基于PROE鉆床夾具虛擬設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、PROE三維、說(shuō)明書(shū)】

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Therefore, whether in machining, assembly, inspection, or in welding, heat treatment and other cold and hot process, and transport work are extensive use of fixtures. But in machining fixture is the most widely used metal cutting machine tools, jigs and fixtures we call. It is to ensure product quality, high yield, low cost, the full potential of existing equipment, or for workers to grasp complex precision parts processing techniques to reduce the heavy manual labor and other aspects play a huge role. Therefore, the design and use of jigs and fixtures is one of the important technical measures to promote the rapid development of production. For this reason, in this graduation design, select the design of jigs and fixtures.This paper drilling machine tool fixture design around the center. Drill part for a part, first by visiting fixture design practice allows us to have a preliminary understanding, especially understanding of jig fixture design more profound. Then, under the guidance of instructors, fixture design scheme of analysis and selection. After the selected program. Through access to relevant books and fixture design legend associated drilling fixture design process. Checking the relevant documents after the completion of foreign language translation. Refer to the relevant information to complete the overall design of the fixture.Key words： Mechanical; fixture; jig; machining河北科技學(xué)院2016屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第1章 緒論1.1 鉆孔夾具方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的重要階段，它在分析各種原始資料的基礎(chǔ)上，要完成下列設(shè)計(jì)工作：1 研究殼體零件原始資料，明確設(shè)計(jì)要求。 擬訂鉆孔夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。 繪制夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求。 繪制零件圖。從另外一方面來(lái)說(shuō)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)深人實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。而深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面的一些資料：1(1)工件圖紙；詳細(xì)閱讀工件的圖紙，了解工件被加工表面是技術(shù)要求，該零件在機(jī)器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。(2)工藝文件：了解工件的工藝過(guò)程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面狀況，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的夾具要求是中小批量生產(chǎn)的夾具設(shè)計(jì)。(4)制造與使用夾具的情況，有無(wú)通用零部件可供選用。工廠有無(wú)壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。1.2 了解夾具總體設(shè)計(jì)的要求1）夾具應(yīng)滿(mǎn)足零件加工工序的精度要求。特別對(duì)于精加工工序，應(yīng)適當(dāng)提高夾具的精度，以保證工件的尺寸公差和形狀位置公差等。2）夾具應(yīng)達(dá)到加工生產(chǎn)率的要求。特別對(duì)于大批量生產(chǎn)中使用的夾具，應(yīng)設(shè)法縮短加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間。3）夾具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可設(shè)置必要的防護(hù)裝置、擋屑板以及各種安全器具。4）能保證夾具一定的使用壽命和較低的夾具制造成本。夾具元件的材料選用將直接影響夾具的使用壽命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力學(xué)性能較好的材料。夾具的低成本設(shè)計(jì)在世界各國(guó)都以相當(dāng)重視。為此，夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。在大批量生產(chǎn)中。宜采用氣壓、液壓等高效夾緊裝置；而小批量生產(chǎn)，則宜采用較簡(jiǎn)單的夾具結(jié)構(gòu)。5）要適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)程度。選用標(biāo)準(zhǔn)化元件，特別應(yīng)選用商品化的標(biāo)準(zhǔn)元件，以縮短夾具制造周期，從而降低夾具成本。6）必須具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，以便夾具的制造、使用和維修。以上要求有時(shí)是互相矛盾的，故應(yīng)在全面考慮的基礎(chǔ)上，處理好主要矛盾，使之達(dá)到較好的效果。例如鉆模設(shè)計(jì)中，通常側(cè)重于生產(chǎn)率的要求。1.3 鉆床的發(fā)展趨勢(shì)鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度相對(duì)較低，可鉆通孔、盲孔，更換非凡刀具，可擴(kuò)、锪孔，鉸孔或進(jìn)行攻絲等加工。鉆床可分為下列類(lèi)型： (1)臺(tái)式鉆床：可安放在作業(yè)臺(tái)上，主軸垂直布置的小型鉆床。 (2)立式鉆床：主軸箱和工作臺(tái)安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 (3)搖臂鉆床：搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)、升降，通常主軸箱可在搖臂上作水平移動(dòng)的鉆床。它適用于大件和不同方位孔的加工。 (4)銑鉆床：工作臺(tái)可縱橫向移動(dòng)，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。 (5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。 (6)平端面中心孔鉆床：切削軸類(lèi)端面和用中心鉆加工的中心孔鉆床。 (7)臥式鉆床：主軸水平布置，主軸箱可垂直移動(dòng)的鉆床鉆床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與其他金屬切削機(jī)床相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)大體相同，其專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)有：GB6477.4-86金屬切削機(jī)床術(shù)語(yǔ)鉆床，GB2815-89、JB/T5763-91鉆床聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)，GB9461-88、JB/Z108-89搖臂鉆床參數(shù)及系列型譜標(biāo)準(zhǔn)等，出口產(chǎn)品不得低于一等品。 主要生產(chǎn)廠家有：中捷友誼廠、沙市第一機(jī)床廠、寧夏大河機(jī)床廠、魯南機(jī)床廠、保定鉆床廠等。鉆床主要出口日本、東南亞、歐、美、非洲及港、澳等30余個(gè)國(guó)家及地區(qū)。1.4鉆床夾具的概述 鉆床夾具：用干各種鉆床（鏜床組合機(jī)床）上的夾具，又稱(chēng)鉆模，鏜模。主要目的保證孔的精度（位置）。要想對(duì)鉆床夾具有深刻的了解，就要先知道鉆床夾具的特點(diǎn)。1.4.1鉆床夾具的特點(diǎn)在一般鉆床對(duì)工件進(jìn)行空加工，多具一下特點(diǎn):首先是刀具本身的剛性比較差。鉆床上所加工的空多為小尺寸的孔，其工序內(nèi)容不外乎鉆、擴(kuò)、鉸、锪或攻螺紋等加工，所以，刀具直徑往往比較小，而軸向尺寸比較啊，刀具的剛性均較差。其次是多刃刀的不對(duì)稱(chēng)，易造成空的形位公差。鉆、擴(kuò)、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當(dāng)?shù)度蟹植疾粚?duì)稱(chēng)，或刀刃分布不對(duì)稱(chēng)，或刀刃長(zhǎng)度不等，會(huì)造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆鉆孔，手工刃磨鉆頭所造成的兩側(cè)不對(duì)稱(chēng)，極易造成被加工孔的孔位偏移、孔徑增大及孔軸線的彎曲和歪斜，嚴(yán)重影響孔的形狀、位置精度。再有就是普通麻花鉆頭起鉆時(shí)，孔的精度極差。普通麻花鉆軸向尺寸大，結(jié)構(gòu)剛性差，加上鉆心結(jié)構(gòu)所形成的橫刃，破壞定心，使鉆尖運(yùn)動(dòng)布穩(wěn)定，往往在起鉆過(guò)程造成較大的孔位誤差。在單件、小批量生產(chǎn)種中，往往要考操作工在起鉆過(guò)程中不斷地進(jìn)行人工矯正控制孔位精度，而在大批生產(chǎn)中，則需依靠刀刃結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和夾具對(duì)刀具的嚴(yán)格引導(dǎo)解決。綜合以上孔加工特點(diǎn)，鉆床夾具的主要任務(wù)是解決好工件相對(duì)刀具的正確加工位置的嚴(yán)格控制問(wèn)題。在大批量生產(chǎn)中，為有自傲解決鉆頭鉆孔的精度不穩(wěn)定的問(wèn)題，多直接設(shè)置帶有刀具引導(dǎo)的鉆模板，對(duì)鉆頭進(jìn)行正確引導(dǎo)和對(duì)孔位進(jìn)行強(qiáng)制性限制。尤其是對(duì)箱體、蓋板類(lèi)工件的鉆孔，往往要同時(shí)有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔，為保證加工孔隙的位置精度，一定要通過(guò)一塊精確的模版，把多個(gè)孔位由引導(dǎo)限制好。這種用來(lái)正確引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度的模版。專(zhuān)業(yè)化、高效生產(chǎn)中的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模版，以正確、快速地引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度，這是鉆床夾具的最主要的特點(diǎn)。所以，習(xí)慣上又把鉆床夾具稱(chēng)為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板上引導(dǎo)孔的孔壁，多在引導(dǎo)孔中設(shè)置高硬度的鉆套，以維持鉆模板的孔系精度。對(duì)鉆床夾具的類(lèi)型要有一定的認(rèn)知。1.4.2鉆床夾具的主要類(lèi)型鉆床加工中對(duì)不同的加工工件所選著的夾具體液是不同的。因此根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人們總結(jié)了以下不同工件加工的主要夾具。它們主要是：1.固定式：夾具與機(jī)床上位置固定不變，用于立鉆，搖臂鉆加工大件等2.回轉(zhuǎn)式：用于同一圓周上的孔系加工。它包括立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)三種基本型式。3.移動(dòng)式：鉆模移動(dòng)，用于加工同一表面上的多個(gè)孔中小型工件4、翻轉(zhuǎn)式：鉆模板轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，用于加工不同表面上的孔，翻轉(zhuǎn)點(diǎn)力，5、蓋板式：沒(méi)有夾具體，模板蓋在工件上加工6、滑柱式：升降鉆模板的通用可調(diào)夾具根據(jù)不同工件的加工，因此我們也要對(duì)鉆模由工件的形狀和加工要求進(jìn)行選擇。1.4.3鉆模類(lèi)型選擇鉆模類(lèi)型多，在設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)工件的形狀、重量、加工要求和批量來(lái)選型：被鉆孔徑10mm，或加工精度較高時(shí)，宜用固定鉆模。不同表面上的孔，總G100N，中、小型工件，宜用翻轉(zhuǎn)鉆模。當(dāng)分布在不同心圓周上的孔系，總G150N,宜用固定鉆模，在搖臂鉆加工，量大時(shí)用立鉆多軸加工。垂直度與孔間距要求不高時(shí)，用滑柱式鉆模。若加工大件上的小孔時(shí)，宜用蓋式鉆模。為了提高鉆孔的精度，可以通過(guò)鉆套來(lái)來(lái)引導(dǎo)刀具的位置，保證孔加工的精度。但由于加工工件的量大小和孔位置特殊，所以鉆套也分為以下幾種。1.4.4鉆套的選擇鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件。鉆套的作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工，鉆套裝配在模板上，用鉆套比不用鉆套可減少50%以上的誤 差。其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化：1）固定鉆套：配合H7/n6,H7/r6,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高，適用于單孔或小批生產(chǎn)。2）可換鉆套：H7/g5,H7/g6，間隙配合裝入襯套內(nèi)，用螺釘固定3）快換鉆套：配合H7/g5,H7/g6,結(jié)構(gòu)與上述不同，不用固定螺釘便可更換。適用于加工多，更換不同孔經(jīng)的鉆套。 上述鉆套標(biāo)準(zhǔn)化。還有一種特殊故鉆套。4）特殊鉆套：適用于工件結(jié)構(gòu)形狀和被加工孔的位置特殊 性，標(biāo)準(zhǔn)鉆套不滿(mǎn)足時(shí)用的鉆套。鉆套的安裝也是非常重要的，因此鉆模板可以通過(guò)合理的設(shè)計(jì)將鉆套定位安裝，從而保證孔的加工位置。鉆模板通常裝配在夾具體或支架上，或與夾具上的其它元件相連接。常見(jiàn)的有如下幾種類(lèi)型：1.4.5鉆模板類(lèi)型A固定式鉆模板：鉆模板和夾具體或支架是用固定方法相連接，一般采用兩個(gè)圓錐銷(xiāo)和螺釘裝配連接；對(duì)于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)也可采用整體的鑄造或焊接結(jié)構(gòu)。B鉸鏈?zhǔn)姐@模板： 當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸等工作時(shí)，可用活動(dòng)鉸鏈把鉆模板與夾具體相連接。C可卸式鉆模板D懸掛式鉆模板： 在立式鉆床上采用多軸傳動(dòng)頭進(jìn)行平行孔系加工時(shí)，所用的鉆模板就連接在傳動(dòng)箱上，并隨機(jī)床主軸往復(fù)移動(dòng)。這種鉆模板簡(jiǎn)稱(chēng)為懸掛式鉆模板19河北科技學(xué)院2016屆畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）第2章 鉆床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)，了解零件加工工藝過(guò)程2.1.1 熟悉工件零件圖、本工序加工要求圖2.1 加工零件圖該零件為45#鋼；零件圖如上圖2.1，中批量生產(chǎn)；該工序在立式鉆床上用鉆頭工。該手柄的加工表面分三種，主要是孔的加工，兩側(cè)面的加工，槽的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：2.1.2孔的加工該零件共有3個(gè)孔要加工：38mm孔是零件的主要加工面，多組面，大頭孔與兩側(cè)面的垂直度為0.08，孔口倒角為1X45，尺寸精度為38H8，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來(lái)；22mm小頭孔與38mm大頭孔有中心距為1280.2，小頭孔孔口倒角為1X45，尺寸精度為22H9，也要精加工；4mm注油孔是通孔，通過(guò)兩孔中心連線及對(duì)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)面，沒(méi)有位置尺寸度要求，只需要轉(zhuǎn)床粗加工。2.1.3面的加工該零件共有2個(gè)側(cè)面要加工：兩個(gè)側(cè)面是配合38mm孔后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需要精加工。2.1.4槽的加工該零件僅有1個(gè)槽需加工：22mm小頭孔鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra6.3um，尺寸精度為10H9，需精加工。2.1.5 熟悉零件加工工藝過(guò)程 10.模鍛毛坯;20.粗銑端面B;30.粗銑端面A;40.精銑端面B;50.精銑端面A;60.粗鏜小頭孔;70.粗鏜大頭孔;80.粗銑小頭槽;90.精銑小頭槽;100.鉆大頭徑向孔4;110.精鏜小頭孔22;120.精鏜大頭孔38;130.倒角;140.檢驗(yàn)入庫(kù)。2.2 確定定位方案利用本夾具主要用來(lái)鉆圓周面上孔，加工時(shí)要滿(mǎn)足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。由零件圖可知：在對(duì)孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工， 進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：選一面兩銷(xiāo)定位方式，工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開(kāi)孔也不利于排銷(xiāo)。通過(guò)比較分析只有方案滿(mǎn)足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿(mǎn)足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制6個(gè)自由度。第3章 工件的夾緊計(jì)算及其選擇3.1 工件的夾緊夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個(gè)重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過(guò)程中所受到的各種力不會(huì)使它離開(kāi)定位時(shí)所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大的影響。夾緊對(duì)象特征加工信息特征夾緊要求特征動(dòng)力源項(xiàng)元功能解項(xiàng)技術(shù)性經(jīng)濟(jì)性社會(huì)性應(yīng)用實(shí)例技術(shù)參數(shù)夾緊功能原理方案設(shè)計(jì)功能項(xiàng)原理解項(xiàng)評(píng)價(jià)項(xiàng)備注項(xiàng)圖3.1 夾緊功能原理方案設(shè)計(jì)組成結(jié)構(gòu)分析各類(lèi)夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類(lèi)：第一類(lèi)是性能要求，主要指定位唯一性、定位穩(wěn)定性，夾緊穩(wěn)定性及總體約束；第二類(lèi)要求是夾具的結(jié)構(gòu)剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設(shè)計(jì)目錄中功能項(xiàng)包括夾緊對(duì)象特征項(xiàng)、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊對(duì)象特征項(xiàng)目：包括夾緊對(duì)象類(lèi)型、材料、形狀、體積、數(shù)量、物理特性、磁性、導(dǎo)電性、剛性等信息。加工信息特征項(xiàng)：加工類(lèi)型、機(jī)加工、裝配、檢測(cè)、焊接等、加工參數(shù)、切削參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、幾何參數(shù)等。夾緊要求特征項(xiàng)：主要指性能要求，包括定位要求、定位基準(zhǔn)選擇，如特征點(diǎn)、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開(kāi)速率，自鎖性等。元件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能。它們是：定位功能、傳動(dòng)功能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分為平面定位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動(dòng)功能由中間遞力機(jī)構(gòu)完成，該機(jī)構(gòu)一般有三個(gè)作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機(jī)構(gòu)：斜楔機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、圓偏心機(jī)構(gòu)、杠桿鉸鏈機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、對(duì)中機(jī)構(gòu)、定心機(jī)構(gòu)等。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足下述主要要求：21.夾緊裝置在對(duì)工件夾緊時(shí)，不應(yīng)破壞工件的定位，為此，必須正確選擇夾緊力的方向及著力點(diǎn)。2.夾緊力的大小應(yīng)該可靠，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不致超出允許的范圍。3.夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，夾緊動(dòng)作要迅速，操作方便省力，安全。4.夾緊力或夾緊行程在一定范圍內(nèi)可進(jìn)行調(diào)整和補(bǔ)償。3.2 夾緊力的選擇3.2.1 夾緊力方向在保證安裝的真確可靠，減少工件的變形，定位方便和在可以減少所需夾緊力的大小的前提下，此套夾具的夾緊方向和工件重力方向和切削方向相同。工件的定位工作面為垂直方向上，則工件的夾緊通過(guò)工件的一個(gè)定位銷(xiāo)與水平方向的移動(dòng)壓塊完成。夾緊力的方向?yàn)槠叫兄亓Ψ较虼怪眾A緊。2在本次夾具設(shè)計(jì)中，夾緊力是由中心螺桿和一邊壓板提供的。3.2.2 夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積?，F(xiàn)在夾緊力的方案已定?？紤]夾具的結(jié)構(gòu)尺寸特征可以確定夾緊力的作用點(diǎn)個(gè)數(shù)為2個(gè)?？紤]夾緊力作用點(diǎn)的一般要求：1 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，而不至引起工件發(fā)生位移和偏轉(zhuǎn)； 夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)使被夾緊的夾緊變形盡可能的小些； 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近加工表面，以提高定位穩(wěn)定性。3.2.3 夾緊力的計(jì)算夾緊力的大小重要取決于切削P和重力G，重力是可認(rèn)為不變的，而切削力在切削的過(guò)程中是變化的。影響切削力的大小因素很多，如工件質(zhì)量的不均勻，加工質(zhì)量的不均勻，刀具磨損以及切削用量的變化等等。同時(shí)夾緊力也和其他因素有關(guān)，如夾緊件和工件及工件與定位件間接觸表面的光潔度，工藝系統(tǒng)的剛性等等，因此夾具夾緊力的設(shè)計(jì)只能對(duì)其作初略的估算。W:實(shí)際夾緊力 Wi:理論夾緊力 K:安全系數(shù) 安全系數(shù):K= K1K2K3K4式中: K1-基本安裝系數(shù) K2-加工安裝系數(shù) K3-刀具鈍化系數(shù) K4-切削特點(diǎn)系數(shù) 其加工直徑全部為10刀具：鉆頭 D=4。則軸向力：見(jiàn)工藝師手冊(cè)表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK式中 K基本安全系數(shù)，1.5; K加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;K刀具鈍化系數(shù), 1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時(shí) T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。第4章 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)4.1 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(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。僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)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(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)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(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)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(jī)構(gòu)和夾緊元件?？紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。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。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。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。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。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。圖4.1 CAD裝配圖如圖4.1所示在這次夾具設(shè)計(jì)中，在垂直方向，用兩個(gè)同心半圓環(huán)來(lái)定位。4.2 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類(lèi)型和特點(diǎn):1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套：當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí)，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱(chēng)特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開(kāi)始鉆孔時(shí)，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.2。圖4.2 鉆套切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計(jì)方案后，選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。圖4.3 鉆套實(shí)體圖4.3 鉆模板在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下，鉆模板在夾具體上采用定位銷(xiāo)一面雙孔定位，螺栓緊固，鉆模精度較高。4圖4.4 鉆模板實(shí)體圖4.4定位誤差的分析該夾具以一個(gè)平面和和2個(gè)定位銷(xiāo)定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿(mǎn)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。由5和6可得： 定位誤差： 當(dāng)短圓柱銷(xiāo)以任意邊接觸時(shí) 當(dāng)短圓柱銷(xiāo)以固定邊接觸時(shí) 式中為定位孔與定位銷(xiāo)間的最小間隙通過(guò)分析可得： 因此：當(dāng)短圓柱銷(xiāo)以任意邊接觸時(shí) 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。4.5 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來(lái)滿(mǎn)足達(dá)到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.0203034203645#222635+0.033+0.01739263042462545#563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷(xiāo)定位于夾具體上。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿(mǎn)足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。（4）應(yīng)便于鐵屑去除在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。（5）安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。圖4.5夾具體實(shí)體圖4.7 三維裝配圖PROE建模 下圖為裝配三維建模圖圖4.6夾具實(shí)體圖1圖4.5夾具實(shí)體圖24.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過(guò)定位，但面是經(jīng)精銑的面，定位是允許的。結(jié) 論在很多問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無(wú)法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無(wú)法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒(méi)有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線，確定加工和切削參數(shù)，基本工時(shí)，本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的，定位和夾緊的夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的，可以保證工件的加工精度。在很多問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò)程中，假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線，甚無(wú)法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在夾具設(shè)計(jì)中，由于定位基準(zhǔn)的選擇不合理，出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無(wú)法保證。在夾緊機(jī)構(gòu)由于尺寸的選擇，如不合理，但沒(méi)有達(dá)到夾緊的目的，也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作。然而，在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)三個(gè)月的努力，這些問(wèn)題都一一解決方案。在這一過(guò)程中，加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知識(shí)和更深入的了解，提高了綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力，我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步提高技能，為以后從事專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。24致 謝畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)，相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固和提高在原來(lái)的基礎(chǔ)上，就離不開(kāi)老師和同學(xué)的幫助。設(shè)計(jì)的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析過(guò)程中，老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)和分析使我覺(jué)得更多的設(shè)計(jì)思路，提高的學(xué)習(xí)能力，和討論的問(wèn)題的分析，有一個(gè)更清楚的了解，使我受益不淺。說(shuō)實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而，明確其自身的設(shè)計(jì)結(jié)果，畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程，一個(gè)罕見(jiàn)的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走，一點(diǎn)在我的生命中的成功，但它讓我覺(jué)得更成熟了。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深地感受到，做任何事都必須有耐心，細(xì)心。有時(shí)是不小心計(jì)算誤差，只能被無(wú)情地重做。但一想到老師教得比平時(shí)多，病人，認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái)，思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤，讓人觸目驚心的事故，我不能不提醒自己，要形成一個(gè)高度負(fù)責(zé)的好習(xí)慣，一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)真的很差，他們的能力，用學(xué)到的知識(shí)是不夠的，幾年來(lái)學(xué)習(xí)很多課程，今天才知道自己和不使用。想到這里，我真的有點(diǎn)不耐煩。因?yàn)榕R近畢業(yè)的時(shí)間，許多本來(lái)應(yīng)該了解到的地方都沒(méi)有時(shí)間去仔細(xì)調(diào)查的來(lái)源，如控制，協(xié)調(diào)電網(wǎng)的理解，選擇求解器，它使我明白大學(xué)只是一個(gè)大致的方向，和距離太遠(yuǎn)，離實(shí)際應(yīng)用。但我認(rèn)為，方向是最重要的，因?yàn)榉较?，將用最少的精力去做事情，這項(xiàng)工作后，我的生命。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活中，從事的工作是千差萬(wàn)別的，只有找到自己最喜歡的，最有前途的工作，個(gè)人有更高的熱情，但也最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。27參考文獻(xiàn)1 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周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002