【正文】 （1）為了保證緊固件（螺栓、螺母、墊片）和被連接件的良好接觸，在被連接件上做出沉孔、凸臺等結(jié)構(gòu)，沉孔的尺寸，可根據(jù)緊固件的尺寸，從有關(guān)手冊中查取。4811 裝配 連接件、定向定位鍵的選擇 夾具在機床上應(yīng)有正確的安裝位置。夾具體的設(shè)計要求：1. 具有足夠的強度和剛度，保證在夾緊力、切削力作用下，不產(chǎn)生不允許的變形和振動。據(jù)文獻[19]表 選擇導(dǎo)軌的尺寸系列:B=16,20,25,32,40,b=,2,3,4,選 B=16，b=。 液壓缸的計算與選取1. 計算液壓缸的總機械載荷 F：據(jù)文獻[17]221 頁根據(jù)機構(gòu)的工作情況，作用在液壓活塞桿上的總機械載荷 F 包括兩部分：第一部分主要包括眼液壓缸活塞方向的工作阻力（即：夾緊力）和運動部件在啟動和制動過程中的慣性力。缸內(nèi)壓力不足時，壓力繼電器復(fù)位使泵重新工作。根據(jù)軸徑選軸承的尺寸，據(jù)文獻[20]附表C101 查得：選 16002 合適：尺寸系列代號為（1）0d=15mm； D=32mm； B=9mm； 其他尺寸： =； = 2d2D圖 6—3 軸承標記：滾動軸承 16002 GB/T 27637 軸的結(jié)構(gòu)軸要做出軸環(huán)給齒輪定位，據(jù)文獻[14]194 頁知：軸環(huán)高出 h=(2～3)C,C 是軸環(huán)處的倒角尺寸，據(jù)文獻[14]的表 82 查得，軸徑 18～30 的倒角 C=，因此取 h=3mm。選 18。a? a?a一般機械制造業(yè)取 ；汽車拖拉機取 ～；金屬切削機床取 。所以齒條齒廓是各點的壓力角都相同，且等于齒廓的傾斜角，此角稱為齒形角，標準值為 20176。梯形螺紋牙型角是 30176。工件是自動定心，軸心的高度不變，因此直徑最小時，升的最高，直徑最大25時在最低位置。1Q方法二：由靜力平衡推導(dǎo)由圖 4—4 可知：液壓缸傳給 V 形塊兩邊的力相等，因此 和 ， 和 ， 和 ， 和 分1F8274F536別大小相等方向相反；V 形塊作用在工件上的八個夾緊分力都能平衡這幾個正壓力產(chǎn)生了四個摩擦力。粗鏜一般選 =60176。因此，夾緊力大小的計算是一個很復(fù)雜的問題，一般只作粗略估算。實際夾緊力比理論夾緊力要大一些，這樣才能安全可靠，確定夾緊力的基本原則是正確選擇夾緊力的方向、著力點和夾緊力的大小。4）操作方便省力，使用安全可靠，改善工人勞動條件，減輕勞動強度。由式（3—5）可知，正確地計算出工件在夾具中的定位誤差和減小其他各項誤差，是設(shè)計夾具時必須認真考慮的重要問題之一。因此，每個工件在夾具中定位時。V 形塊的工作表面和底面需經(jīng)磨削，為方便加工 V 形面設(shè)中間退刀槽。翻轉(zhuǎn)螺桿時，則將工件松開。外購沖壓軸承座；用專用焊機組焊——外購軸承、密封圈等；用液壓壓裝機裝配；用噴漆設(shè)備噴漆、入庫。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備，我們可以通過設(shè)計一套經(jīng)濟適用的夾具來減少托輥因裝夾造成的誤差。可見托輥生產(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設(shè)備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn)。由于各種場合大量使用的帶式輸送機日趨向大運量、長距離、高速度、節(jié)能、長壽型的方向發(fā)展。我們做的夾具就是和另一組的托輥機床配套設(shè)計，來實現(xiàn)托輥的大批量生產(chǎn)。圖 2—1 托輥管體參數(shù)托輥尺寸系列：輸送帶寬 B　 　托輥直徑 d1 　 托輥長度 L1500 　　76,89,108 　　　　　200,600650 　　76,89,108 　　　　　 250,380,750800 　　89,108,133 　　　　　315,465,9501000 　108,133,159 　　　　　380,600,11501200 　108,133,159 　　　　　465,700,14001400 　108,133,159 　　　　　 530,800,16001600 　33,159 　　　　　670,1000,20222022 　133,159,194 　　　　　750,1100,2200托輥夾具要滿足的要求：如何定位才能保證工件軸線與主軸軸線重合；如何夾緊5才能保證工件在正確定位的基礎(chǔ)上夾緊，而且使各工件所受夾緊力相同；如何實現(xiàn)快速定位和夾緊；如何實現(xiàn)加工不同直徑的工件時夾具在直徑方向的可調(diào)；如何實現(xiàn)加工不同長度的工件時夾具在長度方向的可調(diào)；如何實現(xiàn)工件相對主軸兩側(cè)居于中間位置；如何提高自動化程度，減輕勞動強度。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，快速方便，通用性好。組合V 形塊的表面應(yīng)在一次定位中磨出，以求一致。工件各個表面都有不同的位置精度．當然工序基準的位置也不會一致，加工后各個工件的工序尺寸。15由于工件定位所造成的加工表面相對其工序基準的位置誤差稱為定位誤差。5）結(jié)構(gòu)簡單緊湊，力求體積小，重量輕，構(gòu)件少，并盡量選用標準件。 夾緊力方向確定的基本原則夾緊力方向主要與定位基準及工件所受外力的方向有關(guān)，確定的原則是：1)夾緊力方向應(yīng)保證工件定位的準確性與可靠性2）夾緊力方向應(yīng)使工件變形最小因為一方面當承載表面不同時，接觸變形不同；另一方面工件在不同方向上的剛性不同。為簡便起見，在計算夾緊力大小時，假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程穩(wěn)定不變，只考慮切削力（矩）對夾緊的影響，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。～75176。這四個摩擦力的力矩用來平衡刀具2367,F對工件的切向分力所產(chǎn)生的力矩。第一組升高的尺寸：= mm10892D??= mm76加工第一組時輔助支承調(diào)整的高度依次式 ，16。螺紋副的小徑和大徑有相等的間隙，與矩形螺紋相比，效率略低，但工藝性好，牙型強度高，螺紋副對中性好，可以調(diào)整間距（用部分螺母時） 。（2） 與齒頂線平行的各直線上的齒距都相等，模數(shù)為同一標準值，其中齒厚與槽寬相等且與齒頂線平行的直線稱為分度線，它是確定齒條各部分尺寸的基準線。因29此取 。對開式齒輪傳動，承載能力一般取決于齒面彎曲強度，故按彎曲強度設(shè)計，校核齒根接觸疲勞強度。軸環(huán)的寬的 b≈=。保壓時間取決于蓄能器容量。據(jù)文獻[17]式（13—1）： （7—F???工 回慣 封 摩1）—夾緊力，609N；F工—活塞上所受慣性力；慣—活塞阻力；封—導(dǎo)軌摩擦阻力；F摩—回油背壓形成的阻力。導(dǎo)軌的材料要求和匹配:用于導(dǎo)軌的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、摩擦系數(shù)小和動靜摩擦系數(shù)差小。2. 安裝穩(wěn)定可靠，切削力、重力等外力的作用點應(yīng)落在夾具體在機床上安裝基面內(nèi)。鏜床夾具在機床上的安裝方法有兩種：一 是采用定向鍵和工作臺的 T 形槽相配，這種方法誤差比較大，但安裝方便；另一種是在夾具體的一個側(cè)面設(shè)置找正面，安裝夾具時，用百分表通過找正面找正夾具的位置，此法精度高。（2）軸承底座的圖形，為了減少接觸面，軸承底座與下軸襯的接觸面上，開一個環(huán)形槽；其底部挖一個凹槽。對其中使用最多的一種代號可以統(tǒng)一標 注在圖樣右上角，并加注“其余”兩字，其大小是圖形上其他代號大小的 倍。夾具在機床上安裝調(diào)整可以通過在夾具體上設(shè)置找正基面來實現(xiàn)，夾具體通過螺栓和 T 形槽與機床緊固連接。夾具體的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸大小，主要取決于工件的結(jié)構(gòu)特點、尺寸大小，夾具上所選用的元件及其布局，夾具與機床的連接方式等。的以提高導(dǎo)向精度，因此選 90176。它是液壓部分和電器元件兩部分組成，系統(tǒng)中的壓力達到壓力繼電器的調(diào)定值時，即發(fā)出電信號，控制電動執(zhí)行元件動作，完成各項預(yù)定任務(wù)。如下圖所示；圖中是利用蓄能器的保壓回路，當主換向閥在左位時，液壓缸向前運動，開始實現(xiàn)夾緊工件，當達到夾緊力時，進油路的壓力升高到調(diào)定值，壓力繼電器發(fā)信使二通閥換向通電，泵卸荷，單向閥關(guān)閉，液壓缸有蓄能器保壓。深溝球軸承主要受徑向載荷，也可受少量的軸向載荷，工作時摩擦阻力小，極限轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，應(yīng)用最廣泛。一般取小齒輪齒數(shù)為 17～25。 稱齒輪傳bp a?a動的重合度，故連續(xù)傳動的條件為： （6—1）12abBP???從理論上講重合度大于等于 1 就能保證齒輪連續(xù)傳動，但考慮到制造和安裝的誤差，實際上應(yīng)使 大于或等于其推薦的許用值，即 ≥文獻[ ]。又由于齒條在傳動時作直線運動，齒廓是各點的大小和方向都相同。用于傳力和傳導(dǎo)螺旋。旋合螺紋間的接觸情況是，上螺紋受力小，高度可小些，但為防止裝錯，兩螺母的高度取成相等，此裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單。因此 ==????==?22④ 分別帶入（4—4） ， （4—5）求切削力得： =300 40 =（kgf）???=339 40 =（kgf）. ..4⑤ 據(jù)文獻[12]493 頁查的：工件定位面未加工，夾具體定位面是交錯網(wǎng)狀時，f=⑥把上述求的分別帶入（4—1） ， （4—2）得： = = =（kgf）11sin2KMQRf??1sinzPf1sizKf??.? = =（kgf）21sixf ?可見，軸向和切向所需的夾緊力差不多，但由于是兩端同時加工軸向力抵消，所以只考慮夾緊力要平衡的扭矩 。 aM= = =???????據(jù)文獻[3]217 頁：鏜刀剛性差、易振，主偏角應(yīng)選大點，以減少徑向力。此外，切削力在加工過程中是變化的，工藝系統(tǒng)的剛性和夾緊機構(gòu)的傳動效率又不同。3)確定夾緊裝置所能產(chǎn)生的實際夾緊力。即夾緊動作要迅速，輔助時間要短。jMA由式（3—4）可知，使用夾具加工工件時，應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差，在保證工序加工要求情況下，留給加工過程中其他誤差因素的比例大一些，以便較易控制加工誤差。（4）當 D=89,108 時在 V 形塊上的中心高：由圖 3—4 中幾何關(guān)系可知： = +(75A)maxDTmaxcos30sin3022Dtg??? = +()181?? ==89mm 時： 2D13 = +()=??圖 3—4 計算幾何關(guān)系（5）計算各直徑的工件圓心到 V 形塊表面的距離 A，陷進 V 形塊的距離 B 來確定每批工件從放松到加緊所需的行程； ???同理： mm8984 .B=D/2A mm76/21B??同理: .? mm10/93 V 形塊的定位誤差計算 什么是定位誤差： 任意一批工件，其中每個工件的尺寸、形狀和各表面的相互位置均有所差異(在公差范圍內(nèi))。由于兩端同時加工，因此只需限制四個自由度，所以選兩個短 V 形塊即可，不需要其他定位件。圖中的螺旋自定心裝置，它由固定在左右螺紋螺母上的 V 形口組成，當旋轉(zhuǎn)手柄時，兩鉗口同時等速靠近，將工件定心并夾緊。與前面同步進行；托輥管體的加工。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。如沈陽礦山機械集團有限責(zé)任公司為中國國內(nèi)最大的托輥制造廠家之一，年產(chǎn)量 200,000 只，只占市場份額的 1720%，可見煤礦用托輥的數(shù)目很大；其他行業(yè)在生產(chǎn)加工或運輸中也要用到大量托輥。為使帶式輸送機達到高速重載、低阻節(jié)能、長壽的要求, 對影響帶式輸送機主要性能且數(shù)量較大的關(guān)鍵部件是托輥的結(jié)構(gòu)和加工工藝，高性能的帶式輸送機對托輥的性能參數(shù)提出了高的要求, 如運行阻力系數(shù)、外圓徑向跳動、使用壽命等, 這些參數(shù)直接影響整機的性能和運營成本。這次托輥夾具的設(shè)計是用于一臺同時加工四個工件的鏜床上，鏜床兩側(cè)各有四根主軸，并且能同時加工工件的兩端的止口，因此夾具必須滿足四個工件的定位夾緊。表 2—1 托輥管體技術(shù)條件節(jié)選（MT/T 10192022）外徑 d 1 外徑允許偏差76 ?89 ?108 ?133 ?159 ?194 ? 1?45?8 8φ103+ φ108Aφ96306?φ103+ 圖 22 托輥管體止口加工6從表 2—1 說明不同直徑的托輥的外徑允差不同；圖 2—2 中說明加工止口要求與外圓柱面的同軸度為￠；那么不同允差的直徑都要達到這個同軸度，就要求夾具能滿足這個要求。缺點：由于螺桿與螺母的間隙、螺桿兩端螺紋的螺距誤差、螺桿中間的溝槽8與，在裝配過程中的調(diào)整誤差，鉗口的兩定位面可能不對稱于中心；而且不能加工其他直徑的工件；一次性托四個，誤差更大。V 形塊的工作角度 α 越大，定位誤差越??；但工作角度 α 越大，定位穩(wěn)定性越差。必然大小不一，形成誤差。在加工時，夾具相對刀具及其切削成形的位置，經(jīng)調(diào)定后不再變動，因此可以認為加工表面的位置是固定的。構(gòu)件的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)批量相適應(yīng)。因此，要使工件夾緊變形小，在選擇夾緊力方向時，最好使承載力表面是定位件與工件定位基準接觸面積較大的那個面，并在工件剛性較好的方向上將工件夾緊，以減小變形。為保證安全再乘以安全系數(shù)。固定式鏜刀塊鏜盲孔一般 =90176。而且由于四個正壓力相等，摩擦系數(shù)也相等，因此摩擦力也相等即：→4ZMfRP??4Zf?可得：f=（kgf）而 f= （ =）2F??= =（kgf）2367Ff由幾何關(guān)系知： =（kgf）2cos0??? Q=FK==（