【正文】 第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應(yīng)當破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應(yīng)有正確的夾緊。夾具設(shè)計的基礎(chǔ)理論一個好的機床夾具，首先要保證能加工出合格的產(chǎn)品。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。所以在設(shè)計過程中應(yīng)制訂多套方案，以供比較選擇最優(yōu)，同時還要多請教指導(dǎo)老師和同學，并多查閱相關(guān)的書籍來盡可能好的完成設(shè)計。在進行夾具設(shè)計時，可能因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精高效模塊組合通用經(jīng)濟方向發(fā)展。特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。太原理工大學陽泉學院 39因此我國對后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、成本高的階段。發(fā)展現(xiàn)狀制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，隨著以計算機技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化、用戶素質(zhì)的提高等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別像后鋼板彈簧吊耳類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了一些問題，在現(xiàn)階段像后鋼板彈簧吊耳類的加工還沒達到現(xiàn)代自動化的水平。發(fā)展歷史夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設(shè)計有關(guān)的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。在選擇夾緊機構(gòu)時由于機構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。在設(shè)計中遇到了很多問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。后鋼板彈簧吊耳的加工工藝設(shè)計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設(shè)計主要是要設(shè)計出正確的定位夾緊機構(gòu)。所以對夾具設(shè)計也是非常重要的。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。再用30m?一個螺旋夾緊機構(gòu)從 孔的另一端面進行夾緊。然后由一個螺旋夾緊機構(gòu)夾緊就可以開始加工了 本章小結(jié)本夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳 工藝孔。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即鉆擴鉸 工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。2.? 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 孔上，其有尺寸精度要求和表面24R粗糙度要求并應(yīng)與端面垂直。.9 .9m太原理工大學陽泉學院 36工藝孔的尺寸 ，由選用的鉸刀尺寸 滿足。1m?（3） 、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸時可將偏離量補償給位置度公差。即要求：（1） 、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為 的理想??????圓柱面的控制。固定襯套采用孔徑為 ，?? 2.??同軸度公差為 。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸 及與 ???求為 粗糙度表面粗糙度 。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。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖 2 所示。?圖 快換鉆套圖擴工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表 擴工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表Dd H公稱尺寸 允差 12Dh1m1r? 16 1626 22 12 4 10 5? 襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：太原理工大學陽泉學院 35圖 固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表 固定襯套數(shù)據(jù)表d D公稱尺寸 允差H公稱尺寸 允差C 116+016 22++1 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。即先用 的麻花鉆鉆孔，? 9m?GB1141—84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。由《切削手冊》得：鉆削力 式（52）?鉆削力矩 式（53）..91T式中： ????maxaxmin187491733B???? 代入公式（52）和（53）得12fr?????? ??本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。其定位誤差主要為：（1） 、移動時基準位移誤差 yj?? j? min11XDd?? = = 5 (2)、轉(zhuǎn)角誤差 LdXdtg2min2min11 ??????其中： )(2iminXLgx?? ..018. ????tg??65. 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。??根據(jù)《機床夾具設(shè)計手冊》削邊銷與圓柱銷的設(shè)計計算過程如下： 定 位 銷 中 心 距基 準 孔 中 心 距圖 兩銷分析圖（1） 、確定兩定位銷中心距尺寸 及其偏差xLLx? = =xg10m L?.)3~5(???（2） 、確定圓柱銷直徑 及其公差1d1d （ —基準孔最小直徑）7D1D 取 f61d? 所以圓柱銷尺寸為 ?（3） 、削邊銷的寬度 b 和 B （由《機床夾具設(shè)計手冊》 ） m4?1523?（4） 、削邊銷與基準孔的最小配合間隙 ? 式（51）212)(DbLgx????其中： —基準孔最小直徑 —圓柱銷與基準孔的配合間隙2D1代入數(shù)據(jù)由公式（51）得 ).(42 ???????（5） 、削邊銷直徑 及其公差d太原理工大學陽泉學院 33 ???? 按定位銷一般經(jīng)濟制造精度，其直徑公差帶為 ，則削邊銷的定位6h圓柱部分定位直徑尺寸為 。太原理工大學陽泉學院 32由加工工藝孔工序簡圖可知兩工藝孔中心距 。3?圖 定位分析圖 定位元件的設(shè)計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。因此加工30m?工藝孔的定位基準應(yīng)選擇 孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由37?度，以 孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以 孔配和的削7 30m?邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。為了保證所鉆、擴的孔與側(cè)面垂直，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。?24R吊耳加工的第六道工序，本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。太原理工大學陽泉學院 315 加工 ? 加工 ?本夾具主要用來鉆、擴、兩個工藝孔 。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。然后按照有關(guān)公式進行切削力和夾緊力的計算，然后對鉆床夾具必不可少的鉆套和襯套進行設(shè)計，還應(yīng)對夾具精度進行分析。本工藝孔的定位基準60m?37m?應(yīng)選擇 外圓端面和與 之配合的心軸為主要定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。 本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳 工藝孔。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。為了保證所鉆、鉸的孔與側(cè)面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔加工工序中使 孔的加工余量均勻。? ?工藝孔的表面粗糙度 ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿足。 （4） 、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直徑為 時，相對于最大實體尺寸 的偏離量為 ，?30?.4此時軸線的位置度誤差可達到其最大值 。 （2） 、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸 。該工藝孔的位置度應(yīng)用的是最大實體要求。本道工序最后采用精鉸加工，選用 GB1141—??鉸刀，直徑為 ，并采用鉆套，鉸刀導(dǎo)套孔徑為 ，?? ???徑為 同軸度公差為 。因此在夾具設(shè)計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。 夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。最后用 的標準鉸刀鉸孔，? ??30據(jù) GB1141—84 的規(guī)定標準鉸刀尺寸為 故鉆套孔徑尺寸為 。即先用 的麻花鉆鉆孔，?? 28m?據(jù) GB1141—84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，鉆套孔徑為 。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。由《切削手冊》得：鉆削力 式（41）?鉆削力矩 式（42）..91T式中： 30Dm????maxaxmin187491733???? 代入公式（41）和（42）?????? ?本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。d圖 心軸垂直放置時定位分析圖 切削力的計算與夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。見下圖。圖 定位分析圖 定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在間隙心軸上定位，心軸為垂直放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。因此加工工藝孔的定位基準應(yīng)選擇 外圓端面和與 之配合的心軸為主要6m37m定位基準限制工件的五個自由度，用一個定位銷限制工件的另一個自由度。?重合、基準統(tǒng)一原則。 定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件 孔內(nèi)外側(cè)面上，其有尺寸精度要24Rm求和表面粗糙度要求并應(yīng)與側(cè)面垂直。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。這兩個工藝孔均有尺寸精30度要求為 ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 ，與端面垂直。所以對夾具設(shè)計也是非常重要的。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。然后按照有關(guān)公式進行銑削力和夾緊的計算，然后對銑床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進行設(shè)計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。工件以 孔及端60m?37m?37m?面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。 本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。件以 孔及端面和叉桿37m?面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖 1 所示。206F公 斤 力2 ????厘 米 厘米. 取 05厘米=250 m因此氣缸選用 DQG 型氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 DQG 型氣缸圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表 DQG 型氣缸數(shù)據(jù)表缸徑 B?dL B M K H80 40 25 60 50 11 7 104P TG 12h F E KK98 77 11 21 G3/8 M16 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。39。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：太原理工大學陽泉學院 23圖 對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 標 記四 周 倒 圓圖 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 平塞尺尺寸表公稱尺寸 H 允差 d C3 夾緊裝置及夾具體設(shè)計為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：o圖 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù) T 形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 定向鍵數(shù)據(jù)表夾具體槽形尺寸 B 2B公稱尺寸 允差 d 允差 4L H h D 1公稱尺寸 允差 D2h25 40 14 6 15 6 24 + 7對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。其距離盡可能布置的遠些。F 即： 取 k=2k?39。d圖 定位銷水平放置時定位分析圖 銑削力與夾緊力計算根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：銑削力計算公式為圓周分力 式（31）???查表可得： 05dm92m?.08/faz? 代入公式（