第一篇：法蘭盤夾具設(shè)計.（范文模版）

目錄

一、序言.......................................................................................................................2

二、零件分析...............................................................................................................2

1零件的作用.........................................................................................................2 2零件的工藝分析.................................................................................................2

三、工藝規(guī)程設(shè)計.......................................................................................................3

1確定毛坯的制造形式.........................................................................................3 2基面的選擇.........................................................................................................3 3制定工藝路線.....................................................................................................3 4毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量.....................................................................5 5確定各道工序的切削用量及基本工時.............................................................5

四、夾具的設(shè)計.........................................................................................................14 1問題的提出.......................................................................................................14 2夾具設(shè)計...........................................................................................................14 五、三維建模..............................................................................................................16

五、設(shè)計總結(jié).............................................................................................................21

六、參考文獻(xiàn).............................................................................................................22

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一、序言

機(jī)械制造裝備課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我的大學(xué)生活中占有重要的地位。

通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉：

1、能熟練運用機(jī)械制造課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個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，保證零件的加工質(zhì)量。

2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。、學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

此次設(shè)計的是CA6140車床法蘭盤及夾具設(shè)計。首先，對工件進(jìn)行分析得出工藝路線；再著重進(jìn)行夾具的設(shè)計，其中包括定位的設(shè)計、夾緊力的設(shè)計，夾緊和定位原件的選擇。

由于能力所限，設(shè)計尚存在許多不足之處，懇請老師予以指教。

二、零件分析

1、零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

2、零件的工藝分析

法蘭盤零件，要求鉆孔Ф6和Ф4，保證尺寸28?0.3，進(jìn)行夾具設(shè)計，生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。以零件心軸和一端面定位，夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔Ф6和Ф4的位置，即尺寸28?0.3。

三、工藝規(guī)程設(shè)計

1、確定毛坯的制造形式

零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型，采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。

2、基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。

（1）粗基準(zhǔn)的選擇

按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)），現(xiàn)選擇Φ45外表面B為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心卡盤加持最右端外圓Φ45，并且使卡盤端面緊靠右端面，這樣可以消除所有六個自由度，達(dá)到完全定位。

（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。

3、制定工藝路線

制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。

（1）工藝路線方案一

工序1粗車 Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準(zhǔn)。

工序2鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車孔左端的倒角。工序3粗車Ф45，Ф90的外圓，粗車各端面，粗車Ф90的倒角，粗車3x2的槽，R5的圓角。以Ф20為精基準(zhǔn)。

工序4 半精車Ф90外圓及各端面，車槽3×2，R5的圓角。工序5半精車Φ100左右端面及外圓，精車Ф100的左端面。工序6粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序7鉆 4×Φ9孔。工序8 鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序9磨削Φ100的右端面，Φ90外圓及左右端面，Φ45外圓。工序10 磨削外圓面 Φ100，Φ 90。

工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13 檢測入庫。

(2)工藝路線方案二

工序1鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的孔，以右端Φ45的外圓為粗基準(zhǔn)。

工序2粗車Φ100外圓，B面，Φ90外圓及右側(cè)面，3x2槽，Φ45外圓。粗車零件左右端面

工序3粗車零件左右端面，并倒Φ20孔的倒角，以及零件右端45度倒角。工序4半精車Φ100外圓，Φ90外圓。工序5半精車零件左端面。

工序6精車Φ100外圓，并倒Φ100，Φ90的倒角。工序7精車零件右端面。

工序8粗銑Ф90的左端面；粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序9 鉆 4×Φ9孔。工序10鉆Φ4孔，鉸Φ 6孔。

工序11磨削Φ90外圓及右側(cè)Φ45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫線。工序14鍍鉻。工序15檢測入庫。(3)工藝方案的比較與分析

上述兩種工藝方案的特點在于：方案二考慮以Φ20孔為精加工基準(zhǔn)，而方案一則是從右端面開始加工到左端面，然后再鉆孔 Φ20mm，這時則很難保證其圓跳動的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。

4、毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量

由于本零件材料為灰鑄鐵，由《工藝手冊得》，毛坯為雙側(cè)加工，MA為G，加工精度為8到10級，這里選取9級。則，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得：

零件沿軸線方向的加工余量為：2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為6mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm，軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機(jī)械零件工藝性手冊》表：2-64得：Ф100，Ф90柱體圓角為：R=2mm；右端Ф45的圓角為：R=4mm；

5、確定各道工序的切削用量及基本工時

工序1 ：鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔 加工條件：

工件材料：HT200 硬度170—241HB，取190HB，機(jī)器砂型鑄造。加工要求：鉆，擴(kuò)，鉸Ф20孔 機(jī)床：Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 Ф18孔

1）刀具選擇：查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》選用 18高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。

2）切削用量選擇：查《切削用量手冊》得：f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》C365L 手冊》取V =13m/min，v??dwnw1000=18m/min。

車床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡明

?1000vns?dw=230r/min，按機(jī)床選取n =238r/m,故3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=0.66min。(2)擴(kuò)Ф19.8 孔

1）刀具選擇：選用 19.8高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。

2）確定切削用量：查《切削用量簡明手冊》得：f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》C365L 車床進(jìn)給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時的切削速度，由《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝流程設(shè)計實訓(xùn)教程》得公式：vc擴(kuò)=（1/2~1/3）vc鉆 查《切削用量簡明手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min，Vc=（1/2~1/3）VC =5.8~8.7m/min，ns?1000v?dw=93~140r/min，按機(jī)床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min。

3)計算基本工時：T=（L+L1+L2）/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91，L1=14,L2=2。

(3)鉸Ф20

1）刀具選擇：20高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀

2）確定切削用量：背吃刀量ap=0.12。由《切削用量簡明手冊》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量簡明手冊》表

w2.30得

yv?cdT.axf=7.9m/min，ns?1000v?d=125.8 r/min按機(jī)床選取nw =136 mvvcv0pr/min。所以實際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min。

3)計算基本工時：T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min

工序2 ：粗車Ф100外圓、車B面，車Ф90外圓及右側(cè)面、3x2槽、Ф45外圓。

加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??50 kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

刀具2：刀片材料為高速鋼，成型車刀，刀桿尺寸30x45 刀具3：刀片才；材料高速鋼，切斷車刀，刀桿尺寸16x25

（1）粗車Ф100外圓

1）選擇刀具：選擇刀具1 1)確定背吃刀量a 粗車的余量為1.5mm，一次走刀完成，即a =1.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm，則進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取 橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》vc?cvTm.axpfvyv=57.46 m/min，ns?1000v?dw=172 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）選擇與172r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實際切削速度V = 66.6m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T=0.149min。

（2）粗車 Ф90外圓

1）選擇刀具：用刀具2 2）確定背吃刀量：粗車外圓ap=1.1mm。

3)確定進(jìn)給量：由《切削用量簡明手冊》HT200，刀桿尺寸16 x25，,工件直徑為Ф90mm，則f=0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡明手冊》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0，焊接耐用度T=60mm。

4)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvm/min

Tmv.axpyf=44

vns?1000v?dw=147.6 r/min，按CA6140車床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度V =47.728 m/min。5)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.153min。

(3)粗車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.1mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.45mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查取：xfv?cT.amvyvcvp=62.7 m/min。

ns?1000v?dw=399 r/min按CA6140車床說明書，選擇與399r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實際切削速度V = 62.8m/min。4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.286min。

(4)成型車刀加工B面

1）確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。T=120min 2)確定進(jìn)給量：f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查取：vc?cTvmxvyv=40.602 m/min.apfns?1000v?dw=121.987 r/min，按CA6140車床說明書，選擇與121.987r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實際切削速度V =41.605m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=11.04min。

(5)車Ф90右端面及3x2槽

1)確定切削深度：一次走刀，則ap=2.5mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊》表1.4，f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機(jī)床說明書（見《工藝手冊》表1.31）取f=0.86 mm/r。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查取：vc?cTvmxvyv=13.965 m/min，.apfns?1000v?d=46.815 r/min。按CA6140車床說

w明書，選擇與46.815r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實際切削速度。V = 15.072m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=1.419min。

工序3粗車零件左右端面，并倒Ф20孔的倒角，零件右端45度倒角 加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r0?10o ?0?60 kr?600

?s??5

0kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1

(1)粗車零件左端面，即粗車Ф 100左端面 1）確定切削用量ap =1.1mm。

2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》：取進(jìn)給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.31查取）進(jìn)給量取f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min

ns?1000v?dw=149 r/min。按CA6140說明書，選擇與149r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度V =53m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T= 0.385min。

(2)粗車零件右端面

1）確定切削用量ap =2.5mm。

2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》：取進(jìn)給量為0.4～0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.31查取）進(jìn)給量取f =0.45mm/r。根據(jù)《切削用量簡明手冊》，取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27m/min ?1000vvc?cvTmv.axpfyv=14 ns?dw=89r/min按CA6140說明書，選擇與89r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實際切削速度V =15.7m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T= 0.674min

工序4半精車Ф100外圓、B面，Ф90外圓、Ф45外圓 機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ??6 kr?60

0o000?s??50 kr?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量：半車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min

ns?1000v?dw=309.971 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）選擇與309.871r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T=0.2.6min

(2)半精車 Ф90外圓 選擇刀具：用刀具1。1）確定背吃刀量： 半精車外圓ap=1.4mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量簡明手冊》表1.6，HT200，刀桿尺寸16 x25，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm，則f=0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r，車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度Vc：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=103.071m/minn?1000v?d=353.719 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速 mvvcvpsw選擇與353.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實際切削速度V =116.557 m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.115min。

(3)半精車Ф45 外圓 選擇刀具1 1）確定切削深度：粗車外圓，一次走刀，則ap=1.4mm。

2)確定進(jìn)給量：由《切削用量手冊》，HT200，刀桿尺寸16x 25，ap=1.1,工件直徑為Ф45mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡明手冊》表4.2—3查取f =0.30mm/r。

3)確定切削速度V：根據(jù)《切削用量手冊》表1.27查取： yv?cT.axf=103.071 m/minnmvvcvps?1000v?dw=686.719r/min按CA6140車床說明書，選擇與686.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實際切削速度V = 107.457m/min。

4)計算基本工時：T=（L+L1+L2+L3）×i/(f×n)=0.246min。

工序5 半精車零件左端面，即Ф100左端面 加工條件：

機(jī)床選擇：CA6140車床

刀具1：刀片材料YG6，刀桿尺寸BxH=16x25mm，r?10 ?0?6 kr?60

o000?s??5 0 kr'?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。

(1)半精車Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半精車的余量為0.9mm，一次走刀完成，即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm，表面粗糙度為6.3，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs?1000v?dw=316.235 r/min。按CA6140車床轉(zhuǎn)速（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）選擇與316.235r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V = 106.509m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T=1.158min。

工序6 精車Ф100外圓，并倒Ф90，Ф100的倒角

1)確定背吃刀量a； 半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V ：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，vc?cvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs?1000v?dw=452.292 r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速的（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。

4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T=0.315min。

工序7精車零件左端面，即Ф100左端面

1)確定背吃刀量：半車的余量為0.5mm，一次走刀完成，即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量：查《切削用量簡明手冊》表1.6：加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm，表面粗糙度為1.6，刀尖圓弧半徑0.5mm，則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書，取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車刀耐用度T=60mm。

3)確定切削速度V： 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27，yv?cT.axf=142.020 m/min，ns?1000v?mvvcvpd=452.292 r/min按CA6140車床轉(zhuǎn)速

w（《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2－8）選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實際切削速度V = 141.3m/min。的4）計算基本工時：按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》公式計算：T=2.00min。

工序8粗銑Ф90左右側(cè)面，精銑Ф90右側(cè)面 加工條件：

機(jī)床的選擇：X62W，功率7.5KW，裝夾系統(tǒng)剛性好；

刀具的選擇：銑刀材料為YG6，由ap=8，ae=11～21mm，根據(jù)《工藝手冊》表3.1—28，銑刀選擇為80～110mm；由《切削手冊》表6---7選擇刀具如下：粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d?1000?0?12，??40，L?80，d?40，r?15，o0oo~45oo，Z=10；精銑刀為細(xì)齒圓柱形銑刀d??30~35oo?1000?，L?80，d?40，r0?15，?012，o，Z=14，圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側(cè)面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=11mm，一次完成

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度cv0vVc： 由《切削手冊》表

sw3,27，yqpv?cdtaxfauz=119.619m/minn?1000v?d=380.952r/min根據(jù)X61W機(jī)mpvvpzev床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實際切削速度為Vc =149.15m/min當(dāng)n =475r/min時,工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×10×475=1140mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min 4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。

(2)粗銑右側(cè)面，粗銑刀具

1）切削用量：ap=8，ae=10mm，倆次完成。

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取3)確定切削速度

fz=0.14-0.24mm/z,取

fz=0.24mm/z。

3,27，Vc ：由《切削手冊》表v?cdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min

ns?1000v?dw=512.586r/min，根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實際切削速度為Vc =188.4m/min，當(dāng)n =600r/min時,工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×10×600=1440mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=950mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。(3)精銑右側(cè)面 精銑刀具

1）切削用量： ap=8，ae=1mm，一次完成

2）確定進(jìn)給量： 由《切削手冊》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取

fz=0.14-0.24mm/z,取

Vc:

fz=0.24mm/z。

3）確定切削速度由《切削手冊》表 3,27,vc?cvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n?1000vs?dw=1287.618r/min根據(jù)X61W機(jī)床說明書(見《切削手冊》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實際切削速度為Vc 370.52m/min，當(dāng)n =1180r/min時,工作臺為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度fm=fz×z×n機(jī)=0.24×14×1180=2832mm/min.，X62W機(jī)床說明書(見《切削手冊》表3.23)取fm=1180mm/min。

4）計算基本工時：T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。

工序9鉆4×Ф9孔

1)刀具選擇：選用Ф9高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2）確定切削用量：4個孔共走四次刀。由《切削用量手冊》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊》，取V查=0.36m/s=21.6m/min，則n=764.331 r/min由鉆床說明書，取n機(jī)=850r/min,故。

3）計算基本工時：其中L1=8，L2=0，L=84，T= 4x0.047min=0.188min。

工序10鉆Ф 4mm孔，Ф鉸6mm孔 機(jī)床選擇：選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆Ф 4mm孔

1)刀具選擇：由《工藝手冊》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。

2)確定切削用量：查《切削用量手冊》f=0.18～0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m，由Z525鉆床取n =1700r/min.，故Vc=21m/min。

3)基本工時：L1=10，L2=0，L=12.5，T= 0.07min。(2)鉸 Ф6孔

1）刀具選擇：6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀，刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6,耐用度T=60min。

2）確定切削用量：加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊》f=0.27—0.33mm/r，由《工藝手冊》f=0.26mm/r。

(3)確定切削速度：計算切削速度vc?(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1，)kv，CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3，V = 0.21m/s=12.8m/min，n = 679r/min，取 n =670，V =8.415 m/min。

3）基本工時：其中L1=10，L2=2，L=7，T= 0.109min。

工序11 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓

1)選擇砂輪：WA46KV6P350x40x12。

2)切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500 r/min，v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm，工件速度Vw=10m/min，徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/（雙行程）3)切削工時：加工Ф90外圓 圓

t1?2LbzbK1000vffar=0.819min，加工Ф45外t 1?2LbzbK1000vffar=1.606min。

工序12拋光B面 工序13刻線、刻字 工序14鍍鉻 工序15檢測入庫

四、夾具的設(shè)計 1問題的提出

本夾具用來鉆Ф4和Ф6的孔，有一定的公差要求，但同時應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率；因此設(shè)計時，對本夾具有一定的形位要求，還應(yīng)裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上，選用螺旋夾緊。

2、夾具設(shè)計

(1)定位和夾緊方案的選擇：

由法蘭盤零件的特征，采用一銷一端面的定位方式，因此用一心軸和一端面的方式定位法蘭盤，經(jīng)過定位后的法蘭盤已經(jīng)限制了五個自由度，在零件的Ф100平面用螺旋夾緊方式夾緊。

（2）切削力及夾緊力計算 1)切削力的計算： 軸向力：其中：

zF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF。

cF?42.7d0?

4f?0.22

kF?0.9

zF?1.0

yF?0.8 則：F?449.3N8 2扭矩:

zM.yM.M?9.81cM.d0fkmM，其中：c?0.021

zM?2.0

yM?0.8kM?0.87

則：M?0.884N*m 2）夾緊力的計算：

由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-20，查得：當(dāng)D=32，d=8，e=1.7，Ⅲ型，得夾緊力為W0=3680（N）

3）切削力與夾緊力比較

由夾具結(jié)構(gòu)知，軸向力與夾緊力垂直，欲使夾具安全工作，夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為：0.1～0.15。此處取小值0.1。則F總=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于鉆頭直徑為Ф4，所以產(chǎn)生的扭矩非常小，夾具可安全工作。五、三維建模

4.1夾具體三維建 模的最后效果

4.2鉆模板三維建模的最后效果

4.3定位套三維建模的最后效果

4.4加長快換鉆套三維建模的最后效果

4.5支承釘三維建模的最后效果

4.6六角螺桿三維建模的最后效果

4.7夾具總裝備三維建模的最后效果

4.8夾具總裝備爆炸后三維建模的最后效果

第二篇：法蘭盤夾具設(shè)計說明書

法蘭盤夾具設(shè)計

說明書

班級：

姓名：

題目：

設(shè)計法蘭盤4*Φ9mm孔的夾具 任務(wù)：

（1）繪制零件圖1張 A4紙

（2）繪制夾具零件圖1張 A2紙

（3）課程設(shè)計說明書1份

原始資料：

該零件圖樣一張；材料為鑄鐵，產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)。

分組要求：

全班同學(xué)共39人，分為10個小組，每組4名同學(xué)，每組同學(xué)在提供 備選題中選擇一種零件。設(shè)計要求：

工藝規(guī)程可行，參數(shù)選擇正確，設(shè)計計算準(zhǔn)確，文字語句通順，視圖繪制規(guī)整。設(shè)計時間：

一周

零件圖

目錄

一 設(shè)計目的

二 加工工藝分析

三 定位方案和定位元件的設(shè)計

四 確定夾緊方式和設(shè)計夾緊裝置

五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

一 設(shè)計目的

1.通過完成支架通槽加工夾具的設(shè)計，將具有查找文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)的能力；且對機(jī)械生產(chǎn)實際中夾具的設(shè)計有進(jìn)一步的了解和自身能力提高。

2.通過CAD畫圖，學(xué)生能夠?qū)⒁郧暗臋C(jī)械制圖和專業(yè)知識有機(jī)結(jié)合，是一項綜合能力的提升。

3.課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機(jī)械制造裝備設(shè)計中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（氣門搖桿軸支座）的夾具設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實踐機(jī)會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。

由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導(dǎo)。

二 加工工藝分析

基面的選擇

工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得宜提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正進(jìn)行。

在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外，還需要保證以下的位置精度：

左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm；

該工件剛度較好，4*Φ9孔的加工精度要求不高，且本工序前，工件上的各端面和各孔均已經(jīng)過加工，故為定位基準(zhǔn)的選擇提供了有利條件。

三 定位方案和定位元件的設(shè)計

工件的定位必須解決兩個問題：即根據(jù)加工技術(shù)要求限制工件的自由度；使定位誤差控制在允許的范圍內(nèi)。1.工件的定位原理

在制定工件的工藝規(guī)程時，已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問題，有時還繪制了工序簡圖。設(shè)計來具時原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點定位原理。

六點定位原理是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現(xiàn)完全定位。這里要清楚每個點都必須起到限制一個運動自由度的作用，而絕不能用一個以上的點來限制三個自由度。因此，這六個點絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位

根據(jù)工件加工表面的位置要求，有時需要將工件的六個自由度全部限制，稱為完全定位。有時需要限制的自由度少于六個，稱為不完全定位。

3.欠定位與過定位

根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均已被限制，這就稱為定位的正常情況，它可以是完全定位，也可以是不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有完全被限制，或某自由度被兩個或兩個以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，是絕對不允許的。后者稱為過定位，加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特殊場合下，如果應(yīng)用得當(dāng)，過定位不僅是允許的，而且會成為對加工有利的因素。

定位誤差分析

1）定位元件尺寸公差的確定

夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為：

2）零件規(guī)定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上，左邊孔距離軸線20mm，右邊孔距離軸線12mm，已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。

夾具體的制造誤差為：對定位孔軸線平行度為：0.02，則夾具體與鉆模板配合誤差，則經(jīng)過具體計算，故誤差不超過允許誤差。

3）夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明

在設(shè)計夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。因此，使用鉸鏈?zhǔn)姐@模，一次固定4個鉆套，在一次裝夾中可以加工4個孔。本工序是粗加工，切削力較大，但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面，和夾緊力方向相同，所以夾緊力不直接對消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩，應(yīng)該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺。

裝夾工件時，先翻開鉆模板把工件放在夾具上，由短銷定位，最后用定

位銷定好位置把鉆模板合上，把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據(jù)以上原則，工件的定位有下列兩個方案。

第一方案：以Φ20孔和一端側(cè)面為定位基準(zhǔn)，以限制工件的自由度，在本工序前，該工件已經(jīng)經(jīng)過精加工，其平行度已經(jīng)得到保證，優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

第二方案：以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準(zhǔn)，優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。

從保證加工要求和夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性兩方面來分析比較，應(yīng)以第一方案來設(shè)計定位裝置。

為實現(xiàn)第一種定位方案，所使用的定位元件又有下列兩種可能性： １）２）用心軸，支承板，此方案誤差較大，不好操作。

用心軸，菱形銷，此方案定位誤差小，操作簡單，故選此方案設(shè)計夾具。

四 確定夾緊方式和設(shè)計夾緊裝置

1.夾緊的目的

工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊，使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用，會產(chǎn)生變形或位移，從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個重要的問題。

2.夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計時，一般應(yīng)滿足以下主要原則

1）夾緊時不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。

2）夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個加工過程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動。

3）使工件不產(chǎn)生過大的變形和表面損傷。

４）夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖，機(jī)動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。５）夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便，符合工人操作習(xí)慣。

６）夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。

3.夾緊點選擇的原則

1）盡可能使夾緊點和支承點對應(yīng)，使夾緊力作用在支承上，這樣會減少夾緊變形，凡有定位支承的地方，對應(yīng)處都應(yīng)選擇為夾緊點并施以適當(dāng)?shù)膴A緊力，以免在加工過程中工作離開定位元件。

２）夾緊點選擇應(yīng)盡量靠近加工表面，且選擇在不致引起過大夾緊變形的位置。

４．對夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計要求

１）可浮動 ２）可聯(lián)動 ３）可增力 ４）可自鎖

根據(jù)以上原則和要求，應(yīng)該使夾緊力落在剛性較好的部位，因該工件的剛性較好，且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。

五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計

一.1）鉆床夾具結(jié)構(gòu)的選擇

在設(shè)計鉆床夾具時，首先需要考慮的問題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、質(zhì)量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠的工藝裝備技術(shù)狀況等具體條件，來選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進(jìn)一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問題。

2）鉆床夾具的特點和主要類型

各類鉆床和組合機(jī)床鄧設(shè)備上進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的夾具，統(tǒng)稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時不便于用試鉆發(fā)法把刀具調(diào)整到規(guī)定的位置、采用劃線加工則精度低，生產(chǎn)效率低，故當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，常使用專用鉆床夾具（鉆床夾具習(xí)慣是上稱鉆模）在鉆床夾具上，一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套，通過它引導(dǎo)刀具就可以保證被加工孔的坐標(biāo)位置，并防止鉆頭在切入后的偏斜。

3)鉆套和鉆模板的設(shè)計

鉆套的作用是確定被加工工件的位置，引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔或絞刀并防止在加工過程中發(fā)生偏斜。鉆模板與夾具體接連，它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。

1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上，在裝配后鏜鉆套底孔，保證鉆套底孔的位置精度要求。因此，固定式鉆模板精度高，但裝卸工件不方便。

2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接，可以方便的打開，便于裝卸工件、清理切削，對于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低，結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。

3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位，并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊，加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時，裝卸模板費時費力，鉆套的位置精度較低，故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時采用，當(dāng)工件有幾個加工面時，為便于裝卸工件，可將其中的一個或倆個工作面的鉆模板做成可卸式的。

4.活動式鉆模板

在一些情況下，鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設(shè)置在夾具上，而是將它連接在主軸箱上，并隨主軸箱而運動，這種鉆模板稱為活動鉆模板。

5.二、由零件結(jié)構(gòu)圖（如下圖）尺寸設(shè)計夾具各部件的結(jié)構(gòu)尺寸

1）底座

底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2）固定導(dǎo)向件

固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。

3）鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，材料

為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合，襯套與鉆模之間采配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。

4）鉆模板

5）開口墊圈的結(jié)構(gòu)如圖所示：

六 確定夾具總圖的技術(shù)要求

１． 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求

１）２）３）夾具外形的最大輪廓尺寸

定位副的配合公差及定位支承間的位置精度

引導(dǎo)副的配合公差帶、引導(dǎo)元件間的位置精度及其一個引導(dǎo)元件對定位元件的位置精度 ４）夾具（指定位元件）對機(jī)床裝夾面間（即夾具安裝面）的相互位置公差 ５）其他結(jié)合副的公差帶及相互位置精度

２． 機(jī)床夾具技術(shù)要求允差值的確定

在確定時可分兩種情況考慮： １）２）直接與工序位置精度有關(guān)的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差：

夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。

夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc；

當(dāng)加工尺寸為未注公差尺寸時，夾具的線性尺寸公差取0.10mm。

３）與加工要求無直接關(guān)系的夾具公差

設(shè)計感想

通過這次夾具設(shè)計，我在多方面都有所提高。通過這次夾具設(shè)計，綜合運用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實際知識進(jìn)行一次法蘭盤夾具設(shè)計，鞏固與擴(kuò)

充了法蘭盤孔夾具設(shè)計等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握氣法蘭盤孔夾具設(shè)計的方法和步驟，掌握法蘭盤孔的夾具設(shè)計的基本模具，了解了夾具的基本結(jié)構(gòu)，提高了繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時獨立思考的能力也有了提高。

課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)．

一周的課程設(shè)計結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解。

在這次設(shè)計過程中，體現(xiàn)出自己單獨設(shè)計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。

在此感謝我們的老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們工作、學(xué)習(xí)中的榜樣.這次模具設(shè)計離不開老師的細(xì)心指導(dǎo)。

同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。

由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。

參考文獻(xiàn)

【1】 李余慶，孟廣耀.機(jī)械制造裝備設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社，第二版.——北京： 2008.【2】 王 棟，李大磊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社，——北京：2010.【3】 吳 拓，現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計.化學(xué)工業(yè)出版社.-——北京： 2009.

第三篇：課程設(shè)計之法蘭盤夾具設(shè)計

畢 業(yè) 設(shè) 計

設(shè)計題目 設(shè)計法蘭盤零件的加工工藝

及鉆7-Φ9孔的鉆床夾具

班 級 檢測121 設(shè)計人員 曾雄、張純、張子揚(yáng)、朱雄波 指導(dǎo)老師 蔣帥

完成日期 2014 年 12 月 20 日

目 錄

設(shè)計任務(wù)書 …............................................................................1 畢業(yè)設(shè)計說明書正文…..............................................................2

一、序言..............................................1 1.1 夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求..............1 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向............................2

二、零件的分析........................................4 2.1零件的作用.....................................4 2.2零件的工藝分析.................................4

三、工藝規(guī)程設(shè)計......................................5 3.1 確定毛坯的制造形式............................5 3.2 基面的選擇....................................5 3.3 制定工藝路線..................................6 3.4 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定........9 3.5 確定切削用量及基本尺寸.......................10

四、夾具設(shè)計.........................................12 4.1問題的提出....................................12 4.2定位基準(zhǔn)的選擇................................13 4.3切削力及夾緊力計算............................14 4.4定位誤差分析..................................15 4.5夾具設(shè)計及操作簡要說明........................16 總結(jié).................................................19 致謝.................................................22 參考文獻(xiàn).............................................23

摘 要

本次設(shè)計了一套法蘭盤的專用夾具設(shè)計。經(jīng)過查閱資料，首先要對零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析，對工序進(jìn)行對比，通過選定某一工序設(shè)計專用夾具，選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，進(jìn)行定位誤差分析。在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設(shè)計基本要求和特點，對零件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對夾具設(shè)計，對夾具設(shè)計計算。最后對主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。

本次設(shè)計闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。本夾具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵字：夾具設(shè)計；基本要求；工藝分析；

一、序 言

夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。

1.1夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對其提出新的要求

現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈競爭，企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前，一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具，在一個具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約隔4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量只有15%左右，特別最近年來柔性制造系統(tǒng)（FMS）、數(shù)控機(jī)床（NC），加工中心（MC）和成組加工（GT）等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣，使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。

綜上所述，現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 2.能裝夾一組相似性特征的工件 3.適用于精密加工的高精度的機(jī)床 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)

5.采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率

1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向

現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面： 1.精密化

隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必也相應(yīng)提高對其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度可達(dá)正負(fù)0.1，用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5um，又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓讀可達(dá)0.2~0.5um。2.高效化

高效化夾具主要用來減少工件加工的機(jī)動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強(qiáng)度，常見的高效化夾具有：自動化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動力模塊的夾具等。例如使用電動虎鉗裝夾工件，可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右；而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件，使切削速度大幅度提高。3.柔性化

夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等，具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等，在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4.標(biāo)準(zhǔn)化

夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面，在制造典型夾具，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成：舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前，我國已有夾具零件、部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB2148~2249-80，GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn)，組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ)，作為發(fā)展趨勢，這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。

二、零 件 的 分 析

2.1零件的作用

題目所給定的零件是法蘭盤，法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個平面用以裝配。

圖1

2.2零件的工藝分析

法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ38，Φ50，Φ62為中心 ,包括:兩個左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的階梯孔.和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。

這組加工表面是以右端面為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.3工藝規(guī)程設(shè)計

2.1確定毛配的制造形式

零件材料為HT200，由于該零件是中批生產(chǎn)，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。

工藝路線方案

工序1 選擇鑄造毛坯 工序2 時效處理

工序3 夾工件左端面，Φ55*14外端圓，粗車右端面Φ87*42外圓端面，粗車右端面至72 工序4 夾工件右端面，Φ85*43外圓端面，粗車左端面外圓Φ52*13，粗車左端面至70 工序5 夾工件左外圓端面，加工內(nèi)控，Φ35*22.5，粗車Φ48*47.5，粗車Φ60*38.5 工序6 夾工件左外圓端面，半精加工內(nèi)孔Φ37*22.5，半精車Φ48*47.5半精車Φ61*38.5 工序7 夾工件左外圓端面，精加工內(nèi)孔Φ38*22.5 精加工Φ50*47.5 精加工Φ62*38.5內(nèi)孔

工序8 夾工件左外圓端面，倒Φ50*47.5處外圓角R=3，加工Φ62*38.5和Φ62*4兩處內(nèi)槽Φ65*3 工序9 半精車右端面外圓Φ86，精車至Φ85，精車右端面至Φ69.5 工序10 夾工件右端面，倒內(nèi)孔Φ38圓角，半精車外圓Φ50.5*12.5精車至Φ50*12.5，精車右端面至69 工序11 半精車，精車3*1退刀槽 工序12 精鉆7*Φ9內(nèi)孔

工序13 在7*Φ9內(nèi)孔基礎(chǔ)上锪孔7*Φ15 工序14 鉆M12螺紋孔 工序15 鉆Φ6斜孔

工序16 精銑工件表面達(dá)尺寸要求 工序17 去毛刺 工序18 檢驗 工序19 入庫

2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.4kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。

根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序及毛坯尺寸如下：

“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度190HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。2.2基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。1）粗基準(zhǔn)的選擇

選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達(dá)到完全定位。2）精基準(zhǔn)的選擇

主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3制定工藝路線

制定工藝路線的出發(fā)點，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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

三、夾具設(shè)計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，本夾具將用于Z5125立鉆床，設(shè)計在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。此道工序主要考慮的是如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。

4.1 問題的提出

本夾具主要用于鉆7-Φ9孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。因為M12螺紋孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求，因此我們要以已加工的Φ62K7孔為定位基準(zhǔn)。采用蓋板式鉆模板加工，用固定套定位，另外用一擋銷，即可實現(xiàn)完全定位。

4.2 定位基準(zhǔn)的選擇

擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。Φ62的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的Φ62孔和其端面作為定位基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩銷和已加工好的Φ62孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.3切削力和夾緊力的計算

由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 F?26Df0.8HB0.6 式（5-2）

鉆削力矩 T?10D1.9f0.8HB0.6 式（5-3）

11式中：D?9mm HB?HBmax??HBmax?HBmin??187??187?149??174

f?0.20mm?r?1代入公式（5-2）和（5-3）得

F?26x9x0.200.8x1740.6?1863N

T?10x919x0.200.8x1740.6?47127N.m

本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。

4.4定位誤差分析

本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。夾具的主要定位元件為浮動支撐板和定位銷。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.05；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.05。夾具的主要定位元件為長定位銷限制了4個自由度,另一端面限制1個自由度,繞軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。

?Yz???TD?Td2?0.014?0.022?0.034?0.070

式中 ?——定位副間的最小配合間隙（mm）；

TD——工件圓孔直徑公差（mm）；

Td——定

位

銷

外

圓

直

徑

公

差

（mm）。

定位銷水平放置時定位分析圖 圖2 4.5鉆削力的計算：

PX?419DS0.8kp

刀具選用高速鋼材料

查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8 ?HB?k??p?190??0.6200?1900.6?1.03

D?8.4、S1?0.25、S2?0.125

px1?419DS0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8Npx2?419DS0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N

在計算切削力時，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系數(shù)，K1=1.5 K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1 K3 —— 刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1 K4 —— 斷續(xù)切削系數(shù), K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夾緊力計算：

氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p＝0.4MPa時，氣缸推力為3900N。

因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。

4.7 夾具設(shè)計及操作簡要說明

如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了螺母夾緊方式。我們采用蓋板式鉆模板，本工序為鉆切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。

本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。

圖3 3.6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明

3.6.1 底座 底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

3.6.2 固定導(dǎo)向件

固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。

圖4 3.6.3 鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換

F7鉆套，材料為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模

m6H7之間采用配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能n6防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。

圖5

3.6.4夾緊機(jī)構(gòu)

夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的φ90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸，并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。

圖6

如前所述，在設(shè)計夾具時，為了提高勞動生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊方式。而且考慮到環(huán)保，所以選用氣動源夾緊。氣動反應(yīng)速度快，環(huán)保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序為鉆鉸加工，由于夾緊方向為垂直向上，要克服零件和移動軸所受重力，可以在適當(dāng)?shù)奶岣邏嚎s空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加氣缸推力。

裝配圖：

圖7

夾具體：

圖8

總 結(jié)

課程設(shè)計是綜合性實踐環(huán)節(jié)，目的是通過課題的設(shè)計研究，培養(yǎng)綜合運用各門課程知識的能力，培養(yǎng)獨立分析問題和解決問題的能力。但是，高職學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計不能完全等同于本科生，應(yīng)密切與生產(chǎn)實際相結(jié)合，應(yīng)與培養(yǎng)職業(yè)能力相結(jié)合，應(yīng)體現(xiàn)職高的特點。通過本次持續(xù)三周的夾具設(shè)計，首先通過零件圖來確定加工余量，會毛坯圖，而后通過小組的合作分工計算切削余量，繪制工藝卡。通過繪制工藝卡片，確定每道工序的定位與夾緊方式，有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計。整個過程中對以往所學(xué)的知識進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)，同時也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過程。通過老師的指導(dǎo)，對很多設(shè)計過程遇到的問題進(jìn)行了解決，也學(xué)到很多知識，獲益匪淺。

在指導(dǎo)教師李老師安排和精心指導(dǎo)下，這次畢業(yè)設(shè)計從確定設(shè)計課題、擬定設(shè)計方案、設(shè)計過程都按照工作計劃進(jìn)行。

第一，確定課程設(shè)計課題。

選好課程設(shè)計題目是實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的前提，我們的畢業(yè)設(shè)計的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實際。這個課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識或者將來工作所需的專業(yè)技術(shù)，達(dá)到綜合運用的目的，既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問題，又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，難度不是很大，符合我們高職專科生的專業(yè)理論知識水平和實際設(shè)計能力，工作量恰當(dāng)，能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成。

第二，確定產(chǎn)品設(shè)計方案。

明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時間，并確定好正確合理的設(shè)計方案是完成設(shè)計任務(wù)的保證，指導(dǎo)教師、和同學(xué)一起參與設(shè)計方案的討論，使我對設(shè)計方案心中有數(shù)。

第三，虛心求教，仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計。

我們高職學(xué)生基礎(chǔ)理論知識不夠扎實，設(shè)計能力較差，為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài)，指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計方法、一般步驟和設(shè)計過程中應(yīng)注意的事項。在設(shè)計中能主動請教指導(dǎo)老師，培養(yǎng)綜合運用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識的能力，培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專業(yè)文獻(xiàn)的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣，才能做好設(shè)計工作，減少工作失誤，避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動性，積極思考，大膽創(chuàng)新。

第四，完善設(shè)計 完整的設(shè)計包括設(shè)計圖紙和設(shè)計說明書等技術(shù)文件。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，全面檢查設(shè)計技術(shù)資料，按照指導(dǎo)教師的批改，認(rèn)真修改圖紙錯誤，認(rèn)真修改設(shè)計說明書.應(yīng)該說，在指導(dǎo)教師的認(rèn)真指導(dǎo)下，我基本完成了這套夾具的設(shè)計工作，通過這次設(shè)計，學(xué)到了很多知識和技術(shù)。

致 謝

這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。

這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

參 考 文 獻(xiàn)

1.切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年

4.機(jī)床夾具設(shè)計手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1990年

5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月

第四篇：ca6140法蘭盤夾具設(shè)計

機(jī)械制造裝備設(shè)計

課程設(shè)計說明書

題目

CA6140法蘭盤夾具設(shè)計

系

機(jī)械與運載學(xué)院

專業(yè)

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化

班級

姓名

學(xué)號

指導(dǎo)教師

完成日期 年 月 日

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院

I

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書

班級： 姓名： 學(xué)號：

課程名稱: 機(jī)械制造裝備設(shè)計 題 目：法蘭盤夾具設(shè)計 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 主要內(nèi)容及要求：

1、根據(jù)所給的零件草圖，畫出零件工作圖。

2、完成法蘭盤工件的4個孔的鉆床的專用夾具總裝配工作圖。

3、完成專用夾具部分零件工作圖。

4、編寫設(shè)計計算說明書。

5、總工作量要求：總圖量為：0圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。主要參考資料：夾具設(shè)計手冊、夾具設(shè)計圖冊、機(jī)械零件設(shè)計手冊。進(jìn)度安排： 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書編寫。

課程設(shè)計指導(dǎo)教師：

張 福

2012 年 6月 8日 教 研 室 主 任：

趙艷紅

2012 年6月 8日

# II

《機(jī)械制造裝備設(shè)計》課程設(shè)計計劃書

一、課程設(shè)計目的

1、本課程設(shè)計是《機(jī)械制造裝備設(shè)計》課程的延續(xù)，通過設(shè)計實踐，進(jìn)一步掌握機(jī)械制造裝備設(shè)計的一般方法。

2、培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、金屬材料及熱處理、機(jī)械制造結(jié)構(gòu)工藝等相關(guān)知識，培養(yǎng)工程設(shè)計的能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生使用手冊、圖冊、有關(guān)資料及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的能力。

4、提高學(xué)生技術(shù)總結(jié)及編制技術(shù)文件的能力。

5、為畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計題目

法蘭盤夾具設(shè)計

三、課程設(shè)計的內(nèi)容與基本要求

（一）內(nèi)容

1、完成法蘭盤工件的4個孔鉆床專用夾具總裝配圖。

2、完成4個孔鉆床專用夾具部分零件工作圖。

3、編寫設(shè)計計算說明書。

#

4、總工作量要求：總圖量為：0圖紙1張；設(shè)計計算說明書15頁。

（二）基本要求

1、課程設(shè)計必須獨立的進(jìn)行，每人必須完成總工作量要求。

2、根據(jù)設(shè)計題目，完成規(guī)定的設(shè)計內(nèi)容和工作量要求。

3、正確的運用手冊、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計圖樣必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

4、設(shè)計計算說明書力求用工程術(shù)語，簡明扼要，計算合理、準(zhǔn)確，表達(dá)清晰，文字通順簡練，字跡工整。

四、進(jìn)度安排 1、1-2天完成零件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書。

課程設(shè)計指導(dǎo)教師： 張 福 2012 年 6月 8日

教研室主任： 趙艷紅 2012 年6月 8 日

III

目錄

? ? ? ? ? ? ? ? ? 前言..........................................................................................................................................6 1.零件的分析...........................................................................................................................7

1.1零件的作用........................................................................................................................7 ? 1.11零件的工藝分析..............................................................................................................7

2.夾具設(shè)計.............................................................................................................................11 2.1設(shè)計要求..........................................................................................................................11 2.2定位誤差分析：..............................................................................................................11 2.3鉆削力的計算：..............................................................................................................11 2.4夾緊力計算：..................................................................................................................12 2.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明......................................................................................12 ? 2.5.1 底座.......................................................................................................................12 ? 2.5.2 固定導(dǎo)向件...........................................................................錯誤！未定義書簽。? 2.5.3 鉆套、襯套的選擇...............................................................................................13 ? 2.5.4夾緊機(jī)構(gòu)................................................................................................................13 結(jié)束語....................................................................................................錯誤！未定義書簽。致

謝....................................................................................................................................15 參考文獻(xiàn)................................................................................................................................16 ? ? ?

IV

摘 要

本次設(shè)計了一套法蘭盤的專用夾具設(shè)計。經(jīng)過查閱資料，首先要對零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析，對工序進(jìn)行對比，通過選定某一工序設(shè)計專用夾具，選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，進(jìn)行定位誤差分析。

在文檔中第一部分，主要敘述了專用夾具設(shè)計基本要求和特點，對零件的工藝分析，完成了工藝方案的確定。第二部分，對夾具設(shè)計，對夾具設(shè)計計算。最后對主要零部件的設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇，以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過前面的設(shè)計方案畫出模具各零件圖和裝配圖。

本次設(shè)計闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作過程。本夾具性能可靠，運行平穩(wěn)，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵字：夾具設(shè)計；基本要求；工藝分析；

V 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

前 言

夾具設(shè)計一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實現(xiàn)的可能性，而設(shè)計夾具時，如確有必要也可以對工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計質(zhì)量的高低，應(yīng)一能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本底，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。

一個優(yōu)良是機(jī)床必須滿足下列基本要求：

（1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確的選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中的其它零部件的結(jié)構(gòu)對加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求

（2）提高生產(chǎn)率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。

（3）工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗、維修等。

專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。

（4）使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡單、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用是前提下，應(yīng)盡可能采用氣動液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來大量而引起工藝系統(tǒng)變形。

（5）經(jīng)濟(jì)性好 專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。6 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

1.零件的分析 1.1零件的作用

題目是所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。為盤類零件，用于臥式車床CA6140上。車床變速箱固定在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，以保證主軸三個軸孔同心，使齒輪正確嚙合，主要作用是表明刻度，實現(xiàn)縱向進(jìn)給。

1.11零件的工藝分析

CA6140車床共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：

?0.12?0?0?45?45?0.34?0.017（1）以φ100為基準(zhǔn)面加工表面，這一組加工表面包括：，?0.017 的右端面。

?0?45?0.017 端面為基準(zhǔn)，先用?16的鉆頭鉆孔，然后再用鉸刀鉸孔由于孔（2）以?0?0?45?45?0.017有跳動的要求，所以要以.以?0.017 端面為基準(zhǔn)。與?0?0?0.12?45?45?100?0.017?0.6?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，（3）以 端面為基準(zhǔn)，車、1?45?。

?0.045?20?0（4）以孔為基準(zhǔn)，精車所有外圓面，使其達(dá)到要求。

由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。

設(shè)計題目給定的零件是CA6140車床法蘭盤零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率為4%，機(jī)械加工廢品率為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為：N=4000×(1+4%+1%)=4200(件/年)沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

法蘭盤的年產(chǎn)量為4200件，查表可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。

零件材料為HT200。年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，內(nèi)孔不鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后決定。

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。

因為法蘭盤可歸類為軸類零件，按照“保證不加工表面與加工表面相互精度原則”的粗基（即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)；若零件有若干個不加工表面時則應(yīng)與這些加工表面要求相對精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)），所以對于本零件可以先以法蘭盤右端45的外圓及90的右端面作為粗基準(zhǔn)，利用三爪卡盤夾緊45外圓可同時限制4個自由度，再以90的右端面定位可限制1個自由度，達(dá)到完全定位。

主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再計算。

本零件的加工面有個圓、內(nèi)孔端面車槽等，材料為HT200。參考《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，其加工方法選擇如下：

0（1）?45?表面粗糙度為0.8，采用粗車?半精?0.017外圓面:公差等級為IT6～I(xiàn)T8，車?磨削的加工的方法。

（2）φ20內(nèi)孔：公差等級為IT7 ～I(xiàn)T8,表面粗糙度為1.6，采用鉆?擴(kuò)?絞?精絞的加工方法，倒角用45°車刀加工。

（3）φ450公差等級為IT13～I(xiàn)T14,表面粗糙度為0.4，采用粗車?半?0.6外圓面：精車?磨削的加工的方法。

（4）φ90外圓面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車?半精車?磨削的加工的方法。

（5）槽3×2：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13,表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為粗車。

（6）φ100突臺右端面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗車?半精車?磨削的加工方法。

（7）φ90突臺距離軸線34mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用粗銑?精銑的加工方法。

沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

（8）φ90突臺距離軸線24mm的平面：未表注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為0.4，采用粗銑?精銑?磨削的加工方法。

（9）4×φ9孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆?絞。

（10）φ4的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為12.5，采用的加工方法為鉆削。

（11）φ6的孔：未標(biāo)注公差等級，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT13，表面粗糙度為3.2，采用的加工方法為鉆?絞。

制定工藝路線得出發(fā)點,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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

工序一 鑄造毛坯。

工序二 時效處理，刷油漆。

0?0.12工序三 車端面及外圓?45??0.017，以?100?0.34為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。0?0.045工序四 以?45?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，再?0.017外圓面為基準(zhǔn)，鉆?20?00.045鉸孔達(dá)到?20?的尺寸。?00?0.121.5?45?，和工序五 以?45??0.017外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?0.34、?90外圓，并導(dǎo)1?45?。

0.127?45?，和1?45? 工序六 以?100??0.34外圓面為基準(zhǔn)，并倒0.0450.12?0工序七 以?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動在0.03內(nèi),并車3?2槽。

工序八 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序十 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再擴(kuò)到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。

0.045工序十一 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個?9孔。?0工序十二再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三 刻字刻線。工序十四 鍍锘。工序十五 檢測入庫。

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工序一 鑄造毛坯。

工序二 時效處理，刷油漆。

00.12工序三 車端面及外圓?45?，以?100?為粗基準(zhǔn)，選用CA6140機(jī)床。?0.017?0.3400.12工序四 以?45?外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?、?90外圓，并導(dǎo)1.5?45?，和?0.017?0.341?45?。

00.045工序五 以?45?外圓面為基準(zhǔn)，鉆?20?通孔，先用鉆?16的鉆頭鉆孔，再?0.017?00.04500.12鉸孔達(dá)到?20?的尺寸。以?45?外圓面為基準(zhǔn)，粗車?100?、?90外圓，并導(dǎo)?0?0.017?0.341.5?45?，和1?45?。

0.12工序六 以?100?外圓面為基準(zhǔn)，并導(dǎo)7?45?，和1?45?。?0.340.0450.120工序七 ?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車?100?左端面和?90右端面和?45?保證跳?0?0.34?0.017動在0.03內(nèi),并車3?2槽。

工序八 右端面和一圓面定位,利用兩個端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序九 以剛銑的平面定位，利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24。工序十 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆?4的通孔,再擴(kuò)到?6孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。

0.045工序十一 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4×?9孔。?0工序十二 用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度。工序十三 刻字刻線。工序十四 鍍锘。工序十五 檢測入庫。

0雖然工序都是十三步，但第一個方案更為合理，?45??0.017外圓和Φ90的端面有跳0動要就高，而且精度要求高，所以多次加工?45??0.017表面是精度、粗糙度的要求和有跳動的要求是必須的，因此第一個方案更合理。

選擇第一個方案。

CA6140車床法蘭盤，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量1.4kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

2.夾具設(shè)計

2.1設(shè)計要求

為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z5125立鉆床，刀具為φ8.4麻花鉆和φ9絞刀。此道工序主要考慮的是如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。

2.2定位誤差分析：

（1）定位元件尺寸及公差的確定：夾具的主要定位元件為一平面一短銷，該定

0位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時的尺寸與公差配合，即?20??0.045。

（2）由于存在兩平面配合，由于零件的表面粗糙度為0.4?m，因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6?m定位尺寸公差的確定。

（3）工件的孔尺寸要求不高，同軸度的誤差主要有鉆套和襯套的不同同軸度引起的,襯套的同軸度小于0.005，鉆套的同軸度小于0.005而零件要求的最大同軸度為0.01定位尺寸公差的確定。夾具的主要定位元件是一根定位短軸一個定位塊，公差現(xiàn)

0定與本零件在工作時與其相配的軸的尺寸與公差配合,即?20??0.045，定位軸與零件的最大間隙為

?max=0.05-0=0.05mm 而零件要求的最小偏差為

?min=0.045-0=0.045mm 因此最大間隙滿足精度要求.2.3鉆削力的計算：

PX?419DS0.8kp

刀具選用高速鋼材料

查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8 0.6200HB??k????p?190?1900.6?1.03

D?8.4、S1?0.25、S2?0.125

px1?419DS0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8Npx2?419DS0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N

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在計算切削力時，要考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)Ｋ＝K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系數(shù)，K1=1.5 K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1 K3 —— 刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1 K4 —— 斷續(xù)切削系數(shù), K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 2.4夾緊力計算：

氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p＝0.4MPa時，氣缸推力為3900N。因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力，故本夾具可安全工作。2.5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計及操作簡要說明 2.5.1 底座

底座使用HT200的鑄造成型，進(jìn)行時效處理，消除內(nèi)應(yīng)力，具有較好的抗壓強(qiáng)度，剛度和抗振性。在四角有U型槽，與T型螺釘配合使用，將夾具固定在工作臺上。

2.5.2固定導(dǎo)向件

固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成，退后處理，保證尺寸的穩(wěn)定性，且在裝配后修正尺寸，保證夾具的精度。焊接件制造方便，生產(chǎn)周期短，成本低。

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2.5.3 鉆套、襯套的選擇

因為為中批量生產(chǎn)，為了便于更換磨損的鉆套，所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套，F(xiàn)7H7材料為T10A。查機(jī)械手冊，鉆套與襯套之間采用配合，襯套與鉆模之間采用

n6m6配合。當(dāng)鉆套磨損一定后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時轉(zhuǎn)動及退刀時脫出。

2.5.4夾緊機(jī)構(gòu)

夾緊使用氣動推動移動軸，使工件上移，工件的φ90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸，13 沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大，所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。

如前所述，在設(shè)計夾具時，為了提高勞動生產(chǎn)效率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動夾緊方式。而且考慮到環(huán)保，所以選用氣動源夾緊。氣動反應(yīng)速度快，環(huán)保，但工作壓力小，所以氣缸體積大。本工序為鉆鉸加工，由于夾緊方向為垂直向上，要克服零件和移動軸所受重力，可以在適當(dāng)?shù)奶岣邏嚎s空氣的工作壓力（由0.4MPa增至0.5MPa）,以增加氣缸推力。沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書

結(jié)束語

為期兩周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，課程設(shè)計作為《機(jī)械制造裝備設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。

本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷的階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識；

通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。

總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。

由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師批評指正 致謝

感謝張福教授在兩周課設(shè)過程中對我的指導(dǎo)，這次課設(shè)讓我學(xué)會了很多的東西明白了以前許多不懂和很模糊的地方，讓我知道做學(xué)問要認(rèn)真和務(wù)實這樣才能學(xué)好知識，課設(shè)的成果當(dāng)然要感謝老師的耐心指導(dǎo)以及同學(xué)的幫助，使我受益匪淺，至此，我向他們至以深切的感謝。謝謝你們的真誠指導(dǎo)。

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參考文獻(xiàn)

［1］《切削加工簡明實用手冊》 黃如林主編 化學(xué)工業(yè)出版社，2004 ［2］《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》指南崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 ［3］《互換性與測量技術(shù)陳于萍》高曉康主編 北京高等教育出版社，2005.［4］《切削用量簡明手冊》艾興，肖詩綱主編 機(jī)械工業(yè)出版社，2002

第五篇：!!!!!!!車床法蘭盤夾具設(shè)計說明書

序 言

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。

通過本次課程設(shè)計，應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉： 能熟練運用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個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，保證零件的加工質(zhì)量。提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。學(xué)會使用手冊及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。

就我個人而言，我希望通過本次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加生產(chǎn)實踐打下一個良好的基礎(chǔ)。

由于能力所限，設(shè)計尚存在許多不足之處，懇請各位老師予以指教。

一、零件的分析

（一）零件的作用

題目所給的零件是法蘭盤（見附圖1），其為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定在主軸箱上，靠該法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體孔相配，以保證主軸三個軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。

（二）零件的工藝分析

法蘭盤共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下： 1．以Φ80孔為中心的加工表面

這一組加工表面包括：Φ62±0.015孔及其倒角以及與其垂直的端面，Φ80h11外表面，兩個M64×1.5的槽，Φ36 0成

120°的Φ16.5階梯孔的兩端面。

2．以A面為基準(zhǔn)的加工表面

這一組加工表面包括：三個互成120°的ф16.5階梯孔，一個側(cè)面C,一個平面D。這兩組表面之間有著一定的位置要求，主要是： Φ62±0.015孔對B端面的徑向圓跳動公差為0.04mm。

由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專

+0.6

2孔以及與其垂直的端面，Φ52g6外表面B及退刀槽，三個互用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。

二、工藝規(guī)程設(shè)計

（一）確定毛坯的制造形式

材料為HT15-33。考慮到法蘭主要承受靜壓力，因此選用鑄件。

（二）基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。

（1）粗基準(zhǔn)的選擇。

按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則（如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)），孔Φ62±0.015與B端面有0.04mm的圓跳動公差要求，現(xiàn)選擇Φ52g6外表面B為粗基準(zhǔn)，利用三爪自定心卡盤加持外圓A，并且使卡盤端面緊靠A端面，這樣可以消除所有六個自由度，達(dá)到完全定位。

（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。

（三）制訂工藝路線

制定工藝路線的出發(fā)點，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)要求能得到保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

1．工藝路線方案一

工序1 粗車Φ16.5端面，粗、精車外圓Φ80h11及車倒角，車兩個槽Φ64，車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，車端面A。

工序2 擴(kuò)孔Φ62±0.015，擴(kuò)孔Φ36 0+0.62，絞孔Φ62±0.015，絞孔Φ36 0+0.62 工序3 車兩個槽M64×1.5，車孔Φ62±0.015倒角。工序4 鏜刀鏜R3圓角 工序5 銑Φ80h11端面.工序6 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。工序7 拉槽6×6。

工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序10 銑平面保證尺寸54mm 工序11 表面處理，檢驗入庫。2．工藝路線方案二

工序1 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。

工序2 車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。

工序3 鉆三個孔Φ16.5，鉆三個孔Φ11。工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角 工序6 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。

工序9 表面處理，檢驗入庫。

3．工藝方案的比較與分析

上述兩個工藝方案的特點在于：方案一選擇對孔Φ36 0+0.62進(jìn)行鑄造然后在機(jī)加工（擴(kuò)、絞），對Φ62±0.015孔采取先擴(kuò)后絞。在加工過程中，要進(jìn)行七次裝夾，用五套夾具，共八道工序。方案二選擇對孔Φ36 0+0.62進(jìn)行先鉆后車，對Φ62±0.015孔采取先粗車后精車。在加工過程中，要進(jìn)行六次裝夾，用五套夾具，共七道工序。相比之下，方案工序更為簡單。在工序安排中，裝夾次數(shù)越多，定位次數(shù)越多，造成的定位誤差也就越大，而且所用工時會越多。而且方案一沒能完成車螺紋M64×1.5工序。除此以外，方案二的1、2工序可合并為一個工序，兩個方案都沒有考慮到零件毛坯為鑄件，因而在所有機(jī)加工之前，應(yīng)先安排除砂工序。綜合考慮以上各方面，對方案進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的具體工藝方案確定如下：

工序1 除砂。

工序2 粗車Φ80h11外圓柱面，車Φ120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，精車外圓Φ80h11，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）

車Φ52g6端面，車端面A，車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）

工序3 鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5（以端面A為精基準(zhǔn)，）工序4 拉槽6×6。工序5 鏜刀鏜R3圓角。工序6 銑側(cè)面保證尺寸34.5mm 工序7 銑平面保證尺寸54mm 工序8 磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。工序9 表面處理，檢驗入庫。

將以上內(nèi)容一并填入工藝過程卡片，見附表1。

（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定

“法蘭盤”零件材料為HT15-33，硬度為170-240HBS，毛坯的重量為2.5kg,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用鑄件。

根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定個加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：

1．外圓表面（Φ80h11，Φ52g6，Φ120）

外圓Φ80h11，表面粗糙度要求1.6μm,公差等級為 6級，查《機(jī)械加工技術(shù)手冊》（以下簡稱《手冊》）表3-9（P87）采用先車（只能達(dá)7級精度），然后再磨（可達(dá)6級精度）。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm,精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。

外圓Φ52g6，表面粗糙度要求為1.6μm，公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，精車雙邊余量為2Z=1mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的雙邊余量為2Z=0.4mm。

外圓ф120，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm。2．內(nèi)孔表面（Φ62±0.015，Φ36 0

+0.62）

內(nèi)孔Φ62±0.015，查《手冊》表3-9（P87），采取先粗車再精車。根據(jù)其尺寸，選用粗車的雙邊余量為2Z=2mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。

內(nèi)孔Φ36 0+0.62，查《手冊》表3-5（P74），為9級公差要求，查《手冊》表3-9（P87），采取先鉆孔后精車。根據(jù)其尺寸，選用鉆孔的雙邊余量為2Z=35.6mm，查《手冊》9-11(P401),選用精車的雙邊余量為2Z=0.4mm。

3．外圓端面加工余量及公差（Φ80h11及Φ52m6端面）

外圓Φ80h11端面粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗銑的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達(dá)要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.外圓Φ52g6端面粗糙度要求為6.3μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度為3.2-6.3μm，可達(dá)要求，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.4.Φ16.5端面

Φ16.5端面的粗糙度要求為3.2μm，軸向無公差要求。查《手冊》表3-13（P91），粗車的表面粗糙度可達(dá)3.2μm，因而選用粗車即可。選用粗車的加工余量為Z=1mm.5．端面A 端面A粗糙度要求為1.6μm，軸向無公差要求。公差等級為 6級，查《手冊》表3-9（P87）采用先車，然后再磨。根據(jù)其尺寸，選用粗車的余量為Z=1mm，精車余量為Z=0.5mm，查《手冊》15-13(P567),選用磨削的余量為Z=0.2mm。

6.側(cè)面C,平面D平面D距內(nèi)孔Φ36中心的距離為54mm，無公差要求，表面粗糙度要求為6.3μm，計算得其需切削量為6±0.5mm，根據(jù)《手冊》P480敘述，選用一次銑削成型。側(cè)面C距內(nèi)孔Φ36中心的距離為34.5-0.40-0.20，表面粗糙度要求為6.3μm，公差為200μm，查《機(jī)械制圖》表8.5（P232），為12級公差要求，計算得其需切削量為26.5±0.5mm。根據(jù)《手冊》P480敘述，選分四次銑削成型。

（五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：除砂

工序Ⅱ：粗、精車Φ80h11外圓柱面，車ф120外圓柱面，車Φ80h11端面及倒角，車Φ16.5端面及倒角，粗車Φ62±0.015孔，精車Φ62±0.015孔及倒角，車螺紋M64×1.5，車兩個密封槽Φ64。（以Φ52g6外圓柱面為粗基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ52g6外圓柱面）

車Φ52g6端面，車端面A，粗、精車Φ52g6外圓柱面、倒角及退刀槽，鉆孔Φ36 0+0.62，精車孔Φ36 0+0.62。（以Φ80h11外圓柱面為精基準(zhǔn)，采用三爪卡盤夾持Φ80h11外圓柱面）

工件材料：HT150，HB=150,金屬模鑄造。

加工要求：車外圓Φ80h11及車倒角，表面粗糙度要求為1.6μm，6級公差要求；車兩個槽M64×1.5；車外圓Φ52g6、退刀槽及倒角，表面粗糙度要求為3.2μm，6級公差要求；車端面A，表面粗糙度要求為6.3μm。

機(jī)床：C620-1臥式車床。

刀具：YT15外圓車刀、YT15端面車刀、YT15內(nèi)圓車刀、高速鋼螺紋車刀，刀桿尺寸為16×25mm。切削用量：

1.粗車Φ80h11外圓柱面

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380），當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm，ap=1mm,工件直徑為80mm時

f=0.8-1.2mm/r 取f=0.8mm/r 2）計算切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381），切削速度的計算公式為（壽命選60T）

Vc=CV×KV/(Tapf)m/min 其中：CV=158, x=0.15, y=0.40, m=0.20。修正系數(shù)見《手冊》表8-61至表8-69，即 KMv=1.44, ksv=0.8, kkv=1.04, kkrv=0.81, kBv=0.97。

m

x

y2所以 vc=158×1.44×0.8×1.04×0.81×0.97/(60×1 =71.85(m/min)3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

0.20.1

5×0.8

0.40)ns=1000vc/(πd)=1000×71.85/(3.14×80)=286(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(41+1)/286×0.8=0.18(min)2.精車外圓Φ80h11 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=102m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×102/(3.14×80)=406(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/406×0.6=0.17(min)3.車Φ120外圓柱面

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=85m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×85/(3.14×120)=225(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(15+1)/225×1.0=0.07(min)4.車Φ80h11端面及倒角

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.8mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×80)=418(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/418×0.8=0.12(min)5.車Φ16.5端面及倒角 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=35m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×16.5)=675(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(8.3+1)/675×0.4=0.04(min)6.粗車Φ62±0.015孔

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.6mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=106m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×106/(3.14×60)=560(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/560×0.6=0.13(min)7.精車Φ62±0.015孔及倒角

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4(mm/r)2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=112(m/min)3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×112/(3.14×60)=590(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/590×0.4=0.18(min)8.車螺紋M64×1.5 采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋時走刀次數(shù)為i=4;精車螺紋時，走刀次數(shù)為i=2.螺距 t=1.5mm,所以進(jìn)給量f=1.5mm/r.1)切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）粗車螺紋時： vc=21m/min 精車螺紋時： vc=35m/min 2)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

粗車螺紋時：n1=1000vc/(πd)=1000×21/(3.14×64)=105(r/min)精車羅紋時：n2=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×64)=174(r/min)3)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

粗車螺紋時：t1=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×4/(105×1.5)=0.41(min)精車螺紋時：t2=(l+y+△)×i/nf=(15+1)×2/(174×1.5)=0.12(min)9.車兩個密封槽Φ64 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=84m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×84/(3.14×64)=418(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=2×(l+y+△)/nf=2×(2+1)/418×0.5=0.03(min)10.車Φ52g6端面

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=90m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×90/(3.14×52)=551(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/551×0.5=0.04(min)11.車端面A 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=1.0mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=82m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×82/(3.14×120)=218(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(35+1)/218×1.0=0.17(min)12.粗車Φ52g6外圓柱面

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.5mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=105m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×105/(3.14×52)=643(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/643×0.5=0.04(min)13.精車Φ52g6外圓柱面倒角及退刀槽 1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.4mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=125m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×125/(3.14×52)=765(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(10+1)/765×0.4=0.04(min)14.鉆孔Φ36 0+0.62

1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×36)=350(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=22/(350×0.2)= 0.32(min)15.精車孔Φ36 0+0.62

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.3mm/r 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表8-60（P381）

vc=108m/min 3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×108/(3.14×36)=950(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=(40+1)/950×0.3=0.15(min)工序Ⅲ：鉆三個通孔Φ11，鉆三個孔Φ16.5，惚沉頭孔Φ16.5 機(jī)床：搖臂鉆床 刀具：高速鋼鉆頭 切削用量：

1.鉆三個通孔Φ11 刀具材料：高速鋼。

1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×11)=1150(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=3*(l+y+△)/nf=15/(1150×0.2)= 0.21(min)2.鉆三個階梯孔Φ16.5 刀具材料：高速鋼。

1）進(jìn)給量 f=0.2mm/r(見《手冊》表10-15（P437）)2）切削速度 Vc=40(m/min)(見《手冊》表10-15（P437）3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×40/(3.14×16.5)=770(r/min)4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=3×(l+y+△)/nf=5/(770×0.2)= 0.1(min)2.惚沉頭孔Φ16.5 工序Ⅳ：拉槽6×6 機(jī)床：臥式拉床L6120 刀具：高速鋼拉刀 切削用量：

1）進(jìn)給量 f 根據(jù)《手冊》表8-58（P380）

取f=0.02mm 2）切削速度 根據(jù)《手冊》表12-8（P462）

vc=30m/min 3)確定機(jī)床行程數(shù)

ns=z/f=6.0/0.3=20 4)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=2×(l+△)× ns/(1000vc)=2×30×20/30=(min)

工序Ⅴ：用鏜刀鏜R3圓角，選刀具半徑為3mm，機(jī)床為T740金剛鏜床f=0.2mm/r,切削速度則V=100m/min則nω=1000V/πd=(1000×100)/π58=584r/min Tm=(l+l1)/(nωf)=(2π×16+2)/(584×0.2)=0.19min 工序Ⅵ：銑平面保證尺寸54 機(jī)床：立式銑床X51 刀具：鑲齒三面刃銑刀（高速鋼）切削用量：

1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r(見《手冊》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊》表13-12（P484）3）切削深度 ap=6mm(見《手冊》P480敘述）4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=(l+y+△)/nf=48/(65×2.0)=0.37(min)工序Ⅶ：銑側(cè)面保證尺寸34。5

1）進(jìn)給量 f=2.0mm/r(見《手冊》表13-8（P481）)2）切削速度 Vc=20(m/min)(見《手冊》表13-12（P484）

3）切削深度 由于該工序余量較大（26.5±0.5mm），所以分四次銑削成型。根據(jù)《手冊》P480敘述，通常鑄鐵件銑削深度為5-7mm,所以，前三次選用ap=7mm，第四次選用ap=5.5mm。

4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×20/(3.14×100)=65(r/min)5)切削工時 根據(jù)《手冊》表8-56（P379）

tm=4×(l+y+△)/nf=100×4/(65×2.0)= 3.08(min)工序Ⅷ：磨外圓Φ80h11，磨外圓Φ52g6。機(jī)床：外圓磨床M1412 刀具：根據(jù)表15-2至15-7，選用WA46KV6P200×32×125型砂輪。

其含義為：砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為200×32×125(D×B×D)。

切削用量： 1.磨外圓Φ80h11 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566）2)進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時

tm=2LZbK/1000fafr

式中，L—加工長度，40mm;Zb—單面加工余量，0.2mm;K—系數(shù)，1.10；

fa—工作臺軸向移動速度；

fr—工作臺往返一次砂輪徑向進(jìn)給量。

tm=2×40×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.60（min）

2.磨外圓Φ52g6 1）工件速度 VW=25m/min 見《手冊》表15-12（P566）2)進(jìn)給量 軸向fa=2.0mm/min 徑向fr= 0.015mm/雙行程(見《手冊》表13-8（P480）)3）切削深度 ap=0.03mm 4)砂輪速度 v=35m/min 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速

ns=1000vc/(πd)=1000×35/(3.14×200)=57(r/min)6）加工工時

tm=2LZbK/1000fafr

=2×10×0.2×1.1/（1000×2.0×0.015）=0.15（min）工序Ⅸ：表面處理，檢驗入庫。

最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果，連同其它加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工序卡片，見附表2-6。三.夾 具 設(shè) 計

為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計通用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第七道工序——銑側(cè)面保證尺寸34.5mm夾具，本夾具將用于X51立式銑床。刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀。3.1 問題的提出

在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。

3.2 卡具設(shè)計

1． 定位基準(zhǔn)的選擇

出于定位簡單和快速的考慮，選擇端面，側(cè)面為基準(zhǔn)（自由度限制數(shù)為3個），配合以兩個菱形銷（自由度限制數(shù)為3個）。

2． 切削力和卡緊力計算

本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。修正系數(shù)查《機(jī)械加工工藝手冊》 KF=kM=(軸向力

Fi?CFdMf0210190)0.6=1.062 fyMkF?588.6?0.0071.0?0.220.8?1.062?5.259N

扭矩

Mc?CMd0zMfyMkM?225.63?0.0072.0?0.220.8?1.062?5.694?10?6N.m由矩很小，計算時可忽略。

驗算螺栓強(qiáng)度： ns?1.3F?179.94MPa

?d2c45鋼的強(qiáng)度為450MPa 強(qiáng)度滿足

使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.3 定位誤差分析

本工序采用側(cè)面夾緊，使用端面，兩菱形銷定位，而工件自重會始終靠近凸臺，當(dāng)然工件有一定的誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。

鉆套選用快換鉆套 Φ13mm。偏差為?13?0.016mm 菱形銷選用13。偏差為13?0.012。銷釘孔選用Φ10H7。偏差為?100

?0.018?0.024?0.040mm 3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明

如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞 動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。盡管采用機(jī)動夾緊能提高夾緊速度，這樣還可以使得制造夾具的制造工藝簡單省事。由于選擇的定位基準(zhǔn)為零件的底面和軸孔，所以可以使用凸臺和菱形銷配合定位。

此外，由于本零件是中批生產(chǎn)，隨著加工零件個數(shù)的增加，夾具磨損也將增大，這將導(dǎo)致零件加工誤差的增大，廢品率升高，間接地增加了生產(chǎn)成本。為了解決這個問題，在設(shè)計時，采用雙壓板機(jī)構(gòu)可以防止這個問題，延長了夾具的使用壽命。

四.總 結(jié)

為期二周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計即將結(jié)束了，二周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這二周的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。

課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。

最后，衷心的感謝王彤老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計。謝謝！！五.參 考 文 獻(xiàn)

【1】趙家齊主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書．機(jī)械工業(yè)出版社，1997 【2】王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊．機(jī)械工業(yè)出版社，1985 【3】《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》修訂組編．金屬機(jī)械加工工藝人員手冊．上海科學(xué)技術(shù)出版社，1983 【4】上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊．機(jī)械工業(yè)出版社．1984 【5】南京市機(jī)械研究所主．金屬切削機(jī)床夾具圖冊．機(jī)械工業(yè)出版社 【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術(shù)基礎(chǔ)．中國科學(xué)技術(shù)出版社