液壓系統(tǒng)油缸支架夾具設(shè)計(jì)

資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 XX大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 液壓系統(tǒng)油缸支架夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院(系)： 專(zhuān) 業(yè)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)(論文)題目： 起 迄 日 期: 設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn): 指 導(dǎo) 教 師: 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人: 日期: 2013年 月 日 摘 要 本文主要對(duì)液壓系統(tǒng)零件一個(gè)側(cè)面上的孔盡可能多地一次加工到位，設(shè)計(jì)了鉆底孔專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。采用一面心軸定位，加上底部圓柱銷(xiāo)頂緊。手工螺旋夾緊方式，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可以應(yīng)用實(shí)踐當(dāng)中。 關(guān)鍵詞：加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 5 Abstract This paper mainly on one side and holes on the left crankcase parts as much as possible a process in place, design the special fixture design of drill hole. The two side pin positioning, manual screw clamping way, after verification, stable and reliable, and can be applied in practice. Key words: processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 錄 摘 要 3 Abstract 4 目 錄 5 第1章 緒論 1 1.1夾具概述 1 1.2機(jī)床夾具的功能 1 1.3機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 2 1.3.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 2 1.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 2 第2章 零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的工藝分析 4 2.3 毛坯的制造形式 5 2.4 基準(zhǔn)面的選擇 5 2.4.1粗基準(zhǔn)的選擇 5 2.4.2精基準(zhǔn)的選擇 5 第3章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 6 3.1 夾具的分類(lèi) 6 3.2 工件的裝夾方法 6 3.4 機(jī)床夾具定位元件 6 3.3 定位誤差的分析 13 3.4 夾緊裝置的組成 13 3.5 問(wèn)題的指出 14 3.5.1 機(jī)床夾具概述 14 3.5.2 機(jī)床夾具的組成 14 3.5.3 定位基準(zhǔn)的選擇 15 3.5.4 切削力及夾緊力的計(jì)算 15 3.6 與工件定位相關(guān)的尺寸 17 3.7 定位誤差分析 18 3.8 與刀具導(dǎo)向定位尺寸 18 3.9 有關(guān)配合尺寸 20 3.10 輪廓尺寸（夾具體) 21 總 結(jié) 23 參 考 文 獻(xiàn) 24 致 謝 25 第1章 緒論 1.1夾具概述 現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)床夾具。在機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。 1.2機(jī)床夾具的功能 在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1） 定位 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。 確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。 （2）夾緊 由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫落。工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。 （1）對(duì)刀 如銑床夾具中的對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。 （2）導(dǎo)向 導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱(chēng)為鉆模 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置 并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。 1.3機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。 1.3.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 數(shù)控機(jī)床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)。特別是近年來(lái)，，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： 1）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 4）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本。 5）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。 6）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 1.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化、柔性化四個(gè)方面。 標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。 目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。 通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。 精密化 精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán)，其定心精度為5μm；精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具，工件的圓度公差可達(dá)0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有：自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力。 具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。 25 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給定的零件是液壓系統(tǒng)油缸支架（附圖1），其主要作用是保證對(duì)油缸起固定作用，保持油缸的正常運(yùn)行。 2.2 零件的工藝分析 液壓系統(tǒng)油缸支架的零件圖中規(guī)定了一系列技術(shù)要求：（查表1.4-28《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》） 1、底面 2、頂面 3、左端面 4、右端面 5、上下凸臺(tái)面 6、各面孔系 2.3 毛坯的制造形式 零件材料為硼鑄鐵，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.4 基準(zhǔn)面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工 藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.4.1粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于一般軸類(lèi)零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時(shí)，選該表面為粗基準(zhǔn)。若工件每個(gè)表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選擇加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn)。） 2.4.2精基準(zhǔn)的選擇 按照有關(guān)的精基準(zhǔn)選擇原則（基準(zhǔn)重合原則；基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對(duì)于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準(zhǔn)，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法： 當(dāng)中心孔直徑較小時(shí)，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來(lái)代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來(lái)保證定位精度。 第3章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 3.1 夾具的分類(lèi) 按夾緊的動(dòng)力源可分為：手動(dòng)夾具，氣動(dòng)夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。 按使用機(jī)床可分為：車(chē)床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機(jī)床夾具，數(shù)控機(jī)床夾具，自動(dòng)機(jī)床夾具，自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。 3.2 工件的裝夾方法 采用第一種方法裝夾的效率低，一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，批量較大時(shí)，都采用夾具裝夾工件。裝夾時(shí)，一般用于單件和小批生產(chǎn)，用劃針或面分表找正后再夾緊。 工件裝夾的方法有兩種： 1、 將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上 2、 將工件裝夾在夾具上 采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn)： a 、縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 b、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能” c、改善工人的勞動(dòng)條件，降低生產(chǎn)成本 d、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量 3.4 機(jī)床夾具定位元件 工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實(shí)際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1．支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘（圖a）用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘（圖b）用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘（圖c）能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度；在一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)支承釘限制二個(gè)自由度；不在同一直線上的三個(gè)支承釘限制三個(gè)自由度。 圖3-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式 2．支承板 平面型支承板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側(cè)面和頂面定位；帶斜槽型支承板，在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時(shí)，常用幾塊支承板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)（或多個(gè)）支承板組合，相當(dāng)于一個(gè)平面，可以限制三個(gè)自由度。 3．可調(diào)支承 可調(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面，支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。 4．自位支承 常用自位支承的結(jié)構(gòu)形式如圖3-2所示。由于自位支承是活動(dòng)的或是浮動(dòng)的，無(wú)論結(jié)構(gòu)上是兩點(diǎn)或三點(diǎn)支承，其實(shí)質(zhì)只起一個(gè)支承點(diǎn)的作用，所以自位支承只限制一個(gè)自由度。使用自位支承的目的在于增加與工件的接觸點(diǎn)，減小工件變形或減少接觸應(yīng)力。 圖3-2 自位支承的結(jié)構(gòu)形式 5．輔助支承 輔助支承不能作為定位元件，不能限制工件的自由度，它只用以增加工件在加工過(guò)程中的剛性。圖3-3列出了輔助支承的幾種結(jié)構(gòu)形式。圖a結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但在調(diào)整時(shí)支承釘要轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)損壞工件表面，也容易破壞工件定位；圖b所示結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)螺母1時(shí)，支承螺釘2受裝在套筒4鍵槽中的止動(dòng)銷(xiāo)3的限制，只作直線移動(dòng)；圖c為自動(dòng)調(diào)節(jié)支承，支承銷(xiāo)2受下端彈簧1的推力作用與工件接觸，當(dāng)工件定位夾緊后，回轉(zhuǎn)手柄5，通過(guò)鎖緊螺釘4和斜面頂銷(xiāo)3，將支承銷(xiāo)2鎖緊；圖d為推式輔助支承，支承滑柱2通過(guò)推桿1向上移動(dòng)與工件接觸，然后回轉(zhuǎn)手柄4，通過(guò)鋼球5和半圓鍵3，將支承滑柱1鎖緊。 圖3-3 輔助支承 (二) 工件以孔定位常用定位元件 1．定位銷(xiāo) 圖3-4是幾種常用固定式定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時(shí)，可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時(shí)，選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時(shí)以圓孔和端面組合定位時(shí)，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷(xiāo)定位時(shí)，短圓柱銷(xiāo)限制二個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)可以限制四個(gè)自由度；短圓錐銷(xiāo)（圖d）限制三個(gè)自由度。 圖3-4 固定式定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)形式 2．心軸 心軸的結(jié)構(gòu)形式很多，圖3-5是幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式。圖a為過(guò)盈配合心軸，限制工件四個(gè)自由度；圖b為間隙配合心軸，限制工件五個(gè)自由度（心軸外圓部分限制四個(gè)自由度，軸肩面限制一個(gè)自由度）；圖c為小錐度（1：5000～1：1000）心軸，裝夾工件時(shí)，通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件，使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度，它可以限制五個(gè)自由度。 圖3-5 定位心軸 (三) 工件以外圓定位常用定位元件 1．V形塊 V形塊的結(jié)構(gòu)形式如圖3-6所示。圖a為短V形塊；圖b為兩短V形塊組合，用于工件定位基面較長(zhǎng)的情況；圖c為分體結(jié)構(gòu)的V形塊，淬硬鋼鑲塊或硬質(zhì)合金鑲塊用螺釘固定在V形鑄鐵底座上，用于工件定位基面長(zhǎng)度和直徑均較大的情況；圖e 、f是兩種浮動(dòng)式 圖3-6 V形塊的結(jié)構(gòu)形式 V形塊結(jié)構(gòu)。當(dāng)工件以粗基準(zhǔn)或工件以階梯圓柱面定位時(shí)，V形塊工作面的長(zhǎng)度一般應(yīng)減為2mm～5mm(如圖d所示)，以提高定位的穩(wěn)定性。 用V形塊定位，工件的定位基準(zhǔn)始終在V形塊兩定位面的對(duì)稱(chēng)中心平面內(nèi)，對(duì)中性能好。 一個(gè)短V形塊限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)短V形塊組合或一個(gè)長(zhǎng)V形塊限制四個(gè)自由度；浮動(dòng)式V形塊只限制一個(gè)自由度。 2. 定位套 圖3-7是常用的定位套結(jié)構(gòu)形式。圖a用在工件以端面為主要定位基面的場(chǎng)合，短定位套孔限制工件的兩個(gè)自由度；圖b用在工件以外圓柱表面為主要定位基面的場(chǎng)合，長(zhǎng)定位套孔限制工件的四個(gè)自由度；圖c用于工件以圓柱面端部輪廓為定位基面，錐孔限制工件的三個(gè)自由度。 圖3-7 定位套 3．半圓孔 當(dāng)工件尺寸較大，用圓柱孔定位不方便時(shí)，可將圓柱孔改成兩半，下半孔用作定位，上半孔用于壓緊工件。短半圓孔定位限制工件的二個(gè)自由度；長(zhǎng)半圓孔定位限制工件的四個(gè)自由度。 （四） 工件以組合表面定位常用定位元件 在實(shí)際生產(chǎn)中，為滿(mǎn)足加工要求，有時(shí)采用幾個(gè)定位面相組合的方式進(jìn)行定位。常見(jiàn)的組合形式有：兩頂尖孔、一端面一孔、一端面一外圓、一面兩孔等；與之相對(duì)應(yīng)的定位元件也是組合式的。例如，長(zhǎng)軸類(lèi)零件采用雙頂尖組合定位；箱體類(lèi)零件采用一面雙銷(xiāo)組合定位。 幾個(gè)表面同時(shí)參與定位時(shí)，各定位基準(zhǔn)（基面）在定位中所起的作用有主次之分。例如，軸以?xún)身敿饪自谲?chē)床前后頂尖上定位的情況，前頂尖孔為主要定位基面，前頂尖限制三個(gè)自由度，后頂尖只限制兩個(gè)自由度。 3.3 定位誤差的分析 造成定位誤差的原因有兩個(gè)：一是定位基準(zhǔn)與限制位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差△y 。二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生 基準(zhǔn)不重合誤差△b； 基準(zhǔn)不重合誤差△b是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影。一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，基準(zhǔn)位移誤差△y是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)相對(duì)于限位基準(zhǔn)的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影 3.4 夾緊裝置的組成 (1)夾緊裝置的種類(lèi)繁多，綜合起來(lái)其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。 a. 動(dòng)力裝置 夾緊分手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。常用的動(dòng)力裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣-液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。按夾緊力的來(lái)源，手動(dòng)夾緊是靠人力；機(jī)動(dòng)夾緊是采用動(dòng)力裝置。 b. 夾緊裝置 傳遞夾緊力。傳遞機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)力傳遞給夾緊裝置。動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。它由兩種構(gòu)件組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機(jī)構(gòu)。 (2)、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確，都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。因此，夾緊裝置應(yīng)滿(mǎn)足以下要求： a. 夾緊過(guò)程中，不能破壞工件在定位時(shí)所處的正確位置。 b.夾緊力的大小適當(dāng)。保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中的位置穩(wěn)定不變，夾緊可靠牢固，振動(dòng)小，又不超出允許的變形。 c.夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大，越應(yīng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。 d.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。力求簡(jiǎn)單，便于制造維修，操作安全方便，并且省力。 3.5 問(wèn)題的指出 3.5.1 機(jī)床夾具概述 在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工的要求，首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。 3.5.2 機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力（切削力等）作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。 3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。 4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。 5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。 6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要，有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置；為能方便、準(zhǔn)確定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。 以上各組成部分中，定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。 本夾具主要用來(lái)鉆鉆這6個(gè)孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3.5.3 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可,尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對(duì)稱(chēng)孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對(duì)孔進(jìn)行加工。同時(shí)，為了縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用螺旋夾緊。 3.5.4 切削力及夾緊力的計(jì)算 夾緊力的確定 (1) 夾緊力方向的確定 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 a. 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (2) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過(guò)程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上， 夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，只能進(jìn)行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)， 估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿(mǎn)足條件：FJ>FJ需。 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò)，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。 也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)中心在規(guī)定位置上。工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過(guò)精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。 3.6 與工件定位相關(guān)的尺寸 本工序選用的是定位基準(zhǔn)為二面一心軸，底部有圓柱銷(xiāo)頂緊工件一平面。 鉆孔時(shí)的軸向力 查文獻(xiàn)[２]表15-31， 由于工件所受加緊力與切削力方向相互垂直，為防止工件在切削力作用下沿φ90mm段較小平面?zhèn)冗厓A斜，使工件離開(kāi)基面所需的夾緊力 ， 摩擦系數(shù)查[4]表3-19，=0.25。 安全系數(shù) ， 式中 K————基本安全系數(shù)1.5； K————加工狀態(tài)系數(shù)1.2； K————刀具鈍化系數(shù)1.5，由文獻(xiàn)[4]表3-20查得； K————切削特點(diǎn)系數(shù)1.0； K————考慮加緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù)1.3。 L=20mm, H=42mm, l=34mm 查文獻(xiàn)[4]表3-26，知d=10mm的螺栓許用加緊力，因 φ10mm鉤型螺栓長(zhǎng)度小于所需夾緊長(zhǎng)度，為方便加緊，選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊，夾緊螺母上鉆一φ16mm斜孔使之成為可快速拆裝的螺母 且定位套在φ45h6mm外圓段的定位套對(duì)工件有輔助支撐作用，使支撐更加穩(wěn)定，因此選用該螺栓加緊足以滿(mǎn)足加緊要求。 3.7 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為： （1）移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 （2）轉(zhuǎn)角誤差 其中： 3.8 與刀具導(dǎo)向定位尺寸 工藝孔的加工需鉆、擴(kuò)、鉸三次切削才能滿(mǎn)足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：工藝孔分鉆工步完成加工。即先用的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為即。再用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定，故鉆套尺寸為即。最后用的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸孔，根據(jù)GB1141—84的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)鉸刀尺寸為故鉆套孔徑尺寸為。 圖：快換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D 公稱(chēng)尺寸 允差 5 12 12 +0.023 +0.012 30 28 12 7 10 11.5 20.5 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示： 其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： d H D C 公稱(chēng)尺寸 允差 公稱(chēng)尺寸 允差 5 +0.018 0 24 25 +0.039 +0.025 1 0.6 鉆模板選用懸掛式鉆模板，在本夾具中選用的是氣動(dòng)滑柱式鉆模板。利用夾具體內(nèi)安裝氣缸，使滑柱帶動(dòng)升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機(jī)構(gòu)。 夾具體的設(shè)計(jì)主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個(gè)整體。這些主要元件設(shè)計(jì)好后即可畫(huà)出夾具的設(shè)計(jì)裝配草圖。整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)見(jiàn)夾具裝配圖2所示。 3.9 有關(guān)配合尺寸 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 由工序簡(jiǎn)圖可知，本道工序由于工序基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，又采用頂面為主要定位基面，故定位誤差很小可以忽略不計(jì)。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸及位置度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精鉸加工，選用GB1141—84鉸刀，直徑為，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為，外徑為同軸度公差為。固定襯套采用孔徑為，同軸度公差為。 該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實(shí)體要求。即要求：（1）、各孔的實(shí)際輪廓受最大實(shí)體實(shí)效邊界的控制即受直徑為的理想圓柱面的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實(shí)體實(shí)效尺寸。（3）、當(dāng)各孔的實(shí)際輪廓偏離其最大實(shí)體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實(shí)體尺寸時(shí)可將偏離量補(bǔ)償給位置度公差。（4）、如各孔的實(shí)際輪廓處于最小實(shí)體狀態(tài)即其實(shí)際直徑為時(shí)，相對(duì)于最大實(shí)體尺寸的偏離量為，此時(shí)軸線的位置度誤差可達(dá)到其最大值。即孔的位置度公差最小值為。 工藝孔的尺寸，由選用的鉸刀尺寸滿(mǎn)足。 工藝孔的表面粗糙度，由本工序所選用的加工工步鉆、擴(kuò)、鉸滿(mǎn)足。 影響兩工藝孔位置度的因素有（如下圖所示）： （1）、鉆模板上兩個(gè)裝襯套孔的尺寸公差： （2）、兩襯套的同軸度公差： （3）、襯套與鉆套配合的最大間隙： （4）、鉆套的同軸度公差： （5）、鉆套與鉸刀配合的最大間隙： 所以能滿(mǎn)足加工要求。 3.10 輪廓尺寸（夾具體) 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾具，本道工序的鉆床夾具選用夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大而這將使整個(gè)夾具過(guò)于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個(gè)：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。 總 結(jié) 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理解，同時(shí)，繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了良好的基礎(chǔ) 本文是夾具設(shè)計(jì)，并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸，是夾具的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)的總體過(guò)程可以概括為，首先對(duì)零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工工藝方案。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。由于專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題主要通過(guò)老師的講解，同學(xué)們的討論以及查閱資料來(lái)解決。 填料箱蓋零工藝規(guī)程氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，2006．1． [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] ．貴州人民出版社，2003．4 [7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]．中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2007 [12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．8． 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是將大學(xué)所學(xué)的知識(shí)融合在一起，綜合運(yùn)用所有的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是課本知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。 在設(shè)計(jì)分析中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起討論問(wèn)題，使我對(duì)分析有了更清晰明確的認(rèn)識(shí)，使我受益非淺。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程。一著手清理自己的設(shè)計(jì)結(jié)果，仔細(xì)回味畢業(yè)設(shè)計(jì)的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。但一想起老師平時(shí)多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。 我深深體會(huì)到這句千古言的真正含義。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一部，是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正的貧乏，自己綜合運(yùn)用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力是如此的不足，幾年來(lái)學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會(huì)用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。 學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 說(shuō)實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深深體會(huì)到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計(jì) 許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂；有時(shí)應(yīng)為不小心計(jì)算出錯(cuò)，只能毫不留情地重做。 由于畢業(yè)時(shí)間的倉(cāng)促，很多本來(lái)應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒(méi)有時(shí)間去細(xì)細(xì)追究來(lái)源，但我相信方向才是最重要的，因?yàn)榉较虼_定了，就會(huì)用最少的精力做好事情，這對(duì)于我以后的工作至關(guān)重要。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬(wàn)別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個(gè)人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻(xiàn)。