【正文】 工部位用粗實線表示，其尺寸打上方框，其余部分用細實線表示?！?〉 具體到兩面鏜的工序圖則主要是體現(xiàn)圖上是標明被加工孔的具體位置及尺寸公差，以及定位、壓緊裝置和基準面，以下是工序 180（精鏜Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔和頭孔）的簡化工序圖，具體見《機械加工工序卡片》。如下圖所示：劉志文：畢業(yè)設計題目減速器箱體工藝及工裝設計—鏜夾具設計 24 第七章 雙面臥式組合鏜床專用夾具的設計 組合機床夾具概述在機械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應用著各種不同的用以固定加工加工對象，使之占有正確的位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。機床夾具是在機床上用以準確、迅速的安裝工件或刀具，從而保證工件和刀具間正確相對位置的一種工藝裝備。機床夾具在保證產品優(yōu)質、高產、低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設備的潛力，便于工人掌握復雜或精密零件加工技術，減輕繁重的體力勞動等諸方面起著巨大的作用。機床夾具的設計和使用是促進生產迅速發(fā)展的重要工藝之一。 組合機床夾具不同于萬能機床夾具，萬能機床夾具只是機床的附件，常隨被加工的零件的不同而更換組合機床夾具是組合機床不可缺少的專用部件，用于實現(xiàn)對被加工零件的準確定位和夾緊，對刀具的導向以及裝卸工件時的限位等。組合機床的加工精度基本上是由夾具來保證的。并且組合機床夾具是某種零件的特定工序而專門設計的，它是由標準件和通用件，以及專門設計的元件構成的專用部件，是組合機床的一個重要組成部分。并且它的型式在很大程度上決定了組合機床的型式。它對組合機床加工精度，生產率，使用性能等都有很大的影響。組合機床夾具雖然是一種專用機床夾具，但又不同于一般專用機床夾具。一般專用機床夾具的零件是專用件（標準件除外） 。組合機床夾具隨被加工零件的不同而設計才成不同的專用夾具，但是其零件大部分已通用化，在設計組合機床夾具時，可以選用它。這樣就縮短了組合機床設計和制造周期。 組合機床夾具組成和分類 〈1〉 組合機床夾具的組成組合機床夾具主要由夾具體、定位機構和夾緊機構，以及導向機構組成，有時為了更好的定位，夾緊和導向，則需增添一些輔助機構，如輔助支撐等?！?〉 組合機床夾具分類 夾具的分類方法很多，若按夾壓零件的動力來源的不同，分成手動夾緊，氣動夾緊，機械夾緊和液壓夾緊等；若根據(jù)夾具機構的不同，分成楔鐵夾緊和偏心夾緊等。組合機床夾具，通常根據(jù)它是否對機床有相對運動來進行分類：1） 固定式夾具 固定式夾具用于單工位，并且多用在只安裝一個零件的組合機床上。夾具固定安裝在組合機床中間底座上，對機床沒有相對運動，固定式夾具通常都有一套完整的定蚌埠學院本科畢業(yè)設計（論文） 25 位，夾緊和導向機構。2）移動式夾具移動式夾具用于多工位組合機床上。移動式夾具的導向部分，通常不安裝在直接定位，裝夾零件的夾具體上。移動式夾具在零件加工過程中，對機床有間歇相對運動，用以實現(xiàn)零件的移動工位——完成工件的多工序加工。 夾具的功能〈1〉 保證加工精度 工件通過機床夾具進行安裝，包含兩個含義：一個是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；第二個是通過夾緊機構使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保持工件加工表面的位置精度，且精度穩(wěn)定。〈2〉 提高生產率 使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正，對刀等輔助時間，采用多件、多工位夾具，以及氣動、液壓動力夾緊裝置，可以進一步減少輔助時間，提高生產率?！?〉 擴大機床的使用范圍 有些機床夾具實質上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍?！?〉減輕工人的勞動強度，保證生產安全。 機床夾具應該滿足的要求機床夾具應該滿足的基本要求包括下面幾個方面： （1） 保〈1〉保證加工精度 這是必須做到的最基本要求，其關鍵是正確定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算?！?〉 夾具的總體方案應與年生產綱領相適應在大批量生產時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節(jié)拍要求。在中小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工?！?〉 安全、方便、減輕勞動強度機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，盡可能減輕工人勞動強度?！?〉 排屑順暢機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產率，因此夾具設計中要給予排屑問題充分的影響〈5〉機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性〈6〉機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度?！?〉盡量使組合機床夾具結構典型化，擴大夾具零件和小組件的通用化。用以提高組合機床通用化程度和使用經(jīng)濟效果。劉志文：畢業(yè)設計題目減速器箱體工藝及工裝設計—鏜夾具設計 26 組合機床夾具的特點： 〈1〉組合機床夾具是機床的主要組成部分，其設計工作是整個組合機床的重要部分之一。〈2〉組合機床夾具和機床其它部件有極其密切的聯(lián)系：如回轉或移動工作臺、回轉鼓輪、主軸箱、刀具和輔具、鉆模板和托架、以及支撐部件等，正確地解決它們之間的關系是保證組合機床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一。〈3〉由于組合機床常常是多刀、多面和多工序同時加工會產生很大的切削力和震動，因此組合機床夾具必須具有很好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個加工過程中工件不產生任何位移，同時也不應使工件產生不容許的變形?！?〉組合機床夾具是保證加工精度（尺寸精度、幾何精度和位置精度等）的關鍵部件，其設計、制造和調整必須有嚴格的要求，使其能持久保持精度。〈5〉組合機床夾具應便于實現(xiàn)定位和夾壓的自動化，并有動作完成信號，保證切屑從加工空間自動排除，便于觀察和檢查，以及不從機床上拆下夾具的情況下能夠更換易損件和維護調整。組合機床夾具是一部分的通用元件加上專用件組成的專用夾具，它不便于改裝。 設計夾具時應注意的問題和要求 對機床夾具的基本要求是：工件定位正確，定位精度滿足加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉，為此在設計夾具時應注意以下問題?！?〉 定位要精確〈2〉 緊方式要合理 〈3〉 結構設計要合理即夾緊機構的剛度和強度設計時要符合要求〈4〉 夾具的機床和刀具的位置關系要明確，結構的工藝性要好。〈5〉 操作要安全，方便，可靠。所以我在設計雙面臥式組合鏜床夾具時也要嚴格遵照以上的幾點要求進行，以使設計的夾具在實際生產中有更好的使用效果。 組合機床夾具定位機構的設計 夾具的定位1 、定位銷的選擇在組合機床上為了便于裝卸工件，常采用伸縮式定位銷。因為：〈1〉活動定位銷磨損較小，有利于長久保證精度；〈2〉定位機構易于實現(xiàn)自動化；〈3〉裝卸零件方便；〈4〉有多種形式的通用機構，供設計選用；〈5〉初始精度較低；〈6〉定位機構復雜、且剛性較差。蚌埠學院本科畢業(yè)設計（論文） 27 而通常在下面情況下采用死定位銷：〈1〉 件輕、小；容易裝卸；若用死定位銷可以簡化夾具結構；〈2〉 件隨重、大，但是被加工孔與定位孔之間位置精度要求高（小于 毫米） ，采用死定位銷，可以減少尺寸鏈環(huán)節(jié)誤差，又增加了定位機構剛性，從而提高初始定位精度。〈3〉 由于零件結構的限制，無法采用活動定位銷。由于零件以及夾具結構的限制，所以在本次設計組合鏜床專用夾具過程中，以升降托輥來代替活動定位銷，達到同樣的效果。2 定位面、支承點的布置與結構〈1〉 對于限制工件三個自由度的定位平面，如果工件以毛坯面定位，應采用點支承結構，以增加定位穩(wěn)定性。若支承點多，或其點支承變成面支承，會使零件夾壓變形大。為了增加定位穩(wěn)定性，對于剛性差而大的工件，可以適當?shù)募右恍┹o助支承。 如果工件的定位基面是已加工面，可以采用三個以上的支承塊或者作成長條形支承板?！?〉 支承塊機構應便于制造和具有一定的剛性，而支承板應該注意長度不宜過長，而厚度要足夠?！?〉 當采用一面兩銷方式定位時，應該保證定位銷與工件定位孔的有效接觸長度大于 510 毫米，特別是粗加工，有時允許定位銷承受一部分切削時，更要注意定位銷直徑及有效接觸長度的適當增大，以防止定位銷的變形?！?〉 工件的定位基面，銷孔在上面，工件是由下向上定位，夾壓時應該適當減少定位銷長度保證定位銷有效接觸長度為 5 毫米?！?〉 工件以側平面及銷孔定位時，在這種情況下，為了減少工件定位時定位銷的磨削，減少由于工件重量使定位銷承受負荷。〈6〉 為了定位可靠，盡量減少定位機構變形。尤其在夾具精度要求較高時，其定位、夾緊系統(tǒng)應分開，以免定位機構受力，破壞定位精度?！?〉 排除定位部分的切屑空間在定位銷上加防護罩，在定位基面上加必要的防護板，定位機構附近有附近有足夠的容屑空間。 工件的選用的定位規(guī)律 因為本次我設計的減速器箱體是成批和大量生產，所以在定位時是以一個底平面和兩個定位孔實現(xiàn)組合定位的。一般稱為“一面兩孔”定位，這是在生產中用的最廣泛的的一種定位方式，因為這樣能使工件在各道工序上的定位基準統(tǒng)一。在工藝學上，這叫做：基準統(tǒng)一?；鶞式y(tǒng)一的好處很多?！?〉 以減少因定位基準多次變換而產生的的定位誤差，從而提高工件的加工精度?！?〉 工序所采用的定位基準得到統(tǒng)一，則各工序所使用的夾具的定位部分結構也隨之統(tǒng)一，這樣便可減少夾具結構多樣性，有利于夾具的設計和制造?！?〉 基準統(tǒng)一后便于組織流水線生產和自動生產線?！?〉對“一面兩孔”的分析當我們采用一面兩孔定位時，我們分析一下定位元件所限制的自由度，支撐劉志文：畢業(yè)設計題目減速器箱體工藝及工裝設計—鏜夾具設計 28 板限制了 3 個自由度，圓柱定位銷 1 限制了 2 個自由度，還剩下繞垂直圖面軸線的轉動自由度需要限制。圓柱銷 2 也要限制 2 個自由度，它除了限制這個轉動自由度外，還要重復限制沿 X 軸的轉動自由度而發(fā)生了矛盾。當一批工件兩定位銷在一定的公差范圍內變化時，可能使工件在裝如定位銷有裝不上的嚴重情況，這就是因為定位銷 1 和定位銷 2 重復限制了 X 方向的自由度所引起的。由于兩定位銷中心距和兩定位孔中心距都是在規(guī)定的公差范圍內變化的，因而只能設法改變定位銷 2 的尺寸偏差或定位銷 2 的結構，來補償在這個范圍內的中心距變動量，便可消除因重復限制 X 方向自由度所引起的矛盾。著就是我們一面兩孔定位時所要解決的主要問題。〈2〉解決兩孔定位時問題的方法 解決一面兩孔出現(xiàn)的問題時通常有兩種解決方法：第一種方法：采用兩圓柱銷作為兩孔定位時所用的定位元件，當采用兩圓柱銷作為兩孔定位時所用的定位元件，我們通常用縮小定位銷 2 的直徑的方法來解決上述過定位的矛盾。第二種方法：采用一個圓柱定位銷和一個削邊（又稱菱形）定位銷作為兩孔定位時所用的定位元件，我所采用的就是這種方法。〈3〉本機床夾具設計方案的確定綜上所述，根據(jù)本組合機床加工工件的特點， ；由于本次設計采用的是流水線生產，而不采用吊裝的方式，利用托輥不但可以減小摩擦力，使工件能很容易的被引入夾具，而且可以替代活動的定位銷，即利用液壓驅動伸縮式托輥裝置，即托輥的高度要比定位銷的高，當工件被運送到預定位置后，托輥下降，直至工件完全落在支承板上，由它來定位，從相對運動的角度來說，替代了活動定位銷的作用，從而簡化了裝置。定位銷的直徑為 M26，接觸長度為 8 毫米，采用的是一個圓柱銷和一個削扁銷，滿足了它的剛度要求。定位銷孔安排在底部加強筋對角線的位置，具體為長度方向上是 740177。，寬度方向上為 315177。，滿足了加工精度的要求。夾具體底部在與定位銷不產生干涉的情況下，考慮夾緊力的部位，在夾具體底部正對夾緊力下方放置四塊支承板，但由于工件較大，在工件的側面安裝孔的正對部位再放置兩塊支承板，以確保對工件的支承剛度。同時分別在工件的兩個側面設置三個預定位擋塊，同時在頭孔端部設置一個預定位擋塊，作為預先對工件的大致定位。 定位誤差的分析和計算〈1〉 夾具結構尺寸計算：根據(jù)加工需要，圓柱銷和削邊銷與零件的配合都選為 H6/g5如下圖所示，S 為削邊銷 2 為補償中心距偏差，而與定位孔 2 之間必須增大的間隙量。 S= .Δ/b2D蚌埠學院本科畢業(yè)設計（論文） 29 圖 71 定位銷誤差的示意圖〈2〉定位誤差和轉角誤差分析移動定位誤差 =δd1+δD1+Δ1min=++0= 圖 72 計算定位銷轉角誤差的示意圖計算轉角誤差 時的計算圖轉角誤差 = (δd1+δD1+Δ1min+δd2+δD2+Δ2min)/2L= ゜1?tg最后得出中心距 L=177。；支承板采用 GB223680 B 型。材料：T8，熱處理： HRC55 ～ 精基準，B 型適用于底面支承，支承板用螺釘緊固在夾具體上，在受力較大和支承板有移動趨勢時，增加圓柱銷；由于采用了六塊支承板，所以裝備后應磨平整個定位表面，保證等高，從而不產生干涉；支承板的不共面度誤差在 ～ ，工件在夾壓力和切削力的作用下會產生形變，但變形量較小，還在加工精度允許的范圍內，不會產生影響。劉志文：畢業(yè)設計題目減速器箱體工藝及工裝設計—鏜夾具設計 30 組合機床夾具夾緊機構的設計 對夾壓機構的一些基本要求〈1〉 壓機構應保證零件可靠地與其相應的定位基面相互接觸；〈2〉 壓后的零件在加工過程中，不能產生位移和晃動。為此，必須保證有