【導(dǎo)讀】畢業(yè)設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進行的。因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。本畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。詳細討論操縱手柄從毛坯。本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足。之處，懇請各位老師給予指教。生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)量。操縱手柄輪廓尺寸小，屬于輕型零件。件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉(zhuǎn)動位置，從而使機。床主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動。⑴以工件的上下表面為中心加工孔和槽。主要能夠夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。余量，，應(yīng)先確定如下各項因素。稱平面為分模面，分模線為直線，屬平直分模線。以φ44的外圓和端面為粗基準(zhǔn)，以φ的外圓和端面為精基準(zhǔn)。

　　

【正文】 Φ9H8 mm， 2Z=。 具體工序尺寸見表 3。 表 3 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 H8 9 ? 擴孔 H10 ? 鉆孔 23 H12 7 7 4. Φ16mm 的孔 毛坯為 Φ9 mm 孔 ，而 Φ16 mm 的孔的精度為 H8（參考《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表），確定工序尺寸及余量： 擴 孔： Φ14 mm； 擴 孔 ： mm， 2Z=； 鉸 孔 ： Φ16H8 mm， 2Z=。 具體工序尺寸見表 4。 表 4 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 鉸孔 H8 16 016? 擴孔 H10 ? 鉆孔 23 H12 14 14 5. 車外圓端 面 根據(jù) 端面 的精度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車 ： Z = ； 具體工序尺寸見表 5。 表 5 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 H11 175 175 毛坯 H13 Ra25 Ra25 6. 車 Φ24 外圓端 面 根據(jù) 端面 的精度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車 ： Z = ； 具體工序尺寸見表 6。 表 6 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 H11 24 24 毛坯 H13 Ra25 Ra25 7. 車 Φ18 外圓端 面 根據(jù) 端面 的精度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 車 ： Z = ； 具體工序尺寸見表 7。 表 7 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 車 H11 18 18 毛坯 H13 Ra25 Ra25 8. 銑 16*8mm 槽 根據(jù)槽的精 度要求，參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，確定工序尺寸及余量： 銑 12mm槽； 銑 16mm 槽。 具體工序尺寸見表 8。 表 8 工序尺寸表 工序 名稱 工序間 余量 /mm 工序間 工序間 尺寸 /mm 工序間 經(jīng)濟精度 /μm 表面粗糙度 /μm 尺寸公差 /mm 表面粗糙度 /μm 銑槽 2 H8 16 16 銑槽 12 H10 Ra25 14 14 Ra25 3. 夾具設(shè)計 設(shè)計思想與不同方案對比 本夾具是工序 11 用麻花鉆鉆 14， 孔的專用夾具，所設(shè)計 的夾具裝配圖，供需簡圖及夾具體零件圖如圖所示。 定位分析與定位誤差計算 ⑴ 定位基準(zhǔn)的選擇 有零件圖可知， 根據(jù) Φ10mm孔 的位置尺寸 ，其設(shè)計基準(zhǔn)是以 Φ12 H8 的中心線。為了減少精度誤差，選用了孔鍵定位的自動定心夾具。且以鍵槽為其縱向定位的主要定位基準(zhǔn)面。 ⑵ 確定定位方案，設(shè)計定位元件 該孔為通孔，沿著孔軸線方向的不定度可不予以限制，但是為增強加工時零件的剛性，必定限制孔軸線方向的不定度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。所使用的定位元 件：夾具體上的凸臺、定位 短 銷、擋銷；夾具體上的凸臺可以限制 3 個自由度，定位 短 銷可以限制 2 個自由度，擋銷可以限制 1 個自由度，從而達到完全定位 （ 3） 工件采用 V 形塊定位， V 形塊的定位誤差 3DH = 2/D? ））（（ 12/sin/1 ?? = 因為斜面角度為 15 度，所以工件的水平方向的定位誤差為 y = sin(15)= ,滿足定位要求。 對刀與導(dǎo)引裝置設(shè)計 為方便快捷的鉆 14 兩個孔，本夾具采用快換鉆套，刀具在鉆套的引導(dǎo)下準(zhǔn)確的鉆孔。 夾緊機構(gòu)設(shè)計與夾緊力計算 (1)確定夾緊方式和設(shè)計夾緊機構(gòu) Φ12mm 孔中的圓柱銷承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆 Φ10mm 孔時，由于孔徑較小， 切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機構(gòu)效率，采用壓板夾緊機構(gòu)，其力的作用點落在 靠近加工孔的 Φ12mm 孔所在的面上。 (2) 夾緊力分析 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即： KWWk ?? 其中 6543210 KKKKKKKK ??????? ，查《機床夾具設(shè)計手冊》表 121 得： ?K 、?K 、 ?2K 、 ?K 、 ?K 、 ?K 、 ?K ， 所以， K = 。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 127 得 pKsDM ???? 查《機床夾具設(shè)計 手冊》表 128 得： ????????pK 由于鉆頭的直徑為 d = ，所以， 3 ?????M (N mm2 )。 因此，實際所需要的夾緊力為： 9 ???kW (N mm2 )。 夾緊機構(gòu)采用 螺旋 機構(gòu)，機構(gòu)的傳動效率為 ?? ，螺母產(chǎn)生的夾緊力為： )( 21 ?????? ?? ????? tgtg LQF z夾。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 1220，得： ?? = ，查表 1221，得： z? = ，229?? ? ? ，查表 1222，得 2 9 50?? ? ? ? ， ?? ?tgf 。 )( 21 ?????? ?? ????? tgtg LQF z夾= 4 5 1 2 06 .2 2 0 .1 8 3 .6 7 5 1 2 .3 1tg?? ? ? ?= 2810(N) 則作用在轉(zhuǎn)動壓 板上的夾緊力為： 0F L F l?? ? ? ?壓夾 由公式得： 0FL 2 8 1 0 2 0 . 7 2 0 . 9 5F 1 1 5 2 ( )48 Nl ??? ??? ? ?夾壓 壓F 在工件上的夾緊力作用點到鉆頭在工件上加工時作用點的距離為 ?l 。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： 4M F 1 1 5 2 0 .1 8 5 5 .4 1 .1 5 1 0fl? ? ? ? ? ? ? ?壓 壓 (N mm2 )。 F 鉆F 夾F 壓M 切M 壓 圖 工件受力示意圖 因 kW ＜ 壓M ，故該機構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。 夾具操作動作說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對工件進行鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強度上的要求。并設(shè)法減少夾具的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采 取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是：加大螺母和開口墊圈的加緊力。使工作進行時，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有 快 鉆套，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件的拆裝。 4. 設(shè)計總結(jié)或心得體會 經(jīng)過 兩個星期 的艱苦努力，終于比較圓滿地完成了 課程 設(shè)計的各項任務(wù)。在本次設(shè)計中我深深地體會到以下幾點： ⑴ 作為一名科技工作者和工程技術(shù)人員，首先必須培養(yǎng)求真務(wù)實和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài) 度，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、鉆研創(chuàng)新與實事求是相結(jié)合的工作作風(fēng)。 ⑵ 必須重視基礎(chǔ)理論知識，只有在牢固掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。 ⑶ 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進一步提高了自己分析、計算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上，我的收獲很大，掌握了很多的常用技巧。 ⑷ 掌握了常用機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法和步驟，熟悉了設(shè)計計算說明書、論文摘要、文獻綜述等格式和寫作方法，為將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 參 考文獻 1．《機械制造工藝學(xué)》機械工業(yè)出版社，主編：王先逵 2．《機械制造技術(shù)》機械工業(yè)出版社，主編：吉衛(wèi)喜， 3．《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》機械工業(yè)出版社，主編：盧秉恒 , 4．《金屬切削原理與刀具》機械工業(yè)出版社，主編：陸劍中 5．《金屬切削原理》（第 2 版）機械工業(yè)出版社，主編：陳日曜， 1993 6．《機床夾具設(shè)計》西安交通大學(xué)出版社，主編：龔定安 1992 7．《金屬切削機床概論》機械工業(yè)出版社，主編：賈亞洲， 1994 8．《機械工程及自動化簡明手冊》（上）機械工業(yè)出版社（主編：葉偉 昌） 9．《機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計簡明手冊》華中工學(xué)院 10．《金屬機械加工工藝人員手冊》上?？茖W(xué)技術(shù)出版社