PAGEI說明書題目：手柄塊的機械加工工藝及專用夾具設計姓名： 學號：系別：專業(yè)：年級：指導教師：系主任：

摘要本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。手柄塊的加工工藝規(guī)程和鉆孔的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝；切削用量；夾緊；定位；夾具；AbstractThedesigninvolvesthemechanicalmanufacturingprocessandmachinetoolfixturedesign,metalcuttingmachinetools,toleranceandmeasurement,andotheraspectsofknowledge.Thethreepartsoflathehandlestandareprocessingprocedure,processdesign,processdesignandspecialfixturedesign.Intheprocessdesign,itisnecessarytoanalyzetheparts,understandtheprocessofthepartsandthendesigntheblankstructure,selecttheprocessingbenchmarkoftheparts,anddesigntheprocessrouteoftheparts.Thenthedimensioncalculationofeachworkingstepofthepartiscarriedout.Thekeyistodeterminethetechnologicalequipmentandcuttingamountofeachworkingstep.Forthedesignofspecialfixture,thenselectdesignoutofthecomponentpartsofthefixture,suchasthepositioningdevice,clampingdevice,ledcomponents,specificconnectionwithmachinepartsandotherparts;Thepositioningerroroffixturepositioningiscalculated,therationalityanddeficiencyoffixturestructureareanalyzed,andtheimprovementshouldbepaidattentiontoinfuturedesign.Keywords:Process;Cuttingquantity;Clamp;Positioning;Fixture;

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 IIAbstract III第1章前言 5第2章零件的分析 62.1零件的作用 62.2零件的工藝分析 62.3毛坯制造形式及結構的確定 7第3章工藝規(guī)程設計 83.1基準的選擇 83.2加工工藝路線的確定 83.3切削用量及切削時間的確定 9第4章夾具設計 124.1設計類型及機床選擇 124.2定位方案的確定 124.3夾緊方案的確定 124.4夾緊力計算 134.5定位誤差分析 144.6夾具簡要操作說明 14結論 16致謝 17參考文獻 18PAGE7第1章前言目前機械專業(yè)的應用范圍已經(jīng)擴展到全球的各個地方。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械專業(yè)的發(fā)展也在不斷地進步和發(fā)展?，F(xiàn)如今我們的生活已經(jīng)離不開機械，機械也在方方面面影響著我們的生活，機械已經(jīng)滲透在了各個不同的領域，例如軍工、醫(yī)療方面，食品加工和民生方面等等。可以說一個國家的機械實力，可以體現(xiàn)出國家的綜合國力，所以不妨說各個國家的綜合國力的競爭，實際上是一種國家機械生產(chǎn)制造能力的比較。隨著時代的進步，機械加工生產(chǎn)的能力和方式都得到了加強。過去大部分機械制造生產(chǎn)是依靠人力來實現(xiàn)的，而且技術也比較落后。所以在過去加工精度較高的產(chǎn)品是比較困難的，即使生產(chǎn)出了產(chǎn)品，產(chǎn)品的精度也無法滿足要求。而現(xiàn)在隨著科學技術的發(fā)展，計算機和數(shù)控加工走進了人們的生活，機械制造向著智能化、方便化方向不斷發(fā)展。過去一些比較難以加工的零件，現(xiàn)在大多數(shù)都是通過數(shù)控加工來實現(xiàn)的。數(shù)控加工是運用計算機編程，通過程序來控制機床由此來實現(xiàn)零件的加工。數(shù)控加工可以大大提高加工效率，降低工人的勞動強度，減少時間和人力成本，所以數(shù)控加工的應用范圍比較廣泛。目前我國有很多機械相關企業(yè)，都運用數(shù)控加工的模式。機械制造生產(chǎn)中，機械加工工藝是不能缺少的一環(huán)，機械加工工藝是保證加工質量的基礎和途徑。所以說編制一個零件的加工工藝的路線是重中之中。機械加工工藝是一門綜合性的技術，因為加工工藝是需要其他的知識所擴充的，比如力學知識、機械設計學、機械原理、機床夾具和切削刀具等等，這些知識是一名機械工藝人員不能缺少的。除此之外，機械加工工藝的方法也有不同，要依據(jù)不同類型的零件編制相對應的工藝路線，保證零件達到加工要求的同時，也要保證盡可能降低時間的成本。在進行工藝和夾具設計之前，首先要詳細查看零件圖，要對零件圖上的標注要仔細看清，對一些技術要求要了解清楚。然后根據(jù)零件圖上的尺寸和要求，對零件進行工藝分析，查閱相關手冊和類似零件的工藝編制經(jīng)驗，編制針對這個零件的工藝。最后選擇一個重要的工序設計一套夾具。我的設計水平是有限的,這將不可避免地有缺點和錯誤,請老師批評改正。

第2章零件的分析2.1零件的作用本次夾具設計給定的零件是手柄塊，是車床操縱部分的組成零件之一，其主要作用是就相當于一個連桿，通過手柄座的傳遞將外部手柄的運動傳送到內(nèi)部，實現(xiàn)人工對車床的操作。圖2.1零件圖2.2零件的工藝分析手柄塊的加工表面分三種，主要是孔的加工，端面的加工，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，幾乎都要保證表面粗糙度，因而需精加工。經(jīng)過分析可知，該零件的加工應先加零件的端面，加工所有端面。然后用加工好的端面為基準，加工2-φ10的孔，加工M10、2-M6的螺紋孔。2.3毛坯制造形式及結構的確定零件材料為鋁合金，根據(jù)選擇毛坯應考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復雜，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)，使用鍛造成型的方式比較合適。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。圖2.2毛坯圖PAGE18第3章工藝規(guī)程設計3.1基準的選擇基準的選擇是工藝規(guī)劃設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。1、粗基準的選擇粗基準選擇應為后續(xù)加工提供精基準，由于該零件毛坯沒有鑄孔，故只能以零件的端面為基準，加工其他端面，然后用加工好的端面再做基準加工粗基準端面。2、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Φ10mm孔為精基準，然后作為輔助基準面配合加工后續(xù)的螺紋等。

3.2加工工藝路線的確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要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應考慮采用組合機床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應考慮加工的經(jīng)濟性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制定的工藝路線如下：1鍛造鍛造成型2熱處理正火處理3銑銑頂端面4銑銑底端面5銑銑四周端面6鉆鉆2-φ10的孔7鉆鉆M10的螺紋孔8鉆鉆2-M6的螺紋孔9檢驗檢驗10入庫入庫3.3切削用量及切削時間的確定切屑速度取決于刀具和工件的材質。速度與轉速v=3.14*dn/1000之間存在關系。有兩種飼料，一種是每輪飼料，另一種是每分鐘飼料。切削時間是總行程除以每分鐘的進給。正確的選擇一個加工時的機床參數(shù)要遵守確保提高生產(chǎn)力的基本原則，同時還要開了生產(chǎn)經(jīng)濟性和制造的成本。在精加工或者是半精加工的時候，為了提高加工的零件品質，需要綜合進行考慮經(jīng)濟性、成本性和切削參數(shù)等。具體考慮數(shù)據(jù)應當按機床類型和相關文件查詢確認，綜合生產(chǎn)經(jīng)驗最終確認。工序3：銑頂端面選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27），（《切削》表3.7和《切削》表3.8）（《切削》表3.9）按機床選取實際切削速度：查表得v=25.12m/min工作臺每分鐘進給量：銑床工作臺進給量：基本工時：工序4：銑底端面與銑頂端面計算過程相同，不再進行敘述。工序5：銑四周端面選擇銑刀半徑為25mm，齒數(shù)Z=6（見《工藝手冊》表3.1－27）切削速度為選用主軸轉速為工作臺進給量：基本工時：工序5：鉆2-φ10的孔選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《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）按機床選取基本工時：工序6：鉆M10的螺紋孔由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）按機床選取基本工時：工序6：鉆2-M6的螺紋孔由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得（《切削》表2.15）按機床選取基本工時：第4章夾具設計4.1設計類型及機床選擇根據(jù)本次設計要求，設計一套鉆M6螺紋孔的專用夾具。選用Z525立式鉆床（圖4-1）更合理。它適用于各種零件的鉆孔、擴孔、絞孔、锪平面及攻絲加工，操作簡單，夾具一次裝夾就可加工所有孔。圖4.1立式鉆床4.2定位方案的確定我們選用的夾具主要被用在立式鉆床，因為零件的所有端面已完成加工。在進行定位時我們可以選擇這些端面作為定位的基準，使用支撐釘左右定位的元件。零件定位需要完成六個方向自由度的限制，分別是三個移動自由度和三個旋轉自由度，使用支撐釘作為定位元件，平面上的支撐釘限制一個移動自由度和兩個旋轉自由度，立面支撐釘限制兩個旋轉自由度，擋銷限制一個移動自由度，這樣就現(xiàn)在了空間的6個自由度，完成零件的定位。4.3夾緊方案的確定考慮到本次設計的夾具其零件并不是十分的復雜，并且為本夾具是進行鉆孔加工，鉆削力不大，考慮使用壓板夾緊的方式就可以完成夾緊。從夾具圖上可以看出，零件只有在向右方向的移動方向有偏移的趨勢，所以我們考慮夾緊這個位置就能完成零件的夾緊。使用壓塊和壓緊螺釘配合夾緊，螺釘擰緊的同時壓緊壓塊，將工件夾緊。夾緊元件有：光面壓塊，壓緊螺釘。圖4.2夾緊機構4.4夾緊力計算刀具：采用高速鋼直柄麻花鉆，材料：HT200，，鑄件。鉆削軸向力為這個可以查詢《機床夾具設計手冊》的內(nèi)容得知進給量修正系數(shù)這個可以查詢《機床夾具設計手冊》的內(nèi)容得知故則實際夾緊力為這個可以查詢《機床夾具設計手冊》的內(nèi)容得知.安全系數(shù)K可按下式計算－基本安全系數(shù)1.5；－加工性質系數(shù)1.1;－刀具鈍化系數(shù)1.0；－斷續(xù)切削系數(shù)１.0;以上各數(shù)值引自參考文獻《機械夾具具設計手冊（第三版）》表1-2-1.故同理當時計算切削力為2260N引自參考文獻《機械夾具設計手冊》表1—225.采用M16的螺釘夾緊就可以滿足條件。4.5定位誤差分析一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。形成原因有兩個，一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結果符合。4.6夾具簡要操作說明夾具體是整個夾具的基礎和骨架，是夾具上最大和最復雜的基礎零件，該夾具是銑夾具，故為了滿足有足夠的強度和剛度、安放穩(wěn)定可靠、結構緊湊和工藝性好，并且重量盡可能輕巧，便于操作，使用安全，所以選擇夾具體為鑄造體。夾具設計的目的旨在方便、快速的操作，定位準確加工方便，適合大批量的生產(chǎn)需求。1.夾具的所有零件加工時需要清理干凈，不能有毛刺和其他缺陷，要保證零件表面干凈。2.在裝配夾具所有零件時，需小心，不要將零件碰壞。圖4.3夾具裝配圖

結論在進行本次設計的零件工藝規(guī)程設計之前，我去圖書館借書，查閱了一些文件，并根據(jù)這些文件設計了工藝規(guī)程。這是非常重要的，因為要保證自己對項目有一定的了解，把握一個大致的方向，不要盲目設計。這樣我就要求自己在看書的時候，要能夠準確的翻閱出需要的資料，這個能力對以后進行工藝規(guī)程設計有很好的作用力。在實際的織造工藝草案中，我認識到了其實自身能力還有很大的不足。即使已經(jīng)將學習到的課本上的知識用在了設計中，但是有些地方的使用是不合理的。最后，通過老師的認真指導和講解，我明白了錯誤所在，最終修改并定稿。在這個過程中,我明白了知識在書中應該與實踐相結合,這是非常重要的,因為知識在書中不能脫離實際情況,理論知識有指導作用,但根據(jù)不同的使用情況下,我們應該根據(jù)具體實際情況分析。對零件圖紙和設計的工裝夾具圖紙進行繪制時，又對相關的設計標準文件進行了查