畢業(yè)設(shè)計(jì)CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)夾具課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具課程設(shè)計(jì)學(xué) 院： 專 業(yè)： 機(jī) 械 電 子學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄一、 前言3二、零件的分析.4三、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì).6四、用夾具設(shè)計(jì).19五自我小結(jié).26六參考文獻(xiàn).26 一、 前言1.簡介機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)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(jìn)行的，這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所有各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)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。本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，某道工序的夾具設(shè)計(jì)以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。就我個人而言，希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對未來即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，并學(xué)會將所學(xué)到的理論知識應(yīng)用到具體的實(shí)際生產(chǎn)問題中來，為以后走向社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請老師批評指正。2.設(shè)計(jì)目的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。其目的如下：培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計(jì)，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計(jì)一個中等復(fù)雜程度零件的能力。培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)用和編寫技術(shù)文件等基本技能。二、零件的分析2.1零件的作用該零件時(shí)CA6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個連桿。車床外部手柄的運(yùn)動是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對機(jī)床的操縱。手柄與該零件通過25mm孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過10mm孔與手柄座連接，即CA6140車床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動由外部到內(nèi)部的傳遞。題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中，可同時(shí)操縱離合器和制動器，即同時(shí)控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動時(shí)，車床內(nèi)部的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時(shí)，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時(shí)齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。2.2零件的工藝分析CA6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下： 2.2.1孔的加工該零件共有5個孔要加工：45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來；10mm孔與R13mm有平行度要求，也要精加工；14mm是不通孔，特別注意該孔的加工深度；5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有R3.2的要求，因此對其也應(yīng)該要進(jìn)行精鉸。2.2.2面的加工該零件共有3個端面要加工：45mm圓柱小端面精度要求較高，同時(shí)也是配合25mm孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工；45mm圓柱大端面以及25mm孔端面粗銑既可。2.2.3槽的加工該零件僅有2個槽需加工：25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與R13mm孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵槽時(shí)很難以45mm上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為Ra6.3mm，半精銑即可。2.2.4螺紋孔的加工M10mm螺紋孔的加工，它與R13mm孔和25mm孔中心線有30角度要求，同時(shí)中心線與45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工45mm圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的25mm孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。三、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)3.1毛坯的制造形式零件材料為HT200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。3.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以3個主要端面為基準(zhǔn)，由于45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以45mm小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑45mm大端面，再以45mm大端面為基準(zhǔn)，精銑小端面，并保證尺寸43mm。完全定位,然后進(jìn)行銑削。3.2.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過以25mm孔為第一精基準(zhǔn)，45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。3.3工藝路線的擬定擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1工藝路線方案一工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：粗銑上、下表面，精銑下表面；工序四：鉆孔；工序五：插鍵槽6H9；工序六：銑槽1443 mm；工序七：鉆、拉孔； 工序八：鉆孔；工序九：鉆、擴(kuò)螺紋孔；工序十：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H；工序十一：終檢。3.3.2工藝路線方案二工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：鉆；工序四：粗銑上、下表面； 工序五：精銑下表面；工序六：插鍵槽6H9 mm； 工序七：銑槽14 mm 43 mm； 工序八：鉆孔； 工序九：鉆、拉孔； 工序十：鉆、擴(kuò)； 工序十一：鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H； 工序十二：終檢。3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝，然后加工的孔，再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面，再加工孔，此時(shí)方案二采用車床加工工序一，這樣有利提高效率，節(jié)省成本。經(jīng)比較可知，先加工上下表面，再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽，最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了，同時(shí)也更好的保證了精度要求。3.3.4工藝方案的確定綜上所述，零件的具體工藝過程如下：工序一：備料工序二：鑄造毛坯工序三：粗銑、半精銑凸臺端面，選用X51立式銑床；工序四：鉆，擴(kuò)，鉸內(nèi)孔，選用Z535立式鉆床；工序五：鉆，粗鉸，精鉸孔，選用Z525立式鉆床；工序六：銑槽mm，選用X63臥式銑床；工序七：鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔，選用Z525立式鉆床；工序八：鉆底孔，攻螺紋孔M10-H7mm，選用Z525立式鉆床；工序九：鉆錐銷通孔，選用Z525立式鉆床；工序十：拉鍵槽6H9mm；工序十一：鉆槽底通孔鉆，選用Z525立式鉆床；工序十二：終檢。3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。毛坯鑄造時(shí)可以將25孔直接鑄造出來，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不鑄出。故僅確定三個端面的相關(guān)尺寸。查表確定加工余量：砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級為CT812,取CT10，加工余量等級EG,取G.切削余量：查表，基本尺寸小于100mm，加工余量為1.4mm；基本尺寸小于63mm，加工余量為0.7mm。鑄件公差等級：查表，基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。3.4.145mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求，45mm圓柱兩端面經(jīng)過兩道工序，先粗銑45mm圓柱大端面，再粗，精銑45mm圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：由機(jī)械加工工藝手冊第一卷表3.2-23，其余量值規(guī)定，對于小端面（50mm）為1.02.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差（30mm）為0.250.39mm，現(xiàn)取0.30mm。精銑：由加工工藝手冊表3.2-25，其余量規(guī)定值為1.0mm。故鑄造毛坯的基本尺寸為431.21.81.047mm。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為2.8mm。故：毛坯的名義尺寸：431.21.81.047mm；毛坯的最小尺寸：471.445.6mm；毛坯的最大尺寸：471.449.8mm；粗銑大端面后的最大尺寸：431.01.245.2mm；粗銑大端面后的最小尺寸：45.20.3044.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：:431.044mm；粗銑小端面后的最小尺寸：:440.3043.7mm。精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按加工工藝手冊表5.29，粗銑精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為mm3.4.2中心線端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求，25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為431.244.2mm，故：毛坯的名義尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6mm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。由于25H8mm孔有8精度要求，Ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊表3.2-10，加工該孔的工藝為：擴(kuò)鉸因此查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊表3-9得其孔的加工余量為25mm，我們?nèi)?mm，故：擴(kuò)孔：24.8mm2Z1.8mm（Z為單邊加工余量）；鉸孔：25H8mm。毛坯25mm孔的尺寸為：25-3=22mm3.4.314H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求，14H7mm孔端面僅由粗銑得到，故14H7mm孔端面距25H8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為431.244.2mm，故：毛坯的名義尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6vmm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差取0.28mm。故粗銑后的尺寸為mm其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。3.5其他尺寸極其加工余量的確定其他工序尺寸包括5個孔，2個槽，1個螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5個孔的加工余量及尺寸偏差。5個孔均不鑄出，機(jī)械加工出來，根據(jù)加工工藝手冊，由于5個孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1）10H7mm孔，Ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆粗鉸精鉸鉆孔：9.8mm；粗鉸：9.96mm；精鉸：10H7mm。（2）14H7mm孔，Ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸鉆孔：13.0mm；擴(kuò)孔：13.85mm；2Z0.85mm（Z為單邊加工余量）；粗鉸：13.95mm；精鉸：14H7mm。（3）5mm圓錐孔，Ra1.6mm；由于零件圖紙未給出具體的公差等級，現(xiàn)也按H7公差等級加工，按表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5H7mm。（4）5.5mm孔，Ra3.2mm。由于也未給出公差等級，現(xiàn)同樣按5mm圓錐孔加工方式：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5.5H7mm。3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí)3.6.1工序三的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑、半精銑凸臺端面和大端面。銑凸臺端面：選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見工藝手冊表3.127） ，（切削表3.7和切削表3.8）（切削表3.9）按機(jī)床選取 實(shí)際切削速度： 工作臺每分鐘進(jìn)給量： 銑床工作臺進(jìn)給量： 基本工時(shí)：半精銑凸臺端面： 加工余量為Z=1mm 切削速度為 選用主軸轉(zhuǎn)速為 工作臺進(jìn)給量： 基本工時(shí)：2工序四的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆擴(kuò)粗、精鉸通孔。鉆孔： 選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見工藝手冊表3.16） （切削表2.7和工藝表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按機(jī)床選?。üに嚤?.25） 實(shí)際切削速度： 基本工時(shí)：（工藝表6.25）擴(kuò)孔： 選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（工藝表3.18）由切削表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的進(jìn)給量，并由工藝表4.216取，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度。由切削表2.15得，故：按機(jī)床選取基本工時(shí)：鉸孔： 選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.117）， 由切削表2.24得， 由工藝表4.216得， 按機(jī)床選取，則： 基本工時(shí)：3工序五的削用量及基本工時(shí)的確定：鉆粗鉸精鉸孔。鉆孔： 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：粗鉸孔： 選擇的高速鋼鉸刀（工藝表2.11） 由切削表2.24和工藝表4.215查得 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：精鉸孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：4工序六的切削用量及基本工時(shí)的確定：銑的槽。選用高速鋼粗齒盤狀銑刀 ，Z=81)、根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表3.1-27查的：粗銑 選定因 走刀次數(shù)N=8.6次 故走刀次數(shù)N為9次，最后一次=3mm 。根據(jù)零件形狀，確定那個走刀長度為37mm。2）、決定每齒進(jìn)給量，根據(jù)XA6132型銑床的功率為7.5KW，中等剛度。根據(jù)表3.3（ 切削用量簡明手冊（第3版） ）： 現(xiàn)選取 3)、決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量根據(jù)表3.27中的計(jì)算公式，也可以直接查表。根據(jù)表3.9，當(dāng)，Z=8，=14mm，0.24mm/z時(shí)，=19m/min，=62r/min，=104mm/min。各修正系數(shù)為： 190.690.8m/min=10.5 m/min； =34 r/min； mm/min；根據(jù)XA6132型銑床說明書，選擇 r /min； mm/min；因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： m/min； mm/r ； 計(jì)算基本工時(shí)式中 l =37mm，根據(jù)表3.25，入切量及超切量=27mm則= min=1.067min總時(shí)間：= N=1.067min9=9.6min5工序七的切削用量及基本工時(shí)的確定。鉆孔：選擇高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.56） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：粗鉸孔：選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.117） ，按機(jī)床選?。üに嚤?215） （工藝表4.216） 基本工時(shí)：精銑孔：選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.117） 由切削表2.24查得， （工藝表4216） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：6工序八的切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆底孔，攻螺紋M10mm。鉆底孔： 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：攻螺紋M10mm： 選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：7工序九的切削用量及基本工時(shí)的確定：加工的錐銷通孔。鉆的圓錐孔： 選擇的高速鋼麻花鉆 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：鉸的孔： 選擇的鉸刀 按機(jī)床選取 基本工時(shí)：8工序十一的切削用量及基本工時(shí)的確定：加工的孔。鉆孔： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆按機(jī)床選取基本工時(shí)：鉸孔：選擇的鉸刀按機(jī)床選取基本工時(shí)：四、專用夾具設(shè)計(jì)由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專用夾具。4.1定位方案的確定4.1.1工序要求本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)的是工序的夾具，主要是針對鉆,鉸5.5mm孔的夾具;，它將用于Z525立式鉆床。該工序要求5.5mm油孔中心線與14mm槽端面（往小端面走的那個面）有7mm的位置要求，因此可以得出該孔在14mm槽的正中心，并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽位置為止，不能鉆到25的下一端面。由于小端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為45mm小端面，同時(shí)為了便于立式鉆床加工，零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180定位，因而也可以采用25H8mm和10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。4.1.2定位方案設(shè)計(jì)分析左圖為圖2攻5.5mm油孔工序簡圖如圖2所示，為了加工5.5螺紋孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下,首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖2所示，這樣垂直豎立放置，便于立式鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:(1) 一面兩銷定位，以25H8mm和10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求。(2) 一面加圓柱銷和半“V”形塊定位，以25H8mm為定位基準(zhǔn)，再在R13外圓表面用“V”形塊定位。4.1.2確定最佳定位方式如左圖所示，比較以上兩個方案，明顯第一個要好得多，因25H8mm和10H7mm兩孔的中心線在同一直線上，所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上，就可以很快的將其定位（如圖垂直放置）；而第二個方案和第一個方案不同點(diǎn)在于用的是“V”型快定位，要使零件很快垂直放置定位很難，并且需要量具對其精確測量，增加了工時(shí)。因此，選擇一面兩銷定位最佳！如上圖所示，一面限制的自由度有3個，一個銷釘限制一個自由度，兩個一起再限制一個自由度；為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖A1圖紙手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，45mm圓柱小端面被夾具體上的一個支撐面頂住，限制了x軸的移動，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了y軸的移動，z軸的移動，10H7mm孔中插入削邊銷，限制了x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個自由度全部被限制。定位面板如附圖A1圖紙手柄座夾具體裝配圖所示。4.1.3定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/31/2，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。對于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要求：保證油孔軸線距45mm圓柱小端面17+7=24mm，保證螺紋孔軸線與25H8mm和10H7mm兩孔的中心線成50mm。對于24mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm，故可認(rèn)為45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。對于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。4.1.4定位元件的型號，尺寸和安裝方式4.1.4.1支撐面在定位板面上做的一個突起4mm的一個支撐面，經(jīng)過精銑得到精度較高的平面。其相關(guān)尺寸見右圖：4.1.4.2短銷本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程，確定削邊銷為GB2205-1999標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸見下圖3：圖3削邊銷尺寸它和定位面板上的10mm銷孔呈H7/r6mm過盈配合，并用螺母固定，防止鉆孔時(shí)松動，影響加工。4.1.4.3圓柱銷本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，由于加工的5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn)25H8mm孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢必影響5.5mm油孔的加工，因此可專門設(shè)計(jì)一個短銷，其尺寸如圖4所示： 圖4圓柱銷尺寸圖中，該軸長為115mm，軸頸半徑為12.5mm，與25H8mm孔內(nèi)表面僅有長度為17mm的面接觸，且為間隙配合，既保證了圓柱銷定位，又方便了裝夾工件。為了不影響加工5.5油孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長為30mm的軸身，直徑為14mm，要比25H8mm小11mm，即其半徑之差為5.5mm，再加上鍵槽深度2.5mm，那么L=5.5+2.5=8mm，這樣當(dāng)鉆頭鉆5.5mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會損傷銷，銷也不會影響鉆孔。該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6間隙配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。4.2夾緊方案的確定4.2.1夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊力方向原則：（1）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置；（2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??；（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。夾緊作用點(diǎn)原則：（1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)；（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過螺母的轉(zhuǎn)動，帶動套在圓柱銷頭部的墊片向右移動，進(jìn)而作用在工件45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡單實(shí)用，且對于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動強(qiáng)度較小，成本低，簡單可靠。另外，考慮到工件沿25H8mm孔中心線軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，該墊片為開口墊片，螺母為小于25H8mm孔的小螺母，只要將開口墊片取去，就可以很好的將零件取出。其圖如圖5圖5 墊片加緊圖圓柱銷的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm，且墊片的孔應(yīng)與工件25H8mm孔同軸，保證夾緊力作用均勻可靠。4.2.2夾具的操作及維護(hù)安裝工件時(shí)，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動退出足夠的行程空間以便于取出墊片，安裝工件，然后使工件的25H8mm孔穿過圓柱銷，使工件底部的10H7mm孔穿過短銷，將45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，裝上開口墊片，轉(zhuǎn)動螺母，使開口墊片靠緊45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開工件，只需反向轉(zhuǎn)動螺母，退出開口墊片，即可取下工件。夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工精度，則需要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件，夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應(yīng)及時(shí)設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力。4.2.3工藝卡片青島農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械加工工藝卡片工件名稱鑄工序號零件名稱CA6140車床手柄座零件號零件重量0.73kg同時(shí)加工件數(shù)材料毛坯牌號硬度型號重量HT200HBS151229鑄件0.72kg設(shè)備夾具輔助工具名稱型號立式鉆床Z525安裝工步安裝及工步說明刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)切削深度mm進(jìn)給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時(shí)min1鉆孔高速鋼麻花鉆10.101360200.752鉸孔至高速鋼機(jī)用鉸刀10.63926.150.26設(shè)計(jì)者姜顯著指導(dǎo)老師李文貴 共 1 頁第 1 頁五、自我小結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次對我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn)，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際，分析并解決問題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了UG NX制圖軟件。這次課程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)圖主要用UG NX制圖軟件完成。自我感覺尚有很多不足和錯誤，首先，在設(shè)計(jì)夾具裝配件時(shí)過于匆忙，裝配手柄時(shí)放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作沒做好，在圖書館很多資料和文獻(xiàn)都沒能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時(shí)沒有時(shí)間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計(jì)說明書的編寫過于匆忙，時(shí)間很緊，很多文字和標(biāo)準(zhǔn)，公式，數(shù)據(jù)，計(jì)算上的錯誤沒有時(shí)間一一改正（確實(shí)，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯誤和缺憾）。課程設(shè)計(jì)，是一個系統(tǒng)性、知識點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來，運(yùn)用到各個方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊及各種參考資料，學(xué)會了在實(shí)際中運(yùn)用工具書，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎(chǔ)！六、參考文獻(xiàn)1徐洪本 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊遼寧科技大學(xué)出版社2004.32鄧文英等金屬工藝學(xué)高等教育出版社2008.43付風(fēng)嵐等公差與檢測技術(shù)科學(xué)出版社2006.94王先逵等機(jī)械加工工藝手冊機(jī)械工業(yè)出版社2007.95陳宏鈞金屬切削速算手冊機(jī)械工業(yè)出版社2007.926