【正文】 工部位用粗實(shí)線表示，其尺寸打上方框，其余部分用細(xì)實(shí)線表示?！?〉 具體到兩面鏜的工序圖則主要是體現(xiàn)圖上是標(biāo)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(zhǔn)面，以下是工序 180（精鏜Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三孔和頭孔）的簡(jiǎn)化工序圖，具體見(jiàn)《機(jī)械加工工序卡片》。如下圖所示：劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì) 24 第七章 雙面臥式組合鏜床專用夾具的設(shè)計(jì) 組合機(jī)床夾具概述在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過(guò)程中廣泛應(yīng)用著各種不同的用以固定加工加工對(duì)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(jī)床夾具是在機(jī)床上用以準(zhǔn)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(duì)位置的一種工藝裝備。機(jī)床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，便于工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，減輕繁重的體力勞動(dòng)等諸方面起著巨大的作用。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝之一。 組合機(jī)床夾具不同于萬(wàn)能機(jī)床夾具，萬(wàn)能機(jī)床夾具只是機(jī)床的附件，常隨被加工的零件的不同而更換組合機(jī)床夾具是組合機(jī)床不可缺少的專用部件，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工零件的準(zhǔn)確定位和夾緊，對(duì)刀具的導(dǎo)向以及裝卸工件時(shí)的限位等。組合機(jī)床的加工精度基本上是由夾具來(lái)保證的。并且組合機(jī)床夾具是某種零件的特定工序而專門設(shè)計(jì)的，它是由標(biāo)準(zhǔn)件和通用件，以及專門設(shè)計(jì)的元件構(gòu)成的專用部件，是組合機(jī)床的一個(gè)重要組成部分。并且它的型式在很大程度上決定了組合機(jī)床的型式。它對(duì)組合機(jī)床加工精度，生產(chǎn)率，使用性能等都有很大的影響。組合機(jī)床夾具雖然是一種專用機(jī)床夾具，但又不同于一般專用機(jī)床夾具。一般專用機(jī)床夾具的零件是專用件（標(biāo)準(zhǔn)件除外） 。組合機(jī)床夾具隨被加工零件的不同而設(shè)計(jì)才成不同的專用夾具，但是其零件大部分已通用化，在設(shè)計(jì)組合機(jī)床夾具時(shí)，可以選用它。這樣就縮短了組合機(jī)床設(shè)計(jì)和制造周期。 組合機(jī)床夾具組成和分類 〈1〉 組合機(jī)床夾具的組成組合機(jī)床夾具主要由夾具體、定位機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)，以及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成，有時(shí)為了更好的定位，夾緊和導(dǎo)向，則需增添一些輔助機(jī)構(gòu)，如輔助支撐等?！?〉 組合機(jī)床夾具分類 夾具的分類方法很多，若按夾壓零件的動(dòng)力來(lái)源的不同，分成手動(dòng)夾緊，氣動(dòng)夾緊，機(jī)械夾緊和液壓夾緊等；若根據(jù)夾具機(jī)構(gòu)的不同，分成楔鐵夾緊和偏心夾緊等。組合機(jī)床夾具，通常根據(jù)它是否對(duì)機(jī)床有相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)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(gè)零件的組合機(jī)床上。夾具固定安裝在組合機(jī)床中間底座上，對(duì)機(jī)床沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，固定式夾具通常都有一套完整的定蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 位，夾緊和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。2）移動(dòng)式夾具移動(dòng)式夾具用于多工位組合機(jī)床上。移動(dòng)式夾具的導(dǎo)向部分，通常不安裝在直接定位，裝夾零件的夾具體上。移動(dòng)式夾具在零件加工過(guò)程中，對(duì)機(jī)床有間歇相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用以實(shí)現(xiàn)零件的移動(dòng)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(guò)機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含兩個(gè)含義：一個(gè)是工件通過(guò)夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；第二個(gè)是通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過(guò)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?！?〉 提高生產(chǎn)率 使用夾具來(lái)安裝工件，可以減少劃線，找正，對(duì)刀等輔助時(shí)間，采用多件、多工位夾具，以及氣動(dòng)、液壓動(dòng)力夾緊裝置，可以進(jìn)一步減少輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率?！?〉 擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床進(jìn)行了部分改造，擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍?！?〉減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證生產(chǎn)安全。 機(jī)床夾具應(yīng)該滿足的要求機(jī)床夾具應(yīng)該滿足的基本要求包括下面幾個(gè)方面： （1） ?！?〉保證加工精度 這是必須做到的最基本要求，其關(guān)鍵是正確定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算?！?〉 夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)在大批量生產(chǎn)時(shí)，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置，提高自動(dòng)化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中小批量生產(chǎn)時(shí)，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。〈3〉 安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)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(chǎn)和工件笨重時(shí)，盡可能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度?！?〉 排屑順暢機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率，因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的影響〈5〉機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性〈6〉機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí)，要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度?！?〉盡量使組合機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)典型化，擴(kuò)大夾具零件和小組件的通用化。用以提高組合機(jī)床通用化程度和使用經(jīng)濟(jì)效果。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì) 26 組合機(jī)床夾具的特點(diǎn)： 〈1〉組合機(jī)床夾具是機(jī)床的主要組成部分，其設(shè)計(jì)工作是整個(gè)組合機(jī)床的重要部分之一?！?〉組合機(jī)床夾具和機(jī)床其它部件有極其密切的聯(lián)系：如回轉(zhuǎn)或移動(dòng)工作臺(tái)、回轉(zhuǎn)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(guān)系是保證組合機(jī)床的工作可靠和使用性能良好的重要條件之一?！?〉由于組合機(jī)床常常是多刀、多面和多工序同時(shí)加工會(huì)產(chǎn)生很大的切削力和震動(dòng)，因此組合機(jī)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(gè)加工過(guò)程中工件不產(chǎn)生任何位移，同時(shí)也不應(yīng)使工件產(chǎn)生不容許的變形?！?〉組合機(jī)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(guān)鍵部件，其設(shè)計(jì)、制造和調(diào)整必須有嚴(yán)格的要求，使其能持久保持精度?！?〉組合機(jī)床夾具應(yīng)便于實(shí)現(xiàn)定位和夾壓的自動(dòng)化，并有動(dòng)作完成信號(hào)，保證切屑從加工空間自動(dòng)排除，便于觀察和檢查，以及不從機(jī)床上拆下夾具的情況下能夠更換易損件和維護(hù)調(diào)整。組合機(jī)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(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題和要求 對(duì)機(jī)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(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題?！?〉 定位要精確〈2〉 緊方式要合理 〈3〉 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要合理即夾緊機(jī)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)要符合要求〈4〉 夾具的機(jī)床和刀具的位置關(guān)系要明確，結(jié)構(gòu)的工藝性要好。〈5〉 操作要安全，方便，可靠。所以我在設(shè)計(jì)雙面臥式組合鏜床夾具時(shí)也要嚴(yán)格遵照以上的幾點(diǎn)要求進(jìn)行，以使設(shè)計(jì)的夾具在實(shí)際生產(chǎn)中有更好的使用效果。 組合機(jī)床夾具定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 夾具的定位1 、定位銷的選擇在組合機(jī)床上為了便于裝卸工件，常采用伸縮式定位銷。因?yàn)椋骸?〉活動(dòng)定位銷磨損較小，有利于長(zhǎng)久保證精度；〈2〉定位機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；〈3〉裝卸零件方便；〈4〉有多種形式的通用機(jī)構(gòu)，供設(shè)計(jì)選用；〈5〉初始精度較低；〈6〉定位機(jī)構(gòu)復(fù)雜、且剛性較差。蚌埠學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 而通常在下面情況下采用死定位銷：〈1〉 件輕、??；容易裝卸；若用死定位銷可以簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)；〈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(jī)構(gòu)剛性，從而提高初始定位精度?！?〉 由于零件結(jié)構(gòu)的限制，無(wú)法采用活動(dòng)定位銷。由于零件以及夾具結(jié)構(gòu)的限制，所以在本次設(shè)計(jì)組合鏜床專用夾具過(guò)程中，以升降托輥來(lái)代替活動(dòng)定位銷，達(dá)到同樣的效果。2 定位面、支承點(diǎn)的布置與結(jié)構(gòu)〈1〉 對(duì)于限制工件三個(gè)自由度的定位平面，如果工件以毛坯面定位，應(yīng)采用點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，以增加定位穩(wěn)定性。若支承點(diǎn)多，或其點(diǎn)支承變成面支承，會(huì)使零件夾壓變形大。為了增加定位穩(wěn)定性，對(duì)于剛性差而大的工件，可以適當(dāng)?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(gè)以上的支承塊或者作成長(zhǎng)條形支承板。〈2〉 支承塊機(jī)構(gòu)應(yīng)便于制造和具有一定的剛性，而支承板應(yīng)該注意長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，而厚度要足夠?！?〉 當(dāng)采用一面兩銷方式定位時(shí)，應(yīng)該保證定位銷與工件定位孔的有效接觸長(zhǎng)度大于 510 毫米，特別是粗加工，有時(shí)允許定位銷承受一部分切削時(shí)，更要注意定位銷直徑及有效接觸長(zhǎng)度的適當(dāng)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(shí)應(yīng)該適當(dāng)減少定位銷長(zhǎng)度保證定位銷有效接觸長(zhǎng)度為 5 毫米?！?〉 工件以側(cè)平面及銷孔定位時(shí)，在這種情況下，為了減少工件定位時(shí)定位銷的磨削，減少由于工件重量使定位銷承受負(fù)荷?！?〉 為了定位可靠，盡量減少定位機(jī)構(gòu)變形。尤其在夾具精度要求較高時(shí)，其定位、夾緊系統(tǒng)應(yīng)分開，以免定位機(jī)構(gòu)受力，破壞定位精度。〈7〉 排除定位部分的切屑空間在定位銷上加防護(hù)罩，在定位基面上加必要的防護(hù)板，定位機(jī)構(gòu)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?yàn)楸敬挝以O(shè)計(jì)的減速器箱體是成批和大量生產(chǎn)，所以在定位時(shí)是以一個(gè)底平面和兩個(gè)定位孔實(shí)現(xiàn)組合定位的。一般稱為“一面兩孔”定位，這是在生產(chǎn)中用的最廣泛的的一種定位方式，因?yàn)檫@樣能使工件在各道工序上的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。在工藝學(xué)上，這叫做：基準(zhǔn)統(tǒng)一?；鶞?zhǔn)統(tǒng)一的好處很多。〈1〉 以減少因定位基準(zhǔn)多次變換而產(chǎn)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(zhǔn)得到統(tǒng)一，則各工序所使用的夾具的定位部分結(jié)構(gòu)也隨之統(tǒng)一，這樣便可減少夾具結(jié)構(gòu)多樣性，有利于夾具的設(shè)計(jì)和制造。〈3〉 基準(zhǔn)統(tǒng)一后便于組織流水線生產(chǎn)和自動(dòng)生產(chǎn)線?！?〉對(duì)“一面兩孔”的分析當(dāng)我們采用一面兩孔定位時(shí)，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(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì) 28 板限制了 3 個(gè)自由度，圓柱定位銷 1 限制了 2 個(gè)自由度，還剩下繞垂直圖面軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度需要限制。圓柱銷 2 也要限制 2 個(gè)自由度，它除了限制這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度外，還要重復(fù)限制沿 X 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度而發(fā)生了矛盾。當(dāng)一批工件兩定位銷在一定的公差范圍內(nèi)變化時(shí)，可能使工件在裝如定位銷有裝不上的嚴(yán)重情況，這就是因?yàn)槎ㄎ讳N 1 和定位銷 2 重復(fù)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(nèi)變化的，因而只能設(shè)法改變定位銷 2 的尺寸偏差或定位銷 2 的結(jié)構(gòu)，來(lái)補(bǔ)償在這個(gè)范圍內(nèi)的中心距變動(dòng)量，便可消除因重復(fù)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(shí)所要解決的主要問(wèn)題?！?〉解決兩孔定位時(shí)問(wèn)題的方法 解決一面兩孔出現(xiàn)的問(wèn)題時(shí)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(shí)所用的定位元件，當(dāng)采用兩圓柱銷作為兩孔定位時(shí)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(lái)解決上述過(guò)定位的矛盾。第二種方法：采用一個(gè)圓柱定位銷和一個(gè)削邊（又稱菱形）定位銷作為兩孔定位時(shí)所用的定位元件，我所采用的就是這種方法?！?〉本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案的確定綜上所述，根據(jù)本組合機(jī)床加工工件的特點(diǎn)， ；由于本次設(shè)計(jì)采用的是流水線生產(chǎn)，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(dòng)的定位銷，即利用液壓驅(qū)動(dòng)伸縮式托輥裝置，即托輥的高度要比定位銷的高，當(dāng)工件被運(yùn)送到預(yù)定位置后，托輥下降，直至工件完全落在支承板上，由它來(lái)定位，從相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)說(shuō)，替代了活動(dòng)定位銷的作用，從而簡(jiǎn)化了裝置。定位銷的直徑為 M26，接觸長(zhǎng)度為 8 毫米，采用的是一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削扁銷，滿足了它的剛度要求。定位銷孔安排在底部加強(qiáng)筋對(duì)角線的位置，具體為長(zhǎng)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(chǎn)生干涉的情況下，考慮夾緊力的部位，在夾具體底部正對(duì)夾緊力下方放置四塊支承板，但由于工件較大，在工件的側(cè)面安裝孔的正對(duì)部位再放置兩塊支承板，以確保對(duì)工件的支承剛度。同時(shí)分別在工件的兩個(gè)側(cè)面設(shè)置三個(gè)預(yù)定位擋塊，同時(shí)在頭孔端部設(shè)置一個(gè)預(yù)定位擋塊，作為預(yù)先對(duì)工件的大致定位。 定位誤差的分析和計(jì)算〈1〉 夾具結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)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(bǔ)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(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 71 定位銷誤差的示意圖〈2〉定位誤差和轉(zhuǎn)角誤差分析移動(dòng)定位誤差 =δd1+δD1+Δ1min=++0= 圖 72 計(jì)算定位銷轉(zhuǎn)角誤差的示意圖計(jì)算轉(zhuǎn)角誤差 時(shí)的計(jì)算圖轉(zhuǎn)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(zhǔn)，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(dòng)趨勢(shì)時(shí)，增加圓柱銷；由于采用了六塊支承板，所以裝備后應(yīng)磨平整個(gè)定位表面，保證等高，從而不產(chǎn)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(huì)產(chǎn)生形變，但變形量較小，還在加工精度允許的范圍內(nèi)，不會(huì)產(chǎn)生影響。劉志文：畢業(yè)設(shè)計(jì)題目減速器箱體工藝及工裝設(shè)計(jì)—鏜夾具設(shè)計(jì) 30 組合機(jī)床夾具夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)夾壓機(jī)構(gòu)的一些基本要求〈1〉 壓機(jī)構(gòu)應(yīng)保證零件可靠地與其相應(yīng)的定位基面相互接觸；〈2〉 壓后的零件在加工過(guò)程中，不能產(chǎn)生位移和晃動(dòng)。為此，必須保證有