CA6140车床831005拨叉加工工艺装备规程和铣18槽夹具设计【夹具三维】

CA6140车床831005拨叉加工工艺装备规程和铣18槽夹具设计【夹具三维】,夹具三维,CA6140,车床,831005,加工,工艺,装备,规程,18,夹具,设计,三维 摘要 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求相应提高。为了适应不同行业的需要和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。夹具的通用性直接影响其经济性，采用模块、组合式的夹具系统只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济使用才有推广的价值。 本设计是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，而专门设计的一种钻床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。 该夹具具有良好的加工精度，针对性强，主要用于拨叉钻、扩22花键底孔零件工序的加工。本夹具具有夹紧力装置，具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，有效地减轻了工人的劳动强度。 关键词 ：拨叉；机床夹具；定位；工序；夹紧力 Abstract With the improvement of machining accuracy of machine tools, in order to reduce the positioning error and improve the machining accuracy, the manufacturing accuracy of fixture is required to be improved accordingly. In order to meet the needs and economy of different industries, clamps have different models and different grades of accuracy standards for selection. The generality of fixture directly affects its economy. Only the modular and combined fixture system has strong function of reconfigurability, reconfigurability and expansibility, wide application range, good generality, high utilization rate of fixture and strong function of components, which makes the fixture have good generality, few and precise components, low cost of supporting, and economic use has the value of promotion. This design is based on the actual production at present, the general fixture can not meet the production requirements, but a specially designed drilling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping scheme, clamp specific and positioning key design and processing accuracy analysis. The fixture has good machining accuracy and strong pertinence, and is mainly used for the machining of shifting fork drill and expanding 22 spline bottom hole parts. The fixture has a clamping force device, which has the characteristics of high efficiency and precision required by modern machine tool fixture. It can effectively reduce the basic time and auxiliary time of workpiece processing, greatly improve the labor productivity and effectively reduce the labor intensity of workers. Key words: shift fork; machine tool fixture; positioning; process; clamping force 目 录 摘要 1 ABSTRACT 2 第1章 绪论 1 第2章 零件的分析 2 2.1零件的分析 2 2.1.1零件的作用 2 2.1.2零件的工艺分析 2 2.2工艺规程设计 2 2.3 制定工艺路线。 3 2.4 机械加工余量。 4 2.5确定切削用量及基本工时。 5 第3章 钻Φ22㎜花键底孔夹具设计 13 3.1 任务的提出 13 3.2 定位方案及定位装置的设计计算 13 3.2.1定位方案的确定 13 3.2.2定位元件及装置设计 13 3.2.3定位误差的分析计算 13 3.3 引导元件设计 13 3.4 夹紧方案及装置的设计计算 13 3.4.1夹紧方案的确定 13 3.4.2夹紧力大小的分析计算 14 3.4.3夹紧机构及装置设计 14 3.5夹具体设计 14 3.6 夹具操作及维护简要说明 15 总 结 16 致 谢 17 参 考 文 献 19 18 第1章 绪论 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 第2章 零件的分析 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 题目给定的零件是CA6140拨叉（见附图1）它位于铣床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为18+0.0120mm的槽尺 寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑 移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙 很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精 度。所以，宽度为18+0.0120mm的槽和滑 移齿轮的配合精度要求很高。 2.1.2零件的工艺分析 CA6140拨叉共有两组加工表面。 1. 以花键孔的中心线为基准的加工面 这一组面包括Ø25+0.230mm的六齿方花键孔、Ø22+0.280花键底孔两端的2X150到角和距中心线为27mm的平面。 2. 以工件右端面为基准的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽 经上述分析可知， 对于两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。 2.2工艺规程设计 (一) 确定毛坯的制造形成 零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》表5-5取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。毛坯零件图如下图： （二）基准的选择。 1. 粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 2. 精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。 2.3 制定工艺路线。 方案一 工序： 1. 粗、精铣端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2. 粗、精铣削B面。 3. 铣削8+0.030mm的槽。 4. 铣削18+0.0120mm的槽。 5. 拉花键。 方案二 工序： 1. 粗、精铣端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。 2. 以Ф40mm圆柱面为粗基准。 3. 拉花键。以A面为基准， 4. 铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具 5. 铣削8+0.030mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。 6. 铣削18+0.0120mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。 方案分析： 上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠， 最终拟定的方案如下： 工序号 工序名 称 工序内容 车 间 工 段 设备 10 铸造 铸造毛坯 ，时效处理 20 铣 铣左端面 机 二 铣床X52K 30 铣 铣右端面 机 二 铣床X52K 40 钻 钻花键底孔 机 二 钻床Z525 50 钻 扩花键底孔 机 二 钻床Z525 60 倒角 倒角2x15° 机 二 钻床Z525 70 拉 拉六齿方型花键 机 二 拉床 80 铣 粗铣B面 机 二 铣床X62W 90 铣 精铣B面 机 二 铣床X62W 100 铣 铣800。03mm的槽 机 二 铣床X62W 110 铣 铣1800。12mm 机 二 铣床X62W 120 磨 磨宽为1800。12mm的槽 机 二 磨床M114W 130 钳 去毛刺 140 检 检验入库 2.4 机械加工余量。 CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0 kgσb =160MPa HBS 生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。 根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下： 1. A面的加工余量 A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除 2. 矩形花键底孔。 要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ22 0+0.28，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》 表3-59确定孔加工余量的分配。 钻孔Φ20mm 扩孔Φ21mm 拉花键 花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取 2Ζ=1mm 3. B面的加工余量。 此工序分2个工步1、粗铣B面 2、精铣B面。 精加工余量为0.2mm 粗铣加工余量为2.8mm 2.5确定切削用量及基本工时。 工序20 ：铣左端面 机床：铣床X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2.2mm 所以铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取：根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 机床主轴转速： 按照参考文献[3]表3.1～74，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献[3]表2.4～81,取 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 机动时间： 所以该工序总机动时间 工序50：粗、精铣右端面。 机床：铣床X52K 刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。 因其单边余量：Z=2.2mm 所以铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4～73，取：根据参考文献[3]表2.4～81，取铣削速度 机床主轴转速： 按照参考文献[3]表3.1～31，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 机动时间： 所以该工序总机动时间 3、钻孔、扩孔、倒角。 （1）、钻孔 钻头选择：见《切削用量简明手册》表2.2 钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48 ａ、按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。 按C3163-1　铣床说明书　　　取 f=0.62mm/n. ｂ、 决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min. ｃ、切削速度　由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=21m/min n=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min ｄ、 基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）、扩孔 刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。 由于两孔直径相差不大，为了节省停铣和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。 （3）、倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４ 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按C３１６３－１　铣床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ 可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21 当ｄｏ＝21 ｍｍ　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 《切削用量简明手册》表由表2.32　得功率公式 ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km 按C３１６３－１　铣床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ 可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要 工序Ⅱ 拉花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 为0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ 式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面长度，80mm； η 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7 ∴其本工时 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序Ⅲ 粗铣，精铣B面。 加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。 用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm 机床 ：Ｘ62W 加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm 1. 粗铣 1) 选择刀具 根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。直径为do=50mm　故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀 铣刀几何参数（表3.2）rn=10°ao=16° 2) 切削用量 留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书 所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm， 刀具寿命 T=120min（表3.8） 4) 决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z 5) 机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数： 故Pct＜0.8, 根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z 6) 基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm 2. 精铣 1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6 3）决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z 4）基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 工序Ⅳ 铣削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm 加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却 机床：X62W 1) 选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8 铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15° ao=12°an=6°Z=16 2) 选择切削量 由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中 4) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min 实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min 选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 5) 机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式 圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N•M Pc=FcVc/1000=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。 6) 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 工序Ⅴ铣宽为180+0.12mm槽 加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm， 1) 选择刀具 铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15° ao=12°an=6°Z=24 2) 选择铣削用量 由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm 由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中 4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min 实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5）基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)•i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次) 工序Ⅵ 磨18mm槽， 保证尺寸18mm 1) 选择砂轮。 见《切削手册》第三章中磨料选择各表，结果为 GZ46KV6P350×40×127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。 平型砂轮，其尺寸为16×6×40（D×d×H）。 2) 切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)， v砂=2.5m/s 进给量f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm 3) 切削工时。当加工1个表面时 Tm=(L+y+△)••i K/50=3.1min 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。 第3章 钻Φ22㎜花键底孔夹具设计 3.1 任务的提出 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具 经过与指导老师协商，决定设计钻、扩花键底孔的立式钻床夹具。本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为高速钢麻花钻头，来对工件进行加工。 本夹具主要用来钻扩Φ22+0.28㎜，由于采用高速钢麻花钻头，一次切削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度． 3.2 定位方案及定位装置的设计计算 3.2.1定位方案的确定 根据加工工序及零件图可知，要加工Φ22+0.28㎜，要确保所加工的孔和毛坯圆柱的同轴度问题，即定心。 在垂直于加工方向上，不能产生移动和转动。沿加工方向上，由于Φ40外圆有一部分与肋板相交，不为规则外圆柱面，形状特殊，所以也得限制其沿加工方向的移动和转动。最终采取的定位方位为工件以Φ40外圆柱面和端面A定位基准，在V形块和支撑板上实现五点定位。用快速螺旋夹紧机构推动V形块压头夹紧工件。满足六点定位原理，限制了工件6个自由度，属于完全定位。 3.2.2定位元件及装置设计 定位元件的选择，包括其结构尺寸形状及布置形式等，主要决定于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用状况。 根据加工工序和零件图可知，以外圆柱面定位采用固定V形块，其对中性好，能使工件的定位基准轴线在V形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响，并且安装方便。选用活动V形块，可用于夹紧机构中，起到取消一个自由度的作用。用支承板对端面A底面定位。支承板用螺钉紧固在夹具体上。但考虑到加工工序，采用两块扇形支承板同心相对固定。装配后，应磨平工作表面，以保证等高性。 3.2.3定位误差的分析计算 使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。由于工件定位所造成的加工表面相对其工序基准的位置误差成为定位误差。在加工时，夹具相对刀具及切削成形运动的位置，经调定后不再变动，因此可以认为加工表面的位置是固定的。在这种情况下，加工表面对其工序基准的位置误差，必然是工序基准的位置变动所起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准（一批工件的）沿加工要求方向上的位置的最大变动量，即工序基准位置的最大变动量在加工尺寸方向上的投影。 根据《金属切削机床夹具设计手册》表3-1,“V形块的尺寸及定位误差的计算”可知，常用的V形块工作角度为90°。 由定位误差公式 （其中D—定位圆直径的中间尺寸，d—定位圆直径的最小值） 得㎜ 3.3 引导元件设计 引导装置是在钻、镗类机床上加工孔和孔系时做刀具导向用。借助于引导元件可提高被加工孔的几何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。应此选择可换钻套，其便于磨损后快速更换。根据《机床夹具设计手册》图2-1-46可知可换钻套具体参数。 3.4 夹紧方案及装置的设计计算 3.4.1夹紧方案的确定 为了保证在切削力、离心力、惯性力等外力的作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠地夹紧。通过活动V形块连接到快速螺旋夹具机构上，可是工件保持既定位置，即在切削力的作用下，工件不应离开定位支承。 3.4.2夹紧力大小的分析计算 根据《机床夹具设计手册》表1-2-7可知，用高速钢刀具钻削材料为灰铸铁（190HBS）直径为Φ22+0.28㎜的孔的切削力计算公式为 切削扭矩计算公式为 —钻头直径，22㎜ —每转进给量,0.81㎜/r —修正系数，0.9 计算出， 根据《机床夹具设计手册》表1-2-11可知，工件以外圆定位中，V形块定位V形块夹紧的实际所需夹紧力计算公式为 防止工件转动： 防止工件移动： —安全系数，（,,其余为1.0） —工件与V形块间的圆周方向摩擦系数，查表1-2-12取0.2 —工件与V形块间的轴向摩擦系数, 查表1-2-12取0.2 °， 经过计算可知， 防止工件转动： 防止工件移动： 3.4.3夹紧机构及装置设计 由于需选用结构简单，夹紧可靠，通用性大的夹紧机构，初选快速螺旋夹紧机构。其可以克服螺旋夹紧机构动作慢、效率低的缺点。快速夹紧机构中，螺杆上开有直槽，转动手柄松开工作将直槽转至螺钉处，即可迅速拉出螺杆，以便装卸工件。螺杆一头与活动V形块连接，另一头与手柄相联。 3.5夹具体设计 由于可以铸造出复杂的结构形状，抗压强度大，抗振性好，因此夹具体毛坯结构选用铸造，其适用于切削负荷大、振动大的场合以及批量生产。为了便于排除切屑，不使其聚集在定位元件工作表面而影响工件正确定位，一般在设计夹具体时，要增加容纳切屑的空间，如容屑沟等。 3.6 夹具操作及维护简要说明 在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于钻孔加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。 夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以有利于钻孔加工。 总 结 课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。 致 谢 这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了课程设计。 课程设计是将大学所学的知识融合在一起，综合运用所有的相关专业知识，是课本知识在实际中的应用。通过这次课程设计，使我的专业知识在原有的基础上得到更加的巩固和提高，这离不开老师和同学们的帮助。本设计分析是在老师的指导下完成的，在分析的过程中，尹长城老师给了我很大的鼓励，在设计分析中引导我去思考了更多的设计思路，增强了我的学习能力，与我们一起讨论问题，使我对分析有了更清晰明确的认识，使我受益非浅。 课程设计是我们的专长，这是我们走向社会化，专业化的工作中必不可少的过程中前实际训练综合应用。 “千里之行始于足下”，通过课程设计，让我深深体会到永恒的那句词的真正含义。我认真地把今天的课程设计，学习踏踏实实地采取这一步骤是在社会稳定的未来潮流的运行打下了坚实的基础。 说实话，课程设计是真的累了。但一开始清理自己的设计成果，仔细琢磨课程设计的思路，成功的喜悦难得让我疲惫顿消瞬间。虽然这是我第一次学会了如何完成，我的生活的小胜利，但它让我感觉更成熟了。 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心、细致。课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱；有时应为不小心计算出错，只能毫不留情地重做。但一想起老师平时多耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯。 经历了课程设计，使我我发现了自己所掌握的知识是真正的贫乏，自己综合运用所学专业知识的能力是如此的不足，几年来学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的有点心急了。 由于毕业时间的仓促，很多本来应该弄懂弄透的地方都没有时间去细细追究来源，比如网格划分的控制、坐标系的理解、求解器的选择等，这使我明白了大学里学的只是一个大体上的方向，离实际应用还有太远的距离。但我相信方向才是最重要的，因为方向确定了，就会用最少的精力做好事情，这对于我以后的工作至关重要。因为在实际生产生活中，要从事的工种是千差万别的，只有从中找到自己最拿手，最有发展前途的岗位，个人才有更多的热情，也最可能在自己的岗位做出一些贡献。 这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献 [1] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽铣厂工人大学，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，117130。 [2] 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导［Ｍ］。机械工业出版社，117175。 [3] 李庆寿。机床夹具设计［Ｍ］。机械工业出版社，117171。 [4] 李洪。机械加工工艺手册［Ｍ］。北京出版社，117130。 [5] 上海市金属切削技术协会。金属切削手册［Ｍ］。上海科学技术出版社，2544。 [6] 黄如林，刘新佳，汪群。切削加工简明实用手册［Ｍ］。化学工业出版社，2544。 [7] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，117175。 [8] [周永强，高等学校课程设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2555。 [17] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，11787。 [10] 王光斗，王春福。机床夹具设计手册［Ｍ］。上海科学技术出版社，2555。 [11] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽铣厂工人大学。机床夹具设计手册［Ｍ］.上海科学技术出版社，11784。 [12] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，117171。 [17] 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量[M]，中国计量出版社，2555：17-117。 [14] [王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2555。 [15] 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2545：4-17 19