1、学院此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）毕业设计说明书设计课题：专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 年 月 号目 录摘 要 .1第一章 绪论 .2第二章 弓锯床叉子零件的建模 .52.1 软件介绍 52.2 弓锯床叉子零件的建模 6第三章 弓锯床叉子零件的工艺设计 .133.1 零件图的分析 133.1.1 零件图 .133.1.2 零件图的分析 .133.2 零件的结构工艺分析 153.2.1 零件的结构工艺性的含义 .153.2.2 零件的结构工艺性分析 .153.2.3 弓锯床叉子零件的工序安排 .163.2.4 定位基准的选择 193.2.5 机械
2、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .20第 4 章 专用夹具设计 .404.1 夹具用途 154.2 定位方案 154.3 定位误差 164.4 夹具结构组成 .194.5 夹具装配与操作 20第五章 设计小结 .43参考文献 .44致 谢.45摘 要本次毕业设计是关于弓锯床叉子零件的数控加工工艺设计。弓锯床叉子是弓锯床上一个起到定位和链接的重要零件。本文按照弓锯床零件工艺设计的基本流程，经过对比分析，选择了实用正确的工艺路线。首先对弓锯床零件的结构进行分析，其次从零件工艺分析到工艺流程的确定以及切削用量，进给倍率的计算，都给出了详细的说明。本文的在开头就介绍了本次毕业设计所使用主要零件为C
3、AD 和三维软件 Solidworks，并详细写出了零件利用的三维软件成型的过程。本次毕业设计还设计了弓锯床零件的铣削夹具，通过对定位误差进行分析，以及夹具的夹紧过程和夹具组成部分的各个零部件进行了详细的说明，其中内部也涵盖了整个夹具的工作原理，最后给出了夹具的使用方法。最终利用三维和二维软件的配合使用，绘制出夹具的三维图，并给出装配过程。整个设计完成了零件的工艺工装设计，并且设计出了零件铣削的专用夹具。关键词：Solidworks2012；建模；加工工艺规程；工艺路线；毛坯尺寸; 专用夹具。AbstractThis graduation design is the numerical con
4、trol machining process design for hacksawing fork parts.Hacksawing hacksawing fork is the last play an important part positioning and links. According to the basic process of bow sawing machine parts process design, through comparative analysis, choose a practical correct route. First carries on the
5、 analysis structure on the bow sawing machine parts, the parts from the process analysis to the determination of process flow and cutting parameters, calculation of feed rate, is given in detail. This paper at first introduced the graduation design used in the main parts for CAD and 3D software Soli
6、dworks, and write the details of the process of forming parts using 3D software.The graduation design, also designed the milling fixture bow sawing machine parts, based on the analysis of location error, and the clamping process and fixture parts part is described in detail, which also covers the op
7、erating principles of the fixture, the fixture of the method are given. Finally by the matching of 2D and 3D software, draw three-dimensional map of fixture, and give the assembly process. The completed design of the process parts of the design, and design a special fixture parts milling.Keywords: S
8、olidworks2012; modeling; manufacturing process; process route; blank size; special fixture.第一章 绪论机床性能在高速度、高精度、高可靠性和复合化、网络化、智能化、柔性化、绿色化方面取得了长足的进步。现代制造业正在迎来一场新的技术革命. 数控技术是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段。它的广泛使用给机械制造业生产方式、结构产业、管理方式带来深刻的变化。它的关联效益和辐射效应能力更是难以估计。数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产基础，离开了数控技术先进的制造技术就成了无本之木。数控技术是
9、国际技术和商业贸易的重要组成部分。工业发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润的重要出口产品，世界贸易额逐年增加。而采用数控技术的典型产品数控机床是机电工业的重要基础装备，是汽车、石化、电子等支柱产业及重矿产业生产现代化的主要手段，也是世界第三次产业革命的一个重要内容。因此，数控技术及数控装备是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已成为当今制造业的发展方向。本课题为弓锯床叉子零件的建模与数控加工。本次设计是在我们利用在校学习的大学全部基础课，技术基础课以及专业课的综合实践。此次的设计是
10、对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4通过对弓锯床叉子的建模与加工设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件，绘图软件的运用及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。这次设计是对四年来作为数控专业的一名学生所学的专业知识进行检验、复习和巩固。也是为将来走上
11、工作岗位的自我锻炼，提高自己的专业技术来应对未来的工作挑战。因此，做好此次毕业设计具有十分重要的意义。第二章 弓锯床叉子零件的建模2.1软件介绍AutoCAD软件主要用于机械行业中的平面制图。通过利用计算机可以进行图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。Solidworks公司是专业从事三维机械设计、工程分析和产品数据管理软件开发和营销的跨国公司，其软件产品Solidworks提供一系列的三维（3D ）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。So
12、lidworks软件组成：1.2D到3D转换工具将2D工程图拖到SolidWorks工程图中的功能；支持包括外部参考的可重复使用2D几何；视图折叠工具，可以从DWG资料产生3D模型。2.内置零件分析测试零件设计，分析设计的完整性。3.机器设计工具具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。4.模具设计工具测试塑料射出制模零件的可制造性。5.消费产品设计工具保持设计中曲率的连续性，以及产品薄壁的内凹零件，可加速消费性产品的设计。6.对现成零组件的线上存取让3D CAD系统使用者透过市场上领先的线上目录使用现在的零组件。7.模型组态管理在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简
13、化设计的重复使用。8.零件模型建构利用伸长、旋转、薄件特征、进阶薄壳、特征复制排列和钻孔来产生设计。9.曲面设计使用有导引曲线的叠层拉伸和扫出产生复杂曲面、填空钻孔，拖曳控制点以进行简单的相切控制。直观地修剪、延伸、图化、缝织曲面、缩放和复制排列曲面。2.2 弓锯床叉子零件的建模打开Solidworks2012软件进入界面，单击新建 输入文件名 弓锯床叉子 选择类型为建模 单击 确定进入工作界面。定位工作视图为前视图 。可以看到在视图的左侧是主要三维成型功能键，在视图的右侧是草图绘制功能区，视图区的顶部是工具界面。单击基本曲线 由直线和 圆绘出如下的零件初步外轮廓。单击设计特征 、拉伸，选择单
14、向拉伸，输入我们想要拉伸的长度数值我们选择零件的侧面作为绘制基准，单击基本曲线由直线，命令绘制我们想要切除的草图特征绘出如下的零件，输入好我们的设计尺寸。单击设计特征 、切除。命令过程中选择完全贯穿后，该处特征槽即被切除成型。单击插入 设计特征孔，在左侧的命令对话视图当中输入我们本次想要的孔的类型：螺纹孔，孔的深度由于是贯穿通孔，所以我们这里选择完全贯穿。孔的类型选择完毕后点击位置命令，选择我们所要加的孔的位置面，这里我们选择的是零件的底面，为了保证位置特征，我们将孔的中心定位为底面的中心。同理继续利用该命令制作剩余孔的特征，单击插入设计特征孔，与前面相类似，继续选择孔的类型为螺纹孔，长度为孔
15、深 18，螺纹深 16。单击插入 设计特征螺纹，同理，设置孔的类型为螺纹孔，长度为 9 螺纹深度为 8，目测后保证孔通过壁厚。至此零件的建模过程完成，通过观察可知零件的特点结构简单，有通孔有圆弧外形特征以及三个螺纹孔。为了方便零件的 CAD 成型便于后期进行修改，同时保证零件的准确性，这里我们利用三维软件与二维的视图转化功能，进行工程图初步的绘制与导出。命令选择是左侧顶部文件下拉菜单中选择，由零件图生成工程图命令。在工程图命令界面的右侧选择基本的视图定向，通过鼠标左键的拖动功能将我们所要的视图拖入到中间工程图内侧，并利用自动的三视图生成功能进行视图输出。根据工程视图与图纸的大小比例，通过视图工
16、作左侧命令区进行控制视图位置确定后对工程视图所要表达的剖切面进行剖切并标准对应的标注与公差和行位符号第三章 弓锯床叉子零件的工艺设计3.1 零件图的分析3.1.1 零件图图 3-1 零件图3.1.2 零件图的分析对待加工零件的工艺分析是制定工件的机械加工工艺规程的基础要素，这时因为良好的工艺分析有助于我们队零件全面的认识对后期零件加工的合理性和经济性能够起到导向作用。同时工艺分析能可以及时发现图纸上的各项要求是否合理，结构工艺性是否正确，能否加工，可能用什么设备进行加工进行预期，从而能使零件的结构在保证质量的前提下，可以提高生产效率和较低的生产成本。一般而言零件图的分析通常考虑以下几个方面。3
17、.1.2.1 分析零件的正确性和完整性（1）零件图上零件的轮廓是否正确，尺寸是否齐全（2）零件图上的图线形状和位置尺寸如何需要采用什么工艺方法加工，是否适用于编程加工，哪道工序适合编程的数控加工来进行实现。（3）零件图上给定的几何条件是否符合规范，刀具切割等可否实现。3.1.2.2 分析尺寸标注方法 数控车床加工的特点要求 零件图上尺寸标注齐全正确并且可以实现，一般情况下为了方便编程控制需要基准标注尺寸或直接给出坐标尺寸时采用同一个基准面。这时以为这种标注方法有利于设计基准、工艺基准、测量基准、和编程原点的统一，同时保 文此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）综上所述，根据
18、本人对我所要加工的弓锯床叉子零件进行分析可以知道，本设计图纸的各项要求均符合加工要求，即可以按照图纸进行工艺规程的编制并据此进行数控加工实现零件成型。3.2 零件的结构工艺分析3.2.1 零件的结构工艺性的含义零件的结构工艺性，是指所设计的零件在满足使用条件下制造的可行性和经济性。零件的结构工艺性好是指零件的结构形状能在现有的生产条件下用较经济的方法加工出来。3.2.2 零件的结构工艺性分析本次设计的零件名称是弓锯床叉子，外形简单规则，采用的的材料是 45，零件包含孔、圆弧面、螺纹孔、槽等特征。其中槽有较高的位置精度要求，槽的两面表面粗糙度为 3.2，槽宽度为 12，其两侧槽面对下表面 A 面
19、垂直度要求为 0.025。本次加工主要工序是铣削加工。由于根据尺寸精度要求可以知道，零件的外形面包括圆弧面与外部方形面没有较高的公差要求可以通过铣削加工进行完成，中间槽由于与底部有公差要求同时有粗糙度要求，故铣削不能达到，所以采用线切割进行达到。后续中心孔 16 由于有精度要求所以可以通过铣削进行初步孔的成型，后续进行钳工的铰孔和扩孔处理达到。另外三个螺纹孔均通过划线和钳工进行钻攻螺纹达到。主要的尺寸精度要求是：1.槽宽 12，公差为（+0.07,0）两面粗糙度值为 3.2，其对基准 A 面垂直度公差为0.025mm。2.尺寸 37.5 的侧底面是整个工件的定位和加工基准代号 A3.孔主要有直
20、径 16，与圆弧外形同心，侧面有螺纹孔 M6 位于圆弧面处，与垂直面的角度为 30。工件尺寸 37.5 侧底面有螺纹孔 M12，与槽面通。尺寸 33 侧面有螺纹孔 M6 与底部螺纹孔 M12 接通。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，采用冷割下料然后进行热处理操作去除粗加工产生的残余内应力，接着可以采用台虎钳进行装夹加工周边的外形六面，去除绝大部分的加工余量，通过磨削工件的底面确立基准面，用平面磨床进行基准面的加工，借助专用夹具加工零件的外形面，并保证它们之间的精度要求，划线后进行以底面为基准对工件的槽面进行加工成型。最后铣削前面加工预留的余量面，完成外形成型，钳工进行后续孔的加工。3.2
21、.3 弓锯床叉子零件的工序安排制定工艺路线的出发点，就是考虑零件的几何尺寸，尺寸精度及位置精度要求能够合理保证。在生产纲领确定下，可以采用专用夹具加工，提高生产效率。除此之外还要考虑经济效果，以便降低生产成本。1工艺路线拟定方案一工序 10：冷作下料工序 20：热处理（正火）工序 30： 粗铣零件上下表面1粗铣零件左右侧面2粗铣零件前后表面3工 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）划线备钳工（螺纹孔位置）2工序 60： 铣削厚度尺寸 35 侧面至尺寸1工序 70： 钻攻 M12 通至要求1钻攻 2-M6 通2钻铰孔 16（+0.034,0.016）至尺寸要求3工序 80：
22、 线切割中心槽至尺寸要求1工序 90:去毛刺工序 100:送检2工艺路线方案二工序 10：冷作下料工序 20：热处理（正火）工序 30： 粗铣零件上下表面1粗铣零件左右侧面2粗铣零件前后表面3工序 40 磨削尺寸 37.5 侧底面光出算工序 50： 打中心孔1粗精铣削圆弧面 R16.5 至尺寸要求2粗精铣尺寸 33 侧面至尺寸要求3此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）钻攻 2-M6 通2钻铰孔 16（+0.034,0.016）至尺寸要求3工序 100:去毛刺工序 110:送检3两种方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一步骤少，较为简单操作方便适用于精度要求不高
23、的场合。方案二比方案一而言在精铣削加工之前对零件进行了精磨有利于加工定位，同时该工序将线切割工序放在钻孔之前，有利于防止变形。终上所述方案二比较适合。3.2.4 定位基准的选择定位基准有粗基准与精基准之分。在机械加工初始成型阶段，粗基准一般用毛坯上未经加工的表面作定位基准。在随后的工序中，由于根据前面粗基准进行了机加工所以用加工过的表面作定位基准，称为精基准。确定定位基准的一般原则是，根据工件定位要求确定所需定位基准位置和数量，接着按照加工的顺序来确定后续每个定位基准。为了让每次加工都能根据基准来进行定位，同时避免因为不同基准的定位造成偏差，所以需要遵循基准一致的原则进行基准的确定。利用精基准
24、来加工各个表面时需要考虑如何选择粗基准把作为精基准的表面优先加工出来，这样可以保证基准的统一。1).粗基准的选择粗基准需要保证加工表面与不加工表面的相互位置精度要求，同时需要合理分配加工表面的加工余量。本次我们加工过程中为了保证后续的精基准尺寸 35 下底面能够及早的被加工出来，所以可以采用尺寸 33 的侧面作为粗基准面定位。2).精基准的选择选择精基准时，主要考虑保证加工精度和工件安装方便可靠。其选择原则一般为：(1)基准重合原则 ,(2)基准统一原则 ,(3)自为基准原则， (4)互为基准原则。本次的弓锯床零件由于主要是采用铣削工序来铣削零件的外形，所以可以考虑使用尺寸 35 的下底面作为
25、定位基准，同时配合尺寸 37.5 的底面作为辅助定位基准面保证垂直度要求3.2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为 45，生产类型为中批生产，普通冷作下料割板可以成型。根据书籍资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.毛胚表面考虑其加工长度为 54 宽度为 35 厚度为 33 考虑其加工精度和加工效率，经济性，根据查有关资料工艺手册表 6-6最大尺寸 400mm零件表面粗糙度 6.325um 1.66.3um零件板厚 端面加工余量单侧33353 4得单边余量为 3，所以定毛坯尺寸 39mm*53mm*64mm毛胚为实心，孔的精度要求 IT7-I
26、T8，参照机械制造工艺与夹具课程设计表 2-5 和机械制造工艺与夹具课程设计表 2-17 和加工工艺表 11-278 确定工序尺寸及余量为：机械制造工艺与夹具课程设计表 2-5序号 加工方案 经济精度级 表面粗糙度um适用范围1 钻 IT11-IT12 12.52 钻- 铰 IT9 3.21.63 钻-铰-精铰 IT7-IT8 1.6-0.8加工未淬火钢及铸铁的实心毛胚,也可用于加工有色金属加工工艺表 11-278铰孔直径 5 mm 5-20 mm 21-32 mm铰孔余量 0.1-0.2 0.2-0.3 0.32. 16（+0.034 ，+0.016 ）毛胚为实心，孔的精度要求 IT7-IT
27、8，参照机械制造工艺与夹具课程设计表2-5 和 机械制造工艺与夹具课程设计表 2-17 和加工工艺表 11-278 确定工序尺寸及余量为：钻孔:15.5mm粗铰:15.8mm 2Z=0.95mm精铰:16（+0.034 ，+0.016） 2Z=0.05mm3. 2-M6-H7参照工艺手册表 6-51 确定工序尺寸及余量为:钻孔:4.8mm攻丝:M64. M12参照工艺手册表 6-51 确定工序尺寸及余量为:钻孔:10.8mm攻丝:M12工艺手册表 6-51公称直径 螺距 钻头直径粗 2 11.914细 1.51.25112.512.713粗 2 13.916细 1.5114.515（三） 确定
28、切削用量及基本工时1.加工条件工件材料：45。加工要求：粗、精铣零件上下表面，上下表面粗糙度 Ra 上限值为 3.2m。上表面对下表面的平行度公差为 0.02mm。机床：立式铣床刀具:高速立铣刀 32mm夹具：台虎钳 2.计算切削用量确定上表面最大加工余量，已知毛坯厚度方面加工加工余量为 6。毛坯总厚度为39mm。下表面铣 2.5mm 留 0.5mm 余量精加工。加工工艺与编程 表 4-3fz(mm/z)粗铣 精铣工件材料高速钢铣刀 硬质合金刀 高速钢铣刀 硬质合金刀铸铁 0.12-0.2 0.15-0.3 0.02-0.05 0.1-0.15（1）粗铣零件上下表面参照 工艺手册表 11-94
29、，Vc 取 18m/min则主轴转速：n= =1000*18/(3.14*32)=179r/min1000Vcd取 n=180r/min式中 Vc 切削速度（m/min）此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）z 铣刀齿数F 进给速度 （2）粗铣零件左右表面参照 工艺手册表 11-94，Vc 取 20mm/min则主轴转速：n= =1000*20/(3.14*32)=199r/min1000Vcd取 n=200r/min参照加工工艺与编程表 4-3，fz 取 0.04mm/z则进给速度：F=n*fz*z =200*0.04*3=24mm/min工序 50：粗精铣零件外轮廓1.
30、加工条件工件材料：45。加工要求：外轮廓表面粗糙度 Ra 上限值为 6.3m。机床：数控铣床刀具:高速钢立铣刀 10夹具：专用夹具 2.计算切削用量确定最大加工余量，已知毛坯长、宽方面加工加工余量为 1.5mm。（1）粗铣零件外轮廓此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）参照加工工艺与编程 表 4-3，fz 取 0.15mm/r则进给速度：F=fz*Z*n=0.15*3*580=261mm/min（2）精铣外轮廓参照 工艺手册表 11-94，取 Vc=20mm/min则主轴转速：n= =1000*20/(3.14*10)=637r/min1000Vcd取 n=640r/min
31、参照加工工艺与编程 表 4-3，取 f=0.04mm/z则进给速度：F=n*fz*Z=640*0.04*3=76.8mm/min取 F=77 mm/min工序 90：钻孔 16H7、钻攻 2-M6、钻攻 M12 螺纹1.加工条件工件材料：灰铸铁。加工要求：孔 16H7 孔表面粗糙度 Ra 上限值为 1.6m机床：钻床刀具: 中心钻 3mm、高速钢麻花钻 11mm、麻花钻 15mm、麻花钻 18mm、麻花钻 13.9mm、麻花钻 30mm、 镗刀 31.7mm 、铰刀 11.95mm、铰刀12H7、铰刀 31.93mm、铰刀 32H7、丝锥 M16-H7夹具：台虎钳 2.计算切削用量（1）钻 3
32、2H7、12H7、2-M16-H7 的中心孔数控加工工艺与编程表 6-3160-200HBS 200-400HBS 材料硬度 钻头直径Vc(m/min)f(mm/r) Vc(m/min)f(mm/r)1-6 16-24 0.07-0.1210-18 0.05-0.16-12 16-24 0.12-0.210-18 0.1-0.1812-22 16-24 0.2-0.4 10-18 0.18-0.2522-50 16-24 0.4-0.8 10-18 0.25-0.4参照数控加工工艺与编程表 6-3，Vc 取 18m/min则主轴转速：n= =1000*18/(3.14*3)=1910r/min
33、1000Vcd取 n=1900r/min参照数控加工工艺与编程表 6-3，f 取 0.08mm/r则进给速度：F=f*n=0.08*1900=152mm/min式中 f 每转进给量(mm/r)n 主轴转速（r/min）F 进给速度 （mm/min） （2）钻 16H7 底孔至 15.5参照数控加工工艺与编程表 6-3，Vc 取 18m/min则主轴转速：n= =1000*18/(3.14*15.5)=382r/min1000Vcd此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）取 F=85 mm/min（3）粗铰孔至 16.8数控加工工艺与编程表 6-4铸铁 切削用量 铰刀直径 Vc
34、(m/min)f(mm/r)6-10 2-6 0.3-0.510-15 2-6 0.5-115-25 2-6 0.8-1.525-40 2-6 0.8-1.5参照数控加工工艺与编程表 6-4，Vc 取 5m/min则主轴转速：n= =1000*5/(3.14*16.8)=94.78r/min1000Vcd取 n=50r/min参照数控加工工艺与编程表 6-4，取 f=1.5mm/r则进给速度：F=f*n=1.5*94.78=142.17mm/min(4)精铰孔至 16H7参照数控加工工艺与编程表 6-4，Vc 取 6m/min则主轴转速：n= =1000*6/(3.14*16)=119.43r
35、/min1000Vcd取 n=60r/min参照数控加工工艺与编程表 6-4，取 f=1mm/r则进给速度：F=f*n=1*120=120mm/min(5) 钻 2-M6 螺纹底孔至 4.8参照数控加工工艺与编程表 6-3，Vc 取 10m/min则主轴转速：n= =1000*10/(3.14*4.8)=663.48r/min1000Vcd取 n=663r/min参照数控加工工艺与编程表 6-3，取 f=0.22mm/r则进给速度：F=f*n=0.22*663=145.86mm/min(6)攻螺纹(7) 钻 2-M12 螺纹底孔至 10.8参照数控加工工艺与编程表 6-3，Vc 取 18m/m
36、in则主轴转速：n= =1000*18/(3.14*10.8)=530.78r/min1000Vcd此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）(8)攻螺纹工序 100:去毛刺工序 110:送检第四章 专用夹具设计为了提高加工质量，提高生产效率,降低劳动强度,考虑将机加工工艺过程中的工序五中三道工步为 R16.5、33、37.5 三道铣削设计专用夹具。本夹具可以用于数控立式铣床。图 4-1 夹具二维视图4.1 夹具用途 本夹具主要用来粗精铣零件外轮廓、加工圆弧 R16.5，加工尺寸 33 两侧面以及尺寸 37.5 下底面。外轮廓技术要求不是很高，尺寸 37.5 底面的粗糙杜为 3
37、.2，而侧面尺寸 33 是自由尺寸，粗糙度在 6.3 左右，位置精度也没有特别的要求，所以这里我们主要考虑如何提高加工效率，提高劳动生产力,降低劳动强度。在大批量生产的任务要求下，需要我们设计对应的夹具进行装夹。4.2 定位方案分析零件图，结合工件定位的基本原理由零件图可知: 本次工件需要铣削的是零件周边四面的轮廓外形，所以装夹后首先确保零件的深度可以完全被铣削出，将工件的下底面，即尺寸 35 的下底面作为基面，限制零件的一个自由度，以尺寸 33 两面进行定位作为夹紧面，这样就限制了零件的两个自由度，同时由于工件被夹紧后由此产生的摩擦力可以夹紧工件防止工件的侧面移动，由此固定一个自由度，最有将
38、工件的尺寸 37.5 下底面进行定位即可以限制工件的一个自由度，至此后工件被限制了五个自由度，剩下的工件向上的自由度，由于在装夹后产生的摩擦力以及由于加工是刀具由上而下的切削力对该处未定位的自由度将不会产生影响。4.3 定位误差分析 本夹具的主要定位元件为夹具的两侧台阶面，台阶底面可以固定工件尺寸 35 的下底面，两侧的台阶面是相向运动的，需要较好的等高度，可以通过塞尺或者等高块进行测量，由于两侧的滑块都是通过中间的 V 形槽进行导向的， V 形槽不存在偏差，那么他们的主要误差在于两个滑块的台面等高度，允许误差为 0.02，为了保证该处的等高度可以通过以 V 形块的侧面进行定位，同时磨削两个台
39、阶面达到要求。工件的尺寸37.5 后侧定位面贴在夹具的中心侧台阶面处，这是为了保证夹具夹紧后的垂直度要求，这里该台阶面与侧面两侧夹紧的台阶面垂直度要求为 0.01，根据以上分析可以知道误差产生的两个原因，并分别对齐进行了误差避免的工艺性加工方法的提出。4.4 夹具结构组成，本次夹具的组成部分主要有，夹具底座、夹具滑块、传动螺杆、中心定位块、顶部侧向定位块、手轮、手轮柄、内六角螺钉、定位螺钉等组成。此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）图 4-2 夹具三维视图其中夹具的主体部分是夹具底座，一般情况下夹具底座的作用是起到承载整个夹具上各个工件的安装，压紧元件的安装定位的承载体，
40、良好的夹具体设计可以在保证实现夹具本身的设计功能的同时简化夹具加工制造成本，并且实现夹具的有效装配，减轻劳动强度和整体重量，并且具有一定的通用性避免夹具的常规弊病即单一性，在该种产品停产后不能适用于其他产品。图 4-3 夹具底座夹具的 V 形定位块安装在夹具底板上并且通过内六角螺钉固定，中间的两侧 V 形槽是滑块的导向作用，中间凹槽部分安装固定块负责安装导向螺杆，顶部安装定位块固定工件的侧面。图 4-4 夹具 V 形定位块滑块是夹具中的主要夹紧设备，他的内孔通过螺杆进行传动，侧面的 V 形形状是主要的导向设备，顶部的台阶面与工件的侧面进行连接。台阶面与 V 形导向面有垂直度要求。内部传动螺孔与侧面的 V 形面有平行度要求，这样才能保证运动的准确性。图 4-5 滑块导向螺杆主要特征是两侧有反向的螺纹，这样的原理是当螺杆经过手轮传动后不论向哪个方向旋转，固定在两侧螺纹上的滑块将会产生同向或者反向运动的特点。在螺杆的中间有突出的中段外圆，这样在中间挡块的作用下可以有效将旋转运动转化成直线运动。导向螺杆的右侧有扁司面可以供传动使用。图 4-6 导向螺杆中部定位块的主要结构特点是中部有 U 形槽可以供螺杆中间的突出外圆段放入，这样可以方便的将导向螺杆的转动转化为直线运动。底部有四个沉头孔可以供沉头螺钉固定到夹具体的底面上，在定位块的顶面有四个螺孔可以安装工件的侧面定位块。
