星輪 加工工藝和-鉆3-φ4孔夾具設計【版本4】

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機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共5頁 產品名稱 支架 零（部）件名稱 支架 第 1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 01 鉆削 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525型鉆床 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 鉆孔?26mm 游標卡尺 400 100.5 0.2 1.5 1 0.931 2 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共5 頁 產品名稱 支架 零（部）件名稱 支架 第 2 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 02 鏜 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鏜床 T740型鏜床 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 精鏜孔至?27.9mm 游標卡尺 500 157 0.2 1.5 1 1.215 2 細鏜孔至?28h7mm 游標卡尺 500 157 0.2 0.5 1 1.205 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共5頁 產品名稱 支架 零（部）件名稱 支架 第 3 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 03 銑 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51型銑床 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 銑鍵槽16mmx8mm 端面銑刀，游標卡尺 400 100.5 0.2 1.5 1 0.931 2 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 機 械 加 工 工 序 卡 產品型號 零（部）件圖號 共5 頁 產品名稱 支架 零（部）件名稱 支架 第 5 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 05 鉆 HT200 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525立式鉆床 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 工序工時 準終 單件 序號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸 轉速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機動 輔助 1 鉆孔?2mm 游標卡尺 500 157 0.2 1.5 1 1.065 2 鉆孔?4mm 游標卡尺 500 157 0.2 1.5 1 1.065 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 更改文件號 簽字 日期 哈爾濱理工大學榮成校區(qū) 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 支架 零件名稱 支架 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 鑄造 鑄造 02 熱 時效處理 03 鉆削 鉆孔?28 Z525 專用夾具，游標卡尺 04 鏜削 精、細鏜?28 T740 專用夾具，游標卡尺 05 銑削 銑鍵槽8x16 XX51 專用夾具，游標卡尺 06 切削 切槽3×0.5 CA6140 專用夾具，游標卡尺 07 鉆削 鉆?2,?4孔 X51 專用夾具，游標卡尺 08 檢驗 檢驗至圖紙要求 09 入庫 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定圖5-2星輪的加工工藝 設計鉆3-φ4孔的鉆床夾具 專 業(yè)： 機械電子工程 班 級： 12-3 學 號： 1230120302 姓 名： 陳俊強 指導教師： 張中然 機械工程系 2015年10月26日 哈爾濱理工大學課程設計說明書 目錄 序言 1 一 零件的分析 3 （一） 零件的作用 3 （二） 零件的工藝分析 3 （三） 保證星輪表面間位置精度的方法 4 二 工藝方案的分析及確定 4 （一) 確定毛坯的制造形式 4 （二）基面的選擇的選擇 5 （三）制定工藝路線 6 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 確定 8 （五）確定切削用量及基本工時 10 三 夾具設計 13 （一) 設計主旨 13 （二）定位元件的選擇與設計 13 （三）星輪在夾具中的加緊 15 總結 21 參考文獻 22 序言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 支架的加工工藝規(guī)程及其車Φ60孔夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 一、零件分析 （一）零件的作用 圖1 星輪 題目所給定的零件是汽車離合器上的星輪（見圖1），其作用是依靠太陽輪和行星架的正時轉動和逆時轉動來實現(xiàn)方向的改變，按照類型又分為主動和被動行星輪，只要運用在汽車變速箱（AT）傳動機構上，實現(xiàn)動力傳遞，能增加和遞減傳遞的動力。 （二）零件的工藝性分析 星輪共有兩組加工表面，它們相互間有一定的位置要求。 現(xiàn)分析如下： ①星輪外圓Ф40K6,Ф45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為Ra1.6μm ②星輪內孔Ф28H7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為Ra0.8μm,其外形尺寸14端面與孔Ф28軸心線垂直度誤差為0.025,其左端面對孔Ф28軸心線圓跳動誤差為0.025; ③外圓Ф45軸心線對外圓Φ40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸61±0.15右端面對尺寸17的圓跳動誤差為0.02； ④鍵槽寬度為8H9,長度為16mm，軸槽深為40.5h11,表面粗糙度Ra5.2μm，在Φ64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔Φ28H7軸心線的平行度誤差為0.012表面粗糙度為Ra0.8μm，3個Φ4H9孔相對于對稱分布三個。 （三）保證星輪表面間位置精度的方法 由星輪零件的技術要求知，星輪零件內外表面間的同軸度以及端面與孔軸線的垂直度一般均有較高要求。為保證這些要求通?？刹捎孟铝蟹椒ǎ? 1.在一次安裝中完成內外表面及端面的全部加工。這種方法除了工件的安裝誤差，所以可獲得很高的相對位置精度。但是，這種方法的工序比較集中，對于尺寸較大（尤其是長徑比較大）套筒也不便與安裝，故多用于尺寸較小軸套的車削加工。 2.星輪主要表面加工分在幾次安裝中進行，先加工外圓，然后以圓為精基準最終加工內孔。這種方法由于所用夾具機構簡單，且制造和安裝誤差小，因此可保證較高的位置精度，在星輪加工中一般多采用這種方法。 二、過程工藝分析 （一）確定毛坯的制造形式 星輪零件的毛坯選擇與材料、機構和尺寸等因素有關還與它在工作中所處的工作環(huán)境有關。孔徑較小的星輪一般選擇熱軋或冷拉棒料，也可采實心鑄件?？讖捷^大時，常采用無縫鋼管或帶孔的鑄件和鍛件。大量生產時可采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝，既提高生產率又節(jié)約金屬材料。 本零件為鍛造件，材料為40Cr優(yōu)質合金鋼，抗拉強度：；屈服強度：；硬度：HBS為197，最終成品調質處理到硬度為22-27HRC （二）基準的選擇 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞拭孢x擇的正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產無法正常進行。 1. 粗基準的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面作為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。對于較長的套筒零件，為保證位置精度，往往以外圓定位，采用一端夾持，另一端用中心夾支托來最終加工內孔。 根據(jù)這個原則，本零件選取星輪外圓φ45為粗基準。工件一端用三爪卡盤夾持一端，另一端則用大頭頂尖頂住另一端。采用這種方法時工件裝夾迅速可靠，但因一般卡盤安裝誤差較大，加工后工件的位置精度較低。為了獲得較小的同軸度，須采用定心精度高的夾具，如彈性膜片卡盤、液體塑料夾頭和經過修磨的三爪卡盤等。 2. 精基準的選擇 星輪主要應用于超越離合器上面，其星輪的軸心線既是定位基準也是設計基準，在車削時選他作為精基準，能使加工遵循基準重合原則，實現(xiàn)外圓柱面的圓跳動和同軸度（采用專用夾具夾緊機構），這使得工藝路線基準統(tǒng)一原則。毛坯外表面加工余量大，定位時可以車一頭換向車另一頭，最后，兩頂一夾。其定位方法比較精確，加緊也比較簡單快捷，使操作者方便省力。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產綱領已確定的情況下，可以考慮采用萬能機床以及專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 (1)工藝路線方案一： 工序1.粗車端面，車內孔φ27.7mm 、車外圓φ63.7mm、 φ39.7mm、φ44.7mm及倒45°倒角，選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。工序2.調頭車另一端面，車外圓φ44.7倒mm45°倒角 工序3.銑鍵槽。以內孔為基準， 工序4.以內孔及兩端面為基準。選用X62W臥式銑床專用夾具夾緊工件在Ф64mm階梯軸處且用專用105°銑刀垂 直銑24.3mm個深度到水平90°。 工序5.重復步驟4，轉動120°銑三個。 工序 6.熱處理：硬度234HBW。 工序7.精銑三平面、外圓柱面及鍵槽到規(guī)定尺寸 工序8. 按零件圖所示，參照《金屬機械加工工藝員手冊》表3-59確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔Φ4mm，轉動萬能分度頭120°加工三次。工序9.檢驗 （2）工藝路線方案二： 工序1.粗車端面，車內孔φ27.7 、車外圓φ63.7、φ39.7、φ44.7及倒45°倒角，選用C3163-1轉塔式六角車床及三爪卡盤夾具。粗、精車B/C階梯軸外圓面 工序2.調頭車另一端面、外圓φ44.74mm、倒 45°倒角 工序3.以內孔為基準，銑平面至24.6mm在轉動120，銑另兩個平面 工序4.熱處理：硬度234HBW。 工序5.以外圓為基準磨內孔磨至Φ28mm 工序6.以內孔為基準，磨外圓分別磨至Φ45mm、φ40mm、φ64mm、φ45mm 工序7.磨平面磨至與水平面成24.3mm在轉動120°磨另兩個平面 工序8.銑鍵槽 工序9.鉆孔Φ4mm、φ2mm 工序9J.檢驗 ( 3 )方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一在于直接用銑床銑出平面、外圓，且先把鍵槽銑出來在銑平面最后鉆孔：方案二則與其相反，鍵槽被放置平面后，且采用磨床使精度達到更高。綜合比較，方案二更好，所以最終選擇方案二。 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 銑削加工加工余量依據(jù)《機械加工工藝手冊設計實用手冊》表8—31以及表15—50查得、公差依據(jù)《互換性與測量技術基礎》表3—2查得表面粗糙度以及經濟精度由《機械制造工藝學》表1—15查得。 鉆、擴、鉸孔加工加工余量依據(jù)《機械加工工藝手冊設計實用手冊》表8—18查得、公差依據(jù)《互換性與測量技術基礎》表3—2查得表面粗糙度以及經濟精度由《機械制造工藝學》表1—15查得。 星輪的材料為45鋼，生產類型為批量生產，采用型材。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： （1）以星輪外圓為基準。據(jù)《金屬機械加工工藝人員手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表5-6，型材偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《實用金屬切削加工工藝手冊》（以下簡稱《切削手冊》）第586頁可知，加工余量為：粗車：Ф=2.5mm，精車：Ф =0.5mm。粗車削的加工精度IT11級，因此偏差±0.11。精車削偏差即為零件偏差。 （2） Ra=1.6μm的端面。要求粗加工和精加工。參照《工藝手冊》表5-72可知，加工余量為 2mm。 （3） 基準面為左端面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《工藝手冊》表5-72，粗車ap =3mm,精車ap=1mm。車削公差即為零件公差：0.02 mm。 （4）星輪右端面。Ra=3.2μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第586頁可知，粗車Ф=3mm，半精車Ф=0.5mm。 （5）星輪左端面。Ra=3.2μm。要求粗加工和半精加工。參照《切削手冊》第586頁可知，粗車Ф=3mm，半精車Ф=0.5mm。 （6） Φ28h7內孔。粗磨和精磨。粗磨2Z=1.5mm，精磨2Z=0.5mm。公差+0.011mm（見《互換性與測量技術》表1-8）。 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。 （五）確定切削用量及基本工時 1） 工序1：車削端面、外圓及內孔。 加工要求：粗車車端面、車內孔至φ27.7mm 分別車外圓到φ63.7mm、φ39.7mm、φ44.7mm，表面粗糙度值Rz為10-18 。 機床：CA6140臥式車床。 刀具：刀片材料為yt15，刀桿尺寸16mm*25mm，Kr=90°。 車削用量的選擇： （1）背吃刀量的選擇： 已知長度方向的尺寸為61±0.15mm 。根據(jù)毛坯尺寸Φ67mm.L=64mm，故分二次加工（粗車、半精車）。粗車時，選擇aｐ =1.5mm；半精加工時，選擇 aｐ =0.3mm；車削內圓時，粗車精車被吃刀量分別為aｐ =0.8mm ，aｐ =0.3mm。 （1） 進給量的選擇： 根據(jù)《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》（第2版）表2-19 當?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,ae ≤３mm時，以及工件直徑為Φ67mm時. ?=0.6-0.9mm/ｒ.按C3163-1車床說明書　取?=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.75—0.85 所以：實際進給量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ。 （3）計算切削速度 由機夾課程設計指導書知，對于高速鋼切削中碳鋼的平均切削速度為52m/min. （4）確定機床主軸轉速 ns=1000vc/ dw=229.8（r/min），按C3163-1車床說明書　ｎ＝200 r／min。 （5）基本工時 t=L+L1+L2/nf式中L=28，L1=14，L2=0 所以 t=(L+L1+L2)/nf=(28+14+0)/80=0.525（min） 2） 工序2：工序2.調頭車另一端面、外圓φ44.74mm、倒45°倒角 3） 工序3：銑平面至24.6mm 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤32mm時。由于采用面銑刀，所以選x51機床選用專用銑刀。 （1）銑削背吃刀量：根據(jù)平面的尺寸為 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=6.3 um，采用半精銑精銑，選擇背吃刀量為分別為1mm和0.3mm. （2）進給量的選擇： 由單向轉動部分知，銑削深度為7.7mm寬度為14mm。經《簡明機械加工工藝手冊》11—22查出進給量為f=0.15mm。 （3）銑削速度：經《機械制造工藝與夾具課程設計指導》表2-22查出削速度為22m/min. （4）基本工時：入切量及超切量由表2.29. 查出L + L1=10mm 所以 Tm=L+L1/nf =(80+10)/280x0.62 =0.32 (min) 4） 工序4：熱處理，調質硬度234HBW 5） 工序5:磨至Φ28mm 選用機床：MS-600 萬能磨床 精磨至Φ28mm ，單邊Z=0.2mm,一次磨去全部余量，進給量f=0.1mm/r 根據(jù)有關手冊，確定萬能磨床的nw=2600r/min 切削工時： L= 30mm L1=3mm 所以 T=L1+L2/nw*f=0.13min 6） 工序6：分別磨至Φ45mm、φ40mm、φ64mm、φ45mm。 7） 工序7：磨至與水平面成24.3mm同上工序5一樣。 8） 工序8：銑鍵槽，加工工件尺寸：8+0.170mm , 長度L=16mm （1）選擇銑削用量 由于槽的寬度為8mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由《切削用量簡明手冊》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r， fz=0.5/24=0.02mm/s （2）確定切削速度Vc和每齒進給量： 決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27的公式由《切削用量簡明手冊》，表2.15得 V=1000V/ D=334.4 Kv=Km*Ksv*KTv=1.12*0.8*0.82=0.79 （3）基本工時 基本工時根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5知 L1+△=20mm， i=2(走兩次) Tm=(L+L1+△)?i/Vf =(40+20)X2/150 =0.8（min） 9） 工序9：檢驗 三、專用夾具設計 （一）設計主旨 因采用立式鉆床，待加工孔處于水平位置。若設平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，則使多孔那面為底面，即定位基準面。以基準面上的直徑為φ5的兩孔以及基準面定位。 鉆模板應垂直與定位基準面，鉆套中心線與待加工孔中心線同軸。夾緊件由工件頂面向定位基準面夾緊。采用螺旋夾緊機構。 （二）定位元件的選擇與設計 1. 定位元件的選擇 工件在夾具中位置的確定，主要是通過各種類型的定位元件實現(xiàn)的。在機械加工中，雖然被加工工件的種類繁多和形狀各異，但從它們的基本結構來看，不外乎是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時，可根據(jù)各自的結構特點和工序加工精度要求，選擇其上的平面、圓柱面，圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準。為此，在夾具設計中可根據(jù)需要選用各類型的定位元件。 2. 定位誤差的分析 夾具的作用首先是要保證工序加工精度，在設計夾具選擇和確定工件的定位方案時，根據(jù)工件定位原理選用相應的定位元件外，還必須對選定的工件定位方案能否滿足工序加工精度要求作出判斷。為此，就需對可能產生的定位誤差進行分析和計算。 定位誤差是指由于定位不準而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。對某一定位方案，經分析計算其可能產生的定位誤差，只要小于工件有關尺寸或位置公差的~，一般即認為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。 3. 定位誤差的計算 在本次設計中采用一面兩孔組合定位。 采用工件上一面兩孔組合定位時，根據(jù)工序加工要求可能采用平面為第一定位基準，也可能采用其中某一個內孔為第一定位基準。圖2所示為一長方體工件及其在一面兩銷上的定位情況，因系采用短定位銷，故工件底面1為第一定位基準，工件上的內孔及分別為第二和第三定位基準。 圖2鉆模板 1) 兩定位銷中心距 ==14.5 式中 ——工件兩定位孔的中心距 2) 兩定位銷中心距的公差 式中 ——工件兩定位孔的中心距公差 中心距公差 則兩定位銷中心 3) 圓柱銷直徑的公稱值　=5 4) 菱形銷寬度及的推薦值查表知=2, =0.5 5) 補償距離　　 (mm) 圓柱銷的尺寸為，根據(jù)GB1801——79知該即尺寸為φ5-0.006 -0.0017。 由此可得 (mm) 則 (mm) 6) 菱形銷圓弧部分與其相配合的工件定位孔間的最小間隙　 (mm) 7) 兩定位銷所產生的最大角度定位誤差 （三）星輪在夾具中的夾緊 工件在夾具中的裝夾是由定位和夾緊這兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。僅僅定位好，在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件實行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務就是保持工件在定位中所獲得的既定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和振動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確位置。 1. 夾緊裝置的組成 一般夾緊裝置由下面兩個基本部分組成。 1) 動力源 即產生原始作用力的部分。如果用人的體力對工件進行夾緊，稱為手動夾緊；如果用氣動、液壓、氣液聯(lián)合、電動以及機床的運動等動力裝置來代替人力進行夾緊，則稱為機動夾緊。 2) 夾緊機構 即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。它包括中間遞力機構和夾緊元件。中間遞力機構把來自人力或動力裝置的力傳遞給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件接觸，最終完成夾緊任務。 根據(jù)動力源的不同和工件夾緊的實際需要，一般中間遞力機構在傳遞夾緊力的過程中，可以起到以下作用： a 改變作用力的方向； b 改變作用力的大??； c 具有一定的自鎖性能，以保證夾緊可靠，在手動夾緊時尤為重要。 本次設計采用手動夾緊方式。 2. 夾緊力的確定 1) 夾緊力的方向 夾緊力應垂直于主要定位基準面[11]。為使夾緊力有助于定位，則工件應緊靠支撐點，并保證各個定位基準與定位元件接觸可靠。一般地講，工件的主要定位基準面其面積較大、精度較高，限制的不定度多，夾緊力垂直作用于此面上，有利于保證工件的加工質量。 夾緊力的方向應有利于減小夾緊力。圖4所示為工件安裝時的重力、切削力和夾緊力之間的相互關系。其中圖(a)最好，圖(d)最差。 圖3夾緊力與切削力、重力的關系 2) 夾緊力的作用點 夾緊力的作用點是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。選擇作用點的問題是在夾緊力方向已定的情況下才提出來的。選擇夾緊力作用點位置和數(shù)目時，應考慮工件定位可靠，防止夾緊變形，確保工序的加工精度。 a 夾緊力的作用點應能保持工件定位穩(wěn)定，而不致引起工件發(fā)生位移和偏轉。 當夾緊力雖然朝向主要定位基面，但作用點卻在支承范圍以外時，夾緊力與支反力構成力矩，夾緊時工件將發(fā)生偏轉，使定位基面與支承元件脫離，以至破壞原有定位。應使夾緊力作用在穩(wěn)定區(qū)域內。 b 夾緊力的作用點，應使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。 對于箱體、殼體、桿叉類工件，要特別注意選擇力的作用點問題。 在使用夾具時，為盡量減少工件的夾緊變形，可采用增大工件受力面積的措施。采用具有較大弧面的夾爪來防止薄壁套筒變形；可在壓板下增加墊圈，使夾緊力均勻地作用在薄壁 夾緊力的大小必須適當。當夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動而破壞定位，不僅影響質量，還能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產生變形，對加工質量不利，而且造成人力、物力的浪費。 計算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)以簡化計算。然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應考慮重力，高速運動的工件還應考慮慣性力等）后處于靜力平衡條件，計算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需的夾緊力，即 式中 ——實際所需要的夾緊力 (N)； ——按力平衡條件計算之夾緊力 (N)； ——安全系數(shù)，根據(jù)生產經驗，一般?。?.5～3。 用于粗加工時，?。?.5～3；用于精加工時，?。?.5～2。 夾緊工件所需夾緊力的大小，除與切削力的大小有關外，還與切削力對定位支撐的作用方向有關。 3. 夾緊機構的選擇 從前面提到的夾緊裝置組成中可以看出，不論采用何種力源（手動或機動）形式，一切外加的作用力要轉化為夾緊力均需通過夾緊機構。因此，夾緊機構是夾緊裝置中的一個很重要的組成部分。 夾緊機構可分為斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構、定心對中夾緊機構等。斜楔夾緊機構中最基本的形式之一，螺旋夾緊機構 、偏心夾緊機構及定心對中夾緊機構等都是斜楔夾緊機構的變型。 斜楔夾緊機構主要是利用其斜楔面移動時所產生的壓力來夾緊工件的，亦即一般所謂的楔緊作用。斜楔的斜度一般為1:10，其斜度的大小主要是根據(jù)滿足斜楔的自鎖條件來確定。 一般對夾具的夾緊機構，都要求具有自鎖性能。所謂自鎖，也就是當外加的作用力Q一旦消失或撤除后，夾緊機構在純摩擦力的作用下，仍應保持其處于夾緊狀態(tài)而不松開。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把斜楔繞在圓柱體上因它的夾緊作用原理與斜楔時一樣的。不過這里是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體上的斜楔高度發(fā)生變化來夾緊工件的。 4. 鉆φ4階梯斜孔工序刀具設計 1) 刀具類型確定 此道工序保證的尺寸精度要求較高φ4內孔端面必須垂直，因此選直柄麻花鉆。 2) 刀具設計參數(shù)確定 序號 項目 數(shù)據(jù)來源或公式計算 采用值 1 刀具類型 表2-6、2-7 直柄麻花鉆 2 刀具材料 W18Cr4V 3 幾何角度 表2-7、2-8、2-9 Λs=-4度 γo=15度 αo=8度 αo’=6度κr=90度κr’=56度 γε=1mm 4 斷削參數(shù)前面型式 表2-11、2-12（f=1.3mm/r） 帶倒棱曲面圓弧卷削槽前面 Ln=3.5mγo1=-5度 br1=0.045 qn=2 5 過渡刃 表2-13（ap=0.4mm） 過渡刃和修光刃 bε=0.12 7 外型結構尺寸 表3-5（刀具設計手冊） 5. 量具設計 1) 量具類型確定 Ф4的量具查得用圓柱柄圓柱塞規(guī)。 2) 極限量具尺寸公差確定 （1）確定工作量規(guī)的制造公差和位置要素值，由公差書表6-1得IT7尺寸φ4的量規(guī)公差為T=0.0014mm,位置要素Z=0.0024mm.。 （2）計算工作量規(guī)的極限偏差： φ4孔用塞規(guī)： 通規(guī)：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm 磨損極限= EI=0mm 止規(guī)：上偏差=ES=+0.013mm 下偏差=ES-T=（+0.013-0.0024）=+0.037mm 總結 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。 參考文獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 - 22 -