【文章內(nèi)容簡介】 序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力，因此，在計算夾緊力時可以不計算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力。即：，即：，其中，查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表121得：；；；；；；，所以=。查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表127得：，表128得，其中，查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表121得：；；；；，所以=。所以因此，實際所需要的夾緊力為。由于兩端是頂尖裝夾，左頂尖直接裝夾在機(jī)床尾座上，有頂尖裝夾在機(jī)床主軸上，所以加緊力是滿足要求的。 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。繪圖時先用雙點劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。 問題的提出本夾具是用來加工半軸右邊圓盤上面6個的孔，由于我們選擇在立式鉆床上加工，所以選擇的定位基準(zhǔn)是圓盤上面的臺階面，設(shè)計夾具時，我們要滿足一些基本要求：應(yīng)有足夠的強度和剛度，結(jié)構(gòu)簡單具有良好的工藝性，尺寸穩(wěn)定和便于排屑等。為了提生產(chǎn)效率，我們選用高速鋼麻花鉆刀具加工。 確定定位方案，設(shè)計定位元件工件上的加工孔為通孔，沿孔軸線方向的自由度可不予以限制，但是為增強加工時工件的剛性，必定限制孔軸線方向的自由度，故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具，并力求遵守基準(zhǔn)重合原則，以減少定位誤差對加工精度的影響。由于工件在鉆Φ14mm孔時，采用圓盤上面的臺階面定位，這樣，既增加了工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：用鉆磨板與臺階面直接接觸，在用兩邊的螺栓夾緊，可以限制工件的6個不定度，達(dá)到完全定位。工件下面直接放在座子上面起輔助支承，不起定位作用。 夾緊力計算：計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中切削力分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力。即：，其中，查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表121得：；；；；；；，所以=。查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表127得：，表128得，鉆頭的直徑為d=，所以。因此，實際所需要的夾緊力為。夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)的傳動效率為，單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力為：，查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表1220，得=，表1221，得=，表1222，得。==。則作用在活動壓塊上的夾緊力為：夾緊機(jī)構(gòu)受力如圖2所示。 所以 == 53088圖2 夾緊機(jī)構(gòu)受力示意圖因 ＜，所以該螺旋機(jī)構(gòu)能滿足鉆削加工要求。當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。繪圖時先用雙點劃線（細(xì)線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機(jī)構(gòu)，就形成了夾具體。并按要求標(biāo)注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。7 位置量規(guī)設(shè)計設(shè)計下圖所示的位置量規(guī)。㈠ 結(jié)構(gòu)分析1 分析⑴ 零件有一處位置公差要求 1)基準(zhǔn)F2)基準(zhǔn)G⑵ 被測要素均為中心要素,且遵守相關(guān)原則。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計工作部位本例按同時檢驗設(shè)計。位置量規(guī)設(shè)計成主體量規(guī)和輔助(活動)量規(guī)。 技 術(shù) 要 求 材料 40 圖11 工件⑴ 主體結(jié)構(gòu)見圖12（有關(guān)工作部位尺寸由計算決定）。⑵ 量規(guī)（活動）輔助量規(guī)結(jié)構(gòu)見圖將在圖紙上面繪制。㈡ 工作部位尺寸計算⑴ 量規(guī)公差 根據(jù)，分別由表43和表44序號查得 ⑵ 按公式計算位置量規(guī)工作部分尺寸 （由工作者確定，現(xiàn)若取為14） 圖12 主體量規(guī)一 夾具設(shè)計在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品；可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項重要的工藝裝備。按夾具的應(yīng)用范圍分類有：通用夾具、專用夾具、成組夾具、組合夾具；按夾具上的動力源分類有：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具、切削力及離心力夾具。 （一）夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機(jī)床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設(shè)計的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項要求：(1)在未受外力作用時，加工件對刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)有正確的定位。(2)在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。（二）定位原理在機(jī)械加工中，我們要求加工出來的表面．對加工件的其它表面保持規(guī)定的位置尺寸。因為加工表面是由切削刀具和機(jī)床的綜合運動所造成，所以在加工時，必須使加工件上的規(guī)定表面(線、點)對刀具和機(jī)床保持正確的位置才能加工出合格的產(chǎn)品。⑴ 定位原理把加工件上的規(guī)定表面(線、點)與夾具上的規(guī)定表面(線、點)相互靠住的這一措施，叫做夾工件在夾具中的定位。該加工件上的這種規(guī)定表面(線、點)稱為定位基準(zhǔn)。⑵ 定位基本原理在夾具設(shè)計中的應(yīng)用自由物體定位的基本原理：自由的物體，它對三個互相垂直的坐標(biāo)面來說，有六種活動的可能性，其中三種是移動，三種是轉(zhuǎn)動，習(xí)慣上，我們把這種活動的可能性稱為自由度。當(dāng)物體的六個自由度被完全限制后，該物體在空間的位置也就完全確定了，所以定位就是限制自由度；在夾具中限制加工件的自由度在夾具中，使加工件的規(guī)定表面與定位元件接觸，就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度數(shù)與定位元件的形式、數(shù)量及布置情況有關(guān)；夾具中的超定位如果兩種定位元件均能限制加工件的同一個自由度時，就發(fā)生了超定位，超定位能產(chǎn)生一些不良后果。如使定位不穩(wěn)定，降低了定位精度；因加工件定位基準(zhǔn)間的誤差，使加工件裝不進(jìn)夾具等。在設(shè)計中應(yīng)盡量避免超定位。（三）夾緊原理 在生產(chǎn)實踐中，盡管定位方式是合理的，但由于夾緊狀態(tài)不良(即夾緊力的大小、方向、作用點和支承的位置選擇不當(dāng))可能出現(xiàn)如下問題：①加工件飛出夾具，打壞刀具，造成安全事故；②加工出來的位置尺寸不準(zhǔn)確；③ 加工表面產(chǎn)生形位公差(如不平度、不垂直度)；① 加工表面粗糙度高等。因此，當(dāng)加工件正確定位后．還需要獲得良好的夾緊狀態(tài)。使加工件獲得良好的夾緊狀態(tài)的措施，叫做正確的夾緊。⑴ 加工件的正確夾緊原則，如何克服重力的影響，把加工件壓回正確位置，是正確夾緊原則之一。所以在考慮定位方案及設(shè)置定位支承時，應(yīng)盡可能使支承反力與重力不構(gòu)成力偶，使加工件重心位于支承范圍內(nèi)。，如何使已獲得正確定位的加工件不脫離正確位置，是正確夾緊原則之二。所以，在制定夾緊方案時，應(yīng)盡可能避免夾緊力與支承反力構(gòu)成力偶。，如何使加工件不產(chǎn)生超出允許范圍的變形，是正確夾緊原則之三。所以在制定夾緊方案時，對于剛性較差的加工件，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生或應(yīng)盡可能減小由夾緊力產(chǎn)生的彎曲力矩。，如何避免加工件發(fā)生不能允許的振動，是正確夾緊原則之四。所以，在制定夾緊方案時，對于剛性較差的加工件，應(yīng)盡可能避免產(chǎn)生或應(yīng)盡可能減小由切削力產(chǎn)生并作用于加工件上的彎曲力矩。，是正確夾緊原則之五。所以，在制定夾緊方案時，切削力最好由支承反力平衡，而盡可能避免用夾緊力及由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。（四）簡述計算機(jī)設(shè)計專用夾具專用夾具是為完成某一工件的某一工序而專門設(shè)計的工藝設(shè)備。與組合夾具相比，專用夾具具有以下特殊的優(yōu)點：(1)能確保工件的加工精度；(2)總體方案與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)；(3)操作方便，能減輕工人的勞動強度；(4)便于排屑，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。傳統(tǒng)的專用夾具設(shè)計需要耗費大量的時間進(jìn)行設(shè)計計算，需要經(jīng)驗豐富的夾具