毕业设计（论文）-Z12V190B柴油机飞铁座架工艺及工装设计.doc

本科生毕业设计（论文）题 目： Z12V190B柴油机飞铁座架工艺及工装设计 学生姓名： 系 别： 机电工程系 专业年级： 2007级机械设计制造及其自动化专业 指导教师： 2011年 6 月 10日中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）摘 要本课题主要是针对柴油机飞铁座架工艺及工装设计,通过测绘零件，画出毛坯图、零件图，确定零件的加工工艺过程，然后设计有关的专用夹具。该课题从产品结构工艺性，具体零件结构出发，寻求最优的工艺过程。根据题目设计的主要任务是飞铁座架零件的工艺设计。也就是确定该零件的最优加工工艺，以实现自动化提高产量。根据飞铁座架的工作及加工要求，来确定出它的尺寸公差及形位公差。关键在于实现这些要求所进行的加工工艺过程及专用夹具的设计。其中在两道工序中要用到专用夹具的设计，钻削两个小孔和铣削两个斜面时要用到，要重视夹具设计的整个步骤，对零件工序的制定和夹具的整个设计过程要有一个系统的认识。关键词： 座架、工艺、夹具 ABSTRACTThis topic is mainly aimed at diesel engine fly iron gestell process and tooling design, through the surveying and mapping parts, draw a blank figure, parts graph, sure parts processing process, and then the relevant design of special jig. This topic from product structure, specific parts structural conditions of usability, seeking optimal process technology. According to the design is the main task of the topic of flying iron gestell parts process design. Also is to make sure that the components of the optimal processing technology, so as to realize the automation to increase production. According to fly iron work and processing requirements nowadays, to determine out its dimensional tolerance and geometrical tolerance. The key lies in the realization of these requirements of machining process and special fixture design. In the two processes of want to use in the special jig design, drilling two holes and milling two cant, attention should be paid to the use of fixture design steps, the whole process of parts of the formulation and fixture throughout the design process to have a system of knowledge.Keywords: Gestell, Process Fixtures中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文） 目 录第一章 前言及设计任务部分61.1前言61.2 设计条件71.3 设计任务内容71.4应完成的技术资料文件7第二章 零件的测绘82.1零件的测量82.2零件图的绘制及其尺寸公差标注8第三章 零件的工艺过程设计93.1对加工对象以及生产特性分析103.2基本工艺倾向103.3零件的工艺分析103.4确定加工工艺过程123.5主要加工工序的分析计算15第四章 夹具的设计174.1夹具的设计的基本要求174.2夹具设计的步骤说明174.3本次设计的夹具情况简介184.4夹具设计结构简介194.5方案对比214.6具体设计，计算，论证224.7夹具体的技术要求24结论26致谢26参考文献27第一章 前言及设计任务部分1.1前言机械制造是国民经济的支柱产业，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体现。它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是实现具有中国特色军事变革和国防安全的基础。 经过近三十年的改革、开放、发展，中国制造业取得了举世瞩目的成就，我国已崛起成为全球第三制造大国。2005年到2007年统计显示，制造业增加值占中国GDP的30以上，工业产品出口占中国出口贸易总额的90以上。夹具广泛用于各种制造工序中，用以将工件定位并牢固地夹持在一定的位置，以便按照产品设计规定完成要求的制造过程，并因不同的批量如单件、成批和大量生产而使用和开发不同的夹具。在加工过程中工件的几何精度主要取决于工件对机床的相对位置；严格地说必须在机床、刀具、夹具和工件之间保持正确的相对位置关系，才能保证工件各加工表面间相互位置精度。显然，对夹具的基本要求就是将工件定位并固定在给定的位置，并在机床工作台上有一定的方位。为了将工件定位，经常用定位件和支承件与工件定位表面相接触以限制工件包括移动和旋转在内的六个自由度。为了将工件固定在夹具上，常用夹紧来抵消切削力，以保持工件位置的稳定。工件的定位表面可以是平面，外圆柱面，内圆柱面，夹具中的定位方法有三个平面，一面两孔、二面一孔和长短V形块等。夹紧方法可分成侧面压紧和顶面压紧，形成垂向和侧向夹紧力和摩擦力。除了满足基本夹紧要求，除夹具的制造精度外，夹具还应有足够的刚度以抵抗加工时的变形和振动。应该仔细选择夹紧方法和夹紧位置以便可靠地夹持工件。夹具设计中，除要保证基本要求外，还要满足其他的要求，如保证夹具的生产率（如容易装卸工件，采用半自动或自动夹紧装置，切屑容易排除），为减少薄壁件变形的专门设计；操作简单并安全（如对贵重工件采用防误功能的元件），有效降低成本（考虑夹具材料和制造过程，优先选用标准元件）。因此，夹具设计是一个复杂的过程，在手工设计夹具中，这些基本原理应用于具体夹具设计中主要取决于设计者的经验。从夹具设计人员的经验中收集和表达这些知识是开发计算机辅助夹具设计（CAFD）系统中一个关键。综合以上情况，本论文主要是完成柴油机的飞铁座架零件的机械加工工艺及其专用夹具的设计.也是本人首次系统的将所学的理论知识付诸实践的过程。本文将对工艺及夹具的几个关键问题:工艺的选择，工装的设计，夹具的设计。1 加工工艺的选择本课题利用对零件的测绘，手绘出零件图，并标注起尺寸及公差，根据给出的毛坯图，确定合理的加工工艺过程，从而编制出工艺规程卡片。2 工装的设计根据各个工序，进行合理的工装设计。3 夹具的设计进行专用夹具的设计，绘制出夹具图，能确保工件的加工精度。1.2 设计条件1）年产量1000台2）单班工作制，每班工作7.5小时1.3 设计任务内容1）手工绘制零件图、毛坯图2）计算机绘制零件图、毛坯图3）编制飞铁座架机械加工工艺过程卡4)编制飞铁座架机械加工工艺规程（工序卡）5)进行夹具的设计及其工序工装设计1.4应完成的技术资料文件1）零件图（2:1）1号图纸一张2）毛坯图（2:1）1号图纸一张3）工艺规程（工序综合卡）0号图纸一张4）专用夹具总装图（2:1）0号图纸一张5）设计说明书一份第二章 零件的测绘2.1零件的测量零件测量时所选用的测量仪器有：游标卡尺，钢尺，内卡，外卡，角度测量器等。1.先进行轴套长度的测量，以轴套的小端面为基准，进行长度的测量。2.对外圆直径进行测量。3.对内圆直径进行测量。2.2零件图的绘制及其尺寸公差标注1）零件图视图选择零件图要求将零件的结构形状完整、清晰地表达出来。要满足这些要求，首先要对零件的结构形状特点进行分析，并尽可能了解零件在机器或部件中的位置和作用。零件的主视图的选择尽可能反应零件的主要加工位置或在机器中的工作位置。加工位置是按零件在主要加工工序中的装夹位置选取主视图，主视图与加工位置一致是为了制造者看图方便。像轴套类零件的主要加工工序是在车床或磨床上进行的，因此主视图应将其轴线水平放置。2）零件的尺寸标注直接指出零件图上的主要尺寸，主要尺寸是指直接影响零件在机器或部件中的工作性能和准确位置的尺寸，如零件间的配合尺寸、重要的安装定位尺寸等。如图中两孔中心距64mm,右端面到轴肩的距离65mm，右端面到孔的距离86.72mm。合理的选择基准：尺寸基准一般选择零件上的一些面和线。面基准常选择零件上较大的加工面、与其他零件的结合面、零件的对称平面、重要端面和轴肩等。选择右端面为长度基准。3）尺寸公差和形位公差的标注通过查阅机械设计手册，确定尺寸公差和行为公差。所画零件如图所示。第三章 零件的工艺过程设计3.1对加工对象以及生产特性分析本次设计的零件为Z12V190B柴油机飞铁座架，从外形上看，此零件属于轴套类零件，因此，在工艺设计过程中，应遵循轴套类零件加工的一些原则。按照轴套类零件加工的一般工艺原则先面后孔的加工方法，我们先从图纸视图上对零件加工表面逐一分析查看。从视图中可知，此工件的代加工表面很多，既有平面，又有孔类我们按先面后孔的加工原则，对加工表面进行分析。首先是对毛坯的两个端面进行加工，目的在于下道工序要以两个面作为定位基准，对精度要求较高的外圆周面进行加工。再以圆周面作为精基准进行孔的加工，最后还要进行平面的铣削。本工件的外圆周面要求的精度较高，比如说靠近小端面的圆周面和靠近大端面的粗糙度都为Ra1.6,中心孔的内表面的粗糙多为Ra3.2,中间段的外圆周面相对于A基准的同轴度ø 0.04，右轴段的同轴度为ø0.01,铣削的两个大平面的对称度为0.1。此外，两个小孔的精度要求也较高，这也是要进行钻削专用夹具设计的原因，两个小孔的轴线平行度为0.08。3.2基本工艺倾向由于零件生产量为1000台/年和工作班的限制，可以确定此类零件的生产类型为中批生产，因此我们在加工工程中对加工设备的选用，也有了一定的限制，即以通用机床为主，个别工序可以使用专用设备。从零件的结果上看，工序的划分应很多，但又考虑到零件的批量对设备的选用原则，若采用过多的工序，必会选择相当数量的机床，造成人力物力的浪费，提高工件的加工成本，很不经济。因此，我们才有个工艺原则是：工序适当集中。3.3零件的工艺分析飞铁座架从零件图上可以看出，其加工表面有外圆，内孔，外槽，内槽，平面，钻孔，齿轮，倒角等。其工艺要求相当复杂并且加工表面间有位置要求1）轴端各个外圆这组外圆包括 。它们由于有的与轴承配合，表面质量及尺寸要求精度高一些，相互位置要求也较高，其中与齿轮外圆与同轴度公差为ø0.1mm。2）内孔零件的内孔为一通孔，但两端的尺寸大小及精度不同，期间有内槽隔开。其中端与一销配合，是主要作用部件，该孔与外圆的同轴度允差为ø0.04。3）齿轮本零件上的轴齿轮为一传递动力件，除尺寸要求严格以外，其材料热处理程度为一项工艺要求，其中齿面局部淬硬HRC45-50.4）钻孔零件左端面两孔，用两销孔与飞铁连接。孔的尺寸精度要求较高。且两孔中心的平行度误差为ø0.08mm，孔中心与端平面垂直度为0.05mm。两孔中心与垂直度为0.25mm。5）内槽，外槽外圆有一槽，宽度为是用来安装垫片。加工工艺上只有尺寸精度要求。另有齿轮左有一齿轮槽，在内孔有ø16-1.6 -2.3的两个内槽。6）平面零件上的平面有左端面及二侧面。其中二侧面与的对称度公差为0.10mm。7）倒角及其他零件个棱角各孔端轴端均倒角，大小不一，另件两外圆左端轴肩面均与 有垂直度要求允差为0.05mm。零件各加工表面均有一定的表面质量要求。由以上分析可知，对于各加工表面有的采用普通家具，有的须采用专用夹具来保证其各精度要求。在加工过程中还必须使机床，刀具的精度保证一定的要求。对工人的技术水平也有一定的要求。整个加工工艺都应严格控制。否则易出现废品，影响工厂的经济效益。3.4确定加工工艺过程一、确定毛坯的制造形式零件材料选择：考虑到调速器在工作中经常会变速，放零件在工作中有交变冲击载荷。并有齿轮传动硬度调质后达到HB217-255，齿面局部淬硬HRC45-50，通过查机械设计手册中册P372。用40Gr材料，热处理为调质，表面淬火。考虑冲击载荷，应使金属纤维尽量不被切断。保证零件可靠。由于零件年产量为1000件已达成批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，可采用模锻成型，这从提高生产率，保证加工精度上考虑也是应该的。二、基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与否合理，可以使加工质量得到保证。生产率提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出。更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。基准选择分为粗基准，精基准的选择。1、根据零件特点选择粗基准<1>对于具有不加工表面的工件。为保证不加工表面与加工表面之间的相应位置要求，一般应选择不加工表面为粗基准。<2>对于具有较多加工表面的工件，粗基准的选择，应合理分配各加工表面的加工余量。<3>作为粗基准的表面，应尽量平整，没有浇口，冒口，成飞边等其它表面的缺陷，以便使工件定位可靠，夹紧方便<4>由于毛坯表面比较粗糙且精度较低，一般情况下同一尺寸方向上粗基准表面只能使用一次。2、精基准选择原则<1>为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度，应选择加工表面的设计基准为定位基准。<2>定位基准的选择应便于工件的安装和加工，并使夹具的结构简单。<3>当工件以某一组精基准定位，可以比较方便地加工其它各表面时，应尽可能在多道工序中采用同一组精基准定位，这就是“基准统一”原则。针对飞铁座架这一零件的特点和粗基准的选择原则本零件的粗基准选ø90的爪端，以爪端的一侧面为定位面。对于精基准，主要考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时应进行尺寸换算。3、辅助工序的安排：辅助工序包括工件检验，去毛刺等各项要求，其中检验工序是主要的辅助工序。它对保证零件的加工质量有一点的作用，检验工序安排一般为：A粗加工全部结束后，精加工之前B 工件从一个车间转向另一个车间前后C重要工序加工前后D零件全部加工之后根据以上的最终零件图和给出的毛坯图，本着工序集中的原则，制定了以下工艺过程。小端面和ø35的外圆轴线作为精基准，从而要对其进行精加工。制作如下的工序过程卡：30中国石油大学胜利学院机械加工工艺过程卡片零件号材料40Cr共一页零件名称飞铁座架毛坯锻件第一页工序号工序名称及内容车间设备夹具刀具量具工时10去毛刺毛坯车间20模锻锻造车间锻床30正火处理热处理车间40粗车小，大端面油泵车间C620-1三爪卡盘YT15车刀游标卡尺50粗车外圆、钻中心孔C620-1四爪卡盘YT15车刀、钻头游标卡尺60精车外圆、切槽、倒角C620-1三爪卡盘70粗铣侧面、粗铣槽、精铣槽70J检验80铰ø14.5的内孔、倒内角C620-1三爪卡盘YT15车刀、铰刀内径千分尺、塞规90铰ø16.6的内孔、倒内角C620-1三爪卡盘YT15车刀、铰刀内径千分尺、塞规100粗磨两外圆及端面M131W外圆磨床磨外圆夹具砂轮游标卡尺110插齿Y5120A插齿机插齿夹具插齿刀120齿轮淬硬热处理车间130磨内孔油泵车间MZ110磨床磨床专用夹具砂轮塞规140精磨两外圆M131W外圆磨床磨床专用夹具砂轮千分尺150粗、精磨侧面工具磨床磨床夹具砂轮游标卡尺150J检验160钻孔2×ø8Z525立钻专用夹具钻头样板170锪孔、倒角台钻钻床夹具锪钻180粗铣、精铣21°30´的斜面X51立铣铣床专用夹具端铣刀斜面测量器ZJ终检3.5主要加工工序的分析计算50工序是为以后各工序服务的，它为以后各工序准备好了基准。是一个基础，如果本工序加工出了问题，以后各工序都会出现问题。在此工序的加工中，选取ø90外圆表面为粗基准。用四爪卡盘定位并加紧限制四个自由度。采用机械加紧，在一次安装中各工步一次完成。 此工序中各级别外圆分别加工刀ø37 ø33.5 ø26 ø22因为是粗车加工，由表机械制造工艺课程设计手册中P72表4-11查出f=0.6mm,v=1.167由公式 走刀长度L=切入+切削长度+切出=3+9+0=12mm基本工时 将以上各数据填入工序卡片中，同理得出其它工步的切削参数及切削工时。60从工序图上可以看出，定位基准为：大端面及内孔面用通用夹具代号为G5783采用机械加紧，主要是为了保证各项尺寸精度。用内孔面为精基准主要是考虑到定位基准与设计基准相重合。减小定位误差。保证内孔中心线和各级外圆的同轴度为后面各工序的精度得以保证打基础。由于此工序为精加工，为保证各表面的尺寸精度和表面粗糙度进给量应选小一点，切削速度及转速应选大一点。因此由表4-2得f=0.15 v=20由表5-3得 n=1900rpm则 同理可得其它各外圆的各个参数分别填入综合工序卡，切削长度的计算走刀长度L=切入+切削长度+切出=3.3+11.7+0=15mm则 则同理可知其它各级外圆的切削工时。80铣两侧面用外面及ø42外圆端面定位，这样定位基准与设计基准相重合，减少了基准不重合误差，保证了两侧面相对外圆中心线的对称度公差。110定位基准为孔面，夹紧采用机械夹紧，此工序是为以后各个工序更精确的加工打下基础。因此，选择内孔面为定位基准。120采用大端面及内孔面为定位基准，因为此工序分为粗插，精插两个工步。齿轮部分通过加工就加工完成，因此精基准的选择很重要。所以采用端面和内孔定位，主要是为了保证齿轮外侧面相对孔中心线的垂直度。定位质量的好坏可通过在插齿前后测量一下ø31.5外圆表面的圆跳动公差为0.015，只要跳动公差在这个范围内就可以加工了。140此工序采用齿轮分度圆定位，限制了六个自由度，内孔主要是安装转子，为了使零件在转动中平衡，保证内孔中心线相对于分度圆中心线的同轴度公差为ø0.06.所以采用分度圆外圆定位，这样就为以后零件的工作顺利提供提供了条件。150此工序采用了上工序所磨过的孔定位，这样精基准的选择就符合了基准统一的原则。所使用的夹具为磨内孔通用夹具，为保证工序图纸上的各级形位公差有重要意义， 外圆在零件的设计中是一个重要的设计基准。在加工中也被作为一个重要的基面。主要是用来安装轴承的，因此尺寸精度要求高。因此采用内孔来作为精基准，这样，不但能保证零件的质量，而且还会给加工带来方便。170由于本工序已进入最终阶段又没有什么通用夹具可用，因此可设计一套钻孔专用夹具，采用两侧面， 外圆及端面定位，限制六个自由度，使工件在加工中完全定位。190斜面的铣成为最终加工工序，在此前各工序均已加工完毕，因此定位基准的选择有几种方案，但是本着精基准的选择原则“基准统一”“基准重合”的原则可知，精基准的选择不能任定。在考虑到提高劳动生产率和能保证加工质量的前提下，可以采用简单的定位方式“一面两销”定位，并设计专用夹具。 第四章 夹具的设计4.1夹具的设计的基本要求夹具设计的原则是经济和实用，夹具设计的基本要求可分为下列三个方面：（1）好用；（2）好造；（3）好修。其中好用是主要的，但不应脱离工序的要求和生产的具体情况而过分强调，此外，还应以工厂的实际制造条件出发来考虑好造，好修的问题。具体的要求有下列几点1）夹具的构造应与其用途及生产规模相适应夹具的用途和生产规模的大小不同，夹具的形式也不相同。在小批量生产中，夹具的用途主要是扩大机床的工作范围，以达到保证产品质量为主要目的。广泛采用单件加工的夹具及平动夹紧机构。在大批量生产中，夹具的作用除上述的目的外，还要考虑尽量提高生产率的问题，广泛采用多件夹紧机构，机动夹紧装置等高效夹具及自动化夹具。2）夹具的构造应保证加工精度机床夹具的主要任务之一就是保证被加工表面的位置精度。另外，对于保证被加工表面本身的尺寸精度及光洁度也起一定作用。3）夹具的设计要妥善处理好质量，生产率及经济效益之间的辩证关系。做到结构恰当，工艺可行，经济合理，安全实用4）夹具设计在确保加工稳定地满足加工质量及生产率的前提下，应协调工艺工装的配套会签，优先选用“三化”结构，酌情考虑通用，可能性能，使设计的夹具满足上述要求。4.2夹具设计的步骤说明夹具的设计步骤大致如下1、在明确设计任务书的基础上，首先要注意收集并研究与设计有关的各种原始资料，分析工件的工作图及有关的部件图。研究工件的结构，技术要求及在部件中的作用，分析工件的毛坯图，工艺规程，本工序的加工要求和前后工序的联系，加工余量及切削用量等。熟悉本工序所用设备的主要技术规格及安装夹具部位的基本尺寸，刀具的形状，尺寸规格及精度等。了解产品的生产纲领和今后的发展状况。了解夹具制造部门下的设备状况及工艺水平。2、合理地确定夹具的类型及总体布局，绘出夹具的结构草图1） 研究工艺人员提供的资料和操作者对夹具提出的意见和特殊要求。2）分析过去设计的同类夹具的结构及使用情况，以便改进并设计出合理地工艺性结构3）确定定位方式，包括确定定位件的结构4）确定夹紧方案并相应处理好力的着力点，指向及大小，设计出合理可靠的夹紧装置。5）确定刀具的引导方案，并设计引导原件或对刀装置6）确定其他原件或装置（如定位键，分度装置等）的结构形式，并设计具体结构7）规划各种装置或原件的布局，并确定夹具体及夹具的总体结构8）进行工序精度分析，经总布局多方案比较后确定一最合理的方案草图3、绘制夹具总装配图4、绘制夹具原件的零件图5、整理并修正夹具设计说明书4.3本次设计的夹具情况简介在这次飞铁座架的加工工序中，为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，有几道工序需设计专用夹具来完成工件加工。经过老师指定，我们这个组决定设计最后一道工序中铣21°30´斜面的铣床夹具。本道工序加工厂方的窗子是X51立铣铣床。工件的材料为40Gr，其硬度为HB217-255。综合我们所学知识经研究认为选高速钢ø40的端铣刀为加工刀具较为合适。利用设计的夹具主要来铣飞铁座架的一端两侧两个与水平方向成21°30´的斜面。此斜面主要目的是为了使飞铁能灵活转动不受限制。本工序在最后加工，精度要求不算高，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.4夹具设计结构简介方案一：以ø33的外圆B和ø42圆的一侧平面A以及爪端平面C，与之对应的定位支承J1，J2（支撑板），工艺孔组成三个定位副来完成工件的定位。夹紧力：为了保持工件稳定，不变形，夹紧力应和工件中心线在一条线上方向应向下。采用螺旋转位压板将工件压向支撑板，加工完毕后，卸松螺栓转动转为压板，转到非压位置，便可取下工件导向装置：安置对刀块。因工艺孔为倾斜（90°-21°30´=68°30´）所以支承板水平方向上倾斜21°30´。保证工件倾斜68°30´用立铣铣床，铣刀相对于工件做水平进刀即可。所以在夹具体上安一个水平对刀块。夹具在机床上安装，第一，安装基准为夹具体底面，第二，安装基准为两定位键的两侧面A，用T型螺栓锁紧即可。方案二：工件的定位：以ø8两孔和爪端两侧面来定位。此定位以一个平面和平面上一圆柱销和菱形销来定位。工件：一个平面是爪端面的一个侧面，在这道工序前已精磨，精度比较高。两个孔是ø8的两个爪端孔，铰出的精度也较高。夹具体：上面需有一平面和平面上一个圆柱销和一个菱形销（图）限制的自由度分析：一面两销分析可限制工件自由度的个数为六个，确定夹紧力的方向为了定位的稳定性，准确性，夹紧应有助于定位键，定位准确。应使工件的定位面尽量靠近夹具体大平面，则夹紧力使工件达到这一要求。夹紧力的方向应将工件压向定位面，才能固定其定位，反之，将破坏其定位。主夹紧力的方向见图夹紧力着力点的选择原则。应尽量靠近被加工表面，这样可以减少弯曲变形，联系本工件的加工，着力点应在P附近。这样提高了工件抗弯曲变形的能力。但从实际中考虑，p点的强度不足。如从P点作夹紧力着力点也对工件加工带来许多不方便。从实际考虑应使着力点向中间靠近，为了简化（又因工件比较小，切削力不是太大）就在工件中间的爪端侧面上选一着力点。这样靠夹具体上大平面定位夹紧，就比较稳定了。动力源：工件比较小，铣削量不大，为了简化夹具体结构，采用螺纹螺母手旋夹紧，采用单件夹紧。因工件有多个加工面，故属于多加工工位。根据夹紧方式和加工特点采用勾头压板结构。4.5方案对比在方案一中，由于侧平面A较小，用其来定位支承时，夹紧压力不能太大，如果大了就会损坏工件的台阶面。然后夹紧力小了就不能满足工件的定位夹紧使工件具有足够的稳定性和可靠性。而在方案二中，定位支承平面为夹具体的一个大平面，相对于方案一来说，定位夹紧都较稳定可靠，在理论上讲一面两销定位精度也较高。在方案一中的工件沿Z方向的旋转自由度的限制，也不是太理想，只能在夹具体上安装一个支承钉顶在工件爪端地一个侧平面上来限制这样就不能够保证工件足够的精度，也就是说工件的防转自由度不如方案二限制的好。在方案一中，夹具体上还有圆柱配合面，对于夹具体的加工也比较麻烦。因为圆孔面的精度比较高，否则就不能保证工件的定位准确性，也就使加工出来的斜面不符合图纸要求，为了避免这种情况的存在，方案二的定位也就相应的好一些。对于方案二，不论从精度上来看，还是从夹具体的制造方面考虑都比较方案一好，而且从工件的装夹时间和生产率上考虑，方案二的工件装卸方便，加工进刀也较方便。通过以上方案的定位精度，夹具体的制造等各个方面的对比，认为选方案二较为合适，故本次设计夹具体的结构按方案二进行进一步的完善。4.6具体设计，计算，论证对于方案二，前述的只是粗略简单的夹具体结构骨架，若真采用此方案的设计原则还需进一步的完善。首先，工件的加工面有两个，又采用立式铣床，只有一把刀加工，所以还必须在夹具体上设计一个转位机构，来满足加工要求，这就在夹具体上又增添转盘，转位把手。（详见夹具总装图）其次，工件的夹紧前面已确定采用勾头压板结构，其具体的结构形式和在夹具体上的具体位置结构需明确。通过查找标准体勾头压板采用标准件。具体结构见（夹具图）第三，由于工件的斜面加工，而刀具是水平的，从加工中考虑，刀具是垂直安装，下端面是水平的，要使刀具倾斜，必须使床身倾斜，这是不可能的，所以必须使工件倾斜一角度来满足加工要求，工件倾斜就须让夹具体倾斜，倾斜角度为90°-21°30´=68°30´。这样的话，刀具水平进刀，相对工件加工出来的便是一个21°30´的斜面。夹具体的具体结构详见夹具总装图和夹具零件图。计算论证利用本夹具主要在铣零件两个爪端地21°30´的斜面，此斜面的表面光洁度为与孔的中心线有尺寸要求。以下为其中一个爪端：因此设计基准为两小孔的中心线，并且工件的定位基准为小孔中心线，因此定位基准与设计基准重合=0而=0因此定位误差=0加工斜面时选用三面刃铣刀切削力及夹紧力的计算刀具：高速钢镶齿三面刃立铣铣刀：ø175MM B=20 Z=16=9.81(把刀)表3-25式中 =68.3 =50mm =0.15=175mm =4.5 Z=16=0.965所以 =9.81×683×=3498N水平分力： （逆铣） =3848N垂直分力： 由于工件安装时斜21°30´放由及引起的使工件沿其安装轴线方向产生松动的分力为21°30´=4721N21°30´=1442N所以能够引起工件沿安装轴线方向松动的最大切削合力为 =4721+1442 =6163N由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式安全系数 式中 -基本安全系数1.5 -加工性质系数1.0 -刀具钝化系数1.1 -断续切削系数1.2故 P=K=6463×1.5×1.0×1.1×1.2 =15000N很大，为了使得整个夹具结构紧凑选用勾头夹紧装置其夹紧力 选用 故 因此工件是可靠的。4.7夹具体的技术要求1. 拉出手拉式定位面转轴应灵活转动，放下手拉式定位面应能准确插入固定衬套。2. 测量二个定位点，两固定定位销中心线与座底底座面的高度相差应小于0.02.放件13可合装后在保证两销孔间距的情况下，利用手拉式定位器定位镗出两销孔，也可在件13上准确加工出两销孔后，整体试装测量高度差小于0.02后再使工件B，另件6用圆柱销定死。结论本次毕业设计的主要任务是柴油机飞铁座架的设计。主要是飞铁座架的机械加工工艺设计及专用夹具的设计。经过整整三个多月的搜集整理资料和在指导老师的精心帮助下，我的毕业设计终于成功定稿了。在这次的毕业设计中，我发现了在机械加工工艺方面我还有很多的薄弱环节需要我的巩固学习，尤其是在工艺的可行性及专用夹具设计方面我还应该多学习一些，由于下工厂进行实践的机会较少，所以在工艺的设计可行性方面有所欠缺，对于公差及精度的给出有些不合理的地方，此外，夹具的设计跟机床直接影响工件的加工精度，所以在这方面我还要多问老师多查找资料，以便提高自己机械设计加工方面的专业知识。刚一看到自己的设计题目时，我真是非常的想往后退缩，不过又一想这正是锻炼自己的一次机会。这次我非常庆幸的战胜了我自己，说实在话有指导老师和同学们的帮助，于是自己强制说服了自己，投入到了设计之中，现在回头看一下自己曾经的位置，心里明白了许多做人的大道理，感谢学校给的这次机会，感谢帮助我的各位老师和同学们，如今有了一种一览众山小的感觉，我知道自己的付出得到了回报，我战胜了自己，我又增加了新的立足社会的资本。致谢伴着晨钟迎着暮鼓外加几个不眠之夜，终于看到了胜利的曙光听到了成功的歌声，毕业设计审核通过定稿了。回首看一看从接到题目到现在成功定稿的这一段路程，我不禁感慨万千，因为这一段看似短暂但是走上去坎坷万千的路，不仅滴满了我的心血而且还洒满了我的指导老师刘慧芬老师和同学们的汗水，没有他们无私的帮助，我就无法扬起顺利的帆，成功及时的靠岸，摘取这胜利的果实。在这次的设计中，还有我的同组成员以及其他组的一些同学和老师也都为我的这次的成功无私的付出了爱心，在此我一并向他们表示感谢。参考文献1机械制造工艺课程设计手册.哈尔滨电机制造学校2何铭新，钱可强.机械制图（第五版）.高等教育出版社，20043机械零件设计手册.冶金工业出版社4机械制造工艺课程设计 指导书.机械工业出版社5机械夹具设计手册.机械工业出版社6柴油机结构与使用.机械工业出版社7金属切削原理及夹具设计.高等教育出版社8机床夹具图册.机械工业出版社9机械设计手册.机械工业出版社10技术制图.国家标准样本11王先奎.机械制造工艺学（第2版）.机械工业出版社 指导教师 刘慧芬