飛鐵座架畢業(yè)設(shè)計---柴油機(jī)飛鐵座架工藝及工裝設(shè)計

1、<p>　　本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）</p><p>　　題 目： Z12V190B柴油機(jī)飛鐵座架工藝及工裝設(shè)計 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　系 別： 機(jī)電工程系

2、 </p><p>　　專業(yè)年級： 2007級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2011年 6 月 10日</p><p><b>　　摘 要</b>&l

3、t;/p><p>　　本課題主要是針對柴油機(jī)飛鐵座架工藝及工裝設(shè)計,通過測繪零件，畫出毛坯圖、零件圖，確定零件的加工工藝過程，然后設(shè)計有關(guān)的專用夾具。該課題從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性，具體零件結(jié)構(gòu)出發(fā)，尋求最優(yōu)的工藝過程。根據(jù)題目設(shè)計的主要任務(wù)是飛鐵座架零件的工藝設(shè)計。也就是確定該零件的最優(yōu)加工工藝，以實現(xiàn)自動化提高產(chǎn)量。根據(jù)飛鐵座架的工作及加工要求，來確定出它的尺寸公差及形位公差。關(guān)鍵在于實現(xiàn)這些要求所進(jìn)行的加工工藝過程及專

4、用夾具的設(shè)計。其中在兩道工序中要用到專用夾具的設(shè)計，鉆削兩個小孔和銑削兩個斜面時要用到，要重視夾具設(shè)計的整個步驟，對零件工序的制定和夾具的整個設(shè)計過程要有一個系統(tǒng)的認(rèn)識。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 座架、工藝、夾具</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This topic is mainly aimed

5、 at diesel engine fly iron gestell process and tooling design, through the surveying and mapping parts, draw a blank figure, parts graph, sure parts processing process, and then the relevant design of special jig. This t

6、opic from product structure, specific parts structural conditions of usability, seeking optimal process technology. According to the design is the main task of the topic of flying iron gestell parts process design. Also

7、is to make sure that the component</p><p>　　Keywords: Gestell, Process Fixtures</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 前言及設(shè)計任務(wù)部分6</p><p><b>　　1.1前言6<

8、/b></p><p>　　1.2 設(shè)計條件7</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)內(nèi)容7</p><p>　　1.4應(yīng)完成的技術(shù)資料文件7</p><p>　　第二章 零件的測繪8</p><p>　　2.1零件的測量8</p><p>　　2.2零件圖的繪制及其尺寸公差標(biāo)注

9、8</p><p>　　第三章 零件的工藝過程設(shè)計9</p><p>　　3.1對加工對象以及生產(chǎn)特性分析10</p><p>　　3.2基本工藝傾向10</p><p>　　3.3零件的工藝分析10</p><p>　　3.4確定加工工藝過程12</p><p>　　3.5主要加工工

10、序的分析計算15</p><p>　　第四章 夾具的設(shè)計17</p><p>　　4.1夾具的設(shè)計的基本要求17</p><p>　　4.2夾具設(shè)計的步驟說明17</p><p>　　4.3本次設(shè)計的夾具情況簡介18</p><p>　　4.4夾具設(shè)計結(jié)構(gòu)簡介19</p><p>　

11、　4.5方案對比21</p><p>　　4.6具體設(shè)計，計算，論證22</p><p>　　4.7夾具體的技術(shù)要求24</p><p><b>　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27

12、</b></p><p>　　第一章 前言及設(shè)計任務(wù)部分</p><p><b>　　1.1前言</b></p><p>　　機(jī)械制造是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是國家創(chuàng)造力、競爭力和綜合國力的重要體現(xiàn)。它不僅為現(xiàn)代工業(yè)社會提供物質(zhì)基礎(chǔ)，為信息與知識社會提供先進(jìn)裝備和技術(shù)平臺，也是實現(xiàn)具有中國特色軍事變革和國防安全的基礎(chǔ)。 　</p

13、><p>　　經(jīng)過近三十年的改革、開放、發(fā)展，中國制造業(yè)取得了舉世矚目的成就，我國已崛起成為全球第三制造大國。2005年到2007年統(tǒng)計顯示，制造業(yè)增加值占中國GDP的30％以上，工業(yè)產(chǎn)品出口占中國出口貿(mào)易總額的90％以上。</p><p>　　夾具廣泛用于各種制造工序中，用以將工件定位并牢固地夾持在一定的位置，以便按照產(chǎn)品設(shè)計規(guī)定完成要求的制造過程，并因不同的批量如單件、成批和大量生產(chǎn)而使用

14、和開發(fā)不同的夾具。在加工過程中工件的幾何精度主要取決于工件對機(jī)床的相對位置；嚴(yán)格地說必須在機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的相對位置關(guān)系，才能保證工件各加工表面間相互位置精度。顯然，對夾具的基本要求就是將工件定位并固定在給定的位置，并在機(jī)床工作臺上有一定的方位。為了將工件定位，經(jīng)常用定位件和支承件與工件定位表面相接觸以限制工件包括移動和旋轉(zhuǎn)在內(nèi)的六個自由度。為了將工件固定在夾具上，常用夾緊來抵消切削力，以保持工件位置的穩(wěn)定。</

15、p><p>　　工件的定位表面可以是平面，外圓柱面，內(nèi)圓柱面，夾具中的定位方法有三個平面，一面兩孔、二面一孔和長短V形塊等。夾緊方法可分成側(cè)面壓緊和頂面壓緊，形成垂向和側(cè)向夾緊力和摩擦力。除了滿足基本夾緊要求，除夾具的制造精度外，夾具還應(yīng)有足夠的剛度以抵抗加工時的變形和振動。應(yīng)該仔細(xì)選擇夾緊方法和夾緊位置以便可靠地夾持工件。</p><p>　　夾具設(shè)計中，除要保證基本要求外，還要滿足其他的要

16、求，如保證夾具的生產(chǎn)率（如容易裝卸工件，采用半自動或自動夾緊裝置，切屑容易排除），為減少薄壁件變形的專門設(shè)計；操作簡單并安全（如對貴重工件采用防誤功能的元件），有效降低成本（考慮夾具材料和制造過程，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)元件）。因此，夾具設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，在手工設(shè)計夾具中，這些基本原理應(yīng)用于具體夾具設(shè)計中主要取決于設(shè)計者的經(jīng)驗。從夾具設(shè)計人員的經(jīng)驗中收集和表達(dá)這些知識是開發(fā)計算機(jī)輔助夾具設(shè)計（CAFD）系統(tǒng)中一個關(guān)鍵。</p>

17、<p>　　綜合以上情況，本論文主要是完成柴油機(jī)的飛鐵座架零件的機(jī)械加工工藝及其專用夾具的設(shè)計.也是本人首次系統(tǒng)的將所學(xué)的理論知識付諸實踐的過程。</p><p>　　本文將對工藝及夾具的幾個關(guān)鍵問題:工藝的選擇，工裝的設(shè)計，夾具的設(shè)計。</p><p><b>　　1 加工工藝的選擇</b></p><p>　　本課題利用對零件的測

18、繪，手繪出零件圖，并標(biāo)注起尺寸及公差，根據(jù)給出的毛坯圖，確定合理的加工工藝過程，從而編制出工藝規(guī)程卡片。</p><p><b>　　2 工裝的設(shè)計</b></p><p>　　根據(jù)各個工序，進(jìn)行合理的工裝設(shè)計。</p><p><b>　　3 夾具的設(shè)計</b></p><p>　　進(jìn)行專用夾具的

19、設(shè)計，繪制出夾具圖，能確保工件的加工精度。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計條件</b></p><p>　　1）年產(chǎn)量1000臺</p><p>　　2）單班工作制，每班工作7.5小時</p><p>　　1.3 設(shè)計任務(wù)內(nèi)容</p><p>　　1）手工繪制零件圖、毛坯圖</p&

20、gt;<p>　　2）計算機(jī)繪制零件圖、毛坯圖</p><p>　　3）編制飛鐵座架機(jī)械加工工藝過程卡</p><p>　　4)編制飛鐵座架機(jī)械加工工藝規(guī)程（工序卡）</p><p>　　5)進(jìn)行夾具的設(shè)計及其工序工裝設(shè)計</p><p>　　1.4應(yīng)完成的技術(shù)資料文件</p><p>　　1）零件圖（2

21、:1）1號圖紙一張</p><p>　　2）毛坯圖（2:1）1號圖紙一張</p><p>　　3）工藝規(guī)程（工序綜合卡）0號圖紙一張</p><p>　　4）專用夾具總裝圖（2:1）0號圖紙一張</p><p><b>　　5）設(shè)計說明書一份</b></p><p><b>　　第二章

22、零件的測繪</b></p><p><b>　　2.1零件的測量</b></p><p>　　零件測量時所選用的測量儀器有：游標(biāo)卡尺，鋼尺，內(nèi)卡，外卡，角度測量器等。1.先進(jìn)行軸套長度的測量，以軸套的小端面為基準(zhǔn)，進(jìn)行長度的測量。2.對外圓直徑進(jìn)行測量。3.對內(nèi)圓直徑進(jìn)行測量。</p><p>　　2.2零件圖的繪制及其尺寸公差標(biāo)注

23、</p><p><b>　　1）零件圖視圖選擇</b></p><p>　　零件圖要求將零件的結(jié)構(gòu)形狀完整、清晰地表達(dá)出來。要滿足這些要求，首先要對零件的結(jié)構(gòu)形狀特點進(jìn)行分析，并盡可能了解零件在機(jī)器或部件中的位置和作用。零件的主視圖的選擇盡可能反應(yīng)零件的主要加工位置或在機(jī)器中的工作位置。加工位置是按零件在主要加工工序中的裝夾位置選取主視圖，主視圖與加工位置一致是為了

24、制造者看圖方便。像軸套類零件的主要加工工序是在車床或磨床上進(jìn)行的，因此主視圖應(yīng)將其軸線水平放置。</p><p><b>　　2）零件的尺寸標(biāo)注</b></p><p>　　直接指出零件圖上的主要尺寸，主要尺寸是指直接影響零件在機(jī)器或部件中的工作性能和準(zhǔn)確位置的尺寸，如零件間的配合尺寸、重要的安裝定位尺寸等。如圖中兩孔中心距64mm,右端面到軸肩的距離65mm，右端面

25、到孔的距離86.72mm。合理的選擇基準(zhǔn)：尺寸基準(zhǔn)一般選擇零件上的一些面和線。面基準(zhǔn)常選擇零件上較大的加工面、與其他零件的結(jié)合面、零件的對稱平面、重要端面和軸肩等。選擇右端面為長度基準(zhǔn)。</p><p>　　3）尺寸公差和形位公差的標(biāo)注</p><p>　　通過查閱機(jī)械設(shè)計手冊，確定尺寸公差和行為公差。所畫零件如圖所示。</p><p>　　第三章 零件的工藝過程設(shè)

26、計</p><p>　　3.1對加工對象以及生產(chǎn)特性分析</p><p>　　本次設(shè)計的零件為Z12V190B柴油機(jī)飛鐵座架，從外形上看，此零件屬于軸套類零件，因此，在工藝設(shè)計過程中，應(yīng)遵循軸套類零件加工的一些原則。按照軸套類零件加工的一般工藝原則先面后孔的加工方法，我們先從圖紙視圖上對零件加工表面逐一分析查看。從視圖中可知，此工件的代加工表面很多，既有平面，又有孔類我們按先面后孔的加工原

27、則，對加工表面進(jìn)行分析。首先是對毛坯的兩個端面進(jìn)行加工，目的在于下道工序要以兩個面作為定位基準(zhǔn)，對精度要求較高的外圓周面進(jìn)行加工。再以圓周面作為精基準(zhǔn)進(jìn)行孔的加工，最后還要進(jìn)行平面的銑削。</p><p>　　本工件的外圓周面要求的精度較高，比如說靠近小端面的圓周面和靠近大端面的粗糙度都為Ra1.6,中心孔的內(nèi)表面的粗糙多為Ra3.2,中間段的外圓周面相對于A基準(zhǔn)的同軸度ø 0.04，右軸段的同軸度為&

28、#248;0.01,銑削的兩個大平面的對稱度為0.1。此外，兩個小孔的精度要求也較高，這也是要進(jìn)行鉆削專用夾具設(shè)計的原因，兩個小孔的軸線平行度為0.08。</p><p><b>　　3.2基本工藝傾向</b></p><p>　　由于零件生產(chǎn)量為1000臺/年和工作班的限制，可以確定此類零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，因此我們在加工工程中對加工設(shè)備的選用，也有了一定的限制

29、，即以通用機(jī)床為主，個別工序可以使用專用設(shè)備。從零件的結(jié)果上看，工序的劃分應(yīng)很多，但又考慮到零件的批量對設(shè)備的選用原則，若采用過多的工序，必會選擇相當(dāng)數(shù)量的機(jī)床，造成人力物力的浪費，提高工件的加工成本，很不經(jīng)濟(jì)。因此，我們才有個工藝原則是：工序適當(dāng)集中。</p><p>　　3.3零件的工藝分析</p><p>　　飛鐵座架從零件圖上可以看出，其加工表面有外圓，內(nèi)孔，外槽，內(nèi)槽，平面，鉆孔

30、，齒輪，倒角等。其工藝要求相當(dāng)復(fù)雜并且加工表面間有位置要求</p><p><b>　　1）軸端各個外圓</b></p><p>　　這組外圓包括 。它們由于有的與軸承配合，表面質(zhì)量及尺寸要求精度高一些，相互位置要求也較高，其中與齒輪外圓與同軸度公差為ø0.1mm。</p><p><b>　　2）內(nèi)孔</b>

31、</p><p>　　零件的內(nèi)孔為一通孔，但兩端的尺寸大小及精度不同，期間有內(nèi)槽隔開。其中端與一銷配合，是主要作用部件，該孔與外圓的同軸度允差為ø0.04。</p><p><b>　　3）齒輪</b></p><p>　　本零件上的軸齒輪為一傳遞動力件，除尺寸要求嚴(yán)格以外，其材料熱處理程度為一項工藝要求，其中齒面局部淬硬HRC45-

32、50.</p><p><b>　　4）鉆孔</b></p><p>　　零件左端面兩孔，用兩銷孔與飛鐵連接?？椎某叽缇纫筝^高。且兩孔中心的平行度誤差為ø0.08mm，孔中心與端平面垂直度為0.05mm。兩孔中心與垂直度為0.25mm。</p><p><b>　　5）內(nèi)槽，外槽</b></p>

33、<p>　　外圓有一槽，寬度為是用來安裝墊片。加工工藝上只有尺寸精度要求。另有齒輪左有一齒輪槽，在內(nèi)孔有ø16-1.6 -2.3的兩個內(nèi)槽。</p><p><b>　　6）平面</b></p><p>　　零件上的平面有左端面及二側(cè)面。其中二側(cè)面與的對稱度公差為0.10mm。</p><p><b>　　7）倒

34、角及其他</b></p><p>　　零件個棱角各孔端軸端均倒角，大小不一，另件兩外圓左端軸肩面均與 有垂直度要求允差為0.05mm。</p><p>　　零件各加工表面均有一定的表面質(zhì)量要求。</p><p>　　由以上分析可知，對于各加工表面有的采用普通家具，有的須采用專用夾具來保證其各精度要求。在加工過程中還必須使機(jī)床，刀具的精度保證一定的要求。對

35、工人的技術(shù)水平也有一定的要求。整個加工工藝都應(yīng)嚴(yán)格控制。否則易出現(xiàn)廢品，影響工廠的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　3.4確定加工工藝過程</p><p>　　一、確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料選擇：考慮到調(diào)速器在工作中經(jīng)常會變速，放零件在工作中有交變沖擊載荷。并有齒輪傳動硬度調(diào)質(zhì)后達(dá)到HB217-255，齒面局部淬硬HRC45-50，通過查《機(jī)械設(shè)

36、計手冊》中冊P372。用40Gr材料，熱處理為調(diào)質(zhì)，表面淬火?？紤]沖擊載荷，應(yīng)使金屬纖維盡量不被切斷。保證零件可靠。由于零件年產(chǎn)量為1000件已達(dá)成批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，可采用模鍛成型，這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。</p><p><b>　　二、基面的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇

37、的正確與否合理，可以使加工質(zhì)量得到保證。生產(chǎn)率提高，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(jìn)行。</p><p>　　基準(zhǔn)選擇分為粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)的選擇。</p><p>　　1、根據(jù)零件特點選擇粗基準(zhǔn)</p><p>　　<1>對于具有不加工表面的工件。為保證不加工表面與加工表面之間的相應(yīng)位置要求，一般應(yīng)選擇

38、不加工表面為粗基準(zhǔn)。</p><p>　　<2>對于具有較多加工表面的工件，粗基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量。</p><p>　　<3>作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口，成飛邊等其它表面的缺陷，以便使工件定位可靠，夾緊方便</p><p>　　<4>由于毛坯表面比較粗糙且精度較低，一般情況下同一尺寸方向上

39、粗基準(zhǔn)表面只能使用一次。</p><p><b>　　2、精基準(zhǔn)選擇原則</b></p><p>　　<1>為了較容易地獲得加工表面對其設(shè)計基準(zhǔn)的相對位置精度，應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　<2>定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)便于工件的安裝和加工，并使夾具的結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>

40、;　　<3>當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工其它各表面時，應(yīng)盡可能在多道工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，這就是“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。</p><p>　　針對飛鐵座架這一零件的特點和粗基準(zhǔn)的選擇原則</p><p>　　本零件的粗基準(zhǔn)選ø90的爪端，以爪端的一側(cè)面為定位面。對于精基準(zhǔn)，主要考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時應(yīng)進(jìn)行尺寸換算。</p&

41、gt;<p>　　3、輔助工序的安排：</p><p>　　輔助工序包括工件檢驗，去毛刺等各項要求，其中檢驗工序是主要的輔助工序。它對保證零件的加工質(zhì)量有一點的作用，檢驗工序安排一般為：</p><p>　　A粗加工全部結(jié)束后，精加工之前</p><p>　　B 工件從一個車間轉(zhuǎn)向另一個車間前后</p><p><b>

42、;　　C重要工序加工前后</b></p><p><b>　　D零件全部加工之后</b></p><p>　　根據(jù)以上的最終零件圖和給出的毛坯圖，本著工序集中的原則，制定了以下工藝過程。小端面和ø35的外圓軸線作為精基準(zhǔn)，從而要對其進(jìn)行精加工。制作如下的工序過程卡：</p><p>　　3.5主要加工工序的分析計算<

43、/p><p>　　50工序是為以后各工序服務(wù)的，它為以后各工序準(zhǔn)備好了基準(zhǔn)。是一個基礎(chǔ)，如果本工序加工出了問題，以后各工序都會出現(xiàn)問題。在此工序的加工中，選取ø90外圓表面為粗基準(zhǔn)。用四爪卡盤定位并加緊限制四個自由度。采用機(jī)械加緊，在一次安裝中各工步一次完成。 </p><p>　　此工序中各級別外圓分別加工刀ø37 ø33.5 ø26 ø22

44、</p><p>　　因為是粗車加工，由表《機(jī)械制造工藝課程設(shè)計手冊》中P72表4-11查出f=0.6mm,v=1.167</p><p>　　由公式 </p><p>　　走刀長度L=切入+切削長度+切出=3+9+0=12mm</p><p><b>　　基本工時 </b></p>&

45、lt;p>　　將以上各數(shù)據(jù)填入工序卡片中，同理得出其它工步的切削參數(shù)及切削工時。</p><p>　　60從工序圖上可以看出，定位基準(zhǔn)為：大端面及內(nèi)孔面用通用夾具代號為G5783采用機(jī)械加緊，主要是為了保證各項尺寸精度。用內(nèi)孔面為精基準(zhǔn)主要是考慮到定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)相重合。減小定位誤差。保證內(nèi)孔中心線和各級外圓的同軸度為后面各工序的精度得以保證打基礎(chǔ)。</p><p>　　由于此工序

46、為精加工，為保證各表面的尺寸精度和表面粗糙度進(jìn)給量應(yīng)選小一點，切削速度及轉(zhuǎn)速應(yīng)選大一點。因此由表4-2得</p><p>　　f=0.15 v=20</p><p>　　由表5-3得 n=1900rpm</p><p>　　則 </p><p>　　同理可得其它各外圓的各個參數(shù)分別填入綜合工序卡，切削長

47、度的計算</p><p>　　走刀長度L=切入+切削長度+切出=3.3+11.7+0=15mm</p><p>　　則 </p><p>　　則同理可知其它各級外圓的切削工時。</p><p>　　80銑兩側(cè)面用外面及ø42外圓端面定位，這樣定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)相重合，減少了基準(zhǔn)不重合誤差，保證了兩側(cè)

48、面相對外圓中心線的對稱度公差。</p><p>　　110定位基準(zhǔn)為孔面，夾緊采用機(jī)械夾緊，此工序是為以后各個工序更精確的加工打下基礎(chǔ)。因此，選擇內(nèi)孔面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　120采用大端面及內(nèi)孔面為定位基準(zhǔn)，因為此工序分為粗插，精插兩個工步。齒輪部分通過加工就加工完成，因此精基準(zhǔn)的選擇很重要。所以采用端面和內(nèi)孔定位，主要是為了保證齒輪外側(cè)面相對孔中心線的垂直度。定位質(zhì)量的好壞

49、可通過在插齒前后測量一下ø31.5外圓表面的圓跳動公差為0.015，只要跳動公差在這個范圍內(nèi)就可以加工了。</p><p>　　140此工序采用齒輪分度圓定位，限制了六個自由度，內(nèi)孔主要是安裝轉(zhuǎn)子，為了使零件在轉(zhuǎn)動中平衡，保證內(nèi)孔中心線相對于分度圓中心線的同軸度公差為ø0.06.所以采用分度圓外圓定位，這樣就為以后零件的工作順利提供提供了條件。</p><p>　　15

50、0此工序采用了上工序所磨過的孔定位，這樣精基準(zhǔn)的選擇就符合了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則。所使用的夾具為磨內(nèi)孔通用夾具，為保證工序圖紙上的各級形位公差有重要意義， 外圓在零件的設(shè)計中是一個重要的設(shè)計基準(zhǔn)。在加工中也被作為一個重要的基面。主要是用來安裝軸承的，因此尺寸精度要求高。因此采用內(nèi)孔來作為精基準(zhǔn)，這樣，不但能保證零件的質(zhì)量，而且還會給加工帶來方便。</p><p>　　170由于本工序已進(jìn)入最終階段又沒有什么通用夾具可用

51、，因此可設(shè)計一套鉆孔專用夾具，采用兩側(cè)面， 外圓及端面定位，限制六個自由度，使工件在加工中完全定位。</p><p>　　190斜面的銑成為最終加工工序，在此前各工序均已加工完畢，因此定位基準(zhǔn)的選擇有幾種方案，但是本著精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)統(tǒng)一”“基準(zhǔn)重合”的原則可知，精基準(zhǔn)的選擇不能任定。在考慮到提高勞動生產(chǎn)率和能保證加工質(zhì)量的前提下，可以采用簡單的定位方式“一面兩銷”定位，并設(shè)計專用夾具。</p>

52、<p><b>　　第四章 夾具的設(shè)計</b></p><p>　　4.1夾具的設(shè)計的基本要求</p><p>　　夾具設(shè)計的原則是經(jīng)濟(jì)和實用，夾具設(shè)計的基本要求可分為下列三個方面：（1）好用；（2）好造；（3）好修。其中好用是主要的，但不應(yīng)脫離工序的要求和生產(chǎn)的具體情況而過分強(qiáng)調(diào)，此外，還應(yīng)以工廠的實際制造條件出發(fā)來考慮好造，好修的問題。</p&

53、gt;<p>　　具體的要求有下列幾點</p><p>　　1）夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)</p><p>　　夾具的用途和生產(chǎn)規(guī)模的大小不同，夾具的形式也不相同。在小批量生產(chǎn)中，夾具的用途主要是擴(kuò)大機(jī)床的工作范圍，以達(dá)到保證產(chǎn)品質(zhì)量為主要目的。廣泛采用單件加工的夾具及平動夾緊機(jī)構(gòu)。在大批量生產(chǎn)中，夾具的作用除上述的目的外，還要考慮盡量提高生產(chǎn)率的問題，廣泛采用多件

54、夾緊機(jī)構(gòu)，機(jī)動夾緊裝置等高效夾具及自動化夾具。</p><p>　　2）夾具的構(gòu)造應(yīng)保證加工精度</p><p>　　機(jī)床夾具的主要任務(wù)之一就是保證被加工表面的位置精度。另外，對于保證被加工表面本身的尺寸精度及光潔度也起一定作用。</p><p>　　3）夾具的設(shè)計要妥善處理好質(zhì)量，生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益之間的辯證關(guān)系。做到結(jié)構(gòu)恰當(dāng)，工藝可行，經(jīng)濟(jì)合理，安全實用</

55、p><p>　　4）夾具設(shè)計在確保加工穩(wěn)定地滿足加工質(zhì)量及生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)協(xié)調(diào)工藝工裝的配套會簽，優(yōu)先選用“三化”結(jié)構(gòu)，酌情考慮通用，可能性能，使設(shè)計的夾具滿足上述要求。</p><p>　　4.2夾具設(shè)計的步驟說明</p><p>　　夾具的設(shè)計步驟大致如下</p><p>　　1、在明確設(shè)計任務(wù)書的基礎(chǔ)上，首先要注意收集并研究與設(shè)計有關(guān)的各

56、種原始資料，分析工件的工作圖及有關(guān)的部件圖。研究工件的結(jié)構(gòu)，技術(shù)要求及在部件中的作用，分析工件的毛坯圖，工藝規(guī)程，本工序的加工要求和前后工序的聯(lián)系，加工余量及切削用量等。熟悉本工序所用設(shè)備的主要技術(shù)規(guī)格及安裝夾具部位的基本尺寸，刀具的形狀，尺寸規(guī)格及精度等。了解產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和今后的發(fā)展?fàn)顩r。了解夾具制造部門下的設(shè)備狀況及工藝水平。</p><p>　　2、合理地確定夾具的類型及總體布局，繪出夾具的結(jié)構(gòu)草圖<

57、;/p><p>　　1） 研究工藝人員提供的資料和操作者對夾具提出的意見和特殊要求。</p><p>　　2）分析過去設(shè)計的同類夾具的結(jié)構(gòu)及使用情況，以便改進(jìn)并設(shè)計出合理地工藝性結(jié)構(gòu)</p><p>　　3）確定定位方式，包括確定定位件的結(jié)構(gòu)</p><p>　　4）確定夾緊方案并相應(yīng)處理好力的著力點，指向及大小，設(shè)計出合理可靠的夾緊裝置。<

58、;/p><p>　　5）確定刀具的引導(dǎo)方案，并設(shè)計引導(dǎo)原件或?qū)Φ堆b置</p><p>　　6）確定其他原件或裝置（如定位鍵，分度裝置等）的結(jié)構(gòu)形式，并設(shè)計具體結(jié)構(gòu)</p><p>　　7）規(guī)劃各種裝置或原件的布局，并確定夾具體及夾具的總體結(jié)構(gòu)</p><p>　　8）進(jìn)行工序精度分析，經(jīng)總布局多方案比較后確定一最合理的方案草圖</p>

59、<p>　　3、繪制夾具總裝配圖</p><p>　　4、繪制夾具原件的零件圖</p><p>　　5、整理并修正夾具設(shè)計說明書</p><p>　　4.3本次設(shè)計的夾具情況簡介</p><p>　　在這次飛鐵座架的加工工序中，為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，有幾道工序需設(shè)計專用夾具來完成工件加工。</p>

60、;<p>　　經(jīng)過老師指定，我們這個組決定設(shè)計最后一道工序中銑21°30´斜面的銑床夾具。本道工序加工廠方的窗子是X51立銑銑床。工件的材料為40Gr，其硬度為HB217-255。綜合我們所學(xué)知識經(jīng)研究認(rèn)為選高速鋼ø40的端銑刀為加工刀具較為合適。</p><p>　　利用設(shè)計的夾具主要來銑飛鐵座架的一端兩側(cè)兩個與水平方向成21°30´的斜面。此斜面

61、主要目的是為了使飛鐵能靈活轉(zhuǎn)動不受限制。本工序在最后加工，精度要求不算高，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。</p><p>　　4.4夾具設(shè)計結(jié)構(gòu)簡介</p><p>　　方案一：以ø33的外圓B和ø42圓的一側(cè)平面A以及爪端平面C，與之對應(yīng)的定位支承J1，J2（支撐板），工藝孔組成三個定位副來完成工件的定位。</p><p>　　夾

62、緊力：為了保持工件穩(wěn)定，不變形，夾緊力應(yīng)和工件中心線在一條線上方向應(yīng)向下。采用螺旋轉(zhuǎn)位壓板將工件壓向支撐板，加工完畢后，卸松螺栓轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)為壓板，轉(zhuǎn)到非壓位置，便可取下工件</p><p>　　導(dǎo)向裝置：安置對刀塊。因工藝孔為傾斜（90°-21°30´=68°30´）所以支承板水平方向上傾斜21°30´。保證工件傾斜68°30´

63、用立銑銑床，銑刀相對于工件做水平進(jìn)刀即可。所以在夾具體上安一個水平對刀塊。</p><p>　　夾具在機(jī)床上安裝，第一，安裝基準(zhǔn)為夾具體底面，第二，安裝基準(zhǔn)為兩定位鍵的兩側(cè)面A，用T型螺栓鎖緊即可。</p><p>　　方案二：工件的定位：以ø8兩孔和爪端兩側(cè)面來定位。此定位以一個平面和平面上一圓柱銷和菱形銷來定位。</p><p>　　工件：一個平面是爪

64、端面的一個側(cè)面，在這道工序前已精磨，精度比較高。</p><p>　　兩個孔是ø8的兩個爪端孔，鉸出的精度也較高。</p><p>　　夾具體：上面需有一平面和平面上一個圓柱銷和一個菱形銷（圖）</p><p>　　限制的自由度分析：一面兩銷分析可限制工件自由度的個數(shù)為六個，確定夾緊力的方向</p><p>　　為了定位的穩(wěn)定性，準(zhǔn)

65、確性，夾緊應(yīng)有助于定位鍵，定位準(zhǔn)確。應(yīng)使工件的定位面盡量靠近夾具體大平面，則夾緊力使工件達(dá)到這一要求。夾緊力的方向應(yīng)將工件壓向定位面，才能固定其定位，反之，將破壞其定位。</p><p><b>　　主夾緊力的方向見圖</b></p><p>　　夾緊力著力點的選擇原則。應(yīng)盡量靠近被加工表面，這樣可以減少彎曲變形，聯(lián)系本工件的加工，著力點應(yīng)在P附近。這樣提高了工件抗彎

66、曲變形的能力。</p><p>　　但從實際中考慮，p點的強(qiáng)度不足。如從P點作夾緊力著力點也對工件加工帶來許多不方便。從實際考慮應(yīng)使著力點向中間靠近，為了簡化（又因工件比較小，切削力不是太大）就在工件中間的爪端側(cè)面上選一著力點。這樣靠夾具體上大平面定位夾緊，就比較穩(wěn)定了。</p><p>　　動力源：工件比較小，銑削量不大，為了簡化夾具體結(jié)構(gòu)，采用螺紋螺母手旋夾緊，采用單件夾緊。</

67、p><p>　　因工件有多個加工面，故屬于多加工工位。根據(jù)夾緊方式和加工特點采用勾頭壓板結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　4.5方案對比</b></p><p>　　在方案一中，由于側(cè)平面A較小，用其來定位支承時，夾緊壓力不能太大，如果大了就會損壞工件的臺階面。然后夾緊力小了就不能滿足工件的定位夾緊使工件具有足夠的穩(wěn)定性和可靠性。</p&g

68、t;<p>　　而在方案二中，定位支承平面為夾具體的一個大平面，相對于方案一來說，定位夾緊都較穩(wěn)定可靠，在理論上講一面兩銷定位精度也較高。</p><p>　　在方案一中的工件沿Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度的限制，也不是太理想，只能在夾具體上安裝一個支承釘頂在工件爪端地一個側(cè)平面上來限制這樣就不能夠保證工件足夠的精度，也就是說工件的防轉(zhuǎn)自由度不如方案二限制的好。</p><p>　　在

69、方案一中，夾具體上還有圓柱配合面，對于夾具體的加工也比較麻煩。因為圓孔面的精度比較高，否則就不能保證工件的定位準(zhǔn)確性，也就使加工出來的斜面不符合圖紙要求，為了避免這種情況的存在，方案二的定位也就相應(yīng)的好一些。</p><p>　　對于方案二，不論從精度上來看，還是從夾具體的制造方面考慮都比較方案一好，而且從工件的裝夾時間和生產(chǎn)率上考慮，方案二的工件裝卸方便，加工進(jìn)刀也較方便。</p><p&g

70、t;　　通過以上方案的定位精度，夾具體的制造等各個方面的對比，認(rèn)為選方案二較為合適，故本次設(shè)計夾具體的結(jié)構(gòu)按方案二進(jìn)行進(jìn)一步的完善。</p><p>　　4.6具體設(shè)計，計算，論證</p><p>　　對于方案二，前述的只是粗略簡單的夾具體結(jié)構(gòu)骨架，若真采用此方案的設(shè)計原則還需進(jìn)一步的完善。</p><p>　　首先，工件的加工面有兩個，又采用立式銑床，只有一把刀加

71、工，所以還必須在夾具體上設(shè)計一個轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，來滿足加工要求，這就在夾具體上又增添轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)位把手。（詳見夾具總裝圖）</p><p>　　其次，工件的夾緊前面已確定采用勾頭壓板結(jié)構(gòu)，其具體的結(jié)構(gòu)形式和在夾具體上的具體位置結(jié)構(gòu)需明確。通過查找標(biāo)準(zhǔn)體勾頭壓板采用標(biāo)準(zhǔn)件。具體結(jié)構(gòu)見（夾具圖）</p><p>　　第三，由于工件的斜面加工，而刀具是水平的，從加工中考慮，刀具是垂直安裝，下端面是水平的，

72、要使刀具傾斜，必須使床身傾斜，這是不可能的，所以必須使工件傾斜一角度來滿足加工要求，工件傾斜就須讓夾具體傾斜，傾斜角度為90°-21°30´=68°30´。這樣的話，刀具水平進(jìn)刀，相對工件加工出來的便是一個21°30´的斜面。</p><p>　　夾具體的具體結(jié)構(gòu)詳見夾具總裝圖和夾具零件圖。計算論證</p><p>　　

73、利用本夾具主要在銑零件兩個爪端地21°30´的斜面，此斜面的表面光潔度為與孔的中心線有尺寸要求。以下為其中一個爪端：</p><p>　　因此設(shè)計基準(zhǔn)為兩小孔的中心線，并且工件的定位基準(zhǔn)為小孔中心線，因此定位基準(zhǔn)與</p><p>　　設(shè)計基準(zhǔn)重合=0而=0因此定位誤差=0</p><p>　　加工斜面時選用三面刃銑刀</p>&l

74、t;p>　　切削力及夾緊力的計算</p><p>　　刀具：高速鋼鑲齒三面刃立銑銑刀：ø175MM B=20 Z=16</p><p>　　=9.81(把刀)表3-25</p><p>　　式中 =68.3 =50mm =0.15</p><p>　　=175mm =4.5 Z=1

75、6</p><p><b>　　==0.965</b></p><p>　　所以 =9.81×683×=3498N</p><p>　　水平分力： （逆銑）</p><p><b>　　==3848N</b></p><p>　　垂直分力：

76、 </p><p>　　由于工件安裝時斜21°30´放由及引起的使工件沿其安裝軸線方向產(chǎn)生松動的分力為</p><p>　　21°30´=4721N</p><p>　　21°30´=1442N</p><p>　　所以能夠引起工件沿安裝軸線方向松動的最大切削合力為<

77、/p><p>　　=4721+1442</p><p><b>　　=6163N</b></p><p>　　由夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式</p><p><b>　　安全系數(shù) </b></p><p>　　式中 -基本安全系數(shù)1.5</p>

78、<p>　　-加工性質(zhì)系數(shù)1.0</p><p>　　-刀具鈍化系數(shù)1.1</p><p>　　-斷續(xù)切削系數(shù)1.2</p><p>　　故 P=K=6463×1.5×1.0×1.1×1.2</p><p><b>　　=15000N</b></p&g

79、t;<p>　　很大，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊</p><p><b>　　選用勾頭夾緊裝置</b></p><p>　　其夾緊力 </p><p>　　選用 </p><p>　　故 </p><p><

80、;b>　　因此工件是可靠的。</b></p><p>　　4.7夾具體的技術(shù)要求</p><p>　　拉出手拉式定位面轉(zhuǎn)軸應(yīng)靈活轉(zhuǎn)動，放下手拉式定位面應(yīng)能準(zhǔn)確插入固定襯套。</p><p>　　測量二個定位點，兩固定定位銷中心線與座底底座面的高度相差應(yīng)小于0.02.放件13可合裝后在保證兩銷孔間距的情況下，利用手拉式定位器定位鏜出兩銷孔，也可在件1

81、3上準(zhǔn)確加工出兩銷孔后，整體試裝測量高度差小于0.02后再使工件B，另件6用圓柱銷定死。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是柴油機(jī)飛鐵座架的設(shè)計。主要是飛鐵座架的機(jī)械加工工藝設(shè)計及專用夾具的設(shè)計。</p><p>　　經(jīng)過整整三個多月的搜集整理資料和在指導(dǎo)老師的精心幫助下，我的畢業(yè)設(shè)計終于成功

82、定稿了。</p><p>　　在這次的畢業(yè)設(shè)計中，我發(fā)現(xiàn)了在機(jī)械加工工藝方面我還有很多的薄弱環(huán)節(jié)需要我的鞏固學(xué)習(xí)，尤其是在工藝的可行性及專用夾具設(shè)計方面我還應(yīng)該多學(xué)習(xí)一些，由于下工廠進(jìn)行實踐的機(jī)會較少，所以在工藝的設(shè)計可行性方面有所欠缺，對于公差及精度的給出有些不合理的地方，此外，夾具的設(shè)計跟機(jī)床直接影響工件的加工精度，所以在這方面我還要多問老師多查找資料，以便提高自己機(jī)械設(shè)計加工方面的專業(yè)知識。剛一看到自己的設(shè)

83、計題目時，我真是非常的想往后退縮，不過又一想這正是鍛煉自己的一次機(jī)會。</p><p>　　這次我非常慶幸的戰(zhàn)勝了我自己，說實在話有指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助，于是自己強(qiáng)制說服了自己，投入到了設(shè)計之中，現(xiàn)在回頭看一下自己曾經(jīng)的位置，心里明白了許多做人的大道理，感謝學(xué)校給的這次機(jī)會，感謝幫助我的各位老師和同學(xué)們，如今有了一種一覽眾山小的感覺，我知道自己的付出得到了回報，我戰(zhàn)勝了自己，我又增加了新的立足社會的資本。<

84、;/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　伴著晨鐘迎著暮鼓外加幾個不眠之夜，終于看到了勝利的曙光聽到了成功的歌聲，畢業(yè)設(shè)計審核通過定稿了。</p><p>　　回首看一看從接到題目到現(xiàn)在成功定稿的這一段路程，我不禁感慨萬千，因為這一段看似短暫但是走上去坎坷萬千的路，不僅滴滿了我的心血而且還灑滿了我的指導(dǎo)老師xx老師和同學(xué)們的汗水

85、，沒有他們無私的幫助，我就無法揚起順利的帆，成功及時的靠岸，摘取這勝利的果實。</p><p>　　在這次的設(shè)計中，還有我的同組成員以及其他組的一些同學(xué)和老師也都為我的這次的成功無私的付出了愛心，在此我一并向他們表示感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]機(jī)械制造工藝課程設(shè)計手冊.哈爾濱電機(jī)制造學(xué)校<

86、;/p><p>　　[2]何銘新，錢可強(qiáng).機(jī)械制圖（第五版）.高等教育出版社，2004</p><p>　　[3]機(jī)械零件設(shè)計手冊.冶金工業(yè)出版社</p><p>　　[4]機(jī)械制造工藝課程設(shè)計 指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]機(jī)械夾具設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[6]柴油機(jī)結(jié)構(gòu)與使用.

87、機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[7]金屬切削原理及夾具設(shè)計.高等教育出版社</p><p>　　[8]機(jī)床夾具圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[9]機(jī)械設(shè)計手冊.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[10]技術(shù)制圖.國家標(biāo)準(zhǔn)樣本</p><p>　　[11]王先奎.機(jī)械制造工藝學(xué)（第2版）.機(jī)械工業(yè)出版