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（毕业设计全套）Ｍ3400调温器工艺规程设计和系列夹具设计（打包下载）

刀引导方案，所选择方案应能满足加工误差计算不等式。在考虑零件生产纲领批量所决定的生产率要求和所用加工设备的条件下，确定夹紧方案，确定夹紧装置的结构形式。若零件年产量较大，生产率要求较高，应采用气液电等机动夹紧装置或联动夹紧装置结构否则可采用手动夹紧的各种自锁夹紧机构。在分析本工序加工方式机床性能特点和各类机床夹具结构特点及设计要求的基础上，确定夹具总体结构以及夹具体的毛坯类型，确定夹具与机床的连接结构。认真考虑夹具的润滑排屑搬运等。夹具总体结构及零部件应有良好的结构工艺性，工件在夹具中应便于装卸，夹具零部件应尽可能选用标准元件，夹具零部件应便于制造装配使用维护及维修更换。.夹具设计问题的提出本工艺路线中最重要的是加工上端面，然后以上端面为精基准面，加工其他部位。主要问题就是如何定位与夹紧毛坯来加工上端面，怎样提高生产率，降低劳动强度，还要满足精度要求。定位方式与定位基准的选择工件在夹具中或在机床上的定位，是通过工件的定位基准面与夹具定位元件相接触支撑定位或相配合定心定位来实现的，因此工件定位方式及夹具定位元件的选择完全取决于工件定位基准面的形状。而工件基本上是由平面内外圆柱面圆锥面成形面或工件之间的组合表面作为定位基准。根据零件图可知，本夹具应用个大平面及三个支承钉定位，大平面选工件的左端面，为第基准面，限制三个自由度，两个支承钉选择工件的下表面，限制两个自由度，还有个支承钉选择在工件的前表面，限制个自由度，总共限制六个自由度，为完全定位。夹具机构设计第步工序加工上端面的夹具结构总图如图.所示。以左端面为基准面定位，再加上三个支承钉，实现完全定位，夹紧机构则采用压板双头螺柱和螺母实现夹紧作用。使用可调支承钉可以较为方便的调节工件在夹具体中的位置。过度盘上配有两个平衡块，使它重量均匀，重心在圆心处，以便车削时受力均匀。图.夹具装配图压板双头螺柱侧向可调支承钉平衡块螺钉螺母过渡盘夹具体球头可调支撑第二步工序加工左端面及内圆的夹具结构总图如图.所示。以上端面为精基准，面两销定位，限制个自由度，为完全定位，在朝向定位基准面的方向用压板夹紧，夹紧装置包括压板，双头螺柱及螺母。在过渡盘上配有两块平衡块，使它重量均匀，重心在圆心处，以便车削时受力均匀。图.夹具装配图过渡盘夹具体螺母垫片短圆柱销削边销螺母垫片双头螺柱圆柱可调支撑压板平衡块螺钉第三步工序加工端面外圆和倒角结构总图如图.所示。以上端面为精基准，面两销定位，限制个自由度，为完全定位，在朝向定位基准面的方向用压板夹紧，夹紧装置包括压板，双头螺柱及螺母。在过渡盘上配有两块平衡块。图.夹具装配图过渡盘夹具体平衡块圆柱可调支撑双头螺柱压板削边销短圆柱销螺母垫片垫片螺母螺钉定位销长度的分析在机床夹具中，当工件以圆柱孔内表面作为定位基准时，常使用圆柱销作为定位元件，其中短圆柱销限制个自由度，而长圆柱销限制个自由度。因此，在设计时要正确选择定位销的长度，如果选择定位销长度不正确会出现欠定位，无论欠定位或过定位均会对夹具的定位精度产生影响，从而影响到工件的加工质量。这里所指的定位圆柱销的长度，指的是定位销和孔的有效接触长度。从理论上讲，限制工件和两个自由度的限制基面不应是圆柱面而应是条圆周线，但是由于工件的内孔有定的深度，因此，控制工件限位基面个自由度的就是条不确定的圆周线。同时，又由于限位基面，工件内孔的频繁装卸所产生的摩擦力及切削力夹紧力的影响，圆周线的限位基准极易磨损，造成定位误差。因此，将限位基面作为圆柱面就可避免这问题，从理论上来讲，圆柱孔与圆柱销的配合，其有效接触长度再短，也将限制个自由度。而在生产实践中，因工件的圆柱孔与圆柱销属于间隙配合且工件的定位基准面存在加工误差，因此，只要圆柱销的长度足够短，便可达到限制个自由度的目的。定位误差的分析与计算定位误差的分析所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。定位误差是由三部分因素产生的。工件在夹具中的定位夹紧误差。夹具带着工件安装在机床上，相对机床主轴或刀具或运动导轨的位置误差，也称对定误差。加工过程中误差，如机床几何精度工艺系统的受力与受热变形切削振动等原因引起的误差。由于定位所造成的工件加工表面相对其工序基准的位置误差。产生定位误差的原因有基准不重合误差和定位基准位移误差。即定位误差基准不重合带来的定位误差夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的定位误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准不重合误差。平面定位时，基准不重合误差为本工序的加工误差和基准转换带来的加工误差之和。式中，为基准不重合误差为本工序的加工误差为基准转换带来的加工误差。间隙引起的定位误差在使用心轴销定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生的定位误差。单圆柱销与孔的定位情况，最大间隙为式中，为定位孔最大直径为定位销最小直径为销与孔的最小间隙为销的公差为孔的公差。由于销与孔之间有间隙，工件安装时孔中心可能偏离销中心，其偏离的最大范围是以为直径以销中心为圆心的圆。若定位时让工件始终靠紧销的侧，即定位以销的条母线为基准，工件的定位误差仅为常用的面两销的定位的情况稍许复杂点，平面限制三个自由度，圆柱销限制两个自由度。方向的定位误差如同圆柱销定位，均为而菱形销限制了方向的转动自由度，孔与菱形销在方向的定位误差为它实际上限制工件绕轴的转动。由于存在间隙，因而是工件产生个转角误差，转角误差为式中，为菱形销的最小直径为菱形销定位孔的最大直径为两定位销的最小中心距。产生定位误差的原因基准不重合带来的定位误差夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的定位误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准不重合误差。间隙引起的定位误差在使用心轴销定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生的定位误差。与夹具有关的因素产生的定位误差这类因素基本上属于夹具设计与制造中的误差，如定位基准面与定位元件表面的形状误差。导向元件对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的定位误差。夹紧力使工件或夹具产生变形，产生位置误差。定位元件与定位元件之间的位置误差，以及定位元件对刀元件导向元件定向元件的磨损。上述定位误差的分析计算，般是在成批生产中使用调整法加工时，需要分析计算。对于具体夹具的定位误差需要具体分析，要找出各个产生定位误差的环节及大小，然后按照极值法或概率法求出总的定位误差。如果采用试切法加工，般就不作定位误差的分析计算了。定位误差的计算加工上端面的定位误差分析.基准位移误差由于用平面定位，所以没有基准位移误差，即.基准不重合误差设计基准左端面定位基准左端面设计基准与定位基准重合，即，因此，定位方案合理。加工左端面的定位误差分析本道工序保证的尺寸为平面度小于.，并且在内不平度不超过.。加工左端面是利上端面及两个孔来定位的，即面两销定位，平面限制了三个自由度，圆柱销限制了两个自由度。.基准位移误差由于平面定位，所以没有基准位移误差，即.基准不重合误差设计基准上端面定位基准上端面设计基准与定位基准重合，因此，定位方案合理。加工孔及其倒角的定位误差分析加工该平面用面两销定位，销与孔定位的配合为，平面限制了三个自由度，圆柱销限制了两个自由度，方向的定位误差为查互换性与几何测量表，并计算得.菱形销限制了绕方向的转动自由度，查互换性与几何测量表，并计算得.转角误差为已知代入上式计算得，.因为，所以该定位方案合理。钻上端面孔的定位误差分析.基准位移误差由于用平面定位，所以没有基准位移误差，即.基准不重合误差设计基准左端面定位基准左端面设计基准与定位基准重合，即，因此，定位方案合理。铣端面的定位误差分析加工该平面用面两销定位，销与孔定位的配合为，平面限制了三个自由度，圆柱销限制了两个自由度，方向的定位误差为查互换性与几何测量表，并计算得.菱形销限制了绕方向的转动自由度，查互换性与几何测量表，并计算得.转角误差为.代入上式计算得.，所以该定位方案合理。夹紧装置的确定夹紧装置的组成夹紧装置的种类繁多，综合起来其结构均由两部分组成动力装置产生夹紧力。动力装置是产生原始作用力的装置。按夹紧力的来源，夹紧分手动夹紧和机动夹紧。手动夹紧是靠人力机动夹紧采用动力装置。常用的动力装置有液压装置气压装置电磁装置电动装置气液联动装置和真空装置等。夹紧机构传递夹紧力。动力装置所产生的力或人力要正确的作用到工件上，需要有适当的传递机构。传递机构是把原动力传递给夹紧元件。它由两种构件组成，是接受原始作用力的构件，二是中间传力机构。夹紧元件是直接夹紧工件的元件，它的作用是接受传递机构传来的作用力，夹紧工件。传递机构与夹紧元件组成了夹紧机构。夹紧机构在传递力的过程中，能根据需要改变原始力的方向大小和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能，以保证人力的作用停止后，仍能可靠地夹紧工件。在实际生产中，由于工件的定位方法加工要求和生产类型不同，夹紧装置差异较大。有的只设有传递机构和夹紧元件，还有只设有夹紧元件，如螺钉直接夹紧。夹紧装置的设计要求夹紧装置的设计和选用是否正确，对保证工件的精度提高生产率和减轻工人的劳动强度有很大的影响。因此，对夹紧装置提出如下的基本要求夹紧过程中，不能破坏工件在定位时所处的正确位置。夹紧力的大小适当。保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，夹紧可靠牢固，震动小又不超出允许的变形。夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，越应该设计较复杂效率较高的夹紧装置。具有良好的结构工艺性和实用性。力求简单，便于制造维修，操作安全方便，并且省力。夹紧力的确定确定夹紧力就是确定夹紧力的方向作用点和大小。确定夹紧力时，要分析工件的结构特点加工要求切削力和其他外力作用工件的情况，以及定位元件的结构和布置方式。夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要定位基准面。对工件只施加个夹紧力，或施加几个方向相同的夹紧力时，夹紧力的方向应尽可能朝向主要定位基准面。夹紧作用点的选择夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形对加工精度的影响。夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。在加工过程中，切削力般容易引起工件的转动和震动。作用点靠近加工表面，使切削力对夹紧作用点的力矩变小，以减小工件转动趋势或变形。螺旋夹紧机构是手动夹紧机构中种最广泛的应用。螺旋夹紧机构的优点是扩力比可达以上，自锁性好，结构简单，制造方便，适应性强，其缺点是动作慢，操作强度大。根据金属机械加工工艺人员手册表螺旋夹紧机构的夹紧力计算公式夹紧力，作用力，手柄长度，螺纹中径，螺纹升角，螺纹摩擦角，方形，梯形，三角形螺杆螺母端面与工件间的摩擦系数根据表格得。结论与展望.结论本次毕业设计做的是调温器工艺规程设计和系列夹具设计。主要就是做工艺的设计及专用夹具的设计。整个过程是对四年来所学知识的总结，而且在原来的基础上融会贯通。这运用到了机械制造工艺学，机床夹具设计，金属切削机床与刀具等多门主要专业课程。在老师的指导下次次的发现问题，解决问题，不断地提高自己，无形中锻炼了自己的独立思考解决问题的能力。同时做毕业设计也暴露出自己的问题，以前很多课程都只是学了些