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目 錄 序 言 1 第1章 計算生產綱領、生產效率分析 2 2.1生產綱領 2 2.2 生產效率分析 2 第2章 零件的分析 3 2.1 零件的分析 3 2.2 零件的作用 3 2.3 零件的工藝分析 4 第3章 工藝規(guī)程設計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.2.1 粗基準的選擇原則 5 3.2.2 精基準選擇的原則 6 3.3 制訂工藝路線 6 3.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 7 3.5 基本工時的確立 9 第4章 銑床夾具設計 20 5.1 專用夾具的提出 20 5.2 定位裝置設計 20 5.3定位元件及夾緊元件的選擇 20 5.4切削力和夾緊力的計算 20 5.5定位誤差分析 21 5.6定向鍵與對刀裝置設計 22 5.7 夾具設計及操作簡要說明 24 總 結 25 參考文獻 26 1 序 言 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。從某中意義上講，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。 套筒的加工工藝規(guī)程和銑套筒寬3.5深1槽的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分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畢業(yè)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。 本設計選用套筒來進行工藝編制與夾具設計，以說明書、繪圖為主，設計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。 第1章 計算生產綱領、生產效率分析 2.1生產綱領 生產綱領：企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品的年產量。零件的生產綱領按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產綱領（件/年） Q——機器產品的年產量（臺/年） n——每臺產品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產能力，不包括由技術、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標準工時：標準工時=生產一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產品的加工工位的工時，考慮車間生產的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產信息等因素后，計算得到標準工時。 生產率＝（產出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%? ′ 第2章 零件的分析 2.1 零件的分析 套筒材料為20號鋼，又叫優(yōu)質碳素結構鋼，強度比15號鋼稍高，很少淬火，無回火脆性。冷變形塑性高、一般供彎曲、壓延、彎邊和錘拱等加工，電弧焊和接觸焊的焊接性能好，氣焊時厚度小，外形要求嚴格或形狀復雜的制件上易發(fā)生裂紋。切削加工性冷拔或正火狀態(tài)較退火狀態(tài)好、一般用于制造受力不大而韌性要求高的。 該鋼屬于優(yōu)質低碳碳素鋼，冷擠壓、滲碳淬硬鋼。該鋼強度低，韌性、塑性和焊接性均好?？估瓘姸葹?55~500MPa，伸長率≥24%。 正火可促進該鋼球化，細化大塊狀先共析鐵素體，改進小于160HBS毛坯的切削性能。 2.2 零件的作用 圖2.2.1 套筒 零件，指機械中不可分拆的單個制件，是機器的基本組成要素，也是機械制造過程中的基本單元。其制造過程一般不需要裝配工序。如軸套、軸瓦、螺母、曲軸、葉片、齒輪、連桿頭、變速叉等。 2.3 零件的工藝分析 工件共有八處加工表面 ，其間有一定位置要求。分述如下： 1、Φ18左端面 2、Φ18右端面 3、38右端面、Φ18外圓 4、Φ8.2孔；Φ12孔 5、Φ38左端面、Φ18外圓 6、3-Φ4.5孔、Φ8.5沉孔 7、寬3.5深12槽 8、銑寬3.5深1槽 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。 正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。該鋼經調質處理后，其綜合力學性能要優(yōu)化于其他中碳結構鋼，但該鋼淬透性較低，水中臨界淬透直徑為12~17mm，水淬時有開裂傾向。當直徑大于80mm時，經調質或正火后，其力學性能相近，對中、小型模具零件進行調質處理后可獲得較高的強度和韌性，而大型零件，則以正火處理為宜，所以，此鋼通常在調質或正火狀態(tài)下使用。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 3.2.1 粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 3.2.2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 3.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產率。此外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 表3.1 工藝路線 工序號 工序內容 工序01 型材 工序02 滲碳淬火、滲碳深度為0.5～0.8mm、淬火硬度為53～58HRC 工序03 銑Φ18左端面 工序04 銑Φ18右端面 工序05 鉆Φ6孔 工序06 車Φ38右端面、Φ38外圓、右Φ18外圓 工序07 粗車、半精車Φ8.2孔；粗車、半精車、精車Φ12孔 工序08 粗車、半精車、精車Φ38左端面；粗車、半精車、精車左Φ18外圓；車潔角 工序09 鉆3-Φ4.5孔、锪平Φ8.5沉孔 工序10 粗銑、半精銑寬3.5深12槽 工序11 銑寬3.5深1槽 工序12 去毛刺 工序13 檢驗至圖紙要求 工序14 包裝、入庫 3.4 確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 1. Φ18左端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 2.Φ18右端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿足其精度要求。 3. Φ38右端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 4. Φ38外圓的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 5.右Φ8外圓的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步車削（即粗車）方可滿足其精度要求。 5.Φ8.2孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實心鍛造，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，先鉆Φ6的孔、再粗車、半精車方可滿足其精度要求。 鉆 單邊余量Z=3.0mm 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.1mm 6、Φ12孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實心鍛造，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，再加工好的Φ8.2孔基礎上、粗車、半精車、精車方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.4mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 7、Φ38左端面的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 8、左Φ18外圓的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，得鍛件的單邊加工余量Z=1.5mm,鍛件尺寸公差為CT8級，表面粗糙度Ra為0.8。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，三步車削（即粗車、半精車、精車）方可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm 9、3-Φ4.5孔、Φ8.5沉孔的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因加工孔的尺寸不大故采用實心鍛造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，先鉆3-Φ4.5孔，再锪平Φ8.5沉孔。 10、寬3.5深12槽的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實心鍛造，表面粗糙度Ra為3.2。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，兩步銑削（即粗銑、半精銑）方可滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.25mm 11、寬3.5深12槽的加工余量 查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用實心鑄造，表面粗糙度Ra為6.3。根據(jù)《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8，一步銑削）方可滿足其精度要求。 3.5 基本工時的確立 工序01：型材、 工序02：滲碳淬火、滲碳深度為0.5～0.8mm、淬火硬度為53～58HRC 工序03：銑Φ18左端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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＝475 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序04：銑Φ18右端面 1、選擇刀具 刀具選取硬質合金端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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＝475 當＝475r/min時 按機床標準選取 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序05：鉆Φ6孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 531r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序06：車Φ38右端面、Φ38外圓面、右Φ18外圓 工步一：車Φ38右端面 1、切削用量 機床為C620-1型臥式車床， 所選刀具為YT5硬質合金端面車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為2.0mm，可在1次走刀內切完。 2）確定進給量 根據(jù)表1.4，在粗車QT500-7、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.27mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=120m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.27mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，端面車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.27mm/r，切削速度=120m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1200.80.650.811.15m/min≈58.2m/min ≈488r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=480r/min 則實際切削速度=58.2m/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.27mm/r，=480r/min，=58.2m/min 2、確定車右Φ38端面的基本時間 ， 式中 =41mm，=21mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步二：車Φ38外圓的基本時間 ， 式中 =7.5mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步三：車右Φ18外圓的基本時間 ， 式中 =34mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工序07：粗車、半精車Φ8.2孔；粗車、半精車、精車Φ12孔 工步一：粗車Φ6孔至Φ8的基本時間 ， 式中 =62mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步二：半精車Φ8孔至Φ8.2的基本時間 1、 =0.1mm 2、 =0.15mm/r 3、 =1500.80.650.811.15m/min≈72.7m/min =610r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =62m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1 則 工步三：粗車Φ8.2孔至Φ11的基本時間 ， 式中 =47mm，=1.4mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步四：半精車Φ11孔至Φ11.8的基本時間 ， 式中 =47mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1 則 工步五：精車Φ11.8孔至Φ12的基本時間 3、 =0.1mm 4、 =0.1mm/r 3、 =2000.80.650.811.15m/min≈96.9m/min =760r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =47m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=750r/min,=1 則 工序08：粗車、半精車、精車Φ38左端面；粗車、半精車、精車Φ18左外圓；車潔角 工步一：粗車Φ38左端面的基本時間 ， 式中 =38mm，=21mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步二：半精車Φ38左端面的基本時間 ， 式中 =38mm，=21mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15m/r，=610r/min,=1 則 工步三：精車Φ38左端面的基本時間 ， 式中 =38mm，=21mm，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1 則 工步四：粗車左Φ21外圓至左Φ19的基本時間 ， 式中 =22mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=480r/min,=1 則 工步五：半精車左Φ19外圓至左Φ18.2的基本時間 ， 式中 =22mm，=0.4mm，=4mm，=0mm，=0.15mm/r，=610r/min,=1 則 工步六：精車左Φ18.2外圓至左Φ18的基本時間 ， 式中 =22mm，=0.1mm，=4mm，=0mm，=0.115mm/r，=760r/min,=1 則 工步七：車潔角 工序09：鉆3-Φ4.5孔、锪平Φ8.5沉孔 工步一：鉆3-Φ4.5孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 566r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工步二：锪平Φ8.5沉孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 563r/min 按機床選取n=545r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序10：粗銑、半精銑寬3.5深12槽 工步一：粗銑寬3深12槽 1、選擇刀具 刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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＝475 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工步二：半精銑寬3深12槽至寬3.5深12槽 1、選擇刀具 刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?00 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序11：銑寬3.5深1槽 1、選擇刀具 刀具選取硬質合金三面刃銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因為加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀內銑完， 則 2）決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X52K型立式銑床說明書，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?。?75 3）計算工時 切削工時： ，， 則機動工時為 工序12：去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：包裝、入庫 第4章 銑床夾具設計 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，決定設計工序011：銑寬3.5深1槽的專用夾具。 5.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于銑寬3.5深1槽，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，故設計夾具時主要考慮生產效率。 5.2 定位裝置設計 銑寬3.5深1槽，選擇工件Φ38外圓面和左Φ18端面及Φ4.5孔來定位。 5.3定位元件及夾緊元件的選擇 本工序選用的定位基準為工件Φ38外圓面和左Φ18端面及Φ4.5孔來定位，所以相應的夾具上的定位元件應是V形塊和支承釘及對定銷。因此進行定位元件的設計主要是對V形塊和支承釘及對定銷，在夾具體上的用鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母組成的夾緊機構進行夾緊。 1、 Φ38外圓面和V形塊相配合限制四個自由度，即Y軸移動、Y軸轉動、Z軸移動和Z軸轉動。 2、 左Φ18端面與支承釘相配合限制一個自由度，即X軸移動。 3、 Φ4.5孔與對定銷相配合限制一個自由度，即X軸轉動。 工件六個自由度被完全限制，屬于完全定位 5.4切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 5.5定位誤差分析 定位誤差是指采用調整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產生了定位誤差。如圖1所示 圖1用V型塊定位加工時的定位誤差 當定位基準與工序基準不重合時，就產生了基準不重合誤差。基準不重合誤差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。 定位誤差指一批工件采用調整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。 根據(jù)相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 5.6定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結構如圖所示： 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù)T形槽的寬度 a=12mm 定向鍵的結構尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D d1 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 14 -0.013 -0.033 20 8 2 10 5.5 14 +0.077 4 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 對刀塊選用圓形對刀塊，其結構如下圖所示： 圓形對刀塊的規(guī)格及主要尺寸： 塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 10 -0.014 0.5 5.7 夾具設計及操作簡要說明 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。本道工序為銑床夾具選擇由鉸鏈支座、鉸鏈壓板、螺母、圓墊圈、螺桿、螺桿支座和帶肩螺母組成的夾緊機構夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 總 結 本次設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設計能力為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對設計的指導。本次設計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關資料，才使設計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設計。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設計。 參考文獻 [1] 張耀宸主編.《機械加工工藝設計手冊》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設計手冊》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學院《機械零件設計手冊》編寫組 編. 《機械零件設計手冊》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學鄭修本主編. 《機械制造工藝學》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]上海理工大學陸劍中，孫家寧主編. 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