（全套含CAD圖紙）對合螺母座工藝及銑E面夾具設(shè)計

（全套含CAD圖紙）對合螺母座工藝及銑E面夾具設(shè)計,全套,cad,圖紙,對于,螺母,工藝,夾具,設(shè)計 夾具定位規(guī)劃中完整性評估和修訂CAM實驗室，機械工程學(xué)系，伍斯特理工學(xué)院研究院，100路，伍斯特，碩士01609，美國2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表摘 要幾何約束是夾具設(shè)計中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達。然而，如何分析和修改在實際夾具設(shè)計實踐過程中的一個非確定性的定位計劃尚未深入研究。在本文中，提出了一種方法來描述在限制約束下的重點夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài)，如果它存在，可以識別給定定位計劃?？梢宰詣幼R別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計劃，并為修訂提供指引，以最終實現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計;幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束1.介紹夾具是用于制造工業(yè)進行工件牢固定位的一種機制。在零件加工過程中規(guī)劃一個關(guān)鍵的第一步，夾具設(shè)計需要，以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則，在一般情況下，是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。一個加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是，必須提供工件確定的位置。這種觀點指出，定位計劃生產(chǎn)的確定位置，工件不能移動，而至少有一個定位不會失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計的最根本的準(zhǔn)則之一，許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明，工件在任何定位計劃分為以下三個類別：1、良好的約束（確定性）：工件在一個獨特的位置進行配合，工件表面與6個定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束：不完全約束工件的自由度。 3、過約束：工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田1提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等2在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等3考慮定位工件的接觸的影響，而采用點接觸面積。他們介紹了接觸矩陣，并指出，兩個接觸的機構(gòu)不應(yīng)該有平等的，但在接觸點曲率相反?？柹?認(rèn)為，可能沒有足夠的應(yīng)用，如一些不是非棱柱的表面或相對誤差近似的非小線性。他提出一個二階泰勒展開，其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費雷拉5應(yīng)用周對3-2-1的位置擬訂，制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片，可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個獨一無二的解決方案為下列所有定位方程組。gi(q)=0,i=1,2,.,n (1)其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣，矩陣式所示（3）。確定定位如果雅可比矩陣滿秩，可滿足要求。 (2)只有q=q*一個解決辦法 (3)在1個3-2-1定位計劃中，一個約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6，工件是限制約束的，即存在至少有一個工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩，但定位大于6定位，工件是過約束，這表明存在至少一個定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點。胡等6已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對這個用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。圖1 .夾具系統(tǒng)模型。表1 等級 數(shù)量的定位 地位 6 Over-constrained康等7遵循這些方法和他們實施制定的幾何約束分析模塊其自動化的計算機輔助夾具設(shè)計的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯誤。熊等人8提出的等級檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差X和位置誤差r的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:X=WLr, (4)Well-constrained :X=(WTLWL)-1WLTr, (5)Over-constrained:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)是任意一個向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個指標(biāo)，評價定位配置，其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而，他們的研究分析，不涉及非確定性定位的修訂。目前，還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評價如果不確定性的位置達到夾具系統(tǒng)設(shè)計的要求，設(shè)計師知道約束狀態(tài)是什么，以如何改善設(shè)計是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束，是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時，所有有關(guān)知識約束工件的議案，可以引導(dǎo)設(shè)計師選擇額外的定位或使得修改定位計劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評價狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量ai,bi,ci和定位的位置xi,yi,zi每一個定位器,i=1,2,.,n,n*6定位矩陣可以確定如下: （7）當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n=6時，是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）=6，n6時;是工件過約束。這意味著（n-6）有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制（n-6）定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是（n-6）在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個簡化的定位方案。定位方案，提供了確定性的位置。發(fā)達國家的算法使用下列方法確定不必要的定位：1、找到所有的（n-6）組合定位的。2、為每個組合,從（n-6）定位器確定定位方案。3、重新計算矩陣秩的定位為左六個定位器。4、如果等級不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。這種方法可能會產(chǎn)生多種解決方案，并要求設(shè)計師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃墸╓L）6,工件的限制約束。參考文獻1 Asada H, By AB.。自動重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運動學(xué)分析。 IEEE J機器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC，Chandru V，Barash MM。加工裝置的自動配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運動學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)科學(xué)與工程2003;125：316-24。4 Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)2001年科學(xué)與工程;123（3）：462-72。5 Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計劃的運動學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)科學(xué)與工程2001年;123:708-19。6 Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中，伍斯特理工學(xué)院;2001年。7 Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計算機輔助夾具設(shè)計驗證。大會Autom2002;22:350-9。8 Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進的計算機輔助夾具設(shè)計。波士頓：愛思唯爾;2005年。零件名稱：夾具體 材料：HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng)：單個 單位：mm 工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯2熱處理時效處理3銑1. 銑底面2. 銑與定位鍵配合的面臥式銑床X61324銑銑上表面各個小凸臺立式銑床X52K5銑銑夾具體兩側(cè)U型槽立式銑床X52K6鉆1. 鉆M8底孔6.82. 鉆兩M6底孔53. 鉆兩M5底孔4.24. 鉆10孔5. 鉆四個5孔6. 鉆兩6銷孔鉆床7攻螺紋1. 攻兩M82. 攻兩M63. 攻兩M5鉆床8鉗去毛刺9檢檢驗10檢總檢11清洗、入庫清洗、入庫機械加工工藝過程卡片零件名稱：對合螺母座 材料：HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)單位：mm工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯（兩件合一）2熱處理時效處理3刨1. 粗、半精刨燕尾槽；2. 粗、半精刨D面牛刨4銑1. 銑E面；2. 夾具回轉(zhuǎn)180銑F面臥式銑床5車1. 粗、精車M面；2. 鉆、擴38（留余量）；3. 調(diào)頭粗、精車N面臥式銑床6鉆1. 鉆孔7锪錐孔11；夾具回轉(zhuǎn)180鉆另一孔7锪錐孔11；2. 鉆、擴、鉸2-12H7鉆床7銑切割，控制尺寸4臥式銑床8鉗去毛刺9檢檢驗10磨磨燕尾槽（兩件合一）磨床11磨磨38H7（兩件合一）內(nèi)圓磨床12檢總檢13清洗、入庫大學(xué)機械加工工序卡片產(chǎn)品型號對合螺母座零件圖號對合螺母座產(chǎn)品名稱對合螺母座零件名稱對合螺母座共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工4銑HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X61321夾具編號夾具名稱切削液 Jiaju001專用夾具 乳化液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件QIJU001專用器具工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助11. 銑E面；X6132銑床, 銑夾具，量具，銑刀8000.27 0.5 2 2 5min 1min22. 夾具回轉(zhuǎn)180銑F面X6132銑床, 銑夾具，量具，銑刀8000.27 0.5 2 2 5 min 1 min 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期裝 訂 線機械加工工藝過程卡片零件名稱：對合螺母座 材料：HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中批生產(chǎn)單位：mm工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯（兩件合一）2熱處理時效處理3刨1. 粗、半精刨燕尾槽；2. 粗、半精刨D面牛刨4銑1. 銑E面；2. 夾具回轉(zhuǎn)180銑F面臥式銑床5車1. 粗、精車M面；2. 鉆、擴38（留余量）；3. 調(diào)頭粗、精車N面臥式銑床6鉆1. 鉆孔7锪錐孔11；夾具回轉(zhuǎn)180鉆另一孔7锪錐孔11；2. 鉆、擴、鉸2-12H7鉆床7銑切割，控制尺寸4臥式銑床8鉗去毛刺9檢檢驗10磨磨燕尾槽（兩件合一）磨床11磨磨38H7（兩件合一）內(nèi)圓磨床12檢總檢13清洗、入庫大學(xué)課程設(shè)計（論文）題 目對合螺母座工藝及銑E面夾具設(shè)計所屬系部所屬專業(yè)機械設(shè)計與制造所屬班級學(xué) 號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起訖日期目 錄1機床夾具概述32被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及制定工序的加工要求63定設(shè)計方案的討論84 切削力及夾緊分析計算95 誤差分析與計算126對刀裝置設(shè)計137 夾具操作步驟分析和可靠性預(yù)測138.編寫主要夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程149總結(jié)1510 參考文獻151 機床夾具概述設(shè)計的是銑床夾具，目的是銑E面；夾具回轉(zhuǎn)180銑F面，其中用到的設(shè)備為臥式銑床X6132，生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)。在對工件進行機械加工時，為了保證加工的要求，首先要使工件相對道具及機床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此，在進行機械加工前，先要將工件裝夾好。機床夾具的組成 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，保證工件在加工過程中受到外力（切削力等）作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。X、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。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床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機床的分類機床夾具種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。按夾具的使用特點可分為：通用夾具，專用夾具，可調(diào)夾具，組合夾具，拼裝夾具。按使用機床可分為：車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具，齒輪機床夾具，數(shù)控機床夾具，自動機床夾具，自動線隨行夾具以及其他機床夾具。按夾緊的動力源可分為：手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，氣液增力夾具，電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種：將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上將工件裝夾在家具上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，裝夾時，用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點：a、保證加工精度，穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率c、擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)“一機多能”d、改善工人的勞動條件，降低生產(chǎn)成本工件在夾具中的定位（1）工件的定位的基本原理l 六點定則用合理分布的六個支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，稱為“六點定位原則”，簡稱“六點定則”。六點定則是工件定位的基本法則，用于實際生產(chǎn)時，起支承點作用的是一定形狀的幾何體，這些用來限制工件自由度的幾何體就是定位元件。l 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系工件定位時，影響加工要求的自由度必須限制；不影響加工要求的自由度，有時要限制，有時可不限制，視具體情況而定。習(xí)慣上，工件的六個自由度都限制了的定位稱為完全定位，工件限制的自由度少于六個，但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。在工件定位時，以下情況允許不完全定位：a 加工通孔或通槽時，沿貫通軸的位置自由度可不限制。b 毛坯（本工序加工前）是軸對稱時，繞對稱軸的角度自由度可不限制。c 加工貫通的平面時，除可不限制沿兩個貫通軸的位置自由度外，還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個或幾個自由度的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況：當(dāng)工件的一個或幾個自由度被重復(fù)限制，并對加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位，稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定，降低加工精度，使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法安裝和加工。因此，不可用重復(fù)定位是不允許的。 當(dāng)工件的一個或幾個自由度被重復(fù)限制，但仍能滿足加工要求，即不但不產(chǎn)生有害影響，反而可增強工件裝夾剛度的定位，稱為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實際中，可用重復(fù)定位被大量采用基準(zhǔn)、對定位元件的基本要求定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇，應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合；盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)；遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，加工中所引起的變形最??；應(yīng)使工件定位方便，夾緊可靠。對定位元件的基本要求足夠的精度、足夠的強度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。（2）工件定位方式及其定位元件a.工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時，所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要支承用來限制工件的自由度，具有獨立定位的作用。輔助支承用來加強工件的支承剛性，不起限制工件自由度的作用。b.工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準(zhǔn)，如套類、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷等。c.工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時，常用的定位元件有：V形塊、定位套和半圓套。定位誤差的分析造成定位誤差的原因有兩個：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差b；二是定位基準(zhǔn)與限制位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差y 。基準(zhǔn)不重合誤差b是一批工件逐個在夾具上定位時，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?；鶞?zhǔn)位移誤差y是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)相對于限位基準(zhǔn)的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影夾緊裝置的組成(1)夾緊裝置的種類繁多，綜合起來其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。動力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來源，夾緊分手動夾緊和機動夾緊。手動夾緊是靠人力；機動夾緊是采用動力裝置。常用的動力裝置有液壓裝置、氣動裝置、電磁裝置、電動裝置、氣-液聯(lián)動裝置和真空裝置等。夾緊裝置 傳遞夾緊力。動力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上，需有適當(dāng)?shù)膫鲃訖C構(gòu)。傳遞機構(gòu)是把原動力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件組成，一是接受原始作用力的構(gòu)件，二是中間傳力機構(gòu)。(2)、夾緊裝置的設(shè)計要求夾緊裝置的設(shè)計和選用是否正確，都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動強度有很大的影響。因此，夾緊裝置應(yīng)滿足以下要求：夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所處的正確位置。b.夾緊力的大小適當(dāng)。保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變，夾緊可靠牢固，振動小，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。力求簡單，便于制造維修，操作安全方便，并且省力。2被加工零件的結(jié)構(gòu)特點及制定工序的加工要求利用本夾具主要用來銑E面；夾具回轉(zhuǎn)180銑F面，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。結(jié)構(gòu)特點：可根據(jù)零件的工藝路線：工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯（兩件合一）2熱處理時效處理3刨1. 粗、半精刨燕尾槽；2. 粗、半精刨D面牛刨4銑1. 銑E面；2. 夾具回轉(zhuǎn)180銑F面臥式銑床5車1. 粗、精車M面；2. 鉆、擴38（留余量）；3. 調(diào)頭粗、精車N面臥式銑床6鉆1. 鉆孔7锪錐孔11；夾具回轉(zhuǎn)180鉆另一孔7锪錐孔11；2. 鉆、擴、鉸2-12H7鉆床7銑切割，控制尺寸4臥式銑床8鉗去毛刺9檢檢驗10磨磨燕尾槽（兩件合一）磨床11磨磨38H7（兩件合一）內(nèi)圓磨床12檢總檢13清洗、入庫零件有兩個以加工平面，故可用擋板對其定位，另外零件還有兩個燕尾槽，零件總體尺寸相對較小和具有一定的對稱性。1） 研究工藝過程，分析該工序所加工的部位、加工要求、定位夾緊部分和前后加工工序的關(guān)系等。工藝過程見機械加工過程卡片。該工序為銑兩端面孔。因此可以用彈簧擋板對其定位，這樣可以減少誤差。另外零件還有兩個燕尾槽因此可以用相應(yīng)的擋板對其進行定位。夾緊可以通過活動擋板對其進行壓緊。根據(jù)工藝路線可知，加工銑E面；夾具回轉(zhuǎn)180銑F面加工之前，只加工了粗、半精刨燕尾槽；粗、半精刨D面。所以設(shè)計夾具的時候要選擇精基準(zhǔn)的時候只能選擇燕尾槽面或D面作為精基準(zhǔn)，此時零件的形狀如下圖。3定設(shè)計方案的討論由零件圖可知：加工銑E面；夾具回轉(zhuǎn)180銑F面加工之前，只加工了粗、半精刨燕尾槽；粗、半精刨D面。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的活動V型塊來夾緊。方案：選一面兩銷定位方式，2面用擋銷，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的定位是不正確的，擋銷的位置是固定，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案滿足要求，從而保證其尺寸公差要求。開始設(shè)計是直接用夾具體作為定位面，用久后磨損會造成大的誤差，兩端沒有做成活動的，這樣不好安裝，后來改成可以單獨使用的零件，這樣可以壞掉及時更換，取得很好的經(jīng)濟效益。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。4 切削力及夾緊分析計算刀具：面銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點應(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加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點應(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算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題，只能進行粗略的估算。估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(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= (FP)。b.實際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJFJ需。夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構(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構(gòu)組成復(fù)合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(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。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點：（1）結(jié)構(gòu)簡單；（2）擴力比大；（3）自瑣性能好；（4）行程不受限制；（5）夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻51226可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：式中參數(shù)由參考文獻5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件由表得：原動力計算公式 即： 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。5 誤差分析與計算為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻5可得：定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。6對刀裝置設(shè)計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。7 夾具操作步驟分析和可靠性預(yù)測如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。優(yōu)點：穩(wěn)定性高，夾具體積小，易于在車床上安裝與拆卸。缺點：對車床的適應(yīng)性低，沒有凸臺，車削的面積大，用久后夾具磨損會使定位誤差增大。夾具的主要零件技術(shù)要求的分析。夾具體：鑄件不允許有裂紋、氣孔、沙眼、疏松。幾個重要面的平行度和垂直度要保證。8.編寫主要夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程零件名稱：夾具體 材料：HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng)：單個 單位：mm 工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯2熱處理時效處理3銑1. 銑底面2. 銑與定位鍵配合的面臥式銑床X61324銑銑上表面各個小凸臺立式銑床X52K5銑銑夾具體兩側(cè)U型槽立式銑床X52K6鉆1. 鉆M8底孔6.82. 鉆兩M6底孔53. 鉆兩M5底孔4.24. 鉆10孔5. 鉆四個5孔6. 鉆兩6銷孔鉆床7攻螺紋1. 攻兩M82. 攻兩M63. 攻兩M5鉆床8鉗去毛刺9檢檢驗10檢總檢11清洗、入庫清洗、入庫9總結(jié)通過為期一個半星期的課程設(shè)計使我加深了對機械制造基礎(chǔ)這一門課程實用性的理解，也是我明白了工廠里面工人操作流程，對于一個產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，加工工藝規(guī)程，我有了一些粗層次的了解，我認(rèn)為出去以后當(dāng)我看到那一張張工序卡片，工藝卡片，我一定能看懂它，感謝有這樣一次機會！感謝我們團體成員為這次課程設(shè)計所付出的辛勤努力，以及傅老師的指導(dǎo)。10 參考文獻1 盧秉恒.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2007.12.2 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊M.北京：機械工業(yè)出版社，1991.3 柯建宏，賓鴻贊.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計.華中科技大學(xué)出版社，2006.4鄭修本.機械制造工藝學(xué)M.北京：機械工業(yè)出版社，1999.5 鄒青.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程.機械工業(yè)出版社，2004.15