【正文】 具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。 (2) 高效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，夾具結構簡化，為機床進行多工位、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。 (3) 模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。 模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用 CAD 技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用 檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 2 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，不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實現(xiàn)夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務化。 (4） 通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。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、可重構性及可擴展性功能強，應用 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)濟性好。德國 demmeler（戴美樂）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)濟實用才有推廣應用的價值。 ，說明選題的依據(jù)和意義 目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。 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的推陳出新。 隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各 樣 零件的需求與日俱增，加工設備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設備快速性和適應性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的氣動夾具都顯得尤為重要， 使用氣動夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大 量的時間。有關統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省 90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。 3. 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 (1) 運用大學期間所學的專業(yè)課程知識、理論和畢業(yè)實習中學到的實踐知識，正確地解決 鏜床夾具 設計中的工藝分析、工藝方案論證、工藝計算、 夾具 結構設計和零件設計等問題。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 3 (2) 提高結構設計的能力。通過所給產(chǎn)品進行該產(chǎn)品 夾具 設計，獲得根據(jù)所生產(chǎn)制品來設計出經(jīng)濟高效、省力合理且能保證加工質(zhì)量的 夾具 的能力。 (3) 進行技術方面和經(jīng)濟方面的工藝分析 。 (4） 確定 最佳 夾具 結構 設計 的工藝方案。 (5） 進行毛坯尺寸、 夾具裝置 工作尺寸及公差的確定。 (6) 熟練掌握查閱手冊圖表資料文獻。充分利用與本 夾具 設計有關的各種資料，做到科學合理地熟練運用。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 4 第 1 章 夾具 設計的原則 與要求 夾具設計基本過程 工裝夾具設計的基原則 1. 滿足使用過程中工件定們的穩(wěn)定性和可靠性； 以保證工件在工裝夾具上進行的施工工程； ； 可以快速更換的結構，條件充分時最好不需要使用其它 工具進行； ； 、成本昂貴； ； ； 、氣動、液壓、伺服的依次選用原則； 。 工裝夾具設計基本知識 1． 夾具設計的基本要求 (1)工裝夾具應具備足夠的強度和剛度； (2)夾緊的可靠性； (3)焊接操作的靈活性； (4)便于焊件的裝卸； (5)良好的工藝性。 2．工裝夾具設計的基本方 法與步驟 (1)設計前準備夾具設計的原始資料包括以下內(nèi)容 1)夾具設計任務單； 2)工件圖樣及技術條件； 3)工件的裝配工藝規(guī)程； 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 5 4)夾具設計的技術條件； 5)夾具的標準化和規(guī)格化資料，包括國家標準工廠標準和規(guī)格化結構圖冊等。 (2)設計的步驟 1)確定鏜床夾具結構方案； 2)繪制鏜床夾具工作總圖階段； 3)繪制鏜床夾具零件圖階段； 4)編寫夾具 設計說明書； 5)必要時，還需要編寫夾具使用說明書，包括夾具的性能、使用注意事項等內(nèi)容。 夾具的制造公差，根據(jù)夾具元件的功用及裝配要求 不同可將夾具元件分為四類 : (1)第一類時直接與工件接觸，并嚴格確定工件的位置，主要包括接頭定位件、 V 形塊、定位銷等定位元件； (2)第二類是各種導向件，此類元件雖不與定位 工件直接接觸，但它確定第一類元件的位置； (3)第三類屬于夾具內(nèi)部結構零件相互配合的夾具元件，如夾緊裝置各組成零件之間的配合尺寸公差； (4)第四類是不影響工件位置，也不與其它元件相配合，如夾具的主體骨架等。 夾具結構工藝性 夾具良好工藝性的基本要求 ，制造專 用件的比例應盡量少，減少制造勞動量和降低費用； ，裝配和方便； ； 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 6 裝配基準的選擇 ，其它元件的位置只對此表面或線進行調(diào)整和修配； ，其位置和尺寸就不應再變動。因此，那些在裝配過程中自身的位置和尺寸尚須調(diào)整和修配的表面或線不能作為裝配基準。 機床夾具的組成與作用 機床夾具的組成 用于確定工件正確位置 的元件或裝置，如定位銷軸、擋銷等。 用于固定工件已獲得的正確位置的元件與裝置，如開口墊圈、螺母等。 用于確定工件與刀具相互位置的元件， 如鏜模套 如 圖 11 所示 、對刀塊等。 圖 11 鏜套 用于確定夾具在機床上正確位置的元件，如夾具體的地面位安裝基面，保證了鏜套的軸線與鏜床工作臺平行。 用于將各種元件、裝置連接成一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 根據(jù)加工需要而設置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確的定位，洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 7 常設置預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝工藝結構等。 機床夾具的組成 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置度由夾具保證，不受工人技術水平的影響，因此可使一批工件的加工精度保持一致。 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線、找正，可顯著的減少輔助時間；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛度，因此可 加大切削用量；的使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并的采用高效夾緊機構，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 有些機床夾具實質(zhì)上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模夾具，就可以進行箱體零件的孔系加工。 ，保證生產(chǎn)安全 。 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 8 第 2 章 后橋殼體 的 定位 工件的定位 方案 定位原理 在制定工件的工藝規(guī)程時，就已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準問題，有時還繪制了工序簡圖。設計夾具時 原則上應該工藝基準為定位基準。但無論是工藝 基準還是定位基準，均應符合六點定位原理。 六點定位原理 是采用六個按一定規(guī)則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。每個點都必須起到限制一個自由度的作用，而不能用一個以上的點來限制同一個自由度。因此，六個點的位置不能隨意布置。 定位 的類型 根據(jù)工件加工表面的位置要求，將工件的六個自由度全部限制。 需要限制的自由度少于六個 。 需要限制的自由度未完全被限制 。 工件的一個或幾個自由度被不同的定位支 承點重復限制的定位稱為過定位。 在設計夾具時，是否允許過定位，應根據(jù)工件的不同定位情況進行分析。如圖 22a 所示為插齒時常用的夾具。工件 3（齒坯）以內(nèi)孔在芯軸 1 上定位，限制工件的 、 、 、 四個自由度，又以端面在支承凸臺 2 上 定位，限制工件的 、 、 三個自由度， 、 被重復限制，屬于過定位。 實際上，齒坯孔與端面的垂直度誤差是不可避免的，工件的定位將如圖 22b 所示，這時齒坯端面與凸臺只有一點接觸，夾緊后，造成工件和定位元件（芯軸 1 ）的彎曲變形。如果齒坯孔與端面的垂直度很高，可認為是可用過定位。 避免過定位的措施是改變定位裝置的結構，如將長圓柱銷改為短圓柱銷，去掉重復限制 、 的兩個支承點，或?qū)⒋笾С邪甯穆尻柪砉W院畢業(yè)設計（論文） 9 為小支承板或浮動支承，如圖 2 2c 所示，使用球面墊圈，去掉重復限制 。 圖 21 齒輪齒形加工常用定位方式及其夾具 1 — 芯軸 2 — 支承凸臺 3 — 工件 4 — 壓板 從上述工件定位實例可知，若工件定位時出現(xiàn)過定位現(xiàn)象，可能產(chǎn)生以下不良后果： (1)定位不穩(wěn)定，增加了同批工件在夾具中位置的不一致性； (2)增加工件和夾具定位元件的夾緊變形于； (3)導致部分工件不能順利與定位元件配合，造成干涉。 在實際應用中，應當根據(jù)具體情況，采取如下措施，消除或減少過定位帶來的不良后果： (1)提高工件定位基準之間及定位元件工作表面之間的位置精度，減小過定位對加工精度 的影響，使不可用過定位變?yōu)榭捎眠^定位； (2)改變定位方案，避免過定位。消除重復限制自由度的支承或?qū)⑵渲心硞€支承改為輔助支承（或浮動支承）；改變定位元件的結構，如圓柱銷改為菱形銷、長銷改為短銷等； a） b） c） 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 10 (3)有些情況下，過定位是允許的，也是必要的；有時甚至是不可避免的。對于剛性差的薄壁件、細長桿件或用已加工過的大平面作為工件定位基準時，為減小切削力造成工件和夾具定位元件的變形，確保加工中定位穩(wěn)定，常常采用過定位。例如， 在車床上車削細長軸時，往往采用前后頂尖和中心架（或跟刀架）定位。 定位方案的選取 工件在夾具中位置的確定，主要是通過各種類型的定位元件來實現(xiàn)的。在機械加工中，雖然被加工工件的種類繁多和形狀各異，但從它們的基本結構來看，不外乎是由平面、圓柱面、圓錐面所組成。工件在夾具中定位時，可根據(jù)各自的結構特點和工序加工要求，選取其上的平面、圓柱面、圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準。為此，在夾具設計中可根據(jù)需要，選用下述各種類型的定位元件。 1. 平面定位元件 2. 圓孔表面定位元件 3. 外圓表面定位元件 4. 組合表面定位元件 由對后橋殼體圖 22 分析殼可知， 工件的徑向與橫向尺寸較大， 且工件的厚度較薄，故 選擇采用的 定位類型的元件為組合表面定位元件 ，定位基準為一面兩孔，即 把 后橋殼體的下底面和 下底面的兩個定位孔作為定位基準。 其定位形式如下圖所示 圖 22 后橋殼體 基準面如果采用大平面來定位，由于基準面的加工精度較高，故采用洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 11 大平面定位需要精加工的范圍較大，且精度不容易保證。故 基準面可以采用支撐板來定位， 這樣不但使需要精加工面較小，而且精度還容易保證。同時 為了保證工件 受力的穩(wěn)定性，故采用四個支撐板 如 圖 23 所示， 對稱于水平軸與豎直軸分布 。一個定位面限制了工件的 、 、 三個自由度 。 兩個定位孔可以采用兩個定位銷來定位，如果采用兩個 短 圓柱銷來參與定位，則兩個圓柱銷 重復 限制了 工件 Z 軸方向的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生了過定位現(xiàn)象，由上述對過定位的分析可知，過定位現(xiàn)象 是不允許的，故采用一個 圖24a 所示的 短 圓柱銷和一個 圖 24b 所示的 短 菱形 銷組合定位，這樣就避免了過定位現(xiàn)象。 圖 23 支撐板 洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文） 12 圖 24 圓柱銷和菱形銷 采用一面和一個短圓柱銷 、 一個短菱形銷的定