【導(dǎo)讀】在完成“三圖一卡”的基礎(chǔ)上，完成夾具設(shè)計?？紤]該零件有較高精度的孔需要加工，定位基準(zhǔn)選擇“一面雙銷”是最佳的方法。選擇通用導(dǎo)套，保證零件上孔的位置精度。選用液壓滑臺來保證所需要的進(jìn)給力。箱和機(jī)床底座都是經(jīng)過嚴(yán)格的計算后再選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件?？紤]到需要的夾緊力比較大。和手動夾緊的局限性，選用了液壓自動夾緊的方案。此次設(shè)計的組合機(jī)床，結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，大量使用了通用部件來降低制造成本，達(dá)到了設(shè)計的要求。

　　

【正文】 傳遞較大的壓力，一般工作壓力可達(dá)55 1065~1050 ?? pa,比氣壓大 10 多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。 夾緊力的數(shù)值計算 選擇夾緊力的作用點和方向應(yīng)注意 ： a) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面； b) 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)； c) 夾緊力的作用點，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位； d) 夾緊力作用點應(yīng)靠近工件的加工表面； 夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。 夾緊力作用點和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時考慮，因此這兩個參數(shù)在制定機(jī)床工藝方案時已確定，這里僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。 確定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù) 在許多情況下，并不是由夾具的定位支承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動，因此在確定夾緊力時，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。 摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式： ?1—— 工件和支承件之間的摩擦系數(shù)； ?2—— 工件和壓板之間的摩擦系數(shù)； 查表得 ?1=， ?2= 在加工過程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此，為了夾緊可靠，必須將計算所得的切削力乘以安全系數(shù)作 為實際所需的夾緊力。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 4321 KKKKK ???? (38) 式中， 1K —— 基本安全系數(shù) 2K —— 加工狀態(tài)系數(shù) 3K —— 刀具鈍化系數(shù) 4K —— 切削特點系數(shù) 根據(jù)參考文獻(xiàn) [11]選取 =1K =2K =3K 1=4K ????????? KKKKK 確定夾緊力 夾緊力大小的計算是個很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。為了簡化計算起見，在設(shè)計夾緊裝置時，可只找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需要的夾緊力數(shù)值。 由靜力平衡原理得出所需要的夾緊力為： NF J ????? Nff FKW Jk ?????? (39) 本機(jī)床設(shè)計的夾緊力為 NW k ? 。 夾緊點的數(shù)目及位置 夾緊點的數(shù)目 在確定夾緊力作用點的數(shù)目時，應(yīng)遵從的原則是：對剛性較差的工件，夾緊力的數(shù) 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 目應(yīng)增多，力求避免單點集中夾緊，以圖減小工件的夾緊變形；但夾緊點愈多，夾緊機(jī)構(gòu)愈復(fù)雜，夾緊的可靠性愈差。所以采用多點夾緊時，應(yīng)力求夾緊點的數(shù)目為最小。 考慮到 ZH1105W 機(jī)體是鑄鐵件，使夾緊力分散， 應(yīng)采用多點夾緊。所以本設(shè)計采用壓塊進(jìn)行壓緊，三個壓塊可將壓緊力分為三個 . 由于本次設(shè)計所選擇的液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件 ,GB/T23481993,T5033 型液壓缸 ,它所能提供的最大力為 kN6 ,所以總夾緊力為 kN18 。 kNWkN k 18 ? ,故所選擇的液壓缸完全滿足要求。 夾緊點的位置 夾緊力的作用點的位置應(yīng)能保證工件的定位穩(wěn)定，而不會引起工件在夾緊過程中產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。夾緊力的作用點應(yīng)處在夾具定位 支承所在的位置上。由于工件的結(jié)構(gòu)和形狀較為復(fù)雜，故工件的剛度在不同的部位和不同方向上是不相同的。由 ZH1105W 的結(jié)構(gòu)圖可分析出：工件的左側(cè)面的剛性最好。因此，夾緊力著力點應(yīng)均勻布置在左側(cè)面的方向上，如圖所示： 圖 32夾緊原理圖 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 27 夾具的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 鉆模類型選擇（夾具體設(shè)計） 鉆床夾具簡稱鉆模。根據(jù)待加工面的位置情況，需要在左右后三個面上進(jìn)行鉆孔，估計夾具與工件的總重量大于 100N，鉆孔的直徑大，而且鉆削扭矩大不 能采用手扶住加工的方法，所以采用固定式鉆模。固定式鉆模夾具體設(shè)計時要考慮工件的裝卸、排屑等操作方便 . 夾具體是用來將夾具的各個部分聯(lián)結(jié)成整體的元件，它是夾具上最大的和最復(fù)雜的元件。在它上面要安裝定位元件、夾緊裝置、刀具引導(dǎo)件以及其它各種裝置和元件。此外，在夾具體上還應(yīng)有夾具在機(jī)床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機(jī)床上獲得所需的相互位置，夾具體也是承受負(fù)荷最大的元件，承受著工作時的切削力、夾緊力和慣性力。 對夾具體的一般要求： 足夠的剛度和強(qiáng)度； 較輕的重量； 安裝要穩(wěn)定； 保證裝卸工件方便； 工藝性要好； 便于清除切屑和贓物； 切屑和贓物是否容易清理，不僅影響生產(chǎn)效率，同時也影響夾具使用的可靠性。 鉆套的結(jié)構(gòu)設(shè)計 鉆套也稱鉆模套，是確定刀具位置及引導(dǎo)刀具的元件。它在鉆模中的作用是保證工件上加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具并防止加工是偏移，提高刀具剛性，防止加工時振動。 鉆套按結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套。由于固定鉆套加工孔時的位置精度較高，所以本設(shè)計采用固定鉆套。 固定鉆套的尺寸可查表： 鉆Φ 9 的孔時，所選的鉆套的尺寸為： D=15mm,D1=22mm,D2=26mm 配 合尺寸為： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 28 Φ 15H7/h6, Φ 22H7/h6 鉆Φ 5 的孔時，所選的鉆套的尺寸為： D=10mm, D1=15mm,D2=18mm 配合尺寸為： Φ 10H7/h6, Φ 15H7/h6 鉆模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 安裝固定鉆套的零件稱為鉆模板，它是保證鉆模精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上的聯(lián)接方式可分為固定式鉆模板和活動式鉆模板兩種。 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定聯(lián)接于夾具體上，保證了鉆套底孔的位置精度要求。活動式鉆模板不如固定式鉆模板精度高。所以選用固定式鉆模板。 由于固定式鉆模板的尺寸較大，應(yīng) 選用鑄件材料，時效處理，以保證其穩(wěn)定性。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 第 4 章 零部件的設(shè)計繪制 繪制尺寸聯(lián)系圖 繪制的機(jī)床總圖要包含的內(nèi)容：表明機(jī)床的配置形式和布局；完整的反映各部件間的主要裝配關(guān)系和聯(lián)系尺寸，專用部件的主要輪廓尺寸，運動部件的運動極限位置及各滑臺工作循環(huán)的工作行程和前后行程變量尺寸；標(biāo)注主要部件規(guī)格代號和電動機(jī)的型號、功率及轉(zhuǎn)速，并標(biāo)出機(jī)床分組號，全部組件應(yīng)包括機(jī)床全部通用及專用零部件。 根據(jù)計算的動力部件、機(jī)床裝料高度、夾具輪廓尺寸、中間底座尺寸以及多軸箱的輪廓尺寸繪制機(jī)床尺寸聯(lián)系總圖，見附圖 ZH1105W0103。 繪制加工零件工序圖 被加工零件工序圖是組合機(jī)床設(shè)計的具體依據(jù)，是確定所設(shè)計的組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容，加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求，加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓部位以及被加工零件的材料等情況的圖樣。根據(jù)設(shè)計課題要求繪制柴油機(jī)齒輪室蓋的加工工序圖，見附圖 ZH1105W0101。 繪制加工示意圖 加工示意圖表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程以及工件、夾具和刀具等機(jī)床各部件的相對位置關(guān)系等。根據(jù)切削用量、工作循環(huán)、工作行程、工件、刀具、及導(dǎo)向等繪制加工示意圖，見附 圖 ZH1105W0102。 繪制夾具裝配圖及其零件圖 根據(jù)前面的計算和夾具的主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制出夾具的裝配圖和主要零件圖，見附圖，夾具裝配圖 ZH1105W0201及夾具體的零件圖 ZH1105W0202。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 30 結(jié)論 本次設(shè)計的 ZH1105W 柴油機(jī)齒輪室蓋三面鉆鏜組合機(jī)床采用單工位的工作方式，在加工生產(chǎn)線上同時完成了三道工序，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強(qiáng)度，從而降低了零件的加工成本。同時采用“一面兩銷”的定位方式和液壓夾緊方法，保證了加工精度，提高了加工效率。并且在設(shè)計之中，盡量 選用通用件，進(jìn)一步減少了制造成本，從而增加了經(jīng)濟(jì)效益。 本組合機(jī)床設(shè)計合理，符合實際應(yīng)用，滿足加工要求，且較大部分采用通用件和標(biāo)準(zhǔn)件，制造成本合理，機(jī)床操作簡單，設(shè)備調(diào)整、維修方便。本設(shè)計也有不足之處如：結(jié)構(gòu)不夠緊湊、機(jī)床占地面積大等。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 31 參考文獻(xiàn) [1] 謝家瀛 .組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊 [M]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1994: 84568. 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Beijing: Science Press, 2020:2021 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 32 附 錄 序號 圖 名 圖 號 圖 幅 1 被加工零件工序圖 ZH1105W0101 A0 2 加工示意圖 ZH1105W0102 A0 3 機(jī)床總體尺寸聯(lián)系圖 ZH1105W0103 A0 5 夾具裝配圖 ZH1105W0202 A0 4 夾具體 ZH1105W0201 A1 附錄 1： 化制造設(shè)備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代制造技術(shù)。具有以下特征：切削力低、熱變形小、材料切除率高、高精度、減少工序。 高速切削技術(shù)的出現(xiàn)，使得硬質(zhì)合金模具的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，可目前高速切削技術(shù) 的切削機(jī)理還沒有成型的理論，高速切削機(jī)床沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用，現(xiàn)在購買一臺高速切削機(jī)床需要 100－ 400 萬元人民幣，一般的小型模具制作企業(yè)的資金不夠購買這樣昂貴的高速切削機(jī)床。 重切削加工是用切削工具，把坯料或工件上多余的材料層切去，使工件獲得規(guī)定的幾何外形、尺寸和表面質(zhì)量的加 工方法。 任何切削加工都必須具備三個基本條件：切削工具、工件和切削運動。切削工具應(yīng)有刃口，其材質(zhì)必須比工件堅硬；不同的刀具結(jié)構(gòu)和切削運動形式，構(gòu)成不同的切削方法。用刃形和刃數(shù)都固定的刀具進(jìn)行切削的方法有車削、鉆削、鏜削、銑削 、刨削、拉削和鋸切