（毕业设计全套）橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定（打包下载）

因有两个孔，所以，。

最后，将以上各工序切削用量工时定额的计算结果，连同其他加工数据填入相应的机械加工工序卡片中。

夹具系统设计在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测的装置，都可以统称为夹具。

夹具是机床的重要组成部件，是根据机床工艺结构的具体要求而专门设计的。

例如焊接过程中用于拼焊的焊接夹具检测过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具机械加工过程中用的机床夹具等，都属于泛指的夹具范畴。

.机床夹具概述工件装夹的实质在机床上加工工件时，为了要使该工序所加工的表面，能达到图纸规定的尺寸几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，在加工前，必须首先将工件装好夹牢。

把工件装好，就是要在机床上确定工件相对刀具的正确加工位置。

工件只有处在这位置上接受加工，才能保证其被加工表面达到所规定的各项技术要求。

在夹具设计的术语中，把工件装好称为定位。

把工件夹牢，就是指在已经定好的位置上将工件可靠地夹住。

以防在加工时工件因受到切削力离心力冲击和振动等的影响，发生不应有的位移而破坏了定位。

在夹具设计的术语中把夹牢工件称为夹紧。

由此可知，工件装夹的实质，就是在机床上对工件进行定位和夹紧。

装夹的目的，则是通过定位和夹紧而使工件在加工过程中始终保持其正确的加工位置，以保证达到该工序所规定的加工技术要求。

机床夹具的功能保证加工精度工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。

这样，就可以准确确定工件与机床刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。

提高生产率使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。

如采用多件多工位夹具，以及气动液压动力夹紧装置，可以进步减少辅助时间，提高生产率。

扩大机床的使用范围有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。

如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床钻床具有镗床的功能。

保证生产安全可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。

机床夹具要点为提高铣床夹具在铣床上安装的稳固性，除要求夹具有足够的刚度和强度外，还应注意使工件的加工面尽可能靠近工作台面，以降低夹具重心。

因此夹具的高重比应限在.的范围内。

对定位装置的设计和布置，应尽量使主要支承面大些要尽量选取加工过的平面为定为基准定位元件要用支承面，且布置尽可能远些，必要的时候可采用辅助支承，以免加工时发生振动。

铣床夹具的夹紧装置应有足够的夹紧力和良好的自锁性能。

夹紧力的作用点要尽量靠近加工表面，并夹紧在工件刚性较好的部位，以保证夹紧可靠，定位稳定。

必要时可采用浮动夹紧机构，以提高夹紧刚度。

为减少装卸工件所需用的辅助时间，改善工人的劳动条件，在与夹具的复杂程度工作效率和生产规模相适应的前提下，要注意采用快速夹紧联动夹紧气动液压夹紧装置和机械化传动装置等。

.工件的加工工艺分析本设计根据要求，设计工件工序钻铰削加工的的钻床夹具。

该夹具用于立式钻床，并配上.的高速钢麻花钻的高速钢锥柄机用铰刀，按工步对孔进行加工。

基础板需要加工的孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值为.。

在机械加工工艺规程中，分钻精铰进行加工。

依靠所设计的夹具来保证加工表面的下列位置尺寸精度待加工孔和凸台侧面距离尺寸为.定位方案及定位基准的选择工件的定位分析工件定位实质，就是要使工件在夹具中占有个正确的位置，这确定的位置可以通过定位支承限制相应的自由度来获得，个物体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿三个互相垂直的坐标轴移动自由度，以及围绕这三个坐标轴转动的自由度。

如下图.所示图.六点定位工件用个支承点限制工件的个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中取得个正确的加工位置，即为工件的六点定位原理。

如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全确定了。

工件定位方案及定位基准的选择在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是个关键问题。

般地说，工件的定位基准旦被选中，则工件的定位方案也基本上被确定。

定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。

即与夹具定位元件接触的工件上的点线面。

当接触的工件上的点线面为回转面对称面时，称回转面对称面为定位基面，其回转面对称面的中心线称定位基准。

注意要点定位就是限制自由度，通常用合理布置的定位支撑点来限制工件的自由度。

定位支撑点与工件定位基准面始终保持紧贴接触限制工件自由度的。

个定位支撑点仅限制个自由度，个工件所设置的定位支撑点数目，原则上不超过六个。

分析定位支撑点的定位作用时，不考虑力的影响。

定位和夹紧是两个概念。

定位支撑点是由定位元件抽象而来的，在夹具中，定位支撑点总是通过具体定位元件体现，至于具体的定位元件应转化为几个定位支撑点，需结合其结构进行分析。

本设计为基础板的钻削，需要限制的自由度为个，即不完全定位。

.确定夹具的结构方案确定定位方案，设计定位元件该孔为通孔，沿着孔轴线方向的不定度可不予以限制，但是为增强加工时零件的刚性，必定限制孔轴线方向的不定度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。

工件在钻孔时，由于基础板结构简单，需要限制的自由度为个，可以采用六点定位，是完全定位，也是过定位，但这样，既增加了工件的稳定性，又兼顾了基准重合原则，多加的个支承销可以方便定位和加工，协助工件装夹，但是增加的个定位元件将导致出现超静定问题，在接下来的力学分析中将给以解释。

为实现定位方案，所使用的定位元件主要是支承销确定夹紧方式和设计夹紧机构在钻孔时，由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就可以不考虑轴向切削力的影响，即可以不施加夹紧力来克服轴向切削力。

但由于切削扭矩会使工件产生旋转，因此需要对工件施加向下压的夹紧力来克服切削扭矩。

为便于操作和提高机构效率，采用压板夹紧机构，其力的作用点落在工件右端面上，采用两端加紧方案。

夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是个刚性系统。

本工序在钻削加工过程中的切削力可以分解为切削扭矩和轴向切削力，因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧方向相同，有助于工件的夹紧，因此，在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。

而为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力，即其中，查机床夹具设计手册表得.，所以，.。

查机床夹具设计手册表得查机床夹具设计手册表得由于钻头的直径为.，所以，•因此，实际所需要的夹紧力力矩为•。

夹紧机构采用压板机构，机构的传动效率为，螺母产生的夹紧力为。

查机床夹具设计手册表，得.，查表，得.查表，得，。

.则作用在压板上的夹紧力为夹紧机构受力如图.图.所示。

图.夹紧机构受力示意图图.夹紧机构受力示意图由公式得在工件上的夹紧力作用点到钻头在工件上加工时作用点的最小距离为.。

因此，夹紧力产生的扭矩为•。

因，故该铰链机构能满足钻孔加工要求。

支承销最小截面的计算上面提到的超静定问题，现在给以分析，由于夹紧力施加于工件的左右端面上，切夹紧力远大于工件放置到夹具上时与后平面上的支承销产生的力，所以在计算支承销最小截面计算时，只应计算出支承销承受的最大压力即可。

根据工件的体积和材料密度，粗略估算工件重力为即，加上钻削时最大轴向力后为，分别以两个力计算最小截面得.得.所以，我们取.钻套钻模板设计为进行钻铰加工，采用快换钻套，其孔径尺寸和公差如下钻.孔麻花钻的最大极限尺寸为，则钻孔时所配的钻套取规定的公差为，即钻套尺寸为.，圆整后可写成.，钻套高度般为，钻套与工件的距离为。

钻套示意图如图.所示。

如图.钻套示意图铰孔铰孔选用中的标准铰刀，其尺寸为，按规定取铰孔时钻套的尺寸公差为.，即钻套尺寸为.，圆整后可写成。

钻套形状尺寸在机床夹具设计手册中查取。

为了安装快换钻套，确定选取固定衬套与之相配合使用。

设计钻模板将钻套用衬套安装在钻模板上，钻模板通过台阶和螺栓与夹具体连接。

钻模板的尺寸与形状见图纸。

转模板如图.所示。

如图.转模板.定位误差概述定位误差产生原因加工时，夹具相对刀具的位置经调整后不再变动，可认为加工表面的位置是固定的。

加工表面相对其工序基准的位置误差必然是由工序基准的位置变动所引起的。

所以定位误差就是工件定位时工序基准批工件的在工序尺寸方向上的位置变动量。

产生定位误差的原因包括定位基准位移误差和基准不重合误差两个方面。

基准位移误差由于定位基准表面与定位元件工作表面有制造误差和装配间隙存在，以致使定位基准在夹具中相对于定位元件工作表面的位置产生位移。

基准位移误差的大小取决于定位基准和定位元件的精度，以及定位元件的结构形式。

在定位基准已定的情况下，可通过选择适当的定位元件的结构形式，或提高其精度来减少。

所以的大小可以按其定位方式进行计算，并能够在设计夹具时给予控制。

基准不重合误差基准不重合误差是由于定位基准和工序基准不重合，所引起的工序基准相对于定位基准的最大可能变动范围。

实质是设计基准相对于定位基准在加工尺寸方向上可能产生的最大位移量，其值等于定位尺寸公差在加工尺寸方向上的投影。

基准不重合误差的大小取决于定位基准的选择，以及定位基准与工序基准之间的精度高低，所以，的大小是可以计算的。

但为了得到本工序最大的加工允差，有利于降低夹具的制造精度，在设计夹具时，应尽可能采用工序基准与定位基准重合，使基准不重合误差为零即。

夹具精度分析机械加工中，保证加工出合格零件的必要条件是加工误差不大于被加工零件相应的公差。

加工误差来源于两大方面方面是与机床有关的误差称加工方法误差另方面是与夹具有关的误差，而此误差可分为零件在夹具中的定位误差夹具的对刀或导向误差及夹具的制造及在机床上的安装误差。

根据误差的随机性的特点，按概率原理合成，根据生产实际情况，与夹具有关的误差占加工误差的绝大部分，故按机率相等的原理，取零件公差的作为判别依据得到保证加工零件合格的条件是零件相应加工尺寸的公差，因为加工方法误差取决于机床精度，所以只进行夹具精度的分析计算。

满足上述条件，认为夹具精度满足加工要求，否则精度不足。

钻孔夹具产生导向误差有五个因素其是钻模板底孔至定位基准尺寸误差，取其公差其二三是钻套衬套内外圆同轴度误差其四是钻套与衬套的配合间隙其五是钻套与钻头配合间隙，于是得钻套垂直度误差对孔位置影响折算为心轴底面平行度误差对孔位置影响折算为夹具精度的计算和判别夹具精度分析简图如图.所示。

图.夹具精度分析示意图定位误差基准重合。

导向误差最后是铰刀，故按铰刀计算。

，同轴度误差忽略安装误差.，.，.，。

因此，夹具精度综上所述，此夹具能满足加工要求。

总结与展望自去年的月份开始到现在，直都忙于毕业设计，大学四年加起来似乎都没有这几个月忙，收获真的很多，我感觉这是我大学里过的最充实的段时间，它不仅是对大学四年学习成绩的检验和总结，更是对能力的种提升，心理的种磨练。

在前期准备阶段，通过多种渠道，我查阅了很多文献资料，进行分析整理，提取有用信息，并且与老师交流信息，向老师请教，真的学到好多新知识，提高了文献检索能力和问题分析能力。

在这段时间里，虽然经常会有突如其来的问题出现，不知怎样解决，但通过自己的努力，