泵盖工艺编制及夹具设计[6个螺栓孔夹具]【课程资料 含全套CAD图纸】

0 西南科技大学高等教育自学考试 毕业设计（论文） 泵盖工艺编制及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文 档送 纸， 14951605 或 1304139763 摘 要 本文是对 泵盖零件 加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中， 使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 铣对接面手动夹具设计 。 关键词： 泵盖 ，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文 档送 纸， 14951605 或 1304139763 目 录 摘 要 1 第 1章 绪论 8 题研究的意义及现状 8 题主要研究内容 8 究方法和手段 9 究目标 9 案可行性分析 9 第 2章 零件的分析 10 件 的作用 10 件的工艺分析 10 查零件的工艺性 11 第 3章 泵盖零件的 加工工艺规程设计 12 件的生产类型 12 坯的选择及铸造方法 12 准的选择 13 基准的选择 13 基准的选择 13 件各表面的加工方法 14 工序间加工余量 14 盖加工主要工序安排 15 定切削用量及基本工时（机动时间） 16 第 4 章 加工 6 个螺栓孔夹具设计 19 具的分类和作用 19 件在夹具中的定位 20 具的组成 22 具设计 23 买文档送全套 纸，交流 14951605 买文 档送 纸， 14951605 或 1304139763 位基准的选择 23 削力及夹紧力的计算 23 位误差的分析 25 套、衬套、钻模板设计与选用 26 定夹具体结构和总体结构 28 具设计及操作的简要说明 29 总 结 31 参考文献 32 致 谢 33 4 5 6 7 8 第 1 章 绪论 题研究的意义及现状 当前，我国中小零部件机械产业正处于稳步发展的成熟期，国外进口设备一统天下的局面已经结束，国产零部件机械已经成为主力。主 要表现如下： 一、国产机械的技术水平已接近或达到世界先进水平，大规模靠引进技术发展的时代已经结束，吸收、学习国外先进技术的渠道和方法大为增强，自身开发能力大大提升，大型机械开发周期一般不超过一年。 二、行业格局发生很大变化。一是国外著名的机械企业纷纷在中国建厂，改变了机械生产企业的结构。它们在机械方面具有雄厚的技术和经济实力，代表着世界领先水平，今后将对中国机械行业的生产格局产生深远影响。其在产品开发、制造及知识产权保护等许多方面给中国企业提供了学习机会。二是国内著名大企业成功介入机械产品的生产，并向 多品种方向发展，凭借大厂在经验、技术、经济、制造方面的实力，其机械产品在销售市场上已经占据了主导地位。这些变化，极大增强了我国机械行业的实力，对中小企业的发展也有很大影响。 三、一批民营中小企业迅速成长壮大，规模和技术实力大增。尚存问题有待解决 。在看到我国零部件机械行业获得长足发展的同时，一些潜在的问题也不容忽视。首先，我国多数机械企业规模偏小，抵抗风险能力有限，回款率低，流动资金不足。其次，也如同其他产品一样，我国零部件机械存在着科技投入不足、创新能力偏低等问题。对基本研发的投入很少，采用挖人才、“偷 ”技术的方式很普遍。所以各家的产品都是大同小异，很少有标志性的技术，原始创新很少。第三，零部件机械厂家正面临着水、电、钢材等原材料持续上涨的压力，利润损失较大，不利于进一步扩大生产。第四，对出口欧洲、美国等发达国家和地区的产品，由于不熟悉其市场准入和标准，经常遭遇“专利门槛”问题，对产品出口产生不利影响。 认清趋势促进发展。针对上述问题，相关企业要重视创新，主动加大科技投入；树立尊重知识、保护知识产权的法律意识；企业对技术骨干要有留人和防挖办法；可在市场接受的范围内，适当进行涨价，以促进生产发展。 题主要研究内容 泵盖零件的分析包括：零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法，填写加工工艺过程。 1、依据国家有关标准，根据需要标注泵盖装配图的尺寸公差、形位公差等； 9 2、根据泵盖的装配图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等； 3、综合运用所学知识，参考有关资料，按大批生产，安排产品的加工工艺；设计加工孔夹具。 究方法和手段 （ 1）调研、消化原始资料； 收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用 ；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。 （ 2）完成泵盖的零件图及装配图； （ 3）确定工艺方案，制定加工工艺文件； （ 4）设计加工孔夹具； （ 5）完成零件图及装配图的制作。 究目标 通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并 能熟练运用二维及三维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。 案可行性分析 1）查阅相关文献，搜集有关资料。 2）了解泵盖的结构以及工作原理的了解，并了解夹具的结构； 3) 通过老师指导 ,同学讨论确定方案。 4）根据国家有关标准，设计产品 10 第 2 章 零件的分析 件的作用 题目给出的零件是泵盖。泵盖的主要作用是支承传动轴，保证各轴之 间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此泵盖零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 件的工艺分析 由泵盖零件图可知。泵盖是一个泵盖零件， 齿轮油泵泵盖的材料是 坯制造完成后需进行时效处理，消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。泵盖有下列几组加工表面： 0 为基准的加工表面，这一组加工表面包括对右端面的加工。 定为基准的两个 盲孔。 经过对以上加工表面的分析，我们可以选定粗基准，加工精粗基准所在的加工表面，然后借用专用夹具对其它加工表面进行加工，保证它们的位置精度 11 表 1 泵盖技术要求表 加工表面 尺寸及偏差 /差 /表面粗糙度 /位公差/盖右端面 20 6 头孔 11 25 销孔 5 16 孔 16 16 孔 16 查零件的工艺性 根据老师发给的零件图，审查了零件的结构工艺性，零件图上的视图、尺寸公差和技术要求较统一，不必做大的修改。仔细阅图后了解到此工件结构较简单，通过铸造再加工即可获得，表面的精度要求不高，只是在右端面的接触处要求具有较高的精度，以保证密封性。泵盖上的沉头孔和销孔 用一般钻床夹具可加工出来，而盲孔可利用设计的专用夹具加工。总体来说，此工件还是比较容易加工。其零件图见电子版附图。 12 第 3 章 泵盖零件的 加工工艺规程设计 件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型有着完全不同的工艺特性。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备 品和废品在内的某产品的年产量。零件的年生产纲领 N 可按下式计算 (1 % ) (1 % )N Q m a b 其中 N 是零件的生产纲领（件 /年）； Q 产品的年产量（台、辆 /年）； m 每台（辆）产品中该零件的数量（件 /台、辆）； %a 备品率，一般 取 2%4%； %b 废品率，一般取 根据上式结合题目给定数据，即可算出泵盖的生产纲领，进而确定出其生产类型。 年产量 20 万套 Q =200000 台 /年， m =1 件 /台，取 %a =3% ，取 %b =由公式 (1： )/(2 0 0 7 1 0%)31(12 0 0 0 0 0 年件N 查表 1知，泵盖为轻型零件，由此再查表 1知，该泵盖的生产类型为大批生产。 坯的选择及铸造方法 选择毛坯时候应该考虑一下几点因素： (1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。 (2)零件的结构形状和 外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻 13 造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。 (3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。 (4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。 经过分析考虑，零件材料选取 于零件结构一般，生产 类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献 8中表 3择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41页表 用铸件尺寸公差等级为 9 级 证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。 准的选择 定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题 百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。 基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。 (1)加工泵盖上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证泵盖上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；泵盖上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符 合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。 (2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出泵盖底泵盖的底孔的上表面为粗基准，加工底泵盖的底面。 基准的选择 精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 (1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据 如下：精基准的以“基准重合”、“基准统一”、“自为基准”、“互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基 14 准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。 (2)按照精基准的选择原则，选择泵盖底泵盖的底面为精基准，加工底泵盖的端面及内孔分合面。 (3)按照精基准的选择原则，选择泵盖的底面与为精基准，加工泵盖的内孔。 件各表面的加工方法 当零件的加工质量要求较高时，一般要经过粗加工、半精加工和精加工三个阶段 ，如果零件的加工精度要求特别高、表面粗糙度特别小时，还要经过光整加工阶段。通过对泵盖的各加工表面的分析，选择前面一系列的预备工序的加工方法和顺序。 表 2 各加工表面加工方案 加工表面 精度要求 /工方案 泵盖右端面 铣 5 销孔 孔 16 精铰 工序间加工余量 根据表 1 1 2 2各加工表面的工艺路 线、工序（或工步）余量，工序（或工步）尺寸及其公差、表面粗糙度填入表 3 中。 3 各工序间加工余量 12 加工表面 工步名称 工步余量 基本尺寸 公差等级 精度公差 工步偏差 粗糙度 泵盖右端面 粗铣 1 20 铣 2 1 坯 3 23 3 5 销孔 铰 5 坯 4 4 4 1 钻 2 坯 2 1 16 铰 6 16 15 粗铰 5 15 坯 - - 盖加工主要工序安排 对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。泵盖加工的第 一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到泵盖加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于泵盖，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直 。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。 加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 根据以上分析过程，现将泵盖加工工 艺路线确定如下： 工艺路线： 1 铸造 铸造毛坯 2 时效 时效热处理 3 粗铣 粗铣右端面至 21 精铣 精铣右端面至 20 钻铰 钻铰 16 孔深 13孔，粗铰，精铰钻 6 钻铰 钻铰 2 圆锥销孔通孔 7 钻 钻 6孔 8 钻 钻 11 孔深 6 钳工 去毛刺 10 终检 检验各尺寸 16 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 3、 4：粗、精铣泵盖 右端面 机床：铣床 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 10 （ 1）粗铣泵盖 右端面 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj （ 2）精铣泵盖 右端面 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6 机床主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 工作台每分进给量 m 3 0/ 17 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ：精铣时 001 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间2m mj 本工序机动时间 m 工序 5： 钻铰 16 孔深 13铰，精铰钻 机床：组钻床 具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 切削深度进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 机床主轴转速 n ： m i n/9 6 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 被切削层长度 l ： 0 刀具切入长度 1l ： 1(21 刀具切出长度 2l ： 02 l 走刀次数为 1 机动时间m fn ： 钻铰 2圆锥销孔通孔 机床：组钻床 孔选用机床为 臂机床，刀具选用 柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2 卷。 根据机械加工工艺手册第 2 卷表 得钻头直径小于 10钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 18 切削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 刀具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n = =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 工序 7、 8： 钻 6 11孔深 6床：组钻床 具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 m 48.0 机床主轴转速 n ： m 8 0 01 0 0 0 0 n ，取 50 丝锥回转转速0n：取 50 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 被 切削层长度 l ： 1 刀具切入长度 1l ： 3)31(1 刀具切出长度 2l ： 02 l 机动时间1m i fn j 19 第 4 章 加工 6 个螺栓孔 夹具设计 具的分类和作用 （ 1）按专业程度划分 1）通用 夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。 2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大 的生产中。 3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。 4）组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工 件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 （ 2）按使用的机床分类 由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 （ 3）按夹紧动力源分类 根 据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。 夹具的作用： 1缩短辅助时间，提高劳动生产率 夹具的使用 一 般包括两个过程：其一是夹具本身在机床上的安装和调整，这个过程主 20 要是依靠夹具自身的定向键 、对刀块来快速实现，或者通过找正、试切等方法来实现，但速度稍慢；其二是被加工工件在 夹具 中的安装，这个过程由于采用了专用的定位装置(如 V 形块等 )，因此能迅速实现。 2确保并稳定加 I 精度，保证产品质量 加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术 要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度，或者根本不需要找正和调整，所以，这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。 件在夹具中的定位 一、机床夹具定位元件 工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1支承钉 常用支承钉的结构形式如图 6头支承钉（图 a）用于支承精基准面；球头支承钉（图 b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图 c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二 个 自 由 度 ； 不 在 同 一 直 线 上 的 三 个 支 承 钉 限 制 三 个 自 由 度 。图 6 常用支承钉的结构形式 2支承板 常用的支承板结构形式如图 6面型支承板（图 a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图 b），在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。 图 6常用支承板的结构形式 21 3可调支承 常用可调支承结构形式如图 6可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。 图 6常用可调支承的结构形式 4自位支承 常用自位支承的结构形式如图 6于自位支承是活动的或是浮动的，无论结构上是两点或三点支承，其实质只起一个支承点的作用，所以自位支承只限制一个自由度。使用自位支承的目的在于增加与工件的接触点，减小工件变形或减少接触应力。图 6自位支承的结构形式 (二 ) 工件以孔定位常用定位元件 1定位销 图 6工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图 定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图 d）限制三个自由度。 图 6固定式定位销的结构形式 2心轴 心轴的结构形式很多，图 6 a 为过盈配合心轴，限 22 制工件四个自由度；图 制工件五个自由度（心轴外圆部分限制四个自由度，轴肩面限制一个自由度）；图 c 为小锥度（ 1： 5000 1： 1000）心轴，装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件，使用小锥 度心轴定位可获得较高的定位精度，它可以限制五个自由度。 图 6定位心轴 （四） 工件以组合表面定位常用定位元件 在实际生产中，为满足加工要求，有时采用几个定位面相组合的方式进行定位。常见的组合形式有：两顶尖孔、一端面一孔、一端面一外圆、一面两孔等；与之相对应的定位元件也是组合式的。例如，长轴类零件采用双顶 尖组合定位；箱体类零件采用一面双销组合定位。 几个表面同时参与定位时，各定位基准（基面）在定位中所起的作用有主次之分。例如，轴以两顶尖孔在车床前后顶尖上定位的情况，前顶尖孔为主要定位基面，前顶尖限制三个自由度，后顶尖只限制两个自由度。 具的组成 (1) 定位元件 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。 (2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力 (切削力等 )作用时不离开已经占据的正确位置。图 3的螺杆 8(与圆柱销合成一个零件 )、螺母 7和开口垫圈 6就起到了上述作用。 (3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图 3组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞 尺为对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图 3的底面为安装基面，保证了钻套 1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销 5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡 盘、铣床夹具上的定位键都是连 23 接元件。 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，如图 3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。 具设计 位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知：在对进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式用操 作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 方案：选一面两销定位方式， 2 面用挡销，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 分析比较上面二种方案：方案中的定位是不正确的，挡销的位置是固定，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。 通过比较分析只有方案满足要求， 孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。 为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 削力及夹紧力的计算 刀具： 钻头 。 则轴向力：见工艺师手册表 =CF z 中： 450， f=( 90200()190 F=450 1 . 0 0 . 86 . 8 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT Z 24 式中 : =( 功率 7 2 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 4 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 钻削时 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 4416 )( 所以 ,时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程 中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数 ： ： 6543210 式中：60全系数，查参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 25 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 夹 向力： N） 扭距： m 在计算