1、毕业设计说明书数控专业毕业设计说明书设计题目数控车疆馥理工工艺学生姓名学号指导教师专业数控技术摘要工艺专业学科是以专门研究各种机械加工的工艺技术和各种夹具制造设计等为主的一门技术性较高的学科。具有很强的理论实践性，要求在专业学习的过程中我们应该能够紧密地联系到生产实际，同时它又必须具有很强的综合性。本次研究生毕业设计的重点是数控车床轴承座的加工技术规程和专用钻孔机械夹具的设计。主要内容如下：首先，对于零件的性能进行了分析。主要目的就是为了了解零件性能和作用的分析与工艺，通过对于零件的分析我们可以更准确地了解到一个零件的基础性情况。而且通过对于工艺的分析我们就可以了解到零件在加工时的表面及其对于
2、加工的要求。按照零件图所示提出的精度控制加工需求,确定了毛坯的生产形式及其尺寸。第二步，对材料基面进行选择，确定材料在加工时的精度。根据工艺基准，制订工艺路线,需要制订两种以上的工艺路线，通过对各工艺设计方案进行比较与综合分析。再选出一种可以让零件在其几何形状、尺寸精度及其位置精度等各种技术条件下都能够得到合理保证的工序。第三步，根据己经选定的工序和路线，确定各步的切削使用量和基本作业时间，并正确地选择恰当的机床和刀具。对于粗加工,还需要校正机床的功率。最后,设计了钻孔的专用夹具设备的摇臂旋转机床。进行选择一个定位的基准,然后就是从对切削力、夹紧压力的计算及对定位误差进行分析。关键词：工艺；工
3、序；切削用量；定位；误差目录1绪论12研究背景12.1机床夹具现状12.1.1国内夹具发展史12.1.2国外夹具发展史22. 2机床夹具发展方向23零件的分析33. 1偏心轴承座的结构33. 2偏心轴承座的工艺要求及工艺分析34工艺规程设计54. 1选择毛坯54. 2确定定位基准54. 2.1粗基准的选择64. 2.2精基准的选择64. 3确定加工工序需要注意的问题74.4 工艺路线的拟定74. 4.1工序的合理组合75. 4.2工序的集中与分散86. 4.3加工阶段的划分87. 4.4加工方案的比较94.5 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定134.6 确定切削用量及工时145夹具设计1
4、84.7 机床夹具的概述184.8 机床夹具的功能185. 3机床夹具的发展趋势186专用夹具的设计196. 1专用夹具简介197. 2了解材料要求206.3明确设计要求206.4专用夹具的组成部分206. 5夹具的分类217. 6夹具的作用217螺纹孔夹具设计217.1 问题的提出217.2 夹具的设计227. 2.1定位基准的选择227. 2.2切削力及夹紧力的计算227. 3误差分析238. 4夹具设计及操作说明238编写335外圆表面的加工程序24结论25参考文献1致谢1毕业设计说明书1绪论机械制造业主要指的就是设计和制造出具有某些形状或者位置及大小的零部件和商品。机械产品既然可以直接
5、被供给人们进行使用，也同时还可以被作为其它工程技术行业的设计生产者所需要的装备，社会上也有着许多种类型的机械或者是工程技术制造业。我们的工作和生活都离不开先进的制造业，因此先进的制造业已经被认为是推动国民经济增长的重要产业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。数控车床主体轴承座的加工工艺就是在我们学习了制图、机械制造工艺技术的基础、机械设计、工程师的机械材料等而进行的下一步教学环节的毕业设计。正确解决一个零部件在加工过程中的定位,夹紧以及操作工艺道路的安排,工艺大小和尺寸的确定等方面存在的问题,并且
6、正确设计制造出一个专用的夹具,保障了零件加工质量。这次的毕业设计还需要我们去培养他们的自学和创新能力。所以本次设计的整体性和实际应用性都比较强,所涉及的知识范围面广。所以我们在设计中既应该要充分注意各种基本概念、各种基本理论,又应该充分注意对于生产实际操作的需求,只有把各种基本理论和对于生产的实际操作相互融合,才能够很好地做到完成这次的设计。2研究背景一个国家的强盛和发展离不开制造业，制造业的发展在很大程度能反映出一个国家强大的综合国力机械制造业中生产制造的产品种类非常广泛，包括各种高科技产品以及各种各业中所使用的生产设备等制造业的发展是一个国家政治、经济快速发展的重要基石，也是我国经济建设和
7、发展的重大推动力。2. 1机床夹具现状2.1.1 国内夹具发展史我国轴承工业具有较为显著的区域化发展特色，主要形成了瓦房店、洛阳、长三角、浙东和聊城五个轴承产业集群。我国轴承行业主要集中在以华东地区为代表的民营和外资企业以及以东北和洛阳地区为代表的国有传统重工业基地。位于东北地区的主要企业是以哈尔滨轴承制造有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司为代表的国有企业和国企改制设立的大连冶金轴承集团有限公司，位于洛阳地区的主要企业是以洛阳LYC轴承有限公司为代表的国有企业，其中哈轴、瓦轴和洛轴是我国轴承行业的三大国有龙头企业。随着我国市场化程度的不断提高，民营轴承企业不断进入轴承制造行业，已经成为我国轴
8、承行业的主力军，规模比较大的轴承企业有天马控股集团有限公司、万向钱潮股份有限公司、人本集团有限公司、慈兴集团有限公司等。外资品牌轴承企业也占据着国内轴承市场的重要部分，全球八大跨国轴承公司均已在中国设立公司，并不断加大在华投资力度，建立了多家轴承生产工厂，并在中国设立了区域总部和工程技术中心。2.1.2 国外夹具发展史在生产能力上，我国目前约有轴承生产企业2000余家，是全世界其他国家轴承企业总和的56倍。但是，全国的年总产值仅与排名第六的美国TIMKEN公司（约210亿元人民币）相当；与排名第一的瑞典SKF公司相比，仅相当于其年产值（约400亿元人民币）的一半；与日本相比，仅相当于其年产值的
9、百分之十几。在尺寸公差与旋转精度上，国外早已开始研究和应用“不可重复跳动”这样精细的旋转精度指标，而我国在此方面的研究还是空白。在高速性能方面，国外名牌产品的DmN值达4X106mmr/min,而我国轴承仅为2X106mmr/min。在振动、噪声与异音方面，日本已推出静音及超静音轴承，而我国轴承的振动（加速度）极值水平与日本产品相比，一般要相差10dB以上。在寿命与可靠性方面，以深沟球轴承为例，国外名牌产品的寿命一般为计算寿命的8倍以上（最高可达30倍以上），可靠性为98%以上（或追求与主机等寿命），而我国轴承的寿命一般仅为计算寿命的35倍，可靠性为96%左右。然而，一般机床企业都已逐渐习惯于
10、在机床中使用这种传统的夹具，但是由于新加工技术的进步与革新，近年来，数控中心、加工质量管理中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新一代机床加工设备与技术的发展与应用，对于机床专用夹具的生产造成了很大的经济冲击1。2.2机床夹具发展方向现代机械工业制造的机床夹具产品和产业发展规划战略可以大致表现为机床产品设计标准化、精密化、柔性化和产品生产过程高效化等四个方面。（1）创新夹具零件标准。（2）当前新一代夹具制造应用中需要注意的问题和重点是,应当积极顺应夹具制造行业新技术的发展趋势,不断创新和研究制定高技术水平的新一代夹具制造标准。（3）应顺应计算机在制造业中的发展，结合计算机辅助夹具设计技术。（
11、4）加快建立夹具的制造厂和专业生产夹具系统的设计厂建立夹具制造厂和生产系统设计公司的合作联盟2。3零件的分析3. 1偏心轴承座的结构对于零件的结构分析对于偏心轴承座加工工艺及夹具设计的设计十分重要。设计主要考虑的方面有设计是否符合要求、机械加工工艺是否合理、施加加工是否可能等等，特别是要考虑的是加工方便，而且加工的质量也要有所保证，同时要让加工需要的劳动强度处在最小化的状态。3. 2偏心轴承座的工艺要求及工艺分析在设计的时候，考虑各种性因素可以知道设计出偏心轴承座零件工程图纸，具体见图1可以看出。口一匚口一胃一d吕图3.2偏心轴承座零件图本次设计的偏心轴承座零件，偏心轴承座的作用主要起固定连接
12、作用。根据设计的偏心轴承座零件的机械结构之中，能够知道加工表面对于偏心轴承座的需求，以及孔系的对偏心轴承座要求的重要性。加工表面的要求要满足平面加工的精度，孔系加工的精度要严格按照设计尺寸制造。所以在偏心轴承座零件加工的时候，在孔和平面的关系上要处理严谨。主要关注一下几个方面：(1)各表面加工方案的确定在设计本偏心轴承座时，结构的重要性对于设计要求的重要性不言而喻，所以在设计的时候，必须思考加工工艺这方面的问题。那么权衡设计和工艺是必不可少的问题。此外在设计时除了要考虑偏心轴承座的精度和效率两方面考虑之外,还需要考虑经济成本的因素影响。(2)各表面和孔的要求加工的方式方法对于加工表面的精度和表
13、面质量具有十分重要的影响，所以在选择加工的方式方法时需要严格按照技术要求执行。在生产过程中由于受到市场需求产品的影响，为了节约成本所以在小批量或者单件的加工时，用通用设备加工即可，在大批量生产中，需要采用高效率的专用设备。因为偏心轴承座使用场合的不同要求，所以对于加工材料的选择也至关重要。在选择工厂或车间加工时，需要考虑实际的设备情况和技术方式，另一方面也可以加工方法和设备的更换或者创新，以此用来在工艺水平上进行提高。其他因素此，比如说物理性能、工件形状等等。偏心轴承座有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1:以左端端面中2300245内孔为基准的加工面，这组加工面主要是车右端端面中21
14、0中220内孔。2：以中心孔为基准的加工面，这组加工面主要是钻左端8-M16螺纹孔和2-中7孔，钻右端8-M6螺纹孔，钻2-5孔。4工艺规程设计4. 1选择毛坯35钢的可锻性好，因此可以使用锻造的方法，同时因为我们采用的是成批生产，可以在生产锻件毛坯的时候采用模锻的方法，既可以提高生产率，又可以提高精度而且加工余量小等优点。图7.1偏心轴承座毛坯图5. 2确定定位基准当然在设计过程之中基面的选择也十分重要的步骤之一。在对是基面的选择方面，要求能够做到正确且严谨合理，只有这样去要求才可以在加工质量上得到应有的保证，在生产率方面得到极大的提高。如果不这样做的话，那么可能在加工工艺时，出现各种意想不
15、到的问题，严重的话将会造成零件大批报废，对财产造成极大的损失，使得生产进度受到严重的影响。4.2.1粗基准的选择在设计时，也要考虑粗基准的选择，由于其功能的重要，所以具体要求如下:(1)在进行粗基准选择时，主要采用加工表面。这是为了满足加工精度的要求。(2)在选择加工余量的设计时，要保证可以有效的去掉较少的余量，使导轨细致的组织能够得以保留，从而实现在耐磨性方面的要求。(3)为了满足要有充足的加工余量，粗基准的确定中还包括要选择加工余量最小的面。(4)不管如何选择，都要考虑到产品表面平整、光洁等因素，所以在粗基准的选择当中包括这方面的要求。(5)由于粗糙和不规则的基准面没有重复使用，所以对粗基
16、准的选择应该考虑较多，保证了加工精度。4.2.2精基准的选择当然在粗基准的要求基础之上，也有精基准选择，主要是要求的更加严格，要完全合乎标准的设计，具有要求有：(1)基准重合性原则。在选择一个设计时，严格按照基准标准的选择，这样做以保证精基准的选择不会导致定位基准和设计基准不一致的出现，也不会出现基准偏差误差或者偏差。(2)基准统一性原则，规范的标准决定了定位基准的统一性，规范标准主要是为了统一市场上设计产品的通用性，这样可以实现产品的互换。所以在选用的定位基准方面采用标准选取。(3)互为基准的原则。设计过重因为精基准的选择关系到成败的问题，所以在两个被加工面的方面上，能够实现互为基准的面反复
17、加工操作，可以实现产品面的均匀性的需求。(4)自为基准原则。有时候在一些加工工艺的设计中有特殊的要求，选择作为加工表面的参考。可以避免使用不同工件的误差，这有助于提高精度。所以在确定精基准时，要选择一个合适的地方，确定一个好的方案，必须要保证的是加工精度和安装准确度。4. 3确定加工工序需要注意的问题确定加工工序要注意的问题有：1 .先加工出精基准，然后在进行其他孔加工。先加工轴承孔，再加工螺纹孔。2 .先准备生产大体的顺序，然后再去考虑每一个精确的步骤；3 .先加工主要部位，再加工次要部位；4 .先生产平面如轴承孔的两个端面、车螺纹孔的端面，然后加工孔如轴承孔以及螺纹孔等。4. 4工艺路线的
18、拟定由于市场需求的影响，在生产前需要对部分批量生产进行加工和发布。确定支架加工标准是非常重要的，主要因为支架在各种分析加工、设计和制造中都非常重要，是不可缺少的部分。它体现在孔洞位置和完成加工的顶部平面，然后将考虑后续程序。4.1.1 工序的合理组合一般经过加工方法比较后，可以根据生产的类型、技术要求，并根据具体的生产条件，如机床需要知道生产过程中的工序编号。那么如何确定步骤的数量，基本上需要遵循以下几个原则要求：(1)工序分散原则单一的工序可以知道其操作内容十分的简单，这样才可实现切削用量的合理性和高效性，也方便通用相关设备的使用。工序分散原则使得对机床工艺装备需求也比较简单，生产工作量方面
19、也比较小，这样在产品的更换上才会显得更加容易。所以因为这样对工人的各方面的技术也就不会要求高。但存在设备需求量大、劳动力需求数量庞大，占用的生产面积也会比较大，另外生产流水线也会标厂，这对于生产管理来说存在复杂难度高。(2)工序集中原则如果在生产商采用工序集中化的原则，可以有效的缩短生产流水线的长度，同时话可以减少占用的生产面积，在工件装夹的次数上也会减少很多，相应地也减少了劳动力的数量，此外还解放了生产管理的难度，更加有利于管理，使用的相关设备也会减少，在生产率方面也得到了很大的提高。但是这种原则多余设备的需求精度和技术要求比较高，这也使的胜场成本上增高了不少，在生产准备方面的工作量也很大。
20、为了考虑生产的要求，需要合搭配，特别是在权衡工序分散原则和工序集中原则这两个方面。4.1.2 工序的集中与分散在考虑工艺路线的制定时，首先要注意的是过程的数量，具体应用过程浓度的原则或过程分散的原则需要根据实际情况来确定。工序集中其实是指利用以较少的工序数量实现完成加工零件的操作的选择原则，与之相关的就是工序分散原则。因为这两种工序的选择上各有其自身的特点，所以实际的选择要结合生产类型、生产工艺、结构和精度等多个方面考虑来最终确定该使用哪一种原则比较合理。随着互联网技术的发展，计算机控制技术在机床和加工中心也显得十分重要了，在利用这种技术下载工序集中上能够得到十分有效的解决，在单一工序上的生产
21、也变得精度可控，在机械制造加工方面创造的戒指不容我们小看。4.1.3 加工阶段的划分在确定了零件加工的工序选择后，由于考虑到加工质量问题，所以加工过程由以下步骤层次：(1)粗加工阶段正在进行粗加工，主要是为了切断大部分多余金属的加工，这可以对这些不必要的不需要加工的东西进行精加工，从而保护设备和创造完美的精加工水平，这也减少了加工所需的时间，可以及时发现缺陷的空白，进行处理。因为粗加工面临的都是一些毛坯料，所以加工上存在一定的难度，这就使得加工使用的折别功率损耗比较大，对加工使用的设备还要求刚性两好，精度当然越高越好，只能说选用尽量好的设备，这样可以是毛坯料加工出来更好。在粗糙度Ra的选择上选
22、取在80到100um之间，粗加工公差等级在IT11到IT12之间,(2)半精加工阶段粗加工之后还需要对加工料进行半精加工处理，这个阶段主要是完成精加工对于一些表面平整度的要求所进行的操作，这样可以加工余量上得到合理的保证。因此为了保证精加工的需求，在选择的半精加工阶段公差等级的时候选取在IT9到IT10范畴。粗糙度Ra的选择上选取在10到1.25微米之间。(3)精加工阶段完成以上两个操作阶段后，才轮到精加工阶段进行处理，主要是对于一些细节进行行之有效的处理，切除加工工件上剩下的地方，确保加工零件的外形、位置、尺寸和表面粗糙度。因此，为了确保完成的需要，在精加工的加工精度选择的时候选择在IT6至
23、IT7范畴，在精加工表面粗糙度Ra上选择的时候应在10至1.25微米的范畴之内。4.1.4 加工方案的比较在设计制造时，由于零件对尺寸、形状公差的要求，以及对表面粗糙度等的要求，所以在大批量生产时考虑使用专用机床进行加工和制造，可以大大提高生产率。同时也将带动经济效益的快速发展，有效降低生产成本，在于配方设计中三种工艺设计方案的比较，力求找到最佳的加工方案。制定以下两种工艺方案:方案一巨与工名序称工序内容铸造铸造时效处理时效处理车车左端端面230245内孔车车右端端面210220内孔车精车左端端面2300245内孔车精车右端端面中210220内孔钻钻左端8-M16螺纹孔和2-中7孔钻钻右端8-
24、M6螺纹孔车车240中262组成的槽0车精20H7的槽1钻钻2-中5孔2铳铳200mm的2侧面3检验检验4入库入库方案二1工工序内容月E名序称铸造铸造时效处理时效处理车车左端端面230245内孔车车右端端面中210亩220内孔钻钻左端8-M16螺纹孔和2-中7孔钻钻右端8-M6螺纹孔车车240中262组成的槽车精2OH7的槽钻钻2-5孔0铳铳200mm的2侧面1检验检验2入库入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一对精车左端端面2300245内孔和精车右端端面中210中220内孔采用粗车和精车加工，工序安排紧凑合理，可以更好的保证加工精度要求和位置度要求。而方案二只采用粗车一个工序，不能保证加工
25、精度要求，综合考虑我们选择方案一。具体的加工路线如下月工名序称工序内容铸造铸造时效处理时效处理车车左端端面中2300245内孔车车右端端面市210中220内孔车精车左端端面230245内孔车精车右端端面中210中220内孔钻钻左端8-M16螺纹孔和2-7孔钻钻右端8-M6螺纹孔车车240262组成的槽0车精20H7的槽1钻钻2-中5孔2铳铳200mm的2侧面3检验检验4入伍；入库4.1.5 加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产的数量很大，所以选择使用铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、偏心轴承座的端面由于偏心轴承座端面要与其他接
26、触面接触，查相关资料知余量留2mm比较合适。3、偏心轴承座的孔毛坯为空心，铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献,确定工艺尺寸余量为2mm4.1.6 切削用量及工时工序：车左端端面中230中245内孔f=1）切削深度单边余量为Z=2mm0-8n期/进给量根据机械加工工艺手册取第15页共15页3）计算切削速度%=其3420.15丹=0.350.2。修正系数&，见切削手册表1.28,即kMv=l.44,8,勺广1.04,%=0.81,kBv=0.970342所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=89m/min篇就建褊速3照工1000x8953r/m.n71d7ix
27、34.5753哨753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取mtn所以实际切削速度-滁=整=94血mm5)切削工时，t,“=+4+%-i;其中l=25mm;/,=4mm;l2=Omm;nwf|+/+/29tm=!-i=x2=0.966(min)nwf750x0.8工序：车右端端面2102%内孔1) 切 削 深 度单 边 余 量 为2mm2)进给量根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r3)计算切削速度匕=kv优其中：C,二342,x,=0.15,X=0.35,m=0.2OL=L44,ks=Q.8,kk=l.04,%=0.81,30.97。所以v.=1x1.44x0.8x1.04x0
28、.81x0.97=92m/min8嗡跳旌糯5速1(X)0匕1000x92匚/.%二-=545r/min7idwnx50与545r/min相近的机床转速为575r/mino现选取名,=600r7min。所以实际切削速度血，71x50x575.vr=-=92.6m/min100()10005)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=1+匕i;其中l=25mm;=4mm;l2=0mm;nl-f/|+1-.29八.ooo/.t,=-!i=-=0.4833(min)rif600x0.1工序：精车左端端而230中245内孔1) 切 削 深 度单 边 余 量 为0.3mm2)进给量根据机械加工工艺手册取f=0
29、.2mm/rC3)计算切削速度Vc=-kv其中：C.=342,x,=0.15,ypv=0.35,m=0.2。&“v=1.44,4V=0.8,%1.04,kkrv=0.81,kBv=0.97o所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=96m/min8嗡弱床翱热K1000匕1000x96lcl/.%二-=585r/min兀dwkx50与585r/min相近的机床转速为600r/mino现选取凡GOOr/min。所以实际切削速度mln. kx50x600匕二- 100()100094m/ min5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t m - - + i ;其中 l=25mm; =4mm
30、; l2 =0mm;I +1. P-v/f .29 A .000 / . .t, =!-1=0. 4833(min)nwf 600x0.1工序：钻左端七-M16螺纹孔和2-中7孔选用012加加高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16）由切削表2.7和工艺表4.216查得f机=0.28mnVrVc=16m/min(切削表2.15)=424r/ minl()()()vcft1000x16nDJrxl2按机床选取机=500r/min31 Dn 机1000JI xl2x5001000=18.84m/ min基本工时:Z+/|+l220+3+3.o.!=0.185min机f机500x0.28攻螺纹M16mm：选
31、择Ml6mm高速钢机用丝锥了等于工件螺纹的螺距p,即/=1.25相加”匕机=7.5m/min1000V1000x7.57rD乃 x16=137(r/min)按机床选取机=150r/min匕机=7.68m/min基本工时：fJ + i机/10 + 3 + 3150x1.25= 0.085(min)钻2-7孔机床：Z525立式钻床刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻中71)进给量取f=0.13mm/2)切削速度V=2434m/min.取V=30m/min3)确定机床主轴转速1000匕1000x30.ns=-=x1364r/min7cdwkx7与1364r/min相近的机床转速为1
32、450r/mino现选取凡SOr/min。所以实际切削速度匕=也=51450=31.87加/1100010005)切削工时，按工艺手册表6.2-1。t,“=+4+12j;其中/,=4mm;/2=3mm;nwf-/1+/+，2、Q/10+4+3、八naoa/t=2x(!-)=2x()=0.0234(min)nwf1450x0.135夹具设计因此，应根据生产要求来安排加工工艺。最后，将上述工艺的切削参数和额定工时与其它加工数据相结合，填写加工工艺卡。在设计时考虑到多方面因素经，最终确定设计钻左端8-M16螺纹孔和2-07孔进行夹具的设计。5. 1机床夹具的概述我们首先要了解什么是夹具。夹具，顾名思
33、义，即为将工件夹紧的装置，它的存在是为了防止加工时工件来回晃动导致的加工误差。夹具在机械加工中被广泛使用，如果把机械加工的过程比作吃一碗饭，那么夹具就是吃这碗饭所用到的筷子，没有筷子，饭再香，我们也无法正常的吃到它。所以说，夹具在机械加工中是非常重要的。当今社会，高新技术正在飞速发展，各种功能齐全的电子设备不断涌入人们的生活。AI代替人们做了许多事情，智能机、pad、智能家具、电商等在不断方便人们的生活，科技成了新世纪的代名词，程序员成了最火热的岗位。机械行业也不例外，科技飞速发展的同时，机械行业也在不断的发展，其与计算机的联系也越来越深。半自动、自动加工已经是现代工业加工的常态加工效率也因此
34、越来越高。然而，夹具对于机械加工，就好比显卡之与电脑，不管发展成海盗船还是四路泰坦，显卡依然不可或缺。夹具也一样，不管机械行业怎么发展，不管是传统的机床还是先进的加工中心，夹具都是非常重要的。5. 2机床夹具的功能从字面意思理解，机床夹具就是在机床上使用的固定待加工件的夹具，它可以使工件处于正确的位置，且在加工过程中不会左右晃动。5. 3机床夹具的发展趋势如今的世界，各种高新技术正在飞速发展，机床夹具也同样在飞速发展。未来的机床夹具将会变得更精准，更高效，功能不断增多，适用范围也越来越广，同时也会更环保，不久之后，机床夹具将会变得更加科学合理。全世界范围内，中、小批量生产被广泛使用，据有关研究
35、表明，中、小批生产类型占生产类型种类总数的85.54%左右。可以说中、小批生产仍然是现今生产的主要类型，在这种生产模式下，生产出的产品多样性更多，同样，这样对于夹具的要求也就越来越高，这样对夹具的发展起到冲击效果，刺激着夹具的发展。未来机床夹具的发展会朝着精准度更高，生产效率更高，经济性更强，更加环保，同时可以有效降低生产成本和工作人员的劳动强度。6专用夹具的设计6. 1专用夹具简介专用夹具，通俗地讲就是为某一个特定的工件所服务的特定的夹具。它的作用主要有以下几点：1 .夹具本身能够固定工件，而专用夹具更能够让零件固定在想要的正确的位置上。比如常见的有效距离的精度上、还有专用夹具的平行度、以及
36、专用夹具的同轴度等。2 .专用夹具的使用能够缩短需要的工作时间，这样的话能在劳动生产率方面得到很大的提高。还可以缩减某一工序进行过程之中所需的花费的时间，比如说加工过程中加工辅助装置的时间等。而且使用专用夹具，能够将需要的工作难度大大的简化，提高工作时间利用率。安装之前所说的话可以不再需要在绘制直线上和对齐上所花费的辅助时间，这样就可以节省该工序的绘制线。与此之外，在需要与多个工件夹具实现并行加工和生产的同时，少数工件的操纵时间将与工件的移动时间相同。总的来说，专用夹具的在结构上和功能上的不断完善，使得生产和加工话费的时间得到有效地缩短，这样可以满足目前提倡的持续生产需要。3 .使用专用夹具能
37、提高机床的使用效率，如车床装上像孔专用的夹具后能够实现像孔机的工作性能，通过使用专用夹具可以将通用机床的功能充分发挥和利用。4 .专用夹具的使用能够降低劳动的强度，这样才能高效的确保生产的安全进行。在生产过程中所需要的专用夹具的场合恰当的采用气动方式、液压方式或其他的方式，可实现生产的机械化、高度的自动化，从而劳动强度方面实现大幅度的降低，保障工人身体健康，因此保证生产过程的安全以及产品质量的稳定，实现产品的高产。此外在加工大型的工件时候，比如说在车床床身的加工时，车床床身的下两侧，所需要的螺旋孔需要多次的进行翻转，而且存在劳动强度比较大,安全存在隐患，但是当采用电动旋转钻床专用夹具之后，使得
38、这个问题迎刃而解,也提高了生产效率，在劳动强度上得到了大大降低，从而保证了生产安全和质量稳定。虽然专用夹具在在一些方面作用十分突出，但也存在一些不足之处，即特殊夹具的特殊性与产品品种之间的矛盾。由于特殊夹具只能在工件的一个工作过程中使用，夹具的数量随着产品种类的增加而增加，然而一大部分夹具仅仅使用一两次之后就被抛弃了，造成很大的资源浪费，夹具的使用寿命远比真正使用的时间要长，而夹具生产的时间同样比真正使用时间要长，这就和生产的快速发展是矛盾的。然而，在目前的机械工厂的大规模生产中，还是采用通用机床配合专用的夹具来实现产品的加工。6.2了解材料要求这个设计的对精确度的最高的要求就是M16螺纹孔以
39、及小7孔要满足其垂直度。在这个前提下，我们要考虑许多因素，比如如何提高设计的精确度，怎么样样最大限度的降低劳动强度和生产成本，同时要考虑环保和经济的因素，多方考虑后做出最佳决定。6.3明确设计要求首先在保证M16螺纹孔以及中7孔的垂直度的前提下，我们需要尽可能避免各种不必要的错误发生，尽量减小加工带来的误差。因此，要先设计好夹具再将工件安装到专用夹具上再进行加工处理。6.4专用夹具的组成部分机床夹具的组成有六部分，定位装置：它的作用就是字面意思，即起到对工件的定位作用；夹紧装置：它的作用同样是字面意思，即将工件夹紧，防止工件在加工时前后左右上下晃动；对刀与导向装置：它的作用一个是帮助工作人员快
40、速进行对刀，另一个是导向作用；连接原件：它的作用是将机床与夹具连接起来,使夹具在加工过程中位置固定；夹具体：它的作用是把两个或多个元件的位置固定，使其相互不发生变动；其他元件或装置：它的作用是满足加工过程中的一些特殊的需求。6. 5夹具的分类夹具可根据不同的方面分为不同的样式。从夹具的种类可分为常用的通用的夹具、专为某一工件服务的专用夹具、能灵活使用的可调节夹具、功能多样的组合夹具等从夹具在机床中的使用种类可分为车床夹具，钻床夹具等。6. 6夹具的作用使用夹具可以提高加工效率，减少加工时间，可以更快更大批量的生产工件。同时也可以提高生产工件的精准度，同轴度等。并且使用专业夹具也可以降低劳动力，
41、提高生产安全，降低生产成本。7螺纹孔夹具设计7. 1问题的提出偏心轴承座加工工艺及夹具设计在机械加工中占有十分重要的地位。传统的机床使用的偏心轴承座加工工艺及夹具设计存在工作强度大，而且操作维护也不方便，这给生产带来很大的困难，特别是增加了工人的工作强度，而且费工费时,若果偏心轴承座加工工艺及夹具设计不够紧凑的情况下，生产的产品品质就大打折扣，这会使得生产的成本增加了很多，同时也影响了公司企业或工厂的效益和名誉，生产效率也会降低很多，所以着手设计全新的偏心轴承座加工工艺及夹具设计装置势在必行。课题提出一种全新的偏心轴承座加工工艺及夹具设计设计，不仅降低了引进设备的成本增加，还可以大大提高生产的
42、精度和生产效率，此外本设计的偏心轴承座加工工艺及夹具设计结构简单、工作性能十分可靠，同时也降低了工人的工作强度，所以偏心轴承座加工工艺及夹具设计设计与制造将会产生很大的市场效益，具有十分良好的经济效益和可行性。本夹具主要用于钻左端8-M16螺纹孔和2-7孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。本道工序用于加工钻左端8-M16螺纹孔和2-中7孔，经过零件分析，我们采用已加工好的中心孔定位，采用半轴定位，盖板式钻模板，采用开口垫圈夹紧工件，开口垫圈的压紧力即可以满足要求。8. 2.2切削力及夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削
43、力。由切削手册得:钻削力F=26QfHB。$式(5-2)钻削力矩T=10D780.6式(5-3)式中：)=16加？/=0.20如n1代入公式(5-2)和(5-3)得F=26x16x0.208xl74=1654NT=1Ox1619xO.2O08x17406=48542N.m本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。7. 3误差分析在进行误差分析之前，需要去了解一些基本的知识，知道什么是工件的定位,工件的定位其实就是在同一种生产工序中利用夹具生产时，使需要生产的结构部件摆在正确的位置的机械加工的工艺。但是在
44、生产时会因为各种潜在的因素导致存在误差，有的生产误差会很大，这样的产品生产出来就成了完全不合格的产品，有的生产误差就会非常小，在我们能够接受的范围内，这一类产品我们暂且认为其使合格的产品，能够在现在的市场销售。在现在的市场无论是食品加工还是机械加工的攻击，都会在标称值后面看到正负多少的标识，也就是说生产过程中会存在误差，因此误差的分析，对于产品的合格和销售至关重要。那么定位误差又是如何产生该如何处理，其实定位误差主要因为工件在加工过程中采用调整法进行加工操作时，因为存在不确定的定位造成的偏离工序生产基准的位置相对误差。比如说在加工基件的时候，使用的夹具偏离加工刀具或者说夹具偏离切削成形过程运动
45、的位置，在进行调整期间产生的误差。因此在设计中，将会存在各种潜在的因素导致存在误差，这样就会导致产品存在各种差异性,产品的性能也会受到不同程度的影响。本工序选用的工件以圆孔在半轴上定位，半轴为垂直放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。故此时的径向基准位移误差仅存在z轴方向，且向下。=刍+G+n/=0012+0.023+0.032=0.0672式中定位副间的最小配合间隙(mm)；Td工件圆孔直径公差(mm)；Td一一半轴外圆直径公差(mm)。8. 4夹具设计及操作说明使用半轴和定位挡销定位，开口垫圈的压紧力即可指定可靠的卡紧力。在钻套的选择上，如果有损坏的需要更换的钻套，拧开螺钉就能够做到安全迅速的更换钻套，这样做能够使精准度不发生变化，使用这样的方法可以使生产更快，节省了不必要浪费的时间，适合在大量的生产中使用。8编写335外圆表面的加工程序本程序选用数控车床，加工余量使单边1mm。粗加工%G21G90G18G40;采用编程的单位为mm,采用G90绝对坐标编程，取消刀具补偿T010
