變速箱殼體銑面夾具設(shè)計【三維PROE】【10張CAD圖紙和說明書】【GJ系列】

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編 號 20101137 江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計材料 題 目 變速箱殼體銑面夾具設(shè)計 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué)生姓名 賀先 材 料 目 錄 序號 附 件 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計論文 1 2 CAD圖紙 10 二〇一四 年 五月 各位老師 同學(xué)大家上午好 題目 變速箱殼體銑面夾具設(shè)計 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)2014屆畢業(yè)設(shè)計學(xué)院 工學(xué)院姓名 賀先學(xué)號 20101137專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化年級 機(jī)制104班指導(dǎo)教師 樊十全 一 前言 工欲善其事 必先利其器 這是我國歷史上勞動人民在生產(chǎn)斗爭中對工具重要性所做出的結(jié)論 在現(xiàn)代化生產(chǎn)中 夾具 工藝設(shè)備 的作用也是如此 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著十分重要的作用 第一 縮短輔助時間 提高生產(chǎn)效率 降低加工成本 第二 保證加工精度 穩(wěn)定加工質(zhì)量 第三 降低對工人的技術(shù)要求 減輕工人勞動強(qiáng)度 保證生產(chǎn)安全等 由此可知 機(jī)床夾具的設(shè)計和運(yùn)用是改良工藝技術(shù)的重要途徑之一 二 設(shè)計任務(wù) 本次設(shè)計的題目為題目 變速箱殼體銑面夾具設(shè)計也就是設(shè)計一個變速箱殼體銑面手動可調(diào)夾具 殼體為鑄件 材料為鑄鐵 要求要求年生產(chǎn)能力為5000件為中批生產(chǎn) 具體如圖下 1 圖 1 三 銑床夾具的主要類型與特點 3 1銑床夾具的主要類型銑床專用夾具主要用于加工零件上的平面 溝槽 缺口 花鍵 直線成型面和立體成型面等 由于在銑削加工中 多數(shù)情況是夾具好工作臺一起做送進(jìn)運(yùn)動 而夾具的整體結(jié)構(gòu)又在很大程度上取決于銑加工的送進(jìn)方式 因此銑床夾具可分為直線送進(jìn)式 圓周送進(jìn)式和沿曲線靠模送進(jìn)式三種類型 3 2銑床夾具的特點 第一 銑削通常為斷續(xù)切削 且加工余量較大 切削力較大而方向隨時可能變化 因此夾具整體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度 第二 夾緊裝置應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度 保證必須的夾緊力 第三 夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上 工件與主要定位元件的定位表面接觸剛度要大 第四 夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)使切屑和冷卻液能順利排出 必要時應(yīng)開排屑孔等等 四 對加工工件進(jìn)行工藝分析 在銑削端面前 變速箱的上下表面已加工好 倆定位孔也保證了精度 具體為上下表面加工精度為平面度0 36 粗糙度為3 2 倆表面間的距離為168 45mm 而倆孔則是先打中心孔 然后再鉆孔 再擴(kuò)孔最后再用絞刀精加工至10 3mm 在銑削側(cè)端面前根據(jù)所給任務(wù)的要求 直接銑削加工其表面粗糙度為6 3 五 定位方案設(shè)計 5 1工件與夾具體的定位工件與夾具體的定位是通過定位塊簡介來實現(xiàn)的 定位塊是通過本身的下面與夾具體的地面貼合和四個內(nèi)6角圓柱頭螺釘 村套與底板鑲嵌而實現(xiàn)定位的 而定位塊與工件的定位 以定位塊上表面限制工件Z方向的移動 X方向方向轉(zhuǎn)動以及Y方向的轉(zhuǎn)動 以工件上內(nèi)孔1作為軸線的定位基準(zhǔn) 圓柱銷1限制X方向的移動及Y方向的移動倆個自由度 菱形銷2則限制Z方向的轉(zhuǎn)動的自由度 另外菱形銷與圓柱銷的中心連線必須和菱形銷長軸垂直 從而達(dá)到完全定位 我們稱這種定位為 一面二銷 定位 5 2夾具體與機(jī)床的定位 夾具體與機(jī)床的定位是通過倆個定向鍵與T型槽同側(cè) 內(nèi)六角圓柱體螺釘以及T型螺桿與壓板將夾具固定在機(jī)床上 完成定位 如圖 2 所示圖 2 六 定位誤差分析與計算 6 1定位誤差分析在機(jī)械加工中 產(chǎn)生加工誤差的因素很多 工件逐個在夾具中定位時 各個工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合 而基準(zhǔn)不重合又分為倆種情況 一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差 二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差 6 2定位誤差計算 圖 3 對于一面?zhèn)z銷的定位 如下圖 3 是倆銷反向移動 查 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 表1 1 12得基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差 同理當(dāng)圓柱銷與菱形銷移動方向相同時有基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差 其中式中為第一定位孔的公差 為圓柱銷的公差為第一定位孔的公差 為圓柱銷的公差為第一定位孔與圓柱銷間的最小間隙 為第一定位孔與圓柱銷間的最小間隙為第二定位孔與圓柱銷間的最小間隙為轉(zhuǎn)角誤差同理當(dāng)圓柱銷與菱形銷移動方向相同時有基準(zhǔn)位移誤差 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差 而基準(zhǔn)不重合誤差為 0 5 0 5x0 008 0 004圓柱銷與定位孔1的配合為 菱形銷與定位孔2間的配合為 都是為過盈配合又因為圓柱銷的尺寸為10 20 菱形銷的尺寸為10 17 帶入基準(zhǔn)誤差公式得 0 018 0 008 0 005 0 031則定位誤差 0 031 0 004 0 035 0 2T tan 0 0172度綜上可知 這次的定位方案符合要求 七 夾緊方案設(shè)計 我們所加工的工件需六點定位 工件三個方向都要被夾緊 若三方向分別設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu) 則夾具復(fù)雜且操作不便 為簡化操作 其結(jié)構(gòu)由底板 可調(diào)支柱 壓縮彈簧 移動壓板 平墊圈 雙頭螺桿等組成 在工件夾緊前 先旋松平底螺母 使壓板松動向左右移動 再將工件放置在加工位置出 而后定位之后 再將移動壓板放置正確位子 最后再擰緊螺母即可 按照工件的尺寸 可設(shè)壓板的長 高 寬分別為160mm 25mm 44mm 再由撐桿和支柱桿的尺寸大小 可選M20 x1 8的平底其中夾緊圖 4 如下圖 4 八 切削力的計算 我們此次加工面為平面 工件材料為鑄鐵故查 現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計 表4 20得切削力P 同理其中由一直條件查表4 20可得 294 為在高速鋼銑刀銑削時 考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù) 為銑削深度 mm 為每齒進(jìn)給量 mm d為銑刀直徑 mm B為銑削寬度 mm z為銑刀齒數(shù) 為用高速鋼銑刀銑削時 考慮工件材料機(jī)械性能筆筒的修正系數(shù) 其中 0 939 另外查 材料力學(xué) 筆記其中為取700MPa查 金屬切削手冊 表9 7 9 9 9 10和9 12可取 0 4 銑削直徑d為100mm 齒數(shù)取10 工件銑削深度B為10mm 銑削寬度d取80mm 將以上數(shù)據(jù)帶入切削力公式得P 帶入數(shù)據(jù)得得P 1554N 九 夾緊力的計算 按照我們的設(shè)計的工件和夾具的特點 查 機(jī)械夾具設(shè)計手冊 可得其受力分析圖 3 圖 3 由理論力學(xué)力矩知識可知 選的力矩方向為正方向得 0其中f u即得 其中K為安全系數(shù) P為切削力u為夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù)L H l為工件的大致受力尺寸其中L 89 243mmH 165 34mmL 50 05mm 查 現(xiàn)代機(jī)械機(jī)床夾具設(shè)計 表4 21知安全系數(shù)K xx其中為考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)其值取1 2 1 5為加工性質(zhì)系數(shù)精加工其取值為1 0為刀具鈍化系數(shù)其取值為1 0到1 9為切削特點系數(shù)斷續(xù)切削其值為1 2為夾緊的穩(wěn)定性系數(shù)手動夾緊其值為1 3為手動夾緊時的手柄位置其值操作方便為1 0 為僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時 工件與支承面接觸的情況系數(shù)接觸點穩(wěn)定其值為1 0另外刀具銑削力P查 機(jī)械夾具設(shè)計手冊 和相應(yīng)計算可知切削力P大概為1550N代入安全系數(shù)公式可知K xx 1 25x1 0 x1 45x1 2x1 3x1 0 x1 0 2 8275帶入夾緊力公式可得 4928 62471N我們此次采用的夾緊方式是螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 查 機(jī)械夾具設(shè)計手冊 表1 2 25有當(dāng)手柄長度為240mm 作用力為100N時螺母的夾緊力 7950N由此可知 因此夾緊機(jī)構(gòu)滿足加工所需夾緊力 故此設(shè)計是可行的 十 夾具體設(shè)計 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件 在夾具體上 要安裝組成該夾具所需要的各種元件 機(jī)構(gòu)和裝置等 設(shè)計時應(yīng)滿足以下基本要求 1 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 2 結(jié)構(gòu)簡單 具有良好的工藝性 3 尺寸要穩(wěn)定 4 便于排屑 由此 根據(jù)所銑削工件的尺寸 倆面一銷的定位方案和刀具的對刀方式與夾緊力的作用點和方向以及其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式等來確定夾具體的形式和結(jié)構(gòu) 則推知夾具體的尺寸長為430mm 寬200 厚24mm 如圖 4 所示圖 4 十一 夾具精度計算以及減少誤差的方法 11 1夾具的精度計算機(jī)床夾具是用于保證工件相對于刀具的正確位置的 而產(chǎn)品的加工精度主要取決于機(jī)械加工過程中工件與刀具之間的相對位置 所以夾具精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量 夾具設(shè)計中 為了保證制造精度 必須將工件定位在一個合適的位置 并在一個或多個加工工序中保持位置不發(fā)生變化 首先應(yīng)選擇好定位表面 其次應(yīng)考慮定位點的合理分布 定位件的位置不準(zhǔn)確 必然造成工件定位和方位的變化 進(jìn)而引起工件產(chǎn)生幾何誤差 因此設(shè)計時必須認(rèn)真分析 綜合考慮各個方面因素 又因為工件加工時 各項誤差都是獨立的隨機(jī)變量 所以總加工誤差 另外夾具的精度必須滿足其中是定位誤差 0 031是基準(zhǔn)位置誤差 0 003是塞尺的制造誤差 0 010是對刀塊工作表面至定位元件的尺寸公差 0 010其中他們之間的關(guān)系如圖 5 圖 5 帶入公式得由此可知我們所設(shè)計的夾具滿足以上要求 11 2減少誤差分析第一 在機(jī)床上找正夾具的位置 第二 定位件裝在夾具體上以后再最后加工定位件的工作表面 第三 夾具安裝在機(jī)床上以后再加工定位件的工作表面 十二 夾具的工作原理簡介 接下來我們來簡述一下夾具的工作原理 夾具體首先固結(jié)在機(jī)床上 并用底面安裝定向鍵用于與銑床工作臺定位 其次 通過定位塊分別與夾具體和工件固結(jié) 形成一面 然后通過菱形銷和圓柱銷將工件固結(jié)在定位塊上 期間 菱形銷與圓柱銷的中心連線應(yīng)垂直菱形銷的長邊 從而形成一面?zhèn)z銷的定位原則 再通過旋動螺母來左右移動夾板來對工件形成夾緊 通過前者的定位和后面的夾緊從而達(dá)到了裝夾 最后 開始對工件進(jìn)行銑切加工 由此我們這次設(shè)計的夾具的Pro E裝配圖如圖 6 圖 6 十三 總結(jié) 這次的畢業(yè)設(shè)計論文是我們大學(xué)階段的最后一次考試 也是我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)的的一次理論到實踐的一次檢驗 從一開始的選題 認(rèn)識題目原理 去圖書館查找資料 繪圖 修圖 再向老師請教 與同學(xué)交流 再反復(fù)如此幾次 也有挑燈夜戰(zhàn)的苦讀 但每次克服困難的過程就是我們收獲和成長的過程 在這次設(shè)計過程中 我對機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)知識系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固了一遍 也了解了許多我以前不懂的專業(yè)知識和課外知識 特別地這次歷時一個多月的畢業(yè)設(shè)計讓我提高了以前讓我望而卻步的pro E和CAD軟件 豐富了我的學(xué)習(xí)經(jīng)歷 我也進(jìn)一步的熟悉了OFFICE軟件的使用 這次畢業(yè)設(shè)計使我收獲頗豐 我從一開始一看題目就一片空白到后來自己能獨立完成這次設(shè)計 讓我更懂得了沒有做不出來的事 只有不想做的事 但這次設(shè)計也暴露出來我的許多不足 例如 我不能很好的把之前學(xué)過的許多之前有機(jī)的竄起來 聯(lián)系起來運(yùn)用 分析問題不太全面 容易心浮氣躁等 因此 我希望通過這次的畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)歷能讓我在以后的工作和生活中不斷進(jìn)步 致謝 此次畢業(yè)設(shè)計可以圓滿地完成 我要感謝我的指導(dǎo)老師樊十全 感謝他在整個設(shè)計過程中給予我的指導(dǎo)和幫助 也要感謝劉世安和占旺龍中途對我CAD和pro E圖的指正 以及我周圍的同學(xué)朋友 感謝他們提出寶貴的意見和建議 另外 我還要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師 是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)基礎(chǔ)知識 這也是畢業(yè)設(shè)計得以完成的基礎(chǔ) 雖然大學(xué)即將結(jié)束 但學(xué)習(xí)是人一生的事 在以后的工作中 我一定努力學(xué)習(xí) 不辜負(fù)老師同學(xué)對我的期待 也為社會做出自己的一份貢獻(xiàn) JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計） 題目： 變速箱殼體銑面夾具設(shè)計 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 賀 先 學(xué) 號： 20101137 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 年 級： 2010級 指導(dǎo)教師： 樊十全 職 稱： 副教授 二0一四 年 五 月 I 目錄 摘要 2 一、前言 4 二、設(shè)計任務(wù) 4 三、銑床夾具的主要類型和設(shè)計特點 5 3.1 銑床夾具的主要類型 5 3.2 銑床夾具的設(shè)計特點 5 四、對加工零件的工藝分析 6 五、定位方案設(shè)計 6 5.1底板與工件的定位 6 5.2 機(jī)床與底板的定位 6 六、定位誤差分析與計算 7 6.1 定位誤差分析 7 6.2 定位誤差計算 7 七、夾緊方案設(shè)計 9 八、切削力計算 10 九、夾緊力計算 11 十、夾具體的設(shè)計 12 十一、技術(shù)條件制定 13 十二、夾具精度計算以及減少誤差的方法 14 12.1 夾具的精度計算 14 12.2減少誤差分析 14 12.3夾具精度的小結(jié) 15 十三、夾具工作原理的簡介 15 十四、總結(jié) 16 參考文獻(xiàn) 17 摘要 我們此次實際的是用于銑削變速箱殼體的專用夾具，考慮到變速箱的形狀，我們采用一面兩銷的定位方案，并通過擰緊和旋松螺母來實現(xiàn)夾具的裝配和拆卸，這種設(shè)計操作簡單，使用方便。其中我們所設(shè)計的夾具它的定位元件為菱形銷、圓柱形以及以及定位塊的四個凸面，而加工零件的定位表面為與菱形銷和圓柱形配合的倆個孔以及加工元件的底面。 關(guān)鍵詞： 一面兩銷;變速箱;銑削;夾具;定位元件 Abstract We the actual special fixture is used for milling the gearbox shell, considering the shape of a gearbox, we adopt a two pin positioning scheme, and through the screw and unscrew nuts to realize the clamp assembly and disassembly, this design is simple, easy to use. Which we designed fixture its positioning components for the diamond pin, four convex cylindrical and positioning block, but the positioning surface of machining parts with the diamond pin and cylindrical coordinate the two holes and processing the bottom surface of the element. Key words: a two pin; Gearbox; Milling; Fixture; Positioning components. 一、前言 “工欲善其事，必先利其器”， 這是我國勞動人民的歷史重要性的斗爭的工具生產(chǎn)的結(jié)論。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,夾具的作用(設(shè)備)。 無論在傳統(tǒng)的制造業(yè)中,現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,機(jī)床夾具是非常重要的,它在機(jī)械加工、焊接、熱處理、檢驗、裝配過程,為了安裝加工,擁有正確的定位,良好的產(chǎn)品質(zhì)量,確保零件和提高生產(chǎn)效率,工藝設(shè)備所使用的夾具。在機(jī)器上的工件,必須使用夾具裝夾工件。工件裝好,是確定相對于工件在機(jī)床上的位置正確。這一過程被稱為定位。工件夾,對工件產(chǎn)生力量,讓位于具有良好的位置將可靠的夾緊工件,這一過程稱為夾緊。從夾緊的到定位,整個過程,稱為夾緊。 在加工過程中,工件幾何精度取決于機(jī)床的相對位置,嚴(yán)格地說,只有在機(jī)床、夾具、刀具,相對正確的關(guān)系工具,夾具和工件,表面加工精度之間的相對位置。顯然,機(jī)床夾具的基本要求是正確的,牢牢地固定在一個給定的工件的位置。因此,除了保證機(jī)床夾具的制造精度應(yīng)該夠了,還應(yīng)該是生產(chǎn)足夠的剛度來抵抗變形和振動。機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著非常重要的作用:第一,縮短輔助時間,提高生產(chǎn)效率,降低加工成本。第二,保證加工精度,加工質(zhì)量穩(wěn)定。第三,減少工人的技術(shù)要求,降低勞動強(qiáng)度,保證安全生產(chǎn)。第四,擴(kuò)大機(jī)床的過程,實現(xiàn)“一臺機(jī)器可以”;第五,在自動化生產(chǎn)和組裝線,容易平衡生產(chǎn)節(jié)奏,等。因此,機(jī)床夾具的設(shè)計和使用修改后的技術(shù)的重要方法之一。 二、設(shè)計任務(wù) 題目：變速箱殼體銑面夾具設(shè)計 也就是設(shè)計一個變速箱殼體手動可調(diào)銑面夾具，殼體為鑄件，材料為QT-450-10，要求年生產(chǎn)能力為5000件，為中批生產(chǎn)。 具體如圖下（1）： 圖（1） 三、銑床夾具的主要類型和設(shè)計特點 3.1 銑床夾具的主要類型 銑床專用夾具大部分運(yùn)用在加工零件上的平面、溝槽、花鍵、缺口，直線成型面和立體成型面等，由于在銑削加工中，多數(shù)情況是工作臺好夾具一起做進(jìn)給運(yùn)動，而夾具的整體結(jié)構(gòu)又主要取決于銑加工的進(jìn)給方式，因此銑床專用夾具可分為直線、靠模和圓周進(jìn)給式三種類型。 3.2 銑床夾具的設(shè)計特點 第一，銑削一般為斷續(xù)切削，且加工的余量比較大，切削力較大而且方向周期性變化，因此夾具整體應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度，另外夾具的重心應(yīng)盡可能的低；第二，夾緊的裝置應(yīng)該要有一定的強(qiáng)度和剛度，確保必要的夾緊力，并有較好的自鎖性，一般銑床夾具不便采用偏心夾緊機(jī)構(gòu)，粗銑更是這樣；第三，夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上，工件與主要定位元件的定位表面接觸剛度要大；當(dāng)從側(cè)面壓緊工件時，壓板在側(cè)面的著力點應(yīng)低于工件側(cè)面支承點；第四，為了確定和調(diào)整銑刀和夾具的相對位置關(guān)系，應(yīng)該正確選取對刀的裝置，對刀裝置也應(yīng)設(shè)置在易觀察和便用塞尺的位置，并設(shè)在銑刀開始切入工件的一端；第五，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)使切屑和冷卻液能順利排出，必要時應(yīng)開排屑孔；第六，為了調(diào)整和確定夾具和確定夾具與機(jī)床工作臺軸線的相對位置，在夾具體的底面應(yīng)具有倆個定向建，定向建與工作臺T形槽宜用單面貼合；精度高的甚至重型夾具宜采用夾具體上的找正基面。 四、對加工零件的工藝分析 在平銑削端面前，變速箱殼體的上下表面已加工好，倆定位孔同樣確保了精度。具體為上下表面加工精度為平面度0.36，粗糙度為3.2，倆表面間的間距為168.45mm；而倆孔則是先打中心孔，然后再鉆孔，再擴(kuò)孔最后再用絞刀精加工至10.3mm。在銑削側(cè)端面前依據(jù)所給設(shè)計的要求，直接銑削加工其表面粗糙度為6.3。 五、定位方案設(shè)計 5.1底板與工件的定位 底板與工件的定位是依據(jù)定位塊簡介來完成的。定位塊是通過自身的端面與底板的端面貼合和四個內(nèi)6角圓柱頭螺釘、底板與村套配合而完成定位的。而定位塊與工件的定位，以定位塊上表面限制工件Z方向的移動、X方向方向轉(zhuǎn)動以及Y方向的轉(zhuǎn)動；以工件上內(nèi)孔1作為軸線的定位基準(zhǔn)，圓柱銷1限制X方向的移動及Y方向的移動倆個自由 度。菱形銷2則限制Z方向的轉(zhuǎn)動的自由度。另外菱形銷與圓柱銷的中心連線必須和菱形銷長軸垂直，從而達(dá)到完全定位，我們稱這種定位為‘一面二銷’定位。 5.2 機(jī)床與底板的定位 機(jī)床與底板的定位是由T形槽與倆個定向鍵、T形螺桿以及六角圓柱螺釘與壓板將夾具固定在機(jī)床上，從而完成所需定位。 如圖（2）所示 圖（2） 六、定位誤差分析與計算 6.1 定位誤差分析 工件逐個在夾具中定位時，各個工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為倆種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。 6.2 定位誤差計算 對于一面?zhèn)z銷的定位，如下圖（3）是倆銷反向移動 圖（3） 查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-1-12得 基準(zhǔn)位移誤差： 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差： 同理當(dāng)圓柱銷與菱形銷移動方向相同時有 基準(zhǔn)位移誤差： 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差： 其中式中為圓柱銷的公差，為第一定位孔的公差； 為圓柱銷的公差，為第二定位孔的公差； 圓柱銷與第一定位孔間最小間隙 為圓柱銷與第二定位孔間最小間隙 為轉(zhuǎn)角誤差 同理當(dāng)圓柱銷與菱形銷移動方向相同時有 基準(zhǔn)位移誤差： 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)角誤差： 而基準(zhǔn)不重合誤差為=0.5=0.5x0.008=0.004 定位孔1與圓柱銷配合為，定位孔2與菱形銷配合為，都屬于過盈配合，又因為的尺寸為菱形銷10.20，圓柱銷的尺寸為10.17 帶入基準(zhǔn)誤差公式得 =0.018+0.008+0.005 =0.031 則定位誤差=+=0.031+0.004=0.035<0.21T =tan =0.0172度 綜上可知，我們這次的定位方案符合設(shè)計要求。 七、夾緊方案設(shè)計 我們所要加工的工件需要六點定位，工件三個方向都要被夾緊，如果工件三方向分別設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)，則夾具復(fù)雜且操作不便，為簡化加工時的操作，其結(jié)構(gòu)由底板、可調(diào)支柱，壓縮彈簧，移動壓板、平墊圈，雙頭螺桿等組成。在工件夾緊前，先旋松平底螺母，使移動壓板松動向左右移動，再將工件放置在加工位置出，而后定位之后，再將移動壓板放置正確位子，最后再擰緊螺母即可。 根據(jù)工件的實際尺寸，可設(shè)壓板的長、高、寬分別為160mm、25mm、44mm，再由雙頭螺桿和的可調(diào)支柱尺寸大小，可以選用M20的螺母為壓緊螺母。 其中夾緊圖（4）如下： 八、切削力計算 我們此次加工面為平面，工件材料為鑄鐵，故查《現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計》表4-20得切削力P= 同理其中由一直條件查表4-20可得=294, 為在高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)；為銑削深度，mm；為每齒進(jìn)給量，mm；d為銑刀直徑，mm；B為銑削寬度，mm;z為銑刀齒數(shù)；為用高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料機(jī)械性能筆筒的修正系數(shù)。其中=0.939 另外查《材料力學(xué)》筆記其中為取700MPa 查《金屬切削手冊》表9-7、9-9、9-10和9-12可取=0.4, 銑削直徑d為100mm，齒數(shù)取10，工件銑削深度為10mm，銑削寬度取80mm。 將以上數(shù)據(jù)帶入切削力公式得P= 有P=294xxxxx10x0.939=1554N 九、夾緊力計算 按照我們的設(shè)計的工件和夾具的特點，查《機(jī)械夾具設(shè)計手冊》可得其受力分析圖（5） 圖（5） 由理論力學(xué)力矩知識可知：選的力矩方向為正方向得+=0 其中f=u 即得：= 其中K為安全系數(shù)，P為切削力 u為夾緊元件與工件間的摩擦系數(shù) L、H、l為工件的大致受力尺寸 其中L=89.243mm H=165.34mm L=50.05mm 查《現(xiàn)代機(jī)械機(jī)床夾具設(shè)計》表4-21知 安全系數(shù)K=xx 其中為考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) 其值取1.2-1.5 為加工性質(zhì)系數(shù) 精加工其取值為1.0 為刀具鈍化系數(shù) 其取值為1.0到1.9 為切削特點系數(shù) 斷續(xù)切削其值為1.2 為夾緊的穩(wěn)定性系數(shù) 手動夾緊其值為1.3 為手動夾緊時的手柄位置 其值操作方便為1.0 為僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時，工件與支承面接觸的情況系數(shù) 接觸點穩(wěn)定其值為1.0 另外刀具銑削力P查《機(jī)械夾具設(shè)計手冊》 和相應(yīng)計算可知切削力P大概為1550N 代入安全系數(shù)公式可知 K=xx =1.25x1.0x1.45x1.2x1.3x1.0x1.0 =2.8275 帶入夾緊力公式可得 = = =4928.62471N 我們此次采用的夾緊方式是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，查《機(jī)械夾具設(shè)計手冊》表1-2-25有當(dāng)手柄長度為240mm，作用力為100N時螺母的夾緊力=7950N 由此可知,因此夾緊機(jī)構(gòu)滿足加工所需夾緊力，故此設(shè)計是可行的 十、夾具體的設(shè)計 固定在夾具連接各種設(shè)備和組件的基礎(chǔ)上,整體而言,最大的最復(fù)雜的,具有特定形狀和大小取決于各種設(shè)備夾具布局和夾具和機(jī)床和加工過程中,夾具夾緊力、切削力和振動的影響,因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。切削力生成的加工過程中,夾具的一些將會下降,減少累積過多會影響工件的定位和夾緊的可靠性,因此,夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)促進(jìn)排泄。此外,經(jīng)濟(jì)的特定結(jié)構(gòu)的混凝土結(jié)構(gòu)和操作,方便拆卸等。以下是夾具體的設(shè)計的基本要求: 第一，保證再加工過程中不允許產(chǎn)生變形和震動，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，從而保證不因夾緊力、切削力等外力作用下而產(chǎn)生不允許的變形和振動； 第二，在保證強(qiáng)度和剛度的條件下，力求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕等； 第三，對鑄件要進(jìn)行時效處理，對于焊接夾具體要進(jìn)行退火處理以清除內(nèi)應(yīng)力； 第四，為防止加工中切屑聚集在定位元件工作表面或其他裝置中而影響工件的正確定位和夾具正常工作。 由此，根據(jù)所銑削工件的尺寸、倆面一銷的定位方案和刀具的對刀方式與夾緊力的作用點和方向以及其他組成部分的結(jié)構(gòu)形式等來確定夾具體的形式和結(jié)構(gòu)，則推知夾具體的尺寸長為430mm，寬200，厚24mm，如圖（5）所示 圖(5) 十一、技術(shù)條件制定 1. 找正基面的直線度與平面度公差值為0.005mm 2. 菱形銷相對于夾具體表面的垂直度要求為 3. 夾具體上找正基面與安裝元件的平面間的垂直度不大于0.01mm 4. 夾具體側(cè)面與基準(zhǔn)面A的垂直度要求0.02，基準(zhǔn)C與基準(zhǔn)D的公共連線的平行度要求為0.025 十二、夾具精度計算以及減少誤差的方法 12.1 夾具的精度計算 機(jī)床夾具是用來確保正確的工件相對位置的工具,和主要取決于產(chǎn)品的加工精度和工件之間的相對位置的工具,在加工過程中,夾具精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。夾具設(shè)計,為了保證工件的制造精度定位,必須在正確的地方,并保持一個或多個處理的立場沒有改變,第一選擇良好的定位面,第二考慮合理的錨點的位置。定位定位不準(zhǔn)確,工件定位和方向變化的必然結(jié)果,使工件的幾何誤差,從而使各種因素的綜合分析必須精心設(shè)計。由于工件,錯誤是獨立的隨機(jī)變量,所以整體的加工誤差。 ,另外夾具的精度必須滿足 其中是定位誤差：=0.031 是基準(zhǔn)位置誤差：=0.003 是塞尺的制造誤差：=0.010 是對刀塊工作表面至定位元件的尺寸公差：=0.010 其中他們之間的關(guān)系如圖（5） 圖（5） 帶入公式得 由此可知我們所設(shè)計的夾具滿足以上要求. 12.2減少誤差分析 第一，在機(jī)床上找正夾具的位置； 第二，定位件裝在夾具體上以后再最后加工定位件的工作表面； 第三，夾具安裝在機(jī)床上以后再加工定位件的工作表面。 12.3夾具精度的小結(jié) 為更高的加工精度,精度分析應(yīng)給予。機(jī)床夾具是五花八門,但只要你知道每個錯誤代表的含義,理解錯誤計算原理,考慮到夾具設(shè)計過程的主要因素和關(guān)鍵問題,根據(jù)加工精度的計算可以用夾具布局是正確的,尺寸公差。工件加工精度結(jié)果明顯合適的參數(shù),使夾具可以保證長時間的加工精度。 十三、夾具工作原理的簡介 接下來我們來簡述一下夾具的工作原理：夾具體首先固結(jié)在銑面機(jī)床上，并用底面安放定向鍵用于與銑床工作臺的定位；其次，由夾具體分別與定位塊和工件固結(jié)，形成一面貼合；然后通過菱形銷和圓柱銷將工件固結(jié)在定位塊上，期間，菱形銷與圓柱銷的中心連線應(yīng)垂直菱形銷的長邊，從而形成一面?zhèn)z銷的定位原則；再通過旋動螺母來左右移動夾板來對工件形成夾緊，依靠后面的夾緊和前者的定位從而達(dá)到了所需裝夾；最后，開始對工件進(jìn)行銑切所需加工。由此我們這次設(shè)計的夾具的Pro-E裝配圖如圖（6） 圖(6) 十四、總結(jié) 這次的畢業(yè)設(shè)計論文是我們大學(xué)階段的最后一次考試，也是我們大學(xué)四年學(xué)習(xí)的的一次理論到實踐的一次檢驗。從一開始的選題、認(rèn)識題目原理、去圖書館查找資料、繪圖、修圖、再向老師請教、與同學(xué)交流、再反復(fù)如此幾次，也有挑燈夜戰(zhàn)的苦讀，但每次克服困難的過程就是我們收獲和成長的過程。 在這次設(shè)計過程中，我對機(jī)械設(shè)計的基礎(chǔ)知識系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固了一遍，也了解了許多我以前不懂的專業(yè)知識和課外知識，特別地這次歷時一個多月的畢業(yè)設(shè)計讓我提高了以前讓我望而卻步的pro-E和CAD軟件，豐富了我的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，我也進(jìn)一步的熟悉了OFFICE軟件的使用，這次畢業(yè)設(shè)計使我收獲頗豐，我從一開始一看題目就一片空白到后來自己能獨立完成這次設(shè)計，讓我更懂得了沒有做不出來的事，只有不想做的事。但這次設(shè)計也暴露出來我的許多不足，例如，我不能很好的把之前學(xué)過的許多之前有機(jī)的竄起來、聯(lián)系起來運(yùn)用；分析問題不太全面，容易心浮氣躁等。因此，我希望通過這次的畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)歷能讓我在以后的工作和生活中不斷進(jìn)步 參考文獻(xiàn) [1] 呂江清主編. 機(jī)械設(shè)計知道【M】.江西高校出版社 1992 [2] 陳立德主編.機(jī)械制造裝備課程設(shè)計【M】.高等教育出版社 2007 [3] 王伯平主編.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)【M】.機(jī)械工業(yè)出版社 2008 [4] 劉鴻文主編.材料力學(xué)【M】.高等教育出版社 2010 [5] 何銘新、錢可強(qiáng)、徐祖茂主編.機(jī)械制圖【M】.高等教育出版社 2010 [6] 黃鶴汀主編.機(jī)械制造裝備【M】.機(jī)械工業(yè)出版社 2009 [7] 吳拓主編.現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計【M】.化學(xué)工業(yè)出版社 2011 [8] 東北重型機(jī)械學(xué)院主編.機(jī)械設(shè)計手冊【M】.1990 [9] 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