【正文】 同樣我也要衷心的感謝教育過(guò)和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師，感謝給予我?guī)椭呐笥褌?，?jǐn)獻(xiàn)上我最真摯的祝福。在設(shè)計(jì)中體味艱辛，在艱辛中體味快樂(lè)。相信這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我今后的工作會(huì)有一定的幫助。回顧此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)很好的總結(jié)。有成功同樣存在著不足，由于時(shí)間、條件和本人技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)難免會(huì)留下很多的漏洞，很多先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有被使用到設(shè)計(jì)中，并且沒(méi)有在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中去體驗(yàn)設(shè)計(jì)所存在的缺點(diǎn)，都成了本設(shè)計(jì)的遺憾。在本論文的完成過(guò)程中，所做的工作及取得的成果如下:，抱著與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度對(duì)未來(lái)夾具發(fā)展做了大膽的預(yù)測(cè)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件AUTOCAD給所設(shè)計(jì)的夾具繪制完整的二維三視圖。本論文在對(duì)國(guó)內(nèi)外CAFD系統(tǒng)進(jìn)行廣泛研究的基礎(chǔ)上，針對(duì)國(guó)內(nèi)CAFD現(xiàn)狀進(jìn)行CAFD的研究與開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)從九十年代初就開(kāi)始研究CAFD技術(shù)，到現(xiàn)在己發(fā)展到第三代，即能自動(dòng)生成夾具結(jié)構(gòu)，并與CAD及CAM有良好的接口，但該系統(tǒng)離實(shí)際應(yīng)用還有一段距離。在產(chǎn)生任何實(shí)體特征前，先生成三個(gè)相互垂直的面(TOP, FRONT,RIGHT)作為產(chǎn)生任何特征時(shí)參考用。用戶在一個(gè)主模型中，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地捕捉設(shè)計(jì)、分析和制造的意圖。利用 參 數(shù) 化設(shè)計(jì)手段開(kāi)發(fā)的專用產(chǎn)品，可使設(shè)計(jì)人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來(lái)，可以大大提高設(shè)計(jì)速度，并減少信息的存儲(chǔ)量。與其他參數(shù)化方法相比較，參數(shù)驅(qū)動(dòng)方法具有簡(jiǎn)單、方便、易開(kāi)發(fā)和使用的特點(diǎn)，能夠在現(xiàn)有的繪圖系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。參數(shù)驅(qū)動(dòng)是一種新的參數(shù)化方法，其基本特征是直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作。參數(shù)化設(shè)計(jì)有一種驅(qū)動(dòng)機(jī)制叫參數(shù)驅(qū)動(dòng)，參數(shù)驅(qū)動(dòng)機(jī)制是基于對(duì)圖形數(shù)據(jù)的操作。(2)基于幾何原理的人工智能方法。Pro/E參數(shù) 化 設(shè) 計(jì)(Parametric)設(shè)計(jì)(也叫尺寸驅(qū)動(dòng)DimensionDriven)是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。　為簡(jiǎn)化夾具結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)中有時(shí)不用對(duì)刀裝置，而采用試切法、標(biāo)準(zhǔn)件對(duì)刀法或用百分表來(lái)元件相對(duì)于刀具的位置第三章 銑床夾具三維造型設(shè)計(jì)三維實(shí)體模型可以將用戶的設(shè)計(jì)思想以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)出來(lái)。對(duì)刀塊工作表面的位置尺寸(H、L)，一般是從定位表面注起，其數(shù)值應(yīng)等于工件相應(yīng)尺寸的平均值再減去或加上塞尺的厚度S。若采用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊不便時(shí)，可以設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)的特殊對(duì)刀塊。平塞尺(圖b)的厚度H常用的為5mm，圓塞尺(圖c)的基本尺寸d為3mm或5mm，設(shè)計(jì)時(shí)可參閱《夾具零件及部件》中的GB2244—80和GB2245—80。使用時(shí)，將塞尺放在刀具與對(duì)刀塊之間，憑抽動(dòng)的松緊感覺(jué)來(lái)判斷，以適度為宜?！　D834a所示是對(duì)刀的簡(jiǎn)圖，圖中1是對(duì)刀塊，2是塞尺，3是銑刀。對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化?！　　　°姶矈A具在工作臺(tái)上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對(duì)夾具的相對(duì)位置，以便于進(jìn)行定距加工。如定位精度要求高時(shí)，可修配定位鍵下部的尺寸b，或在安裝夾具時(shí)將夾具推向T形槽的一側(cè)。　　對(duì)于精度要求高的夾具，常不設(shè)置定位鍵，而在夾具體的側(cè)面加工出一窄長(zhǎng)平面作為夾具安裝時(shí)的找正基面?！　楸ＷC安裝精度，兩個(gè)定位鍵間的距離盡可能大些。為了提高精度可采用B型鍵，與機(jī)床T形槽實(shí)際尺寸配作。對(duì)于A型鍵，其與夾具體槽和工作臺(tái)T形槽的配合尺寸均為B，其公差帶可選h6或h8?！　〕Ｓ玫亩ㄎ绘I的斷面為矩形，如圖832所示?！　　　°姶矈A具在銑床工作臺(tái)上的安裝位置，直接影響被加工表面的位置精度，所以在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮其安裝方法?！　×硗?，銑削加工時(shí)產(chǎn)生大量切屑，應(yīng)有足夠的排屑空間?！　榱颂岣咩姶矈A具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)下的抗振性能，各種裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，加工面盡量靠近工作臺(tái)面，以降低夾具的重心，一般夾具的高度H與寬度B之比應(yīng)限制在H/B≤1~。要盡量小方能保證夾緊穩(wěn)定，可靠?！　A具采用液壓驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊，當(dāng)壓力油從油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓缸5的上腔時(shí)，推動(dòng)活塞下行，通過(guò)支承釘浮動(dòng)杠桿螺桿3帶動(dòng)鉸鏈壓板7下行夾緊工件。在工位Ⅱ上，用圓弧銑刀銑油槽，工件以外圓、已加工過(guò)的鍵槽及端面作為定位基準(zhǔn)，在V形塊11，定位銷12和止推銷 14上完全定位?！　”竟ば虿捎脙砂雁姷锻瑫r(shí)進(jìn)行加工，圖832為用于大批生產(chǎn)的夾具。　　定位元件的精度即22H7/g36177。該夾具中對(duì)刀塊7與定位銷9的軸心線的距離18177。該夾具定位銷9的軸心線應(yīng)垂直于定位鍵的B面定位銷9的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直于底面A，它們的精度均影響夾具的安裝誤差。因此銑夾具底面A和定位鍵的工作面B 是銑夾具與銑床的接合面。在卡爪3的末端開(kāi)有三條軸向槽，形成三片簧瓣，繼續(xù)擰緊螺母，錐套5即迫使簧瓣脹開(kāi)，使其鎖緊在夾具中，從而增強(qiáng)夾緊剛度，以免銑削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。圖829為成批生產(chǎn)中加工該零件的單件銑床夾具。根據(jù)加工要求，也可用兩個(gè)銑刀頭同時(shí)進(jìn)行粗、精加工　?。ㄈＳ勉姶矈A具的結(jié)構(gòu)分析。工件1依次裝夾在沿回轉(zhuǎn)工件臺(tái)3圓周位置安裝的夾具上，銑刀2不停地銑削，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)3作連續(xù)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將工件依次送入切削?！　　　∵@類夾具常用于具有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的銑床上，工件連同夾具隨工作臺(tái)作連續(xù)、緩慢的回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，不需停車就可裝卸工件。夾具2安裝在雙工位轉(zhuǎn)臺(tái)3上，當(dāng)夾具1工作時(shí)，可以在夾具2上裝卸工件。根據(jù)工件的進(jìn)給方式，一般可將銑床夾具分為下列二種類型：　　　　這類夾具在銑削加工中隨銑床工作臺(tái)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。對(duì)于重型銑床夾具，為便于搬運(yùn)，還應(yīng)在夾具體上要設(shè)置吊環(huán)等?！　°娤骷庸どa(chǎn)率高(切削時(shí)間短)，設(shè)計(jì)夾具時(shí)要考慮如何快速地安裝工件以縮短輔助時(shí)間，一般在夾具上還設(shè)置有確定刀具位置及方向的元件，以便于迅速地調(diào)整好夾具、機(jī)床和刀具的相對(duì)位置。　?。ㄋ模┿姶矈A具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　　　　在銑削加工時(shí)，切削力比較大，并且刀齒的工作是不連續(xù)切削，易引起沖擊和振動(dòng)，所以?shī)A緊力要求較大，以保證工件的夾緊可靠，因此銑床夾具要有足夠的強(qiáng)度和剛度，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)筋。要盡量小方能保證夾緊穩(wěn)定，可靠。　　夾具采用液壓驅(qū)動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊，當(dāng)壓力油從油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓缸5的上腔時(shí)，推動(dòng)活塞下行，通過(guò)支承釘浮動(dòng)杠桿螺桿3帶動(dòng)鉸鏈壓板7下行夾緊工件。在工位Ⅱ上，用圓弧銑刀銑油槽，工件以外圓、已加工過(guò)的鍵槽及端面作為定位基準(zhǔn)，在V形塊11，定位銷12和止推銷 14上完全定位?！　”竟ば虿捎脙砂雁姷锻瑫r(shí)進(jìn)行加工，圖832為用于大批生產(chǎn)的夾具?！　《ㄎ辉木燃?2H7/g36177。該夾具中對(duì)刀塊7與定位銷9的軸心線的距離18177。該夾具定位銷9的軸心線應(yīng)垂直于定位鍵的B面定位銷9的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直于底面A，它們的精度均影響夾具的安裝誤差。因此銑夾具底面A和定位鍵的工作面B 是銑夾具與銑床的接合面。在卡爪3的末端開(kāi)有三條軸向槽，形成三片簧瓣，繼續(xù)擰緊螺母，錐套5即迫使簧瓣脹開(kāi)，使其鎖緊在夾具中，從而增強(qiáng)夾緊剛度，以免銑削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。圖829為成批生產(chǎn)中加工該零件的單件銑床夾具?！　《ㄎ辉木燃?2H7/g36177。該夾具中對(duì)刀塊7與定位銷9的軸心線的距離18177。該夾具定位銷9的軸心線應(yīng)垂直于定位鍵的B面定位銷9的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直于底面A，它們的精度均影響夾具的安裝誤差。因此銑夾具底面A和定位鍵的工作面B是銑夾具與銑床的接合面。在卡爪3的末端開(kāi)有三條軸向槽，形成三片簧瓣，繼續(xù)擰緊螺母，錐套5即迫使簧瓣脹開(kāi)，使其鎖緊在夾具中，從而增強(qiáng)夾緊剛度，以免銑削時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。圖829為成批生產(chǎn)中加工該零件的單件銑床夾具。 總加工誤差ΣΔ和精度儲(chǔ)備JC計(jì)算見(jiàn)表21。（1）定位誤差ΔD 由于兩V形塊10一般在裝配后一起精加工V形面，它們的相互位置誤差極小，可視為一長(zhǎng)V形塊，所以ΔD=0。由以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。（4）夾具誤差ΔJ 因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不準(zhǔn)確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。當(dāng)使用銑床夾具加工工件時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)塞尺和對(duì)刀塊進(jìn)行對(duì)刀，其對(duì)刀誤差為：ΔT=TS+Th式中 TS——塞尺的制造公差； Th——對(duì)刀塊工作面對(duì)定位元件的尺寸公差。本題的定位鍵在Ｔ形槽中有兩種位置，如圖210所示。因此，對(duì)稱度的定位誤差為零。定位基準(zhǔn)也是此軸線，故ΔΒ=0。在使用夾具的情況下，影響工件加工精度的因素可歸納為以下幾個(gè)方面：（1） 工件的定位誤差ΔD（2） 夾緊誤差ΔJ （3） 對(duì)刀和導(dǎo)向誤差ΔT（4） 夾具在機(jī)床上的安裝誤差ΔA（5） 加工方法誤差ΔG由于頂尖套銑雙槽工序中，應(yīng)進(jìn)行精度分析，其他加工要求未注公差或公差很大，可不進(jìn)行精度分析。使用夾具加工工件時(shí)，應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差，在保證工序加工要求情況下，留給加工過(guò)程中其他誤差因素的比例大一些。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定工序誤差: Δj+Δw Δg Δj——與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差； Δw——與工序中除夾具外其他因素有關(guān)的誤差； Δg——工序公差。在這些因素中，有一項(xiàng)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。造成誤差的原因有兩個(gè)：一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差ΔB；二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差ΔY。=+5)影響對(duì)刀精度的尺寸和公差ＳＴ：塞尺的厚度尺寸５h8=.6)夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求：鍵槽銑刀與油槽銑刀的直徑相等。,所以對(duì)刀塊水平方向的位置尺寸為　　　　　　　Ｈ1= h=(+)mm=（基本尺寸）對(duì)刀塊垂直方向的位置尺寸為　　　　　　?。?=()mm= h2=()mm=(基本尺寸)取工件相應(yīng)尺寸公差的1/2—1/5得　　　　　　　h=177。,鍵槽寬12H11＝120+=177。本例中，==177。當(dāng)工件以圓柱面在V形塊上定位時(shí)Imin=0。s+imin式中 h——對(duì)刀塊的位置尺寸：H——定位基準(zhǔn)至加工表面的距離；S——塞尺厚度。當(dāng)最小位移量使加工尺寸增大時(shí) h=H177。對(duì)刀塊的位置尺寸h為限位基準(zhǔn)到對(duì)刀塊表面的距離。、177。；Ⅰ工位與Ⅱ。、61177。（3）影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差S為定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合尺寸18h8（T形槽為18H8）。（2）、兩止推銷的距離112177。圖27圖27為定位鍵，其技術(shù)要求：（1）材料：45鋼（2）熱處理：HRC40~45（3）其他技術(shù)條件按GB2259——80《機(jī)床夾具零件及部件技術(shù)條件》。 圖2626為所應(yīng)用到的夾具體底座為了保證槽的對(duì)稱度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，兩定位鍵的側(cè)面應(yīng)與V形塊的對(duì)稱面平行。為了在夾具體上安裝液壓缸和聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具體應(yīng)有適當(dāng)高度，中部應(yīng)有較大的空間。在選擇夾具體的毛坯結(jié)構(gòu)使，應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性、標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮。在夾具體上，安裝組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)和裝置等。因此，只需設(shè)置一個(gè)對(duì)刀塊即能滿足鍵槽和油槽的加工要求。由于兩銑刀的直徑相等，油槽深度由兩工位V形塊定位高度之差保證。對(duì)刀裝置可迅速而準(zhǔn)確地確定夾具與刀具間的相對(duì)位置。采用對(duì)刀塞尺的目的，是為了不使刀具與對(duì)刀塊直接接觸，以免損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損。常用的對(duì)刀裝置有高度對(duì)刀裝置、直角對(duì)刀裝置、成形刀具對(duì)刀裝置和組合刀具對(duì)刀裝置。因?yàn)閵A緊裝置為聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，且是為了防止工件移動(dòng) WＫ=KP對(duì)刀裝置是由對(duì)刀塊和塞尺組成。理論上，夾緊力的作用應(yīng)與上述力（距）的作用平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性?shī)A緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。液壓缸的結(jié)構(gòu)型式為單作用式油缸。因此宜用液壓夾緊，如圖28所示，采用小型夾具用法蘭式液壓缸5固定在ⅠⅡ工位之間，采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)使兩塊壓板7同時(shí)均勻夾緊工件。由于頂尖套較長(zhǎng)，須用兩塊壓板在兩處夾緊。：根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面以及作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)的原則，如圖24所示，夾緊力的作用線應(yīng)落在β區(qū)域內(nèi)（N為接觸點(diǎn)）夾緊力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。（3） 夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。（2）夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。（2）表面發(fā)藍(lán)或其他防銹處理。由《機(jī)床夾具手冊(cè)》查得，技術(shù)條件為材料20號(hào)鋼。定位元件采用固定或V形塊，選夾角90186。比較以上兩種方案，方案2則使對(duì)稱度的定位誤差為零。 銑油槽時(shí)限制的自由度定位元件定位基準(zhǔn)限制自由度數(shù)目方法V形塊外圓柱面X,Z位置和旋轉(zhuǎn)自由度4不完全定位止推銷端面Y方向位置自由度 1 銑鍵槽時(shí)限制的自由度定位元件定位基準(zhǔn)限制自由度數(shù)目方法V形塊外圓柱面X,Z位置和旋轉(zhuǎn)自由度4完全定位短銷鍵槽X，Y位置自由度2為保證油槽和鍵槽的對(duì)稱面在同一平面內(nèi)，兩方案中的第二工位（銑油槽工位）都需要用一短銷與已銑好的鍵槽配合，限制工件繞軸線的角度自由度。方案1：，端面加止推銷，如圖22a所示。因?yàn)槭谴笈a(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，可在銑床主軸上安裝兩把直徑相等的銑刀，同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件銑鍵槽和油槽，每進(jìn)給一次，即能得到一個(gè)鍵槽和油槽均已加工好的工件，這類夾具稱多工位加工銑床夾具。但如因此造成夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，則不必強(qiáng)求定位基準(zhǔn)統(tǒng)一。3．應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定，使在加工過(guò)程中因切削力或夾緊力而引起