管接头及夹具设计 前言在机械制造业中，数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧，传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大，产品交货质量和成本要求的提高，要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力，就需要我们能利用现代数控技术的灵活性，最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平，从而满足现代市场的竞争需求。 本次毕业设计课题来源于生产。管接头加工及保证相应的位置精度。在加工设计过程中，为了降低零件的制造成本，应尽可能减少装夹次数，使用专用夹具以缩短加工时间。在对零件加工之前，需对被加工零件孔的分布情况及所要达到的要求进行分析，如零件各部位尺寸、材料、形状、硬度及加工精度和表面粗糙度等内容。接下来是总体方案的设计，总体方案设计的具体工作是编制“三图一卡”，即绘制被加工零件工序图，加工示意图，机床尺寸联系图，编制生产率计算卡。最后，就是技术设计和工作设计。技术设计就是根据总体设计已经确定的“三图一卡”，设计夹具等部件正式总图；工作设计即绘制各个专用部件的施工图样，编制各零部件明细表。夹具设计是数控机床设计中的重要部分，夹具设计的合理与否，直接影响到被加工零件的加工精度等参数。首先确定工件的定位方式，然后进行误差分析，确定夹紧方式，夹紧力的计算，对夹具的主要零件进行结构设计。在夹具设计中，设计的主要思路是采用“一面两销”的定位方法，和液压夹紧机构，这样设计主要是为了钻、镗孔时的准确定位和高效率的生产要求。液压夹紧方式解决了手动夹紧时夹紧力不一致、误差大、精度低、工人劳动强度大等缺点。在老师的指导下，不断地对设计中的错误进行纠正，确定最好的定位夹紧方案；同时与同组同学进行探讨计算出准确的数据选择合理的通用部件。在不断的探讨修改中历经3个月终于完成了这一课题的设计。 目 录 前 言1目 录1摘 要I一 零件加工2（一） 零件加工工艺说明书2.2 （二）定位基准的选择.2 （三）毛胚的确定.2 （四）零件工艺卡和工艺简图.2 （五）零件图.2 （六）零件图工艺分析.2 （七）零件结构工艺性的分析.2 （八）切削加工顺序的安排原则.2 （九）确定零件的加工顺序及进给路线.2 （十）加工刀具的选择.2 （十一）切削用量的选择及计算.2二 夹具设计特点4（一） 确定夹具的类型14（二） 钻模的主要类型4（三） 夹具特点25 （四）夹具图.5三 工件的夹紧计算及其选择7（一）工件的夹紧73.1.1 夹紧基本原理理论173.1.2 夹紧座2 4 683.1.3 夹紧压板83.1.4 夹紧螺钉1 49（二 ）夹紧力的选择93.2.1 夹紧力方向103.2.2 夹紧力的作用点103.2.3 夹紧力的计算103.2.4 夹具精度计算与分析311四 夹具结构分析与设计13（一） 夹具的夹紧装置和定位装置1 213（二） 夹具的导向114（三） 总体分析夹具16总 结17参考文献18致 谢19摘 要机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。在机械制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，统称为夹具。因此，无论是在机械加工，装配，检验，还是在焊接，热处理等冷，热工艺中，以及运输工作中都大量采用夹具。但在机械加工中应用最为广泛的是金属切削机床上使用的夹具，我们称其为机床夹具。它在保证产品优质，高产，低成本，充分发挥现有设备的潜力，以便工人掌握复杂或精密零件加工技术，以减轻繁重的体力劳动等诸方面起着巨大的作用。因此，机床夹具的设计和使用是促进生产迅速发展的重要工艺措施之一。本文主要围绕管接头及夹具设计为中心。，首先通过加工管接头让我们对夹具设计及机械加工有了初步的了解，特别是数控加工及零件夹具设计的了解更为深刻。然后，在导师的指导下，对零件加工设计及夹具设计方案进行分析和选择。选定方案后，。通过查阅相关零件加工及夹具设计书籍和相关图例在零件加工过程中，在查阅了相关文献后，参考相关资料完成零件的总体设计。 一管接头总体设计管接头总体设计,就是依据产品的装配图样和零件图样,产品的生产纲领,现有生产条件和资料以及国内外同类产品的有关工艺资料等,拟订管接头工艺方案和结构方案,并进行方案图样和有关技术文件的设计。（一） 管接头工艺方案的制定 制订工艺方案是设计组合机床最重要的步骤.为了使工艺方案制订得合理、先进，必须认真分析被加工零件图纸开始，深入现场全面了解被加工零件的结构特点、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技术要求及生产率要求等，总结设计、制造、使用单位和操作者丰富的实践经验，理论与生产实际紧密结合，从而确定零件在组合机床上完成的工艺内容及方法。 根据所提供ZH1105W柴油机齿轮室盖的工序图，分析被加工零件的精度，表面粗糙度，技术要求，加工部位尺寸，形状结构；特点材料硬度。工件刚性及零件的批量的大小不同，设计的组合机床必须采用不同的工艺方法和工艺过程。此次设计的被加工零件是柴油机齿轮室盖,其主要的加工工序如下:a. 粗车外圆43 b. 精车外圆40c. 钻孔4x8d. 车端面，后度7e. 铣4x8H8孔至9, f. 热处理，将管压弯，距底面47，与圆心距100 被加工零件材料为HT250，结构为薄壁类件，是三面加工。根据各种要求，分析其优缺点，确定设计的组合机床采用机械卧式组合机床。根据所需加工孔的尺寸精度和表面粗糙度，可以确定这些孔的加工采用麻花钻，即可满足要，为了保证孔的加工刀具的直径与加工部位尺寸相适应，需要专门设计制造。 数控车工序卡单位名称xxx产品名称或代号零件名称零件图号xxx管接头xxx工序号程序编号夹具名称使用设备车间001三爪卡盘和专用夹具xxx工序号工序内容刀具号刀具规格主轴转速切削速度背吃刀量备注1平端面T0125X2550022粗车轮廓T0125X258001000.23精车轮廓T0125X251100800.2编制审核批准年 月 日共 页第 页（二） 定位基准的选择正确选择数控机床加工工件采用的基准定位，是确保加工精度的重要条件。本设计的管接头是薄壁类零件，薄壁类零件一般都有较高精度的孔和面需要加工，又常常要在几次安装下进行。因此，定位基准选择“一面双孔”是最常用的方法，其特点是：（a）可以简单地消除工件的6个自由度，使工件获得稳定可靠的定位。（b）有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高 各面上孔的位置精度。（c）“一面双孔”可作为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。（d）易于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面上。具体定位图形见工序图采用的是“一面两销”的定位方案，以工件的右侧面为定位基准面，约束了z向的转动；x向的移动；y向的转动3个自由度。短定位销约束了z向的移动；y向的移动2个自由度。长定位销约束了x向的转动1个自由度。这样工件的6个自由度被完全约束了也就得到了完全的定位。（三）毛胚的确定 由于零件的形状特殊，如果直接加工会增加成本，最后所产生的经济效益不明显，说以建议选择毛胚时应选择铸造件（四）零件图 （五）刀具的选择考虑到工件加工尺寸精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求等因素，所以加工4个孔的刀具均采用标准锥柄长麻花钻,粗车及平端面用90度硬质合金右偏刀，为防止副后刀面与工件轮廓干涉，副