【正文】 簡(jiǎn)言之，可成功地達(dá)到顯著提高夾具生產(chǎn)效率和效益。依據(jù)這樣的程序，夾具的輪廓結(jié)構(gòu)和裝合的規(guī)劃和記錄過(guò)程可以進(jìn)行自動(dòng)化控制。柔性?shī)A具是以它們對(duì)不同工件的高適應(yīng)性和以少更換低費(fèi)用為特征的。這種情形正迫使許多公司更多地致力于廣泛的合理化改革和前面提到過(guò)情況那樣裝配自動(dòng)化。因?yàn)閵A具作用力和同步化裝置是各自獨(dú)立的，該同步裝置可以用精密的滑移裝置來(lái)替換而不影響夾具作用力。 自動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 用做裝配設(shè)備的傳統(tǒng)同步夾具把零件移動(dòng)到夾具中心上，以確保零件從傳送機(jī)上或從設(shè)備盤(pán)上取出后置于已定位置上。 如果任何進(jìn)行性形式 的磨損任由繼續(xù)發(fā)展，最終磨損速率明顯地增加而刀具將會(huì)有摧毀性失效破壞，即刀具將不能再用作切削，造成工件報(bào)廢，那算是好的，嚴(yán)重的可造成機(jī)床破壞。這是因?yàn)榫植啃?yīng)，這像未加工表面上的已硬化層，這效應(yīng)是由前面的切削引起的工件硬化造成的。在許多情況中和對(duì)于實(shí)際的切削狀況而言，前刀面磨損比起后刀面磨損要輕，因此后刀面磨損更普遍地作為刀具失效的尺度標(biāo)志。 由于刀具表面上的應(yīng)力分布不均 勻，切屑和前刀面之間滑動(dòng)接觸區(qū)應(yīng)力，在滑動(dòng)接觸區(qū)的起始處最大，而在接觸區(qū)的尾部為零，這樣磨蝕性磨損在這個(gè)區(qū)域發(fā)生了。后刀面磨損既發(fā)生在主刀刃上也發(fā)生副刀刃上。當(dāng)要加工廣泛的工件材料時(shí)， Trent 已經(jīng)論述過(guò)測(cè)定高速鋼刀具的切削溫度及溫度分布的方法。這表明如何人從切削參數(shù)來(lái)確定切削溫度那是很合適的。然而切削速度的增加，傳導(dǎo)到工件上的熱的數(shù)量減少而這又增加主變形區(qū)中的切屑溫升。 實(shí)質(zhì)上由于在金屬切削中所做的全部功能都被轉(zhuǎn)化為熱，那就可以預(yù)料：被切離金屬的單位體積功率消耗曾家的這些因素就將使切削溫度升高。 切削參數(shù)的改變對(duì)切削溫度的影響 金屬切削操作中，熱是在主變形區(qū)和副變形區(qū)發(fā)生的。一般來(lái)說(shuō)，在其他條件相同時(shí)，進(jìn)給量與切削速度成反比。 一般來(lái)說(shuō)，工件材料越硬，速度越低。 切削刀具必須用一種合適的材料來(lái)制造，它必須是強(qiáng)固、韌性好、堅(jiān)硬而且耐磨的。 5 另方面，許多零件靠較粗的生產(chǎn)加工工藝提高其一般表面形狀，而僅僅是在需要高精度的且選擇過(guò)的表面才進(jìn)行機(jī)械加工。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)利用貴重設(shè)備而又無(wú)需特種加工條件下，幾乎可以以任何種類原材料開(kāi)始，借助機(jī)械加工把原材料加工成任意所 需要的結(jié)構(gòu)形狀，只要外部尺寸足夠大，那都是可能的。 機(jī)械加工在知道過(guò)程中具備兩方面。這樣從充分滑移到完全鎖住的任何狀態(tài)都可以獲得。磁液離合器或制動(dòng)器相對(duì)來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的發(fā)展，它們具有兩平行的磁極板。這種離合器通 常使用裝在外套筒和內(nèi)軸件之間的滾子或滾珠。為著這些用途就需要超載釋放保護(hù)離合器。他們可能在圓周面上加工齒，以便他們 以圓柱周向配合來(lái)結(jié)合或者在配合元件的端面上加工齒來(lái)結(jié)合。 4 強(qiáng)制接觸離合器由一個(gè)變位桿和兩個(gè)夾爪組成。因?yàn)閹缀涡螤畹闹匾允巧岜砻妗Ｋ鶄鬟f的扭矩關(guān)系到作用力，摩擦系數(shù)和離合器或制動(dòng)器的幾何狀況。 由于他們的功能相似，將離合器和制動(dòng)器一起處理。 雖然來(lái)自 ，但它可能用來(lái)準(zhǔn)確預(yù)示實(shí)際失效。因此，如若軸要做得有足夠的剛度以致?lián)锨惶螅敲春蠎?yīng)力符合安全要求那是完全可能的。 “軸”這個(gè)詞包含著多種含義，例如心軸和主軸。通常有圓形橫截面。當(dāng)在汽車的各種不同用途中，有一個(gè)帶偏心軸的類似錐齒輪的機(jī)構(gòu)，那是常常所希望的。 另外一個(gè)難題，發(fā)生在難于預(yù)示錐齒輪輪齒上的應(yīng)力，實(shí)際上是由于齒輪被加工成錐狀造成的。輪齒可以鑄出，銑制或滾切加工。一個(gè)裝 置中的蝸桿和蝸輪正像交錯(cuò)軸斜齒輪那樣具有相同的齒向，但是其斜齒齒角的角度是極不相同的。 蝸桿蝸輪機(jī)構(gòu)有單包圍和雙包圍機(jī)構(gòu)。與其相配的齒輪叫做蝸輪，蝸輪不是真正的斜齒輪 。在交錯(cuò)軸斜齒設(shè)計(jì)中，當(dāng)該齒的斜角相等時(shí)所產(chǎn)生滑移速度最小。因此他們只能傳遞小的載荷和主要用于儀器設(shè)備中 ，而且肯定不能推薦在動(dòng)力傳動(dòng)中使用。他們產(chǎn)生相反的軸向推力作用，這樣就消除了軸向推力。它是齒輪逐漸進(jìn)行嚙合并平穩(wěn)的從一個(gè)齒到另一個(gè)齒傳遞運(yùn)動(dòng)，那樣就使斜齒 輪具有高速重載下平穩(wěn)傳遞運(yùn)動(dòng)的能力。 直齒圓柱齒輪輪齒的初始接觸處是跨過(guò)整個(gè)齒面而伸展開(kāi)來(lái)的線。傾斜角度每個(gè)齒輪都一樣，但一個(gè)必須右旋斜齒，而另一個(gè)必須是左旋斜齒。因此，在斜齒輪的情況下，其齒向是不平行于回轉(zhuǎn)軸線的。通過(guò)加工制造它們可以分為許多的型號(hào)，分別用于許多的場(chǎng)合。齒輪和軸主要安裝在主軸箱來(lái)傳遞力的方向。我們將研究作用力具有三維坐標(biāo)的齒輪。 斜齒輪用于傳遞平行軸之間的運(yùn)動(dòng) 。如果我展開(kāi)這張紙，在血角刃邊上的每一個(gè)點(diǎn)就發(fā)生一漸開(kāi)線曲線。在斜齒輪中，該先是跨過(guò)齒面的對(duì)角線。雙斜齒輪（人字齒輪）是與反向的并排地裝在同一軸上的兩個(gè)斜齒輪等效。交錯(cuò)軸斜齒輪的齒彼此之間發(fā)生點(diǎn)接觸，它隨著齒輪的磨合而變成線接觸。一對(duì)相嚙合的交錯(cuò)軸斜齒輪通常具有同樣的齒向，即左旋主動(dòng)齒輪跟右旋從動(dòng)齒輪相嚙合。小齒輪即蝸桿具有較小的齒數(shù)，通常是一到四齒， 2 由于它們完全纏繞在節(jié)圓柱上，因此它們被稱為螺紋齒。然而蝸桿蝸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中 馬棚網(wǎng)存在齒間有較大滑移速度的缺點(diǎn)，正像交錯(cuò)軸斜齒輪那樣。著兩者之間的重要區(qū)別是，在雙包圍蝸輪組的輪齒間有面接觸，而在單包圍的蝸輪組的輪齒間有線接觸。雖然錐齒輪通常制造成能構(gòu)成 90度軸交角，但它們也可產(chǎn)生任何角度的軸交角。這意味著軸的撓曲情況更加明 顯而使在輪齒接觸上具有更大的影響。在這些情況下，螺旋錐齒輪比直齒輪能產(chǎn)生平穩(wěn)的多的嚙合作用，因此碰到高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合那是很有用的。軸是一種轉(zhuǎn)動(dòng)或靜止的桿件。因?yàn)閱胃S可以承受靜壓力，變應(yīng)力和交變應(yīng)力，所有的應(yīng)力作用都是同時(shí)發(fā)生的。 當(dāng)軸的彎曲 或扭轉(zhuǎn)變形必需被限制于很小的范圍內(nèi)時(shí)，其尺寸應(yīng)根據(jù)變形來(lái) 3 確定，然后進(jìn)行應(yīng)力分析。這就減低了彎矩，因而減小變形和彎曲應(yīng)力。 設(shè)計(jì)者去查找關(guān)于圓角尺寸、熱處理、表面光潔度和是否要進(jìn)行噴丸處理等資料，那真正的唯一的需要是實(shí)現(xiàn)所要求的壽命和可靠性。在分析這些裝置的性能時(shí)，我們應(yīng)注意到作用力，傳遞的扭矩，散失的能量和溫升。然而溫升與能量損失有關(guān)，研究溫升可能與制動(dòng)器或離合器的類型無(wú)關(guān)。 混合式離合器包括幾個(gè)類型，例如強(qiáng)制接觸離合器、超載釋放保護(hù)離合器、超越離合器、磁液離合器等等。有時(shí)使用許多齒或夾爪。 有些裝置例如線性驅(qū)動(dòng)裝置或電機(jī)操作螺桿驅(qū)動(dòng)器必須運(yùn)行到一定的限度然后停頓下來(lái)。 超越離合器或連軸器允許機(jī)器的被動(dòng)構(gòu)件“空轉(zhuǎn)”或“超越”，因?yàn)橹鲃?dòng)驅(qū)動(dòng)件停頓了或者因?yàn)榱硪粋€(gè)動(dòng)力源使被動(dòng)構(gòu)件增加了速度。因此該離合器與具有一定數(shù)量齒的棘輪棘爪機(jī)構(gòu)等效。借助激勵(lì)該線圈，磁液混合物的剪切強(qiáng)度可被精確的控制。盡管在某些場(chǎng)合，工件無(wú)承受情況下，使用移動(dòng)式裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)加工，但大多數(shù)的機(jī)械加工是通過(guò)既支承工件又支承刀具的裝備來(lái)完成?？亢附觼?lái)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)形狀，在很大程度上取決于有效的原材料的形式。許多零件，如果用別的其他方法來(lái)生產(chǎn)屬于大批量生產(chǎn)的話，那么在機(jī)械加工中則是屬于低公差且又能滿足要求的小批量生產(chǎn)了。 基本的機(jī)械加工參數(shù) 切削中工件與刀具的基本關(guān)系是以以下四個(gè)要素來(lái)充分描述的：刀具的幾何形狀，切削速度，進(jìn)給速度，和吃刀深度。為了有效地加工，切削速度高低必須適應(yīng)特定的工件 —— 刀具配合。當(dāng)?shù)毒呋蚬ぜ魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)給量是以每一行程走過(guò)的英寸數(shù)度量的。粗加工比起精加工來(lái)，吃刀深度較深。這導(dǎo)致了前刀面和切屑離切削刃很近的地方切削溫度較高。未變形切屑厚度的增加趨勢(shì)必導(dǎo)致通過(guò)工件的熱的總數(shù)上產(chǎn)生比例效應(yīng)，刀具和切屑仍保持著固定的比例，而切削溫度變化傾向于降低。因?yàn)槭聦?shí)已經(jīng)表明：切削溫度即使有小小的變化對(duì)刀具磨損率都將有實(shí)質(zhì)意義的影響作用。該項(xiàng)技術(shù)是建立在高速鋼刀具截面金相顯微測(cè)試基礎(chǔ)上，目的是要建立顯微結(jié)構(gòu)變化與熱變化規(guī)律圖線關(guān)系式。 刀具磨損 從已經(jīng)被處理過(guò)的無(wú)數(shù)脆裂和刃口裂紋的刀具中 可知，刀具磨損基本上有三種形式：后刀面磨損，前刀面磨損和 V 型凹口磨損。在大多數(shù)實(shí)際切削條件下，由于主前刀面先于副前刀面磨損，磨損到達(dá)足夠大時(shí)，刀具將實(shí)效，結(jié)果是制成不合格零件。通常情況下，這磨損橫斷面是圓弧形的。 刀具的主后刀面磨損帶的尾部是跟未加工過(guò)的工件表面相接觸，因此后刀面磨損比沿著磨損帶末端處更為明顯，那是最普通的。盡管凹坑的出現(xiàn)對(duì)刀具的切削 7 性質(zhì)無(wú)實(shí)質(zhì)意義的影響，但凹坑常常逐漸變深，如果切 削在繼續(xù)進(jìn)行的話，那么刀具就存在斷裂的危機(jī)。以下幾種現(xiàn)象之一均是刀具嚴(yán) 重失效開(kāi)始的特征：最普遍的是切削力突然增加，在工件上出現(xiàn)燒損環(huán)紋和噪音嚴(yán)重增加等。為著這些工作任務(wù)，美國(guó)俄亥俄州Elyria 的 Zaytran 公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一般性功能數(shù)據(jù)的非同步西 類柔順性?shī)A具。因此，生產(chǎn)的最后階段，裝配因生產(chǎn)計(jì)劃、批量和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的變更而顯得特別脆弱。 根據(jù)它們?nèi)犴樞?，夾具可以分為：專用夾具、組合夾具、標(biāo)準(zhǔn)夾具、高柔性?shī)A具。最后，必須計(jì)算、調(diào)整、組裝可拆裝的或標(biāo)準(zhǔn)夾具元件的所需位置，以便使工件牢牢地被夾緊在夾具中。一人 — 機(jī)對(duì)話即以自動(dòng)化方式確定夾具結(jié)構(gòu)造型的優(yōu)點(diǎn)是可以有組織有規(guī)劃進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，減少所需的設(shè)計(jì)人員，縮短研究周期和能更好地配置工作條件。 9 GEAR AND SHAFT INTRODUCTION Abstract: The important position of the wheel gear and shaft can39。 that is ,a righthand driver goes with a righthand driven. In the design of crossedhelical gears, the minimum sliding velocity is obtained when the helix angle are equal. However, when the helix angles are not equal, the gear with the larger helix angle should be used as the driver if both gears have the same hand. Worm gears are similar to crossed helical gears. The pinion or worm has a small number of teeth, usually one to four, and since they pletely wrap around the pitch cylinder they are called threads. Its mating gear is called a worm gear, which is not a true helical gear. A worm and worm gear are used to provide a high angularvelocity reduction between nonintersecting shafts which are usually at right angle. The worm gear is not a helical gear because its face is made concave to fit the curvature of the worm in order to provide line contact instead of point contact. However, a disadvantage of worm gearing is the high sliding velocities across the teeth, the same as with crossed helical gears. Worm gearing are either single or double enveloping. A singleenveloping gearing is one in which the gear wraps around or partially encloses the worm.. A gearing in which each element partially encloses the other is, of course, a doubleenveloping worm gearing. The important difference between the two is that area contact exists between the teeth of doubleenveloping gears while only line contact between those of singleenveloping gears. The worm and worm gear of a set have the same hand of helix as for crossed helical gears, but the helix angles are usually quite different. The helix angle on the worm is generally quite large, and that on the gear very small. Because of this, it is usual to specify the lead angle on the worm, which is the plement of the worm helix angle, and the helix angle on the gear