【導(dǎo)讀】的專用夾具設(shè)計(jì)。此拔叉零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其加工的地方主要是。將孔與平面的加工明確劃分成。粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度。基準(zhǔn)選擇以拔叉右面的。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側(cè)。頂面的螺紋底孔。整個(gè)加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。因此生產(chǎn)效率較高，適用于大批量、流水線上加工。Keywords：Processthecraft，F(xiàn)ixedposition，Cliptight，Appropriation

　　

【正文】 ，其行程不夠，選用 U 型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用移動(dòng)壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 圖 移動(dòng)壓板（ GB217580） ③切削力及夾緊力計(jì)算 鏜刀材料： YT5（機(jī)夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀），機(jī)床為： T68 由參考文獻(xiàn) [3]，表 112 選擇刀具的幾何參數(shù)為： k?粗 ?30 k?精 ?60 ??10 ?s?15 ??45 1）粗鏜： 由參考文獻(xiàn) [12]： WK?KC?FC??? WK?KP?FP??? WK?Kf?Ff??? （公式 ） 23 2）半精鏜： 同理，圓周切削分力公式： FC? FP? Ff? 有： WK?KC?FC??? WK?KP?FP??? ——————————————————————————————————————————————— WK?Kf?Ff??57? （公式 ） 當(dāng)夾緊力方向與切削力方向一致時(shí)，僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。故該夾具采用移動(dòng)壓板夾緊機(jī)構(gòu)，為了方便操作，通過手動(dòng)擰緊螺母將壓板壓緊工件。 由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離，使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩，如圖： 圖 彎矩示意圖 ∴ F?Ffmax? 既是 F 加上轉(zhuǎn)矩 M， 所以 WK? ④誤差分析與計(jì)算 該夾具以一長(zhǎng)銷和一支承釘定位，要求保證孔中心與小通孔中心距的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 由參考文獻(xiàn) [12]可知孔銷間隙配合的定位誤差為： △ dw?(Dmax?dmin)/2?(?)/2? （公式 ） ⑤夾具體設(shè)計(jì) 24 夾具體的設(shè)計(jì)參考鏜孔夾具體零件圖。 銑槽夾具設(shè)計(jì) 問題的提出 ——————————————————————————————————————————————— 本夾具主要用來粗、精銑此撥叉的槽。粗、精銑槽時(shí)，槽寬有尺寸要求 16mm，其深度要求為 8?，槽的左右兩側(cè)面粗糙度要求 ,底面粗糙 ? 00 度要求 。本道工序僅是對(duì)槽進(jìn)行粗、精銑削加工。同樣在本道工序加工時(shí)，還是應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 夾具的設(shè)計(jì) ①定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行銑槽加工工序時(shí)，由于 ?25H7 和 ?60H12 的孔已經(jīng)加工。因此工件選 擇 ?25H7 的孔一面與兩孔作為定位基準(zhǔn)。由一個(gè)長(zhǎng)銷穿在 ?25H7 的孔加上此孔的一面就限制了五個(gè)自由度，再在 ?60H12 的孔中間加上個(gè)削邊銷，就把自由度限制完了。即是一面兩孔定位。 ②定位元件及夾緊元件的選擇 此過程定位元件主要是長(zhǎng)圓柱銷和削邊銷，所以對(duì)他們進(jìn)行選取。查參考文獻(xiàn) [1]，選用的元件如下圖： 25 圖 長(zhǎng)圓柱銷（ GB220380 A型） 圖 削邊銷（ GB220380 B 型） 夾緊元件選用壓板，考慮到工件裝夾的方便，此選用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板 圖 轉(zhuǎn)動(dòng)壓板（ GB217680） ③銑削力與夾緊力計(jì)算 ——————————————————————————————————————————————— 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]，表 — 97 可查得： 銑削力計(jì)算公式為 . 圓周分力 Fz??131a0apf?a0?.83 0zd0 Fz k af? z 4mmmm/查表可得： d0?80mm Z?14 a??? 26 ap?7mm kFz? 代 入得 Fz??3?? = 查參考文獻(xiàn) [1]，表 可知，所需的夾緊力為： J?FKL/2fl 式中： F?Fz? L= f= l=34mm K?K1K2K3???1? ∴ J?FKL/2fl??? （公式 ） ??? .8?14800? ④定位誤差分析 圖 轉(zhuǎn)角定位誤差示意圖 由圖可知這時(shí)的一面兩銷定位的轉(zhuǎn)角定位誤差為： △ dw??arctg(D1max?d1min?D2max?d2min)2L ?????arctg() 2?127 ????5 （公式 ） ——————————————————————————————————————————————— ⑤定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具體底面的槽中，一般使用兩個(gè)。其距離應(yīng)盡可能布置得遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表 面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]選用定向鍵為 27 圖 定向鍵 (GB2207— 80)及其與機(jī)床連接示意圖 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 由于本工序是完成此撥叉的槽粗、精銑加工，所以選用直角對(duì)刀塊。根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]選用直角對(duì)刀塊，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 圖 直角對(duì)刀塊 (GB2241— 80 A型 ) 28 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 平塞尺 (GB224480) ⑥夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)參考銑槽夾具體零件圖。 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 問題的提出 本夾具主要用來鉆拔叉頂部 M22? 螺紋孔的底孔。這個(gè)孔距右平面有尺寸精度要求為 440 ——————————————————————————————————————————————— ?，與 ?25H7 中心孔垂直。因?yàn)槲恢镁纫蟛桓?，也無需表 面粗糙度要求，故再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具 的設(shè)計(jì) ①定位基準(zhǔn)的選擇 此零件放在 Z535立式鉆床上加工，刀具為 ?。由零件分析，選擇用中心孔的長(zhǎng)銷加上這個(gè)孔的一面定位，就可以限制 5 個(gè)自由度，在由下面的 ?60H12 大孔加個(gè)削邊銷就可以實(shí)現(xiàn)完全定位。 ②定位元件與夾緊元件的選擇 查參考文獻(xiàn) [1]，表 ，選用固定式定位銷 29 圖 固定式定位銷（ GB220380） 圖 削邊銷（ GB220380 B 型） 壓板還是選用操作方便的轉(zhuǎn)動(dòng)壓板 30 圖 轉(zhuǎn)動(dòng)壓板（ GB217680） ③切削力與夾緊力的計(jì)算 由于本道工序完成螺紋底孔的鉆削，因此切削力為鉆削力。由參考文獻(xiàn) [1]，表 得： 軸向力 F： F?? ——————————————————————————————————————————————— Fk 扭矩 M： M?? MPm3m/ r kMF?kMM?k 式中： d? f? 14?2 ∴ F??.?5 ? 60.?43? ??12 M?.?50.?43??m 如圖： 圖 扭矩圖 夾緊力的方向在軸線上，與 M 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩同軸，所以夾緊力 F不需要太大， 31 只要工件相對(duì)與夾具體沒有移動(dòng)就可以了。 ④鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì) 螺紋底孔的加工只需鉆削加工就能滿足加工要求。考慮到鉆套可能出現(xiàn)的磨損，故查參 考文獻(xiàn) [1]，表 選用可換鉆套（ GB226480其結(jié)構(gòu)如下圖所示），當(dāng)磨損就可更換。與其裝配的是鉆套用襯套（ GB226380 查表 ），起固定的是鉆套螺釘（ GB226880 查表）。 圖 可換鉆套 32 圖 鉆套用襯套 ——————————————————————————————————————————————— 表 鉆套用襯套 圖 鉆套螺釘 33 表 鉆套螺釘 鉆模板選用伸出式鉆模板，用螺釘將其連接在夾具體上。安裝前先調(diào)整好位置然后用銷定位，后用螺釘將其擰緊在夾具體上。鉆模板參見鉆孔裝配圖。 ⑤夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 由工序可知，本道工序只需鉆螺紋底孔，所以孔的精度無需考慮，只保證它垂直與中心孔就可以了。由于是立鉆，又是一面兩銷定位，在垂直方向可能存在偏轉(zhuǎn) （參見鉆孔裝配圖）。其計(jì)算同前面的計(jì)算相同。 轉(zhuǎn)角定位誤差為既是（由下的圖可知）： △dw??arctg(D1max?d1min?D2max????)??arctg() 2L2?127 ????5 （公式 ） 34 ——————————————————————————————————————————————— 圖 轉(zhuǎn)角誤差分析圖 除了上面的誤差外，影響孔位置度的因素還有： 1）、鉆模板上裝襯套孔的尺寸公差： ?1??? 2）、襯套與鉆套配合的最大間隙： ?2??? 3）、鉆套與鉆頭配合的最大間隙： ?3??? 4）、鉆套的同軸度公差： ?4? ∴綜合誤差為： ? （公式 ） 能滿足零件要求。 ⑥夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)參考鉆孔夾具體零件圖。 本章小結(jié) 在本章是對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析其精確度的階段。重點(diǎn)在于選擇基 準(zhǔn)面將零件如何定位、夾緊在夾具體上。在選擇基準(zhǔn)面時(shí)，主要參考已加工面，在此主要用到的是一面兩銷定位，一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷，他們分別穿過已加工過的長(zhǎng)中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夾具體上完全定位了。選用壓緊件時(shí)，分別用了移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)壓板。最后設(shè)計(jì)出夾具體，參考有關(guān)資料計(jì)算夾具的定位誤差。 35 4 結(jié) 論 ——————————————————————————————————————————————— 本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。 在夾具設(shè)計(jì)中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過一面兩銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在此計(jì)算了了夾緊力和夾具體的誤差等。 在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。 36 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué) 說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。 在論文工作中，得到了機(jī)電工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！ 37 ——————————————————————————————————————————————— 參考文獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M] ．北京出版社， （ 4）：545 [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè) [M] ．機(jī)械工業(yè)出版社， （ 7） :190 [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè) [M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， (7)： 481 [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， (12) 911 [5] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M] ．貴州人民出版社，1983． 4(2):125127 [6] 胡建新．機(jī)床夾具 [M] ．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2021． 5(2):315317 [7] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)