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廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))
題 目： 蓋板的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 層次：
所學(xué)專業(yè)： 班級(jí)：
指導(dǎo)老師： 職稱：
20 年 月 日
廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)語(yǔ)表
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評(píng)定成績(jī)：________分 簽 名：_______________ 年 月 日
答 辯 小 組 意 見
評(píng)定成績(jī)：_____ __分 組長(zhǎng)簽名：_____________ 年 月 日
綜 合 評(píng) 價(jià)
評(píng)定等級(jí)：_______ 答辯委員會(huì)(或?qū)I(yè)系(教研室))主任簽名：_________ 年 月 日
VI
廣東石油化工學(xué)院成人學(xué)歷教育
畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）任 務(wù) 書
發(fā)給學(xué)員
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 蓋板零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆床夾具設(shè)計(jì)
2、學(xué)員完成設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2011 年 5 月 10 日
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題要求： 根據(jù)給定的蓋板零件設(shè)計(jì)一專用的鉆床
夾具，用于加工該蓋板零件中鉆6-Ф8孔的結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)包括：對(duì)夾具工作原理、功能等進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)該夾具的外形尺寸及主要零部件、分析該夾具的制造、裝配工藝等。
4、實(shí)驗(yàn)（上機(jī)、調(diào)研）部分要求內(nèi)容： 1、使用計(jì)算機(jī)查找設(shè)計(jì)資料；
2、運(yùn)用AutoCAD或CAXA或Pro-E等軟件繪制鉆床夾具的總裝配圖
（一張，A3圖紙）及主要零件圖（不少于三張，A4圖紙），并輸出打
印?！ ?
5、文獻(xiàn)查閱要求： 1.林曉新主編.《工程制圖》.機(jī)械工業(yè)出版社,2001年
7月 2.哈爾爾濱大學(xué).上海工業(yè)大學(xué)主編.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.上?？萍?
出版社,1980年
6、發(fā)出日期： 2011 年 02 月 28 日
7、學(xué)員完成日期： 2011 年 05 月 10 日
系（教研室）意見： 簽名：
指導(dǎo)教師簽名： 學(xué) 生 簽 名：
原 創(chuàng) 承 諾 書
我承諾所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是本人在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。若本論文（設(shè)計(jì)）及資料與以上承諾內(nèi)容不符，本人愿意承擔(dān)一切責(zé)任。
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：
日期： 20 年 月 日
摘 要
本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)鉆床夾具，需要設(shè)計(jì)蓋板零件的鉆6-Ф8孔的專用夾具。文中介紹了工件在夾具體中的定位方式，定位元件與定位機(jī)構(gòu)的選擇，及夾緊機(jī)構(gòu)的選擇與設(shè)計(jì)。
機(jī)械零件上往往都有各種不同用途和不同精度的孔需要加工。在機(jī)械加工中，孔的加工量所占比例較大，其中鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具加工占相當(dāng)多數(shù)。這時(shí)，除了要保證孔的尺寸精度外，還要達(dá)到孔的位置精度要求。在單件小批量生產(chǎn)中，用劃線后找正孔軸線位置方法加工，更因鉆頭剛性差、易變形，因此生產(chǎn)效率低且精度差。在批量生產(chǎn)中一般都采用鉆床夾具，鉆床夾具又稱鉆模，通過(guò)鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工可準(zhǔn)確地確定刀具與工件之間的相對(duì)位置，是鉆模的主要特點(diǎn)。鉆削時(shí)，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度來(lái)保證；而孔的位置精度則由鉆套在夾具上相對(duì)于定位元件的位置精度來(lái)確定。因?yàn)橥ㄟ^(guò)鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，這就既可能提高刀具系統(tǒng)剛性，又能防止鉆頭引偏。
關(guān)鍵詞：工藝分析；鉆床夾具；夾具設(shè)計(jì)；夾具制造工藝
目 錄
緒 論 1
第一章 蓋板零件的工藝分析 2
1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 2
1.2零件的技術(shù)要求分析 2
1.3毛坯的確定 3
1.4定位基準(zhǔn)的選擇 3
1.5工藝方案的確定 3
1.5.1表面加工方法的選擇 3
1.5.2工藝路線的確定 3
1.6設(shè)備及其工藝裝備的確定 4
1.6.1機(jī)床的選擇 4
1.6.2刀具的選擇 4
1.6.3量具的選擇 5
第二章 夾具設(shè)計(jì)方案 6
2.1機(jī)床夾具發(fā)展趨勢(shì) 6
2.2鉆床夾具的設(shè)計(jì)要求 6
2.3問(wèn)題的提出 7
2.4定位基準(zhǔn)的確定 7
2.5定位方案的確定 7
2.6夾緊方案的確定 7
第三章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及誤差分析 8
3.1定位元件的確定 8
3.2夾緊元件的確定 8
3.3鉆模板類型的確定 9
3.4鉆套的選用 9
3.5定位誤差分析 10
3.6切削力及夾緊力的計(jì)算 10
3.7夾具總體結(jié)構(gòu)草圖 11
第四章 夾具非標(biāo)件的加工工藝 12
4.1夾具體的加工工藝 12
4.1.1技術(shù)要求分析 12
4.1.2基準(zhǔn)的選擇 13
4.1.3工藝路線的確定 13
4.1.4刀具的選擇 13
4.1.5加工設(shè)備的選擇 14
4.2鉆模板的加工工藝 14
4.2.1技術(shù)要求分析 15
4.2.2基準(zhǔn)的選擇 15
4.2.3裝夾方式的選擇 15
4.2.4工藝路線的確定 15
4.2.5刀具的選擇 16
4.2.6加工設(shè)備的選擇 16
4.3小結(jié) 16
第五章 夾具的裝配 17
5.1裝配順序 17
5.2裝配的注意事項(xiàng) 17
第六章 設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 18
設(shè)計(jì)小結(jié) 19
參考文獻(xiàn) 20
致 謝 21
緒 論
夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在加深我們對(duì)課程基本理論的理解和加強(qiáng)對(duì)解決工程實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。選擇蓋板的夾具設(shè)計(jì)能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)。本次所選設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括：工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，各種圖紙的繪制，設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫等。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。
利用更好的夾具可以保證加工質(zhì)量，機(jī)床夾具的首要任務(wù)是保證加工精度，特別是保證被加工工件是加工面與定位面以及被加工表面相互之間的位置精度。提高生產(chǎn)率，降低成本，使用夾具后可以減少劃線、找正等輔助時(shí)間，且易于實(shí)現(xiàn)多工位加工。擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，在機(jī)床上使用夾具可使加工變得方便，并可擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍。減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。為了讓夾具有更好的發(fā)展，夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)局進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。
第一章 蓋板零件的工藝分析
如圖1.1所示為蓋板的零件圖，在鉆床上鉆6-φ8mm通孔，蓋板的厚度為20mm。下面對(duì)其圖紙進(jìn)行分析。
圖1.1 蓋板零件圖
1.1零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析
從圖1.1可以看出，該零件為一平面鉆孔型零件，其主要加工表面有零件的上下底面、外形輪廓、以及具有一定位置關(guān)系的六個(gè)φ8mm通孔。其中上下兩底面以及外形輪廓可在銑床上加工，6-φ8mm孔可在鉆床上加工。
1.2零件的技術(shù)要求分析
零件的技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度要求等，這些技術(shù)要求應(yīng)當(dāng)是能夠保證零件使用性能前提下的極限值。進(jìn)行零件技術(shù)要求分析，主要是分析這些技術(shù)要求的合理性，以及實(shí)現(xiàn)的可能性，重點(diǎn)分析重要表面和部位的加工精度和技術(shù)要求，為制定合理的加工方案做好準(zhǔn)備。同時(shí)通過(guò)分析以確定技術(shù)要求是否過(guò)于嚴(yán)格，因?yàn)檫^(guò)高的精度和過(guò)小的表面粗糙度要求會(huì)使工藝過(guò)程變得復(fù)雜，加工難度大，增加不必要的成本。
從圖1.1中得知，該零件的尺寸精度、位置精度均按照IT12進(jìn)行加工，表面粗糙度要求為全部Ra6.3um。除此之外，還規(guī)定了零件不允許用銼刀、紗布等工具修整表面。
1.3毛坯的確定
該零件為平板型零件，故其毛坯選擇板材，材料45鋼，毛坯余量為單邊2.5mm，故其毛坯尺寸為135mm×65mm×25mm。
1.4定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種，用未加工過(guò)的毛坯表面作為定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)，用己加工過(guò)的表面作為定位基準(zhǔn)稱為精加工。除第一道工序用粗基準(zhǔn)外，其余工序都應(yīng)使用精基準(zhǔn)。
選擇定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則，即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和數(shù)控編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。
通過(guò)分析，確定該零件的粗基準(zhǔn)為：毛坯上下兩底面中的任意一底面；精基準(zhǔn)為：6-Ф8孔中的左上角與右下角兩孔及零件任意一底面為定位基準(zhǔn)。
1.5工藝方案的確定
1.5.1表面加工方法的選擇
通過(guò)分析得知，該零件的加工表面有：零件上下兩底面、外輪廓、6-Ф8孔。其加工方法如下所述：
（1）零件上下兩底面：其尺寸精度等級(jí)為IT12級(jí)，表面粗糙度為6.3，加工余量為2.5mm。精度等級(jí)不高，可直接粗銑即可。
（2）外輪廓：其尺寸精度等級(jí)為IT12級(jí)，表面粗糙度為6.3。由于零件較薄，不宜裝夾，故選擇用線切割進(jìn)行加工。
（3）6-Ф8孔:其尺寸精度等級(jí)為IT12級(jí)，表面粗糙度為6.3。由于直接鉆孔，表面粗糙度達(dá)不到要求，故需要進(jìn)行鉆→鉸加工。
1.5.2工藝路線的確定
（1）工藝路線一
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序4：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序5：鉸6-Ф8孔至IT12級(jí)公差范圍內(nèi)。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（2）工藝路線二
工序1：制造毛坯135mm×65mm×25mm。
工序2：銑零件上下表面，控制總厚度20mm。
工序3：鉆6-Ф8孔至Ф7.5。
工序4：鉸6-Ф8孔至IT12級(jí)公差范圍內(nèi)。
工序5：線切割外輪廓，控制各加工尺寸精度。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
（3）工藝路線的確定
工藝路線一中，是先加工外輪廓，然后以外輪廓定位來(lái)加工6-Ф8孔，這樣做的話，在加工時(shí)不宜裝夾，給夾具設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的困難；工藝路線二中，是先加工孔，然后以孔來(lái)定位加工外輪廓，先加工孔時(shí)，可大大減少了鉆床夾具設(shè)計(jì)的難度，同時(shí)在線切割外輪廓時(shí)，也能夠準(zhǔn)確的通過(guò)孔來(lái)定位。故選擇工藝路線二進(jìn)行加工。
1.6設(shè)備及其工藝裝備的確定
1.6.1機(jī)床的選擇
工序2為銑平面，選擇在普通立式銑床上加工，機(jī)床型號(hào)為X5020B。
工序3為鉆6-Ф8孔的底孔，選擇在搖臂鉆床上加工，機(jī)床型號(hào)為Z3025B×10。
工序4為鉸6-Ф8孔，也選擇在搖臂鉆床上加工。
工序5選擇在線切割機(jī)床上加工。
1.6.2刀具的選擇
從零件圖中分析得知，該零件的主要加工部位為孔的加工，根據(jù)其加工特性，確定其加工刀具如表1.1所示。
表1.1 刀具選用卡片
刀具名稱
刀具材料
刀具規(guī)格
加工部位
面銑刀
YT15
Ф100mm
銑上下兩平面
麻花鉆
合金
Ф7.8mm
鉆底孔
鉸刀
合金
Ф8
鉸孔
1.6.3量具的選擇
對(duì)于長(zhǎng)度尺寸，可直接用游標(biāo)卡尺測(cè)量；孔選用光滑塞規(guī)進(jìn)行測(cè)量，各孔之間的位置度，可在三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上測(cè)量。
第二章 夾具設(shè)計(jì)方案
2.1機(jī)床夾具發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)床夾具是隨機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展而發(fā)展的。機(jī)床夾具由適用于單件小批量生產(chǎn)的用夾具發(fā)展到大批量生產(chǎn)的專用夾具、隨行夾具,經(jīng)歷了市場(chǎng)的發(fā)展和技術(shù)的推動(dòng)。隨著現(xiàn)在市場(chǎng)需要的多樣化、多品種、中小批量及短周期的生產(chǎn)方式在世界貿(mào)易中逐漸成為主導(dǎo)方式,傳統(tǒng)的專為某個(gè)零件的一道工序設(shè)計(jì)制造的專用夾具已經(jīng)不能適應(yīng)這種生產(chǎn)方式的要求。因此,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)特點(diǎn)的通用可調(diào)夾具、組合夾具、成組夾具等應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)控技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,使得數(shù)控機(jī)床、加工中心在機(jī)械加工中廣泛運(yùn)用,數(shù)控機(jī)床夾具也迅速的發(fā)展起來(lái)。以上這些現(xiàn)代機(jī)床夾具技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,代表了現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)。具體的發(fā)展方向有以下幾個(gè)方面:
（1）功能柔性化；
（2）傳動(dòng)高效化、自動(dòng)化；
（3）制造精密化；
（4）旋轉(zhuǎn)夾具高速化；
（5）結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化；
（6）設(shè)計(jì)自動(dòng)化；
（7）機(jī)床夾具方面的基礎(chǔ)研究的強(qiáng)化。
2.2鉆床夾具的設(shè)計(jì)要求
鉆削與其他加工方法比較，切削條件較差，因鉆孔刀具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、懸伸比和軸向抗力大，切削過(guò)程中工藝系統(tǒng)剛度差，且較難可靠地供送切削液和順利排屑，使鉆孔質(zhì)量難以穩(wěn)定。鉆床夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)工件定位表面有正確的相互位置，根據(jù)工件的幾何形狀，和尺寸結(jié)構(gòu)工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精度和生產(chǎn)率。設(shè)計(jì)鉆床夾具應(yīng)滿足以下要求：
（1）正確的將工件對(duì)刀具定位；
（2）加工時(shí)可靠的夾緊和牢固支承工件；
（3）給予刀具導(dǎo)向；
（4）夾具在機(jī)床上找正并固定；
（5）刀具折斷最少，壽命長(zhǎng)；
（6）人為誤差可能性?。?
（7）便于技術(shù)等級(jí)不高的人操作；
（8）減少作業(yè)時(shí)間。
2.3問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆6-Ф8孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.4定位基準(zhǔn)的確定
由圖1.1可知，該零件置于機(jī)床坐標(biāo)系中，需要限制6個(gè)自由度，即：沿X、Y、Z的移動(dòng)，沿X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)該零件的加工特性，確定其定位基準(zhǔn)為底面及成直角的兩側(cè)面，如圖2.1所示。
圖2.1 定位示意圖
2.5定位方案的確定
從上節(jié)分析得知，該零件采用的是六點(diǎn)定位原理，零件的大平面（即底面）選用3個(gè)支承釘定位，長(zhǎng)側(cè)面選用兩個(gè)支承釘定位，寬側(cè)面選用一個(gè)支承釘定位，這樣該零件就能夠完整的實(shí)現(xiàn)6點(diǎn)定位原則。
2.6夾緊方案的確定
該夾具主要用于鉆孔加工，故其切削力均為垂直與零件表面向下的力，在X、Y向無(wú)分力，故在夾緊時(shí)可直接用較小的力控制其X、Y向的移動(dòng)，本夾具采用螺旋式夾緊機(jī)構(gòu)。即采用螺桿壓長(zhǎng)度方向上的側(cè)面。
第三章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及誤差分析
3.1定位元件的確定
由第二章中定位方案分析得知，該夾具的定位元件為JB/T8029.2-1999支承釘A型，如圖3.1所示。
圖3.1 支承釘（A型）
查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-23得知，取D=12mm，H=6mm，d=8，L=26mm，材料為T8，熱處理55～60HRC。
3.2夾緊元件的確定
由第二章夾緊方案分析得知，該夾具的夾緊方式為螺旋式壓緊，其結(jié)構(gòu)由螺母座，JB/T8006.4-1999活動(dòng)式手柄壓緊螺釘A型，其結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。
圖3.2 活動(dòng)式活動(dòng)手柄壓緊螺釘A型
查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-98得知，取d=M10，d0=8，D=18，H=14，L=80，L=35，材料為45鋼按GB699的規(guī)定，熱處理35～40HRC，其他技術(shù)要求按JB/T8044-95的規(guī)定。
3.3鉆模板類型的確定
鉆模板通常是裝配在夾具體或支架上，或與夾具體上的其它元件相連接，常見的有以下幾種類型：
①固定式鉆模板
這種鉆模板是直接固定在夾具體上的，故鉆套相對(duì)于夾具體也是固定的，鉆孔精度較高。但是這種結(jié)構(gòu)對(duì)某些工件而言，裝拆不太方便。該鉆模板與夾具體多采用圓錐銷定位、螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。對(duì)于簡(jiǎn)單鉆模也可采用整體鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。
②分離式鉆模板
這種鉆模板與夾具體是分離的，并成為一個(gè)獨(dú)立部分，且模板對(duì)工作要確定定位要求。工件在夾具體中每裝卸一次，鉆模板也要裝卸一次。該鉆模板鉆孔精度較高，但裝卸工件的時(shí)間較長(zhǎng)，因而效率較低。
③鉸鏈?zhǔn)姐@模板
這種鉆模板是通過(guò)鉸鏈與夾具體或固定支架連接在一起的，鉆模板可繞鉸鏈軸翻轉(zhuǎn)。鉸鏈軸和鉆模板上相應(yīng)孔的配合為基軸制間隙配合(G7/h6)，鉸鏈軸和支座孔的配合為基軸制過(guò)盈配合(N7/h6)，鉆模板和支座兩側(cè)面間的配合則按基孔制間隙配合(H7/g6)。當(dāng)鉆孔的位置精度要求較高時(shí)，應(yīng)予配制，并將鉆模板與支座側(cè)面間的配合間隙控制在0.01~0.02mm之內(nèi)。同時(shí)還要注意使鉆模板工作時(shí)處于正確位置。圖7-63所示是為保證這一要求的幾種常用結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)情況選用。
這種鉆模板常采用蝶形螺母鎖緊，裝卸工件比較方便，對(duì)于鉆孔后還需要進(jìn)行锪平面、攻絲等工步尤為適宜。但該鉆模板可達(dá)到的位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。
該零件的的精度要求不高，故選用固定式鉆模板，將鉆模版裝配在夾具體上。
3.4鉆套的選用
常用的鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、止推鉆套、下回轉(zhuǎn)鉆套以及特殊鉆套。固定鉆套主要用于小批量生產(chǎn)；可換鉆套用于大批量生產(chǎn)；快換鉆套用于鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔或攻螺紋等需要連續(xù)加工的工序；止推鉆套則適用于需要控制鉆孔深度的情況，如锪孔、鉸錐孔等；下回轉(zhuǎn)鉆套用于加工同軸度要求高的上、下兩孔。
根據(jù)該零件的加工工藝性分析，確定該零件需要進(jìn)行鉆、鉸孔連續(xù)加工，故選擇快換鉆套。
3.5定位誤差分析
圖3.3 定位簡(jiǎn)圖
如圖3.3所示為該夾具的定位簡(jiǎn)圖，其中長(zhǎng)度方向B=135，寬度方向B=65，H=20，h=10，=90°，=1°，故定位誤差=0.34；而=2°，故/3≈0.67，＜/3，故可以滿足要求。
3.6切削力及夾緊力的計(jì)算
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2版第2卷》，計(jì)算得知，其切削用量為：=3.9mm，=0.12mm/r，=23mm/min，n=1800r/min，切削力F=1440N。
夾緊受力圖如圖3.4所示。
圖3.4 夾緊受力圖
如圖3.4所示，由于該零件為鉆孔，故F=0，F(xiàn)=F=1440N，b=10,a=0，查《機(jī)械加工工藝裝備設(shè)計(jì)手冊(cè)》得=0.8～0.9，故所需的夾緊力
N。
3.7夾具總體結(jié)構(gòu)草圖
第四章 夾具非標(biāo)件的加工工藝
由夾具裝配圖得知，該夾具中的夾具體、鉆模板、壓緊螺母支座為非標(biāo)準(zhǔn)零件，需要進(jìn)行制造，下面分析主要介紹夾具體和鉆模板零件的加工工藝。
4.1夾具體的加工工藝
如圖4.1所示為該夾具的夾具體零件圖，圖中有不清晰之處請(qǐng)參見CAD圖，其材料為HT200。
圖4.1 夾具體零件圖
4.1.1技術(shù)要求分析
通過(guò)對(duì)零件圖的分析得知，在夾具體中，鉆模板定位孔2-Ф5的尺寸精度等級(jí)為IT6級(jí)，表面粗糙度為，其中孔的位置尺寸73.20.01的尺寸精度等級(jí)為IT6-7級(jí)，23.50.01的尺寸精度等級(jí)為IT7級(jí)，尺寸100.01的尺寸精度等級(jí)為IT7-8級(jí)；支承釘裝配孔6-Ф8的尺寸精度等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度為，無(wú)特殊位置度要求，按IT12進(jìn)行控制；夾具體底面的表面粗糙度為，與鉆模版的接觸面的表面粗糙度為，螺紋孔的表面粗糙度為，其余表面為非加工面，鑄造時(shí)的表面粗糙度應(yīng)不大于50。
4.1.2基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)：以?shī)A具體底面的背面為基準(zhǔn)，加工底面；
精基準(zhǔn)：夾具體底面。
4.1.3工藝路線的確定
工序1：鑄造毛坯。
工序2：銑夾具體底面，控制尺寸20，表面粗糙度1.6。
工序3：銑鉆模板接觸面；鉆底面3-Ф8支承釘裝配孔；3-M6鉆模板安裝孔；2-Ф5定位孔；2-M8壓緊螺母支座安裝孔。
工步1：銑鉆模板接觸面，控制尺寸50，表面粗糙度3.2。
工步2：鉆所有孔的中心孔。
工步3：鉆3-Ф8底孔Ф7.8，鉆通，控制位置尺寸43.5、23.5、40、15.
工步4：鉆2-Ф5底孔至Ф4.5，3-M6螺紋底孔Ф4.5，控制各位置度尺
寸。
工步5：鉆2-M8螺紋底孔Ф6.8。
工步6：倒角。
工步7：鉸3-Ф8至圖樣要求。
工步8：粗鉸2-Ф5至Ф4.9。
工步9：精鉸2-Ф5至圖樣要求。
工步10：攻3-M6螺紋。
工步11：攻2-M8螺紋。
工序4：鉆長(zhǎng)度及寬度方向上的3-Ф8支承釘裝配孔。
工步1：鉆底孔至Ф7.8。
工步2：鉸孔至圖樣尺寸。
工序5：熱處理。
工序6：去毛刺。
工序7：檢驗(yàn)。
工序8：涂漆。
4.1.4刀具的選擇
銑底面：Ф200mm面銑刀，6齒，刀片材料YT15。
鉆中心孔：Ф2mm麻花鉆，材料高速鋼。
鉆Ф8底孔Ф7.8：Ф7.8麻花鉆，材料高速鋼。
鉆2-Ф5底孔Ф4.5及3-M6螺紋底孔Ф4.5：Ф4.5麻花鉆，高速鋼。
鉆2-M8螺紋底孔Ф6.8：Ф6.8高速鋼麻花鉆。
倒角：Ф12×90°锪鉆。
鉸Ф8孔：Ф8合金鉸刀。
粗鉸2-Ф5至Ф4.9：Ф4.9合金鉸刀。
精鉸2-Ф5：Ф5合金鉸刀。
攻3-M6螺紋：M6合金絲錐。
攻2-M8螺紋：M8合金絲錐。
4.1.5加工設(shè)備的選擇
工序2選擇在普通立式銑床上加工，工序3選擇在數(shù)控銑削加工中心上加工，工序4選擇在臥式鉆床上加工。
4.2鉆模板的加工工藝
如圖4.2所示為該夾具的鉆模板零件圖，圖中有不清晰之處請(qǐng)參見CAD圖，其材料為45鋼。
圖4.2 鉆模板零件圖
4.2.1技術(shù)要求分析
通過(guò)對(duì)鉆模板零件圖的分析得知，其主要技術(shù)要求有：定位孔2-Ф5的尺寸精度等級(jí)為IT6級(jí)，表面粗糙度為，兩孔之間的位置尺寸33.50.01的尺寸精度等級(jí)為IT7級(jí)，尺寸83.20.01的尺寸精度等級(jí)為IT6級(jí)；襯套配合孔6-Ф18H7的尺寸精度等級(jí)為IT7級(jí)，表面粗糙度為。
4.2.2基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)：以毛坯底面及外形為粗基準(zhǔn)。
精基準(zhǔn)：以加工后的底面及外形為精基準(zhǔn)。
4.2.3裝夾方式的選擇
銑平面時(shí)選用機(jī)用平口虎鉗裝夾，鉆孔時(shí)選用組合夾具裝夾，即以底面定位，壓另一表面。
4.2.4工藝路線的確定
工序1：制造毛坯。
工序2：銑零件上下兩底面，控制厚度15。
工序3：鉆6-Ф18H7孔，鉆2-Ф5孔，鉆3-Ф7孔及銑3-Ф12沉孔，鉆攻
6-M6螺紋孔。
工步1：鉆中心孔。
工步2：鉆2-Ф5孔底孔及6-M6螺紋底孔Ф4.5mm。
工步3：鉆6-Ф18H7孔底孔至Ф12mm。
工步4：鉆3-Ф7孔至圖樣要求。
工步5：銑3-Ф12沉孔。
工步6：擴(kuò)6-Ф18H7孔至Ф17.8mm。
工步7：倒角C0.5，C1。
工步8：粗鉸2-Ф5至Ф4.9mm。
工步9：精鉸2-Ф5至圖樣要求。
工步10：鏜6-Ф18H7孔至圖樣要求。
工步11：攻6-M6螺紋孔。
工序4：熱處理。
工序5：去毛刺。
工序6：檢驗(yàn)。
工序7：涂漆。
4.2.5刀具的選擇
6-Ф18H7孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф12mm高速鋼麻花鉆；Ф17.8mm合金擴(kuò)孔鉆；Ф18mm鏜刀。
2-Ф5孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф4.5mm高速鋼麻花鉆；Ф4.9mm高速鋼鉸刀；Ф5mm合金鉸刀。
3-Ф7孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф7mm高速鋼麻花鉆。
3-Ф12沉孔：Ф12mm合金立銑刀。
6-M6螺紋孔：Ф2高速鋼中心鉆；Ф4.5mm高速鋼麻花鉆；M6絲錐。
4.2.6加工設(shè)備的選擇
工序2選擇在普通立式銑床上加工，工序3選擇在數(shù)控銑削加工中心上加工。
4.3小結(jié)
夾具零件的精度直接影響到被加工零件的精度，故在制造夾具時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制好各項(xiàng)技術(shù)要求，盡可能的將誤差最小化，本章只是簡(jiǎn)要的介紹了本套夾具的非標(biāo)件的加工工藝，然而在機(jī)械加工中，僅僅考慮這些問(wèn)題是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由于本人技術(shù)水平有限，故先介紹到這，更多的設(shè)計(jì)資料請(qǐng)查閱相關(guān)資料。
第五章 夾具的裝配
介紹到此，該蓋板零件的鉆床夾具設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成，剩下的就是對(duì)以上各零部件進(jìn)行裝配的過(guò)程，下面來(lái)簡(jiǎn)要介紹本次夾具的裝配。
5.1裝配順序
首先將壓緊螺母支座與安裝在夾具體上，以及鉆模板定位銷釘與夾具體過(guò)盈配合；其次將鉆襯套安裝在鉆模板上，并安裝好鉆套；然后將安裝好的夾具體安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，并調(diào)整水平跳動(dòng)；再將鉆模板安裝在夾具體上；最后安裝工件。
5.2裝配的注意事項(xiàng)
由于一般夾具制造屬于單件生產(chǎn)，所以?shī)A具的裝配常采用調(diào)整法、修配法或配作。這種裝配工藝對(duì)夾具設(shè)計(jì)和制造提出了以下要求：
（1）合理選擇裝配基準(zhǔn) 為了便于夾具在裝配維修時(shí)調(diào)整有關(guān)零部件的相對(duì)位置，首先要正確選用裝配基準(zhǔn)。選擇裝配基準(zhǔn)的原則有：
1）裝配基準(zhǔn)應(yīng)是在夾具上一個(gè)獨(dú)立的基準(zhǔn)表面，其他各有關(guān)元件的位置尺寸和公差，都從基準(zhǔn)面標(biāo)出，并只能相對(duì)基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整與修配。
2）裝配本身一經(jīng)加工完畢，其位置和尺寸不應(yīng)再有變動(dòng)。因此，不能選用那些在裝配過(guò)程中，本身的位置和尺寸尚需調(diào)整或修配的表面作為裝配基準(zhǔn)面。
（2）結(jié)構(gòu)的可調(diào)性 對(duì)于夾具裝配時(shí)要求保證精度的尺寸，從夾具結(jié)構(gòu)上要具有可調(diào)性，調(diào)節(jié)還可以采用修磨墊片或調(diào)準(zhǔn)位置后加工定位銷孔等方法，達(dá)到精度要求。
（3）預(yù)留加工余量 裝配后進(jìn)行加工，以消除各組成環(huán)的積累誤差。
第六章 設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
該夾具安裝在鉆床工作臺(tái)上后，應(yīng)檢查安裝是否有誤差，需用百分表對(duì)其水平跳動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，若有誤差，及時(shí)調(diào)整。
夾具操作時(shí)的注意事項(xiàng)：在裝夾工件時(shí)，應(yīng)先檢查壓緊螺母是否松開；然后將零件安裝到夾具中，零件的各基準(zhǔn)面應(yīng)與支承釘緊貼，在貼緊后，首先用較小的力旋緊壓緊螺母，再確認(rèn)工件不松動(dòng)后，再用大力將工件壓緊；工件加工完畢后，首先用氣槍將夾具體上的鐵屑吹干凈，避免被鐵屑刮傷手，卸完工件后，應(yīng)將工件的表面吹干凈，并且輕拿輕放，避免將已加工表面磕傷；工件加工完畢后，應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量，每加工完畢10件應(yīng)該用塞規(guī)測(cè)量加工的孔是否合格，并檢查孔的表面粗糙度，若發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)毛刺較多，應(yīng)及時(shí)更換鉆頭和鉸刀。
夾具的維護(hù)和易磨損件的更換：由于批量生產(chǎn)時(shí)，該夾具中的鉆套易磨損，故在加工時(shí)應(yīng)定期更換鉆套，本夾具選用的是快換鉆套，故在更換時(shí)較方便。下班后需要對(duì)夾具周邊的鐵屑進(jìn)行清理，并對(duì)主要表面抹上防銹油，避免夾具被鐵銹腐蝕。
設(shè)計(jì)小結(jié)
此次設(shè)計(jì)所用到的知識(shí)基本上是以前各主干科目中的知識(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了我綜合運(yùn)用知識(shí)和與實(shí)際相結(jié)合的能力。讓我從中學(xué)到了理論與實(shí)際并軌的方法，掌握了機(jī)械當(dāng)中的一些基礎(chǔ)的知識(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)帶給我最大的好處就是回顧以所學(xué)的課程（機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電傳動(dòng)控制、材料力學(xué)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造裝備等等），讓我對(duì)過(guò)去所學(xué)的知識(shí)有了更深的記憶，為以后打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
專用夾具的設(shè)計(jì)是針對(duì)不同的機(jī)床和零件的被加工表面設(shè)計(jì)專門的夾具以滿足加工精度要求、提高加工效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具設(shè)計(jì)包括：定位元件或定位裝置、夾緊元件或夾緊裝置、對(duì)刀及引導(dǎo)元件、夾具體組成、連接元件、其他元件或裝置。本次設(shè)計(jì)的是鉆床夾具，加工兩個(gè)不同直徑的孔，需要精加工。所以?shī)A具對(duì)定位、導(dǎo)向裝置要求較高。而生產(chǎn)類型為大批，故應(yīng)該選擇液壓或氣動(dòng)夾緊方式，以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和縮短輔助時(shí)間，提高效率。
由于本人的水平有限，本次設(shè)計(jì)中難免存在許多不足之處，還望各位老師海涵，并給與指導(dǎo)。
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致 謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師對(duì)本文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后完成設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)給予的細(xì)心的指導(dǎo)和講解，使我對(duì)機(jī)械行業(yè)有了很大的認(rèn)識(shí)，并最終完成了畢業(yè)論文。對(duì)此,我打心眼里表示我最衷心的感謝.丁老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度、積極進(jìn)取的科研精神以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我畢生的學(xué)習(xí)楷模。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要查閱很多參考資料，感謝學(xué)校為我們提供了很充足、詳盡的資料，感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中給我?guī)椭乃型瑢W(xué)。
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