軸承座機(jī)械加工機(jī)床夾具設(shè)計參考CAD圖紙、說明書

I設(shè)計說明書(論文)作 者： 學(xué) 號： 系 部： 專 業(yè)： 題 目：軸承座機(jī)械加工機(jī)床夾具設(shè)計 指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 注：打印時刪除評閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù)) 注：打印時刪除注：II說 明 書 （ 論 文 ） 中 文 摘 要軸承座零件夾具設(shè)計進(jìn)行專用夾具的設(shè)計，選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞 工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)II目 錄第 1 章 緒 論 .5第 2 章 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 .62.1 銑 床 專 用 夾 具 的 主 要 類 型 .62.2 銑 床 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 要 點(diǎn) .62.3 夾 緊 裝 置 72.4 專 用 夾 具 的 基 準(zhǔn) 選 擇 72.5 機(jī) 床 夾 具 的 概 述 .82.5.1 機(jī) 床 夾 具 的 種 類 .82.5.2 機(jī) 床 夾 具 的 組 成 .82.6 銑 床 夾 具 的 分 類 .92.7 銑 削 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 要 點(diǎn) .92.8 銑 床 夾 具 的 安 裝 .92.9 工 件 的 定 位 與 誤 差 分 析 102.9.1 工 件 定 位 的 基 本 原 理 .102.9.2 定 位 方 法 與 定 位 元 件 .112.9.3 工 件 的 誤 差 分 析 .122.9.4 定 位 誤 差 產(chǎn) 生 的 原 因 .122.10 夾 緊 裝 置 132.10.1 夾 緊 裝 置 的 組 成 132.10.2 對 夾 緊 裝 置 的 基 本 要 求 132.10.3 夾 緊 力 的 確 定 142.10.4 夾 緊 力 大 小 計 算 .14第 3 章 銑 配 合 臺 階 保 證 尺 寸 45 和 2.5 工 序 夾 具 設(shè) 計 163.1 明 確 設(shè) 計 任 務(wù) ， 了 解 零 件 加 工 工 藝 過 程 .163.1.1 熟 悉 工 件 零 件 圖 、 本 工 序 加 工 要 求 .163.1.2 熟 悉 零 件 加 工 工 藝 過 程 163.2 確 定 定 位 方 案 .173.2.1 基 準(zhǔn) 的 選 擇 173.2.2 確 定 定 位 夾 緊 方 案 .173.2.3 定 位 元 件 的 選 擇 及 設(shè) 計 183.3 定 位 誤 差 的 計 算 與 分 析 193.4 計 算 切 削 力 及 實 際 所 需 的 夾 緊 力 203.5 設(shè) 計 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 并 驗 算 機(jī) 構(gòu) 所 能 產(chǎn) 生 的 夾 緊 力 .223.6 主 要 元 件 的 設(shè) 計 與 建 模 223.7 對 刀 元 件 及 夾 具 體 22第 4 章 夾 具 圖 的 繪 制 244.1 工序圖 244.2 夾具體零件圖 24IV4.3 繪制夾具裝配總圖 244.4 標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件 25結(jié) 論 26致 謝 27參 考 文 獻(xiàn) 285第 1 章 緒 論夾 具 是 機(jī) 械 制 造 廠 里 的 一 種 工 藝 裝 備 ， 機(jī) 床 夾 具 就 是 機(jī) 床 上 用 以 裝 夾 工 件 的一 種 裝 置 ， 它 使 得 工 件 相 對 于 刀 具 或 機(jī) 床 活 動 正 確 的 位 置 ， 并 在 加 工 過 程 中 不因 外 力 的 影 響 而 變 動 。 廣 義 的 說 夾 具 一 種 保 證 加 工 質(zhì) 量 并 能 加 速 工 藝 過 程 的 一種 工 藝 裝 備 ， 而 在 機(jī) 械 制 造 領(lǐng) 域 中 ， 機(jī) 床 夾 具 作 為 機(jī) 床 的 一 種 輔 助 設(shè) 備 ， 用 以對 工 件 的 定 位 和 夾 緊 ， 其 數(shù) 量 和 種 類 很 多 ， 顯 得 相 當(dāng) 重 要 。機(jī) 械 制 造 離 不 開 金 屬 切 削 機(jī) 床 ， 對 于 切 削 機(jī) 床 ， 機(jī) 床 夾 具 是 保 證 機(jī) 械 加 工 質(zhì)量 、 提 高 生 產(chǎn) 效 率 、 降 低 生 產(chǎn) 成 本 、 減 輕 勞 動 強(qiáng) 度 、 降 低 對 工 人 技 術(shù) 的 過 高 要求 、 實 現(xiàn) 生 產(chǎn) 過 程 自 動 化 不 可 或 缺 的 重 要 工 藝 裝 備 之 一 。 雖 然 各 種 數(shù) 控 機(jī) 床 和加 工 中 心 等 ， 高 度 智 能 化 的 加 工 設(shè) 備 已 經(jīng) 在 我 國 各 個 生 產(chǎn) 單 位 已 被 廣 泛 使 用 ，但 是 ， 在 大 部 分 情 況 下 都 還 以 普 通 專 用 機(jī) 床 為 主 要 生 產(chǎn) 設(shè) 備 。 因 此 ， 根 據(jù) 我 國機(jī) 械 行 業(yè) 規(guī) 模 化 流 水 生 產(chǎn) 線 生 產(chǎn) 的 現(xiàn) 狀 ， 設(shè) 計 一 款 專 用 銑 床 夾 具 來 滿 足 生 產(chǎn) 綱領(lǐng) 高 效 、 大 批 量 的 要 求 ， 是 對 機(jī) 械 設(shè) 計 從 業(yè) 人 員 的 基 本 要 求 。 我 們 必 須 掌 握 對銑 床 夾 具 的 設(shè) 計 方 法 和 設(shè) 計 思 路 ， 將 其 應(yīng) 用 到 實 際 生 產(chǎn) 中 ， 從 中 不 斷 提 高 自 己對 所 學(xué) 理 論 知 識 的 認(rèn) 識 與 運(yùn) 用 能 力 。 此 次 設(shè) 計 不 僅 可 對 整 個 大 學(xué) 專 業(yè) 課 所 學(xué) 知識 加 以 鞏 固 和 彌 補(bǔ) ， 更 能 鍛 煉 自 身 的 自 學(xué) 能 力 ， 對 于 以 后 個 人 發(fā) 展 大 有 裨 益 。隨 著 社 會 的 發(fā) 展 ， 人 類 的 進(jìn) 步 ， 人 們 對 于 日 常 生 活 、 工 作 中 的 物 資 需 求 呈 現(xiàn)出 了 極 大 的 多 樣 化 與 復(fù) 雜 化 。 傳 統(tǒng) 的 簡 單 的 產(chǎn) 品 已 經(jīng) 難 以 再 滿 足 人 們 的 需 求 。而 且 在 企 業(yè) 、 工 廠 的 運(yùn) 營 過 程 中 ， 需 要 的 工 具 也 不 斷 精 細(xì) 化 與 多 樣 化 ， 給 制 造業(yè) 帶 來 了 新 的 難 題 。 個 性 化 的 社 會 導(dǎo) 致 了 制 造 產(chǎn) 品 大 批 量 越 來 越 少 ， 更 多 的 是需 求 多 品 種 少 批 量 ， 這 種 單 件 小 值 的 生 產(chǎn) 模 式 是 對 傳 統(tǒng) 的 機(jī) 械 加 工 產(chǎn) 業(yè) 模 式 的挑 戰(zhàn) [1]。 為 此 ， 制 造 技 術(shù) 的 研 究 者 提 出 了 專 用 技 術(shù) 的 科 學(xué) 理 論 及 實 現(xiàn) 方 法 ， 從根 本 上 解 決 了 生 產(chǎn) 由 于 品 種 多 、 產(chǎn) 量 少 帶 來 的 矛 盾 。 它 是 將 多 種 零 件 按 其 工 藝的 相 似 性 分 類 專 用 ， 以 形 成 零 件 族 ， 即 把 同 一 零 件 族 中 零 件 分 散 的 小 生 產(chǎn) 量 匯聚 成 較 大 的 專 用 生 產(chǎn) 量 ， 從 而 使 小 批 量 生 產(chǎn) 能 獲 得 接 近 于 大 批 量 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 濟(jì) 效益 ， 專 用 夾 具 便 應(yīng) 運(yùn) 而 生 [2]。專 用 夾 具 的 應(yīng) 用 可 以 擴(kuò) 大 機(jī) 床 的 使 用 范 圍 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 和 零 件 的 加 工 質(zhì) 量 ，也 能 夠 降 低 工 人 的 勞 動 強(qiáng) 度 ， 縮 短 生 產(chǎn) 準(zhǔn) 備 周 期 ， 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 [3]。 而 且隨 著 專 用 夾 具 的 應(yīng) 用 和 發(fā) 展 ， 必 將 加 速 開 拓 專 用 技 術(shù) 新 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 。 因 此 ， 專用 夾 具 將 是 我 國 機(jī) 械 工 業(yè) 今 后 夾 具 發(fā) 展 的 一 個 主 要 方 面 。6第 2 章 專 用 夾 具 的 設(shè) 計2.1 銑 床 專 用 夾 具 的 主 要 類 型（ 一 ） 直 線 送 進(jìn) 的 專 用 銑 床 夾 具這 類 夾 具 安 裝 在 銑 床 工 作 臺 上 ， 加 工 中 工 作 臺 是 按 直 線 進(jìn) 給 方 式 運(yùn) 動的 ，在 洗 削 工 序 中 ， 為 了 提 高 夾 具 的 工 作 效 率 ， 對 于 這 類 銑 床 夾 具 ， 可 采用 連 動 加 緊 機(jī) 構(gòu) 和 氣 動 ， 和 液 壓 傳 動 裝 置 ， 也 可 采 用 多 件 多 工 位 夾 具 使 加 工 的機(jī) 構(gòu) 時 間 和 裝 卸 工 件 時 間 重 合 等 項 措 施 。（ 二 ） 圓 周 送 進(jìn) 的 專 用 銑 床 夾 具圓 周 銑 削 法 的 送 進(jìn) 運(yùn) 動 時 連 續(xù) 的 ， 能 在 不 停 車 的 情 況 下 裝 卸 工 件 ， 因此 是 一 種 高 效 率 的 加 工 方 法 ， 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 。設(shè) 計 圓 周 送 進(jìn) 銑 床 夾 具 時 應(yīng) 注 意 使 沿 圓 周 排 列 的 工 件 盡 量 緊 湊 ， 以 減少 銑 刀 的 空 程 和 夾 具 的 尺 寸 和 質(zhì) 量 ； 手 柄 沿 轉(zhuǎn) 臺 的 四 周 分 布 以 便 于 操 作 ， 盡 可能 采 用 氣 動 液 壓 等 機(jī) 械 化 夾 緊 方 式 以 減 輕 工 人 勞 動 強(qiáng) 度 。（ 三 ） 機(jī) 械 仿 形 送 進(jìn) 的 靠 模 夾 具靠 模 夾 具 時 用 來 加 工 各 種 直 線 曲 面 或 空 間 曲 面 ， 靠 模 夾 具 的 作 用 是 使主 送 進(jìn) 運(yùn) 動 和 由 靠 模 獲 得 的 輔 助 運(yùn) 動 合 成 加 工 所 需 要 的 仿 形 運(yùn) 動 。 因 此 按 照 送進(jìn) 運(yùn) 動 的 方 式 ， 把 用 于 加 工 直 線 曲 面 的 仿 形 夾 具 分 成 直 線 送 進(jìn) 和 圓 周 送 進(jìn) 的 兩種 。 采 用 靠 模 夾 具 可 在 一 般 萬 能 銑 床 上 加 工 出 所 需 要 的 成 形 面 以 代 替 價 格 昂 貴的 靠 模 銑 床 加 工 ， 這 對 于 中 小 廠 來 說 ， 通 過 采 用 夾 具 來 擴(kuò) 大 機(jī) 床 工 藝 用 途 ， 以解 決 缺 少 特 殊 設(shè) 備 問 題 ， 具 有 較 大 的 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 意 義 。2.2 銑 床 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 要 點(diǎn)（ 一 ） 由 于 銑 削 過 程 不 是 連 續(xù) 切 削 ， 且 加 工 余 量 較 大 ， 切 削 力 較 大 而 方 向 隨時 多 可 能 在 改 變 。 所 以 夾 具 應(yīng) 具 有 足 夠 的 剛 性 和 強(qiáng) 度 ， 夾 具 的 重 心 應(yīng) 盡 量 低 ，夾 具 的 高 度 于 寬 度 之 比 應(yīng) 為 1： 1.25， 并 應(yīng) 有 足 夠 排 屑 空 間 。（ 二 ） 夾 緊 裝 置 要 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 ， 保 證 必 需 的 夾 緊 力 ， 并 有 良 好 的 自鎖 性 能 ， 一 般 在 銑 床 夾 具 上 特 別 是 粗 銑 ， 不 宜 采 用 偏 心 夾 緊 。（ 三 ） 夾 緊 力 應(yīng) 作 用 在 工 件 剛 度 較 大 的 部 位 上 。 工 件 與 主 要 定 位 元 件 的 定 位表 面 接 觸 剛 度 要 大 。 當(dāng) 從 側(cè) 面 壓 緊 工 件 時 ， 壓 板 在 側(cè) 面 的 著 力 點(diǎn) 應(yīng) 低 于 工 件 側(cè)面 支 承 點(diǎn) 。7（ 四 ） 為 了 調(diào) 整 和 確 定 夾 具 與 銑 刀 的 相 對 位 置 ， 應(yīng) 正 確 選 用 對 刀 裝 置 ， 對 到裝 置 在 使 用 塞 尺 方 便 和 易 于 觀 察 的 位 置 ， 并 應(yīng) 在 銑 刀 開 始 切 入 工 件 的 一 端 。（ 五 ） 切 削 和 切 削 液 應(yīng) 能 順 利 地 排 除 ， 必 要 時 應(yīng) 開 排 屑 孔 。（ 六 ） 為 了 調(diào) 整 和 確 定 夾 具 與 機(jī) 床 工 作 臺 軸 線 的 相 對 位 置 ， 在 夾 具 的 底 面 應(yīng)具 有 兩 個 定 向 建 ， 定 向 健 與 工 作 臺 T 形 槽 宜 用 單 面 貼 合 。 當(dāng) 工 作 臺 T 形 槽 表面 平 整 時 可 采 用 圓 柱 銷 ， 精 度 高 的 或 重 型 夾 具 宜 采 用 夾 具 體 上 的 找 正 基 面 。2.3 夾 緊 裝 置在 機(jī) 械 加 工 中 ， 加 工 件 將 受 到 切 削 力 ， 離 心 力 ， 慣 性 力 等 外 力 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 有 定 位 元 件 所 確 定 的 加 工位 置 ， 而 不 致 發(fā) 生 震 動 或 位 移 ， 一 般 在 夾 具 結(jié) 構(gòu) 中 都 必 須 設(shè) 置 一 定 的 夾 緊 裝 置 ，將 工 件 可 靠 的 夾 緊 。1.夾 緊 裝 置 的 組 成典 型 的 夾 緊 裝 置 是 由 幾 部 分 組 成（ 1） 力 源 裝 置 。 力 源 裝 置 是 產(chǎn) 生 夾 緊 作 用 力 的 裝 置 。 通 常 是 指 機(jī) 動 夾緊 時 所 用 的 氣 動 ， 液 壓 ， 電 動 等 動 力 裝 置 。（ 2） 中 間 遞 力 機(jī) 構(gòu) ， 。 中 間 遞 力 機(jī) 構(gòu) 是 介 于 力 源 和 夾 緊 作 用 力 傳 遞 給 夾 緊元 件 ， 然 后 由 夾 緊 元 件 ， 然 后 由 夾 緊 元 件 最 終 完 成 對 工 件 的 夾 緊 。 一 般 遞 力 機(jī)構(gòu) 可 以 在 傳 遞 加 緊 作 用 力 過 程 中 ， 改 變 夾 緊 作 用 力 的 方 向 和 大 小 ， 并 根 據(jù) 需 要亦 可 具 有 一 定 的 自 鎖 性 能 。（ 3） 夾 緊 元 件 與 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 。 夾 緊 元 件 是 夾 緊 裝 置 的 最 終 執(zhí) 行 元 件 。 通 過 它和 工 件 受 壓 面 的 直 接 接 觸 而 完 成 夾 緊 動 作 。以 上 就 是 夾 緊 裝 置 的 基 本 設(shè) 計 內(nèi) 容 。2.夾 緊 裝 置 的 基 本 要 求(1)在 夾 緊 過 程 中 ， 工 件 應(yīng) 能 保 持 在 既 定 位 置 ， 即 在 夾 緊 力 的 作 用 下 ， 工 件不 應(yīng) 離 開 定 位 置 支 承 。（ 2） 夾 緊 力 的 大 小 要 適 當(dāng) ， 可 靠 。 既 要 是 工 件 在 加 工 過 程 中 不 產(chǎn) 生 移 動 和振 動 ， 又 不 使 工 件 產(chǎn) 生 不 允 許 的 變 形 和 損 傷 。（ 3） 夾 緊 裝 置 應(yīng) 操 作 安 全 ， 方 便 ， 省 力 。（ 4） 夾 緊 裝 置 的 自 動 化 程 度 和 復(fù) 雜 程 度 應(yīng) 與 工 件 的 產(chǎn) 量 和 批 量 相 適 應(yīng) 。2.4 專 用 夾 具 的 基 準(zhǔn) 選 擇本 夾 具 采 用 側(cè) 面 定 位 限 制 一 個 方 向 的 自 由 度 ； 由 壓 板 軸 定 位 ， 這 樣 六 個 自8由 度 全 部 都 被 限 制 住 了 。 可 調(diào) 部 分 安 裝 在 夾 具 體 上 ， 即 通 過 滑 塊 來 限 制 住 支 座X 軸 方 向 上 的 轉(zhuǎn) 動 。 并 通 過 滑 塊 上 的 可 換 定 位 銷 來 實 現(xiàn) 限 制 作 用 。定 位 基 礎(chǔ) 可 以 通 過 夾 具 體 上 的 面 來 定 位 或 由 底 板 來 定 位 ， 因 為 夾 具 上 的 面 上的 定 位 誤 差 比 起 底 板 所 產(chǎn) 生 的 定 位 誤 差 相 比 較 大 ， 因 此 為 了 減 少 定 位 誤 差 ， 在此 我 選 擇 了 以 底 板 作 為 定 位 基 準(zhǔn) 。2.5 機(jī) 床 夾 具 的 概 述機(jī) 床 夾 具 是 在 機(jī) 械 制 造 過 程 中 ， 用 來 固 定 加 工 對 象 ， 使 之 占 有 正 確 的 位 置 ，以 接 受 加 工 或 檢 測 并 保 證 加 工 要 求 的 機(jī) 床 附 加 裝 置 ， 簡 稱 為 夾 具 。在 機(jī) 床 上 加 工 工 件 的 時 候 ， 必 須 用 夾 具 裝 好 夾 牢 所 要 加 工 工 件 。 工 件 在 機(jī) 床上 加 工 時 ， 為 保 證 加 工 精 度 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 必 須 使 工 件 在 機(jī) 床 上 相 對 刀 具 占 有正 確 的 位 置 ， 這 一 過 程 稱 為 定 位 。 將 工 件 夾 緊 ， 就 是 對 工 件 施 加 作 用 力 ， 使 之在 已 經(jīng) 定 好 的 位 置 上 將 工 件 可 靠 地 夾 緊 ， 這 一 過 程 稱 為 夾 緊 。 從 定 位 到 夾 緊 的全 過 程 ， 稱 為 裝 夾 。 機(jī) 床 夾 具 的 主 要 功 能 就 是 完 成 工 件 的 裝 夾 工 作 。 工 件 的 裝夾 方 法 有 找 正 裝 夾 法 和 夾 具 裝 夾 法 兩 種 。2.5.1 機(jī) 床 夾 具 的 種 類機(jī) 床 夾 具 按 其 適 用 范 圍 可 分 為 通 用 夾 具 、 專 業(yè) 夾 具 、 組 合 夾 具 、 可 調(diào) 夾 具 及隨 行 夾 具 五 種 基 本 類 型 。 如 按 所 使 用 的 機(jī) 床 來 分 類 ， 則 機(jī) 床 夾 具 可 分 為 車 床 夾具 、 銑 床 夾 具 、 躺 床 夾 具 、 鉆 床 夾 具 、 磨 床 夾 具 、 自 動 機(jī) 床 夾 具 及 數(shù) 控 機(jī) 床 夾具 等 。通 用 夾 具 是 指 已 經(jīng) 標(biāo) 準(zhǔn) 化 的 、 可 用 于 加 工 一 定 范 圍 內(nèi) 的 不 同 工 件 的 夾 具 ， 如三 爪 卡 盤 、 平 口 虎 鉗 、 萬 能 分 度 頭 等 。 這 些 夾 具 已 作 為 機(jī) 床 附 件 由 專 門 工 廠 制造 供 應(yīng) 。專 業(yè) 夾 具 是 指 專 為 某 一 工 件 的 某 道 工 序 而 設(shè) 計 制 造 的 夾 具 。 專 業(yè) 夾 具 在 批 量生 產(chǎn) 中 使 用 ， 這 也 是 本 次 夾 具 設(shè) 計 的 主 要 研 究 對 象 。 2.5.2 機(jī) 床 夾 具 的 組 成1.定 位 元 件 及 定 位 裝 置 用 于 確 定 工 件 在 夾 具 中 的 正 確 位 置 ， 定 位 支 承 元 件的 定 位 精 度 直 接 影 響 工 件 加 工 的 精 度 。 定 位 元 件 有 支 承 釘 ， 支 承 板 等 。2.夾 緊 元 件 及 夾 緊 裝 置 用 于 夾 緊 工 件 ， 保 持 工 件 定 位 后 的 位 置 在 加 工 過 程中 不 變 。3.夾 具 體 夾 具 體 是 機(jī) 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 ， 并 通 過 它 將 整 個 夾 具 安 裝 在 機(jī) 床 上 。4.其 他 裝 置 或 元 件 各 種 夾 具 還 應(yīng) 根 據(jù) 需 要 設(shè) 置 一 些 其 它 裝 置 或 元 件 ， 有 分9度 裝 置 ， 導(dǎo) 向 或 對 刀 元 件 ， 夾 具 與 機(jī) 床 之 間 的 連 接 元 件 等 。 如 銑 削 加 工 一 般 多采 用 定 距 切 削 ， 為 便 于 調(diào) 整 刀 具 相 對 于 工 件 被 加 工 表 面 的 位 置 ， 夾 具 上 常 設(shè) 置對 刀 裝 置 ， 其 中 對 刀 裝 置 包 括 對 刀 塊 和 塞 尺 。2.6 銑 床 夾 具 的 分 類銑 床 夾 具 主 要 用 于 加 工 零 件 上 的 平 面 精 加 工 工 序 、 花 鍵 及 各 種 成 型 面 等 ， 是最 常 見 的 夾 具 之 一 。 按 銑 削 的 進(jìn) 給 方 式 ， 可 將 銑 床 夾 具 分 為 直 線 進(jìn) 給 式 、 圓 周進(jìn) 給 式 和 靠 模 進(jìn) 給 式 三 類 。 其 中 ， 直 線 進(jìn) 給 式 夾 具 用 得 最 多 。另 外 ， 銑 床 夾 具 按 使 用 范 圍 可 分 為 通 用 銑 夾 具 、 專 用 銑 夾 具 和 組 合 銑 夾 具三 類 ； 還 可 按 自 動 化 程 度 和 夾 緊 動 力 源 的 不 同 以 及 裝 夾 工 件 數(shù) 量 的 多 少 等 進(jìn) 行分 類 。2.7 銑 削 專 用 夾 具 的 設(shè) 計 要 點(diǎn)1.為 了 調(diào) 整 和 確 定 夾 具 與 機(jī) 床 工 作 臺 軸 線 的 相 對 位 置 ， 在 夾 具 體 與 地 面 之 間應(yīng) 具 有 兩 個 定 位 鍵 。2.為 了 調(diào) 整 和 確 定 夾 具 與 銑 刀 的 相 對 位 置 ， 應(yīng) 正 確 選 用 對 刀 裝 置 ， 對 刀 裝 置應(yīng) 在 使 用 塞 尺 方 便 和 易 于 觀 察 的 位 置 ， 并 應(yīng) 在 銑 刀 開 始 切 入 工 件 的 一 端 。3.考 慮 加 工 余 量 大 和 切 削 力 方 向 隨 時 可 能 變 化 的 因 素 ， 夾 具 應(yīng) 有 足 夠 的 剛 性和 強(qiáng) 度 ， 夾 具 的 重 心 應(yīng) 盡 量 低 。4.夾 具 裝 置 要 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 和 剛 度 ， 保 證 必 需 的 夾 緊 力 ， 并 有 良 好 的 自 鎖 性能 。5.夾 緊 力 應(yīng) 作 用 在 工 件 剛 度 較 大 的 部 位 上 。 工 件 與 主 要 定 位 元 件 的 定 位 表 面接 觸 剛 度 要 大 。 當(dāng) 從 側(cè) 面 壓 緊 工 件 時 ， 壓 板 在 側(cè) 面 的 著 力 點(diǎn) 應(yīng) 低 于 工 件 側(cè) 面 支承 點(diǎn) 。6.切 屑 和 冷 卻 液 應(yīng) 能 順 利 排 出 ， 必 要 時 應(yīng) 開 排 泄 孔 【 2】2.8 銑 床 夾 具 的 安 裝夾 具 在 銑 床 工 作 臺 上 的 定 位 ,由 裝 在 夾 具 體 底 部 的 兩 個 定 位 鍵 實 現(xiàn) 。 銑 床 夾具 在 銑 床 工 作 臺 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) 計時 必 須 考 慮 其 安 裝 方 法 ， 一 般 是 在 夾 具 底 座 下 面 裝 兩 個 定 位 鍵 。 定 位 鍵 的 結(jié) 構(gòu)尺 寸 已 標(biāo) 準(zhǔn) 化 ， 應(yīng) 按 銑 床 工 作 臺 的 T 形 精 加 工 工 序 尺 寸 選 定 ， 它 和 夾 具 底 座 以及 工 作 臺 T 形 精 加 工 工 序 的 配 合 為 H7/h6、 H8/h8。 兩 定 位 鍵 的 距 離 應(yīng) 力 求 最大 ， 以 利 提 高 安 裝 精 度 。10定 位 鍵 安 裝 在 夾 具 體 底 面 的 縱 向 精 加 工 工 序 中 ,一 個 夾 具 一 般 要 配 置 兩 個定 位 鍵 。 銑 床 夾 具 底 座 定 位 鍵 與 銑 床 工 作 臺 T 型 精 加 工 工 序 的 配 合 連 接 ， 再 用T 形 螺 栓 和 墊 圈 、 螺 母 將 夾 具 體 緊 固 在 工 作 臺 上 ， 所 以 在 夾 具 體 上 還 需 要 提 供兩 個 穿 T 形 螺 栓 的 耳 座 。 如 果 夾 具 寬 度 較 大 時 ， 可 在 同 側(cè) 設(shè) 置 兩 個 耳 座 ， 兩 耳座 的 距 離 要 和 銑 床 工 作 臺 兩 個 T 形 精 加 工 工 序 間 的 距 離 一 致 。 T 形 精 加 工 工序 導(dǎo) 軌 如 下 圖 1.1：圖 1.1 銑 床 加 工 工 序 導(dǎo) 軌2.9 工 件 的 定 位 與 誤 差 分 析2.9.1 工 件 定 位 的 基 本 原 理六 點(diǎn) 定 位 原 理 ： 如 果 要 使 一 個 自 由 剛 體 在 空 間 有 一 個 確 定 的 位 置 ， 就 必 須設(shè) 置 相 應(yīng) 的 六 個 約 束 以 限 制 六 個 運(yùn) 動 自 由 度 。 如 果 工 件 的 六 個 自 由 度 都 加 以 限制 了 ， 工 件 在 空 間 的 位 置 也 就 完 全 被 確 定 下 來 了 。 因 此 定 位 實 質(zhì) 上 就 是 限 制 自由 度 。關(guān) 于 六 點(diǎn) 定 位 原 則 的 幾 個 主 要 問 題 ：1.在 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 中 ， 定 位 支 承 點(diǎn) 是 通 過 具 體 的 定 位 元 件 體 現(xiàn) 的 ， 即 支 承 點(diǎn) 不一 定 用 點(diǎn) 或 銷 的 頂 端 ， 而 常 用 面 或 線 來 代 替 。 兩 個 點(diǎn) 決 定 一 條 直 線 ， 三 個 點(diǎn) 決定 一 個 平 面 ， 即 一 條 直 線 可 以 代 替 兩 個 支 承 點(diǎn) ， 一 個 平 面 可 代 替 三 個 支 承 點(diǎn) 。在 具 體 應(yīng) 用 時 ， 還 可 用 窄 長 的 平 面 代 替 直 線 ， 用 較 小 的 平 面 來 替 代 點(diǎn) 。2.定 位 支 承 點(diǎn) 與 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 面 始 終 保 持 接 觸 ， 方 起 到 限 制 自 由 度 的 作 用 。3.分 析 定 位 支 承 點(diǎn) 的 定 位 作 用 時 ， 不 考 慮 力 的 影 響 。 工 件 的 某 一 自 由 度 被 限制 是 指 工 件 在 某 個 坐 標(biāo) 方 向 有 了 確 定 位 置 ， 并 不 是 指 工 件 在 受 到 使 其 脫 離 定 位支 承 點(diǎn) 的 外 力 時 不 能 運(yùn) 動 。 使 工 件 在 外 力 作 用 下 不 能 運(yùn) 動 ， 要 靠 夾 緊 裝 置 來 完成 。112.9.2 定 位 方 法 與 定 位 元 件定 位 方 法 和 定 位 元 件 的 選 擇 ， 主 要 決 定 于 工 件 的 加 工 要 求 、 工 件 的 定位 基 準(zhǔn) 和 外 力 的 作 用 情 況 等 。 定 位 方 法 有 平 面 定 位 ， 圓 柱 孔 定 位 ， 圓 柱 面 定 位 ，特 殊 表 面 定 位 ， 組 合 表 面 定 位 等 。 據(jù) 定 位 方 法 及 各 定 位 元 件 的 特 點(diǎn) 合 理 選 擇 定位 元 件1.對 定 位 元 件 的 基 本 要 求(1) 限 位 基 面 應(yīng) 有 足 夠 的 精 度 。 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 ， 為 此 定 位 元 件 限 位 表 面 的 耐 磨 性 要 好 ， 以 保 證 夾 具 的 壽 命 和 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 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 。(4) 應(yīng) 有 較 好 的 工 藝 性 。 定 位 元 件 應(yīng) 簡 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) 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 。2.常 用 定 位 元 件 的 選 用定 位 元 件 選 用 時 ， 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 。 1.以 面 積 較 小 的 已 經(jīng) 加 工 的 基 準(zhǔn) 平 面 定 位 時 ， 選 用 平 頭 支 承 釘 ， 以 基 準(zhǔn) 面 粗糙 不 平 或 毛 坯 面 定 位 時 ， 選 用 圓 頭 支 承 釘 ， 側(cè) 面 定 位 時 ， 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 ， 選 用 支 承 板 ， 用 于 側(cè) 面定 位 時 ， 可 選 用 不 帶 斜 精 加 工 工 序 的 支 承 板 ， 盡 可 能 用 帶 斜 精 加 工 工 序 的 支 承板 ， 以 利 清 除 切 屑 。3.以 毛 坯 面 和 環(huán) 形 平 面 作 基 準(zhǔn) 平 面 定 位 時 ， 選 用 自 位 支 承 作 定 位 元 件 。4.定 位 基 準(zhǔn) 面 需 提 高 定 位 剛 度 、 穩(wěn) 定 性 和 可 靠 性 時 ， 可 選 用 輔 助 定 位 元 件 ，輔 助 支 承 不 限 制 自 由 度 ， 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 。 常 見 的 支 承 板 和 支 承 釘 如 下 圖 1.2和 圖 1.3：12圖 1.2 支 承 釘 圖 1.3 支 承 板2.9.3 工 件 的 誤 差 分 析由 于 一 批 工 件 逐 個 在 夾 具 中 定 位 時 ， 各 個 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 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 尺 寸 必 然 有 誤 差 。 這 種 由 工 件 定 位 引 起 的 誤 差 即 定 位 誤 差（ ΔD） 。為 保 證 精 度 ， 限 定 定 位 誤 差 不 超 過 工 件 加 工 公 差 T 的 1/5～ 1/2。 【 3】 即 ， ΔD≤(1/5～ 1/2)T 式 中 ： ΔD──定 位 誤 差 ， 單 位 為 mm；T ──工 件 的 加 工 誤 差 ， 單 位 為 mm2.9.4 定 位 誤 差 產(chǎn) 生 的 原 因工 件 逐 個 在 夾 具 中 定 位 時 ， 各 個 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 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 ΔY； 二 是 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 ， 產(chǎn) 生 的 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差ΔB。1.基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 ΔB加 工 尺 寸 的 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 是 外 圓 柱 面 的 母 線 時 ， 定 位 基 準(zhǔn) 是 圓 柱 孔 的 中 心 線 ， 這種 由 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 與 定 位 基 準(zhǔn) 不 重 合 所 致 的 工 序 基 準(zhǔn) 在 加 工 尺 寸 方 向 上 的 最 大 位 置13變 動 量 ， 稱 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 ， 此 時 除 定 位 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 外 ， 還 有 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤差 。當(dāng) 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 不 重 合 時 產(chǎn) 生 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 。 因 此 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 時應(yīng) 盡 量 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 相 重 合 。 當(dāng) 被 加 工 工 件 的 工 藝 過 程 確 定 以 后 ， 各 工 序 的 工 序尺 寸 也 就 隨 之 而 定 ， 此 時 在 工 藝 文 件 上 ， 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 便 轉(zhuǎn) 化 為 工 序 基 準(zhǔn) 。2.基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 ΔY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 量 ， 稱 為 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 （ ΔY） 。如 果 工 件 內(nèi) 孔 直 徑 與 心 軸 外 圓 直 徑 做 成 完 全 一 致 ， 作 無 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 際 上 ， 心 軸 和工 件 內(nèi) 孔 都 有 制 造 誤 差 。 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 。2.10 夾 緊 裝 置工 件 在 夾 具 定 位 之 后 ， 在 機(jī) 械 加 工 過 程 中 ， 工 件 會 受 到 切 削 力 、 離 心力 、 慣 性 力 等 的 作 用 ， 故 必 須 設(shè) 計 夾 緊 裝 置 對 工 件 夾 緊 ， 它 對 工 件 加 工 有 較 大影 響 。2.10.1 夾 緊 裝 置 的 組 成夾 緊 裝 置 的 組 成 由 以 下 三 部 分 組 成 ：1.動 力 源 裝 置 產(chǎn) 生 夾 緊 作 用 力 的 裝 置 。 分 手 動 和 機(jī) 動 夾 緊 兩 種 ， 為 了 改 善勞 動 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 夾 緊 。 機(jī) 動 夾 緊 的 力源 來 自 氣 動 、 液 壓 、 氣 液 聯(lián) 動 、 電 磁 、 真 空 等 動 力 夾 緊 裝 置 。2.傳 力 機(jī) 構(gòu) 介 于 動 力 源 和 夾 緊 元 件 之 間 傳 遞 動 力 的 機(jī) 構(gòu) 。 作 用 是 ， 改 變 作用 力 的 方 向 、 大 小 ； 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 夾 緊 系 統(tǒng) 處 于 可 靠 的 夾 緊 狀 態(tài) ， 這 一 點(diǎn) 在 手 動 夾 緊 時 尤 為 重 。3.夾 緊 元 件 它 是 直 接 與 工 件 接 觸 完 成 夾 緊 作 用 的 最 終 執(zhí) 行 元 件 。2.10.2 對 夾 緊 裝 置 的 基 本 要 求在 夾 緊 工 件 的 過 程 中 ， 夾 緊 作 用 的 效 果 會 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 夾 緊 裝 置 應(yīng) 遵 循 以 下 原 則 ：1.夾 緊 過 程 中 ， 不 能 破 壞 工 件 定 位 時 占 據(jù) 的 正 確 位 置 。2.夾 緊 力 的 大 小 應(yīng) 適 當(dāng) 可 靠 。 既 要 保 證 加 工 過 程 中 工 件 不 發(fā) 生 送 的 或 振 動 ，又 不 允 許 工 件 產(chǎn) 生 不 適 當(dāng) 的 變 形 和 表 面 損 傷 。3.夾 緊 裝 置 工 藝 性 好 。144.使 用 性 好 。 操 作 方 便 、 安 全 、 省 力 。2.10.3 夾 緊 力 的 確 定夾 緊 力 的 確 定 包 括 夾 緊 力 的 方 向 、 作 用 點(diǎn) 和 大 小 三 個 要 素 。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 必 須 遵 守 以 下 準(zhǔn) 則 ：（ 1） 夾 緊 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） 夾 緊 力 的 方 向 應(yīng) 有 利 于 減 小 夾 緊 力 ， 以 減 小 工 件 的 變 形 、 減 輕 勞 動 強(qiáng)度 。（ 3） 夾 緊 力 的 方 向 應(yīng) 是 工 件 剛 性 較 好 的 方 向 。2.夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn)合 理 選 擇 夾 緊 力 作 用 點(diǎn) 必 須 遵 守 以 下 準(zhǔn) 則 ：（ 1） 夾 緊 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 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 使工 件 傾 斜 或 移 動 ， 夾 緊 時 將 破 壞 工 件 的 定 位 。（ 2） 夾 緊 力 的 作 用 點(diǎn) 應(yīng) 選 在 工 件 剛 性 較 好 的 部 位 。 這 對 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 夾 緊 更 加 可 靠 。（ 3） 夾 緊 力 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 和 變 形 ，提 高 定 位 的 穩(wěn) 定 性 和 可 靠 性 。3.夾 緊 力 的 大 小夾 緊 力 的 大 小 ， 對 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 切 的 關(guān) 系 。2.10.4 夾 緊 力 大 小 計 算計 算 夾 緊 力 時 ， 通 常 將 夾 具 和 工 件 看 成 一 個 剛 性 系 統(tǒng) 。 根 據(jù) 工 件 受 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 時 狀 態(tài) ， 按 靜力 平 衡 原 理 計 算 出 理 論 夾 緊 力 。 最 后 保 證 夾 緊 可 靠 ， 再 乘 以 安 全 系 數(shù) 作 為 實 際所 需 的 夾 緊 力 數(shù) 值 。 即 ：KW??式 中 ， —實 際 所 需 的 夾 緊 力 ；??N—在 一 定 條 件 下 ， 由 靜 力 平 衡 計 算 出 的 理 論 夾 緊 力 ；??N15—安 全 系 數(shù) 。K其 中 ， 【 2】 6543210K?16第 3 章 銑 配 合 臺 階 保 證 尺 寸 45 和 2.5 工 序 夾 具 設(shè) 計3.1 明 確 設(shè) 計 任 務(wù) ， 了 解 零 件 加 工 工 藝 過 程3.1.1 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 HT200 鋼 ； 零 件 圖 如 上 圖 2.1， 中 批 量 生 產(chǎn) ； 該 工 序 在 立 式 銑 床上 用 三 面 刃 銑 刀 加 工 。3.1.2 熟 悉 零 件 加 工 工 藝 過 程 1.粗 銑 軸 承 座 端 面 2.銑 安 裝 板 底 面 3 銑 側(cè) 面5.鉆 、 鉸 各 個 孔 6.銑 配 合 臺 階 保 證 尺 寸 45 和 2.5 工 序 加 工 工 序17以 上 銑 削 1、 2、 3、 4、 6 工 序 均 在 X52K 銑 床 上 加 工 ， 工 序 5 在 Z525 立式 鉆 床 上 加 工 。 3.2 確 定 定 位 方 案3.2.1 基 準(zhǔn) 的 選 擇根 據(jù) 工 件 的 加 工 要 求 ， 該 工 序 必 須 限 制 工 件 的 五 個 自 由 度 。 建 立 坐 標(biāo) 系如 圖 2.2 所 示 。 為 保 證 底 面 至 工 件 B 面 的 垂 直 度 ， 應(yīng) 選 B 面 為 定 位 基 面 ， 限制 ； 為 保 證 工 序 尺 寸 45mm， 須 限 制 、 ， 所 以 選 取 A 面 為 定 位 基 面 ；z?、x z?y?為 保 證 兩 側(cè) 面 對 孔 軸 線 的 對 稱 度 要 求 ， 還 必 須 在 加 工 時 限 制 自 由 度 。 另 外 ，x?為 了 方 便 控 制 刀 具 的 走 刀 位 置 ， 還 需 要 限 制 。綜 上 所 述 ， 工 件 的 六 個 自 由 度 均 被 限 制 ， 為 使 定 位 基 準(zhǔn) 與 設(shè) 計 基 準(zhǔn) 重 合 ， 選取 的 定 位 基 準(zhǔn) 是 軸 承 座 端 面 、 側(cè) 面 。3.2.2 確 定 定 位 夾 緊 方 案根 據(jù) 零 件 特 點(diǎn) ， 按 照 工 藝 過 程 要 求 ， 確 定 工 件 定 位 夾 緊 方 案 【 4】 ， 采用 機(jī) 械 夾 緊 方 式 對 工 件 進(jìn) 行 夾 緊 。綜 上 對 工 件 定 位 、 夾 緊 方 案 的 分 析 ， 確 定 定 位 、 夾 緊 方 案 。 其 定 位 夾 緊 圖 如18圖 2.3 定 位 夾 緊 方 案 圖3.2.3 定 位 元 件 的 選 擇 及 設(shè) 計1.定 位 元 件 的 選 擇 由 上 知 ， 工 件 的 定 位 面 是 側(cè) 平 面 B 面 、 底 平 面 A 面 、和 孔 ， 據(jù) 此 在 夾 具 上 的 定 位 元 件 選 為 支 承 板 、 支 承 釘 、 和 菱 形 定 位 銷 。2.定 位 板 設(shè) 計 定 位 平 面 B 面 所 用 的 定 位 支 承 板 參 照 參 考 文 獻(xiàn) 【 3】 第 272頁 設(shè) 計 。 標(biāo) 記 為 ： 支 承 板 A6×HT20 GB 2236-80 材 料 ： T8?，F(xiàn) 確 定 定 位 銷 的 極 限 偏 差 和 定 位 表 面 到 定 位 銷 中 心 的 名 義 尺 寸 ：Ld dL=L ， 其 中 取 工 件 相 應(yīng) 尺 寸 =L =23 0.08mm 的 平 均d?2dTdd?d尺 寸 ， 公 差 取 相 應(yīng) 尺 寸 公 差 的 ( ~ )倍 ， 現(xiàn) 取 ， 【 2】 則 有 ：2154119=40 0.02mmdL?滿 足 工 件 順 利 裝 拆 的 補(bǔ) 償 量 值 ： =( + )÷2=(0.16+0.04)÷2=0.10mmaDT則 ， 菱 形 定 位 銷 和 定 位 孔 配 合 的 最 小 間 隙 = = =0.43mmminXiab?（ 其 中 ， b 的 值 可 查 手 冊 得 值 為 3【 3】 ）3.3 定 位 誤 差 的 計 算 與 分 析必 須 要 滿 足 誤 差 的 總 和 應(yīng) 該 小 于 或 等 于 該 工 序 公 差 。gwj????與 夾 具 有 關(guān) 的 加 工 誤 差 ， 一 般 可 用 下 式 表 示 ：j?MjjWDAZWj ???? ??由 參 考 文 獻(xiàn) 可 得 ：⑴ 定 位 誤 差 ：11minDWd??????1 21min2min.DdDdJarctgL?????其 中 ：，10.52Dm??20D??，d .3dm， 1min?2min40.63DWm???.2J⑵ 夾 緊 誤 差 ： ?cos)(minaxyj????其 中 接 觸 變 形 位 移 值 ：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???20查 [5]表 1～ 2～ 15 有 。 10.4,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym????⑶ 磨 損 造 成 的 加 工 誤 差 ： 通 常 不 超 過Mj??m5.⑷ 夾 具 相 對 刀 具 位 置 誤 差 ： 取AD01.誤 差 總 和 ： 0.853jwm????從 以 上 、 所 設(shè) 計 的 夾 具 滿 足 零 件 加 工 精 度 要 求 。3.4 計 算 切 削 力 及 實 際 所 需 的 夾 緊 力FCcnFf0f銑 刀圖 2.9 作 用 于 工 件 上 的 切 削 力工 件 在 加 工 時 的 受 力 情 況 如 圖 2.9 所 示 。 加 工 時 ， 工 件 受 到 切 削 合 力F 的 作 用 ， F 可 分 解 為 水 平 和 垂 直 方 向 的 切 削 分 力 和 ， 由 經(jīng) 驗 公 式 ，fFfn和 可 通 過 切 向 銑 削 力 分 別 乘 以 一 個 系 數(shù) 來 得 到 。 在 對 稱 銑 削 情 況 下 ，ffn cF=(1~1.2) , =(0.2~0.3) 。fcfn參 照 《 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 》 【 3】 表 1-2-9 得 銑 削 力 的 計 算 公 式 ：pzpBzKdfaCF86.072.86.0c??參 數(shù) 的 選 取 ：切 向 銑 削 力 （ N） cF21銑 刀 系 數(shù) =669pC銑 削 深 度 =3mm a每 齒 進(jìn) 給 量 =0.15mm zf銑 刀 直 徑 d=100mm銑 削 寬 度 B=12mm銑 刀 齒 數(shù) z=12修 正 系 數(shù) （ 工 件 屈 服 應(yīng) 力 ）965.0)73/(.?bpK? 650?b?綜 上 ， 計 算 得 ：銑 削 力 。NF 13965.0211.6986.072086.0c ?????故 水 平 分 力 =1.1 =1279N， 垂 直 分 力 =0.3 =349N。fc fnFc工 件 的 主 定 位 面 是 底 面 ， 故 選 擇 夾 緊 力 的 作 用 方 向 為 水 平 方 向 作 用 于 底面 。 當(dāng) 夾 緊 力 水 平 作 用 于 工 件 上 時 ， 所 需 要 的 理 論 夾 緊 力 = + =1279+理 fFzfn=3606N15.49由 公 式 = 可 計 算 出 實 際 所 需 夾 緊 力 。 實F理K?現(xiàn) 在 計 算 安 全 系 數(shù) K 的 值 。安 全 系 數(shù) K 的 計 算 公 式 為 ：6543210K?由 《 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 》 表 1-2-0 得 各 安 全 系 數(shù) K 的 取 值 如 下 ： 基 本 安 全 系 數(shù) 加 工 性 質(zhì) 5.0 1?刀 具 鈍 化 程 度 切 削 特 點(diǎn) 2?K3穩(wěn) 定 性 手 柄 位 置 3.14 5K工 件 與 支 撐 面 接 觸 情 況 6將 各 安 全 系 數(shù) 值 代 入 上 面 公 式 計 算 得 ,K=1.952.5（ 注 ： 若 安 全 系 數(shù) 的 計 算值 小 于 2.5， 則 取 =2.5） ， 則 取 K 的 值 為 2.5。22所 以 實 際 所 需 夾 緊 力 為 ： = =9015N。實F365.2?實 際 所 需 的 夾 緊 力 計 算 是 一 個 很 復(fù) 雜 的 問 題 ， 一 般 只 能 作 粗 略 的 估 算 。 為 簡化 計 算 ， 在 設(shè) 計 夾 緊 裝 置 時 ， 可 只 考 慮 切 削 力 對 夾 緊 的 影 響 ， 并 假 定 工 藝 系 統(tǒng)是 剛 性 的 切 削 過 程 穩(wěn) 定 不 變 。 【 2】3.5 設(shè) 計 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 并 驗 算 機(jī) 構(gòu) 所 能 產(chǎn) 生 的 夾 緊 力查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26 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：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件原動力計算公式 001KLWl???即： 478.23.932.75()K Nl?? ??由上述計算易得： K??該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計算易得： KW??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(jī)構(gòu)。3.6 主 要 元 件 的 設(shè) 計 與 建 模依 據(jù) 《 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 》 對 各 個 元 件 進(jìn) 行 設(shè) 計 并 對 其 標(biāo) 記 如 下 如 下 ：1. 定 位 鍵 ： A14h6 GB 2206-80 材 料 ： HT20 鋼2. 壓 板 ： A14×130 GB 2188-80 材 料 ： HT20 鋼3. 浮 動 壓 塊 ： A40×14 GB 2174-80 材 料 ： HT20 鋼4. 銷 A10×28 GB/T 119.1-2000 材 料 ： 35 鋼5. 銷 A6×28 GB/T 119.1-2000 材 料 ： 35 鋼6. 對 刀 塊 GB 2242-80 材 料 ： 20 鋼7. 對 刀 塞 尺 3 GB 2244-80 材 料 ： T88. 螺 釘 GB/T 68-2000 M5.5×25 3.7 對 刀 元 件 及 夾 具 體根 據(jù) 工 件 加 工 表 面 形 狀 ， 對 刀 件 可 選 用 夾 具 零 件 及 部 件 中 的 標(biāo) 準(zhǔn) 直 角 對 刀 塊 。它 的 直 角 對 刀 面 和 工 件 被 加 工 安 裝 板 底 面 精 加 工 工 序 形 相 對 應(yīng) ， 其 間 距 等 于 塞23尺 厚 度 ， 設(shè) 計 塞 尺 厚 度 為 3， 并 把 對 刀 件 安 裝 于 夾 具 體 的 豎 直 板 上 。根 據(jù) 銑 床 T 行 安 裝 板 底 面 精 加 工 工 序 的 寬 度 ， 選 用 寬 度 B=14mm,公 差 為h6 的 A 型 定 位 鍵 來 確 定 夾 具 在 機(jī) 床 上 的 位 置 。 【 1】夾 具 體 選 用 灰 鑄 鐵 的 鑄 造