【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 130A，專(zhuān)用工裝 9 鉆 用Ф 9鉆頭擴(kuò)鉆 M10螺紋底孔 X6130A，專(zhuān)用工裝，鉆模 10 攻螺紋 攻螺紋 M10 S4012A,專(zhuān)用工裝 11 銑 以 D 面為精基準(zhǔn)， B面為粗基準(zhǔn)，粗銑G面，留 1mm余量，精銑 X6130A，專(zhuān)用工裝 12 鉆 鉸 用Ф 8孔，精加工鉸孔 X6130A，專(zhuān)用工裝，鉆模 13 鉆 鉸 用Ф 鉆頭擴(kuò)鉆Ф 25 孔，精鉸到Ф 30H7 X6130A，專(zhuān)用工裝，鉆模 14 倒角 倒角Ф 30內(nèi)孔， C端面處 C6201,專(zhuān)用工裝 15 倒角 倒角Ф 30內(nèi)孔， D端面處 C6201,專(zhuān)用工裝 16 鉆 鉸 用Ф 鉆頭鉆孔，粗鉸到Ф ，精鉸到Ф 8H7 X6130A，專(zhuān)用工裝，鉆模 17 熱處理 淬火，提高硬度， 150～ 200HB 18 鉗工 去毛刺 鉗臺(tái) 19 終檢 按圖樣要求檢驗(yàn)各部分尺寸 20 入庫(kù) 涂防銹油，入庫(kù) 四、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)對(duì)支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程分析設(shè)計(jì)，對(duì)零件有了全面的認(rèn)知，選擇工序 13鉆 擴(kuò) 粗鉸 精鉸Φ 30 ? 分析，并結(jié)合此工序，設(shè)計(jì)一套專(zhuān)用夾具。 確定夾具設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖 （ 1）定位方案 加工Φ 30 ? 孔，內(nèi)孔表面粗糙度 Ra≤ m，以底面 D面為精基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度，以Φ 11 孔軸線為定位基準(zhǔn)， 限制三個(gè)自由度，則對(duì) Z 軸旋轉(zhuǎn)自由度形成過(guò)定位，增大誤差，必須消除過(guò)定位。此種情形可選擇削邊銷(xiāo)（棱形銷(xiāo)）即可消除過(guò)定位，再由夾緊裝置即可限制一個(gè)自由度，從而工件處于完全定位狀態(tài)，進(jìn)行加工。 削邊銷(xiāo)尺寸標(biāo)準(zhǔn)如圖 41和表 42所示： 圖 41 表 42 削邊銷(xiāo)尺寸 D2 3～ 6 6～ 8 8～ 20 20～ 25 25～ 32 32～ 40 ＞ 40 b 2 3 4 5 6 6 8 B D21 D22 D23 D24 D25 (2)導(dǎo)向方案 為了能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對(duì)位置，鉆夾具都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件 —鉆套，鉆套一般安裝在鉆模板上，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間，因工件批量大且經(jīng)鉆 粗鉸 精鉸孔工序，加工精度高，所以此處選用固定式鉆模，鉆套選用快換鉆套，如圖 43所示： 圖 43 快換鉆套 （ 3）夾緊方案 由于零件加工工序較簡(jiǎn)單，定位較容易，工件批量大，選取簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊裝置，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用于夾緊零件的螺釘選有帶手柄的螺冒，便于操作 ，使工件裝卸迅速，方便。由于螺釘與工件Φ 60 外圓接觸并施加夾緊力，此處選用圓周線接觸。夾緊裝置見(jiàn)總裝配圖所示。 （ 4）夾具體的設(shè)計(jì) 結(jié)合零件的結(jié)構(gòu)、加工要求及以上分析，初步設(shè)計(jì)夾具體的結(jié)構(gòu)。 a、采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模、定位心軸及鉆模板均按裝在夾具體上，夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案結(jié)構(gòu)緊湊，安裝穩(wěn)定，剛性好，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較合理。 b、采用型材夾具體的鉆模，夾具體由左側(cè)板、定位心軸、鉆模板安裝在底座上，夾具體底面為安裝基準(zhǔn)面，此方案的夾具體為框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量較輕、鉆模剛性好，固 定鉆模板螺釘受力比較大，易變形，但是由于零件為大批量生產(chǎn)，盡量減少生產(chǎn)成本，此方案不可取。 綜合上述，確定采用 a方案。 ①夾緊裝置是緊固螺釘與 V型塊組成，其 V型塊與夾具體連接為一體， V型塊及尺寸見(jiàn)圖 44和表 45所示： 圖 44 表 45 V型塊尺寸 N D B H l b r 基本尺寸 極限偏差 f7 基本尺寸 極限偏差 f9 25 16 55 ＞ 45～ 60 65 ?? 20 ?? ②夾具體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及各部分尺寸見(jiàn)夾具體圖紙所示： （ 5）夾具總裝配圖上的公差、技術(shù)要求的標(biāo)注 ①活動(dòng)配合公差選擇如表 4表 48所示： 表 47 配合形式 精度要求 應(yīng)用 定位銷(xiāo)與工件基準(zhǔn)孔 一般要求 較高精度 定位元件與工件定位基準(zhǔn)間 6H7h ， 67gH ， 67fH 56hH ， 56gH ， 56fH 表 48 鉆套名稱(chēng) 加工方法及配合部位 配合種類(lèi)及公差等級(jí) 可換鉆套或快換鉆套 鉆孔及擴(kuò)孔 外徑與襯套 67gH ， 77fH 刀具切削部分導(dǎo)向 67hF ， 67hG 刀柄或刀桿導(dǎo)向 77fH ， 67gH 粗鉸孔 外徑與襯套 67gH ， 6H7h 內(nèi)徑 67hG，6H7h 精鉸孔 外徑與襯套 56gH ， 56hH 內(nèi)徑 56hG，56hH ②影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差（ SA） 它們主要指夾具安裝基面與機(jī)床相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差。夾具體的安裝基 面與機(jī)床的配合，鉆模的安裝基面是平面，可不必標(biāo)注。 ③影響夾具精度的尺寸和精度 鉆套與定位銷(xiāo)之間尺寸 40177。 ， V型塊的寬度 177。 ，為影響夾具體的精度尺寸，誤差在規(guī)定范圍內(nèi)。 ④夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 夾具總圖上無(wú)法用符號(hào)標(biāo)注而又必須說(shuō)明的問(wèn)題，可作為技術(shù)要求用文字寫(xiě)在總圖的空白處。如夾具使用時(shí)的操作順序等。 ⑤夾具總圖上公差值的確定 夾具總圖上標(biāo)注公差值的原則是在滿(mǎn)足工件加工要求的前提下，盡量降低夾具的制造精度。夾具總圖上標(biāo)注的第 2～ 5類(lèi)尺寸的尺寸公差和位置公差均直接影響工件的加工精度 ，取 δ J =(1/5～ 1/2)δ k 式中：δ J — 夾具總圖上的尺寸公差或位置公差； δ k 與δ J 相應(yīng)的工件尺寸公差或位置公差。 當(dāng)工件批量大、加工精度低時(shí)，δ J 取小值，因?yàn)檫@樣可延長(zhǎng)夾具使用壽命，又不增加夾具制造難度；反之取大值。此夾具總裝圖尺寸公差、位置公差均取相應(yīng)工件公差的 1/3左右。對(duì)于直接影響工件加工精度的配合尺寸，在確定了配合性質(zhì)后，應(yīng)盡量選用優(yōu)先配合。 工件的加工尺寸未注公差時(shí)，工件公差δ k 視為 IT14～ IT12,夾具上的相應(yīng)尺寸公差按IT11～ IT9標(biāo)注；工件上 的位置未注公差時(shí)，工件位置公差δ k 視為 IT9～ IT11,夾具上的相應(yīng)尺寸公差按 IT7～ IT9標(biāo)注。 工件在夾具中加工的精度分析 （ 1）影響加工精度的因素 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件精度的因素很多。與夾具有關(guān)的因素有定位誤差△ D、對(duì)刀誤差△ T、夾具在機(jī)床上的安裝誤差△ A和夾具制造誤差△ J等。在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱(chēng)為加工方法誤差△ C。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相 對(duì)工件的位置不準(zhǔn)確，而形成總的加工誤差 ? △。 1) 定位誤差△ D 加工尺寸（ 40 ? ） mm的定位誤差△ D =0。 對(duì)稱(chēng)度 。工件定 位孔的尺寸為Φ 11H7(＋０．０１８?。?),定位心軸的尺寸為Φ 11f6（ －０．０１６－０．０２７ ），則 △ D =Xmax =（ +） mm = 2）對(duì)刀誤差△ T 因?qū)Φ稌r(shí)刀具相對(duì)于對(duì)刀塊或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差，稱(chēng)為對(duì)刀誤差。鉆頭與鉆套間的間隙，會(huì)引起鉆頭的位移或傾斜，造成加工誤差。由于鋼套壁厚較薄，可只計(jì)算鉆頭位移引起的誤差。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為Φ （ ?? ），鉆頭尺寸為Φ ? mm。尺寸（ 40 ? ） mm 及對(duì)稱(chēng)度 的刀具誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙。 △ T = Xmax =（ +） mm= 3）夾具的安裝誤差△ A 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱(chēng)為夾具的安裝誤差。此夾具的安裝基面為平面，因而沒(méi)有安裝誤差，△ A =0。 4）夾具誤差△ J 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱(chēng)為夾具誤差。夾具誤差的大小取決于夾具零件的加工精度和夾具裝配時(shí)的調(diào)整與修配精度。 影響尺寸（ 40 ? ） mm 的夾具誤差為導(dǎo)向孔對(duì)安裝基面 D 的垂直度△ J3 =，導(dǎo)向孔軸心線到定位端面的尺寸公差△ J2 =。 影響對(duì)稱(chēng)度 △ J2 =。 5）加工方法誤差△ G 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱(chēng)為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多，又不便于計(jì)算，所以在設(shè)計(jì)夾具時(shí)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的 1/3。計(jì)算時(shí)可設(shè)△ G =δ k/3 (2)保證加工精度的條件 工件在夾具中加工時(shí)，總 加工誤差 ? △為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此，保證工件加工精度的條件為 ? △ =上述各項(xiàng)誤差的平方和的平方根≤δ k 即工件的總加工誤差 ? △應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差δ k 。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)，需留出一定的精度儲(chǔ)備量 JC 。因此將上式改寫(xiě)為： ? △ ≤δ kJC 或 JC =δ k ? △ ≥ 0 當(dāng) JC≥ 0時(shí)，夾具能滿(mǎn)足工件的加工要求。 JC值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差δ J確定得是否合理。 鋼套鉆Φ ，加工精度的計(jì)算列于表 49所示： 表 49 誤差名稱(chēng) 加工要求 （ 40 ? ） mm 對(duì)稱(chēng)度 △ D 0 △ T △ A 0 0 △ J △ J2+△ J3=（ +） mm △ J2= △ G ()mm= ()mm= ? △ JC ()mm=＞ 0 ()mm=＞ 0 由表 49可知，該鉆模能滿(mǎn)足工件的各項(xiàng)精度要求，且有一定的精度儲(chǔ)備。 計(jì)算夾緊力 （ 1） 由 中分析選擇點(diǎn)接觸式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算此夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力。單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生 的夾緊力按下公式計(jì)算： W0=QL/【 r′ tanφ 1+rztan（а +φ 2′）】 （式中 W0 —— 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（ N）； Q —— 原始作用力（ N）； L —— 作用力臂（ mm）； r′ —— 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（ mm），其值視為螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定； φ 1 —— 螺桿端部與工件間的摩擦角； φ 2′ —— 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（176。）； rz —— 螺紋中經(jīng)之半（ mm）； а —— 螺紋升角。） （ 2）計(jì)算公式中各項(xiàng)的值 ①確定原始作用力 Q的值： 由于是手動(dòng)的簡(jiǎn)單裝置，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇 Q =65N。 ②確定 L的值： 作用力臂即為螺釘上手柄的長(zhǎng)度， L取為 100mm。 ③確定 r′的值： 由于夾緊裝置是圓周線接觸式，則螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑查資料取為 ，即 r′=。 ④確定φ 1和φ 2′的值： 螺桿端部與工件間的摩擦角φ 1和螺旋副的當(dāng)量摩擦角φ 2′取值如 410 所示： 表 410 螺紋形狀 三角螺紋 梯形螺紋 方牙螺紋 螺紋牙形半角β 30176。 15176。 0 φ 2′ =arctan（ tanφ 2/cosβ 90176。 50′ 8176。 50′ 8176。 32′ 注 ： tanφ 2 =，φ 2為螺旋副的摩擦角（176。）。 ⑤ 確定 rz和а的值，由表 411所示： 公稱(chēng)直徑 /mm 螺距 P/mm 中經(jīng)之半 rz/mm 升角а 12 2176。 26′ 2176。 29′ 2176。 2′ 1 1176。 36′ 14 2 2176。 52′ 2176。 61′ 1 1176。 22′ 16 2 2176。 29′ 1176。 49′ 1 1176。 11′ 注：а =arctan（ nP/2π rz）， n為螺紋線數(shù)。 （ 3）計(jì)算夾緊力 由（ 1）和（ 2）可以計(jì)算出夾緊力： W0 = QL/【 r′ tanφ 1+rztan（а +φ 2′）】 = 65179。 190/【 179。 + 179。 tan（ 2176。 29′ + 8176。 50′）】 = 4928N 畫(huà)夾具裝配圖和零件圖 夾具裝配圖和零件圖見(jiàn)圖紙所示。 100?50F7m6?60H7n6?11H7f62301501791662648設(shè)計(jì)校核審核比例 1:1數(shù)量重量1夾具裝配圖1 2 3546798序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 備注1234567序號(hào) 名稱(chēng) 數(shù)量 材料 備注89圓錐銷(xiāo)8 179。5 0 2 35螺釘M 1 0 179。3 0 3 Q235A鉆模板 1 45 40 ～ 45HRC襯套 1 45鉆套 1螺釘M 1 0 179。5 0 1 Q235A夾具體 1 HT200 人工時(shí)效 定位銷(xiāo)