CA6140車床撥叉[831002]加工工藝和鉆φ60孔夾具設(shè)計【全套CAD圖紙說明書】

下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 目 錄 序言 2 CA6140車床的型號 831002撥叉工藝規(guī)程設(shè)計 一 .撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2 1.撥叉的用途 3 2.撥叉的技術(shù)要求 3 3.審查撥叉的工藝性 4 4.確定撥叉的生產(chǎn)類型 4 二 . 確定毛坯 ,繪制毛坯簡圖 4 1.選擇毛坯 4 2.確定毛坯的尺寸公差和機械 加工余量 5 三 .擬定撥叉工藝路線 5 1. 基面的選擇 5 2.表面加工方法的確定表面加工方法的確定 6 3.加工階段的劃分 6 4.工序的集中與分散 6 5.確定撥叉的生產(chǎn)類型 6 6.工藝路線的確定 7 四機械加工余量 、 工序尺寸及公差的確定 8 五 . 撥叉 60孔切削用量、時間定額的計算 9 1.切削用量計算 10 2.時間定額的計算 10 六機床夾具設(shè)計 12 1.設(shè)計應(yīng)考慮的問題 12 2.定位方案設(shè)計 13 3. 工件誤差分析計算 13 4. 導(dǎo)向元件設(shè)計 14 5.夾緊裝置設(shè)計 14 6夾緊力與切削力的計算 16 7.夾具體的設(shè)計 16 參考文獻 18 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 序 言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ) 課 、 技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的 .這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各種課程的一次深入而綜合的總復(fù)習(xí) ,也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練 .因此 ,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計 ,能夠綜合地系統(tǒng)化地 掌握所學(xué)過的知識并加以應(yīng)用 ,對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，同時從中鍛煉自己分析問題 、 解決問題的能力， 以便于以后更好地投入工作，為未來做好打算 。 一 .撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.撥叉的用途 該撥叉應(yīng)用在 CA6140 型車床變速箱傳 動軸上的換檔機構(gòu)中 .該撥叉頭以 25mm孔套在變速叉軸上 ,并用螺釘經(jīng)螺紋孔 M22mm與變速叉軸聯(lián)結(jié) ,撥叉腳則夾在兩齒輪之間 .當需要變速時 ,操縱變速手柄 ,變速操縱機構(gòu)就通過撥叉壁部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移 ,撥叉腳撥動三聯(lián)滑移變速齒輪在花鍵軸上滑動以改變檔位 ,從而改變車床主軸的旋轉(zhuǎn)速度 . 該撥叉是在停車時用于換檔的 ,承受的彎曲應(yīng)力和沖擊載荷較小 ,因此零件應(yīng)具有的強度和韌性均不高 .該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸也 021.0025(H7)、鎖銷螺紋孔 M221.5mm、 撥叉長槽 ,在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)予以保證 . 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.撥叉的技術(shù)要求 按表 1-1 形式將撥叉的全部技術(shù)要求列于表 1 中 , 表 1 撥叉零件技術(shù)要求 加工表面 尺寸偏差 (mm) 公差及精度等級 表面粗糙度 Ra(m) 形位公差 (mm) 長槽側(cè)面 11.0016 IT11 3.2 長槽底面 15.008 IT12 6.3 撥叉腳兩端面 055.0055.012 IT11 3.2 撥叉腳內(nèi)表面 3.0060 IT12 3.2 M221.5mm 螺紋孔到大槽外側(cè) 0 3.0.44 IT12 25mm孔 021.0025 IT7 1.6 M221.5mm 孔 撥叉頭左端面 80 撥叉頭右端面 80 該撥叉形狀特殊 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,屬于典型的叉桿類零件 .為了實現(xiàn)換檔變速的功能 ,其叉軸孔與變速叉軸有較高的配合要求 ,因此加工精度要求較高 .為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻 ,要求叉腳兩端面對叉軸孔021.0025 mm的垂直度要求為 0.1mm.為保證撥叉在叉軸上有準 確的位置 ,改換檔位準確 ,撥叉用螺釘定位 . 綜上所述 ,該撥叉件的各項技術(shù)要求制訂得較合理 . 3.審查撥叉的工藝性 分析零件圖可知 ,撥叉腳兩端面要求切削加工 ,并在軸向方向上高于相鄰表面 ,這樣既減少了加工面積 ,又提高換檔時叉腳端面的接觸剛度 . 25mm 孔和 M22mm 螺紋孔的端面均為平面 ,可以防止加工過下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 程中鉆頭鉆偏 ,以保證孔的加工精度 .長槽兩側(cè)面精度要求較高 ,而上表面及下表面精度要求不高 ,加工比較容易 .該零件主要工作表面雖然加工精度相對較高 ,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下 ,采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工 出來 ;除主要工作表面外 ,其余的加工精度均較低 .綜上所述知 ,該零件不需要高精度機床加工 ,通過銑削鉆床的粗加工就可以達到加工要求 .由此可見 ,該零件的工藝性較好 . 4.確定撥叉的生產(chǎn)類型 依據(jù)設(shè)計要求可知 ,該零件的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn) .撥叉的重量為 1.45kg,查表 1-3可知 ,該撥叉屬于輕型零件 . 二 .確定毛坯 ,繪制毛坯簡圖 1.選擇毛坯 由于該撥叉在工作過程中承受的沖擊載荷較小 ,受力小 ,故選擇材料為 HT200.因為該撥叉的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn) ,為提高生產(chǎn)效率和鑄造件的表面質(zhì)量與機械性能 ,采用砂型鑄造金屬 模機器造型 . 2.確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 由表 2-1表 2-5知 ,要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量 ,應(yīng)先確定以下各項因素 : (1).公差等級 由撥叉的鑄造方法和材料 ,并查表 2-1 得毛坯公差等級為 CT10級 . (2).公差帶位置 公差帶應(yīng)相對于基本尺寸對稱分布 ,即一半在基本尺寸之上 ,一下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 半在基本尺寸之下 . (3).要求的機械加工余量 根據(jù)工件的鑄造方法和鑄件的材料 ,查表 2-5 得其精度等級為 F 級 . 根據(jù)上述條件 ,可查表 2-3,表 2-4確定鑄件的尺寸公差和機械加工余量 . 表 2 撥叉鑄件毛坯尺寸公差及機構(gòu)加工余量 項目 (mm) 機械加工余量 (mm) 尺寸公差 (mm) 腳內(nèi)圓寬度 60 2 2.8 長槽寬度 16 2 2.2 腳端面寬度 12 1.5 2.2 中心距 126.11 0.5 3.6 孔徑 25 2 2.4 端面 44 2 2.8 長槽底面至上表面 8 2 2 頂面 36 2 2.6 三 .擬定撥叉工藝路線 1.定位基面的選擇 定位基準有粗基準和精基準之分 ,通常先確定精準 ,然后再確定粗基準 . （ 1） 精基準的選擇 根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求同裝配要求，選擇撥叉右端面同軸孔 25 作為精基準。零件 上很多表面都可以采用它們作為基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則，軸孔 25的軸線是設(shè)計基準，選用其作為精基準加工撥叉的左右端面，螺紋孔 M22 1.5下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 同槽，實現(xiàn)了設(shè)計基準跟工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求，另外，由于撥叉的剛性較差，受力容易產(chǎn)生變型，夾緊力應(yīng)該垂直于主要定位面，選用撥叉 25 孔端面做精基準，夾緊可作用在端面上，夾緊可靠，不容易引起零件變型。 （ 2） 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不 加工表面為粗基準。而作為粗基準的表面應(yīng)平整，沒有飛邊，毛刺或其他表面殘缺。對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取 25 021.00孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊 V形塊支承這兩個 42孔作主要定位面，限制 5個自由度，再以一個銷釘限制最后 1個自由度，達到完全定位 ,然后進行銑削。 2.表面加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度 ,確定加工件各表面的加工方法 ,如表所示 . 表 3 撥叉零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra(m) 加工方案 備注 25mm孔 IT7 1.6 擴 -粗鉸 -精鉸 表 1-7 長槽內(nèi)側(cè)面 IT9 3.2 粗銑 -精銑 表 1-8 長槽底面 IT12 6.3 粗銑 表 1-8 長槽上表面 IT12 6.3 粗銑 表 1-8 螺紋孔端面 IT12 6.3 粗銑 表 1-8 螺紋孔 IT7 3.2 擴孔 -絲錐攻螺紋 表 1-7表 1-10 撥叉腳兩端面 IT11 3.2 粗銑 -半精銑 表 1-8 60mm孔 IT12 3.2 粗鏜 -半精鏜 表 1-7 撥叉腳底面 IT12 6.3 粗銑 表 1-8 3.加工階段的劃分 該撥叉加工質(zhì)量比較高 ,可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工階段 . 在粗加工階段 ,首先將精基準 25mm 孔準備好 ,使后續(xù)工序可以下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 采用精基準定位加工 ,保證其它表面加工的精度要求 ;然后粗銑長槽上表面 、長槽底面、長槽內(nèi)側(cè)面、撥叉腳內(nèi)表面 ,切撥叉腳底面及加工螺紋孔 ;在精加工階段 ,進行長槽內(nèi)側(cè)面的精銑 . 4.工序的集中與分散 該零件選 用工序分散原則安排撥叉的加工工序 .采用分散原則安排生產(chǎn) ,可以使所用機床和工藝準備簡單 ,并易于調(diào)整 . 5.工序順序的安排 （ 1）機械加工工序 1).遵循 先基準 ,后其它 原則 ,首先加工精基準撥叉頭叉軸孔 021.0025mm. 2).遵循 先粗后精 原則 ,先安排粗加工工序 ,后安排精加工工序 . 3).遵循 先主后次 原則 ,先加工主要表面叉軸孔 021.0025mm 和長槽及撥叉腳兩端面 ,后加工次 要表面螺紋孔端面及螺紋孔、撥叉孔內(nèi)表面及底面 . 4).遵循 先面后孔 原則 ,先加工螺紋孔上表面再加工螺紋孔 . （ 2）輔助工序 精加工完成后 ,安排去毛刺、清洗等終檢工序 . 綜上所述 ,該該撥叉工序的安排順序為 :基準加工主要表面的粗加工及長槽內(nèi)側(cè)面的精加工主要表面半精加工和次要表面加工 . 6.確定工藝路線 在綜合上述工序順序安排原則的基準上 ,列出撥叉的工藝路線如下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 表 4 所示 . 表 4 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的選用 工序號 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 量具 1 擴 -粗鉸 -精鉸 25孔 Z525型鉆床 擴孔鉆 、鉸刀 游標卡尺、塞規(guī) 2 粗銑、半精銑 60 孔上下端面 X5032 臥式銑床 端銑刀 游標卡尺 3 鏜、半精鏜 60 孔 臥式鏜床 高速鋼鏜刀 游標卡尺、塞規(guī) 4 銑螺紋孔端面 臥式銑床 端銑刀 游標卡尺 5 鉆 20 孔 立式鉆床 鉆刀 游標卡尺、塞規(guī) 6 攻 M22x1.5 螺紋 立式鉆床 絲錐 游標卡尺 7 銑槽端面 臥式銑床 端銑刀 游標卡尺 8 銑 16H11 的槽 萬能銑床 三面刃銑刀 游標卡尺 9 兩件銑斷 萬能銑床 鋸片銑刀 游標卡尺 10 檢查 游標卡尺，塞規(guī) 四機械加工 余量 、 工序尺寸及公差的確定 工序一 撥叉叉軸孔加工余量和公差的確定 由表 2 28 可查得 ,擴孔余量 Z 擴孔 =2mm,粗鉸余量 Z 粗鉸 =0.14mm,精鉸余量 Z精鉸 =0.06mm,查表 1 20可依次確定各工序的加工精度等級為擴孔 :IT12;精鉸 :IT10;精鉸 IT7.根據(jù)上述結(jié)果 ,再查標準公差數(shù)值表 2 40 可確定工步的公差值為擴孔 :0.2mm 粗鉸 :0.084mm,精鉸0.021mm. 綜上所述 ,該工序各工步的工序尺寸及公差分別 為擴孔 : 021.008.24 mm,粗鉸 084.0.094.24 mm,精鉸 021.0025mm. 工序二 60 孔上下端面加工余量和公差的確定 該工序的加工過程是雙邊加工，參考表 2 4，取該端面的加工余量為 2mm，銑削加工余量為：粗銑 1.3mm，精銑 0.7mm。 查表 1-20 知，粗銑工序的經(jīng)濟加工精度可達 IT11，其公差值為下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 0.11mm。 工序三 撥叉腳 60孔加工余量和公差的確定 因為 60孔的精度等級為 H12，且粗糙度要求為 3.2，查表 1-7得，粗鏜，半精鏜就能滿足要求，所以確定其加工方案為粗鏜 半精鏜。由表 2 29可查得 ,粗鏜余量 Z 粗鏜 =1.5mm,半精鏜余量 Z 半精鏜 =0.5mm,查表 1 20 可依次確定各工序的加工精度等級為粗鏜 :IT11;半精鏜 :IT10.根據(jù)上述結(jié)果 ,再查標準公差數(shù)值表 2 40可確定工步的公差值粗鏜 :0.220mm 半精鏜 :0.140mm. 高速鋼鏜刀，臥式車床 T68 綜上所述 ,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為粗鏜220.0.05.59 mm,精鉸 140.0060 mm 工序八 粗銑、精銑 16H11 槽側(cè)面和底面的加工余量、工序尺寸和公差的確定。 由表 2-36 可知，精銑余量 Z精銑=1mm;公差值為 +0.3。精加工 15 3.00它們的相互關(guān)系如下圖： 加工方向 16H11 15 3.001 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 五 .撥叉叉軸孔切削用量、時間定額的計算 工序四 以 25孔為精基準，粗鏜，半精鏜 60孔，保證孔的精度達到 IT12。 1切削用量的計算 (1)粗鏜孔工步 1）背吃刀量 取 p=0.75mm(背吃刀量為加工余量的一半 ) 2）進給量的確定 由表 5-29 可取工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.3-1.0 mm/r。這里選擇 f=0.8mm/r 3）切削速度的計算 工 件的材料為 HT200，刀具為高速鋼鏜刀，由表 5-29，切削速度可取為 v=20-35 m/min，由公由公式 (51)得d vn 1000,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速m in/3.1875.59 m in/351 0 00 rmmmn ,由此可選擇臥式鏜床 T68?？扇∞D(zhuǎn)速 n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式 (5 1),可求得該工序的實際鏜削速度1 0 00 .5.59m in/9601 0 00 mmrdnv =179.4m/min （ 2)半精鏜工步 1）背吃刀量 取 p=0.25mm 2）進給量的確定 由表 5-29 可取工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.2-0.8mm/r.這里選擇 0.6 mm/r 3）切削速度的計算 由表 5-29，切削速度可取為v=25-40m/min，由公由公式 (5 1)得d vn 1000,可求得該工序鉆頭的轉(zhuǎn)速 m in/3.21260 m in/401 0 00 rmmmn ,由此可選擇臥式鏜床下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 T68?？扇∞D(zhuǎn)速 n=960r/min, 由此轉(zhuǎn)速代入公式 (5 1),可求得該工序的實際鏜削速度m i n/8.1801000 .60m i n/9601000 mmmrdnv . 2.時間定額的計算 (1)基本時間 tm的計算 1）鏜撥叉 60 孔 根據(jù)表 5-39中的鏜孔基本時間計算公式 ifn lllt j 211 可求出該工序的基本要求，式中 L=12mm,1l = )32(tan a1 rr kkl,一般當 rk =90度時， 1l =23，這里取 1l =2， 2l =35, 這里取 2l =4，3l=單件小批生產(chǎn)時的試切附加長度。 i 為進給次數(shù)，在本題中為一次。 fn =f X n=960r/min X 0.8mm/r=, 將上述的結(jié)果代入公式 ifn lllt j 211 ，則該工序的基本時間 是768 43121 jt=0.025min=1.5s 2)半精鏜鏜撥叉 60 孔 根據(jù)題意，半精鏜與粗鏜的分別是進給量 f 不同， f=0.6mm/r，因此 fn =f X n=960r/min X 0.6mm/r=576, 將上述的結(jié)果代入公式ifn lllt j 212 ，則該工序的基本時間是 576 43122 jt =0.033min=2s. 所以總基本時間 1t =1jt+2jt=3.5s (2)輔助時間 tf 的計算 輔助時間 tf 與基本時間的關(guān)系為 tf =（ 0.15-0.2）jt，這里下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 取 tf =0.2jt，則各工序的輔助時間分別為： 粗鏜的輔助時間： tf =0.2jt=1.5X0.2=0.3s 半精鏜的輔助時間： tf =0.2jt=2X0.2=0.4s 所以總輔助時間 tf=tf1+tf2=0.3+0.4=0.7s (3)其他時間計算 除了作業(yè)時間以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要和準備與結(jié)束時間，但是撥叉為大批量生產(chǎn)，準備和結(jié)束的時間甚微，可以忽略不算，布置工作地時間tb是作業(yè)時間的 2%-7%，這里取 5%，休息與生理需要時間 tx 是作業(yè)時間的 2%-4%，這里取 3%，則可知道： 粗鏜的輔助時間 : 5% (tj+tf)= 5% (3.5+0.7)=0.21s 半精鏜的輔助時間 : 3% (tj+tf)= 3% (3.5+0.7)=0.126s 綜合上述知 ,單件時間定額： tdj=tj+tf+tb+tx+tz= 3.5+0.7+0.21+0.126=4.536s 前言 . 13 1.產(chǎn)前準備 . 14 1.1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) . 14 1.2 生產(chǎn)條件 . 15 1.3 零件工藝分析 . 15 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè) 計 . 16 2.1 定位機構(gòu) . 17 2.2 夾緊機構(gòu) . 18 2.3 機床夾具的總體形式 . 20 2.4 繪制夾具零件圖 . 21 2.5 繪制夾具裝配圖 . 22 3.定位誤差設(shè)計 . 25 3.1 誤差分析 . 25 3.2 定位誤差的計算 . 26 結(jié)論 . 28 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 致謝 . 29 參考文獻 . 30 前言 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機械設(shè)計制造及其自動化（或機械工程及自動化）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 機械設(shè)計是機械工程的重要組成部分，是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設(shè)計。 在機械制造廠的生產(chǎn)過程中 ,用來安裝工件使之固定在正確位置上 ,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作 ,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床 夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面： 1.保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置，下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 可以保證加工精度。 2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。 3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構(gòu)，可以減輕工人的勞動強度。 4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具，可使機床的加工范圍擴大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進行鏜孔加工。 機械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機械設(shè)計中的一個重要的 實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于： 1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機械課設(shè)方面的理論知識。 2.學(xué)習(xí)和掌握一般機械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準備。 3.使學(xué)生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。 我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ)，規(guī)模也不小，實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，滯后于制造 業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感，采取更加有效的措施，克服發(fā)展中存在的問題，把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強國，成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。 1.產(chǎn)前準備 1.1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 工件的年生產(chǎn)量是確定機床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案，采用此方案時，機床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 單件加工，手動夾緊的設(shè)計方案，以減小機床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如 5 萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化 的設(shè)備， 5000 件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。 1.2 生產(chǎn)條件 直徑從 1 毫米以下至 120 毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。 臺式鉆床的加工范圍通常在 15 毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在1575 毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在 25120 毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號和功率不同。最小的高速臺鉆的功率只有 200W，最大的搖臂鉆的功率可以達到 25KW。 臺鉗常用在立式鉆床和臺式鉆床上，只能夾持小型零件，大中型零件通常在搖臂鉆上加工，直接夾緊在工作臺上。 Z5025 型號立式鉆床，最大鉆孔直徑 25mm，主 軸端至底面距離 1000mm，主軸級數(shù) 9 級，主軸轉(zhuǎn)速范圍 500-2000 轉(zhuǎn)每分鐘，主軸行程 200mm，外形尺寸 10506871980。 1.3 零件工藝分析 本次課設(shè)是要為此圖 1-3-1 中的端蓋設(shè)計鉆 20 和 50 孔的夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 1 51 290845124126M 2 2 1 543 24 40- 0 . 36.3367586 . 38260H121 526 . 33.2R1 0328 H 1 26.31 6 H 1 13 2 2 28 04225H71 . 6A8 23.21 2 63.20 . 0 8 A0 . 1 AAA 向圖 1-3-1 零件圖標出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機床夾具中的放置方法，是設(shè)計機床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù) ,本工件放置方法應(yīng)如圖 1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原 理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。 2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.1 定位機構(gòu) 圖 2-1-1 外圓在支撐釘 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序 圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標準正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機床夾具的維修和維護。 設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準為定位基準。無論是工藝基準還是定為基準，均應(yīng)符合六點定位原理。 由于該零件的加工是鉆 2-20和 50孔并以 30、 60孔內(nèi)表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制 Y， Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限 制工件的 Y， Z方向的轉(zhuǎn)動和移動，限制四個自由度；兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制 X， Y方向的轉(zhuǎn)動及 Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的 X、 Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及 Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 率低。 2.2 夾緊機構(gòu) 圖 2-2-1 工件放置方式 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定 位不被破壞，同時保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點的選擇： 1）夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點應(yīng)選擇在 工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機構(gòu)： 設(shè)計夾緊機構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。 3)夾緊機構(gòu)必須可靠。夾緊機構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構(gòu) 4)必須保證自鎖，機動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、 符合工人操作習(xí)慣。 6)夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 圖 2-2-2 夾緊機構(gòu) 選用螺栓螺母夾緊機構(gòu)來對被加工工件進行夾緊。 螺栓螺母夾緊機構(gòu)的特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；自鎖性能好操；擴力比 80 以上，行程 S 不受限制； 加緊工作慢，效力低。 2.3 機床夾具的總體形式 機床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1） 定位元件及定位裝置 用于確定工 件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3） 導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6） 其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 2.3.1 確定夾具體 ： 夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾 具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 2.3.2 確定聯(lián)接體 ： 聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 2.3.3 夾具體的總體設(shè)計圖 : 圖 2-3-1 總體圖 2.4 繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按 1:1 繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標注完整。 4.零件圖 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 2.5 繪制夾具裝配圖 A - A2-5-1 裝配圖 1.裝配圖按 1:1 的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構(gòu)。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機床夾具要用到的零件如下： （ 1） 螺紋加緊機構(gòu)壓板 （ 2） 六角螺母 -C級 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 （ 3） 鉆模板 1 45鋼 （ 4） 鉆套用襯套 A型 （ 5） 可換鉆套 （ 6） 鉆套螺釘 （ 7） 雙頭螺柱 （ 8） 定心軸 1 （ 9） 六角螺母 -C級 （ 10）定位大平面 （ 11）六角螺母 -C級 （ 12）開口墊圈 8 （ 13）銷軸 （ 14）后支柱 （ 15）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （ 16）后支柱 （ 17）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （ 18）圓柱銷 （ 19）開口銷 （ 20）夾具體 （ 21）圓柱螺旋壓縮彈簧 5.標注 必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位 元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準面的話，還應(yīng)標注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表 ： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn) 部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 8.機床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置，提高 自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度 和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 3.定位誤差設(shè)計 3.1 誤差分析 3.1.1 定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1） 工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2） 夾具帶著工件安裝在機床上，夾具相對機床主軸（或刀具）或運動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3） 加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準在加工方向 上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 3.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準與工序基準不重合，兩基準之間的位置誤差會反映到被加工表下載文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙 扣扣 1304139763 面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心