后托架课程设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上课程设计说明书本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的

2、训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。一零件的分析1. 零件的作用题目所给的零件是CA6140车床后托架。后拖架是在加工超出床身长度的细长杆零件时，用来支撑工件的机床附件，通常半自动机床使用较多，主要起支撑作用和固定作用。2. 零件的工艺分析CA6140车床后拖共有三组加工表面，他们相互之间有一定的位置要求。现分析如下：1、

3、 加工40孔2、 加工30.2孔3、 加工25.5孔这三组加工圆孔之间有着一定的位置要求，主要是：（1） 40孔与底面的平行度公差为100：0.07。（2） 30.2孔与底面的平行度公差为100：0.07,相对于40孔的平行度公差为 100：0.08。 （3） 粗糙度要求都是1.6m ，且都处于同一高度（35±0.07）。由以上分析可知，有一个面和一个锪平面有尺寸精度要求，而且有一定的表面粗糙度要求。对于这三组孔，可以设计一专用夹具，将三孔同时加工出来，因是大批量生产，保证其加工精度。二工艺规程的设计1.确定毛陪的制造形式零件材料为HT200，采用铸造。由于零件年产量为5000件，已

4、达大批量生产水平，故采用铸造精度较高的金属型铸造。2.基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面的选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，甚至还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择因本零件毛坯是金属模铸造成型，铸件精度较高，所以选择底面作为粗基准加 三个孔。再加底面的三个支撑钉一共限制六自由度，达到完全定位。（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，在此不在重复。 3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及

5、位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序：粗精铣M面长为120mm，铣后侧面工序：磨消M面工序：钻孔40，30.2，25.5工序：粗精镗40，30.2，25.5工序：钻6长孔，6的螺纹孔工序：攻M6的螺纹工序：钻13的孔，锪20孔到12mm，钻2-9.8的孔，粗铰2-9。96的孔，精铰2-10的孔，锪2-13的孔到40工序：锪平，保证Ra=6.3工序X：检查以上工艺过程祥见“机械加工工艺卡片”。 4.机械加工余量，工序尺寸

6、及毛坯尺寸的确定零件材料为HT200，硬度170220HBS，毛坯重量为3.05kg。生产类型为大 量生产，采用金属模铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：铣底面M为120mm方向的加工余量及公差 查机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表3.1-24，成批和大量生产铸件的尺寸公差等级，查得铸件尺寸公差等级CT分为57级，选用5级。查表3.1-21，得铸件尺寸公差为0.82mm查表3.1-27，得此铸件机械加工余量等级为57级，选用5级查表3.1-26，得加工余量值为2.5mm1、 孔(40mm、30.2mm、25.5mm)如孔尺寸为，参

7、照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：38mm 扩孔：39mm 粗镗：39.5mm 精镗：39.8mm 磨： 40mm如孔尺寸为，参照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：28mm 粗镗：29.6mm 精镗：30mm 磨： 30.2mm如孔尺寸为，参照工艺孔的加工余量分配手册表3.2-10，确定 钻孔：24mm 粗镗：24.9mm 精镗：25.3mm 磨： 25.5mm2、 底面M长为120X18的加工余量按照工艺手册表3.1-21，铸件的尺寸偏差为±0.41mm精铣余量：查工艺手册表3.2-25，取0.1mm，因为该方向上有尺寸精度要求，表面粗糙度Ra

8、 1.6m，所以规定本工序精铣的加工精度为IT6级，精铣公差即零件公差为0.54mm粗铣余量：Z=2.0-0.1=1.9mm粗铣公差：本工序粗铣的加工精度取IT12级，因此粗铣的加工公差为-0.35（入体方向）由于毛坯及以后各道工序（或工序）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小余量之分。由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。毛坯名义尺寸： 120+2*2=124mm毛坯最大尺寸： 124+0.55=124.55mm毛坯最小尺寸： 124-0.55=123.

9、45mm粗铣后最大尺寸： 120+0.35=120.35mm粗铣后最小尺寸： 120.35-0.035=120.315mm磨后最小尺寸： 120.315-0.1=120.215mm5 .确定切削用量及基本工时工序：粗精铣底端面M1、粗铣底端面 进给量 查工艺手册表9.4-1粗铣每齿进给量af为0.20.3mm/z取0.125mm/z,此工序采用40硬质合金面铣刀，查表9.2-2得齿数为2 所以进给量f=afz=0.125X2=0.25mm/r 铣削速度 按工艺手册表9.4-8，铣削速度的计算公式 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表(9.4-11

10、)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1 所以：v=90(m/min) 主轴转速 n=1000V/ID=1000X90/3.14X40=800(r/min) 切削工时 查工艺手册表9.4-31，切削工时计算公式： 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=af*z*n=0.15X4X174=104.4 所以：tm= 0.67(min) 2、 精铣底端面进给量 根据工艺手册表9.4-1，精铣每转进给量f=0.15mm/r 铣削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表9.4-11)即： kmv=0.88、

11、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以： V=60(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =130(r/min) 切削工时 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=f*n=1.0X130=130 所以：tm=0.54(min)工序：磨削A面 进给量 查工艺手册表3-106，得f=0.05mm/z 铣削速度 查工艺手册表3-110,得V=0.048m/min 主轴转速 查工艺手册表4-13,得N=1500r/min工序：钻、扩40、30.2、25.5孔1、钻孔38mm 进给量 查工艺手册表10.4，得f为0.560.76mm/r取0.64mm/

12、r 铣削速度 根据工艺手册表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=72(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 根据工艺手册表10.4-43查得钻、铰孔时加工机动时间计算公式： 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.55(min)2、 扩孔39mm 进给量 查工艺手册表10.4-7，得f=1.31.6mm/r取1.4mm/r 铣削速度 其中cv=15.6、zv=0.2、yv=0.5

13、、xv=0.1、m=0.3、T=120 所以：vc=28.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X3.77/3.14X22=55(r/min) 切削工时 其中lf=(d-dw/2)+3=3.25 l1=1045取30 所以：tm=2.21(min)3、 钻28mm 进给量 查工艺手册表10.4-1，得f=0.560.76mm/r取0.60mm/r 铣削速度 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=64.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min

14、) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.5(min)4、 钻24mm 进给量 查工艺手册表10.4-1,得f为0.460.66mm/r取0.54mm/r 铣削速度 根据工艺手册表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=64.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.56(min)工序：粗、精镗40m

15、m、30.2mm、25.5mm1、 粗镗39.5mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.140.35mm/r取0.25mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=20(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.44(min)2、 精镗39.8mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc

16、=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)3、 粗镗29.6mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.35mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)4、 精镗30mm 进给量 查工艺手册表8.4-

17、1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)5、 粗镗24.9mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.35mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=20(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.

18、14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.44(min)6、 精镗25.3mm 进给量 查工艺手册表8.4-1，得f为0.100.25mm/r取0.12mm/r 铣削速度 其中cv=158、yv=0.4、xv=0.15、m=0.2、T=60 所以：vc=12(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=0.62(min)工序：钻6长孔、6螺纹孔1、 钻6mm的长孔 进给量 查工艺手册表10.4-1，得f为0.160.26mm/r取0.22mm/r

19、铣削速度 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=100(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=2.37(min)2、 钻6mm的孔 进给量 根据工艺手册表9.4-1精铣每转进给量f=0.18mm/r 铣削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以：v=

20、100(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=f*n=0.15X130=130所以：tm= 3.33(min) 工序：攻M6螺纹 进给量 根据工艺手册表9.4-1精铣每转进给量f=0.15mm/r 切削速度 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表9.4-11)即： kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1、ks=0.8 所以：v=4.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =10

21、00X83.6/3.14X22=1210(r/min) 切削工时 其中 l2=03取2 所以：t=3.57(min)工序：钻13的孔，锪20孔到12mm，钻2-9.8的孔1、钻孔13 进给量 查工艺手册表10.4，得f为0.560.76mm/r取0.64mm/r 铣削速度 根据工艺手册表10.4-9，钻、铰孔的切削速度公式： 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=72(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 根据工艺手册表10.4-43查得钻、铰孔时加工

22、机动时间计算公式： 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.55(min)2：锪20孔到12mm 进给量 查工艺手册表10.4-7，得f=1.31.6mm/r取1.4mm/r 铣削速度 其中cv=15.6、zv=0.2、yv=0.5、xv=0.1、m=0.3、T=120 所以：vc=28.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X3.77/3.14X22=55(r/min) 切削工时 其中lf=(d-dw/2)+3=3.25 l1=1045取30 所以：tm=2.21(min)3：钻2-9.8 进给量 查工艺手册表10.4-1，得f=0.5

23、60.76mm/r取0.60mm/r 铣削速度 其中cv=9.4、zv=0.25、yv=0.4、xv=0、m=0.125、T=75 所以：vc=64.8(m/min) 主轴转速 n=1000vc/dw =1000X12.89/3.14X21.5=191(r/min) 切削工时 其中lf=(dw/2)+3=13.75 l1=24取3 所以：tm=0.5(min)工序：锪平进给量 查工艺手册表9.4-1粗铣每齿进给量af为0.20.3mm/z取0.125mm/z,此工序采用40硬质合金面铣刀，查表9.2-2得齿数为2 所以进给量f=afz=0.125X2=0.25mm/r 铣削速度 按工艺手册表9

24、.4-8，铣削速度的计算公式 其中cv=23、qv=0.2、m=0.15、pv=0.1，修正系数kv(见工艺手册表9.4-11)即: kmv=0.88、kmpm=1.11、k0v=1.1 所以：v=90(m/min) 主轴转速 n=1000V/ID=1000X90/3.14X40=800(r/min) 切削工时 查工艺手册表9.4-31，切削工时计算公式： 其中l1=0.5d0+(0.5-1)=21 l2=12取2 vf=af*z*n=0.15X4X174=104.4所以：tm= 0.67(min) 工序X：检查最后，将以上各工序切削用量、额定工时的计算结果，连同其它加工数据，一并填入机械加工

25、工序卡片。三.专用夹具设计1. 机床夹具介绍夹具最早出现在1787年，至今经历了三个发展阶段。第一阶段表现为夹具与人的结合。在工业发展初期。机械制造的精度较低，机械产品工件的制造质量主要依赖劳动者个人的经验和手艺，而夹具仅仅作为加工工艺过程中的一种辅助工具；第二阶段是随着机床、汽车、飞机等制造业的发展，夹具的门类才逐步发展齐全。夹具的定位、夹紧、导向（或对刀）元件的结构也日趋完善，逐渐发展成为系统的主要工艺装备之一；第三阶段，即近代由于世界科学技术的进步及社会生产力的迅速提高，夹具在系统中占据相当重要的地位。这一阶段的主要特征表现为夹具与机床的紧密结合。夹具的现状几生产对其提出新的要求 现代生

26、产要求企业制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈竞争，尽管国际生产研究协会的统计表明中不批，多品种生产的工件已占工件种类数的85%左右。然而目前，一般企业习惯与采用传统的专用夹具，在一个具有只能感等生产的能力工厂中约拥有1300015000套专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约隔4年就要更新80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量只有15%左右，特别最近年来柔性制造系统（FMS）、数控机床（NC），加工中心（MC）和成组加工（GT）等新技术被应用和推广，使中小批生产的生产率逐步趋近于大批量生产的水平。 综上所述，现代生产对夹具提出了如下新的要求： 、能迅速方便地装备新产品的投产以缩

27、短生产准备周期 、能装夹一组相似性特征的工件 、适用于精密加工的高精度的机床 、适用于各种现代化制造技术的新型技术 、采用液压汞站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率 现代夹具的发展发向 现代夹具的发展方向表现为精密化、高效化、柔性化、标准化等四个方面：精密化随着机械产品精度的日益提高，势必也相应提高对其精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度可达正负0.1，用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为5um，又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆读可达0.20.5um。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的机动时的和辅助时的，以提高劳动生产率，减少工

28、人劳动强度，常见的高效化夹具有：自动化夹具、告诉化夹具、具有夹紧动力模块的夹具等。例如使用电动虎钳装夹工件，可使工件效率比普通虎钳提高了5倍左右；而高速卡盘则可保证卡爪在转速9000r/min的条件下能正常夹紧工件，使切削速度大幅度提高。、柔性化夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是通过调组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等，具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块夹具、数控夹具等，在较长时间内，夹具的柔性化趋向将是夹具发展的主要方向。、标准化夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面，在制造典型夹具，

29、结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和不见的形成：舍弃一些功能低劣的结构，通用化方法包括：夹具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入并为工作图的审查创造了良好的条件。目前，我国已有夹具零件、部件的国家标准：GB21482249-80，GB22622269-80以及通用夹具标准，组合夹具标准等。夹具的标准化也是夹具柔性化高效化的基础，作为发展趋势，这类夹具的标准化，有利于夹具的专业化生产和有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械

30、加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。.机床夹具的定位及夹紧1），概述 在机械制造中，用以装夹工件（和引导刀具）的装置，称为夹具。它是用来固定加工对象，使之占有正确位置，一接受施工或检测的装置。机床夹具的概念 在机械加工过程中，为了保证加工精度，首先要使工件在机床上占有正确的位置，确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程，称为工件的定位。定位后将其固定，使其在加工

31、过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具，简称夹具。）机床夹具的组成（）机床夹具的基本组成部分定位装置 该装置由定位元件组合而成，其作用是确定工件在夹具中的正确位置。夹具装置 该装置的作用是将工件压紧夹牢，并保证工件在加工的过程中正确位置不变。夹具体 夹具体是夹具的基本骨架，通过它将夹具所有的元件构成一个整体。（2）机床夹具的其他特殊元件或装置连接元件 根据机床的特点，夹具在机床上的安装连接常有两种形式。一种是安装在机床工作台上，另一种是安装在机床主轴上。连接元件用以确定夹具本身在机床上的位置。如机床夹具所使用的

32、过渡盘，铣床夹具所使用的定向键等，都是连接元件。 对刀元件 常用在普通铣床夹具中，用对刀快调整铣刀加工前的位置。对刀时，铣刀不与对刀快直接接触，而用塞尺进行检查，以免碰伤铣刀的切削刃和对刀快工作表面。 导向元件 常用在钻床、镗床夹具中，用钻套和镗套引导刀具加工中的正确位置。其他元件或装置 根据加工需要，有些夹具还分别采用分度装置、靠模装置、上下料装置、预出器个平衡快等。这些元件或装置需要专门设计。随行夹具3）机床夹具的分类 根据机床夹具的通用化程度，可将夹具氛围以下几种：通用夹具，专用夹具，成组夹具，组合夹具，随行夹具。 其中专用夹具是针对某一种工件的某道工序专门设计的夹具。所以结构紧凑，操作

33、迅速方便。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造。专用夹具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸稳定，互换性高，并且可以减轻劳动强度，节省工时，显著提高效率，另外利用专用夹具还可以扩大机床的工艺范围。但专用夹具是为满足某个工件某道工序的加工需要而专门设计的，所以它的适用范围较窄。此外、专用夹具的设计制造周期较长。当产品更换时，往往因无法再使用而报废，因此，专用夹具主要适用于产品品种相对稳定的大批大量生产。4） 机床夹具在机械加工中的作用 夹具是机械加工中的一种工艺装备，它在生产中起的作用很大，所以在机械加工中的应用十分广泛。归纳起来有以下几个方面的作用：保证工件的加工精度 由于采用夹具安装，可

34、以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，所以在机械加工中，可以保证工件各个表面的相互位置精度，使其不受或不受各种主观因素的影响，容易获得较高的加工精度，并使一批工件的精度稳定。提高劳动生产率和降低加工成本 采用夹具使工件装夹方便，免去工件逐个找正对刀所花费的时间，因此可以缩短辅助时间。另外，采用夹具装夹或，产品质量稳定，对操作工人的技术水平的要求可以降低，有利于提高生产率和降低成本。扩大机床工艺范围和改变机床用途 使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。这是在生产条件有限的也器中常用的一种技术改造措施。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗摸夹具后，就可以对箱体孔系进行

35、镗削加工，一充分发挥通用机床的作用。改善劳动条件和保证生产安全 使用专用机床夹具可减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，保证安全生产。4.工件的装夹方式工件在机床上的装方式有以下三种方法：1）直接找正法 在机床上根据工件上有关基准直接找正工件，使工件获得加工的正确位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取决于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技术水平。此法一般多用于单件小批生产和精度要求特别高的场合。2） 划线找正法 在机床上按毛坯或工件上所划线找正工件，使工件获得正确位置的方法。 此法由于受到划线精度的限制，定位精度比较低，多用于单件小批量生产、毛坯精度较低以及大型零件等不使用

36、夹具的粗加工中。3） 用夹具装夹 即通过夹具上的定位元件使工件相对于刀具及机床获得正确位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度较高，广泛用于成批和大量生产。上述用装夹工件的方法有以下几个特点：1 工件在夹具中的定位，是通过工件上的定位基准与夹具上的定位元件相接触而实现的。由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具相对于机床也就有了正确的位置。通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。5.基准及其分类 机器零件是由若干个表面组成的。这些表面之间的相对位置关系包括两方面的要求：表面见的位置尺寸精度和相对位置精度。研究零件表面的相对

37、位置关系，是离不开基准的。不明确基准就不无法确定表面的位置。 基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能，基准分为设计基准和工艺基准两大类。1）设计基准 在零件图样上所采用的基准，称为设计基准。2） 工艺基准 零件在工艺过程中所采用的基准，称为工艺基准。工艺基准按用途不同，又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。1 装配基准 装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准，称为装配基准。2 测量基准 测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准，称为测量基准。3 工序基准 在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工

38、序基准。4 定位基准 工件定位时所采用的基准，称为定位基准。 需要说明的是，作为基准的点、线、面在工件上并不一定具体存在。如轴心线、对称面等，它们是由某些具体表面来体现的。用以体现基准的表面称为定位基准。6.工件的定位1） 工件定位的基本原理 工件装夹在机床上必须使工件相对于刀具和机床处于正确的加工位置，它包括工件在夹具的定位、夹具在机床上的安装以及夹具相对于刀具和整个工艺系统的调整等工作过程。在使用夹具的情况下，就要使机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的加工位置。显然，工件的定位是其中极为重要的一个环节。1 六点定位原则 定位，就是限制自由度。通常是用一个支承点限制工件的一个自由度，用合理设

39、置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是工件定位的“六点定位原则” 。 工件定位中可能出现的集中情况完全定位 六个支承点限制了工件的全部自由度，称为完全定位。不完全定位 根据工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位，称为不完全定位。欠定位 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有被限制的定位，称为欠定位。器定位无法保证加工要求，所以是决不允许的。过定位 夹具上的两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象，称为过定位。过定位中常会出现干涉现象。 消除或减小过定位所引起的干涉，一般有两种方法： 一种是提高定位基准之间以及定位元

40、件工作表面之间的位置精度。 一种是改变定位元件的结构，使定位元件在重复限制自由度的部分不起定位作用。7.常见定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的选择包括选择定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等，他们主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用等因素。） 工件及平面定位1 主要支承 主要支承用来限制工件的自由度，起定位作用固定支承可调支承自位支承辅助支承 提高工件的安装刚性和稳定性 螺旋式辅助支承 自位式辅助支承 推引式辅助支承 液压锁紧的辅助支承2）工件以圆柱空定位（1） 圆柱销（2） 圆锥销（3） 圆柱心轴3）、工件以外圆柱面定位（1）在V形块中定位（2）在圆孔中定位（3）在半圆

41、孔和圆锥孔中定位8.工件的夹紧在机械加工中，工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位以后需要通过一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上，使工件在加工过程中，不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动，以保证加工精度和安全生产。这样把工件压紧夹牢的装置，即称为夹紧装置。） 夹紧装置的组成及基本要求（1）、夹紧装置的组成力源装置中间传动机构 作用如下：改变夹紧作用力的方向改变夹紧作用力的大小具有一定的自锁性能夹紧元件（2）、对夹紧装置的基本要求夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置夹紧力的大小要适当夹紧装置要操作方便结构要进凑简单，有良好的结构工艺性

42、，尽量使用标准件2）、夹紧力的确定 确定夹紧力就是确定夹紧力的大小、方向和作同点。在确定夹紧力的三要素时要分析工件的结构特点、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情况，而且必须考虑定位装置的结构形式和布置方式。夹紧力的三要素对夹紧结构的设计起着决定性的作用。只有夹紧力的作用点分布合理，大小适当，方向正确才能获得良好的效益。（1）夹紧力方向的确定夹紧力方向应垂直于主要定位基准面夹紧力的方向最好与切削力、工件重力方向一致（2）夹紧力作用点的选择应能够保持工件定位稳定可靠，在夹紧过程中不会引起工件产生位移或偏转。应尽量避免或减少工件的夹紧变形夹紧力作用点应尽量靠近加工部位（3）夹紧力大小的估算首先

43、假设系统为刚性系统，切削过程处于稳定状态。常规情况下，只考虑切削力（矩）在力系中的影响；切削力（矩）用切削原理公式计算。对重型工件应考虑工件重力的影响。在工件做高速运动场合，必须计入惯性力。分析对夹紧最不利的瞬时状态，按静力平衡方程计算此状态下所需的夹紧力即为计算夹紧力将计算夹紧力再乘以K，即得实际夹紧力。K为总安全系数，K=K0K1K2K3 各种因素的安全系数可查表2-3，一般K=1.52.5； 当夹紧力与切削力相反时，K=2.53 。3）典型夹紧结构斜楔夹紧结构螺旋夹紧结构单个螺旋夹紧结构螺旋压板夹紧结构偏心夹紧机构4），定心夹紧机构 当加工尺寸的工序基准是中心要素（轴线、中心平面等）撕，

44、为使基准重合以减少定位误差，可以采用定位夹紧机构，所以，定心夹紧机构主要用于要求准确定心或对中的场合。（1） 螺旋式定心夹紧机构（2） 杠杆式定心夹紧机构（3） 楔式定心夹紧机构（4） 弹簧筒夹式定心夹紧机构（5） 膜片卡盘定心夹紧机构（6） 波纹套定心夹紧机构（7） 液性塑料定心夹紧机构9.设计宗旨 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来钻后拖架的13的孔，锪20孔到12mm，钻2-9.8的孔，粗铰2-9。96的孔，精铰2-10的孔进行加工，表面粗糙度Rz50m，钻、镗、磨就足

45、以满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。10.夹具的设计对机床专用夹具的基本要求可总括为以下几个方面：（1） 稳定地保证工件的加工精度（2） 提高机械加工的劳动生产率（3） 结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件（4） 应能够降低工件的制造成本（5） 适当提高夹具元件的通用化和标准化程度，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本（1）、定位基准的选择 本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的2-10、2-13及2-20的孔，工件以底面和侧面为定位基准，用支承板和支承钉定位。为了缩短辅助时间，采用螺旋压扳机构夹紧工件。（2）切削力及夹紧力的计算刀具：硬质合金刀具，10mm，

46、Z=2mm切削力 查机床夹具设计手册表1-2-9,得铣削力计算公式： 式中P钻削力 t钻削深度，72mm Sz每齿进给量，0.15mm D钻刀直径，24mm B钻削宽度，1.5mm Z钻刀齿数，4所以：P=490X241.0X0.150.74X24-1.0X1.50.9X4 =856(N) 夹紧力 查机床夹具设计手册表1-2-11,查得工件以孔定位时所需夹紧力计算公式： 式中Q夹紧力 K安全系数 D工件与支撑面接触的最大长度，120mm u1工件与支撑面之间的摩擦系数，0.2 u2工件与夹紧元件之间的摩擦系数，0.16 D1压板直径，36mm D2支撑面直径，50mm d支撑钉的直径，20mm

47、安全系数K=K0K1K2K3K4K5K6其中 K0基本安全系数，1.2 K1加工性质，1.2 K2刀具钝化程度，1.3 K3切削特点，1.0 K4夹紧力的稳定性，1.3 K5手动夹紧时的手柄位置，1.0 K6仅有力矩时工件回转时工件与支撑面接触的情况，1.0所以：K=1.2X1.2X1.3X1.0X1.3X1.0X1.0=2.4336则所需夹紧力Q=4436(N)查机床夹具手册表1-2-26，查得螺旋夹紧机构夹紧力的计算公式： 式中WQ产生的夹紧力 MK实际所需夹紧力，4436N r1螺杆端部与工件间的当量摩擦半径，0 螺杆端部与工件间的摩擦角， a螺纹升角，00471 r2螺纹中径一半，11

48、.675 螺旋副当量摩擦角，80321 除夹紧机构之外的效率，0.850.95计算得出WQ=6989N大于所需夹紧力4436N，故本夹具可安全工作。3、定位误差的分析本夹具以底面和侧面为定位基准，用支承板和支承钉定位 ，所以底面和侧面精度要求达到生产要求。 钻床夹具的装配图及夹具零件图见图纸课程设计小结 通过这次课程设计，我有了很大的收获学到了很多的东西本次课程设计是我们学完了大学的全部基础课，专业基础课后进行的这是我们即将离开学院走上工作岗位之前对所学各课进行的一次全面的、深入的、综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，是我们在走上工作岗位之前一次极好的学习机会，因此它在望没的四年大学生活中占有积极重要的地位。 就我个人而言，我通过本次课程设计对自己在大学中所学的知识进行一次良好的回顾，并在次基础上有所提高，对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练，无论是机械结构设计、零件加工工艺还是CAD画图能力都得到了大大的巩固和提高，从而锻炼自己发现