CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具課程設(shè)計(jì)

1、ca6140車床手柄座m5.5mm油孔夾具課程設(shè)計(jì) 零件的分析零件的作用該零件時(shí)ca6140車床操縱部分的組成零件之一，該手柄座的作用就相當(dāng)于一個(gè)連桿。車床外部手柄的運(yùn)動(dòng)是通過(guò)ca6140車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對(duì)機(jī)床的操縱。手柄與該零件通過(guò)25mm孔連接，機(jī)床內(nèi)部零件通過(guò)10mm孔與手柄座連接，即ca6140車床手柄座的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)由外部到內(nèi)部的傳遞。零件的工藝分析ca6140車床手柄座的加工表面分四種，主要是孔的加工，圓柱端面的加工，槽的加工，螺紋孔的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證ra1.6mm的表面粗糙度，因而需

2、精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：孔的加工該零件共有5個(gè)孔要加工：45mm是零件的主要加工面，多組面，孔與其有位置尺寸度要求，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來(lái)；10mm孔與r13mm有平行度要求，也要精加工；14mm是不通孔，特別注意該孔的加工深度；5mm圓錐孔雖是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精鉸。5.5mm油孔是本組成員本次夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工序，它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求，并且其孔的加工精度有r3.2的要求，因此對(duì)其也應(yīng)該要進(jìn)行精鉸。面的加工該零件共有3個(gè)端面要加工：45mm圓柱小端面精度要求較高，同時(shí)也是配合25mm孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面，需精加工

3、；45mm圓柱大端面以及25mm孔端面粗銑既可。槽的加工該零件僅有2個(gè)槽需加工：25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但與r13mm孔上表面有30mm的尺寸要求，而加工鍵槽時(shí)很難以45mm上表面為定位基準(zhǔn)，因而要特別注意尺寸鏈的推算，保證加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度為ra6.3mm，半精銑即可。螺紋孔的加工m10mm螺紋孔的加工，它與r13mm孔和25mm孔中心線有30角度要求，同時(shí)中心線與45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，該零件的加工應(yīng)先加工45mm圓柱兩端面，再以端面為基準(zhǔn)加工作為后續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的25m

4、m孔，進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔，面，槽，螺紋孔等。工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)毛坯的制造形式零件材料為ht200，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鑄造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用砂型鑄造。由于零件上孔都較小，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都不鑄出，留待后續(xù)機(jī)械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用?；娴倪x擇基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)

5、選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于該零件毛坯沒(méi)有鑄孔，故只能以3個(gè)主要端面為基準(zhǔn)，由于45mm小端面表面粗糙度為ra3.2mm，若直接以大端面為粗基準(zhǔn)，恐不能一次達(dá)到加工精度，故先以45mm小端面為粗基準(zhǔn)，粗銑45mm大端面，再以45mm大端面為基準(zhǔn)，精銑小端面，并保證尺寸43mm。精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，前面已多次提過(guò)以25mm孔為第一精基準(zhǔn)，45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出25mm孔，然后作為輔助基準(zhǔn)面配合25mm孔加工后續(xù)工序中的孔，面，槽，螺紋等。工藝路線的擬定擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)

6、備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線方案一.銑45mm圓柱小端面;.粗銑45mm圓柱大端面,保證尺寸43mm;. 擴(kuò),鉸25h8mm孔;.鉆,擴(kuò),鉸10h7mm孔;.鉆,擴(kuò),鉸14h7mm孔;.鉆,攻m10mm螺紋孔;.插鍵槽,保證尺寸27.3h11;.鉆,鉸5mm圓錐孔;.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;.鉆,鉸5.5mm孔;.去銳邊,毛刺;.終檢,入庫(kù)。3.3.2工藝路線方案二.粗銑45mm圓柱大端面;.半

7、精銑45mm圓柱小端面,保證尺寸43mm;. 擴(kuò),鉸25h8mm孔;.粗銑14h7mm孔端面;.鉆,擴(kuò),鉸14h7mm孔;.鉆,鉸5mm圓錐孔,鉆,擴(kuò),鉸10h7mm孔;.鉆,攻m10螺紋孔;.插鍵槽,保證尺寸27.3h11mm.銑槽,保證尺寸14mm,深度30mm;.鉆,鉸5.5mm孔;.去銳邊,毛刺;.終檢,入庫(kù)。3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案區(qū)別在兩點(diǎn):一是方案一先加工有ra3.2mm表面精度要求的小端面,再加工大端面,而方案二是先粗銑大端面,再加工小端面;二是方案一將5mm圓錐孔和10mm孔按部就班順序加工,而方案二顯得更靈活聰明,看出這兩個(gè)孔的定位方式,夾緊方式相同,故而

8、在一臺(tái)機(jī)床上同時(shí)加工出來(lái).另外,方案一沒(méi)有銑14mm小端面,但由于14mm孔有嚴(yán)格深度要求,故最好還是粗銑一遍.兩套方案顯然方案二更簡(jiǎn)潔更符合要求,但正如前面所分析的,方案二將5mm圓錐孔10mm孔的加工合并在一道工中,雖然減少了裝夾次數(shù),簡(jiǎn)化了工藝設(shè)計(jì),但在一道工序中完成這兩個(gè)鉆孔,由于兩孔的加工深度,加工刀具尺寸,加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力等等都相差較大,且兩孔的加工精度要求都較高，顯然組合機(jī)床不適用。如果采用搖臂鉆床，對(duì)于大批量生產(chǎn)，則要頻繁更換鉆頭刀具，大大增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了生產(chǎn)效率，因此，決定還是將兩個(gè)孔分開(kāi)加工。綜上所述，零件的最后加工路線如下：3.3.4工藝方案的確定.粗銑45mm圓

9、柱大端面,以45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn);.半精銑45mm圓柱小端面,以45mm大端面為定位基準(zhǔn);. 擴(kuò),鉸25h8mm孔,以45mm圓柱大端面為定位基準(zhǔn);.鉆,擴(kuò),鉸10h7mm,以25h8mm孔和45mm圓柱小端面為基準(zhǔn);.粗銑14mm孔端面,利用45mm圓柱小端面,25h8mm孔和10h7mm孔定位,保證尺寸43mm;.鉆,擴(kuò),鉸14h7mm孔,定位與工序相同,保證孔深度25mm;.鉆,攻m10mm螺紋孔,定位與工序相同;.鉆,鉸5mm圓錐孔,定位與工序相同;.插鍵槽,為便于加工,以45mm圓柱小端面,10h7mm孔和14h7mm孔端面定位,同時(shí)要保證尺寸27.3h11mm;.銑槽,定位

10、與工序相同,保證尺寸30mm;.鉆,鉸5.5mm孔,定位與工序相同;.去銳邊,毛刺,尤其注意25h8mm孔表面可能因?yàn)殂@m10mm螺紋孔以及插槽帶來(lái)的表面鱗次損傷;.終檢,入庫(kù)。3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定ca6140車床手柄座零件材料為ht200,毛坯重量約為0.73kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造生產(chǎn)。毛坯鑄造時(shí)可以將25孔直接鑄造出來(lái)，由于其余孔均有精度要求，且尺寸小，均不鑄出。故僅確定三個(gè)端面的相關(guān)尺寸。查表確定加工余量：砂型鑄造，材料為灰鑄鐵，機(jī)器造型，公差等級(jí)為ct812,取ct10，加工余量等級(jí)eg,取g.切削余量：查表，基本尺寸小于100mm，加工余量為1.4mm；基

11、本尺寸小于63mm，加工余量為0.7mm。鑄件公差等級(jí)：查表，基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。3.4.145mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求，45mm圓柱兩端面經(jīng)過(guò)兩道工序，先粗銑45mm圓柱大端面，再粗，精銑45mm圓柱小端面，各步余量如下：粗銑：由機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷表3.2-23，其余量值規(guī)定，對(duì)于小端面（50mm）為1.02.0mm，現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銑平面的厚度偏差（30mm）為0.250.39mm，現(xiàn)取0.30mm。精銑：由加工工藝手冊(cè)表3.2-25，其余量規(guī)定值為1.0mm。故鑄造毛坯的基本尺寸為431.2

12、1.81.047mm。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差為2.8mm。故：毛坯的名義尺寸：431.21.81.047mm；毛坯的最小尺寸：471.445.6mm；毛坯的最大尺寸：471.449.8mm；粗銑大端面后的最大尺寸：431.01.245.2mm；粗銑大端面后的最小尺寸：45.20.3044.9mm；粗銑小端面后的最大尺寸：:431.044mm；粗銑小端面后的最小尺寸：:440.3043.7mm。精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按加工工藝手冊(cè)表5.29，粗銑精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取it8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為mm3.4.2中心線端面

13、毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求，25h8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為431.244.2mm，故：毛坯的名義尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6mm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。由于25h8mm孔有8精度要求，ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊(cè)表3.2-10，加工該孔的工藝為：擴(kuò)鉸因此查實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)表3-9得其孔的加工余量為25mm，我們?nèi)?mm，故：擴(kuò)孔：24.8mm2z1.8mm（z為單邊加工余量）；鉸孔：25h8mm。毛坯25mm孔的尺寸為：25-3=22mm3.4.314h7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算根據(jù)工序要求

14、，14h7mm孔端面僅由粗銑得到，故14h7mm孔端面距25h8mm孔中心線的毛坯基本尺寸為431.244.2mm，故：毛坯的名義尺寸：431.244.2mm；毛坯的最大尺寸：44.21.445.6vmm；毛坯的最小尺寸：44.21.442.8mm。粗銑后尺寸應(yīng)于零件圖尺寸相同，但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按前面粗銑平面厚度偏差取0.28mm。故粗銑后的尺寸為mm其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求，且對(duì)后面諸孔，槽的加工影響不大，僅荒銑即可，故不再一一贅述分析。3.5其他尺寸極其加工余量的確定其他工序尺寸包括5個(gè)孔，2個(gè)槽，1個(gè)螺紋孔的基本尺寸，現(xiàn)僅分析主要的5個(gè)孔的加

15、工余量及尺寸偏差。5個(gè)孔均不鑄出，機(jī)械加工出來(lái)，根據(jù)加工工藝手冊(cè)，由于5個(gè)孔的表面粗糙度要求均較高，所以都要經(jīng)過(guò)精鉸工序，具體工序尺寸和加工余量為：（1）10h7mm孔，ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊(cè)表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆粗鉸精鉸鉆孔：9.8mm；粗鉸：9.96mm；精鉸：10h7mm。（2）14h7mm孔，ra1.6mm；根據(jù)加工工藝手冊(cè)表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆擴(kuò)粗鉸精鉸鉆孔：13.0mm；擴(kuò)孔：13.85mm；2z0.85mm（z為單邊加工余量）；粗鉸：13.95mm；精鉸：14h7mm。（3）5mm圓錐孔，ra1.6mm；由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)也按h

16、7公差等級(jí)加工，按表3.2-9，加工該孔的工藝為：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5h7mm。（4）5.5mm孔，ra3.2mm。由于也未給出公差等級(jí)，現(xiàn)同樣按5mm圓錐孔加工方式：鉆精鉸鉆孔：4.8mm；精鉸：5.5h7mm。3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí)3.6.1工序：粗銑45mm圓柱大端面機(jī)床：x51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，直徑d=50mm，齒數(shù)z=6根據(jù)加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/z,根據(jù)切削工藝手冊(cè)表3.9，取銑削速度vc=20m/min。則fr=f*vc=127.4r/min。按機(jī)床選取銑刀轉(zhuǎn)數(shù)n=160r/min，則實(shí)際切削速度vc=25.12

17、m/min.，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量z =144mm/min，銑床工作臺(tái)進(jìn)給量f=150mm/min，按加工工藝手冊(cè)表6.2-5，基本工時(shí)t=0.65min。3.6.2工序：半精銑45mm圓柱小端面機(jī)床：x51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，直徑d=50mm，齒數(shù)z=6（1）粗銑45mm小端面銑削余量z=1.2mm，同樣查表選取確定f=20m/min，fv=0.15mm/z，則vc=127.4r/min，同樣選取vc=160r/min，則f=25.12m/min.， z =144mm/min，取vc=150mm/min基本工時(shí)t=0.43min。（2）半精銑45mm小端面加工余量z=1.0mm，查表確

18、定f=20m/min，fv =0.15mm/z，則vc=127.4r/min，選取vc=160r/min，則f=25.12m/min.，vc=144mm/min，取vc=100mm/min，基本工時(shí)t=0.65min。3.6.3工序：擴(kuò)，鉸25h8mm孔機(jī)床：z535立式鉆床（1）擴(kuò)孔24.8mm刀具：高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，d=24.8mm雙邊余量2z=1.8mm由切削工藝手冊(cè)表2.10查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=0.70.8mm/r，并由加工工藝手冊(cè)表4.2-16取fz=0.72mm/r，擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)，根據(jù)切削工藝手冊(cè)表2.15查得f=14m/min，故f=74.7m/min，則fr=8960

19、r/min，按機(jī)床選取fr=68r/min，則f=5.29m/min.，基本工時(shí)t=1.1min。（2）鉸25h8mm孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，d=25mm由切削工藝手冊(cè)表2.24查得f=1.01.5mm/r,并由加工工藝手冊(cè)表4.2-16選取fz=1.22mm/r，取切削深度h=0.150.25mm，f=48m/min,則fr=51102r/min，按機(jī)床選取fr=68r/min，則f=5.34m/min.，基本工時(shí)t=0.65min。3.6.4工序：鉆，鉸10h7孔機(jī)床：z535立式鉆床（1）鉆10mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，d=9.8mm由切削工藝手冊(cè)表2.7查得fz=0.17mm/

20、r，由表2.15取vc=23m/min，則fr=747.4r/min按機(jī)床選取n=960r/min，則vc=29.54m/min.，基本工時(shí)t=0.31min。（2）粗鉸9.96mm孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，d=9.96mm由切削工藝手冊(cè)表2.24查得fz=0.17mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m/min，則fr=191.85r/min按機(jī)床選取fr=195r/min，則f=6.1m/min.，基本工時(shí)t=0.19min。（3）精鉸10h7孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，d=10mm由切削工藝手冊(cè)表2.24查得fz=0.8mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m/min，則fr=191.85r/mi

21、n，按機(jī)床選取fr=195r/min，則f=6.1m/min.，基本工時(shí)t=0.31min。3.6.5工序：粗銑14mm孔端面機(jī)床：x51立式銑床刀具：高速鋼端銑刀，d=30mm,z=6根據(jù)加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取asp=0.15mm/z,根據(jù)切削工藝手冊(cè)表3.9，取f=20m/min,則fr=212.3r/min，按機(jī)床選取fr=220r/min，則f=20.72m/min.，vc =198mm/min，取vc=150mm/min，基本工時(shí)t=0.33min。3.6.6工序：鉆，鉸14h7mm孔機(jī)床：z535立式鉆床（1）鉆孔13mm刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，d=13mm由切削工藝手冊(cè)表

22、2.7查得fz=0.36mm/r，由表2.15取f=14m/min，則fr=343r/min，按機(jī)床選取fr=272r/min，則f=11.10m/min.，基本工時(shí)t=0.36min。（2）粗鉸13.95mm孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，d=13.95mm由切削工藝手冊(cè)表2.24查得f=0.51.0mm/r,并由加工工藝手冊(cè)表4.2-16取fz=0.81mm/r，=48m/min,則fr=91182r/min，按機(jī)床選取fr=140r/min，則f=6.13m/min.，基本工時(shí)t=0.31min。（3）精銑14h7mm孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀由切削工藝手冊(cè)表2.24查得f=0.51.0mm

23、/r,并由加工工藝手冊(cè)表4.2-16取=0.62mm/r，=48m/min,則f=91182r/min，按機(jī)床選取fr=140r/min，則f=6.15m/min.，基本工時(shí)t=0.40min。3.6.7工序：鉆，攻m10mm螺紋孔機(jī)床：z525立式鉆床（1）鉆8.5mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，d=8.5mm由切削工藝手冊(cè)表2.7查得fz=0.28mm/r，由表2.15取f=16m/min，則fr=600r/min，按機(jī)床選取=545r/min，則=14.55m/min.，基本工時(shí)t=0.10min。（2）攻螺紋m10mm刀具：高速鋼錐柄機(jī)用絲錐等于工件螺紋螺距p，即fz=1.25mm/r，

24、由切削工藝手冊(cè)取f=7.5m/min，則fr=298r/min，按機(jī)床選取fr=272r/min，則f=6.8m/min.，基本工時(shí)t=0.05min。3.6.8工序：鉆，鉸5mm圓錐孔機(jī)床：z525立式鉆床（1）鉆4.8mm圓錐孔刀具：高速鋼麻花鉆，d=5mm由切削工藝手冊(cè)表2.7查得fz=0.10mm/r，由表2.15取f=20m/min，則則fr=1326r/min，按機(jī)床選取fr=1360r/min，則f=20.5m/min.，基本工時(shí)t=0.096min。（2）鉸5mm孔刀具：高速鋼錐柄機(jī)用機(jī)用鉸刀，d=5mm由切削工藝手冊(cè)表2.24查得fz=0.6mm/r，根據(jù)表2.15取f=6m

25、/min，則fr=382.17r/min，按機(jī)床選取fr=392r/min，則f=6.15m/min.，基本工時(shí)t=0.055min。3.6.9工序：銑槽機(jī)床：x63臥式銑床刀具：高速鋼圓柱形銑刀，d=13mm，z=6（1）第一次走刀根據(jù)加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取fz=0.2mm/z,根據(jù)切削工藝手冊(cè)表3.9，銑削速度vc=15m/min。則fr=367.5r/min。按機(jī)床選取fr=375r/min，則f=15.31m/min.，vc =56.25mm/min，基本工時(shí)t=0.94min（1）第二次走刀切削用量與第一次走刀完全相同，fz=0.2mm/z，f=15.31m/min，vc =

26、56.25mm/min基本工時(shí)t=0.94min。3.6.10工序機(jī)床：z525立式鉆床（1）鉆4.8mm孔刀具：高速鋼錐柄麻花鉆，d=4.8mm由切削工藝手冊(cè)表2.7查得： 選擇的高速鋼錐柄麻花鉆按機(jī)床選取基本工時(shí)：鉸孔：選擇的鉸刀按機(jī)床選取 基本工時(shí)：四、專用夾具設(shè)計(jì)由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計(jì)專用夾具。4.1定位方案的確定4.1.1工序要求本次設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)的是工序的夾具，主要是針對(duì)鉆,鉸5.5mm孔的夾具;，它將用于z525立式鉆床。該工序要求5.5mm油孔中心線與14mm槽端面（往小端面走的那個(gè)面）有7mm的位置要求，因此可以得出該

27、孔在14mm槽的正中心，并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽位置為止，不能鉆到25的下一端面。由于小端面經(jīng)過(guò)精銑，精度比較高，因而工序基準(zhǔn)為45mm小端面，同時(shí)為了便于立式鉆床加工，零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180定位，因而也可以采用25h8mm和10h7mm兩孔為定位基準(zhǔn)，保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò)程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較好的剛性。4.1.2定位方案設(shè)計(jì)分析左圖為圖2攻5.5mm油孔工序簡(jiǎn)圖如圖2所示，為了加工5.5螺紋孔，必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計(jì)方案如下,首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如

28、圖2所示，這樣垂直豎立放置，便于立式鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:(1) 一面兩銷定位，以25h8mm和10h7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求。(2) 一面加圓柱銷和半“v”形塊定位，以25h8mm為定位基準(zhǔn)，再在r13外圓表面用“v”形塊定位。4.1.2確定最佳定位方式如左圖所示，比較以上兩個(gè)方案，明顯第一個(gè)要好得多，因25h8mm和10h7mm兩孔的中心線在同一直線上，所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上，就可以很快的將其定位（如圖垂直放置）；而第二個(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)在于用的是“v”型快定位，要使零件很快垂直放置定位很難，并且需要量具對(duì)其精確測(cè)量，增加了工時(shí)。因此，選

29、擇一面兩銷定位最佳！如上圖所示，一面限制的自由度有3個(gè)，一個(gè)銷釘限制一個(gè)自由度，兩個(gè)一起再限制一個(gè)自由度；為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)的定位方案如附圖a1圖紙手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部6個(gè)自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè)支撐面頂住，限制了x軸的移動(dòng)，y軸的旋轉(zhuǎn)，z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。25h8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了y軸的移動(dòng)，z軸的移動(dòng)，10h7mm孔中插入削邊銷，限制了x軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個(gè)自由度全部被限制。定位面板如附圖a1圖紙手柄座夾具體裝配圖所示。4.1.3定位誤差分析定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精

30、度要求方面的加工誤差。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/31/2，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具，需要保證的尺寸要求：保證油孔軸線距45mm圓柱小端面17+7=24mm，保證螺紋孔軸線與25h8mm和10h7mm兩孔的中心線成50mm。對(duì)于24mm的要求，由于定位基準(zhǔn)也是45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重和誤差為0，且由于45mm圓柱小端面經(jīng)過(guò)半精銑，表面粗糙度達(dá)到ra3.2mm，故可認(rèn)為45mm圓柱小端面的平面度誤差為0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的。對(duì)于本工序要求，定位基準(zhǔn)

31、與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為0。基準(zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到ra1.6mm，都經(jīng)過(guò)精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。4.1.4定位元件的型號(hào)，尺寸和安裝方式4.1.4.1支撐面在定位板面上做的一個(gè)突起4mm的一個(gè)支撐面，經(jīng)過(guò)精銑得到精度較高的平面。其相關(guān)尺寸見(jiàn)右圖：4.1.4.2短銷本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程，確定削邊銷為gb2205-1999標(biāo)準(zhǔn)，其相關(guān)尺寸見(jiàn)下圖3：它和定位面板上的10mm銷孔呈h7/r6mm過(guò)

32、盈配合，并用螺母固定，防止鉆孔時(shí)松動(dòng)，影響加工。4.1.4.3圓柱銷本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷，由于加工的5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn)25h8mm孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢(shì)必影響5.5mm油孔的加工，因此可專門設(shè)計(jì)一個(gè)短銷，其尺寸如圖4所示： 該軸長(zhǎng)為115mm，軸頸半徑為12.5mm，與25h8mm孔內(nèi)表面僅有長(zhǎng)度為17mm的面接觸，且為間隙配合，既保證了圓柱銷定位，又方便了裝夾工件。為了不影響加工5.5油孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長(zhǎng)為30mm的軸身，直徑為14mm，要比25h8mm小11mm，即其半徑之差為5.5mm，再加上鍵槽深度2.5mm，那么l=5.5+2.5=8mm，

33、這樣當(dāng)鉆頭鉆5.5mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷，銷也不會(huì)影響鉆孔。該銷與定位面板上的銷孔呈h7/r6間隙配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。4.2夾緊方案的確定4.2.1夾緊裝置的設(shè)計(jì)夾緊力方向原則：（1）夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置；（2）夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??；（3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。夾緊作用點(diǎn)原則：（1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)；（2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)；（3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通過(guò)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在圓柱銷頭部的墊片向右移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件45mm圓柱大端面上，實(shí)現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見(jiàn)a1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)單可靠。另