【正文】 制件精度 ,降低對(duì)操作人員的要求 ,一般是使用多軸加工的專用機(jī)床加工 (如加工柴油機(jī)箱體所使用的組合機(jī)床 ) ,這種機(jī)床包含相應(yīng)夾具 ,或者設(shè)計(jì)專用夾具與通用機(jī)床配合使用 ,這兩種方法都涉及到專用夾具的設(shè)計(jì)問題。 如果被加工件批量較大 ,通用機(jī)床就不能適應(yīng)。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 16 頁 共 29 頁 總的裝配效果圖如下 圖 2— 9 夾具總裝配圖 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 17 頁 共 29 頁 第三章 機(jī)床夾具零件的創(chuàng)建 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法 機(jī)床夾具是機(jī)械加工設(shè)備的重要組成部分 ,其設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著產(chǎn)品性能。設(shè) e=,因此 △ F = mmmm 1 0 3 2 2222 ???? （ 1） 加工方法誤差△ G 取加工尺寸公差 k? 的 1/3，加工尺寸公差 k? =,所以△ G= 總加工誤差 ? △和精度儲(chǔ)備 Jc的見下表。因兩者的配合尺寸是φ 1467gH ，φ14H7 為φ ? mm ，φ 14g6 為φ ?? mm, 所以X2=(+)mm=。因兩者的配合尺寸是φ 1067gH ，φ 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 15 頁 共 29 頁 10H7 為φ ? mm ，φ 10g6 為φ ?? , 所以?1X (+)mm=。 ，所以 ? =。 （ 1）分度誤差△ F ，按公式，直線分渡的分渡誤差 △ F = 222212 eXX ???? 式中 2? —— 兩相鄰對(duì)定套的距離尺寸誤差。 。計(jì)算時(shí)，可先算出 △ B 和 △ Y，然后將兩者合成而得 △ D。 定位誤差△ D常用合成法進(jìn)行計(jì)算。 基準(zhǔn)不重合誤差△ B是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的公差δ S 在加工尺寸方向上的投影 .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 △ Y。這種只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為 定位誤差△ D。 。 夾具的精度分析 工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具在夾具上的定位誤差△ D、夾具誤差△ J、夾具在主軸上的安裝誤差△ A 和加工方法誤差△ G的影響。 4）鎖緊部分的設(shè)計(jì) 鎖緊部分 的設(shè)計(jì)主要考慮到分渡裝置的移動(dòng)靈活，裝卸方便。 圖 2— 7 對(duì)定塊 在與分渡盤的連接上主要采用螺栓連接。這類機(jī)構(gòu)操作方便，制造較容易，并且在對(duì)定銷插入分渡盤時(shí)能將灰塵和污物推出，不需要嚴(yán)格的防塵措施。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 13 頁 共 29 頁 圖 2— 6 固定元件 3）對(duì)定部分的設(shè)計(jì) 對(duì)定機(jī)構(gòu)保證工件正確的分渡位置，并完成插銷和拔銷的動(dòng)作。 1）移動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 由于要加工的工件是成直線分布的階梯孔，為了保證加工時(shí)的精度及操作的方便，這里采用移動(dòng)式分渡裝置。 d. 鎖緊機(jī)構(gòu)。 c. 對(duì)定機(jī)構(gòu)。 b. 固定部分。分渡裝置一般有以下幾個(gè)部分組成： a. 轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)部分。分渡裝置廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床夾具上。 6）對(duì)夾具總體結(jié)構(gòu)的要求 ⑴結(jié)構(gòu)要緊湊 . ⑵車床夾具的夾具體應(yīng)制成圓 形，夾具上（包括工件在內(nèi)）的各元件不應(yīng)伸出夾具體的輪廓之外，當(dāng)夾具上有不規(guī)則的突出部分，或有切削液飛濺及切屑纏繞時(shí)，應(yīng)加設(shè)防護(hù)罩。所以對(duì)于角鐵式夾具，要有平衡要求，平衡的方法是設(shè)置平衡塊。這種連接方式的安裝精度受到配合精度的限制，為了提高安裝精度，在車床上安裝夾具時(shí)，可按找正圓校正夾具與車床主軸的同軸度。 如下圖所示的過渡盤，其上有一個(gè)定位圓孔按 H7/h6或 H7/js6和主軸的軸頸相配合，并有螺紋和主軸連接。專用夾具以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，然后用螺釘緊固。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與車床主軸軸線有盡可能高的同軸度。 ：淬火、回火 HRC3540。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 10 頁 共 29 頁 a) 帶肩六角螺紋（ GB/T214891） 圖 2－ 4 帶肩六角螺紋 技術(shù)要求： ⒈材料： 45 鋼； ⒉熱處理： HRC3540； ⒊細(xì)牙螺紋的支承面對(duì)螺紋軸線的垂直度按 GB118480《形狀和位置公差》規(guī)定的 9 級(jí)公差。 b 當(dāng) a=1/2b 時(shí)， W =2Q 由此可見，該夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力比作用力大一倍。夾緊受力分析如下： 圖 2－ 3 夾緊力受力分析圖 由杠桿原理知： W178。其好處是：增大夾緊力，改變夾緊力作用方向，增大夾緊行程。我們這里用螺旋壓板機(jī)構(gòu)?？紤]到單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)有諸多缺點(diǎn)，如： 1）機(jī)構(gòu)中的螺釘頭直接與洞見表面接觸，螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可能損傷工件表面，或帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。所以我們采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。此外，工件定位基準(zhǔn)的位置相對(duì)于切削力和重力的方向來說是變化的。夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)按以下要求進(jìn)行選擇： 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 9 頁 共 29 頁 a) 主要夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，作用點(diǎn)應(yīng)靠近支承面的幾 何中心； b) 夾緊力的方向應(yīng)有利于減少夾緊力，盡量垂直于工件的主要定位基面，盡量和切削力、重力方向一致； c) 緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)施于工件剛性較好的方向和部位； d) 緊力的作用點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)靠近加工表面。 3）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置 。由式知 mmmma LdLd ????? ?? 由式 mmD aba 8/ m in2m in2 ???? = 所以 mm mmXDd )(m inm in2m in2? ???? 菱形銷的直徑的公差取 IT6 為 ，得菱形銷的直徑為 φ ?? 工件孔）（孔）定位孔與定位銷的尺寸（銷）工件孔） 圖 2－ 2 一面兩銷定位簡圖 2）夾具類型的確定 由于滑盤的上表面為主要定位基準(zhǔn)，且在車床上加工，而工件的形狀與尺寸決定了它不適宜于采用心軸類、卡盤類或角鐵式花盤類夾具，只能采用花盤類車床加工。 取 l0=177。 1）兩定位孔的中心距 L 及兩定位銷中心距 l。 即工件用一個(gè)平面和一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷來定位，即一面兩孔定位，限制了、Z、 Y、 X、 X、 Y、 Z 六個(gè)自由度。按照加工和基準(zhǔn)重合原則要求，工件的定位方案分析如下： （ 1）加工階梯孔的工序基準(zhǔn)為分度滑盤的上表面，限位基準(zhǔn)也為分度滑盤的上表面 .根據(jù)基準(zhǔn)重合原理，分度滑盤的 上表面應(yīng)為定位基準(zhǔn)。 （ 6）需機(jī)床： CA6140 車床 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 （ 3）加工余量： 8mm （ 4）定位基準(zhǔn)：主要加工表面階梯孔的定位基準(zhǔn)為滑盤上表面。 。 ； b. 四小孔的位置要求分別為 87177。 設(shè)計(jì)計(jì)算過程及平面圖紙繪制 明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料 1）工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 7 頁 共 29 頁 階梯孔 2） 本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、刀具、量具等 （ 1）加工表面：φ 21，φ 18，φ ，φ ，φ 孔。 ①：孔相對(duì)兩端表面的對(duì)稱度不超過 。壁薄剛性差。 ,三孔軸線與底面的直度，中間階梯孔與四小孔的位置度。 2）題目分析及工件加工工藝分析： 本課題要求設(shè)計(jì)一加工液壓泵上體階梯孔的專用夾具，工件的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜， 根據(jù)工藝規(guī)程，在加工階梯孔之前，工件的頂面與底面、兩個(gè)φ 8H7 孔和兩個(gè)φ 8mm孔均已加工好。 當(dāng)工件以回轉(zhuǎn)面（圓柱面、圓錐面、球面等）與定位元件接觸（或配合）時(shí)，工件上的回轉(zhuǎn)面稱為定位基面，其軸線稱為 定位基準(zhǔn) 。 ,三孔軸線與底面的垂直度，中間階梯孔與四小孔的位置度 試設(shè)計(jì)所需的車床夾具。 機(jī)電控制工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 6 頁 共 29 頁 第二章 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算過程及平面圖紙繪制 設(shè)計(jì)題目： 如圖 21 所示，加工液壓泵上體的三個(gè)階梯孔，中批生產(chǎn)， 根據(jù)工藝規(guī)程，在加工階梯孔之前，工件的頂面與底面、兩個(gè)φ 8H7 孔和兩個(gè)φ 8mm 孔均已加工好。 本課題的目的與意義 本課題在學(xué)習(xí)機(jī)床專用夾具的基本知識(shí)和基本理論的同時(shí)，研究如何利用計(jì)算機(jī)來使用 CAD、 Proe 等繪圖軟件來設(shè)計(jì) 專用夾具以及如何對(duì)專用夾具進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，形成專用夾具的三維爆炸視圖。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。換言之在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。 （ 2） 單一數(shù)據(jù)庫 Pro/Engineer 是建立在統(tǒng)一基層的數(shù)據(jù)庫上，不象一些傳統(tǒng)的 CAD/CAM 系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。由于它能快捷地實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體建模，并能方便地得到任何實(shí)體的幾何參數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量任意截面的截面力學(xué)性能。鑒于上述原因，采用 Pro/E 進(jìn)行精確的三維建模。 在夾具設(shè)計(jì)中 ,采用 CAD 技術(shù) 并盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)件是提高夾具設(shè)計(jì)效率的措施之一 .這樣 ,夾具三維標(biāo)準(zhǔn)元件庫以及標(biāo)準(zhǔn)件庫與 CAD 系統(tǒng)的接口在夾具 CAD 系統(tǒng)中顯得尤為重要 .設(shè)計(jì)人員在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行變形設(shè)計(jì)時(shí)就能夠充分利用夾具三維標(biāo)準(zhǔn)元件庫的資源 ,避免不必要的重復(fù)勞動(dòng) .本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用 美國 PTC公司開發(fā)的 CAD/CAM軟件Pro/E 為平臺(tái) ,建立夾具三維標(biāo)準(zhǔn)元件庫 (簡稱標(biāo)準(zhǔn)件庫 ),以適應(yīng)新夾具的設(shè)計(jì)與開發(fā) . 這在多數(shù)的 CAD 軟件中過度曲線部分由于加工方式不同而形狀各異，很難精確的表現(xiàn)出來。計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研制和開發(fā)是直接