【左右支架鉆孔夾具探究5300字（論文）】

左右支架鉆孔夾具研究摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。支架加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝；工序；切削用量；夾緊；定位。目錄1. 引言 12. 零件的分析 22.1 左右支架鉆孔夾具的介紹 22.1.1 左右支架鉆孔夾具的基本結(jié)構(gòu)和原理 22.1.2 分析測(cè)繪對(duì)象的功用、特點(diǎn) 22.2 零件的工藝分析 33. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 43.1 確定毛坯的制造形式 43.2 基面的選擇 43.3 制定工藝路線 43.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 53.5 確定切削用量及基本工時(shí) 54.夾具設(shè)計(jì) 153.6 定位基準(zhǔn)的選擇 153.7 切削力及夾緊力計(jì)算 153.8 定位誤差分析 163.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 165.結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 24引言在機(jī)械加工過程中，用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或檢測(cè)的裝置。夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。因此對(duì)夾具創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究有著重要意義。隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)裝置的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提出了越來越高的要求，普通夾具已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)大批量高效生產(chǎn)的需要，研制新型夾具是機(jī)械制造行業(yè)中必不可少的。據(jù)研究表明，目前我國(guó)中小型工件已經(jīng)占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)產(chǎn)品種類經(jīng)常更新?lián)Q代，來適應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)與需求，每隔3到4年就要更新50%到80%的夾具，而夾具實(shí)際磨損程度只達(dá)到10%到20%左右。特別是近年來對(duì)機(jī)床夾具提出了新的要求（1）保證加工精度；（2）提高生產(chǎn)率、降低成本；（3）降低對(duì)工人的技術(shù)要求；（4）減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。例如，左右支架鉆孔夾具則是新型隨行夾具很好的實(shí)例之一。它的工作原理是：能夠根據(jù)工藝要求，迅速實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，并在加工過程中保持它們之間相對(duì)位置的正確。以其底平面和兩定位孔在機(jī)床上定位，并由機(jī)床工作臺(tái)的夾緊機(jī)構(gòu)夾緊，從而保證工件和刀具的相對(duì)位置。當(dāng)工件加工精度要求較高時(shí)，把其底平面分開成為定位基面和運(yùn)輸基面，以保護(hù)定位基面的精度。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，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。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某種意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)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)。支架的加工工藝規(guī)程及其銑，鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(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)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。零件的分析左右支架鉆孔夾具的介紹左右支架鉆孔夾具通過左右支架與前支撐梁及Ｖ形塊將待加工零件定位夾緊，刀具通過和夾具體接觸的鉆模板上的鉆套進(jìn)入開始對(duì)零件進(jìn)行加工，該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，便于操作。左右支架鉆孔夾具的基本結(jié)構(gòu)和原理左右支架鉆孔夾具主要由定位元件、夾緊裝置、鉆模板、鉆套、夾具體構(gòu)成。（1） 定位元件定位元件用于確定工件在夾具中的正確位置（2） 夾緊元件夾緊元件用來固定工件在定位后的位置。夾緊元件始終使工件的定位基準(zhǔn)面與夾具的定位件之間保持良好的接觸，不會(huì)因?yàn)榧庸み^程中的切削力、重力、慣性力等因素的影響而使工件定位發(fā)生變動(dòng)。（3） 鉆模板鉆模板是在鉆床夾具上用來安裝鉆套的零件（4） 鉆套鉆套是確定鉆頭等刀具位置及方向的引導(dǎo)元件。它能引導(dǎo)刀具并防止其加工時(shí)傾斜，保證被加工孔的位置精度，并能提高刀具的剛性，防止加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。（5） 夾具體夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，用于支承和鏈接夾具的各種元件和裝置，并與機(jī)床有關(guān)零部件連接，使之組成一個(gè)整體。分析測(cè)繪對(duì)象的功用、特點(diǎn)左右支架鉆孔夾具的功用及特點(diǎn)：（1）保證被加工表面的位置精度。使用夾具的主要作用是保證工件上被加工表面的位置精度，能準(zhǔn)確確定工件與刀具、機(jī)床之間的相對(duì)位置關(guān)系，可以保證加工精度。（2）縮短工序時(shí)間，提高生產(chǎn)率機(jī)床夾具能快速的將工件定位夾緊，可以減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易操作。零件的工藝分析支架有3組加工面且有位置度要求，2組加工孔。加工面的是φ54上下端面，φ32上下端面，2-φ22端面孔是以端面為基準(zhǔn)加工的，所以斷面的加工精度至關(guān)重要。工藝規(guī)程設(shè)計(jì)確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機(jī)鑄造。基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)支架這樣的零件來說，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。以零件的上端的不加工平面作為粗基準(zhǔn)。泵體外輪廓用短V形塊定位，可以消除x、y兩個(gè)自由度，再用一個(gè)底面定位，精基準(zhǔn)的選擇：根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選取泵體外輪廓及已加工的底面作為精基準(zhǔn)。制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時(shí)效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：鉆，擴(kuò)，φ38孔工序Ⅵ：鉆，擴(kuò)，φ22孔工序Ⅶ：銑2-φ22端面工序Ⅷ：鉆，擴(kuò)2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫(kù)方案二工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時(shí)效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：銑2-φ22端面工序Ⅵ：鉆，擴(kuò)，φ38孔工序Ⅶ：鉆，擴(kuò)，φ22孔工序Ⅷ：鉆，擴(kuò)2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于工序一把鉆孔首先進(jìn)行了，而方案二把銑端面放在了一起，銑2-φ22端面在前面，我們先做鉆孔的話，方便我們的夾具設(shè)計(jì)，但是卻不能更好地保證工件的位置度要求，所以我們應(yīng)該先進(jìn)行銑削端面的加工，再進(jìn)行鉆孔。所以應(yīng)該采用方案一。工序Ⅰ：鑄造工序Ⅱ：時(shí)效處理工序Ⅲ：銑φ54上下端面工序Ⅳ：銑φ32上下端面工序Ⅴ：鉆，擴(kuò)，φ38孔工序Ⅵ：鉆，擴(kuò)，φ22孔工序Ⅶ：銑2-φ22端面工序Ⅷ：鉆，擴(kuò)2-φ14孔工序Ⅸ：鉆φ6孔工序X：去毛刺工序XI：終檢、入庫(kù)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定支架材料為HT200，重量為3.074Kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、支架的底面由于支架底面要與其他接觸面接觸。作為后序的基準(zhǔn)，所以要進(jìn)行精銑，其加工余量為2.5mm。3、支架的軸孔毛坯為除了兩個(gè)大孔外的實(shí)心，其他不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量確定切削用量及基本工時(shí)工序Ⅲ：銑φ54上下端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,ap=1.5mm，d0=6mm，v=125m/min，z=4。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成ap=1.5mm2）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出Fz=0.2mm/齒，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取當(dāng)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3）計(jì)算工時(shí)則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序Ⅳ：銑φ32上下端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,2.決定銑削用量4）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅士稍谝淮巫叩秲?nèi)銑完，則5）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序Ⅴ：鉆，擴(kuò)，φ38孔確定進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ38時(shí)，rmf/47.0~39.0。由于本零件在加工Φ52孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說明書，取故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序Ⅵ：鉆，擴(kuò)，Φ22孔確定進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ22時(shí)，。由于本零件在加工Φ16孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序Ⅶ：銑2-Φ22端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,2.決定銑削用量7）決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取9）計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序ⅦI：鉆，擴(kuò)2-Φ14孔確定進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ14時(shí)，。由于本零件在加工Φ16孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序IX：鉆Φ6孔確定進(jìn)給量f：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，d=Φ6.8時(shí)，。由于本零件在加工Φ16孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為

4.夾具設(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)和第八道工序的鉆Φ14孔的鉆床夾具。定位基準(zhǔn)的選擇采用心軸和端面定位，用開口壓板壓緊來限制空間的六個(gè)自由度。切削力及夾緊力計(jì)算刀具：硬質(zhì)合金端鉆刀，（見《切削手冊(cè)》表3.28）其中：所以水平分力：垂直分力：在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)為其中：1K為基本安全系數(shù)1.5；2K為加工性質(zhì)系數(shù)1.1；3K為刀具鈍化系數(shù)1.1；4K為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。K5為人力操作疲勞系數(shù)1.3所以定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。(1)夾具的主要定位元件為一平面和和一端面，面與面配合。（2）工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影響最大.則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面，一圓柱面定位，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比夾緊設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明。但是考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性，以及所需的夾緊力較大等原因，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)就是夾緊過程快，且裝卸方便。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊,承受較大的夾緊力。夾具圖附圖如下：圖4-1V型塊圖4-2前支撐梁圖4-3螺桿1圖4-4螺桿2圖4-5螺桿3圖4-6模擬刀具圖4-7軸套圖4-8鉆模板圖4-9鉆套圖4-10夾具體圖4-11裝配草圖圖4-123D圖

5.結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益匪淺的，通過這次的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)