【左右支架鉆孔夾具探究5300字（論文）】

左右支架鉆孔夾具研究摘要本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。支架加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝；工序；切削用量；夾緊；定位。目錄1. 引言 12. 零件的分析 22.1 左右支架鉆孔夾具的介紹 22.1.1 左右支架鉆孔夾具的基本結構和原理 22.1.2 分析測繪對象的功用、特點 22.2 零件的工藝分析 33. 工藝規(guī)程設計 43.1 確定毛坯的制造形式 43.2 基面的選擇 43.3 制定工藝路線 43.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 53.5 確定切削用量及基本工時 54.夾具設計 153.6 定位基準的選擇 153.7 切削力及夾緊力計算 153.8 定位誤差分析 163.9 夾具設計及操作的簡要說明 165.結論 22參考文獻 24引言在機械加工過程中，用以裝夾工件和引導刀具的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。夾具最早出現(xiàn)在18世紀后期，隨著科學技術的進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。因此對夾具創(chuàng)新設計的研究有著重要意義。隨著我國現(xiàn)代工業(yè)技術的發(fā)展，對機械傳動裝置的技術性能和經濟指標提出了越來越高的要求，普通夾具已經無法滿足現(xiàn)代工業(yè)大批量高效生產的需要，研制新型夾具是機械制造行業(yè)中必不可少的。據(jù)研究表明，目前我國中小型工件已經占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產產品種類經常更新?lián)Q代，來適應市場的競爭與需求，每隔3到4年就要更新50%到80%的夾具，而夾具實際磨損程度只達到10%到20%左右。特別是近年來對機床夾具提出了新的要求（1）保證加工精度；（2）提高生產率、降低成本；（3）降低對工人的技術要求；（4）減輕工人的勞動強度。例如，左右支架鉆孔夾具則是新型隨行夾具很好的實例之一。它的工作原理是：能夠根據(jù)工藝要求，迅速實現(xiàn)工件的定位和夾緊，并在加工過程中保持它們之間相對位置的正確。以其底平面和兩定位孔在機床上定位，并由機床工作臺的夾緊機構夾緊，從而保證工件和刀具的相對位置。當工件加工精度要求較高時，把其底平面分開成為定位基面和運輸基面，以保護定位基面的精度。機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某種意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。支架的加工工藝規(guī)程及其銑，鉆的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。零件的分析左右支架鉆孔夾具的介紹左右支架鉆孔夾具通過左右支架與前支撐梁及Ｖ形塊將待加工零件定位夾緊，刀具通過和夾具體接觸的鉆模板上的鉆套進入開始對零件進行加工，該夾具結構簡單，性能穩(wěn)定，便于操作。左右支架鉆孔夾具的基本結構和原理左右支架鉆孔夾具主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具體構成。（1） 定位元件定位元件用于確定工件在夾具中的正確位置（2） 夾緊元件夾緊元件用來固定工件在定位后的位置。夾緊元件始終使工件的定位基準面與夾具的定位件之間保持良好的接觸，不會因為加工過程中的切削力、重力、慣性力等因素的影響而使工件定位發(fā)生變動。（3） 鉆模板鉆模板是在鉆床夾具上用來安裝鉆套的零件（4） 鉆套鉆套是確定鉆頭等刀具位置及方向的引導元件。它能引導刀具并防止其加工時傾斜，保證被加工孔的位置精度，并能提高刀具的剛性，防止加工時產生振動。（5） 夾具體夾具體是夾具的基礎件，用于支承和鏈接夾具的各種元件和裝置，并與機床有關零部件連接，使之組成一個整體。分析測繪對象的功用、特點左右支架鉆孔夾具的功用及特點：（1）保證被加工表面的位置精度。使用夾具的主要作用是保證工件上被加工表面的位置精度，能準確確定工件與刀具、機床之間的相對位置關系，可以保證加工精度。（2）縮短工序時間，提高生產率機床夾具能快速的將工件定位夾緊，可以減少輔助時間，提高生產效率。（3）結構簡單，容易操作。零件的工藝分析支架有3組加工面且有位置度要求，2組加工孔。加工面的是φ54上下端面，φ32上下端面，2-φ22端面孔是以端面為基準加工的，所以斷面的加工精度至關重要。工藝規(guī)程設計確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造?；娴倪x擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對支架這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準。泵體外輪廓用短V形塊定位，可以消除x、y兩個自由度，再用一個底面定位，精基準的選擇：根據(jù)基準重合原則，選取泵體外輪廓及已加工的底面作為精基準。制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：鉆，擴，φ38孔工序Ⅵ：鉆，擴，φ22孔工序Ⅶ：銑2-φ22端面工序Ⅷ：鉆，擴2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫方案二工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：銑2-φ22端面工序Ⅵ：鉆，擴，φ38孔工序Ⅶ：鉆，擴，φ22孔工序Ⅷ：鉆，擴2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于工序一把鉆孔首先進行了，而方案二把銑端面放在了一起，銑2-φ22端面在前面，我們先做鉆孔的話，方便我們的夾具設計，但是卻不能更好地保證工件的位置度要求，所以我們應該先進行銑削端面的加工，再進行鉆孔。所以應該采用方案一。工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：鉆，擴，φ38孔工序Ⅵ：鉆，擴，φ22孔工序Ⅶ：銑2-φ22端面工序Ⅷ：鉆，擴2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定支架材料為HT200，重量為3.074Kg，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、支架的底面由于支架底面要與其他接觸面接觸。作為后序的基準，所以要進行精銑，其加工余量為2.5mm。3、支架的軸孔毛坯為除了兩個大孔外的實心，其他不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量確定切削用量及基本工時工序Ⅲ：銑φ54上下端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,ap=1.5mm，d0=6mm，v=125m/min，z=4。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成ap=1.5mm2）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出Fz=0.2mm/齒，則按機床標準選取當按機床標準選取3）計算工時則機動工時為工序Ⅳ：銑φ32上下端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,2.決定銑削用量4）決定銑削深度因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則5）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出則按機床標準選取按機床標準選取6）計算工時切削工時：則機動工時為工序Ⅴ：鉆，擴，φ38孔確定進給量f：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ38時，rmf/47.0~39.0。由于本零件在加工Φ52孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取故實際切削速度為切削工時：則機動工時為工序Ⅵ：鉆，擴，Φ22孔確定進給量f：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ22時，。由于本零件在加工Φ16孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工序Ⅶ：銑2-Φ22端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,2.決定銑削用量7）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成8）決定每次進給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機床標準選取按機床標準選取9）計算工時切削工時：，則機動工時為工序ⅦI：鉆，擴2-Φ14孔確定進給量f：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ14時，。由于本零件在加工Φ16孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：則機動工時為工序IX：鉆Φ6孔確定進給量f：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，d=Φ6.8時，。由于本零件在加工Φ16孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為

4.夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計和第八道工序的鉆Φ14孔的鉆床夾具。定位基準的選擇采用心軸和端面定位，用開口壓板壓緊來限制空間的六個自由度。切削力及夾緊力計算刀具：硬質合金端鉆刀，（見《切削手冊》表3.28）其中：所以水平分力：垂直分力：在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)為其中：1K為基本安全系數(shù)1.5；2K為加工性質系數(shù)1.1；3K為刀具鈍化系數(shù)1.1；4K為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。K5為人力操作疲勞系數(shù)1.3所以定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。(1)夾具的主要定位元件為一平面和和一端面，面與面配合。（2）工件的工序基準為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對定位誤差影響最大.則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面，一圓柱面定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進而使加工位置有一定轉角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應當能滿足定位要求。夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比夾緊設計及操作的簡要說明。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較大等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的優(yōu)點就是夾緊過程快，且裝卸方便。本夾具的最大優(yōu)點就是結構緊湊,承受較大的夾緊力。夾具圖附圖如下：圖4-1V型塊圖4-2前支撐梁圖4-3螺桿1圖4-4螺桿2圖4-5螺桿3圖4-6模擬刀具圖4-7軸套圖4-8鉆模板圖4-9鉆套圖4-10夾具體圖4-11裝配草圖圖4-123D圖

5.結論畢業(yè)設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益匪淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計