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夾具設(shè)計(jì)
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，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第30道工序鉆Φ22孔的的車(chē)床夾具。
（一 ）問(wèn)題的提出
本夾具主要用于鉆Ф22孔，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
（二） 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線(xiàn)不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此道工序后面只是和地面接觸，沒(méi)有位置度要求，因此加工精度不高因此本次銑沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。我們采用Φ63的外圓面作為定位基準(zhǔn)，即采用一固定V型塊，一可調(diào)V型塊來(lái)實(shí)現(xiàn)工件的定位。
（三）定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為外圓，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是V型塊。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)V型塊的設(shè)計(jì)。
根據(jù)加工要求和基準(zhǔn)重合原則，則以Φ63外圓定位，定位元件采用一固定V型塊，一可調(diào)V型塊。
根據(jù)零件結(jié)構(gòu)和定位方案，工件在夾具通過(guò)手動(dòng)加緊即可滿(mǎn)足要求。
（四）切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用麻花鉆 φ22mm
機(jī)床： CA6150臥式車(chē)床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=6mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿(mǎn)足要求
經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠。
（五） 定位誤差分析
一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。
形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。
根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。
已知外圓的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。
（六）平衡塊的計(jì)算
平衡塊的計(jì)算
對(duì)移動(dòng)式結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的車(chē)床夾具，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取平衡措施，以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)和主軸軸承的磨損。
離心力Fj的計(jì)算公式為
Fj=0.01mjR(n×n)
式中 mj-----工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量（kg）；
R-----工件和夾具不平衡部分的合成質(zhì)量中心至回轉(zhuǎn)中心的距離（m）；
n----主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。
由離心力引起的力矩Mj為
Mj=FjL
平衡塊引起的離心力Fp(N)為
Fp=0.01mpr(n×n)
式中 mp-----平衡塊的質(zhì)量
r------平衡塊中心至回轉(zhuǎn)中心的距離（m）
由Fp引起的力矩Mp為
Mp= Fpl
在綜合考慮徑向位置和軸向位置平衡的情況下，滿(mǎn)足平衡關(guān)系式
Mp=Mj
即
0.01mjR(n×n)L=0.01mpr(n×n)l
化簡(jiǎn)后得
Mp=mjRL/rl
為了彌補(bǔ)估算法的誤差，平衡塊上應(yīng)開(kāi)有環(huán)形槽或徑向槽，以便夾具裝配時(shí)調(diào)整其位置。
長(zhǎng)×寬×高=體積
體積×密度=質(zhì)量
Mj=(0.23×0.11×0.1)×7×1000+(0.068×0.098×0.106×7×1000)
=17.71+4.944688
=22.6kg
mp=mjRL/rl=22.6×72×55/102×12.5=70.36kg
（七）夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)檐?chē)床夾具選擇了兩移動(dòng)壓板的夾緊機(jī)構(gòu)。本工序?yàn)殂@Φ22孔，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。
夾具裝配圖如下
夾具體附圖如下
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)（論文）題目：注油器油閥座工藝工裝設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械制造工藝及設(shè)備
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)老師：
完成時(shí)間：
開(kāi)題報(bào)告
一 課題的意義、研究對(duì)象、特點(diǎn)
本課題通過(guò)分析油閥座的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定一套較合理的加工工藝規(guī)程，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。首先分析零件的結(jié)構(gòu)，并明確其各種加工要求，本課程主要是對(duì)孔加工有一定的技術(shù)要求，然后查閱有關(guān)資料，汲取前人的經(jīng)驗(yàn)，制定出符合定位原理及加工要求的夾具模型，運(yùn)用CAD軟件不斷對(duì)其進(jìn)行模型優(yōu)化，而后回到生產(chǎn)實(shí)踐中，檢測(cè)并完善所設(shè)計(jì)的夾具。
二 夾具設(shè)計(jì)的要求
本文主要是對(duì)專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，其基本要求如下：設(shè)計(jì)夾具必須滿(mǎn)足工藝要求，結(jié)構(gòu)性能可靠、使用安全，操作方便，有利于實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，改善勞動(dòng)條件，提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化水平。要深入現(xiàn)場(chǎng)，聯(lián)系實(shí)際，確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)廣泛聽(tīng)取老師的意見(jiàn)和建議。具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，即所設(shè)計(jì)的夾具應(yīng)便于制造、調(diào)整、維修，切便于切屑的清理、排除。夾具設(shè)計(jì)必須保證圖樣清晰、完整、正確、統(tǒng)一。
三 設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)
工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)工件的工藝規(guī)程；產(chǎn)品圖樣和技術(shù)要求等有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)外典型工裝圖樣和有關(guān)資料生產(chǎn)技術(shù)要求。
四 設(shè)計(jì)夾具的程序內(nèi)容
明確設(shè)計(jì)任務(wù)；熟悉被加工件的圖樣；弄清楚被加工件在產(chǎn)品中的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面和技術(shù)要求；了解被加工件的材料、毛胚種類(lèi)、特點(diǎn)、重量和外形尺寸等。分析被加工件的工藝規(guī)程；核對(duì)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；收集資料，深入調(diào)研；收集企業(yè)內(nèi)外有關(guān)資料，并進(jìn)行必要的工藝實(shí)驗(yàn)，盡量使所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)完善、合理。
五 夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程
1） 分析構(gòu)想
根據(jù)零件(加工件)的設(shè)計(jì)圖和工序圖，分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料、熱處理情況及本工序加工的技術(shù)要求，再根據(jù)本廠(chǎng)本車(chē)間設(shè)備情況、加工能力，建立所需制造夾具的初步構(gòu)想.
2） 繪制草圖
將初步構(gòu)想的夾具和工件輪廓盡量按1:1的比例以徒手為主繪在方格紙上(每小格1毫米的計(jì)算紙)。利用計(jì)算紙作草圖，圖樣大小隨之可見(jiàn).便于更改。選主視圖及工件的輪廓位置應(yīng)和加工時(shí)相同。根據(jù)六點(diǎn)定位原則確定夾具所用定位元件，并繪在草圖上;繪出夾緊元件或裝置;繪出引導(dǎo)元件或?qū)Φ堆b置;繪出夾具體;繪出其他輔助部分。
3） 繪裝配圖
根據(jù)草圖繪出裝配圖(總裝圖)。夾具裝配圖和一般裝配圖略有不同:圖中為了突出夾具的結(jié)構(gòu).又要參考工件的形狀，規(guī)定以雙點(diǎn)劃線(xiàn)繪出工件輪廓且將其看做是透明體，不遮擋夾具結(jié)構(gòu)。裝配圖上標(biāo)注的各檢驗(yàn)尺寸的公差應(yīng)注為對(duì)稱(chēng)公差。這些對(duì)稱(chēng)公差的大小確定原則是:
1.夾其的線(xiàn)性尺寸和角度公差直接和工件加工尺寸有關(guān)時(shí).夾具公差取工序要求公差的1/2~1/5，當(dāng)工序要求為自由公差時(shí).夾具公差可按士0. 1標(biāo)注。
2.夾具上與工序要求無(wú)直接關(guān)系的公差可根據(jù)所選裝配性質(zhì)按標(biāo)準(zhǔn)公差選取。
4） 繪夾具零件圖
裝配圖中除市場(chǎng)上能買(mǎi)到的標(biāo)準(zhǔn)件之外的零件都要繪零件圖。在確定這些零件的尺寸、公差及技術(shù)條件時(shí)應(yīng)注意滿(mǎn)足夾具總圖的要求。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)關(guān)心夾具零件的制造過(guò)程、裝配過(guò)程及生產(chǎn)實(shí)用情況，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隨時(shí)改進(jìn)使之達(dá)到更理想的地步。
六 專(zhuān)用機(jī)床夾具的組成
其種類(lèi)繁多，可概括為四部分：
1） 定位元件：用來(lái)確定工件在夾具中的正確位置。
2） 夾緊裝置，將工件夾緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中的正確位置不變，它包括夾緊元件或其組合以及動(dòng)力源。
3）夾具體，是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，將夾具的所有部分連接成一個(gè)整體。
4）其他裝置或元件，是除上述三部分外的所有其他裝置或者元件，如分度裝置、導(dǎo)向元件和夾具和機(jī)床之間的連接元件等。
七 夾具發(fā)展的趨勢(shì)
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
八 參考文獻(xiàn)
[1] 王先逵編著。機(jī)械制造工藝學(xué)。上海：上海科技出版社
[2] 馮辛安，黃玉美等編著。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社。1998
[3] 東北重型機(jī)械學(xué)院等編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海：上海科技出版社
[4] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997
[5] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）。燃料化學(xué)工業(yè)出版社
[6] 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)。同濟(jì)大學(xué)出版社
九 課題的研究進(jìn)度
[1] 查閱文獻(xiàn)，英文資料 1周
[2] 零件的圖紙表達(dá)及結(jié)構(gòu)分析 3周
[3] 加工工藝路線(xiàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化 2周
[4] 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4周
[5] 相關(guān)計(jì)算 2周
4
摘 要
制造業(yè)中尤其是機(jī)械制造業(yè)，在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中按照特定工藝，不論其生產(chǎn)規(guī)模如何，都需要種類(lèi)繁多的工藝裝備，而制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本無(wú)不與工藝裝備有關(guān)。隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如何保證這類(lèi)零件的加工精度就顯得尤為重要。本文通過(guò)分析注油器油閥座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過(guò)對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿(mǎn)足加工要求的，又比較簡(jiǎn)潔的裝置。同時(shí)，通過(guò)對(duì)一系列定位誤差和夾緊力的計(jì)算，驗(yàn)證了該零件的加工是可以保證其要求的精度的，它的加工誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過(guò)夾緊力的計(jì)算，也驗(yàn)證了零件在被夾緊的前提下，它受到的夾緊力也并不大，滿(mǎn)足夾具設(shè)計(jì)所要求的既要保證一定的夾緊力不使工件在加工過(guò)程中發(fā)生位移，但同時(shí)又不能過(guò)大致使工件發(fā)生變形。
關(guān)鍵詞：工藝裝備，夾具設(shè)計(jì)，定位，夾緊
Abstract
In the manufacturing sector in particular, mechanical manufacturing, products in the production process in accordance with the specific process, regardless of their scale of production, requires a wide range of process equipment, manufacturing and product quality, productivity, cost and process all the relevant equipment. With the irregular shape of the parts in the modern manufacturing industry in a wide range of applications, how to ensure that this type of precision machining of parts is particularly important. Through analysis of the oil-seat oiling parts of the structure and characteristics of the processing requirements of the development of a more reasonable fixture design, so as to guarantee the precision machining of parts will provide an economical and practical technology equipment, has some practical value. The fixture design, the most important thing is positioning, clamping identification program. By targeting a variety of clamping devices analyzed and compared, and choose a combination of both to meet the demands of processing, and the relatively simple device. At the same time, through a series of clamping force and positioning errors of calculation, parts of the verification process is required to ensure its accuracy, its error in the processing requirements. Clamping force through the calculation, but also to verify the parts in the clamp on the premise of it by the clamping force is not large, the fixture design to meet the required not only to ensure a certain degree of clamping force not to work during processing Shifted, but at the same time, not too much work led to deformation occurred.
Key words: technology equipment, fixture design, positioning, clamping
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………………………………（1）
引言……………………………………………………………………………………………………………（2）
第一章 零件的分析…………………………………………………………………………………………（3）
1.1 零件的生產(chǎn)類(lèi)型…………………………………………………………………………………………（3）
1.2 零件的作用………………………………………………………………………………………………（3）
1.3零件的工藝分析…………………………………………………………………………………………（3）
第二章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………………（3）
2.1 確定毛坯…………………………………………………………………………………………………（3）
2.2定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………………………………………（4）
2.3加工工藝路線(xiàn)……………………………………………………………………………………………（4）
2.4選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具…………………………………………………………………………（5）
2.5機(jī)械加工余量 …………………………………………………………………………………………（5）
2.6確定切削用量和基本工時(shí)………………………………………………………………………………（6）
第三章 夾具的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………………（13）
3.1 鉆夾具設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………………………………（13）
3.2 銑夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………………（13）
3.3 鏜夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………………（15）
3.4 鉆夾具設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………………（17）
第四章 夾具的概述………………………………………………………………………………………（18）
4.1夾具的作用及分類(lèi) ……………………………………………………………………………………（18）
4.2 夾具的組成 …………………………………………………………………………………………（19）
4.3 工件夾緊的基本要求…………………………………………………………………………………（20）
4.4 夾具的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………………………………………（21）
結(jié)論 …………………………………………………………………………………………………………（21）
致謝…………………………………………………………………………………………………………（22）
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………………………（22）
2
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）
設(shè)計(jì)（論文）題目：注油器油閥座工藝工裝設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械制造工藝及設(shè)備
班 級(jí)：
姓 名：
學(xué) 號(hào)：
指導(dǎo)老師：
完成時(shí)間： 07年5月
畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙
油閥座零件工藝規(guī)程及工裝設(shè)計(jì)
0 引言
夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過(guò)程的一種裝夾設(shè)備。裝夾最重要的標(biāo)準(zhǔn)是位置精度、工件穩(wěn)定性、最小工件變形和最小位移，以及夾具和切割工具之間無(wú)干涉等要求。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證工件在該工序所加工的表面能達(dá)到圖紙上規(guī)定的尺寸及位置精度等技術(shù)要求，必須使得工件相對(duì)于刀具和機(jī)床占有正確的加工位置（即工件的定位），并把工件壓緊夾牢，以便在加工過(guò)程中，工件受到切削力、離心力的作用及沖擊、振動(dòng)等影響時(shí)，能保持這個(gè)確定了的位置穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，稱(chēng)做裝夾。一切能使工件在機(jī)床上實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的工藝裝置，一般稱(chēng)為機(jī)床夾具，簡(jiǎn)稱(chēng)夾具。
機(jī)床夾具按專(zhuān)門(mén)化程度分通用夾具、專(zhuān)用夾具、可調(diào)整夾具、專(zhuān)門(mén)化拼裝夾具和自用化生產(chǎn)用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)生產(chǎn)供應(yīng)，有的已作為機(jī)床附件與通用機(jī)床配套，這類(lèi)夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。專(zhuān)用夾具是根據(jù)零件工藝機(jī)械加工過(guò)程中的某一道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。由于不考慮通用性，故結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。這類(lèi)夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。但這類(lèi)夾具的針對(duì)性很強(qiáng)。本文通過(guò)分析注油器油閥座零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過(guò)對(duì)各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿(mǎn)足加工要求的，又比較簡(jiǎn)潔的裝置。
1零件的分析
1.1零件的生產(chǎn)類(lèi)型
該油閥座的實(shí)際生產(chǎn)綱領(lǐng)：
N=Qn（1+α+β）
=5×1×（1+3%+1%）
=5.495（萬(wàn)件）
該零件的生產(chǎn)規(guī)模劃規(guī)為大批量生產(chǎn)。
1.2 零件的作用
油閥座是鑿巖機(jī)注油器上的重要零件。左端通過(guò)Rc3/4與主機(jī)聯(lián)接；右端以Ф63mm外圓定位與油壺殼體相連，一管套穿過(guò)油壺殼體與Ф24.5+0.13mm孔焊接，高壓氣體從左端進(jìn)入閥座，在負(fù)壓作用下，油壺內(nèi)油從Ф2mm孔流至Ф22mm孔與高壓氣體混合后成霧狀從管道噴出。Ф16H10孔裝入油量調(diào)節(jié)裝置，缺口標(biāo)志油量調(diào)節(jié)范圍。
1.3 零件的工藝分析
由零件圖得知其材料為ZG45。該材料具有較高的強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及件振性；適用于承受較大應(yīng)力，要求耐磨的零件。
該零件上的主要加工面為表面輪廓，兩端面，三個(gè)平衡孔和主軸孔。
該零件表面輪廓應(yīng)在一次裝夾下同時(shí)加工出來(lái)。該零件三個(gè)平衡孔應(yīng)在一次裝夾下同時(shí)加工出來(lái)。
有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。通過(guò)計(jì)算，該零件質(zhì)量約為11kg。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型（表1）。又由于主軸孔和三個(gè)平衡孔均需鑄出，故還應(yīng)安放型芯。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。
主要毛坯尺寸及公差
主要面尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
表面輪廓尺寸
63
4+4
71
兩端面
55
6+6
67
平衡孔
16
5．5
10．5
主軸孔
22
6
16
表1
毛坯制
造方法
最大
重量
N
最小壁后
mm
形狀的
復(fù)雜性
材
料
生產(chǎn)
方式
精度等級(jí)
IT
尺寸公差
值/ mm
表面
粗造度
手工砂
型鑄造
不限制
3～5
最復(fù)雜
鐵碳合金屬、有
色金屬及其合金
單件生產(chǎn)及小批生產(chǎn)
14～16
1～8
機(jī)械砂型鑄造
至
2500
3～5
最復(fù)雜
同上
大批生產(chǎn)
及大量生產(chǎn)
14級(jí)
左右
1～3
其他
手工砂型鑄造
余量大，一般為1～10mm;由砂眼和氣泡造成的廢品率高；表面有結(jié)砂硬皮，且結(jié)構(gòu)顆粒大；適用鑄造大件；生產(chǎn)率很多
機(jī)械砂型鑄造
生產(chǎn)率比手制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍；設(shè)備復(fù)雜；但要求工人的技術(shù)低；適于制造中小型鑄件
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇：油閥座的主軸孔既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，用它作精基準(zhǔn)，能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線(xiàn)遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。
粗基準(zhǔn)的選擇：選擇油閥座的表面作粗基準(zhǔn)。
最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)主軸孔。
2.3 加工工藝路線(xiàn)
工序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
鑄造
時(shí)效
涂底漆
10
粗銑Ф63面和Ф32面
20
精銑Ф63面，精銑Ф32，保證長(zhǎng)度55
30
精銑Ф24，保證至定位基準(zhǔn)長(zhǎng)度為39.6
40
鉆Ф3通孔，保證長(zhǎng)度22，鉆Ф5通孔，保證長(zhǎng)度6，鉆Ф2通孔，保證長(zhǎng)度14
50
鉆孔Ф2為通孔，至端面Ф63于14，并焊封其孔口擴(kuò)孔Ф22
60
鉆Ф10.5
70
擴(kuò)孔Ф22
80
擴(kuò)孔Ф16H10，保證26.6±0.11
90
通孔攻螺紋Rc3/4，保證長(zhǎng)度為20，并孔口倒角1*45°，且Ф32端面倒角1*45。
100
鏜Ф16.8+0.24，距Ф24面2.5，寬度為1.1
110
在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口
120
檢驗(yàn)
130
入庫(kù)
2.4 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主，輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床的傳送均由人工完成。
粗銑?63mm面和?32mm面選擇X62W萬(wàn)能銑床，專(zhuān)用銑夾具，百分表。
精銑?63mm，鉆?3mm通孔，保證長(zhǎng)度22mm,鉆?5通孔，保證長(zhǎng)度6mm,鉆?2通孔，保證長(zhǎng)度14mm選擇X62W萬(wàn)能銑床和Z3025臺(tái)式鉆床。
夾住?63mm，精銑?32，保證長(zhǎng)度55mm，采用X62W萬(wàn)能銑床。
擴(kuò)孔?22mm選擇組合機(jī)床，專(zhuān)用擴(kuò)孔刀和鉸孔刀，百分表。
精銑?24，保證至定位基準(zhǔn)長(zhǎng)度為39.6mm，選擇X62W萬(wàn)能銑床。
鉆?10.5，選擇專(zhuān)用鉆夾具，Z3025臺(tái)式鉆床。
擴(kuò)孔?16H10,保證26.6+/_0.11，采用組合機(jī)床。
鏜?16.8±0.24/0,距?24面2.5,寬度為1.1鉆?2通孔,至端面?63于14mm,并焊封其孔口，選用C6136，專(zhuān)用車(chē)夾具。
在?24面上精銑135°的缺口,其深度為4mm,精銑缺口，采用X62W萬(wàn)能銑床。
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸
“油閥座”零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯重量約為11kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)器造型毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸如下：
1. ?63面和?32面
考慮其加工長(zhǎng)度為55mm,與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為?32mm,為簡(jiǎn)化模鍛毛坯的外形尺寸，現(xiàn)在直接取其外圓表面直徑為?32mm. ?32面為自由尺寸公差，表面粗造為12.5μm,此面余量5mm.
2. 鉆? 5mm、?3mm、 ?2mm、 ?10.5mm 擴(kuò)孔?16的孔
四內(nèi)孔精度要求11μm參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：? 5mm、?3mm、?2mm、? 10.5mm
擴(kuò)孔：?16mm 2Z=0.22mm
2.6 確定切削用量及基本工時(shí)
工序10：粗銑?63面和?32面
1. 加工條件
工件材料：45鋼，砂型機(jī)器造型。
加工要求：粗銑?63面及?32面。
機(jī)床：X62萬(wàn)能銑床。
刀具：刀片材料YT15，直徑63mm,總長(zhǎng)80mm,孔徑27mm,前角（γ。） 15°,后角（α。）12°,螺旋角(β)40°~45°，齒數(shù)（z）6。
2. 計(jì)算切削用量
所選用刀具為高速鋼圓柱形銑刀。銑刀直徑d=63mm,寬度L=80mm,齒數(shù)z=6.
3. 決定每齒進(jìn)給量Fz
根據(jù)表3.3 X62型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量Fz0.07~0.2mm/z?，F(xiàn)取Fz=0.2mm/z。
4. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)表3.7，圓柱形銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm;銑刀直徑d=63mm,耐用度T=120min(表3.8)。
5. 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計(jì)算：
式中：
根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
n=475r/min=7.9r/s
實(shí)際切削速度 v=1.57m/s
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為
Fmz=0.2×6×60mm/min=72mm/min
根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇
Fmz=75mm/min
則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為：Fz=
=0.2mm/z
6. 效驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為
， ，
，，
，
=1.78KW
X62銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。
所確定的切削用量為
7. 基本時(shí)間
根據(jù)公式
式中
=3.57min=214.2s
工序20：精銑?63面和?32面
1. 切削用量
所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。D=63mm,L=80mm,z=20.機(jī)床選用X62型銑床。
2. 確定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進(jìn)給量Fr=0.5~1.2mm/r,現(xiàn)取Fr=1mm/r,則
3. 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.25mm;耐用度T=170min
4. 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 計(jì)算，得
v=114.6m/min
n=597r/min=9.95r/s
根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
N=600r/min=10r/s
實(shí)際切削速度v=1.98m/s
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為
Fmz=60mm/min
根據(jù)X62銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇
Fmz =60mm/min
則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為
Fz=0.1mm/z
5 基本時(shí)間
Tj=2.4min/=144s
工序40、50：鉆? 2、3、5 的孔
1 切削用量
刀具選用直柄麻花鉆，直徑d=2、3、5mmm。使用切削液。
2 確定進(jìn)給量f 由于孔徑很小，宜采用受動(dòng)進(jìn)給。
3 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)《切削手冊(cè)》鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度T=15min。
4 確定切削速度v 根據(jù)表2.7暫定進(jìn)給量f=0.2mm/r。由表2.13可查得v=0.4m/s,n=400r/min。根據(jù)Z3025立式鉆床機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇主軸實(shí)際的轉(zhuǎn)速即可。
5 基本時(shí)間的確定
鉆孔基本時(shí)間20s。
工序60：鉆?10.5的孔
1 鉆孔φ10.5mm
確定進(jìn)給量f:根據(jù)《切削手冊(cè)》2.7，當(dāng)鋼的σb<800MPa,d=φ10.5mm時(shí)，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ10.5mm孔時(shí)屬于低鋼度零件，故進(jìn)給量乘系數(shù)0.75，則
F=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35（mm/r）
根據(jù)Z3025機(jī)床說(shuō)明書(shū)，現(xiàn)取f=0.25mm/r。
切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及2.14，查得切削速度v=18m/min。所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=195r/min,故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)
工序70、80：擴(kuò)孔
1 擴(kuò)孔φ22，φ16
采用刀具：φ22，φ16專(zhuān)用擴(kuò)孔鉆。
2 φ22孔
進(jìn)給量：f=(0.7~0.9)×0.7
=0.49~0.63(mm/r)
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.5mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.45m/min
機(jī)動(dòng)工時(shí)
3 φ16
進(jìn)給量： f=(0.6~0.7)×0.7
=0.42~0.49（mm/r）
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取f=0.5mm/r
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.54m/min
機(jī)動(dòng)工時(shí)
=0.815（min）
工序90：車(chē)螺紋
1 車(chē)螺紋 Rc3/4
2. 切削速度的計(jì)算 刀具壽命T=60min,采用高速鋼螺紋車(chē)刀，規(guī)定粗車(chē)螺紋=0.25，走刀次數(shù)i=4;精車(chē)螺紋=0.05走到次數(shù)i=2 。
所以粗車(chē)螺紋時(shí)：
精車(chē)螺紋時(shí)
3 確定主軸轉(zhuǎn)速
粗車(chē)螺紋時(shí)
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取
n = 235r/min
實(shí)際切削速度 19.18m/min
精車(chē)螺紋時(shí)
按機(jī)床說(shuō)明書(shū)取
n=750r/min
實(shí)際切削速度
v=61.23m/min
4 切削工時(shí) 取切入長(zhǎng)度
粗車(chē)工時(shí)
=0.21（min）
精車(chē)工時(shí)
所以車(chē)螺紋總工時(shí)t==0.27min
工序100：鏜槽
1 鏜溝槽φ16.8
確定鏜溝槽的切削用量 選用鏜桿，采用手動(dòng)進(jìn)給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=0.14m/s
工序110：粗、精銑135°槽
1. 計(jì)算切削用量
所選用刀具為高速鋼直柄立銑刀。銑刀直徑d=5mm,寬度L=5mm,齒數(shù)z=3
2. 決定每齒進(jìn)給量Fz
根據(jù)表3.3 X52型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量Fz0.03~0.15mm/z?，F(xiàn)取Fz=0.1mm/z。
3 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)幾耐用度 根據(jù)表3.7，直柄立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;銑刀直徑d=5mm,耐用度T=60min(表3.8)。
4 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計(jì)算：
式中：
根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
n=475r/min=7.9r/s
實(shí)際切削速度 v=1.57m/s
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為
Fmz=0.1×6×60mm/min=36mm/min
根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇
Fmz=36mm/min
則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為：Fz=
=0.2mm/z
5 效驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位KW）為
， ，
，，
，
=2.36KW
X62銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。
所確定的切削用量為
6 基本時(shí)間
根據(jù)公式
式中
=1.1min=66s
7 切削用量
所選刀具為高速鋼直柄立銑刀。D=5mm,L=4mm,z=4.機(jī)床選用X62型銑床。
8 確定每齒進(jìn)給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進(jìn)給量Fr=0.2~0.4mm/r,現(xiàn)取Fr=0.3mm/r,則
9 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.3mm;耐用度T=60min
10 決定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量Fmz 計(jì)算，得
v=40.72m/min
n=597r/min=9.95r/s
根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
N=600r/min=10r/s
實(shí)際切削速度v=1.98m/s
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為
Fmz=18mm/min
根據(jù)X62銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇
Fmz =20mm/min
則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為
Fz=0.1mm/z
11 基本時(shí)間
Tj=0.8min/=48s
3夾具設(shè)計(jì)
1、鉆夾具設(shè)計(jì)
這次設(shè)計(jì)的夾具為第40道工序和第50道工序-鉆擴(kuò)Ф5-Ф3，2-Ф2孔夾具。該夾具適用于Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆。
1 確定設(shè)計(jì)方案
這道工序所加工的孔在Ф63面與55面上，且與Ф63面垂直，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前只有Ф63面經(jīng)過(guò)加工，為避免重復(fù)使用粗基準(zhǔn)，應(yīng)以55面定位，而55面上的Ф2孔也與此相應(yīng)。又為避免鉆頭引偏，Ф5-Ф3孔與一Ф2孔應(yīng)在Ф63面上鉆孔，而另一Ф2孔在55面上鉆孔，這就要求鉆孔是面朝上，這給裝夾工件帶來(lái)了一定麻煩。
從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框，設(shè)置成翻轉(zhuǎn)式。在此框架上還須加上一個(gè)固定V形塊。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷(xiāo)定位，V形塊定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框（外框?yàn)榉D(zhuǎn)式）在夾具上定位，限制了3個(gè)自由度，其余3個(gè)自由度也必須限制。在Ф22孔內(nèi)插入一個(gè)螺母，限制2個(gè)自由度；在框體內(nèi)固定的V形塊也限制1個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具需要翻轉(zhuǎn)，若采用氣動(dòng)或液壓夾緊，則氣管或油管會(huì)妨礙操作，故選手動(dòng)夾緊，是夾具簡(jiǎn)單，操作可靠。
2 定位精度分析
表面輪廓是在一次裝夾下完成加工的，位置精度由夾具保證。
三個(gè)孔的精度分別由各自的鉆套保證。
取V形塊與夾具體，螺母與夾具體的配合為H7/n6
對(duì)定銷(xiāo)與夾具體銷(xiāo)孔，支撐塊銷(xiāo)孔的配合為H7/r6
此外，夾具還應(yīng)標(biāo)注形位公差
3 操作說(shuō)明
夾具使用在Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆床上，加工油閥座表面輪廓曲面及工件里的孔。工件以主軸和表面輪廓分別在外框，螺母和V形塊上定位，另有輔助支撐。采用兩個(gè)定位銷(xiāo)，螺釘壓緊工件。鉆完Ф63面上的Ф3孔后，換直徑為5的鉆套，在同時(shí)鉆這個(gè)面上的一直徑為2的孔，完成后，翻轉(zhuǎn)90°，鉆55面上的直徑為2的孔。
2、銑夾具設(shè)計(jì)
這次設(shè)計(jì)的夾具為第110道工序在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口。
1 確定設(shè)計(jì)方案
這道工序所加工在圓柱Ф24面上，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。
從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷(xiāo)，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷(xiāo)定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷(xiāo)定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為銑夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計(jì)算
切削力計(jì)算：
刀具：高速剛直柄銑刀，?5mm，z=3
F=.
其中：
所以 F=
=1128.26(N)
F=
水平分力： 1241.086(N)
垂直分力： 338.49 (N)
在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×1241.086=2477.83（ N ）
3.定位誤差的計(jì)算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷(xiāo)是水平安裝的。
根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷(xiāo)的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷(xiāo)的軸線(xiàn)距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4.操作說(shuō)明
夾具使用在X52立式銑床上，加工油閥座圓柱Ф24面上的缺口。工件以主軸和擋板，以及階梯銷(xiāo)定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば颉?
3、鏜夾具設(shè)計(jì)
1 確定設(shè)計(jì)方案
這道工序所加工在圓柱Ф16孔內(nèi)，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。
從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷(xiāo)，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷(xiāo)定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷(xiāo)定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為鏜夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計(jì)算
切削力計(jì)算：
刀具：鏜桿，?20mm，
F=.
其中：
所以 F=
=128.26(N)
F=
水平分力： 141.46(N)
垂直分力： 42.438(N)
在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×141.46=282.48（ N ）
3.定位誤差的計(jì)算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷(xiāo)是水平安裝的。
根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷(xiāo)的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷(xiāo)的軸線(xiàn)距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4. 操作說(shuō)明
夾具使用在T611臥式鏜床上，加工油閥座圓柱Ф16內(nèi)孔的槽。工件以主軸和擋板，以及階梯銷(xiāo)定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば?。
4、鉆夾具設(shè)計(jì)
1 確定設(shè)計(jì)方案
這道工序所加工Ф10.5的孔，按照基準(zhǔn)重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺(tái)階孔Ф3，Ф5經(jīng)過(guò)加工，并以Ф22孔和臺(tái)階孔定位。
從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析，考慮過(guò)定位和鉆削力，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實(shí)現(xiàn)。在框架上還須加上階梯銷(xiāo)，用來(lái)定位臺(tái)階孔。夾具以?shī)A具體安裝面和定位孔，定位銷(xiāo)定位，用螺紋來(lái)鎖緊。
工件以外框兩端面和螺紋，定位銷(xiāo)定位，限制了6個(gè)自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為鉆夾具故選手動(dòng)夾緊，且?jiàn)A具簡(jiǎn)單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計(jì)算
切削力計(jì)算：
刀具：直柄麻花鉆，?10.5mm，
其中：
所以 F=
=2394.60(N)
F=
水平分力： 2634.06(N)
垂直分力： 718.38(N)
在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×2634.06=5258.9（ N ）
3.定位誤差的計(jì)算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷(xiāo)是水平安裝的。
根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的有關(guān)計(jì)算—二、夾具定位精度的有關(guān)計(jì)算中的相關(guān)公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷(xiāo)的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷(xiāo)的軸線(xiàn)距離為23.5，所以說(shuō)它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4.1.3 操作說(shuō)明
夾具使用在Z2035立式鉆床上，加工油閥座Ф10.5的孔。工件以軸，階梯銷(xiāo)定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば?。
4機(jī)床夾具概述
4.1 機(jī)床夾具的作用及其分類(lèi)
4.1.1 機(jī)床夾具的作用
夾具是機(jī)械加工中的一種工藝設(shè)備，它在機(jī)械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個(gè)方面。
1）便于工件的正確定位，以保證加工精度
工件裝夾在夾具上后，工件上各有關(guān)的幾何元素（點(diǎn)、線(xiàn)、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當(dāng)夾具在機(jī)床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過(guò)程中“同批”工件對(duì)刀具和機(jī)床保持確定的相對(duì)位置，使加工得以順利進(jìn)行。
2）提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和降低加工成本
采用夾具以后，可以省去即十分費(fèi)時(shí)又不很緊缺的劃線(xiàn)、找正工序，減少了輔助時(shí)間。若采用聯(lián)動(dòng)夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高生產(chǎn)效率。例如采用氣壓、液壓等傳動(dòng)裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動(dòng)作。
3）改善工人的勞動(dòng)條件
采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機(jī)械化傳動(dòng)裝置和自動(dòng)裝卸工件的自動(dòng)化夾具，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改善工人的勞動(dòng)條件。
4）擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍
在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類(lèi)、規(guī)格多，而機(jī)床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設(shè)計(jì)制造專(zhuān)用的夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。例如，可以采用專(zhuān)用的夾具，在車(chē)床上實(shí)現(xiàn)拉削。
夾具在機(jī)械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產(chǎn)規(guī)模和不同的生產(chǎn)條件下，夾具的功用也有所側(cè)重，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產(chǎn)條件下，宜于使用通用的可調(diào)夾具，若采用專(zhuān)用的夾具，其結(jié)構(gòu)也應(yīng)求簡(jiǎn)單。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構(gòu)更完善些是必要的。雖然此時(shí)夾具的制造費(fèi)用大一些，但由于生產(chǎn)效率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果還是好的。
4.1.2. 機(jī)床夾具的分類(lèi)
夾具的分類(lèi)方法比較多，一般可分為通用夾具和專(zhuān)用夾具。近年來(lái)為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，還發(fā)展了通用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等類(lèi)型。
1） 通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的、在一定范圍內(nèi)可以用于加工不同工件的夾具。如三爪或四爪卡盤(pán)、機(jī)器虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已經(jīng)作為機(jī)床的附件，由專(zhuān)門(mén)的工廠(chǎng)制造供應(yīng)。
2）專(zhuān)用夾具
專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序的加工而設(shè)計(jì)制造夾具。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
著兩種夾具的結(jié)構(gòu)很相似，它們的共同點(diǎn)是：在加工完多種工件。但通用可調(diào)夾具的加工對(duì)象并不是很明確，其通用范圍較大，如滑柱鉆模、帶各種鉗口的機(jī)器虎鉗等即是這類(lèi)夾具。而成組夾具則是專(zhuān)門(mén)為成組加工工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的，針對(duì)性強(qiáng)，加工對(duì)象和適用范圍明確，結(jié)構(gòu)更為緊湊。
4）組合夾具
組合夾具是指按照某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準(zhǔn)備好的通用的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組合而成的夾具。這種夾具用完之后可以拆卸存放，或重新組裝成新的夾具。由于組合夾具是由各種標(biāo)準(zhǔn)元件、部件組裝而成，故具有組裝迅速、周期短、能反復(fù)使用等特點(diǎn)，所以在多品種、小批量生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中尤為適用。
若按夾具所適用的機(jī)床來(lái)分類(lèi)，可分為車(chē)床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具和其他機(jī)床夾具等類(lèi)型。
若按驅(qū)動(dòng)夾具工作的力源來(lái)分類(lèi)，還可以分為手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，電磁和電動(dòng)夾具等等。不顧一般多按夾具的使用特點(diǎn)和使用機(jī)床進(jìn)行分類(lèi)。
4.2 機(jī)床夾具的組成
夾具的種類(lèi)雖然很多，但是他們的工作原理基本上相同，一般有如下幾個(gè)組成部分。
（1） 定位元件
是用來(lái)確定工件再夾具中的位置的元件，它包括元件或元件的組合。
（2） 夾緊裝置
這種裝置包括夾緊元件或其組合及動(dòng)力源。其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因外力而破壞。
（3） 確定夾具對(duì)機(jī)床相互位置的元件
此類(lèi)的元件是為了用來(lái)確定夾具對(duì)機(jī)床工作臺(tái)、導(dǎo)軌或主軸的相互位置。
（4） 對(duì)刀—導(dǎo)引元件
這類(lèi)元件的共同作用是保證工件和刀具之間的正確加工位置。
（5） 其他裝置或元件
這類(lèi)裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面所設(shè)置的分度裝置，為了便于卸下工件而設(shè)置的頂出器；以及標(biāo)準(zhǔn)話(huà)了的連件元件等。
（6）夾具體
夾具體是夾具的基座和骨架。其他裝置都安在夾具體上使之成為一個(gè)夾具的整體。
當(dāng)然上述的各組成部分，不是每個(gè)夾具都必須完全具備的。但一般來(lái)說(shuō)，定位元件、夾緊裝置、夾具體則是夾具的基本組成部分。
4.2.1 專(zhuān)用夾具的組成
（1）定位裝置
這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷(xiāo)等。
（2）夾緊裝置
它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動(dòng)裝置（如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等）以及動(dòng)力裝置（如氣缸、油缸）等。
（3）對(duì)刀—引導(dǎo)裝置
它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。
（4）其他元件及裝置
如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。
（5）夾具體
用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。
4.3工件夾緊的基本要求
工件在定位后，因加工中還要受切削力、慣性力及工件自重等影響，將使工件產(chǎn)生位移或振動(dòng)，破壞工件已有的正確定位，故必須用夾緊機(jī)構(gòu)，將工件固定在定位元件上。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，確定夾緊方法一般與定位問(wèn)題應(yīng)同時(shí)考慮。夾緊方案通常需滿(mǎn)足以下要求：
（1） 夾得穩(wěn)——夾緊時(shí)不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)，有足夠的剛度和強(qiáng)度。
（2） 夾得牢——夾緊力要合適，過(guò)小易使工件移動(dòng)或振動(dòng)，過(guò)大也會(huì)使工件變形或損傷，影響加工精度。此外，夾緊機(jī)構(gòu)要有自鎖作用，即原始作用力除后，工件仍能保持夾緊狀態(tài)而不松開(kāi)。
（3） 夾得快——夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單、緊湊、操作時(shí)安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
為了達(dá)到以上要求，正確設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用力（數(shù)量和位置）。
4.4 夾具發(fā)展的趨勢(shì)：
夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
結(jié) 論
這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，獨(dú)立的分析和解決工藝問(wèn)題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（油閥座）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了我的識(shí)圖、制圖、圖表和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能，為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
致 謝
在這里，對(duì)于幫助我完成這次課程設(shè)計(jì)的同學(xué)和指導(dǎo)老師表示真誠(chéng)的謝意。沒(méi)有你們的幫助，我很難完成這篇課程論文，再一次表示我最真誠(chéng)的謝意。
謝 謝！
參考文獻(xiàn)：
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