聯(lián)動(dòng)夾緊銑床夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書-大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-01-06 16:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置 ,所以在機(jī)械加工中 ,可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度 ,使其不受或不受各種主觀因素的影響 ,容易獲得較高的加工精度 ,并使一批工件的精度穩(wěn)定。 ⑵ 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便 ,免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間 ,因此可以縮短輔 助時(shí)間。另外 ,采用夾具裝夾或 ,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,對(duì)操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低 ,有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 ⑶ 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 ,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如 ,在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后 ,就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工 ,一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 ⑷ 改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件 ,保證安全生產(chǎn)[16]。 工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種方法 : ⑴ 直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件 ,使工件獲得加工的正確位置的方法。直接找正法的定 位精度和工作效率 ,取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場(chǎng)合。 ⑵ 劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件 ,使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制 ,定位精度比較低 ,多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 ⑶ 用夾具裝夾 即通過(guò)夾具上的定位元件使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便 ,定位精度較高 ,廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述用裝夾工件的方法有以 下幾個(gè)特點(diǎn) : 工件在夾具中的定位 ,是通過(guò)工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置 (也有在加工過(guò)程中再進(jìn)行找正的 ),因此 ,工件通過(guò)夾具相對(duì)于機(jī)床也就有了正確的位置。通過(guò)夾具上的對(duì)刀裝置 ,保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置 [8]。 基準(zhǔn)及其分類 機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求 :表面見(jiàn)的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系 ,是離不開(kāi) 基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無(wú)法確定表面的位置。基準(zhǔn)是用來(lái)確定 生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能 ,基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 ⑴ 設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn) ,稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。 ⑵ 工藝基準(zhǔn) 零件在工藝過(guò)程中所采用的基準(zhǔn) ,稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同 ,又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 ①裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn) ,稱為裝配基準(zhǔn)。 ②測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn) ,稱為測(cè)量基準(zhǔn)。 ③工序基準(zhǔn) 在加工工序中 ,用以確 定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn) ,稱為工序基準(zhǔn)。 ④定位基準(zhǔn) 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn) ,稱為定位基準(zhǔn)。 需要說(shuō)明的是 ,作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等 ,它們是由某些具體表面來(lái)體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。 工件的定位 工件定位的基本原理 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置 ,它包括工件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過(guò)程。在使用夾具的情況下 ,就 要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然 ,工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 ⑴ 六點(diǎn)定位原則 定位 ,就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度 ,用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn) ,限制工件的六個(gè)自由度 ,使工件在夾具中的位置完全確定 ,這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則” 。 ⑵ 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況 : ①完全定位 六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度 ,稱為完全定位。 ②不完全定位 根據(jù)工件的加工要求 ,并不需要限制工件的全部自由度 ,這樣的定位 ,稱為不完全定位。 ③ 欠定位 根據(jù)工件的加工要求 ,應(yīng)該限制的自由度沒(méi)有被限制的定位 ,稱為欠定位。器定位無(wú)法保證加工要求 ,所以是決不允許的。 ④過(guò)定位 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件 ,重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的現(xiàn)象 ,稱為過(guò)定位。過(guò)定位中常會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。 消除或減小過(guò)定位所引起的干涉 ,一般有兩種方法 :一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu) ,使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用 [11]。 常見(jiàn)定位方式及定位元件 定位方式和定位元件的 選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等 ,他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。 ⑴ 工件及平面定位 ①主要支承 主要支承用來(lái)限制工件的自由度 ,起定位作用 a)固定支承 b)可調(diào)支承 c)自位支承 ②輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性 a)螺旋式輔助支承 b)自位式輔助支承 c)推引式輔助支承 d)液壓鎖緊的輔助支承 ⑵ 工件以圓柱空定位 ①圓柱銷 ②圓錐銷 ③圓柱心軸 ⑶ 工件以外圓柱面定位 ①在 V 形塊中定位 ②在圓孔中定位 ③在半圓孔和圓錐孔中定位 [11] 工件的夾緊 在機(jī)械加工中 ,工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過(guò)程。工件定位以后需要通過(guò)一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上 ,使工件在加工過(guò)程中 ,不會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng) ,以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置 ,即稱為夾緊裝置。 夾緊裝置的組成及基本要求 ⑴ 夾緊裝置的組成 ①力源裝置 ②中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 作用如下 : a)改變夾緊作用力的方向 b)改變夾緊作用力的大小 c)具有一定的自鎖性能 ③夾緊元件 ⑵ 對(duì)夾緊裝置的基本要求 ①夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置 ②夾緊力的大小要適當(dāng) ③夾緊裝置要操作方便 ④結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡(jiǎn)單 ,有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 ,盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件 [16] 夾緊力的確定 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況 ,而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對(duì)夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定 性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理 ,大小適當(dāng) ,方向正確才能獲得良好的效益。 ⑴ 夾緊力方向的確定 ①夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面 ②夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致 ⑵ 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 ①應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠 ,在夾緊過(guò)程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。 ②應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形 ③夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位 ⑶ 夾緊力大小的估算 ①首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng) ,切削過(guò)程處于穩(wěn)定狀態(tài)。 ②常規(guī)情況下 ,只考慮切削力 (矩 )在力系中的影響 。切削力 (矩 )用切削 原理公式計(jì)算。 ③對(duì)重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合 ,必須計(jì)入慣性力。 ④分析對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài) ,按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計(jì)算夾緊力 ⑤將計(jì)算夾緊力再乘以 K,即得實(shí)際夾緊力。 K為總安全系數(shù) ,KK0K1K2K3 各種因素的安全系數(shù)可查表 23,一般 ~。當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí) ,~3 。 典型夾緊結(jié)構(gòu) ⑴ 斜楔夾緊結(jié)構(gòu) ⑵ 螺旋夾緊結(jié)構(gòu) ①單個(gè)螺旋夾緊結(jié)構(gòu) ②螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu) ③偏心夾緊機(jī)構(gòu) 定心夾緊機(jī)構(gòu) 當(dāng)加工尺寸的工序基準(zhǔn)是中心要素 (軸線、中心平面等 )撕 ,為使基準(zhǔn)重合以減少定位誤差 ,可以采用定位夾緊機(jī)構(gòu) ,所以 ,定心夾緊機(jī)構(gòu)主要用于要求準(zhǔn)確定心或?qū)χ械膱?chǎng)合。定心夾緊機(jī)構(gòu)可分為以下幾種 : (1)螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu) (2)杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu) (3)楔式定心夾緊機(jī)構(gòu) (4)彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu) (5)膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu) (6)波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu) (7)液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu) 專用夾具設(shè)計(jì) 對(duì)機(jī)床專用夾具的基本要求 ⑴ 穩(wěn)定地保證工件的加工精度 ⑵ 提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率 ⑶ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,有
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