机械毕业设计（论文）-印刷机压印滚筒的工艺及专用夹具设计

毕业设计说明书课题名称：印刷机压印滚筒的工艺及专用夹具设计学生姓名学号0801091107所在学院机械工程学院专业机械制造与自动化班级机制0811指导教师起讫时间：2011年3月21日～2011年5月13日摘要随着科学技术的飞速发展，制造业正在经历着重大转变，出现许多新的发展趋势。但无论是计算机技术的迅速发展，还是柔性制造系统和柔性制造单元的形成，在制造业中由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统是机械制造业永恒的研究课题。设计主要内容有：根据企业提供的印刷机压印滚筒零件图，认真分析研究零件的结构特点、技术要求、按企业现有的机械加工设备合理地拟定加工工艺路线，应用CAPP软件编制零件工艺文件；设计印刷机压印滚筒圆周表面上槽的铣夹具。本次设计的压印滚筒加工工艺符合企业生产实践、拟定合理、在保证所加工工件的技术要求的同时，减少了不必要的工艺内容，减低生产成本；铣滚筒圆周槽侧面的专用夹具在保证工序的加工精度和生产效率的同时，具有操作方便、省力、安全、制造成本低、维修方便等优点。通过对压印滚筒加工工艺及专用夹具的设计使我们能综合运用机械制造及相关课程知识，结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺、工装问题。具备设计一个中等复杂程度机械零件的工艺规程能力及掌握专用夹具设计原理和方法，提升运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本能力。关键词：工艺夹具设备CAPP全套图纸，加153893706目录摘要 I第1章绪论 11.1前言 11.2课题设计目的 21.3课题设计主要内容 21.4印刷机的发展 2设计任务 3第2章压印滚筒特点分析 4压印滚筒的结构 42.2压印滚筒的工作原理 4第3章压印滚筒工艺规程设计 53.1零件图分析 53.1.1零件的作用 53.1.2零件图样分析 53.2确定毛坯 73.2.1确定毛坯种类 73.2.2确定毛坯形状和尺寸 73.3定位基准的选择 83.3.1粗基准选择 83.3.2精基准选择 83.4拟定工艺路线 93.4.1表面加工方法确定 93.4.2加工阶段划分 93.4.3工序的集中与分散 103.4.4加工顺序安排 103.4.5确定工艺路线 103.5机械加工余量确定 113.5.1圆柱表面加工余量确定 113.5.2平面加工余量确定 133.6各工序的加工参数计算 143.6.1车削切削用量的选择 143.6.2铣削切削用量的选择 153.7机床与工艺装备的选择 163.7.1机床设备的选用 163.7.2工艺装备的选择 163.8编写工艺文件 17第4章专用夹具设计 194.1夹具的概述 194.2夹具设计基本要求 194.3铣夹具设计 204.3.1确定定位方案 20 选择定位元件 214.3.3夹紧装置设计 224.3.4对刀装置设计 244.3.5夹具体设计 25第5章结论 26参考文献 27致谢 28第1章绪论前言随着科学技术的飞速发展，制造业正在经历着重大转变，出现许多新的发展趋势。但无论是计算机技术的迅速发展，还是柔性制造系统和柔性制造单元的形成，在制造业中由机床、刀具、夹具和工件组成的工艺系统是机械制造业永恒的研究课题。本课题是印刷机压印滚筒的工艺及专用夹具设计。该课题来源于企业生产实践，通过对课题的研究，能进一步强化所学专业相关的专业知识。就个人而言，毕业设计不仅是对我们所学知识的一次总结，而且是我们走向工作岗位之前一次重要预习。通过本次课题设计来检验我们的知识掌握程度，提出问题，分析问题，解决问题的能力，是否具有正确的设计思想和良好工作作风及工作协作，团结精神，能否借鉴前人的经验及文献资料的查阅，自学能力等等，这也是我们大学生综合素质的具体体现和检阅。本说明书共八部分，包括摘要、前言、绪论、压印滚筒结构分析、压印滚筒机加工工艺规程设计、压印滚筒夹具设计、结论、参考文献等。由于编者的水平有限，错误与不正之处在所难免，恳请老师及读者批评指正。编者2011年5月课题设计目的机械制造业是国家经济发展的产业基础。国民经济中的任何行业的发展，都必须依靠机械制造业的支持并提供装备的保障，在国民经济生产力构成中,机械制造技术的作用占60%以上；它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强。因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置，随着随着机械制造业的不断发展，社会对产品上市的时间、质量、成本和服务等产品竞争四大关键因素提出了更高的要求，其中产品的生产效率影响着上市时间的快慢。因此，大批量生产已成为时代的需求。而机械加工工艺的好坏直接影响到企业对产品的可加工性、生产效率快慢、资源消耗等问题；而夹具的合理设计及应用是保证产品加工精度、提高生产效率的有力保障；因此，合理的机械加工工艺和良好的夹具在提高产品生产效率、保证加工精度、节约资源、降低生产成本上有着重要的地位。故本毕业设计选题为：印刷机压印滚筒的工艺及专用夹具设计通过对印刷机压印滚筒的机械加工工艺路线、工艺规程、专用铣夹具的设计使我们能综合运用运用机械制造及有关课程（机械工程材料、机械设计基础、公差与技术测量、金属切削原理与刀具、机械制图等）的专业知识，结合生产实践中学到的技能知识，独立地分析和解决工艺问题，具备设计一个中等复杂程度的机械零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践锻炼机会。1.3课题设计主要内容本次设计任务：根据企业提供的印刷机压印滚筒零件图，认真分析研究零件的结构特点、技术要求、按企业现有的机械加工设备合理地拟定加工工艺路线，应用CAPP软件编制零件的加工工艺文件；设计印刷机压印滚筒圆周表面上槽的铣加工专用夹具。1.4印刷机的发展印刷与人类活动的密切关系，直接推动了印刷机的快速发展。1440年古登堡发明第一台垂直手板印刷机，首次用机械方法部分代替了繁重手工劳动。1796年，德国人塞纳非尔德发明了石印(平印)术，并于次年设计了第一台石印机。为摆脱笨重的石版，他于1805年试用金属版印刷获得成功，并于1826年，石印机上印制成功第一张彩色印刷品。但是到此为止，人们一直在专注于直接印刷方法和机器的改革和完善，直到1875年，英国人利用间接乎版印刷方法制成了第一台铁皮的印刷机。然而，此后很长时间，人们并末想到这种间接方法也能用在纸张印刷上。1905年，美国人威廉·罗培尔在印刷时的不经意发现，才揭开了胶印的发展序幕。他发现由橡皮布上间接印下来的图文比直接从版上印在粗糙纸上要好很多，于是就在两个滚筒的印刷机上增加了一个包橡皮布的滚筒，产生了胶印机。凸版印刷机在20世纪印年代以前一直是统治地位的工业化印刷工具，尔后平版胶印才逐步占据印刷工业的主导地位，胶印机便成为印刷机发展主流。经过560多年的发展变迁，印刷技术从单一的凸版印刷发展为平版为主，乎、凸、凹、柔、丝、以及数字印刷共同发展的格局，印刷机械也先后经历了由手工到自动，从单一版型(凸)版到多版型(平、凸、凹、柔、丝)，从平压乎到因压圆，从有压到无压，从有版到无版，由低速到高速，由单色到多色，由平面到立体的发展历程。1.5设计任务(1)查阅文献，撰写开题报告。(2)拟定压印滚筒的加工工艺路线，编制机械加工工艺规程。(3)应用CAPP编制工艺文件。(4)设计压印滚筒圆周表面铣槽专用夹具，绘制夹具总装图。(5)用计算机绘制专用夹具部分非标零件。(6)按学院毕业设计规范撰写设计说明书。第2章压印滚筒特点分析压印滚筒的结构圆压平型印刷机又称平台印刷机，它的结构特点是，装版机构呈平面形，压印机构是圆形的滚筒，俗称压印滚筒。压印滚筒的工作原理印刷时，印版随同装版平台，相对于压印滚筒作往复的移动，压印滚筒一般在固定的位置上，带着承印物边旋转边压印，压印滚筒对承印物施加的压力比平压平型印刷机较大的提高，但由于版台往复运动，印刷速度受到限制，生产效率不高。主要印刷书刊的正文。这类印刷机有：一回转凸版印刷机，二回转凸版印刷机，停回转凸版印刷机，平版打样机等。如图1-2所示。图2-1工作结构示意图第3章压印滚筒工艺规程设计零件图分析零件的作用压印滚筒是印刷装置的核心和基准部件，它的主要功能是作为承印体带着纸张通过与橡皮滚筒相互滚压最终完成印刷，此外，还直接连接并控制着纸张定位、传递、交接的规矩、递纸牙机构、传纸滚筒或收纸滚筒的运动及相互交接关系。

咬纸牙机构是压印滚筒必不可少的部件，其主要作用是准确地接过由递纸牙机构或者递纸滚筒传输过来的纸张，可靠的咬住纸张并裹缚到滚筒表面带其通过与橡皮滚筒同步滚压，获得印刷图像，然后交给收纸滚筒输出（单、双色胶印机）或者交给传纸滚筒的咬纸牙排，输送给后续色组进行印刷。零件图样分析图3-1零件图图3-2零件图(1)φ90h6轴段的圆柱度公差为(2)φ127h5表面对基准A、B(φ92g5表面)的圆跳动公差为(3)φ457.15滚筒轴的左、右端面对基准A、B（φ92g5表面）的圆跳动公差为(4)φ，圆柱度公差为。(5)φ457.15滚筒轴外圆表面对基准A、B（φ92g5表面）的圆跳动公差为。(6)铸造后毛坯要进行时效处理。(7)未注明倒角2×45°。(8)材料HT200。确定毛坯确定毛坯种类按技术要求压印滚筒零件的材料为HT200，其毛坯为铸件。铸铁容易成型、切削性能好、价格便宜，并且具有良好的减振性和耐磨性。铸件的毛坯精度和加工余量是根据生产批量而定的：1)对于单件小批量生产，一般采用木模手工造型。这种铸件的毛坯精度低，加工余量大，其平面余量一般为7~12mm，轴在外圆半径上的余量为8~14mm。2)在大批量生产时，通常采用金属模机器造型。此时毛坯的精度较高，加工余量可适当减低，平面余量一般为7~12mm，轴在外圆半径上的余量为7~12mm。零件毛坯在铸造时，应防止砂眼和气孔的产生；应使压印滚筒零件各部轴段及中间滚筒部分铸造余量均匀，以减少毛坯铸造时产生的残余应力。由于零件结构较大，加之滚筒部分结构复杂且壁厚不均匀，因此在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以在铸造后必须安排人工时效处理。确定毛坯形状和尺寸考虑到压印滚筒零件的生产类型为大批量生产，零件在工作过程中较平稳且所受冲击不大，但零件的尺寸较大且滚筒部分结构比较复杂，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造技术基础课程设计指导教程》,表2-1选取毛坯的公差等级CT为13，查表2-5选取毛坯机械加工余量等级G，根据机械加工余量等级及零件的最大轮廓尺寸，查表2-4铸件机械加工余量为4RMA。表3-1毛坯尺寸公差及机械加工余量加工表面机械加工余量尺寸关系毛坯尺寸及公差Ф1270410（±5）Ф140±5Ф0414（±7）Ф472±7Ф92g5049（±4.5）Ф105±滚筒轴左、右小端面410（±5）1475±5滚筒左、右大端面416（±8）981±8滚筒槽底410（±5）145±5滚筒槽两侧面411（±5.5）239±定位基准的选择印刷机压印滚筒零件属于轴类零件。所以其定为基准的选择可参照轴类零件选择定位基准的方法去选择，再根据压印滚筒零件的自身结构特点作适当的调整。轴类零件在加工中，为了保证各个主要加工表面的相互位置精度，选择定位基准时应尽可能使其与装配基准重合和使各工序的基准统一，并且考虑在一次安装中尽可能加工出较多的表面。粗基准选择以工件的外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶)。用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差尤其是加工较大较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加工时，为了提高工件的刚度，可采用压印滚筒的轴段外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法在粗加工时能承受较大的切削力矩，同时也能保证一定的同轴度。精基准选择以工件的两中心孔作为定位基准。由于外圆表面的设计基准为轴的中心线，在加工轴时，若能以轴心线作为定位基准就能符合基准重合与基准统一的原则，就可以避免误差的产生，所以轴类零件加工都用轴两端的中心孔作为精基准。用中心孔作为定位基准，能一次安装中加工出各段外圆表面及其端面等，既符合基准统一的原则，又保证了各外圆表面的同轴度以及各外圆表面与端面的垂直度要求。拟定工艺路线表面加工方法确定表3-2压印滚筒表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案2×Ф90h6轴段IT6粗车—半精车—精车—粗磨—精磨2×Ф92gIT5Ra粗车—半精车—精车—粗磨—精磨2×Ф127h5轴段IT5Ra粗车—半精车—精车—粗磨—精磨Ф70轴段IT6Ra粗车—半精车—精车—粗磨—精磨Ф轴段IT6Ra粗车—半精车—精车—粗磨—精磨滚筒轴左、右小端面IT13Ra粗车—半精车滚筒轴左、右大端面IT11Ra粗车—半精车2×滚筒槽底IT9Ra粗铣—精铣Ф70轴上键槽IT13粗铣2×滚筒槽两侧面IT13Ra粗铣—精铣滚筒槽两侧面燕尾槽IT13Ra粗铣—精铣加工阶段划分压印滚筒体整个加工过程可分为两大阶段，即粗加工阶段和精加工阶段。压印滚筒毛坯为铸件其几何尺寸较大，加工余量较大，而在粗加工中切除的金属较多，因而夹紧力、切削力都较大，切削热也较多。加之粗加工后，工件内应力重新分布也会引起工件变形，因此，对加工精度影响较大。为此，把粗精加工分开进行，有利于把已加工后由于各种原因引起的工件变形充分暴露出来，然后在精加工中将其消除。工序的集中与分散压印滚筒的体积、重量较大，故应尽量减少工件的运输和装夹次数。为了便于保证各加工表面的位置精度，应在一次装夹中尽量多加工一些表面，所以工序安排相对集中。压印滚筒零件上的相互形状位置公差要求较高，一般尽量集中在同一工序中加工，以减少装夹次数，从而减少安装误差的影响，有利于保证其相互位置精度要求。3.4.4加工顺序安排1.机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”的工艺原则，首先加工外圆面。(2)遵循“先粗后精”的工艺原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”的工艺原则，由于滚筒外圆为主要加工面，有较高的形位精度要求，所以在外圆面加工上，先加工主要外圆面，然后再加工次要外圆面。2.热处理工序压印滚筒零件的结构复杂而且几何尺寸较大，中间滚筒部分壁厚不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。人工时效的工艺规范为：加热到500℃～550℃，保温4h～6h，冷却速度小于或等于30℃/h，出炉温度小于或等于200℃。普通精度的零件，一般在铸造之后安排1次人工时效出理。对一些高精度或形状特别复杂的零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。本例压印滚筒3.辅助工序在铸造后安排清砂、涂漆工序，检查铸件表面是否出现裂纹、夹渣、气孔等铸造缺陷。确定工艺路线在综合考虑了上述工序顺序安排原则的基础上，印刷机压印滚筒滚筒→→3.油漆→4.人工时效处理→5.车端面、打中心孔→6.粗车各档外圆→7.修研中心孔→8.半精车各档外圆→9.修研中心孔→10.铣滚筒两槽侧面→11.铣滚筒两槽底面→12.铣φ70轴段处键槽→13.钻-攻M12、M16螺纹孔→14.磨滚筒各档外圆→15.钻-攻M16螺纹孔→16.检验→17入库。机械加工余量确定前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：圆柱表面加工余量确定表3-3Ф工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精磨ФIT6()Ф0粗磨ФIT7()Ф0精车ФIT8()Ф0半精车ФIT9（0.155）Ф0粗车Ф462IT12（0.63）Ф46200毛坯15ФCT13(14)Ф472.5±7表3-4Ф127圆柱表面工序尺寸表工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精磨Ф127IT5()Ф1270粗磨ФIT7()Ф0精车ФIT8()Ф0半精车ФIT9（0.100）Ф0粗车10Ф130IT12（0.400）Ф1300-0.400毛坯13Ф140CT13(10)Ф140±5表3-5Ф92圆柱表面工序尺寸工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精磨Ф92IT5()Ф92粗磨ФIT7()Ф0精车ФIT8()Ф0半精车ФIT9()Ф0粗车10Ф95IT12()Ф950-0.35毛坯13Ф105CT13(9)Ф105±表3-6Ф90圆柱表面工序尺寸工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精磨Ф90IT6()Ф900粗磨ФIT7()Ф0精车ФIT8()Ф0半精车ФIT9()Ф0粗车ФIT12()Ф0-0.35毛坯2Ф92CT13(9)Ф92±表3-7Ф90圆柱表面工序尺寸工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精磨Ф70IT6()Ф700粗磨ФIT7()Ф0精车ФIT8()Ф0半精车2Ф72IT9()Ф720粗车16Ф74IT12()Ф740-0.300毛坯20Ф90CT13(9)Ф90±平面加工余量确定表3-8铣滚筒槽底132±工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铣132)132±粗铣)±毛坯13145CT13(10)145±5表3-9铣滚筒槽的两侧面工序加工余量工序基本尺寸精度等级（公差）工序尺寸精铣)±粗铣12280)280±毛坯292CT13(11)292±3.6各工序的加工参数计算3.6.1车削切削用量的选择车Ф127h5切削用量的选择(刀具：90°、45°外圆车刀；材料：高速钢)1.工步1——粗车(1)背吃当量的确定毛坯余量为10mm，可一次走刀加工完成，所以ap=5mm。(2)进给量的确定查阅参考文献[6]P87表4—。(3)车削速度的计算查阅参考文献[6]P99表选取V=50m/min，由n=1000V/∏r/min安全主轴转速为130r/min，求得该工步的实际车削速度为V=n∏d/1000=180∏130=53.1m/min。2.工步2——半精车(1)背吃刀量ap的确定mm.(2)进给量的确定查表选取f=0.40mm/r车削速度的计算查表选取V=60m/min由n=1000V/∏d=149.8r/min由主轴转速为150r/min，求得轴速度为V=n∏d/1000=60m/min3.工步3——精车(1)背吃刀量的确定ap(2)进给量的确定f查表选取f(3)车削的速度的计算查表选取V=80m/min.由n=1000V/∏由主轴转速为200r/min，求得车削速为V=n∏d/1000=79.7m/min3.6.2铣削切削用量的选择铣滚筒两侧面切削用量的选择(刀具：φ30直柄铣刀；材料：高速钢)1.工步——粗铣(1)切削深度ae对于圆柱铣刀切削深度是铣削宽度ae，一次进给就可铣削加工余量ae=4mm。(2)每齿进给量af。(3)铣削速度Vf查阅参考文献[6]P88选取铣削速度V=25m/min由n=1000V/∏d=199.0r/min，查阅参考文献[6]P74，选取铣床主轴转速为224r/min即进给速度Vf=af*z*n=201mm/s。2.工步——精铣(1)切削深度ae。(2)每齿进给量af查机械制造工艺设计手册，选取af=0.1mm/z。(3)铣削速度查机械制造工艺设计手册，选取铣削速度为V=35m/min由n=1000V/∏，查阅参考文献[6]P74选取铣床主轴转速为280r/min即进给速度Vf=af*z*n=84mm/s。3.7机床与工艺装备的选择3.7.1机床设备的选用压印滚筒零件为大批大量生产，一般选用通用机床加专用夹具，也可选用高效的专用设备和组合机床。工厂的加工车间一般使用较多的是通用机床，但要正确选用还要考虑以下几点：(1)所选的机床精度应和被加工工件的精度相适应；(2)所选的机床技术规格尺寸应和被加工工件的尺寸相适应；(3)所选的机床生产效率和自动化程度应与被加工工件的生产纲领相适应；(4)机床的选择应与现场生产条件相适应；本零件的加工所需用到的机床设备有：普通卧式车床（C630）、卧式铣床（X53T）、摇臂钻床（Z35K）、磨床（MQ1350B）。3.7.2工艺装备的选择工艺装备的选择，主要是指选择夹具、刀具、量具。工艺装备选择的是否合理，直接影响的工序的加工精度、生产效率、和经济性。大批大量生产，应选择生产效率和自动化程度高的专用夹具；刀具的类型、规格及精度应与工件的加工要求相适应，一般选用标准刀具，必要时可选择各种高生产效率的复合刀具及其它一些专用刀具；量具应尽量选择效率较高的专用量具。本零件的加工所需用到的工艺装备有：45°端面车刀（高速钢）、90°外圆车刀、φ10直柄麻花钻、φ14.5直柄麻花钻（高速钢）、中心钻A10/25、成形燕尾槽铣刀、φ30直柄铣刀（高速钢）、M12、M16丝锥、φ25~φ50钻夹套、专用量具、托架、百分表、活动顶尖、死顶尖、高度游标卡尺、深度游标卡尺。编写工艺文件表3-10压印滚筒机械加工工艺序号工序名称工序内容加工设备工艺装备1铸铸造毛坯2清砂清除浇注系统、冒口、型砂、飞边、毛刺等3漆喷涂底漆4热处理人工时效处理5车车端面，打中心孔；C63045°端面车刀(高速钢)、中心钻A10/25、φ25~φ50钻夹套、游标卡尺(0-200)、6车粗车工件各档外圆至工序尺寸C63090°端面车刀、外圆车刀、专用量具、托架、活动顶尖7修研修研工件两端中心孔8车半精车工件各档外圆至工序尺寸C63090°端面车刀、外圆车刀、专用量具、托架、百分表、活动顶尖9修研修研工件两端中心孔10铣铣滚筒外圆槽宽32mm两侧面，保证角度41°和保证角度34°X53T专用夹具YSJ-01-01/X01夹具、专用量具、φ30直柄铣刀（高速钢）、游标卡尺(0-200)、11铣粗、精铣滚筒34°槽底及41°槽底，保证尺寸144mm和132±mmX53T专用夹具YSJ-01-01/X02夹具、专用量具、φ30直柄铣刀（高速钢）、游标卡尺(0-200)、12铣铣滚筒外圆槽宽两侧面处燕尾槽，保证尺寸12mmX53T专用夹具YST-01-01/X03夹具、游标卡尺(0-200)、成形燕尾槽铣刀13铣铣φ70轴左端键槽，保证尺寸40mm和64mmX53T专用夹具YST-01-01/X03夹具、游标卡尺、φ19直柄铣刀（高速钢）、游标卡尺(0-200)、14钻钻3×M12孔深45mm、钻6×M16孔深45mm、钻2×M12孔深45mm及攻丝Z35K专用夹具YSJ-01-01/Z01、YSJ-01-01/Z04、游标卡尺、φ10直柄麻花钻、φ14.5直柄麻花钻（高速钢）、M12、M16丝锥、15磨粗、精磨左端φ70、2×φ90h6、2×φ92g5、2×φ127h5外圆MQ1350B专用夹具YSJ-01-01/MO1、死顶尖、活动顶尖、托架、专用量具、百分表、16磨粗、精磨φ外圆至工序尺寸MQ1350B专用夹具YSJ-01-01/MO2、死顶尖、活动顶尖、托架、专用量具、百分表、17钻钻-攻M16深45螺纹孔Z35Kφ14.5直柄麻花钻（高速钢）、M16丝锥、游标卡尺(0-200)、18检综合检查19入库清洗干净、涂上防锈油、入库第4章专用夹具设计4.1夹具的概述“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。其作用可概括为如下几点：(1)保证加工精度用机床夹具装夹工件，能准确确定工件与刀具、机床之间的相对位置关系，可以保证加工精度；(2)提高生产效率机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率；(3)减轻劳动强度机床夹具采用机械、气动、液动夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度；(4)扩大机床的工艺范围利用机床夹具，能扩大机床的加工范围。例如，在车床或钻床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使车床、钻床具有镗床的功能。夹具设计基本要求(1)保证工件加工的各项技术要求:要求正确确定定位方案、夹紧方案，正确确定刀具的导向方式，合理制定夹具的技术要求，必要时要进行误差分析与计算。(2)具有较高的生产效率和较低的制造成本:为提高生产效率，应尽量采用多件夹紧、联动夹紧等高效夹具，但结构应尽量简单，造价要低廉。(3)尽量选用标准化零部件:尽量选用标准夹具元件和标准件，这样可以缩短夹具的设计制造周期，提高夹具设计质量和降低夹具制造成本。(4)夹具操作方便安全、省力:为便于操作，操作手柄一般应放在右边或前面；为便于夹紧工件，操纵夹紧件的手柄或扳手在操作范围内应有足够的活动空间；为减轻工人劳动强度，在条件允许的情况下，应尽量采用气动、液压等机械化夹紧装置。(5)夹具应具有良好的结构工艺性:所设计的夹具应便于制造、检验、装配、调整和维修。铣夹具设计本夹具用于粗、精铣压印滚筒圆周上两槽侧面。两个槽的开口分别与圆周中心成34度和41度，槽的侧面宽度分别为32mm和40mm。对开口与圆周中心成34度槽的要求是：槽宽32mm，精度等级为IT12级，槽两侧面粗糙度为Raum；对开口与圆周中心成41度槽的要求是：槽宽40mm，精度等级为IT12级，槽两侧面粗糙度为Ra6.3um；因为该产品为大批量生产，即要求生产效率要很高，故本道工序只精铣一下槽即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑如何保证槽侧面的加工精度，在保证精度的前提下再考虑如何提高生产效率，降低劳动强度。如图4-1所示图4-1确定定位方案压印滚筒零件为典型的轴类零件，轴类零件的定位基准有以工件的外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶)和以工件的两种心孔作为定位基准。考虑到该零件的自身轴向尺寸较长、径向尺寸较大、加之零件本身质量重的特点，用上述方式定位在铣削加工时因刚性差会影响加工的精度。所以在铣削这两个槽侧面时选用滚筒Ф127两轴段外圆作为定位基准，这样可以解决应零件刚度不足而引起的加工精度难以保障的问题。如下图4-1、图4-2所示图4-1图4-2选择定位元件选用两个V型块支撑滚筒Ф127两轴段外圆，限制滚筒4个自由度（即X轴的转动、Z轴的转动、X轴的移动、Z轴的移动），如图4-3所示；选用一个插销放在槽的侧面，限制滚筒1个自由度（即Y轴的转动），如图4-4所示。图4-3固定V型块图4-4插销夹紧装置设计根据确定夹紧力的方向应有助于定位稳定，应朝向主要定位基面及夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面等原则。加工滚筒圆周上两槽侧面的夹紧力方向朝向Ф127轴段定位基面，夹紧力的点可选择在支撑V型块的中部。2.夹紧机构的选择考虑到所设计的夹具要满足操作方便、省力、安全，制造成本低、制造维修方便等要求，加上本身的工件质量较重、几何形状较大且不需要较大的夹紧力。故本夹具的加紧机构选用螺旋夹紧机构，其结构简单，且夹紧力大小也能满足工作需要。如图4-5所示。图4-5夹紧装置示意图3.夹紧元件的选择综上所述，此铣夹具的夹紧机构所要用到的加紧元件有：浮动V形块2个、压杆2个、活头螺杆2个、铰链杆2个、支撑杆2个。如图4-6、4-7、4-8、4-9、4-10所示。图4-6浮动V形压块图4-7压杆图4-8活头螺杆图4-9铰链杆图4-10支撑杆对刀装置设计铣削加工的对刀方法一般有以下三种：(1)适切对刀；(2)使用样件对刀；(3)采用对刀装置对刀。本课题所设计的铣夹具对刀方式采用对刀装置对刀，即：由对刀块和塞尺组成。采用对刀装置对刀时，为了防止损坏刀刃或对刀块的过早磨损，刀具与对刀面不能直接接触，而是将对刀面移近刀具，在对刀面和铣刀之间塞入塞尺，凭抽动的松紧来判断对刀的准确程度。塞尺分为平面塞尺和圆塞尺两种，这里选用平塞尺，其尺寸规格有1mm、2mm、3mm、4mm、5mm，选择3mm厚度的塞尺。如图4-11所示。如图4-11对刀装置夹具体设计夹具体是夹具的基础件，夹具上的所有组成部分都必须最终通过这一基础件联接成一个整体。为此在设计夹具体时应满足以下要求：(1)足够的强度和刚度在设计夹具体时，应保证在夹紧力和切削力等外力作用下不产生过大的变形和震动；(2)良好的结构工艺性设计时应注意夹具体毛坯制造的工艺性、机械加工工艺性和装配工艺性；(3)便于排屑为防止加工中的切屑积聚在定位元件工作表面或其他装置中，影响工件定位精度和夹具的正常工作。因此在设计应充分考虑排屑问题。夹具体的制造方法选择，应根据夹具体要求的实际条件综合考虑。一般精度要求高、结构复杂，使用时有较大振动的宜选用铸造夹具体。其他场合则考虑利用焊接及组装结构等类型的夹具体。本工序中铣夹具的夹具体所采用的是铸造夹具体，如图4-12所示。图中红色面用来安装固定V型块，有较高的位置精度要求。此方案结构简单、安装稳定、刚性好。图4-12夹具体第5章结论本课题研究的内容是印刷机压印滚筒加工工艺的制定和专用铣夹具的设计。加工工艺制定方面，在充分借鉴、消化和吸收前人制定的工艺此基础上再结合