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1、柴油机油泵调速器盖钻孔组合机床设计(夹具设计)作者姓名：王宏亮专业名称：机械工程及其自动化指导教师：殷俊文 讲师成都理工大学工程技术学院学位论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明：1.本人已认真学习学位论文作假行为处理办法（中华人民共和国教育部第34号令）、成都理工大学工程技术学院学位论文作假行为处理实施细则（试行）（成理工教发201330号）文件并已知晓教育部、学院对论文作假行为处理的有关规定，知晓论文作假可能导致作假者被取消学位申请资格、注销学位证书、开除学籍甚至被追究法律责任等后果。2.本人已认真学习成都理工大学工程技术学院毕业设计指导手册，已知晓学院对论文撰写的内容和格式要求。3.本人所提交
2、的学位论文（题目：柴油机油泵调速器盖钻孔组合机床设计），是在指导教师指导下独立完成，本人对该论文的真实性、原创性负责。若论文按有关程序调查后被认定存在作假行为，本人自行承担相应的后果。承诺人（学生签名）： 20 年 月 日 注：学位论文指向我校申请学士学位所提交的本科学生毕业实习报告、毕业论文和毕业设计报告。柴油机油泵调速器盖钻孔组合机床设计(夹具设计)摘要组合机床是一般机床的发展产品，由更多的部件和特定的部件而组成。从设计制造到推广应用再到成熟期的现在都是制造业不可缺少的产品，高效的加工生产率和多功能的方便快捷，被人们广泛研发和使用。因此在重型机械，汽车，航空航天，造船，农业机械，甚至是医疗
3、器件都有广泛应用，特别是汽车工业生产制造，几乎是组合机床的最大客户。如德国大众、宝马，这些明星汽车制造商，很早就开始使用组合机床，他们是走在汽车制造的王者，组合机床给他们完成了了很多的艰难任务，组合机床用自动化和半自动化的生产方式提高生产效率，用更精确的加工标准制造出更好更耐用的优秀产品。本文首先对柴油机调速器盖钻孔组合机床的基础了解，用Auto CAD画出调速器盖的图纸，对其进行分析和解刨，再根据自己所学的知识，对柴油机调速器盖底孔的加工工序进行了分析，然后根据加工工艺分析的结果制定安装孔的切削用量，然后在进行组合机床各部分的夹具设计。本文通过钻削柴油机调速器盖底孔，详细介绍了组合机床的设计
4、过程及夹具的设计，在这个设计过程完成了“三图一卡”和夹具的设计。关键字：组合机床 调速器盖 钻孔AbstractModular machine tools are general machine tool development products, by more components and specific components and components.From the design and manufacture to the promotion application to the mature stage now are the manufacturing industry i
5、ndispensable products, efficient processing productivity and multi-function convenient, is widely used by people.So in the heavy machinery, cars, aerospace, shipbuilding, agricultural machinery, even medical devices have a wide range of applications, especially the automobile manufacturing industry,
6、 is almost the biggest customer for modular machine tool. Such as Volkswagen, BMW, the star carmakers, began very early use of modular machine tool, they are walking the king in the automobile manufacturing, modular machine tool to their completed the a lot of hard work, the combination of machine t
7、ools with automated and semi automat production to improve production efficiency, with more accurate processing standard to produce better, excellent and more durable products.Firstly of diesel engine speed governor cover combination drilling machine as a basis for understanding, with Auto CAD drawi
8、ng out governor cover drawings, the performed analysis to reconcile dig, again according to their own knowledge and governor for diesel engine cover bottom in the process are analyzed, then according to the results of the analysis of the processing technology make the installation hole cutting, and
9、in various parts of the modular machine tool fixture design.The drilling speed governor of the diesel engine bottom cover, combination machine tools in the design process and fixture design are introduced in detail. In this design process completed a three charts card and fixture design.Keywords: Co
10、mbined machine tool, Governor cover, Drilling目录摘要IAbstractII目录III前言11 工艺路线制定21.1 零件的材料选用21.2 加工技术要求31.3 工艺装备的选择31.3.1 机床的选择31.3.2 夹具的选择31.3.3 量具的选择31.3.4 刀具的选择31.4 加工顺序的安排41.5 工艺路线制定：42 盖加工的设计52.1 确定切削用量52.1.1 加工部位要求52.1.2 选择切削用量52.2 计算切削力，切削扭矩和切削功率62.3 计算主轴直径72.4 被加工零件工序图82.5 加工示意图82.5.1 选择刀具82.5.2
11、 导向选择92.5.3 初定主轴92.5.4 确定动力部件的行程102.6 机床联系尺寸图102.6.1 选择动力部件102.6.2 本次加工所选的参数如下：112.6.3 机床装料高度H112.6.4 主轴箱轮廓尺寸122.6.5 中间底座轮廓尺寸122.7 机床生产率计算卡133 夹具的设计143.1 夹具设计的总述143.2 数控机床夹具设计的要点143.3机床夹具的分类与功用153.4 定位元件的设计153.5 确定夹紧方案163.6 工作台面与夹具体的设计183.7夹紧机构设计183.8 绘制夹具总图203.8.1 压板的设计203.8.2 夹紧压板的装置213.8.3 可调V型块的
12、调节装置21总结22参考文献23致谢24- IV -前言首先柴油机油泵调速器盖是调速器的壳体，用于放置和保护调速器的正常运行，本设计主要是对其进行孔的加工，所以需要对加工孔的设备（主要是组合机床）进行研究设计。通过对柴油机油泵调速器盖底孔钻削组合机床的设计，进行组合机床的设计与装配和零件加工工艺的制定：零件图的分析、自由度的限制、定位元件的设计（定位销的选择和查找）夹紧元件的设计（V型块的设计与查找）钻头的选用、限位元件的设计、钻套的选用，钻模板的选用。 组合机床适合大批量生产，它是为了特定的零部件和特定的工序加工而设计的相对专用的一套机床，组合机床在生产线上属于加工出成品和半成品的机器，具有
13、很高的自动化，最早的组合机床是由美国人设计制造的，目的是用于汽车零部件的加工生产，可以提高生产效率，提升企业和市场的竞争力，组合机床的主要结构有提供动力的动力部件、用于放置和定位的支承部件、用于传输所需加工零件的输送部件、由各类机械和电子乃至数据库控制的控制部件和辅助完成加工的辅助部件。在加工制造业，企业和个人都是向着产品质量更好，生产效率更快，成本控制更低的方向努力着，今年来全球范围内的加工制造和计算机应用计算得到快速的发展，中国是制造大国，代表有台湾投资的富士康等公司，还有老牌工业基地长春，在制造业有很大的市场份额。现在的加工业中，对机床的性能和智能化的要求越来越高，德国工业4.0的提出，
14、以及日本机器人代人工的研发和投入使用，都是这个行业的先锋者，在未来会有更多人性化和智能化的创作创新，我们需要紧跟国际的步伐，研发自己的东西，参与标准的建设，在加工制造业打下一片自己的天地。1 工艺路线制定图1.1 调速器盖零件图1.1 零件的材料选用调速器盖是柴油机上的重要零件之一，本次设计零件材料选用HT200。因其抗拉强度不小于200MPa，适合再次加工，抗压强度为750MPa适合作为壳体。HT200灰铸铁，是我国掌握比较早的一种铸铁，因其良好的性能和便于制造的特点，在很多零件的材料选择上，我们会优先考虑灰铸铁。HT200的结构是珠光体，主要特点是耐磨，所以适合做为调速器盖；强度较好，更好
15、的保护调速器；耐热，适合用在工作温度高的环境；良好的减震性能，合适作为振动较大的调速器壳体。总合上诉的最主要的刚性条件，我们这次选择用HT200作为调速器盖的材料1.2 加工技术要求分析图纸可以知道柴油机调速器盖底孔加工的技术要求为本次工序主要是完成五个直径为6.5的通孔加工，要求内孔的粗糙度为Ra12.5um，对A平面的不垂直度允差为0.1。1.3 工艺装备的选择1.3.1 机床的选择选择加工机床是根据零件的尺寸、零件材料的可加工性、零件的要求精度、量产的要求以及车间的现有设备和能够使用的设备等条件选择的，考虑到零件加工的批量大，精度要求相对较低以及零件相对较小的特征，本次设计的加工机床选择
16、立式组合机床。1.3.2 夹具的选择在单间或者是批量小的生产加工中，我们应该根据现有的设备（通用夹具和组合夹具），在批量大的生产加工中，首先分析零件加工的工序要求，最理想化的用到现有的设备，然后根据需要设计并制造出专用夹具，在这次的夹具设计中，我们只需要加工直径为6.5mm的5个通孔，并且粗糙度和垂直度要求相对较低，工序相对简单，易加工，所以本次设计大量利用通用夹具和少量设计专用夹具而完成加工1.3.3 量具的选择根据本次加工类型和精度的规定，我们使用最常用的的游标卡尺作为本此的测量直径的测量，用量规测量5个孔的位置尺寸，用直尺作为零件定位夹装的用具。1.3.4 刀具的选择刀具的使用根据HT2
17、00这种材料的可加工性，刀具的性价比（工作可靠、材料HT200对刀具的磨损）刀具可使用周期的长短（一般为一个生产班的时间倍数）本次加工选择高速钢麻花钻。1.4 加工顺序的安排首先，本此设计加工的是材料为HT200、加工孔直接为6.5mm，孔的粗糙度为Ra12.5um，对A A平面的不垂直度允差为0.1的5个孔的加工，根据加工的分析和精度的要求，工序安排是:装夹加工卸载零件的顺序安排。1.5 工艺路线制定：表1.5 工序表工序号工序名称设备名称用具名称1毛坯草图软件CAD2毛坯清洗清洗机柴油3装夹毛坯通用和专用夹具组合机床4毛坯定位夹紧部件扳手或橡皮锤5钻孔单面钻钢麻花钻6取下零件通用和专用夹具
18、手工和扳手7清洗零件清洗机柴油8合格检查人工检验游标尺，量规9清点入库2 盖加工的设计2.1 确定切削用量2.1.1 加工部位要求本次需加工底面的五个通孔，其直径都为6.5，孔深34，所加工孔的直径和深度都较小，材料是灰铸铁及铸件，精度要求是粗糙度为Ra12.5um，2.1.2 选择切削用量现在市场上所销售和用到的机床，大部分都是可以多刀位的。因此，在切削用量的计算和设计时需要比一般的机床小30%左右。刀具是安装在一个特定的安装刀具系统中的，在一个工作台上面工作。工作时，要求所有刀具的每秒钟进给量必须完全相同，且等于动力滑台的每秒钟进给量，也就是说，动力滑台的和刀具进给量相同。这个每分钟进给量
19、（毫米/分）应是所以刀具的平均值。因此，同一主轴箱上的刀具主轴可设计成不同转速和选择不同的每转进给量（毫米/转）与其相适应，以满足不同直径工件的加工需要，即尽量作到合理利用所有刀具 ，充分发挥其性能。在切削用量的选择上，应注意零件生产批量的影响。生产率要求不高时，就没有必要将切削用量选得过高，以免降低刀具耐用度。对于要求生产率高的大批大量生产用组合机床，也只是提高那些耐用度低，刃磨困难，造价高的所谓“限制性”工序刀具的切削用量。需要保证加工的精度，也不能使刀具耐用度降低。对于“非限制性”刀具，应采取不使刀具耐用度减低的某一极限值，这样可减少切削功率。在刀具的选择上，要求耐用度不能低于最小的工作
20、换岗时间；主轴箱设计时需要保证切削用量的有利选择，如果主轴是相邻的，且转速接近相似，则主轴箱的传动链会变得很简单，采用导向型加工的刀具，若不可使用冷却润滑，可以适当的选择减少切削速度，来保证加工的更好进行；选择切削用量时，动力滑台的性能是考虑的因素之一，若选用液压动力滑台时候，所选择的每分钟进给量一般比动力滑台可实现的最小进给量大千分之五百，否则，会造成不稳定，影响加工的精度，甚至造成不能保证工件的加工需要。选择本次加工用高速钻头加工钢件的切削用量：当加工直径为6.5时，选取进给量f=0.0967毫米/转，切削速度v=12m/min。2.2 计算切削力，切削扭矩和切削功率已知D1=6.6, L
21、1=34由公式可得 （2-1） （2-2） （2-3） （2-4）式中： F切削轴向力（牛）； M切削扭矩（牛毫米）； P切削功率（千瓦）； T刀具耐用度（分）； 每转进给量（毫米/转）； D钻头的直径（毫米）； HB零件的布氏硬度。对于公式13取最大值，对公式4取最大值减去偏差值的三分之一； 切削速度（米/分）， 取计算硬度HB=200HB， 总切削力：总扭矩：总功率：2.3 计算主轴直径当确定了切削扭矩M以后，便可以根据扭转刚度初定主轴直径，计算公式为：式中：d轴直径（mm）；M轴所承受的转矩（Nmm）；B系数，根据主轴在1米长度上允许最大扭转角对刚性主轴取度/米。则取 B=0.73综上，
22、查取标准值，选择主轴直径为安全校核：M轴所传递的扭矩（Nmm）；轴的抗扭截面模数（），实心轴的；许用剪应力（），对于45钢；所以：对钻直径6.5的1，2，3，4，5 轴安全。2.4 被加工零件工序图首先，本此设计加工的是材料为HT200、加工孔直接为6.5mm，孔的粗糙度为Ra 12.5um，对A平面的不垂直度允差为0.1的5个孔的加工，根据加工的分析和精度的要求，工序安排是:装夹加工卸载零件的顺序安排。本次加工的定位基准和夹紧部位已在工艺路线制定中说明，所以按照上面所述画出柴油机调速器盖钻孔加工工序图。2.5 加工示意图加工示意图（CAD图纸）用来确定加工的方案。加工示意图是零件加工的重要图
23、纸，决定了刀具的位置安装和辅助部件的位置安装以及其他相关联的部件有密切的位置关系机床的工作流程程及工作传输循环。因此，我们需要在加工以前对其进行工序的分析和设计，从而达到技术要求，加工示意图作为加工的基础材料，我们需要严谨的设计，全方位的考虑，如图2.1所示。 图2.1 加工示意图2.5.1 选择刀具 由前面所述可知；刀具选用标准麻花钻。因为所加工的零件深度是34mm，所以我们预留50mm的加工余量，刀具的安装要合理并且注意使用时对刀具的保护。2.5.2 导向选择在加工中，刀具需要导向装置进行对刀具的导向，顺利加工，从而对孔的精度和粗糙度的保证。1. 选择导向类型、形式和结构通常依据刀具导向部
24、分直径d和刀具转速n折算出导向的线速度（V） 再结合加工部位尺寸精度、精度、工艺方法及刀具的具体工作条件来选择导向类型、形式和结构。由于V120m/min，因此选择固定式导向，安装在钻模板上。2. 定导向数量、选择导向参数 导向数量应根据工件形状、内部结构、刀具刚性、加工精度及具体加工情况决定。通常钻、扩、铰单层壁小孔或用悬伸量不大的镗、扩、铰深度不大的大孔时，选取单个导向加工。导向的主要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度、导套离工件端面的距离等。导向长度L1=（24）d；取L1=20mm;导向至工件端面的距离L2=(11.5)d（钻钢）；取L2=8mm;钻孔时d的配合为G7，D的配合
25、为H7/g6，D1的配合为H7/n6。2.5.3 初定主轴主轴型式的进给抗力和主轴时由其加工刀具系统的结构形式决定的。切削的扭矩是由主轴尺寸根据切削用量计算。组合机床主轴和刀具之间一般有两种连接方式。一是接杆连接，也就是刚性连接，是单导向钻孔、扩孔、铰孔及倒角等一系列加工，接杆连接可以决定其号数，应根据刀具尾部结构和主轴外伸部分的内孔直径d1而定。从保证加工终了时主轴箱端面到工件端面间距尺寸最小来确定全部刀具、接杆、导向、刀具托架及工件之间的联系尺寸，其中，须标注主轴箱端部外径和内孔径（D/d1）、外伸长度，刀具各段直径及长度，导向的直径、长度、配合，工件至夹具之间须标注工件距导向套端面的距离
26、。还须标注刀具托架与夹具之间的尺寸、工件本身及加工部位的尺寸和精度等。加工示意图上最终要的联系尺寸是主轴箱端面至工件端面之间的轴向距离，距离尺寸越小越好。它由两个方面决定，一是刀具轴和主轴箱主轴的连接结构和所需的最小轴向尺寸,如使用麻花钻、扩孔钻、工具长度考虑它的螺旋槽结束离开一段距离导向套端面，接杆长度的标准尺寸、规格均有可选择的范围，设计时通常先按最小长度选取。二是机床设计是的相互制约。根据主轴直径为20mm,查表:选择主轴外伸尺寸为长L=115mm，直径为30/20，接杆为莫氏锥柄接杆1-190T0635-012.5.4 确定动力部件的行程动力部件的工作循环是指加工时动力部件从原始位置开
27、始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进、工作进给、快速退回等动作。本次加工的工作进给长度为。快速引进长度+工作进给长度=快速退回长度，快速引进是把刀具快速的定位在预先设计的位子。刀具快速退回时，不可以和任何部件有碰撞发生。假如刀具的质量很好，又担心基床的均匀磨损，可以设计为刀具全程快退。而对于采用移动和回转式夹具的组合机床，快退行程长度必须能够保证把刀具、托架、钻模板及定位销都退离到夹具运动可能碰到的范围之外。动力部件的总行程除了保证要求的工作循环工作行程（快速引进+工作进给=快速退回）外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即考虑前、后备量。本次加工的快进长度。本次加工的快
28、退长度.2.6 机床联系尺寸图2.6.1 选择动力部件组合机床的动力部件是配置组合机床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱、各种工艺切削用头及实现进给运动的动力滑台。影响动力部件选择的主要因素为：1. 切削功率由刀具主轴切削用量计算总切削功率，组合机床的主传动用动力箱型号规定需要考虑传动效率和空载功率损耗及载荷附加功率损耗，动力箱一般有两种不同功率和转速的电动机，因此一般动力箱有高低轴转速两种，应根据主轴箱传动系统设计要求，并要求主轴箱传动链短来选用。2. 进给力动力滑台都有最大进给力的选用限制。选用时，要计算主轴的轴向切削合力大于进给力，以来确定动力滑台使用。3. 进给速度动
29、力滑台都有自己的快速行程速度及最小进给量的最小限制，因此选用时要求都小于规定的限制。4. 行程 选用动力滑台时，必须考虑其允许的最大行程。设计时，所确定的动力部件总行程应小于动力滑台的最大行程。5. 主轴箱轮廓尺寸为使加工过程中动力部件有良好的稳定性，不同规格的动力滑台与何种规格的动力箱配套使用，其上能安装多大轮廓尺寸的主轴箱是有一定限制的。设计时可查组合机床通用部件相应标准的推荐值。6. 动力滑台导轨型式动力滑台导轨组合有“矩矩”“矩山”两种型式。前者一般多用于带导向引导刀具进行加工的机床及其他粗加工机床；后者导向性好，精度高，主要用于不带导向的刚性主轴加工及其他精加工机床。2.6.2 本次
30、加工所选的参数如下：液压动力滑台1HY25：台面宽250mm，台面长500mm，行程长400mm，导轨“矩山”型式，滑台及滑台底座高280mm，滑座长1080mm毫米，允许最到进给力为8000N，快速行程速度12m/min，工件进给速度32-800mm/min。齿轮传动动力箱1TD25-IB型，电动机为Y100L1-4，电动机功率P=2.2kw，电机转速n=1420r/min，输出轴转速n=785/min，动力箱与动力滑台结合面尺寸：长400mm，宽320mm；动力箱与主轴箱结合面尺寸：宽400mm，高319.5mm；动力箱输出轴距离箱底面高度为177.5mm。2.6.3 机床装料高度H装料高
31、度是指机床上工件的定位基准面到地面的垂直距离。按照国家有关标准规定。本次加工选取的机床装料高度为H=900mm。2.6.4 主轴箱轮廓尺寸标准的通用钻、镗类主轴箱的厚度有两种尺寸规格，卧式为325毫米。因此，确定主轴箱尺寸，主要确定主轴箱宽度B、高度H及最低主轴高度h1。主轴箱宽度B、高度H可按下式确定：B=h+2h1式中：宽度最大的两孔距离（毫米）；最边缘主轴中心距箱外璧的距离（毫米）；高度最大的两孔距离（毫米）；最低主轴高度（毫米）；取，；。主轴箱最低主轴高度h1须考虑到与工件最低孔位置h2、机床装料高度H、滑台滑座总高、侧底座高度、滑座与侧底座之间调整垫高度等尺寸关系来确定。对于卧式组合
32、机床，hl要保证润滑油不致从主轴衬套处泄露箱外。通常推荐：hl大于85到140毫米；机床装料高度： H=900mm；工件最低孔位置：；滑台滑座总高h3=280；侧底座高度h4=560；由计算所得：廓尺寸为。2.6.5 中间底座轮廓尺寸中间底座的轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装连接的需要。其长度方向尺寸要根据所选动力部件（滑台和滑座）及其配套部件（侧底座）的位置关系，照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。非常重要的是，一定要保证加工终了位置时，工件端面到主轴箱箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离。同时，要考虑动力部件处于加工终了位置时，主轴箱与夹具外轮廓间有便于机床调整、维修的距离。为便于切屑及
33、冷却液回收，中间底座周边须有足够宽度的沟槽。初定出中间底座的长、宽、高尺寸后，应优先在通用部件标准中选用尺寸与之相近的标准中间底座以简化设计。中间底座轮廓尺寸其长度方向尺寸可按下式确定:L1加工终了位置主轴箱端面至工件端面间的距离，,L2 主轴箱厚度，L2 =140mm，L3 工件沿机床长度方向的尺寸，L3 =145mm,L1 机床长度方向上，主轴箱与动力滑台的重合度，l1 =230mm，L2 加工终了位置，滑台前端面到滑座前端面的距离，l2 =60mm，L3 滑座前端面到侧底座前端面的距离，l3 =100mm，L=285mm首先计算并且确定底座的长度L，这里计算结果是L=285mm，然后和夹
34、具底座长度尺寸进行比较确定，才可以具体的得出A的尺寸。通常，当机床不采用冷却液时，尺寸最小可取为1015毫米；当机床采用冷却液时，要考虑中间底座周边应有一定宽度的回收冷却液及排屑沟槽，尺寸一般不应小于70100毫米。考虑到夹具体的长度为217mm，.侧底座CD32和CD25，其高度H=560mm，宽度B=320mm，长度L=520mm。2.7 机床生产率计算卡机床生产率的计算在加工中，有重要的意义和作用，我们需要提前对刀具的使用周期进行确定；对零件需要加工的时间进行确定，从而确定电耗、人工费等成本。在接单中，我们需要有专业的技术员对其所需加工零件的工艺分析，分析加工顺序，时间，耗损材料等，然后
35、才可以和客户进行相关的费用协商。3 夹具的设计3.1 夹具设计的总述本次设计是对柴油机油泵调速器盖，进行钻孔加工，在夹住零件时需要考虑所需钻孔位置的预留，刀具路线制定，是否可以使用到现有的夹具部件，如果需要设计特定的夹具部件，要选用加工比较简单，但是质量有很好的，能够完全满足装夹要求的，进行设计和制造；可调元件的选择上需要考虑其夹紧力是否可以达到要求，不可以小于设计要求的夹紧力，也不可以超过1.5倍到2倍的夹紧力；在夹具各部件材料的选择需要满足夹具所夹零件要求，一般选用的是常用材料，再则是需用成本低，性能好的材料；本次设计V型块是通用部件，压板是材料为Q235的钢；所用螺母，螺栓，垫圈都是采用
36、市场常用的。3.2 数控机床夹具设计的要点1. 一般数控厂家预设出厂原点和自设原点两种，需提前确定。2. 数控机床是有很严格的坐标和坐标原点，刀具走的路线是由技术员提前设置和模拟的，所以无需对其进行机械式的导向和引导，只需要提前在UG或其他软件中模拟并和数控机床进行数据联通即可。3. 在加工中可能需要几个方向的加工，一般有沿X轴、Y轴、Z轴连续加工，所以要求数控机床是敞开式的。4. 数控机床上应选用可以调节的夹具、拼装夹具和组合夹具。这样既可以加工小批量的零件，也可以加工大批量的零件，也可以加工一些特殊的零件。5. 根据不同零件的夹紧力不同，需要设计满足较多要求的夹紧夹具。6. 在数控加工中要
37、严格控制元件和刀具的接触，因为刀具的旋转力和径向力都是非常大的，若发生碰撞，轻则元件损坏，刀具损坏，夹具和机床损坏，重则对技术人员的生命危险，那么这就需要预防，所以数控夹具的夹紧力是需要严格计算和控制的，不能有半点马虎。7. 数控机床的寿命和制造商的有效寿命有关系，但是和平时的维护和保养时离不开的，每一个机床技术人员都要具备良好的职业道德和专业的维护技能。3.3机床夹具的分类与功用1. 通用夹具：很多零件的装夹都能用的到，具有通用性。2. 专用夹具：为了一个或者是多个零件而设计的专门用来装夹特定的零部件设计。具有专一性，3. 通用可调整夹具和成组夹具：一般是由标准件配合锁紧装置进行设计这类机床
38、4. 组合夹具：组合夹具是根据国家标准或者是行业标准，专门设计并组合在一起而使用的夹具，一般组合夹具是由基础夹具和特定夹具组合而成，实用性很强5. 随行夹具：一般在自动化流水线加工时使用，现在流行的柔性加工中心中比较常见。夹具的功用主要有：能够有效的保证加工质量、扩大生产、解决人工不能完成或者是难以完成的加工、降低成本和快速大批量的生产。 3.4 定位元件的设计首先本设计是采用六点定位原理设计的，及需要加工的零件是用6个支撑点来限制六个自由度，在设计是避免欠定位、意过定位的原则进行设计。本设计的具体定位原则是以点、线、面为基准， 1. 选择定位销，其标准是直径为40的定位元件：图3.1 定位销
39、2. 选择不带台阶面的菱形销作为定位元件图3.2 菱形定位销3. 选择夹具体工作台为底面的定位面；图3.3 销的总合图3.5 确定夹紧方案工件的施加力超过零件的规定受力，轻则工件局部变形，重则工件全部变形，报废了工件对顺利加工受到影响；夹紧力过小，会造成夹不牢工件，加工时易破坏定位，同样也保证不了加工精度要求，甚至会引起安全事故。所以在设置夹紧力是需要对工件的受力进行必要的分析，结合经验去适当的安全系数QK Q其中，K为安全系数，一般取1.52；Q为按工件受力平衡所需要的夹紧力；采用压板及M24的螺杆在侧面Z上夹紧工作:图3.4 压板与定位元件考虑到批量的大小，设计如下结构：图3.5 增强的压
40、板尺寸由壳体零件的具体尺寸而定:图3.6 总压板3.6 工作台面与夹具体的设计定位方案:图3.7 定位3.7夹紧机构设计由上图可知H=100mm则可设夹紧机构的视图：图3.8 夹紧机构取200=H2；关键字:H=100mm；D=100mm1. 定位键；根据设计需要，设计出如下定位销：图3.9 定位键由于梯形尺寸18.2 mm T14等级，自由公差，则在设计定位键时外定位尺寸设计为18-00.027，略A点，其余尺寸主要是设计装夹定位键所用。2. 夹紧槽块根据上叙梯形槽尺寸，得的外形的尺寸，详情如下图所：图3.10 梯形槽3.8 绘制夹具总图图3.11 夹具总装图3.8.1 压板的设计采用材料为
41、Q235的钢，其强度和抗压能力较强，适合作为夹紧元件压板的材料。图3.12 压板3.8.2 夹紧压板的装置这次采用标件螺栓，螺母，弹簧垫圈组合起来，达到压紧的要求，螺栓要求45钢、螺母为45钢、弹簧垫圈是65Mn。图3.13 螺栓组合3.8.3 可调V型块的调节装置图3.14 调节装置总结本次设计在查阅了大量资料后，首先分析和了解了柴油机调速器盖的零件特征，考虑到每道工序要达到的要求，从而制定出合理的工艺路线。这次设计的是柴油机调速器盖两底面通孔的钻削加工，通过进给量选择，计算出力、扭距、功率，从而确定导向装置、主轴、接杆、工作行程。在此基础上完成了“三图一卡”的设计。在主轴箱的设计时，选用适
42、当的传动方案和传动比，设计出各种齿轮，从而设计出最优的齿轮和传动方案，设计主轴箱过程中，要考虑到主轴的安置所造成的各种问题。然后运用实体软件autoCAD2006完成主轴箱内各零件设计，装配。最后根据装配体生成工程图，完成设计。本此设计我参考了大量的书籍，通过自己的分析和研究，老师的细心指导完成的，但是还是有部分的设计不够完美或者是可以用更为合理和便捷的方式设计。例如，在设计主轴箱时，传动方案的设计会造成主轴上的齿轮干涉，因此，合理的传动方案能避免这种干涉，而且传动比的选择也会造成齿轮的干涉，所以，对于要求比较高的主轴箱，在设计过程中要利用各种分析软件进行优化。虽然这次设计工作已经完成，但是在
43、以后的工作过程中还会遇到比这次设计还要复杂的主轴箱，所以要掌握本次设计的方法，利用这次方法解决以后遇到的问题。参考文献1 李名望. 机床夹具设计实例教程M. 化工工业出版社，2013.2 高志，黄纯颖. 机械创新设计M. 高等教育出版社，2000.3 杨可帧，程光允. 机械设计基础M. 高等教育出版社，1979.4 王章忠. 机械工程材料M. 机械工业出版社，2013.5 张普礼，杨琳. 机械加工设备M. 机械工业出版社，2013.6 周光万，唐克岩. 机械制造工艺学M. 西南交通大学出版社，2010.7 张爱梅，巩琦. AutoCAD 2007M. 高等教育出版社，2007.8 邓文英，宋力
44、宏. 金属工艺学M. 高等教育出版社，1964.9 孟少农. 机械加工工艺手册M. 机械工业出版社，1991.10 曾正明. 机械工程材料手册M. 机械工业出版社，2003.11 丛风廷, 迟建山. 组合机床设计M. 上海科学技术出版社,1993.12 吴宗泽. 机械设计课程设计手册M. 高等教育出版社，1992. 13 刘品. 机械精度设计与检测基础M. 哈尔滨工业大学出版社，2003. 致谢在殷俊文老师的指导和帮助下我终于完成了这次的毕业设计。毕业设计是检验大学生在学校期间能力培养的结果,不仅是学习能力，同时还要求动手、实践、理论联系实际的能力更重要的是对社会中各种资料的搜集和应用能力。这些能力的培养为以后的工作能打下坚实的基础。为了让我完成这次的毕业设计张老师从选题、查找资料、制订工艺、指导设计的过程等方面都给予我很大的帮助。在这次设计过程中我深深感受到殷老师在严谨的治学作风和渊博的学识。在他的影响下我努力的完成毕业设计设计，同时同组的其他同学在我设计期间也给予我很大的帮助。通过这次设计对我以后的工作有很大的帮助，它培养我对待各种问题要进行认真的思考。这次毕业设计将我们在毕业实习中所看到的各种组合机床结合起来，让我在理论和实际上对组合机床有了一个新的认识。