【文章內(nèi)容簡介】 捷準確。 從零件圖我們可以清楚地看到圖上標有表面粗糙度的又噴油孔、底平面等。其中，噴油孔的表面粗糙度要求最高。該零件的兩個定位銷孔的粗糙度等級為 Ra=。從圖中及上面的尺寸鏈及公差標注，我們可以看出進油孔的軸線應(yīng)與底平 面平行。噴油孔的精度我們可以通過鉸刀來保證。卸油孔也同樣保持其軸線與底平面平行。 這次我是設(shè)計擴絞油泵上體噴油孔專用機床夾具設(shè)計。通過零件的工藝分析，我們可以清楚地了解所要加工工序的具體要求了。 167。 定位元件 工 件在夾具上的定位，是使同一批次的零件在加工同一工序時能有正確的位置保證，而工件位置的正確與否將直接決定工件的加工正確性。即使工件有一定的定位誤差，但只要這個誤差在合理的范圍內(nèi)，并且能控制加工誤差在合理的范圍內(nèi)，則這個定位元件相對于這個批次的工件來說就是合理的。 167。 菱形銷的選擇 被加工零件是采用菱形銷（如圖 22）在工件定位時是限制工件在 Z 向的轉(zhuǎn)動自由度。查相關(guān)菱形銷選擇的參考工具書，例如查《機床夾具設(shè)計手冊》我們可以很清楚明白所要選擇的菱形銷的尺寸。這次零件的定位銷孔直徑為 ? 12，又因為本次設(shè)計的支撐板的厚度達到了 16mm；因此，我們設(shè)計的的菱形銷的采用的材料為 20 鋼而且長度要比原標準長了 16mm。 167。 圓柱銷的定位 被加工零件是采用圓柱銷（如圖 23）在工件定位時是限制工件在 X 和河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 Y 向的移動自由度。查相關(guān)圓柱銷選擇的參考工具書，例如查《機床夾具設(shè)計手冊》我們可以很清楚明白所要選擇的菱形銷的尺寸以及所采用的材料。這次零件的定位銷孔直徑為 ? 12，又因為本次設(shè)計的支撐板的厚度達到了16mm；因此，我們設(shè)計的的圓柱銷的采用的材料為 20 鋼而且長度要比原標準長了 16mm。 167。 兩銷的定位 此次設(shè)計是為了擴絞油泵上體噴油孔，因此在定位過程中應(yīng)保證工件上表面與定位表面平行度， 且所要擴絞的孔的中心線應(yīng)與水平面保持垂直。因此，采用一面兩銷定位，既保證了上述要求，又滿足六點定位原理。定位如圖 24，圖中左邊是用菱形銷定位，限制工件 Z 向轉(zhuǎn)動；右邊是用圓柱銷定位，限制工件 X 向和 Y 向直線運動；底平面限制工件 X 向和 Y 向轉(zhuǎn)動及 Z 向直線運動。 圖 22 零件定位 圖 23 零件定位 圖 24 零件定位 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 167。 誤差分析 167。 加工誤差的影響因素 雖然同一批工件在鑄造時在形狀細節(jié)上幾乎沒有差別，但是工件在夾具上加工時也難免會產(chǎn)生一些誤差。工件與刀具的相互位置關(guān)系取決于工件安裝時的位置，以及加工過程會產(chǎn)生一些錯位。 工件在安裝時會產(chǎn)生安裝誤差，安裝誤差包括定位誤差和加緊誤差以及工件在裝夾過程中由于定位的不準確性從而產(chǎn)生的加工誤差。在一般情況下，夾具體以及夾具體上的定位元件都是屬于剛性材料，變性較小，因此夾緊時所產(chǎn)生的加緊誤差可以忽略不計。 夾具在對刀過程中也會產(chǎn)生對刀誤差。同樣在工件加工過程中，因為力的作用、機床的磨損及振動、熱變形以及隨機不確定因素產(chǎn) 生的誤差可稱之為過程誤差。 顯然，過程誤差與夾具本身沒有任何關(guān)系。但是，為了保證零件的加工精度，我們必須采取一些有效措施來減小這些誤差，從而讓所有的誤差控制在工件誤差的合理范圍內(nèi)。即： T?????? 321 在式中： 1? —— 安裝誤差； 2? —— 對刀誤差； 3? —— 過程誤差； T—— 工件誤差。 167。 定位誤差的分析 定位誤差是一種隨機性誤差，所以它可以計算具體的誤差數(shù)值的。其數(shù)值是指在同一批工件中所產(chǎn)生的最大定位誤差值，或許有些零件定位誤差小于該值又或者另一些零件定位誤差值為零。而且它只有在加工同一批工件時才會存在。因此，用“試切法”是不存在定位誤差的。 常用定位誤差計算： （ 1）合成法 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 定位誤差包括基準不重合誤差和基準位置誤差。這兩種誤差可以在加工方向上合成。 （ 2） 定義法 定義發(fā)就是采用誤差產(chǎn)生的本質(zhì)進行計算。要學(xué)會用夸張的畫法表達出誤差的 極 限位置 ，在運用所學(xué)的 幾何原理 從而求出最大的變動量。在大多數(shù)情況下定義法十分簡潔有效。 （ 3） 微分法 在確定零件的工序在加工方向的最大變量之后，我們可以將這個已確定的變量看作一個微分。然后利用幾何原理得出表達式，接著對表達式進行微分，緊接著把尺寸誤差看做微小增量，最后就可以得到尺寸誤差了。 上述三種手段各有千秋及優(yōu)劣性，都在某些方面映射了定位誤差的本質(zhì)。三種方法均是在二位平面內(nèi)進行分析，因此在計算的過程中比較繁瑣?，F(xiàn)在出現(xiàn)了三維 CAD，從而讓定位誤差分析變得簡單明了。具體方法是： （ 1） 利用三維軟件將工件與定位元件裝配在一起。 （ 2） 建立工件的基準點、線和面。 （ 3） 明確給出影響加工方向上的變量，并利用最小或者最大尺寸進行重新建模，這樣就可以得到兩個極限位置。 （ 4） 利用三維軟件的測量工具欄就可以測出其距離了。因此，可以得出定位誤差具體數(shù)值了。 這種方法簡單快捷，隨著以后的發(fā)展，這種方法很快就會普及的。 本次設(shè)計我們采用合成法進行誤差的分析。 圖 25 一面兩銷定位誤差分析 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 工件以一面兩孔進行定位時，那么其基準位移誤差則是 : 111yx dDYY TT ?????? ? 式中 1DT —— 孔與銷配合的孔直徑誤差（ mm）； d1T —— 銷直徑誤差 (mm) —圓柱銷與孔—1? 配合的最小間隙（ mm） ???? yx YY ++ = 滿足定位誤差的要求。 轉(zhuǎn)角誤差計算公式： L TTTT DD 2s i n 2d221d11 ??? ??????? 式中 1DT —— 孔與圓柱銷配合的孔直徑誤差（ mm）； d1T —— 圓柱銷直徑誤差 (mm) —圓柱銷與孔—1? 配合的最小間隙（ mm） 2DT —— 孔與菱形銷銷配合的孔直徑誤差（ mm）； d2T —— 菱形銷銷直徑誤差 (mm) —菱形銷與孔—2? 配合的最小間隙（ mm） L—— 兩銷之間的中心距（ mm） 代入數(shù)據(jù)得 sin? = 1962 X ?????? = 410?X 即 ? =。 滿足工藝的要求。 167。 鉆床夾具的三視圖 鉆床夾具裝配圖，如圖 26 所示。 如圖 26（ a），鉆床夾具的主視圖，可以看出整個夾具是完全封閉的狀態(tài)，只留一個可以收放液壓油管的孔，這樣可以避免加工零件時產(chǎn)生的廢屑進入夾具體里。收放液壓油管的孔也可視為不見，因為它可以隨夾具在機床安裝位置的變化而變化。只因為鉆模板是懸掛的，所以中間高出的柱子是為河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 了更好的放置定位及固定鉆模板。 如圖 26（ b），鉆床夾具的裝配圖的左視圖，在圖中可以看到此次設(shè)計的夾具采用液壓夾緊的方式。工件采用一面兩銷定位，兩銷分別是圓柱銷33 和菱形銷 30；利用壓板 27 對工件進行壓緊。兩個定位銷與夾具體是過盈配合，夾具體上在 放置一個支撐板，防止零件與夾具定位時過度磨損夾具體表面。 在圖 26（ c)，夾具裝配圖的俯視圖中，我們可以清楚地看到夾具體上四個圓柱孔，這是讓夾具與鉆床進行固定。當(dāng)夾具與鉆床固定好之后，在整體進行打銷孔，然后用銷進行定位，這樣就可以避免夾具與鉆床產(chǎn)生松動，從而避免定位誤差。 (a) （ b） （ c） 圖 26 夾具裝配圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第三章 夾具具體設(shè)計及工作原理 167。 夾緊裝置的組成和要求 在任何的機械加工場合，工件都將會受到一些力的作用。這些力包括切削力、慣性力和離心力等。雖然有力的作用，但是為了保證加工的正常進行以及工件處在正確的加工位置；而且要保證不能因為發(fā)生振動而對工件造成加工誤差，因此，幾乎所有的夾具都會存在夾緊機構(gòu)，從而讓工件更準確的夾緊。 夾緊裝置的設(shè)計的好與壞都將直接影響到夾具的整體效果。設(shè)計加緊機構(gòu)的時候要充分考慮我們所要加工零件的形狀規(guī)則以及被加工零件的材料及力學(xué)性能。當(dāng)然在設(shè)計夾緊裝置的同時，我們要對夾緊機構(gòu)有個整體性的認識，知道它都是由什么組成的。 夾緊機構(gòu)有以下幾個部分組成： （ 1） 力源裝置 力源裝置是夾具所必需的裝置；它能準確地制造出我們所需求的夾緊力，以適應(yīng)固定的需求。 （ 2） 中間傳遞力裝置 中間傳遞力裝置是一種傳力機構(gòu)，它能準確無誤地把力源裝置制造的夾緊力及時傳給 夾緊 元件 。最后由夾緊零部件對被加工零件進行夾緊。有時候可根據(jù)自身的需要改變力的大小和方向。 （ 3） 夾緊元件 它是最終的執(zhí)行元件。 以上所有的元件及部件均可用一張明確的圖來表達各個的相互關(guān)系，如圖 31。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 31 夾緊裝置的組成圖 夾緊裝置的要求： 1） 在具體地 夾緊過程中， 要保持被加工零件不移動，不離開支撐板。 2） 應(yīng)確定適當(dāng)?shù)膴A緊力 ， 而且要確保同 一批工件的夾緊力要穩(wěn)定 在某一個合適的誤差范圍內(nèi) 。 不但要保證被加工零件在加緊的時候不變形，又要保證被加工零件在整個機械加工的時候產(chǎn)生的振動最小，且位置穩(wěn)定。 3） 成批大量的生產(chǎn)時，允許較為復(fù)雜的但必須保證效率的夾緊裝置。 在 被加工零件整個 夾緊過程中，夾緊 力的合適程度 會 對被加工零件 的加工 誤差 以及生產(chǎn)效率 造成比較干脆的影響 。因此， 在 設(shè)計夾緊裝置 過程某些必要的原則我們必須要遵守 ： （ 1） 工件不移動原則 在被加工零件夾 緊過程中， 首先必須保證 不 可更改被加工零件地空間 定位后 所處 的 精確的 位置 關(guān)系 。 （ 2） 工件不變形原則 在確定 夾緊力的大小 的時候 ，既 要保證夾緊 裝置對被加工零件的夾緊的可靠 性 ，又 要 使 被加工零件產(chǎn)生的變形不能導(dǎo)致被加工零件產(chǎn)生加工精度誤差。 （ 3） 安全可靠原則 夾緊 裝置 應(yīng) 該 有 充裕地 夾緊行程， 這樣可 以 準確的確保 夾緊 合理性及可河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 靠性 。 （ 4） 工件不振動原則 應(yīng)確定適當(dāng)?shù)膴A緊力 ， 而且要確保同 一批 被加工零件 的夾緊力要穩(wěn)定 在某一個合適的誤差范圍內(nèi) 。 不但要保證被加工零