機械制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計解讀

1、畢業(yè)設(shè)計說明書題 目：支架的機械加工工藝規(guī)程編制和專用夾具設(shè)計序言隨著機械制造業(yè)的不斷發(fā)展，社會對生產(chǎn)率的要求也越來越 高，因此，大批量生產(chǎn)成為時代的需求，而組合機床就可以滿足 這一需求，我們有必要來研究他。另外，支架是主要起支撐作用 的構(gòu)架，承受較大的力，也有定位作用，使零件之間保持正確的 位置。因此支架加工質(zhì)量直接影響零件加工的精度性能，我們有必要對其進(jìn)行研究。機械制造畢業(yè)設(shè)計涉及的內(nèi)容比較多， 它是基礎(chǔ)課、技術(shù)基 礎(chǔ)課以及專業(yè)課的綜合，是學(xué)完機械制造技術(shù)基礎(chǔ) （含機床夾具 設(shè)計）和全部專業(yè)課，并進(jìn)行了實訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是我們對 所有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)系實際的

2、訓(xùn)練，因此，它在我們?nèi)甏髮W(xué)生活中占有重要的地位。本次畢業(yè)設(shè)計使我們能綜合運用機械制造的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實踐中學(xué)到的技能知識， 獨立地分析和解決工藝問題， 初 步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（支架）的工藝規(guī)程的能力和 運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及 編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。目 錄一、對零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖1.1 支架的作用及結(jié)構(gòu)特點41.2 支架的工藝分析41.3 支架的零件圖5二、選擇毛坯的制造方法并繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯的制造方式52.2 確定毛坯的形狀、大小6三、制訂零件的機械

3、加工工藝路線3.1 確定零件各孔、平面加工方案73.2 定位基準(zhǔn)的選擇93.3 制訂工藝路線93.4 選擇各工序機床及工、夾具，刀具，加工余量及工序間尺寸與公差的確定103.5 切削用量和時間定額的確定113.6 機械加工工藝過程卡和工序卡13四、機床夾具設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 確定夾具設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖154.2 工件在夾具中加工的精度分析184.3 計算夾緊力204.4 畫夾具裝配圖和零件圖2121五、參考文獻(xiàn)及畢業(yè)設(shè)計總結(jié)-一、對零件進(jìn)行工藝分析并畫零件圖1.1 支架的作用及結(jié)構(gòu)特點支架是起支撐作用的構(gòu)架，承受較大的力，也具有定位作用，使零件之間 保持正確的位置。在支架高20

4、mn處兩個R12mr寬12mmt勺凸出部位之間相隔2mryi其中一個 上有螺紋孔，另一個上有通孔，則此處構(gòu)造比較復(fù)雜，且在支架高36mn處有2mm 寬的一個缺口，這兩部分剛度比較低。中間有30mm的孔，屬于套類結(jié)構(gòu)，伸出部分為一平臺，上有螺紋盲孔，在端部有傾斜 60的凸出部分，起定位作用， 此處應(yīng)力教集中，強度要好。在平臺下面有增強其硬度的肋板。兩個R12mr*出， 2mm寬36mm高處缺口及R10mn凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其加工存在一定的難度， 要求較高，防止其損壞，需要對其進(jìn)行必要的熱處理。1.2 零件的工藝分析主要加工表面30mm中心孔及兩端倒角，上、下端面，M6J 12螺紋盲孔，右端部傾

5、斜60凸出部分中間孔8mm左端兩個凸出部分外側(cè)面及其中間 M10 螺紋孔和11孔。(1) 選用灰鑄鐵HT15Q硬度150200HB負(fù)荷低，磨損無關(guān)重要，變形很小，經(jīng)過正火處理?；诣T鐵件的牌號和應(yīng)用范圍如表1-1所示。(2) 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm(3) 加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷，并應(yīng)清理清潔。(4) 所有加工表面應(yīng)光潔，不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金 屬夾雜物。(5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度 0.06mm和平面度0.05mm 中心孔內(nèi)表面表面粗糙度 Ra 1.6卩m,左端兩個凸出部分外表面 Ra6.3卩m 右端部傾斜60凸出部分中間孔內(nèi)表面 R

6、aw 1.6卩m為較高精度，且8。0.015。(6) 在加工之前進(jìn)行人工時效熱處理， 對毛坯預(yù)備性熱處理，為降低零件硬 度，在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理，淬火后工件硬度提高且易變形。表1-1灰鑄鐵件的牌號和應(yīng)用范圍牌號硬度HB應(yīng)用范圍工作條件用途舉例HT100w 170(1) 負(fù)荷極低(2) 磨損無關(guān)重要(3) 變形很小蓋、外罩、油盤、手輪、手把、支架、 坐板、重錘等形狀簡單、不重要的零 件，這些鑄件通常不經(jīng)試驗即被采用， 一般不需要加工，或者只需經(jīng)過簡單 的機械加工。HT150150 200(1) 承受中等載何 的零件(2) 摩擦面間的壓(1) 一般機械制造中的鑄件，如支柱、 坐板、

7、齒輪箱、刀架、軸承座、軸承 滑座、工作臺，齒面不加工的齒輪和力w490KPa鏈輪，汽車、拖拉機的進(jìn)氣管，排氣管、液壓泵進(jìn)油管等；(2) 薄壁(重量不大)零件，工作壓 力不大的管子配件，以及壁厚w 30mm 的耐磨軸套等；(3) 圓周速度為612m/s的帶輪以 及其他符合左列工作條件的零件。HT200170 220(1)承受較大負(fù)荷的 零件(2) 摩擦面間的壓 力 490KPa (大于 10t的大型鑄件 1470 Kpa)或需經(jīng)表 面淬火的零件(3) 要求保持氣密 性以及韌性的零件(1) 一般機械制造中較為中重要的鑄 件，如氣缸、齒輪、鏈輪、棘輪、襯 套、金屬切削機床床身、飛輪等；(2) 汽車、

8、拖拉機的汽缸體、汽缸蓋、 活塞、制動轂、聯(lián)軸器盤、飛輪、離 合器外殼、分離器本體、左右半軸殼 等；(3) 承受7840KPa以下中等壓力的液 壓缸、泵體、閥體等；(4) 汽油機和柴油機的活塞環(huán)；(5) 圓周速度為1220m/s的帶輪以 及其他符合左列工作條件的零件。HT250190 2401.3支架的零件圖，見圖紙所示技術(shù)要求：1、未注圓角均為R23;2、加工表面涂漆；3、線性未注公差為比例1:1數(shù)量1重量材料HT150設(shè)計 校核 審核4 ”10R10GB/T1804-m支架 2010.3.142010.3.14二、選擇毛坯的制造方式并繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯的制造方式該零件加工要求高，加

9、工面數(shù)量多，并且種類繁多，有車、磨端面，鉆孔、 擴孔、攻螺紋、車倒角、鉆斜孔等，位置、形狀、尺寸精度都各有要求。支架材 料為灰鑄鐵HT150硬度為150200HB承受中等載荷的零件，摩擦面間的壓力 490KPa用于一般機械制造，薄壁(重量不大)零件，工作壓力不大的管子配 件以及壁厚w 30mm勺耐磨軸套等和圓周速度為612m/s的帶輪以及其他符合表 1-1中條件的零件。毛坯種類的確定是與零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料的力學(xué)性能和零件的 生產(chǎn)類型直接相關(guān)的，另外還和毛坯的具體生產(chǎn)條件相關(guān)。鑄件：包括鑄鋼、鑄 鐵、有色金屬及合金的鑄件等。鑄件毛坯的形狀可以相當(dāng)復(fù)雜，尺寸可以相當(dāng)大， 且吸振性能好，

10、但鑄件的力學(xué)性能差。生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)，采用精度和生產(chǎn)率高的毛坯制造方法， 如金屬型鑄 造，可以使毛坯的形狀接近于零件的形狀，因此可以減少切削加工用量，從而提高材料的利用率，降低了機械加工成本。金屬型鑄造就是將熔融的金屬澆注到金 屬模具中，依靠金屬自重充滿金屬模具型腔而獲得的鑄件，這種鑄件比砂型鑄造鑄件精度高，表面質(zhì)量和力學(xué)性能好，生產(chǎn)效率也高，但需要專用的金屬型腔模， 適用于大批量生產(chǎn)中的尺寸不大的有色金屬鑄件，綜合上述生產(chǎn)此支架零件選擇金屬型鑄造鑄件的方式。2.2 確定毛坯的形狀、大小(1)毛坯的特點，如表2-1所示：毛坯的特點及應(yīng)用范圍制造精度加工余量原材料工件尺寸工件形狀適用生產(chǎn) 類

11、型生產(chǎn)成本IT11 13大鑄鐵、鑄 銅為主各種尺寸復(fù)雜各種生產(chǎn)較低(2)鑄件尺寸公差，如表2-2所示：(/卩m鑄件基本尺寸公差等級大于至1112131425403.65.07940634.05.6810631004.469111001605.071012(3)鑄件的機械加工余量，如表 2-3所示:(/mm)尺寸公差等級CT12加工余量等級MAFGHJ基本尺寸加工余量數(shù)值大于至-1004.04.55.06.02.53.03.54.51001605.05.56.57.53.54.05.06.0(4)鑄造孔的最小尺寸，如表2-4所示：(/mm)鑄造方法合金種類一般最小孔徑特殊最小孔徑金屬及砂型鑄造全

12、部30810(5) 機械加工余量，工序尺寸確定由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有誤差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之 分。鑄件的機械加工余量見毛坯的制造表2-3所示，尺寸公差等級為12,加工余量等級MA為G,則可選取毛坯的加工余量有 4.5mm和3.0mm兩種數(shù)值，及其 他分析，確定毛坯的基本尺寸，畫出毛坯簡圖，如圖2-5所示：圖2-5三、制訂零件的機械加工工藝路線由于零件是大批量生產(chǎn)，它的主要工藝特征是廣泛采用專用機床、專用夾具 及專用刀具、量具，機床按工藝路線排列組織流水生產(chǎn)。為減輕工人的勞動強度， 留有進(jìn)一步提高生產(chǎn)率的可能

13、，該支架在工藝設(shè)計上采用了組合機床的流水線加 工方式。3.1確定零件各孔、平面的加工方式（1）孔的加工方式，如表3-1所示：表3-1孔的加工方案序 號加工方案經(jīng)濟(jì)加工精 度等級（IT）加工表面粗 糙度Ra/卩m適用范圍1鉆11 1212.5加工未淬火鋼及鑄 鐵的實心毛坯，也可 用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高），孔徑v 20mm2鉆-鉸893.2 1.63鉆-粗鉸-精鉸781.6 0.84鉆-擴1112.5 6.3加工未淬火鋼及鑄 鐵的實心毛坯，也可 用于加工非鐵金屬（但粗糙度稍高），5鉆-擴-鉸893.2 1.66鉆-擴-粗鉸-精鉸71.6 0.87鉆-擴-機鉸-手鉸670.4 0.1孔徑20

14、mm8鉆-（擴）-拉（或推）791.6 0.1大批量生產(chǎn)的中、小 零件的通孔由表3-1可以確定支架零件各孔的加工方案如下：A、加工孔30 00.032，要求內(nèi)表面粗糙度Ra = 1000V/ n dw =1000X 18/3.14 X 5=1145r/min根據(jù)機床說明書，取nw=195r/min,故實際切削速度為V = n dwnw/1000 = nX 5X 195/1000=3.06m/min 切削工時，L=12,則 Tm = L/n wf =12/195 X 0.1=0.62min 工序 7,攻螺紋 M6J 12, V = 0.1m/s = 6m/min, 即 ns =238r/min,

15、按機 床選取 nw =195r/min，貝U V=4.9m/min,機動工時：L=12mm 則Tm = 2L/n wf =12 X 2/195 X 仁0.13min(5) 工序8,粗銑-精銑F面，切削用量同工序4, L=40X 2=80mm則機動工 時為 Tm =L/f m =80/60min=1.33min(6) 工序9,鉆M10螺紋底孔，即擴孔鉆9的鉆頭對8的孔進(jìn)行擴孔， 根據(jù)有關(guān)手冊的規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取f=(1.2 1.8)f 鉆=(1.2 1.8) X 0.65 X 0.75=0.585 0.87mm/r根據(jù)機床說明書，選取f=0.57mm/r,則V= (1/

16、2 1/3) V鉆=(1/2 1/3 ) X 12=64m/min則主軸轉(zhuǎn)速為n=51.634r/min,并按機床說明書取 nw =68r/min,實際切削速度 為：V=n dwnw/1000= nX 37 X 68/1000=7.9m/mi n切削工時，L=12mm,m = L/n wf=12/68 X 0.57=0.31min(7) 工序10,攻螺紋M10切削用量同工序7, L=12mm則機動工時為：Tm = L/f m =12/60=0.2min(8) 工序11,粗銑-精銑G面，切削用量同工序8,機動工時為：Tm=1.33min(9) 工序12,鉆-鉸11孔用10.8鉆頭對8孔進(jìn)行擴鉆，

17、同工序9,切削工時：Tm =0.31min11H8鉸刀鉸孔，參考有關(guān)資料，取鉸刀的切削速度VC =0.3m/s=18m/min, 由此計算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *11=573.25r/min按機床實際轉(zhuǎn)速取n=500r/min,則實際切削速度VC =n dn/1000= n *11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s切削工時：L=12mm Tm =L/nVc =12/500*0.26=0.09min(10) 工序13,加工3000.032孔 用29.8鉆頭對25孔進(jìn)行擴鉆，同工序9,切削工時：L=71，則切削 工時：Tm =L/門州=71/6

18、8 X 0.57=1.83min 粗鉸-精鉸30孔，參考有關(guān)資料，取鉸刀的切削速度VC =0.3m/s=18m/min, 由此計算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *30=191.08r/min按機床實際轉(zhuǎn)速取n=200r/min,則實際切削速度VC =n dn/1000= n *30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s切削工時：L=70mm Tm =2L/nVc=2*70/200*0.314=2.23min(11)工序14,3000.032內(nèi)孔倒角C1 ( C端面處),選臥式車床C620-1,據(jù)手冊及機床取f1 =0.08mm/r,當(dāng)采用高速鋼車刀

19、時，根據(jù)一般資料，確定切削速度 V=16m/min,則ns =1000V/n d=1000*16/ n *30=159.1r/min 按機床說明書取nw =120r/min,則此時切削速度為：V = n dnw/1000=11.3m/min切削工時：L=2mm 則 Tm = L/n wf =2/120*0.08=0.21min(12) 工序15,30c0-032內(nèi)孔倒角C1 (D端面處)，同工序14,切削工時：Tm =0.21min(13) 工序16,鉆-粗鉸-精鉸8。00157.8標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔，同工序 6,切削工時：L=10mmTm = L/n wf=10/195*0.1=0.51min粗

20、鉸-精鉸8,參考有關(guān)資料，取鉸刀的切削速度 VC =0.3m/s=18m/min, 由此計算出轉(zhuǎn)速為：n=1000V/n d=1000*18/ n *8=716.56r/min按機床實際轉(zhuǎn)速取n=700r/min,則實際切削速度Vc =n dn/1000= n *8*700/1000=17.58m/min=0.29m/s切削工時：L=10mm, Tm =2L/nVc =2*10/700*0.29=0.1min3.6 機械加工工藝過程卡和工序卡表3-4支架機械加工工藝主要工序卡工序工步工序說明機床夾 具 或 輔 助 工 具刀具量具走 刀 次 數(shù)切 削 深 度mm進(jìn)給量mm/r主軸 轉(zhuǎn)速 r/mi

21、n切削 速度 m/min工時定額min41粗銑D 面，留1mn余量X6130A專 用 夾 具高速鋼 鑲齒一三 面刃銑 刀卡板1260mm/min37.526.532精銑D面11351粗銑C E面，留1mm余量X6130A13.53.262精銑CE面113.2661鉆M6J12螺紋底孔X6130A5麻花鉆頭卡尺1120.11953.060.6271攻螺紋M6J 12S4012A絲錐M6X 1螺 紋 量 規(guī)11.251954.90.1381粗銑F 面，留1mm余量X6130A高速鋼 鑲齒一三 面刃銑刀卡板1260mm/min37.526.50.672精銑F面110.6791鉆M10螺紋底孔X613

22、0A9擴孔鉆頭卡尺1120.57687.90.31101攻螺紋M10S4012A絲錐M10X 1螺 紋 量 規(guī)11.251954.90.2111粗銑G 面，留1mn余量X6130A高速鋼 鑲齒一三 面刃銑刀卡板1260mm/min37.526.50.672精銑G 面110.67121擴鉆8孔X6130A 10.8擴孔鉆 頭卡尺1120.57687.90.312精加工鉸孔 11H8鉸刀1121.650015.70.09131擴鉆25孔X6130A 29.8擴孔鉆 頭1710.57687.91.832粗鉸到29.9329.93鉸刀1711.120018.81.123精鉸到 30H7 30H7171

23、1.12141倒角30內(nèi) 孔, C端面處C620-1成型刀具樣板10.0812011.30.21151倒角30內(nèi)孑L, D端 面處C620-1成型刀具10.080.21161用7.8鉆頭鉆孔X6130A2粗鉸到 7.963精鉸到8H77.8麻花鉆 7.96鉸刀8H7鉸刀1100.11953.060.511101.770017.60.051100.05卡尺表3-3支架機械加工工藝過程卡工序號工序名稱工序內(nèi)容工藝裝備1鑄造鑄造2熱處理人工時效熱處理3劃線以毛坯外形找正劃主要加工線鉗臺4銑以60外圓和C面為粗基準(zhǔn)，粗銑D面，留1mn余量，精銑X6130A專用工裝5銑以D面為精基準(zhǔn)，粗銑C、E面，留1

24、mm余量，精銑X6130A專用工裝6鉆用5鉆頭鉆M6J 12螺紋底孔X6130A，專用工 裝，鉆模7攻螺紋攻螺紋M6J 12S4012A,專用工裝8銑以D面為精基準(zhǔn)，B面為粗基準(zhǔn)， 粗銑F面，留1mm余量，精銑X6130A專用工裝9鉆用9鉆頭擴鉆M10螺紋底孔X6130A，專用工 裝，鉆模10攻螺紋攻螺紋M10S4012A,專用工裝11銑以D面為精基準(zhǔn)，B面為粗基準(zhǔn)， 粗銑G面，留1mm余量，精銑X6130A專用工裝12鉆-鉸用10.8鉆頭擴鉆8孔，精加工 鉸孔X6130A，專用工 裝，鉆模13鉆-鉸用29.8鉆頭擴鉆25孔，粗鉸到29.93，精鉸到30H7X6130A，專用工 裝，鉆模14倒

25、角倒角30內(nèi)孔，C端面處C620-1,專用工裝15倒角倒角30內(nèi)孔，D端面處C620-1,專用工裝16鉆-鉸用7.8鉆頭鉆孔，粗鉸到7.96， 精鉸到8H7X6130A，專用工 裝，鉆模17熱處理淬火，提高硬度，150200HB18鉗工去毛刺鉗臺19終檢按圖樣要求檢驗各部分尺寸20入庫涂防銹油，入庫四、機床夾具設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)過對支架零件的機械加工工藝規(guī)程分析設(shè)計，對零件有了全面的認(rèn)知，選擇工序13鉆-擴-粗鉸-精鉸3000.032分析，并結(jié)合此工序，設(shè)計一套專用夾具。4.1確定夾具設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖(1) 定位方案加工3OoO.O32孔，內(nèi)孔表面粗糙度 RaK 1.6卩m以底面

26、D面為精基準(zhǔn)，限 制三個自由度，以11孔軸線為定位基準(zhǔn)，限制三個自由度，則對 Z軸旋轉(zhuǎn)自 由度形成過定位，增大誤差，必須消除過定位。此種情形可選擇削邊銷(棱形銷) 即可消除過定位，再由夾緊裝置即可限制一個自由度，從而工件處于完全定位狀 態(tài)，進(jìn)行加工。削邊銷尺寸標(biāo)準(zhǔn)如圖4-1和表4-2所示：表4-2 削邊銷尺寸D2366882020 2525 3232 40 40b2345668B住-0.5D2-1住-2口-3D2-4D2-5(2)導(dǎo)向方案為了能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具 的元件一鉆套，鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之 間留有排屑空間，因

27、工件批量大且經(jīng)鉆-粗鉸-精鉸孔工序，加工精度高，所以此 處選用固定式鉆模，鉆套選用快換鉆套，如圖 4-3所示：圖4-3快換鉆套匚廠(3) 夾緊方案由于零件加工工序較簡單，定位較容易，工件批量大，選取簡單的手動夾緊 裝置，螺旋夾緊機構(gòu)，用于夾緊零件的螺釘選有帶手柄的螺冒，便于操作，使工 件裝卸迅速，方便。由于螺釘與工件60外圓接觸并施加夾緊力，此處選用圓 周線接觸。夾緊裝置見總裝配圖所示。(4) 夾具體的設(shè)計結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)、加工要求及以上分析，初步設(shè)計夾具體的結(jié)構(gòu)。a、采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模、定位心軸及鉆模板均按裝在夾具體上， 夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案結(jié)構(gòu)緊湊，安裝穩(wěn)定，剛性好，成本

28、低，結(jié)構(gòu) 簡單，較合理。b、采用型材夾具體的鉆模，夾具體由左側(cè)板、定位心軸、鉆模板安裝在底 座上，夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案的夾具體為框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì) 量較輕、鉆模剛性好，固定鉆模板螺釘受力比較大，易變形，但是由于零件為大 批量生產(chǎn)，盡量減少生產(chǎn)成本，此方案不可取。綜合上述，確定采用a方案。 夾緊裝置是緊固螺釘與 V型塊組成，其V型塊與夾具體連接為一體，V型 塊及尺寸見圖4-4和表4-5所示：圖4-4表4-5 V型塊尺寸NDBHlbr基本 尺寸極限偏差f7基本 尺寸極限偏差f925161.555 45 60650.0300.060200.0200.072 夾具體的設(shè)計結(jié)構(gòu)及各部分尺

29、寸見夾具體圖紙所示:(5) 夾具總裝配圖上的公差、技術(shù)要求的標(biāo)注 活動配合公差選擇如表4-7、表4-8所示：表4-7配合形式精度要求應(yīng)用定位銷與工件基 準(zhǔn)孔一般要求較高精度定位兀件與工件 定位基準(zhǔn)間H7 H 7 H7 h6 g6 f6H 6 H 6 H 6 h5 g5 f5表4-8鉆套名稱加工方法及配合部位配合種類及公差等級可換鉆套 或快換鉆套鉆孔及擴孔外徑與襯套H 7H7g6f 7刀具切削部分導(dǎo)向F7 G7h6h6刀柄或刀桿導(dǎo)向H 7H7f7， g6粗鉸孔外徑與襯套H7H7g6h6內(nèi)徑G7 H7h6h6精鉸孔外徑與襯套H 6 H6 g5 h5內(nèi)徑G6 H 6 h5h5 影響夾具在機床上安裝精

30、度的尺寸和公差（SA）它們主要指夾具安裝基面與機床相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差。夾具體的安裝基面與機床的配合，鉆模的安裝基面是平面，可不必標(biāo)注。 影響夾具精度的尺寸和精度鉆套與定位銷之間尺寸40 0.1，V型塊的寬度35.8 0.02，為影響夾具體 的精度尺寸，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求夾具總圖上無法用符號標(biāo)注而又必須說明的問題，可作為技術(shù)要求用文字寫在總圖的空白處。如夾具使用時的操作順序等。 夾具總圖上公差值的確定夾具總圖上標(biāo)注公差值的原則是在滿足工件加工要求的前提下，盡量降低夾具的制造精度。夾具總圖上標(biāo)注的第 25類尺寸的尺寸公差和位置公差均直接 影響工件的加工精度，取

31、S J =（1/5 1/2） S k式中：S J 夾具總圖上的尺寸公差或位置公差；S k -與S J相應(yīng)的工件尺寸公差或位置公差。當(dāng)工件批量大、加工精度低時，S J取小值，因為這樣可延長夾具使用壽命， 又不增加夾具制造難度；反之取大值。此夾具總裝圖尺寸公差、位置公差均取相 應(yīng)工件公差的1/3左右。對于直接影響工件加工精度的配合尺寸， 在確定了配合 性質(zhì)后，應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合。工件的加工尺寸未注公差時，工件公差S k視為IT14IT12,夾具上的相應(yīng) 尺寸公差按IT11IT9標(biāo)注；工件上的位置未注公差時，工件位置公差S k視為 IT9IT11,夾具上的相應(yīng)尺寸公差按IT7IT9標(biāo)注。4.2 工件

32、在夾具中加工的精度分析（1）影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多。 與夾具有關(guān)的因素有定位誤差厶D、對刀誤差厶T、夾具在機床上的安裝誤差 A 和夾具制造誤差厶J等。在機械加工工藝系統(tǒng)中，因機床精度、刀具精度、刀具 與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差 C。上述各項誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不準(zhǔn)確，而形成總的加工誤差1）定位誤差厶d加工尺寸（40 0.1） mm勺定位誤差 d =00 對稱度0.1mm的定位誤差為工件定位孔與定位心軸配合的最大間隙。工件定 位孔的尺寸為11H7（+o 018 ）,定位

33、心軸的尺寸為11f6 （：o： 0 2 7 ），則 d =Xmax = （0.018+0.027 ） mm =0.045mm2）對刀誤差厶T因?qū)Φ稌r刀具相對于對刀塊或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱為對刀誤差。鉆頭與鉆套間的間隙，會引起鉆頭的位移或傾斜， 造成加工誤差。由于鋼套壁厚較薄，可只計算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導(dǎo)向孔 尺寸為29.8F7 （ 0.158），鉆頭尺寸為29.80.016mm尺寸（40 0.1） mm及對稱度0.1mm的刀具誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙 t = Xmax = （0.108+0.016 ） mm=0.124mm3）夾具的安裝誤差厶A因夾具上定位元件、

34、對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差， 稱為夾具的安裝誤差。此夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，A =0o4）夾具誤差厶J因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包 括導(dǎo)向兀件與導(dǎo)向兀件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差的大小取決于夾具零件的加工精度和夾具裝配時的調(diào)整與修配精度。影響尺寸（40 0.1 ） mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對安裝基面D的垂直度厶J3=0.03mm導(dǎo)向孔軸心線到定位端面的尺寸公差厶 J2 =0.06mm影響對稱度0.1mm的夾具誤差為導(dǎo)向孔對定位心軸的對稱度 J2 =0.03mm5）

35、加工方法誤差 G因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工 藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因 該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以在設(shè)計夾具時常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工 件公差的1/3。計算時可設(shè) G = S k/3（2）保證加工精度的條件為上述各項誤差之和。由于上述誤工件在夾具中加工時，總加工誤差差均為獨立隨機變量，應(yīng)用概率法疊加。因此，保證工件加工精度的條件為=上述各項誤差的平方和的平方根WS k即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差S k。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工 件加工精度時，需留出一定的精度儲備量

36、JC。因此將上式改寫為： WS k-J C 或 J C = S k - 0當(dāng)JC0時，夾具能滿足工件的加工要求。JC值的大小還表示了夾具使用壽 命的長短和夾具總圖上各項公差S J確定得是否合理。鋼套鉆29.8mm孔時，加工精度的計算列于表 4-9所示：表4-9誤差名 稱加工要求(40 0.1) mm對稱度0.1mm D00.045mm T0.124mm0.124mm A00 J J2+AJ3= (0.06+0.03 ) mm J2=0.03mm G(0.2/3)mm=0.067mm(0.1/3)mm=0.033mm0.156mm0.0194mmJc(0.2-0.156)mm=0.044mm 0

37、(0.1-0.0194)mm=0.0806mm 0由表4-9可知，該鉆模能滿足工件的各項精度要求，且有一定的精度儲備4.3 計算夾緊力（1）由4.1中分析選擇點接觸式螺旋夾緊機構(gòu)，計算此夾緊機構(gòu)的夾緊力。 單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力按下公式計算：W=QL/【r ta n 1+rzta n （a + 2 ）】（式中W單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）;Q原始作用力（N）;L作用力臂（mr）r 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 （mr）,其值視為螺桿端部的結(jié) 構(gòu)形式而定； 1螺桿端部與工件間的摩擦角； 2，螺旋副的當(dāng)量摩擦角（）；r z螺紋中經(jīng)之半（mr）；a螺紋升角。）(2) 計算公式中各項的值 確定原

38、始作用力Q的值：由于是手動的簡單裝置，根據(jù)經(jīng)驗選擇 Q =652 確定L的值：作用力臂即為螺釘上手柄的長度，L取為100mm 確定r的值：由于夾緊裝置是圓周線接觸式，則螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑查資料取為 6.9，即 r =6.9。 確定 1和 2 的值：螺桿端部與工件間的摩擦角 1和螺旋副的當(dāng)量摩擦角 2取值如4-10所示:表 4-10螺紋形狀三角螺紋梯形螺紋方牙螺紋螺紋牙形半角B30150 2 =arctan (tan 2/cos B90 508 508 32注：ta n 2 =0.152為螺旋副的摩擦角()確定rz和a的值，由表4-11所示:公稱直徑/mm螺距P/mm中經(jīng)之半rz/m

39、m升角a121.755.43152 261.55.5132 291.255.5942 215.6751 361426.35052 521.56.5132 6116.6751 221627.35052 291.57.5131 4917.6751 11注：a =arctan (nP/2 n rz)，n 為螺紋線數(shù)。(3) 計算夾緊力 由(1)和(2)可以計算出夾緊力：W0 = QL/【r tan 1+rzta n (a + 2 )】=65X 190/【6.9 X 0.15+ 7.3505 X tan (2 29 + 8 50)】 =4928N4.4 畫夾具裝配圖和零件圖夾具裝配圖和零件圖見圖紙所示。5,鉆套14數(shù)量備注襯套”5比例設(shè)計夾具裝配圖2010 3 14數(shù)量2螺釘M10K303Q235A重量設(shè)計序號數(shù)量材 材、，料五、畢業(yè)設(shè)計總結(jié)及參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)簡明機械加工工藝手冊機械工業(yè)出版社，陳宏鈞，2007年；機床夾具設(shè)計手冊國防工業(yè)出版社，楊黎明，1996年；夾具-非標(biāo)