滑輪的工藝規(guī)程及車30H8孔夾具設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識?；喖庸すに囈?guī)程及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞工藝、滑輪、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTTHISDESIGNCONTENTHASINVOLVEDTHEMACHINEMANUFACTURECRAFTANDTHEENGINEBEDJIGDESIGN,THEMETALCUTTINGMACHINETOOL,THECOMMONDIFFERENCECOORDINATIONANDTHESURVEYANDSOONTHEVARIOUSKNOWLEDGETHECRAFTCOMPONENTSTECHNOLOGICALPROCESSANDITSTHEPROCESSINGHOLEJIGDESIGNISINCLUDESTHECOMPONENTSPROCESSINGTHETECHNOLOGICALDESIGN,THEWORKINGPROCEDUREDESIGNASWELLASTHEUNITCLAMPDESIGNTHREEPARTSMUSTFIRSTCARRYONTHEANALYSISINTHETECHNOLOGICALDESIGNTOTHECOMPONENTS,UNDERSTOODTHECOMPONENTSTHECRAFTREDESIGNSTHESEMIFINISHEDMATERIALSTHESTRUCTURE,ANDCHOOSESTHEGOODCOMPONENTSTHEPROCESSINGDATUM,DESIGNSTHECOMPONENTSTHECRAFTROUTEAFTERTHATISCARRYINGONTHESIZECOMPUTATIONTOACOMPONENTSEACHLABORSTEPOFWORKINGPROCEDURE,THEKEYISDECIDESEACHWORKINGPROCEDURETHECRAFTEQUIPMENTANDTHECUTTINGSPECIFICATIONSTHENCARRIESONTHEUNITCLAMPTHEDESIGN,THECHOICEDESIGNSTHEJIGEACHCOMPOSITIONPART,LIKELOCATESTHEPART,CLAMPSTHEPART,GUIDESTHEPART,TOCLAMPCONCRETEANDTHEENGINEBEDCONNECTIONPARTASWELLASOTHERPARTSPOSITIONERRORWHICHCALCULATESTHEJIGLOCATESWHENPRODUCES,ANALYZESTHEJIGSTRUCTURETHERATIONALITYANDTHEDEFICIENCY,ANDWILLDESIGNINLATERPAYSATTENTIONTOTHEIMPROVEMENTKEYWORDSTHECRAFT,PULLEY,THECUTTINGSPECIFICATIONS,CLAMP,THELOCALIZATION,THEERROR目錄序言1第一章機(jī)床夾具介紹211夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求212現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向3第二章零件的分析521零件的作用522零件的工藝分析5第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)631確定毛坯的制造形式632基面的選擇633制定工藝路線834機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定935確定切削用量及基本工時(shí)10第四章機(jī)床夾具的定位及夾緊1941概述19411機(jī)床夾具的概念19412機(jī)床夾具的組成19413機(jī)床夾具的分類20414機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用2242工件的裝夾方式2343基準(zhǔn)及其分類2444工件的定位26441工件定位的基本原理26442常見定位方式及定位元件2745工件的夾緊28451夾緊裝置的組成及基本要求28452夾緊力的確定29第五章夾具設(shè)計(jì)3151問題的提出3152定位基準(zhǔn)的選擇3153切削力和夾緊力的計(jì)算3354定位誤差分析3355夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明34總結(jié)35致謝37參考文獻(xiàn)38第0頁共43頁序言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。滑輪的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。第1頁共43頁第一章機(jī)床夾具介紹夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。11夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量只有15左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求第2頁共43頁1能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期2能裝夾一組相似性特征的工件3適用于精密加工的高精度的機(jī)床4適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率12現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面1精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù)01，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5UM，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá)0205UM。2高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的機(jī)動時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強(qiáng)度，常見的高效化夾具有自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000R/MIN的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。3柔性化第3頁共43頁夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)GB2148224980，GB2262226980以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。第4頁共43頁第二章零件的分析21零件的作用滑輪的作用，待查22零件的工藝分析滑輪有2個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1以小端端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是粗車大端端面外圓，鉆中心孔。2以中心孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是半精車大端端面外圓，精車大端成45的槽面。第5頁共43頁第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)31確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。32基面的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗第6頁共43頁基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取下端面作為定位基準(zhǔn)，。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則（1）“基準(zhǔn)重合”原則應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的大端面為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。第7頁共43頁33制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。制定以下兩種工藝方案方案一1鑄造鑄造2退火處理退火處理3車粗車小端端面，鉆中心孔4車粗車大端端面外圓5車半精車小端端面，中心孔6車半精車大端端面外圓7車精車30H8孔8車精車大端成45的槽面9鉗去毛刺10檢驗(yàn)檢驗(yàn)11入庫入庫方案二1鑄造鑄造2退火處理退火處理3車粗車小端端面，鉆中心孔第8頁共43頁4車粗車大端端面外圓5鉗去毛刺6檢驗(yàn)檢驗(yàn)7入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對小端端面，中心孔和大端端面外圓進(jìn)行粗加工，半精加工和精加工，而方案二對此孔只有粗車一個(gè)工序，不能更好的保證加工精度要求和位置度。具體的加工路線如下1鑄造鑄造2退火處理退火處理3車粗車小端端面，鉆中心孔4車粗車大端端面外圓5車半精車小端端面，中心孔6車半精車大端端面外圓7車精車30H8孔8車精車大端成45的槽面9鉗去毛刺10檢驗(yàn)檢驗(yàn)11入庫入庫34機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸第9頁共43頁不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、端面和外圓由于端面要與其他接觸面接觸，同時(shí)又是30孔的中心線的基準(zhǔn)。查相關(guān)資料知余量留25MM比較合適。3、孔毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為25MM35確定切削用量及基本工時(shí)工序1鑄造工序2時(shí)效處理工序3粗車小端端面，鉆中心孔1切削深度單邊余量為Z15MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F08MM/R3計(jì)算切削速度第10頁共43頁VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。修正系數(shù)見VCVXVVK切削手冊表128,即144,08,104,081,097。MVKSVKVKRVBV所C350150286409789M/MIN4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS138R/MINWD10CV89X205與138R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為150R/MIN?，F(xiàn)選取150R/MIN。WN所以實(shí)際切削速度CV10SDN2510965/MINX5切削工時(shí)，TI其中L205MM4MM0MMMFNLW211L2LTIX2174MINMFNLW210958工序4粗車大端端面外圓第11頁共43頁1切削深度單邊余量為Z15MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F08MM/R3計(jì)算切削速度VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。修正系數(shù)見VCVXVVK切削手冊表128,即144,08,104,081,097。MVKSVKVKRVBV所以1440810408109789M/MINVCV35015028644確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS177R/MINWDC189X60與177R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200R/MIN。現(xiàn)選取第12頁共43頁200R/MIN。WN所以實(shí)際切削速度CV10SDN62015/MINX5切削工時(shí)，TI其中L11MM4MM0MMMFNLW211L2LTIX209375MINMFNLW21508工序5半精車小端端面，中心孔1切削深度單邊余量為Z1MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F05MM/R3計(jì)算切削速度VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。修正系數(shù)見VCVXVVK切削手冊表128,即第13頁共43頁144,08,104,081,MVKSVKKVKRV097。BVK所CV350150286409789M/MIN4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS205R/MINWD10CV89X13與205R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為200R/MIN?，F(xiàn)選取200R/MIN。WN所以實(shí)際切削速度CV10SDN38206/MINX5切削工時(shí)，TI其中L15MM4MM0MMMFNLW211L2LTIX201187MINMFNLW21908工序半精車大端端面外圓第14頁共43頁1切削深度單邊余量為Z1MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F05MM/R3計(jì)算切削速度VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。VCVV144,08,104,081,MKSKKVKRV097。BVK所CV35015026409792M/MIN4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS545R/MINWD10CV9250與545R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為575R/MIN?，F(xiàn)選取600R/MIN。WN第15頁共43頁所以實(shí)際切削速度CV10SDN57926/MIN5切削工時(shí)，按工藝手冊表621。TI其中L25MM4MM0MMMFNLW211L2LTI04833MINFL21069工序精車30H8孔1切削深度單邊余量為Z05MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F02MM/R3計(jì)算切削速度VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。VVV144,08,104,081,097。MKSKKRVBV所以第16頁共43CV35015026409796M/MIN4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS783R/MINWD10CV963與783R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為800R/MIN。現(xiàn)選取800R/MIN。WN所以實(shí)際切削速度CV10SDN39408/MIN5切削工時(shí)，按工藝手冊表621。TI其中L36MM4MM0MMMFNLW211L2LTI1MINFL21408工序精車大端成45的槽面第17頁共43頁1切削深度單邊余量為Z05MM2進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊取F02MM/R3計(jì)算切削速度VYXPMCKFATCVV其中342,015,035,M02。VVV144,08,104,081,097。MKSKKRVBV所CV35015026409796M/MIN4確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速NS387R/MINWD10CV967與387R/MIN相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400R/MIN?，F(xiàn)選取400R/MIN。WN第18頁共43頁所以實(shí)際切削速度CV10SDN79402/MIN5切削工時(shí)，按工藝手冊表621。TI其中L5MM4MM0MMMFNLW211L2LTI0225MINFL21940第19頁共43頁第四章機(jī)床夾具的定位及夾緊41概述在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或檢測的裝置。411機(jī)床夾具的概念在機(jī)械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。412機(jī)床夾具的組成1機(jī)床夾具的基本組成部分（1）定位裝置該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。（2）夾具裝置該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程第20頁共43頁中正確位置不變。（3）夾具體夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個(gè)整體。2機(jī)床夾具的其他特殊元件或裝置（1）連接元件根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。（2）對刀元件常用在普通銑床夾具中，用對刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時(shí)，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。（3）導(dǎo)向元件常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。（4）其他元件或裝置根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計(jì)。413機(jī)床夾具的分類根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具氛圍以下幾種1通用夾具第21頁共43頁可加工一定范圍內(nèi)不同工價(jià)的夾具為通用夾具，如車床上的三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤；銑床上的平口虎鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它們有很大的通用性，無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化，由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。由于使用通用夾具夾緊工件比較費(fèi)時(shí)，操作復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故通用夾具主要用于單件小批生產(chǎn)，在產(chǎn)品固定的大批量生產(chǎn)中很少使用通用夾具，而使用效率較高的專用夾具。2專用夾具專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計(jì)的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省工時(shí)，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個(gè)工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計(jì)的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，往往因無法再使用而報(bào)廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。3成組夾具根據(jù)成組技術(shù)原來技術(shù)的用于成組加工的夾具。這種夾具的特點(diǎn)是，在通用的夾具體上，只需對夾具的部分元件稍加調(diào)整或更換，即可用于組內(nèi)的不同工件的加工。4組合夾具第22頁共43頁組合夾具是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零件部件組裝成易于聯(lián)結(jié)和拆卸的夾具。它在使用上具有專用夾具的優(yōu)點(diǎn)，而當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí)，不存在夾具“報(bào)廢”問題。因?yàn)樗梢圆痖_，其元件可清洗入庫，留待組裝新的夾具。因此，組合夾具很適合于新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)使用。由于組合夾具還具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少專用夾具種類、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品的試制和多品種小批量生產(chǎn)。5隨行夾具隨行夾具為自動線上使用的一種夾具。自動線夾具基本上分為兩類一類為固定式夾具，它與一般專用夾具相似；一類為隨行夾具，她除了具有一般夾具所擔(dān)負(fù)的裝夾任務(wù)外，還擔(dān)負(fù)自動線輸送工件的任務(wù)。所以，它是跟隨被加工工件沿著自動線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位的，故稱為隨行夾具。除了上述分類外，夾具還可以按照動力來源不同分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具及自夾緊夾具等，按工種還可以分為車床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鉆床夾具等。414機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個(gè)方面的作用1保證工件的加工精度由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間第23頁共43頁的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。2提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個(gè)找正對刀所花費(fèi)的時(shí)間，因此可以縮短輔助時(shí)間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。3擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動強(qiáng)度、改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。42工件的裝夾方式工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種方法1直接找正法在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于第24頁共43頁單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。2劃線找正法在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。3用夾具裝夾即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。上述用裝夾工件的方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具相對于機(jī)床也就有了正確的位置。通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。43基準(zhǔn)及其分類機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求表面見的位置尺寸精度和相對位置精度。第25頁共43頁研究零件表面的相對位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無法確定表面的位置?；鶞?zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等，它們是由某些具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。第26頁共43頁44工件的定位441工件定位的基本原理工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。1六點(diǎn)定位原則定位，就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn)，限制工件的六個(gè)自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則”。2工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況（1）完全定位六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。（2）不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。（3）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。（4）過定位夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件，重復(fù)限制工件的同一第27頁共43頁個(gè)或幾個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。442常見定位方式及定位元件定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。1工件及平面定位（1）主要支承主要支承用來限制工件的自由度，起定位作用1）固定支承2）可調(diào)支承3）自位支承（2）輔助支承提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性1）螺旋式輔助支承2）自位式輔助支承3）推引式輔助支承4）液壓鎖緊的輔助支承2工件以圓柱空定位（1）圓柱銷第28頁共43頁（2）圓錐銷（3）圓柱心軸3工件以外圓柱面定位（1）在V形塊中定位（2）在圓孔中定位（3）在半圓孔和圓錐孔中定位45工件的夾緊在機(jī)械加工中，工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上，使工件在加工過程中，不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動，以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置，即稱為夾緊裝置。451夾緊裝置的組成及基本要求1夾緊裝置的組成（1）力源裝置（2）中間傳動機(jī)構(gòu)作用如下1）改變夾緊作用力的方向2）改變夾緊作用力的大小3）具有一定的自鎖性能（3）夾緊元件2對夾緊裝置的基本要求第29頁共43頁（1）夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置（2）夾緊力的大小要適當(dāng)（3）夾緊裝置要操作方便（4）結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件452夾緊力的確定確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況，而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理，大小適當(dāng)，方向正確才能獲得良好的效益。1夾緊力方向的確定（1）夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面（2）夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致2夾緊力作用點(diǎn)的選擇（1）應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠，在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。（2）應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形（3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位3夾緊力大小的估算（1）首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng)，切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）常規(guī)情況下，只考慮切削力（矩）在力系中的影響；第30頁共43頁切削力（矩）用切削原理公式計(jì)算。（3）對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動場合，必須計(jì)入慣性力。（4）分析對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計(jì)算夾緊力第31頁共43頁第五章夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配第7道工序的車30H8孔的車床夾具。51問題的提出本夾具主要用于車30H8孔，精度要求高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，考慮如何提高生產(chǎn)效率上和位置度要求和加工精度要求上。52定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。本道工序加工車30H8孔，精度高，因此我們采用已加工好的端面定位，采用定位套定位，移動壓板的壓緊力即可以滿足要求。定位套如下圖第32頁共43頁移動壓板如下圖第33頁共43頁53切削力和夾緊力的計(jì)算查表123圓周力PCKFAF75092徑向力P75093軸向力PCKF401其中XSPROMPKK查機(jī)床夾具手冊表124，NMPB150表1258,40FNNFFPC表12601,150SPSRPKRRKKK由上得FC725N，F(xiàn)P459N，F(xiàn)F695N夾緊力的計(jì)算由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊（表1225）得用扳手的六角螺母的夾緊力M12MM,P175MM，L140MM,作用力F70N，夾緊力W05380N由于夾緊力大于切削力，即本夾具可安全使用。54定位誤差分析本工序選用的工件以外圓在定位套上定位，定位套為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下。015203682DYZTD第34頁共43頁式中定位副間的最小配合間隙（MM）；工件圓孔直徑公差（MM）；DT定位套外圓直徑公差（MM）。D定位套水平放置時(shí)定位分析圖55夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明使用定位套定位，采用移動壓板快速夾緊，即可指定可靠的卡緊力。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。本工序?yàn)檐嚽邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。第35頁共43頁總結(jié)這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重