機械設(shè)計畢業(yè)論文---微型電機軸軸端扁部加工夾具設(shè)計

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）</p><p>　　評定成績： </p><p><b>　　題 目機械設(shè)計</b></p><p>　　副標(biāo)題 微型電機軸軸端扁部加工夾具設(shè)計 </p><p>　　性 質(zhì)： 畢業(yè)論文

2、 畢業(yè)設(shè)計</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　年 級 數(shù)控08-2班 </p><p>　　系 別 機電工程系 </p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p>

3、;<p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一：緒論…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1 研究的目的和意義 ……………………3</p><p>　　1.2 常見的電機軸 …………

4、………………………………………………………4</p><p>　　1.3夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢……………………………………………………5</p><p>　　二：夾具設(shè)計方案與選擇…………………………………………7</p><p>　　2.1徑向定位分析 ……………………………………………………7</p><p>　　2.2 V型塊定位誤

5、差產(chǎn)生原因的分析 ……………………8</p><p>　　2.3位誤差的計算 …………………………………………9</p><p>　　2.4定位誤差分析 ………………………………………………13</p><p>　　2.5 軸向定位………………………………………13</p><p>　　2.6 夾緊方案分析 …………………………………

6、…………14</p><p>　　三：液塑夾具的研制…………………………………14</p><p>　　3.1液塑夾具的工作機理 ………………………………………………14</p><p>　　3.2液性塑料夾具的特點及應(yīng)用 ……………………………………16</p><p>　　3.3 液性塑料的配制 ………………………………………………

7、………16</p><p>　　四：主要零件的設(shè)計………………………………………………16</p><p>　　4.1 精度要 ………………………………………………………………………………17</p><p>　　4.2主要零部件的介紹 …………………………17</p><p>　　4.3 裝夾方案分析 …………………………………18&

8、lt;/p><p>　　結(jié)論 …………………………………………………………………………20 致謝……………………………………………………………………………21 </p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………22</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計）摘要、關(guān)鍵詞</p><p>　　本文介紹常用的知識表示方法

9、，分析夾具設(shè)計知識，將夾具設(shè)計知識分成架知識和體知識?；诿嫦?qū)ο蟮乃枷?，采用產(chǎn)生式規(guī)則表示夾具設(shè)計的架知識，采用類框架表示夾具設(shè)計的體知識，解決了夾具設(shè)計過程中復(fù)雜知識的表示方法問題.</p><p>　　通過對零件的分析，討論了零件的機械加工工藝過程、工藝規(guī)程設(shè)計和毛胚的種類。通過零件的分析后制定零件機械加工工藝路線，說明表面加工方法的選擇、零件加工工藝原則和工藝編制。確定夾具總體方案，包括加工的方法、定位方

10、案和定位誤差的分析、夾緊方案、切削夾緊力的計算.</p><p>　　摘要研究概況的基礎(chǔ)上,總結(jié)了液塑夾具設(shè)計的成就和不足的領(lǐng)域指出了夾具的設(shè)計實例。沒有相關(guān)的案例基地和匹配機制建立的期間夾具設(shè)計規(guī)劃固定在目前使用的案例夾具設(shè)計系統(tǒng)。如此大量的經(jīng)驗的夾具設(shè)計是浪費了,不能被重用,從而降低了設(shè)計效率和違反本意基于實例推理的方法.</p><p>　　夾緊方式采用液壓夾緊，改變了原來的手動夾緊

11、，提高了工作的效率。最后，對相應(yīng)部分進(jìn)行了計算、分析、校核。</p><p>　　本組合機床具有提高生產(chǎn)效率，滿足工件的加工精度，減少了工人的勞動強度的優(yōu)點，較好的實現(xiàn)了設(shè)計的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：液塑夾具；夾緊；定位；夾具設(shè)計</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　液塑夾具是一種

12、高精度定位夾具，它主要是在薄壁套簡內(nèi)灌裝液性塑料（液性塑料在100℃以下為塑性半固體，流動性好，可壓縮性極?。?。當(dāng)液性塑料受到擠壓時，它會將所受壓力均勻地傳遞到薄壁套簡上，薄壁套簡受力變形膨脹或收縮，消除了套簡與工件定位面的間隙，可達(dá)到高精度的無間隙重復(fù)定位。液塑夾具適用于車床、磨床和滾齒，也適用一些特殊要求的場合，比如現(xiàn)在有些檢具也使用液性塑料</p><p>　　1.1研究的目的和意義</p>

13、<p>　　我國微電機行業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)50年代末期，從為滿足國防武器裝備需要開始，經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計和研究開發(fā)的階段，至今已有40余年的發(fā)展歷史，已形成產(chǎn)品開發(fā)、規(guī)?；a(chǎn)和關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、專用制造設(shè)備、測試儀器配套的完整的工業(yè)體系。</p><p>　　技術(shù)含量高的微電機，如精密無刷電動機、高速同步電動機、高精度步進(jìn)電動機、片狀繞組無刷電動機、高性能伺服電動機以及新原理新結(jié)構(gòu)超聲波電動機國內(nèi)

14、尚未形成商品化或批量生產(chǎn)能力。所以國內(nèi)對高精密微特電機還依賴進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，1995~2000年年均用匯增長26.9％，2001年雖然增加4.81％，還達(dá)11.97億美元。 </p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，我國微電機生產(chǎn)及配套廠家在1000家以上，從業(yè)人員超過10萬人，工業(yè)總產(chǎn)值超過100億元。微電機行業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì)和國防現(xiàn)代化建設(shè)中不可缺少的一個基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)。</p><p>　　日本

15、是世界微電機的最大制造國，1996年其產(chǎn)量達(dá)23億臺，出口量達(dá)16億臺，2000年其產(chǎn)量降至17億臺，產(chǎn)值也下降至 673.3億日元，約為10年前日本微電機產(chǎn)值的一半。日本Mabuchi 馬達(dá)公司是全球最大的微電機制造商，它制造了世界DC電機市場產(chǎn)品一半以上，在我國大陸和臺灣省、馬來西亞、越南等地均設(shè)有生產(chǎn)廠，該公司在全球各地的DC電機綜合生產(chǎn)能力已達(dá)15億臺。由于日本在磁性材料、電子控制和生產(chǎn)工藝上的領(lǐng)先地位，從而使其不僅在微電機的生

16、產(chǎn)方面居世界霸主地位，在技術(shù)領(lǐng)域也雄居世界前沿，其微電機產(chǎn)品具有大轉(zhuǎn)矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、長壽命和低成本的競爭優(yōu)勢。</p><p>　　出于經(jīng)濟(jì)效益的考慮,企業(yè)組織微電機生產(chǎn)一般為大批量生產(chǎn),但微電機軸加工的技術(shù)要求比較高,更由于其尺寸較小,在加工時對其實施裝夾比較困難,不容易保證技術(shù)要求，對軸端臺肩面的銑削和磨削加工,由于尺寸和位置精度要求較高,用一般的裝夾方式不容易保證. 因此,設(shè)計制造裝夾方便、

17、可靠、高效的銑削(或磨削) 夾具是大批大量生產(chǎn)微電機軸的重要保證。</p><p><b>　　1.2常見的電機軸</b></p><p>　　1"兩端帶倒角的電動機軸</p><p>　　如圖1所示，這種電動機軸加工的難點就在于軸兩端的倒角，先通過下料機將鋼絲裁剪成電動機軸的</p><p>　　長度，但所得

18、到的是兩端沒有倒角的柱狀棒料。由于是批量生產(chǎn)，不可能用車床一件一件的去倒角，怎么將這些棒料大批量地進(jìn)行倒角呢？根據(jù)某廠的經(jīng)驗，將這些棒料盛于一容器內(nèi)翻轉(zhuǎn)，讓這些棒料互相撞擊!鋒利的棱角便被磨鈍，于是棒料兩端便形成倒角，然后對電動機軸作適當(dāng)?shù)臒崽幚恚偻ㄟ^無心外圓磨床磨削，最后電鍍。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　2兩端帶球頭的電動機軸&

19、lt;/p><p>　　如圖2所示，和第一種電動機軸相比，兩端的球頭更難以形成批量化生產(chǎn)。棒料即使通過長時間相互碰</p><p>　　撞，兩端也不會形成球頭。這里可以采用滾壓加工的方法使棒料兩端圖，形成球頭如圖3所示，滾壓裝置的主要零件由滾輪和四分之一圓弧形模具所組成，模具槽部的截面圖如圖4所示。四分之一圓弧模具的圓心Oˊ向右偏離滾輪圓心O,使得兩者在水平方向的間隙等于棒料的直徑.滾輪順時針

20、旋轉(zhuǎn),帶動棒料在模具中逆時針轉(zhuǎn)動,隨著間隙的逐漸減小,棒料的直徑減小,在模具的限制下,從兩端形成球頭.其他幾道工序和第一種電動機軸相同.</p><p>　　1.3夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢</p><p>　　夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。</p><p><b>　　1．機床夾具的現(xiàn)狀&

21、lt;/b></p><p>　　國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。 </p><p>　　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)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~

22、80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機床夾具提出了如下新的要求：</p><p>　　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

23、的工件；</p><p>　　3）能適用于精密加工的高精度機床夾具；</p><p>　　4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具；</p><p>　　5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；</p><p>　　6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。</p><p>　　2．現(xiàn)代

24、機床夾具的發(fā)展方向</p><p>　　夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p><b>　　高 精</b></p><p>　　隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度

25、夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制</p

26、><p>　　造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。精密化隨著機械產(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自定心卡盤，其定心精度為5μm</p><p><b>　　高 效<

27、;/b></p><p>　　為了提高機床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的

28、安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機時間，提高生產(chǎn)效率的作用。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，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。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；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證

29、卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出</p><p><b>　　模塊、組合</b></p><p>　　夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。

30、省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與

31、開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。</p><p><b>　　通用、經(jīng)濟(jì)</b></p><p>　　夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler(戴美樂)

32、公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經(jīng)濟(jì)實用才有推廣應(yīng)用的價值。</p><p>　　專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系，爭取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)

33、，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。</p><p>　　2夾具方案分析與選擇</p><p>　　對于微電機軸（見圖5）軸端扁部，軸向設(shè)計基準(zhǔn)為右斷面，設(shè)計尺寸為，而徑向設(shè)計基準(zhǔn)為軸母線，設(shè)計尺寸為。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇軸的右端面和下母線為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　圖5 微電機軸尺寸簡圖</p><p><

34、b>　　2.1徑向定位分析</b></p><p>　　定位誤差就是工件在家具中定位時產(chǎn)生的誤差，夾具的定位誤差要在進(jìn)行定位基準(zhǔn)選擇之前進(jìn)行分析，以便考慮如何選擇，基準(zhǔn)安裝是定位定位和夾緊2個動作的綜合，因此安裝誤差就包括定位誤差和夾緊誤差。定位誤差按產(chǎn)生原因分析包括以下種類的誤差：</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差：零件定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確造成的誤差，夾具定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確造成的

35、誤差。</p><p><b>　　基準(zhǔn)不重合誤差。</b></p><p>　　由上面分析看出，基準(zhǔn)位移誤差是由兩個方面的原因造成的，其一是零件定位基準(zhǔn)，如用長銷或短銷定位，零件的孔徑總是有偏差，一批零件中，該孔徑有一定的公差，因此每個零件的定位情況就有所不同，其二是夾具定位元件不準(zhǔn)確造成，既銷子本身的偏差造成誤差，基準(zhǔn)不重合誤差就是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成的誤

36、差，由于在加工中常采用調(diào)整法加工來獲得加工尺寸，經(jīng)常會產(chǎn)生這種誤差。</p><p>　　對于軸類零件典型的定位方案有：心軸定位、V型塊定位、兩相互垂直平面定位。但對于微電機軸，軸徑較小，不宜采用心軸定位。根據(jù)微電機軸的尺寸，采用V型塊或相互垂直平面進(jìn)行徑向定位較為合適。</p><p>　　2.2 V型塊定位誤差產(chǎn)生原因的分析</p><p>　　V型塊是使用最廣

37、泛的外圓徑向定位元件，使用V型塊產(chǎn)生定位誤差的主要原因有工件的尺寸和形狀誤差，V型塊的制造和安裝誤差，包括夾角誤差，對稱度誤差等。工件的定位誤差是以上幾種誤差綜合作用的結(jié)果，而且這些誤差的綜合不是簡單的代數(shù)加減，而是矢量方式的疊加，其原因是各種誤差具有一定的方向性。例如對圖2所示的零件，在加工時采用V型塊定位所產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析計算，得到加工類似零件、類似工序的綜合定位誤差計算公式，根據(jù)零件的加工要求，就是在圖示的圓柱端面上加工一個

38、孔，孔中心距圓柱中心距離為±△，采用圖6所示的這種定位方法引起的定位誤差在和方向存在，分別為,,在這2個方向的誤差都影響該工序的加工精度，所以對各項誤差計算時均分解為和兩個方向，這樣再進(jìn)行誤差綜合時就可以變矢量運算為代數(shù)加減，便于對V型塊各項誤差進(jìn)行綜合。</p><p>　　圖6 工件以外圓在V型塊上定位</p><p>　　2.3 V型塊定位誤差的計算</p>

39、<p>　　1） 基準(zhǔn)不重合誤差</p><p>　　如圖7所示，由于設(shè)計基準(zhǔn)為工件外圓中心，用V型塊定位時，定位基準(zhǔn)是點（其中為工件定位基準(zhǔn)的直徑公差），因此基準(zhǔn)不重合誤差為尺寸的變化量為：</p><p>　　(方向向左)，（方向向下）</p><p>　　2) 工件定位面不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差，</p><p>　　如圖2

40、所示，是工件尺寸誤差引起的，是工件形狀誤差引起的，由于外圓有尺寸誤差，使定位基準(zhǔn)的位移為，即尺寸為：</p><p><b>　　(方向向右)</b></p><p><b>　?。ǚ较蛳蛳拢?lt;/b></p><p>　　由外圓有形狀誤差使定位基準(zhǔn)位移為引起的（見圖3）：</p><p><b

41、>　　式中：為圓度誤差。</b></p><p><b>　　（方向可左可右）</b></p><p><b>　?。ǚ较蚩缮峡上拢?lt;/b></p><p>　　圖7 工件定位面不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　V型塊不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差，</p>&

42、lt;p>　　是由V型塊安裝有一傾斜或是V型塊本身由于制造原因就存在偏轉(zhuǎn)誤差，而不能使工件理想對中（見圖8），角度偏轉(zhuǎn)形成的基準(zhǔn)位移誤差為，其值由幾何關(guān)系可求</p><p>　　式中：為工件外圓直徑</p><p><b>　?。ǚ较蚩勺罂捎遥?lt;/b></p><p><b>　　（方向只能向下）</b></

43、p><p>　　圖8 V型不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　由角度值誤差引起的定位誤差，即（見圖9），依幾何關(guān)系</p><p>　　圖9 角度誤差引起的定位誤差</p><p>　　4） 由V型槽深度誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　如圖10所示的基準(zhǔn)位移誤差就等于.</p>&l

44、t;p>　　圖10 V型槽深度誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　綜合以上各種誤差情況，就得到采用V型塊定位時基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差合成的總定位誤差，計算公式如下：</p><p>　　在采用調(diào)整法加工零件時，由于V型塊已確定并安裝固定，利用誤差補償技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)心軸進(jìn)行調(diào)整，可以消除由V型塊制造及安裝誤差引起的定位誤差，因而上面公式簡化為</p>&l

45、t;p>　　由以上分析可知，，，將數(shù)據(jù)代入式中</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　△dw（x）=±0.004mm</p><p>　　△dw（y）=0.004mm</p><p>　　由計算可知，定位誤差對設(shè)計尺寸影響較大，因此，不能采用V型塊來定位，則可考慮采用兩相互垂直平面

46、進(jìn)行徑向定位。</p><p>　　2.4 兩垂直平面定位誤差分析</p><p>　　如圖12所示，本道工序定位基準(zhǔn)為與水平定位平面相切的外圓下母線B，而本道工序的設(shè)計基準(zhǔn)亦為工件外圓下母線B。所以，定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合,即</p><p><b>　　△jb（H）= 0</b></p><p>　　與軸端扁部臺

47、階面位置的定位基準(zhǔn)位置誤差類似，不論工件外圓的公差是多少，工件下母線的位置在工序尺寸方向上始終保持不變，即該工序定位基準(zhǔn)的位置誤差為零：</p><p><b>　　△jw（H）= 0</b></p><p><b>　　總起來，有</b></p><p>　　dw（H）= △jw（H）±△jb（H）= 0<

48、;/p><p>　　圖12 兩相互垂直平面軸向定位</p><p>　　通過計算，理論上V行塊定位和兩相互垂直平面定位的定位誤差都很低，但是采用兩相互垂直平面進(jìn)行徑向定位對于保證軸端扁部臺階面高度的尺寸公差效果更好。</p><p>　　2.5 軸向定位分析</p><p>　　軸向定位可選一狹窄定位擋板，其長度取決于相互垂直平面組合的長度

49、，高度則不超過軸端扁部在相互垂直平面的安裝高度，將擋板安裝于微電機軸的右端（見圖13），顯然，軸向定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合，理論上無定位誤差，容易保證軸向加工尺寸的精度。</p><p><b>　　圖13</b></p><p>　　2.6 夾緊方案分析</p><p>　　將若干根軸平行排于組合V型塊上（見圖14），要實現(xiàn)軸的夾緊可靠，則每

50、根軸都應(yīng)承受夾緊作用力。由于軸在兩相互垂直平面上定位，中心線隨其直徑的大小不同（軸的外徑有公差）而在平面上的高度也不相同，即裝夾在組合的相互垂直平面上的軸的中心線不在一個平面上。要對所有軸實施夾緊，僅用一平板壓所有軸是不夠的，若設(shè)計夾緊機構(gòu)對每根軸分別夾緊就更不現(xiàn)實了。</p><p>　　解決辦法：在剛性壓板下墊一層彈性材料，構(gòu)成組合壓板，壓板上則采用浮動壓塊實現(xiàn)多點壓緊。這樣，可利用彈性材料的彈性變形，夾緊每

51、根軸，彈性材料可選用工程塑料。</p><p>　　在壓板上打多排孔（每排孔的位置與軸的安裝位置相對應(yīng)），用液塑作彈性材料 ,這種方法比用工程塑料作彈性材料夾緊工件更為方便可靠 ,本設(shè)計的夾緊方式采用此種方法。</p><p><b>　　圖14</b></p><p><b>　　3液塑夾具的研制</b></p&g

52、t;<p>　　3.1液塑夾具的工作機理</p><p>　　在液壓傳動機床中，例如塑料注射機、油壓機、組合機床、磨床、液壓數(shù)控加工中心等，有大量的薄壁高精度液缸需要加工，這些液壓缸的加工需要定心精度高、夾緊后不變形、生產(chǎn)率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的夾具，而液性塑料夾具卻能滿足此要求。目前已得到極廣泛的應(yīng)用。液性塑料夾具是利用液性塑料的不可壓縮性，將壓力均勻地傳給薄壁套筒，并通過套筒的變形來定位和夾緊工

53、件；或者在多位夾具中，液性塑料作為傳動介質(zhì)，將壓力均勻地傳給滑柱來夾緊工件。</p><p>　　塑料在不同條件下的物理狀態(tài)有三種：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，它們在一定的條件下可以發(fā)生轉(zhuǎn)變。影響轉(zhuǎn)變的因素有：分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、受力情況和環(huán)境溫度等，但在塑料組成一定時，轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。圖15示出了塑料的物理狀態(tài)與溫度的關(guān)系。所以塑料熔體的高彈變形與粘性變形均與時間有關(guān)，這實際上是一種由塑料大分子結(jié)構(gòu)所決定的力學(xué)

54、特性，也是塑料變形與金屬變形及一般液體(水)的主要區(qū)別之處。</p><p>　　圖15塑料物理狀態(tài)與溫度的關(guān)系</p><p>　　圖16塑料的應(yīng)變-時間的關(guān)系曲線</p><p>　　圖16示出了塑料的三種變形發(fā)展及彈性回復(fù)與時間的關(guān)系，其中粘性變形將保留在聚合物內(nèi)不能回復(fù)。</p><p>　　3.2液性塑料夾具的特點及應(yīng)用</p

55、><p><b>　　2．1 特點</b></p><p>　　(1)定心精度高：液性塑料夾具與被加工零件是圓柱面接觸，接觸面可達(dá)整個薄壁長度的80％，定位誤差小，加工精度高，可以保證被加工表面的不同心度在0．002—0．003mm。</p><p>　　(2)提高生產(chǎn)率：使用液性塑料夾具，不需要用百分表找正工件，操作方便，輔助時間可降低80％左右

56、 。 (3)夾具結(jié)構(gòu)簡單，降低制造成本：塑料夾具與彈簧夾頭比較，容易制造。制造成本比普通夾具平均可降低20～30％。</p><p>　　3.3液性塑料的配制</p><p>　　液性塑料的主要成分如下： </p><p>　　(1)聚氯乙烯樹脂：是白色粉末狀的高分子聚合物，無味無臭，不易吸水，無毒性。它在混合物中呈凍膠狀態(tài)。</p><p&

57、gt;　　(2)磷苯二甲酸二丁脂：是無色或略帶黃色的不易揮發(fā)的油狀液體。在聚氯乙烯樹脂中加入此原料后，才能使凍膠體具有彈性。塑料的強度和彈性的大小，取決其含量的多少。作為“增塑劑”。</p><p>　　(3)硬脂酸鈣：是一種灰白色的粉狀物質(zhì)，不溶于水。加入適量的硬脂酸鈣，可以使高分子化合物受熱后不分解。作為“穩(wěn)定劑”。</p><p>　　(4)真空油：它在塑料的熔注中不與上述三種原料化

58、合，而浮于凍膠的表面，使塑料不粘結(jié)金屬并減少塑料滑動時的阻力。作為“稀釋劑”。配制工藝：先將磷苯二甲酸二丁脂和真空油混合并攪拌均勻，再將聚氯乙烯樹脂與硬脂酸鈣拌合。最后將上述兩種混合物均勻混合在一起，并把它放置一天，使聚氯乙烯樹脂在增塑劑中充分膨脹和擴散。熔化塑料是在壓注裝置里進(jìn)行。壓注裝置如圖17所示。將配好的混合物放人加熱爐5中，用電爐緩慢加熱，并不斷地攪拌。開始時塑料為白色液體，在不斷加熱過程中逐漸變成漿糊狀，最后為透明的半液體，

59、能拉長絲。此時保溫10—30min，使氣泡上浮后進(jìn)行壓注。在壓注前須將夾具體預(yù)熱到130—140℃，從而使塑料在夾具內(nèi)腔緩慢冷卻，不使形成氣泡。塑料熔化時，會分解出有害氣體，所以室內(nèi)必須有良好的通風(fēng)，或者在專門的通氣柜子中進(jìn)行。攪拌時應(yīng)用鐵棒，緩慢而均勻地攪拌，否則會產(chǎn)生氣泡。</p><p><b>　　圖17壓注裝置</b></p><p><b>　　

60、4主要零件的設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1精度要求</b></p><p>　　1.尺寸精度：對于配合尺寸，應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合代號查表確定其極限偏差，標(biāo)注在零件上。審核時要特別仔細(xì)地檢查是否查錯或抄錯；對于位置尺寸，一般要通過裝配尺寸鏈的計算，來確定有關(guān)尺寸的極限偏差。審核時應(yīng)重點分析選用的保證裝配精度的方法是否合理。</p>

61、;<p>　　2.形位精度：形位精度包裹直線度、平面度、圓度、圓柱度、平行度、垂直度、同軸度等。審核時要根據(jù)零件在機器中地位和作用，參考類似的圖樣資料，審核其形位公差項目及公差值確定的是否合理。審核時應(yīng)注意，尺寸精度與形位精度之間的聯(lián)系，即一定的尺寸精度必須有相應(yīng)的形位精度。如過大的橢圓度就很難得到準(zhǔn)確的直徑。</p><p>　　3.表面粗糙度：它與零件精度有密切關(guān)系，一定的精度應(yīng)有相應(yīng)的表面粗糙

62、度。對于配合表面的粗糙度，應(yīng)重點審核其與齒輪和軸承的精度等級是否相適應(yīng)。同時，還應(yīng)仔細(xì)地審核表面粗糙度的標(biāo)注是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB1031的規(guī)定，是否有遺漏。 </p><p>　　4.2主要零部件的介紹</p><p>　　在第2節(jié)已經(jīng)介紹了本次設(shè)計的大致方法: 在剛性壓板下墊一層彈性材料，構(gòu)成組合壓板，壓板上則采用浮動壓塊實現(xiàn)多點壓緊。這樣，可利用彈性材料的彈性變形，夾緊每根軸，彈性

63、材料可選用工程塑料。在壓板上打多排孔（每排孔的位置與軸的安裝位置相對應(yīng)），用液塑作彈性材料.由于液塑不比一般的彈性材料，故需要將其用一個特殊的零件密封。故用一個上夾具體蓋板和一個上夾具體底板組合將液塑密封，為了灌注方面，上夾具體蓋板上方有2個液塑堵塞。而上夾具體底板和夾緊柱塞互相配合，防止下部滲漏和壓緊零件，每個工件用2個夾緊柱塞夾緊，如圖11所示。 </p><p>　　隔板為微電機軸的側(cè)向定位零件, 零件較薄

64、，故采用45鋼作為零件的材料，粗加工后進(jìn)行表面淬火，使其硬度不低于45HRC。隔板側(cè)面有平面度要求，與底面有垂直度要求. 其外形尺寸、公差、技術(shù)要求見零件圖。</p><p>　　擋板為微電機軸的軸向定位元件, 采用45鋼作為零件材料，粗加工后表面淬火硬度不低于45HRC，淬火后磨削擋板表面至設(shè)計尺寸。隔板側(cè)面有平面度要求，與底面有垂直度要求。對刀塊的外形尺寸、公差要求及技術(shù)要求見零件圖。</p>

65、<p>　　對刀塊的毛胚可線切割成型后鉆螺栓孔，與夾具體底座配合的面需要精加工，有平面度要求。對刀塊的外形尺寸、公差要求及技術(shù)要求見零件圖。對刀塊的A、B兩面表面淬火硬度不低于45HRC，在夾具裝配時磨削表面，且都與工件的加工面相距0.2，使對刀塊與塞規(guī)配合使用進(jìn)行對刀。對刀塊的A、B兩面有垂直度要求。</p><p>　　夾緊螺栓為非標(biāo)準(zhǔn)螺栓，外形尺寸、技術(shù)要求如零件圖所示。</p>

66、<p><b>　　圖18夾緊柱塞</b></p><p><b>　　4.3裝夾方案分析</b></p><p>　　對工件進(jìn)行裝夾也是解決問題的關(guān)鍵. 從圖19可知 ,當(dāng)工件銑削完畢后 ,卸下工件 ,再裝上若干根工件 ,要求每根軸都放入 V 形槽 ,且還需將右端緊靠定位板. 顯然 ,工件水平放置 ,操作工人用手將軸右端緊靠定位板是不

67、可靠的 ,而且費時太多. 解決這個問題的方法如下:</p><p>　　一次做兩副夾具 ,一副用于磨削 ,一副用于裝卸工件 ,使輔助時間與機動時間重合 ,從而提</p><p>　　高效率. 在實際應(yīng)用時 ,銑削工位完成加工后 ,不卸下工件 ,而直接移至磨削工位.</p><p>　　裝卸工件時 ,將夾具置于安裝支臺上 ,支臺上平面傾斜一定的角度. 這樣 ,在夾具

68、e 安放 V 型槽內(nèi)安放工件時 ,工件將產(chǎn)生一向下滑動的分力 ,使工件右端面緊貼定位擋板 ,然后再夾緊工件 ,裝夾好后待用。</p><p><b>　　圖19</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)

69、過了三個月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了微型電機軸軸端扁部加工夾具的設(shè)計。從開始接到論文題目到設(shè)計方案的確定，再到論文文章的完成，每走一步對于我來說都是新的嘗試和挑戰(zhàn)。這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受。通過這次設(shè)計我開始獨立的學(xué)習(xí)和探索，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦模糊的大概到逐漸清晰，使自己的設(shè)計逐步完善起來，每一次改進(jìn)都使我收益頗豐。從中我也了解到微型電機軸軸端扁部加工夾具的重要性。

70、</p><p>　　雖然我的設(shè)計不是很成熟，還有很多不足之處，但是我付出了自己的勞動，這是我引以自豪的地方，我相信只有經(jīng)歷過的人才會明白其中的酸甜苦辣。</p><p>　　這次做設(shè)計的經(jīng)歷也使我終身受益，我感受到做設(shè)計是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程。沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，對自己的研究就不會有所突破，那也就不叫設(shè)計，希望這次經(jīng)歷能讓我在以后的工作學(xué)

71、習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。</p><p><b>　　致謝 </b></p><p>　　彈指一揮間，大學(xué)三年已經(jīng)接近了尾聲。三年的艱苦跋涉，幾個月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)設(shè)計終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負(fù)，但創(chuàng)作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)作的過程并不輕松：各種壓力的時時襲擾，知識積累的尚欠火候，致使我一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜

72、奮力敲打鍵盤。第一次花費如此長的時間和如此多的精力，完成一套設(shè)計作品，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，是值得我一生慢慢品嘗的。在這里需要的感謝的人很多，是他們讓我這大學(xué)三年從知識到人格上有了一個全新的改變。</p><p>　　感謝我的指導(dǎo)老師xx老師，夠順利完成畢業(yè)設(shè)計，離不開他的悉心指導(dǎo)，他對我的設(shè)計從確定題目、修改直到完成，給予了我許多的指點和幫助。感謝他在繁忙的工作之余，擠出時間對設(shè)計提

73、出精辟的修改意見。在此，向黃繼雄老師致以最誠摯的謝意。</p><p>　　我也要感謝xxx所有教育過我的老師！你們傳授給我的專業(yè)知識是我不斷成長的源泉，也是完成本設(shè)計的基礎(chǔ)。</p><p>　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。</p><p>　　感謝我的室友和好友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個陌生的城市里，是你

74、們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開心的事情。你們的開懷大笑、你們的精神鼓勵、你們的……給了我快樂和溫馨的感覺，給了我永遠(yuǎn)無法忘記的大學(xué)生活。我們在一起的日子，我會記一輩子的。能和你們相遇、相交、相知，是我人生的一大幸事，讓我們永遠(yuǎn)記住曾在一起經(jīng)歷過的歡笑與淚水！讓我們一起面對美好的未來，共同為充滿希望的前程而繼續(xù)努力奮斗

75、！</p><p>　　最后，我想要感謝的是這個偉大的校園：師者激情演講、人文氣息的熏陶、同學(xué)們風(fēng)華正茂，條條綠蔭、處處泛香。我明白，正是在他那溫潤寬厚的胸懷上，我成長起來的，我心我思永系長大。再次對所有關(guān)心、幫助我的人說一聲“謝謝”。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙家齊.機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)

76、書[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[2] 李慶余，張佳.機械制造裝備設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[3] 王先逵.機械制造工藝學(xué)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[4] 王先逵.機械加工工藝手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.</p><p>

77、;　　[5] 張和平，陽光.微電機軸銑削加工工裝設(shè)計[N].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005:1003-4684</p><p>　　[6]妍邦圣主編? 機械制圖與計算機繪圖? 第二版?.北京： 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[7]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室? 理論力學(xué)教材?第七版?高等教育出版社</p><p>　　[8]聶毓琴、孟廣偉主編? 材料力學(xué)教材? 第