【正文】 ..... 23 夾緊方案確定 ................................................................................................................ 24 夾具的操作及維護 ........................................................................................................ 25 6 結論 ..................................................................................................................................... 27 參考文獻 ............................................................................................................................... 28 致謝 ......................................................................................................................................... 29 畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明 .................................................. 錯誤 !未定義書簽。 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 ..................................................................................... 30 1 緒論 1 1 緒論 前言 在機械制造的機 械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測的裝置。在機械制造中采用大量的夾具，機床夾具就是夾具中的一種。它裝在機床上，使工件相對刀具與機床保持正確的相對位置，并能承受切削力的作用。機床夾具的作用主要有以下幾個方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因為用夾具裝夾工件時，工件相對機床（刀具）的位置由夾具來保證，基本不受工人技術水平的影響，因而能較容 易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度 ,提高勞動生產(chǎn)率，因為采用夾具后，工件不需 要劃 線找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時間，提高了勞動生產(chǎn)率 ， 擴大機床的使用范圍 。 因 為使用專用夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍，例如，在車床或搖臂 鉆 床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工 。 改善勞動條件、保證生產(chǎn)安全，因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，降低對工人操作技術水平的要求，保證安全 ，所以設計機床夾具顯得尤為重要 [1]。 題目背景 及意義 機械加工 工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)，也是一個國家發(fā)展的重要經(jīng)濟來源。在機械零件的加工過 程中，機械加工工藝是 相當重要的一環(huán) 。 因為機械工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量控制起著重要作用，直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率，以及價格的高低。所以作為一名機械設計者，應該具備以下基本要求：零件的結構設計基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎上盡可能優(yōu)化結構，降低成本，提高生產(chǎn)率。 對于機械產(chǎn)品的設計可以從到零件到裝配有一個完整的了解和初步的掌握。以進一步的熟練掌握 Pro/E 和 CAD 的運用。鍛煉自己的獨立思考能力和創(chuàng)造能力，進一步將所學知識和實踐結合，為更好更快的適應工作作準備。 國內(nèi)外相關研究情況 a. 國內(nèi)發(fā)展 情況 目前國內(nèi)機械行業(yè)的基本情況是，隨著工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅 速發(fā)展，機械設計制造日漸受到人們的廣泛關注，已形成一個熱門行業(yè)。但是我國機械加工行業(yè)缺乏技術人員，存在制造周期長、壽命短、供不應求 的現(xiàn)狀 。 目前存在的主要問題是： （ 1）從設計結構上看，我們的設計還不夠細致，許多細節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長，特別是加工工藝和熱處理技術，在這方面與國外的差距更大。 畢業(yè)設計（論文） 2 （ 2）從零件材料看，我國的機械加工行業(yè)起步時間不長，而國際上產(chǎn)品的材料品種則有很多可供選擇。目前，我國雖然也有個別品種諸如高速 鋼具有較好的質(zhì)量，但應用較少，主要是國產(chǎn)的鉆頭、端銑刀等切削工具難以切削 ， 諸如 HRC40等很硬的鋼。 （ 3） 從加工工藝水平看，主要是設備水平不高，專門設備使用的少，加工出來的零件表面精度很難達到國外水平，檢測手段落后，裝配水平不高，導致容易出現(xiàn)報廢或裂痕現(xiàn)象。為了提高企業(yè)的設計水平和加工能力，國家推薦適合于機械企業(yè)用的 CAD/CAM系統(tǒng)。但國內(nèi)優(yōu)秀的 CAD/CAM系統(tǒng)很少，只有少數(shù)適合應用。而國外購買的雖有強大的三維曲面造型能力、強大的結構有限元分析能力、強大的計算機輔助制造能力、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理能力等 ，但價格昂貴，一般企業(yè)難以支持。 b. 國外的發(fā)展情況 進入 21世紀，發(fā)達國家把機械制造工藝裝 置 置于更為優(yōu)先發(fā)展的重要地位，機械制造工藝的基礎地位毫不動搖。機械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，擔負著為國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設提供技術裝備的責任，是工業(yè)化國家的主導地位。工業(yè)發(fā)達國家不斷加大對機械制造工藝的研發(fā)投入，持續(xù)加強核心技術創(chuàng)新，增強高技術在機械制造工藝發(fā)展的影響力和滲透力，從而更加凸顯了現(xiàn)代機械制造工藝對于推動產(chǎn)業(yè)技術升級和國民經(jīng)濟發(fā)展的重要性。 本課題 研究內(nèi)容 本 設計題目 為：設計手柄座零件的 機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。零件圖樣、生產(chǎn)綱領和生產(chǎn)條件是設計的主要原始資料，由指導 教師提供給學生。零件復雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 根據(jù)教師設計任務書中規(guī)定的設計題目，按照所給零件編寫出相應的加工工藝規(guī)程，設計出其中由教師指定的一道重要工序（如：工藝規(guī)程中所要求的車、銑、鉆夾具中的一種）的專用夾具，并撰寫說明書。 并 在指導教師的指導下，參考 相關內(nèi)容的 設計指導書，認真地、有計劃地、獨立按時完成設計任務。 具體設計內(nèi)容如下： 對零件進行工藝分析，擬定工藝方案，繪制零件工作圖 1張。 確定毛坯種類 及制造方法，繪制毛坯圖 1 張。 擬定零件的機 械加工工藝過程，選擇各工序加工設備及工藝裝備（刀具、夾具、 輔具），確定某一代表工序的切削用量及工序尺寸。編制機械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過程卡片和工序卡片） 1 套。 設計重要工序中的一種專用夾具，繪制夾具裝配總圖和大件零件圖（通常為夾具體）各 1 張。 撰寫設計說明書 1 份。 夾具 分類 a． 通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標準化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如， 車床上的三爪卡盤和四 爪卡盤、頂尖和雞心夾頭 ， 銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它們 有很大的通用性，無需 調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經(jīng)標準化 ， 由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機床附件供應給用戶。 畢業(yè)設計（論文） 3 b． 專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設計 的夾具，具有結構緊湊，操作迅速、方便等優(yōu)點 [2]。專用夾具通常由使用 廠家 根據(jù)要求自行設計和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 c． 組合夾具 組合夾具是在機床夾具零部件標準化的基礎上，由 一整套預先制造好的，具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標準元件和 組 件，按照組合化的原理，針對工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用 完畢 后，可以拆卸，留待組裝新夾具時使用。組合夾具的應用范圍十分廣泛 ， 它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場合，在批 量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時短缺的專用夾具，以滿足生產(chǎn)要求 ， 用組合夾具元件可以組裝成各類機床夾具。數(shù)控機床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動了組合夾具技術的進步，擴大了組合夾具的應用范圍。 組合夾具具有以下特點：組合夾具元件可供多次使用，但其一旦組裝成某個夾具后，該夾具結構仍屬專用性，只能一次使用。當變換加工對象時，一般仍需全部拆開，重新組裝成新夾具結構，以滿足新工件的加工要 求。和專用夾具不一樣，組合夾具的最終精度，是靠各組成元件的精度，直接組合來保證的，不允許進行任何補充加工，否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標準元件組合起來的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結合面接觸剛度，對加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大，不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時組裝，以應生產(chǎn)之急。 d． 拼裝夾具 拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由標準化、系列化的夾具元件，直接按專用夾具的裝配方法（銷釘定位、螺栓緊固）裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮 短了專用夾具的設計與制造周期，而且當產(chǎn)品改型時原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 e． 通用可調(diào)夾具 通用可調(diào)夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類的工件，調(diào)整或更換個別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。 f． 成組夾具 成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設計的可調(diào)夾具。加工對象明確，只需調(diào) 整或更換個別定位元件或夾緊元件便可使用，調(diào)整范圍只限于本零件組 的工件，適用于成組加工。 通用可調(diào)夾具和成組夾具都是一種比較先進 的、繼承性好的新型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數(shù)量，縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，并可 以 有效地促進并實現(xiàn)機床夾具標準化、系列化和通用化。 通用可調(diào)夾具與成組夾具的區(qū)別在于：前者的加工對象不很確定，其更換調(diào)整部分的結構設計，往往具有較大的適應性，通用范圍大；而成組夾具則是為成組加工工藝中 一組零件而專門設計的，加工對象十分明確，可調(diào)范圍也只限于本組內(nèi)的零件，因此后者亦稱為專用可調(diào)夾具。 2 零件的分析 4 2 零件的分析 生產(chǎn)綱領 任務書上的題目內(nèi)容為：加工一個手柄座零件，該零件 年產(chǎn)量為 20200 臺，設其備品率為 10%，機械加工廢品率為 1%，試進行該零件的工藝規(guī)程設計。 現(xiàn)制定該手柄座零件的機械加工工藝規(guī)程。 n 1 + a % 1 + b % = 2 0 0 0 0 1 1 + 1 0 % 1 + 1 % = 2 2 2 2 0NQ ? ? ?（ ） （ ） （ ） （ ） （ 件 / 年 ） 該零件的年產(chǎn)量為 22220 件，根據(jù)機械制造技術基礎教材中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系，確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) [3]。 零件 作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的手柄座 ， 它位于車床操作機構中，可同時操縱離合器和制動器，即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下：當手把控制手柄座向上扳動時，車床內(nèi)部的拉桿往外移， 則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動齒條軸往右移動，通過撥叉使滑套向右移，壓下羊角形擺塊的右角，從而使推拉桿向左移動，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當手把控制手柄座向下扳動時，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。當手把在中間位置時，推拉桿處于中間位置，左、右離合器均不接合，主軸的傳動斷開，此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端，制動帶被拉緊，使主鈾制動。 零件的三維圖如圖 所示。 圖 CA6140 車床手柄座 零件三維模型圖 畢業(yè)設計（論文） 5 零件 工藝分析 CA6140 車床手柄座有多處加工表面，其間有一定 位置要求。分述如下 ： 以 Φ25H8 為中心的加工表面 這一組的加工表面有 Φ25H8 的孔，以及上下端面，下端面為 Φ45 的圓柱端面；孔壁上有距下端面 11mm、與 Φ25H8 孔中心軸所在前視面呈 ?30 角的螺紋孔，尺寸為M107H，另外還有一個尺寸為 6H9 的槽，孔與槽的總寬度為 。 以 Φ14H7 為中心的加工表面 該組的加工表面有 Φ14H7 的螺紋孔 (有位置要求 )，加工時測量深度為 25mm，鉆孔深度為 28mm。上孔壁有一個 Φ5 配鉸的 錐銷通孔，該通孔有位置要求。 以 Φ10H7 為中心的加工表面 本組的加工表面有 Φ10H7 的孔 (兩個 )，及其兩個內(nèi)端面 (對稱 )，兩端面均有位置要求，端面之間的距離為 ? mm，孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求 (與Φ25H8 孔壁之間的平行度公差為 )。 以 為中心的加工表面 這組的加工表面有 的孔，該孔通至 Φ25H8 上的槽，并有位置要求 [4]。 由上面的分析可知，加工時應先加工完一組