輸出軸零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)-鉆10-φ20孔、銑鍵槽

輸出軸零件機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)-鉆10-φ20孔、銑鍵槽,輸出,零件,機(jī)械,加工,工藝,夾具,設(shè)計(jì),10,20,鍵槽 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生著深刻的結(jié)構(gòu)性變化，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良已成為相關(guān)企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。動力裝置行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)而富有活力的行業(yè)，近十幾年取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，這一行業(yè)呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，由此對其動力裝置的質(zhì)量、性能產(chǎn)生了新的變化。輸出軸作為動力裝置的主要零件，工藝工裝的設(shè)計(jì)與改良直接影響著其質(zhì)量與性能。 本文首先介紹了輸出軸的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進(jìn)行了工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)的是CA6140車床輸出軸鉆10-φ20孔和車鍵槽夾具工藝設(shè)計(jì)，包括加工工件的零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖、夾具體圖和機(jī)械加工工藝過程卡片、與工序卡片各一張。 關(guān)鍵詞：工藝分析 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) Abstract The modern machine-finishing profession is having the profound constitutive change, the craft work clothes design and the Improvement has become the correlation enterprise survival and the development essential condition. The power unit profession takes a tradition but the rich vigor profession, in the recent several years has obtained the development which progresses by leaps and bounds. In the new economical time, this profession has presented the recent development tendency, from this to its power unit quality; the performance has had the new change. The output shaft took the power unit the major parts, the craft work clothes design and the improvement directly is affecting its quality and the performance. This article first introduced the output shaft function and the craft analysis, next the definite semi finished materials size, then has carried on the technological process design, This design is the CA6140 lathe output shaft drill 10-φ20 hole and the keyway slot fixture process design, including the workpiece parts of the workpiece map, blank map, fixture assembly diagram, clip body and mechanical processing process card, and the process of the card Key words： technical analyze the technical rules plan modular design I 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝性 1 1.2.1分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖 1 1.2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 1 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 2 第2章 確定毛胚、繪制毛胚簡圖 3 2.1選擇毛胚 3 2.2確定毛胚的機(jī)械加工余量和尺寸公差 3 2.2.1毛胚的機(jī)械加工余量 3 2.2.2毛胚的尺寸公差 3 2.2.3加工余量、工序尺寸和工差的確定 4 2.2.3繪制零件毛坯簡圖 5 第3章擬定零件的工藝路線 6 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 表面加工方法的確定 6 3.3工序的安排 7 3.3.1加工階段的劃分 7 3.3.2基面先行原則 7 3.3.4先面后孔 8 3.4工序順序的安排 8 3.4.1機(jī)械加工工序 8 3.4.2熱處理工序 8 3.5確定工藝路線 8 3.6 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 9 第4章 零件加工設(shè)計(jì) 10 第5章 夾具設(shè)計(jì) 12 5.1 夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn) 12 5.2 夾具分類 12 5.3銑鍵槽夾具設(shè)計(jì) 13 5.3.1確定設(shè)計(jì)方案 13 5.3.2定位原理 13 5.4鉆孔夾具設(shè)計(jì) 14 5.4.1確定設(shè)計(jì)方案 14 5.4.2定位原理 14 總 結(jié) 15 參考文獻(xiàn) 16 第1章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1零件的作用 題目所給定的零件為輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動零部件。 圖1-1所示為輸出軸的零件圖。結(jié)合圖分析可得，φ80mm孔與動力源（電動機(jī)主軸等）配合起定心作用，用10-φ20mm銷將動力傳至該軸，再由φ55mm處通過鍵將動力輸出，A、B是兩段支軸頸。 圖1-1 輸出軸零件圖 1.2零件的工藝性 1.2.1分析、審查產(chǎn)品的零件圖和裝配圖 制定工藝規(guī)程時(shí)，首先應(yīng)分析零件圖及該零件所在部件的裝配圖。了解該零件在部件中的作用及零件的技術(shù)要求，找出其主要的技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。 1.2.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 從零件圖看，該零件是典型的軸類零件，結(jié)構(gòu)相對簡單，其主要加工的面有φ55、φ60、φ65、φ75、φ176的外圓柱面，φ50、φ80、φ104的內(nèi)圓柱表面，10個(gè)φ20的通孔和2個(gè)φ8的斜孔。 圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ80內(nèi)圓柱表面為Ra3.2um, φ55外圓柱面、大端端面為Ra1.6um, φ60、φ75外圓柱面為Ra0.8um，其余為Ra6.3um，要求不高；位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在φ55的左端面、φ80內(nèi)孔圓柱面對φ75、φ60外圓軸線的跳動量為0.04mm, φ25孔的軸線對φ80內(nèi)孔軸線的位置度為φ0.05mm,鍵槽對φ55外圓軸線的對稱度為0.08mm；熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBW，保持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 1.3確定零件的生產(chǎn)類型 根據(jù)圖紙，該輸出軸材料為45鋼。輸出軸屬于重型零件，則該零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 9 第2章 確定毛胚、繪制毛胚簡圖 2.1選擇毛胚 在擬訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，毛坯選擇得是否正確，不僅直接影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且對零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備、工具以及工時(shí)的消耗都有很大影響。毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對機(jī)械加工的難易、工序數(shù)量的多少有直接影響。因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。在毛坯選擇時(shí)，應(yīng)充分注意到采用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以降低成本、提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。 毛坯種類的選擇決定與零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的種類包括：鑄件、鍛件、型材、沖壓件、冷或熱壓制件、焊接件等。根據(jù)零件的材料，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件。材料為45鋼，鍛造時(shí)應(yīng)安排人工調(diào)質(zhì)處理200HBS。 2.2確定毛胚的機(jī)械加工余量和尺寸公差 2.2.1毛胚的機(jī)械加工余量 由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。 該鍛件的尺寸公差等級為IT7-13級。加工精度要求高的地方，例如：粗，h10,IT9-IT10 (6.3-3.2)；精，h8 IT7-IT8, (1.6-0.8)。 根據(jù)該零件的各加工精度要求，經(jīng)過查表得鍛造的毛坯尺寸為各加工表面都留有加工余量4mm，因此為圓柱所以保留加工余量為5mm。 表2-1加工余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 Φ75+0.042/+0.012 75 mm G 5 mm φ65+0.023/+0.003 65 mm G 5 mm φ60+0.065/+0.045 60 mm G 5 mm φ55+0.023/+0.003 55 mm G 5 mm 197 197 mm H 3 mm 2.2.2毛胚的尺寸公差 鍛件主要尺寸的公差如下表所示： 表2-2主要毛坯尺寸及公差（mm） 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT 鍛件的長度尺寸 244 6 250 4 鍛件的寬度尺寸 φ176 6 182 4 各階梯圓柱尺寸 φ55 5 60 3.2 ———— φ60 5 65 3.2 ———— φ65 5 70 3.2 ———— φ75 5 80 3.2 2.2.3加工余量、工序尺寸和工差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸總結(jié)如下： 1）外圓柱面φ55（毛坯 17.1 φ60） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 φ55 1.6 半精車 1.1 IT10 φ56 3.2 粗車 15 IT12 φ57.9 6.3 2）外圓柱面φ60（毛坯 12.1 φ65） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 φ60 1.6 半精車 1.1 IT10 φ61 3.2 粗車 10 IT12 φ62.9 6.3 3）外圓柱面φ65（毛坯 7.5 φ70） 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 φ65 1.6 半精車 1.1 IT10 φ66 3.2 粗車 5 IT12 φ67.9 6.3 4)外圓柱面φ75(毛坯 7.5 φ80) 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精車 1.0 IT6 φ75 1.6 半精車 1.1 IT10 φ76 3.2 粗車 5 IT12 φ77.9 6.3 5)加工通孔φ20　 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 鉸 10 IT7 φ20 1.6 擴(kuò) 9.9 IT9 φ19.8 3.2 鉆 9 IT12 φ18 6.3 6)加工鍵槽 工序名稱 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精銑 IT9 φ16 1.6 粗銑 IT12 φ12 3.2 2.2.3繪制零件毛坯簡圖 零件毛坯圖 第3章擬定零件的工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度，以及安裝的方便可靠。其選擇的原則如下：1、基準(zhǔn)重合原則；2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；3、自為基準(zhǔn)原則；4、互為基準(zhǔn)原則；5、所選精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確穩(wěn)定，裝夾方便可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單適用。 精基準(zhǔn)的選擇：加工輸出軸，通過了解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工精度要求，可以初步選定車各階梯圓柱面時(shí)分別以不加工面為基準(zhǔn)。選定A面面積較大，定位比較穩(wěn)定，夾緊方案比較簡單，可靠，操作方便，使用夾具即可。利用鉆頂尖孔可以對精加工面進(jìn)行自由度的限制確保加工達(dá)到要求精度。 3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：考慮到以下幾點(diǎn)要求，選擇零件的重要孔的毛坯孔和軸面作粗基準(zhǔn)：1、在保證各加工余量的前提下，使重要孔的加工余量盡量均勻；2保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 3.2 表面加工方法的確定 市場經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，譯稿工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場的加工條件來確定最佳的加工方案。 根據(jù)輸出軸零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如表3-1 所示： 表3-1 加工方案 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度 Ra/um 加工方案 φ55外圓柱表面 IT6 1.6 粗車-半精車-精車 φ60外圓柱面 IT6 0.8 粗車-半精車-精車 φ60外圓柱面 IT6 1.6 粗車-半精車-精車 φ75外圓柱面 IT6 0.8 粗車-半精車-精車 φ50內(nèi)圓柱面 自由公差 6.3 粗銑 φ80孔 IT7 3.2 鉆孔-車孔-鉸孔 φ80孔 自由公差 6.3 鉆孔-車孔 φ20通孔 IT7 3.2 鉆孔-鉸孔 φ8斜孔 IT7 3.2 鉆孔 左端面 自由公差 6.3 粗車 右端面 IT6 1.6 粗車-精車 鍵槽 IT9 3.2 粗銑-精銑 倒角 自由公差 6.3 3.3工序的安排 3.3.1加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。 ①粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。 ②半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備。 ③精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一次要表面的加工。 3.3.2基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因?yàn)樽蠖嗣婧挺?5外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精度的要求，然后再把其余部分加工出來。 3.3.3先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。 3.3.4先面后孔 對該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對于CA6140車床輸出軸來講先加工φ75外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余各孔。 3.4工序順序的安排 3.4.1機(jī)械加工工序 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡單，機(jī)床調(diào)整工作簡化，對操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 綜上所述：考慮到工件是中批量生產(chǎn)的情況，采用工序分散。 輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。 3.4.2熱處理工序 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車床輸出軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。 3.5確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表3-2列出了輸出軸的工藝路線。 表3-2 輸出軸的工藝路線 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 鍛造 鍛造毛胚 2 熱處理 正火（消除內(nèi)應(yīng)力） 3 銑削 銑兩端面,并打中心孔 4 車削 粗車外輪廓 5 熱處理 調(diào)質(zhì)220～240HBS 6 鉗工 修研兩端中心孔 7 鉆削 大端面鉆Ф50mm孔 8 鉆削 大端面打中心孔 9 鏜削 粗鏜Ф80mm、Ф104mm的孔 10 車削 精車A、B、C各臺階面，倒角1×45° 11 鏜削 精鏜Ф80mm孔，孔口倒角1×45° 12 擴(kuò)孔 鉆擴(kuò)鉸10-Ф20mm孔，孔口倒角1×45° 13 鉆削 鉆2-Ф8mm孔 14 鉗工 劃鍵槽加工線 15 銑削 銑鍵槽 16 鉗工 鉗去毛刺 17 去毛刺 去除全部毛刺 18 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 3.6 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具 由于生產(chǎn)類型大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專用機(jī)床，其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床及專用夾具為主，輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線，工件在各機(jī)床的的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由工人完成。 車各外圓時(shí)，多是用車床完成，夾緊方案為專用車夾具及三爪卡盤定位。部分工步要求工人自己設(shè)計(jì)夾具在鉆床上完成，量具選用游標(biāo)卡尺即可。 工序12鉆孔10-φ20-0.019/-0.042，孔倒角為1*45度 要分鉆，擴(kuò)，鉸三道工序才能達(dá)到φ20-0.019/-0.042 的要求所以選用角銖式鉆床夾具。選用錐柄麻花鉆，錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆，擴(kuò)孔是倒角。選用錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具?？鞊Q夾頭，游標(biāo)卡尺。 第4章 零件加工設(shè)計(jì) 表4-1粗車外圓進(jìn)給量查表結(jié)果 粗車外圓 Ap(mm) F(mm/r) V(mm/r) φ75 1.75 0.1 38 φ65 1.75 0.1 38 φ60 1.75 0.1 38 φ55 1.75 0.1 44 半精車外圓φ75 0.75 0.1 31 φ65 0.75 0.1 31 φ60 0.75 0.1 31 φ55 0.75 0.1 31 精車外圓 φ75 0.5 0.1 44 φ65 0.5 0.1 44 φ60 0.5 0.1 44 φ55 0.5 0.1 44 以上f為進(jìn)給量 ap為深度 v是速度 粗車外圓φ75時(shí) 同上可得： 38=∏×75n→n≈115 ∴取n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r 粗車外圓φ65時(shí) 38=3.14×65n→n≈186 ∴取n=126 ∴v=3.14×65×126=25 mm/r 粗車外圓φ60時(shí) 38=3.14×60n→n≈201 ∴取n=287 ∴v=3.14×60×287=54 mm/r 粗車外圓φ55時(shí) 44=3.14×55n→n≈254 ∴取n=287 ∴v=3.14×55×287=49mm/r 半精加工外圓φ75時(shí) 31=3.14×75n→n≈131 ∴取n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r 半精加工外圓φ65時(shí) 31=3.14×65n→n≈151 ∴取n=126 ∴v=3.14×65×126=25mm/r 半精加工外圓φ60時(shí) 31=3.14×60n→n≈164 ∴取n=126 ∴v=3.14×60×126=23mm/r 半精加工外圓φ55時(shí) 31=3.14×55n→n≈179 ∴取n=126 ∴v=3.14×55×126=21mm/r 精加工外圓φ75時(shí) 44=3.14×75n→n≈186 ∴取n=126 ∴v=3.14×75×126=29mm/r 精加工外圓φ65時(shí) 44=3.14×65n→n≈215 ∴取n=215 ∴v=3.14×65×215=43mm/r 精加工外圓φ60時(shí) 44=3.14×60n→n≈233 ∴取n=287 ∴v=3.14×60×287=54mm/r 精加工外圓φ55時(shí) 44=3.14×55n→n≈254 ∴取n=287 ∴v=3.14×55×287=49mm/r 鉆孔10-φ20-0.019/-0.042：通過計(jì)算可得 粗鉆 n=1000r/min f=0.3mm/r v=24m/min ap=3.5mm/r 擴(kuò)孔 n=630r/min f=0.3mm/r v=15.6m/min ap=0.45mm/r 鉸孔 n=1000r/min f=0.3mm/r v=15.8m/min ap=0.05mm/r 鏜孔φ50 φ80+0.042/+0.012 φ104 粗鏜時(shí) ap=2.75 v=0.4m/s f=0.2mm/r N=1000v/∏d ∴n1=1000×24/3.14×50r/m=152r/min ∴n2=1000×24/3.14×80r/m=95r/min ∴n3=1000×24/3.14×104r/m=75r/min 半精鏜φ80+0.042/0.0 ap=2.05 v=1.2m/s f=0.12mm/r ∴n=1000×72/3.14×80r/m=286r/min 精鏜φ80+0.042/0.01 ap=0.25 v=1.8m/s f=0.05mm/r ∴n=1000×108/3.14×80r/m=429r/min 16 第5章 夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 本次的設(shè)計(jì)的夾具是第12道工序鉆擴(kuò)鉸10-Ф20mm孔和15道工序銑鍵槽。 5.1 夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn) （1） 夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。 （2）專用夾具的設(shè)計(jì)對產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對性。 （3）確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 （4） 夾緊裝置的設(shè)計(jì)對整個(gè)夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計(jì)一個(gè)好的夾具可以減少廢品率。 5.2 夾具分類 （1） 通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,而且具有一定通用性的夾具,如三爪自動定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和電子吸盤等。這類夾具適應(yīng)性強(qiáng),可用來裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化,且成為機(jī)床附件。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高,生產(chǎn)率也較低,且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件,一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。 （2） 專用夾具 這類夾具是專為零件的某一道工序的加工而設(shè)計(jì)和制造的。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,常用各種專用夾具,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、投資較大。 （3） 可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件,只需調(diào)整或更換原來夾具上的個(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廣;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 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。組合夾具也已經(jīng)商品化。 （5）自動線夾具 自動線夾具一般分為兩種:一種為固定式夾具,它與專用夾具相似;另一種為隨行夾具,使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動,并將工件沿著自動線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。按使用機(jī)床可將夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動機(jī)床夾具、自動線隨行以及其他機(jī)床夾具等。這是專用夾具設(shè)計(jì)所用的分類方法。設(shè)計(jì)專用夾具時(shí),機(jī)床的組別、型別和主要參數(shù)均已確定。它們的不同點(diǎn)是機(jī)床的切削成形運(yùn)動不同,故夾具與機(jī)床的連接方式不同。它們的加工精度要求也各不相同。 按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具、真空夾具、離心夾具等 5.3銑鍵槽夾具設(shè)計(jì) 5.3.1確定設(shè)計(jì)方案 首先對零件圖各個(gè)尺寸進(jìn)行分析，觀察其定位面和定位尺寸，大概確定的以?75的表面進(jìn)行定位加緊。主要定位原件為V形塊和壓板。 5.3.2定位原理 利用兩個(gè)V型塊定位，同時(shí)采用鉸鏈壓板壓緊，對零件Z方向的移動，Y方向的移動，Z方向的轉(zhuǎn)動，Y方向的轉(zhuǎn)動和X方向旋轉(zhuǎn)五個(gè)自由度的限制，即可使零件進(jìn)行定位加工。為了防止我們?nèi)〕龉ぜ臅r(shí)間，工件和上V形塊間摩擦，我們采用2個(gè)彈簧，這樣我們松開螺母的時(shí)間通過彈簧力把上V形塊頂開，使之脫離工件，這樣我們便可以方便的裝卸工件，提高生產(chǎn)效率，如圖5-1所示。 圖5-1裝配體 5.4鉆孔夾具設(shè)計(jì) 5.4.1確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的10個(gè)孔都是在大端面上加工，且是均布在其表面上的，并且此10個(gè)孔的加工精度要求很高。此零件長度為244mm而且是階梯形圓柱輸出軸所以只有從大端面上朝下加工。 對?75的表面進(jìn)行定位加緊。夾具體的鉆模板設(shè)計(jì)成圓形并且?guī)в?0個(gè)鉆套的，這樣可以一次性把10個(gè)孔同時(shí)加工出來。 5.4.2定位原理 從圖5-2可得到，此夾緊方案限制了工件的5個(gè)自由度。X方向移動Y方向移動X方向旋轉(zhuǎn)和Y方向旋轉(zhuǎn)，Z旋轉(zhuǎn)。 為了能讓工件卸裝方便且在兩個(gè)V行塊之間設(shè)計(jì)了可活動螺栓。 圖5-2裝配體 總 結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我能綜合運(yùn)用大學(xué)的學(xué)習(xí)成果，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和學(xué)到了夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識圖、制圖、圖表和編寫技術(shù)文件等基本技能，運(yùn)用了CAD和SolidWorks等制圖軟件，提高了我的思考、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計(jì)中我遇到不少難以解決的問題，比如：夾具的設(shè)計(jì)問題、CAXA的繪圖問題以及說明書的編寫問題。通過對這些問題的認(rèn)識，我知道自己的一些薄弱環(huán)節(jié)；通過老師和同學(xué)的幫助，讓我解決這些問題，并使我更進(jìn)一步的對所學(xué)專業(yè)知識的鞏固加深。而這些問題讓我又重新溫習(xí)了書本上的內(nèi)容，我明白了不論什么時(shí)候不管干什么事總是離不開書本，不管什么時(shí)候從書上我們總可以找得到我們想要的東西。書上的東西永遠(yuǎn)是基礎(chǔ)的，而基礎(chǔ)正是向更深的領(lǐng)域邁進(jìn)，沒有這個(gè)基礎(chǔ)我們永遠(yuǎn)都不會享受到成功的喜悅。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生從學(xué)習(xí)向工作過度的綜合鍛煉，也是一次提高和再學(xué)習(xí)的機(jī)會。畢業(yè)設(shè)計(jì)從準(zhǔn)備到設(shè)計(jì)結(jié)束幾乎要花去一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，最后要形成一整套的文檔資料。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對學(xué)生最后的綜合考核，因此，扎實(shí)認(rèn)真高質(zhì)量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，具有重要意義！ （1）通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步提高我們獨(dú)立調(diào)研能力以及專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)。并通過文獻(xiàn)查閱、現(xiàn)場收集資料等工作。鍛煉解決夾具工程技術(shù)的問題的能力。 （2）能鞏固深化擴(kuò)充我們的專業(yè)知識，并通過畢業(yè)設(shè)計(jì)中對涉及到的問題的分析研究，提出我們自己的見解和觀點(diǎn)。 （3）通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，樹立良好的工作思想和細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度，為一個(gè)未來的工程師奠定基礎(chǔ)！ 這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。 參考文獻(xiàn) [1]孟少農(nóng)主編.機(jī)械加工工藝手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [2]弈繼昌主編. 機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì). 中國人民出版社，1991 [3]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [4]黃健求主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [5]黃如林主編.切削加工簡明實(shí)用手冊.化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [6]田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 [7]崇 凱主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [8] 黃云清主編.公差配合與測量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [9]司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎(chǔ). 高等教育出版社，1991 [10] 秦國華、張衛(wèi)紅主編 《機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法》 航空工業(yè)出版社 2006 [11] Ayman Cheta 《Counterfeit and Rogue Industrial Parts and Materials and Their Impact on Safe and Reliability》[j] ASME 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