【正文】 該設(shè)計(jì)中的夾具具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、效果顯著、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，也能有效的提高加工零件過(guò)程中的效率。采用固定式可換導(dǎo)套，同時(shí)外部裝上中間套，其目的在于：當(dāng)導(dǎo)套磨損后可以方便進(jìn)行更換，更換時(shí)因有中間套的保護(hù)，不至于破壞鉆模體的底孔，從而有利于保持導(dǎo)向的精度。為了確保定位正確，本組合機(jī)床（80UX03K160）還在夾具上安裝了導(dǎo)向條，同時(shí)安置了粗限位，使定位快速準(zhǔn)確。 而 所以軸的直徑滿足條件。還應(yīng)注意中間軸轉(zhuǎn)速盡量高些，這樣扭矩小，且使驅(qū)動(dòng)軸和其它傳動(dòng)軸連接的傳動(dòng)比不至太大。7)驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。3. 確定主軸的直徑由于組合機(jī)床工作時(shí)，要求每面所有刀具每分鐘進(jìn)給量相同，而且都等于液壓滑臺(tái)的進(jìn)給量，這個(gè)進(jìn)給量應(yīng)該適合于所有刀具。其組成是：側(cè)底座I、滑臺(tái)鏜銑削頭夾具多軸箱動(dòng)力箱立柱墊鐵立柱底座中間底座液壓裝置1電氣控制設(shè)備l 刀工具l 3等。它是實(shí)現(xiàn)集中工序的最好途徑，是提高生產(chǎn)效率的有效設(shè)備。接觸邊或支腳的寬度應(yīng)大于機(jī)床工作臺(tái)梯形槽的寬度，應(yīng)一次加工出來(lái)，并保證一定的平面精度。KFc2刀尖圓弧半徑re1KFc3 修正系數(shù)與工件材料的關(guān)系工件材料硬度HB140160KFt1刀具主偏角Kr30176?！菁y升角，單位為（）；——螺紋桿端部和工件的摩擦角，單位為（）；——螺紋桿端部和工件的當(dāng)量摩擦半徑，單位為mm。采用螺桿作為中間傳力元件的夾緊機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)便是通常所說(shuō)的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，是手動(dòng)的夾具上應(yīng)用得也最多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。3）夾緊裝置的操作也應(yīng)該方便、安全、省力。一般在工件定位后與工件接觸，然后鎖緊，不起定位作用。工件在夾具上定位時(shí)，理論上的定位基準(zhǔn)和限位基準(zhǔn)應(yīng)該重合，定位基面和限位基面應(yīng)該接觸。B:審查方案和改進(jìn)設(shè)計(jì) 夾具草圖畫出后，應(yīng)征求有關(guān)老師的意見(jiàn)，然后根據(jù)提出的意見(jiàn)和建議進(jìn)行修改。當(dāng)最終精度由調(diào)整或者修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整或者修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的墊片等。考慮了上述的因素的同時(shí)，不應(yīng)該脫離具體的生產(chǎn)條件，在確定了毛坯的制造方法后，應(yīng)當(dāng)熟悉毛坯的特點(diǎn)，通常以毛坯的零件圖形式表達(dá)，作為正式制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的原始依據(jù)。因此多工位的保證也來(lái)源于夾具的設(shè)計(jì)。由于組合夾具是由各種標(biāo)準(zhǔn)元件、部件組裝而成，故具有組裝迅速、周期短、能反復(fù)使用等特點(diǎn)，所以在多品種、小批量生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中尤為適用。例如，可以采用專用的夾具，在車床上實(shí)現(xiàn)拉削。通用可調(diào)夾具加工對(duì)象不是很確定，適用范圍較大；專用夾具常稱成組夾具，一般配合成組技術(shù)，專門為成組加工某組零件而設(shè)計(jì)的，它是在專用夾具的基礎(chǔ)上，通過(guò)更換和調(diào)整個(gè)別元件，來(lái)適應(yīng)組內(nèi)不同零件加工要求。本課題通過(guò)分析齒輪箱零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，用組合機(jī)床加工來(lái)達(dá)到多孔的加工目的,提高零件在大批量生產(chǎn)制造過(guò)程中的效率,同時(shí)制定了一套較為合理加工工藝規(guī)程，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的夾具設(shè)備，具有一定的實(shí)用價(jià)值，在論文中會(huì)以研究零件的工藝規(guī)程開(kāi)始著手設(shè)計(jì)最為適合的夾具，在不同的夾緊方案下進(jìn)行比較，并且以平面加工為定位方法，通過(guò)夾緊力的計(jì)算和定位誤差達(dá)到比較，選則最為恰當(dāng)、最為合理的夾具設(shè)計(jì)方案，從而保證了被加工零件的精度以及工件在加工過(guò)程中定位的可靠和準(zhǔn)確，夾具提供足夠大的夾緊力以防止工件位移，工件在夾緊力的作用下形變小。采用可調(diào)整夾具則是改進(jìn)工藝裝備設(shè)計(jì)的一個(gè)發(fā)展方向。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機(jī)械化傳動(dòng)裝置和自動(dòng)裝卸工件的自動(dòng)化夾具，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和改善工人的勞動(dòng)條件。而成組夾具則是專門為成組加工工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的，針對(duì)性強(qiáng)，加工對(duì)象和適用范圍明確，結(jié)構(gòu)更為緊湊。當(dāng)然上述的各組成部分，不是每個(gè)夾具都必須完全具備的。B:生產(chǎn)類型 ,應(yīng)采用精度和生產(chǎn)率較高的先進(jìn)的毛坯的制造方法,本設(shè)計(jì)鑄件應(yīng)采用金屬模造型，并應(yīng)當(dāng)充分考慮采用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。2）提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小設(shè)計(jì)不同復(fù)雜程度的高效夾具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。A:進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件的加工精度的分析。此夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)首先就是選擇和設(shè)計(jì)相應(yīng)的定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)上述定位方案。這類的支承的工作特點(diǎn)是：支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面的位置不同而自動(dòng)調(diào)節(jié)，定位基面壓下其中一點(diǎn)，其余點(diǎn)便上升，職志各點(diǎn)都與工件接觸。 工件的夾緊 對(duì)夾緊裝置的基本要求機(jī)械加工中,為了保持工件 定位時(shí)所確定的正確加工位置,防止工件在切削力、慣性力、離心力及重力等作用下發(fā)生位移和振動(dòng)，機(jī)床夾具應(yīng)設(shè)有夾緊裝置，將工件壓緊夾牢。精加工時(shí),取K=～２。根據(jù)力矩的平衡條件得 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)受力分析因=tan =tan()代入上式得式中：——夾緊力，單位為N；F——作用力，單位為N。其中，KFc= KFc1* KFc2* KFc3 。上圖中也能看到為了安裝可調(diào)支釘鑄出的凸臺(tái)。因而可以按最合理的工藝過(guò)程進(jìn)行加工，這在萬(wàn)能機(jī)床上往往是不易實(shí)現(xiàn)的。這樣,就使組合機(jī)床的結(jié)構(gòu)較專用機(jī)床稍為復(fù)雜些。具體采用的刀具為：1號(hào)軸（孔）：采用￠￠18X223錐柄階梯麻花鉆58 / 58為提高工序及保證加工精度，采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆再刃磨的鉆孔—倒角復(fù)合鉆頭（見(jiàn)非標(biāo)刀具圖），可使鉆孔、倒角在同一機(jī)床同一工位一次加工，且使鉆孔、倒角的排屑槽整體連通，便于排屑。4)用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第Ⅰ排，以減少主軸的扭矩變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在Ⅲ排，以減少主軸端的彎曲變形。如果U總＜，但是中心距較大，用一對(duì)齒輪無(wú)法滿足要求時(shí)，可用增設(shè)中間軸的方法解決。按表3—表3—5公式進(jìn)行驗(yàn)算所選用的傳動(dòng)軸直徑是否滿足要求。在本組合機(jī)床（80UX03K160）設(shè)計(jì)中，采用了一面兩銷(一個(gè)圓銷和一個(gè)菱形銷)的定位方法，這種定位方法保證了理想的六點(diǎn)定位原則（，圓銷兩點(diǎn)和菱形銷一點(diǎn)）。第二類導(dǎo)向裝置帶有可旋轉(zhuǎn)的部分。本組合機(jī)床（80UX03K160）工件的受力情況可簡(jiǎn)化為以下靜力平衡系統(tǒng)：按上面工件受力分析圖的受力情況，并考慮不允許定位銷受切削力，其所需的夾緊力為： P液 ＝式中： K —總安全系數(shù)P切 — 切削力f 1 —壓緊盤與工件的摩擦系數(shù)f 2 —支承面與工件的摩擦系數(shù)根據(jù)加工受力情況，表334 不同支承表面的摩擦系數(shù)，f f ，切削力P切＝（N），則P液 ＝＝＝2614（N）3. 夾緊油缸的選擇由于采用兩個(gè)液壓油缸實(shí)現(xiàn)夾緊，則每個(gè)油缸應(yīng)有的推力為： F=P液/2=1867/2=1307（N）；初選夾緊系統(tǒng)油壓P為40bar，則油缸缸徑為D=（4F/πP）1/2=（41307/π4）1/2=21（㎜）；查《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》第275頁(yè)，《表316 夾緊油缸的技術(shù)參數(shù)》的標(biāo)準(zhǔn)，決定選用T5014—I型前法蘭式夾緊油缸，缸徑為45㎜，此時(shí)夾緊系統(tǒng)壓力為：F== =6385（N）＞1307（N）夾緊系統(tǒng)最小壓力為：P= ===8bar所以，最后選取夾緊系統(tǒng)油壓P為20bar。3）在對(duì)于定位方案的設(shè)計(jì)中選擇應(yīng)用了六點(diǎn)定位的基本原理進(jìn)行定位的設(shè)計(jì)。夾緊機(jī)構(gòu)通常由三個(gè)部分組成：夾緊動(dòng)力部分、中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾緊元件，有時(shí)可能缺少其中的某一部分。本組合機(jī)床（80UX03K160）采用了液壓驅(qū)動(dòng)伸縮式定位銷，它用油缸經(jīng)過(guò)推桿和一系列杠桿實(shí)現(xiàn)定位銷的插入和拔出，調(diào)整左、右擋圈的位置來(lái)確定插銷和拔銷的位置，并設(shè)有檢查插銷和拔銷情況的控制機(jī)構(gòu)。 對(duì)于臥式標(biāo)準(zhǔn)主軸箱，主軸箱體前后壁間的齒輪和壁上的軸承用油盤潤(rùn)滑，箱體和后蓋以及和前蓋間的齒輪用油管潤(rùn)滑；對(duì)于立式主軸箱，則將油管分散引至最高排齒輪上面，使主軸箱內(nèi)的傳動(dòng)件得到潤(rùn)滑。油泵安裝在箱體前壁上，油泵盡量靠近油池。(1) 將主軸劃分為各種分布類型 被加工零件上的加工孔的位置分布是多種多樣的，但大致可以歸納為：同心圓分布、直線分布和任意分布三種類型。1號(hào)軸：V取10（m/min），Sm取45（mm/min）， n＝＝ ＝236（r/min）（mm/ r） ￠18的速度V￠18＝/1000＝18236/1000＝（m/min）M＝ 2＝1＝500（公斤/毫米）d＝B ＝ ＝＝（mm）N＝＝＝＝（千瓦）P＝ ＝＝74＝（公斤）查表《軸能承受的扭矩》，1號(hào)軸取直徑d＝20mm。通常夾具中間底座10和多軸箱5是根據(jù)工件的尺寸形狀和工藝要求設(shè)計(jì)的專用部件，但其中的絕大多數(shù)零件如定位夾壓元件、傳動(dòng)件、主軸等也都是標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。這樣就能比較好的保證各孔相互之間的精度要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少了工件工序間的搬運(yùn)，改善勞動(dòng)條件，也減少了機(jī)床占地面積。但焊接夾具體的熱應(yīng)力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。 夾具的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)夾具上的各種裝置和元件通過(guò)夾具體連接成一個(gè)整體。本結(jié)構(gòu)可以采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，一方面是因?yàn)槁菪龏A緊機(jī)構(gòu)是較常用的夾緊機(jī)構(gòu)，另外由于考慮到切削力較大，故排除使用偏心輪機(jī)構(gòu)。為此在螺釘頭部直接安裝滑動(dòng)壓塊。夾緊力的方向夾緊力的方向應(yīng)該有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要限位基面。2．幾種定位方案的比較。，主要有以下的幾種定位元件可供選擇。夾具總圖的繪制次序如下:a用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓，定位基準(zhǔn)面，夾緊表面及加工表面繪制在各個(gè)試圖的合適位置上。 專用夾具設(shè)計(jì)步驟1．明確設(shè)計(jì)任務(wù)書和收集設(shè)計(jì)資料 夾具設(shè)計(jì)的第一步是在已知生產(chǎn)綱領(lǐng)的前提下，研究被加工零件的零件圖、工序圖、工藝規(guī)程和設(shè)計(jì)任務(wù)書，對(duì)工件進(jìn)行工藝分析。該零件的材料為HT200,考慮到零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,。 齒輪箱零件給構(gòu)分析過(guò)程 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中滿足“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本”的要求，首先必須制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程的裝配工藝規(guī)程，然后按照所制定出的裝配工藝規(guī)程來(lái)進(jìn)行機(jī)械加工和裝配。不顧一般多按夾具的使用特點(diǎn)和使用機(jī)床進(jìn)行分類。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構(gòu)更完善些是必要的。自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具，主要有自動(dòng)線夾具和數(shù)控機(jī)床夾具，前者和一般專用夾具相似，后者除擔(dān)負(fù)工件的安裝任務(wù)外，還隨工件一起從一個(gè)工位輸送到下一個(gè)工位。在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊，稱做裝夾。這類夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。若采用聯(lián)動(dòng)夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，又能提高生產(chǎn)效率。2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而設(shè)計(jì)制造夾具。（5） 其他裝置或元件 這類裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面所設(shè)置的分度裝置，為了便于卸下工件而設(shè)置的頂出器；以及標(biāo)準(zhǔn)話了的連件元件等。概括起來(lái)說(shuō)，毛坯制造方法越先進(jìn)，毛坯精度越高，其形狀和尺寸越接近成品零件，這就使得機(jī)械加工的勞動(dòng)量大為減少，材料的消耗也低，使機(jī)械加工的成本降低；但毛坯的制造費(fèi)用卻因?yàn)椴捎昧讼冗M(jìn)的設(shè)備而提高。根據(jù)“先面后孔”的原則，在每個(gè)加工階段均先加工平面，再加工孔。5）確定和設(shè)計(jì)其他裝置及元件的結(jié)構(gòu)形式，如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元件等。理論上說(shuō)共的六個(gè)自由度可以由六個(gè)支承點(diǎn)加以約束和限制，前提是這六個(gè)支承點(diǎn)在空間按一定規(guī)律分布，并且保持和工件的定位面相互接觸。對(duì)于本設(shè)計(jì)中所采用的支撐釘?shù)男问?，還是不適合選用固定支承，因?yàn)椋摿慵亩ㄎ槐砻姹容^復(fù)雜，有些選用的定位表面不在同一個(gè)平面上，如果選用固