蝸輪減速器箱體零件的工藝規(guī)程及銑上平面、鏜φ40和φ35孔夾具設(shè)計(jì)【含7張CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 這次 設(shè)計(jì)涉及機(jī)械制造工藝和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，金屬切削機(jī)床，公差，協(xié)調(diào)和測量等諸多方面的知識(shí) 。 蝸輪減速器箱體 零件的工藝規(guī)劃和夾具設(shè)計(jì)包括加工工藝設(shè)計(jì)，工 序 設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)三部分。在過程設(shè)計(jì)中應(yīng)首先了解零件的分析過程，然后設(shè)計(jì) 毛 坯 結(jié)構(gòu)，并選擇好加工零件的定位基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)零件的工藝路線 ;然后對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，再通過《機(jī)械加工工藝簡明速查手冊》找到對應(yīng)刀具及切削三要素進(jìn)行查填入工藝卡片 ;然后設(shè)計(jì)專 門 的夾具， 先設(shè)計(jì)出夾具體，然后再設(shè)計(jì)每一個(gè)相關(guān)的零件 ，如定位 元 件，夾緊元件，導(dǎo)向元件， 然 后再畫出標(biāo)準(zhǔn)件 ，計(jì)算夾具定位產(chǎn)生的定位誤差， 找到指導(dǎo)老師幫助 分析合理性夾具結(jié)構(gòu)不足， 進(jìn)而 注重未來設(shè)計(jì)的改進(jìn) 。 關(guān)鍵詞： 蝸輪減速器箱體 工藝 夾具 定位 夾緊 誤差 to of of in In of of a of of to in to a as of of by to on of is in 目 錄 摘要 ....................................................................... I ........................................................................................................................................................ 1 章 緒論 ................................................................................................................................................ 1 第 2 章 工藝設(shè)計(jì) ....................................................................................................................................... 2 零件的分析 ................................................................................................................. 2 零件的作用 .................................................. 2 零件的工藝分析 .............................................. 2 毛坯選擇 .......................................................... 2 毛坯的種類 .................................................. 2 毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 ............................ 2 設(shè)計(jì)毛坯圖 .................................................. 3 定位基 準(zhǔn)的選擇 .................................................... 4 零件表面加工方法和工藝路線的確定 .................................. 5 確定各表面的加工方法 ........................................ 5 加工順序的安排 .............................................. 5 工藝設(shè)計(jì) .......................................................... 7 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 ...................................... 7 選擇夾具 .................................................... 7 選擇刀具 .................................................... 7 選擇量具 .................................................... 7 確定各工序切削用量 ................................................ 8 定位誤差分析 ..................................................... 11 第 3 章 銑上平面夾具設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 13 夾具設(shè)計(jì) ......................................................... 13 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 ....................................... 13 定位基準(zhǔn)的選擇 ............................................. 14 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................. 14 定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) ....................................... 14 夾具裝配圖 ....................................................... 14 第 4 章 鏜φ 40 和φ 35 孔夾具設(shè)計(jì) ................................................................................................... 16 夾具設(shè)計(jì) ......................................................... 16 鏜床夾具特點(diǎn)及適應(yīng)范圍 ........................................... 16 鏜模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ................................................... 16 鏜套的結(jié)構(gòu)形式 ............................................. 16 鏜桿的結(jié)構(gòu)形式 ............................................. 16 鏜模支架和底座的設(shè)計(jì) ....................................... 16 定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................... 17 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ................................................... 17 4 夾緊裝置的基本要求 ......................................... 17 夾具裝配圖 ....................................................... 17 總結(jié) ...................................................................... 20 致謝 ...................................................................... 22 文獻(xiàn)綜述 .................................................................. 23 1 第 1 章 緒 論 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀尺寸和零件 和產(chǎn)品，并將其設(shè)備投入機(jī)械裝備制造行業(yè)。該產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以間接為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供設(shè)備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。如果沒有制造業(yè)，我們的生活將無法進(jìn)行，所以制造業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是發(fā)展一個(gè)國家或地區(qū)重要依據(jù)的堅(jiān)實(shí)支柱。從某中意義上說，機(jī)械制造水平是衡量一個(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)。 減速器箱體零件的工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)，在機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工藝制造等課程設(shè)計(jì)教學(xué)之后完成的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。為了正確地解決零件在加工中的定位，夾緊以 及工藝路線布置，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)能力與創(chuàng)新意識(shí)。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣泛。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，而且要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有結(jié)合各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 這次設(shè)計(jì)使我們能夠綜合運(yùn)用以機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立分析和解決了機(jī)械制造工藝問題的過程的問題，機(jī)床專用夾具的設(shè)計(jì)是典型的工藝裝備設(shè)計(jì)，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，三維立體想象能力為今后的工作實(shí)習(xí)奠定 了良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多錯(cuò)誤不足之處，希望各位老師多加指導(dǎo)。 2 第 2 章 工藝設(shè)計(jì) 件的分析 件的作用 減速器箱體是 減速器 的重要組成部分，它將相關(guān)零件（軸、套筒、齒輪）連接在一起，保證它們之間的正確相對位置，從而它們能按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。因此，減速器箱體的加工質(zhì)量對機(jī)械精度、性能和使用壽命都有直接關(guān)系。 減速器的作用 :減 速同時(shí)輸出 轉(zhuǎn) 矩 增加 ， 轉(zhuǎn) 矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超 過 減速器額定 轉(zhuǎn) 矩。 減速器 降低了負(fù)載的慣量 和減速慣性 ，慣量的減 少為減速比的平方。 所以在日常的生活工作中使用得非常廣泛，也起到非常重要的的作用。 件的工藝分析 減速箱體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工面多、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大。因此箱體結(jié)構(gòu)工藝性對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要意義 零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面： （ 1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，重要尺寸精度φ35，φ 40，φ 47 公差在 內(nèi)，形位公差垂直度要求 內(nèi) ,一般尺寸精度為 9 （ 2）各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡單； （ 3）有相 互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工； 該箱體在加工時(shí)，對φ 35 和φ 40 二孔加工要保證孔與孔的孔距高度方向在 33± 孔與孔軸線垂直度在 內(nèi)，故對φ 35 和φ 40 加工時(shí)采用一次定位安裝來加工。 坯選擇 坯的種類 該箱體零件的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量大，所以毛坯選擇鑄件，零件材料為了消除鑄造應(yīng)力，穩(wěn)定加工精度，鑄造后安排退火處理。 坯尺寸公差與機(jī)械加工余量的確定 3 箱體零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長 180 170 127以零件的 最大輪廓尺寸為 180 由表 5，鑄造方法選擇機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到公差等級 圍為8 到 12 級，所以選擇 10 級。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件的公差等級 表 5得公差帶相對于基本尺寸對稱分布。 由表 5造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得到機(jī)械加工余量等級范圍 級，取為 F 級。 表 2速箱體鑄件毛坯尺寸公差與加工余量 計(jì)毛坯圖 公差等級 0 10 10 10 10 10 10 加工基本面尺寸 127 130 117 15 40 35 42 尺寸公差 6 械加工余量等級 F F F F F F F 2 2 2 2 2 2 毛坯基本尺寸 2視圖 4 位基準(zhǔn)的選擇 由于鑄件沒有預(yù)鑄孔，不能選鑄孔為粗基準(zhǔn)。考慮到底腳伸展面積大、厚度薄，上下圖 2視圖 圖 2視圖 5 均需要加工，可互為基準(zhǔn)面加工上下兩面，這樣有利余保證上下面的加工質(zhì)量。底板側(cè)面可以用底面和對面作定位， 粗銑即可保證加工質(zhì)量。正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計(jì)或加工出定位表面，稱為輔助基準(zhǔn)。 粗基準(zhǔn)的選擇原則 : （ 1）應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。 （ 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，以保證： 1） 各加工表面都有足夠的加工余量； 2） 對某些重要的表面，盡量使其加工余量均勻； 3） 使工件上各加工表面總的金屬切除量最小； （ 3）作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)盡量平整，沒有澆口，冒口或飛 邊等其它表面缺陷，以便定位準(zhǔn)確； （ 4）同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次； 精基準(zhǔn)的選擇原則： （ 1） 基準(zhǔn)重合原則 （ 2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 （ 3）互為基準(zhǔn)原則 （ 4）自為基準(zhǔn)原則 件表面加工方法和工藝路線的確定 用上述精基準(zhǔn)定位，加工兩錐孔，后續(xù)加工可一面兩銷定位。在鏜模上精鏜兩對支承孔，能滿足圖紙要求的位置精度，且生產(chǎn)率比較高。鏜孔應(yīng)該在左右側(cè)面加工后進(jìn)行，以確保同軸孔系的同軸度。鏜孔前的預(yù)備粗鏜和半精鏜精鏜。 平面的加工應(yīng)該在鏜孔前進(jìn)行。其終加工用半精銑就能達(dá)到要 求。其預(yù)備工序是粗銑。 定各表面的加工方法 工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類型，零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸，工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況，工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。 工順序的安排 在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序，零件加工順序是否 6 合適，對加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。 工藝路線： 工序一 精銑上平面。 工序二 證粗糙度 工序三 證粗糙度 工序四 2，φ 47，φ 75 的孔。 工序五 7 保證形位要求精鏜φ 47，保證粗糙度 銑底板上 表面。 工序六 40 的孔，半精鏜 ? 40 的孔，精鏜 ? 40 的孔保證粗糙度 加工表面 表面粗糙度 公差、精度等級 加工方法 側(cè)面 銑 — 半精銑 上平面 銑 — 半 精銑 下平面 銑 底板上面 銑 側(cè)面 銑 — 半精銑 錐孔φ 8 孔 — 鉸孔 孔φ 42 鏜 孔φ 47 鏜 — 半精鏜 — 精鏜 孔φ 75 25 鏜 孔φ 35 鏜 — 半精鏜 — 精鏜 孔φ 40 鏜 — 半精鏜 — 精鏜 沉頭孔 25 孔 — 锪孔 螺紋 — —— 鉆孔 — 攻絲 表 2工表面公差精度等級 7 工序七 35，半精鏜 ? 35，精鏜 ? 35，保證粗糙度 工序八 孔至 ? 8，保證粗糙度 工序九 孔至 ? 9，锪沉頭孔 ? 14，以后的工序采用底 板對角線上的兩個(gè)孔定位。 工序十 ? φ 4 的孔攻 4? 12 的 螺紋。 工序十一 5 孔周圍φ 4 的孔攻φ 35 孔周圍 螺紋。 工序十二 0 孔周圍φ 4 的孔攻φ 40 孔周圍 螺紋。 工序十三 7 孔周圍φ 4 的孔攻底面φ 47 孔周圍 10 的螺 紋。 工序十四 工序十五 工序十六 加工面涂底漆。 藝設(shè)計(jì) 擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 我設(shè)計(jì)的順序先是銑工件，工序 一到工序四從粗銑到半精銑各工序的工步多，成批生產(chǎn)部要求很高的生產(chǎn)率，加工精度也不是要求很高，所以選用銑床就能滿足要求。本零件的外輪廓尺寸不大，精度要求也不是很高，所以選用 床；然后開始鏜孔工序五到工序七，從粗鏜到半精鏜再到精鏜應(yīng)在鏜床上進(jìn)行；對于一些小孔從工序八到工序十三需要鉆，锪孔，鉸孔應(yīng)該在鉆床上進(jìn)行。 擇夾具 本箱體零件外形比較復(fù)雜，應(yīng)在專用夾具上進(jìn)行加工。 擇刀具 根據(jù)不同的工序選用不同的刀具。在粗銑和半精銑的工序中根據(jù)刀具的選擇，選用立銑刀；在鉆孔和 鏜孔的工序中選用直柄麻花鉆和硬質(zhì)合金鏜刀；在攻螺紋的時(shí)候選用高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐； 在锪孔和絞孔時(shí)用 直柄平底锪鉆 。 擇量具 本零件屬于成批生產(chǎn)，一般情況下盡量采用通用量具。 8 （ 1）選擇加工孔用量具 1）粗鏜孔 ? 35,? 40,? 42,從表 5選取讀數(shù)值 量范圍 25~50鏜孔 ? 75 選擇讀書 量范圍 50~175 的內(nèi)徑千分尺即可。 2）半精鏜 ? 35,? 40,? 42,選用讀數(shù)值 量范圍 15~35 35~50 3）精鏜孔，由于精度要求較高，加工時(shí)每個(gè)工件都需要測量，故選用極限量規(guī)。選擇錐柄圓柱塞規(guī)。 （ 2）長度測量 選用兩用 /雙面游標(biāo)卡尺。 定各工序切削用量 工序 2， 3：粗、半精底面加工 機(jī)床：銑床 具：立銑刀 00?齒數(shù) 14?Z [10] （ 1）粗銑 銑削深度?； 每齒進(jìn)給量據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 銑削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 4? ； 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 取 00 實(shí)際銑削速度 V? ： 進(jìn)給量????； 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間1m ??????mj （ 2）精銑 銑削深度齒進(jìn)給量據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 6? m 9 14 0 041 0 0 01 0 0 00n ?? ???? ? ?? ????? ? 9 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n : 取 00 實(shí)際銑削速度 V? ： 進(jìn)給量 0 ????走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間2m i 024 0 03 4 1212 ???????mj 工序 4：粗銑半精銑側(cè)面，保證粗糙度 床：銑床 刀具：立銑刀 00?齒數(shù) 14?Z 銑削深度齒進(jìn)給量據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 6? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： m 8 74 0 061 0 0 01 0 0 0 0 n ?? ???? ?取 00 實(shí)際銑削速度 V? ： 進(jìn)給量 0 ????走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間m ??????mj 工序五：粗鏜、半精鏜、精鏜側(cè)面 ? 35， ? 40 的孔切削用量 （ 1）粗鏜 ? 35 的孔 選用刀具為硬質(zhì)合金鏜刀，直徑為 20圓形鏜刀。銑削深度2? 進(jìn)給量 f ： ，取 。； 切削速度 v ：得 ，取 ； 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： m 061 0 0 01 0 0 00n ?? ???? ? ?? ????? ? ?? ????? ?m 4 11 0 0 0 rd ? ? 10 取 70 ，則實(shí)際切削速度為 0 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （ 2） 半精鏜Φ 35 的孔 選刀具為硬質(zhì)合金鏜刀，直徑為 20 圓形鏜刀。 銑削深度6.0? 進(jìn)給量 f ： 可查出 ，取 ； 切削速度 v ： 得 ，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 取 60 ，則實(shí)際切削速度為 0 機(jī)動(dòng)時(shí)間： （ 3）精鏜Φ 35 的孔 切削深度05.0? 進(jìn)給量 f ： 可查出 ，取 ； 切削速度 v 得 ，取 ； 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 取 70 ，則實(shí)際切削速度為 0 機(jī)動(dòng)時(shí)間：工序 10：鉆底面φ 9 孔，锪沉頭孔 機(jī)床：鉆床 刀具：直柄麻花鉆，直柄平底锪鉆 切削深度 進(jìn)給量 f ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 ； 切削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 ； 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 取 00 ； 實(shí)際切削速度 V? ： 走刀次數(shù) 為 1 m i n/9 6 0 01 0 0 00n ?? ???? ? ?? ????? ?m 1 010 00 rd ? ?m 101000 rd ? ?sT j ?? ???sT j ? ???sT j ? ??? 11 機(jī)動(dòng)時(shí)間m ?????? fn 1：鉆各個(gè)螺紋孔并攻絲 機(jī)床：鉆床 刀具：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量 f ：由于其螺距 ,因此進(jìn)給量 ； 切削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 m 48.0 ? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 取 50 ； 實(shí)際切削速度 V? ： 機(jī)動(dòng)時(shí)間1m i ???????????? fn 位誤差分析 所謂定位誤差，是由于工件在夾具上（或者機(jī)床上）定位不準(zhǔn)而引起的加工誤差。因?yàn)閷σ慌ぜ碚f， 刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序 基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。 （ 1）定位誤差是指一批工 件的工序基準(zhǔn)在加工工序尺寸方向上的最大變動(dòng)范圍 ,其大小是判斷夾具定位方案是否合理的重要依據(jù) 。 （ 2)定位誤差是指在調(diào)整法加工中工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大可能位移 （ 3）在 式中 ,定位誤差是指控制對象從某一位置 A 點(diǎn)出發(fā) ,經(jīng)過充分的時(shí)間到達(dá)目標(biāo)位置 B 點(diǎn)與理論位置之差 ,稱作 值的 頻數(shù) 大致呈正態(tài)分布 的 均值 e、 標(biāo)準(zhǔn)方差 σ來表示定位誤差或用 e± 3σ進(jìn)行標(biāo)定的 。 （ 4）定位誤差是指一批工件的工序基準(zhǔn)在加工要求方向上位置的最大變動(dòng)量，這種數(shù)據(jù)庫程序往往需要一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持對用戶的軟、硬件要求較高 。 （ 5）導(dǎo)致工件被加工尺寸的定位基準(zhǔn) (或工序基準(zhǔn) )在安裝過程中 ,相對理想位置 產(chǎn)生了一定的位置變動(dòng) ,從而引起被加工尺寸的加工誤差 ,工件上被加工尺寸的工序基準(zhǔn)相對于定位元件工作表面在加工尺寸方向上的最大變化范圍稱為定位誤差 。 （ 6）定位誤差與尺寸鏈的聯(lián)系在定位 誤差理論 中 ,定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件 ,由于定位所造成的工件加工面相對于工序基準(zhǔn)在加工尺寸要求方向上的最大位置變m 8 0 01 0 0 00n ????? ? 0 0 0 00 ?? ????? ? 12 動(dòng)量 。 （ 7）定位誤差就是指工件在夾具中定位時(shí)由于工件的位置偏離了理想位置而引起的加工誤差 中的定位實(shí)際上是以定位元件、工件的定位基準(zhǔn)面來代替夾具原理中的“定位原理”所決定的點(diǎn)、線、面 。 （ 8）企業(yè)信息化“是指利用信息技術(shù)獲取、處理、傳輸、應(yīng)用知識(shí)和信息資源 ,使企業(yè)的競爭力更強(qiáng)和收益更多的一個(gè)動(dòng)態(tài)過程”∞ 一批工件的工序基準(zhǔn)在夾具中位置不一致所引起的加工誤差 ,以△ D 表示 。 （ 9）定位誤差的計(jì)算公式所謂定位誤差 ,是指一批工件在夾具中定位時(shí) ,由于定位不準(zhǔn)而引起的工序基準(zhǔn)相對于加工表面在工序尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量。 （ 10）在采用調(diào)整法加工一批工件的條件下由于工件 定位時(shí)的位置不準(zhǔn)確在加工過程中所引起的工序尺寸或位置的誤差稱為定位誤差，定位誤差一般由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差 兩部分組成 。 （ 11）如多傳感器的相對位置和方位不能精確測定 (稱為定位誤差 )。 13 第 3章 銑上平面夾具設(shè)計(jì) 具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì) 銑上平面的銑 床夾具設(shè)計(jì)。 具 體設(shè)計(jì)的基本要求 夾具設(shè)計(jì)的基本要求： （ 1） 應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 （ 2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。 （ 3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具 體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。 （ 4）應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況 ，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。 （ 5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。 工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。 14 位基準(zhǔn)的選擇 該零件以三面定位，箱體上的裝配基 準(zhǔn)為平面，而它們又是箱體上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn)，避免了基準(zhǔn)不重合誤差，有利于提高箱體各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知 ,根據(jù)本道工序，選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。在本次設(shè)計(jì)中我用檔消限制 1 個(gè)自由度，用支撐釘限制了兩個(gè)自由度，再使用內(nèi)六角頭螺釘限制 3 個(gè)自由度，共限制了 6 個(gè)自由度，構(gòu)成了完全定位，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。由于這類夾緊機(jī)構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn)用。它 的主要缺點(diǎn)是夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)力。本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。同時(shí)，由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件，可直接購買，降低了夾具的制造成本。 向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì) 我設(shè)計(jì)的是立式銑床，進(jìn)而設(shè)計(jì)了一個(gè)的方形對刀塊，用一個(gè)立柱將對刀塊支撐起來，要距離零件 2 到 3 毫米的距離留給塞尺。定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可 減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 具裝配圖 圖 3視圖 15 圖 3視圖 圖 3視圖 圖 3視圖 16 第 4 章 鏜φ 40 和φ 35 孔夾具設(shè)計(jì) 具設(shè)計(jì) 鏜床夾具又稱鏜模，主要用于加工箱體、支座等零件上的孔或孔系。采用鏜模，可以不受鏜床精度的影響而加工出有較高精度要求的孔系。這次我選則了鏜 φ40 和 φ35 孔這道工序設(shè)計(jì)了它的鏜床夾具。 床夾具特點(diǎn)及適應(yīng)范圍 鏜床夾具設(shè)計(jì)的基本要求： （ 1）鏜床夾具所加工的孔，一般孔徑尺寸大于 30大 （ 2）大多數(shù)鏜床夾 具都采用各種鏜套引導(dǎo)鏜桿或刀具，以提高刀具系統(tǒng)的剛性，保證同軸孔系及深孔的加工形狀 （ 3）利用鏜套的精確引導(dǎo)，鏜床夾具還可以在經(jīng)過一定設(shè)備改裝的普通車床，銑床，鉆床及具有旋轉(zhuǎn)動(dòng)力和進(jìn)給傳動(dòng)的簡單設(shè)備上，夾具應(yīng)用較為靈活。 模的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鏜床夾具也叫做鏜模即設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題是必須很好的解決鏜桿的導(dǎo)向問題，即要正確選擇鏜套和設(shè)計(jì)鏜套，合理布置鏜套。 套的結(jié)構(gòu)形式 鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工孔的精度。鏜套根據(jù)其運(yùn)動(dòng)形式可分為固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套兩種。這次設(shè)計(jì)我選用的是 B 型固定式鏜套，這種形式的鏜套上自帶潤滑油孔，用油槍注入潤滑油；在加工時(shí)可適當(dāng)提高切削速度。否則，鏜桿和鏜套間容易因相對運(yùn)動(dòng)發(fā)熱過高而咬死，或者造成鏜桿迅速磨損。 桿的結(jié)構(gòu)形式 鏜桿是鏜床夾具中一個(gè)很重要的零件，在鏜模確定前需先確定。 模支架和底座的設(shè)計(jì) 鏜模支架與底座應(yīng)分開制造，有利于制造，時(shí)效處理及裝配時(shí)的調(diào)整。鏜模支架應(yīng) 17 有足夠的強(qiáng)度和剛度，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強(qiáng)筋，而且不能在鏜模支架上安裝夾緊機(jī)構(gòu)，以免夾緊反力使鏜模支架變形，影響鏜孔精 度。 位基準(zhǔn)的選擇 工件在夾具中定位的幾種情況： (1)完全定位 (2)不完全定位 (3)欠定位 (4)重復(fù)定位 由于本箱體零件有一個(gè)較大的底面并且底面有較高的精度要，所后續(xù)加工中采用一面兩銷定位限制 6 個(gè)自由度，本設(shè)計(jì)屬于完全定位，符合加工和設(shè)計(jì)要求。 緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能，一般夾緊裝置由力源裝置，中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件 3 部分組成。 緊裝置的基本要求 夾緊裝置必須滿足下列基本要求： （ 1） 夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能 破壞定位。 （ 2） 夾緊力大小要可靠和適當(dāng)。工作和夾具的夾緊變形必須在允許的范圍內(nèi)。 （ 3） 操作安全方便，省力，具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于制造，方便使用和維修。 （ 4） 夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有連鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 （ 5） 夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠生產(chǎn)條件相適應(yīng)。 本夾具中采用了比較傳統(tǒng)通用型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中的鉤形壓板式的夾緊機(jī)構(gòu)，因?yàn)樵谶@個(gè)夾具中允許夾緊機(jī)構(gòu)占很小的面積，夾緊力要求不是很大，使用此夾緊機(jī)構(gòu)使結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。在工件上表面施加夾緊力，夾緊力的方向和切 削力的方向相反。 具裝配圖 18 圖 4視圖 圖 4視圖 19 圖 4視圖 圖 4視圖 圖 4視圖 20 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門課題，要求我們把大學(xué)四年里學(xué)到的整體知識(shí)系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自主學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及范圍廣。所以在設(shè)計(jì)中不僅了解了基本概念、基本理論，也要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成這次設(shè)計(jì)。 在畢業(yè) 設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了自己自學(xué)的能力，學(xué)會(huì)了閱讀資料、查找各個(gè)零件是否是國家標(biāo)準(zhǔn)件。從圖書館的資料書中了解了許多工藝設(shè)計(jì)性知識(shí)?；叵肫疬@學(xué)期的經(jīng)歷，用一句話就是忙碌并快樂著。當(dāng)遇到困難的做不出來的時(shí)候確實(shí)很是痛苦，而當(dāng)與同學(xué)進(jìn)行討論研究做了很久終于做出來的時(shí)候又有一種快樂的感覺。當(dāng)遇到艱辛和困難只有親自經(jīng)歷了才能體驗(yàn)到，從剛拿到題目的迷茫，到設(shè)計(jì)過程中一點(diǎn)點(diǎn)的明了，找到老師挑出錯(cuò)誤，然后進(jìn)行改正，再到最終的結(jié)果，確實(shí)讓自己學(xué)到了許多東西，不僅是對專業(yè)知識(shí)的復(fù)習(xí)和鞏固，更重要的是在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中讓自己學(xué)會(huì)了面對困難時(shí)不 要退縮的精神，很多問題只要再堅(jiān)持一點(diǎn)就可以解決的。設(shè)計(jì)中體會(huì)到了我們學(xué)機(jī)械的思維必須縝密，考慮問題必須周全。 當(dāng)然在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也找到了自己的不足，很多以前學(xué)過的專業(yè)知識(shí)都感到很陌生了，不得不再去補(bǔ)習(xí)，重新復(fù)習(xí)一遍。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,更是在學(xué)完大學(xué)四年來所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計(jì)雖然只有三個(gè)月時(shí)間，但在這三個(gè)月時(shí)間中使我對這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有了很深刻的體會(huì)。 這次課程設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件 加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入性理的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選擇、加工方式的選擇、刀具選取、量具選取等； 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí)； 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異。 回顧起此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多。的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合的 重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實(shí)用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，在紀(jì)煦老師 21 的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時(shí)，在紀(jì)老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí)，在此我表示深深的感謝??！ 22 致 謝 經(jīng)過半年的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾 聲，在此，我要感謝每一個(gè)幫助過我的人。通過這一階段的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益匪淺，除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵(lì)是分不開的。在本論文的寫作過程中，我的指導(dǎo)老師傾注了大量的心血，從選題到開題報(bào)告，從整理出工藝路線到用電腦做出工藝卡片，老師都嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心感謝。同時(shí)我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位同學(xué)和朋友。不管在宿舍還是在圖書館都有同學(xué)們一起討論，一起研究，都給了我很大的幫助。畢業(yè) 論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，有些東西這幾年來也都忘得差不多，通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，在圖書館翻閱大量資料重新又撿起來，我很享受大家在一起討論研究的過程。我將銘記我曾是一名學(xué)子。 這在這次的畢業(yè)論文中，發(fā)揮了我在學(xué)校學(xué)到的文化知識(shí)和技能的應(yīng)用，也算是我最后一次做學(xué)校的作業(yè)了，我要感謝我的指導(dǎo)老師，以及任課老師，感謝他們的教誨，讓我知道在社會(huì)上懂得怎樣去做好自己，端正自己的位置，為社會(huì)貢獻(xiàn)出我自己的力量。 最后要感謝的是我的父母，他們不僅養(yǎng)育了我，培養(yǎng)了我對中國傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供 了巨大的支持與幫助。在未來的日子里，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負(fù)父母對我的殷殷期望！我一定會(huì)好好孝敬他們，報(bào)答他們！爸媽，我愛你們！ 23 參考文獻(xiàn) [1] 張耀宸主編 M]空工業(yè)出版社， 1993. 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