手柄座夾具課程設(shè)計.doc

手柄座夾具課程設(shè)計任務(wù)書專 業(yè) 機械設(shè)計與制造 班 級 姓 名 指導(dǎo)教師 序言機械制造機床夾具課程設(shè)計是機械設(shè)計中重要的一環(huán)，這次課程設(shè)計需要我們?nèi)孢\用之前所學(xué)的知識，也是一次綜合性較大的復(fù)習(xí)，更是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。我認為在校完成這樣的設(shè)計作業(yè)很必要，對提高我們的理論知識有一定幫助，讓我們了解了學(xué)習(xí)的重點和方向，也鍛煉了我們分析問題、解決問題的能力，也是對我們進入工廠進行的一次適應(yīng)性訓(xùn)練，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于自身能力所限，設(shè)計有其不足之處或許還有錯誤，還懇請各位老師給予指出，也使我有進一步的提升。 目錄 一 零件的分析.1 1.1 零件的作用.1 1.2 零件的工藝分析.11.2.1 孔的加工.11.2.2 面的加工.11.2.3 槽的加工.11.2.4 螺紋孔的加工.2二 工藝規(guī)程設(shè)計.2 2.1 毛坯的制造形式.2 2.2 基面的選擇.2 2.3 粗基準的選擇.2 2.4 精基準的選擇.3 2.5 工藝路線的擬定.32.5.1工藝路線方案一.32.5.2 工藝路線方案二.42.5.3 工藝方案的比較與分析.42.5.4 工藝方案的確定.5 2.6 毛坯尺寸及其加工余量的確定.52.6.1 45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計算.62.6.2 中心線端面毛坯尺寸及加工余量計算.62.6.3 14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計算.7 2.7 其他尺寸極其加工余量的確定.7 2.8 確定各工序切削用量及基本工時.9 2.8.1工序：粗銑45mm圓柱大端面.92.8.2工序：半精銑45mm圓柱小端面.92.8.3 工序：擴，鉸25H8mm孔.102.8.4工序：鉆，鉸10H7孔.10 2.8.5工序：粗銑14mm孔端面.11 2.8.6工序：鉆，鉸14H7mm孔.11 2.8.7工序：鉆，攻M10mm螺紋孔.12 2.8.8工序：鉆，鉸5mm圓錐孔.13 2.8.9工序：銑槽.13 2.8.10工序.14三 專用夾具設(shè)計.15 3.1定位方案的確定.15 3.1.1工序要求.15 3.1.2定位方案設(shè)計分析.16 3.1.3確定最佳定位方式.16 3.1.4定位誤差分析.17 3.2定位元件的型號，尺寸和安裝方式.18 3.2.1 支撐面.18 3.2.2 短銷.18 3.2.3 圓柱銷.18 3.3 夾緊方案的確定.19 3.3.1 夾緊裝置的設(shè)計.19 3.3.2 夾具的操作及維護.21四 自我小結(jié).21五 參考文獻.231 零件的分析 1.1 零件的作用該零件時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。車床外部手柄的運動是通過CA6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實現(xiàn)人為對機床的操縱。手柄與該零件通過25mm孔連接，機床內(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現(xiàn)運動由外部到內(nèi)部的傳遞。1.2 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：1.2.1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)計的重點工序，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)該要進行精鉸。1.2.2 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，同時也是配合25mm孔作為后續(xù)工序的精基準面，需精加工；45mm圓柱大端面以及25mm孔端面粗銑既可。1.2.3 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，而加工鍵槽時很難以45mm上表面為定位基準，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。1.2.4 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，再以端面為基準加工作為后續(xù)工序主要精基準的25mm孔，進而以該孔為精基準加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。二.工藝規(guī)劃設(shè)計 2.1 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，故本零件毛坯采用鑄砂鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機械加工反而經(jīng)濟實用。2.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計中的重要工作之一，基準選擇的正確與合理，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廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 2.3 粗基準的選擇粗基準選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以3個主要端面為基準，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，恐不能一次達到加工精度，故先以45mm小端面為粗基準，粗銑45mm大端面，再以45mm大端面為基準，精銑小端面，并保證尺寸43mm。2.4 精基準的選擇精基準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，45mm圓柱小端面作為基準先加工出25mm孔，然后作為輔助基準面配合25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。 2.5 工藝路線的擬定擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準外，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)濟性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.5.1工藝路線方案一.銑45mm圓柱小端面;.粗銑45mm圓柱大端面,保證尺寸43mm;. 擴,鉸25H8mm孔;.鉆,擴,鉸10H7mm孔;.鉆,擴,鉸14H7mm孔;.鉆,攻M10mm螺紋孔;.插鍵槽,保證尺寸27.3H11;.鉆,鉸5mm圓錐孔;.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;.鉆,鉸5.5mm孔;.去銳邊,毛刺;.終檢,入庫。2.5.2 工藝路線方案二.粗銑45mm圓柱大端面;.半精銑45mm圓柱小端面,保證尺寸43mm;. 擴,鉸25H8mm孔;.粗銑14H7mm孔端面;.鉆,擴,鉸14H7mm孔;.鉆,鉸5mm圓錐孔,鉆,擴,鉸10H7mm孔;.鉆,攻M10螺紋孔;.插鍵槽,保證尺寸27.3H11mm.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;.鉆,鉸5.5mm孔;.去銳邊,毛刺;.終檢,入庫。2.5.3 工藝方案的比較與分析上述兩個方案區(qū)別在兩點:一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將5mm圓錐孔和10mm孔按部就班順序加工,而方案二顯得更靈活聰明,看出這兩個孔的定位方式,夾緊方式相同,故而在一臺機床上同時加工出來.另外,方案一沒有銑14mm小端面,但由于14mm孔有嚴格深度要求,故最好還是粗銑一遍.兩套方案顯然方案二更簡潔更符合要求,但正如前面所分析的,方案二將5mm圓錐孔10mm孔的加工合并在一道工中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡化了工藝設(shè)計,但在一道工序中完成這兩個鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度要求都較高，顯然組合機床不適用。如果采用搖臂鉆床，對于大批量生產(chǎn)，則要頻繁更換鉆頭刀具，大大增加了勞動強度，降低了生產(chǎn)效率，因此，決定還是將兩個孔分開加工。綜上所述，零件的最后加工路線如下：2.5.4 工藝方案的確定.粗銑45mm圓柱大端面,以45mm圓柱小端面為定位基準;.半精銑45mm圓柱小端面,以45mm大端面為定位基準;. 擴,鉸25H8mm孔,以45mm圓柱大端面為定位基準;.鉆,擴,鉸10H7mm,以25H8mm孔和45mm圓柱小端面為基準;.粗銑14mm孔端面,利用45mm圓柱小端面,25H8mm孔和10H7mm孔定位,保證尺寸43mm;.鉆,擴,鉸14H7mm孔,定位與工序相同,保證孔深度25mm;.鉆,攻M10mm螺紋孔,定位與工序相同;.鉆,鉸5mm圓錐孔,定位與工序相同;.插鍵槽,為便于加工,以45mm圓柱小端面,10H7mm孔和14H7mm孔端面定位,同時要保證尺寸27.3H11mm;.銑槽,定位與工序相同,保證尺寸30mm;.鉆,鉸5.5mm孔,定位與工序相同;.去銳邊,毛刺,尤其注意25H8mm孔表面可能因為鉆M10mm螺紋孔以及插槽帶來的表面鱗次損傷;.終檢,入庫。2.6 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。2.6.1 45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計算根據(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準值，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，粗銑精銑所能達到的經(jīng)濟精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為43.7mm。2.6.2 中心線端面毛坯尺寸及加工余量計算根據(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：擴鉸因此查實用機械加工工藝手冊表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=22mm2.6.3 14H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計算根據(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。2.7 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：鉆擴粗鉸精鉸鉆孔：13.0mm；擴孔：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。2.8 確定各工序切削用量及基本工時 2.8.1工序：粗銑45mm圓柱大端面機床：X51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，直徑D=50mm，齒數(shù)Z=6根據(jù)加工工藝手冊表2.4-73，取每齒進給量f=0.15mm/Z,根據(jù)切削工藝手冊表3.9，取銑削速度Vc=20m/min。則fr=f*vc=127.4r/min。按機床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù)n=160r/min，則實際切削速度Vc=25.12m/min.，工作臺每分鐘進給量z =144mm/min，銑床工作臺進給量f=150mm/min，按加工工藝手冊表6.2-5，基本工時t=0.65min。2.8.2工序：半精銑45mm圓柱小端面機床：X51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，直徑D=50mm，齒數(shù)Z=6（1）粗銑45mm小端面銑削余量Z=1.2mm，同樣查表選取確定f=20m/min，fv=0.15mm/Z，則Vc=127.4r/min，同樣選取vc=160r/min，則f=25.12m/min.， z =144mm/min，取vc=150mm/min基本工時t=0.43min。（2）半精銑45mm小端面加工余量Z=1.0mm，查表確定f=20m/min，fv =0.15mm/Z，則Vc=127.4r/min，選取Vc=160r/min，則f=25.12m/min.，vc=144mm/min，取vc=100mm/min，基本工時t=0.65min。2.8.3 工序：擴，鉸25H8mm孔機床：Z535立式鉆床（1）擴孔24.8mm刀具：高速鋼錐柄標準麻花鉆，D=24.8mm雙邊余量2Z=1.8mm由切削工藝手冊表2.10查的擴孔鉆擴孔時進給量f=0.70.8mm/r，并由加工工藝手冊表4.2-16取fz=0.72mm/r，擴孔鉆擴孔時，根據(jù)切削工藝手冊表2.15查得f=14m/min，故f=74.7m/min，則fr=8960r/min，按機床選取fr=68r/min，則f=5.29m/min.，基本工時t=1.1min。（2）鉸25H8mm孔刀具：高速鋼錐柄機用鉸刀，D=25mm由切削工藝手冊表2.24查得f=1.01.5mm/r,并由加工工藝手冊表4.2-16選取fz=1.22mm/r，取切削深度h=0.150.25mm，f=48m/min,則fr=51102r/min，按機床選取fr=68r/min，則f=5.34m/min.，基本工時t=0.65min。2.8.4工序：鉆，鉸10H7孔機床：Z535立式鉆床（1）鉆10mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=9.8mm由切削工藝手冊表2.7查得fz=0.17mm/r，由表2.15取vc=23m/min，則fr=747.4r/min按機床選取n=960r/min，則vc=29.54m/min.，基本工時t=0.31min。（2）粗鉸9.96mm孔刀具：高速鋼錐柄機用鉸刀，D=9.96mm由切削工藝手冊表2.24查得fz=0.17mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m/min，則fr=191.85r/min按機床選取fr=195r/min，則f=6.1m/min.，基本工時t=0.19min。（3）精鉸10H7孔刀具：高速鋼錐柄機用鉸刀，D=10mm由切削工藝手冊表2.24查得fz=0.8mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m/min，則fr=191.85r/min，按機床選取fr=195r/min，則f=6.1m/min.，基本工時t=0.31min。2.8.5工序：粗銑14mm孔端面機床：X51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，D=30mm,Z=6根據(jù)加工工藝手冊表2.4-73，取asp=0.15mm/Z,根據(jù)切削工藝手冊表3.9，取f=20m/min,則fr=212.3r/min，按機床選取fr=220r/min，則f=20.72m/min.，vc =198mm/min，取vc=150mm/min，基本工時t=0.33min。2.8.6工序：鉆，鉸14H7mm孔機床：Z535立式鉆床（1）鉆孔13mm刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=13mm由切削工藝手冊表2.7查得fz=0.36mm/r，由表2.15取f=14m/min，則fr=343r/min，按機床選取fr=272r/min，則f=11.10m/min.，基本工時t=0.36min。（2）粗鉸13.95mm孔刀具：高速鋼錐柄機用鉸刀，D=13.95mm由切削工藝手冊表2.24查得f=0.51.0mm/r,并由加工工藝手冊表4.2-16取fz=0.81mm/r，=48m/min,則fr=91182r/min，按機床選取fr=140r/min，則f=6.13m/min.，基本工時t=0.31min。（3）精銑14H7mm孔刀具：高速鋼錐柄機用鉸刀由切削工藝手冊表2.24查得f=0.51.0mm/r,并由加工工藝手冊表4.2-16取=0.62mm/r，=48m/min,則f=91182r/min，按機床選取fr=140r/min，則f=6.15m/min.，基本工時t=0.40min。2.8.7工序：鉆，攻M10mm螺紋孔機床：Z525立式鉆床（1）鉆8.5mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=8.5mm由切削工藝手冊表2.7查得fz=0.28mm/r，由表2.15取f=16m/min，則fr=600r/min，按機床選取=545r/min，則=14.55m/min.，基本工時t=0.10min。（2）攻螺紋M10mm刀具：高速鋼錐柄機用絲錐等于工件螺紋螺距p，即fz=1.25mm/r，由切削工藝手冊取f=7.5m/min，則fr=298r/min，按機床選取fr=272r/min，則f=6.8m/min.，基本工時t=0.05min。2.8.8工序：鉆，鉸5mm圓錐孔機床：Z525立式鉆床（1）鉆4.8mm圓錐孔刀具：高速鋼麻花鉆，D=5mm由切削工藝手冊表2.7查得fz=0.10mm/r，由表2.15取f=20m/min，則則fr=1326r/min，按機床選取fr=1360r/min，則f=20.5m/min.，基本工時t=0.096min。（2）鉸5mm孔刀具：高速鋼錐柄機用機用鉸刀，D=5mm由切削工藝手冊表2.24查得fz=0.6mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m/min，則fr=382.17r/min，按機床選取fr=392r/min，則f=6.15m/min.，基本工時t=0.055min。2.8.9工序：銑槽機床：X63臥式銑床刀具：高速鋼圓柱形銑刀，D=13mm，Z=6（1）第一次走刀根據(jù)加工工藝手冊表2.4-73，取fz=0.2mm/Z,根據(jù)切削工藝手冊表3.9，銑削速度vc=15m/min。則fr=367.5r/min。按機床選取fr=375r/min，則f=15.31m/min.，vc =56.25mm/min，基本工時t=0.94min（1）第二次走刀切削用量與第一次走刀完全相同，fz=0.2mm/Z，f=15.31m/min，vc =56.25mm/min基本工時t=0.94min。2.8.10工序機床：Z525立式鉆床（1）鉆4.8mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，D=4.8mm由切削工藝手冊表2.7查得： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆按機床選取基本工時：鉸孔：選擇的鉸刀按機床選取 基本工時：三、專用夾具設(shè)計由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。 3.1定位方案的確定 3.1.1工序要求本次設(shè)計選擇設(shè)計的是工序的夾具，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，因而工序基準為45mm小端面，同時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，保證其加工要求。夾具設(shè)計應(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。3.1.2定位方案設(shè)計分析左圖為圖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)計方案如下,首先必須明確其加工時應(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，再在R13外圓表面用“V”形塊定位。3.1.3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。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。3.1.4定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準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，即可認為定位方案符合加工要求。對于本次設(shè)計的夾具，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，由于定位基準也是45mm圓柱小端面，故基準不重和誤差為0，且由于45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達到Ra3.2mm，故可認為45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標準尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。對于本工序要求，定位基準與工序基準同為兩孔中心線，故基準不重合誤差為0?；鶞饰恢谜`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到Ra1.6mm，都經(jīng)過精鉸，故基準位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標準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。3.2定位元件的型號，尺寸和安裝方式3.2.1 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：3.2.2 短銷本設(shè)計方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計指導(dǎo)教程，確定削邊銷為GB2205-1999標準，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，防止鉆孔時松動，影響加工。3.2.3 圓柱銷本設(shè)計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25H8mm孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標準件，勢必影響5.5mm油孔的加工，因此可專門設(shè)計一個短銷，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，在標準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孔至終點時不會損傷銷，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。3.3 夾緊方案的確定3.3.1 夾緊裝置的設(shè)計夾緊力方向原則：（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小；（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。夾緊作用點原則：（1）夾緊里的作用點應(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，有時可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點位置等措施來實現(xiàn)；（3）夾緊力的作用點應(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及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計方案選用的是螺旋夾緊機構(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，進而作用在工件45mm圓柱大端面上，實現(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用，且對于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動強度較小，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。3.3.2 夾具的操作及維護安裝工件時，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，夾緊時檢查其是否發(fā)生受力變形，如有變形，應(yīng)及時設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴格控制螺桿的夾緊力。四、自我小結(jié)本次課程設(shè)計是在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際，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，其設(shè)計圖主要用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)計夾具裝配件時過于匆忙，裝配手柄時放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計前準備工作沒做好，在圖書館很多資料和文獻都沒能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時沒有時間認真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計說明書的編寫過于匆忙，時間很緊，很多文字和標準，公式，數(shù)據(jù)，計算上的錯誤沒有時間一一改正（確實，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯誤和缺憾）。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(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，運用到各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊及各種參考資料，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨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)了團隊精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計中培養(yǎng)了我獨立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎(chǔ)！1. 參考文獻1徐洪本 機床夾具設(shè)計手冊遼寧科技大學(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王先逵等機械加工工藝手冊機械工業(yè)出版社2007.95陳宏鈞金屬切削速算手冊機械工業(yè)出版社2007.9