【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 感器進(jìn)行配合控制，傳感元件的選擇和安裝難度較大。再者，此方案整個(gè)夾具體穩(wěn)定性較差，精度較為難以控制，所以考慮下面的另一種方案。 第二種方案， 采用兩個(gè)短 v形塊限制零件的四個(gè)自由度，在主銷孔插入定位銷限制剩下的自由度，使零件實(shí)現(xiàn)全定位。再利用夾緊液壓缸帶動(dòng)壓板，從而工件被夾緊。在立式加工中心上選用直徑為 80mm 的端銑刀進(jìn)行銑扁加工。銑扁工序完成之后，按下立式加工 中心進(jìn)行換刀按鈕，將銑刀切換成麻花鉆。麻花鉆鉆好一個(gè)直徑 的孔之后，按下回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)按鈕，使整個(gè)夾具體和加工零件翻轉(zhuǎn) 90176。，再進(jìn)行另一個(gè)孔的加工，從而完成鉆十字孔工序。在銑扁和鉆十字孔兩道工序之間，只有一次工件裝夾操作，從企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，減少了不必要的勞動(dòng)時(shí)間，提高了勞動(dòng)效率，也確保了工件的精度要求。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 3 工裝總方案設(shè)計(jì) 機(jī)床的選擇 機(jī)床的選擇原則 ： 1）所選機(jī)床的尺寸符合所加工的零件的尺寸原則； 2）所選機(jī)床的精度要符合加工零件精度； 3）如果所加工的零件沒有現(xiàn)有的設(shè)備選取時(shí)，可以對(duì) 現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行改造； 4）從成本考慮，如果能滿足生產(chǎn)效率和精度，選用價(jià)格便宜的機(jī)床。 目前，例如中國重汽的國內(nèi)企業(yè)還在使用著搖臂鉆床傳統(tǒng)加工機(jī)床。我們需要在自動(dòng)化程較高，加工精度較高的立式加工中心上完成鉆十字孔和銑扁的工序操作。經(jīng)過研究分析，考慮到企業(yè)成本和精度要求，我們采用 C0V850 立式加工中心。 伺服回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的選擇 對(duì)于伺服回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的選擇主要考慮到回轉(zhuǎn)精度滿足加工要求和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。數(shù)控立臥式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)可以和是許多數(shù)控鏜、銑床和加工中心配套使用，可以主軸采取水平方式安裝在機(jī)床工作臺(tái)上?；剞D(zhuǎn)工作 臺(tái)的相關(guān)參數(shù)如表 31所示。 表 31 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的相關(guān)參數(shù) 序號(hào) 內(nèi) 容 尺寸參數(shù) 1 工作臺(tái)直徑 ? 315 ? 400 ? 500 2 工作臺(tái)垂直時(shí)中心高 210 260 290 3 工作臺(tái)總厚度 210 250 290 4 中心孔定位孔直徑 ? 40H7 25 ? 50H7 28 ? 60H7 25 5 定位鍵寬度 18 18 22 6 工作臺(tái) T型槽寬度 614 614 618 7 渦輪副傳動(dòng)比 1:90 1:120 1:150 8 總傳動(dòng)比 1:180 9 工作臺(tái)最高轉(zhuǎn)速 10 設(shè)定最小分度單位 176。 11 伺服電機(jī)帶2020脈沖編碼器 功率（ kw） ≥ ≥ ≥ 扭矩 ≥ 6 ≥ 12 ≥ 12 12 分度精度 25176。 20176。 20176。 13 重復(fù)精度 6176。 6176。 6176。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 14 水平承載 350 500 600 15 立式承載 175 300 350 16 最大允許驅(qū)動(dòng)力 700 1200 1700 17 轉(zhuǎn)臺(tái)重量 200 325 650 經(jīng)過綜合對(duì)比，考慮到成本和實(shí)際加工要求，我們選用 SKT13400E 型號(hào)的數(shù)控立式回轉(zhuǎn)臺(tái)，它的 轉(zhuǎn)速為 ,那么它完成 90176。 的翻轉(zhuǎn)大約需要 ,所以采用自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，節(jié)約了時(shí)間，確保了加工精度。工作臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 工作臺(tái)基本結(jié)構(gòu) 工藝裝備的選擇 1)夾具的選擇： 依照加工零件形狀結(jié)構(gòu)選取夾具 ，夾具的精度必須 滿足實(shí)際加工零件的精度。 2)刀具的選擇 ：選用 刀具主要根據(jù)工件加工時(shí)的工序 、 工藝，以及 它的成本 進(jìn)行選擇 ， 力爭(zhēng)使用 通用 的 標(biāo)準(zhǔn)刀具，為 了 提高 企業(yè)的實(shí)際所需要的 生產(chǎn) 效率 率 、確保零件的 精度可 以選擇一些 復(fù)合刀具 、 特殊刀具 [6]。 定位元件的選 擇 定位原則 1)按照工件完全定位的六點(diǎn)準(zhǔn)則，從而避免過定位和欠定位情況的產(chǎn)生。 2)要選擇適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，爭(zhēng)取做到和工藝精準(zhǔn)重合，并且最大可能的和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，來減少定位誤差，獲得最大加工允許誤差，從而降低了夾具制造精度。當(dāng)定位基準(zhǔn)和工藝或者是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)不重合時(shí)，需要對(duì)加工尺寸允許誤差進(jìn)行計(jì)算。 3)力求使定位支撐元件緊挨著夾緊壓力力的作用線，保證夾緊壓力處在定位支撐面范圍以內(nèi) [7]。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 4)確保支撐元件的的強(qiáng)度和剛性，從而減少定位系統(tǒng)的變形，力求使定位元件（定位銷）不受力。 5)確保排除干凈支撐 部位的切屑，從而確保定位的可靠程度、精度。 6）在符合實(shí)際使用情況下，選擇定位元件結(jié)構(gòu)能夠最簡(jiǎn)易化 。 綜合對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)空間結(jié)構(gòu)分析后，我們采用兩個(gè)短 V形塊以及定位插銷進(jìn)行定位。 形塊的設(shè)計(jì) 1）查閱 《機(jī)械制造工藝學(xué)》， V形塊兩斜面之間的夾角α一般取 60176。 、 90176。 和 120176。 ，我們選用 90176。 。采用 V 形塊的定位的特點(diǎn)：它的對(duì)稱性良好，而且可以對(duì)整圓柱面和非完整的外圓面進(jìn)行定位。 V 形塊有分為長(zhǎng) V 形塊和短 V 形塊，長(zhǎng) V 形塊（或兩個(gè)短 V形塊的組合）可以保證限制工件的四個(gè)自由度，短 V形塊則限制工件的兩個(gè)自由度 [8]。分析轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)，選取兩個(gè)短 V形塊進(jìn)行工件的定位。 2)V 形塊的參數(shù)確定 V形塊的基本尺寸及結(jié)構(gòu)如圖 所示，其基本參數(shù)如表 32 所示。 圖 其中： D—— V形塊的檢驗(yàn)心軸直徑，工件定位基準(zhǔn)直徑（ mm） [9]； H—— V形塊的高度； α —— V形塊兩工作平面的夾角； T—— V形塊檢驗(yàn)心棒的中心高，也就是標(biāo)準(zhǔn)定位高度。 尺寸 N、 H 和其他參數(shù)可以參照標(biāo)準(zhǔn)選定。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 表 32 V形塊基本參數(shù) N D L B H A 1A 2A b l 1d 2d h 1h 55 50 100 40 35 76 16 19 20 12 11 18 10 22 70 70 123 50 42 96 20 25 30 15 20 12 30 .30,12,20,15,30,25,20,96,42,50,125,70,7012121mmhmmhmmdmmdmmlmmbmmAmmAmmAmmHmmBmmLmmNmmD?????????????? 時(shí)當(dāng) 當(dāng)α =90176。時(shí)， mmNDHT 0 ???? ， mmNDHT ???? 式（ 31） V型塊的定位誤差 ： in2 2s in2???? ?? day 式（ 32） 0y??B 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)實(shí)際所設(shè)計(jì)出的 V形塊如圖 所示。 圖 定位插銷的設(shè)計(jì) 在本文中，為了限制余下的兩個(gè)自由度，我們采用定位插銷進(jìn)行定位。 1)技術(shù)條件 材料： 10?d mm,T 按 GB/T1298 的規(guī)定； d 10mm， 20 鋼按 GB/T699 的規(guī)定。 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 2)材料熱處理： T8 等級(jí)的硬度為 55~60HRC； 20 滲碳深度 ~,55~60HRC。 3)其他技術(shù)要求按 JB/T8044 規(guī)定要求。 4)插銷示意圖如圖 所示。 圖 插銷示意圖 插銷的規(guī)格尺寸如表 33 所示。 表 33 插銷規(guī)格尺寸 d 基本尺寸 22 26 30 極限偏差 f7 ?? d? 18~22 22~26 26~30 D （滾花前） 36 36 36 1D 30 30 36 1d 26 26 32 2d 20 20 25 3d — 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 根據(jù)定位孔的公稱直徑為 d =30mm,經(jīng)查閱《夾具定位手冊(cè)》，選擇 H=26mm， ???d 。 5)定位插銷銷誤差分析：任意邊接觸： m in????? dDD ?? =0++（ ）=。 式 (33） 經(jīng)綜合分析，定位誤差在誤差允許范圍之內(nèi)，所以該定位設(shè)計(jì)裝置合理。 L 60 60 80 1L 4 4 5 2L 6 6 3 3L 45 45 60 山東英才學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 4 夾緊方案設(shè)計(jì) 夾緊裝置的選擇原則 夾緊裝置的基本要求： 夾緊裝置是整個(gè)夾具體重要組成部分之一，選取夾緊裝置要注意一下幾 點(diǎn)要求： 1） 夾具夾緊工件階段，要能夠保證工件定位所要求的準(zhǔn)確位置不發(fā)生改變 [10]； 2） 夾緊力大小要保持適中，夾緊裝置加工過程中保持工件在不產(chǎn)生松動(dòng)，與此同時(shí)還要保證工件不被夾具損壞從而產(chǎn)生表面損傷和工件變形。通常情況下，夾緊機(jī)構(gòu)本身設(shè)備有自鎖性能； 3）夾緊裝置應(yīng)保持靈活操控、節(jié)省人力和保障工人的人身安全的原則； 4） 夾緊裝置的自動(dòng)化程度、難易程度要符合實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)的要求。對(duì)于裝置的結(jié)構(gòu)要盡量的簡(jiǎn)易。在有合適的標(biāo)準(zhǔn)化元件時(shí)要盡多的選取已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的裝置。 液壓夾緊夾具的特點(diǎn) 夾具用液壓系統(tǒng)和 一般機(jī)械用液壓系統(tǒng)相比較，功能單一，系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單。 采用液壓夾具的具有如下特點(diǎn)： 1）夾具的主要作用是夾緊和松開工件，在夾緊后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持油壓穩(wěn)定，加工工序完成之后才能松開。 2）夾具上如果有多個(gè)油缸時(shí)，可以選擇同時(shí)工作，或者順序工作。在大多數(shù)情況下，只需要順序控制，只有在自動(dòng)化程度要求很高的夾具中才會(huì)需要復(fù)雜的控制。 3）液壓夾緊的動(dòng)力源不像氣壓傳動(dòng)需要依賴空氣壓縮機(jī)和管網(wǎng)系統(tǒng)，它可以在不同的情況下，為獨(dú)立機(jī)床設(shè)備使用單個(gè)的泵站。所以它機(jī)動(dòng)靈活，使用方便。 4） 因?yàn)橐簤合到y(tǒng)可以采用較高的油 壓，單個(gè)缸體并不需要很大的夾緊力，因此夾具中的液壓缸可以制造成比較小的尺寸。所以液壓夾具體積小，結(jié)構(gòu)比較緊湊，在大批量生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)用廣泛，所以液壓是目前夾具夾緊動(dòng)力源的首要選擇。 在對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析后，在采用 V形塊和定位銷的定位方式前