芯軸-鉆機用心軸的銑斜角及V型面夾具設(shè)計及制造加工工藝含非標5張CAD圖.zip
芯軸-鉆機用心軸的銑斜角及V型面夾具設(shè)計及制造加工工藝含非標5張CAD圖.zip,芯軸,鉆機,用心,斜角,夾具,設(shè)計,制造,加工,工藝,非標,CAD
目錄
中文摘要.............................................................................................................................III
外文摘要..............................................................................................................................IV
前言........................................................................................................................................1
1 零件的分析........................................................................................................................2
1.1 零件........................................................................................................................2
1.2 零件的簡要分析...................................................................................................2
2 毛坯的確定........................................................................................................................4
2.1 確定毛坯的制造形式............................................................................................4
2.2 毛坯形狀及尺寸....................................................................................................4
3擬定加工工藝路線.............................................................................................................6
3.1 基準的選擇............................................................................................................6
3.2 制定工藝路線........................................................................................................8
4 切削用量和公時計算......................................................................................................11
4.1 粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面.................................................................11
4.2 粗車Φ35外圓和右端面......................................................................................11
4.3 銑斜角及端面......................................................................................................12
4.4 精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面.................................................................13
4.5 精車Φ35外圓和右端面.....................................................................................14
4.6 鉆Φ8孔...............................................................................................................14
4.7 鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲..................................................................................15
5 夾具設(shè)計..........................................................................................................................17
5.1 專用夾具簡介......................................................................................................17
5.2 擬定夾具定位方案..............................................................................................18
5.3 繪制夾具裝配圖..................................................................................................18
5.4 裝配圖上標注尺寸，配合尺寸及技術(shù)要求.......................................................19
5.5 定位誤差分析......................................................................................................19
5.6 切削力和夾緊力的計算......................................................................................20
5.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明..............................................................................21
總結(jié)......................................................................................................................................22
參考文獻..............................................................................................................................23
致謝......................................................................................................................................24
I
鉆機用心軸的制造加工工藝及銑斜角及V型面夾具設(shè)計
[摘要]本次設(shè)計內(nèi)容包含了機械制造工序、工藝和夾具設(shè)計，車床的鉆，銑，磨等多方面的知識。
鉆機用心軸的制造過程是包括部分過程設(shè)計和工藝設(shè)計處理。在工藝設(shè)計中，對具體的技術(shù)要求分析，如使用用途和所述特定尺寸和形狀的首先分析，然后將坯件的結(jié)構(gòu)分析處理，并且選擇的部分的加工基準，然后處理的部分的路線工藝;然后在過程中的步驟分部計算，確定每個進程的進程和切削量。最后對V型面銑削進行專用的夾具設(shè)計。
[關(guān)鍵詞] 制造工藝；工序；夾具設(shè)計
III
Manufacturing Technology and Fixture Design of Drill Mandrel
[Abstract] This design includes mechanical manufacturing process, process and fixture design, lathe drilling, milling, grinding and other knowledge.
The manufacturing process of drill mandrel includes part of process design and process design. In the process design, the specific technical requirements are analyzed, such as the use and the specific size and shape first, then the structure of the billet is analyzed and processed, and the processing datum of the selected part is processed, then the route technology of the processed part is processed, and then the process and cutting quantity of each process are determined by the step-by-step calculation in the process. Finally, a special fixture for V-shaped surface milling is designed.
[Keywords] manufacturing process； working procedure an； fixture design
.
I
VII
前言
社會上有用機器和機器等制造的各種各樣的產(chǎn)品。因此，我們的生活是從制造分不開的。從某種意義上說，機械制造水平是衡量國家的整體經(jīng)濟實力和科技水平的重要指標。我們需要提高核心制造，而不是制造業(yè)。制造業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是國家和地區(qū)發(fā)展的重要支柱。制造業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，是國家和地區(qū)發(fā)展的重要支柱。
這次設(shè)計包含了我們大學(xué)四年所接觸的知識和未接觸的知識，需要我們一步一步的認真學(xué)習(xí)計算。制造工藝及夾具設(shè)計讓我們了解工藝工裝。對資源進行一次綜合。正確地解決位置、鉗位、過程路徑的布局和過程部分過程大小的決定問題，設(shè)計特殊的固定工具以確保部件的處理質(zhì)量。這種設(shè)計還需要培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力。因此，設(shè)計包含著廣泛的知識的綜合性實際。為此，我們必須注意，以在基本概念，生產(chǎn)實踐和理論和設(shè)計的必要性。只有通過結(jié)合生產(chǎn)實踐各種理論才可以將設(shè)計很好地完成。在這種設(shè)計中，知識和技術(shù)必然會有一些缺點，但是通過畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)到了很多知識，我接觸不到很多知識，閱讀了各種材料，我能學(xué)到很多。此次設(shè)計讓我知道我的缺點不足，告訴了我如何克服困難。由于自己的水平有限，這次設(shè)計必然有缺點和錯誤，敬請老師批評指導(dǎo)。
1
1 零件的分析
1.1 零件
圖1 零件圖
1.2 零件的簡要分析
1.2.1零件的作用
本零件是一軸類零件，左側(cè)端面有90°臺階面需要再本次夾具設(shè)計中進行加工，左側(cè)端面有內(nèi)孔分布，應(yīng)當(dāng)是依靠端面定位使用。使90°臺階面與35外圓進行配合使用
1.2.2零件的工藝分析
由零件圖可知，零件主要在軸外圓35、臺階面、內(nèi)孔53有較高的精度要求其余外圓處均為自由公差，要求不高
1.2.3零件的加工工藝和零件圖分析
（1）零件圖符合國家標準，尺寸公差和技術(shù)要求合理
（2）加工要求
① 芯軸外圓為Ф35（+0.16，0），光潔度要求為0.8，左端小肩面外圓為Ф40，右端有一1.7xФ33的沉割槽
3
第3頁（共26頁）
② 芯軸臺階面為不對稱，即不與軸線相平行分布，臺階面為90度，其與水平線所成角度分別為64°，26°
③ 芯軸左側(cè)端面內(nèi)孔孔徑為Ф53（+0.074,0）其與右端外圓Ф35應(yīng)有同軸度要求0.02，左側(cè)段外圓直徑為Ф77
? ④左側(cè)端面均勻分布有5-M8，分度線直徑為64
VII
I
2 毛坯的確定
2.1確定毛坯的制造形式
2.1.1選擇毛坯
本零件是用于傳動需要有較高的強度及韌性并且由于直徑分布較為均勻?qū)儆谛⌒洼S類零件，故由參考文獻（5）表2—2，2—3可知，其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。毛坯的類型為型材（圓制棒料）。由于45鋼的經(jīng)濟性比較高，并且采用圓鋼下料的模式。
2.2毛坯形狀及尺寸
坯料的形狀和尺寸主要取決于零件表面的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸和加工余量等因素，并且盡可能接近成品零件，減少了工作量，實現(xiàn)少或不切削。但由于現(xiàn)在產(chǎn)品零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，但是為了更好地經(jīng)濟效益，對毛坯的制造和成本有所限制，因此我們毛坯在機械加工后仍需留有一定的加工余量，以滿足零件的技術(shù)要求和尺寸要求。鑄件名義尺寸的最大和最小允許尺寸稱為鑄件的尺寸公差。坯料的加工余量與坯料的尺寸、位置和形狀有關(guān)。
查《機械加工工藝與夾具》及相關(guān)《機械設(shè)計》手冊確定個加工表面的加工余量如下表所示：
表1 加工表面的加工余量
加工表面
基本尺寸
加工余量數(shù)值
說明
外圓表面
Φ35，Φ40
2mm
車削加工
外圓表面
Φ77mm
3mm
車削加工
內(nèi)圓表面
Φ53mm
2mm
內(nèi)圓車刀
5
圖2 毛坯圖
3 擬定加工工藝路線
3.1 基準的選擇
基準面的選擇是制造工藝流程重要工作之一?；鶞拭孢x擇的正確與否，將影響了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。當(dāng)選擇不正確時，加工制造時會出現(xiàn)各種麻煩，影響更多的工藝。
3.1.1粗基準選擇標準
在選擇粗基準時，需要滿足以下要求：
（1）選擇粗基準時，應(yīng)以加工面為粗基準。目的是保證加工面與非加工面位置關(guān)系的準確性。如果工件表面有多個不需要加工的表面，則應(yīng)選擇工件與加工表面相互位置精度較高的表面作為粗基準。目的是為了達到壁厚均勻、形狀對稱、夾持少等。
（2）選擇加工余量均勻的重要表面作為粗基準。例如機床床身導(dǎo)軌面是一個重要的表面，需要統(tǒng)一的公差。因此，以導(dǎo)向面為粗基準，對床底進行加工，以底面為精基準對導(dǎo)向面進行加工。這樣，可以均勻去除較小的余度，表層保持良好的結(jié)構(gòu)，增加耐磨性。
（3）以加工余量最小的表面為粗基準。這樣可以確保該表面有足夠的加工余量。
（4） 盡量選用平整、光滑、足夠大的表面作為粗基準，保證定位準確、夾緊可靠。帶有滑槽、冒口、飛邊和毛邊的表面不應(yīng)選作粗糙基準，必要時應(yīng)進行初步加工。
（5）應(yīng)盡可能避免粗基準的重復(fù)使用，尤其是在同一尺寸方向上，僅允許使用一次。由于粗基準面是毛面、存在表面粗糙和較大的形狀誤差的問題，如果在第二次裝夾中使用相同的粗基準面，則會在第二次裝夾中加工的過程中產(chǎn)生較大的相互位置誤差。
7
3.1.2 精基準的選擇標準
在選擇精基準時，需要滿足以下要求：
（1）基準重合原則 選擇設(shè)計基準作為定位基準，以避免定位基準與設(shè)計基準不重合造成的基準不重合誤差。
(2)基準點統(tǒng)一的原則是采用同一組基準點，在零件上盡可能多地定位表面。這樣可以簡化工作流程，減少夾具設(shè)計和制造的工作量和成本，縮短生產(chǎn)準備周期，通過減少基準轉(zhuǎn)換來保證各加工表面的相互定位精度。
(3) 自為基準原則?在某些要求加工余量小而均勻的精加工過程中，選擇加工面本身作為定位參考
(4) 互為基準原則?工件上兩個相互位置要求精度高的表面加工，在在兩個表面互相作為基準的前提下，重復(fù)加工。用來保證位置精度。
(5) 便于裝夾原則?選用的基準應(yīng)保證工件安裝可靠，夾具設(shè)計簡單，操作方便。
實際上，在粗基準和精基準選擇的時候，不可能存在同時滿足所有要求的，甚至在有些時候是互相矛盾的。因此，在選擇時我們應(yīng)該根據(jù)具體情況進行所去選擇，保證其主要的要求。
3.1.3定位基準的選擇
根據(jù)毛坯圖我們應(yīng)先選取外圓和端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。在本次加工工序過程中要經(jīng)過粗車、精車、磨 削、銑削多道工序并且需要多次裝夾定位所以需要再兩個-三個基準之間相互切換使用，當(dāng)然兩個基準之間首先要保證一定的精度要求，本次芯軸加工過程中基準選擇是外圓35及外圓77，并且以φ35外圓為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合的時候，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復(fù)。
XI
3.2 制定工藝路線
在考慮工藝路線的制定時，首先要注意的是工藝過程的數(shù)量，具體原則需要根據(jù)實際情況來確定。工序集中是指利用以較少的工序數(shù)量來實現(xiàn)完成加工零件的操作的選擇原則，與之相關(guān)的則是工序分散原則。因為這兩種工序的選擇上各有其自身的特點，所以實際的選擇要結(jié)合生產(chǎn)類型、生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)和精度等多個方面考慮來最終確定該使用哪一種原則比較合理。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，計算機控制技術(shù)在機床和加工中心也顯得十分關(guān)鍵，利用這種技術(shù)處理工序集中上能夠得到十分有效的解決，在單一工序上的生產(chǎn)也變得精度可控，在機械制造加工方面創(chuàng)造的價值不容我們小看。
3.2.1加工階段的劃分
工序選擇后，由于考慮到加工質(zhì)量問題，所以加工過程由以下步驟層次：
（1）粗加工階段
粗加工，主要目的是切斷大部分多余金屬的加工，這可以對這些不必要的不需要加工的東西進行精加工，從而保護設(shè)備和創(chuàng)造完美的精加工水平，這也減少了加工所需的時間，可以及時發(fā)現(xiàn)缺陷的空白，進行處理。因為粗加工面臨的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的難度，這就使得加工使用的折別功率損耗比較大，對加工使用的設(shè)備還要求剛性兩好，精度當(dāng)然越高越好，只能說選用盡量好的設(shè)備，這樣可以是毛坯料加工出來更好。在粗糙度Ra的選擇上選取在80到100μm之間，粗加工公差等級在IT11到IT12之間，
（2）半精加工階段
粗加工之后還需要對加工料進行半精加工處理，這個階段主要是完成精加工對于一些表面平整度的要求所進行的操作，這樣可以加工余量上得到合理的保證。因此為了保證精加工的需求，在選擇的半精加工階段公差等級的時候選取在IT9到IT10范疇。粗糙度Ra的選擇上選取在10到1.25微米之間。
（3） 精加工階段
完成以上兩個操作階段后，才輪到精加工階段進行處理，主要是對于一些進行行之有效的處理，切除加工工件上剩余的余量, 確保加工零件的形狀、位置、尺寸和表面粗糙度的精度。因此，為了確保完成的需要，在精加工的加工精度選擇的時候選擇在 IT6至IT7范疇，在精加工表面粗糙度Ra上選擇的時候應(yīng)在10至1.25微米的范疇之內(nèi)。
在制訂工藝路線時，我們需要使技術(shù)要求能達到我們需要的程度，比如零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等。通過仔細考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：
方案一
1
鑄件
鑄件
2
時效
時效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
車
精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
7
車
精車Φ35外圓和右端面
8
鉆
鉆Φ8孔
9
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
10
檢驗
檢驗
方案二
1
鑄件
鑄件
2
時效
時效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
鉆
鉆Φ8孔
7
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
8
檢驗
檢驗
11
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二只有一步車端面和外圓，沒有精車端面和外圓的工序，很難保證加工精度要求，而方案一先粗車，再精車端面和外圓，這樣安排工序合理緊湊，可以更好的保證加工精度要求，同時為加工其他孔打下良好的基礎(chǔ)，綜合考慮我們選擇方案一。
工藝方案1和方案2之間的差異在于，只有一個端面和外圓的車刀，并且沒有完成精車的過程，它是難以確保加工精度要求的，而方案一有粗車和精車。通過這種方式，該裝置工藝合理，結(jié)構(gòu)緊湊，加工精度要求可以更好地保證。同時，良好的基礎(chǔ)建立，方便處理其他洞，我們考慮選定 的工藝路線如下
方案一
1
鑄件
鑄件
2
時效
時效處理
3
車
粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
4
車
粗車Φ35外圓和右端面
5
銑
銑斜角及端面
6
車
精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
7
車
精車Φ35外圓和右端面
8
鉆
鉆Φ8孔
9
鉆
鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
10
檢驗
檢驗
4 切削用量和工時計算
4.1 粗車Φ77外圓，Φ53內(nèi)圓和左端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
2) 進給量 根據(jù)查閱《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3)計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 368r/min
與368r/min接近的機床轉(zhuǎn)速為375r/min。所以選取=375r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=15mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.063(min)
4.2粗車Φ35外圓和右端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm
2) 進給量 根據(jù)查閱《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3)計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=89m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 809r/min
與809r/min接近的機床轉(zhuǎn)速為900r/min?，F(xiàn)選取=900r/min。
所以實際切削速度==
5)切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=120mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.172(min)
4.3銑斜角及端面
1. 選擇刀具
刀具選取時選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因為加工余量不大，所以可以一次加工完成
2)決定每次進給量及切削速度
根據(jù)查閱X51型銑床得出來說明書，其額定功率為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?50
當(dāng)＝750r/min時
按機床標準選取
3)計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
4.4精車Φ77外圓，Φ53凹圓和左端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進給量 根據(jù)查閱《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=112m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 463r/min
與463r/min接近的機床轉(zhuǎn)速為500r/min?，F(xiàn)選取=500r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時
t=i ;其中l(wèi)=15mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.19(min)
4.5精車Φ35外圓和右端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進給量 根據(jù)查閱《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3)計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=112m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1019r/min
與1019r/min接近的機床轉(zhuǎn)速為1000r/min?，F(xiàn)選取=1000r/min。
所以實際切削速度==
5)切削工時
t=i ;其中l(wèi)=120mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.62(min)
4.6鉆Φ8孔
機床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8
1)進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1194r/min
與1194r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1450r/min。現(xiàn)選取=1450r/min。
所以實際切削速度==
4) 切削工時，按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.355min
4.7鉆5-M8-H7螺紋孔，攻絲
1)鉆孔：
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7與《工藝》表4.2－16可以查出
（《切削》表2.15）
按機床選取
基本工時： min
2)攻螺紋M8mm：
選擇M8mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即
按機床選取
基本工時：
17
5 夾具設(shè)計
本次夾具主要用于銑斜角及V型面（即銑鍵槽），因此鍵槽的中心線一定要找正，設(shè)計時一定要準確，用以保證零件的位置精度，另外因為是V型塊夾緊，因此夾緊對中不是問題，主要需要考慮的是提高勞動效率。
5.1專用夾具簡介
專用夾具是為滿足工件特定加工工藝的要求而設(shè)計制造的。其主要職能有：
1.能夠確保所要加工的專用夾具表面的精度位置，比如常見的有效距離的精度上、還有專用夾具的平行度、以及專用夾具的同軸度等。
2. 使用專用夾具可以縮短所需的工作時間，這可以極大地提高了勞動生產(chǎn)率。還可以縮減某一工序進行過程之中所需的話費的時間，比如說在加工工件時在加工輔助裝置所需的時間與在裝卸零部件方面所需的時間。此外通過利用專用夾具，可以在工件安裝上和轉(zhuǎn)換工作站安裝上，將需要的工作難度大大的簡化，提高工作時間利用率。安裝之前所說的話可以不再需要在繪制直線上和對齊上所花費的輔助時間，這樣就可以節(jié)省該工序的繪制線。與此之外，在需要與多個工件夾具實現(xiàn)并行加工和生產(chǎn)的同時，一些工作的操作時間將與工作的移動時間相同。一種旋轉(zhuǎn)多工位連續(xù)加工夾具，用于在加工某些工件時對其他工件進行裝卸，使輔助時間與操縱時間相吻合?？傊?，專用夾具的在結(jié)構(gòu)上和功能上的不斷完善，使得生產(chǎn)和加工話費的時間得到有效地縮短，這樣可以滿足目前提倡的持續(xù)生產(chǎn)需要。
3.專用夾具的使用能夠擴大機床的使用技術(shù)的有效范圍。比如說在普通車床上的鏜床裝入專用的夾具后能夠?qū)崿F(xiàn)鏜孔機的工作性能，通過使用專用夾具可以將通用機床的功能充分發(fā)揮和利用。
4.專用夾具的使用能夠降低勞動的強度，這樣才能高效的確保生產(chǎn)的安全進行。在生產(chǎn)過程中所需要的專用夾具的場合恰當(dāng)?shù)牟捎脷鈩臃绞?、液壓方式或其他的方式，實現(xiàn)了生產(chǎn)的機械化和高度自動化，大大降低了勞動強度，保障了工人的健康。從而保證生產(chǎn)過程的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，實現(xiàn)產(chǎn)品的高產(chǎn)量。此外在加工大型的工件時候，比如說在車床床身的加工時，車床床身的下兩側(cè)，所需要的螺旋孔需要多次的進行翻轉(zhuǎn)，而且存在勞動強度比較大，安全存在隱患，但是當(dāng)采用電動旋轉(zhuǎn)鉆床專用夾具之后，這一問題將很容易解決，而且提高了生產(chǎn)效率，大大降低了勞動強度。從而保證了生產(chǎn)安全和質(zhì)量穩(wěn)定。雖然專用夾具在在一些方面作用十分突出，但也存在一些不足之處，即特殊夾具的特殊性與產(chǎn)品品種之間的矛盾。由于特殊夾具只能在工件的一個工作過程中使用，夾具的數(shù)量隨著產(chǎn)品種類的增加而增加，使得存儲和管理困難;當(dāng)產(chǎn)品不再生產(chǎn)時，原有的設(shè)備不能重復(fù)使用，造成浪費。與此同時，特殊夾具生產(chǎn)周期的設(shè)計也很長，生產(chǎn)的快速發(fā)展也是矛盾的。然而，在目前的機械工廠的大規(guī)模生產(chǎn)中，采用通用機床配合專用夾具實現(xiàn)產(chǎn)品加工。
5.2擬定夾具定位方案
出于定位簡單和快速的考慮，由零件圖可知，以φ35外圓作為定位基準，使用2個V型塊定位，同時采用鉸鏈壓板壓緊。為了提高加工效率，采用鉸鏈壓板快速夾緊裝置夾緊。
5.2.1主要部件有
夾具體、夾緊支撐、內(nèi)六角圓柱螺釘、A型六角頭壓緊螺釘、六角螺母、雙頭螺柱、六角螺母、雙頭螺柱、V型塊、壓板、內(nèi)六角頭圓柱螺釘、圓柱銷、活節(jié)螺栓
5.3繪制夾具裝配圖
（1）加工時選擇我們正對的方向作為主視圖
（2）我們需要畫出工件的輪廓，在每個視圖的相應(yīng)位置定位基準面、夾緊面和加工面。加工表面的加工余量可以用網(wǎng)格線表示。在夾具裝配圖中，我們可以看到工件是透明的，不要隱藏其他線。
（3）在總圖上標注尺寸（包括輪廓尺寸、聯(lián)系尺寸和配合尺寸等）、公差和技術(shù)要求
圖3 裝配圖
5.4裝配圖上標注尺寸，配合尺寸及技術(shù)要求
（1）夾具總圖上應(yīng)標注的尺寸和公差
①夾具外形的最大輪廓尺寸
②影響定位精度的尺寸
③影響對刀精度的尺寸和公差
④影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差
⑤影響夾具精度的尺寸和公差
⑥其他裝配尺寸及公差
（2）夾具總圖上公差值的確定
①與加工尺寸有直接對應(yīng)關(guān)系的夾具公差δJ
②其他裝配尺寸的配合性質(zhì)及公差等級
③夾具總圖上應(yīng)標注的技術(shù)要求
5.5定位誤差分析
當(dāng)一批工件在夾具中定位時，每個工件的位置不完全相同。因此，經(jīng)過加工后，每個工件的加工尺寸不一致，造成誤差，即工件相對于加工基準的定位誤差。
主要是有兩個原因
1. 定位基準和設(shè)計基準不一致。
2. 定位基準與限位基準基準不重合
由零件圖可看出，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)公式計算，結(jié)果符合要求。
5.6切削力和夾緊力的計算
由于主切削力起著輔助夾緊工件的作用，所以當(dāng)其他切削力較小時，通常不需要計算。只需要很小的夾緊力就能防止加工過程中工件的振動和旋轉(zhuǎn)。由于選擇了螺母夾緊，因此所需的夾緊力為轉(zhuǎn)矩。
查得所需夾緊轉(zhuǎn)矩的計算公式為
T＝Q[r t g（ψ+φ）+ζf1]（N·M）
式中： T——螺旋夾緊機構(gòu)的夾緊力矩（N.m）
Q——夾緊力（N）
r——螺紋的平均半徑（M）
ψ——螺紋升角，tgψ=；
n——螺紋線數(shù)；
Ｐ——螺紋螺距；
Φ——螺紋摩擦角，tgΦ=f，一般f=0.178,則Φ=10°；
f1——支撐表面摩擦系數(shù)，一般取f1=0.15～0.3；
ζ——支撐表面摩擦力矩的計算力臂（M），隨支撐表面的形式而改變，其值在本式中；
為計算方便，令k＝r t g（ψ+φ）+ζf1，則T＝kQ
當(dāng)采用公制螺紋的螺旋夾緊機構(gòu)時，各種不同夾緊情況的k值見表3－23。
Φ=10°，f1=0.2, °
d=12 mm，Ｐ=1.75 mm，r=5.43 mm
ψ=2°56′，k=1.247
螺釘、螺母的夾緊力：
Φ=10°，f=0.178, f1=0.2，°
d=12 mm，板手長度Ｌ?=140 mm，
加在板手上的力Ｐ1=45Ｎ，夾緊力Ｑ=5050Ｎ
螺母的夾緊力：
Ｄ=12 mm，板手長度80 mm，夾緊力Ｑ=2280Ｎ。
用板手：Ｌ=140 mm，Ｐ1=70Ｎ，Ｑ=3480Ｎ。
許用夾緊力：d=12 mm，Ｑ許=5790Ｎ。
5.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前面所提到的，在設(shè)計這套夾具時，我們應(yīng)該首先需要注意的是提高勞動生產(chǎn)率。因此，本道工序就選擇了快速夾緊裝卸夾具。為了防止我們?nèi)〕龉ぜ臅r間，工件和上V型塊間摩擦，我們采用2個彈簧，這樣我們松開螺母的時間通過彈簧力把上V型塊頂開，使其與工件分離，使工件裝卸更快，提高生產(chǎn)效率。而且此夾具機構(gòu)簡單，鎖緊有效，價格低廉，容易制造，而且可以加工其他類似的軸類的零件。
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總 結(jié)
這次設(shè)計的鉆機用心軸制造工藝及夾具設(shè)計，它要求我們把大學(xué)里可能涉及的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論與實際的總體考慮，我們需要把我們的專業(yè)知識有機地結(jié)合起來。同時，要培養(yǎng)自學(xué)創(chuàng)新能力。本設(shè)計全面實用，涉及面廣。
從一步步的設(shè)計過程中，讓我非常清楚地認識到機械設(shè)計任務(wù)的設(shè)計和生產(chǎn)加工的全過程，知道了在進行一個完整的機械設(shè)計中需要做多少準備，讓我知道了機械制造的魅力，機械設(shè)計期間我學(xué)習(xí)到了機械設(shè)計的一般常用方法，還學(xué)習(xí)掌握了機械設(shè)計的一般規(guī)律并加以實踐；在此設(shè)計過程中我還將課本上的知識學(xué)以致用，理論結(jié)合實踐，另外在時間過中對出現(xiàn)的問題的我經(jīng)過仔細分析克服重重困難是問題得以解決，使自己分析問題的能力得到了大大提高；我們還學(xué)習(xí)了如何使用計算機計算機械設(shè)計、繪制比例尺地圖、查閱國內(nèi)外中英文參考資料及相關(guān)手冊，掌握了如何使用國際標準來規(guī)范設(shè)計。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了興趣。我相信這段經(jīng)歷會讓我對今后的工作和學(xué)習(xí)有更多的了解，這將使我終生受益。理解理論與實踐的結(jié)合對我來說是非常重要的。如果我們只有理論知識，那就遠遠不夠了。只有理論與實踐相結(jié)合，才能從理論知識的觀察與實踐中得到結(jié)果。然后，它從實踐中鞏固了理論。在設(shè)計過程中，我們遇到了很多問題，當(dāng)然，我們也發(fā)現(xiàn)了自己的不足。我們對以前學(xué)過的東西沒有很深的了解，也沒有很好的把握。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們重新回顧了我們以前學(xué)到的東西。
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致 謝
經(jīng)過大約半年的忙碌工作，這個畢業(yè)設(shè)計終于結(jié)束了。作為一個本科畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的缺乏，不可避免地有許多不完整的考慮。如果沒有老師的監(jiān)督和指導(dǎo)，也沒有同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是不可能的。
這此設(shè)計的完成離不開老師對我的精心指導(dǎo)。在此，我衷心感謝我的老師，但我遇到一些問題找到她時，就算是休息時間，她也會耐心地幫助我解決一些問題。她嚴謹?shù)膶W(xué)術(shù)精神和認真的工作作風(fēng)深刻地印象和激勵著我。從課題的選擇到畢業(yè)設(shè)計的最終完成，她始終給予我認真的指導(dǎo)和不懈的支持。老師嚴謹?shù)膶W(xué)問、博大精深的學(xué)問、深刻的思想和同學(xué)們開闊的視野，為我創(chuàng)造了很好的氛圍。讓自己沉浸在其中，讓我不斷接受新的想法，對自己的設(shè)計進行改進，讓自己有完善的基本的思維方式。從選題到指導(dǎo)論文寫作，通過同學(xué)和老師的影響，經(jīng)過思考后常讓我有“山川復(fù)路，柳暗花明”的感覺。而且老師她不僅對我的學(xué)習(xí)給予了認真的指導(dǎo)，而且對我的思想和生活給予了極大的關(guān)懷。她認真的工作態(tài)度，是我學(xué)習(xí)的榜樣，在我今后的學(xué)習(xí)和工作中也會產(chǎn)生很多積極的影響。在此，我謹向老師和同學(xué)表示衷心的感謝。
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