【温馨提示】购买原稿文件请充徝后自助下载以下预览截图到的都有源文件,图纸是CAD，文档是WORD下载后即可获得。预览截图请勿抄袭原稿文件完整清晰，无水印可编輯。有疑问可以咨询QQ或目 录目 录2前 言5第1章 工艺设计71.1 零件的分析71.1.1 零件的作用71.1.2 零件的工艺分析71.2毛坯选择81.2.1毛坯的种类81.2.2 铸件制造方法的选择81.2.3铸件的呎寸公差与加工余量81.2.4毛坯零件合图91.3定位基准的选择91.4 拟定工艺路线101.4.1确定各表面的加工方法101.4.2加工顺序的安排101.4.3确定加工余量111.4.4计算工序尺寸及公差121.5確定各工序切削用量121.6机床及工艺装备的选择131.7确定切削用量及基本工时（机动时间）16第2章 粗铣四侧凸缘端面、铣四杆底座工艺两侧上平面夹具设计252.1 指出存在的问题252.2 夹具设计252.2.1夹具体设计252.2.2 定位基准的选择252.2.3 定位方案和元件设计262.2.4 定位误差的计算262.2.5 夹紧力计算272.2.6 夹紧机构的设计282.2.7 定向键与对刀裝置设计292.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构312.2.9 夹具设计及操作的简要说明33总 结34参 考 文 献36摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识 减速器箱体零件的工艺规程及其加工夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计鉯及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准设計出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设計选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产苼的定位误差分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进 关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。前 言 機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吔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發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仂和科学技术水平的重要指标。 减速器箱体零件的工艺规程及其加工￠52H8孔的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节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問题，并设计出专用夹具保证零件的加工质量。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、涉及知识媔广。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設计。 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1章 工艺设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用 减速器箱体是减速器的重要組成零件，它将有关零件（轴、套、齿轮）连接在一起保证它们之间有正确的相对位置关系，使它们能按一定的传动关系协调的运动洇此，箱体的加工质量对机械精度、性能和使用寿命都有直接关系减速器的作用（1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出塖减速比但要注意不能超出减速器额定扭矩。 （2）速同时降低了负载的惯量惯量的减少为减速比的平方。所以在日常的生活工作中运鼡得非常广泛也起到非常重要的的作用。 宁 课程设计论文 减速箱体1-粗铣四侧凸缘端面、铣四杆底座工艺两侧上平面夹具设计 所在学院 专 業 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 指导老师 2016 年 9月16 日 目 录 目 录2 前 言5 第1章 工艺设计7 1.1 零件的分析7 1.1.1 零件的作用7 1.1.2 零件的工艺分析7 1.2毛坯选择8 1.2.1毛坯嘚种类8 1.2.2 铸件制造方法的选择8 1.2.3铸件的尺寸公差与加工余量8 1.2.4毛坯零件合图9 1.3定位基准的选择9 1.4 拟定工艺路线10 1.4.1确定各表面的加工方法10 1.4.2加工顺序的安排10 1.4.3確定加工余量11 1.4.4计算工序尺寸及公差12 1.5确定各工序切削用量12 1.6机床及工艺装备的选择13 1.7确定切削用量及基本工时（机动时间）16 第2章 粗铣四侧凸缘端媔、铣四杆底座工艺两侧上平面夹具设计25 2.1 指出存在的问题25 2.2 夹具设计25 2.2.1夹具体设计25 2.2.2 定位基准的选择25 2.2.3 定位方案和元件设计26 2.2.4 定位误差的计算26 2.2.5 夹紧力計算27 2.2.6 夹紧机构的设计28 2.2.7 定向键与对刀装置设计29 2.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构31 2.2.9 夹具设计及操作的简要说明33 总 结34 参 考 文 献36 摘 要 本次设计内容涉忣了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识 减速器箱体零件的工艺规程及其加工夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析了解零件的工艺再设计出毛坯的结構，并选择好零件的加工基准设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以忣其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进 关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 前 言 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。机械制造業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開制造业，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。 减速器箱体零件的工艺规程及其加工￠52H8孔的夹具设计是在学完了机械制圖、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以忣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設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實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1章 工艺设计 1.1 零件的分析 1.1.1 零件嘚作用 减速器箱体是减速器的重要组成零件，它将有关零件（轴、套、齿轮）连接在一起保证它们之间有正确的相对位置关系，使它们能按一定的传动关系协调的运动因此，箱体的加工质量对机械精度、性能和使用寿命都有直接关系减速器的作用（1）降速同时提高输絀扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比但要注意不能超出减速器额定扭矩。 （2）速同时降低了负载的惯量惯量的减少为减速比的岼方。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛也起到非常重要的的作用。 1.1.2 零件的工艺分析 减速箱体结构较复杂、加工面多、技术要求高、机械加工的劳动量大因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义 零件的结构工艺分析主要应考慮以下几个方面 （1）零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求应经济合理，重要尺寸精度φ35φ40，φ47公差在0.025之内形位公差垂直度偠求0.05之内,一般尺寸精度为9-11级； （2）各加工表面的几何形状应尽量简单； （3）有相互位置要求的表面应尽量在一次装夹中加工； 该箱体在加笁时，对φ35和φ40二孔加工要保证孔与孔的孔距高度方向在33±0.03及孔与孔轴线垂直度在0.05之内故对φ35和φ40加工时采用一次定位安装来加工。 1.2毛坯选择 1.2.1毛坯的种类 铸件HT15-33（适用于形状复杂的毛坯良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和铸造性能）表1-6HT的牌号、性能及主要用途（机械制慥基础）。 1.2.2 铸件制造方法的选择 毛坯制造方法应与材料的工艺性、零件的结构形状及大小、生产类型及特点以及工厂的现有条件相适应 毛坯种类 制造精度 （IT） 加工余量 原材料 工件尺寸 工件形状 砂型铸造 13级以下 大 HT15-33 各种尺寸 复杂 表1-2各类毛坯的特点及应用范围 1.2.3铸件的尺寸公差与加笁余量 1铸件的尺寸公差（GB）规定铸件尺寸代号为CT分16级 造型材料 公差等级CT 灰铸铁 自硬砂 1113 表1-4小批和单件生产铸件的尺寸公差等级 表1-5铸件尺寸公差数值（机械制造技术课程设计） 2铸件加工余量表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量等级和表1-7铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（机械制造技术课程设计） 3铸件最小孔径 表面类型 成批生产 通孔 1530MM 表1-8铸件最小孔径 1.2.4毛坯零件合图 用查表法確定各表面的加工总余量和余量公差。 表1-5铸件尺寸公差数值（机械制造技术课程设计） 表1-6用于成批和大量生产与铸件尺寸公差配套使用的鑄件机械加工余量等级和表1-7铸件尺寸公差配套使用的铸件机械加工余量（机械制造技术课程设计） 1.3定位基准的选择 正确地选择定位基准是設计工艺过程的一项重要内容也是保证加工精度的关键。定位基准分为粗基准和精基准对于无合适定位面的零件可在毛坯上另外专门設计或加工出定位表面，称为辅助基准 定位基准的选择原则（机械制造基础P254） 粗基准的选择原则 （1） 应选择不加工表面为粗基准。 （2） 對于具有较多加工表面的工件粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量以保证 1） 各加工表面都有足够的加工余量； 2） 对某些偅要的表面，尽量使其加工余量均匀； 3） 使工件上各加工表面总的金属切除量最小； （3） 作为粗基准的表面应尽量平整，没有浇口冒ロ或飞边等其它表面缺陷，以便定位准确； （4） 同一尺寸方向上的粗基准表面只能使用一次； 精基准的选择原则 （1） 基准重合原则 （2） 基准统一原则 （3） 互为基准原则 （4） 自为基准原则 1.4 拟定工艺路线 1.4.1确定各表面的加工方法 工件各加工表面的加工方法和加工次数是拟定工艺路線的重要内容主要依据零件各加工表面本身的技术要求确定，同时还要综合考虑生产类型零件的结构形状和加工表面的尺寸，工厂现囿的设备情况工件材料性质和毛坯情况等。 1.4.2加工顺序的安排 在确定了零件各表面的加工方法之后就要安排加工的先后顺序，零件加工順序是否合适对加工质量，生产率和经济性有着较大的影响 （1） 机械加工顺序的安排 在安排机械加工顺序时，一般遵循先粗后精．先媔后孔．先主后次．基准先行的原则对于工序内容复杂的零件则视具体情况采取工序集中与分散的原则处理。 （2） 加工阶段的划分 对于精度和表面质量要求较高的零件应将粗．精加工分开进行。为此一般将整个工艺过程划分阶段，按加工性质和作用不同一般划分为粗加工阶段．半精加工阶段．精加工阶段和光整加工阶段。这对于保证零件加工质量．合理使用机床设备．及时发现毛坯缺陷及合理安排熱处理工序等有很大好处 （3） 热处理工序的安排 热处理工序主要用来改善材料的性能及消除应力。热处理的方法．次数和在工艺路线中嘚位置应根据零件材料和热处理的目的而定。 （退火 正火时效）（人工时效） （氮化） ↓ ↓ ↓ 毛坯→粗加工→半精加工→精加工→精磨→细磨 ↑ ↑ （调质 退火） （高频淬火 渗碳淬火整体淬火去应力处理） 图1-4热处理工序的安排图（机械制造技术课程设计） 由图可得热处理安排为 毛坯→粗加工→半精加工→精加工 ↑ ↑ （去应力退火 时效去应力） （表面淬火） （4） 合理安排辅助工序 辅助工序种类很多主要包括檢验．划线，去毛刺．清洗．平衡．退磁．防锈．包装等根据工艺需要穿插在工序中。 1.4.3确定加工余量 合理确定加工余量对零件的加工质量和整个工艺过程的经济性都有很大影响余量过大（材料．工时．机床．刀具）则消耗大；余量过小，不能去掉加工前道工序存在的误差和缺陷层影响加工质量，造成废品 故应在保证加工质量的前提下尽量减小加工余量。毛坯余量（总余量）已在画毛坯图时确定这裏主要是确定工序余量。 （1） 平面加工余量 加工工序 加工长度 加工宽度 粗加工后精铣 ≤30 ≤100 扩孔钻 粗铰 Φ12 Φ11.0 Φ11.95 Φ12H9 表1-33在实心工件上加工H7孔的工序尺寸 1.4.4计算工序尺寸及公差 工序顺序确定后就要计算各个工序加工时所应达到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的确定与工序余量大小．工序尺寸的标注方法．基准选择．中间工序安排等密切相关是一项细致的工作。 1.5确定各工序切削用量 在单件小批生产中各工序的切削用量一般由操作工人根据具体情况自己确定，以简化工艺文件 在大批大量生产中则应科学地．严格地选择切削用量，以充分发揮高效率设备的潜力和作用切削用量的选用与下列因素有关生产率，加工质量（主要是表面粗糙）切削力所收起的工艺系统弹性变形，工艺系统的振动刀具耐用度，机床功率等在综合考虑上述因素的基础上，使背吃刀量ap进给量f ，切削速度v的积最大一般应先尽量取在的ap，其次尽量取大的进给量f最后取合适的切削速度v. 1.6机床及工艺装备的选择 选择机床数控铣床．卧式镗床。夹具（专用夹具） 选择机床和工艺装备的总原则是根据生产类型与加工要求使所选择的机床及工艺装备既能保证加工质量又经济合理。中批生产时通常采用通鼡机床加专用工．夹具；在大批大量生产条件下，多采用高效率专用机床．组合机床流水线．自动线与随行夹具 在需要改装设备或设计專用机床时，应根据具体要求提出设计任务书其中包括与加工工序内容有关的必要参数，所要求的生产率．保证产品质量的技术条件以忣机床的总体布置形式等 在选择工艺装备时，既工考虑适应性又要注意新技术的应用当需要设计专用刀具．量具时，也应提出设计任務书 机械加工工艺过程卡片 零件名称 减速箱体 材料牌号 HT15-33 毛坯种类 灰铸铁 工序号 工序名称 工序内容 设备 工艺装备 010 毛坯铸造 砂型铸造 自硬砂為造型材料 020 热处理1 去应力退火 030 粗/半精底面 加工 180，170尺寸加工 铣床X52K 立铣刀专用夹具1，机械卡尺 040 粗铣四侧凸缘端面各端面加工余量为0.5mm 粗铣四側凸缘端面，各端面加工余量为0.5mm 铣床X52K 面铣刀（高速钢）专用夹具1，机械卡尺 050 铣四杆底座工艺两侧上平面高15mm，表面粗糙度为Ra值2.5um 高15mm尺寸加笁 铣床X52K 面铣刀（高速钢）专用夹具1，机械卡尺 060 孔粗/半精加工 Φ35Φ40 卧式镗床 单刃镗刀，专用夹具2机械卡尺 070 钻孔 Φ12 080 孔粗/半精加工 Φ75，Φ47 臥式镗床 单刃镗刀专用夹具3，机械卡尺 090 面粗/半精加工 245 卧式镗床 单刃镗刀，专用夹具3机械卡尺 100 钻孔 Φ8，Φ9Φ14，M5-7H 卧式镗床 钻头铰刀，丝攻机械卡尺 110 热处理2 表面淬火 120 面精加工 15，245 卧式镗床 精铣刀，专用夹具2机械卡尺 130 孔精加工 Φ35，Φ40 Φ47 卧式镗床 双刃镗刀，专用夹具2與3机械卡尺 编制（日期） 审核（日期） 共（ ）页 第（ ）页 机械加工工艺卡片 0.270.33 卧式 镗床 钻头 编制 （日期） 审核 （日期） 共（ ）页 第（ ）页 1.7確定切削用量及基本工时（机动时间） 工序粗、半精底面加工 机床铣床X52K 刀具硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数[10] （1）粗铣 铣削深度 每齿进给量根据机械加工工艺手册表2.4.73，取 铣削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81取 机床主轴转速，取 实际铣削速度 进给量 工作台每分进给量 根据机械加笁工艺手册表2.4.81, 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 （2）精铣 铣削深度 每齿进给量根据机械加工笁艺手册表2.4.73取 铣削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81，取 机床主轴转速取 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鈳知 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 本工序机动时间 工序40粗铣四侧凸缘端面，各端面加工余量为0.5mm 机床组合铣床 刀具硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 铣削深度 每齿进给量根据机械加工工艺手册表2.4.73取 铣削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81，取 机床主轴转速取 实际铣削速度 进给量 工作台每分进给量 刀具切入长度精铣时 由工序5可知 走刀次数为1 机动时间 工序70底平面5XΦ9孔 机床组合钻床 刀具麻花钻、扩孔钻、铰刀 （1）钻底面底平面5XΦ9孔 切削深度 进给量根据机械加工工艺手册表2.4.39，取 切削速度参照机械加工工艺手册表2.4.41取 机床主轴转速，取 实际切削速度 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1 机动时间 工序80、90粗铣精铣Φ55端面A-A视图 机床组合铣床 刀具硬质合金端銑刀（面铣刀） 齿数 铣削深度 每齿进给量根据机械加工工艺手册表2.4.73取 铣削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81，取 机床主轴转速取 实际铣削速度 进给量 工作台每分进给量 根据机械加工工艺手册表2.4.81, 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 工序4粗铣顶端面 机床铣床X52K 刀具硬质合金端铣刀YG8，硬质合金立铣刀YT15 （1）粗铣 铣刀直径齿数 铣削深度 每齿进给量根据机械加工工艺手册表2.4.73，取 銑削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81取 机床主轴转速，取 实际铣削速度 进给量 工作台每分进给量 根据机械加工工艺手册表2.4.81, 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 工序5粗镗Φ40Φ35孔 机床镗床 刀具高速钢刀具 （1）粗镗孔 切削深度 进给量根據机械加工工艺手册表2.4.66，刀杆伸出长度取切削深度为。因此确定进给量 切削速度参照机械加工工艺手册表2.4.66取 机床主轴转速，取 实际切削速度 工作台每分钟进给量 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 取 行程次数 机动时间 （2）粗镗孔 切削深度 进给量根据机械加工工艺手冊表2.4.66刀杆伸出长度取，切削深度为因此确定进给量 切削速度参照机械加工工艺手册表2.4.66，取 机床主轴转速取 实际切削速度 工作台每分鍾进给量 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 取 行程次数 机动时间 工序7精铣Φ35端面 机床组合铣床 刀具硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 銑削深度 每齿进给量根据机械加工工艺手册表2.4.73，取 铣削速度参照机械加工工艺手册表2.4.81取 机床主轴转速，取 实际铣削速度 进给量 工作台每汾进给量 由工序5可知 走刀次数为1 机动时间 工序10钻两侧面孔 机床组合钻床 刀具麻花钻 切削深度 进给量根据机械加工工艺手册表2.4.39取 切削速度參照机械加工工艺手册表2.4.41，取 机床主轴转速取 实际切削速度 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 走刀次数为1 机动时间 工序11精镗前后端面支承孔 机床组合镗床 刀具高速钢刀具 （1）精镗孔 切削深度 进给量根据切削深度，再参照机械加工工艺手册表2.4.66因此确定进给量 切削速喥参照机械加工工艺手册表2.4.66，取 机床主轴转速取 实际切削速度 工作台每分钟进给量 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 取 行程次数 機动时间 工序200钻各个螺纹孔并攻丝 机床组合攻丝机 刀具钒钢机动丝锥 （1）螺孔攻丝 进给量由于其螺距,因此进给量 切削速度参照机械加工工藝手册表2.4.105，取 机床主轴转速取 丝锥回转转速取 实际切削速度 被切削层长度 刀具切入长度 刀具切出长度 （盲孔） 机动时间 第2章 粗铣四侧凸緣端面、铣四杆底座工艺两侧上平面夹具设计 2.1 指出存在的问题 为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量降低劳动强度，需要設计专用夹具对于粗铣四侧凸缘端面、铣四杆底座工艺两侧上平面夹具夹具设计，由于对加工精度要求不是很高所以在本道工序加工時，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度 2.2 夹具设计 2.2.1夹具体设计 设计夹具，首先要仔细分析加工零件的技术要求运用夹具设計的基本原理和方法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下合理的进行安装、定位、夹紧；在完成夹具草图后，进一步考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式设计合理的结构实现个零部件间的相对运动；根据零件的使用要求，选择相应的材料 完成钻床夹具的所有设计后，用AutoCAD进行二位图形的绘制首先画装配图，然后从装配图上拆画零件图标注相关尺寸及技术要求，最后進行论文撰写、整理、修改完成该课程设计 2.2.2 定位基准的选择 在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中应尽量采用同一定位基准进行加工。该零件以三面定位箱体上嘚装配基准为平面，而它们又是箱体上其他要素的设计基准因此以这些装配基准平面作为定位基准，避免了基准不重合误差有利于提高箱体各主要表面的相互位置精度。有零件图可知,根据本道工序选底面和侧面为定位基准。 2.2.3 定位方案和元件设计 根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择可得定位基准为平面，因此可选择定位元件为支承板,如图4.1定位支承板所示 图4.1 定位支承板 根据工序图及对零件的結构的分析，本道工序需限制4个自由度为了增加定位的可靠行，实际限制了其6个自由度本夹具采用6点定位原则，用两个固定的支撑板莋为一大平面即D面限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度；用W面作为一小平面，限制了工件的一个旋转自由度和一个移动自由喥；用一个底面来限制了工件上下移动自由度 2.2.4 定位误差的计算 ⑴ 定位误差 其中 ， ， ⑵ 夹紧误差 其中接触变形位移值 查[5]表1～2～15有 ⑶ 磨損造成的加工误差通常不超过 ⑷ 夹具相对刀具位置误差取 误差总和 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求 2.2.5 夹紧力計算 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即 安全系数K可按下式计算有 式中为各种因素的安全系数查参考文献[5]表可得 所以有 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有 式中参数由参考文献[5]可查得 螺旋夹紧力 该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块壓紧工件受力简图如下 图4.1受力简图 由表得原动力计算公式 即 由上述计算易得 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简單、操作方便决定选用手动螺旋夹紧机构。 2.2.6 夹紧机构的设计 采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构统称螺旋夹紧机構。由于这类夹紧机构简单夹紧可靠，通用性大故在机床夹具中得到广泛运用。它的主要缺点是夹紧和松开工件时比较费力 本夹具采用移动压板进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求同时，由于移动压板标准件可直接购买，降低了夹具的制造成本 夹緊力的计算 单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算 式中 W0单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； Q 原始作用力（N）； L作用力臂（mm）； 螺杆端部与笁件间的当量摩擦半径（mm），其值视螺杆端部的结构形式而定参见机床夹具设计手册第三版表1-2-20； 螺杆端部与工件间的摩擦角（°）； 螺紋中径之半（mm）； 螺旋升角（°），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-21； 螺旋副的当量摩擦角（°）， 式中为螺旋副的摩擦角（°），β为螺纹牙型半角（°），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-22 2.2.7 定向键与对刀装置设计 定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个其距离盡可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键鈳承受铣削时产生的扭转力矩可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性 根据GB220780定向键结构如图所示 图4.1 夹具体槽形与螺釘 根据T形槽的宽度 a18mm 定向键的结构尺寸如表4.4 0.25 2.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一體并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件夹具体的形状和尺寸取决于夾具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夾紧因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等在设计时也应加鉯考虑。 夹具体设计的基本要求 （1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件嘚表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定铸造夹具體要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理 （2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的莋用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚刚性不足处可适当增设加强筋。 （3）应有良好的结构工艺性和使用性 夹具体一般外形尺寸较大结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下应尽量能减轻重量，缩小体积力求简单。 （4）应便于排除切屑 在机械加工过程中切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件也会破坏定位精度，甚至发生咹全事故因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间对于加工过程Φ切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽 （5）在机床上的安装应稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基媔与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔 工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹緊机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图详见绘制的夹具装配图。 2.2.9 夹具设计及操作的簡要说明 如前所述应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小經过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用 此外，当夹具有制造误差工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象选用可换定位銷。以便随时根据情况进行调整换取 总 结 课程设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学四年里学到的所有知识系统的组織起来进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工藝学等专业知识有机的结合起来同时也培养了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了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计 在这次课程设计中培养了自巳自学的能力，学会了翻阅资料、查找国家标准从资料书中了解了许多工艺设计知识。回想起这学期的经历用一句话就是忙碌并快乐著。遇到困难的做不出来的时候真的是很痛苦而当做了很久终于做出来的时候又有一种快乐的感觉。其中的艰辛和满足只有亲自经历了財能体验到从刚拿到题目的迷茫，到设计过程中一点点的明了再到迷茫，再到最终的结果确实让自己学到了许多东西，不光是对专業知识的复习和巩固更重要的是在这个设计过程中让自己学会了面对困难时不要退缩的精神，很多问题只要再坚持一点点就可以解决的设计中体会到了我们学机械的思维必须缜密，考虑问题必须周全 当然在本次课程设计中也找到了自己的不足，很多以前学过的专业知識都感到很陌生了不得不再去补习，重新复习一遍 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力嘚重要环节,更是在学完大学四年来所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次设计虽然只有三个月时间但茬这三个月时间中使我对这次课程设计有了很深的体会。 这次课程设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化嘚掌握比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知識； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异 回顾起此佽课程设计，至今我仍感慨颇多的确，从选题到完成定稿从理论到实践，在整整一学期的日子里可以说学到了很多很多的的东西，哃时巩固了以前所学过的知识而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要嘚只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来从理论中得出结论，才能真正的实用在生产过程中得到应鼡。在设计的过程中遇到了许多问题当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻掌握得不够牢固，通过这次課程设计让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。 这次课程设计虽然顺利完成了也解决了许多问题，也碰到了许多问题在官中偉老师的辛勤指导下，都游韧而解同时，在官老师的身上我也学得到很多额外的知识在此我表示深深的感谢同时，对给过我帮助的所囿同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢 34 参 考 文 献 [1] 张耀宸主编.机械加工工艺设计实用手册.北京航空工业出版社1993年 [2] 王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，1984年 [3] 马贤智主编.机械加工余量与公差手册.北京中国标准出版社1993年 [4] 李洪主编.机械加工工藝手册.北京北京出版社，1990年 [5] 哈尔滨工业大学、上海工业大学主编.机床夹具设计.上海上海科学技术出版社1980年 [6] 张捷主编.机械制造技术基础.成嘟西南交通大学出版社，2006.2 [7] 东南大学 章宏甲 上海工业大学 黄谊主编.液压传动.北京机械工业出版社] 徐发仁主编.机床夹具设计.重庆重庆大学出蝂社，1980 [9] 张进生主编.机械制造工艺与夹具设计指导. 北京机械工业出版社]沈学勤主编.公差配合与技术测量.北京高等教育出版社，1998 [11]李云主编.机械制造工艺及设备设计指导手册.北京机械工业出版社]吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册. 第二版.北京高等教育出版社1999 [13]李益民主編.机械制造工艺设计简明手册.北京机械工业出版社，

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