【正文】 式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過(guò)后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單： 采用這種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在箱壁上；液壓壓緊裝置置于頂部，向下壓緊工件，操作方便。3） 尺寸的確定：由上述可知，箱體側(cè)壁與工件加工表面之間的距離為4mm，具體結(jié)構(gòu)如下： 圖 34 夾具結(jié)構(gòu)圖箱體壁厚：經(jīng)驗(yàn)值推薦2530mm，由于箱體頂部承受工件壓緊力反作用力，選用26mm壁厚來(lái)保證其強(qiáng)度。兩側(cè)厚度根據(jù)鉆模板類型選取25mm壁厚，被保證其強(qiáng)度要求采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)。 夾緊基本原理理論夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個(gè)重要的而不可以缺少的組成部分，除非工件在加工過(guò)程中所受到的各種力不會(huì)使它離開(kāi)定位時(shí)所需確定的位置，才可以設(shè)有夾緊裝置。夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大的影響。分析各類夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類：第一類是性能要求，主要指定位唯一性、定位穩(wěn)定性,夾緊穩(wěn)定性及總體約束；第二類要求是夾具的結(jié)構(gòu)剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設(shè)計(jì)目錄中功能項(xiàng)包括夾緊對(duì)象特征項(xiàng)、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊對(duì)象特征項(xiàng)目：包括夾緊對(duì)象類型、材料、形狀、體積、數(shù)量、物理特性、磁性、導(dǎo)電性、剛性等信息。加工信息特征項(xiàng)：加工類型、機(jī)加工、裝配、檢測(cè)、焊接等、加工參數(shù)、切削參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、幾何參數(shù)等。夾緊要求特征項(xiàng)：主要指性能要求，包括定位要求、定位基準(zhǔn)選擇，如特征點(diǎn)、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開(kāi)速率，自鎖性等。元件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能：定位功能、傳動(dòng)功能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分為平面定位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動(dòng)功能由中間遞力機(jī)構(gòu)完成，該機(jī)構(gòu)一般有三個(gè)作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機(jī)構(gòu)：斜楔機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、圓偏心機(jī)構(gòu)、杠桿鉸鏈機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、對(duì)中機(jī)構(gòu)、定心機(jī)構(gòu)等。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí),應(yīng)滿足下述主要要求：，不應(yīng)破壞工件的定位,為此，必須正確選擇夾緊力的方向及著力點(diǎn)。，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不致超出允許的范圍。，夾緊動(dòng)作要迅速，操作方便省力，安全。為了選擇夾緊機(jī)構(gòu)及適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)裝置，需要知道所用夾緊力的大小。夾緊力的大小不僅與切削力大小及工件重量有關(guān)，也和這些力的方向和作用點(diǎn)有關(guān)，因加工過(guò)程中切削力的大小，方向和作用點(diǎn)都可能改變，所以確定夾緊力的大小有一定的困難。但從夾緊可靠的觀點(diǎn)出發(fā)，可根據(jù)工序的進(jìn)行情況，確定加工最不利的瞬時(shí)，然后將相當(dāng)于此時(shí)的切削力、重力組成一個(gè)作用于工件上的力系與力矩系，使工件在這些力的作用下處于平衡狀態(tài)。由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》可得 =夾緊力驗(yàn)算：，故夾緊力設(shè)計(jì)合理。 定位誤差分析工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夾具中，使之占有正確的位置的工藝過(guò)程。一批工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí)，由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合、定位副制造不準(zhǔn)確等原因，使得各個(gè)工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致，勢(shì)必產(chǎn)生定位誤差，即工件在夾具中因定位不準(zhǔn)確而產(chǎn)生的工件加工誤差。定位誤差實(shí)際上是一批工件采用調(diào)整法加工時(shí)，由于定位所造成的工件加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)的位置誤差。假定在加工時(shí)，夾具相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置經(jīng)調(diào)整后不再變動(dòng)，那么可以認(rèn)為加工面的位置是固定的，這樣工件加工面相對(duì)于其工序基準(zhǔn)的位置誤差就是由于工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所引起的。所以，定位誤差也就是工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置變動(dòng)量。應(yīng)用夾具CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)夾具時(shí)，在未選定夾具定位方案的具體結(jié)構(gòu)之前，尚不能建立定位尺寸鏈。在系統(tǒng)確定了夾具定位結(jié)構(gòu)之后，就可以根據(jù)具體結(jié)構(gòu)建立定位尺寸鏈進(jìn)行正計(jì)算或反計(jì)算。a)正計(jì)算就是當(dāng)已知定位結(jié)構(gòu)中有關(guān)定位元件尺寸的公差時(shí)，用定位尺寸鏈求解封閉環(huán)公差(即定位誤差)。如果所求的定位誤差值在允許的公差范圍之內(nèi)，則表明所確定的定位元件的尺寸公差能滿足精度要求。否則不能保證精度，就需調(diào)整定位結(jié)構(gòu)中定位元件的尺寸公差。如果這些公差無(wú)調(diào)整的余地則需考慮重新確定定位結(jié)構(gòu)。b)反計(jì)算就是已知封閉環(huán)的尺寸及公差,確定各組成環(huán)的公差,即將允許的定位誤差合理地分配到各組成環(huán)中去。 夾具的經(jīng)濟(jì)效益分析機(jī)床夾具費(fèi)用是工藝成本的組成部分，它直接影響工藝過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性及產(chǎn)品成本,機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)性用下述不等式評(píng)價(jià):SN≥C式中S使用機(jī)床夾具后生產(chǎn)費(fèi)用的節(jié)約,即經(jīng)濟(jì)效果；式中N用機(jī)床夾具全年加工的工件數(shù)量,即工件的年產(chǎn)量；式中C使用機(jī)床夾具全年的費(fèi)用。(1)使用機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)效果：機(jī)床夾具的使用減少了生產(chǎn)單件的時(shí)間，一個(gè)工件的某一工序因使用機(jī)床夾具而減少的單件時(shí)間是：△T=T1T2，式中T1和T2分別為使用機(jī)床夾具前后工件的單件時(shí)間。若比較兩種機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)性， T1和T2又分別代表兩種夾具加工工件的單件時(shí)間,由于使用機(jī)床夾具而節(jié)約的工人工資額為：△Z=Z1T1Z2T2式中Z1，T2分別為使用機(jī)床夾具前后機(jī)床工人每分鐘的工資額，若考慮雜費(fèi)方面H的節(jié)約，使用機(jī)床夾具的經(jīng)濟(jì)效果為：S=△Z(1+)(2)使用機(jī)床夾具的的全年費(fèi)用,一套專用夾具的費(fèi)用為：式中As專用夾具的設(shè)計(jì)系數(shù),；式中Ay 專用夾具的使用系數(shù)，~；式中T專用夾具的使用年限,簡(jiǎn)單夾具=1年，中等復(fù)雜的夾具=2~3年，復(fù)雜夾具是=4~5年；Cz專用夾具的制造價(jià)格由下式計(jì)算 Cz =δθ+tZp(1+)；式中δ材料的平均價(jià)格 元/kg；式中θ夾具元件的重量；式中t夾具制造工時(shí) h；式中Zp工人的平均工資 元/人；式中H工具車(chē)間雜費(fèi)百分比；通過(guò)原理，已經(jīng)可以從該方案中檢索到實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)可行性原理方案。實(shí)現(xiàn)某一功能可能有多個(gè)解，其優(yōu)劣程序要視具體情況而論。評(píng)價(jià)項(xiàng)給出了評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和評(píng)價(jià)的特性值，反映了原理方案在技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)性上的效用。以上所述原理中有關(guān)項(xiàng)目中所表達(dá)的評(píng)價(jià)決策的方方面面，為設(shè)計(jì)展示出統(tǒng)率全局的設(shè)計(jì)信息空間。4 組合機(jī)床多軸箱設(shè)計(jì) 繪制多軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)要求，按三圖一卡繪制出的多軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖如下圖示：多軸箱設(shè)計(jì)的原始依據(jù)圖 確定主軸的型式與直徑和驗(yàn)算主軸箱所需的動(dòng)力由于所有主軸都是用于鉆空，所以均選用前支承有止推軸承的主軸。各主軸的直徑和主軸箱所需動(dòng)力的計(jì)算如下：鉆12個(gè)φ18，V=,f=M=10 HB=10 = 按《組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表34取主軸直徑d=30mm即可。F=26DHB=2618= (N)P==主軸箱所需動(dòng)力的驗(yàn)算：根據(jù)這個(gè)驗(yàn)算。 多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算多軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸位置和轉(zhuǎn)速、各主軸位置及其轉(zhuǎn)速要求，設(shè)計(jì)傳動(dòng)鏈，把驅(qū)動(dòng)軸與各主軸連接起來(lái)，是各主軸獲得預(yù)定的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。同時(shí)，滿足主軸箱其他結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)的要求。一般來(lái)說(shuō)，同一個(gè)主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)出幾種方案來(lái)。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)各種傳動(dòng)方案進(jìn)行分析比較，從中選出最佳方案。因?yàn)?，傳?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好與不好，將直接影響主軸箱的質(zhì)量、通用化程度、設(shè)計(jì)和制造工作量的大小，以及其成本的高低等等。下面就來(lái)討論一下主軸箱傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（1）在保證主軸強(qiáng)度、剛度、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的條件下，力求使傳動(dòng)軸和齒輪的規(guī)格、數(shù)量為最少。為此，應(yīng)盡量用一根中間傳動(dòng)軸帶動(dòng)多根主軸，并將齒輪布置在同一排上。當(dāng)中心距不符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用變位齒輪或略微改變傳動(dòng)比的方法解決。（2）盡量不用主軸帶動(dòng)主軸的方案，以免增加主軸負(fù)荷，影響加工質(zhì)量。遇到主軸分布較密時(shí)，布置齒輪的空間受到限制或主軸負(fù)荷教小、加工精度要求不高時(shí)，也可用一根強(qiáng)度較高的主軸帶動(dòng)1~2根主軸的傳動(dòng)方案。（3）為使結(jié)構(gòu)緊湊，多軸箱內(nèi)齒輪副的傳動(dòng)比一般要大于1/2（最佳傳動(dòng)比為1~1/），后蓋內(nèi)齒輪傳動(dòng)比允許值1/3~1/，盡量避免升速傳動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速較低時(shí)，允許升速后再降一些，使傳動(dòng)鏈前面的軸、齒輪轉(zhuǎn)矩較小，結(jié)構(gòu)緊湊，但空轉(zhuǎn)功率損失隨之增加，故要求升速傳動(dòng)比小于等于2；為使主軸上的齒輪不過(guò)大，最后一級(jí)經(jīng)常采用升速傳動(dòng)。（4）驅(qū)動(dòng)軸直接帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸數(shù)不能超過(guò)兩根，以免給裝配帶來(lái)困難。（5）剛性鏜孔主軸上的齒輪，其分度圓直徑要盡可能大于被加工孔的孔徑，以減少振動(dòng)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。（6）用于粗加工主軸上的齒輪，應(yīng)盡可能設(shè)置在第一排，以減少主軸的扭轉(zhuǎn)變形；精加工主軸上的齒輪，應(yīng)設(shè)置在第三排，以減少主軸端的彎曲變形。（7）多軸箱內(nèi)具有粗精加工主軸時(shí)，最好從動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)軸齒輪傳動(dòng)開(kāi)始，就分兩條傳動(dòng)路線，以免影響加工精度。組合機(jī)床所加工的零件是多種多樣的，結(jié)構(gòu)各有不同，但被加工零件上空的分布（亦主軸箱上主軸的分布），大體可以歸納以下幾種類型：（1）單組和多組圓周分布。（2）等距和不等距直線分布。（3）圓周和直線混合分布。（4）任意分布。這個(gè)主軸箱的傳動(dòng)系統(tǒng)屬于第二類，可以設(shè)計(jì)出許多種，我們擇優(yōu)選定其中一種如下圖所示。軸[13][16] 按表34，取軸頸d=25mm即可。但為了提高軸的剛度，并為了減少傳動(dòng)件的品種，取軸頸 d=30mm.軸[14][15][17] 按表34，取軸頸d=30mm即可。軸[18] 按表34，取軸頸d=30mm即可。軸[20][23] 按表34，取軸頸d=25mm即可。但為了提高軸的剛度，并為了減少傳動(dòng)件的品種，取軸頸 d=30mm.軸[21] 按表34，取軸頸d=30mm即可。軸[22] 按表34，取軸頸d=30mm即可。軸[24][25] 按表34，取軸頸d=30mm即可.主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速如下表：各主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速軸1，2，3，4，5，6，7，8， 10，11，12軸9N(r/min)233243 多軸箱坐標(biāo)計(jì)算,計(jì)算主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)加工基準(zhǔn)坐標(biāo)系XOY的選擇 為便于加工多軸箱體，設(shè)計(jì)時(shí)必須選擇基準(zhǔn)坐標(biāo)系（通常是直角坐標(biāo)系）。坐標(biāo)系的橫軸懸在箱體底面，縱軸通過(guò)定位銷空。這種方法適用于多軸箱以底面為基準(zhǔn)安裝在滑臺(tái)上。常用臥式坐標(biāo)鏜床加工多軸箱體孔系，這樣使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，易于保證加工精度。注意：圖中E值，多軸箱寬度B=500mm時(shí)，E=25mm,B500mm時(shí)，E=50mm.計(jì)算主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐揀 根據(jù)多軸箱設(shè)計(jì)原始依據(jù)圖，按選定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系XOY，計(jì)算或標(biāo)出各主軸及驅(qū)動(dòng)軸的坐標(biāo)(計(jì)算精度要求精確到小數(shù)點(diǎn)后三位數(shù))。如果零件上孔距尺寸帶有單向或雙向不等公差，則在標(biāo)注坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)把公差考慮進(jìn)去，使孔距的名義坐標(biāo)尺寸恰好位于公差帶的中央。如孔距為時(shí)，應(yīng)標(biāo)注為100．05；12鈾鉆孔多軸箱各主軸、驅(qū)動(dòng)軸坐標(biāo)值見(jiàn)下表。坐標(biāo)銷驅(qū)動(dòng)軸O主軸1主軸2主軸3主軸4XY主軸5主軸6主軸7主軸8主軸9主軸10主軸11主軸12計(jì)算傳動(dòng)軸坐標(biāo)時(shí)，先算出與主軸有直接傳動(dòng)關(guān)系的傳動(dòng)軸坐標(biāo)，然后計(jì)算其它傳動(dòng)軸坐標(biāo)。傳動(dòng)軸的傳動(dòng)形式很多，一般可分為三類：與一鈾定距；與二軸定距；與三軸等距。其計(jì)算方法分述于下： (1)與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 圖4—17為與一軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算圖。為計(jì)算方便，通常以已知軸中心作為原點(diǎn)O，建立小坐標(biāo)系xoy，設(shè)所求傳動(dòng)鈾的坐標(biāo)為B(x，y)，嚙合中心距為R。由B點(diǎn)向x鈾作一輔助垂線交x軸于A點(diǎn)，組成直角三角形OAB。如果從傳動(dòng)圖上量得x(即OA),則或量出y(即AB)，則然后將求得x、y的換算到大坐標(biāo)中去。(2)與二軸定距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 傳動(dòng)軸與二軸定距，即在一傳動(dòng)軸上用兩對(duì)齒輪分別帶動(dòng)兩根已知軸，其坐標(biāo)可根據(jù)已知兩軸坐標(biāo)和兩對(duì)齒輪中心距計(jì)算求得。計(jì)算方法如圖4—19所示，圖中“a(，)和b(，)為兩已知軸坐標(biāo)，RR2為兩已知軸與傳動(dòng)軸間的齒輪中心距，即ac為RI，bc為R2， c(x，y)為所需計(jì)算的傳動(dòng)軸坐標(biāo)。為便于計(jì)算選取小坐標(biāo)系iaj (圖4—20)。a點(diǎn)為共原點(diǎn)，使c點(diǎn)在小坐標(biāo)中的坐標(biāo)(I,J)為正值，a、b、c按逆時(shí)針順序定出，作輔助線并標(biāo)號(hào)如圖所示，由此可導(dǎo)出c點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算公式。即：設(shè) 則 因?yàn)樗赃€原到XOY坐標(biāo)系z(mì)中去，則c點(diǎn)坐標(biāo)： (3)與三軸等距的傳動(dòng)軸坐標(biāo)計(jì)算 在一根傳動(dòng)軸上用三對(duì)相同中心距的齒輪副分別帶動(dòng)三根已知軸，該傳動(dòng)軸就是圖4—22所示的軸D(即AA5c外按圓圓心)。其坐標(biāo)可根據(jù)三已知軸A、B、C的坐標(biāo)及中心距R求出。為簡(jiǎn)化計(jì)算，取小坐標(biāo)系xAy(圖4—23)，小坐標(biāo)原點(diǎn)選取應(yīng)使所計(jì)算的軸D坐標(biāo)為正值，軸D坐標(biāo)算式為， 還原到XOY坐標(biāo)中去，則 多軸箱體上的孔系是按計(jì)算的坐標(biāo)加工的,，必須演算中心距實(shí)際中心距A,。驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)：中心距允差。三種傳動(dòng)軸的驗(yàn)算公式如下(1)傳動(dòng)軸與一軸定距(固4—17)驗(yàn)算公式 (2)傳動(dòng)軸與二軸定距(圖小39)驗(yàn)算公式 (3)傳動(dòng)釉與三軸定距(閣4—22)驗(yàn)算公式” 驗(yàn)算公式中各坐標(biāo)值是帶正負(fù)號(hào)代入算式運(yùn)算的。當(dāng)驗(yàn)算不合格，即＞，在檢查運(yùn)算確無(wú)錯(cuò)誤后，方可按坐標(biāo)計(jì)算的A值，采用變位齒輪湊