【正文】 面作為與夾具接觸定位固定的面（如圖 所示），在杠桿上鉆的兩個相互垂直的Φ 10mm、Φ 13mm 的孔（如圖 所示）。 圖 被加工零件杠桿臂及需要加工的孔 杠桿臂在安裝到夾具上時應對左右兩端底面進行定位固定，因不同零件左右兩端底面垂直距離存在一定的誤差，所以應設計能 夠上下移動的平面對零件兩端底面進行定位固定；在鉆水平孔時，杠桿臂承受向里的力，所以應對杠桿臂進行防止前后運動的固定；在鉆垂直孔時，杠桿臂承受向下的力，所以應對杠桿臂進行防治下移的固定。 垂直孔 Φ 10mm 水平孔 Φ 13mm 與夾具體接觸面，需定位固定。 與夾具體接觸面，需定位固定。 5 第二章：翻轉式鉆床夾具的總體設計 1：翻轉式鉆床夾具的設計 翻轉式鉆床夾具總裝圖 2：夾具的工作原理與結構設計 定位方案與定位元件：為了滿足杠桿臂的需要，使杠桿臂左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應使杠桿臂被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距 離，所以設計右端平面固定，左端設置螺旋輔助支撐 2 進行左右兩端垂直距離的調整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。（如圖 所示） 夾緊機構：防止鉆孔時零件晃動，應對杠桿臂的兩端底面以及前后移動進行定位固定，所以在右端設計定位銷 開口墊圈 夾緊螺母 5 對零件零件進行固定；（如圖 所示）定位銷 7 通過墊圈 16 和六角螺母 15 固定于夾具體上。 其他輔助設備：考慮到零件加工存在誤差，所以設計螺旋輔助支撐 2可以上下升降，使所有零件都能使左右兩端面同時得到固定，為防止誤差使加工時上下顛簸，設置鎖緊螺 母 1 對螺旋輔助支撐進行鎖緊，防止鉆孔時輔助支撐受力太大而下降影響加工。設計可調支撐釘 11 為防止鉆孔時零件前后移動，影響加工精度；設計鎖緊螺母 10，方 6 便了可調支撐釘 11 的前后移動，提高了定位固定的精度。設計定位體 17 為了使零件右端底面固定精度更高。（如圖 所示 ） 螺旋輔助支撐 2 定位銷 7 鎖緊螺母 1 右底面固定定位體 17 左底面固定 開口墊圈 6 夾緊螺母 5 墊圈 16 六角螺母 15 7 定位零件、固定零件和其他輔助零件 3：夾具的使用方法 被加工零件放在夾具體上時以右端底面與夾具體接觸面重合為基準，將被加工零件右端底面放在平面上，調整螺旋輔助支撐 2 使零件左右底面同時 接觸夾具，擰緊鎖緊螺母 1 是螺旋輔助支撐固定；調整可調支撐釘 11 使被加工零件的垂直孔軸線與鉆套軸線重合，擰緊定位銷 7 使零件固定于夾具體上。 4：夾具與翻轉式鉆床的固定 夾具加緊杠桿臂后，加工的時候將承受向下、向內的力以及鉆孔時的旋轉力，夾具將會受力而產生直線以及旋轉運動，所以夾具固定在鉆床上應受到約束，是夾具加緊零件加工時，不因受力而產生位移，影響加工精度，所以對家具的下面以及左面進行固定。 可調支撐釘 11 鎖緊螺母 10 8 第三章：翻轉式鉆床夾具零件的具體設計 1：夾具零件的設計 為了節(jié)省零件的加工時間，減少家具的成本，在同樣的情況下 采用了國標零件，減少因為專用零件的開發(fā)要花費很多時間以及成本，螺母、墊圈、螺釘、鎖緊螺母等零件采用國標零件 2：夾具體的設計 夾具體是整個夾具的結構基礎，它與翻轉鉆床連接，支撐整個夾具，所以夾具體的設計應符合與鉆床連接要求也要符合支撐整個夾具體以及加工時承受的力的機械性能要求。 夾具體機構分析設計 夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及下面?zhèn)€減去一個方形空間。為了提高夾具體對零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各設一個突臺，提高定位固定精度。 夾具體的 制造 夾具體是鑄造件，鑄造完成后要進行時效處理，滿足加工強度要求，要對表面進行去除氧化層處理，保證表面粗糙度，滿足定位精度。 夾具體的固定 夾具下端固定于鉆床上，通過凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿足加工時對夾具的約束。 3：定位銷的設計 定位銷的設計 定位銷的作用是固定被加工零件的右端，時期在被加工時能夠固定不動，提高加工精度。定位銷應先讓自己固定于夾具體上，然后將零件放在夾具體上進行定位固定，因而定位銷屬于一個細長軸，所以定位銷要具有足夠的強度和韌性，一面在加工時承受不了沖擊力 而折斷，影響加工。所以定位銷的材料選擇為 20 號鋼，并進行滲碳處理，滲碳深度為 ~，達到 HRC 為 55~60。 定位銷加工時的問題及解決方法 定位銷的加工： 由于細長軸本身剛性差（ L/d 值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題： 工件受切削力、自重和旋轉時離心力的作用，會產生彎曲、振動，嚴重影響其圓柱度和表面粗糙度。 在切削過程中，工件受熱伸長產生彎曲變形，；車削就很難進行，嚴重時會使工件在頂尖間卡住。 因此，車細長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細長軸的難度較大，但它也有 一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾 9 何形狀等三個關鍵技術，問題就迎刃而解了。 細長軸的加工比較困難，在加工時可能會產生熱變形，對加工時的固定也是很困難，下面將介紹加工時的方法： 一： 在車削細長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細長軸使用中心架的方法有： 中心架直接支承在工件中間 當工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間， 這樣支承， L/d 值減少了一半，細長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽， 表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應經常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。 用過渡套筒支承車細長軸用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸，過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調整套筒外圓的軸線與主軸旋轉軸線相重合，即可車削。 二： 使用跟刀架支承車細長軸 跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移 動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。從跟刀架的設計原理來看，只需兩只支承爪就可以了因車刀給工件的切削抗力 F`r，使工件貼住在跟刀架的兩個支承爪上。但是實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪、接觸支承爪而產生振動。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產生振動。因此車細找軸時一個非常關鍵的問題是要應用三個爪跟刀架。 三： 減少工件的熱變 形主要可采取以下措施： 使用彈性回轉頂尖 用彈性回轉頂尖加工細長軸，可有較地補償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進行。 加注充分的切削液 車削細長軸時，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質量。 刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。 四： 合理選擇車刀幾何形狀 車削細長軸時，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。選擇時主要考慮以下幾點： 由 于細長軸剛生差，為減少細長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強度情況下，應盡量增大車刀主偏角。 10 車刀的主偏角取 kr=80176。 ～ 93176。 。 為減少切削煙力和切削熱，應該選擇較大的前角，取 r0=15176。 ～ 30176。 。 車刀前面應該磨有 ～ 3 的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。 選擇正刃傾角，取入 =3176。 使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。 切削刃表面粗糙度要求在 以下，并要經常保持鋒利。 為了減少徑向切削力，應選擇較小的刀尖圓弧半徑（ re）。倒棱的寬度也應選得較小，取倒棱寬 br1=。 五： 車削細長軸的車刀 刀片材料為 YT15 硬質合金。 切削用量：粗車時，切削速度 vc=50～ 60m/min；進給量 f=0..3～ ；切削 深度 ap=～ 2mm。精車時，切削速度 vc=60～ 100m/min；進給量 f=～ ；切削深度 ap=～ 1mm.。 采用乳化液作切削液。 適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細長軸。 4：鉆模板以及鉆套的設計 鉆模板的設計 鉆模板結構形式的選擇： 在設計鉆模板的結構時，主要要根據工件的外形大小、加工部位、結構特點和生產規(guī)模以及機床類型等條件而定。要求所設計的鉆模板結構簡單、使用方便、制造容易。 常見的鉆模板有固定式、鉸鏈式、可卸式、懸掛式等四種結構形式 1）固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。 2）鉸鏈式鉆模板 鉸鏈式鉆模板與夾具體通過鉸鏈連接。 。裝卸工件時，將鉆模板往上翻；加工時將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。 。采用鉸鏈式鉆模板 ，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉鉆模板費工費時，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。 3）懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動頭加工平行孔系時采用，生產效率高，適于在大批量生產中應用。 鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關重要。在上述各鉆模板結構中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。杠桿臂的夾具 屬于專用夾具，進行小批量生產，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固定式鉆模板。為了減少成本又可以進行裝卸，我將通過螺釘將它與夾具體固定（如圖 所示）。固定鉆模板與夾具體，我選擇國標零件圓錐銷 14（ 6X30）和螺釘 9（ M8X25）。 11 在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產中，鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來確定，一般在 10~30mm 之間。如果鉆套較長，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因為鉆模板 13 的鉆套在頂部，所以將鉆模板 13 的厚度設計為 21mm。因為鉆模板 4的鉆套位于靠右 端，所以講鉆模板 4 厚度定位 17mm。 鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對材料的選擇進行了對比。 45 號鋼為優(yōu)質碳素結構用鋼，硬度不高易切削加工 ,模具中常用來做 45 號鋼管模板 ,梢子 ,導柱等。 45 號鋼廣泛的應用于機械制造行業(yè)，二它的機械性能要求完全滿足鉆模板的要求，所以選擇 45 號鋼作為鉆模板的材料。 鉆模板 13 夾具體 8 圓錐銷 14 螺釘 9 12 圖 鉆模板與夾具體的固定 鉆套的設計 鉆套結構形式的選擇： 鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中 發(fā)生偏斜。根據使用二點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結構形式 1）固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導長度，應采用有肩鉆套。 2）可換鉆套 在成批生產、大量生產中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套 3）快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻絲等多個工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導刀具，此時應使用快換鉆套。更換鉆套時，只需逆時針轉動鉆套使削邊平面轉至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。 4）專用鉆套 在 一些特殊場合，可以根據具體要求自行設計鉆套 跟據鉆套的選擇原則，杠桿臂的加工屬于小批量生產，所以選擇固定鉆套。又因為右端垂直孔孔徑大，鉆模板薄，應采用有肩鉆套（如圖 所示） 鉆模板 4 螺釘 9 圓錐銷 14 夾具體 8 13 左端鉆垂直孔的鉆模板 4 無肩鉆套 3 右端鉆垂直孔的鉆模板 13 有肩鉆套 12 14 鉆套的選擇： 由于鉆套屬于國標規(guī)定零件，按照杠桿臂鉆孔的大小要求，選擇國標內的鉆套：無肩鉆套 3（ 10G7）和右肩鉆套 12（ B13F7X32）。 鉆模板與夾具的連接固定 鉆模板支撐鉆套，對鉆套進行定位固定，所以在加工時鉆模板將承受力而產生運動，影響加工，所以應對其進行 固定。因為螺釘固定會有空隙產生誤差，影響加工精度，所以在應用螺釘的固定的基礎上，再加上圓錐銷進行定位固定，是鉆模板與夾具體緊密結合，以免加工時螺釘松動產生誤差，影響加工。