【導(dǎo)讀】床外部手柄的運(yùn)動(dòng)是通過車床手柄座傳遞到車床內(nèi)部實(shí)現(xiàn)人為對(duì)機(jī)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(jì)。圖找出一種簡(jiǎn)單、實(shí)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(gè)整體。 夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，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(duì)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(qiáng)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(shí)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(shí)在夾具體上裝有一塊可翻動(dòng)的蓋模板，這樣有利于工件 的拆裝 。畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì) 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(shí)對(duì)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(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高加工質(zhì)量。 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)方案如下 ， 首先必須明確其加工時(shí)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(jì) 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(jì)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(gè)方案，明顯第一個(gè)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(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)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(duì)其精確測(cè)量，增加了工時(shí) [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(gè)，一個(gè)銷釘限制一個(gè)自由度，兩個(gè)一起再限制一個(gè)自由度 。 為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)支撐面頂住，限制了 x 軸的移動(dòng)， y 軸的旋轉(zhuǎn)， z 軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。 Φ25H8mm孔內(nèi)插入短銷，限制了 y 軸的移動(dòng)， z 軸的移動(dòng)， Φ10H7mm 孔中插入削邊銷，限制了 x 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個(gè)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(duì)于夾具設(shè)計(jì)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(duì)于本次設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)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(duì)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(hào)，尺寸和安裝方式 a. 支撐面 在定位板面上做的一個(gè)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(jì)方案選用固定式定位銷，查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程，確定定位銷為畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)松動(dòng)，影響加工。 c. 圓柱銷 本設(shè)計(jì)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(shì)必影響 Φ10mm 孔的加工，因此可專門設(shè)計(jì)一個(gè)短銷，其尺寸如圖 所示： 圖中，該軸長(zhǎng)為 90mm，軸頸半徑為 ，與 Φ25H8mm 孔內(nèi)表面僅有長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度值為L(zhǎng)=+=8mm，這樣當(dāng)鉆頭鉆 Φ10mm 孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷，銷也不會(huì)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(jì) 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(diǎn)原則 ： （ 1）夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)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(jì)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(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上，以使夾緊變形盡可能少，有時(shí)可采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來實(shí)現(xiàn)； （ 3）夾緊力的作用點(diǎn)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(dòng)。 根據(jù)以上要求，考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式，確定夾緊方式。 本設(shè)計(jì)方案選用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，夾緊方向水平向右，通 過螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)套在圓柱銷頭部的墊片向右移動(dòng)，進(jìn)而作用在工件 Φ45mm圓柱大端面上，實(shí)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(jiǎn)單實(shí)用，且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快 地 裝夾工件，勞動(dòng)強(qiáng)度較小，成本低，簡(jiǎn)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(shí)，應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)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(jì)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(jì)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(jì)主要經(jīng)過了兩個(gè)階段。第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段分析零件的工藝性，查閱有關(guān)手冊(cè)，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(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算等方面的知識(shí)。還結(jié)合了我們生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所看到的實(shí)際情況選定設(shè)備，填寫了工藝文件。夾具設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用工件定位、夾緊及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過設(shè)計(jì)夾具歸納出夾具工作原理的要點(diǎn)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(shí)現(xiàn)的。 (2) 夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)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(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精度要求。 (3) 使刀具相對(duì)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(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jī)床夾具設(shè)計(jì)》第 2 版 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 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