虎钳的加工工艺设计

江苏财经职业技术学院综合毕业实践说明书（论文）标题：虎钳的加工工艺设计系别：专业：学号：姓名：指导教师：2010年5月7日1摘要在模具加工中，经常遇到各种夹具，虎钳就是其中应用最广的一种夹具之一虎钳就是夹具中典型的一种，是加工业中不可缺少的一种。虎钳的功用是夹紧工件限制工件的自由度。根据虎钳其三视图可以分析出虎钳主要包括固定钳身、活动钳身、螺杆、钳口挡板、螺钉等。本设计从加工工艺分析、零件图纸工艺分析、确定装夹方案、各部件的工艺规程等方面了解虎钳的加工过程及功用。关键词：夹具；角度虎钳；平口虎钳；刀具；加工注意事项2目录摘要....................................................................1虎钳的加工工艺设计........................................................4引言....................................................................41夹具的功用.............................................................52夹具的设计.............................................................53典型零件的加工工艺——虎钳的加工过程...................................53.1加工工艺分析.........................................................53.2零件图纸工艺分析.....................................................63.3确定装夹方案.........................................................63.4工艺设备的选择.......................................................73.5成品检验.............................................................83.6加工中的难点与解决方案...............................................83.7工序与工步的划分.....................................................83.8加工路线的确定.......................................................93.9固定钳身的加工工艺过程..............................................103.10活动钳身的加工工艺过程.............................................113.11螺杆的加工工艺过程.................................................123.12螺母的加工工艺过程.................................................133.13其他紧固件零件图...................................................144加工刀具选择及加工过程注意事项........................................164.1刀具的选择..........................................................164.2加工注意事项........................................................185结束语................................................................18致谢...................................................................20参考文献.................................................................213附录.....................................................................22附录1常用公制螺纹切削的进给次数与背吃刀量（双边）mm...................22附录2虎钳固定钳身的加工工序卡.........................................23附录3活动钳身的加工工序卡.............................................24附录4螺杆加工工序.....................................................25附录5螺母的加工工序...................................................264虎钳的加工工艺设计引言现代加工业是综合应用计算机、自动控制、自动检测以及精密机械等高新技术的产物，是典型的机电一体化产品，但是夹具的作用也显得越来越重要。夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪卡盘、三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳、四爪卡盘各种弯板、花盘式夹具等，其中零件的复杂程度不同夹具也会随其而改变。对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用语单件和小批生产。批量较大时，大多用夹具装夹工件。在夹具中有的是通用夹具，有的则是专用。但要达到预期的加工效果，除了正确的加工方法外，夹具的作用也是不可忽视的。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。同时没有相应的夹具是不能在短时间内生产出产品，夹具也开始不断的演变，由以往的变成组合夹具，这样既可以节省成本同时也节省了设计专用夹具的时间。本设计从加工工艺方法、刀具选用等方面，对虎钳加工工艺方案进行了阐述和探讨，并对实际运用中所暴露出来的问题进行了总结，对同类零件的生产实践具有一定的指导作用。由于本人的水平有限在设计过程中难免存在不足之处请您指导。敬请各位领导、老师、同学提出宝贵意见。51夹具的功用（1）保证加工精度采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。（2）提高生产率、降低成本用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用夹具装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利于提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。（3）扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。（4）减轻工人的劳动强度用夹具装夹工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。2夹具的设计机床夹具是机械加工中的重要工艺装备，专用夹具设计是技术人员的一项主要工作。设计机床专用夹具时,要频繁使用各种通用零件，而查找和绘制通用零件需要花费很多时间和精力，若能将夹具的通用零件建库，在设计夹具时只是简单地调用或修改图形文件，将大大提高夹具的设计效率。3典型零件的加工工艺——虎钳的加工过程3.1加工工艺分析工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。由于加工过程中不一定是连续切削，极易产生切削振动，且方向是变化的，因此设计时要注意，夹具要有足够的刚度和强度；夹具要有足够的夹紧力，夹紧装置自锁性要好；夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上，且着力点和施力方向要恰当；夹具的重心应尽量低，高度与宽度之比不应大于1-2.5；要有足够的排屑空间。切屑和冷却液能顺利排出，必要时可设计排屑孔。虎钳的功能决定了构件。63.2零件图纸工艺分析加工图纸如虎钳的三视图，虎钳是由箱体件和轴类零件组成，从设计图中可以看出，其轮廓曲线一般由圆柱、平板以及长方体等组成。图1总装配图材料为HT150、45，切削加工性能较好，其中材质为HT150的零件需表面热处理和退火处理。该组成零件在车、铣削加工前。材料为HT150的工件的外形已经做好，固定钳身的上下两面可以用作定为基准。螺杆上的锥形孔的加工比较困难，加工时要掌握方法。3.3确定装夹方案零件的定位基准要遵循基准重合原则即力求设计基准、工艺基准和编程基准统一，这样做可以减少基准不重合产生的误差和编程中的计算量，并且能有效地减少装夹次数。定位基准最好是零件上已有的面或孔，若没有合适的面或孔，也可以专门设置工艺孔或工艺台等作为定位基准。在确定装夹方案时，只需根据已选定的加工表面和定位基准确定工件的定位夹紧方7式。在确定装夹方案时，应考虑一下几个方面：（1）夹紧机构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。要求夹持工件后夹具等一些组件不能与刀具运动轨迹发生干涉。（2）必须保证最小的夹紧变形。（3）装卸方便，辅助时间尽量短。（4）对小型零件或工序时间不长的零件，可以考虑在工作台上同时装夹几件进行加工，以提高加高效率。（5）夹具结构力求简单。（6）夹具应便于机床工作台及工件定位表面间的定位元件连接。在考虑夹紧方案时，夹紧点应尽量靠近主要支撑点，或在支撑点所组成的三角内，并力求靠近切削部位以及刚性好的部位，最好不要在被加工孔的上方。（7）在加工过程中，夹具必须吹干净，以免造成工件的压伤夹具在机床上的安装误差和工件在夹具中的定位、安装误差对加工精度将产生直接影响。操作者在装夹工件时一定要将夹具及工件的定位面上的污秽用气枪吹、擦干净，否则会造成不同程度的加工误差，并按工艺文件上的要求找正定位面，使其在一定的精度范围内。根据虎钳各部件的结构特点，采用加工中最常用的压板以及虎钳等通用夹具进行安装定位。3.4工艺设备的选择（1）机床的选择机床选择的原则：①要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。②有利于提高生产率。③尽可能降低生产成本(加工费用)。根据毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、工件数量、生产条件等要求选择数控车床、加工中心。（2）量具及辅助用具的选择加工过程中所需量具有：游标卡尺、千分尺、百分表、表面粗糙度样板、螺纹通止规。8辅助用具有：铜片、铜锤等。3.5成品检验零件的加工质量包括加工精度和表面质量。加工精度是指实际零件的形状、尺寸和理想零件的形状、尺寸相符合的程度。其中加工精度有尺寸精度、形状精度和位置精度，尺寸精度是指实际零件的尺寸和理想零件的尺寸相符合的程度，常用游标卡尺、百分尺等来检验。零件的形状精度是指同一表面的实际形状与理想形状相符合的程度，形状精度通常用直尺、百分表、轮廓测量仪等来检验。位置精度是指零件点、线、面的