機(jī)床夾具設(shè)計(jì).doc

西南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文目錄一 機(jī)床夾具的功能 1二 機(jī)床夾具的類型1三 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求1四 夾具體材料的選用2五 凸緣聯(lián)軸器的裝卸以及加工過程2六 定位方法及其定位2七 定位誤差的計(jì)算4八 刀具的選擇10九 夾具本體及其他元件10十 附件的選擇11十一. 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的自我評估12一 機(jī)床夾具的功能1保證加工精度 工件通過機(jī)床夾具進(jìn)行安裝，包含了兩成含義:一是工件通過夾具上的定度定位獲得正確的位置,稱為定位;二是通過夾緊機(jī)構(gòu)使工件的既定位置在加工過程中保持不變,稱為夾緊.這樣,就可以保證工件加工表面的位置精度,且進(jìn)度定位。2.提高生產(chǎn)率 使用家具來安裝工件,可以減少劃線,找正、對刀等輔助時間,采用多件、多工位夾具,以及氣動、液壓動力夾緊裝置,可以進(jìn)一步減少輔助時間,提高生產(chǎn)率。3.擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 有些機(jī)床夾具實(shí)質(zhì)上是對機(jī)床進(jìn)行了部份改造,擴(kuò)大了原機(jī)床的功能和使用范圍。如在車床床鞍上安放鏜模夾具,就可以進(jìn)行箱體零件的孔系加工。4.減輕工人的勞動強(qiáng)度,保證生產(chǎn)安全。二. 機(jī)床夾具的類型機(jī)床夾具有多種分類方法,如按夾具的使用的使用范圍來分,有下面五種類型：1 通用夾具 例如車床上的卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭，平面磨床上的電磁吸盤等，這些夾具通用性強(qiáng)，一般不需調(diào)整就可適應(yīng)多種工件的安裝加工，在單件小批生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。2 專用夾具 因?yàn)樗怯糜谀骋惶匦远üぜ囟üば虻膴A具，稱為專用夾具。專用夾具廣泛用于成批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)中。3 可調(diào)整夾具和成組夾具 這一類夾具的特點(diǎn)是具有一定的可調(diào)性，或稱柔性。夾具中部分元件可更換，部分裝置可調(diào)整，以適應(yīng)不同工件的加工?？烧{(diào)整夾具一般適用于同類產(chǎn)品不同品種的生產(chǎn)，略作更換或調(diào)整就可用來安裝不同品種的工件。組成夾具使用于一組尺寸相似、結(jié)構(gòu)相似、工藝相似工件的安裝和加工，多種品種、中小批量生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用前景。4 組成夾具 它是由一系列的標(biāo)準(zhǔn)化元件組裝而成，標(biāo)準(zhǔn)元件有不同的形狀，尺寸和功能，其配合部分有良好互換性和耐磨性。使用時，可根據(jù)被加工工件的結(jié)構(gòu)和工序要求，選用適當(dāng)元件進(jìn)行組合連接，形成一專用夾具。用完后可將元件拆卸、清洗、涂油、入庫、以備后用。它特別適合單件小批生產(chǎn)中位置精度要求較高的工件的加工。5 隨行夾具 這是一類在自動線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。它既要完成工件的定位和加緊，又要作為運(yùn)載工件將工件在機(jī)床間進(jìn)行傳送。傳送到下一道工序的機(jī)床后，隨行夾具應(yīng)能在機(jī)床上準(zhǔn)確地地位和可靠地夾緊。一條生產(chǎn)線上有許多隨行夾具，每個隨行夾具隨著工件經(jīng)歷生產(chǎn)線的全過程，然后卸下已加工的工件，裝上新的待加工的工件，裝上新的待加工工件，循環(huán)使用。三 機(jī)床夾具應(yīng)滿足的要求機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾面:1保證加工精度 這是必須做到的基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗(yàn)算。2夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。3安全，方便，減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必須時加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強(qiáng)度。4排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具給予排屑問題充分的餓重視。5機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 四夾具體材料的選用從生產(chǎn)成本上考慮，并且根據(jù)需要加工的孔的大小及鉆頭的鉆屑力考慮出發(fā)選用的灰鑄鐵。灰鑄鐵的成分、組織及性能如下:灰鑄鐵的化學(xué)成分一般分Wc=2.7%-3.6%；Wsi=1.0%-2.5%；Wmn=0.5%-1.3%；Wp0.3%；Ws0.15%。灰鑄鐵的組織特征是片狀石墨分布于剛的基本上。由于化學(xué)成分和冷卻速度的綜合影響，灰鑄鐵的組織有以下三種:鐵素體+片狀石墨(F+G)；珠光體+鐵素體+片狀石墨(P+F+G)；珠光體+片狀石墨（P+G)?；诣T鐵的力學(xué)性能主要取決于石墨的形狀、大小及分布狀態(tài)，同時也與基體的組織有關(guān)。由于石墨的力學(xué)性能幾乎為零，在鑄鐵中相當(dāng)于孔洞和裂紋，破壞了基體的連續(xù)性，使基本的有效承載面積減小，且片狀石墨的端部容易造成應(yīng)力集中，因此有灰鑄鐵的力學(xué)性能明顯低于碳剛，也明顯低于其他鑄鐵件。灰鑄鐵中性能越差。生產(chǎn)時應(yīng)盡量獲得適量細(xì)小的石墨片。同時灰鑄鐵的力學(xué)性能還基體的組織有關(guān)，具有珠光體的灰鑄鐵強(qiáng)度較高。灰鑄鐵的抗壓強(qiáng)度比較高，約為抗拉強(qiáng)度的34倍，故灰鑄鐵適宜制造承受簡單壓應(yīng)力的構(gòu)件，如機(jī)床床身、底座、支柱等。、五 凸緣聯(lián)軸器的裝卸以及加工過程本夾具適用與中批量的生產(chǎn)加工。由于體積小，重量輕，不需要任何起重設(shè)備進(jìn)行輔助工具，在單人的操作中完成裝卸。 裝卸加工過程：根據(jù)圖紙所示，用于定位的軸是可以拆下的，所以在把夾具安裝在鉆床工作臺面時首先把軸從夾具下面套入夾具體，并且用螺絲釘配合圓盤把軸的底部固定著。完成后把夾具體安放在工件臺上，使夾具底座上的四個孔相應(yīng)于鉆床的燕尾槽上，用M850的雙頭螺栓固定夾具。本夾具是翻轉(zhuǎn)式，所以先把鉆套所在的板翻轉(zhuǎn)90度，把被加工工件套在軸上，用螺母擰緊后擰動旋轉(zhuǎn)螺桿所連接的V型塊對工件定位，這樣便可以進(jìn)行加工。當(dāng)加工完成第一個孔后，拔下銷子轉(zhuǎn)動軸到分度盤至下一個缺口上插入銷子，這樣隨之完成分度作用。第三四個孔與之相同。 安裝，加工，卸下工件方便簡單，大大降低勞動強(qiáng)度與實(shí)際操作要求基本相符。六 定位方法及其定位 定位方法和定位元件的選擇，包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要求，工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。(一) 平面定位以平面 工件以平面定位，即指工件的定位基準(zhǔn)為平面的情況。作為定位基準(zhǔn)的平面不可能是理想的幾何平面，而是凹凸不平的。一個平面對正確幾何平面的誤差，可以分為平面度和光潔度兩個方面。雖然表面的平面度和光潔度之間，并無絕對的數(shù)值關(guān)系，但是一般情況下，光潔度愈高，平面度及愈好，因此，此可以根據(jù)光潔度來判斷表面的好壞。 根據(jù)基準(zhǔn)表面的好壞不同，定位方法和定位件的設(shè)計(jì)原則也將不同。一般可把平面定位基準(zhǔn)分成未經(jīng)機(jī)械加工的和已經(jīng)機(jī)械加工的兩類。在第二類中，光潔度的等級不同，平面上午好壞還會有些差異，但相差很小，對于定位方法和定位件的設(shè)計(jì)不會引起原則的差別。本文設(shè)計(jì)的鉆夾具的定位基準(zhǔn)以凸緣連軸器中心孔與軸過度配合，并用螺母來壓緊，再用V型塊定位以達(dá)到限制工件的三個自由度，即工件以平面定位。本被加工工件是已經(jīng)被加工過所以工件表面的表面粗糙度為3.2。如圖所示1(二) 工件以外圓柱定位及其定位元件 在第一章零件分析中提到，連桿左孔的加工，由于它是第一個中心孔又是第一通孔，所以理論上只要限制它左右方向的兩個自由度即可，由于該連桿的左右兩端都為已經(jīng)加工好的圓柱面，因此最好就使用圓柱面來定位。 工件以外圓柱面定位時，夾具上常用的定位元件是V形塊。V型塊有固定式和活動式兩種，固定V型塊一般有2個定位銷和24個螺釘與夾具體連接如圖3所示?；顒覸型塊的應(yīng)用如圖4所示的V型塊限制了工件左右方向上的移動自由度，同時還兼用夾具作用。本設(shè)計(jì)選用活動V型(三) 定位元件定位元件的選擇原則:1 工件定位基準(zhǔn)與定位元件接觸或配合后，能限制住必須由其限制的工件的自由度。2 由其產(chǎn)生的定位誤差最小。3 定位表面應(yīng)具有較高的尺寸精度、配合精度、表面光潔度和硬度。4 定位元件結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，便于裝卸工件。5 具有足夠的強(qiáng)和剛度。6 無產(chǎn)生超定位餓可能。7 對尺寸大的定位件表面，從結(jié)構(gòu)上采取措施，在不影響定位精度的前提下，盡量減少與工件定位表面的接觸面積。8 清除定位表面的切屑方便。定位元件分析:1組成同一平面的兩個支承板 使用于光基準(zhǔn)，支承板用螺釘緊固在夾具體上，若受力較大或支承板有移動的趨勢時，應(yīng)將支承板嵌入夾具體槽內(nèi)，且因?yàn)槭莾蓚€支承板，裝配后應(yīng)磨平工作表面，以保證等高性。2移動V型塊 在其未夾緊時可以消除一個自由度，便于取走工件。七定位誤差的計(jì)算一批工件分別在夾具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置并不完全一致。由于工件在夾具中定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，稱為定位誤差，用d表示。定位誤差主要是有基準(zhǔn)不重合或基準(zhǔn)位移誤差所造成。所以如果采用試切法加工，一般不需要考慮定位誤差。在成批生產(chǎn)中采用調(diào)整法加工時，需要作定位誤差的分析計(jì)算。定位誤差是工件加工差的一部分，在分析定位方案時根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)， 定位誤差應(yīng)控制在工件對應(yīng)公差的1/31/5以內(nèi)。定位誤差的計(jì)算可以采用幾何方法，也可以采用微分方法。幾何方法又有合成法和極限置法兩種。但不同的計(jì)算方法所得的結(jié)果相同。按合成法計(jì)算定位誤差d時，先分別算出基準(zhǔn)不重合誤差b和基準(zhǔn)位移誤差y，然后將兩者組合而得。當(dāng)Y0，b0時dy。當(dāng)y0，b0時，db。當(dāng)y0,b0時,如果工序基準(zhǔn)不在定位基準(zhǔn)面上,則dy+b;如果工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上,則dy+b,當(dāng)由于基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合分別引起加工尺寸作用相同方向變化(同時增大或同時減小)時,取+號,而當(dāng)引起加工尺寸作相反方向變化時,取-號。a) 鉆具的選擇1 各種鉆床(包括立式鉆床，搖臂鉆床，臺式鉆床和多軸鉆床等)，所使用的夾具，通常稱為鉆具或鉆膜。使用鉆具的工序，一般用鉆頭、縛刀、絞刀和絲錐等刀具來進(jìn)行加工的。在大多數(shù)情況下，加工過程的特點(diǎn)是刀具和機(jī)床主軸一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動，而工件和鉆具則是固定不動的。因此。工件上被加工孔是與刀具旋轉(zhuǎn)軸線同心的，其位置分布可以是同軸線的一些表面，也可以是不同軸線的互相平行或任意角度的表面。鉆具是生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的機(jī)床夾具，形式很多，主要是由于被加工孔的位置相對于定位基準(zhǔn)來說，比較分散而且?guī)缀侮P(guān)系變化比較多所決定的。下面分別說明這類夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求。(1).正確選擇鉆具的結(jié)構(gòu)形式 鉆具的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)工件的形狀和尺寸大小，被加工孔相對與定位基準(zhǔn)的位置，被加工孔的數(shù)目，精度要求以及工件生產(chǎn)的批量大小所決定的。按照工序進(jìn)行過程中鉆具在機(jī)床上的位置變化情況，鉆具分為下面幾類:1 ).固定式鉆具多用于大型鉆具，被加工表面軸線相同，或相互平行，鉆具需要固定在機(jī)床工作臺上的情況。2).移動試鉆具用于各種被加工表面的軸線平行，用鉆具移動來變換工作的情況。 3).翻轉(zhuǎn)式鉆具用于加工方向不同的幾個孔,整個鉆具可以翻轉(zhuǎn)的情況。 4).回轉(zhuǎn)式鉆具用于加工方向不同的幾個孔，工件在鉆具的回轉(zhuǎn)部分相當(dāng)于鉆具底座可以轉(zhuǎn)動和分度。本夾具是按照此設(shè)計(jì)的餓。根據(jù)工件和鉆具的相互關(guān)系和構(gòu)造上的特點(diǎn)，以及兩類鉆具有可分為:一 覆式鉆具；二.蓋式鉆具；三.箱式鉆具；四.滑柱式與懸掛式鉆具；2 為保證加工表面的位置精度，除了鉆套應(yīng)有較高的精度要外，還應(yīng)正確選擇引導(dǎo)式套結(jié)構(gòu)形式。鉆套的用作主要是使工件被加工表面的軸線對工件的定位基準(zhǔn)有正確的相互位置為了實(shí)現(xiàn)這一作用，鉆具上通常都有鉆套，以確定刀具和夾具間的互相位置，并用定位件和夾緊件來確定工件在夾具上的位置，鉆套則裝在與本體相聯(lián)系的鉆模板上，使鉆套在夾具上位置得以確定。 因此，鉆套和鉆摸板都是鉆具上的特有元件。各鉆套之間的互相位置，影響著被加工表面之間的互相位置精度；而鉆套相對于定位表面的位置，則影響著被加工表面對于定位基準(zhǔn)的位置精度。正因?yàn)殂@套對于所加工孔的精度有直接的餓影響，所以在設(shè)計(jì)時都必須十分注意它的位置精度，并妥當(dāng)選擇鉆套的結(jié)構(gòu)形式。另外，還注意鉆套與刀具之間的配合精度，必要時還應(yīng)進(jìn)行誤差分析的計(jì)算，以保證工件原始尺寸的要求。設(shè)計(jì)時還需注意鉆具體的鉆套安裝孔應(yīng)便于鏜削加工，以保證總圖的技術(shù)求:在使用鉆具的工序中，刀具的軸線一般與機(jī)床工作臺垂直，故鉆具上應(yīng)有垂直于鉆套軸線的底座面，使鉆具能穩(wěn)定的安放在機(jī)床的工作臺上，以保證被加工孔的正確方向并承受向切削力。此外，鉆具的引導(dǎo)方式和鉆套的結(jié)構(gòu)形式也是鉆具設(shè)計(jì)中的餓關(guān)鍵問題，必認(rèn)真對待。b) 鉆套的種類，構(gòu)造及結(jié)構(gòu)(1) 慨述 鉆套是鉆具的一種主要元件，因?yàn)殂@頭的引導(dǎo)作用是通過鉆套來實(shí)現(xiàn)的餓，有了鉆套加工前工件就不必進(jìn)行畫線和找正，因而可以提高生產(chǎn)率，并容易保證工件的加工表面的精度。鉆套可用來引導(dǎo)各種加工孔的刀具，如鉆頭，中心鉆，擴(kuò)孔鉆，劃鉆惚刀，絞刀，絲錐及復(fù)合劃鉆。其作用是確定刀具的位置和預(yù)防刀具引偏?？ㄆ饋碚f鉆套是為了達(dá)到下列幾個目的而采用的。i. 保證被加工孔的位置精度；ii. 避免刀具損壞；iii. 提高加工表面的光潔度和幾何精度；iv. 保證可靠的完成鉆孔后的第二步工作。(2) 鉆套的種類和構(gòu)造1) 鉆套的種類一 固定鉆套;二.可換鉆套;三.快換鉆套;四.特種鉆套。2) 鉆套的材料與熱處理鉆套的材料一般為T10A，T12A，CrMn或20鋼滲淬火。其中，通常當(dāng)內(nèi)徑D10時,用CrMn鋼,熱處理到HRC5863;當(dāng)內(nèi)徑D21時,用T10A,T12A鋼,熱處理到HRC6064;當(dāng)內(nèi)徑D21時，用20鋼，滲碳深度0.81.2mm,淬火到C6064。(3) 鉆套的結(jié)構(gòu)尺寸鉆套的高度 鉆套的高度對被加工孔軸線的位置精度和鉆套的磨損情況都有顯著的影響。當(dāng)鉆套有較高時，會加劇刀具和鉆套餓磨損；當(dāng)高度過低時，又會降低引導(dǎo)精度，所以根據(jù)工件的夾具，正選擇鉆套的高度是一個比較重要的問題。 在一般情況下，鉆套的高度可按照鉆套的標(biāo)準(zhǔn)選擇，表1所示。為鉆套標(biāo)準(zhǔn)的高度尺寸。鉆套內(nèi)徑D mm鉆套高度H mm鉆套內(nèi)徑d mm鉆套高度H mm0.5-16-815-2518-321-36-1225-3524-423-88-1835-4832-558-1512-2448-5542-70但在某些情況下,還應(yīng)考慮下列因素來確定鉆套的高度:1) 內(nèi)徑小的鉆套其高度H與孔徑D之比可取得大一些,反之可取得小一些;2) 當(dāng)被加工孔的精度及位置精度較高時,鉆套的高度應(yīng)取得大些,反之,可取得小些;3) 引導(dǎo)絞刀用的鉆套,其高度除應(yīng)滿足導(dǎo)向精度外,還需與絞刀的引導(dǎo)部分相協(xié)調(diào),一般絞套的高度應(yīng)取得比鉆套大些;4) 當(dāng)被加工孔的深度較深時,鉆套引導(dǎo)部分的長度取得大些,反之,可取得小些。5) 鉆斜孔用的鉆套，其引導(dǎo)部分應(yīng)比普通鉆套大些為宜。 鉆套的內(nèi)徑鉆套的內(nèi)徑D應(yīng)按鉆頭的大小或其他孔加工刀具的引導(dǎo)部分來確定。鉆套與刀具配合間隙的大小，也直接影響被加工孔的精度，因此，按不同的加工要求，他的孔徑可與刀具成以下配合:1. 加工9級精度以下的孔時，鉆套孔徑的名義尺寸應(yīng)等于刀具的最大尺寸，其公差可按級軸G7和F8；2. 加工精度要求較高的孔時，鉆套孔徑可用H7和H6公差；3. 要注意裝卸工件方便，安裝排屑與冷卻工件。c) 分度裝置的選取1 慨述在機(jī)械加工中經(jīng)常會有工件的多工位加工，如刻度尺的刻度線，葉片液壓泵轉(zhuǎn)子葉片槽的加工，齒輪和齒條加工，多線螺紋的車削以及其他等分槽或等分孔的加工等。這類工件一次裝夾后，需要在加工過程中進(jìn)行分度，即在完成一個表面的加工以后。依次使工件隨同夾具的可動部分轉(zhuǎn)過一定角度或移動一定距離，對下一個表面進(jìn)行加工直至完成全部的加工內(nèi)容，具有這種功能的裝置分為裝置。2 分度裝置的類型 1)回轉(zhuǎn)分度裝置 它是一種對圓周分度的裝置，又可稱圓分度裝置，用于工件表面圓周分度孔或槽的加工； 2)直線分度裝置 它是對直線方向上的尺寸進(jìn)行分度的餓裝置，其分度原理與回轉(zhuǎn)分度裝置相同。3分度裝置的結(jié)構(gòu)1)固定部分 它是分度裝置的基體，其功能相當(dāng)于夾具體，它通常采用經(jīng)過時時效處理的灰鑄鐵制造；2)轉(zhuǎn)動部分 轉(zhuǎn)動部分包括回轉(zhuǎn)盤，寸套和轉(zhuǎn)軸等?；剞D(zhuǎn)盤通常45鋼經(jīng)淬火到4045HRC或20鋼滲碳淬火到5863HRC制成；3)分度對定機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu) 分度對定機(jī)構(gòu)由分度和對定銷組成；4)抬起鎖緊機(jī)構(gòu) 分度對定后，應(yīng)將轉(zhuǎn)動部分所緊，以曾強(qiáng)分度裝置工作時的剛度。大型分度裝置還需設(shè)置抬起機(jī)構(gòu)；5)潤滑部分 潤滑系統(tǒng)是指由油杯組成的餓潤滑系統(tǒng)。4分度盤的種類分度盤一般可以分為五種: 1)多邊形分度盤；2)徑向槽式分度；3)齒輪式分度盤；4)滾柱式分度盤；5)軸向孔式分度盤。5分度裝置的設(shè)計(jì) 1)對于軸向分度，對定位銷的運(yùn)動與分度盤的回轉(zhuǎn)軸線平行，其分度裝置的結(jié)構(gòu)緊湊； 2)對于徑向分度，對定位銷的運(yùn)動方向與分度盤的回轉(zhuǎn)軸線垂直，由于分度盤的回轉(zhuǎn)直徑較大，故能使分度誤差相應(yīng)減小，因而常用于分度精度高的場合。 根據(jù)所加工工件的要求故選用徑向槽式分度盤。 其中徑向槽式分度盤結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，分度精度一般可以滿足要求，應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜以及零件的加工要求，故選用此類分度裝置。如圖所示其槽由通過中心的直面和斜面組成，此處直面的作用是確定分度的角向位置的。斜面的作用是消除分度槽與角度銷之間的配合間隙，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，當(dāng)其直徑不是很大時，可用T7A，T8A等材料制造或采用低碳鋼制造，在配合表面局部滲碳，淬火以提高硬度。在控制方面，我借鑒槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在分度盤上四個槽，以便于撥動分多盤使其轉(zhuǎn)動。d) 加緊元件的選擇1 慨述在機(jī)械加工過程中，為了保持工件定位時所確定加工位置，防止 工件在切削力，慣性力，重力以及離心力等作用下發(fā)生位移或振動，在夾具上必須設(shè)有夾具裝置，對工件生產(chǎn)適當(dāng)?shù)膴A緊力。對夾緊裝置有以下要求:夾緊動作要準(zhǔn)備迅速，操作方便省力，夾緊安裝安全可靠。結(jié)構(gòu)簡單，便于制造。2 夾緊裝置的組成夾緊裝置分為手動夾緊裝置和機(jī)動夾緊裝置兩類。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能典型的夾緊裝置由以下三部分組成:1)力源裝置 它是生產(chǎn)夾緊的裝置。(本設(shè)計(jì)選用手動夾緊裝置)2)中間傳力機(jī)構(gòu) 它是界于力源與夾緊元件之間的機(jī)構(gòu)，通過它將力源生產(chǎn)的夾緊力傳給夾緊元件，然后由夾緊元件最終完成對工件的夾緊。3)夾緊元件 它是實(shí)現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過它和元件直接接觸而實(shí)現(xiàn)夾緊工件。 3夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求 夾緊裝置設(shè)計(jì)的好壞，不僅關(guān)系到工件的質(zhì)量，而且對提高生產(chǎn)率降加工成本以及創(chuàng)造良好的工作條件等方面都有很大的影響。所以設(shè)計(jì)的夾具裝置應(yīng)該滿足以下基本要求:i. 夾緊過程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置ii. 夾緊力的大小要可靠適當(dāng)，既要求保證工件在整個加工過程中位置不變，振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。iii. 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下其結(jié)構(gòu)要求簡單，以便制造和維修。iv. 夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便，安全，省力。3 夾緊元件的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)所加工工件的要求，選用一個薄V型塊來固定工件沿軸向的轉(zhuǎn)動(因?yàn)閂型塊有定位作用，因此會產(chǎn)生過定位。但是根據(jù)零件圖尺寸上分析要使用較大的V型塊)。用開口墊圈和心軸一端螺紋來固定工件豎直方向上的位移。其中用于夾緊的心軸一端螺紋直徑由機(jī)械設(shè)計(jì)零件手冊選取，預(yù)緊系數(shù)Co2，剛性系數(shù)Ce0.2,安全系數(shù)Sp360Mpa,由公式Qz(Co+Ce)Q,d1.66Qz/ , = /Sp,可得 Qz=(2+0.2)30006600N, =360/3=120Mpa 即估算直徑d1.666600/1209.5mm,按GB98976,選取d12mm為其壓緊一端的螺紋直徑。4 夾緊力的計(jì)算(1) 夾緊力的方向 夾緊力的方向與工件的裝夾方式，工件受外力的方向以及工件的剛性等有關(guān)，可以從以下三個方面考慮:1 當(dāng)工件作用于幾個表面作為定位基準(zhǔn)時，若工件是大型的，則為了保持工件的正確位置，朝向各定位元件都需要有夾緊力；若工件尺寸較小，切削力不大，則往往只要垂直方向主要定位面有夾緊力，保持主要定位面與定位元件有較大的接觸面積，就可以使工件裝夾穩(wěn)定可靠。2 夾緊力方向應(yīng)方便裝夾和有利于減少夾緊力。3 夾緊力的方向使工件夾緊后的變形小。(2)夾緊力的作用點(diǎn) 當(dāng)夾緊力方向確定后夾緊力的作用點(diǎn)的位置和數(shù)目選擇將直接影響工件定位后的可靠性和夾緊后的變形。對作用點(diǎn)位置的選擇和數(shù)目的確定應(yīng)注意以下幾個方面：1)力的作用點(diǎn)的位置能保持工件的正確定位而不發(fā)生位移和偏轉(zhuǎn)。2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)位于工件剛性較大處，而且作用點(diǎn)應(yīng)有足夠的數(shù)目，這樣可使工件的變形最小。3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近工件被加工面，這樣可使切削力對該作用點(diǎn)的力矩減小，工件的震動也可以減小。當(dāng)工件由于結(jié)構(gòu)形狀使加工面遠(yuǎn)離夾緊作用點(diǎn)，可以增加輔助支承并附加夾緊力以防止工件在加工中產(chǎn)生位置變動、變形或振動。5 夾緊力的大?。?為了使工件在加工過程中保持定位后的正確位置，對工件所施加的夾緊力不僅與其方向和作用點(diǎn)的位置，數(shù)目有關(guān)，更重要的是與大小有關(guān)。夾緊力過大，會引起工件變形，達(dá)不到加工精度要求，而且使夾緊裝置結(jié)構(gòu)尺寸加大，造成結(jié)構(gòu)不緊湊；夾緊力過小，會造成工件不牢，加工時易破壞定位，同樣保證不了精度，甚至還會引起安全事故。由此可見，必須對工件施加大小合適的夾緊力。螺旋夾緊是手動機(jī)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的一種，故采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，由此可見： 式中：W為夾緊力，螺旋中徑D8mm;Q為原始動力，取Q3KN；L為作用力臂，取L200mm;螺紋升角取2，則 摩擦系數(shù)f=0.14；摩擦當(dāng)量半徑r取r=0 代入以上數(shù)據(jù)可得 八刀具的選擇.（1） 刀具類型的選擇： 因?yàn)榧庸さ氖强紫盗慵?，故刀具選用麻花鉆，鉆頭直徑為5. 8mm（2） 刀具材料的選擇： 鉆頭材料多用高速鋼，因?yàn)橹饕p是熱磨損，其磨損過程及規(guī)律與車刀相似.（3） 鉆削力的計(jì)算： 鉆孔時，鉆頭每個刀刃都受到三個分力的作用，理想情況下Y方向的作用力基本相互平衡，經(jīng)綜合以后，可以認(rèn)為各刀刃上的切削力最后構(gòu)成一個扭矩M和一個軸向力P.根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆各刀刃產(chǎn)生的軸向力和扭矩所占的比例如下：M=M 主刀刃最長，切下切削最多，所產(chǎn)生的扭矩占80%。橫刀刃長度僅占直徑18%，但由于是負(fù)前角切削以產(chǎn)生的軸向力占57%。通過實(shí)驗(yàn)可求出計(jì)算P，M和切削功率N的經(jīng)驗(yàn)公式如下：其中C=60.5, D=5.8mm,Xp=1, S=0.15mm/rad Yp=0.8, Kp=(HB/190)=(190/190)=1; Cm=21, Xm=2, Ym=0.8 Km=1,N=1000v/D=1000*22/（3.1*5.8）=1223.5rad/min代入數(shù)據(jù)，可得：P=60.5*5.8*(0.15) *1=52.635公斤力M=21*(9.8) *(0.15) *1=30.87公斤力-毫米N=52.63530.87/975000=0.02kw 九夾具本體及其他元件1 概述： 夾具本體是用來將夾具各個部分聯(lián)結(jié)成為一個整體的元件，它是夾具上最大的和最復(fù)雜的元件，在它上面要安裝定位件，夾緊裝置，刀具引導(dǎo)件以及其他各種裝置和元件。此外，在本體上還應(yīng)該有夾具在機(jī)床上安裝用的定位部分，以保證夾具在機(jī)床上獲得所需要的相對位置。夾具本體也是承受負(fù)荷最大的元件，承受著工作時的切削力，夾緊力和慣性力，在有的夾具本體中，還需要做出氣壓和液壓的工作腔，因而也承受著氣壓和液壓力。2 對夾具本體的一般要求：1） 足夠的剛度和強(qiáng)度 2）較輕的重量 3）安裝要穩(wěn)定 4）保證裝卸工件方便 5）工藝性要好 6）便于清理切屑和贓物。3 夾具本體的構(gòu)造和分類：1） 概述：夾具在機(jī)床上的定位用的元件稱為安裝夾具用的元件，簡稱安裝元件。在一般夾具上這種元件就是夾具本體，如帶錐柄的車磨夾具；加工直空用的固定式、移動式、翻轉(zhuǎn)式鉆具；大多數(shù)的銑床夾具都屬于這種情況，但在某些情況下，就需要通過安裝元件作為過渡環(huán)節(jié)與機(jī)床連接，它主要在于達(dá)到以下幾個目的：提高夾具在機(jī)床上的定位精度，減少夾具誤差；避免在機(jī)床上找正夾具；簡化夾具本體的構(gòu)造；擴(kuò)大夾具的使用性，使它能夠在不同的機(jī)床上使用。2） 安裝夾具用的元件選擇： 在本次設(shè)計(jì)中，要求夾具在鉆床上的安裝正確性，可在夾具的底面上安裝一對定位鍵，而本次設(shè)計(jì)選用手動夾緊，在手動夾緊裝置中，為了避免工件夾緊變形，可在操作中裝入限力器。安裝所需元件可依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 十.附件的選擇1 螺帽的選用所用的螺帽為:材料35鋼,淬火到3842HRC作用:與軸連接夾緊被加工工件的作用 如圖M27螺帽 d17mm H20mm 一個2 圓盤所用材料為灰鑄鐵選用的螺釘為M4