【正文】 以夾緊力是一個粗略的估計。夾緊力在計算的時候，把夾具和零件當(dāng)做一個整體系統(tǒng)，根據(jù)企鵝學(xué)歷的大小、方向和作用位置，再通過夾緊力列出靜力方程，算出理論夾緊力，然后乘上安全系數(shù)來當(dāng)做實際的夾緊力。 本設(shè)計中，夾緊機(jī)構(gòu)選用最常用的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。鉆活塞銷孔是夾緊零件所需要的勞動力不是很多，為了降低本錢，夾緊方式直接用手動夾緊。此時夾緊力符合要求，不會影響到定位。實際所需 夾緊力的計算如下。 用螺旋夾緊的方式是常見夾緊裝置中運用最多的一種，螺旋緊結(jié)構(gòu)莢緊力的計算與斜契夾緊結(jié)構(gòu)的計算相似，因為螺旋可以看作是斜契繞在圓柱體上而形成。下圖的螺桿受力示意圖，這個螺桿用的是矩形螺紋。最起始的力為 Q ，作用在螺絲上的力臂是 L ，它的力矩是 QLT? T。工件對螺桿的反作用力有垂直方向 4 精鏜銷控夾具設(shè)計 20 的反作用力 W（等于加緊力）、工件對其摩擦力 22tanFW??。這個摩擦力發(fā)生在螺絲的端面內(nèi)的一個換面內(nèi)，看以將其看做作用力集中在當(dāng)量半徑是 r 的圓上面，所以摩擦力的力矩為 39。39。1 2 2tanT F r W r? ? ?。螺母為固定件，其對螺桿的作用力有垂直于螺旋面的作用力 R 及摩擦力 1F ，其合力為 1R 。該合力可分解成螺桿軸向分力和周向分力，軸向分力與工件的反作用軸向力平衡。圓周力可以被視為在螺栓中徑 0d 上，對螺絲所發(fā)生力矩 2 1 0ta n ( ) / 2T W a d? ? ?。螺桿得扭矩 T、 1T 和2T 平衡。 通過《機(jī)械加工工藝手冊》螺旋夾緊力的算式是： 螺桿受力示意圖 式中 : W — 夾緊力 （ N）； Q — 原始作用力 （ N）； L — 力臂 （ mm）； d2— 螺栓中徑 （ mm）； α— 螺紋升角（ ? ）； 4 精鏜銷控夾具設(shè)計 21 1　?— 螺紋處磨擦角（ ? ）； 2φ — 螺紋端部與工件（或壓塊）的磨擦角（ ? ）； r — 螺栓和零件的當(dāng)量磨擦半徑 （ mm）。 羅紋外形選擇三角性螺栓，螺栓的大徑取 d = 10mm，那么螺栓的中是 d 2= ，力臂 L = 208mm，起始做用力 q = 20N。剩下的尺寸大小查《機(jī)械加工工藝手冊》可知道，代進(jìn)工公式可得到 :W = 1790N。 計算實際所需夾緊力是一個非常復(fù)雜的問題，一般只能大致估計。為使計算更加簡便，在夾具的設(shè)計時，可以僅思考切削是產(chǎn)生的力對夾緊的影響，并且假設(shè)這個系統(tǒng)是鋼性的，切削時很穩(wěn)定。 在設(shè)計手冊力鏜削是沒有明確的公式，因為精鏜銷孔加工過程中，根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗車削的切削用量，鏜削力大小估計為 F =530 N。 由于工件是以平面定位，夾緊力與切削力垂直，則 ? ?12*K KFWNuu? ? 式中： KW — 實際所需夾緊力（ N）； F — 切削力（ N）； 1u — 夾緊元件與工件間的摩擦因數(shù)； 2u — 工件與夾緊支撐面間的摩擦因數(shù)； K — 為安全系數(shù)。 安全系數(shù)一般可取 K ＝ 2～ 3。或根據(jù)下式計算 4321 *** KKKKK? 式中 1K — 這是安全系數(shù)，考慮到零件的加工余量和性質(zhì)不平均導(dǎo)致切削力的變化， 1K ＝ ～ ； 2K — 加工系數(shù)處理性能，粗加工 2K ＝ ，精加工 2K ＝ 1； 3K — 車刀的鈍化系數(shù)， 3K ＝ ～ ； 4K — 斷續(xù)切銷系數(shù)，斷續(xù)切削是 4K ＝ ，連續(xù)切削時 4K ＝ 1。 K ＝ 1 1＝ 算出來的安全系數(shù) K的值是比 2 小的，不能達(dá)到要求，那么取 K=，把上面的數(shù)據(jù)代進(jìn)公式中得 ： ? 4 精鏜銷控夾具設(shè)計 22 螺旋夾緊力和實際需要的夾緊力間的關(guān)系是： 0 01K lWWLn? ? ?0 1 2` ta n ta nQZM W r r? ? ?????Ψ α Ψ ＝ N 式中： 0W — 原動力通過螺母施加在壓桿上的力（ N）； QM — 原動力（ N）； r`— 螺桿端部與壓桿之間的當(dāng)量摩擦半徑（ mm），其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定； 1Ψ — 螺桿端部與壓板間的摩擦角（176。）； Zr — 螺紋中徑之半 （ mm）； α — 螺紋升角 （176。） 2Ψ — 螺旋副的摩擦角 （176。）。 對定裝置 夾具 的低 面是夾具 最重要 基面， 對于底面的處理更加精細(xì)，夾具上的每個定位工件相對低面來說需要很高的位置精度。為保證夾具在切削是能夠準(zhǔn)確的運動，在夾具的最下面設(shè)計得有定向槽，安設(shè)兩個確定方向的鍵，這兩個鍵便可以將夾具體穩(wěn)定的固定在 T行槽內(nèi)。使用優(yōu)良 配合， 大多使 用 H7/g6。 因而得知 ，為了確保零件在切削是能夠沿著規(guī)定的方向，上述的兩個鍵和定位元件碧璽有很高的位置精度。 標(biāo)準(zhǔn)件的選取 夾具的緊固螺栓的選擇：選擇的螺栓是 M8， 長度為 45mm,功能級數(shù)是 8﹒ 8級， 外表 氧化 處理 ， 螺栓的原 料 為 35 號 鋼，全螺紋螺栓 ， 標(biāo)記為 ： M845 。 選著緊固 襯套 的螺大小，依照國際標(biāo)準(zhǔn)來選取 ， 螺栓的數(shù)據(jù)是 M4，螺栓長度為 10mm，功能級數(shù)是 級， 原料為 35 號 鋼，不經(jīng)表面處理開槽圓柱頭螺釘 ，標(biāo)記為 M410 。 選著選裝手柄和壓緊螺栓，選著的直徑是 10mm，長為 38mm，原料為 35 號鋼，不經(jīng)過淬火處理，也不進(jìn)行外表處理的圓柱銷，標(biāo)記為： 10M6X38. 4 精鏜銷控夾具設(shè)計 23 夾具體的設(shè)計 (1) 夾具體的毛坯結(jié)構(gòu) 選夾具的毛坯結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)性、構(gòu)造合理性的因素。依據(jù)這個夾具的受力條件和工作情況，這個夾具用鑄造的方法可以得到。 （ 2） 夾具體外形尺寸的確定 夾具的生產(chǎn)一般生產(chǎn)的數(shù)量比較少，為了減少設(shè)計和生產(chǎn)的時間，并且使費用更低，那么夾具的設(shè)計大多不回做很復(fù)雜的計算。大多數(shù)情況都是參考與之相似的夾具，根據(jù)經(jīng)驗來估計。在華夾具圖時，依據(jù)夾緊零件、定位元件盒其他輔助元件在整體上的位置，夾具的基本尺寸和外形便可以確定了。 （ 3） 夾具體的排屑結(jié)構(gòu) 為方便除去切屑，不讓切屑聚集在定 位元件上來使定位產(chǎn)生誤差，所以在設(shè)計夾具的時候，我們必須要一些措施。查閱 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》， 我們把排屑機(jī)構(gòu)設(shè)計為自動排屑。 （ 4） 精鏜銷孔夾具工作原理 如下圖所示為夾具的裝配圖 。 它的工作原理是 ： 從正面將活塞裝入夾具里 ，活塞放置在止口座上，活塞的端面和止口便能限制 5個自由度，剩下一個自由度便由菱形銷來確定，將菱形銷插入銷孔后，再旋轉(zhuǎn)手柄，通過螺栓的向下移動，通過圓球吧力傳輸?shù)綁簤K上，這樣就能壓緊活塞。當(dāng)活塞壓緊之后，去除菱形銷，再把夾具體移動到制定位置開始加工，當(dāng)加工結(jié)束后。旋轉(zhuǎn)手柄將壓塊松開，取出工件 ，精鏜銷孔的任務(wù)便完成了，再用同樣的方式加工下一個活塞。 止口座 活 塞 壓 塊 壓 板 襯 套 壓緊螺桿 4 精鏜銷控夾具設(shè)計 24 7 、銷 手 柄 9 夾具體 菱形銷導(dǎo)套 1襯 套 1螺 釘 1菱形銷 1鍵 1定位鍵 參考文獻(xiàn) 25 參考文獻(xiàn) [1] 徐圣群 .簡時機(jī)械加工工藝手冊 .上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [2] 徐嘉元 ， 曾家駒 .機(jī)械制造工藝學(xué) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 王光斗 ， 王春福 .機(jī)床夾具設(shè)計手冊 .上海：上?？茖W(xué)技 術(shù)出版社 [4] 肖繼德，陳寧平 .機(jī)床夾具設(shè)計 .天津：機(jī)械工業(yè)出版社 [5] 陸劍中，家寧 .金屬切削原理與刀具 .沈陽：機(jī)械工業(yè)出版社 [6] 周龍保 .內(nèi)燃機(jī)學(xué) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 [7] 李軍 .互換性測量技術(shù)基礎(chǔ) .華中：華中科技大學(xué)出版社 [8] 許鋒，滿長忠 .內(nèi)燃機(jī)制造工藝教程 .大連：大連理工大學(xué)出版社 [9] 鄧文英，郭曉鵬 .金屬工藝學(xué) .高等教育出版社 [10] 李碩，粟新 .機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) .北京 :國防工業(yè)出版社 . [11] 徐灝 .機(jī)械設(shè)計手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [12] 談榮望 .內(nèi)燃機(jī)設(shè)計 .北京 :中國鐵道出版社 [13] 孫曉 ,王艷艷 ,王磊等 .鋁合金活塞制造工藝現(xiàn)狀及發(fā)展方向 .內(nèi)燃機(jī)與動力裝置 [14] 王茂元 .機(jī)械制造技術(shù) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 致謝 26 致 謝 在本次畢業(yè) 設(shè)計中，我得到了老師的親切關(guān)懷和精心指導(dǎo)，使得本設(shè)計得以順利完成，其中無不飽含著老師的汗水和心血。首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師王老師，在整個過程中他給了我很大的幫助。他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。同時感謝所有任課老師四年 來對我的培養(yǎng)。是你們在我有困難的時候幫我們解決困難。借此，感謝大學(xué)四年中我的班主任和任課老師們給予的教誨，你們的教誨，不僅讓我學(xué)到了書本的基礎(chǔ)知識，更重要的是讓我學(xué)會了如何做一名優(yōu)秀的大學(xué)生，如果沒有你們的辛勤教誨，也不會有我今天的成長。也感謝學(xué)院為我們提供了一次這樣好的機(jī)會，使自己在學(xué)習(xí)的同時也鍛煉了自己的實踐能力。