方刀架加工工藝及車左邊小孔端面夾具設(shè)計(jì)

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課程設(shè)計(jì)說明書方刀架車左邊小孔端面夾具設(shè)計(jì)專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)教師：成 績：目 錄目 錄 II第 1 章 緒論.11.1 夾具概述 .11.2 機(jī)床夾具的功能 .11.3 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢 .11.3.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 21.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 22 夾具設(shè)計(jì)簡介.52.1 機(jī)床夾具的功能 .52.2 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求 .52.3 設(shè)計(jì)已知條件 .63 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.1 設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作 .73.1.1 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) 73.1.2 充分理解工件的零件圖和工序圖 73.2 確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案 .73.2.1 選擇定位原件 73.2.2 選擇夾緊機(jī)構(gòu) 73.3 繪制夾具零件圖 .83.4 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 83.5 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 93.6 夾緊機(jī)構(gòu) 103.7 零件的車床夾具的加工誤差分析 113.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 123.9 零件的車床專用夾具簡單使用說明 .134 夾具精度的驗(yàn)算134.1 產(chǎn)生定位誤差的原因 .134.2 誤差分析與計(jì)算 134.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .15總結(jié)與展望.16參考文獻(xiàn).17致 謝.18全套圖紙加 1538937061第 1 章 緒論1.1 夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.2 機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時，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 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。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 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。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刀和導(dǎo)向。（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 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。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.3.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀現(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)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為 15%左右。特別是近年來，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，對機(jī)床夾具提出了如上新的要求：1）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。2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。3）適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。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)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，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減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗(yàn)）轉(zhuǎn)速為 2600r/min 的條件上仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化3機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣?、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：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。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。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。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259—91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。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。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 技術(shù)來完成夾具設(shè)計(jì)的先進(jìn)方法。由于夾具種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其設(shè)計(jì)過程涉及控制條件多，因此，用于夾具設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件甚少，目前還沒有一種軟件系統(tǒng)能夠?qū)A具設(shè)計(jì)完全數(shù)字化。目前，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)一般是采用二維 CAD 軟件進(jìn)行。采用二維 CAD 軟件進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，可以提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，但是其缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)人員首先要閱讀工件二維零件圖，了解零件的加工要求，并將二維零件圖在頭腦中三維實(shí)體化；再選擇或設(shè)計(jì)合適的定位、夾緊等元件和裝置；接上來將上述結(jié)構(gòu)在頭腦中形成夾具三維實(shí)體，用二維圖表示，完成夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，思維要在三維和二維模型中反復(fù)轉(zhuǎn)換，最終繪制二維的總裝圖。由于繪制三維實(shí)體效果的裝配圖難度大，效率低，一般不繪制三維裝配圖。這對夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，以及加工和裝配均有不利的影響。3D 軟件是一個基于特征的參數(shù)化實(shí)體建模設(shè)計(jì)工具，該軟件完全采用 Windows 圖形用戶界面，易學(xué)易用。借助 3D 軟件平臺，可以創(chuàng)建三維實(shí)體模型；編輯零件裝配體并進(jìn)行簡單的運(yùn)動仿真；利用它的動畫功能不僅可以檢查夾具工作的可行性，還能得到夾具零部件裝配和運(yùn)動過程的動畫文件。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）的功能在于能協(xié)助設(shè)計(jì)者完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)各階段的工作。本文針對機(jī)床夾具進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，借助 3D 軟件平臺，將設(shè)計(jì)時所用標(biāo)準(zhǔn)零件建立實(shí)體模型庫；對于非標(biāo)準(zhǔn)零件，采用交互方式建模方法直接在設(shè)計(jì)平臺建模并建立非標(biāo)準(zhǔn)模型庫。采用二維 CAD 軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，它使我們甩掉了圖板，解決 r 使用繪圖板帶來的諸多弊端?，F(xiàn)在，大量三維實(shí)體造型軟件崛起，如 PR0／E、UG、3D、Solidedge 等，推動了設(shè)計(jì)領(lǐng)域的新革命．由于這些三維軟件．不僅僅可創(chuàng)建三維實(shí)體模型，還可利用設(shè)計(jì)出三維模型進(jìn)行模擬裝配和靜態(tài)干涉檢查、機(jī)構(gòu)分析、動態(tài)干涉檢查、動力學(xué)分析、強(qiáng)度分析等，并且與其它軟件配合可進(jìn)行零件的數(shù)控加工演示和數(shù)控代碼的生成。這些功能是以往的二維 CAD 無法比擬的。結(jié)合夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、高精度性等特點(diǎn)．采用了易學(xué)易懂的 3D 三維實(shí)體造型軟件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程。52 夾具設(shè)計(jì)簡介2.1 機(jī)床夾具的功能2.1.1 保證加工精度，工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩層含義：一是工通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位;二是通過家駿技工是工件 的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊、這樣，就可以保證工件加工面的位置精度，且精度穩(wěn)定。2.1.2 提高生產(chǎn)率，使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件，多工位夾具，以及氣動，液壓動力基金裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時間，提高生產(chǎn)率。2.1.3 擴(kuò)大加床的使用范圍，有些機(jī)床夾具是指上是對機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上暗訪鏜模夾具，就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。2.1.4 減輕工人的勞動強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。2.2 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面：2.2.1 保證加工精度，這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確的定位，夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。2.2.2 夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速，高效的定位，夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求 在中，小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，一適應(yīng)多品種工件的加工。2.2.3 安全，方便，減輕勞動強(qiáng)度，機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護(hù)裝置、要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，時工人操作方便、大批量生產(chǎn)和加工笨重時，更需要減輕工人的勞動強(qiáng)度。2.2.4 排屑順暢，機(jī)床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量時工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度，清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。2.2.5 機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度，剛度和結(jié)構(gòu)工藝性，加床夾具設(shè)計(jì)時，要方便制造，檢查測，調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。2.3 設(shè)計(jì)已知條件固定鉗身是一個很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有要求加工，對精度要求也很高。固定鉗身的底面都要求精加工。固定鉗身毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在 ，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是1~3m5000 件，由[3] 表 2.1～3 可知是中批量生產(chǎn)。73 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)機(jī)床夾具前的準(zhǔn)備工作3.1.1 明確工件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。它決定了夾具的復(fù)雜程度和自動化程度。如工件的年生產(chǎn)量很大，可采用多工件加工、機(jī)動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計(jì)方案，采用此方案時，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高；如工件的年生產(chǎn)量不大，可采用單件加工，手動夾緊的設(shè)計(jì)方案，以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。3.1.2 充分理解工件的零件圖和工序圖零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，他決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù)。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、以加工表面、以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面、決定了機(jī)床夾具的定位方案，如選用平面定位、孔定位定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要頂六個自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是選擇機(jī)床，刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外形尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動軌跡相沖突。3.2 確定機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)方案3.2.1 選擇定位原件根據(jù)方刀架的形狀和加工技術(shù)要求及精度。工件定位用了平面定位，內(nèi)孔定位及外圓柱定位。綜上分析：，三個支撐釘和工件以活動塊上定位，限制了工件的 6 個自由度，實(shí)現(xiàn)了的完全定位。3.2.2 選擇夾緊機(jī)構(gòu)（1） 夾緊力的方向：夾緊力的要有利于工件的定位，并注意工件的剛性方向，不能使工件有脫離定位表面的趨勢，防止工件在夾緊力的作用下產(chǎn)生變形。（2） 夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該選擇在定位元件支撐點(diǎn)的作用范圍內(nèi)，以及工件剛度高的位置。確保工件的定位準(zhǔn)確、不變形。 （3）選擇夾緊機(jī)構(gòu)：在確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)的同時，要確定相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要注意以下幾方面的問題：① 安全性 夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度和加緊力，以防止意外傷及夾具操作人員。② 手動夾緊機(jī)構(gòu)的操作力不應(yīng)過大，以減輕操作人員的勞動強(qiáng)度。③ 夾緊機(jī)構(gòu)的行程不宜過長，以提高夾具的工作效率。④ 手動夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)操作靈活、方便。3.3 繪制夾具零件圖（1）對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。（2）零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、 位置精度、技術(shù)要求而定。（3）零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整3.4 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明車床夾具主要用于加工中心孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動定心式車床夾具 在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具。9花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個 T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱，要注意平衡。（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，夾具做進(jìn)給運(yùn)動。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。3.5 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時會使主軸振動。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機(jī)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對于徑向尺寸 D＜140mm，或 D＜(2～3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 1-a 所示。這種連接方式定心精度較高。2)對于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖 1-b 所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖 1-c 所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖 1-d 所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有 0.05～0.1mm 的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。圖 1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊3.6 夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如11下：1. 夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動力源類型為手動夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。3.7 零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾具D?誤差 、夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。J?A?G?如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：（1）定位誤差 D由于 C 面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差 為零。工件在夾具上B定位時，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差 為零。因此，尺寸的定位誤Y?差 等于零。D?（2）夾具誤差 J?夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差，以及限位基面相對安裝基面 C 的平行度誤差是 0.01.（3）安裝誤差 A因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。（4）加工方法誤差 G?如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取= /3=0.05/3=0.017mmG?K?零件的車床夾具總加工誤差是：2A2JDG?????062.17.0.?精度儲備： 238.6.5.0??CJ故此方案可行。3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或13配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。3.9 零件的車床專用夾具簡單使用說明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當(dāng)工件和夾具上個元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時，將產(chǎn)生較大的離心力和振動，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對于重量不對稱的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題，必要時應(yīng)該加防護(hù)罩。4 夾具精度的驗(yàn)算4.1 產(chǎn)生定位誤差的原因（1）平位情面定形，夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反應(yīng)到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生的定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。（2）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。（3）導(dǎo)向元件，對刀元件與定位元件間的位置誤差。（4）夾緊力使工件或夾具產(chǎn)生變形，產(chǎn)生位置誤差。（5）夾具在機(jī)床上的安裝誤差。（6）定位元件與定位元件間的位置誤差4.2 誤差分析與計(jì)算3) 夾具安裝誤差 A?因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。圖 5-2 中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差， =0.A?2) 夾具誤差 J?因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差 主要包括定位元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸J?或位置誤差 ；定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置1J?誤差 ；導(dǎo)向元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差 ；若有分度裝置時，還存在2J 3J分度誤差 。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差 。F J?3) 加工方法誤差 G?因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差 的 1/3.計(jì)算時可設(shè)K?3G??067.2.K?。13.4.3??G4) 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時，總加工誤差 為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為?獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是 KGJATD????????222即工件的總加工誤差 應(yīng)不大于工件的加工尺寸 。K?為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計(jì)算工件加15工精度時，需留出一定的精度儲備量 。因此將上式改寫為CJCKJ?????或 0?????KC?當(dāng) 時，夾具能滿足工件的加工要求。 值的大小還表示了夾具使用壽命的0?C CJ長短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值 確定得是否合理。J知此方案可行。4.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費(fèi)時費(fèi)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(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)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(jìn)行調(diào)整換取?？偨Y(jié)與展望在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時，有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺可升可降，這樣，在刀具退出時，使定位立臺連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無論怎樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。參考文獻(xiàn)17參考文獻(xiàn)[1] 黃如林，切削加工簡明實(shí)用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。[2] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[3] 李洪，機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。[4] 方昆凡，公差與配合手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999。[5] 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。[6] 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。[7] 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000。[8] 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謝我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們設(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識，提高分析和解決實(shí)際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。