【文章內(nèi)容簡介】 換。 3）工藝系統(tǒng)受力變形及其對加工精度的影響 工藝系統(tǒng)受力變形主要包括工藝系統(tǒng)剛度對加工精度的影響其次是慣性力、重力和夾緊力所引起的加工誤差。 4）其他方面的影響 工藝系統(tǒng)熱變形及工件的內(nèi)應(yīng)力引起的變形都不同程度的影響著工件的加工精度。 提高加工精度的工藝措施 1）直接消除和減少原始誤差 在加工剛性不足的圓環(huán)零件或磨削精密薄片零件時(shí)，為消除或減少夾緊變形而產(chǎn)生的誤差，可采用彈性夾緊機(jī)構(gòu)或采用臨時(shí)性加強(qiáng)工件剛性的方法。在磨削精密的薄片時(shí)還可以采用環(huán)氧樹脂粘合劑或厚油脂，利用其流動(dòng)性，在工件處于自由狀態(tài)下，填充在工件與平板或電磁工作臺之間的間隙，從而增強(qiáng)工件的剛性。 2）補(bǔ)償或抵押原始誤差 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 補(bǔ)償誤差的方法就是造出一種新的誤差去抵消工藝系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)鍵性的原始誤差。誤差抵消的方法是利用原有的一種誤差去抵消另一種誤差。無論何種方法，力求使兩者大小相等，方向相反，從而使其抵消而減少，甚至完全消失。這 種誤差消除的方法使用的不多。 3）轉(zhuǎn)移變形或轉(zhuǎn)移誤差 工件系統(tǒng)調(diào)整時(shí)，如機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的精度或定程機(jī)構(gòu)的定位精度較低，不能保證加工的精度，可以采用精確的量具來控制刀架的位移，以提高精度，這也是生產(chǎn)中常用的誤差轉(zhuǎn)移的方法。 4） “就地加工 ”保證精度 在機(jī)械加工和裝配中，有些精度問題牽涉到很多零件的相互關(guān)系，如果僅僅從提高零部件本身的精度著手，有些精度指標(biāo)不但不能達(dá)到，即使達(dá)到，成本也很高。采用此方法，不但能保證裝配后的最終精度，而且，在零件的機(jī)械加工中也常常用來保證加工精度。 5）加工過程的積極控制 積極控制主 要有三種形式：主動(dòng)測量、偶見配合加工、積極控制起決定作用的加工條件。 本章小結(jié) 本章重點(diǎn)研究了夾具的定義、作用及分類、夾具設(shè)計(jì)時(shí)的要求及其相關(guān)的注意事項(xiàng)。另外，還分析了傳動(dòng)軸凸緣叉機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，為夾具的設(shè)計(jì)提供現(xiàn)實(shí)的理論依據(jù)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 4章 夾具的設(shè)計(jì) 概述 夾具的定義和作用 1）夾具的定義：夾具是用以裝夾工件的裝置。機(jī)械制造過程中廣泛地使用各種夾具，包括機(jī)床夾具、裝配夾具、焊接夾具、熱處理夾具、檢驗(yàn)夾具等。機(jī)床夾具用于切削加工。在切削加工中，用以 固定加工對象，使之定位。機(jī)床、夾具、刀具、工件在加工時(shí)組成加工系統(tǒng)，工件實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 2）夾具的作用：保證加工精度；減少安裝工件的輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；改善勞動(dòng)條件，減少勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度；降低加工成本，擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；保證安全生產(chǎn)等。 夾具的分類 機(jī)床夾具一般按適用對象、使用特點(diǎn)、使用機(jī)床和動(dòng)力源分類。具體說來，有： 1）通用夾具：用以加工兩種或兩種以上工件的同一夾具。特點(diǎn)：能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換，一般結(jié)構(gòu)均已定型，尺寸、規(guī)格系列化。 2）專用夾具：專為某一工件的某一工 序而設(shè)計(jì)的夾具。 3）可調(diào)夾具：通過調(diào)整或更換個(gè)別零、部件，能適用多種工件加工的夾具。特點(diǎn)：夾具的使用對象在設(shè)計(jì)前并不非常確定，通用性范圍大。 4）成組夾具：根據(jù)成組技術(shù)原理設(shè)計(jì)的用于成組加工的夾具。設(shè)計(jì)成組夾具的前提是成組工藝。特點(diǎn)：只需對個(gè)別定位和夾緊元件進(jìn)行調(diào)整或更換，即可用于加工成組內(nèi)的所有零件。 5）組合夾具：由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零、部件組裝成易于聯(lián)接和拆卸的夾具。 6）隨行夾具：用以裝夾工件，并由工件輸送帶送至自動(dòng)線各工位的裝置。 夾具設(shè)計(jì)的意義 夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝 備。對工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)，即準(zhǔn)確的定位和夾緊。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工之前，先要對其進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 CAD軟件的介紹 傳動(dòng)軸凸緣叉的夾具設(shè)計(jì)過程中主要的二維繪圖工具就是 CAD 軟件如夾具的各零件圖以及裝配圖都是利用 CAD 軟件設(shè)計(jì)， AutoCAD 是美國 Autodesk 公司推出的深受廣大工程技術(shù)人員喜愛的通用計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)軟件包，它具有易于掌握、使用方便的特點(diǎn)。 Autodesk 公司自 1982 年 12 月推出第一代 AutoCAD 產(chǎn)品以來，經(jīng)過 AutoCAD 、 AutoCAD 、 R R R1 R1 R1 R1 AutoCAD 2020等版本，進(jìn)行了十幾次升級。如今， AutoCAD 已廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子、航天、造船、氣象、紡織、廣告、學(xué)校等部門和工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域。 AutoCAD 的問世，使數(shù)以萬計(jì)的工程技術(shù)人員從繁重的手工制圖中解脫出來，工程設(shè)計(jì)率先實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化作業(yè)。最新一代的 AutoCAD2020 是最豐富的繪圖軟件，與 R14 相比，增加和改進(jìn)了 400 多項(xiàng)功能，其主要進(jìn)展有以下 幾個(gè)方面： 1）多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境。運(yùn)行 AutoCAD2020 可以同時(shí)打開多個(gè)圖形文件，在不中斷當(dāng)前命令的前提下，實(shí)現(xiàn)圖形之間的拖動(dòng)和復(fù)制，既方便又快捷。多文檔設(shè)計(jì)環(huán)境不僅提高了設(shè)計(jì)工作的效率，而且節(jié)約了內(nèi)存空間。 2）對象特殊性管理窗口。對象特殊性管理窗口，它是 AutoCAD2020 的用戶界面從 “以命令為中心 ”向 “以設(shè)計(jì)為中心 ”模式發(fā)展的具體體現(xiàn)，在此用戶可以直接查看和編輯 AutoCAD 的對象特性，使用戶以更高的效率關(guān)注設(shè)計(jì)對象本身，真正實(shí)現(xiàn)了用戶長期以來所期望的功能。 3） AutoCAD 設(shè)計(jì)中心。 AutoCAD 設(shè)計(jì)中心可以看成是一個(gè)中心倉庫，在此用戶不僅可以瀏覽到自己的設(shè)計(jì)，而且還可以借鑒他人的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)圖形。 AutoCAD設(shè)計(jì)中心使用十分方便，只需輕輕拖拽鼠標(biāo)，就可以將一幅圖中的圖形、文字樣式、標(biāo)注樣式、圖層、塊、外部參照、布局、線形、填充圖案等復(fù)制到另一幅圖中，迅速而有效的地共享設(shè)計(jì)成果，提高設(shè)計(jì)效率。 4）一體化的繪圖輸出體系。 AutoCAD 2020 新增的布局功能，就象 Excel 的一張張工作表，多側(cè)面顯示和打印輸出同一設(shè)計(jì)方案，加上更加靈活而方便的打印輸出功能，真正實(shí)現(xiàn)了 “所見即所得 ”。 5）三維 功能的增強(qiáng)。 AutoCAD 2020 新增的動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)功能，使得三維視圖的操作和三維可視化變得十分容易，它可以清晰、準(zhǔn)確、迅速地顯示三維模型。 夾具設(shè)計(jì)中需注意的問題 在夾具設(shè)計(jì)過程中，對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題，設(shè)計(jì)人員一般都會考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會遇到一些小問題，這些小問題如果處理不好，也會給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。在此歸納一黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 下在夾具設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的一些小問題，具體如下： 清根問題 在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會遇到夾具體定 位端面和定位外圓交界處清根問題。端面和定位外圓如不連接就無此問題。 夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無倒角，則必須清根；如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需要清根，而且交界處可以倒為圓角。端面與外圓定位時(shí)，也采取一樣的規(guī)則。 讓刀問題 在設(shè)計(jì)圓盤類刀具（如銑刀、砂輪等）加工的夾具時(shí)，會存在讓刀問題。設(shè)計(jì)這類夾具時(shí)，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過刀具半徑的尺寸位置即 可。 更換問題 在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本，提高夾具的利用率，往往會把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。 定位件外圓與夾具體孔之間的配合不能有間隙，若有了間隙就會影響夾具的定位精度；但是，兩者之間也不能有太大的過盈量，如果過盈量太大，就使得零件更換困難。所以，設(shè)計(jì)時(shí)一般采用較緊的過渡配合。為了使定位件能夠順利拆下來，可以在定位件中心設(shè)計(jì)一螺孔，用一螺桿擰入螺孔內(nèi)，定位件就能順利地被頂出。當(dāng)然，此螺孔直徑應(yīng)小于夾具體孔。 防松問題 在夾具設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會使用雙頭螺柱，雙頭螺柱一端固定于夾具上，另一端用螺母壓緊于加工的零件。雙頭螺柱與夾具的固定端一般采用六角薄螺母鎖緊，然而用螺母鎖緊后，在使用中常常會出現(xiàn)松動(dòng)。如果把螺柱的固定端與夾具體背面基本擰平（螺柱頭略低于夾具體），在背面（即左端面）螺紋旋合處，沿圓周均勻鉚三點(diǎn)，就能夠起到防松作用。而且省去鎖緊螺母，需要時(shí)還可以進(jìn)行更換。 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位工件的表面、導(dǎo)向元件的表 面以及夾具體的安裝基面等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋麄冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具要進(jìn)行退火處理。 2）有足夠的強(qiáng)度和剛度 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 加工過程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)該有足夠的強(qiáng)度和剛度。因此夾具體須有一定的壁厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件裝卸的情況下采用框架式夾具體。 3）結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具 體毛面與工件之間應(yīng)留有足夠的間隙。夾具體結(jié)構(gòu)型式應(yīng)便于工件的裝卸，分為開式、半開式和框架式結(jié)構(gòu)等。 4）排屑方便 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)?？梢栽趭A具體上開排屑槽或在夾具體下部設(shè)置排屑斜面。 5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支承面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸出，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺面接觸良好 [8]。 6）提高