【導(dǎo)讀】此次設(shè)計(jì)的端蓋零件是從所設(shè)計(jì)的工序卡片和專用夾具出發(fā)。根據(jù)零件自身身的特。點(diǎn)，生產(chǎn)類型以及零件在具體工作時(shí)的作用選擇工藝規(guī)程和所使用的夾具。析零件的作用及其工藝，再次設(shè)計(jì)零件的毛坯尺寸加工余量及公差。寸和機(jī)械加工余量。最后擬定端蓋的工藝路線圖，制定工件的裝夾方案，用CAD軟件。畫出夾具裝配圖。根據(jù)所設(shè)計(jì)的工序步驟確定合理的加工方法可使生產(chǎn)效率提高，在。按照設(shè)計(jì)好的工藝路線選擇定位、導(dǎo)向、加緊等裝置?？梢钥紤]諸多因素來擬訂最優(yōu)。方案，最終完成本次設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 夾具設(shè)計(jì) 問題的提出 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。 機(jī)床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性，可以分為通用夾具 . 專用夾具 . 可調(diào)夾具 . 組合夾具等。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 主要技術(shù)指標(biāo) （ 1）保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適 的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 （ 2）提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 （ 3）工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。 （ 4）使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 （ 5）經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn) 綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案包括以下幾個(gè)內(nèi)容 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 各類機(jī)床夾具均有多種不同的類型、鉆床夾具有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式和滑板式等，應(yīng)根據(jù)工件的型狀、尺寸、加工要求及重量確定為回轉(zhuǎn)式。 ，設(shè)計(jì)定位裝置 根據(jù)六點(diǎn)定位原則，通過分析工序圖確定工件以椎孔定位，定位元件為心軸。 ，設(shè)計(jì)夾緊裝置 常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜楔夾緊、螺旋夾緊、偏心夾緊、鉸鏈夾緊等。根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)， 加工方法其因素確定為螺旋夾緊。 （鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸） 鉆套的類型有固定式鉆套、可換式鉆套、快換式鉆套、特殊式鉆套，根據(jù)工件加工量確定為可換式鉆套。 設(shè)計(jì)思想 本工序是為一擋環(huán)零件加工 4 個(gè)φ 5 的小孔 ,所設(shè)計(jì)的一套鉆床專用夾具。主要技術(shù)指標(biāo)能保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、工藝性好和使用性好。 我們?cè)谠O(shè)計(jì)專用夾具時(shí)為了能滿足工件的加工精度要求，考慮了合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行了必要的精度分析。由于是中批量生 產(chǎn)，采用了固定式鉆床夾具，提高了生產(chǎn)效率。在工藝性方面使這種夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。在使用性方面這種夾具的操作簡便、省力、安全可靠，排屑也方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。通過對(duì)鉆床夾具設(shè)計(jì)的制作，進(jìn)一步鞏固和所學(xué)基本知識(shí)并使所學(xué)知識(shí)得到綜合運(yùn)用。學(xué)會(huì)查閱和收集技術(shù)資料，提高運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 確定夾具類型 本工序所加工一個(gè)孔 (φ 5)，位于工件外徑φ 的圓周上，孔徑較小，工件重量輕、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量為大批量生產(chǎn)等原因，采用固 定式鉆模。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 擬定定位方案和選擇定位元件 1. 定位方案 根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其定位方案有二： ①以φ 63 孔及其左端面為定位面，以φ 孔左端面為定位面，限制 5 個(gè)自由度。這一定位方案，存在基準(zhǔn)不重合誤差，會(huì)引起較大的定位誤差。 ②以φ 63 孔及其右端面為定位面，以φ 孔左端面為定位面，限制 5 個(gè)自由度。這一定為方案設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，所以Δ B=0 比較上述兩種定位方案，初步確定選用第二種方案。 2. 選擇定位元件 選擇帶臺(tái)階面的定位心軸，作為以φ 5 H7 孔及其端面的定位元件。定位副配合取φ 5H7/f6。 3. 定位誤差計(jì)算 ①加工φ 5孔時(shí)孔距尺寸 10177。 的定位誤差計(jì)算 ②由于基準(zhǔn)重合，故Δ B=0； ③不存在基準(zhǔn)位移誤差，故Δ D=0 。 ④由此可知此定位方案能滿足尺寸 18177。 的定位要求。 確定夾緊方案 參考夾具資料，以定位軸為主定位，以固定式套筒為輔助定位，采用 M18 螺母、端蓋、墊圈和定位軸在φ 63孔右端面夾緊工件。 確定引導(dǎo)元件 （ 1）由于生產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)故選用可換鉆套。 （ 2）主要尺寸由《機(jī)床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T2263— 80 、 GB/T2265— 80選取。 （ 3）鉆孔時(shí)鉆套內(nèi)徑為φ 5 mm。 （ 4）外徑為φ 11mm 。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 （ 5）中間襯套內(nèi)徑為φ 11 mm。 （ 6）中間襯套外徑為φ 17mm。 （ 7）鉆套端面至加工面的距離取 8mm。 （ 8）麻花鉆選用φ 5mm 。 （ 9）引導(dǎo)元件至定位元件間的位置尺寸為 50177。 mm。 （ 10）鉆套軸線對(duì)基面的垂直度允差為 。 夾具精度分析與計(jì)算 所設(shè)計(jì)夾具需保證的加工要求有：尺寸 18177。 ；孔φ 5 軸線對(duì)φ 63 軸線間垂直度公差 mm等二項(xiàng)，精度分別驗(yàn)算如下： (1)尺寸 10177。 的精度校核 ① 定位誤差Δ D，有前計(jì)算，已知Δ D=0； ② 鉆套與中間襯套間的最大配合間隙Δ T1= ； ③ 定位軸的定位端面至襯套中心距離（ 50mm）其尺寸公差按工件相應(yīng)尺寸公差的三分之一取為Δ J1=； ④ 麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 X 2= ； ⑤ 鉆套外徑與中間襯套內(nèi)徑間的最大配合間隙Δ I=； ⑥ 鉆頭在鉆套孔中的傾斜誤差： X1=（ B+S+H/2） X2 247。 H 由于 B=5 mm， S=8 mm， H=15 mm。 所以 X1=（ 5+8+9） 247。 18= ⑦鉆套中間襯套內(nèi)外表面軸度公差 e1=e2= mm； 按概率法相加 Δ T=［（ 2Δ J1） 2+ e12+ e22+Δ 12+ X12］ = mm Δ D+Δ T= mm＜ mm 因而該夾具能保證尺寸 18177。 mm 的加工要求。 (2)孔φ 5 軸線對(duì)φ 63 軸線間垂直度公差 mm 精度校核 ① 鉆套孔軸線對(duì)夾具底座間垂直度誤差Δ T= mm 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 ② 因此此夾具能保證兩孔軸線的垂直度要求。 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊計(jì)算 夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)思想，則此鉆床夾具采用固定式鉆床夾具，草圖如下所示 A 圖 固定式鉆床夾具 夾緊計(jì)算 FyfzfF KfdCF ? 查表可得 FC =、 xf=、 yf=、ZFK=. 因此 Fz=.595N MYMZMM KfdCM ? 查表可得 =、 xM=、 yM=、M=. 因此 扭矩 M= 由夾緊力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式 P=K 39。F （ 51） 其中：其余系數(shù) K=K1 K2 K3 K4 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 K1—— 基本安全系數(shù) K2—— 加工性質(zhì)系數(shù) K3—— 刀具鈍化系數(shù) K4—— 斷續(xù)刀削系數(shù) 所以 K= .= 考慮實(shí)際夾緊力較小，以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征，決定選用滑動(dòng)壓板夾緊結(jié)構(gòu) 而且不需要進(jìn)行強(qiáng)度 .校核 .。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 總結(jié) 在短短三多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間里，在 田靜指導(dǎo)教師認(rèn)真的輔導(dǎo)下，我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中的全部內(nèi)容 ,基本目的已經(jīng)達(dá)到，較好的反映了零件加工 工藝編程過程的程序編制 。同時(shí)，在專用夾具設(shè)計(jì)過程中，通過查閱大量資料，所設(shè)計(jì)的夾具在使用上十分方便， 采用一面?zhèn)z孔的定位方法， 定位準(zhǔn)確。 在 繪制夾具體裝配圖時(shí)，很好運(yùn)用了機(jī)械制圖的知識(shí)， 采用 CAD 計(jì)算機(jī)繪圖。 圖幅表達(dá)合理，線條準(zhǔn)確。 通過辛勤努力，主要完成的工作有： ★ 繪制渦輪軸承座零件圖 A4 圖； ★ 設(shè)計(jì)盲孔 Ф 5H7 的專用夾具裝配圖； ★ 根據(jù)零件的尺寸要求，編寫機(jī)械加工工藝卡片； ★ 工 序余量和切削用量的計(jì)算； ★ 根據(jù)任務(wù)書要求，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文書。 通過這一階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉，我對(duì) CAD 軟件進(jìn)一步掌握基本操作。對(duì)大學(xué)四年的所學(xué)的知識(shí)更加鞏固。但是，其中也遇到了許多問題，在夾具設(shè)計(jì)中翻閱了更多的書籍，查找適合自己零件的專用夾具。我要在今后工作和學(xué)習(xí)中將認(rèn)真的繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，掌握好 CAD 軟件的各個(gè)模塊的各種操作，豐富自己的專業(yè)技能。在以后的工作中，要具有自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)理念。 本次設(shè)計(jì)是我們?cè)诮Y(jié)束所有專業(yè)課程以后的一次綜合性設(shè)計(jì)，它測(cè)試了我們所學(xué)的知識(shí)是否扎實(shí)，通過這次設(shè)計(jì)，我所學(xué)的知識(shí) 得到了鞏固，充分發(fā)揮了我們個(gè)人的潛力。在這次設(shè)計(jì)過程中，雖然遇到過很多的困難，但是我們經(jīng)過小組討論以及老師的細(xì)心教導(dǎo)，使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計(jì)。 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) [1]毛振揚(yáng) 陳秀寧 施高義，《機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，浙江大學(xué)出版社， 2020年 5月。 [2]劉俊龍 何在洲 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ,機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020 年 7 月。 [3]王昆 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》 ,高等教育出版社 ,2020 年 12 月。 [4]鄂中凱，王金 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》（修訂版） ,東北工學(xué)院 出版社 ,2020年 9月。 [5]邱宣懷 ,《機(jī)械設(shè)計(jì) 第四版》 ,高等教育出版社出版 , 1996 年 10月。 [6]龔桂義 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)》（第三版 ),高等教育出版社 ,2020 年 5 月。 [7]唐金松，簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版），上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2020 年 5 月。 [8]龔桂義 ,《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》（第二版） ,高等教育出版社， 2020 年 4月。 [9]孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [10]東北重型機(jī)械學(xué)院 ,洛陽工學(xué)院 ,第一汽車制造廠職工大學(xué) .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第二 版 [M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 , [11]勞動(dòng)部培訓(xùn)司組織 .機(jī)床夾具 (試用 ) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 , [12] 艾興、肖詩綱 .切削用量簡明手冊(cè) [M].機(jī)械工業(yè)出版社， [13]張捷 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].成都：西南交通大學(xué)出版社， [14]趙如富 .機(jī)械加工工藝人員手冊(cè) [M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， [15]劉鴻文 .材料力學(xué)第四版 [M].北京：高等教育出版社， [16]施平 .機(jī)械工程專業(yè)英語第七版 [M].哈爾濱：哈爾濱 工業(yè)大學(xué)出版社， [17]李洪 .機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊(cè) [M].北京：北京出版社， 太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 致謝 為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文就要結(jié)束了，回顧這三個(gè)月的設(shè)計(jì)過程，有苦也有甜 。 甜 的是較好的完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在設(shè)計(jì)過程中，通過各種途徑解決了所遇到的困難。 苦 的是在細(xì)節(jié)問題的把握上還很欠缺， 工藝過程設(shè)計(jì) 人員追求的是完美，我想，我的課程設(shè)計(jì)離完美還 差的很遠(yuǎn)，還有許多要學(xué)習(xí)、總結(jié)的地方。三個(gè)月 的時(shí)間里，查閱了數(shù)本機(jī)械加工 工藝 與夾具設(shè)計(jì)方面的資料。在繪制夾具體裝配圖時(shí)，由于對(duì)機(jī)械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些 陌生， 翻閱了機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)這本書 ， 從中選取比較合理地夾具來配合我所繪制的零件。 也算溫習(xí)了功課。最終， 在指導(dǎo)老師的認(rèn)真，細(xì)心指導(dǎo)下 ，很好的完成了裝配圖的繪制，也對(duì)機(jī)械制圖的內(nèi)容有了更深的理解。同時(shí)，也練習(xí)了 CAD 的運(yùn)用 ，能熟練的解決繪圖過程中所遇到的問題，最重要的是繪圖的速度和質(zhì)量有了很大的提高。 與此同時(shí)互換性的知識(shí)也都排上了用場(chǎng)，像一些配合公差等問題的解決。 在此感謝 田靜 指導(dǎo)教師和我的小組同學(xué)對(duì)我長期以來的幫助和教導(dǎo)！使我們一次次地突破困難，最終圓滿的完成了設(shè)計(jì)。