【正文】 及夾具的設(shè)計 ） 2 第五章 細長軸加工工藝特點 一、 改進工件的裝夾方法 粗加工時，由于切削余量大，工件受的切削力也大，一般采用卡頂法，尾座頂尖采用彈性頂尖，可以使工件在軸向自由伸長。在高速、大用量切削時，有使工件脫離頂尖的危險。 精車時，采用雙頂尖法（此時尾座應(yīng)采用彈性頂 尖）有利于提高精度，其關(guān)鍵是提高中心孔精度。采用跟刀架能抵消加工時徑向切削分力的影響，從而減少切削振動和工件變形，但必須注意仔細調(diào)整，使跟刀架的中心與機床頂尖中心保持一致。 四、 采用車削細長軸的車刀 車削細長軸的車刀一般前角和主 偏角較大，以使切削輕快，減小徑向振動和彎曲變形。精車用刀常有一定的負刃傾角，使切屑流向待加 。根據(jù)工藝規(guī)程，在銑槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽寬 14H11mm，槽深 7mm，槽的中心平面與Ф 26H7 孔軸線的垂直度公差為 ，槽側(cè)面與 E面的距離 12 177。 撥插零件圖 6— 1 一、 六點定位原理 當工件在不受任何條件約 束時，其位置是任意的不確定的。由理論力學可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著 X、 Y、 Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸的轉(zhuǎn)動，如圖所示。 六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。在夾具中，用分別適當?shù)呐c工件接觸的六個支撐點，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點定位原理。 （ 2）部分定位 工件定位時，并非所有情況下都必須使工件完全定位。 在滿足加工要求的前提下，采用部分定位可簡化定位裝置，在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。 （ 3）過定位（重復定位） 幾個定位支撐點重復限制一個自由度，稱為過定位。 通常，過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響，定位不確定可使工件（或定位件）產(chǎn)生變形，所以在一般情況下，過定位是應(yīng)該避免的。這對剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。大家都熟知車削長軸時的安裝情況，長軸工件的一端裝入三爪卡盤中，另一端用尾架尖支撐。只要事先能對工件上諸定位基準和機床（夾具）有關(guān)的形位誤差從嚴控制，過定位的弊端 就可以成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 免除。 三 、確定要限制的自由度 按照加工要求，銑通槽時應(yīng)限制五個自由度，即沿 x 軸移動的自由度不需要限制，但若在此方向設(shè)置一止推支撐，則可起到承受部分銑削力的作用，故可采用完全定位。為了提高工件的裝夾剛度，在 C處加一輔助支承。在 C處也加一支承。在 C處也加一輔助支承。方成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 案 II 中雖然定位基準與設(shè)計基準重合，槽的中心平面與Ф 26H7 孔軸線的垂直度要求保證，但這種定位方式不利于工件的夾緊。方案 III 中雖是過定位，但若在工件加工 工藝方案中，安排Ф 26H7孔與 E 面在一次裝夾中加工，使Ф 26H7 孔與 E 面有較高的垂直度，則過定位的影響甚小。綜上所述，方案 III 較好。當擋銷放在位置 1 時，由于 B 面與Ф 26H7 孔的距離較進（ 230 ），尺寸公差又大，定位精度低。而當擋銷放在位置 3時，距Ф 26H7 孔軸 線較遠，工件定位面的精度較高（Ф 55H12），定位精度較高，且能承受切削力所引起的轉(zhuǎn)矩。 五 、計算定位誤差 除槽寬 14H11 由銑刀保證外，本夾具要保證槽側(cè)面與 E面的距離及槽的中心平面與Ф 25H7 孔軸線的垂直度，其它要求未注公差，因此只需計算上述兩項加工要求的定位誤： （ 1）加工尺寸 12177。有由于 E 面與長條支承板始終保持接觸，故基準位移誤差為零。 沒有定位誤差。 基準位移誤差 △ y=2*8tan△ a=2*8*=（ mm） 由于定位誤差△ D=△ y=?（ mm），故此定位方案可行。 （ 2）對刀方案 加工槽的銑刀需兩個方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對刀塊。 為了使夾具在機床工作臺的位置準確及保證槽的中心平面與Ф 26H7 孔軸線垂直度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，定位鍵的側(cè)面應(yīng)與長銷的軸心線垂直。 A、 夾具最大輪廓尺寸為 234mm， 210mm， 250mm。 及 107177。 C、 影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差定位鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合尺寸 14h6。 和 13177。 本例中，塞尺厚度為 2h8mm，所以對刀塊水平方向的位置尺寸為 a=122=10（ mm） （基本尺寸） 對刀塊垂直方向的位置尺寸為 b=2372=14（ mm）（基本尺寸） 成都電子機械高等專科學校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 對刀塊位置尺寸的公差取工件相應(yīng)尺寸公差的 2/1～ 1/5。 b=14177。 （ 5） 夾具精度分析 為確 使夾具能滿足工序要求，在夾具技術(shù)要求指定以后，還必須對夾具進行精度分析。 按夾具的誤差分析一章中的分析方法，下面對本例中的工序要求逐項分析； A、 槽寬尺寸 14H11mm；此項要求由刀具精度保證，與夾具精度無關(guān)； B、 槽側(cè)面到 E 面尺寸 12177。 及塞尺的精度（ 2h8mm）。 能 保證； C、 槽深 8mm：由于工件在 Z 方向的位置由定位銷確定，而該尺寸的設(shè)計基準為 B 面?！?D=△ B+△ y=、另外，塞尺尺寸（ 2h8mm）及對刀塊水平面到定位銷的尺寸（ 13177。由于這些誤差不在同一方向，因此，槽中心平面最大位置誤差在 YOZ 面之上為 ++=；在 YOX 平面上為 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 ++=。 綜上所述，該銑槽家具能滿足銑槽工序要求，可行。按工件在銑床上加工的運動 特點，可分為直線進給夾具、圓周進給夾具、沿曲線進給夾具（如仿形裝置）三類。其中，最常用的分類方法是按通用、專用和組合進行分類。 機用平口虎鉗是通過虎鉗體固定在機床上。活動座、螺母、絲桿（及方頭的）和緊固螺釘可作為夾緊元件。 （ 3）銑床夾具的設(shè)計特點 銑床夾具與其它機床夾具的不同之處在于：它是通過定位鍵在機床上定位，用對刀裝 置決定銑刀相對于夾具的位置。定位鍵的結(jié)構(gòu)尺寸已標準化，應(yīng)按銑床工作臺的 T形槽尺寸選定，成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 它和夾具底座以及工作臺 T 形槽的配合為 H7/h H8/h8。 作為定位鍵的安裝是夾具通過兩個定位鍵嵌入到銑床工作臺的同一條 T 形槽中，再用 T 形螺栓和墊圈、螺母將夾具體緊固在工作臺上，所以在夾具體上還需要提供兩個穿 T形螺栓的耳座 。 B、銑床夾具的對刀裝置 銑床夾具在工作臺上安裝好了以后，還要調(diào)整銑刀對夾具的相對位置，以便于進行定距加工。對刀裝置是由對刀塊和塞尺等組成，其結(jié)構(gòu)尺寸已標準化。 由于銑削時切削力較大，振動也大，夾具體應(yīng)有足夠的強度和剛度，還應(yīng)盡可能降低夾具的重心，工件待加工表面應(yīng)盡可能靠近工作臺 ，以提高夾具的穩(wěn)定性，通常夾具體的高寬比 H/B≤ 1～ 為宜。 所示為用于數(shù)控車床的液動自定心 三爪卡盤，在高速車削時平衡塊所產(chǎn)生的離心力經(jīng)杠桿給卡爪一個附加的力，以補償卡爪夾緊力的損失。而作為數(shù)控銑鏜床夾具結(jié)構(gòu)的，要防止刀具（主軸端）進入夾緊裝置所處的區(qū)域，通常應(yīng)對該區(qū)域確定一個極限值。設(shè)計數(shù)控機床夾具時，應(yīng)按坐標圖上規(guī)定的定位和夾緊表面以及機床坐標的起始點，確定夾具坐標原點的位置。其設(shè)計原理也和通用銑床夾具相同，結(jié)合數(shù)控銑削加工的特點，這里只提出幾點基本要求： （ 2） 為保持零件安裝方位與機床坐標系及程編坐標系方向的一致性，夾具應(yīng)能保證在機床上實現(xiàn)定向安裝，還要求能協(xié)調(diào)零件定位面與機床之間保持一定的坐標尺寸聯(lián)系。 （ 4） 夾具的剛性與 穩(wěn)定性要好。 數(shù)控銑削加工常用的夾具大致有下幾種： （ 1） 組合夾具：適用于小批量生產(chǎn)或研制時的中、小型工件在數(shù)控銑床上進行銑加工。 （ 3）多工位夾具：可以同時裝夾多個工件，可減少換刀次數(shù)，也便于一面加工，一面裝卸工件，有利于縮短準備時間，提高生產(chǎn)率，較適宜于中批量生產(chǎn)。這類夾具能減輕工人的勞動強度和提高生產(chǎn)率，但其結(jié)構(gòu)較復雜，造價往往較高，而且制造周期長。有的數(shù)控銑床（如壁板銑床）自身帶有通用真空夾具，工件利用定位銷定位，通過夾具體上的環(huán)形密封槽中的密封條與夾具密封。 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 除上述幾種夾具外，數(shù)控銑削加工中也經(jīng)常采用機用平口虎鉗、分度頭和三爪自定心卡盤等通用夾 具。 成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 謝 詞 本論文設(shè)計在 金江 老師的悉心指導和嚴格要求下業(yè)已完成，從 課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著 金江 老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計期間，金江老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導和一些富于創(chuàng)造性的建議， 金 老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度使我深受感動，沒有這樣的幫助和關(guān)懷和熏陶，我不會這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計。不積跬步何以至千里，各位任課老師認真負責，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專 業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 我還要感謝同組的各位同學以及我的各位室友，在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝！成都電子機械高等?？茖W校成教院畢業(yè)論文（設(shè)計） （ 軸類零件工藝分析及夾具的設(shè)計 ） 2 參考文獻 1. 夏伯雄，數(shù)控技術(shù)，水利水電出版社， 2021 2. 朱明松，數(shù)控銑床編程與操作項目教程，機械工業(yè)出版社， 2021 3. 王大偉 .劉瑞素，數(shù)控系統(tǒng)，化學工業(yè)出版社， 2021 4. 柳河，數(shù)控編 程，東北林業(yè)大學出版社， 2021 5. 李一民，數(shù)控機床，東南大學出版社， 2021 6. 朱明松，數(shù)控銑床編程與操作項目教程，機械工業(yè)出版社， 2021