【正文】 剛體在空間的六 個自由度 經(jīng)分析，本工序主要軸固定并隨著工作臺旋轉(zhuǎn)，在格里森滾齒床上用面滾齒刀加工，以上加工好的端面作為定位基準(zhǔn)，需要限制 5個自由度， Z 方向的移動和自由度， X方向的移動和旋轉(zhuǎn)自由度以及 Y 方向的移動和旋轉(zhuǎn)自由度。使輸出軸只能繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)。這樣就達(dá)到定位夾緊的作用。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 23 圖 工序 9 滾傘齒 。 確定工件夾緊方案，設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu) 在機(jī)械加工過程中，工件會受到切削力、摩擦力等外力的作用，為了保證在這些外力的作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具 結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。 設(shè)計兩種不同的夾緊方案： 一．軸上下 2 端用頂尖頂住，在φ 24 外圓用螺栓進(jìn)行夾緊。 二．軸只采用下頂尖頂住，在φ 38 外圓用螺栓進(jìn)行夾緊。 比較這兩種夾緊方案：兩種方案都能把工件夾緊，但是第一種方案采取了上下頂尖能達(dá)到更好的定心作用，加工出來的軸精度更高。因此選擇第一種夾緊方案。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 24 確定夾具總體結(jié)構(gòu)和尺寸 根據(jù)上述分析繪出手動夾具總裝配圖，如圖 圖 夾具總轉(zhuǎn)配圖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 25 圖 夾具體 圖 下頂尖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 26 夾具使用說明 安裝工件時，將變速器 2 軸垂直放入夾具體中，下頂尖將軸頂起，然后手動將上頂尖搖下來，對著中心孔壓緊工件，最后，用扳手將 2螺栓和螺紋孔配合的同時，保持變速器 2軸定心，這樣就把變速器 2軸固定好了。就可以進(jìn)行滾齒操作了。加工完傘齒后，將上頂尖搖上去，松開螺栓就可以取出工件了 自動夾具的設(shè)計 4． 自動夾具方案的確定 自動夾具是在加工的整個過程中，工人只負(fù)責(zé)上下零件，沒有其他多余的操作 。以此來減輕工人黨的工作強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。本次設(shè)計的自動夾具是在手動夾具設(shè)計基礎(chǔ)上把它改自動夾具。既然是自動夾具肯定需要用到其他輔助動力，來代替工人的手動夾緊這個動作。手動夾具的設(shè)計當(dāng)中，工人是通過搖動使上頂尖往下壓和螺栓壓緊軸外圓來使工件固定的，在自動夾具的設(shè)計中就要把這 2 個操作代替，第一個操作可以改變夾緊外圓的位置來取消上頂尖，讓起夾緊外圓在滾齒位置下面，即夾具位置在 φ 38 處。第 2個操作可以改變夾具體，夾緊方式用可旋轉(zhuǎn)式液壓缸來壓緊，同時設(shè)計一個缸體來支撐工件和放置小型液壓缸。設(shè)計自動夾具方案如圖： **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 27 圖 自動夾具裝配圖 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 28 圖 夾具底座 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 29 圖 夾具底座 此設(shè)計通過液壓缸往下擠壓錐型夾套，夾套受到夾具底座的支頂，兩邊受到擠壓來把工件夾緊。取代了手動夾緊操作，提高了生產(chǎn)效率。 選擇的液壓缸參數(shù)： 寧波豐州機(jī)械有限公司是一家高新科技企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)各種型號的空、油壓轉(zhuǎn)角缸、薄型缸、杠桿缸等用于機(jī)械 零部件生產(chǎn)線的夾治具零組件，該公司夾具事業(yè)部專為各機(jī)械零部件生產(chǎn)廠家提供快速更換夾具，目前該公司產(chǎn)品已在國內(nèi)十幾個省上千家企業(yè)廣泛使用。 類型： 可旋轉(zhuǎn)式液壓缸 安裝形式： 油路板式調(diào)速缸 型號： YZGBT 壓力范圍： 70（ MPa） 品牌： 豐州 適用范圍： 工裝夾具 /鉆床 /專用設(shè)備 產(chǎn)品別名： 油缸 速度范圍： 咨詢（ m/s） 最大沖程： 30（ mm） 缸徑： 25， 32， 40， 50， 63（ mm） 桿徑： 18， 20， ， 28， 35（ mm） 速比： 1： 10 廠家： 寧波 豐州機(jī)械有限公司 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 30 夾具使用說明 此套自動夾具工人只需要把工件上到錐型夾套中就可以了，然后通過液壓回路控制液壓缸來夾緊工件，當(dāng)加工完成工件后，彈簧將錐形夾套頂起，就可以取出工件了。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 31 機(jī)電控制系統(tǒng) ． 1 液壓系統(tǒng)設(shè)計布局 液壓系統(tǒng)工作原理 自動夾緊系統(tǒng)包含兩個傘位四通電磁換向閥及兩個 YZGBT 型普通液壓缸。夾緊系統(tǒng)工作原理在工件放置到位后，液壓泵供油，換向閥 YA1 電磁鐵通電，換向閥左位開啟，左液壓缸推進(jìn)從 ST1 至 ST2 位后接通 2 換向閥 YA2 電磁鐵，換向閥左位 開啟，左旋液壓缸左旋 90 度，液壓缸連桿降落，壓緊工件。滾齒機(jī)工作開始加工。加工完成后，換向閥 YA1 電磁鐵斷電，換向閥復(fù)位，液壓工退 ST2 至ST1，換向閥 YA2 電磁鐵斷電， YA2 復(fù)位，液壓缸右旋 90 度，液壓缸連桿抬升，工件松脫。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 32 液壓系統(tǒng)控制電路 繪制 PLC 接線圖，并進(jìn)行端口分配 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 33 系統(tǒng)動作循環(huán)表 液壓 系統(tǒng) 共有五個工步： 電機(jī)啟動 、 夾緊工件 、 松開工件 、原位停止，分別由開關(guān) SB SB SB3 和 ST1 及 ST2 來控制循環(huán)的起動和工步的切換 . 梯形圖的編制 將編制的程序輸入可編程序控制器，并模擬試驗，達(dá)到了工步的要求。應(yīng)用時，應(yīng)輸入相應(yīng)的現(xiàn)場信號，進(jìn)行調(diào)試和完善。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 34 5. 設(shè)計總結(jié) 時間過的真快， 畢業(yè)設(shè)計就快結(jié)束了，在整個設(shè)計過程，我感觸頗多。在老師和同學(xué)的幫助下，我從中學(xué)到了以前在課堂和書本上學(xué)不到的東西，受益匪淺。在這次設(shè)計過程中，我真正地認(rèn)識到自己的不足之處，以前上課沒有學(xué)到和自己平時忽略的知識，在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了。通過自己不斷地查漏補(bǔ)缺，使得自己的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)一步合理、知識體系進(jìn)一步完善。這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機(jī)械制造 工藝學(xué)、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學(xué)知識。 對工藝和夾具有了進(jìn)一步的了解。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，還有一個重點的就是工藝和夾具的設(shè)計。工藝的設(shè)計在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識講的，并沒有親自設(shè)計過。因此，在開始的設(shè)計過程中，存在這樣或那樣的問題。但在老師的細(xì)心指導(dǎo)下，查閱各種關(guān)于工藝的設(shè)計資料，我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計，繪制工藝過程卡。老師仔細(xì)分析我的工藝過程后提出了多點意見，我考慮了老師所說的意見后，我又開始查閱資料，幾經(jīng)修改終于完成工藝過 程卡和工藝卡片。雖然在這個反復(fù)過程中耗費了一些時間，但我仍然獲益匪淺，了解到了工藝設(shè)計思想。對于夾具，我們機(jī)電專業(yè)的學(xué)生，都沒有怎么涉及，設(shè)計過程中遇到很多的問題，但是在楊老師的耐心指導(dǎo)下，自己在翻閱相關(guān)資料，最后還是設(shè)計出來自動夾具。 其次，我了解到作為一個設(shè)計人員，在設(shè)計的過程中一點都不能馬虎，每個步驟都必須有理有據(jù)，不能憑空捏造。而且，各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，查閱大量資料。設(shè)計一個零件，需要花費一定的時間，有時甚至是很長的時間。親自上陣后我才知道，做每件事都不是那么簡簡單單就能完 成的，是要付出一定代價的。因此，我們也要用心去體會每個設(shè)計者的心思，這樣才能像他們一樣設(shè)計出好的作品。 在這次畢業(yè)設(shè)計中，對我來說有所收獲也存在著不足之處。 收獲： （ 1）能把以前所學(xué)的各種知識，綜合地運(yùn)用到這次設(shè)計中，鞏固了以前學(xué)的知識。 （ 2）學(xué)會了查閱文獻(xiàn)資料、手冊和圖冊以及進(jìn)行相關(guān)設(shè)計計算。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 35 （ 3）提高了自己分析問題，解決問題的能力。 不足之處： （ 1）有些問題解決的方法不是很好，需在以后的學(xué)習(xí)、實踐中進(jìn)一步改進(jìn)。 （ 2）有些工藝路線制定得不是太好，切削用量及基本時間定額的確定存在不足 之處需在以后的實踐中積累經(jīng)驗，進(jìn)一步改進(jìn)。 （ 3）夾具設(shè)計部分存在夾具工作效率不是很高等問題。 綜上所述：這次的畢業(yè)設(shè)計使我認(rèn)識到，學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真、謹(jǐn)慎，注重將理論和實踐相結(jié)合。用實踐檢驗自己所學(xué)的知識，真正地讓知識在實踐中升值創(chuàng)造出更大的價值。 **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 36 致 謝 本次設(shè)計是在導(dǎo)師楊老師的指導(dǎo)下，親自完成的。在整個設(shè)計中，楊老師始終給予我熱情的幫助和積極的指導(dǎo)。楊老師對待工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，表現(xiàn)出崇高的敬業(yè)精神和高度的責(zé)任心；楊老師對我們要求嚴(yán)格，對設(shè)計中出現(xiàn)的問題總是耐心幫助解決并 提出許多寶貴意見。在此畢業(yè)設(shè)計完成之際，向楊老師表示感謝！感謝陳老師在繁重的教學(xué)之余犧牲自己寶貴的休息時間給我指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計；感謝楊老師在整個畢業(yè)設(shè)計中給予我的支持和鼓勵。 我會謹(jǐn)記楊老師的教誨，為社會貢獻(xiàn)一份自己的力量?？傊?， 沒有他的幫助，我很難完成這次設(shè)計，再一次表示我對你們最真誠的謝意。 最后，對我查閱的所有書刊的作者表示誠摯的感謝！ **理工大學(xué) 變速器 2 軸制造工藝及自動夾具設(shè)計 37 參考文獻(xiàn) [1]鄭修本 .機(jī)械制造工藝學(xué) .機(jī)械工業(yè)出版社 [2]崔長華 .機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計 .機(jī)械工業(yè)出版社 [3]孫麗媛 .機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) .冶金工業(yè)出版社 [4]黃繼昌 .簡明機(jī)械工人手冊 .人民郵電出版社 [5]楊裕根 .現(xiàn)代工程圖學(xué) .北京郵電大學(xué)出版社 [6]李益民 .機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 [7]郭克希 .機(jī)械制圖 .機(jī)械類、近機(jī)類 .機(jī)械工業(yè)出版社 [8]趙如福 .金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 .上?？茖W(xué)技術(shù)手冊 [9]薛源順 .機(jī)床夾具設(shè)計 .機(jī)械工業(yè)出版社 [10]王正德 .軸類零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定 . 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備， [11] 孫已德 .機(jī)床夾具圖冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 [12]肖詩綱 .切 削用量簡明手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 [13] 陳日曜 .金屬切削原理 .機(jī)械工業(yè)出版社 [14] 王光斗 .機(jī)床夾具設(shè)計手冊 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社． [15] 陳宏鈞 .實用機(jī)械加工工藝手冊 .機(jī)械工業(yè)出版社 [16] 彭林中 .機(jī)械切削工藝參數(shù) .化學(xué)工業(yè)出版社 [17] 鄒青 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 .機(jī)械工業(yè)出版社