè)論文過(guò)程中，我做了大

86、量的工作，查閱了很多資料，也進(jìn)行了多方面的思考，但由于經(jīng)驗(yàn)匱乏及操作不熟悉等原因，所做的論文不免存在這樣那樣的問(wèn)題。</p><p>　　經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力工作，依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，從調(diào)查研究，收集資料，經(jīng)過(guò)仔細(xì)縝密的思考，從提出論文方案，到各個(gè)零件的確定，圖紙的選擇，都注入了我大量的時(shí)間和精力。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，其中有成功的經(jīng)驗(yàn)，也有失敗的教訓(xùn)。</p><p>

87、;　　本次畢業(yè)論文，不僅鞏固了自己三年來(lái)所學(xué)的機(jī)械專業(yè)知識(shí)，使自己學(xué)到的知識(shí)得到了充分地應(yīng)用，真正的起到學(xué)以致用的目的，而且也使我學(xué)到了許多新知識(shí)，如以前僅僅是通過(guò)實(shí)習(xí)對(duì)公差配合有所了解,而通過(guò)做本次畢業(yè)論文,查閱了許多資料和書籍,對(duì)夾具有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí).以前知道的,有了更深的記憶,有了溫故而知新的效果,以前不知道不了解的,這次有了一個(gè)整體系統(tǒng)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì).總之,做這次論文所學(xué)習(xí)到的知識(shí)必將會(huì)成為我以后工作和生活中一筆寶貴的財(cái)富.<

88、/p><p>　　通過(guò)本次論文的獨(dú)立完成,我的毅力和能力得到進(jìn)一步的鍛煉與提高，提高了自己獨(dú)立完成和分工合作完成論文項(xiàng)目的能力。但是由于缺乏更多的工作經(jīng)驗(yàn)和對(duì)機(jī)器的工作條件的了解，論文中會(huì)有許多的考慮不足，希望各位尊敬的老師不吝賜教，以利于我在以后的工作和學(xué)習(xí)中能夠避免同樣的錯(cuò)誤再出現(xiàn)。</p><p>　　總之，這次畢業(yè)論文是我們所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的一個(gè)綜合模擬應(yīng)用過(guò)程，是對(duì)過(guò)去所學(xué)知

89、識(shí)的總測(cè)試，而從某種意義上又可以說(shuō)是對(duì)我們以后工作的一次實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。因此，做畢業(yè)論文對(duì)我們有著非同尋常的意義。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 李華. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械出版社.1997</p><p>　　[2] 吳亞周. 金屬切削概論.機(jī)械工業(yè)出版社.1991</p><

90、p>　　[3] 黃未來(lái). 車工工藝學(xué).哈爾濱工業(yè)大學(xué).1998</p><p>　　[4] 劉守涌. 金屬工藝與刀具.浙江大學(xué)出版社.1978</p><p>　　[5] 張學(xué)力. 機(jī)械制造基礎(chǔ).上?？茖W(xué)出版社.2000</p><p>　　[6] 黃玉清. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海科學(xué)出版社.2000</p><p>　　[7] 程

91、雪. 金屬切削原理. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1998</p><p>　　[8] 王質(zhì)量. 機(jī)械工藝學(xué).上?？茖W(xué)出版社.2000</p><p>　　[9] 吳道權(quán). 機(jī)械加工手冊(cè). 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1992</p><p>　　[10] 張九生. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè). 哈爾濱工業(yè)大學(xué).1986</p><p>　　[11] 黃凱波

92、. 金屬切削工藝.上海交大出版社.2003</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本畢業(yè)論文順利地完成，首先要感謝系里給予的大力支持，為本設(shè)計(jì)組提供了良好的環(huán)境和許多力之能及的支持，特別要感謝指導(dǎo)老師***老師給與的耐心細(xì)致，不厭其煩的指導(dǎo)。因?yàn)橛?老師給與我們耐心細(xì)致的指導(dǎo)，所以我們遇到的疑難才能得到及時(shí)的解答，才使設(shè)計(jì)工作得以順利進(jìn)行。*

93、老師以其淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開(kāi)拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心，給我們了極其重要的幫助，所以我在這里再次向*老師表示我衷心地感謝和崇高的敬意。 感謝答辯組各位老師在炎熱的天氣條件下為我們所做的畢業(yè)論文進(jìn)行批評(píng)斧正，給出自己中肯的意見(jiàn)。</p><p>　　另外，衷心感謝本文所引文獻(xiàn)的作者和編輯。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告（學(xué)生填）</p><