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【正文】 應(yīng)用，但是手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作緩慢，生產(chǎn)率較低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，夾緊力變動(dòng)大。但手動(dòng)夾緊生產(chǎn)成本低，一般用在單件加工或小批量生產(chǎn)。 （ 2）氣動(dòng)夾緊裝置 氣壓夾緊裝置的動(dòng)力來(lái)源于壓縮空氣， 壓縮空氣 的壓力一般為 ~， 具有粘度小、 輸送比較方便、不會(huì)產(chǎn)生污染等優(yōu)點(diǎn) 。 但是氣壓夾緊裝置由于壓縮空氣的壓力較小，所以在傳遞同樣大小的作用力的情況下，氣壓夾緊裝置的缸徑更大，因此氣壓夾緊裝置的總體尺寸較大 。 （ 3）液壓夾緊裝置 液壓夾緊裝置采用液壓油作為夾緊裝置的動(dòng)力源，其工作的基本原理和結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)夾緊裝置很相似 。 液壓油的壓力一般是 2MPa~6MPa， 所以傳遞同樣大小的力，液壓夾緊裝置的缸徑更小，因此液壓夾緊裝置結(jié)構(gòu)更為緊湊， 另外液壓夾緊裝置相對(duì)于氣動(dòng)夾緊裝置工作較為平穩(wěn)。 考慮到機(jī)體挺住孔加工的實(shí)際 情況， 本 夾具設(shè)計(jì)中， 作用在機(jī)體上方提供主夾緊力的夾緊裝置 選為液壓夾緊裝置，而為了簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，側(cè)向的后端采用以浮動(dòng)的圓柱銷 做夾 緊裝置，而側(cè)向的前方采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)作為輔助 夾緊 ，機(jī)體的后端采用一小型液壓缸作為夾緊裝置，按照順序依次夾緊，以實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中工件 定位 的穩(wěn)定。 夾具 動(dòng)力 元件 的設(shè)計(jì) 動(dòng)力元件是為夾具提供動(dòng)力，設(shè)計(jì)中動(dòng)力元件采用液壓缸， 液壓缸的設(shè)計(jì) 尺寸需要 根據(jù) 液壓缸 所要提供 的夾緊力 的大小 ，確保工件 能夠夾緊穩(wěn)定。 在夾緊過(guò)程中， 夾緊力過(guò)小，工件在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生移動(dòng)， 影響加工精度， 夾緊力過(guò)大，容易把 工件壓潰。 所以 液壓青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 油缸的設(shè)計(jì)是非常重要的。 ① 上方液壓缸的選用 液壓缸的油壓的范圍是是 2MP~6MP，在這里選為 4MP，提供主夾緊力的液壓缸工作時(shí)只是依靠液壓產(chǎn)生的推力，由《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得 液壓缸缸徑 ： PD ? 公式（ 38） 其中 F 是活塞桿的最大推力， P 是液壓缸的油壓。已知 MpPNF 1 ?? ； mmmmD 36104127 6 ??? 根據(jù)已知資料查得，選擇 型號(hào)為 T5036I，缸徑為 63mm 的液壓缸，基本參數(shù)是 ： 缸徑 mm63D? ， 活塞桿直徑 mmd 32? ，行程 mmL 32? 液壓缸其 它元件 的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)尺寸即可。 ② 后方液壓 缸 的選用， 因?yàn)楹蠓揭簤焊滋峁┑牟⒉皇侵饕獖A緊力，只起到輔助 夾緊 的目的，所以液壓缸的活塞桿的推力應(yīng)盡量小些，根據(jù)提供的材料查得， T5033I 型號(hào)的液壓缸能夠提供較小的推力，所以選用型號(hào) T50331I，基本參數(shù)為： 缸徑 mm32D? ，活塞桿 mmd 16? ，行程 mmL 20? 。 夾緊元件的設(shè)計(jì) ① 壓板的設(shè)計(jì) 考慮到壓板 更換 方便 ， 壓板設(shè)計(jì)為小型長(zhǎng)方體，用螺釘將其固定在 中間遞力機(jī)構(gòu) 上，壓板 結(jié)構(gòu) 如 圖 38， 基本尺寸為： 長(zhǎng) L=60mm，寬 b=30mm，高 h=10 圖 38 壓緊壓板 壓板材料： 45 按 GB69965《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)和一般技術(shù)條件》 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 熱處理： HRC35~40 其它技術(shù)條件按 GB225980《機(jī)床夾具零 件及部件技術(shù)條件》 ② 浮動(dòng)夾緊裝置的設(shè)計(jì) 因?yàn)闄C(jī)體的縱向尺寸比較長(zhǎng)，很難保證零件能緊靠側(cè)面的支承板，所以在此設(shè)計(jì)一個(gè)浮動(dòng)裝置，置于偏后的位置來(lái)保證機(jī)體緊靠支承板，以達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的。浮動(dòng)夾緊 裝置 結(jié)構(gòu) 如 圖 310。 圖 39 浮動(dòng)夾緊裝置 ③ 螺旋夾緊 裝置的設(shè)計(jì) 本 夾具的設(shè)計(jì)中，螺旋夾緊裝置作為 輔助夾緊， 與浮動(dòng)夾緊配合使用保證側(cè)面準(zhǔn)確定位 ，螺旋夾緊裝置 有 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，自鎖性較好，夾緊可靠 等優(yōu)點(diǎn) 。 為了操作方便， 本 設(shè)計(jì)的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是一個(gè)多手柄螺母配合相應(yīng)的手柄 壓 緊螺釘 。 壓緊螺釘基本材料： 45 熱處理： 30~35HRC 選取 d=M30 的 A 型多手柄螺母，標(biāo)準(zhǔn) JB/T — 1999 螺旋夾緊裝置的 結(jié)構(gòu) 如圖 310。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 310 螺旋夾緊裝置 引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì) 刀具的導(dǎo)向是為了保證孔的位置精度，增加鉆頭的支承以提高其剛度，減少刀具的變形，確?？准庸さ奈恢镁?。 機(jī)體挺柱孔的加工中，由于挺柱孔位于機(jī)體的內(nèi) 部 ，采用臥式 機(jī)床 加工，應(yīng)采用一 引導(dǎo) 裝置將鉆套準(zhǔn)確的固定在 導(dǎo)向位置。所以應(yīng)對(duì)鉆套和鉆套的引導(dǎo)裝置 （鉆模板） 分別進(jìn)行設(shè)計(jì) ，鉆套直接安裝在鉆模板上， 采用配合67 kF 。 引導(dǎo)裝置的示意圖如 圖 311。 圖 311 引導(dǎo)裝置示意圖 ① 導(dǎo)向 套的設(shè)計(jì) 為了 導(dǎo)向 套磨損后容易更換，所以使用可換鉆套， 由于使用鉆套的引導(dǎo)裝置，可以將青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 鉆套直接固定在引導(dǎo)裝置上 ，采用間隙配合將可換鉆套直接裝 在鉆模板上 ，并用螺釘壓住鉆套?？蓳Q鉆套更換方便，適用于中批 量以上生產(chǎn)。 根據(jù)刀具的尺寸，鉆套的孔的直徑設(shè)計(jì)為 20F7 。 擴(kuò)孔鉆的鉆套的孔直徑設(shè)計(jì)為 。 基本材料： 20 熱處理 ：滲碳 ~，淬火 58~64HRC ② 鉆模板及其 引導(dǎo)裝置的設(shè)計(jì) 由于挺柱孔位于機(jī)體內(nèi)部，為了裝卸工件方便，采用活動(dòng)鉆模板， 在液壓油缸 帶動(dòng)下鉆模板往復(fù)通過(guò)凸輪軸孔達(dá)到加工部位。 由 為了保證 鉆模板 剛度，設(shè)置 鉆模板 的引導(dǎo)零件，前面已提到，在一段墊鐵上加工上孔，采用 H7/f7 的間隙配合。這樣一來(lái)就能保證導(dǎo)桿有足 夠的剛度 ，為了防止鉆模板的周向轉(zhuǎn)動(dòng)，在夾具體上安裝一導(dǎo)桿以保持鉆套的正確位置 。 ③ 導(dǎo)向裝置動(dòng)力元件的設(shè)計(jì) 選擇液壓缸作為導(dǎo)向裝置的動(dòng)力元件。機(jī)體定位夾緊以后，在液壓缸活塞桿的推力作用下，導(dǎo)向裝置下行到加工時(shí)的位置， 加工工序完成以后， 在液壓缸活塞桿的拉力作用下，將導(dǎo)向裝置牽引到機(jī)體表面的上方，然后取出工件，放入另一個(gè)工件。這段牽引的距離是比較長(zhǎng)的，因此所選擇液壓缸的行程也會(huì)很長(zhǎng)，選擇為 250mm，缸徑選為 63mm。 其它元件的設(shè)計(jì) 1）夾具體 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件 ， 承載著夾緊機(jī)構(gòu)、定位裝置和導(dǎo)向裝置 。 夾具體具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是按照夾緊機(jī)構(gòu)、定位裝置和導(dǎo)向裝置的安置情況進(jìn)行制造的。夾具體上各個(gè)孔 有 相互位置精度要求，所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不做具體的計(jì)算。 夾具體為鑄件，材料 HT200，鑄造后進(jìn)行失效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 。 夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo) 向裝置在垂直方向液壓缸的布置，而且兩個(gè)液壓缸的行程差別很大， 設(shè)置兩層支架用來(lái)放置液壓油缸和導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 。 夾具體和支架結(jié)構(gòu)如圖 312 所示 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 312 夾具體示意圖 液壓 缸 支架 支架 2）夾具體與機(jī)床的連接 件 為了提高夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，除了要求夾具體具有足夠的剛度和強(qiáng)度外，還應(yīng)提高夾具體與機(jī)床連接的穩(wěn)固性。 工作臺(tái)為矩形工作臺(tái)，為了保證穩(wěn)定性，用 外六角 六個(gè)螺釘進(jìn)行連接 ，并用兩個(gè)圓錐銷進(jìn)行找正定位 。 夾具體的底面就是夾具安裝的精基準(zhǔn)， 為了減少精加工面，在夾具體底面兩側(cè)設(shè)置凸臺(tái)，凸臺(tái) 應(yīng)該經(jīng)過(guò)比較精密的光整加工，這里用研磨加工。研磨加工能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度為：平面度誤差 ，表面粗糙度 m? ? ， 能使夾具體和工作臺(tái)的接觸面達(dá)到精密配合。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 4 結(jié)論 本論文詳細(xì)論述 了 KM173 機(jī)體挺柱孔 的加工工藝方案及夾具設(shè)計(jì)。在加工方案的選擇問(wèn)題上，鑒于 如果采用 通用機(jī)床 存在占地面積大、定位精度低、 工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低、加工精度難以保障 諸多問(wèn)題，如果采用采用加工中心 ，對(duì)刀具的要求較高，造價(jià)也較昂貴，所以 采用了 臥式兩工位移動(dòng)工作臺(tái)式組合機(jī)床 ， 該設(shè)計(jì)方案通過(guò)一次裝夾，完成機(jī)體挺柱孔 鉆 —擴(kuò)或鉸 —擠壓加工，具有加工精度高而穩(wěn)定，設(shè)計(jì)制造周期短，生產(chǎn)率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn) 。在夾具設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)優(yōu)化分析確定了定位方案和夾緊方案， 確定“三基面 ”組合定位方式，用墊鐵、定位板等實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位 ， 達(dá)到定位的目的 ，采用液壓夾緊方式，用液壓油缸帶動(dòng)壓板作為主要夾緊力夾緊工件，采用浮動(dòng)銷裝置和螺旋夾緊裝置作為輔助 夾緊 來(lái)保證 定位的穩(wěn)定性 ，考慮到挺柱孔位于機(jī)體的中間部位，將導(dǎo)向套安裝在桿狀的鉆模板上，在液壓油缸活塞桿的帶動(dòng)下，從凸輪軸孔插入機(jī)體內(nèi)部已達(dá)到導(dǎo)向的目的 。 該設(shè)計(jì)方案 具有 加工精度高而穩(wěn)定，設(shè)計(jì)制造周期短，生產(chǎn)率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低 的優(yōu)點(diǎn) 。經(jīng)過(guò)分析和論證表明該設(shè)計(jì)方案能夠滿足 KM173 機(jī)體挺柱孔 生產(chǎn)綱領(lǐng)要求能夠保證 KM173 機(jī)體挺柱孔 的加工精度要求。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 參考文獻(xiàn) [1] 蔣向佩 . 汽車柴油機(jī)構(gòu)造與使用 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 , [2] 鄧明澤，陳永 ， 唐祥斌 . 機(jī)體 挺柱孔加工的難度 . 現(xiàn)代零部件 ,2020,7(4) [3] 薛 福連 . 機(jī)體 挺柱孔的加工 . 工程機(jī)械與維修， [4] 熊梁山， 嚴(yán)曉光 . 數(shù)控機(jī)床簡(jiǎn)介 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 武漢：華中科技大學(xué)出版社 ， [5] 黃瑋編 . 配氣機(jī)構(gòu) . 柴油 柴油機(jī) 構(gòu)造與原理 . 北京：科學(xué)出版社， [6] 董寶山．提高同軸孔系加工精度的方法．中國(guó)建材． 2020， (12)； 7980 [7] 李凱 嶺 . 金屬切削基礎(chǔ) . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 北 京：清華大學(xué)出版社， [8] 關(guān)慧貞， 馮辛安 . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，202011 [9] 劉平 ， 機(jī)床夾具 設(shè)計(jì) . 機(jī) 械制造技術(shù) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 [10] 吳拓，孫英達(dá) . 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社， [11] 李凱 嶺 . 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 北 京：清華大學(xué)出版社， [12] 楊叔子 ． 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) ． 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， [13] 朱耀祥，浦林祥 ． 現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì) 手冊(cè) . 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 致 謝