【導(dǎo)讀】床外部手柄的運動是通過車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實現(xiàn)人為對機床的操縱。中，主要目的是根據(jù)零件選擇合理的工藝路線，然后制定出一套可行的夾具。的兩次鉆孔加工采用不同的定位、夾緊方式進(jìn)行典型夾具的設(shè)計。圖找出一種簡單、實用的加工方法，以供生產(chǎn)同類零件的企業(yè)參考。

　　

【正文】 各主要元件聯(lián)成一個整體。 夾具操作及維護(hù)簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高生產(chǎn)率，首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸，本道工序就是采用了快換墊圈的方式。由于本夾具是對工件進(jìn)行 鉆孔，因此在鉛直方向受到很大的沖擊力，故在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng)?shù)目紤]強度上的要求。并設(shè)法減少夾具的占地面積，使之很方便的操作和快速的切換工件。 因此，應(yīng)設(shè)法解決上述問題。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是選擇 高 精度的心軸，使其定位精確，并使心軸連在夾具體內(nèi)，這樣可以減少縱向傾斜的偏差；三是加大螺母和開口墊圈的 夾 緊力。使工作進(jìn)行時工作緊湊 ,保證加工要求。夾具體上裝有 可 換鉆套，使夾具在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時在夾具體上裝有一塊可翻動的蓋模板，這樣有利于工件 的拆裝 。畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 裝配圖如圖 所示。 圖 夾具二維裝配 圖 [8] 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 5 鉆孔夾具 設(shè)計 任務(wù)的提出 本夾具用來鉆，鉸 Φ10mm 的孔，它將用于 Z525 立式鉆床 。 同時對孔的同軸度及加工精度有一定的要求。且在鉆孔后還要進(jìn)行鉸孔，以保證其精度要求，為了使其誤差減小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動強度、提高加工質(zhì)量。 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 定位方案的確定 為了加工 Φ10mm 孔，必須使 其完全定位。因此初步的設(shè)計方案如下 ， 首先必須明確其加工時應(yīng)如圖 所示，這樣 水平 放置，便于立式鉆床加工 ,使其完全定位 。 圖 CA6140 車床手柄座 零件定位圖 定位元件及裝置設(shè)計 要使其完全定位，可以采用 ： a． 一面兩銷定位，以 Φ25H8mm和 Φ10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就可以滿足其要求 [9]。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 b． 一面加圓柱銷和半 V 形塊定位，以 Φ25H8mm為定位基準(zhǔn)，再在 R 外圓表面用V 形塊定位。 確定最佳定位方式 比較以上兩個方案，明顯第一個要好得多，因 為 Φ25H8mm和 Φ10H7mm兩孔的中心線在同一直線上，所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上，就可以很快的將其定位；而第二個方案和第一個方案不同點在于用的是 V 形塊 定位，要使零件很快垂直放置定位很難，并且需要量具對其精確測量，增加了工時 [10]。因此，選擇一面兩銷定位最佳 。 如上圖 所示，一面限制的自由度有 3 個，一個銷釘限制一個自由度，兩個一起再限制一個自由度 。 為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案如附圖 A1 圖紙 ——手柄座夾具體裝配圖所示，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。 在該定位方案中， Φ45mm 圓 柱小端面被夾具體上的一個支撐面頂住，限制了 x 軸的移動， y 軸的旋轉(zhuǎn)， z 軸的旋轉(zhuǎn)三個自由度。 Φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了 y 軸的移動， z 軸的移動， Φ10H7mm 孔中插入削邊銷，限制了 x 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制。 定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案，只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的 1/3— 1/2，即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對于本次設(shè)計的夾具，需要保證的尺寸要求：保證油 孔軸線距 Φ45mm圓柱小端面17+7=24mm，保證螺紋孔軸線與 Φ25H8mm和 Φ10H7mm兩孔的中心線成 50mm。 對于 24mm 的要求，由于定位基準(zhǔn)也是 Φ45mm圓柱小端面，故基準(zhǔn)不重 合 誤差為0，且由于 Φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑，表面粗糙度達(dá)到 ， 故可認(rèn)為 Φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為 0，即不存在基準(zhǔn)位置度誤差，綜上所述，只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證，是不存在定位誤差的 [11]。 對于本工序要求，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線，故基準(zhǔn)不重合誤差為 0?；鶞?zhǔn)位置誤差則取 決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差，由于兩孔的表面精度都達(dá)到，都經(jīng)過精鉸，故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略，只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證，定位誤差也是很小的。 綜上所述，該定位方案是符合加工要求的。 定位元件的型號，尺寸和安裝方式 a. 支撐面 在定位板面上做的一個突起 4mm的支撐面，經(jīng)過精銑得到精度較高的平面。 b. 短銷 本設(shè)計方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計指導(dǎo)教程，確定定位銷為畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 標(biāo)準(zhǔn) ， 其相關(guān)尺寸見三視圖。它和定位面板上的 Φ10mm銷孔呈 H7/r6mm過盈配合，并用螺母固定，防止鉆孔時松動，影響加工。 c. 圓柱銷 本設(shè)計方案選用固定式定位銷，由于加工的 Φ10mm 孔恰好在定位基準(zhǔn)Φ25H8mm 孔內(nèi)表面上，打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件，勢必影響 Φ10mm 孔的加工，因此可專門設(shè)計一個短銷，其尺寸如圖 所示： 圖中，該軸長為 90mm，軸頸半徑為 ，與 Φ25H8mm 孔內(nèi)表面僅有長度為17mm 的面接觸，且為 過盈 配合，既保證了圓柱銷定位，又方便了裝夾工件。為了不影響加工 Φ10mm 孔，在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長為 22mm 的軸身，直徑為 14mm，要比Φ25H8mm小 11mm，即其半徑之差為 ，再加上鍵槽深度 ，那 么長度值為L=+=8mm，這樣當(dāng)鉆頭鉆 Φ10mm 孔至終點時不會損傷銷，銷也不會影響鉆孔。 該銷與定位面板上的銷孔呈 H7/r6 過盈 配合，外加螺紋結(jié)構(gòu)，用螺母固定。 圖 圓柱銷尺寸 [12] 夾緊方案確定 夾緊裝置的設(shè)計 夾緊力方向原則： (1) 夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置； (2) 夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能?。? (3）夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小 。 夾緊作用點原則 ： （ 1）夾緊里的作用點應(yīng)正對夾具定位支撐元件或位于支撐元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn)； 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 （ 2）夾緊力作用點應(yīng)正對工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點位置等措施來實現(xiàn)； （ 3）夾緊力的作用點應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面，以保證夾緊力的穩(wěn)定性和可靠性，減少工件的夾緊力，防止加工過程中可能產(chǎn)生振動。 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點及定位方式，確定夾緊方式。 本設(shè)計方案選用的是螺旋夾緊機構(gòu)，夾緊方向水平向右，通 過螺母的轉(zhuǎn)動，帶動套在圓柱銷頭部的墊片向右移動，進(jìn)而作用在工件 Φ45mm圓柱大端面上，實現(xiàn)夾緊，具體夾緊裝置的布置見 A1 圖 紙 。這種夾緊方式和夾緊裝置簡單實用，且對于大批量生產(chǎn)能較快 地 裝夾工件，勞動強度較小，成本低，簡單可靠 [13]。 另外，考慮到工件沿 Φ25H8mm孔中心線軸向裝卸，因此為便于裝卸工件，該墊片為開口墊片，螺母為小于 Φ25H8mm孔的小螺母，只要將開口墊片取去，就可以很好的將零件取出。 圓柱銷的螺紋軸向行程至少要大于 2 倍的墊片厚度 5mm，且墊片的孔應(yīng)與工件Φ25H8mm孔同軸，保證夾緊 力作用均勻可靠 [14]。 夾具的操作及維護(hù) 安裝工件時，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動退出足夠的行程空間以便于取出墊片，安裝工件，然后使工件的 Φ25H8mm孔穿過圓柱銷，使工件底部的 Φ10H7mm孔穿過短銷，將 Φ45mm圓柱小端面緊靠在定位板上的支撐面上，這樣工件以 Φ45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn)安裝。工件裝好后，裝上開口墊片，轉(zhuǎn)動螺母，使開口墊片靠緊 Φ45mm大端面并夾緊工件。加工完成后松開工件，只需反向轉(zhuǎn)動螺母，退出開口墊片，即可取下工件。 夾具在使用中，應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況，如果磨損后不能精確保證加工 精度，則需要更換鉆套 [15]。本夾具定位面板是受力部件，如有變形，應(yīng)及時設(shè)法修正，才能保證加工精度。為使其變形減小，需要嚴(yán)格控制螺桿的夾緊力 ，夾具三維裝配圖如圖 和圖 所示。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 圖 鉆孔 夾具三維 裝配 圖一 圖 鉆孔 夾具三維 裝配 圖二 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 6 結(jié)論 本設(shè)計主要經(jīng)過了兩個階段。第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段分析零件的工藝性，查閱有關(guān)手冊，選擇加工余量、確定毛坯的類型、形狀、大小等，繪制出了毛坯圖。又根據(jù)毛坯圖和零件圖構(gòu)想出兩種工藝方案，比較確定其中較合 理的方案來編制工藝。其中運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算等方面的知識。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實習(xí)中所看到的實際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計階段，運用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 通過設(shè)計夾具歸納出夾具工作原理的要點如下： (1) 使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件（定位元件上起定位作用的表面）接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實現(xiàn)的。 (2) 夾具對于機床應(yīng)先保證定位元件的定位工作面對夾具與機床相連接的表面之間的相對準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對機床切削運動形 成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工表面對定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。 (3) 使刀具相對有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就保證了刀具在 工件上加工出的表面對工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 參考文獻(xiàn) [1] 肖繼德 ,陳寧平主編 .《機床夾具設(shè)計》第 2 版 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,2020. 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