徐州工程学院毕业设计(论文)

目 录

1前言 .............................................................................................................................................. 1 2机床夹具的概述 .......................................................................................................................... 2 2.1 机床夹具的分类 ................................................................................................................ 2 2.2夹具的组成 ......................................................................................................................... 2 3 加工工件 ..................................................................................................................................... 3 3.1工件的用途 ......................................................................................................................... 3 3.2工件的毛坏的制造方式 ..................................................................................................... 3 3.3工件的工艺分析 ................................................................................................................. 3 3.4.1定位装置的定义 ........................................................................................................ 4 3.4.2定位基准的选择原则 ................................................................................................ 4 4 工件的定位方法和定位误差 ..................................................................................................... 5 4.1工件的定位方法 ................................................................................................................. 5 4.2工件的定位误差及产生原因 ............................................................................................. 5 4.2.1定位误差的分析计算 ................................................................................................ 6 5加工工件应选用的机床类型及该机床的特点 .......................................................................... 8 5.1加工工件应选用的机床类型 ............................................................................................. 8 5.1.1多工位组合机床的定义 ............................................................................................ 8 5.2组合机床的特点 ................................................................................................................. 8 5.3组合机床的设计步骤 ......................................................................................................... 9 6 机床的切削力计算 ................................................................................................................... 10 6.1组合机床切削用量的选择 ............................................................................................... 10 6.2切削力的计算 ................................................................................................................... 11 6.2.1 左轴箱切削力的计算 ............................................................................................. 12 6.2.2 右轴箱切削力的计算 ............................................................................................. 12 7 组合机床夹紧力的计算 ........................................................................................................... 14 7.1夹紧力的概念 ................................................................................................................... 14 7.1.1选择夹紧力的作用点时的注意事项 ...................................................................... 14 7.1.2夹紧力的方向的选择 .............................................................................................. 14 7.1.3 夹紧力的大小的确定 ............................................................................................. 15 7.2确定夹紧力时应当注意的几个问题 ............................................................................... 16 7.3计算切削力及切削合力作用的位置 ............................................................................... 17 7.3.1左轴箱切削合力及其作用的位置的计算 .............................................................. 17 7.3.2 右轴箱切削合力的计算 ......................................................................................... 18

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7.4夹紧力的确定 ................................................................................................................... 18 8 夹紧机构和夹紧动力机构的选择 ........................................................................................... 20 8.1夹紧装置的组成 ............................................................................................................... 20 8.2夹紧装置的基本要求 ....................................................................................................... 20 8.3夹紧机构的选择 ............................................................................................................... 20 8.4 夹紧动力机构的选择 ...................................................................................................... 20 8.5液压夹紧机构 ................................................................................................................... 21 8.5.1液压机构的特点 ...................................................................................................... 21 8.5.2 液压传动的一些不足 ............................................................................................. 21 8.5.3 液压传动装置各个部分的设计与选择 ................................................................. 22 8.5.4液压装置传动部分基本回路的设计 ...................................................................... 22 8.5.5油缸的选择参数计算 .............................................................................................. 23 8.6螺旋夹紧机构及其夹紧力的计算 ................................................................................... 24 9 导向装置 ................................................................................................................................... 27 9.1导向装置概述 ................................................................................................................... 27 9.2导套的类型 ....................................................................................................................... 27 9.3钻套 ................................................................................................................................... 27 9.3.1钻套高度H，排屑间隙h ........................................................................................ 28 9.3.2钻套标记 .................................................................................................................. 28 9.4衬套 ................................................................................................................................... 29 10 夹具体设计 ............................................................................................................................. 30 10.1夹具体设计的基本要求 ................................................................................................. 30 10.2夹具体毛坯结构的选择 ................................................................................................. 30 10.3夹具体的排屑结构 ......................................................................................................... 30 10.4夹具体的吊装装置的设计 ............................................................................................. 30 结 论 ............................................................................................................................................. 32 参 考 文 献 ................................................................................................................................. 33 致 谢 ............................................................................................................................................. 34 附 录 ............................................................................................................................................. 35

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1 前言

几年的大学生活就要结束了，我们即将走上工作岗位。在过去的几年中，我们系统的学习了许多专业基础课和专业课。而且，在机械原理、机械设计和机械制造工艺学等课程的学习中都进行了课程设计。在这些课程设计中，我们设计过机械机构、减速器、机床夹具等等。我们还做过大量的实验。在这些学习过程中，我们具有了一定的创造能力和分析解决问题的能力。在这些坚实的基础下，为了综合各科知识，达到熟练应用，我们有必要在这最后一学期进行一次更高难度的设计工作。所以，这次毕业设计对我们来说是很重要的。

我这次设计的课题是-卧式双面十轴钻组合机床设计，我希望通过这次设计，使我能清楚的了解组合机床及组合机床的设计过程。并且，在这次设计中能很好的复习以往所学过的知识。

组合机床是随着生产力的发展，由万能机床和专用机床发展而来的。随着科学技术和生产力的发展，我们的生产模式发生了巨大的变化，人们对产品的要求也越来越高，对许多产品需求量也越来越大，为了满足人们的这种需求，现代机械工业技术也在迅速发展，并不断革新。原有的万能机床和专用机床由于自身条件的限制以远远不能满足生产要求。组合机床就是在这种情况下设计出来的，它即有专用机床效率高结构简单的特点，又有万能机床能够重新调整，在短时间适应新工件的加工的特点，因此，组合机床在现代机械行业中占了很大的比重。当然，组合机床也有自身的缺点如改装是劳动量较大，且有一部分零件不能重复利用，而且结构复杂。故我们在设计组合机床是应尽量扬长避短，充分利用组合机床的优点。

本次设计包括：选择合理的定位方案、定位基准、定位误差的分析计算、工序公差的计算、定位销高度的计算、定位元件材料及机械性能的选用、对刀或引导方式的确定、钻套类型的选择、钻套高度和钻套与工件之间的距离的计算、钻模的钻孔精度的计算、活动钻模板的设计、夹紧装置的设计、夹紧力的作用点和方向、夹紧力的分析和计算、铰链夹紧机构夹紧力的原动力的计算、夹紧元件及传动装置的设计、确定夹具其他组成部分的结构形式、确定夹具体的形式和夹具的总体结构、夹具体毛坯结构的选择、夹具体的排屑结构、夹具体结构尺寸的确定、夹具体的吊装装置的设计等。在设计的过程当中，尽可能的采用了新国标。

由于本人所学知识有限，设计经验不足，对组合机床的了解还很肤浅，在此次设计中不免会遇到许多问题和困难，希望指导老师能给予悉心辅导和耐心帮助，使我能从老师那里学到更多的书本上所没有的知识，对组合机床有更深入的了解，对所学专业有更充分的认识，并能以优异的成绩顺利完成毕业设计。

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2 机床夹具的概述

机床夹具是零件在机床上加工时,用以装夹工件(和引导刀具)的一种工艺装置。其作用是正确确定工件与刀具之间的相对位置，并将工件牢固地夹紧。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度，因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。

2.1 机床夹具的分类

机床夹具的种类和形式很多，可以按照不同的方法进行分类.若根据夹具的使用特点来划分,则有通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调整夹具和组成夹具等。

若按使用夹具的机床类型来划分，则为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮加工机床夹具、组合机床夹具等。

若按夹具夹紧动力源的不同来划分，则有手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。

2.2夹具的组成

通常,夹具的组成部分如下: (1)定位装置

定位装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置.通常定位元件有支撑钉、定位销、V形块等。

(2)夹紧装置

夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢、保证工件在定位是所占据的位置、在加工过程中不应受外力(切削力、重力、惯性力等)作用而产生位移,同时可减轻或防止振动。它通常由夹紧元件(夹爪、压板等)、传动机构(如杠杆、斜锲等)和动力装置(汽缸液压缸等)组成。

(3)对刀、引导装置

对刀、引导装置的作用是确定刀具进行加工.常用的对刀、引导元件对刀块、钻套等. (4)夹具体

夹具体是用于连接夹具上所有的元件和装置,使其成为一个整体的基础件,它还用来与机床的有关部位连接,以确定夹具在机床上的位置.

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