【正文】 組合機(jī)床是應(yīng)盡量揚長避短，充分利用組合機(jī)床的優(yōu)點。所以，這次畢業(yè)設(shè)計對我們來 說是很重要的。 夾具設(shè)計從經(jīng)濟(jì)性和實用性 也 都滿足對工件的加工要求 。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將 本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。 本設(shè)計正是應(yīng)用了組合鉆床的特點實現(xiàn)多工序加工的方法，采用一次裝夾，同時對后制動室兩支架兩邊的 10 個孔進(jìn)行鉆加工。而且，在機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造工藝學(xué)等課程的學(xué)習(xí)中都進(jìn)行了課程設(shè)計。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，由萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展而來的。 由于本人所學(xué)知識有限，設(shè)計經(jīng)驗不足，對組合機(jī)床的了解還很膚淺，在此次設(shè)計中不免會遇到許多問題和困難，希望指導(dǎo)老師能給予悉心輔導(dǎo)和耐心幫助，使我能從老師那里學(xué)到更 多的書本上所沒有的知識，對組合機(jī)床有更深入的了解，對所學(xué)專業(yè)有更充分的認(rèn)識，并能以優(yōu)異的成績順利完成畢業(yè)設(shè)計。 (2)夾緊裝置 夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢、保證工件在定位 是所占據(jù)的位置、在加工過程中不應(yīng)受外力 (切削力、重力、慣性力等 )作用而產(chǎn)生位移 ,同時可減輕或防止振動。 工件的工藝分析 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 該工件的主要加工面為兩個端面。因此，選擇合理的定位基準(zhǔn)，對工件的加工及夾具的結(jié)構(gòu)都是非常重要的。（ 3）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，在同一尺寸方向上（即同一自由度方向上），通常只允許用一次。這種定位方式可以完全限制工件的自由度，保證定位準(zhǔn)確。 為了給加工中其他誤差因素能占有更大一些比例。 孔的極限尺寸 ? ?? ?? 。工件的定位誤差見圖 43。 組合機(jī)床是隨著生產(chǎn)的發(fā)展，有萬能機(jī)床和專用機(jī)床發(fā)展來的。為此，將機(jī)床上帶動刀具對工件產(chǎn)生切削運動的部分以及床身、立柱、工作臺等設(shè)計制造成通用的獨立部件，徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 稱為“通用部件”。 組合機(jī)床的設(shè)計步驟 (1)調(diào)查研究 ：主要對加工零件圖樣進(jìn)行分析，對組合機(jī)床使用和制造單位進(jìn)行深入細(xì)致的了解，查閱、搜集和分析國內(nèi)外有關(guān)資料以取的可靠的設(shè)計依據(jù)，通過調(diào)查研究位組合機(jī)床總體設(shè)計提供必要的大量的數(shù)據(jù)、資料，做好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)備。這與組合機(jī)床的正常工作有很大關(guān)系。 鉆 13? 的孔時， f? ～ 。 39。 (1)保證工件在夾緊后定位穩(wěn)定。 夾緊力的方向的選擇 夾緊力方向的選擇與工件定位基準(zhǔn)的位置，工件重力的方向和切削力的方向有著密切的聯(lián)系。 在實際應(yīng)用中常會遇到更為復(fù)雜的組合 ，但應(yīng)盡量使夾緊力和切削力的方向一致，使切削力由定位支撐塊來承受，而不是由夾緊機(jī)構(gòu)或摩擦力來承受。 為了簡化問題，在確定夾緊力時，一般假定工藝系統(tǒng)：工件 夾具 刀具 機(jī)床都是絕對剛性的；切削過程是穩(wěn)定的，而且切削參數(shù)也是固定不變的。 J JOF KF? 式 () 式中 JF —— 實際所需的夾緊力 JoF —— 理論夾緊力 K—— 安全系數(shù) 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 考慮到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時取 K=～ 3。在組和機(jī)床上多刀加工時，這種影響尤為顯著。直接夾緊機(jī)構(gòu)的特性時夾緊后機(jī)構(gòu)不能自鎖，當(dāng)切削力作用在與夾緊力相反的方向上時，隨著切削力的增加，在夾緊力一定的情況下，就會使夾緊工件的力減少，當(dāng)切削力大于夾緊力時，工件即離開定位基準(zhǔn)。計算時，一般只考慮切削加工時的主切削力。 1 1 2 212n n i iniP x P x P x P xx P P P P? ? ??????? ???? ? ??????? ? 1 1 2 212n n i iniP y P y P y P yy P P P P? ? ??????? ???? ? ??????? ? 式 () 式中 P1 、 P2 、?? Pn —— 各加工部位的切削力 12, nx x x?????? —— 各切削力作用位置 左軸箱切削合力及其作用的位置的計算 軸向力： P = 2 = N 圓周力： FZ = N` 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 左軸箱切削合力作用的位置： 1 21 33 .8 7 82 21 33 .8 7 16 421 33 .8 7 21 33 .8 7x ? ? ?? ? =123mm 1 2 1 3 3 . 8 7 ( 7 3 ) 2 1 3 3 . 8 7 ( 7 3 )2 1 3 3 . 8 7 2 1 3 3 . 8 7y ? ? ? ? ?? ? = 73mm 右軸箱切削合力的計算 軸向力： 3 3 2 0 .3 9 1 3 6 5 2 .4 3 2P ? ? ? ? ? 圓周力： FZ = N 右軸箱切削合力作用的位置： 2 3 3 2 0 . 3 9 0 3 6 5 2 . 4 3 ( 4 2 . 5 ) 3 6 5 2 . 4 3 4 2 . 53 3 2 0 . 3 9 3 6 5 2 . 4 3 3 6 5 2 . 4 3x ? ? ? ? ? ?? ?? = 0 ㎜ 2 3 3 2 0 . 3 9 8 6 . 5 3 6 5 2 . 4 3 8 6 . 5 3 6 5 2 . 4 3 8 6 . 53 3 2 0 . 3 9 3 6 5 2 . 4 3 3 6 5 2 . 4 3y ? ? ? ? ?? ?? = ㎜ 夾緊力的確定 該工件的夾緊力與切削力垂直，此時，工件在切削力的作用下產(chǎn)生平移、轉(zhuǎn)動和顛覆的趨勢，因本夾具的結(jié)構(gòu)特點使工件不能產(chǎn)生平移和顛覆的趨勢。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 8 夾緊機(jī)構(gòu)和夾緊動力機(jī)構(gòu)的選擇 夾緊裝置的組成 在加工過程中 ,工件會受到切 削力、慣性力、離心力等外力的作用 ,為了保證在這些外力作用下 ,工件仍能在夾具中保持定位的正確位置 ,而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動 ,一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置 ,把工件壓緊夾牢在定位元件上 . 其主要由三部分組成： (1)動力裝置：動力裝置是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。 (3)夾緊機(jī)構(gòu)操作安全、省力 ,夾緊迅速 。所以在要求產(chǎn)生同樣大小的作用力（或力矩）時，油缸體積比氣缸體積小得多，因而慣性力也小； (2)液體有不可壓縮性，因此用于夾緊時剛性高； (3)可以在比較大的調(diào)速范圍內(nèi)實現(xiàn)無極調(diào)整； (4)工作平穩(wěn)，油有吸震能力，便于實現(xiàn)頻繁的換向； (5)操縱簡單，便于 實現(xiàn)自動化，氣、液、電聯(lián)合應(yīng)用時更能充分發(fā)揮各自的優(yōu)點以實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)； (6)易于實現(xiàn)部件過載保護(hù)，超負(fù)荷時油液可從安全溢流閥自動溢流； (7)系統(tǒng)工作時，工作介質(zhì) — 油液可以自動潤滑運動偶件 ，有利于提高元件使用壽命； (8)易于實現(xiàn)零部件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化，便于組織專業(yè)化生產(chǎn)。常用元件主要有：用于換向作用的方向閥（單向閥、轉(zhuǎn)閥、手動滑閥、機(jī)動滑閥、電磁閥、液動滑閥）；用于穩(wěn)壓作用的穩(wěn)壓閥（各種類型的減壓閥）；用于顯示壓力、保護(hù)流量、自動切斷通路的過載保護(hù)閥（溢流閥、壓力繼電器、壓力表）。 (2)基本回路的連接方式：常用的基本回路連接方式有三種：管式連接、板式連接、集成塊連接。適用于加工時間較長的機(jī)床夾具，節(jié)約動力和防止油溫過高。綜合考慮，液壓傳動基本回路擬選用管式連接。常用元件有：管路、接頭、油箱、蓄能器等。 液壓傳動裝置各個部分的設(shè)計與選擇 (1)動力部分的設(shè)計和選擇：動力部分主要是指能提供滿足預(yù)定要求的壓力和流量的工作油液，以保證系統(tǒng)的正常工作。為了夾緊的可靠，夾緊拉桿上插兩個開口壓板。 (3)中間傳動機(jī)構(gòu)：中間傳動機(jī)構(gòu)是介于力源和夾緊元件之間的傳動機(jī)構(gòu)，它將原動力以一定的大小和方向 傳遞給夾緊元件。從工件的力矩平衡條件可以得到： 其受力圖見圖 71。 銑削：主切削力為圓周切削力。因此在夾緊機(jī)構(gòu)剛性較好的情況下，工件一般都不會離開定位基準(zhǔn)。 (4)為了保證夾緊可靠，應(yīng)選擇機(jī)床工作過程中最不利的工作情況來確定所需的夾緊力。如對手動夾緊機(jī)構(gòu)，經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗或類比的方法確定所需夾緊力的數(shù)值。一位如果盲目的加大夾緊力就會造成如惡果：加大了夾具驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸為了提高與夾緊力相關(guān)聯(lián)的夾具剛性，而使夾具過于龐大；增加了工件在夾緊時的變形，從而影響加工精度。 所需夾緊力的大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。在加工中、小型工件時對選擇夾緊參數(shù)來說，切削力的大小和方向具有重要的意義；在加工大型和中型工件時，工件本身的重量也起著很大的作用。此外還要保證夾緊力和切削力不產(chǎn)生使工件彎曲的力矩。 表 61 組合機(jī)床左軸箱的切削用量選擇 表 62 組合機(jī)床右軸箱的切削用量選擇 工序內(nèi)容 v(m/min) f(mm/r) 1 鉆φ 15 2 鉆φ 15 3 鉆φ 18的孔 15 4 鉆φ 18的孔 15 5 鉆φ 18的孔 15 6 鉆φ 18的孔 15 切削力的計算 由機(jī)械加工工藝手冊 可知 鉆孔切削力的計算公式見式 ()： F = FFzyF o FC d f K ( N ) 式 () 式中 FC ﹑ FK —— 切削力各項系數(shù) 600FC ? , FK? FZ ﹑ Fy —— 切削力各項指數(shù) ? , ? f —— 切削用量 F—— 切削力 切削轉(zhuǎn)矩計算公式見式 () M = MMZ yM o MC d f K ( N 鉆 13? ， ? ， 18? 的孔，機(jī)床用 maxF 分別為 3430N， 4120N， 4900N。 由于 13? 的兩個孔之間中心距有精度要求為 82 ? ，所以先鉆 3? mm 的孔來滿足定位要求，再在 3? 孔的基礎(chǔ)上鉆 13? 的孔。多工位立式組合鉆床的總體設(shè)計，組合機(jī)床設(shè)計主要是“三圖一卡”的繪制，即工序圖、加工示意圖、組合機(jī)床聯(lián)系尺寸圖及編制生產(chǎn)率計算卡，有關(guān)內(nèi)容可參考組合機(jī)床總體設(shè)計部分，在次不再作詳細(xì)的介紹。 (3)因為工序固定，可選用成熟的通用部件、精密夾具和自動工作循環(huán)來保證加工精度的一致性故精密度穩(wěn)定。專用機(jī)床的制造就是為了解決這個矛盾。結(jié)合本工序得內(nèi)容、加工步驟，以及便于裝卸，減輕工人勞動強(qiáng)度，該組合機(jī)床選用三工位的機(jī)床形式，并設(shè)置了單獨的夾具和裝卸工位。 所以： ??WD =+ = 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 定位誤差分析見圖 42。 一孔一平面作定位基準(zhǔn)時的定位誤差有任意邊接觸的定位誤差和固定邊接觸的定位誤差。這樣工件的六個自由度就完全限制了。只要保證了 A,B 表面與孔軸線的位置度，就可以加工出滿足要求的孔。（ 4）互為基準(zhǔn)原則：即為了使加工面間有教高的位置精度，又為了使其加工余量小而均勻，可采用反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)的原則。定位元件包括支承釘、支承板、形塊、定位銷等。 工件簡圖見圖 31。 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類和形式很多，可以按照不同的方法進(jìn)行分類 .若根據(jù)夾具的使用特點來劃分 ,則有通用夾 具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)整夾具和組成夾具等。 當(dāng)然，組合機(jī)床也有自身的缺點如改裝是勞動量較大，且有一部分零件不能重復(fù)利用，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在這些堅實的基礎(chǔ)下，為了綜合各科知識，達(dá)到熟練應(yīng)用，我們有必要在這最后一學(xué)期進(jìn)行一次更高難度的設(shè)計工作。夾緊力分為防止加工工件轉(zhuǎn)動的螺旋夾緊力和防止加工工件振動 的 液壓夾緊力兩種，上述兩種夾緊力均滿足要求 。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。 對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。對工件采用“一面、一定位心軸、一定位塊”定位，可以方便準(zhǔn)確的使工件定位在夾具的指定位置，然后用液壓驅(qū)動夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)和螺旋杠桿夾緊機(jī)構(gòu)把工件夾緊，可以使工件快捷地進(jìn)行安裝與拆卸。在這些課程設(shè)計中，我們設(shè)計過機(jī)械機(jī)構(gòu)、減速器、機(jī)床夾具等等。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展，我們的生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的變化，人們對產(chǎn)品的要求也越來越高，對許多產(chǎn)品需求量也越來越大，為了滿足人們的這種需求，現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)技術(shù)也在迅速發(fā)展，并不斷革新。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 2 2 機(jī)床夾具的概述 機(jī)床夾具是零件在機(jī)床上加工時 ,用以裝夾工件 (和引導(dǎo)刀具 )的一種工藝裝置。它通常由夾緊元件 (夾爪、壓板等 )、傳動機(jī)構(gòu) (如杠桿、斜鍥等 )和動力裝置 (汽缸液壓缸等 )組成。其中，左 端面上要鉆 2 個φ 13 孔。 定位基準(zhǔn)選擇的原則及要求： A：精基準(zhǔn)的選擇：（ 1）基準(zhǔn)重合原則：即設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)原則。（ 4）粗基