【導(dǎo)讀】展方面方向之一。通過對(duì)WH212減速器箱體零件圖的分析及結(jié)構(gòu)形式的了解，從而對(duì)減速器進(jìn)行工藝分析、工藝說明及加工過程的技術(shù)要求和精度分析。與夾具設(shè)計(jì)結(jié)果能應(yīng)用于生產(chǎn)要求。形式的機(jī)床主軸箱.減速箱和變速箱等.臺(tái).凸邊等結(jié)構(gòu)來滿足工藝與力的要求.工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的裝配精度，使用性能和使用壽命。須用鑄造毛坯；強(qiáng)度要求高而形狀不太復(fù)雜的鋼制品零件一般采用鍛件。大批大量生產(chǎn)中，應(yīng)選用制造精度與生產(chǎn)率。單件小批生產(chǎn)則采用設(shè)備簡(jiǎn)。新技術(shù)、新材料的可能性。本減速器是大批量的生產(chǎn)，材料為HT20~40用鑄造成型。加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。最常用的是HT20~40，HT25~47，當(dāng)載荷較大時(shí)，采用HT30~54，HT35~61

　　

【正文】 K=K1K2K3K4 式中： K1 — 基本安全系數(shù)， K2— 加工性質(zhì)系數(shù)， K3— 刀具鈍化系數(shù)， K2— 斷續(xù)切削系數(shù)， 則 F/=K FH= 63521 =211366N 選用螺旋 — 板夾緊機(jī)構(gòu)，故夾緊力 fN=1/2 F/ f 為夾 具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)， f= 則 N= 211366247。 =52841N 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 34 四、計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，為降低成本，可選用手動(dòng)螺釘夾緊，本道工序的銑床夾具就是選擇了手動(dòng)螺旋 — 板夾緊機(jī)構(gòu)。由于本工序是粗加工，切削力比較大，為夾緊工件，勢(shì)必要求工人在夾緊工件時(shí)更加吃力，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，因此應(yīng)設(shè)法降低切削力?？梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀?，使最大切削深度降低，以降低切削力。 夾具上裝有對(duì)刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀（與塞尺配合使用） 五．結(jié)構(gòu)分析 按設(shè)計(jì)步 驟，先在各視圖部位用雙點(diǎn)劃線畫出工件的外形，然后圍繞工件的布置定位，加緊和導(dǎo)向元件再進(jìn)一步考慮零件的裝卸，各部件結(jié)構(gòu)單元的劃分，加工時(shí)操作的方便和結(jié)構(gòu)工藝性的問題使整個(gè)夾具設(shè)計(jì)形成一個(gè)整體。 夾具采用分鑄式鑄件組合的結(jié)構(gòu)。鑄造簡(jiǎn)單，剛性較好。為保證鑄件壁厚均勻，內(nèi)腔掏空；為減少加工面，各部件的結(jié)合面處設(shè)置鑄件凸臺(tái)。 定位板和定位釘安裝在夾具體的底面與側(cè)面并通過夾具體的孔與底面的平行度，保證工件底面與夾具底面的平行度。 為了便于裝卸零件，夾具采用了鉸鏈?zhǔn)降你@模板結(jié)構(gòu)。以保證鉆套的位置精度，用瑣緊螺 釘鎖緊。 六、夾具的公差 制訂夾具公差的基本原則和方法 （ 1）滿足誤差不等式并有精度儲(chǔ)備的的原則 零件加工中受工藝系統(tǒng)各種誤差因素的影響而使加工尺寸產(chǎn)生一定的誤差，設(shè)除夾具本身之外工藝系統(tǒng)其他各誤差環(huán)節(jié)所造成的總和，同時(shí)考慮到要維持夾具的使用精度，在壽命期內(nèi)應(yīng)留出允許的磨損公差為 △ ，夾具的制造誤差 ?jz應(yīng)當(dāng)保證被加工工件的尺寸誤差在考慮上述兩項(xiàng)誤差之后。仍在允許的尺寸公差 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 35 Tg 范圍之內(nèi)于是就有不等式 )( ???? ???migjz T （ 2）、基本尺寸按工件相應(yīng)尺寸的平均值標(biāo)注并采用雙向?qū)ΨQ偏差的原則。 為了便于尺寸計(jì)算和誤差分析，并盡可能避免計(jì)算中的錯(cuò)誤，凡是夾具上與被加工主件尺寸相應(yīng)的尺寸，其基本尺寸均應(yīng)按工件尺寸的平均尺寸標(biāo)注，其公差取工件尺寸公差的 1/2~1/5 標(biāo)注。底面與結(jié)合面的尺寸為 160，選用尺寸偏差時(shí)為160177。 . 與加工要求無直接關(guān) 系的尺寸是指不直接與零件加工尺寸相對(duì)應(yīng)的夾具尺寸。他們的尺寸公差無法從工件上相對(duì)應(yīng)的尺寸來確定。但他們的公差也并非對(duì)加工精度沒有影響。 屬于這種夾具公差的多為夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合尺寸公差，如定位元件與夾具體、可換鉆套與襯套、導(dǎo)向套與刀具、鉸鏈連接的軸與孔、夾具機(jī)構(gòu)上各零件的配合尺寸公差等。這類尺寸公差主要是根據(jù)零件的功用和裝配要求，直接根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的公差配合來選用的。如夾具中起導(dǎo)向作用并相對(duì)滑動(dòng)的連接副一般選用67gH。有相對(duì)活動(dòng)而無導(dǎo)向作用的連接副一般選用 89hH 、97fH；鉸鏈連接則按基軸制選用 67hG 、 68hF 等間隙配合。 七、工序精度分析 在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 影響原始尺寸 25 ? 的各項(xiàng)誤差分析 重合 ,故產(chǎn)生定位誤差 wd.? 。定位尺寸 160mm定位尺寸公差 I? =02mm，在加工尺寸方向上的投影，這里 I 的方向與加工方向是一致的，所以 bj.? =,因?yàn)槠矫娑ㄎ?。所?0. ??yj 故 mmbjwd .. ???? 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 36 的垂直度所引起的夾具安裝誤差，對(duì)工序尺寸 25 ? 的影響均小，既 ?a 可以忽略不計(jì)。 面到鉆套座孔之間的距離公差，按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一，? 。 通常不超過 .。 偏移 t? mmHSBHt xxs)230525(30)2(2????????? 用概率法相加總誤差為： mmAT0 8 9 1 3 0 7 9 0 222????? 0. 098137mm 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 第二節(jié) 鏜床夾具設(shè)計(jì) 鏜床夾具又稱鏜模它主要用于加工相體，支架等工件上的單孔或孔系。鏜模不僅廣泛用于一般鏜床和鏜孔組合機(jī)床上 也可以用在一般車床、銑床和搖臂鉆床上，加工有較高精 度要求的孔或孔系。鏜床夾具，除具有定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和夾具體等基本部分外，還有引導(dǎo)刀具的鏜套。而且還像鉆套布置在鉆模板上一樣，鏜套也按照被加工孔或孔系的坐標(biāo)位置，布置在一個(gè)或幾個(gè)專用的鏜孔的位置精度和孔的幾何形狀精度。因此，鏜套、鏜模支架和鏜桿是鏜床夾具的特有元件。 一、結(jié)構(gòu)分析 加工工件為減速器箱體工件，要求加工兩直徑均為 φ 110mm的同軸孔。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 37 工件的裝配基準(zhǔn)為底面和兩工藝孔，本工序所加工的孔為 7 級(jí)精度，各孔均有一定的平行度、同軸度要求，裝配基面及定位孔已精加工過。使用專用機(jī)床、粗、半精、精鏜 φ 110H7mm 孔。由于采用專用機(jī)床同時(shí)加工出各孔，所以中心與底面的距離要求為 280mm，因此，底面和工藝孔是 φ 110 H7mm孔的工序基準(zhǔn)。 根據(jù)基準(zhǔn)面重合的原則，選定底面定位基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度，工序孔限制三個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)定位。由于定位基準(zhǔn)是經(jīng)過加工過的光平面，故定位元件等用夾具體把兩個(gè)定位元件做成一體，工件放在上面，使重力與加緊方向一致。 二、夾具的結(jié)構(gòu)類型 鏜床夾具按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用機(jī)床和鏜套位置的不同，有以下分類方法。 （一） 按使用機(jī)床類別分，可分為萬能鏜床夾具、多軸組合機(jī)床鏜床夾具、精密鏜床夾具，以及一般通用機(jī)床 鏜床夾具。 （二） 按夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分，可分為臥式鏜床夾具和立式鏜床夾具等。 （三） 按鏜套的位置分布，可分為單支承前引導(dǎo)的鏜床夾具，即鏜套為于被加工孔的前方；單支承后引導(dǎo)的鏜床夾具。 本夾具屬于單支承后引導(dǎo)的鏜床夾具，本就加以說明介紹。 單支承后引導(dǎo)的鏜床夾具，既鏜套位于被加工孔的后方，介于工件與機(jī)床主軸之間，主要用于加工 D90mm。但根據(jù) DL 有兩種類型： 鏜削 DL 1 的通孔或小型箱體的不通孔時(shí)，刀具采用懸臂式，而導(dǎo)柱直徑大于鏜孔經(jīng) 這種型式的特點(diǎn)為： （ 1） 因?yàn)樗M孔的長度很短，既刀具的懸伸長度很短，而導(dǎo)柱直徑又大于鏜孔徑、所以刀具的剛性很好，加工精度也高。 （ 2） 這種布置型式可用同一尺寸的后鏜套而進(jìn)行多工步加工。 （ 3） 因無前導(dǎo)柱，故裝卸工件更換刀具均叫方便。 （ 4） 用于立鏜時(shí)，無切削落入鏜套之慮。 當(dāng)鏜削 ~1?DL 的通孔或不通孔時(shí)，刀具雖然仍是懸掛式，但導(dǎo)柱直徑 d則應(yīng)小于所鏜孔經(jīng) D. 如果這時(shí)仍采用上述 dD 的方式，則在加工這種較長的孔時(shí)，刀具的懸伸 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 38 長度 h 必然很大，起碼應(yīng)大于 ，所以刀具易引偏， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鏜桿與鏜套蹩住，否則須增加鏜套長度，以保證足夠的導(dǎo)引剛度。但這樣將導(dǎo)致整個(gè)鏜套部分的結(jié)構(gòu)龐大。 上述兩種的單支承引導(dǎo)的鏜桿與機(jī)床主軸作剛性聯(lián)接，這樣，要使鏜套中心對(duì)準(zhǔn)機(jī)床主軸中心，不容易做到很準(zhǔn)確，而且還需要技術(shù)水平較高的工人能勝任。 三、夾緊力大小的確定原則 夾緊力大小對(duì)于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形，影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊，在加工過程中容易發(fā)生工件位移，從而破壞工件定位，也影響加工精度，甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)，然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運(yùn)動(dòng)的工件還需考慮慣性）后處于靜力平衡條件，求出理論夾緊力，為了安全起見再乘以安全系數(shù) K。 `kWW? 式中 W`—— 計(jì)算出的理論夾緊力； W—— 實(shí)際夾緊力； K—— 安全系數(shù)，通常 k=~， k=~3,用于精加工時(shí)k=~2. 這里應(yīng)注意三個(gè)問題： （一）切削力在加工過程中往往方向、大小在變化，在計(jì)算機(jī)中應(yīng)按最不利的加工條件下求得的切削力或切削合 力計(jì)算。如圖 21 所示切削方向進(jìn)行靜力平衡，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)即為實(shí)際夾緊力，圖中 W 為夾緊力， N N1`…為鏜孔各方向鏜削力，可按切削原理中求切削力。而 N1 切削力將使夾緊力變大，在列靜平衡方程式時(shí)，我們應(yīng)按不利的加工條件下，即 N1 時(shí)求夾緊力。既KNKNW ?? 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 39 圖2 1 （二）在分析受力時(shí)，往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時(shí)應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個(gè)方程，然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=。水平方向可以列出： fKNW /? ,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù)，一般 ,即 W=10KN；對(duì) o點(diǎn)取矩可得下式 ? ?? ?KNlllllllKNW2 2222??????? 比較上面三種情況，選最大值，既 W=10KN。 （三）上述僅是粗略計(jì)算的應(yīng)用注意點(diǎn)，可作大致參考。由于實(shí)際加工中切削力是一個(gè)變值，受工件材料性質(zhì)的不均勻、加工余量的變動(dòng)、刀具的鈍化等因素影響，計(jì)算切削力大小的公式也與實(shí)際不可能完全一致，故夾緊力不可能通過這種計(jì)算而得到結(jié)果。生產(chǎn)中也有根據(jù)一 定生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)而用類比法估算夾緊力的，如果是一些關(guān)鍵性的重要夾具，則往往還需要通過實(shí)驗(yàn)的方法來確定所需夾緊力。 表 21，削邊銷尺寸參考表（ mm） d 3~6 6~8 8~20 20~25 25~32 32~40 40~50 50 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 40 B d1 d2 d3 d4 d5 d5 b 1 2 3 3 3 4 5 b1 2 3 4 5 5 6 8 14 圖 22 圖 23 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 41 四、定位銷尺寸確定與高度計(jì)算 一 、定位銷尺寸的確定 以一面兩銷（一圓柱銷和一削邊銷及一平面支承）實(shí)現(xiàn)定位。這是增加兩孔連心線方向上的間隙并減小轉(zhuǎn)角誤差的有效措施，如圖 22，為使工作在極端情況下能裝到定位銷上，可把碰到工件孔壁的部分削去，只留下 一部分圓柱面。這樣在連心線方向上，仍有減小第二銷直徑的作用。但在垂直于連心線的方向上，由于定位銷直徑減小，故工件的轉(zhuǎn)角誤差沒有增大，有利于保證加工精度。 (1)確定定位銷中心距及尺寸公差（如圖 23） 取 mmLL Dd31???? ?? 故銷間距為 ? （ 2）確定圓柱銷尺寸及公差 取 mmg 19 19619 ????? ??? （ 3） 按表 21 選削邊銷的 b 及 B 之值 取 mmb 41? ； B=d2=192=17mm （ 4）確定削邊銷的直徑 尺寸及公差 ? ?mmaDbDd192m i n21m i n2m a x2??????? 公差配合取為 ,其下偏差為 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè) 論文 42 故削邊銷直徑為 mm1919 ?? ??? ? （ 5）計(jì)算定位誤差 由于兩孔定位有旋轉(zhuǎn)角度誤差 ? a,使加工尺寸產(chǎn)生定位誤差 ?1D 和 ?2D ，應(yīng)考慮較大值對(duì)加工尺寸的影響。兩個(gè)方向上的偏轉(zhuǎn)其值相同。因此，只對(duì)一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)誤差進(jìn)行計(jì)算。 ? ? ? ?mmLtgXXa00 006 21 5200 2m a x2m a x1??????? ?? mmLtg XXXXla .33233 m a x2m a x1m a x1m a x11?????????? ? mmll 0 26 3 1 22 1 52 1 5 12 ???? 式中 l1 —— 中心線與圓柱銷中心線交點(diǎn)至左端面的距離 l2 —— 中心線與圓柱銷中心線交點(diǎn)至右端面的距離