【正文】 觀點出發(fā)，采用“一面兩孔”定位，即以已加工的后平面和兩個Φ 9mm 孔為定位基準(zhǔn)，這樣，既增加了 工件的穩(wěn)定性，又兼顧了基準(zhǔn)重合原則。為實現(xiàn)定位方案，所使用的定位元件：圓柱銷和菱形銷在后平面和Φ 9mm 孔定位，可以限制工件的五個不定度，Φ 25mm 外圓柱下端面使用薄壁圓柱孔支承，限制工件沿 Z 軸的移動不定度，從而達到完全定位。 ⑵ 確定夾緊方式和設(shè)計夾緊機構(gòu) 兩個Φ 9mm 孔中的圓柱銷和菱形銷共同承受鉆孔時的切削扭矩。在鉆Φ 孔時，由于孔徑較小，切削扭矩和軸向力較小，并且軸向力可以使工件夾緊，因此，在確定夾緊方式時就可以不考慮軸向切削力的影響，即可以不施加夾緊力來克服軸向切削力。但由于切削扭矩 會使工件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此需要對工件施加向下壓的夾緊力來克服切削扭矩。為便于操作和提高機構(gòu)效率，采用轉(zhuǎn)動壓板夾緊機構(gòu)，其力的作用點落在靠近加工孔的 120186。圓弧端面上。 ⑶ 夾緊力計算 計算夾緊力時，通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用方向與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計算夾緊力時可以不計算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力，即： 其中 ，查《機床夾具設(shè)計手冊 》表 121 得： 、 、 、 、 、 、 ， 所以， = 。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 127 得： 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 128 得： 由于鉆頭的直徑為 d = Φ ，所以， (N178。 mm )。 因此，實際所需要的夾緊力為： (N178。 mm )。 夾緊機構(gòu)采用壓板機構(gòu)，機構(gòu)的傳動效率為 ，螺母產(chǎn)生的夾緊力為： 。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表 1220，得： = ，查表 1221，得： = ， ，查表 1222，得 ， 。 = = (N) 則作用在轉(zhuǎn)動壓板上的夾緊力為： 夾緊機構(gòu)受力如圖 2 所示。 圖 2 夾緊機構(gòu)受力示意圖 由公式得： 在工件上的夾緊力作用點到鉆頭在工件上加工時作用點的距離為 49mm。因此，夾緊力產(chǎn)生的扭矩為： (N178。 mm )。 工件受力如圖 3 所示。 圖 3 工件受力示意圖 因 ＜ ，故該鉸鏈機構(gòu)能滿足鉆孔加工要求。 ⑷ 加工誤差分析 用工件的“一面兩孔”定位，使設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，即遵守“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以減少定位誤差，所采用的定位元件為定 位銷和菱形銷，考慮薄壁圓柱孔支承形狀，將支承和夾具體鑄成整體，即把支承鑄成薄壁凸臺。工件定位如圖 4 所示。 圓柱銷和菱形銷的設(shè)計計算： ①兩定位銷中心距 L L = L 式中， L —— 工件兩基準(zhǔn)孔的中心距。 L = L = 28mm。 圖 4 工件定位示意圖 ②兩定位銷中心距公差 = 式中， —— 工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差。 = = = (mm)。 ③圓柱銷最大直徑 = 9mm，公差取 g6，所以，圓柱銷直徑為Φ mm。 ④補償值 (mm) 式中， —— 第一基 準(zhǔn)孔與圓柱銷間最小配合間隙 (mm)。 (mm) ⑤菱形銷寬度 B， b 根據(jù)表 8： B = D － 2 = 9－ 2 = 7(mm)； B = 4mm。 表 8 菱形銷尺寸表 D2 /mm ＞ 3～ 6 ＞ 6～ 8 ＞ 8～ 20 ＞ 20～ 24 ＞ 24～ 30 ＞ 30～ 40 ＞ 40～ 50 B/mm 2 3 4 5 5 6 8 B/mm D2－ D2－ 1 D2－ 2 D2－ 3 D2－ 4 D2－ 5 D2－ 5 ⑥菱形銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 = (mm) 式中， —— 第二基準(zhǔn)孔最小直徑。 ⑦菱形銷最大直徑 （公差取 h6） = － = 9－ = (mm) 所以，菱形銷直徑為Φ mm。 ⑧轉(zhuǎn)角誤差 式中， —— 工件定位孔的直徑公差； —— 圓柱定位銷的直徑公差 (mm)； —— 菱形定位銷的直徑公差 (mm)； —— 圓柱定位銷與孔間的最小間隙 (mm)； —— 菱形定位銷與孔間的最小間隙 (mm)； L —— 中心距 (mm)。 所以， 需要加工的孔的公差 mm，由該誤差引起的定位誤差為 8 = 8 = ，該誤差小于工件誤差，即 ＜ ，方案可行。 ⑸ 鉆套、鉆模板設(shè)計 為進行鉆、鉸加工，采用快換鉆套，其孔徑尺寸和公差如下： ①鉆Φ 孔：麻花鉆的最大極限尺寸為Φ +，則鉆孔時所配的鉆套取規(guī)定的公差為 F8，即鉆套尺寸為：Φ mm，圓整后可寫成Φ 10 mm。 ②粗鉸Φ 孔：鉸孔選用 GB113384 中的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀改制而成，其尺寸為Φ mm，按規(guī)定取鉸孔時鉆套的尺寸公差為Φ +，即鉆套尺寸為：Φ mm， 圓整后可寫成Φ 10 mm。 ③精鉸Φ 10F9 孔：鉸孔選用 GB113384 中的標(biāo)準(zhǔn)鉸刀，其尺寸為Φ 10 mm，按規(guī)定取鉸孔時鉆套的尺寸公差為Φ 10+，即鉆套尺寸為：Φ mm，圓整后可寫成Φ 10 mm。 ④鉆套形狀尺寸在《機床夾具設(shè)計手冊》中查取。為了安裝快換鉆套，確定選取固定襯套與之相配合使用。 ⑤設(shè)計鉆模板：將鉆套用襯套安裝在鉆模板上，鉆模板通過銷子和螺栓與夾具體連接。鉆模板的尺寸與形狀自行設(shè)計。 ⑹ 夾具精度分析 機械加工中，保證加工出合格零件的必要條件是：加工誤差不 大于被加工零件相應(yīng)的公差。加工誤差來源于兩大方面：一方面是與機床有關(guān)的誤差稱加工方法誤差 ；另一方面是與夾具有關(guān)的誤差，而此誤差可分為零件在夾具中的定位誤差 、夾具的對刀或?qū)蛘`差 及夾具的制造及在機床上的安裝誤差 。根據(jù)誤差的隨機性的特點，按概率原理合成，根據(jù)生產(chǎn)實際情況，與夾具有關(guān)的誤差占加工誤差的絕大部分，故按機率相等的原理，取零件公差的3/4 作為判別依據(jù)得到保證加工零件合格的條件是： ≤ （ —— 零件相應(yīng)加工尺寸的公差）， 因為加工方法誤差取決于機床精度，所以只進行夾具精度的分析計算。滿足上述條件，認 為夾具精度滿足加工要求，否則精度不足。 鉆孔夾具產(chǎn)生導(dǎo)向誤差有五個因素：其一是鉆模板底孔至定位基準(zhǔn)尺寸誤差，取其公差 ；其二、三是鉆套、襯套內(nèi)外圓同軸度誤差 ；其四是鉆套與襯套的配合間隙 ；其五是鉆套與鉆頭配合間隙 ，于是得： 鉆套垂直度誤差對孔位置影響折算為： 心軸底面平行度誤差對孔位置影響折算為： 夾具精度的計算和判別： 夾具精度分析簡圖如圖 5 所示。 圖 5 夾具精度分析示意圖 定位誤差：基準(zhǔn)重合。 ，（基準(zhǔn)不重合） mm（定位銷與孔配合最大間隙） mm 導(dǎo)向誤差：最后是 鉸刀，故按鉸刀計算。 mm ，（同軸度誤差忽略） (mm) (mm) = (mm) 安裝誤差： H = 26， h = 7， B = 8mm， t = ， t = ， L = 50mm。 (mm) 因此，夾具精度： = ≤ = 綜上所述，此夾具能滿足加工要求。 繪制夾具總體圖 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后，也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。 繪圖時先用雙點劃線（細線）繪出工件，然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機構(gòu)以及鉆套、鉆模 板，最后把各個元件連在一起，就形成了夾具體。為了節(jié)省夾具材料，減少加工時間和降低成本，夾具在機床上的安裝可以不設(shè)計耳座，而采用壓板螺釘夾緊裝置將夾具固定在鉆床上。按要求標(biāo)注與夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。 6 結(jié)束語 經(jīng)過近一個學(xué)期的艱苦努力，終于比較圓滿地完成了畢業(yè)設(shè)計的各項任務(wù)。在本次設(shè)計中我深深地體會到以下幾點： ①作為一名科技工作者和工程技術(shù)人員，首先必須培養(yǎng)求真務(wù)實和嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、鉆研創(chuàng)新與實事求是相結(jié)合的工作作風(fēng)。 ②必須重視基礎(chǔ)理論知識，只有在牢固掌握專業(yè)知 識的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。 ③經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進一步提高了自己分析、計算等基本技能，特別是在應(yīng)用辦公軟件和繪圖軟件上，我的收獲很大，掌握了很多的常用技巧。 ④掌握了常用機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法和步驟，熟悉了設(shè)計計算說明書、論文摘要、文獻綜述等格式和寫作方法，為將來的實際工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 參考文獻 [1] 徐志剛 .基于廣義映射原理的組合夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計自動化 [J].機械工程學(xué)報 ,2022(12):105～108. 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