开合螺母加工工艺流程及车削夹具设计

学士学位论文论文题目:开合螺母加工工艺流程以及车削夹具设计院(部)名称:学生姓名:专业:学号:指导教师姓名:论文提交时间:论文答辩时间:学位授予时间:如果需要图纸、PRO/E装配体、工艺卡以及爆炸体视频请联系QQ278053029（有偿出售）摘要本次毕业设计主要介绍了开合螺母的加工工艺流程以及车削专用夹具的设计。工作内容包括主要分为工艺过程设计以及夹具设计两个部分加工工艺过程设计中主要工作包括：对开合螺母结构进行了分析，对生产工艺进行了分析，制定了加工工艺路线，确定了重要工序尺寸、加工余量、切削用量、车床以及刀具，最后完成了加工工艺过程卡和加工工序卡。夹具设计中主要工作包括：分析任务要求，确定夹具体型式，分析定位原理与定位误差，确定加紧方案，计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核，设计了夹具的主要零件。关键字：加工工艺，工艺流程，工艺卡片，夹具

ABSTRACTThisgraduateddesignintroducedthemanufacturingprocessofsplitnutsandthedesignofspecialfixtureonsplitnutstwopartsInthepartofprocessingmanufacturingprocess,Ianalyzedthestructureofsplitnutsandmanufacturingprocess,establishedmanufacturingroute,proceduredimension,machiningallowance,cuttingconditions,machinerytoolsandcuttingtools,atlastIfinishedmanufacturingflowcraftcardsandmanufacturingprocesscardsInthepartofspecialfixture,Ianalyzedtherequirementsoftaskandpositioningprinciple,establishedthestructureoffixtureandprojectofclamping,countedclampingforceandcuttingforce,atlastIdesignedtheimportantpartsofthisfixture.Keywords:manufacturingprocesses,processflow,engineeringflowsheer,fixture目录TOC\o"1-3"\h\u8823第1章绪论 14021.1设计任务 1294991.2任务分析 1195231.3与论文有关的部分背景资料调研 1261961.3.1开合螺母的用途 1233151.3.2工艺流程 1237291.3.3夹具 232317第2章工艺部分 352712.1引言 3220212.2开合螺母的结构分析 3256322.3工艺分析 4255142.4制定工艺规程 4175012.4.2基准面的选择 5114622.4.3工艺路线的制定 568372.4.4加工方法的选择 5182642.4.5加工的顺序安排 6231152.4.7制定加工工艺路线 687812.5重要工序尺寸、加工余量、精度的确定 795732.5.1Φ52孔 7127272.5.22XΦ12孔 759252.5.3B1B2C面、底面的加工 897562.6机床以及刀具的选择 8246112.6.1机床的选择 8202832.6.2刀具的选择 9298522.7主要切削用量的确定 935632.9加工工序卡片 1216726第3章夹具设计部分 1356343.1夹具的任务要求以及夹具体型式的确定 13175123.2定位原理分析以及确定 1321503.3定位销尺寸以及定位误差分析 1444903.3.1确定两销中心距 14283433.3.2确定圆柱销尺寸 14178153.3.3确定削边尺寸b以及B 14115683.3.3菱形销的公差以及尺寸 14193013.3.4定位误差的分析与计算 15257823.4加紧方案的确定 1592533.4.1总体结构的确定 16202183.4.2夹具体和机床的连接与固定 816143013.4.3整体的安装及尺寸公差的分析 1785603.4.4夹具体的要求 1758363.5切削力的计算 17281393.6夹紧力的计算以及校核 1968253.7夹具体主要零件的选择与设计 20140973.7.1过渡盘 2038693.7.2配重块 20326663.7.3压板 217573.7.4V型块 22323533.7.5定位板 22122403.8夹具体中销轴的校核 2321469第4章结论 245210致谢 253048参考文献 2632089附录外语文献译文 2722311英文原文 2723565译文 3386附录开合螺母加工工艺过程卡 3731932附录开合螺母加工工序卡 37绪论1.1设计任务本次毕业设计的任务分为两个部分，一是开合螺母的加工工艺流程，主要包括分析任务给定工件尺寸要求，形位要求，表面粗糙度的要求，以及制定一套工艺流程使工件达到任务要求。二是设计在车床上精镗Φ52孔的夹具。1.2任务分析工艺部分先要考虑加工工件的结构特点以及生产批量，并按照其结构特点考虑在加工的过程中用何种手段能实现工件各个面、孔的加工，在提高效率的同时还要保证保证加工精度。夹具部分重点考虑的两个部分一个是定位，另一个则是加紧，定位部分的设计需要保证工件在夹具上处于完全定位，即6个方向上的自由度完全被限定，加紧则需要保证工件在切削力的作用下依然能在正确位置不发生偏移，并且夹紧力的施加需要保证不能破坏工件。1.3与论文有关的部分背景资料调研1.3.1开合螺母的用途开合螺母又称为“对合螺母”，主要由上下两个半螺母构成，装在机床溜板箱体后壁的导轨中。开合螺母的底部各有一个圆孔，圆孔与槽盘的滑槽相连接。扳动机床手柄，经轴带动槽盘顺时针或逆时针转动，通过销钉的作用与上下两个开合螺母使其分离或者闭合，从而与开合螺母中的丝杠啮合或脱开，从而起到一个相当于“离合器”的作用，完成机床从手动到机动的转换1.3.2工艺流程工艺流程指的是劳动者通过生产工具将各类原料、半成品，按照一定的顺序进行连续加工，最终使其成为成品的过程工艺流程的设计应当遵循以下基本要求：1、能满足产品的质量以及数量的指标。2、符合经济性。3、具有合理性。4、环保。5、生产过程具有可操作性。6、生产过程具有可控制性。我国近年更加注重以下几个方面：1、尽量采用先进成熟的生产设备与生产技术。2、尽量采取机械化自动化。3、减少三废的排放。4、保障安全生产。1.3.3夹具夹具是指机械加工中用来固定加工工件使之具有正确的位置，以便于接受施工或者检测设备。本次设计的是一种用于车床上的加工工件内回转面的夹具，安装于车窗主轴上。第2章工艺部分2.1引言本章主要任务是分析任务给定图样的技术要求，加工零件的各尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度达到图纸要求。并编制零件加工工艺流程、填写零件加工工艺卡片以及说明书。2.2开合螺母的结构分析图1本次任务给定的开合螺母由左右两个结构对称的半螺母组成，底部有55°的燕尾，燕尾凸台地面有2XΦ12，孔深20的光孔，开合螺母中间开Φ52的螺孔，根部留有空刀槽。燕尾凸台B1B2以及C面表面质量要求2.6，燕尾凸台底面2个Φ12光孔要求达到7级精度内表面质量要求2.6，孔间距±0.05，Φ52孔要求达到7级精度。根据任务给定的二维图尺寸约束通过PRO/E拉伸建模出三维造型如下图2所示图22.3工艺分析将开合螺母的加工分为两类：1.轴类（外表面）的加工主要加工面有长度尺寸为75.2mm的底面，两个倒角，B1，B2，C面，开合螺母圆筒部左右两个端面，Φ52中心线到燕尾凸台底面330.05mm，中线到左边端面距离49，上表面总长96，下表面总长105燕尾凸台底面到C面距离18。2.孔类（内表面）的加工主要有Φ52以及两个Φ12的孔，Φ12孔间距要求达到±0.052.4制定工艺规程2.4.1确定毛坯的型式任务给定工件轮廓不大，大批量生产，加工条件较高，选择离心铸造毛胚。离心铸造得来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。材料选用灰口铸铁HT150其铸造性能良好，减摩性好；减震性强；切削加工性良好；缺口敏感性较低；价格便宜，制造方便。2.4.2基准面的选择基准面是用来作为基准以确定其他点、线、面尺寸之间尺寸的平面，所以选择正确的基准面可以提高生产效率，保证加工质量。开合螺母的加工当以底面以及两个直径12的光孔为精基准，而为精基准的表面应该提前加工完。粗基准选择的重点应当是如何确保加工面有足够的余量，使得不加工面的位置尺寸符合任务给定的要求。因此依据粗基准选择原则，选取R34的大外圆为粗基准来加工燕尾槽导轨面，然后以燕尾槽为面为基准加工Φ52的螺孔。2.4.3工艺路线的制定开合螺母的形状比较复杂，需要加工的表面不便于集中加工，为保障大批量生产的效率，需要在各个工序中选用高效率的专用机床，采取工序分散的原则拟定路线。2.4.4加工方法的选择依据《机械制造工艺学》表A-5、A-6以及零件图精度要求查询经济加工精度，选择主要加工面的加工方法加工面表面质量要求精度加工方法孔Φ522.6IT7粗镗-半精镗-精镗孔Φ122.6I77钻-扩-粗绞-精绞CB1B22.6无粗刨-半精刨-精刨圆筒端面2.6无粗铣-半精铣底平面6.3无粗铣-半精铣2.4.5加工的顺序安排依据零件图，质量要求比较高，一道工序显然不可以满足质量要求，所以需要多道工序逐步达到质量要求，依照加工性质的不同，将加工顺序分为，粗加工、半精加工、精加工三个阶段。粗加工：切除毛坯大部分加工余量。使毛坯大体上接近于成品半精加工：留出精加工的加工余量为精加工做好准备。精加工：保证各个主要加工面达到图纸要求。2.4.6加工过程中应当遵循的原则：a.先粗后精先安排粗加工工序，再安排精加工工序。b.基面先行先将底平面加工，然后以底平面和R34大圆弧为基准加工孔12c.加工过程中应该先加工平面，后加工孔，这样利用加工后的平面定位稳定可靠，而且容易加工，提高孔的加工精度。2.4.7制定加工工艺路线工序1铸造工序5退火工序10以R34大外圆以及B1B2面定位粗铣下底面工序15对要加工的两个Φ12孔划线以底平面以及侧端面定位钻孔2xΦ12.5深20扩孔至Φ12.85工序20以底平面以及工序20中加工出的两个Φ12.85的孔定位粗铣半圆筒两侧端面、空刀槽、侧导轨面。工序25以底平面和侧端面定位粗刨B1B2C面工序30以底平面以及底面两个Φ12.85的孔定位打倒角2.5x45°粗镗孔Φ50工序35以孔Φ50以及B1B2面为定位半精铣下底面工序40以侧端面以及底平面定位粗绞孔Φ12.85至Φ12.95精绞孔Φ12.95至Φ12工序45以底平面以及工序40中加工出的两个Φ12孔为定位半精铣半圆筒两侧端面工序50以底平面和侧端面定位半精刨B1B2C面精刨B1B2C面工序55以底平面以及两个Φ12孔定位半精镗孔Φ50至Φ52.5精镗孔Φ52.5至Φ52镗螺纹工序60以底平面以及两个Φ12孔定位切开2.5重要工序尺寸、加工余量、精度的确定2.5.1Φ52孔最终需要加工至尺寸Φ52，查《互换性测量技术》可得7级精度查《机械制造工艺学》需要经过一次粗镗，二次粗镗，半精镗，精镗，可以达到要求查表《金属机械加工》表4-17查出镗孔各工序尺寸以及工序间余量粗镗阶段，第一次粗镗至47(IT13)第二次粗镗至50(IT12)半精镗阶段，半精镗至52.5(IT10)精镗阶段，精镗至52(IT7)工序间加工余量：粗加工阶段5mm半精加工阶段2.5mm精加工阶段0.5mm则镗Φ52孔总加工余量为6mm2.5.22XΦ12孔最终需要加工尺寸至Φ12，查《互换性测量技术》可得7级精度查《机械制造工艺学》需要经过钻孔扩孔粗绞精绞可以达到要求其中可以将钻孔、扩孔视为粗加工阶段查表《金属机械加工》表4-15查出绞孔各工序尺寸以及工序间余量粗绞、精绞视为半精加工、精加工阶段钻孔阶段钻孔至11（IT11）扩孔阶段扩孔至12.85（IT11）粗绞阶段粗铰至12.95（IT9）精绞阶段精铰至12（IT7）工序间加工余量（排除钻孔）扩孔0.85mm粗绞0.1mm精绞0.05mm则加工Φ12孔总余量为1mm2.5.3B1B2C面、底面的加工查表《金属机械加工》表4-28查出平面加工工序尺寸以及工序间余量精刨B1B2C面后，下底面到C面尺寸达到18.0mm，加工余量0.5mm，故此，半精刨加工时下底面到C面尺寸为17.5（IT8）。半精刨B1B2C面后，由之前推出的尺寸下底面到C面尺寸为17.5（IT8），半精刨加工余量2.5mm，则在半精铣底面之后，下底面到C面的尺寸为16（IT10）。半精铣底面，加工余量1mm则之前总高度应达到（粗刨CB1B2面之后）高度82(IT8)。粗刨B1B2C面，加工余量2mm，则之前底平面到C面距离为14mm（IT10）粗铣底平面，加工余量2.5mm则粗铣前，总高度应为84.5（IT11）(毛坯尺寸)2.6机床以及刀具的选择2.6.1机床的选择工序10、25、45为铣削加工，工步少，依据工件尺寸选择X6132立式铣床工序20、40为钻孔、扩孔、绞孔加工，依据工件尺寸选择Z5125A立式钻床工序35、55为粗镗、精镗、半精镗加工，依据工件尺寸选择C620车床工序30、50为粗刨、半精刨、精刨加工，依据工件尺寸选择B6025刨床2.6.2刀具的选择底面铣削选择硬质合金刀端面铣刀。钻孔Φ12.5mm时，选用直柄麻花钻。扩孔φ12.85时，选用高速钢锥柄。绞孔φ12H7时，选用直柄机用铰刀。铣削端面时选择硬质合金端面铣刀。镗孔时选用硬质合金60°内孔车刀刨削，粗刨时选用平面刨刀，精刨时选用圆头精刨刀2.7主要切削用量的确定查询《机械制造技术基础课程设计》表5.1~5.30选择进给量、切削速度并计算出主轴转速。[工序10]粗铣下底面在粗铣工序时，取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率，所以a=2.5mm取每齿进给量f=0.3mm/z取切削速度V=34.6m/min铣床主轴转速n=1000v/πd=1000*34.6/3.14*80=137r/min[工序40]半精铣下底面半精铣时，背吃刀量取0.5mm至2mm，故背吃刀量a等于半精铣工序时的加工余量=1mm取每齿进给量f=0.2mm/z取切削速度V=40m/min铣床主轴转速n=1000*40/(3.14*80)=159r/min[工序25]粗铣左右两侧端面在粗铣工序时，取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率，所以a等于粗铣工序时的加工余量=3mm查手册取每齿进给量f=0.3mm/z取切削速度V=34.6m/min铣床主轴转速n=1000*34.6/(3.14*65)=170r/min[工序50]半精铣左右两端面半精铣时，背吃刀量取0.5mm至2mm，背吃刀量a等于半精铣工序时的加工余量=1mm取每齿进给量f=0.2mm/z取切削速度V=40m/min铣床主轴转速n=1000*40/(3.14*65)=196r/min[工序20]钻孔、扩孔[工步1]钻孔至Φ11第一次钻孔加工余量为11mm，一次行程钻完，故选择背吃刀量a等于钻孔工步时的加工余量=11mm工件材料HT150，布氏硬度180HBS，选择进给量f=0.45mm/r选择切削速度V=0.45mm/r钻床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.45/(3.14*11)=782.7r/min[工步2]扩孔至Φ12.85扩孔时加工余量0.85mm，一次行程扩完，故选择背吃刀量a等于扩孔工步时的加工余量=0.85mm工件材料HT150，布氏硬度180HBS，选择进给量f=0.8mm/r选择切削速度V=0.18m/s钻床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.18/(3.14*12.85)=290.2r/min[工序45]绞孔[工步1]粗绞孔至12.95粗绞孔的加工余量为0.1mm，一次行程绞完。背吃刀量a等于粗绞孔工步时的加工余量=0.1mm选择进给量f=2.5mm/r切削速度V=10m/min主轴转速n=1000V/(πd)=1000*10/(3.14*12.95)=267r/min[工步2]精绞孔至12精绞孔的加工余量为0.05mm，一次行程绞完。背吃刀量a等于精绞孔工步时的加工余量=0.05mm选择进给量f=2.5mm/r切削速度V=10m/min主轴转速n=1000V/(πd)=1000*10/(3.14*12)=267r/min=266r/min[工序35]粗镗Φ50在粗镗工序时，取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率，所以a=5mm选择进给量为f=0.5mm/r取削速度为V=0.5m/s车床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.5/（3.14*40）=238.8r/min[工序60]半精镗、精镗大孔[工步1]半精镗半精镗工序时，背吃刀量通常取0.5~2.5mm，故取背吃刀量a等于半精镗工序时的加工余量=2.5mm选择进给量为f=0.4mm/r切削速度为V=0.6m/s车床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.6/（3.14*40）=286.6r/min[工步2]精镗

取背吃刀量a等于精镗工序时的加工余量=0.5mm选择进给量为f=0.3mm/r切削速度为V=0.4m/s.车床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.4/（3.14*40）=192.1r/min2.8工工艺过程卡（见后附加工工过程卡）2.9加工工序卡片（见后附加工工过程卡）

第3章夹具设计部分3.1夹具的任务要求以及夹具体型式的确定本次设计的的是专门用于镗中心孔Φ52H7的夹具，精度要求较高，粗糙度为1.6，与底面C平行度100:0.4。和其他面没有任何位置精度要求。考虑到工件以燕尾面为主要定位基准，及其结构的特点，以及需要在车床上进行加工，所以不适用心轴类、卡盘类以及花盘类夹具，只能选用角铁式的夹具结构，角铁式夹具具有不对称式的结构，适用于壳体、支座、杠杆、接头等零件上回转面和端面的加工。3.2定位原理分析以及确定定位以底面和两个圆柱孔为基准，实现一面两孔定位，以底平面为第一定位基准，限制Z方向上的移动，X，Y方向上的转动，以底面其中一个空的中心线为第二定位基准，以短圆柱销为定位元件，限制X，Y方向上的移动，以另一个孔的中心线为第三定位基准，以短菱形销为定位元件，限制工件在Z方向上的移动。依照以上定位原理做出定位元件与定位方式的简图如图3所示图31菱形销2圆柱销3工件4定位板5夹具体3.3定位销尺寸以及定位误差分析3.3.1确定两销中心距两销中心距基本尺寸等于工件两定位孔中心距的基本尺寸其公差一般为δ=(1/3～1/5)δ，取1/5依据任务给定图纸，工件两个定位孔中心距离L=（36±0.1）mm则两销中心距L=（36±0.02）mm3.3.2确定圆柱销尺寸圆柱销基本尺寸为该销配合孔的最小极限尺寸，公差取g6或者h7加工本工序时开合螺母底面孔已经加工完成，尺寸为Φ12所以取圆柱销直径d=Φ12g6=Φ12mm。3.3.3确定削边尺寸b以及B现代机床夹具设计表2-2，b=4mm，B=12-2=10mm3.3.3菱形销的公差以及尺寸依据《现代机床夹具设计》中对公式2-12的叙述菱形销与其配合的孔之间的最小间隙X=2ab/D其中a=δ+δ=0.1+0.02=0.12X=2*0.12*4/12=0.08mm菱形销最大尺寸d=(12-0.08)mm=11.92mm菱形销公差等级一般取IT6或者IT7，因为IT6=0.011mm所以菱形销直径d=Φ12mm3.3.4定位误差的分析与计算镗孔加工时，加工方向与定位方向相互垂直，所以只需计算转角误差。Δθ=arctg(X+X)/2L=arctg{(0.018+0.017)+(0.018+0.091)}/2*36=0.0019=6′转角误差非常小，符合定位要求。3.4夹紧方案的确定车床夹具夹紧装置必须保证安全可靠，在加工过程中夹紧装置提供的夹紧力必须克服切削力等力的作用。夹紧力的方向以及作用点应遵守以下四条原则主要夹紧力应朝向主要定位基准，作用点应靠近支承面的几何中心。夹紧力的方向应有利于减少夹紧力，尽量垂直于工件的主要定位基面，尽量和切削力、重力方向一致。夹紧力的方向和作用点应施于工件刚性较好的方向和部位。夹紧力的作用点应适当靠近加工表面。因为角铁结构的刚性好，压板弯曲变形不影响加工精度，依据《现代机床夹具设计》图2-49选择螺旋压板夹紧机构中的c铰链压板式夹紧机构如下图4所示图4螺旋压板夹紧机、b)移动压板式c)铰链压板式d)固定压板式e)、f)通用压板式夹紧动力源：手动夹紧主夹紧机构：螺栓压板工件通过V型块，靠压板用螺栓和螺母压紧3.4.1总体结构的确定根据以上论述，可以采用把工件固定在圆盘上，然后通过圆盘与车床的三角卡盘相连接，从而使其工件在卡盘运转的情况下运转。根据以上想法和原理设计出装配图。如图5所示图53.4.2夹具体和机床的连接与固定夹具体径向尺寸比较大，需要通过过渡盘与机床的三爪卡盘相联，夹具体以定位止口按H7/h6或H7/js6安装在过渡盘凸缘上，并且通过螺钉固定。3.4.3整体的安装及尺寸公差的分析首先底板与圆盘焊接，焊接是一个重要的过程，为保证要求，焊接后需要加工，所以焊接后的加工要求为以圆盘中心线为基准，焊接的底板的上面的平行度以及垂直度的公差要控制在0~0.1，底板与定位板的安装公差要控制在0-0.05，定位板与工件底面的公差要控制在0~0.05，故总公差为0~0.2，与题目要求中的条件相互吻合，故设计是可以的，具有合理性。3.4.4夹具体的要求a.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、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面（与机床相连接的表面）等，应有适当的尺寸和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体尺寸稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。b.有足够的强度和刚度加工过程中，夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不产生变形和振动，夹具体应有足够的强度和刚度。因此夹具体需要有一定的壁厚，铸造和焊接夹具体常设置加强筋，或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体。c.结构工艺性好夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台，以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙，一般为4~15mm。夹具体结构型式应便于工件的装卸，分为开式结构、半开式结构、框架式结构等。3.5切削力的计算镗孔切削力(灰铸铁HT150硬质合金刀具)：依据《现代机床夹具设计》表4-18周向分力Fc=902*a*fKp径向分力Fp=530af*Kp轴向分力Ff=451afKpa——背吃刀量f——每转进给量（最大）Kp——修正系数=KKKKKK——（HB/150）HT150硬度取160HB~180HB取180HB指数n取值依据力的作用方向不同而不同Fc：n=0.4K=2.07Fp:n=2.0K=2.2Ff:n=0.8K=2.16KKKK——与刀具有关选用YW11硬质合金镗刀（灰铸铁切削刀具）查《切削手册》刀具主偏角Kr=60度Fc：K=0.94前角γo=10度Fc:K=2.0Fp：K=0.77Fp:K=2.0Fe：K=2.11Fe:K=2.0入刃角λs=10度三方向力K=1刀尖圆弧半径r=2mmK=1根据任务书要求，需要设计精镗工序时的车床夹具，精镗时，由之前工艺部分所选取的参数取背吃刀量a等于精镗工序时的加工余量=0.5mm选择进给量为f=0.3mm/r切削速度为V=0.4m/s.车床主轴转速n=60000V/(πd)=60000*0.4/（3.14*40）=192.1r/min则有周向分力Fc=902*a*fKp=902*0.5*0.3*2.07*0.94*2.0=367.6N径向分力Fp=530af*Kp=530*0.5*0.3*2.2*0.77*2.0=288.7N轴向分力Ff=451afKp=451*0.5*0.3*2.16*2.11*2.0=385.6N则F==605.94N3.6夹紧力的计算以及校核根据《现代机床夹具设计》表4-21工件以平面定位根据夹紧力公式Wk=KF/(u+u)K为安全系数K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6K1加工性质系数粗加工取1.2精加工取1.0K2刀具钝化系数Fe方向取1Fp方向1.2 Ff方向1.25K3切削特点取1（连续切削）K4夹紧力稳定性取1.3（手动）K5手动夹紧时手柄位置系数取1.0（方便）K6仅有力矩回转时，工件与支撑面接触情况系数取1.0（接触点确定）Kc=1.0*1.3=1.3Kp=1.0*1.2*1.3=1.56Kf=1.0*1.25*1.3=1.62 则有Wkc=367.6*1.3=477.8NWkp=288.7*1.56=450.3NWkf=385.6*1.62=624.6N实际所需夹紧力Wk=906.2N查《现代机床夹具设计》表4-23M8螺纹许用夹紧力为2550N大于实际所需夹紧力。3.7夹具体主要零件的选择与设计3.7.1过渡盘本工件为一个过渡件，主要起到连接夹具和车床之间的一个圆盘，圆盘的左侧与车床的三角卡盘连接，采用三角卡盘夹紧同时车盘板的右侧与夹具体连接，连接中保证尺寸的公差，同时连接中保证尺寸的同轴度，光洁度为.2配重块配重块的材料为HT200，配重块的作用起到配重的作用，因为在整个装配系统中，按照总图的方向看，左右关于中心线对称，上下则不，考虑到夹具的精确度，尽量使其上下的重量关于中心对称，故上部设计了一个铸造件的配重块，使其重量基本相同。3.7.3压板压板的作用是压紧螺栓连接，中间部位与V型块连接，使其压住V型块，进而压紧工件，压板材料为45，底部光洁度为3.2，设计了中间宽两侧窄的机构。3.7.4V型块V形块是夹具中常用的元件，主要是适合于夹紧圆形的工件，因为成V型，所以夹紧圆形工件的时候是夹紧的两条线，也就是对整个工件进行两点压住，这样的话具有较强的牢固性，同时可以根据压板的压力方向，适当的调整。3.7.5定位板定位板是设计的重点，同时他的精度的高低直接影响到工件的行为公差，定位板上有3个螺栓孔和2安装定位销的孔。本夹具的定位原则为一面两点定位。采用定位板为基准面。同时采用一根圆柱销和一根菱形销来定位。这样定位牢固，准确，符合定位基准的选择。3.8夹具体中销轴的校核销轴在加工过程中主要承受径向力。选择销轴直径为6，材料45号钢，查得45号钢抗拉强度为600MPa,则有剪切强度为（0.6～0.8）*600=360～480取值360故此360*3.14*3*3=10173N18086＞288.7，远远大于计算中切削力的大小为288.7N故满足要求第4章结论近半年的毕业设计至此行将结束，在此次设计中，我完成了对开合螺母结构、工艺的分析，并且基于这些分析完成设计了一整套合理的加工工艺过程，在夹具方面，通过力学方面的计算，查阅图册，设计手册，以及前人的一些设计最终完成了一套合理的车床夹具。在这半年的毕业设计过程中我收获良多，尤其对于工艺流程的设计、读图、识图、制图的能力有了非常大的提升，这次设计更将我大学四年中机械制造、机械设计方面的知识融会贯通，对书本上的知识有了一次更加透彻的理解。在这半年的设计过程中，我参阅了很多相关设计手册、设计案例以及各种文献资料。这些文献资料都是前人对于这个行业的理解与实践过程，通过对比和参照可以使我的设计更加便于应用，对我的设计有着举足轻重的帮助。在查阅和查找的过程中更提升了我对文献的搜集能力。同时培养了我严谨的设计态度，设计中每个结构的设计、材料、数据的选用都必须严格遵守机械设计手册的规定。此次毕业设计给我一次工程师的培训，让我树立了正确的设计思想，初步掌握了工程设计的手段与方法。相信此次经历会给我今后的生活以及工作带来巨大的影响。致谢通过这一段时间的学习设计，让我巩固了大学所学的专业知识，更锻炼了自己的设计能力，更培养了我独立思考的能力，使我收获颇丰。再此要对指导我完成设计的李红梅老师致以最高的敬意，她思维严谨，态度认真，在多次的讨论和汇报中指出我设计中的不合理之处，并提出修改意见，使我的设计逐渐趋于完善。最后要感谢在这次设计过程中帮助过我的老师、工厂师傅以及同学们。你们无私的帮助，是我完成毕业设计的过程中重要的助力！参考文献[1]陈明主编.机械制造工艺学.北京：机械工业出版社，2021[2]赵如福主编.机械加工工艺手册.上海：上海科学技术出版社，2021[3]尹成湖等主编.机械制造基础课程设计.北京：高等教育出版社，2021[4]吴拓主编.现代机床夹具设计.北京：化学工业出版社，2021[5]王小华主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，1991[6]杨可桢等主编.机械设计基础.北京：高等教育出版社，2021[7]席伟光等主编.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，2021[8]王伯平主编.互换性与测量技术.北京：机械工业出版社，2021[9]陈宏钧主编.实用金属切削手册.北京：机械工业出版社，2021附录外语文献译文英文原文CamsVariousmotionscanbeproducedbytheactionofacamagainstafollower.Mamytimingdevicesareoperatedbycanaction.Thepurposeofandycamistoproduceadisplacementofitsfollower;asecondaryfollowerisoften.usedtoproduceadditionaldisplacementinanotherlocation.Themostpopulartypeistheplatecam.Thecylindricaltypeisusedtotransmitlinearmotiontoafollowerasthecamrotates.Three-dimensionalcamaresometimesused;theseprovidesomeunusualfollowermotions,butalsomakefollowerdesigndifficult.Thecamshaftintheautomotiveengineillustratesasimplebutimportantapplicationofalatecam.Thecamassembliesinautomaticrecordplayersillustrateasomewhatmorecomplexapplication.Camprofilesareaccuratelyconstructedbyeitherpraphicalormathematicalmethods.Thetransitionfromdevelopmentdrawingstoworking(shop)drawingcanbemadeinseveralways:1.Makeafull-scaletemplate.Thisisdesirablefromthemanufacturingstandpoint,butitwillnotguaranteeaccuratecamprofiles.2.Useradialdimensions.Thisisfairlyaccurate,butsometimesproduceslayoutproblemsintheshop.3.Usecoordinatedimensioning.Thisprocedurewillensureaccuracy.Inselecringoneofthesemethods,oneshouldconsiderthefunctionofthecamintermsofdesiredpreciseness.Becausethecamworkoutlinealreadydetermined,thereforethecamstructuraldesignmainlywasdeterminesthecurveoutlineaxialthicknessandthecamandthedriveshaftconnectionway.Whentheworkloadcomparesthehour,curveoutlineaxialthicknessgenerallytakesfortheoutlinecurvebiggestradiusofvector1,/10～/5;Regardingastressbiggerimportantsituation,mustwithcarryonthedesignaccordingtothecamcontoursurfacefromthecontactintensity.Whendeterminationcamanddriveshaftjointway,shouldsynthesizetheconsiderationcamtheassemblinganddismantling,theadjustmentandfirmlygradesthequestion.Regardingimplementingagencymoreequipment,betweenitseachexecutioncomponentmovementcoordinationusuallydeterminedbythecycleofmotionchart,thereforeinassemblycamgeartime,thecamcontourcurveinitialstation(pushesregulationstarts)therelativepositiontohaveaccordingtothecycleofmotioncharttocarryontheadjustment,guaranteeseachexecutioncomponenttobeableaccordingtothepre-setsequencesynchronizedaction.Therefore,requeststhecaminthestructuraldesigntobeabletobeoppositetothedriveshaftcarriesontherotationalongthecircumferencedirection,andreliablyperformsfixedly.Thesimplestmethodusestheclampingscrewnailfixedcam,orwithclampingscrewnailpre-fixed,aftertreatsadjustsusesthepintobefixedagain.Fromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Involvesmanyaspectsfromthemovementruledesignthequestions,besidesconsiderationrigidityimpactandflexibleimpact,butalsoshouldmaximumspeedvmaxwhichhastoeachkindofmovementrule,maximumaccelerationamaxanditstheinfluenceperformsthecomparison.1)vmaxbigger,thenmomentummvisbigger.Iffromissuddenlyprevented,theoversizedmomentumcancausetheenormousimpulse,endangerstheequipmentandthepersonalsafety.Therefore,whenisbiggerfromthequality,inordertoreducethemomentum,shouldchoosethevmaxvaluesmallermovementrule.2)amaxbigger,isbigger.Functioninhighvice-contactplacestressbigger,theorganizationintensityandthewearresistantrequestisalsohigher.Regardinghighspeedcam,inordertoreducetheharm,shouldchoosetheamaxvaluesmallermovementrule.Firststatesseveralkindofmovementsrulesvmax,amax,theimpactcharacteristicandthesuitablesituationfollowingtableregardingswingsfromthecamgear,itsmovementgraphx-coordinateexpressioncamcorner,y-coordinatethenseparatelyexpressesfrom,angularspeedandangleacceleration.Thiskindofmovementgraphhasthestateofmotionandaboveissame.Fromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Thecamgeardesignbasicquestion1.camgearstypechoice,thedefinitecamshape,withfrommaintainsthehighvice-contactfromtheshapeandthemovementformandthecamtheway2.fromthemovementruledesign,accordingtotheapplicationsituationtofromthetravelingscheduleandthestateofmotionrequest,determinesfromthemovementrule.3.camgearsbasicparameterdesign,determinesfromthetravelingschedule,variousmovementsangle,thecamradius,,therollerradius,thecenterdistance,fromthelengthandsoon.4.camcontourscurvedesign.5.camgearsbearingcapacitycomputation.6.camgearsstructuraldesign,planorganizationassemblydrawingandvariouscomponentsshopdrawingFromstructuraldesign:fromstructure:Whendesignmustconsiderfromtheguidanceandpreventedrevolves.Frommovementruledesign:Thecamgeardesignbasicquestion1.camgearstypechoice,thedefinitecamshape,withfrommaintainsthehighvice-contactfromtheshapeandthemovementformandthecamtheway2.fromthemovementruledesign,accordingtotheapplicationsituationtofromthetravelingscheduleandthemovement1,thecamgearapplicationcamgearisincludesthecamthehighvice-organization,thecamgearhasthestructuretobesimple,mayaccuratelyrealizerequestmeritandsoonmovementrule,thusobtainsthewidespreadapplicationintheindustrialproduction,speciallyautomaticdeviceandintheautomaticcontroldevice,obtainsthewidespreadapplication.2nd,thecamgearclassificationaccordingtotwomovestherelativemotioncharacteristicclassificationbetweenthecomponent(1)theplanecamgear1)thediskcam;2)translationcam.(2)spacecamgearaccordingtofrommovementvice-elementshapeclassification(1)apexfrom;(2)rollerfrom(3)flatbasefrom.Note:Classifiesthispartofcontentwhentheintroductioncamgear,shouldpointouteachkindofcamgearthegoodandbadpointsanditstheadaptionsituation,showedeachkindofcamgeartheinnerlink,willbuildthefoundationforthelatertranslationcamandthecolumncamcontourdesign.3rd,thethrowoutlevermovementrule(1)thecamgearcycleofmotionandthebasictermterminologypushtheregulationmovementangle:Withfrompushesthecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Farstopstheangle:Withfromfarreststhecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Returntripmovementangle:Withcamcornerwhichcorrespondsfromthereturntrip;Nearlystopstheangle:Withfromnearlyreststhecamcornerwhichtheregulationcorresponds;Cam:Takethecamaxlecenterasthecenterofacircle,takeitsoutlineslightlytodiameterr0astheradiuscircle;Fromravelingschedule:Inpushesintheregulationorthereturntripfromthebiggestdisplacement,indicatedwithh;:Thecamcenterofrotationwithfromguideswaythebiasdistance,indicatedwithe.TypesofCamsPlatecamsaresimpletofabricate.Thefollowercanbemovedinvariouspatternswithvariousrise/fallratios.Motionshouldbecontrolledtoavoidabruptchangesinforcetransmittedfromthecamtothefollower.Oneshouldcarefullydeterminehorizontalforcecomponents,sincethesepresentproblemsdesigningthefollowerassemblyguide.CriticalreactionsoccuratpointsAandB.Thesereactionvaluesmustbecomputed.TherelativeverticalpositionofpointAwithrespecttoBneedstoberaisedifthereactionvalueatBisexcessive.ThepositionofBshouldbeasclosetocamaspossibletominimizeflexureintheroller-followersupport.Thistypeproducesreciprocatingmotioninthefollower.Again,dorcesneedtobedeterminedanddimensionschosensoastoavoidexcessivecomponentsizes.Ataperedrollerfollowerisfrequentlyemployed;thegrooveintheperipheryofthecamshouldbeshapedtoaccommodatethefollower.Thistypeofcamisexpensivetoproduce.Thecylindricalcamhastwooutstandingfeatures.Oneisthefactthatthecamispositiveaction.Noutsideforces(suchasgravityorspringaction)areneededtoholdthefolloweragainsttheworkingsurfaceofthecam.Thesecondfeatureisthefactthatthefollowercanmovethroughacompletecycleinthecourseofseveralrevolutionsofthecam.Forexample,itispossibletodesignthecamsothefollowercouldmovefromastartingpositionattheleftendtotheextremerightpositioninthreerevolutions(ormore),thenthestartingpositionintworevolutions.Othervariationsarepossible.Atranslationcamisillustrated.Inthefigureshownthecamreciprocateshorizontallyandthefollowermovesupanddown.Apivotedfollowercanbeusedwiththistype.Thetranslationcamcanbemadepositivebyprovidingaguidedplatewithaninclinedslotforthecam;theslotcamthenengageapinorrolleronaguidedverticalreciprocatedfollower.Withthelattertype,however,acompleteforceanalysisisacriticalphaseofthedesign.Inthistype,thecamrotatesandthefollower(usuallyarollerorpin)isguidedbyagroovecutintotheendfaceofacylindricalsection.Rotationofthecamprovidestranslationofthefollower.Thistypeisalsopositiveacting.Productioncostsforthistypeofcamaremuchhigherthanforasimpleplatecam.Aconstant–diametercamisillustrated.Thisismerelyacircularplatewiththecamshaftholeeccentricallylocated.Theamountofeccentricitydeterminestheamountoffollowerdisplacement.Asthecamrotates,thefollowerreciprocates.ThisarrangementissometimesknownasaScotchyokemechanism.Followeractionispositive;harmonicmotionisproducedbythistypeofarrangement.TypesofFollowersInneneral,thefollowerisconsideredtobethepartthatcomesincontactwiththecamprofile.However,whenasecondlyfollowerisused,themotionofthesecondaryfollowerisdictatedbythatoftheprimaryfollower.Forexample,arollerfollowercanbereciprocatedbyactingagainsttheedgeofapivotedfollower.Thesimplesttypeoffolloweristhereciprocationtypethatmerelymovesupanddown(orinandout)withtherotationofthecam;thecenterlinecanbeeithercollinearwiththecamcenterlineoroffsetfromit.Contactwiththecamcanbeviaapoint,aknifeedge,asurface,oraroller.Aflat-afcedreciprocatingfollowerisshownIfapointorsurfaceisemployedforcontactthehighnormalforcecanresultinabrasionandexcessivewear.Iftheloadbeingtransmittedfromthecamtothefollowerissmall,theproblemisnotserious.Forexam