管接頭加工夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、論 文 管接頭及夾具設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 者：陳鑫 專 業(yè)：數(shù)控技術(shù)班 級(jí)：08-311指 導(dǎo) 教 師：戚克強(qiáng)設(shè)計(jì)截止時(shí)間：2010年11月5日-2011年6月20日 前言在機(jī)械制造業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到重視。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)為主流的現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展和市場(chǎng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)很難滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度。面對(duì)多品種小批量生產(chǎn)比重的加大，產(chǎn)品交貨質(zhì)量和成本要求的提高，要求現(xiàn)代的制造技術(shù)具有很高的柔性。如何能增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)對(duì)外界因素的適應(yīng)能力以及產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的變化能力，就需要我們能利用現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的靈活性，最大限度的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。將機(jī)械設(shè)備的功能、效率、可靠性

2、和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新的水平，從而滿足現(xiàn)代市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)需求。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源于生產(chǎn)。管接頭加工及保證相應(yīng)的位置精度。在加工設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了降低零件的制造成本，應(yīng)盡可能減少裝夾次數(shù)，使用專用夾具以縮短加工時(shí)間。在對(duì)零件加工之前，需對(duì)被加工零件孔的分布情況及所要達(dá)到的要求進(jìn)行分析，如零件各部位尺寸、材料、形狀、硬度及加工精度和表面粗糙度等內(nèi)容。接下來(lái)是總體方案的設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)的具體工作是編制“三圖一卡”，即繪制被加工零件工序圖，加工示意圖，機(jī)床尺寸聯(lián)系圖，編制生產(chǎn)率計(jì)算卡。最后，就是技術(shù)設(shè)計(jì)和工作設(shè)計(jì)。技術(shù)設(shè)計(jì)就是根據(jù)總體設(shè)計(jì)已經(jīng)確定的“三圖一卡”，設(shè)計(jì)夾具等部件正式總圖；工作設(shè)計(jì)即繪制各

3、個(gè)專用部件的施工圖樣，編制各零部件明細(xì)表。夾具設(shè)計(jì)是數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)中的重要部分，夾具設(shè)計(jì)的合理與否，直接影響到被加工零件的加工精度等參數(shù)。首先確定工件的定位方式，然后進(jìn)行誤差分析，確定夾緊方式，夾緊力的計(jì)算，對(duì)夾具的主要零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在夾具設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的主要思路是采用“一面兩銷”的定位方法，和液壓夾緊機(jī)構(gòu)，這樣設(shè)計(jì)主要是為了鉆、鏜孔時(shí)的準(zhǔn)確定位和高效率的生產(chǎn)要求。液壓夾緊方式解決了手動(dòng)夾緊時(shí)夾緊力不一致、誤差大、精度低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。在老師的指導(dǎo)下，不斷地對(duì)設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正，確定最好的定位夾緊方案；同時(shí)與同組同學(xué)進(jìn)行探討計(jì)算出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)選擇合理的通用部件。在不斷的探討修改中歷經(jīng)3

4、個(gè)月終于完成了這一課題的設(shè)計(jì)。目 錄 前 言1目 錄1摘 要I一 零件加工2（一） 零件加工工藝說(shuō)明書(shū)2.2 （二）定位基準(zhǔn)的選擇.2 （三）毛胚的確定.2 （四）零件工藝卡和工藝簡(jiǎn)圖.2 （五）零件圖.2 （六）零件圖工藝分析.2 （七）零件結(jié)構(gòu)工藝性的分析.2 （八）切削加工順序的安排原則.2 （九）確定零件的加工順序及進(jìn)給路線.2 （十）加工刀具的選擇.2 （十一）切削用量的選擇及計(jì)算.2二 夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)4（一） 確定夾具的類型14（二） 鉆模的主要類型4（三） 夾具特點(diǎn)25 （四）夾具圖.5三 工件的夾緊計(jì)算及其選擇7（一）工件的夾緊73.1.1 夾緊基本原理理論173.1.2 夾緊座

5、2 4 683.1.3 夾緊壓板8 夾緊螺釘1 49（二 ）夾緊力的選擇93.2.1 夾緊力方向103.2.2 夾緊力的作用點(diǎn)103.2.3 夾緊力的計(jì)算103.2.4 夾具精度計(jì)算與分析311四 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)13（一） 夾具的夾緊裝置和定位裝置1 213（二） 夾具的導(dǎo)向114（三） 總體分析夾具16總 結(jié)17參考文獻(xiàn)18致 謝19摘 要機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。PC機(jī)進(jìn)入數(shù)控領(lǐng)域，極大的促進(jìn)了數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，也為我國(guó)在數(shù)控生產(chǎn)領(lǐng)域趕超發(fā)達(dá)國(guó)家提供了機(jī)遇。跟上發(fā)展先進(jìn)數(shù)控制造技

6、術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。同時(shí)，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展孕育產(chǎn)生大量的數(shù)控專業(yè)技術(shù)人才，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步走向繁榮。在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過(guò)程中廣泛應(yīng)用著各種不同的，用以固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。因此，無(wú)論是在機(jī)械加工，裝配，檢驗(yàn)，還是在焊接，熱處理等冷，熱工藝中，以及運(yùn)輸工作中都大量采用夾具。但在機(jī)械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削機(jī)床上使用的夾具，我們稱其為機(jī)床夾具。它在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，以便工人掌握復(fù)雜或精密零件

7、加工技術(shù)，以減輕繁重的體力勞動(dòng)等諸方面起著巨大的作用。因此，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。本文主要圍繞管接頭及夾具設(shè)計(jì)為中心。，首先通過(guò)加工管接頭讓我們對(duì)夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工有了初步的了解，特別是數(shù)控加工及零件夾具設(shè)計(jì)的了解更為深刻。然后，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，對(duì)零件加工設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析和選擇。選定方案后，。通過(guò)查閱相關(guān)零件加工及夾具設(shè)計(jì)書(shū)籍和相關(guān)圖例在零件加工過(guò)程中，在查閱了相關(guān)文獻(xiàn)后，參考相關(guān)資料完成零件的總體設(shè)計(jì)。 一管接頭總體設(shè)計(jì)管接頭總體設(shè)計(jì),就是依據(jù)產(chǎn)品的裝配圖樣和零件圖樣,產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng),現(xiàn)有生產(chǎn)條件和資料以及國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的有關(guān)工藝資料等,擬訂管接

8、頭工藝方案和結(jié)構(gòu)方案,并進(jìn)行方案圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的設(shè)計(jì)。（一） 管接頭工藝方案的制定 制訂工藝方案是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最重要的步驟.為了使工藝方案制訂得合理、先進(jìn)，必須認(rèn)真分析被加工零件圖紙開(kāi)始，深入現(xiàn)場(chǎng)全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求及生產(chǎn)率要求等，總結(jié)設(shè)計(jì)、制造、使用單位和操作者豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理論與生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合，從而確定零件在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容及方法。 根據(jù)所提供ZH1105W柴油機(jī)齒輪室蓋的工序圖，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技術(shù)要求，加工部位尺寸，形狀結(jié)構(gòu)；特點(diǎn)材料硬度。工件剛性及零件的批量的大小不同，設(shè)計(jì)的組合機(jī)床必須采用不同的工藝

9、方法和工藝過(guò)程。此次設(shè)計(jì)的被加工零件是柴油機(jī)齒輪室蓋,其主要的加工工序如下:a. 粗車外圓43 b. 精車外圓40c. 鉆孔4x8d. 車端面，后度7e. 銑4x8H8孔至9, f. 熱處理，將管壓彎，距底面47，與圓心距100 被加工零件材料為HT250，結(jié)構(gòu)為薄壁類件，是三面加工。根據(jù)各種要求，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)的組合機(jī)床采用機(jī)械臥式組合機(jī)床。根據(jù)所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以確定這些孔的加工采用麻花鉆，即可滿足要，為了保證孔的加工刀具的直徑與加工部位尺寸相適應(yīng)，需要專門設(shè)計(jì)制造。 數(shù)控車工序卡單位名稱xxx產(chǎn)品名稱或代號(hào)零件名稱零件圖號(hào)xxx管接頭xxx工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱

10、使用設(shè)備車間001三爪卡盤(pán)和專用夾具xxx工序號(hào)工序內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格主軸轉(zhuǎn)速切削速度背吃刀量備注1平端面T0125X2550022粗車輪廓T0125X258001000.23精車輪廓T0125X251100800.2編制審核批準(zhǔn)年 月 日共 頁(yè)第 頁(yè)（二） 定位基準(zhǔn)的選擇正確選擇數(shù)控機(jī)床加工工件采用的基準(zhǔn)定位，是確保加工精度的重要條件。本設(shè)計(jì)的管接頭是薄壁類零件，薄壁類零件一般都有較高精度的孔和面需要加工，又常常要在幾次安裝下進(jìn)行。因此，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙孔”是最常用的方法，其特點(diǎn)是：（a）可以簡(jiǎn)單地消除工件的6個(gè)自由度，使工件獲得穩(wěn)定可靠的定位。（b）有同時(shí)加工零件五個(gè)表面的可能，既能高

11、度集中工序，又有利于提高 各面上孔的位置精度。（c）“一面雙孔”可作為零件從粗加工到精加工全部工序的定位基準(zhǔn)，使零件整個(gè)工藝過(guò)程基準(zhǔn)統(tǒng)一，從而減少由基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換帶來(lái)的累積誤差，有利于保證零件加工精度。（d）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化定位、夾緊，并有利于防止切屑落于定位基面上。具體定位圖形見(jiàn)工序圖采用的是“一面兩銷”的定位方案，以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動(dòng)；x向的移動(dòng)；y向的轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度。短定位銷約束了z向的移動(dòng)；y向的移動(dòng)2個(gè)自由度。長(zhǎng)定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)自由度。這樣工件的6個(gè)自由度被完全約束了也就得到了完全的定位。（三）毛胚的確定 由于零件的形狀特殊，如果直接加工會(huì)增加成本，最后所產(chǎn)

12、生的經(jīng)濟(jì)效益不明顯，說(shuō)以建議選擇毛胚時(shí)應(yīng)選擇鑄造件（四）零件圖 （五）刀具的選擇考慮到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生產(chǎn)率要求等因素，所以加工4個(gè)孔的刀具均采用標(biāo)準(zhǔn)錐柄長(zhǎng)麻花鉆,粗車及平端面用90度硬質(zhì)合金右偏刀，為防止副后刀面與工件輪廓干涉，副偏角不宜太小。為減少刀具數(shù)量和換刀次數(shù)，精車用硬質(zhì)合金60度外螺紋刀，需要短柄鏜刀 數(shù)控加工刀具卡片產(chǎn)品名稱和代號(hào)xxxxx零件名稱管接頭零件圖號(hào)xxx序號(hào)刀具號(hào)刀具規(guī)格名稱數(shù)量加工表面道具半徑備注1T01硬質(zhì)合金90外圓車刀1車端面及粗車輪廓2T02硬質(zhì)合金45端面車刀1車端面及倒圓角3T03鉆頭1鉆孔4編程審核批準(zhǔn)共頁(yè)第 頁(yè)1右側(cè)面鉆4

13、-9A. 切削用量的選擇根據(jù)參考文獻(xiàn)1查表6-11高速鋼鉆頭切削用量。加工材料為鑄鐵，硬度200241HBS,可知切削速度為1018m/min,孔徑612mm。進(jìn)給量f mm/r 0.10.18mm/r。鉆孔的切削用量還與鉆孔的深度有關(guān)，當(dāng)加工鑄鐵件孔深為鉆頭直徑的6-8倍時(shí)，在組合機(jī)床上通常都是和其他淺孔一樣采取一次走刀的辦法加工出來(lái)的，不過(guò)加工這種較深孔的切削用量要適當(dāng)降低些。切削速度進(jìn)給量轉(zhuǎn)速 （2-1）可由參考文獻(xiàn)12表2.17可知圓整為470r/min。實(shí)際切削速度 （2-2）工進(jìn)速度 （2-3）工進(jìn)時(shí)間 其中h為3-9的深度。 （2-4）（六）零件工藝圖分析 通過(guò)對(duì)零件圖的分析可以

14、確定零件的工藝：1用去除材料的方法將毛胚的底面加工到厚度為7MM2在底面上鉆孔4-83在鏜床上將孔精加工4-94以底面為定位面加工凸臺(tái)（八）切削加工順序的安排原則為了提高切削加工質(zhì)量，切削加工順序的安排尤其重要，在切削加工順序安排上有以下幾個(gè)原則：如1基面先行原則 用作基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，因?yàn)槎ㄎ换鶞?zhǔn)的表面越精確，裝夾誤差就越小。2先粗后精 切削加工時(shí)，應(yīng)先安排粗加工工序，在較短的時(shí)間內(nèi)，將精加工前大量的加工余量去掉，同時(shí)盡量滿足精加工的余量均勻性要求。3先近后遠(yuǎn) 盡可能采用最少的裝夾次數(shù)和最少的刀具數(shù)量，以減少重新定位或換刀所引起的誤差。4先內(nèi)后外，內(nèi)外交叉 對(duì)既有內(nèi)表面(內(nèi)腔)，又有

15、外表面需加工的零件，安排加工順序時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)、外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)、外表面的精加工。 （九）確定零件的加工順序及進(jìn)給路線為了保證零件的加工質(zhì)量，在零件的加工順序及進(jìn)給路線上的安排也應(yīng)該做到精益求精，所以通過(guò)對(duì)此零件零件圖的分析，可以確定該零件的加工順序應(yīng)是先加工底面及底面上的四個(gè)銷孔，然后以底面及銷孔定位在加工外圓（十）加工刀具的選擇刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛

16、性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀；加工凸臺(tái)、凹槽時(shí)，選高速鋼立銑刀；加工毛坯表面或粗加工孔時(shí)，可選取鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀；對(duì)一些立體型面和變斜角輪廓外形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、錐形銑刀和盤(pán)形銑刀。二 夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)（一） 確定夾具的類型及特點(diǎn)夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)

17、品的制造成本等。 機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種 按夾具的使用特點(diǎn)分類 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類 （1）通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，其結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤(pán)、機(jī)床用平口虎鉗、四爪單動(dòng)卡盤(pán)、臺(tái)虎鉗、萬(wàn)能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺(tái)等。這類夾具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這些夾具已作為機(jī)床附件由專門工廠制造供應(yīng)，只需選購(gòu)即可。其缺點(diǎn)是夾具的精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難

18、裝夾形狀復(fù)雜的工件，故一般適用于單件小批量生產(chǎn)中 （2）專用夾具 專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。在產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)、投資較大。 專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 （3）可調(diào)夾具 某些元件可調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具?？烧{(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來(lái)的一類新型夾具。對(duì)不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來(lái)夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便可使用。它一般又可

19、分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾具更大；后者則是一種專用可調(diào)夾具，它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一族相似的工件，故在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。 （4）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有減少專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 （5）拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零

20、部件拼裝而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。有以上原則以及通過(guò)對(duì)零件圖的分析可以確定該零件加工過(guò)程中需要的是專用夾具，所以需要專門設(shè)計(jì)一款?yuàn)A具以便于加工，使得加工效率提高，同時(shí)使成本降低，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。（2） 鉆模的主要類型1固定式鉆模 固定式鉆模特點(diǎn)是加工中，鉆模固定不動(dòng)，用于立式鉆床上加工單孔或搖壁鉆床上加工位于同一方向上平行孔素。如圖1所示，鉆模板3用若干個(gè)螺釘2和兩個(gè)圓柱定位銷1固連夾具體4上，鉆模板可裝配時(shí)調(diào)整位置。除用上述螺釘、銷連接外、還可以采用焊接結(jié)構(gòu)或直接鑄造成一體。固定式鉆模板結(jié)構(gòu)

21、簡(jiǎn)單，制造方便，定位精度高，但裝卸工件不便。2回轉(zhuǎn)式鉆模 回轉(zhuǎn)式鉆模用于加工工件上圍繞某一軸線公布軸向或徑向孔系。圖2為加工套筒上三圈徑向孔回轉(zhuǎn)式鉆木木模。工件以內(nèi)孔和一個(gè)端面定位軸3和公度盤(pán)2端面A上定位，用螺母4夾緊工件。鉆完一排孔后，將分度銷5拉出，松開(kāi)螺母1，即可轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤(pán)2另一位置，再插入公度銷，擰緊螺母1和4后，即查行另一排孔加工。3移動(dòng)式鉆模 移動(dòng)式鉆模用立式鉆床上，先后鉆削工件同一表面上多個(gè)孔，屬于小型夾具。移動(dòng)方式有兩種：一種是自由移動(dòng)，另一種是定向移動(dòng)，用專門設(shè)計(jì)導(dǎo)軌和定程機(jī)構(gòu)來(lái)控制移動(dòng)方向和距離。4翻轉(zhuǎn)式鉆模 加工中，翻轉(zhuǎn)式鉆模一般用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。夾具和工件一起總重量不能太

22、重，一般不超過(guò)100N為宜，翻轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工小型工件分布不同表面上孔。它可以減少安裝次數(shù)，提高各被加工孔間位置精度。其加工批量不宜過(guò)大。5蓋板式鉆模 蓋板式鉆模無(wú)夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接安裝鉆模板上。它主要特點(diǎn)是鉆模工件上定位，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便，易清除切屑。蓋板式鉆模適合體積大而笨重工件上小孔加工。中小批量生產(chǎn)，凡需鉆鉸后立即進(jìn)行倒角、锪孔、攻螺紋等工序時(shí)，采用蓋板工鉆模也極為方便。，蓋板式鉆模每次需從工件上裝卸，比較費(fèi)時(shí)，故鉆模重量一般不宜超過(guò)100N。（四）夾具圖三 夾具設(shè)計(jì)夾具是組合機(jī)床的重要組成部分，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計(jì)的。它是用于實(shí)現(xiàn)被加工零

23、件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等作用。（一） 定位原理及其實(shí)現(xiàn)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位原理,即以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動(dòng)；x向的移動(dòng)；y向的轉(zhuǎn)動(dòng)3個(gè)自由度。短定位銷約束了z向的移動(dòng)；y向的移動(dòng)2個(gè)自由度。長(zhǎng)定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動(dòng)1個(gè)自由度。這樣工件的6個(gè)自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。（二） 誤差分析 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時(shí)，由于工序基準(zhǔn)的變動(dòng)對(duì)加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。1 影響加工精度的因素用夾具裝夾工

24、件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差P、對(duì)刀誤差T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)和夾具誤差E，在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差G。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確而形成總的加工誤差。a.定位誤差D（1）第一類誤差第一類誤差是指工件在夾具上定位時(shí)所產(chǎn)生的那部分定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差是由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。在本設(shè)計(jì)中，由于定位誤差和工序基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。（2）第二類誤差第二類誤差是定位元件對(duì)夾具三基準(zhǔn)面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。當(dāng)支承面即工件底

25、面對(duì)夾具的安裝基準(zhǔn)（底面）有平行度誤差及支承面對(duì)夾具的對(duì)刀基準(zhǔn)（鉆套軸線）有位置誤差，被加工孔的定位誤差為移動(dòng)誤差： （3-1） 轉(zhuǎn)動(dòng)誤差： （3-2） 故定位誤差為 （3-3） 按標(biāo)注的測(cè)量尺寸： 將上述數(shù)值代入定位誤差計(jì)算公式，則得： b.對(duì)刀誤差T因?yàn)榈毒呦鄬?duì)于對(duì)刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對(duì)刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時(shí)導(dǎo)向誤差計(jì)算公式為： （3-4） 即得導(dǎo)向誤差mm c.夾具在機(jī)床上的安裝誤差A(yù)因?yàn)閵A具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。一般?。?水A=0.02mm 垂A=0mmd.夾具誤差E因夾具上定位元件，對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基

26、面三者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時(shí)的調(diào)整和修配精度。一般取E=0.04mme.加工方法誤差G因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項(xiàng)誤差影響因素很多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的。計(jì)算時(shí)可設(shè)G=。工件位置公差取0.20G= （3-5）2保證加工精度工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是： （3-6） 即工件總加工誤差應(yīng)不

27、大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需留出一定精度儲(chǔ)備量，因此將上式改為： = （3-7）當(dāng)0時(shí)夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=0.20-0.176=0.0240 所以?shī)A具完全可以滿足加工要求。3 夾緊方式 夾緊裝置中產(chǎn)生源動(dòng)力的部分叫做力源裝置，常用的力源裝置有氣動(dòng)、液壓、電動(dòng)等夾緊裝置中直接與工件的被夾壓面接觸并完成壓夾作用的元件稱為夾緊元件，本設(shè)計(jì)采用了液壓夾緊，解決了手動(dòng)夾緊是夾緊力不一致，誤差大，精度低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，一般工作壓力可達(dá)

28、pa,比氣壓大10多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。.4 夾緊力的數(shù)值計(jì)算 選擇夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)注意：a) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面；b) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)；c) 夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位；d) 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面；夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。夾緊力作用點(diǎn)和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時(shí)考慮，因此這兩個(gè)參數(shù)在制定機(jī)床工藝方案時(shí)已確定，這里僅作重點(diǎn)敘述的是確定夾緊力的大小的問(wèn)題。（1 ）確定夾緊力時(shí)應(yīng)考慮的計(jì)算系數(shù)a.摩擦系數(shù)在許多情況下，并不是由夾具的定位支

29、承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在確定夾緊力時(shí)，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式：1工件和支承件之間的摩擦系數(shù)；2工件和壓板之間的摩擦系數(shù)；查表得 1=0.2， 2=0.7b.安全系數(shù)在加工過(guò)程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此，為了夾緊可靠，必須將計(jì)算所得的切削力乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力。 (3-8)式中， 基本安全系數(shù) 加工狀態(tài)系數(shù)刀具鈍化系數(shù)切

30、削特點(diǎn)系數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)11選取=1.2=1.2 =1.2 =1（2） 確定夾緊力夾緊力大小的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，一般只能作粗略的估算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，可只找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需要的夾緊力數(shù)值。由靜力平衡原理得出所需要的夾緊力為： (3-9)本機(jī)床設(shè)計(jì)的夾緊力為。5 夾緊點(diǎn)的數(shù)目及位置（1） 夾緊點(diǎn)的數(shù)目在確定夾緊力作用點(diǎn)的數(shù)目時(shí)，應(yīng)遵從的原則是：對(duì)剛性較差的工件，夾緊力的數(shù)目應(yīng)增多，力求避免單點(diǎn)集中夾緊，以圖減小工件的夾緊變形；但夾緊點(diǎn)愈多，夾緊機(jī)構(gòu)愈復(fù)雜，夾緊的可靠性愈差。所

31、以采用多點(diǎn)夾緊時(shí)，應(yīng)力求夾緊點(diǎn)的數(shù)目為最小。考慮到ZH1105W機(jī)體是鑄鐵件，使夾緊力分散，應(yīng)采用多點(diǎn)夾緊。所以本設(shè)計(jì)采用壓塊進(jìn)行壓緊，三個(gè)壓塊可將壓緊力分為三個(gè). 由于本次設(shè)計(jì)所選擇的液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件,GB/T2348-1993,T5033型液壓缸,它所能提供的最大力為6,所以總夾緊力為18。18>,故所選擇的液壓缸完全滿足要求。（2） 夾緊點(diǎn)的位置夾緊力的作用點(diǎn)的位置應(yīng)能保證工件的定位穩(wěn)定，而不會(huì)引起工件在夾緊過(guò)程中產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)處在夾具定位支承所在的位置上。由于工件的結(jié)構(gòu)和形狀較為復(fù)雜，故工件的剛度在不同的部位和不同方向上是不相同的。由ZH1105W的結(jié)構(gòu)圖可分析出

32、：工件的底面的剛性最好。因此，夾緊力著力點(diǎn)應(yīng)均勻布置在底面的方向。6 鉆模類型選擇（夾具體設(shè)計(jì)）鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模。根據(jù)待加工面的位置情況，需要在左右后三個(gè)面上進(jìn)行鉆孔，估計(jì)夾具與工件的總重量大于100N，鉆孔的直徑大，而且鉆削扭矩大不能采用手扶住加工的方法，所以采用固定式鉆模。固定式鉆模夾具體設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工件的裝卸、排屑等操作方便.夾具體是用來(lái)將夾具的各個(gè)部分聯(lián)結(jié)成整體的元件，它是夾具上最大的和最復(fù)雜的元件。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導(dǎo)件以及其它各種裝置和元件。此外，在夾具體上還應(yīng)有夾具在機(jī)床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機(jī)床上獲得所需的相互位置，夾具體也是承受負(fù)荷最大的元件，

33、承受著工作時(shí)的切削力、夾緊力和慣性力。對(duì)夾具體的一般要求：a. 足夠的剛度和強(qiáng)度；b. 較輕的重量；c. 安裝要穩(wěn)定；d. 保證裝卸工件方便；e. 工藝性要好；f. 便于清除切屑和贓物； 切屑和贓物是否容易清理，不僅影響生產(chǎn)效率，同時(shí)也影響夾具使用的可靠性。（2） 鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鉆套也稱鉆模套，是確定刀具位置及引導(dǎo)刀具的元件。它在鉆模中的作用是保證工件上加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具并防止加工是偏移，提高刀具剛性，防止加工時(shí)振動(dòng)。鉆套按結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套。由于固定鉆套加工孔時(shí)的位置精度較高，所以本設(shè)計(jì)采用快換鉆套。固定鉆套的尺寸可查表：鉆8的孔時(shí)，所選的鉆套的尺寸為

34、：D=15mm,D1=22mm,D2=26mm 配合尺寸為：15H7/h6, 22H7/h6 （3） 鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝固定鉆套的零件稱為鉆模板，它是保證鉆模精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上的聯(lián)接方式可分為固定式鉆模板和活動(dòng)式鉆模板兩種。固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定聯(lián)接于夾具體上，保證了鉆套底孔的位置精度要求。活動(dòng)式鉆模板不如固定式鉆模板精度高。所以選用固定式鉆模板。 由于固定式鉆模板的尺寸較大，應(yīng)選用鑄件材料，時(shí)效處理，以保證其穩(wěn)定性。四 零部件的設(shè)計(jì)繪制（一） 繪制尺寸聯(lián)系圖繪制的機(jī)床總圖要包含的內(nèi)容：完整的反映零件各部分間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸。（二） 繪制加工零件工序圖被加工零件

35、工序圖是零件設(shè)計(jì)的具體依據(jù)，是確定所設(shè)計(jì)的零件完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料等情況的圖樣。（三） 繪制加工示意圖加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程以及工件、夾具和刀具等機(jī)床各部件的相對(duì)位置關(guān)系等。根據(jù)切削用量、工作循環(huán)、工作行程、工件、刀具、及導(dǎo)向等繪制加工示意圖。 （四） 繪制夾具裝配圖及其零件圖根據(jù)前面的計(jì)算和夾具的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制出夾具的裝配圖和主要零件圖。 五結(jié)論在大三的最后一個(gè)學(xué)期，我過(guò)得既充實(shí)又繁忙.從選題的那天起，我就開(kāi)始了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我有很多的感觸，它帶給我的價(jià)

36、值是巨大的，這將對(duì)我的以后工作產(chǎn)生重要的影響。 給我最深的就是：一個(gè)人不可能做好一件大事，它必須是所有智慧的融合。零件在數(shù)控車床上加工的復(fù)雜多樣，形狀及位置千變?nèi)f化，加上材料、批量、工藝不同等多方面因素的影響。因此，只要做到所加工零件進(jìn)行具體分析和靈活對(duì)待，根據(jù)零件圖樣要求認(rèn)真分析加工工藝方案，選用合適的工藝參數(shù)和刀具參數(shù)，合理設(shè)計(jì)數(shù)控加工工序、走刀路線，精益求精，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床本身精度和操作人員技術(shù)，就一定能加工出符合圖樣技術(shù)要求的零件質(zhì)量控制。 讓我最深刻的就是夾具的設(shè)計(jì)。我的設(shè)計(jì)題目是“管接頭的設(shè)計(jì)與加工。但是就不知道怎么做。在網(wǎng)上也找過(guò)了。后來(lái)在指導(dǎo)老師的提示下，我終于完成了這項(xiàng)工作

37、。還有個(gè)就是，我對(duì)復(fù)雜零件的編程不是很害怕了。因?yàn)镻RO/E可以幫助我完成那些煩瑣的過(guò)程，只要求對(duì)零件的建模熟練就差不多了。當(dāng)然基礎(chǔ)的東西是不能丟的。 在這次的設(shè)計(jì)中，老師“放手”我們?nèi)プ?。在這過(guò)程中我學(xué)會(huì)了獨(dú)立的思考問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。像NC程序的生成，開(kāi)始的時(shí)候我去了好幾次的計(jì)算機(jī)房，但是怎么也生不出程序來(lái)，后來(lái)我才發(fā)現(xiàn)我選擇的坐標(biāo)不對(duì)。經(jīng)過(guò)幾次的摸索，我終于找到了問(wèn)題的答案。 通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，對(duì)辦公自動(dòng)化、CAD2004、pro/e、ug等軟件的基本運(yùn)用有了更深刻的了解。對(duì)我們所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)有了更清楚的認(rèn)識(shí)，是我不知不覺(jué)的喜歡上了我們的專業(yè)?，F(xiàn)在我可以說(shuō)，我完全可以單獨(dú)完成一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)加工。在這里我也深刻的知道，我在實(shí)踐方面