【正文】 虎鉗的加工工藝設(shè)計(jì) 引 言 現(xiàn)代加工業(yè)是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測 以及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，但是夾具的作用也顯得越來越重要。 夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪卡盤 、 三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗 、 四爪卡盤各種彎板、花盤式夾具 等，其中零件的復(fù)雜程度不同夾具也會(huì)隨其而改變 。 對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝 備，但效率低，一般用語單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大多用夾具裝夾工件。 在夾具中有的是通用夾具，有的則是專用。但要達(dá)到預(yù)期的加工效果，除了正確的加工方法外，夾具 的作用也是不可忽視的。 當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。同時(shí)沒有相應(yīng)的夾具是不能在短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出產(chǎn)品，夾具也開始不斷的演變，由以往的變成組合夾具，這樣既可以節(jié)省成本同時(shí)也節(jié)省了設(shè)計(jì)專用夾具的時(shí)間。 本設(shè)計(jì)從加工工藝方法、刀具選用等方面，對(duì)虎鉗加工工藝方案進(jìn)行了闡述和探討，并對(duì)實(shí)際運(yùn)用 中所暴露出來的問題進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)同類零件的生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)作用。 由于本人的水平有限在設(shè)計(jì)過程中難免存在不足之處請(qǐng)您指導(dǎo)。敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)提出寶貴意見。 5 1 夾具的功用 （ 1） 保證加工精度 采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。 （ 2） 提高生產(chǎn)率、降低成本 用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、 多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人，明顯地降低了生產(chǎn)成本。 （ 3） 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 （ 4） 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2 夾 具的設(shè)計(jì) 機(jī)床夾具是機(jī)械加工中的重要工藝裝備 ， 專用夾具設(shè)計(jì)是技術(shù)人員的一項(xiàng)主要工作。設(shè)計(jì)機(jī)床專用夾具時(shí) ,要頻繁使用各種通用零件 ， 而查找和繪制通用零件需要花費(fèi)很多時(shí)間和精力 ， 若能將夾具的通用零件建庫 ， 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)只是簡單地調(diào)用或修改圖形文件 ， 將大大提高夾具的設(shè)計(jì)效率 。 3 典型零件的加工工藝 —— 虎鉗的加工過程 加工工藝分析 工藝設(shè)計(jì)以保證質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)可靠為原則。由于加工過程中不一定是連續(xù)切削，極易產(chǎn)生切削振動(dòng)，且方向是變化的，因此設(shè)計(jì)時(shí)要注意，夾具要有足夠的剛度和強(qiáng)度；夾具要有足夠的夾緊力，夾緊 裝置自鎖性要好；夾緊力應(yīng)作用在工件剛度較大的部位上，且著力點(diǎn)和施力方向要恰當(dāng)；夾具的重心應(yīng)盡量低，高度與寬度之比不應(yīng)大于 ；要有足夠的排屑空間。切屑和冷卻液能順利排出，必要時(shí)可設(shè)計(jì)排屑孔?；Q的功能決定了構(gòu)件。 6 零件圖紙工藝分析 加工圖紙如虎鉗的三視圖，虎鉗是由箱體件和軸類零件組成，從設(shè)計(jì)圖中可以看出，其輪廓曲線一般由圓柱、平板以及長方體等組成。 圖 1 總裝配圖 材料為 HT150、 45，切削加工性能較好，其中材質(zhì)為 HT150 的零件需表面熱處理和退火處理。 該組成零件在車、銑削加工前。 材料為 HT150 的工件的外形已經(jīng)做好，固定鉗身的上下兩面可以用作定為基準(zhǔn)。 螺桿上的錐形孔的加工比較困難，加工時(shí)要掌握方法。 確定裝夾方案 零件的定位基準(zhǔn)要遵循基準(zhǔn)重合原則即力求設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)和編程基準(zhǔn)統(tǒng)一，這樣做可以減少基準(zhǔn)不重合產(chǎn)生的誤差和編程中的計(jì)算量，并且能有效地減少裝夾次數(shù)。 定位基準(zhǔn)最好是零件上已有的面或孔，若沒有合適的面或孔，也可以專門設(shè)置工藝孔或工藝臺(tái)等作為定位基準(zhǔn)。 在確定裝夾方案時(shí)，只需根據(jù)已選定的加工表面和定位基準(zhǔn)確定工件的定位夾緊方 7 式。在確定裝夾方案時(shí)，應(yīng)考慮一下幾個(gè)方 面： （ 1）夾緊機(jī)構(gòu)或其他元件不得影響進(jìn)給，加工部位要敞開。要求夾持工件后夾具等一些組件不能與刀具運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生干涉。 （ 2）必須保證最小的夾緊變形。 （ 3）裝卸方便，輔助時(shí)間盡量短。 （ 4）對(duì)小型零件或工序時(shí)間不長的零件，可以考慮在工作臺(tái)上同時(shí)裝夾幾件進(jìn)行加工，以提高加高效率。 （ 5）夾具結(jié)構(gòu)力求簡單。 （ 6）夾具應(yīng)便于機(jī)床工作臺(tái)及工件定位表面間的定位元件連接。 在考慮夾緊方案時(shí)，夾緊點(diǎn)應(yīng)盡量靠近主要支撐點(diǎn)，或在支撐點(diǎn)所組成的三角內(nèi)，并力求靠近切削部位以及剛性好的部位，最好不要在被加工孔的上方。 （ 7）在加 工過程中，夾具必須吹干凈，以免造成工件的壓傷 夾具在機(jī)床上的安裝誤差和工件在夾具中的定位、安裝誤差對(duì)加工精度將產(chǎn)生直接影響。操作者在裝夾工件時(shí)一定要將夾具及工件的定位面上的污穢用氣槍吹、擦干凈，否則會(huì)造成不同程度的加工誤差，并按工藝文件上的要求找正定位面，使其在一定的精度范圍內(nèi)。 根據(jù)虎鉗各部件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用加工中最常用的壓板以及虎鉗等通用夾具進(jìn)行安裝定位。 工藝設(shè)備的選擇 （ 1）機(jī)床的選擇 機(jī)床選擇的原則： ① 要保證加工零件的技術(shù)要求，加工出合格的產(chǎn)品。 ② 有利于提高生產(chǎn)率。 ③ 盡可能降低生產(chǎn) 成本 (加工費(fèi)用 )。 根據(jù)毛坯的材料和類型、零件輪廓形狀復(fù)雜程度、尺寸大小、加工精度、工件數(shù)量、生產(chǎn)條件等要求 選擇數(shù)控車床、加工中心。 （ 2）