【導讀】本次畢業(yè)設計是CA6140車床后托架加工工藝及工裝夾具設計。先需要通過對CA6140車床后托架零件圖進行分析，了解工件基本的結構形式，出較為合理的工藝規(guī)程。加工精度、提高了加工效率。因此，夾具設計在整個設計過程中是必不可少的。

　　

【正文】 ? ； 計算轉速： m in/ 5010 0010 00 rD vn ????? ? ，按機床實際轉速取 min/630rn? ； 計算基本時間： ????nf lllT 21基本 30 4260 ?? ?? 東華理工大學畢業(yè)設計 3 鉆三杠孔夾具設計 第 24 頁 3 鉆三杠孔夾具設計： 夾具設計是工裝設計中的一個重要的部分， 在整個零件加工過程當中，夾具不僅僅是用來夾緊、固定被加工零件，夾具的設計還要求保證加工零件的位置精度、提高加工效率等。各種專用夾具的設計是否合理，將直接影響到被加工零件的精度要求，生產制造。因所以，機床夾具的設計在整個機械加工工藝過程中非常的重要。 鉆三杠孔夾具圖如圖： 原始質料分析： 本夾具主要是用于搖臂鉆床上加工后托架的三杠孔，分別為 mm40? 的孔、? 的孔以及 ? 的孔。工件是以底面、側面和蓋板平面來作為定位基準，然后在支撐釘和止推板上實現完全定位。加工時應滿足粗糙度的要求以及孔軸線對底平面的平行度公差的要求。同時，要找準定位基準，保證技術要求。并且要考慮如何提高生產效率和降低勞動強度等問題。 選擇定位基準： 由零件圖可知：孔 mm40? 、 ? 、 ? 的軸線與底平面有平行度公差的要求，所以在對孔進行加工之前，需要粗銑加工底平面。然后在以底平面為定位精基準今夕下一步的加工，這樣就可以滿足平行度公差的要求。 東華理工大學畢業(yè)設計 3 鉆三杠孔夾具設計 第 25 頁 由于三孔 mm40? 、 ? 、 ? 之間的軸線有位置公差要求，因此選擇左端面為定位基準來設計鉆?？梢詽M足孔軸線間的位置公差要求。 選擇定位元件： 工件在夾具中進行定位時，根據工件的結構特點和工序的加工要求來選擇的定位基準有各種形式，根據其形狀的不同，選擇不同的定位元件。由于鉆三桿孔夾具設計選擇的是平面。參考資料《機械制造技術基礎課程設計》，底面的定位元件可以選用兩個球頭支承釘和一個輔助支承，兩個側面分別用四個平頭支承釘和一個止推板來對工件進行定位夾緊 。 選擇導向元件： 鉆床夾具的刀 具導向元件為鉆套。在鉆模中，鉆套作為刀具導向元件。鉆套是用來確定刀具相對定位元件的位置，并對鉆頭等孔加工刀具在加工的過程中進行引導，以防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據鉆套的結構和使用情況，可分為固定式、可換式、快換式和特殊鉆套。因為本夾具是鉆三桿孔夾具，工序要求對被加工的工件進行鉆、擴、鉸等三個工步的加工，最后要求達到工序簡圖上所規(guī)定的加工要求，因此快換鉆套適合作為本次設計的刀具導向元件。該鉆套已標準化，參考資料《機械制造技術基礎課程設計》，對三桿孔的快換鉆套進行選擇 ：孔 ? 可選擇 mmd 26? ， mmD 35? 。 孔 ? 可選擇mmd 31? , mmD 48? 。孔 mm40? 可選擇 mmd 40? ， mmD 70? 。 這里以孔 mm40? 的鉆套為例，對鉆套的排屑間隙也做一下簡單的分析。 由于本零件材料為灰鑄鐵，加工灰鑄鐵時排屑間隙 dh )( ～? ， 所以mmd ?? 如圖： 東華理工大學畢業(yè)設計 3 鉆三杠孔夾具設計 第 26 頁 計算切削力及夾緊力： 參考資料《機械加工工藝師手冊》可得： 切削力公式： Ppf KfaF 3 1? 式（ ） 式中 mmap ? rmmf /? 參考資料《機械加工工藝師手冊》得： )1 9 0S( ?? HBK p 即由式 得： )( NFf ? 切削扭矩公式 : Pp KfadM ? 式 () 即： )( mNM ?? 根據對工件切削力和夾緊力的受力分析，在加工過程中對工件夾緊最不利的瞬間狀態(tài)時，根據靜力平衡原理計算出理論的夾緊力。最后再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，這樣就保證了工件夾緊可靠。 參考資料《機械加工工藝師手冊》得： 21 ?? ??KFW fK 式（ ） 取 ?K ， ?? ， ?? 即： )( NWK ? 螺旋夾緊時的夾緊力計算公式： )( 210 ????? ???? tgtgQLW z 式中參數參考資料《機械加工工藝師手冊》可查得： ??? ?zr ?301?? 0592 ?? ?? 631 ???? 其中： )(140mmL? )(80NQ? 螺旋夾緊力： )(56900 NW ? 受力圖如圖：東華理工大學畢業(yè)設計 3 鉆三杠孔夾具設計 第 27 頁 通過上面的分析可知，實際所需要的夾緊力大于理論所需要的夾緊力。因此該夾緊機構工作是可靠的。 定位誤差分析與計算： 定 位誤差是由基準不重合誤差 jb? 和定位副制造部準確誤差 db? 兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數和。 即： dbjbdw ????? 為了滿足工序的加工要求，必須保證工序中的實際誤差總和等于或小于該工序中所規(guī)定的工序公差， 加工三杠孔時，工件是以底平面為定位基準，這樣定位基準與工序基準就重合了，所以 0??dw ，因此定位誤差小于加工誤差。所以該定位方案是符合加工要求的。 夾具設計及其操作的簡要說明： 本夾具是用于在搖臂鉆床上加工后托架的三杠孔的。工件以底平面、側面和蓋板平面為定位基準，在支承釘和止推板上實現完全定位。為使工件裝夾可靠，采用了輔助支承。 夾具的裝配圖如下： 東華理工大學畢業(yè)設計 3 鉆三杠孔夾具設計 第 28 頁 由于該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。根據本工件屬于易切削工件且切削力要求不大。體積也較小等特點，從產品的生產效率的角度出 發(fā)，最后選用了手動螺旋壓板機構夾緊工件。 這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，并且在機床夾具中的應用非常廣泛。 東華理工大學畢業(yè)設計 小結 第 29 頁 小 結 本次的畢業(yè)設計很好的將課本的知識應用到實踐生產當中，對于即將步入職場的我來說也是一次不錯的具有實戰(zhàn)意義的設計過程。設計過程中的對零件進行分析，制定出加工工藝路線，只做工藝卡片以及專用夾具的設計等對我們在大學期間所學的專業(yè)課程也是一次綜合性質的考察。 這次畢業(yè)設計是 CA6140 車床后托架零件的加工工藝與工裝夾具的設計，首先對后托架零件進行分析，明確需要加 工的孔和面以及所要求達到的精度要求，初步制定工藝方案。然后進行方案的對比篩選出較為合理時候本零件的工藝路線，在進行具體的工藝設計，配合專用夾具，制定合理的工藝路線以及工藝卡片。 通過本次畢業(yè)設計，讓我學會了如何將所學到的知識與實踐的生產相結合，具體問題具體分析，也學到了很多課本上所沒有的實踐知識。同時本次畢業(yè)設計也是對大學期間所掌握的專業(yè)知識進行了一次系統(tǒng)性的整合，對馬上就要參加工作的我來說，受益良多。 東華理工大學畢業(yè)設計 致謝 第 30 頁 致 謝 畢業(yè)設計基本已經算結束，同時，這也意味著我們的四年大學生活馬上就要 結束了，四年一晃而過，回顧四年間遇到的人和事，有開心的，也有遺憾的，大學四年我們都成長了很多。 首先，我非常感謝我畢業(yè)設計指導老師，賀核平老師。做畢業(yè)設計不是嘴上說的那么簡單，真正去動手做的時候不是束手無策就是錯誤百出，畢竟沒有真正的親自去車間做過，所以完成過程是一個漫長的學習過程。在這個過程中，賀核平老師給了我很大的支持和幫助，這次畢業(yè)設計的順利完成多虧了賀老師的指導和解答，所以，非常感謝賀老師。 其次，還非常感謝感謝這四年來傳授我知識的老師們，你們教會了我學業(yè)所必需的只是，在與老師們交流過程 我我們也學會了很多課本上沒有的東西，這些都是我們馬上步入社會所需要的。非常感謝老師們的辛苦栽培與悉心傳授。 最后，我也非常感謝大學四年來所有幫助過我的同學們和朋友們。是你們陪我度過了我美好的大學四年，非常感謝。 東華理工大學畢業(yè)設計 參考文獻 第 31 頁 參考文獻 [1] 李大磊、王棟．機械制造工藝學課程設計指導書（第 2版）．北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [2] 史全富等．金屬切削手冊（第三版）．上海：上?？茖W技術出版社， 2020. [3] 陳家芳．實用金屬切削加工工藝手冊（第二版）．上海：上?？?學技術出版社， 2020. [4] 吳圣莊 .金屬切削機床概論 .北京：機械工業(yè)出版社， 1985. [5] 濮良貴等 .機械設計（第九版） .北京：高等大學出版社 .2020. [6] 楊叔子 .機械加工工藝師手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2020. [7] 李慶壽．機床夾具設計．北京：機械工業(yè)出版社， 1984. [8] 王光斗等．機床夾具設計手冊．上海：上海科學技術出版社， 2020. [9] 王小華 .機床夾具圖冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 1991. [10] Acherkan Tool :Mir Pubulishers,1982. [11] Joshi Tools Handbook: Design and Operation. New Delhi:Tata McGrawHill,2020. [12] Chernow N. Machine Tools .Moscow:Mir Publishers,1989.