【文章內(nèi)容簡介】 定位銷上的母線接觸，孔軸線Ｏ處于定位銷軸線Ｏ1的下方，如右圖則定位誤差△ db=OO1=（Dmaxdmin）由于Dmax=Dmin+TD,dmin=dmaxTd 所以△db= [Dmin+TD(dmaxTd)] =(TD+Td+△s) （公式一）式中 Dmin— 換向閥孔的最小直徑（mm）； TD— 換向閥孔的公差（mm）； Dmax— 定位銷的最大直徑（mm）； Td— 定位銷的公差（mm）； △s— 換向閥孔與定位銷的最小配合間隙（mm），△s=Dmindmax。通過對(duì)圖6的觀察，以及對(duì)圖6與圖7的尺寸參考，可以知道定位銷除了細(xì)長桿定位外，還有其下端的臺(tái)階也起著定位的作用，所以誤差分析應(yīng)該有2處。由圖6和圖7知，定位銷細(xì)長桿的直徑 d1= mm ；換向閥孔深小孔部分的直徑 D1=100 mm；定位銷臺(tái)階的直徑 d2= mm；換向閥孔臺(tái)階孔部分的直徑 D2= mm。由以上尺寸知，TD1=, Td1=, △s1==。TD2=, Td2=, △s2==。把以上數(shù)據(jù)帶入公式一，得定位銷細(xì)長桿的定位誤差:△db1=*（++）=。定位銷臺(tái)階的定位誤差: △db2=*(++)= 。經(jīng)過對(duì)新工裝定位誤差的計(jì)算分析，我們清楚的了解到它的定位精度在水龍頭制造方面比較高，,所以該設(shè)計(jì)在理論上其定位還是足夠滿足生產(chǎn)要求的。 新工裝的夾緊分析當(dāng)新派浴缸本體在工裝中正確定位后，接下來就是夾緊，夾緊裝置就是為此而設(shè)計(jì)的。夾緊裝置一般包括3個(gè)部分：動(dòng)力裝置、夾緊元件、中間傳力結(jié)構(gòu)，我設(shè)計(jì)的工裝是用氣缸來作動(dòng)力裝置的，夾緊元件則是壓板，中間傳力結(jié)構(gòu)我選擇了雙頭螺柱（M12），如下圖9：圖9 夾緊裝置結(jié)構(gòu)圖對(duì)于夾緊裝置的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該滿足如下要求：（1） 夾緊過程不得破壞工件在工裝中占有的定位位置；（2） 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面或者使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。（3） 操作要安全，省力。（4） 結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于制造便于維修。通過前文對(duì)新工裝的功能簡介，以及新舊工裝加工工藝的對(duì)照，新工裝的先進(jìn)性已經(jīng)得到充分的認(rèn)可，且新工裝夾緊裝置的設(shè)計(jì)也基本符合設(shè)計(jì)要求。夾緊裝置的夾緊力是由氣缸來提供的，氣缸的選擇是否合理將折射出夾緊力的適當(dāng)與否，針對(duì)這點(diǎn)設(shè)計(jì)要求還待進(jìn)一步分析計(jì)算和校驗(yàn)，接下來我們將進(jìn)入夾緊力的分析計(jì)算。 夾緊力的分析與計(jì)算圖10 夾緊力示意圖（1） 夾緊力的選擇夾緊力作為一個(gè)力應(yīng)該有作用點(diǎn)和作用方向，這只是在定性分析，當(dāng)定量分析的時(shí)候應(yīng)該還有作用力大小，因?yàn)樽饔昧Υ笮〉姆治鲇?jì)算比較復(fù)雜，所以我們分出單獨(dú)的一項(xiàng)來分析。夾緊力的選擇應(yīng)該包括夾緊力作用點(diǎn)的選擇和作用方向的選擇，首先我們結(jié)合新工裝的設(shè)計(jì)來探討下夾緊力作用點(diǎn)的選擇問題。① 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)定位元件或位于定位元件所形成的支撐面內(nèi)。從圖10我們知道，壓板有2個(gè)力作用在本體上，是以定位銷為中心平均分配在其兩邊的，從理論設(shè)計(jì)上來講，那2個(gè)力應(yīng)該是大小相等，方向一致的力（如圖11）。從理論力學(xué)可知，這2個(gè)力的合力的作用點(diǎn)在定位銷的中心，而且大小等于這2個(gè)力之和。所以本設(shè)計(jì)的夾緊力的作用點(diǎn)正對(duì)定位元件。圖11 夾緊力分析圖② 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，使夾緊穩(wěn)固可靠。圖12 夾緊力作用點(diǎn)位置圖如圖12，壓板寬度b=60mm ，五面部位的寬度c=+ ,壓板兩夾塊之間的距離 d=29mm ，則壓板單片夾塊的寬度 a=*(6029)= 。從理論力學(xué)知識(shí)可以分析出，夾緊力的作用點(diǎn)在壓板夾塊的中心，所以夾緊力作用點(diǎn)離加工表面的最大距離 e=*()+*= 。從理論數(shù)據(jù)分析可知，這樣的設(shè)計(jì)是合理的。通過以上分析，夾緊力作用點(diǎn)的選擇基本符合設(shè)計(jì)要求，而對(duì)于一個(gè)力的分析來說，其作用方向的分析也是必不可少的。工裝的設(shè)計(jì)理論要求夾緊力的作用方向應(yīng)垂直于工件的主要定位基面。我設(shè)計(jì)的工裝的定位基面是定位銷的臺(tái)階底面，如圖13，從理論設(shè)計(jì)來說，我們完全可以保證夾緊力的方向與定位銷的方向一致（如圖10），即夾緊力的作用垂直于定位銷的臺(tái)階底面。所以從這點(diǎn)分析夾緊力作用方向的選擇合理。圖13 定位基面（2） 夾緊力的分析與計(jì)算在工裝的設(shè)計(jì)過程中，夾緊力的估算是一件十分重要的工作。夾緊力太大會(huì)增大工件的變形，還會(huì)無謂的增大夾緊裝置，造成累贅與浪費(fèi)；夾緊力過小會(huì)導(dǎo)致工件夾不緊，在加工過程中工件的定位位置很可能被破壞，而且容易引發(fā)安全事故。我設(shè)計(jì)的工裝是應(yīng)用在立式銑床上，所以夾緊力的估算離不開工件被加工時(shí)所受的銑削力，而銑削力的分析計(jì)算需要涉及到加工設(shè)備、銑刀、加工工件等眾多方面。從加工工藝我們知道，工裝夾緊本體以后需要被加工出五個(gè)面，這五個(gè)面所在的位置以及方向是各異的，所以在分析力的過程中我們需要找到本體在加工過程中最容易脫離定位夾緊的位置及方向，即工作中的薄弱環(huán)節(jié)。夾緊力的估算是復(fù)雜的，需要一步步的分析與探討，最終得出合理的結(jié)果。 我們公司現(xiàn)有的立式銑床是佛山市漢貝爾數(shù)控機(jī)床有限公司生產(chǎn)的精密炮塔銑床，機(jī)臺(tái)型號(hào)為3K，其工作臺(tái)最大寬度為400mm ，工作臺(tái)最大長度為760mm ，轉(zhuǎn)速范圍為66～2720r/min 。在加工新派浴缸本體五面結(jié)構(gòu)時(shí)，調(diào)機(jī)員把轉(zhuǎn)速調(diào)在1200r/min ，這個(gè)轉(zhuǎn)速的選定是由被加工工件的銑削量以及需要達(dá)到的粗糙度來選定的，當(dāng)然，這點(diǎn)也離不開調(diào)機(jī)員們的工作經(jīng)驗(yàn)。從圖12我們知道五面結(jié)構(gòu)的寬度c=+ ，為加工此寬度的五面需要相應(yīng)的銑刀來銑削，但市場上購買不到和該寬度相適應(yīng)的銑刀，為此，我們公司自行開發(fā)設(shè)計(jì)了一款銑刀，命名為:，如圖14，該銑刀的刀桿材料是45鋼，焊接在刀桿上的刀片是YG8硬質(zhì)合金。圖14 YG8硬質(zhì)合金刀片是從市場上購買回來的，我們選擇YG8硬質(zhì)合金刀片來制作銑刀是因?yàn)樗舆m合銑削黃銅鑄件，在生產(chǎn)線上，很多時(shí)候都是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來選擇刀具以及刀具材料的。從圖上信息我們知道，對(duì)于刀具來說刃口是比較重要的部位，而且刃口的粗糙度要求很高。銑刀除了需要鋒利的刃口去銑削工件之外，還要有良好的排削功能，排削對(duì)于刀具的加工來說也說比較重要的，所以我們需要設(shè)計(jì)排削槽。我們知道，夾緊力的作用就是阻止工件脫離定位以及隨銑削力運(yùn)動(dòng)，所以夾緊力的分析也就是對(duì)銑削力的分析。銑五面就有五個(gè)銑削力的出現(xiàn)，我們只需要分析其中一個(gè)力，這個(gè)力最有可能使本體脫離定位甚至隨銑削力運(yùn)動(dòng)，只要夾緊力能夠滿足這個(gè)方向的銑削力的話，那我設(shè)計(jì)的工裝在夾緊功能上就能實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)中我們知道，銑削平面一般是一個(gè)來回，也就是工件進(jìn)給完之后還要返回到原處，工件進(jìn)給銑削余量，進(jìn)給完之后返回再銑削一道。很明顯，進(jìn)給的時(shí)候銑削力很大，返回的時(shí)候幾乎沒有什么余量，所以銑削力也幾乎為零，所以銑削力的走向如圖15，若開始從另一側(cè)面開始銑削，則銑削力的走向就反向了。圖15 銑削力走向從理論分析知，只有受力與定位銷的軸向一致時(shí)，工件才最有可能脫離定位