【正文】 。應(yīng)著重考慮的問題，具體如下：1） 設(shè)計鏜床夾具涉及鏜孔要求、鏜桿結(jié)構(gòu)、鏜刀位置、導(dǎo)向裝置、機床工作行程等多方面的問題。為了防止產(chǎn)生錯誤，在設(shè)計鏜床夾具時應(yīng)首先根據(jù)工藝提供的加工工序圖，繪制包括工件加工部位及尺寸要求，加工時的刀具布置及始末位置，鏜桿結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向元件結(jié)構(gòu)及安裝位置等在內(nèi)的刀具布置圖或在總圖上表示清楚。2） 鏜床夾具的剛性和抗振性與其他夾具相比特別重要，為此應(yīng)提高夾具底座的高度，高度與長度之比推薦取1：7。鏜模架亦應(yīng)具有足夠的剛性和穩(wěn)定性。3） 在設(shè)計定位與夾緊結(jié)構(gòu)時，應(yīng)保證夾緊后工件的彈性變形最小。4） 滑動軸承要有充分的潤滑。5） 設(shè)置必要的起吊裝置，并保證起吊時夾具不致變形本零件屬中型零件，有一定的自重，所設(shè)計的夾具主要是滿足鏜尺寸為φ100和φ80的內(nèi)孔，考慮到箱體零件的自重以及設(shè)計夾具的經(jīng)濟性，針對本零件的定位方案是一個支承板、一短圓柱銷和一削邊銷。故主要限位面是支承板，根據(jù)夾緊力的方向和作用點的確定原則，夾緊力應(yīng)指向支承板面上，采用四個均勻分布的手爪壓在箱體底座上從而夾緊工件，為了降低成本、減少裝夾時間，采用凸輪聯(lián)動夾緊裝置。當(dāng)逆時針轉(zhuǎn)動手柄時，在拉伸彈簧的作用下，壓板松開，放入工件，順時針轉(zhuǎn)動手柄帶動凸輪推動推桿，從而壓緊工件。夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖及夾緊元件如下圖所示：壓板（依箱體零件自行設(shè)計） 圖45 壓板（1）材料：45鋼按GB 69965《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件》。（2）熱處理：HRC 35～40。（3）其他技術(shù)要求條件按GB 225980《機床夾具零件》（4）詳細(xì)尺寸見零件圖。夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖：圖46 夾緊方案結(jié)構(gòu)示意圖 夾具體的選擇夾具體主要是將夾具上各種裝置和元件連接成一個整體，對于夾具體應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，有足夠的強度和剛度。對于本零件，考慮到鑄造夾具工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，且具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，故采用鑄造夾具體，參照參考文獻[2]第74頁表310并考慮到箱體零件的重量，選擇夾具體的壁厚為25mm,所設(shè)計夾具體圖如下：圖47 夾具體圖 自鎖條件的計算有些機械，就其結(jié)構(gòu)情況分析，只要加上足夠大的驅(qū)動力。按常理就應(yīng)該能沿著有效驅(qū)動力作用方向運動，而實際上由于摩擦的存在，卻會出現(xiàn)無論這個驅(qū)動力如何增大，也無法使它運動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為機械的自鎖。本套夾具裝置是利用手柄帶動裝有凸輪的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，推動推桿從而使壓板得到驅(qū)動力夾緊工件。當(dāng)工件壓緊后，凸輪與推桿間有一對作用力與反作用力，推桿作用在凸輪上的力可以分為沿推桿的水平分力和使凸輪逆時針轉(zhuǎn)動的切向力，同時水平分力使推桿與凸輪間產(chǎn)生一磨擦力，顯然，切向力使凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，磨擦力使推桿與凸輪保持靜止，故只有當(dāng)磨擦力大于切向力時，推桿與凸輪發(fā)生自鎖，而這正是設(shè)計該機構(gòu)所必須的，由參考文獻[10]第71頁可知，推動角小于磨擦角就會發(fā)生自鎖，對于本夾具，只要推桿作用在凸輪上的力與過作用點作凸輪曲線的切線的垂線間的夾角小于凸輪與推桿間的磨擦角，就能實現(xiàn)自鎖。所設(shè)計的凸輪與推桿的材料均為45鋼，查相關(guān)資料知，它們間的摩擦系數(shù)，又因磨擦角，得，經(jīng)測量，推動角，故，能實現(xiàn)自鎖. 夾緊力的計算計算夾緊力時通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件受切削力、夾緊力（大型工件還應(yīng)考慮工件重力，運動的工件還應(yīng)考慮慣性力等）的作用情況找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： (參考文獻[9]第30頁)式中： ——實際所需夾緊力（N）； W ——在一定條件下，由靜力平衡計算出的理論夾緊力（N）； K—— 安全系數(shù)。安全系數(shù)可按下式計算：(參考文獻[9]第30頁)由參考文獻[9]第30頁表121取各安全系數(shù)分別為：，，。則：本道工序是鏜削和的內(nèi)孔，所設(shè)計的定位方案是采用一面兩孔定位, 底面限制了三個自由度X，Y軸的旋轉(zhuǎn)自由度和Z軸的上下移動；一圓柱銷限制了X，Y軸的移動再加一個菱形銷限制了Z軸的旋轉(zhuǎn)自由度。鏜削的切削力分為軸向切削分力、徑向切削分力、圓周切削分力，通過定位方案易知軸向切削分力、徑向切削分力均由定位銷產(chǎn)生的反作用力平衡，故不需要計算，只需考慮圓周切削分力，由參考文獻[9]第32頁表123可知：鏜削的圓周切削分力式中：t——切削深度（mm） S——每轉(zhuǎn)進給量（mm）——修正系數(shù)，由參考文獻[9]第33頁表1212126求得各修正系數(shù)分別為： 從而根據(jù)上文切削用量的選擇可知，本工序鏜削和的內(nèi)孔分粗鏜——半精鏜——精鏜，選取切削用量大的作為計算，故選取粗鏜時的切削深度、進給量作為計算，代入公式有鏜削的圓周切削分力。則實際所需夾緊力： 定位誤差的計算 本道工序加工和的內(nèi)孔，有一定的加工精度要求，故需進行定位誤差計算，該工序采用的是一面兩孔定位（箱座底面上對角線兩孔），從零件圖中可知定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)一致，故基準(zhǔn)不重合誤差，定位誤差只存在基準(zhǔn)位移誤差。 工件以一面兩孔在夾具的一面兩銷上定位時，由于孔與圓柱銷存在最大配合間隙，孔與菱形銷存在最在配合間隙，因此會產(chǎn)生直線位移誤差和角位移誤差，兩者組成基準(zhǔn)位移誤差，即因，所以直線位移受的控制。當(dāng)工件在外力作用下單向位移時，；當(dāng)工件可在任意方向位移時。當(dāng)工件在外力作用下單向移動時，工件的定位基準(zhǔn)會出現(xiàn)的轉(zhuǎn)角 （參考文獻[8]第40頁式118） 當(dāng)工件可在任意方向轉(zhuǎn)動時，定位基準(zhǔn)的最大轉(zhuǎn)角為 （參考文獻[8]第40頁式119）根據(jù)參考文獻[2]第82頁表315 夾具常用的配合種類，短圓柱銷與工件上定位孔的配合為 ，菱形銷與夾具上孔的配合為 ，根據(jù)參考文獻[4]第16頁表26及第12頁表24查得工件定位孔的尺寸為，短圓柱銷尺寸為，菱形銷的尺寸為。又由參考文獻[8]第41頁表17可知，一面兩孔定位基準(zhǔn)位移誤差的計算公式為： 式中： ——定位孔與菱形銷之間的最大配合間隙 ——定位孔與圓柱銷之間的最大配合間隙 ——加工孔與定位孔的距離 ——加工尺寸方向與兩定位孔連線的垂線之夾角 ——兩定位孔單向移動時，定位基準(zhǔn)（兩孔中心連線）的最大轉(zhuǎn)角 —— 兩定位孔的距離（基本尺寸） 則 ：故：所設(shè)計的定位方案可行。 夾具的的使用本夾具定位方案是，利用箱座對角線上兩個地腳螺栓孔和箱座下表面定位，是典型的一面兩孔定位，夾緊方案是依靠兩個凸輪的轉(zhuǎn)動為驅(qū)動力使壓板壓緊工件。 將夾具上各零部件清洗后，首先將兩個凸輪從轉(zhuǎn)軸的兩端安裝到位，其與轉(zhuǎn)軸是過盈配合且有平鍵限制周向運動，軸肩軸向定位，然后將轉(zhuǎn)軸從夾具體腔體的下面向左上方先裝入夾具體上的定位孔，裝入襯套、手柄、銷、推桿、壓板及輔助裝置。用沉頭螺釘將支承板連接在夾具體上，裝入短圓柱定位銷和菱形銷。 裝配好后，裝上工件，順時針轉(zhuǎn)動手柄時，由裝在轉(zhuǎn)軸上的凸輪輪廓曲線的變化從而使推桿向外移動，帶動壓板壓緊工件，加工完畢后，逆時針轉(zhuǎn)動手柄，使凸輪與推桿分離，在拉伸彈簧的作用下，使壓板，推桿回到初始位置，從而取下工件。 使用期間應(yīng)定期對各配合表面進行潤滑，若在使用過程中，夾緊機構(gòu)不能自鎖或不能壓緊工件時，可以調(diào)節(jié)壓板上的調(diào)節(jié)支承，縮短與轉(zhuǎn)軸中心的距離，達到預(yù)期的效果。第五章 結(jié)論此次畢業(yè)設(shè)計是學(xué)完了大學(xué)四年的相關(guān)專業(yè)知識、進行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐環(huán)節(jié)。通過設(shè)計，綜合運用了過去所學(xué)過的全部課程的理論知識，進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計，為以后走上工作崗位進行了一次綜合性的訓(xùn)練和準(zhǔn)備。本次畢業(yè)設(shè)計的題目是“減速箱箱體加工工藝及夾具設(shè)計”，經(jīng)與指導(dǎo)老師協(xié)商，只對和的內(nèi)孔加工進行夾具設(shè)計。在設(shè)計過程中遇到了很多問題，也考慮了許多方面的問題，從最初的查閱資料準(zhǔn)備階段，到方案的設(shè)計階段，再到最后方案的確定和裝配圖的繪制，可說是幾經(jīng)波折，主要體現(xiàn)在夾緊方案的設(shè)計上，最初采用的是四塊單獨的壓板均勻的分布在箱座上，夾緊力靠四個螺栓的施加，經(jīng)指導(dǎo)老師的指點，所加工箱體零件有一定的自重，不需要太大的夾緊力，主要應(yīng)考慮裝夾的方便性和提高生產(chǎn)效率，經(jīng)過對零件加工部位的分析，所設(shè)計的夾具為鏜床夾具，采用的是一面兩孔定位，考慮到經(jīng)濟性及生產(chǎn)效率問題，夾緊裝置采用的是手動凸輪聯(lián)動夾緊裝置。當(dāng)凸輪由手柄順時針轉(zhuǎn)動時推動推桿帶動壓板繞連接銷旋轉(zhuǎn)，從而夾緊工件。操作方便，且設(shè)計中考慮了所設(shè)計的凸輪與推桿間的自鎖。另外，通過這次畢業(yè)設(shè)計，第一，對所學(xué)專業(yè)知識進行了一次較全面的運用；第二，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，鍛練了針對所加工的零件進行工藝及夾具的設(shè)計思路；第三，了解了機械加工中需要注意的一系列問題，保證功能的前提下，要經(jīng)濟、操作方便可靠；第四，通過對零件圖、裝配圖的繪制，熟練掌握了繪圖軟件的使用；第五，熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力；總之，每一次設(shè)計都有頗多的收獲，通過設(shè)計提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。參考文獻［1］ [M].: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社, ［2］ [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，［3］ [M].北京：冶金工業(yè)出版社，［4］ [M].：中國計量出版社，［5］ 華東紡織工學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué) [M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,［6］ [M].［7］ [M].第1版. ［8］ 肖繼德，[M].［9］ 東北重型機械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，[M].［10］ 孫桓,陳作模,[M].：高等教育出版社，致 謝長達三個月的畢業(yè)設(shè)計終于完工了，在這期間除了自己的付出，更主要的是指導(dǎo)老師，在畢業(yè)設(shè)計過程中，得到了趙老師反復(fù)的修改、不厭其煩的講解和提出寶貴的意見，對每個學(xué)生都嚴(yán)格要求，一再強調(diào)夾具設(shè)計在保證功能的前提下一定要經(jīng)濟，因為這樣的夾具才是最好的，才能有競爭力，才能降低加工成本，正因為這樣的要求，才使我們在設(shè)計過程中去尋找一種最合理的方案，同時也得到了更大的鍛練，在此對老師表示最真切的感謝！