317 飞锤支架加工工艺及钻孔夹具设计

前 言毕业设计是每个大学生在毕业前必须完成的一个教学环节，是对我们所 学专业的一个综合测试，也是对我们毕业生做的一次具体的、重要的考验。

此设计密切结合高等学校的办学宗旨。

已检测我们在学习和实习过程中对所 学知识的掌握程度和运用水平。

同时在毕业设计中与同学互相帮助,一起去图 书馆查阅毕业设计中需要得一些相关资料,共同探讨课程设计中出现的问题, 体现了同学之间的凝聚力,增进了同学之间的友谊,加强了与老师的知识探 讨.作为机械类专业的学生不能仅以学好课本上的理论知识而满足,如果不 懂的运用他们,学再多的理论知识也毫无用处。

因此我们非常重视本次毕业设 计的实践,通过本次毕业设计是我们各方面的能力都有所加强,对于今后的生 产实习以及走上工作岗位有很大帮助,是我们受益匪浅。

本设计不足之处，恳请老师点评、指正。

设计者2007 年 5 月D φ117 6R 6 0.05 C 19±0.1 19±0.1 φ15 5 0 -0.03 18 +0.5 +0.2 3033 4-φ6 +0.12 -0.04 R0.012 D 倒角1×45° 0.05 C 0.05 D 6.3 φ19 0 -0.033φ306.3 6.31.61.6 1.612.5 12.5 φ7 +0.0360 2-φ6.5锪平φ12 3.2 0.10 C 11±0.1R0.05 Cφ45C 图 1­1 零件图1. 零件的工艺分析1.1 零件的功用、结构和特点功用：起支撑作用。

由于该工件工作时要承受一定的力，因此要求有一定 的强度、刚度和韧性。

1.2 主要加工表面及要求1. 孔径为φ7 036. 0 0 + 的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度 Ra1.6μm，孔的端面与宽 18 5 . 0 2 . 0 + + 的槽相通，孔口倒角 1×45°。

2. 飞锤支架φ11 的回转面，表面粗糙度为 Ra6.3μm。

3. 飞锤支架φ15 的回转面，表面粗糙度为 Ra12.5μm。

4. φ19 0033 . 0 - 的回转面和右端面，表面粗糙度为 Ra1.6μm，并倒角。

5. 飞锤支架表面 2－φ6.5 锪平φ12 的沉孔，铣上表面及其轮廓，表面 粗糙度不作要求。

6. 4－φ6 12. 0 04 . 0 + - 的孔，表面粗糙度为 Ra6.3μm，倒角 1×45°。

7. 宽 18 5. 0 2. 0 + - 的槽，表面粗糙度为 Ra6.3μm 。

机械加工加工方案 表（1） 工序号内容 设备 10 热处理热处理 20 1) 粗车φ11、φ15、φ19 回转面和右端面CA6140 卧式车床2) 钻φ7 036 . 0 0 + 的孔至φ6mm 3) 扩φ7 036 . 0 0+ 的孔至φ6.8mm 25 1) 半精车φ19 0033 . 0 - 及右端面至图样要求CA6140 卧式车床2) 铰φ7 036 . 0 0 + 的孔至图样要求 3) 孔口倒角30 铣飞锤支架上端面及2—φ6.5锪平φ12 沉孔钻床401) 钻 4—φ6 12 . 0 04 . 0 +- 的孔至φ5.8 TX612 镗床 2) 铰 4—φ6 12 . 0 04 . 0 + - 的孔，倒角50铣宽 18 5 . 0 2 . 0 + + 的槽 XA6132 铣床 60去毛刺 钳工 70清洗 80 检验工艺路线如表１所示，根据 185. 0 2 . 0 + + 的加工要求选择φ18 的三面刃铣刀和XA6132 铣床。

２.飞锤支架夹具设计２.１工序的工艺分析零件为飞锤支架，材料为 QT62—2。

生产类型为：大批量生产。

该零件工 艺规程见工艺卡。

先要求设计第 4 道工序铣 18 5 . 0 2 . 0 + + 槽的铣床夹具。

零件的加工要求为：宽 0.5 0.2 18 + + mm，表面粗糙度为 Ra6.3um.本工序的加工条件为 XA6132 铣床及φ12 端面铣刀，工件右侧回转体，φ0.036 0 7 + 孔、4-φ 0.12 0.04 6 + - 孔、及 2-φ6.5 锪平φ12 孔均已加工，达到图样要求。

正火处理，毛坯上铣 18 5 . 0 2. 0 + + 槽的经济精度可达 IT8，表面粗糙度 Ra6.3um， 在铣夹具上加工时适当控制进给速度，可以保证槽的尺寸精度和表面粗糙要 求。

因此在本工序加工时，主要应考虑要如何保证槽的宽度偏差。

图１­１工序图2.2 定位方案及定位元件选择和设计2.2.1 定位方案的选择1.根据工序加工要求，工件在夹具中的定位方案如下：如图 1-1 所示：要夹住的工件主要尺寸。

回转面及其端面为主要定位基准， 限制６个自由度 X、 方案一： 以φ19 0-. 0033回转面为止推基准，限制２个自由度，以零件左端面 Y、X、Y、Z，以φ19 0. 0033-外型轮廓宽 30 的长方体外型轮廓作为防转基准，限制３个自由度。

工件在夹 金紧的时候又限制了一个自由度。

方案一草图回转面及其端面为主要定位基准,限制６个自由度 X、 方案二： 以φ19 0-. 0033回转面为止推基准，限制２个自由度,以φ45 的圆外 Y、X、Y、Z，以φ19 0. 0033-型轮廓作为防转基准，限制３个自由度。

同样工件在夹金紧的时候又限制了 一个自由度。

方案二草图回转面及其端面为主要定位基准,限制６个自由度 X、 方案三:以φ19 0-. 0033回转面为止推基准，限制２个自由度,以 2－φ6.5 锪 Y、X、Y、Z，以φ19 0-. 0033平 12 的两个孔为防转基准,限制３个自由度。

同样工件在夹金紧的时候又限 制了一个自由度。

此方案是用螺栓固定达到防转的目的，其作用了力方向如 下图受Ｆ１和Ｆ２的作用力。

方案三草图选择基准时应保证工件安装可靠,夹具设计简单、操作方便。

方案一：按照基准重合原则确定的，用设计基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。

有利于保证加工精度， 夹紧力可以抵消部分切削力。

有利于提高夹紧刚度，缺点是夹紧力大容易引 起定位元件变形。

夹具设计简单,装夹方便。

方案二:和方案一差不多,只有装夹的方向有点不同,不存在基准不重合 误差，有利于保证加工精度，夹紧力可以抵消部分切削力。

方案三:按照基准统一原则确定的,有利于夹具的设计制造,夹紧力方向 指向定位元件刚性较大的方向。

缺点是不容易保证槽的的精确度,铣刀进给的 轴向力完全由工件承受,会引起定位元件变形。

本工序加工 18 的槽,从夹具制造的简单方便考虑,可以选择方案三。

但是 方案三在装夹是麻烦,大量的时间浪费在装夹上 ,故不采用。

从加工的切削力 和夹紧力方面考虑,加工时夹紧力不需要太大。

综合两方面的考虑故选择方案 一。

２.定位元件设计：设计定位元件的结构如图 1-2 所示。

夹具与零件的外 型轮廓相似。

图 1-2这样能较容易、较稳定地保证加工精度。

用夹具装夹工件时，工件相对 与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、 教稳定地保证工件的加工精度。

能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。

采用夹具后，工件不需划线找正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间， 提高了劳动生产率。

夹紧力的计算:因采用的是手动夹具故夹紧力无须计算。

3．绘制夹具零件图图 1­34、夹紧装置设计夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力 大小的确定。

夹紧里的方向如图 3 左视图所示夹具左端固定不动,装夹时工件受夹紧力 F和与其相对的反作用力 F1。

夹紧力作用点的选择应遵循的规则：（１）为了使定位稳定，夹紧力作用点应该落在主要的定位支承面上，活络 在主要的定位支承面上的支承点所围成的面积内；（２）夹紧力应作用在工件刚性较好的部位上，不应该使工件产生夹紧变形 或使工件产生翻砖力矩；（３）为了防止工件在加工过程中产生振动，夹紧力的作用点应尽量靠近被 加工表面；（４）夹紧力作用点的数目，应尽量在工件的整个接触面上分布均匀，以减 小夹紧变形。

夹具三维图该夹具是用平口钳固定， 是手动夹具为丝杆传动。

在装夹过程中方便简单， 节约了大量的装夹时间。

操作方便，使用安全、可靠，且改善工人的劳动条 件，减轻劳动强度。

在夹紧过程中用不会使工件产生变形。

零件三维造型3.绘制夹具装配图见附表一夹具总图绘制完毕后，对夹具上的非标准件要绘制零件工作图，并规定 相应在的技术要求。

零件工作图应严格遵照所规定的比例绘制。

视图、投影 应完整，尺寸要标注齐全，所标注的公差及技术条件应符合总图要求，加工 精度及表面光洁度应选择合理。

在夹具设计图纸全部完毕后，还有待于精心制造和实践和使用来验证设 计的科学性。

经试用后，有时还可能要对原设计作必要的修改。

因此，要获 得一项完善的优秀的夹具设计，设计人员通常应参与夹具的制造、装配，鉴定和使用 的全过程。

夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一 个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。

因此，夹具体的形状和尺寸主要取 决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。

在 设计夹具体时应满足以下基本要求。

①、具有足够的强度和刚度。

②、 结构简单、 轻便，在保证强度和刚度前提下结构近可能简单紧凑， 体积小、质量轻和便于工件装卸。

③、安装稳定牢靠。

④、结构的工艺性好，便于制造、装配和检验⑤、尺寸要稳定且具有一定精度。

⑥、清理方便。

夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、 标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；夹具体的外形尺寸 在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装 置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。

然后进 行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。

夹具 体的壁厚 20mm，长度 326mm，宽度 128mm；根据设计要求，夹具体上设计 有螺孔、销孔，并且要求定位定位器和夹紧器的销孔在装配时配作。

4.夹具设计说明书夹具设计一般是在零件的机械加工工艺过程制订之后按照某一工序的具 体要求进行的。

制订工艺过程，应充分考虑夹具实现的可能性，而设计夹具 时，如确有必要也可以对工艺过程提出修改意见。

夹具的设计质量的高低， 应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操 作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。

4.１夹具设计的基本要求1 精基准选择的原则:在选择基准时,主要应考虑保证加工精度和工件安装 方便可靠。

其选择原则应遵循 a.基准重合原则，用设计基准作为定位基准, 以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。