畢業(yè)設(shè)計(jì)論文----機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：車床夾具的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　與制造</b></p><p><b>　　摘　　要</b></p><p>　　我國社會主義現(xiàn)代化要求機(jī)械制造工業(yè)為國民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造

2、提供先進(jìn)、高效的技術(shù)裝備，它首先要為我國正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)以及其它產(chǎn)業(yè)提供質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)的技術(shù)裝備，同時還要為新材料、新能源、機(jī)械工程等新技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)裝備。</p><p>　　本論文是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中，通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求，用通用夾具裝夾工件效率低、勞動強(qiáng)度大、加工質(zhì)量不高，而且往往需要增加劃線工序，而專門設(shè)計(jì)的一種銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對刀方案，

3、夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析。</p><p>　　該夾具具有良好的加工精度，針對性強(qiáng)，主要用于拔叉零件銑槽工序的加工。本夾具具有夾緊力裝置，具備現(xiàn)代車床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn)，可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間，大大提高了勞動生產(chǎn)力，有效地減輕了工人的勞動強(qiáng)度。</p><p>　　本夾具能在加工常規(guī)零件的時候使質(zhì)量進(jìn)一步提升，并降低勞動強(qiáng)度，能在保證產(chǎn)品

4、質(zhì)量加工精度的同時批量生產(chǎn)，從而降低生產(chǎn)成本。從而夾具的使用在某種程度上提高實(shí)際生產(chǎn)中企業(yè)的效益 。因而對夾具知識的認(rèn)識和學(xué)習(xí)，在今天顯的優(yōu)為重要起來。 </p><p><b>　　關(guān)鍵詞： </b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘　　要II<

5、/b></p><p>　　目 錄III</p><p>　　1 車床夾具概論1</p><p>　　1.1車床夾具及其功用1</p><p>　　1.2工件的定位5</p><p>　　1.3定位誤差分析9</p><p>　　1.4工件的組合定位12</p>

6、;<p>　　2 工件的夾緊14</p><p>　　2.1夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則14</p><p>　　2.2確定夾緊力的基本原則15</p><p>　　2.3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求17</p><p>　　3 銑床夾具設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.1定位方案19</p>

7、<p>　　3.2夾緊方案23</p><p>　　3.3對刀方案23</p><p>　　3.4夾具體與定位鍵23</p><p>　　3.5夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求23</p><p>　　3.6夾具精度分析24</p><p><b>　　致 謝29</b&

8、gt;</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　1 車床夾具概論</b></p><p>　　1.1車床夾具及其功用</p><p>　　1.1.1車床夾具的概述</p><p>　　定位：工件在車床上加工時，為保證加工精度和提高生產(chǎn)率

9、，必須使工件在車床上相對刀具占有正確的位置，這個過程稱為定位。</p><p>　　夾緊：為克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，必須對工件施加夾緊力，這個過程稱為夾緊。</p><p>　　裝夾：定位和加緊綜合稱為裝夾。</p><p>　　車床夾具：完成裝夾的工藝設(shè)備稱為車床夾具。</p><p>　　車床夾具是在機(jī)械制造過程中，用來

10、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車床附加裝置，簡稱為夾具。</p><p>　　車床夾具的主要功能:</p><p>　　在車床上加工工件的時候，必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好，就是在車床上確定工件相對于刀具的正確位置，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

11、過程，稱為裝夾。車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。</p><p>　　找正裝夾方法是以工件的有關(guān)表面或?qū)ｉT劃出的線痕作為找正依據(jù)，用劃針或指示表進(jìn)行找正，將工件正確定位，然后將工件夾緊，進(jìn)行加工。這種方法安裝簡單，不需專門設(shè)備，但精度不高，生產(chǎn)率低，因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。</p><p>　　夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊，

12、以保證工件相對于刀具、車床的正確位置夾具裝夾工件的特點(diǎn)：</p><p>　　1）工件在夾具中的正確定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。因此，不再需要找正便可將工件夾緊。</p><p>　　2）由于夾具預(yù)先在車床上已調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具對于車床也就占有了正確的位置。</p><p>　　3）通過

13、夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。</p><p>　　4）裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響，能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。</p><p>　　5）裝夾迅速、方便，能減輕勞動強(qiáng)度，顯著地減少輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>　　6）能擴(kuò)大車床的工藝范圍。如鏜削圖機(jī)體上的階梯孔，若沒有臥式鏜床和專用設(shè)備，可設(shè)計(jì)一夾具在車床上加工。

14、</p><p>　　1.1.2車床夾具的分類</p><p>　　車床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便，往往按某一屬性進(jìn)行分類。</p><p>　　1.按夾具的通用特性分類</p><p>　　按這一分類方法，常用的夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動線夾具等五大類。它反映夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特

15、性，因此是選擇夾具的主要依據(jù)。</p><p>　?。?）通用夾具 通用夾具是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，且具有一定通用性的夾具，如三爪自定心卡盤、四爪單動卡盤、臺虎鉗、萬能分度頭、中心架、電磁吸盤等。其特點(diǎn)是適用性強(qiáng)、不需調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀范圍內(nèi)的各種工件。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，減少夾具品種，從而降低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高，生產(chǎn)率也較低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故適用于單件小批

16、量生產(chǎn)中。</p><p>　?。?）專用夾具 專用夾具是針對某一工件的某一工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。其特點(diǎn)是針對性極強(qiáng)，沒有通用性。在產(chǎn)品相對穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，常用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長，隨著現(xiàn)代多品種及中、小批生產(chǎn)的發(fā)展，專用夾具在適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性等方面已產(chǎn)生許多問題。</p><p>　?。?）可調(diào)夾具 可調(diào)夾具是針

17、對通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個別定位元件和夾緊元件便可使用。可調(diào)夾具在多品種、小批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　?。?）組合夾具 組合夾具是一種模塊化的夾具，并已商品化。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度和耐磨性，可組裝成各種夾具，夾具用畢即可拆卸，留待組裝新的夾具。由于使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有可減少

18、專用夾具數(shù)量等優(yōu)點(diǎn)；因此組合夾具在單件、中小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。</p><p>　?。?）自動線夾具 自動線夾具一般分為兩種：一種為固定式夾具，它與專用夾具相似；另一種為隨行夾具，使用中夾具隨著工件一起運(yùn)動，并將工件沿著自動線從一個工位移至下一個工位進(jìn)行加工。</p><p>　　2.按夾具使用的車床分類</p><p>　　這是專用夾

19、具設(shè)計(jì)所用的分類方法。按使用的車床分類，可把夾具分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪車床夾具、數(shù)控車床夾具。</p><p>　　1.1.3車床夾具的組成</p><p>　　雖然車床夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中，作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，可得出夾具一般所共有的以下幾個組成部分，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。</p>

20、<p><b>　　1.定位支承元件</b></p><p>　　定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。</p><p><b>　　2.夾緊裝置</b></p><p>　　夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加

21、工過程中工件的正確位置不變。</p><p><b>　　3.連接定向元件</b></p><p>　　這種元件用于將夾具與車床連接并確定夾具對車床主軸、工作臺或?qū)к壍南嗷ノ恢谩?lt;/p><p>　　4.對刀元件或?qū)蛟?</p><p>　　這些元件的作用是保證工件加工表面與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正

22、確位置的元件稱為對刀元件，用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。</p><p>　　5.其它裝置或元件 </p><p>　　根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。</p><p><b>　　6.夾具體 </b></p>&l

23、t;p>　　夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形等形狀。</p><p>　　上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。</p><p>　　1.1.4車床夾具發(fā)展方向</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

24、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>　　現(xiàn)代車床夾具的發(fā)展方向</p><p>　　現(xiàn)代車床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。</p><p>　?。?）標(biāo)準(zhǔn)化 車床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。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

25、、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。車床夾具的標(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。</p><p>　　（2）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自定心卡盤，其定心精度為5μm。</p><p>　?。?）高效化 高

26、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，可保證卡爪在試驗(yàn)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)控車床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動

27、裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控車床的效率。</p><p>　?。?）柔性化 車床夾具的柔性化與車床的柔性化相似，它是指車床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、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、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性

28、化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。</p><p><b>　　1.2工件的定位</b></p><p>　　1.2.1工件定位的基本原理</p><p><b>　　1.自由度的概念</b></p><p>　　由剛體運(yùn)動學(xué)可知，一個自由剛體

29、，在空間有且僅有六個自由度。工件在空間的位置是任意的，即它既能沿Ox、Oy、Oz三個坐標(biāo)軸移動，稱為移動自由度，分別表示為 ；又能繞Ox、Oy、Oz三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動，稱為轉(zhuǎn)動自由度，分別表示為 。</p><p><b>　　2.六點(diǎn)定位原則</b></p><p>　　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，分

30、別限制剛體的六個運(yùn)動自由度。在討論工件的定位時，工件就是我們所指的自由剛體。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(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。</p><p>　　分析工件定位時，通常是用一個支承點(diǎn)限制工件的一個自由度。用合理設(shè)置的六個支承點(diǎn)，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是六點(diǎn)定位原則。</p><p>　　關(guān)于六點(diǎn)定

31、位原則的幾個主要問題：</p><p>　?。?）定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來的。在夾具的實(shí)際結(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。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知，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（條形支承）代替直線，用較小的平面來替代點(diǎn)。</p><p&g

32、t;　?。?）定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸，才能起到限制自由度的作用。</p><p>　　（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)方向有了確定的位置，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。</p><p>　　3.工件定位中的幾種情況</p><

33、;p>　?。?）完全定位 完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個自由度的定位。當(dāng)工件在x、y、z三個坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時，一般采用這種定位方式。</p><p>　　（2）不完全定位 根據(jù)工件的加工要求，有時并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位方式稱為不完全定位。如在車床上加工通孔，根據(jù)加工要不需限制兩個自由度，所以用三爪自定心卡盤夾持限制其余四個自由度，就可以實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)定位。由此可知，

34、工作在定位時應(yīng)該限制的自由度數(shù)目應(yīng)由工序的加工要求而定，不影響加工精度的自由度可以不加限制。采用不完全定位可簡化定位裝置，因此不完全定位在實(shí)際生產(chǎn)中也廣泛應(yīng)用。</p><p>　?。?）欠定位 根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案時，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。</p><p>　　（4）過定位

35、 夾具上的兩個或兩個以上的定位元件重復(fù)限制同一個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。而在實(shí)際定位過成中會有隨機(jī)誤差，這種隨機(jī)的誤差造成了定位的不穩(wěn)定，嚴(yán)重時會引起定位干涉，因此應(yīng)該盡量避免和消除過定位現(xiàn)象。消除或減少過定位引起的干涉，一般有兩種方法：一是改變定位元件的結(jié)構(gòu), 如縮小定位元件工作面的接觸長度；或者減小定位元件的配合尺寸，增大配合間隙等；二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元自由度。 </p><p>　　

36、1.2.2常用定位元件及選用</p><p>　　工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。</p><p>　　1.對定位元件的基本要求</p><p>　?。?）限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。</p&

37、gt;<p>　　（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，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。</p><p>　?。?）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，避免使用中變形和損壞。</p><p>　　（4）定

38、位元件應(yīng)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于制造、裝配和更換。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　2.常用定位元件所能限制的自由度 </p><p>　　常用定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類：</p>&l

39、t;p>　　（1）用于平面定位的定位元件包括固定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔助支承。</p><p>　　（2）用于外圓柱面定位的定位元件包括V形架，定位套和半圓定位座等。</p><p>　　（3）用于孔定位的定位元件包括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。</p><p>　　3.常用定位元件的選用 </p>

40、;<p>　　常用定位元件選用時，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。</p><p>　　（1）工件以平面定位 </p><p>　　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。</p><p>　　2）以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位

41、時，選用支承板定位元件，用于側(cè)面定位時，可選用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。</p><p>　　3）以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個或三個支承點(diǎn)，由于自位和浮動作用只能作為一個支承點(diǎn)。</p><p>　　4）以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。&l

42、t;/p><p>　　5）當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，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。</p><p>　?。?）工件以外圓柱面定位 </p><p>　　1）當(dāng)工件的對稱度要求較高時，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的

43、夾角α常取60°、90°、120°三種，其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時可根據(jù)定位圓柱面的長度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的V形塊適用于較長的加工過的圓柱面定位；有的V形塊適于較長的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V形塊是由兩者鑲合而成。</p><

44、;p>　　2）當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時（一般不低于IT8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類和曲軸等不宜以整個圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。</p><p>　　（3）工件以內(nèi)孔定位 </p><p>　　1）工件上定位內(nèi)孔較小時，常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的定位銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱孔用孔

45、端邊緣定位時，需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時，選用圓錐定位銷；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時定位時，選用浮動錐銷。</p><p>　　2）在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類心軸通常是帶臺階定位面的心軸，當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時，可選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵

46、槽時，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時工件力矩很小時，可選用小錐度心軸定位。</p><p><b>　　1.3定位誤差分析</b></p><p>　　六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問題。但是，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

47、題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用ΔD表示。</p><p>　　在工件的加工過程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件加工公差T的1/5～1/3。</p><p>　　即： 　　　　　　　</p><p>　　Δ

48、D≤(1/5～1/3)T</p><p>　　式中：ΔD──定位誤差，單位為mm；</p><p>　　T ──工件的加工誤差，單位為mm。</p><p>　　1.3.1定位誤差產(chǎn)生的原因</p><p>　　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

49、基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p><b>　　1.3.2誤差分類</b></p><p>　　1.基準(zhǔn)位移誤差ΔY</p><p>　　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，用ΔY表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計(jì)算方式也不同。&

50、lt;/p><p>　　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(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙?？砂聪率接?jì)算：</p><p>　　ΔY = amax -

51、 amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2（δD +δd） </p><p>　　式中ΔY──基準(zhǔn)位移誤差單位為mm；</p><p>　　Dmax──孔的最大直徑單位為mm；</p><p>　　dmin──軸的最小直徑單位為mm。</p><p>　　δD ──工件孔的最大直徑公差，單位為mm；<

52、/p><p>　　δd──圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為mm。</p><p>　　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。</p><p>　　2.基準(zhǔn)不重合誤差ΔB</p><p>　　加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)

53、致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用ΔB表示。此時除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p><b>　　誤差計(jì)算： </b></p><p>　　ΔB —— 基準(zhǔn)不重合誤差</p><p>　　δi —— 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的尺寸鏈各組</p><p><

54、b>　　環(huán)公差</b></p><p>　　β —— δi方向與加工尺寸方向間的夾角</p><p><b>　　3.定位誤差的合成</b></p><p>　　定位誤差是兩誤差的合成即：ΔD=ΔB+ΔY</p><p>　　在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中，當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時，定

55、位誤差的合成需判斷“＋”、“－”號。</p><p><b>　　例如下圖2-1</b></p><p><b>　　圖1-1</b></p><p>　　V形塊中 ΔB＝δd／2</p><p>　　當(dāng)ΔB與ΔY的變動方向相同時：</p><p>　　ΔD＝ΔB＋ΔY＝ &

56、lt;/p><p>　　當(dāng)ΔB與ΔY的變動方向相反時</p><p><b>　　ΔD＝ΔB－ΔY</b></p><p><b>　?。?</b></p><p>　　1.4工件的組合定位</p><p>　　1.4.1工件組合定位應(yīng)注意問題</p><p&

57、gt;　　工件常以平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓錐面等的各種組合，工件組合定位時，應(yīng)注意的幾個關(guān)鍵性問題。</p><p>　　1.合理選擇定位元件，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位或不安全定位。</p><p>　　2.按基準(zhǔn)重合原則選擇定位基準(zhǔn)。</p><p>　　3.組合定位中，一些定位元件單獨(dú)使用時限制沿坐標(biāo)方向的自由度，而在組合定位時則轉(zhuǎn)化為限制繞坐標(biāo)軸方向的自由度。&

58、lt;/p><p>　　4.從多種定位方案中選擇定位元件時，應(yīng)特別注意定位元件所限制的自由度與加工精度關(guān)系，以滿足加工要求。</p><p>　　因工件在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)發(fā)生位移、定位基準(zhǔn)與工序其準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差?；鶞?zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差分別獨(dú)立、互不相干，它們都使工序基準(zhǔn)位置產(chǎn)生變動。定位誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。當(dāng)無基準(zhǔn)位移誤差時，ΔY=0；當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重

59、合時，ΔB=0；若兩項(xiàng)誤差都沒有，則ΔD=0。分析和計(jì)算定位誤差的目的，是為了對定位方案能否保證加工要求，有一個明確的定量概念，以便對不同定位方案進(jìn)行分析比較，同時也是在決定定位方案時的一個重要依據(jù)。</p><p>　　1.4.2工件以兩孔一面定位</p><p>　　組合定位方式很多，常見的組合方式：一個孔及其端面，一根軸及其端面，一個平面及其上的兩個圓孔。生產(chǎn)中最常用的就是“一面兩孔

60、”定位，如加工箱體、杠桿、蓋板支架類零件。采用“一面兩孔”定位，容易做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相對位置精度。</p><p>　　工件采用“一面兩孔”定位時，兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的，也可以是定位需要專門設(shè)計(jì)的工藝孔。相應(yīng)的定位元件是支承板和兩定位銷。當(dāng)兩孔的定位方式都選用短圓柱銷時，支承板限制工件三個自由度；兩短圓柱銷分別限制工件的兩個自由度；有一個自由度被兩短圓柱銷重復(fù)限制，產(chǎn)生過定位現(xiàn)象，嚴(yán)重時

61、會發(fā)生工件不能安裝的現(xiàn)象。因此，必須正確處理過定位，并控制各定位元件對定位誤差的綜合影響。為使工件能方便地安裝到兩短圓柱銷上，可把一個短圓柱銷改為菱形銷，采用一圓柱銷、一菱形銷和一支承板的定位方式，這樣可以消除過定位現(xiàn)象，提高定位精度，有利于保證加工質(zhì)量。 </p><p>　　菱形銷，應(yīng)用較廣，其尺寸見下表1-1。</p><p>　　表：1-1 菱形銷的尺寸</p>&l

62、t;p><b>　　2 工件的夾緊</b></p><p>　　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。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。</p><p>　　2.1夾緊裝置的組成及其設(shè)計(jì)原則</p><p&

63、gt;　　工件定位后將工件固定并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。</p><p>　　2.1.1夾緊裝置的組成</p><p>　　夾緊裝置的組成由以下三部分組成。</p><p>　?。?）動力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動夾緊和機(jī)動夾緊兩種。手動夾緊的力源來自人力，用時比較費(fèi)時費(fèi)力。為了改善勞動條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生

64、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。</p><p>　?。?）傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；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。</p><p>　?。?）夾緊元件 它是直接與工件接觸

65、完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。</p><p>　　2.1.2夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　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(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：</p><p>　?。?）工件不移動原則 夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。</p><p>　?。?）工件

66、不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。</p><p>　　（3）工件不振動原則 對剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。</p><p>　?。?）安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動夾

67、緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。</p><p>　　（5）經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。</p><p>　　2.2 確定夾緊力的基本原則</p><p>　　2.2.1夾緊力三要素</p><p>　　設(shè)計(jì)夾緊

68、裝置時，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。</p><p><b>　　1.夾緊力的方向</b></p><p>　　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：</p><p>　?。?）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。</p>&

69、lt;p>　?。?）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。</p><p>　?。?）夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。</p><p><b>　　2.夾緊力的作用點(diǎn)</b></p&

70、gt;<p>　　夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：</p><p>　　（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

71、破壞工件的定位。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　（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。</p><p><b>　　3.夾緊力的大小<

72、/b></p><p>　　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。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報(bào)廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會使工件變形，也會對加工質(zhì)量不利。</p><p>　　理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際

73、上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計(jì)算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 </p><p>　　當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計(jì)算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊

74、力，即</p><p>　　Fwk = KFw </p><p>　　式中 Fwk——實(shí)際所需夾緊力，單位為N；</p><p>　　Fw—— 在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為N；</p><p>　　K——安全系數(shù)，粗略計(jì)算時，粗加工取K

75、＝2.5～3，精加工取K＝1.5～2。</p><p>　　夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個綜合性問題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多種因素，才能最后確定并具體設(shè)計(jì)出較為理想的夾緊裝置。</p><p>　　2.2.2減小夾緊變形的措施</p><p>　　有時一個工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長的套筒在車床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，

76、以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時可以采取以下措施減少夾緊變形。</p><p>　　1.增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 若高支座可采用增加一個輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿意的夾緊狀態(tài)。</p><p>　　2.分散著力點(diǎn) 用一塊活動壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個或四個，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。</p>

77、<p>　　3.增加壓緊件接觸面積 在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。</p><p>　　4.利用對稱變形 加工薄壁套筒時，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時，除減小夾緊力外，夾具的夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)保證工件能產(chǎn)生均勻的對稱變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通過調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。&

78、lt;/p><p>　　5.其它措施 對于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時，上述各種措施通常難以滿足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類夾具是將極薄的特形工件定位于一個隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。</p><p>　　2.3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求&l

79、t;/p><p>　　夾緊機(jī)構(gòu)是指能實(shí)現(xiàn)以一定的夾緊力夾緊工件選定夾緊點(diǎn)的功能的完整結(jié)構(gòu)。它主要包括與工件接觸的壓板、支承件和施力機(jī)構(gòu)。對夾緊機(jī)構(gòu)通常有如下要求。</p><p>　　1.可浮動 由于工件上各夾緊點(diǎn)之間總是存在位置誤差，為了使壓板可靠地夾緊工件或使用一塊壓板實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)夾緊，一般要求夾緊機(jī)構(gòu)和支承件等要有浮動自位的功能。要使壓板及支承件等產(chǎn)生浮動，可用球面墊圈、球面支承及間隙聯(lián)接

80、銷不實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　2.可聯(lián)動 為了實(shí)現(xiàn)幾個方向的夾緊力同時作用或順序作用，并使操作簡便，設(shè)計(jì)中廣泛采用各種聯(lián)動機(jī)構(gòu)。</p><p>　　3.可增力 為了減小動力源的作用力，在夾緊機(jī)構(gòu)中常采用增力機(jī)構(gòu)。最常用的增力機(jī)構(gòu)有：螺旋、杠桿、斜面、鉸鏈及其組合。</p><p>　　鉸鏈增力機(jī)構(gòu)常和杠桿機(jī)構(gòu)組合使用，稱為鉸鏈杠桿機(jī)構(gòu)。它是氣動夾具中常用的一

81、種增力機(jī)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是增力比較大，而摩擦損失較小。</p><p>　　4.可自鎖 當(dāng)去掉動力源的作用力之后，仍能保持對工件的夾緊狀態(tài)，稱為夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖。自鎖是夾緊機(jī)構(gòu)的一種十分重要并且十分必要的特性。常用的自鎖機(jī)構(gòu)有螺旋、斜面及偏心機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　3 銑床夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖3-1所示拔叉零件，要求設(shè)

82、計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬14H11mm，槽深7mm，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm，槽側(cè)面與E面的距離12 ±0.2mm，槽底面與B面平行。</p><p>　　撥插零件圖3—1 </p><p><b>　　3.1定位方案</b></p><

83、;p>　　3.1.1六點(diǎn)定位原理</p><p>　　當(dāng)工件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理想的鋼體，并以一個空間直角坐標(biāo)作為參照來觀察鋼體的位置變動。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動，如圖所示。用X、Y、Z和X、Y、Z分別表示沿三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度。</p>

84、<p>　　六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個支撐點(diǎn)，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。</p><p>　　3.1.2應(yīng)用定位原理幾種情況</p><p><b>　　（1）完全定位</b></p><p>　　工件的六個自由度全部被限制

85、，它在夾具中只有唯一的位置，稱為完全定位。</p><p><b>　?。?）部分定位</b></p><p>　　工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下，少于六個支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。</p><p>　　在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只

86、需限制三個自由度。</p><p>　?。?）過定位（重復(fù)定位）</p><p>　　幾個定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個自由度，稱為過定位。</p><p>　　1）一般情況下，應(yīng)該避免使用過定位。</p><p>　　通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。<

87、/p><p>　　2）過定位亦可合理應(yīng)用</p><p>　　雖然工件在夾具中定位，通常要避免產(chǎn)生“過定位”，但是在某些條件下，合理地采用“過定位”，反而可以獲得良好的效果。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。</p><p>　　工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng)，是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施，生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入

88、三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。這就是個“過定位”的定位方式。只要事先能對工件上諸定位基準(zhǔn)和車床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制，過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng)，尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，可靠的定位，所以工件安裝方便，加工質(zhì)量和效率也大為提高。</p><p>　　3.1.3確定要限制的自由度</p><p>　　按照加工要求，銑通槽時應(yīng)限制五個自由度，即沿x軸移動的自由

89、度不需要限制，但若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。</p><p>　　3.1.4定位方案選擇</p><p>　　如圖3-1.1所示，有三中定位方案可供選擇：</p><p>　　方案I：工件已E面作為主要定位面，用支承板1和短銷2（與工件Ф26H7孔配合）限制工件五個自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾

90、剛度，在C處加一輔助支承。</p><p>　　方案II：工件以Ф26H7孔作為主要定位基面，用長銷3和支承釘4限制工件五個自由度，另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在C處也加一支承。</p><p>　　方案III：工件以Ф26H7孔為主要定位基面，用長銷3和長條支承板5限制兩個自由度，限制工件六個自由度，其中繞z軸轉(zhuǎn)動的自由度被重復(fù)限制了，另設(shè)置一防擋銷。在C處也加一輔助支承。</p

91、><p>　　圖3.1.1銑床定位方案</p><p>　　1-支撐板2-短銷3-長銷4-支撐釘5-長條支撐板</p><p>　　比較以上三種方案，方案I中工件繞x軸轉(zhuǎn)動的自由度由E面限制，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，不利于保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，槽的中心平面與Ф26H7孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利

92、于工件的夾緊。由于輔助支承是在工件夾緊后才起作用，而是施加夾緊力P時，支承釘4的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位，但若在工件加工工藝方案中，安排Ф26H7孔與E面在一次裝夾中加工，使Ф26H7孔與E面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。在對工件施加夾緊力P時，工件的變形也很小，且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。綜上所述，方案III較好。</p><p>　　對于防轉(zhuǎn)擋銷位置的設(shè)置，也是三種

93、不同的方案。當(dāng)擋銷放在位置1時，由于B面與Ф26H7孔的距離較進(jìn)（230 -0.3mm），尺寸公差又大，定位精度低。擋銷放在位置2時，雖然距Ф26H7孔軸線較遠(yuǎn)，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也較低。而當(dāng)擋銷放在位置3時，距Ф26H7孔軸線較遠(yuǎn)，工件定位面的精度較高（Ф55H12），定位精度較高，且能承受切削力所引起的轉(zhuǎn)矩。因此，防轉(zhuǎn)擋銷應(yīng)放在位置3較好。</p><p>　　3.1.5計(jì)算定位誤差</

94、p><p>　　除槽寬14H11由銑刀保證外，本夾具要保證槽側(cè)面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計(jì)算上述兩項(xiàng)加工要求的定位誤：</p><p>　　（1）加工尺寸12±0.2mm的定位誤差 采用3-1.1（c）所示定位方案時，E面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，故基準(zhǔn)不重合誤差為零。有由于E面與長條支承板始終保持接觸，故基準(zhǔn)位移誤差為零

95、。因此，加工尺寸12±0.2mm沒有定位誤差。</p><p>　　（2）槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度的定位誤差 長銷與工件的配合去Ф26H7 g6，則</p><p>　　Ф26g6=Ф26-0.009 -0.025（mm）</p><p>　　Ф26H7=Ф25+0.025 0（mm）</p><p>　　由于定位基準(zhǔn)

96、與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，故基準(zhǔn)不重合誤差為零。</p><p><b>　　基準(zhǔn)位移誤差</b></p><p>　　y=2*8tan△a=2*8*0.000625=0.01（mm）</p><p>　　由于定位誤差△D=△y=0.01?0.08/3（mm），故此定位方案可行。</p><p><b>　　3.2夾緊方

97、案</b></p><p>　　根據(jù)工件夾緊的原則，除施加夾緊力外，還應(yīng)在靠近加工面處增加一夾緊力，用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面，而對著支撐板的夾緊機(jī)構(gòu)可采用鉤形壓板，使結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。</p><p><b>　　3.3對刀方案</b></p><p>　　加工槽的銑刀需兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。</p

98、><p>　　3.4夾具體與定位鍵</p><p>　　為保證工件在工作臺上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。</p><p>　　為了使夾具在車床工作臺的位置準(zhǔn)確及保證槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，定位鍵的側(cè)面應(yīng)與長銷的軸心線垂直。</p><p>　　

99、3.5夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求</p><p>　　下面以撥叉銑槽夾具為例給予說明。</p><p>　　（1）夾具最大輪廓尺寸為234mm，210mm，250mm。</p><p>　　（2）影響工件定位精度的尺寸和公差為工件內(nèi)孔與長銷10的配合尺寸為Ф26H7g6和擋銷的位置尺寸為6±0.024mm及107±0.07mm。</p

100、><p>　　（3）影響夾具在車床上安裝精度的尺寸和公差定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合尺寸14h6。</p><p>　　（4）影響夾具精度的尺寸個公差為定位長銷10的軸心線對定位鍵側(cè)面B的垂直度為0.03mm；定位長銷10的軸心線對夾具底面A的平行度為0.05mm；對刀塊的位置尺寸為9±0.04和13±0.04mm。</p><p>　　本例中，塞

101、尺厚度為2h8mm，所以對刀塊水平方向的位置尺寸為</p><p>　　a=12-2=10（mm） （基本尺寸）</p><p>　　對刀塊垂直方向的位置尺寸為</p><p>　　b=23-7-2=14（mm）（基本尺寸）</p><p>　　對刀塊位置尺寸的公差取工件相應(yīng)尺寸公差的2/1～1/5。因此</p><p&g

102、t;　　a=10±0.04mm</p><p>　　b=14±0.04mm</p><p>　　（5）影響對刀精度的尺寸和公差；塞尺的厚度尺寸2h8=22 -0.014mm。</p><p><b>　　3.6夾具精度分析</b></p><p>　　為確使夾具能滿足工序要求，在夾具技術(shù)要求指定以后，

103、還必須對夾具進(jìn)行精度分析。若工序某項(xiàng)精度不能被保證時，還需要夾具的有關(guān)技術(shù)要求作適當(dāng)調(diào)整。</p><p>　　按夾具的誤差分析一章中的分析方法，下面對本例中的工序要求逐項(xiàng)分析；</p><p>　?。?）槽寬尺寸14H11mm；此項(xiàng)要求由刀具精度保證，與夾具精度無關(guān)；</p><p>　　（2）槽側(cè)面到E面尺寸12±0.2mm；對此項(xiàng)要求有影響的是對刀塊

104、側(cè)面到定位板 間的尺寸10±0.04mm及塞尺的精度（2h8mm）。上述兩項(xiàng)誤差之和△D+△G+△A+△J+△T=0.094<0.4(vmm)</p><p>　　因此，尺寸12±0.2mm能保證；</p><p>　?。?）槽深8mm：由于工件在Z方向的位置由定位銷確定，而該尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B面。因此有定位誤差，其中△B=0.2VMM、△y=（＆d+＆D）/2=

105、（0.16+0.025）/2=0.02mm(＆d為銷公差，＆D為工件公差）?！鱀=△B+△y=0.22mm、另外，塞尺尺寸（2h8mm）及對刀塊水平面到定位銷的尺寸（13±0.04mm）也對槽深尺寸有影響，△T=0.014+0.08+0.094mm，△J、△G、△A都對槽深無影響，因此</p><p>　　△D+△G+△A+△J+△T=0.314（mm）</p><p>　　尺寸

106、8的公差（按IT14級）為0.36mm，故尺寸8mm能保證；</p><p>　　（4）槽的中心平面與Ф26H7孔軸線垂直度公差0.08mm；影響該項(xiàng)要求的因素有：</p><p>　　1）定位誤差△D= △y=0.01mm；</p><p>　　2）加工方法誤差△G=0.012mm；</p><p>　　3）夾具定位心軸17的軸線與夾具底面

107、A的平行度公差0.05mm，即△A=0.05mm</p><p>　　4）定位心軸17的軸線對定位側(cè)面B的垂直度公差0.05mm，即△A=0.05mm；而△J△T都對垂直度無影響。由于這些誤差不在同一方向，因此，槽中心平面最大位置誤差在YOZ面之上為0.01+0.012+0.05=0.072mm；在YOX平面上為 0.01+0.012+0.03=0.052mm。此兩項(xiàng)都小于垂直度公差0.08mm，故該項(xiàng)要求能保證

108、。</p><p>　　綜上所述，該銑槽家具能滿足銑槽工序要求，可行。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　三年的大學(xué)學(xué)習(xí)生活轉(zhuǎn)眼即逝，求學(xué)經(jīng)歷的坎坷使我慢慢成熟，在學(xué)校的這段時間里，使我收獲很多，所經(jīng)歷的一切將讓我倍加珍惜未來的生活。 </p><p>　　本課題的撰寫是在**

109、老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此，我表示真摯的感謝，從畢業(yè)題目的確定到設(shè)計(jì)的完成，每一步都得到了老師的精心指導(dǎo)，他淵博的學(xué)術(shù)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、勤勉的工作作風(fēng)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范和對我的嚴(yán)格要求使我受益匪淺、享用終生。其次，感謝同學(xué)們對我的支持，在我進(jìn)行資料查找時，是他們給了我信心和力量！</p><p>　　總之，我的設(shè)計(jì)是老師和同學(xué)和我共同完成的結(jié)果，在設(shè)計(jì)的兩個月里，我們合作的非常愉快，他們教會了我許多道理，

110、這是我人生的一筆財(cái)富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示感謝！感謝**的各位老師三年來對我們的教育！</p><p>　　向在百忙之中評閱本方案并提出寶貴意見的各位評委老師表示最誠摯的謝意，同時向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝他們工作順利，萬事如意！</p><p>　　由于本人的學(xué)識水平、時間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不

111、斷以思考和完善。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1].顧偉邦.金屬切削車床概論.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[2].吳國華.金屬切削車床.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000</p><p>　　[3].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，車床夾具設(shè)計(jì).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，198

112、5</p><p>　　[4].黃未來.車工工藝學(xué).北京：中國勞動出版社，1994</p><p>　　[5].李華.機(jī)械制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996</p><p>　　[6].劉文劍主編.夾具工程師手冊.爾濱：黑龍江出版社，2000</p><p>　　[7].王季琨，劉錫珍.機(jī)械制造工藝學(xué).天津：天津大學(xué)出版社，1998&l

113、t;/p><p>　　[8].劉守勇.機(jī)械制造工藝與車床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　煙臺工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　畢業(yè)（設(shè)計(jì)）成績評定評分表</p><p>　　說明：評定成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級，實(shí)評總分90分（含90分）以上記為優(yōu)秀,80分（含80分）以上為良好，70分（含70分