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畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 油閥座零件工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì) 0 引言 夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過(guò)程的一種裝夾設(shè)備。裝夾最重要的標(biāo)準(zhǔn)是位置精度、工件穩(wěn)定性、最小工件變形和最小位移，以及夾具和切割工具之間無(wú)干涉等要求。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證工件在該工序所加工的表面能達(dá)到圖紙上規(guī)定的尺寸及位置精度等技術(shù)要求，必須使得工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位），并把工件壓緊夾牢，以便在加工過(guò)程中，工件受到切削力、離心力的作用及沖擊、振動(dòng)等影響時(shí)，能保持這個(gè)確定了的位置穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，稱做裝夾。一切能使工件在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的工藝裝置，一般稱為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱夾具。 機(jī)床夾具按專門(mén)化程度分通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具、專門(mén)化拼裝夾具和自用化生產(chǎn)用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專業(yè)廠生產(chǎn)供應(yīng)，有的已作為機(jī)床附件與通用機(jī)床配套，這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。專用夾具是根據(jù)零件工藝機(jī)械加工過(guò)程中的某一道工序而專門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。由于不考慮通用性，故結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。這類夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。但這類夾具的針對(duì)性很強(qiáng)。本文通過(guò)分析注油器油閥座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過(guò)對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡(jiǎn)潔的裝置。 1零件的分析 1.1零件的生產(chǎn)類型 該油閥座的實(shí)際生產(chǎn)綱領(lǐng)： N=Qn（1+α+β） =5×1×（1+3%+1%） =5.495（萬(wàn)件） 該零件的生產(chǎn)規(guī)模劃規(guī)為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的作用 油閥座是鑿巖機(jī)注油器上的重要零件。左端通過(guò)Rc3/4與主機(jī)聯(lián)接；右端以Ф63mm外圓定位與油壺殼體相連，一管套穿過(guò)油壺殼體與Ф24.5+0.13mm孔焊接，高壓氣體從左端進(jìn)入閥座，在負(fù)壓作用下，油壺內(nèi)油從Ф2mm孔流至Ф22mm孔與高壓氣體混合后成霧狀從管道噴出。Ф16H10孔裝入油量調(diào)節(jié)裝置，缺口標(biāo)志油量調(diào)節(jié)范圍。 1.3 零件的工藝分析 由零件圖得知其材料為ZG45。該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及件振性；適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。 該零件上的主要加工面為表面輪廓，兩端面，三個(gè)平衡孔和主軸孔。 該零件表面輪廓應(yīng)在一次裝夾下同時(shí)加工出來(lái)。該零件三個(gè)平衡孔應(yīng)在一次裝夾下同時(shí)加工出來(lái)。 有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 2工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。通過(guò)計(jì)算，該零件質(zhì)量約為11kg。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型（表1）。又由于主軸孔和三個(gè)平衡孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。 主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 表面輪廓尺寸 63 4+4 71 兩端面 55 6+6 67 平衡孔 16 5．5 10．5 主軸孔 22 6 16 表1 毛坯制 造方法 最大 重量 N 最小壁后 mm 形狀的 復(fù)雜性 材 料 生產(chǎn) 方式 精度等級(jí) IT 尺寸公差 值/ mm 表面 粗造度 手工砂 型鑄造 不限制 3～5 最復(fù)雜 鐵碳合金屬、有 色金屬及其合金 單件生產(chǎn)及小批生產(chǎn) 14～16 1～8 機(jī)械砂型鑄造 至 2500 3～5 最復(fù)雜 同上 大批生產(chǎn) 及大量生產(chǎn) 14級(jí) 左右 1～3 其他 手工砂型鑄造 余量大，一般為1～10mm;由砂眼和氣泡造成的廢品率高；表面有結(jié)砂硬皮，且結(jié)構(gòu)顆粒大；適用鑄造大件；生產(chǎn)率很多 機(jī)械砂型鑄造 生產(chǎn)率比手制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍；設(shè)備復(fù)雜；但要求工人的技術(shù)低；適于制造中小型鑄件 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇：油閥座的主軸孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。 粗基準(zhǔn)的選擇：選擇油閥座的表面作粗基準(zhǔn)。 最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)主軸孔。 2.3 加工工藝路線 工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容 鑄造 時(shí)效 涂底漆 10 粗銑Ф63面和Ф32面 20 精銑Ф63面，精銑Ф32，保證長(zhǎng)度55 30 精銑Ф24，保證至定位基準(zhǔn)長(zhǎng)度為39.6 40 鉆Ф3通孔，保證長(zhǎng)度22，鉆Ф5通孔，保證長(zhǎng)度6，鉆Ф2通孔，保證長(zhǎng)度14 50 鉆孔Ф2為通孔，至端面Ф63于14，并焊封其孔口擴(kuò)孔Ф22 60 鉆Ф10.5 70 擴(kuò)孔Ф22 80 擴(kuò)孔Ф16H10，保證26.6±0.11 90 通孔攻螺紋Rc3/4，保證長(zhǎng)度為20，并孔口倒角1*45°，且Ф32端面倒角1*45。 100 鏜Ф16.8+0.24，距Ф24面2.5，寬度為1.1 110 在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口 120 檢驗(yàn) 130 入庫(kù) 2.4 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為通用機(jī)床加專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床的傳送均由人工完成。 粗銑?63mm面和?32mm面選擇X62W萬(wàn)能銑床，專用銑夾具，百分表。 精銑?63mm，鉆?3mm通孔，保證長(zhǎng)度22mm,鉆?5通孔，保證長(zhǎng)度6mm,鉆?2通孔，保證長(zhǎng)度14mm選擇X62W萬(wàn)能銑床和Z3025臺(tái)式鉆床。 夾住?63mm，精銑?32，保證長(zhǎng)度55mm，采用X62W萬(wàn)能銑床。 擴(kuò)孔?22mm選擇組合機(jī)床，專用擴(kuò)孔刀和鉸孔刀，百分表。 精銑?24，保證至定位基準(zhǔn)長(zhǎng)度為39.6mm，選擇X62W萬(wàn)能銑床。 鉆?10.5，選擇專用鉆夾具，Z3025臺(tái)式鉆床。 擴(kuò)孔?16H10,保證26.6+/_0.11，采用組合機(jī)床。 鏜?16.8±0.24/0,距?24面2.5,寬度為1.1鉆?2通孔,至端面?63于14mm,并焊封其孔口，選用C6136，專用車夾具。 在?24面上精銑135°的缺口,其深度為4mm,精銑缺口，采用X62W萬(wàn)能銑床。 2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸 “油閥座”零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯重量約為11kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)器造型毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下： 1. ?63面和?32面 考慮其加工長(zhǎng)度為55mm,與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為?32mm,為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形尺寸，現(xiàn)在直接取其外圓表面直徑為?32mm. ?32面為自由尺寸公差，表面粗造為12.5μm,此面余量5mm. 2. 鉆? 5mm、?3mm、 ?2mm、 ?10.5mm 擴(kuò)孔?16的孔 四內(nèi)孔精度要求11μm參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：? 5mm、?3mm、?2mm、? 10.5mm 擴(kuò)孔：?16mm 2Z=0.22mm 2.6 確定切削用量及基本工時(shí) 工序10：粗銑?63面和?32面 1. 加工條件 工件材料：45鋼，砂型機(jī)器造型。 加工要求：粗銑?63面及?32面。 機(jī)床：X62萬(wàn)能銑床。 刀具：刀片材料YT15，直徑63mm,總長(zhǎng)80mm,孔徑27mm,前角（γ。） 15°,后角（α。）12°,螺旋角(β)40°~45°，齒數(shù)（z）6。 2. 計(jì)算切削用量 所選用刀具為高速鋼圓柱形銑刀。銑刀直徑d=63mm,寬度L=80mm,齒數(shù)z=6. 3. 決定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表3.3 X62型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量Fz0.07~0.2mm/z。現(xiàn)取Fz=0.2mm/z。 4. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)表3.7，圓柱形銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm;銑刀直徑d=63mm,耐用度T=120min(表3.8)。 5. 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計(jì)算： 式中： 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇 n=475r/min=7.9r/s 實(shí)際切削速度 v=1.57m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 Fmz=0.2×6×60mm/min=72mm/min 根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 Fmz=75mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為：Fz= =0.2mm/z 6. 效驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為 ， ， ，， ， =1.78KW X62銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 7. 基本時(shí)間 根據(jù)公式 式中 =3.57min=214.2s 工序20：精銑?63面和?32面 1. 切削用量 所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。D=63mm,L=80mm,z=20.機(jī)床選用X62型銑床。 2. 確定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進(jìn)給量Fr=0.5~1.2mm/r,現(xiàn)取Fr=1mm/r,則 3. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.25mm;耐用度T=170min 4. 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 計(jì)算，得 v=114.6m/min n=597r/min=9.95r/s 根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇 N=600r/min=10r/s 實(shí)際切削速度v=1.98m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 Fmz=60mm/min 根據(jù)X62銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 Fmz =60mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 Fz=0.1mm/z 5 基本時(shí)間 Tj=2.4min/=144s 工序40、50：鉆? 2、3、5 的孔 1 切削用量 刀具選用直柄麻花鉆，直徑d=2、3、5mmm。使用切削液。 2 確定進(jìn)給量f 由于孔徑很小，宜采用受動(dòng)進(jìn)給。 3 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)《切削手冊(cè)》鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度T=15min。 4 確定切削速度v 根據(jù)表2.7暫定進(jìn)給量f=0.2mm/r。由表2.13可查得v=0.4m/s,n=400r/min。根據(jù)Z3025立式鉆床機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際的轉(zhuǎn)速即可。 5 基本時(shí)間的確定 鉆孔基本時(shí)間20s。 工序60：鉆?10.5的孔 1 鉆孔φ10.5mm 確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削手冊(cè)》2.7，當(dāng)鋼的σb<800MPa,d=φ10.5mm時(shí)，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ10.5mm孔時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量乘系數(shù)0.75，則 F=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35（mm/r） 根據(jù)Z3025機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取f=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及2.14，查得切削速度v=18m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=195r/min,故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) 工序70、80：擴(kuò)孔 1 擴(kuò)孔φ22，φ16 采用刀具：φ22，φ16專用擴(kuò)孔鉆。 2 φ22孔 進(jìn)給量：f=(0.7~0.9)×0.7 =0.49~0.63(mm/r) 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.5mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.45m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) 3 φ16 進(jìn)給量： f=(0.6~0.7)×0.7 =0.42~0.49（mm/r） 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.5mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.54m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) =0.815（min） 工序90：車螺紋 1 車螺紋 Rc3/4 2. 切削速度的計(jì)算 刀具壽命T=60min,采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋=0.25，走刀次數(shù)i=4;精車螺紋=0.05走到次數(shù)i=2 。 所以粗車螺紋時(shí)： 精車螺紋時(shí) 3 確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時(shí) 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 n = 235r/min 實(shí)際切削速度 19.18m/min 精車螺紋時(shí) 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取 n=750r/min 實(shí)際切削速度 v=61.23m/min 4 切削工時(shí) 取切入長(zhǎng)度 粗車工時(shí) =0.21（min） 精車工時(shí) 所以車螺紋總工時(shí)t==0.27min 工序100：鏜槽 1 鏜溝槽φ16.8 確定鏜溝槽的切削用量 選用鏜桿，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=0.14m/s 工序110：粗、精銑135°槽 1. 計(jì)算切削用量 所選用刀具為高速鋼直柄立銑刀。銑刀直徑d=5mm,寬度L=5mm,齒數(shù)z=3 2. 決定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表3.3 X52型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量Fz0.03~0.15mm/z?，F(xiàn)取Fz=0.1mm/z。 3 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)表3.7，直柄立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;銑刀直徑d=5mm,耐用度T=60min(表3.8)。 4 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計(jì)算： 式中： 根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇 n=475r/min=7.9r/s 實(shí)際切削速度 v=1.57m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 Fmz=0.1×6×60mm/min=36mm/min 根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 Fmz=36mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為：Fz= =0.2mm/z 5 效驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為 ， ， ，， ， =2.36KW X62銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 6 基本時(shí)間 根據(jù)公式 式中 =1.1min=66s 7 切削用量 所選刀具為高速鋼直柄立銑刀。D=5mm,L=4mm,z=4.機(jī)床選用X62型銑床。 8 確定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進(jìn)給量Fr=0.2~0.4mm/r,現(xiàn)取Fr=0.3mm/r,則 9 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.3mm;耐用度T=60min 10 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 計(jì)算，得 v=40.72m/min n=597r/min=9.95r/s 根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇 N=600r/min=10r/s 實(shí)際切削速度v=1.98m/s 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 Fmz=18mm/min 根據(jù)X62銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 Fmz =20mm/min 則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 Fz=0.1mm/z 11 基本時(shí)間 Tj=0.8min/=48s 3夾具設(shè)計(jì) 1、鉆夾具設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)的夾具為第40道工序和第50道工序-鉆擴(kuò)Ф5-Ф3，2-Ф2孔夾具。該夾具適用于Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆。 1 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的孔在Ф63面與55面上，且與Ф63面垂直，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前只有Ф63面經(jīng)過(guò)加工，為避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，應(yīng)以55面定位，而55面上的Ф2孔也與此相應(yīng)。又為避免鉆頭引偏，Ф5-Ф3孔與一Ф2孔應(yīng)在Ф63面上鉆孔，而另一Ф2孔在55面上鉆孔，這就要求鉆孔是面朝上，這給裝夾工件帶來(lái)了一定麻煩。 從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框，設(shè)置成翻轉(zhuǎn)式。在此框架上還須加上一個(gè)固定V形塊。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷定位，V形塊定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。 工件以外框（外框?yàn)榉D(zhuǎn)式）在夾具上定位，限制了3個(gè)自由度，其余3個(gè)自由度也必須限制。在Ф22孔內(nèi)插入一個(gè)螺母，限制2個(gè)自由度；在框體內(nèi)固定的V形塊也限制1個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。 本道工序的夾具需要翻轉(zhuǎn)，若采用氣動(dòng)或液壓夾緊，則氣管或油管會(huì)妨礙操作，故選手動(dòng)夾緊，是夾具簡(jiǎn)單，操作可靠。 2 定位精度分析 表面輪廓是在一次裝夾下完成加工的，位置精度由夾具保證。 三個(gè)孔的精度分別由各自的鉆套保證。 取V形塊與夾具體，螺母與夾具體的配合為H7/n6 對(duì)定銷與夾具體銷孔，支撐塊銷孔的配合為H7/r6 此外，夾具還應(yīng)標(biāo)注形位公差 3 操作說(shuō)明 夾具使用在Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆床上，加工油閥座表面輪廓曲面及工件里的孔。工件以主軸和表面輪廓分別在外框，螺母和V形塊上定位，另有輔助支撐。采用兩個(gè)定位銷，螺釘壓緊工件。鉆完Ф63面上的Ф3孔后，換直徑為5的鉆套，在同時(shí)鉆這個(gè)面上的一直徑為2的孔，完成后，翻轉(zhuǎn)90°，鉆55面上的直徑為2的孔。 2、銑夾具設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)的夾具為第110道工序在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口。 1 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工在圓柱Ф24面上，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。 從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。 工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。 本道工序的夾具為銑夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。 2. 切削力及夾緊力計(jì)算 切削力計(jì)算： 刀具：高速剛直柄銑刀，?5mm，z=3 F=. 其中： 所以 F= =1128.26(N) F= 水平分力： 1241.086(N) 垂直分力： 338.49 (N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K 式中 K---基本安全系數(shù)1.5 K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K---刀具鈍化系數(shù)1.1 K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×1241.086=2477.83（ N ） 3.定位誤差的計(jì)算 加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得 Δy=0 Δy=(0.13+0) =×0.13 =0.065(mm) （注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。） 而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為 Δy=×0 =0.0（mm） 而Δy<<Δy 故，符合定位精度要求。 4.操作說(shuō)明 夾具使用在X52立式銑床上，加工油閥座圓柱Ф24面上的缺口。工件以主軸和擋板，以及階梯銷定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば颉? 3、鏜夾具設(shè)計(jì) 1 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工在圓柱Ф16孔內(nèi)，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。 從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。 工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。 本道工序的夾具為鏜夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。 2. 切削力及夾緊力計(jì)算 切削力計(jì)算： 刀具：鏜桿，?20mm， F=. 其中： 所以 F= =128.26(N) F= 水平分力： 141.46(N) 垂直分力： 42.438(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K 式中 K---基本安全系數(shù)1.5 K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K---刀具鈍化系數(shù)1.1 K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×141.46=282.48（ N ） 3.定位誤差的計(jì)算 加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得 Δy=0 Δy=(0.13+0) =×0.13 =0.065(mm) （注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。） 而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為 Δy=×0 =0.0（mm） 而Δy<<Δy 故，符合定位精度要求。 4. 操作說(shuō)明 夾具使用在T611臥式鏜床上，加工油閥座圓柱Ф16內(nèi)孔的槽。工件以主軸和擋板，以及階梯銷定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば颉? 4、鉆夾具設(shè)計(jì) 1 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工Ф10.5的孔，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。 從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，考慮過(guò)定位和鉆削力，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。在框架上還須加上階梯銷，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用螺紋來(lái)鎖緊。 工件以外框兩端面和螺紋，定位銷定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。 本道工序的夾具為鉆夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。 2. 切削力及夾緊力計(jì)算 切削力計(jì)算： 刀具：直柄麻花鉆，?10.5mm， 其中： 所以 F= =2394.60(N) F= 水平分力： 2634.06(N) 垂直分力： 718.38(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K 式中 K---基本安全系數(shù)1.5 K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1 K---刀具鈍化系數(shù)1.1 K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×2634.06=5258.9（ N ） 3.定位誤差的計(jì)算 加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。 根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得 Δy=0 Δy=(0.13+0) =×0.13 =0.065(mm) （注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。） 而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為 Δy=×0 =0.0（mm） 而Δy<<Δy 故，符合定位精度要求。  4.1.3 操作說(shuō)明 夾具使用在Z2035立式鉆床上，加工油閥座Ф10.5的孔。工件以軸，階梯銷定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば?。 4機(jī)床夾具概述 4.1 機(jī)床夾具的作用及其分類 4.1.1 機(jī)床夾具的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝設(shè)備，它在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個(gè)方面。 1）便于工件的正確定位，以保證加工精度 工件裝夾在夾具上后，工件上各有關(guān)的幾何元素（點(diǎn)、線、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當(dāng)夾具在機(jī)床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過(guò)程中“同批”工件對(duì)刀具和機(jī)床保持確定的相對(duì)位置，使加工得以順利進(jìn)行。 2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和降低加工成本 采用夾具以后，可以省去即十分費(fèi)時(shí)又不很緊缺的劃線、找正工序，減少了輔助時(shí)間。若采用聯(lián)動(dòng)夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高生產(chǎn)效率。例如采用氣壓、液壓等傳動(dòng)裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動(dòng)作。 3）改善工人的勞動(dòng)條件 采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機(jī)械化傳動(dòng)裝置和自動(dòng)裝卸工件的自動(dòng)化夾具，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改善工人的勞動(dòng)條件。 4）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類、規(guī)格多，而機(jī)床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設(shè)計(jì)制造專用的夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。例如，可以采用專用的夾具，在車床上實(shí)現(xiàn)拉削。 夾具在機(jī)械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產(chǎn)規(guī)模和不同的生產(chǎn)條件下，夾具的功用也有所側(cè)重，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產(chǎn)條件下，宜于使用通用的可調(diào)夾具，若采用專用的夾具，其結(jié)構(gòu)也應(yīng)求簡(jiǎn)單。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構(gòu)更完善些是必要的。雖然此時(shí)夾具的制造費(fèi)用大一些，但由于生產(chǎn)效率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果還是好的。 4.1.2. 機(jī)床夾具的分類 夾具的分類方法比較多，一般可分為通用夾具和專用夾具。近年來(lái)為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，還發(fā)展了通用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等類型。 1） 通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的、在一定范圍內(nèi)可以用于加工不同工件的夾具。如三爪或四爪卡盤(pán)、機(jī)器虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已經(jīng)作為機(jī)床的附件，由專門(mén)的工廠制造供應(yīng)。 2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而設(shè)計(jì)制造夾具。 3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 著兩種夾具的結(jié)構(gòu)很相似，它們的共同點(diǎn)是：在加工完多種工件。但通用可調(diào)夾具的加工對(duì)象并不是很明確，其通用范圍較大，如滑柱鉆模、帶各種鉗口的機(jī)器虎鉗等即是這類夾具。而成組夾具則是專門(mén)為成組加工工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的，針對(duì)性強(qiáng)，加工對(duì)象和適用范圍明確，結(jié)構(gòu)更為緊湊。 4）組合夾具 組合夾具是指按照某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準(zhǔn)備好的通用的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組合而成的夾具。這種夾具用完之后可以拆卸存放，或重新組裝成新的夾具。由于組合夾具是由各種標(biāo)準(zhǔn)元件、部件組裝而成，故具有組裝迅速、周期短、能反復(fù)使用等特點(diǎn)，所以在多品種、小批量生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中尤為適用。 若按夾具所適用的機(jī)床來(lái)分類，可分為車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具和其他機(jī)床夾具等類型。 若按驅(qū)動(dòng)夾具工作的力源來(lái)分類，還可以分為手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，電磁和電動(dòng)夾具等等。不顧一般多按夾具的使用特點(diǎn)和使用機(jī)床進(jìn)行分類。 4.2 機(jī)床夾具的組成 夾具的種類雖然很多，但是他們的工作原理基本上相同，一般有如下幾個(gè)組成部分。 （1） 定位元件 是用來(lái)確定工件再夾具中的位置的元件，它包括元件或元件的組合。 （2） 夾緊裝置 這種裝置包括夾緊元件或其組合及動(dòng)力源。其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因外力而破壞。 （3） 確定夾具對(duì)機(jī)床相互位置的元件 此類的元件是為了用來(lái)確定夾具對(duì)機(jī)床工作臺(tái)、導(dǎo)軌或主軸的相互位置。 （4） 對(duì)刀—導(dǎo)引元件 這類元件的共同作用是保證工件和刀具之間的正確加工位置。 （5） 其他裝置或元件 這類裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面所設(shè)置的分度裝置，為了便于卸下工件而設(shè)置的頂出器；以及標(biāo)準(zhǔn)話了的連件元件等。 （6）夾具體 夾具體是夾具的基座和骨架。其他裝置都安在夾具體上使之成為一個(gè)夾具的整體。 當(dāng)然上述的各組成部分，不是每個(gè)夾具都必須完全具備的。但一般來(lái)說(shuō)，定位元件、夾緊裝置、夾具體則是夾具的基本組成部分。 4.2.1 專用夾具的組成 （1）定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。 （2）夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。 （3）對(duì)刀—引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 （4）其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 （5）夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 4.3工件夾緊的基本要求 工件在定位后，因加工中還要受切削力、慣性力及工件自重等影響，將使工件產(chǎn)生位移或振動(dòng)，破壞工件已有的正確定位，故必須用夾緊機(jī)構(gòu)，將工件固定在定位元件上。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，確定夾緊方法一般與定位問(wèn)題應(yīng)同時(shí)考慮。夾緊方案通常需滿足以下要求： （1） 夾得穩(wěn)——夾緊時(shí)不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)，有足夠的剛度和強(qiáng)度。 （2） 夾得牢——夾緊力要合適，過(guò)小易使工件移動(dòng)或振動(dòng)，過(guò)大也會(huì)使工件變形或損傷，影響加工精度。此外，夾緊機(jī)構(gòu)要有自鎖作用，即原始作用力除后，工件仍能保持夾緊狀態(tài)而不松開(kāi)。 （3） 夾得快——夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、緊湊、操作時(shí)安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 為了達(dá)到以上要求，正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用力（數(shù)量和位置）。 4.4 夾具發(fā)展的趨勢(shì)： 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 結(jié) 論 這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（油閥座）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 致 謝 在這里，對(duì)于幫助我完成這次課程設(shè)計(jì)的同學(xué)和指導(dǎo)老師表示真誠(chéng)的謝意。沒(méi)有你們的幫助，我很難完成這篇課程論文，再一次表示我最真誠(chéng)的謝意。 謝 謝！ 參考文獻(xiàn)： [1] 李洪主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京出版社 [2] 鄭修本主編 機(jī)械制造工藝學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 劉友才，肖繼德主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [4] 孟少農(nóng)主編 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) [5] 第一汽車制造廠職工大學(xué)編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè) 上?？萍汲霭嫔? 21