【正文】 1 1 緒論 前言 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來(lái)保證，基本不受工人技術(shù)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(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A 具后，工件不需要?jiǎng)澗€找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率 ， 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 。 改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤Ｓ脵C(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全 ，所以設(shè)計(jì)機(jī)床夾具顯得尤為重要 [1]。在機(jī)械零件的加工過(guò)程中， 機(jī)械加工工藝是相當(dāng)重要的一環(huán) 。所以作為一名機(jī)械設(shè)計(jì)者，應(yīng)該具備以下基本要求：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本合理；制定良好的加工工藝路線；在此基礎(chǔ)上盡可能優(yōu)化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高生產(chǎn)率。以進(jìn)一步的熟練掌握 Pro/E 和 CAD 的運(yùn)用。 國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況 a. 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 目前國(guó)內(nèi)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)制造日漸受到人們的廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)熱門行業(yè)。 目前存在的主要問(wèn)題是： （ 1）從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，我們的設(shè)計(jì)還不夠細(xì)致，許多細(xì)節(jié)考慮的欠周到，以至于零件使用受命不長(zhǎng)，特別是加工工藝和熱處理技術(shù)，在這方面與國(guó)外的差距更大。目前，我國(guó)雖然也有個(gè) 別品種諸如高速鋼具有較好的質(zhì)量，但應(yīng)用較少，主要是國(guó)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。為了提高企業(yè)的設(shè)計(jì)水平和加工能力，國(guó)家推薦適合于機(jī)械企業(yè)用的 CAD/CAM系統(tǒng)。而國(guó)外購(gòu)買的雖有強(qiáng)大的三維曲面造型能力、強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)有限元分析能力、強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助制造能力、產(chǎn)品 數(shù)據(jù)管理能力等，但價(jià)格昂貴，一般企業(yè)難以支持。機(jī)械制造工藝位居工業(yè)的核心地位，擔(dān)負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的責(zé)任，是工業(yè)化國(guó)家的主導(dǎo)地位。 本課題研究?jī)?nèi)容 本 設(shè)計(jì)題目為：設(shè) 計(jì)手柄座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)。零件復(fù)雜程度以中等為宜，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)。 并 在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，參考 相關(guān)內(nèi)容的 設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 確定毛坯種類及制造方法，繪制毛坯圖 1 張。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片（工藝過(guò)程卡片和工序卡片） 1 套。 撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 份。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(tái)等。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ， 由專業(yè)工廠生產(chǎn)，作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。專用夾具通常由使用 廠家 根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造，適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。夾具使用完畢 后，可以拆卸，留待組裝新夾具時(shí)使用。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn)，更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步，擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。當(dāng)變換加工對(duì)象時(shí)，一般仍需全部拆開(kāi)，重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu)，以滿足 新工件的加工要求。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來(lái)的，因此剛性較差，尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度，對(duì)加工精度影響較大。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制，可以隨時(shí)組裝，以應(yīng)生產(chǎn)之急。采用 拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計(jì)與制造周期，而且當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)原來(lái)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。加工對(duì)象不很確定，通用范圍較大，適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。加工對(duì)象明確，只需調(diào)整或更換個(gè)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。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(zhǔn)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(jìn)并實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。 2 零件的分析 4 2 零件的分析 生產(chǎn)綱領(lǐng) 任務(wù)書上的題目?jī)?nèi)容為：加工一個(gè)手柄 座零件，該零件年產(chǎn)量為 20200 臺(tái)，設(shè)其備品率為 10%，機(jī)械加工廢品率為 1%，試進(jìn)行該零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。 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(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教材中生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系，確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn) [3]。操作過(guò)程如下：當(dāng)手把控制手柄座向上扳動(dòng)時(shí)，車床內(nèi)部 的拉桿往外移，則齒扇向順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)齒條軸往右移動(dòng)，通過(guò)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(dòng)，于是左離合器接合，主軸正轉(zhuǎn)；同理，當(dāng)手把控制手柄座向下扳動(dòng)時(shí)，推拉桿右移，右離合器接合，主軸反轉(zhuǎn)。 零件的三維圖如圖 所示。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(gè)尺寸為 6H9 的槽，孔與槽的總寬度為 。上孔壁有 一個(gè) Φ5 配鉸的錐銷通孔，該通孔有位置要求。 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]。