【正文】 同樣，基準(zhǔn)位移誤差的大小等于因定位基準(zhǔn)與調(diào)刀基準(zhǔn)不重合造成的加工尺寸的變動(dòng)范圍。 以底平面為定位基準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)不重合誤差 1B? =()= 以兩孔為定位基準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)位移誤差 Y? =()= (3)因?yàn)楣ば蚧鶞?zhǔn)和定位基準(zhǔn)變動(dòng)方向不同，所以定位誤差 ?????? BYD = 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 3 章 工件的夾緊計(jì)算及其 誤差分析 工件的夾緊 夾緊基本原理理論 夾緊的目的是保證工件在夾具中的定位，不致因工時(shí)受切削力，重力或伴生離心力，慣性力，熱應(yīng)力等的作用產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)于提高夾緊的精度和加工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大的影響。本設(shè)計(jì)目錄中功能項(xiàng)包括夾緊對(duì)象特征項(xiàng)、加工信息特征及夾緊要求特征。 加工信息特征項(xiàng)：加工類型、機(jī)加工、裝配、檢測(cè)、焊接等、加工參數(shù)、切削參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)、幾何參數(shù)等。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開速率，自鎖性等。它們是 ：定位功能、傳動(dòng)功能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。傳動(dòng)功能由中間遞 力機(jī)構(gòu)完成，該機(jī)構(gòu)一般有三個(gè)作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí) ， 應(yīng)滿足下述主要要求： [2] ，不應(yīng)破壞工件的定位 ， 為此，必須正確選擇夾緊力的方向及著力點(diǎn)。 ，夾緊動(dòng)作要迅速，操作方便省力，安全。 ，以保證在源動(dòng)力波動(dòng)或消失后，仍能保持夾緊狀態(tài)。 工件的定位工作面為 水平方向 上 ， 則工件的夾緊通過工件的一個(gè)定位銷與水平方向的壓 板 完成 。 其方向見圖 25所示 。 確定夾緊力的方向應(yīng)考慮以下三個(gè)方面： (1)夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主要夾緊力應(yīng)垂直主要定位基面。 (3)夾緊力的方向盡可能于切削力 、 重力方向一致，有利于減小夾緊力的大小。現(xiàn)在夾緊力的方案 已 經(jīng)確 定。 夾緊力的作用點(diǎn)是否得當(dāng)，對(duì)工件定位可靠程度、夾緊變形的大小、夾緊裝置的復(fù)雜程度及使用可靠性有較大影響。確定夾緊力作用點(diǎn)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則。 綜合以上因素，為提高夾緊裝置的穩(wěn)定性和可靠性，其作用點(diǎn)的選擇如圖 25 所示。 影響切削力 大小 的 因素很多 ， 如工件質(zhì)量的不均勻 性 ， 加工質(zhì)量的不均勻 ， 刀具磨損以及切削用量的變化等等 。 目前計(jì)算切削力 多采用經(jīng)驗(yàn)公式，它是通過大量的實(shí)驗(yàn)，用切削力測(cè)量?jī)x測(cè)得切削力后，對(duì)所得數(shù)據(jù)用圖解法 、 線性回歸法等方法進(jìn)行處理而得到的。 由于后橋殼體的材料為 HT200,選用硬質(zhì)合金的刀具材料，其加工形式為鏜孔，選取 切削三要素的大小為： cv =， pa =2mm， f=。 zFn=0。 YFx=。 YFn=0。 xFx=。 xFn=0。 其前后兩孔在鏜削時(shí)，其大小雖然相同，但其 作用的中心線相距 65mm，會(huì)產(chǎn)生力偶矩使工件發(fā)生沿水平面方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，故由夾緊力所產(chǎn)生的 最小 摩擦力偶矩 應(yīng)能平衡鏜削時(shí)所產(chǎn)生力偶矩 。 設(shè)支撐板距 水平軸和豎直軸的距離分別為 1S =175, 2S =445。 支撐板距工件中心的距離為 S 。鏜削所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩為 M 。為了考慮加工 后橋殼體 時(shí)振動(dòng) 、 沖擊的影響，故 需考慮 綜合影響系數(shù)K =。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 支撐板 圖 32 后橋殼體加工時(shí)受力簡(jiǎn)圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 夾緊機(jī)構(gòu) 誤差 及精度 分析 夾具 的誤差分析 和計(jì)算 工件在夾具中加工時(shí)的加工誤差是由工藝系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的靜、動(dòng)態(tài)誤差共同影響的結(jié)果。因此，工件在夾具中安裝時(shí)，加工精度與夾具關(guān)系最為密切，造成工件加工誤差的主要因素可歸納三個(gè)方面， 圖 33 表示了工件在夾具中加工誤差組成的樹狀圖。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。 夾具 的精度分析 夾具精度計(jì)算是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗(yàn)夾具是否合乎零件加工要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有： ，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤 差 dw? 。 ，或刀具與導(dǎo)向、對(duì)刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩` 差 t? 。 為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過 工序尺寸（或位置要求）的公差 k? 。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 對(duì)夾具而言， 分析。 差 a? ，夾具的安裝誤差是夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，因夾具的安 裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸產(chǎn)生的偏差，采用定位鍵進(jìn)行定位，則安裝誤 差 a? =。 g? ，因?yàn)榧庸?方法誤差具有很大的偶然性，很難進(jìn)行很 精確的計(jì)算，因此常?。?1/3~1/2） k? 作為加工方法和精度儲(chǔ)備之用，則 : g? =。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 第 4 章 夾具結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì) 夾緊裝置的 總體 設(shè)計(jì) 夾緊裝置 的組成 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。 僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下，還無法進(jìn)行加工。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。 一般夾緊裝置由動(dòng) 力 源即產(chǎn)生原始作用力的部分。他包括中間傳力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 考慮到其夾緊力的大小、加工空間和工件外形的特點(diǎn)，決定采用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)。這樣既提高了生產(chǎn)率，又 縮短了夾緊時(shí)間，減輕了勞動(dòng)量。 典型斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： (1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單； (2)擴(kuò)力比大； (3)自瑣性能好； 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 (4)夾緊動(dòng)作慢； (5)容 易改變夾緊力的方向。 夾緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)在各種生產(chǎn)規(guī)模中都有廣泛的應(yīng)用，但手動(dòng)夾緊動(dòng)作慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，夾緊力變動(dòng)大。機(jī)動(dòng)夾緊可以克服手動(dòng)夾緊的缺點(diǎn)，提高生產(chǎn)率，還有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但機(jī)動(dòng)夾緊的成本也隨之提高。在設(shè)計(jì)時(shí)，通常有 。 (1)夾緊力基本恒定，因?yàn)閴嚎s空氣的工作壓力可以控制，所以由它產(chǎn)生的夾緊力也就基本恒定。 (3)由于空氣是可壓縮的，故夾緊剛性差。 典型的氣壓傳動(dòng)的主要器件介 紹如下： (1)分水 濾油器 分離出水分并濾去雜質(zhì)，以免銹蝕元件及堵塞管路。 (3)油霧器 由氣源送來的壓縮空氣，經(jīng)過油霧器，將其中的潤(rùn)滑油霧化而隨之進(jìn)入送氣系統(tǒng)，以對(duì)其中的運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行充分潤(rùn)滑。 (5)氣缸 將壓縮空氣的工作壓力轉(zhuǎn)換為活塞 的移動(dòng)，產(chǎn)生原始作用洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 力推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作。 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)各組成元件的結(jié)構(gòu)尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化 、 系列化設(shè)計(jì)時(shí)可查閱有關(guān)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)。單一機(jī)床上機(jī)動(dòng)夾緊裝置中的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)同生產(chǎn)自動(dòng)線多臺(tái)機(jī)床的氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一定的區(qū)別，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意這一點(diǎn)的。它與氣動(dòng)夾緊比較有以下優(yōu)點(diǎn)。 (2)壓力 油具有不可壓縮性，因此夾緊裝置剛度大，工作平穩(wěn)，夾緊可靠。 采用液壓夾緊時(shí)需要設(shè)置專用的液壓系統(tǒng)，這增加了制造成本，所以一股多在液壓機(jī)床上使用，此時(shí)可利用已有的液壓系統(tǒng)來控制夾緊機(jī)構(gòu)。由于該裝置可只利用氣源即可獲得高壓油液，因此成本低，維護(hù)方便。真空夾緊特別使用于由鋁 、 銅 、 及其合金 、 塑料等非導(dǎo)磁材料制成的薄板 形工件或薄殼形工件。 (3)其他方式夾緊 它們通過重力 、 慣性力 、 彈性力等將工件夾緊。動(dòng)力源是產(chǎn)生原始作用力的 部分，如用人的體力對(duì)工件進(jìn)行夾緊，稱為手動(dòng)夾緊；若采用氣動(dòng)，液動(dòng)，電動(dòng)以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力裝置來代替人力進(jìn)行夾緊，則稱為機(jī)動(dòng)夾緊。中間傳遞力機(jī)構(gòu)把來自人力或者動(dòng)力裝置的力轉(zhuǎn)給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件受壓面接觸，最終完成夾緊任務(wù)。夾具中常用的夾緊機(jī)構(gòu)由斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 、 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 、 圓偏心夾緊機(jī)構(gòu) 、 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu) 、定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)以及聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等 夾緊機(jī)構(gòu)的類型 (1) 斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中最基本的形式之一，螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 、 圓偏心夾緊機(jī)構(gòu) 、 定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等均是斜楔夾緊機(jī)構(gòu)的變形，由于手動(dòng)的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊工件時(shí)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，效率很低，故實(shí)際上與其他元件組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)。 (3) 圓偏心夾緊機(jī)構(gòu) 由于偏心圓的夾緊力小，自鎖性又不是很好，故只使用于切削力不大而且無很大震動(dòng)的場(chǎng)合，為滿足自鎖條件，其夾緊行程也相應(yīng)受到限制，用于夾緊行程較小的場(chǎng)合。 (5)定心 、 對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu) 定心，對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)是一種特殊的夾緊機(jī)構(gòu)，工件在其上同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。 活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 氣缸是 夾緊裝置 中的動(dòng)力源，其輸出是通過增加進(jìn)氣口的氣壓推動(dòng)活塞，從而帶動(dòng)推桿實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)見下圖 41 所示 圖 41 活塞結(jié)構(gòu)示意圖 由上圖知，活塞的受力面積比較大，這樣可以減少單位面積上的力的大小，降低活塞的強(qiáng)度 ，減少其厚度，從而增大活塞的行程，相對(duì)減小氣缸的體積。氣體的泄漏可能使夾緊力減小，使工件夾緊不不牢固。因?yàn)槠鋲壕o力較大，故設(shè)計(jì)與滾輪接觸，其為滾動(dòng)摩擦，其摩擦力較小，減少磨損量，從而延長(zhǎng)導(dǎo)桿的使用壽命，同時(shí)也減少發(fā)熱量。 支桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 支桿的結(jié)構(gòu)見圖 45 所示 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 45 支桿的 結(jié)構(gòu)圖 圖文說明：為了把圖表示清楚，支桿的左視圖放在圖的下方。 壓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 夾緊 壓 板和夾緊座的目的相同，都是夾緊工件的，保證在加工過程中工件不移動(dòng) ，其結(jié)構(gòu)見下圖 46 所示 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 圖 46 壓板的結(jié)構(gòu)圖洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 結(jié) 論 經(jīng)過了 幾 個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師和自己努力下，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。同時(shí)，為了增加感性認(rèn)識(shí)，也為了更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在考察和參觀的過程中，我們仔細(xì)觀察和虛心地請(qǐng)教了 在那里工作多年的師傅們 ，不放過任何難點(diǎn)與疑問。 通過這次完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也 深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會(huì)到設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)的方式。 這次機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們 更加系統(tǒng)的了解 夾具設(shè)計(jì) 的一般過程，并且學(xué)會(huì)了對(duì) 夾具 設(shè)計(jì)的整體把握，也有了較為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計(jì)方法。 并明確 了 工序要求，了解所用 的鏜 床，刀具及加工情況 ，所以，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來說收獲很大。 如果可以將移動(dòng)壓板環(huán)節(jié) 由手動(dòng)改為自動(dòng)，本次夾具設(shè)計(jì)將會(huì)更加理想。 同時(shí)，我深深感謝我們 機(jī)械 工程學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師， 使 我在思維方法、學(xué)習(xí)態(tài)度和工作作風(fēng)方面得到的指導(dǎo)和影響；對(duì)我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)給予了很大的幫助。讓我在實(shí)踐中豐富和充實(shí)了自己。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 參考文獻(xiàn) [1]趙雪松，任小中，于華 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) .武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2021 [2]趙雪松，趙曉芬 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2021 [3]王昆 , 何小柏 , 汪信遠(yuǎn) . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì) . 北京： 高等教育出版社， 1996 [4]浦林祥 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 [5]孟憲棟，劉彤安 ． 普通高等?？平逃龣C(jī)電類規(guī)劃教材 機(jī)床夾具圖冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 [6]孫已德 ． 高等?？茖W(xué)校試用教材機(jī)床夾具圖冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 [7]何貢，顧勵(lì)生 ,陳桂賢 ． 公差與配合選用圖冊(cè) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1997 [8]肖繼德，陳寧平 ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)， 第 2 版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [9]宋殷 ． 高等工程學(xué)校教材機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，第 2 版 . 武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1998 [10]王秀倫，邊文義，張運(yùn)祥 ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .北京：中國(guó)鐵道出版社，1995 [11]肖繼德，陳寧平 ． 普通高等專科教育機(jī)電類規(guī)劃教材機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，第 2 版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [12]哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué) ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ． 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