離合器接合叉夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、 機(jī)械工藝及夾具課程設(shè)計(jì) 離合器接合叉設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué) 校 完成日期 機(jī)械工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)離合器接合叉槽夾具的設(shè)計(jì)，銑軸端鍵槽的專(zhuān)用夾具。 二、原始依據(jù) 1. 生產(chǎn)類(lèi)型：成批生產(chǎn)； 2. 零件圖樣。 三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1. 零件圖1張； 2. 毛坯草圖1張； 3. 制定零件的機(jī)械加工工

2、藝規(guī)程，填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片及指定工序的機(jī)械加工工序卡片各1份?；蛱钊霗C(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片； 4. 設(shè)計(jì)指定的專(zhuān)用夾具，繪制夾具裝配總圖1張，繪制所設(shè)計(jì)夾具的大件零件圖1張； 5. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份。 目 錄 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定………………………………3 二、加工方法的選擇及工藝路線的制定………………………………5 三、夾具方案的探討……………………………………………………5 四、工件的夾緊設(shè)計(jì)理論………………………………………………10 五、夾具設(shè)計(jì)………………………………………

3、……………………13 六、夾緊裝置的設(shè)計(jì)……………………………………………………13 七、對(duì)刀塊的設(shè)計(jì)………………………………………………………13 八、夾具體與機(jī)床連接部分與定位…………………………………14 九、小結(jié)………………………………………………………………16 十、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………17 離合器接合叉銑床夾具設(shè)計(jì) 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定 1.1 零件的作用 零件是離合器接合叉，該零件上的軸端是用于傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。 軸的每一個(gè)面都有粗糙度要求，因此每一個(gè)面都需要加工，其中軸頸和鍵槽需要磨削，其他

4、各臺(tái)階面需要精車(chē)。 1.2 確定生產(chǎn)類(lèi)型 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)可知：成批生產(chǎn)。 1.3零件的工藝分析 零件的視圖正確、完整。公差及技術(shù)要求齊全。零件如圖1： 圖1.零件圖 根據(jù)零件圖的要求，軸端的每一個(gè)都有粗糙度的要求，因此每一個(gè)面都需要加工。零件的基準(zhǔn)是軸的中心線，但是不能軸端面沒(méi)有頂尖孔來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。 二、加工方法的選擇及工藝路線的制定 2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 （1）根據(jù)零件圖紙的要求，零件的定位基準(zhǔn)為軸的中心線。這樣可以保證相應(yīng)的尺寸公差，圓度，跳動(dòng)的精度要求。 （2）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表

5、面為粗基準(zhǔn)，因此在粗車(chē)軸的左端各臺(tái)階面和端面時(shí)，選擇毛坯左端φ25mm軸段所在的中心線；在銑右端各臺(tái)階面和端面時(shí)，選擇φ19mm端所在的中心線。 （3）精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以軸的左右兩端面所打的頂尖孔作為定位精基準(zhǔn)。 2.2 工藝路線的擬定 本零件的加工面比較多，用到的機(jī)床有車(chē)床，銑床，鉆床，磨床。分析如下： （1）軸端面有粗糙度要求，因此粗車(chē)到相應(yīng)的尺寸然后進(jìn)行精加工； （2）粗車(chē)軸端的右端臺(tái)階面，留有余量5mm； （3）精車(chē)軸的左右各臺(tái)階面，軸頸處留1.2mm的余量，保證粗糙度為3.2。 三、夾具方案的探討 3.

6、1 夾具定位原件的設(shè)計(jì) 3.1.1 常用定位元件及選用 工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。用定位元件選用時(shí)，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。 3.1.1.1工件以平面定位 （1）以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。 （2）以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件，用于面定位時(shí)用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清

7、除切屑。 （3）以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 （4）以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。 （5）當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 3.1.1.2工件以外圓柱定位 （1）當(dāng)工件的對(duì)稱(chēng)度要求較高時(shí)，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角α常取60°、90

8、°、120°三種，其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的V形塊適用于較長(zhǎng)的加工過(guò)的圓柱面定位；有的V形塊適于較長(zhǎng)的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V塊是由兩者鑲合而成。 （2）當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)（一般不低于IT8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類(lèi)和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。 3.1.1.3工件以?xún)?nèi)孔定位 （1）工件上定位內(nèi)孔較小時(shí)，常選用定位銷(xiāo)作定位元件。圓柱定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)

9、化，不同直徑的定位銷(xiāo)有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱孔用孔端邊緣定位時(shí)，需選用圓錐定位銷(xiāo)。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時(shí)，選用圓錐定位銷(xiāo)；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí)，選用浮動(dòng)錐銷(xiāo)。 （2）在套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時(shí)，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類(lèi)心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸，當(dāng)工件以?xún)?nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí)，可選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí)，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時(shí)工件力矩很小時(shí)，可選用小錐度心軸定位。 綜上：

10、正確定位，必須選對(duì)定位基準(zhǔn)。 3.1.2 對(duì)定位元件的基本要求 （1）限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。 （2）限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。 （3）支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，避免使用中變形和損壞。 （4）定位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配和更換。 （5）定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)

11、和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。 在工件定位中有很多種不同的定位方法，比如，工件以平面定位，工件以圓孔定位，工件以外圓柱定位，工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應(yīng)在不同的場(chǎng)合，根據(jù)具體情況而定。本次夾具定位分析如下： 在加工本工序以前已加工過(guò)的表面有，A、B面看，K孔?？捎肁面支靠，K定位， K孔用削邊銷(xiāo)定位。 3.2自由度限制分析： 3.2.1常用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類(lèi)： （1）用于平面定位的定位元件：括固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔支承。 （2）用于外圓柱

12、面定位的定位元件：括V形架，定位套和半圓定位座等。 （3）用于孔定位的定位元件：括定位銷(xiāo)（圓柱定位銷(xiāo)和圓錐定位銷(xiāo)），圓柱心軸和小錐度心軸。 3.2.2定位誤差分析 六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問(wèn)題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問(wèn)題。但是，由于一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問(wèn)題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱(chēng)為定位誤差，用ΔD表示。 在工件的加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位

13、誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5～1/3， 即 ΔD≤(1/5～1/3)T （1-1） 式中， ΔD——定位誤差，單位為mm； T——工件的加工誤差，單位為mm。 零件如圖所示，此時(shí)工件限制的自由度分別是：①A面支靠，限制四個(gè)自由度。②B面用夾緊定位，可限制一個(gè)自由度，還有一個(gè)自由度沒(méi)有限制。③K孔選擇一個(gè)削邊銷(xiāo)進(jìn)行限制。六個(gè)自由度完全限制。 3.2.3定位誤差產(chǎn)生的原因 工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種

14、情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)位移誤差，用ΔY表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也不同。 如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無(wú)間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會(huì)有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。 可按下式計(jì)

15、算： ΔY=amax-amin=1/2(Dmax-dmin)=1/2（δD+δd） （1-2） 式中，ΔY——基準(zhǔn)位移誤差單位為mm； Dmax——孔的最大直徑單位為mm； dmin——軸的最小直徑單位為mm； δD——工件孔的最大直徑公差，單位為mm； δd——圓柱心軸和圓柱定位銷(xiāo)的直徑公差，單位為mm。 基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差ΔY值，以提高定位精度。 加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時(shí)，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于

16、工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱(chēng)為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。此時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基準(zhǔn)不重合誤差。 綜上：定位誤差產(chǎn)生的原因是，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合及定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。 3.2.4常見(jiàn)定位方式中基準(zhǔn)位移誤差 （1）用圓柱定位銷(xiāo)、圓柱心軸中心定位 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=δD+δd0+Xmin（定位心軸較短） （1-3） 式中， Xmax——工件定位后最大配合間隙； δD——工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差； δd0——圓柱定位銷(xiāo)或圓柱心軸的直徑公差；

17、 Xmin——定位所需最小間隙，由設(shè)計(jì)而定。 注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí)，需考慮平行度要求。 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=（δD+δd+Xmin）L1／L2 （1-4） 式中， L1——加工面長(zhǎng)度； L2——定位孔長(zhǎng)度。 （2）定位套定位 計(jì)算式： ΔY＝Xmax=δD0+δd+Xmin （1-5） 式中， δD0——定位套的孔徑公差； δd——工件定位外圓的直徑公差。 注意：基準(zhǔn)

18、位移誤差的方向是任意的。 （3）平面支承定位 平面支承定位的位移誤差較容易計(jì)算，當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí)，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。 （4）V形體定心定位 若不計(jì)V形體制造誤差，僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí)，工件的定位中心會(huì)發(fā)生偏移即O1O2＝T1－T2，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。 即 ΔY＝O1O2=T1－T2 （1-6） 故，對(duì)于90°V形體ΔY＝0.707δd。 3.2.5定位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成 即 ΔD=ΔB+Δ

19、Y （1-7） 在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中，當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時(shí)，定位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號(hào)。 例如： V形塊中：ΔB＝δd／2 （1-8） 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相同時(shí)：ΔD＝ΔB＋ΔY＝δd／2+ΔY （1-9） 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相反時(shí)：ΔD＝ΔB－ΔY＝δd／2－ΔY （1-10） 3.2.6六點(diǎn)定位原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí)，其位置是任

20、意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個(gè)自由度，即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。 六個(gè)自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)限制工件六個(gè)自由度的原理，稱(chēng)為六點(diǎn)定位原理。 四． 工件的夾緊 在機(jī)械加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。工件定位后，將工件固定并使其在加工過(guò)程中保持定位位置不

21、變的裝置，稱(chēng)為夾緊裝置。 4.1夾緊裝置的組成 夾緊裝置的組成由以下三部分組成。 （1）動(dòng)力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。 （2）傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動(dòng)力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重要。 （3）夾緊元件 它

22、是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。 4.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則 在夾緊工件的過(guò)程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則： （1）工件不移動(dòng)原則 夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 （2）工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 （3）工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。 （4）安全可靠原則

23、 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 （5）經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。 4.3定位夾緊力的基本原則 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。 4.3.1夾緊力的方向 夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則： （1）力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 （2）緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、

24、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 （3）力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 4.3.2夾緊力的作用點(diǎn) 夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則： （1）力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞

25、工件的定位。 （2）力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且?jiàn)A緊更加可靠。 （3）力可的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。 4.3.3夾緊力的大小 夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過(guò)小則夾緊不牢靠，在加工過(guò)程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過(guò)大會(huì)使工件變形，也會(huì)對(duì)加工質(zhì)量不利。 理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的

26、其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類(lèi)比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力， 即 Fwk=KFw （1-11） 式中，F(xiàn)wk——實(shí)際所

27、需夾緊力，單位為N； Fw——在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為N； K——安全系數(shù)，粗略計(jì)算時(shí)，粗加工取K＝2.5～3，精加工取K＝1.5～2。 夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個(gè)綜合性問(wèn)題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。 4.4減小夾緊變形的措施 有時(shí)，一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長(zhǎng)的套筒在車(chē)床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時(shí)可以采取以下措施減少夾緊變形。 （1）均勻的對(duì)稱(chēng)變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通

28、過(guò)調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 。 若高支座可采用增加一個(gè)輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿(mǎn)意的夾緊狀態(tài)。 （2）分散著力點(diǎn) ，用一塊活動(dòng)壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個(gè)或四個(gè)，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。 （3）增加壓緊件接觸面積，在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過(guò)剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。 （4）利用對(duì)稱(chēng)變夾具的夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)保證形狀在加工薄壁套筒時(shí)，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時(shí)，除減小夾緊力外，工件能產(chǎn)生。 （5）其它措施：

29、對(duì)于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，上述各種措施通常難以滿(mǎn)足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類(lèi)夾具是將極薄的特形工件定位于一個(gè)隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。 五.原件以及結(jié)構(gòu)的選擇 5.1定位銷(xiāo)的選擇 定位銷(xiāo)有圓柱和圓錐兩種，圓錐定位定心精度高，錐度越小定心精度越高，但是過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響芯軸的剛度，為了避免芯軸過(guò)長(zhǎng)可以進(jìn)行分組。此芯軸適用于定位孔長(zhǎng)度與孔徑位0.25—1.5的短工件，在定位過(guò)程中，圓柱芯軸和圓錐芯軸限制自由度是一樣的。由于圓錐芯軸

30、加工工藝性與圓柱芯軸的相比較差。所以，這里選用圓柱芯軸。 5.2芯軸結(jié)構(gòu)的選擇 可以將芯軸與底座做成連體式或者是分解式兩個(gè)零件。若采用連體式，從工藝角度來(lái)說(shuō)，此結(jié)構(gòu)加工過(guò)程會(huì)引起加工困難。采用分解式結(jié)構(gòu)，從工藝性的角度來(lái)說(shuō)，零件的加工工藝性能比整體式要好。跟方便加工。但是安裝過(guò)程中存在安裝誤差，使零件在加工過(guò)程中的精度更高。分解式的結(jié)構(gòu)，芯軸有兩種：①芯軸側(cè)板用螺紋連接。②芯軸與側(cè)板用過(guò)盈配合連接。用螺紋連接在配合時(shí)間隙較大，會(huì)影響安裝精度。而過(guò)盈配合連接影響精度較小。 綜上所述，為了不至于夾具體的零件的加工精度不夠高，我們選用過(guò)盈配合連接。 同理，菱形銷(xiāo)也采用過(guò)盈配合。 六．夾緊裝

31、置的設(shè)計(jì) 采用移動(dòng)壓板，即經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠，而且方便，夾緊力方面也能達(dá)到要求。根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)書(shū)》附錄3中3.28移動(dòng)壓板 采用公稱(chēng)直徑M12標(biāo)準(zhǔn)件。 七.對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) 夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工之前，尚需進(jìn)行夾具的對(duì)刀，使刀具相對(duì)夾具定位元件處于正確位置。對(duì)刀的方法通常有三種：試切法對(duì)刀，調(diào)整法對(duì)刀，用樣件或?qū)Φ堆b置對(duì)刀。不管采用哪種對(duì)刀方法，都涉及到對(duì)刀基準(zhǔn)和對(duì)刀尺寸。通常是以與工年定位基準(zhǔn)重合的定位元件上的定位面作為對(duì)刀基準(zhǔn)，以減少基準(zhǔn)變換帶來(lái)的誤差。銑床夾具的對(duì)刀尺寸是從對(duì)刀基準(zhǔn)到刀具切削表面之間的位置尺寸，和對(duì)刀塊位置尺寸差一個(gè)塞尺厚度。影響對(duì)刀塊位置尺寸的因素主要有對(duì)刀需要

32、保證的工件上的加工尺寸、定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向的最小位移量及塞尺的厚度S，本課題任務(wù)是常見(jiàn)的定位方式——孔定位、圓柱面定位為例，進(jìn)行銑床夾具對(duì)刀塊位置尺寸的分析計(jì)算。 本工序槽寬是7mm由銑刀的寬度保證精度槽的深度由試測(cè)對(duì)刀獲得，7±0.36由試測(cè)對(duì)刀保證精度。采用直角對(duì)刀塊。 d\-*Fm$\m:}八.夾具體與機(jī)床連接部分與定位 銑床夾具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置直接影響被加工表面的位置精度，因而在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮其安裝方法，一般是在夾具底座下面裝兩個(gè)定位鍵，定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸一是標(biāo)準(zhǔn)化，在按銑床工作臺(tái)的T形槽尺寸選定，他和夾具底座以及工作臺(tái)T形槽的配合為H7／h6、H8／h8.兩定位鍵

33、的距離應(yīng)力求最大，以利于提高安裝精度。 作為定位健的安裝是夾具通過(guò)兩定位鍵嵌入到銑床工作臺(tái)的同一條T形槽中，再用T形槽螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺(tái)上，所以在夾具體上還需要提供兩個(gè)T形螺栓耳座。如果夾具較大時(shí)，可以同側(cè)設(shè)置兩個(gè)耳座，兩耳座的距離要和銑床工作臺(tái)兩個(gè)T形槽間的距離一致。 本次夾具體總高度為182mm，再根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)書(shū)》附錄1，查得機(jī)床采用X51型號(hào)的臥式銑床T形槽寬度a=14查附錄3中的3.18定位鍵，選用A形定位鍵標(biāo)準(zhǔn)為A14h6 GB2206. 查附錄3中3.40T形槽螺栓，根據(jù)a=14可查的T形槽的標(biāo)準(zhǔn)為M12×50 GB37-76. 因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求以A面支

34、靠，C定位，B面壓緊。所以方案只有一種。這種方案以一面兩孔定位，采用一長(zhǎng)定位套，一削邊銷(xiāo)，和一移動(dòng)壓板壓緊零件。 方案分析：在加工本工序前，加工的面有銑AB面、銑C、T、D面，銑外形，鉆孔，鉆K孔φ11H8。 根據(jù)前面對(duì)裝夾定位知識(shí)的掌握，再結(jié)合離合器接合叉的實(shí)際情況進(jìn)行分析得出了該工件的夾具的裝夾定位方法：在上面已經(jīng)鉆了K孔，精度分別是6H7、12H8，A面已經(jīng)銑過(guò)，A面支靠限制三個(gè)自由度，P孔圓柱銷(xiāo)定位，限制兩個(gè)自由度，K孔削邊銷(xiāo)定位，限制最后一自由度。六個(gè)自由度完全定位。采用移動(dòng)壓板，即經(jīng)濟(jì)又合理。 （1）軸端定位，長(zhǎng)定位套如下圖： （2）削邊銷(xiāo)定位件如下圖：

35、（3）對(duì)刀塊零件圖如下圖： （4）夾緊裝置零件圖如下圖： 九、小結(jié) 這次機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)雖然只有一周。這周我感覺(jué)我自己過(guò)得還是挺充實(shí)的。通過(guò)機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)，我的收獲也是非常多的。 我的課程設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一個(gè)離合器接合叉軸端銑軸端槽的專(zhuān)用夾具。最初的3天里，我們把離合器結(jié)合叉的零件圖進(jìn)行了自己的分析，畫(huà)好了零件的毛坯圖。在擬定的過(guò)程中，需要考慮很多因素，比如零件定位要求，銑鍵槽的余量，加工精度，雖然很累，很煩，但在這個(gè)過(guò)程中自己的查閱資料，決定參數(shù)的能力得到了鍛煉。首先需要考慮的是定位方式，需要限制幾個(gè)自由度，接著是夾具體的基本結(jié)構(gòu)，夾具體的加工面的大小，夾具體的尺寸

36、，夾具體的結(jié)構(gòu)，夾具體的制造和加工的可行性，V型塊的尺寸，定位銷(xiāo)的尺寸，對(duì)刀塊的尺寸，加緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，工件安裝是否方便快捷，總之非常的多和繁雜。在設(shè)計(jì)夾具的過(guò)程中，還需要查看大量的手冊(cè)，每一個(gè)零件都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，不能隨便定個(gè)尺寸。這令人感到非常的疲憊的。有時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)，能讓你明顯的感到有種書(shū)到用時(shí)方恨少的感覺(jué)?？傊?，設(shè)計(jì)一個(gè)銑軸端鍵槽的夾具算是把我所學(xué)的機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)：機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制造基礎(chǔ)，工程制圖，幾何精度，工程材料成型，全部綜合起來(lái)，是一次全方位的運(yùn)用。 雖然在之前設(shè)計(jì)過(guò)一個(gè)齒輪箱，但在這次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一開(kāi)始還是有一種無(wú)從下手的感覺(jué)，使自己深刻的認(rèn)識(shí)到自己設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)嚴(yán)重的不足。

37、另外，對(duì)夾具中的一些典型機(jī)構(gòu)，典型結(jié)構(gòu)不是很熟悉，印象最深的是夾緊機(jī)構(gòu)就改了很多次，最后選擇了鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。我想，隨著以后設(shè)計(jì)次數(shù)的增加，這種感覺(jué)會(huì)得到很好的改善吧！ 這次畫(huà)圖使用的是計(jì)算機(jī)繪圖。由于是第一次完全用CAD畫(huà)圖，很多地方不熟悉，走了一些彎路，總之不是一件輕而易舉的事。點(diǎn)的選取，圖層的新建，剖面線的填充，尺寸的標(biāo)注，公差的標(biāo)注，粗糙度的標(biāo)注，還利用PRO/E三維實(shí)體模型的建立，三維實(shí)體到二維工程圖的修改，里面有很多注意點(diǎn)和技巧。在畫(huà)圖的過(guò)程中，差了很多資料，了解了很多操作技巧。最后當(dāng)看到自己的設(shè)計(jì)的減速器終于完成之時(shí)，心情是極其興奮的，有一種解脫的感覺(jué)！ 這次課程設(shè)計(jì)，我運(yùn)用C

38、AD的軟件主要是solidworks和autocad。通過(guò)PRO/E建造實(shí)體模型，autocad來(lái)修改工程圖，我認(rèn)為是一個(gè)非常便捷和有效的方法。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高，我想這對(duì)自己以后的工作也會(huì)有很大的幫助。 總結(jié)一下，這次課程設(shè)計(jì)給了我很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了我綜合運(yùn)用機(jī)械各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，真正做到了學(xué)以致用。另外，我也學(xué)會(huì)了在設(shè)計(jì)過(guò)程中如何查手冊(cè)，又應(yīng)在何時(shí)查手冊(cè)。在此期間同學(xué)之間也互相幫助，共同解決課程設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的困難和問(wèn)題，也是很有趣的經(jīng)歷。 設(shè)計(jì)一個(gè)軸端銑鍵槽的夾具，應(yīng)當(dāng)說(shuō)是我人生當(dāng)中設(shè)計(jì)的第二個(gè)完整的作品，極具紀(jì)念意義的

39、。這次經(jīng)歷同樣會(huì)永遠(yuǎn)留在腦海里！ 參考文獻(xiàn)： [1] 李慶余.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)第2版.機(jī)械工業(yè)出版社.2009. [2] 李云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè).武漢,機(jī)械工業(yè)出版社.2008. [3] 王棟.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京,機(jī)械工業(yè)出版社.2008. [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本,連接與緊固,第五版.北京,化學(xué)工業(yè)出版社. 2004 [5] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本,彈簧,第五版.北京,化學(xué)工業(yè)出版社.2004. [6] 趙潤(rùn)平.AutoCAD 2008機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京,機(jī)械工業(yè)出版設(shè).2008. [7] 東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),第二版.上海,上海科學(xué)技術(shù)出版社. 19