【正文】 為了使工件不因受到切削力、慣性力、重力等外力作用而改變其已確定的正確位置，應(yīng)用一定的機(jī)構(gòu)或裝置對(duì)其施加一定的夾緊力將工件加以固定，這一過程稱為“夾緊”。本次論文要求設(shè)計(jì)第Ⅰ道工序——摩托車T03型變速箱后蓋合箱平面銑削加工的專用夾具，該零件屬于大量生產(chǎn)，零件外形自由曲面較多不適于使用通用夾具裝夾加工，此時(shí)為了保證工件加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本，保障操作安全，設(shè)計(jì)專用夾具就顯得非常必要了。1)定位元件：能使工件在夾具中占據(jù)正確的位置；2)夾緊裝置：將工件壓緊夾牢，保證元件在加工過程中受外力作用（切削力），作用時(shí)不離開已占據(jù)的位置；3)夾具體：是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件，通過它將夾具的所有元件連接成整體；4)其他裝置或元件：除了定位裝置，夾緊裝置和夾具體外，各種夾具還根據(jù)需要設(shè)置一些其他裝置或元件，如：分度裝置，對(duì)刀元件。通常定位元件、加緊裝置和夾具體是夾具的基本組成部分，其他部分根據(jù)夾具所屬的機(jī)床類型、工件加工表面的特殊要求設(shè)置。 夾具設(shè)計(jì)問題的提出本夾具為第Ⅰ道工序——摩托車T03型變速箱后蓋合箱平面銑削加工的專用夾具，安裝在X51立式銑床上。本工序中安排了銑平面和鏜孔工藝，體現(xiàn)了“工序集中”的原則，在充分發(fā)揮該型號(hào)銑床的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了下面工作：（1）粗、精銑削結(jié)合面，（2）粗 加工銑削箱蓋頂部的各個(gè)凸臺(tái)面，（3）粗、精鏜孔，（4）粗、精鏜孔。 夾具設(shè)計(jì)方案的分析（1）定位基準(zhǔn) 本工序選用后箱蓋合箱面相對(duì)面（即后蓋的后面）作為定位基準(zhǔn)，銑床為立式，考慮到該零件的結(jié)構(gòu)和材料以及其加工切削力及振動(dòng)的影響，在頂面分別設(shè)置三個(gè)可調(diào)節(jié)支撐，此時(shí)，已經(jīng)限制了零件的三個(gè)自由度：即,再以兩個(gè)彈簧輔助支撐以及兩銷孔配合限制了z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也只將剩下的的平動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)了該工件的完全定位。（2）定位原理（工件以平面定位） 工件以平面定位，是生產(chǎn)中常見的定位方式之一，如箱體、機(jī)座、支架、盤蓋類零件，常以平面定位，也可以制成一定角度的平面定位，還可以平面和其他表面組合定位，分析定位時(shí)，可以根據(jù)基準(zhǔn)平面與定位工件表面接觸的大小或則長(zhǎng)短，判斷定位元件所相應(yīng)的支撐點(diǎn)的數(shù)目及其所限制的工件的自由度，當(dāng)接觸表面較大時(shí)，相當(dāng)于三個(gè)支撐點(diǎn)，限制了工件三個(gè)自由度，窄長(zhǎng)的接觸平面，相當(dāng)于兩個(gè)支撐點(diǎn)，限制了工件的兩個(gè)自由度，當(dāng)接觸面較小時(shí)，只相當(dāng)于一個(gè)支撐點(diǎn)，限制了一個(gè)自由度。 定位元件的分析 工件以平面定位時(shí)，常用的定位元件由固定支撐、調(diào)節(jié)支撐、自位支撐和輔助支撐，本夾具設(shè)計(jì)中所選用的有可調(diào)節(jié)支撐和輔助支撐。 可調(diào)節(jié)支撐的高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)工件以粗基準(zhǔn)定位的時(shí)候，由于基準(zhǔn)的精度較低，各批毛坯的尺寸變化不一，若用固定支撐定位，可能引起加工余量的變化很大，甚至使某一方的余量不足，造成零件的報(bào)廢，此時(shí)就可以采用調(diào)節(jié)支撐。可調(diào)節(jié)支撐一般是在加工前調(diào)節(jié)并用螺母鎖緊，其定位作用與固定支承作用相同，在同一批工件加工中一般不在做調(diào)整。 輔助支撐不能作為定位元件，不能限制工件的自由度，選用的輔助支撐的結(jié)構(gòu)，為了提高工件的定位剛度和定位的穩(wěn)定性，往往需要增加一些支撐點(diǎn)以防止工件的受力變形或則位移，但又不能造成定位元件的不良后果，因此采用輔助支撐，使用輔助支撐是工件的位置由基本支撐確定，而輔助支撐的位置則隨著工件而確定，因此它不起定位作用，輔助支撐雖然不是定位元件，也不是夾緊元件，但是它是保證加工質(zhì)量的一種重要元件，所以常與工件的定位和夾緊方案同時(shí)考慮。 選用調(diào)節(jié)支撐結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)如下圖所示圖31 調(diào)節(jié)支撐結(jié)構(gòu) 選用輔助支撐結(jié)構(gòu)輔助支撐結(jié)構(gòu)如下圖所示圖32 輔助支撐結(jié)構(gòu) 底座結(jié)構(gòu)鉆、鏜模板和底座和支架采用鑄鐵件（HT200）分開制造。鉆、鏜模板和底座和支架應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，且不允許承受夾緊力，其結(jié)構(gòu)和尺寸參見鉆鏜模板設(shè)計(jì)圖紙，本夾具設(shè)計(jì)中不涉及鉆、鏜工藝，故不對(duì)鉆、鏜模板做出說明。底座上安裝各種定位和夾緊裝置，并承受切削力和夾緊力，因此，必須滿足有足夠的強(qiáng)度和剛度，并保持尺寸精度的穩(wěn)定性，其結(jié)構(gòu)參見裝配圖。 圖33 底座結(jié)構(gòu) 鑄造較高的底座，可以在底座中從容的安裝用于傳輸氣體的四通管接頭及氣壓缸；適當(dāng)?shù)脑黾颖诤?，可以在安裝氣壓缸時(shí)能更好的固定氣壓缸，防止輸送高壓氣體中氣壓缸的震動(dòng)，以影響工件的夾緊，及安全事故的發(fā)生。 氣壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)氣壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下所示圖34 氣壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)此氣壓系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖中，采用一四通管接頭，其中有三接頭和氣壓缸連接，第四接頭則與氣壓泵連接，用于氣體輸送，完成工件的夾緊和松開。 夾緊裝置夾緊裝置的種類很多，但其結(jié)構(gòu)由三個(gè)基本部分組成：動(dòng)力裝置；夾緊機(jī)構(gòu)；中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本小節(jié)中對(duì)中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不作詳細(xì)介紹。 動(dòng)力裝置機(jī)械加工過程中，要保證工件不離開定位基準(zhǔn)面時(shí)占據(jù)的正確的位置，就必須由足夠的夾緊力來平衡切削力、慣性力、離心力以及重力的對(duì)工件的影響，夾緊力的來源：一是人力；二是某種裝置產(chǎn)生的力。能產(chǎn)生力的裝置稱為夾具的動(dòng)力裝置，常用的動(dòng)力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。由于手動(dòng)夾具的夾緊力較小，不利于工件的夾緊，一般選氣壓或液壓夾緊，本設(shè)計(jì)中，綜合各方面因素，選用氣動(dòng)夾緊裝置。 夾緊機(jī)構(gòu)加緊機(jī)構(gòu)如下圖所示圖35 夾緊機(jī)構(gòu)機(jī)加工夾具所用夾緊機(jī)構(gòu)為聯(lián)動(dòng)加緊機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)中采用三個(gè)鉤頭壓板和氣壓缸以鉸鏈的方式連接組成聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)加工工件進(jìn)行夾緊，這樣使工件在夾緊過程中受力均勻，保證工件的加工要求。 夾緊力的確定1）、夾緊力的作用方向應(yīng)垂直與工件的主要的限位面。2）、夾緊力的作用方向應(yīng)有利于減少所需的夾緊力的大小。3）、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該落在定位元件的形成的支承范圍內(nèi)。4）、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該落在工件剛性較好的方向和部位。5）、夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面，防止和減少工件的震動(dòng)。6）、找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此時(shí)狀態(tài)下的所需要的夾緊力。7）、為了簡(jiǎn)便，只考慮主要因素的在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 夾緊力的計(jì)算夾緊力的大小，對(duì)工件裝夾的可靠性，工件和夾具的變形，夾具裝配的復(fù)雜程度等都有很大的影響。計(jì)算夾緊力，通常將夾具和工件看作一個(gè)剛性系統(tǒng)以簡(jiǎn)化計(jì)算。在上一章中可知估計(jì)理論夾緊力,FJ0.=155N,由公式,FJ.=K,?？紤]到切削力的變化和工藝系統(tǒng)變形等因素，一般在粗加工時(shí)取K=~3；精加工時(shí)取K=~2。在實(shí)際加工中要考慮最不利的情況，所以選擇粗加工時(shí)的安全系數(shù)K=3，計(jì)算出夾緊力： ,FJ.=K,FJ0. （31）=3155=465N 夾具的作用和維護(hù)1）將勾型壓板與傳動(dòng)推桿連好,并安放在正確位置；2）連接氣缸座與它的配件；3)安放調(diào)節(jié)支承釘；4)調(diào)節(jié)支撐不得有位置偏移；5）勾型壓板壓緊狀態(tài)下受力點(diǎn)與它的初始狀態(tài)下的活動(dòng)范圍無干涉；6)鉸鏈系統(tǒng)的推桿長(zhǎng)度要足夠的氣密性；7)使用過程中要注意排屑 。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明摩托車T03變速箱后蓋合箱面的夾具裝配圖所示。裝夾工件時(shí)，先將工件的周邊兩個(gè)銷孔與三個(gè)夾緊定位支撐位相對(duì)應(yīng)的放在定位支撐釘上，調(diào)節(jié)可調(diào)支撐釘使其找正且毛坯余量均勻，用氣壓缸向上推動(dòng)推桿，帶動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)壓緊。當(dāng)工件加工完后，利用氣壓系統(tǒng)的工作原理中的電磁閥的動(dòng)作，使活塞帶動(dòng)推桿右移動(dòng)，松開壓塊，取出工件。36 夾具裝配圖機(jī)構(gòu)圖 小結(jié) 在設(shè)計(jì)夾具的具體過程中，主要是對(duì)相關(guān)配件及夾緊的相關(guān)的選擇和計(jì)算，也存在很多的問題，但通過資料的查閱，網(wǎng)絡(luò)上的查找，得以解決。同時(shí)讓我對(duì)工裝夾具的設(shè)計(jì)了解得更深入，對(duì)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)也是一個(gè)綜合的檢驗(yàn)，可能在選擇配件和材料上有很多不足的地方，在以后的設(shè)計(jì)過程中我會(huì)做得更加的完善。第四章 總結(jié)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們對(duì)本專業(yè)知識(shí)的一個(gè)綜合運(yùn)用練習(xí)，也是我們?cè)趯W(xué)習(xí)本專業(yè)最后的專業(yè)課，也是在為以后工作提前的準(zhǔn)備，此次設(shè)計(jì)主要保證及考慮兩要求：經(jīng)濟(jì)，夠用。但影響這兩個(gè)要求的最主要的因素就是加工工藝的編制，所以在我們?cè)O(shè)計(jì)之前就應(yīng)考慮到加工工時(shí)、加工強(qiáng)度、加工能力、加工設(shè)備等；一個(gè)合理的工藝，能在后序的加工工序中是充分能體現(xiàn)出來，每一步的完成，都應(yīng)是靠近最少工時(shí)，最低成本，最小加工強(qiáng)度。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)、基礎(chǔ)力學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)輔助知識(shí)得到了綜合的運(yùn)用，培養(yǎng)了自己的思考能力和創(chuàng)新能力，也更深切的了解到，一個(gè)產(chǎn)品的完成所需要靈魂所在——正確完整的加工工藝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)幾個(gè)月，在這段時(shí)間里，我做了很多工作，完成了以前沒完成過的任務(wù)，在這次設(shè)計(jì)中，我不斷的思考，不斷的研究，不斷的相互討論和請(qǐng)教，也在思考研究及相互討論和請(qǐng)教中相互學(xué)習(xí)。作為一名即將走上工作崗位上的我，在這次設(shè)計(jì)能收獲寶貴的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以后的工作有極其重要的幫助和引導(dǎo)。四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)[1] ，[2] [3] [4] . [5] [6] [7] 艾興，（第三版）.[8] 孫本緒，致 謝本文的設(shè)計(jì)工作是在指導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的。在選題、方案制定與實(shí)施，及論文撰寫的整個(gè)過程，導(dǎo)師都給了我耐心的指導(dǎo)和細(xì)致的關(guān)懷，在近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐生活中，老師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，以及對(duì)學(xué)生無微不至的關(guān)心和愛護(hù)，令我終身難忘，使我終身受益。在此謹(jǐn)向老師致以深深的敬意和忠心的感謝！同時(shí)我要感謝我的父母給予我的支持和奉獻(xiàn)，正是由于他們無微不至的關(guān)懷免去了我的許多后顧之憂，使得我能專心學(xué)習(xí)，認(rèn)真的完成設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)任務(wù)，最終能順利完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。除了老師和父母的關(guān)心和幫助外，在學(xué)校的時(shí)間里，是我的同學(xué)們陪伴著我走過了艱難的設(shè)計(jì)過程，在他們的關(guān)心幫助下，我學(xué)到了很多，收獲了很多，攻克了設(shè)計(jì)中遇到的種種難題。謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給我的父母，老師和同學(xué)們。謝謝！