安徽信息工程學(xué)院目錄19270摘要 I25946第1章緒論 2112471.1課題目的及意義 2124291.2國內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài) 278241.3主要研究內(nèi)容 24647第2章零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 4109912.1零件的作用及工藝分析 4165402.2確定零件毛坯制造方式并繪制毛坯圖 4285382.3定位基準(zhǔn)的選擇 590522.4擬訂機(jī)械加工工藝過程 6219352.5刀具、夾具及量具的選取 726237第3章各工序切削參數(shù)的計(jì)算 818355計(jì)算各工序切削參數(shù) 82150第4章鉆床夾具的設(shè)計(jì) 16316734.1工件定位方案的分析 1666934.2定位元件的設(shè)計(jì) 17193644.3夾緊裝置設(shè)計(jì) 19284354.4夾具精度分析 216294.5夾緊力計(jì)算 2279194.6夾具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用說明 235778第5章總結(jié)與展望 2555405.1總結(jié) 25161085.2展望 251609參考文獻(xiàn) 26640致謝 27杠桿類零件夾具設(shè)計(jì)（機(jī)械工程學(xué)院車輛工程1603班）指導(dǎo)教師：張振東引言零件在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中，對零件的尺寸、位置以及形狀所給予的加工須按照一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和該零件的正確的技術(shù)參數(shù)來進(jìn)行，以上所進(jìn)行的過程我們稱之為機(jī)械加工工藝。產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是機(jī)械加工工藝，機(jī)械加工工藝可以影響產(chǎn)品的質(zhì)量以及整個(gè)的加工過程，所以說機(jī)械加工工藝過程很重要。社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，都帶動(dòng)著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及綠色環(huán)保意識的不斷進(jìn)步，針對其進(jìn)行加工杠桿零件應(yīng)用而生。杠桿零件是在國民經(jīng)濟(jì)中應(yīng)用很廣泛的一種設(shè)備，是各工業(yè)部門中夾具化與自動(dòng)化運(yùn)輸工作的主要機(jī)組。然而杠桿零件是整個(gè)機(jī)器運(yùn)作的第一步驟，對整個(gè)夾具而言具有很重要的意義。我國加入世界貿(mào)易組織（WTO）已經(jīng)20年了，這20年間的發(fā)展除了有旅游、賓館餐飲、航空運(yùn)輸之外還有的進(jìn)出口，目前杠桿零件已經(jīng)向國外輸送了接近60萬臺(tái)，已經(jīng)達(dá)到了任何一年都無法達(dá)到的高度。杠桿零件的迅猛發(fā)展不僅帶動(dòng)了國內(nèi)GDP的高速發(fā)展還對我國在國際地位上的提高都有卓越的表現(xiàn)。為了能夠增大杠桿零件的生產(chǎn)量以及提高他相應(yīng)的質(zhì)量，所以對杠桿零件的夾具化自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)迫在眉睫。杠桿零件的應(yīng)用也需與時(shí)俱進(jìn)，不管是對于他的接縫還是夾具結(jié)構(gòu)內(nèi)部零件構(gòu)造還是外形的設(shè)計(jì)上都要與實(shí)際相符。我國目前以及成為了夾具制造大國，但是離夾具制造強(qiáng)國的稱號還是遙不可及，主要體現(xiàn)在杠桿零件產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量以及生產(chǎn)相對不集中，生產(chǎn)不集中所帶來的困擾就是企業(yè)的經(jīng)營效率仍然趕不上時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)準(zhǔn)。目前雖然我國投入大量的人力物力以及財(cái)力來對杠桿零件進(jìn)行自主研發(fā)，可是相對于國外發(fā)展了百余年的大品牌來說絲毫沒有與其競爭的優(yōu)勢。為了能夠與國際接軌，我國大力引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，開設(shè)合資公司共同對杠桿零件進(jìn)行制造生產(chǎn)，相對于以往來說產(chǎn)品質(zhì)量以及技術(shù)水平都有所提高，但是仍然與國外許多發(fā)達(dá)國家有一定的差距。從對市場調(diào)研的長遠(yuǎn)發(fā)展來看以及對杠桿零件的實(shí)用性而言，杠桿零件依舊存在一些致命的問題，例如 杠桿零件的可靠性以及使用壽命都不高，外觀形象存在一些欠缺，無法滿足現(xiàn)代人們的審美，因此導(dǎo)致杠桿零件的銷量一而再再而三的打破歷史低谷。通過對以往的調(diào)查研究表明，目前我國制造杠桿零件的能力還較為薄弱，技術(shù)跟不上，創(chuàng)新又無法找到合適的突破點(diǎn)，所以加大科研的投入以及快速找到技術(shù)創(chuàng)新的突破點(diǎn)才是目前的重中之重，爭取早日縮短與國外的差距。與此同時(shí)，杠桿零件的制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的分配也具有很大的不合理性，因?yàn)槭且?guī)模沒有達(dá)到預(yù)期的要求，所以帶來的經(jīng)濟(jì)效益也非常的低下。為此合理的安排杠桿零件制造行業(yè)組織結(jié)構(gòu)的合理性也是目前大力發(fā)展杠桿零件的重要指標(biāo)，主要體現(xiàn)在整改規(guī)模較小的企業(yè)，提高行業(yè)內(nèi)部從創(chuàng)造水平，為發(fā)展杠桿零件鋪出一條正確的道路。為了解決這些致命的問題，我國又耗費(fèi)大量的人力前往杠桿零件發(fā)展比較好的國家進(jìn)行調(diào)研，并且花費(fèi)大量的財(cái)力從相應(yīng)的國家引進(jìn)較為先進(jìn)的技術(shù)，自從我國加入WTO之后，全球一體化經(jīng)濟(jì)依然將我國納入其中，這樣更加有利于我國發(fā)展杠桿零件技術(shù)的同時(shí)能夠與國際接軌。起初，我國對杠桿零件的夾具零部件是采用國外進(jìn)口采購的形式，由于這樣做的成本較高，不能夠符合我國目前基本的國情，因此為了減少制造杠桿零件的成本，我國重金聘請國外專家進(jìn)行指導(dǎo)，經(jīng)過兩方的精準(zhǔn)磨合，杠桿零件的零部件也就再也不用從國外進(jìn)口了。在“十五”的優(yōu)質(zhì)條件下，我國夾具行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)步入一個(gè)新的高峰，與此同時(shí)對夾具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)調(diào)整也順勢而為。在1970年代早期,世界各地的杠桿零件設(shè)備的發(fā)展的關(guān)注,一些相對發(fā)達(dá)國家開始使用板栗生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中板栗夾具發(fā)展,其理論研究和實(shí)際生產(chǎn),集電子、光學(xué)、磁性、氣為一體的高科技板栗夾具發(fā)展不斷新興市場的新產(chǎn)品。通過這幾年的發(fā)展，歐美等發(fā)達(dá)國家對杠桿零件的發(fā)展以及達(dá)到了新的高度，制造杠桿零件的技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)了全面的夾具化生產(chǎn)，并且它的生產(chǎn)體系也穩(wěn)定了下來，不會(huì)再受到其他行業(yè)發(fā)展的影響。通過了解對1970年初期的德國制造杠桿零件的歷史之后，我們得知在那個(gè)時(shí)候德國就已經(jīng)制造出了杠桿零件，并且根據(jù)當(dāng)時(shí)國情的體現(xiàn)來說，這已經(jīng)超越了當(dāng)時(shí)90%的發(fā)達(dá)國家。對于美國而言，一個(gè)建國僅有245年的國家來說，它的迅速崛起是有目共睹的，直到今天我們也不得不承認(rèn)它是世界第一的超級大國。美國地廣人稀，因此夾具自動(dòng)化應(yīng)用的進(jìn)程不得不迅速發(fā)展，這樣能夠有效緩解人口少帶來的勞動(dòng)力不足的現(xiàn)象。早在20世紀(jì)初期，杠桿零件的應(yīng)用就在美國普及開來，但是目前為止為了讓杠桿零件向更加多元化的方向發(fā)展。在2010年之后，一些發(fā)達(dá)國家為了促進(jìn)杠桿零件的智能化發(fā)展，在杠桿零件的制造上不斷的創(chuàng)新，引用新的技術(shù)來讓杠桿零件改新?lián)Q代，讓杠桿零件的發(fā)展更上一層臺(tái)階，在這上面他們這些國家也是不惜血本的加大投入，當(dāng)然付出必有回報(bào)，如今杠桿零件在這些國家當(dāng)中的性能已經(jīng)不是其他國家能夠媲美的了。來自美國的數(shù)據(jù)，第二次世界大戰(zhàn)以后，美國對于機(jī)械制造行業(yè)的投入大幅度提升。上世紀(jì)50年代以來，美國大學(xué)就增加了機(jī)械行業(yè)各個(gè)專業(yè)，目的是培養(yǎng)機(jī)械行業(yè)的專業(yè)技術(shù)人才，目標(biāo)定在了世界范圍內(nèi)，企圖霸占整個(gè)國際市場。眾所周知50年代以來，第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在美國麻省理工大學(xué)誕生，從此美國在機(jī)械制造行業(yè)走的是計(jì)算機(jī)和數(shù)控路線，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在中小批量生產(chǎn)中的生產(chǎn)自動(dòng)化，目的是提高生產(chǎn)效率，但是時(shí)間證明這一策略沒有奏效，日本和德國在此行業(yè)走在了世界的前列。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：（1）繪制杠桿零件圖、毛坯圖各一張（2D，A1）（2）編制杠桿零件加工工藝過程卡和工序卡各一份（WORD）（3）繪制機(jī)床專用夾具裝配圖一張（2D，A0）（4）繪制非標(biāo)零件圖若干張（2D，A3或A4）（5）編制說明書（說明書中須有2D插圖，表格等必要論述，文字不少于6000字）在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，需較為詳細(xì)的設(shè)計(jì)、工序切削參數(shù)的計(jì)算、夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并繪制完整的圖紙，這一過程大大提升了個(gè)人設(shè)計(jì)能力。1零件工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)1.1零件的作用及工藝分析圖1-1杠桿類零件零件詳圖杠桿類零件零件形狀不是規(guī)則零件，毛坯采用鑄造成型，主要加工面為杠桿類零件上下端面，另外需要加工的重要表面有、內(nèi)孔，零件的整體表面的粗糙度不是很高的。零件半成品是具有熱處理要求的鑄件。為了確保裝配的可靠性跟操作的準(zhǔn)確性，零件的精度有很高的要求。1.2確定零件毛坯制造方式并繪制毛坯圖一般零件的毛坯主要有三種形式，包括毛坯鑄件、毛坯鍛件以及毛坯棒料等。各種毛坯具有各自不同的特點(diǎn)，其中鑄造毛坯具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)，適合用于形狀比較簡單的零件制造毛坯。鍛造毛坯適合用于鋼制零件，在這三種毛坯當(dāng)中鍛造毛坯的力學(xué)性能是最好的，特別注意的一點(diǎn)是尺寸特別大的零件受到尺寸的限制一般采用自由鍛，另外中小型零件可以選擇模鍛，具有復(fù)雜形狀的零件不可采用自由鍛；對于形狀比較復(fù)雜的零件可以采用鑄造毛坯；具有回轉(zhuǎn)外圓柱面的零件一般采用成型棒料作為毛坯。常見的毛坯種類有以下幾種:(一)鑄件對形狀較復(fù)雜的毛坯，一般可用鑄造方法制造。大多數(shù)鑄件采用砂型鑄造，對尺寸精度要求較高的小型鑄件，可采用特種鑄造，如永久型鑄造、精密鑄造、壓力鑄造、熔模鑄造和離心鑄造等。(二)鍛件鍛件毛坯由于經(jīng)鍛造后可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織。因此鍛件的力學(xué)性能較好，常用于受力復(fù)雜的重要鋼質(zhì)零件。其中自由鍛件的精度和生產(chǎn)率較低，主要用于小批生產(chǎn)和大型鍛件的制造。模型鍛造件的尺寸精度和生產(chǎn)率較高，主要用于產(chǎn)量較大的中小型鍛件。(三)型材型材主要有板材、棒材、線材等。常用截面形狀有圓形、方形、六角形和特殊截面形狀。就其制造方法，又可分為熱軋和冷拉兩大類。熱軋型材尺寸較大，精度較低，用于一般的機(jī)械零件。冷拉型材尺寸較小，精度較高，主要用于毛坯精度要求較高的中小型零件。(四)焊接件焊接件主要用于單件小批生產(chǎn)和大型零件及樣機(jī)試制。其優(yōu)點(diǎn)是制造簡單、生產(chǎn)周期短、節(jié)省材料、減輕重量。但其抗振性較差，變形大，需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械加工。(五)其它毛坯其它毛坯包括沖壓件，粉末冶金件，冷擠件，塑料壓制件等。杠桿類零件的材料采用HT200，并且杠桿類零件的形狀比較復(fù)雜，主體存在內(nèi)孔和表面需要加工，不適合采用型材毛坯和鍛造毛坯，根據(jù)上述毛坯制造方法分析，決定采用HT200鑄造毛坯作為杠桿類零件的毛坯制造方法。在設(shè)計(jì)毛坯尺寸的時(shí)候要充分考慮到加工的可行性，根據(jù)擬定的零件機(jī)械加工工藝路線確定毛坯件各個(gè)表面的加工順序，按照零件圖中各個(gè)表面的表面粗糙度和尺寸精度來確定需要經(jīng)過的加工過程，根據(jù)不同加工方法的建議切削厚度確定工序的背吃刀量，求某一個(gè)表面的所有加工過程的背吃刀量之和即是該表面的毛坯余量，在零件圖的尺寸基礎(chǔ)上，參照毛坯余量繪制零件的毛坯圖。根據(jù)以上分析繪制毛坯圖，毛坯圖見圖1-2。圖1-2杠桿類零件零件毛坯圖1.3定位基準(zhǔn)的選擇零件開始加工時(shí)，所有的面均未加工，只能以毛坯面作定位基準(zhǔn)，這種以毛坯面為定位基準(zhǔn)的，我們叫做粗基準(zhǔn)。在加工中，我們一般都會(huì)先使用粗基準(zhǔn)。下面我們就來具體的介紹一下零件加工粗基準(zhǔn)選擇遵循哪些原則。選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，重點(diǎn)考慮如何保證各個(gè)加工面都能分配到合理的加工余量，保證加工面與不加工面的位置尺寸和位置精度，同時(shí)還要為后續(xù)工序提供可靠精基準(zhǔn)。具體選擇一般應(yīng)遵下列原則：1、為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)。2、為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。3、為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。4、為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。5、粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮保證加工精度和工件安裝方便可靠，其選擇原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則3、自為基準(zhǔn)原則4、互為基準(zhǔn)原則5、便于裝夾原則按照上述基準(zhǔn)選擇的原則，本課題的杠桿類零件基準(zhǔn)選擇分析如下：為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以杠桿類零件上平面作為粗基準(zhǔn)，先加工出下端面，上下平面互為基準(zhǔn)加工出來以后，再以加工出的上下平面為精基準(zhǔn)定位加工出其他內(nèi)孔。在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用上平面或者下平面定位加工。1.4擬訂機(jī)械加工工藝過程1．選擇表格面的加工方式表1-1各表面加工方式加工表面加工方法經(jīng)濟(jì)加工精度上平面粗銑-精銑8~10級下平面粗銑-精銑8~10級內(nèi)孔鉆-擴(kuò)-鉸6~7級內(nèi)孔鉆-擴(kuò)-鉸6~7級內(nèi)孔鉆-擴(kuò)-鉸6~7級2．把工藝的過程方案進(jìn)行確認(rèn)工藝規(guī)程擬定原則達(dá)到最好的效益的同時(shí)要保證零件的加工精度，即工藝規(guī)程制定的原則：優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本。一般需要制定2套工藝路線并進(jìn)行比較，選出較好的進(jìn)行加工。工藝路線一如表1-2所示表1-2工藝過程1工序號工序名稱工序內(nèi)容鑄造鑄造熱處理時(shí)效熱處理涂涂底漆1銑下表面粗精銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面2銑上表面粗精銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)3加工孔Φ25H9鉆、擴(kuò)、鉸Φ25H9孔至Φ25H9，孔口倒角1×45°4加工孔Φ8H7鉆、鉸2個(gè)Φ8H7孔5加工孔Φ10H7鉆、鉸Φ10H7孔工藝路線二如表1-3所示表1-2工藝過程2工序號工序名稱工序內(nèi)容鑄造鑄造熱處理時(shí)效熱處理涂涂底漆1車粗車內(nèi)孔Φ25H92車半精車、精車內(nèi)孔Φ25H93鉆鉆、鉸2個(gè)Φ8H7孔4鉆鉆、鉸Φ10H7孔5銑粗精銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面6銑粗精銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)方案比較：工藝過程1優(yōu)先安排杠桿零件的上下端面加工，后安排內(nèi)孔加工工序，由于保證面的加工精度比保證孔的加工精度更容易，滿足“先面后孔”的工序制定原則；而工藝路線2則相反，先加工內(nèi)孔后加工平面，這樣的缺點(diǎn)是內(nèi)孔的精度難以保證。另外工藝路線1對于內(nèi)孔的加工采用鉆床加工，而路線2采用車削的加工方式進(jìn)行，對比鉆床的專用夾具要比車床的簡單，制造成本底，且鉆床操作比車床簡單、方便，并且車床一次只能進(jìn)行一個(gè)零件的加工，加工效率低。綜上，選擇工藝路線1比較合理。1.5刀具、夾具及量具的選取表1-3刀具、夾具、量具的選取工序號工序名稱工序內(nèi)容車間設(shè)備刀具工藝裝備鑄造鑄造熱處理時(shí)效熱處理涂涂底漆1銑下表面粗精銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面機(jī)加立式銑床X52k鑲齒面銑刀組合夾具2銑上表面粗精銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)機(jī)加立式銑床X52k鑲齒面銑刀組合夾具3加工孔Φ25H9鉆、擴(kuò)、鉸Φ25H9孔至Φ25H9，孔口倒角1×45°機(jī)加Z535立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀組合夾具4加工孔Φ8H7鉆、鉸2個(gè)Φ8H7孔機(jī)加Z535立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀組合夾具5加工孔Φ10H7鉆、鉸Φ10H7孔機(jī)加Z535立式鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀專用夾具2各工序切削參數(shù)的計(jì)算任何傳統(tǒng)機(jī)加工操作的基本目的是從毛坯中逐漸去除多余的材料層（減法制造），以賦予基本形狀和尺寸并具有合理光滑的表面光潔度。對于任何加工或材料去除操作，工件和刀具之間的三個(gè)相對運(yùn)動(dòng)是必不可少的，這實(shí)際上是主要的切削參數(shù)。所有三個(gè)參數(shù)的同時(shí)作用導(dǎo)致以切屑形式從工件上去除材料。下面提供這三個(gè)切割參數(shù)或相對運(yùn)動(dòng)。1.切削速度（Vc）提供必要切削運(yùn)動(dòng)的最重要的切削參數(shù)。它可以通過旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)傳遞到切削工具或工件上。對于旋轉(zhuǎn)刀具（如銑、鉆、磨）或旋轉(zhuǎn)工件（如車削），刀具或工件的圓周速度被視為切削速度。然而，在工件和刀具都不旋轉(zhuǎn)的情況下，刀具或工件的平移速度給出了預(yù)期的切削速度。2.進(jìn)給速度（s）輔助切削運(yùn)動(dòng)由進(jìn)給速度提供。通常進(jìn)給速度方向與切削速度方向垂直。進(jìn)給速度的主要目標(biāo)是從大表面去除材料?；旧?，它有助于通過移動(dòng)刀具或工件來覆蓋工件的整個(gè)表面。3.切削深度(t)三次切削運(yùn)動(dòng)，提供需要通過機(jī)加工去除的材料的必要深度。它以毫米表示。它通常在第三個(gè)垂直方向上給出（速度、進(jìn)給和切削深度通常作用在相互垂直的方向上）。計(jì)算各工序切削參數(shù)工序010：鑄造工序020：熱處理工序030：清砂工序040：粗精銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面1.粗銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面所采用機(jī)床：X52K銑床所采用刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀加工過程走刀次數(shù)：1次：,刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-41，取：查詢X52K銑床心說明書，?。海海海?機(jī)動(dòng)時(shí)間：2.精銑Φ25H9、工件左方Φ8H7的下平面所采用機(jī)床：X52K銑床所采用刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀加工過程走刀次數(shù)：1次：,刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-41，?。翰樵僗52K銑床心說明書，取：：：：1機(jī)動(dòng)時(shí)間：工序050：粗精銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)1.粗銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)所采用機(jī)床：X52K銑床所采用刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀加工過程走刀次數(shù)：1次：,刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-39，取：參照《機(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-41，取：查詢X52K銑床心說明書，取：：：：1機(jī)動(dòng)時(shí)間：2.精銑Φ25H9、工件右方Φ8H7的上平面及30mm寬的平臺(tái)所采用機(jī)床：X52K銑床所采用刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀加工過程走刀次數(shù)：1次：,刀具：Φ100mm可轉(zhuǎn)位面銑刀：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》[2]表2.4-41，?。翰樵僗52K銑床心說明書，?。海海海?機(jī)動(dòng)時(shí)間：工序060：加工孔Φ25H91、鉆Φ25H9孔至Φ23：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。?，取：：：：取1：2、擴(kuò)Φ25H9至Φ24.7：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。?，?。海海海?：3、鉸Φ25H9至尺寸要求：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。?，?。海海海?：工序070：加工孔Φ8H71、鉆Φ8H7至Φ7.7：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。?，取：：：：取1：2、鉸Φ8H7至尺寸要求：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，取：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。海。海海海?：工序080：加工孔Φ10H71、鉆Φ10H7至Φ9.7：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，取：，取：：：：取1：2、鉸Φ10H7至尺寸要求：：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4-39，?。簠⒄铡稒C(jī)械加工工藝手冊》表2.4-41，?。海。海海海?：3鉆床夾具的設(shè)計(jì)本次夾具設(shè)計(jì)是針對杠桿類零件φ25H9內(nèi)孔鉆削加工。應(yīng)該考慮到該孔軸線與端面之間的垂直度要求和軸線與其他內(nèi)孔軸線的平行度要求，加工將達(dá)到7級精度，進(jìn)行加工的時(shí)候也需要為后面的精加工作鋪墊，由于該零件是大批量生產(chǎn)還應(yīng)考慮到如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量。鉆床夾具設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟包括：明確設(shè)計(jì)任務(wù)，確定定位方案，確定夾緊方案，確定分度方案，確定鉆模結(jié)構(gòu)，確定夾具體結(jié)構(gòu)和繪制夾具總圖。進(jìn)行鉆床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：1、加工孔的特征、孔所在位置、孔的尺寸和精度、工件結(jié)構(gòu)形式等在很大程度上決定著加工方法的選擇。2、哪些表面已加工完畢，哪些尚未加工，哪些是原始毛坯表面等直接影響著定位基準(zhǔn)的選擇。3、根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特征、定位表面狀況、加工精度和生產(chǎn)批量，選擇夾具的類型。3.1工件定位方案的分析涉及工序3：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25H9孔至Φ25H9，孔口倒角1×45°詳細(xì)的工序圖見圖3-1圖3-1工序簡圖定位基準(zhǔn)的選擇：鉆削杠桿類零件φ25H9內(nèi)孔這道工序中，對于定位方式的設(shè)計(jì)應(yīng)注意工件在夾具中的定位方式應(yīng)有較高的定位精度，不發(fā)生過定位干涉，便于安裝工件，為保證工件定位正確，應(yīng)使工件在空間的自由度都受到限制滿足工件的加工要求。分析杠桿類零件零件圖選擇杠桿類零件下平面和側(cè)面為基準(zhǔn)進(jìn)行定位。3.2定位元件的設(shè)計(jì)夾具的定位方法是確定出定位基準(zhǔn)面后根據(jù)零件表面特征分析來選擇定位元件，該工序的定位在基準(zhǔn)是杠桿類零件底面和側(cè)面，故可在該基礎(chǔ)上進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)。本夾具為鉆削專用夾具，采用“六點(diǎn)定位”原理進(jìn)行定位，其中支承板、支承釘及V形塊結(jié)構(gòu)如下圖所示圖3-2支承板結(jié)構(gòu)簡圖圖3-3定位塊結(jié)構(gòu)簡圖V型塊適用于精密軸類零部件的檢測，劃線，定位等用途。V型塊適用于精密軸類零部件的檢測，劃線，定位等用途。是平臺(tái)測量中的重要輔助工具。材質(zhì)：鑄鐵材質(zhì)或大理石材質(zhì)。還有鋼制V型鐵。精度等級：分為高精度，普通精度兩種。V型塊的分類：檢驗(yàn)V型塊、劃線V型塊、多口V型塊、單口V型塊V型塊的用途：用于軸類檢驗(yàn)、校正、劃線、還可用于檢驗(yàn)工件垂直度，平行度。精密軸類零件的檢測、劃線、定儀及機(jī)械加工中的裝夾。圖3-4V形塊結(jié)構(gòu)簡圖3.3夾緊裝置設(shè)計(jì)夾具夾緊裝置需要滿足以下要求：1）由于夾緊是在定位之后，工件的定位是加工過程中直接保證加工精度的過程，所以夾緊之后工件還需要保證正確的定位位置。2）夾緊力要足夠大，要可以抵抗加工過過程中的切削力，工件在加工過程中不可以移動(dòng)。夾緊裝置需要充分考慮工件安裝和拿取的方便性，夾緊力的穩(wěn)定性等因素。常見的幾種夾緊機(jī)構(gòu)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)圖3-5螺旋夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)偏心夾緊機(jī)構(gòu)是依靠偏心輪回轉(zhuǎn)時(shí)的半徑逐漸增大而產(chǎn)生夾緊力來夾緊工件的，用偏心件直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)稱為偏心夾緊機(jī)構(gòu)，常用的偏心件是偏心輪和偏心軸。圖3-6偏心夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)主要是利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力夾緊工件。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)工作原理是：將工件裝入，敲擊斜楔大頭，夾緊工件；加工完畢，敲擊斜楔小頭，使工件松開。生產(chǎn)中很少單獨(dú)使用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。但由斜楔與其他機(jī)構(gòu)組合而成的夾緊機(jī)構(gòu)卻在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。圖3-7斜楔夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種同時(shí)實(shí)現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)。工件在夾緊過程中，利用定位夾緊元件的等速移動(dòng)或均勻彈性變形來消除定位副制造不準(zhǔn)確或定位尺寸偏差對定心的影響，使這些誤差或偏差能均勻而對稱地分配在工件的定位基準(zhǔn)面上。定心夾緊機(jī)構(gòu)按工作原理可分為等距移動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)和彈性變形定心夾緊機(jī)構(gòu)。定心夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是定位與夾緊由同一(或同組)元件完成，即利用該元件等速趨近(或退離)某一對稱軸線或?qū)ΨQ平面，或利用該元件的均勻彈性變形，完成對工件的定位夾緊或松開。圖3-8定心夾緊機(jī)構(gòu)圖3-9螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中壓板的簡圖本夾具采用的夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)直接由壓板作用在杠桿類零件端面上，夾緊力為六角法蘭面螺母提供。工件定位之后，工件夾緊時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，使得工件的一個(gè)端面與壓板的一個(gè)端面貼合。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺母，工件拆卸；需要加工另外工件，重復(fù)以上操作。3.4鉆套的選取設(shè)計(jì)鉆套主要是用來確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具的軸線位置，鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套具有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種型式。而且采用“光盈配合”把鉆套鑲?cè)脬@模板上。鉆套的意義在于他可以定位和引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，從而提高加工的精度。圖3-10鉆套的結(jié)構(gòu)簡圖鉆套的材料，根據(jù)加工對象的差異項(xiàng)及刀具的材質(zhì)。一般鉆套會(huì)選用硬質(zhì)合金或合金鋼材料；高速鋼鉆頭或者鉸刀刀具的鉆套一般會(huì)選擇合金鋼材料，而硬質(zhì)合金鉆頭或者鉸刀刀具的鉆套則會(huì)選擇硬質(zhì)合金材料。從鉆套的材料來看，雖然最終已達(dá)到較高的硬度（一般合金鋼鉆套經(jīng)過熱處理后的硬度達(dá)HRC58至65左右，而硬質(zhì)合金鉆套的硬度更高，可達(dá)到89至93HRA），但是鉆套在使用久了或者使用不合理的狀況下，還是會(huì)出現(xiàn)失效的現(xiàn)象。3.5夾具底板的設(shè)計(jì)底板用于機(jī)床上時(shí)，通過設(shè)置螺紋孔、鉸孔和槽等，可以更容易的設(shè)置與安裝夾具，一般根據(jù)加工中心工作臺(tái)的形狀制作，作用包括對工件的高度進(jìn)行調(diào)整、保護(hù)機(jī)床工作臺(tái)，還能根據(jù)需要調(diào)整工件朝向，進(jìn)行多面同時(shí)加工。1.底板、底座的種類立式加工中心主要使用底板。臥式加工中心除了使用基礎(chǔ)底板以外還有單面底座、雙面底座和四面底座。臥式加工中心為了對應(yīng)各種工件尺寸，還會(huì)使用六面和八面底座。2.底板、底座安裝面的種類底板、底座夾具安裝面的安裝方式有T形槽形式、螺栓孔形式、基準(zhǔn)孔形式等。此外，實(shí)際加工使用的時(shí)候，為了盡可能完美地使加工中心精度和夾具安裝面的精度一致，還有自行加工的形式。機(jī)床所在工廠的地面傾斜、多年使用后主軸的傾斜等，每臺(tái)機(jī)床都會(huì)有個(gè)體性，可以通過對夾具安裝面所持有的余料進(jìn)行加工，使之契合機(jī)床個(gè)體性，讓夾具安裝面的精度更高。還有就是可以在機(jī)床外進(jìn)行工裝、工件的拆裝形式：工裝快換。圖3-11底板尺寸、結(jié)構(gòu)簡圖3.6夾具精度分析把鉆夾具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體方案確定和整個(gè)的總裝詳圖跟相關(guān)零部件圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好后，還要驗(yàn)算該夾具的的裝夾進(jìn)度，確保其能夠滿足使用的標(biāo)準(zhǔn)。[15]想要滿足這個(gè)鉆削的工序的精度標(biāo)準(zhǔn)，被加工面在夾具定位中的位置精度至關(guān)重要。往往將δ定基、δ安裝及δ加工定位影響這一精度三個(gè)因素。夾具在設(shè)計(jì)階段，需要充分考慮三者的各自的容許誤差，規(guī)定零件設(shè)計(jì)的尺寸公差，確保三者最終的總共誤差不可以超過鉆削的工程所能接受的最大程度。δ定基就是說原始的數(shù)據(jù)跟原始數(shù)據(jù)兩者的錯(cuò)位可能會(huì)產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)（也被叫做過程數(shù)據(jù)）尺寸跟它的尺寸的誤差都是工藝的規(guī)范所確定的，夾具的設(shè)計(jì)者不可以進(jìn)行零件的工藝跟工藝尺寸的確定。但是夾具設(shè)計(jì)者，可以建議工藝制定者通過修改工藝規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)，使其夾具設(shè)計(jì)時(shí)有統(tǒng)一的基準(zhǔn)使用，保證基準(zhǔn)的重合，來達(dá)到固定的基準(zhǔn)的誤差是0。δ安裝當(dāng)工件在夾具上的安裝產(chǎn)生定位誤差以及裝夾的夾緊引起的誤差導(dǎo)致了夾具在機(jī)床上安裝的定位也會(huì)產(chǎn)生誤差：（1）工件在夾具的準(zhǔn)確定位所產(chǎn)生的定位誤差就是定位，夾具的設(shè)計(jì)師能夠使用合理的定位方式跟夾緊的方式可以減小這個(gè)誤差。（2）工件在裝夾夾緊時(shí)，總需要盡量大的夾緊力，有了力就會(huì)有形變，就會(huì)造成加工面的位置相對于設(shè)計(jì)時(shí)的發(fā)生偏移，這就有了裝夾誤差。在大批量生產(chǎn)中，需要選擇合理的夾緊力或者確保每次的夾緊力保持一個(gè)小范圍內(nèi)不變，那么這種誤差就可控，基本就可以消除。（3）機(jī)床夾具的安裝誤差是由于夾具在機(jī)床的安裝平臺(tái)上的安裝誤差。由于生產(chǎn)的不確定性，夾具需要反復(fù)更換，這就造成了夾具多次裝夾的位置的不確定性。所以機(jī)床需要做固定的定位塊，確保定位基準(zhǔn)統(tǒng)一；夾具的安裝面與機(jī)床安裝平臺(tái)要貼合死；那么這一安裝誤差可進(jìn)一步降低。[16]δ加工是指加工設(shè)備及夾具的長期的使用，兩者都或多或少的發(fā)生了形變，折舊對于原始的尺寸有一點(diǎn)誤差。它是包含了下面的這幾個(gè)因素：（1）和機(jī)床相關(guān)的誤差。就比如說機(jī)床的主軸跟滑動(dòng)板垂直度產(chǎn)生的誤差。（2）跟刀具相關(guān)的位置差距。如刀具尺寸誤差及材料、刀具的磨損。（3）定位原件的安裝誤差。如鉆套的本身的精度及長期使用的磨損、鉆模板制造及安裝誤差。（4）與變形有關(guān)的誤差。如機(jī)床本身的剛性、夾具的強(qiáng)度。所有上述因素都是加工的表格面位置引起的誤差的原因。原始尺寸中原始尺寸的總和應(yīng)小于此尺寸的公差δ。必須滿足以下的這個(gè)不等式δ≥固定底座+定位+夾緊+加工+夾緊這個(gè)公式被稱為計(jì)算不等式，里面的每個(gè)符號文字是表格達(dá)最原始維度中具有最大誤差的值。當(dāng)然，這些錯(cuò)誤都不會(huì)最大限度地發(fā)生。在驗(yàn)證計(jì)算中，分析上面的這些因素，然后按照概率法來計(jì)算總的誤差，能夠讓它比工件的公差小。工件定位誤差的來源主要有兩個(gè)方面：（1）由于工件的定位表面或夾具上的定位元件制作不準(zhǔn)確引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)位置誤差，常用表示。（2）由于工件的工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，常用表示。在采用調(diào)整法加工時(shí)，工件的定位誤差實(shí)質(zhì)上就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。因此，計(jì)算定位誤差首先要找出工序尺寸的工序基準(zhǔn)，然后求其在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量即可。分析杠桿零件圖，杠桿的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為零件底面，分析該工序的工序簡圖，工藝基準(zhǔn)為杠桿的底面和毛坯外圓面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重復(fù)，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，即?；鶞?zhǔn)位置誤差即杠桿φ30外圓柱面軸線與φ25內(nèi)孔軸線中心距尺寸84±0.2的公差為，故基準(zhǔn)位置誤差圖3-12零件簡圖3.7夾緊力計(jì)算軸向力計(jì)算公式：其中——系數(shù)——指數(shù)——指數(shù)——指數(shù)——修正系數(shù)乘積取壓板與工件之間的摩擦系數(shù)為0.4，則所需夾緊力為計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力即：取k=2這樣才能保證這個(gè)夾具能夠安全的工作。3.8夾具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及使用說明通過指導(dǎo)老師的認(rèn)證指導(dǎo)跟翻閱相關(guān)的夾具設(shè)計(jì)的其他案例，設(shè)計(jì)出了圖4-9看到的機(jī)床鉆削的專用夾具：圖3-13鉆夾具的總裝圖本夾具為杠桿類零件零件鉆φ25H9內(nèi)孔專用夾具，該夾具主要由夾具體、支撐板、定位板、支承釘以及壓板等組成，其中定位原件是支撐板、定位板和支承釘，工件采用六點(diǎn)定位方式進(jìn)行定位，箱體6個(gè)自由度都被限制，為完全定位滿足加工要求；另外夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來對工件進(jìn)行夾緊，利用1個(gè)壓板將工件夾緊在夾具中，操作簡單、方便，在提供工件正確的加工位置同時(shí)可以減少工人勞動(dòng)，提高加工效率?？偨Y(jié)與展望本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程可以說對我的影響是非常大的，從開始拿到設(shè)計(jì)題目時(shí)的一籌莫展，到畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后的運(yùn)籌帷幄，一路走過來的艱辛真是很難忘記。在這里，我要感謝設(shè)計(jì)過程中我的指導(dǎo)教師，從最開始的課題下發(fā)，到過程中的修改、指導(dǎo)、學(xué)習(xí)，再到最后的答辯指導(dǎo)，我的指導(dǎo)老師給了我很大的幫助。再次感謝我的指導(dǎo)老師，要是沒有你的悉心指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)我的問題并指導(dǎo)我改正，也不會(huì)有后來我的順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。我的這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)時(shí)關(guān)于零件加工工藝及夾具的設(shè)計(jì)，通過這個(gè)設(shè)計(jì)，我比較全面完整地綜合運(yùn)用了機(jī)械加工工藝及加工夾具的設(shè)計(jì)方面相關(guān)的知識，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際，通過這次設(shè)計(jì)我能夠通過零件的加工要求來設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和加工過程中的夾具設(shè)計(jì)，同時(shí)我還學(xué)會(huì)了相關(guān)專業(yè)書籍和工具書的查找，這個(gè)過程也對我的機(jī)械相關(guān)知識做了一個(gè)鞏固，提高了我的分析問題、解決問題的能力。通過本次機(jī)械加工工工藝及夾具的設(shè)計(jì)我可以比較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)出一個(gè)零件的加工工藝規(guī)程和指定工藝的加工夾具的設(shè)計(jì)。這個(gè)是我專業(yè)知識方面的提升，在態(tài)度方面我也得到了一定的提升：學(xué)會(huì)了一宗獨(dú)立分析問題和解決問題的態(tài)度，一種在遇到困難不言放棄的從容不迫的態(tài)度，這些都增強(qiáng)了我以后工作當(dāng)中的工作信心。機(jī)械制造工藝夾具的設(shè)計(jì)涉及到的方面比較多，涵蓋的范圍比較廣，涉及到機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)以及加工自動(dòng)化等方面，我這次選擇的設(shè)計(jì)課題是零件的機(jī)械加工工工藝設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)，課題所涉及到的內(nèi)容比較多，主要有零件機(jī)械加工工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)、加工參數(shù)確定、夾具的設(shè)計(jì)等等，對學(xué)生的要求比較高。雖然我們課堂上是學(xué)習(xí)了這些知識，但是運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中這還是第一次，所以在以后的工作當(dāng)中，對于這些知識的運(yùn)用肯定會(huì)涉及到很多，而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是這些知識的最簡單的應(yīng)用。放眼未來的工作和學(xué)習(xí)，我們所要學(xué)會(huì)的不僅僅是這些簡單的知識，更重要的是要學(xué)會(huì)如何去學(xué)習(xí)，以及學(xué)習(xí)哪些方面的知識。致謝這次的課題設(shè)計(jì)就要完了，六月畢業(yè)季里，是有很多的內(nèi)心感觸。我進(jìn)行死板的學(xué)習(xí)知識，其實(shí)在實(shí)際的運(yùn)用中行就是一片空白。這次的課題畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我明白，實(shí)際做要比說起來難的多?；仡^看看畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，我感覺到這個(gè)過程是非常困難的，好的是，還是選取得了一定的成效。第一我需要感謝我的指導(dǎo)老師，在畢業(yè)的課題設(shè)計(jì)