A2J-PK1121立式U鉆專用機床夾具設計

1、A2J-PK1121立式U鉆專用機床夾具設計目錄中文摘要、關鍵詞.1英文摘要、關鍵詞.2第1章 緒論.31.1 機床夾具的發(fā)展概況.31.2 機床夾具的發(fā)展方向.31.3 夾具的特點.41.4 夾具的設計要點.5第2章 夾具的總體設計.6 2.1 設計任務.62.2 夾具的設計步驟.72.3 夾具的設計.8第3章 夾具的工作原理與結(jié)構設計.93.1 對定位元件的基本要求.93.2 定位方案的確定.9 3.2.1 定位方案.9 3.2.2 方案的比較以及選擇.10 3.3 一面兩銷方案元件的設計.103.4 夾緊.133.5 夾緊方案的選擇.143.5.1 鉆削切削力.143.5.2 實際所需夾

2、緊力的計算.163.5.3 夾緊方案.18 3.5.4 方案比較.19 3.5.5 夾緊力的計算.19第4章 夾具體及零件的設計.224.1 夾具體的要求.224.2 夾具體毛坯的類型.22 4.3 零件的設計.23第5章 夾具誤差的計算.295.1 定位誤差.295.2 工件在夾具上加工的精度分析.295.3 夾具誤差的計算.30結(jié)論.33致謝.34參考文獻.36A2J-PK1121立式U鉆專用機床夾具設計A2J-PK1121立式U鉆專用機床夾具設計A2J-PK1121立式U鉆專用機床夾具設計摘 要在機械制造過程中夾具是用來將被加工的物體固定在固定空間內(nèi)，使之占有正確的位置，使零件能夠正確的

3、加工。而本夾具適用于汽車前軸，保證其在鉆床上能夠準確定位、夾緊，實現(xiàn)在前軸兩端上鉆兩個大小相同，相互對稱的孔且能要保證孔的壁厚。本設計包括對夾具的定位、夾緊、夾具體等裝置的設計。經(jīng)過定位，夾緊方案的比較選擇，確定采用一面兩銷的定位方案和絞鏈夾緊機構。最后通過計算定位誤差、對刀誤差等驗算加工精度。該夾具不但專用性強，操作迅速方便，在批量較大的生產(chǎn)中可以獲得較高的精度和生產(chǎn)效率，對工人的技術水平要求也相對較低，而且也考慮到靈活性一面，在操作方面獲得大大改進，同時也可以隨著工件的的改變而不斷得到創(chuàng)新和改造。關鍵詞：夾具； 定位裝置；絞鏈夾緊機構 The Fixture Design of A2J-P

4、K1121 Vertical U-shaped Drilling MachineAbstractThe fixture is a construction or testing device that is used to fix the object in the process of mechanical manufacturing processing to make it at a correct position.This fixture is suitable for automobile front axle to ensure that it has accurate posi

5、tioning and clamping on the drilling machine to drill two of the same and symmetrical size on both ends of the front axle and make sure each holes wall thickness. This design including the positioning, clamping, clamp fixture in a specific device design. After locating and clamping scheme comparison

6、 options,I determined to use a two pin positioning scheme and hinge clamping mechanism. Finally through calculating positioning error, the error of knife such as , I can check the processing accuracy. The fixture not only has strong specificityand convenient operation,so the product is relatively st

7、able and can get higher precision and production efficiency and technology requirements for workers is relatively low, but also take into account the flexibility. The aspects of operation is greatly improved and it can continuously innovate and reform.with the change of object.Keywords：fixture； posi

8、tioning device;；hinge fastening device第1章 緒論1.1機床夾具的發(fā)展概況我國的機床夾具現(xiàn)狀：夾具是用來固定所要切削的對象，能讓被加工的對象在特定的空間中固定在所需要的位置，使機床能夠完成特定的任務。對于在國際方面的預計，其中的生產(chǎn)研究協(xié)會對機床夾具的各個方面進行了的統(tǒng)計，其中統(tǒng)計的結(jié)果為：中批和小批的生產(chǎn)工件品種已能夠占據(jù)所有工件種類總數(shù)的85左右。如今的企業(yè)，對于生產(chǎn)制造的產(chǎn)品需要不斷的更新?lián)Q代，制造出跟隨時代的產(chǎn)品，否則將會被市場的競爭所打垮。然而，對于其中的一般企業(yè)還在使用著大量傳統(tǒng)的專用夾具，對于其中的中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專

9、用夾具；而在另一方面，其中的多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，就需要34年左右就要更新5080左右的專用夾具，其實夾具的實際磨損量才僅為1020左右，這就視為了市場的需要和競爭。也為了適應科學技術的快速發(fā)展，我們在短短幾年內(nèi)需更新大量的專用夾具，這樣即提高了加工的成本，也造成了材料的浪費。面對上述情況所以，為了減少這種情況，我們可以采用數(shù)控機床的柔性化制造技術。機床夾具是在機械加工中使用的一種工藝裝備，而它所具備的主要功能就是為了是實現(xiàn)對被加工零件的定位及其加緊，通過定位，能夠使被加工零件在機床上占據(jù)一個正確的加工位置；通過夾緊，就能夠克服在加工中產(chǎn)生的各種作用力，使這一正確的位置得到保證從而使加工過程得以

10、順利進行近年來，數(shù)控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求：1.能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準備周期，降低生產(chǎn)成本；2.能裝夾一組具有相似性特征的工件；3.能適用于精密加工的高精度機床夾具；4.能適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具；5.采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率；6.提高機床夾具的標準化程度。1.2 機床夾具發(fā)展方向機床上面的夾具的發(fā)展，在近幾年發(fā)展十分的迅速。其主要在體現(xiàn)在5個方面： 1.精密化對于現(xiàn)代化的科技，德國的機械制作行業(yè)可以說是世界頂尖的技術。他們對于機械的精密

11、程度，達到了一種很高的程度。就是因為它們的精密程度非常的高，是的機械行業(yè)處于領先地位。而對于機床上的夾具對精度的要求也不斷的提高。 2.標準化在制作夾具方面需要考慮的內(nèi)容有許多，其中對夾具規(guī)格的要求，進行了統(tǒng)一的標準，這樣會使夾具的制造方面有極大的提高。也使夾具的使用更加的規(guī)格化 3高效化夾具的制作是為了方便被加工零件的安裝，在夾具的使用過程，對體力的要求會很高，為了減少勞動強度就需要對夾具的設計進行改造，減少工件加工的基本時間和輔助時間。對于其中的夾具主要就是用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的

12、夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。 4.模塊化對于這種設計上體現(xiàn)在個中高端的機器上，然而對于模塊化的制造在省時、節(jié)能，體現(xiàn)等方面上有很高的使用性，而為了使夾具在其中的方面打下基礎，例如計算機輔助設計與組裝，這就采用了CAD技術及可建立元件庫、典型夾具庫和用戶使用檔案庫，這就可

13、以對其進行改造，其中對于三維方面進行了夾具的三維實體組裝。對于切削過程則進行仿真系統(tǒng)的運用，為用戶提供正確、合理的配套方案，改變專用夾具的不可拆結(jié)構為可拆結(jié)構，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構，將是當前夾具發(fā)展的主要方向。5.柔性化其中對于機床和夾具的柔性化，當夾具面臨的零件不同時，對家具的結(jié)構及使用又擁有不同的構造，所以夾具的設計需要更加合理、更加簡單、更加容易操作，這就是在通過對各個方面的調(diào)整，使其更加的符合要求例如工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等幾個因素。1.3 夾具的特點1.增加零件的生產(chǎn)效率采用更加有效的結(jié)構方式，根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不一樣的夾緊裝置從而達到合理的要求，極高的縮短其余時間

14、，來達到增加生產(chǎn)率的目的。2.能夠擁有更好的使用性能夠完成工藝的前提下對夾具的結(jié)構設計最為簡單，能夠滿足所有的要求例如：零件的加工、夾具的拆卸、夾具的使用等等。3.能夠確保被加工零件的加工精度應具有更好的定位設計和合適的尺寸，并設計合適的夾具，從而得到標準的大小、技術要求及其零件誤差，才能夠確保夾具滿足被加工零件的準確度的要求。 4.工藝性好當夾具面臨的零件不同時，對家具的結(jié)構及使用又擁有不同的構造，所以夾具的設計需要更加合理、更加簡單、更加容易操作。 5.具有經(jīng)濟性夾具在能夠的到足夠的標準的前提下，根據(jù)生產(chǎn)綱領對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析，如果其夾具的結(jié)構越簡單的畫，就會產(chǎn)生不同的經(jīng)濟效應，

15、則其對應的元件的標準化程度就會越高，就會使其制造的成本變得越低和它的制造時間就會變短，這樣的畫就可以爭取更高的經(jīng)濟價值，也因此提高了夾具的價值。1.4 夾具的設計要點 確定各表面加工方案，在選擇各表面孔的加工方法時，需綜合考慮以下因素：1.要考慮各表面的精度和質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。2.根據(jù)生產(chǎn)類型來選擇，在大批量生產(chǎn)中可使用專用的高效率的設備；在單件小批量生產(chǎn)中則使用常用設備和一般加工方法。3.要考慮被加工材料的性質(zhì)。4.要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有的加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。5.此外，還要考慮一些其他因素，如加工

16、表面的物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。第2章 夾具的總體設計2.1 設計任務本設計的主要任務是設計一個鉆床夾具，在零件兩端上鉆兩個大小相同，相互對稱的孔，為了使鉆孔的位置精確，必須對零件進行固定定位，提高加工精度，使之滿足使用要求。專用夾具設計，方便加工及裝卸，節(jié)省時間，提高工作效率。被加工零件如圖2.1。圖2.1 被加工零件及需要加工的孔被加工零件材料為，總長為1773mm，兩工藝孔直徑為20.5mm且兩工藝孔之間的距離為8301mm。在工件兩端鉆兩個大小相同，相互對稱的孔，孔的直徑45mm，要加工的孔距離其所在圓柱右端母線距離為mm，其中心線與豎直線夾角為。2.2 夾具的設計步驟

17、1.調(diào)研分析對于生產(chǎn)綱領及其生產(chǎn)類型，并按照機械加工工藝方案分析，零件的標準程度和他的結(jié)構進行必要的調(diào)查，對被加工零件的各個圖紙以及任務書進行全面的分析，以及需要的其他工藝裝備情況分析，及定位元件的使用方法和成產(chǎn)進行調(diào)查。其次是研究設計任務書對被加工零件的要求，然后收集到能夠使用的設計參考資料比如如機床的圖冊、機床的參數(shù)、典型的夾具設計手冊、各類家具圖冊、夾具零部件的國際標準化等等，并向圖書館借閱一些有關于同類的夾具設計的設計圖紙用來參考，從而提高夾具的質(zhì)量。2.夾具計劃的確定以及繪制專用夾具的草搞圖首先要確定被加工零件的定位方法，從定位的方法中得到如何來設計夾具。其次確定被加工零件的夾緊方法

18、，并根據(jù)其夾緊的方式來設計其夾緊元件。在理想狀態(tài)下設定出夾具與機床之間的聯(lián)系，由此根據(jù)現(xiàn)實情況來設計基面同所要連接元件中進行確定對刀、引導方式和元件。再要清楚的知道其他裝置結(jié)構形式，以及夾具在安裝過程中處在機床的什么位置，并要知道夾具如何安裝到機床上面。最后要知道夾具在各個零件或者部件之間的是什么關系。并要繪制出專用夾具的草圖并在圖上面標注尺寸公差和技術要求。3.方案審查和改進意見 因為被加工的零件的變準度不同時，如果被加工的零件精度要求是非常的高時，就有必要在此前提下對被加工零件的精度進行調(diào)查、計算以及分析。假如定位元件中有液壓或其他動力裝置的時候，以此為前提就需要對裝置的夾緊力進行計算和分

19、析。若是不止一個夾具設計的時候，可以按照其他方面進行對照例如經(jīng)濟、操作、實用等等，根據(jù)上述的幾個方面來選擇最好的一個。對于零部件的強度和剛度分析，這就需要對夾具更加專業(yè)的知識人員來對夾具的設計進行更好優(yōu)化。4.繪制夾具裝配圖在運用電腦或者手繪的時候，必須要按照現(xiàn)有的國家標準來進行繪制。其中要運用雙點畫線來繪制需要加工的零件使其于其他的裝置能夠更好的區(qū)別開，再次之后就需要繪制出定位機構、夾緊機構和其他的裝置，而繪圖的比例則需要采用1:1。并寫上技術要求、必要的尺寸及其公差，最后要繪制出夾具的標題欄以及明細表。5.繪制夾具零件圖在繪制完裝配圖后，對于在設計的夾具中零件，如果有非國家標準的零件的，那

20、么就都需要繪制出零件圖并按照夾具裝配圖的要求對零件圖來繪制。2.3夾具的設計鉆床夾具裝配圖主視圖，如圖2.2。圖2.2 鉆床夾具裝配圖的主視圖1-夾具體 2-限位螺釘 3-夾緊裝置 4-定位板 5-支座 6-夾具座該夾具采用一面兩銷進行定位。其中夾具體1采用裝配夾具體，用以將該夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體。限位螺釘2起定位作用，用以保證其工件鉆孔的厚度。夾緊裝置3采用鉸鏈壓緊機構，且動力元件采用液壓裝置，減少工人勞動強度，提高鉆床加工效率。站在用戶立場上，從長遠來看，分別設置定位塊4、支座5、夾具座6用以保證以后所加工工件的中心距，高度，所鉆孔的傾斜度，避免換一批工件就要重新設計夾具，

21、為用戶帶來最大的利益。2.4 機床刀具的選擇在當今社會的發(fā)展中，U鉆是最前端的一種切削刀具，在鉆削方面具有很高的優(yōu)勢。在數(shù)控車床的刀具選擇中常用的一種刀具是U鉆。又稱快速鉆，結(jié)構中有雙內(nèi)冷油管。由于結(jié)構的設置，使其具有很好的排屑功能。本次設計的U鉆鉆的孔在汽車前軸其圖為U鉆的使用特點具有以下幾個方面：1.由于U鉆的結(jié)構特殊，在刀體的前半部分使用了可以更換的刀片。使U鉆的適用范圍變得更廣，可以根據(jù)材料的不同選擇不一樣的刀片。2. U鉆的構造是使用兩邊的刀具，會使刀具與被加工零件之間的接觸面積減小，加快了U鉆的工作效率。根據(jù)經(jīng)驗的統(tǒng)計效率是普通麻花鉆的2-3倍。3U鉆使用了刀片，刀片有分為：周邊刀

22、片、中心刀片。當?shù)镀瑩p壞后可以直接更換，不需要像普通刀具一樣重磨。這樣更加省材料，具有更高的經(jīng)濟價值。4.因為結(jié)構的原因，這種刀具可以直接在工件上面加工，不用要中心鉆來打孔。5.與其他的鉆頭相比，使用U鉆打出來的孔精度更好一些。其內(nèi)置了冷卻油管。同時U鉆還可以修正要鉆孔的精度。6.由于使用的材料原因，使其具有很好的剛性，這樣在加工的時候就可以采用更高的進給率。同時U鉆能夠鉆直徑很大的孔。U鉆使用注意要點1 U鉆需要安裝刀片，所以安裝的時候就需要注意，刀片的位置。2 U鉆的中心高需要進行校正，其方法就是依據(jù)直徑來限制中心高的范圍。直徑越小，中心高要求越高。3 對于冷卻液的要求非常的高，需要冷卻液

23、從中心噴出，同時需要更高的壓力。4 對于刀片需要經(jīng)常檢查、更換。第3章 夾具的工作原理與結(jié)構設計3.1 被加工的零件對于定位元件的要求1.需要有很好的耐磨性當定位元件在工作中不停地被使用的時候，拆裝被加工零件的過程會使夾具不斷的被磨損就會導致工藝精度的降低，如果磨損到一定的程度就會使零件報廢。為了確保夾具的使用時間，所以需要提高夾具的耐磨性使其有更長的使用時間。2.需要有很高的精度因為精度是在很多方面都會產(chǎn)生影響，所以精度是保證零件能否使用的一個標準。當零件被加工的時候夾具對其定位就會產(chǎn)生很高的精度，所以需要夾具能夠有很高的精度保證被加工零件的精度。3.工藝性要足夠的好當每個夾具大批量的生產(chǎn)和

24、使用的時候。工人使用的勞動程度，就會取決于夾具的使用是否省力、操作難度、更換難度等。4.要有很好的強度以及剛度在一個機器中其每個部件都會起到不同的作用。夾具最主要的作用是對零件的定位，與此同時它還起到輔助的作用例如：支撐零件、承擔夾緊力以及切削力等等。如果夾具想要能夠完成上述的作用，就需要擁有很好的強度以及剛度。3.2 定位方案的確定在選擇定位的過程中，其方案的選擇需要根據(jù)不同的的因素來得到的。其中影響最大的有被加工零件的形狀、材料等，其次機器對零件的加工方法和加工要求也對定位方案的設計有極大的影響。同時定位方案的確定必須滿足六點定位原則。3.2.1 定位方案 方案一：如圖3.1，采用短圓柱銷

25、大平面定位，其中短圓柱銷限制工件的、兩個自由度。大平面限制、三個自由度，安置的位置為工件左端工藝孔處。在工件的兩端設置活動V型塊定位，用以限制一個自由度。圓柱銷與右端V型塊之間距離太遠，為了保證零件的剛度，在工件右端工藝孔位置處設置輔助支撐。圖3.1 定位方案一 方案二：如圖3.2，采用一面兩銷定位方案，其中一平面限制工件、三個自由度。用來限制、兩個自由度的則是圓柱銷。限制一個自由度則是菱形銷。使用兩銷來對元件進行定位。由于工件所加工的孔有厚度要求，故在其左端設置一支撐釘用來限制一個自由度，使其能夠保證其厚度要求。雖然工件的自由度被重復的限制，但其依然滿足加工時候的要求，在沒有產(chǎn)生有害的同時，

26、反而能夠增加工件對裝夾剛度的定位，這種定位的方式則被稱為可重復定位。不過在實際生產(chǎn)的過程中，這種可用重復定位被大量采用。在工件的右端設置輔助支撐，保證工件的剛度。 圖3.2 一面兩銷定位圖3.2.2 方案的比較以及選擇方案二采用一面兩銷定位，用菱形銷代替了V型塊實現(xiàn)對Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度的限制，簡化了夾具的設計。方案一雖減少菱形銷，但是在原菱形銷的位置設置了輔助支撐，并沒有簡化夾具的設計而且V型塊還需安裝固定裝置反而使夾具設計更加的復雜。在保證厚度尺寸上，第二種方案工序基準與定位基準重合，而且基準位移誤差也為零，使工件的加工精度提高。其中菱形銷也已標準化，通過查表選取，簡化設計，對設計人員的技術

27、水平要求降低。第一種方案定位基準和工序基準不重合，而且由于工件外圓存在誤差，基準位移誤差也不為零。綜上所述，方案二更加的合理。3.3 一面兩銷方案元件的設計定位運用的是一面兩銷，對于一面兩銷則需要去定位3個基準從而達到定位的效果，第一定位基準則是是平面，因為平面能夠限制3個自由度其分別為工件的、三個自由度，在一面兩銷的定位中其支承板及支承釘是輔助的定位元件，起到幫助定位的作用；然后確定定位元件的第二定位基準為孔（工藝孔）的中心線，其限制工件的自由度分別為、兩個自由度，基準運用的定位元件是圓柱銷；確定第三定位基準孔（工藝孔）的中心線，其限制工件的一個自由度，使用的定位元件是短菱形銷，以上述的3個

28、基準從而實現(xiàn)了六點定位，如圖3.2所示。 1.使用菱形銷的目的上述使用了是一個菱形銷，而想要全部都是用圓柱銷來與工藝孔進行組合，那么跟著被加工零件上面的兩個工藝孔之間的連線指向的自由度就反復復的定位，而這種定位則屬于屬于過定位。當被加工零件的工藝孔相離和菱形銷相離，它們之間的公差之和就會比零件兩定位孔和兩定位銷之間的間隙之和大的時候，這就會使一些零件不能夠很好的拆卸。如果不想發(fā)生這種情況，想工件能夠順利拆裝，則需要采取幾種方法：使圓柱銷的直徑變的更加小，然而這種措施能夠使零件成功的拆裝，但也會提高被加工工件的誤差范圍；使用去過邊的銷，需要沿著和兩孔個工藝孔中心垂直的連線方向去掉邊，而把這種情況

29、就可以增加強度，這是就是把削邊銷變成菱形銷，但是這種措施就增加兩孔連心線方向的間隙，并沒有增加零件的誤差，使這種情況的定位準度得到了提高。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網(wǎng) 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ34496499742.菱形銷（削邊銷）的設計計算計算是在沒有存在任何干擾的情況下，所以需要去掉被干擾的那一些則出現(xiàn)的情況是：（1)工件孔距,銷距,；（2)工件孔距,銷距；按（2)就能夠計算出削邊銷的寬度：如果定位孔1中心與銷1之間的中心發(fā)生重合的話，那么它們之間的最小間隙是；工藝孔2它的中心和銷2中心發(fā)生重合，那么它們之間的最小間隙為，是圖3.3在非常極限的狀態(tài)下孔2

30、它的最中心的地方。為了沒有過定位的發(fā)生所以需要做到將被干擾的那些移除。 圖3.3 兩圓柱銷限位時順利裝卸的條件由圖3.3 所示的幾何關系其中：整理并略去二次微量,，得：(3-1)削邊銷已標準化了，稱為菱形銷。其削邊尺寸可查表3.1。表3.1 菱形銷尺寸3-66-88-2020-2424-3030-40 d-0.5 d-1 d-2 d-3 d-4 d-5 1 2 3 5 2 3 4 5 6注：為菱形銷限位基面直徑為削邊后留下圓柱部分寬度為削邊部分寬度。 3.“一面兩銷”所需要的數(shù)值。以上可以得到零件兩孔相離，而它的直徑是。（1）首先需要能夠知道兩個定位銷之間的中心距。（2）其次也要能夠知道圓柱銷

31、的直徑，如果所需的要求非常的高的時候，就需要按照規(guī)定g6生產(chǎn)。（3）由查表3.1進行查表得到菱形銷邊的寬度b，。（4）最后需要計算菱形銷直徑。由以上的條件能夠計算出定位孔2與定位銷2之間的最小間隙:由(3-1),求得（3-2） 求得:（3-3）定位精度要求比較高時，可按制造。4.該工件的一面兩銷的設計步驟如下：（1）首先必須要能夠明確的知道兩個定位銷之間中心距。則兩個定位銷之間的中心距的基本尺寸應等于工件兩定位孔的平均尺寸。因孔間距，故取銷間距。（2）其次也要能夠確定出圓柱銷的直徑。圓柱銷直徑的基本尺寸應等于與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差帶一般去g6或h7。由上面的可以確定定位孔的直徑

32、為,由此能夠推斷出取圓柱銷的直徑。（3）確定菱形銷的尺寸。查表3.1，。（4）確定菱形銷的直徑。（3-4） 按公式（3-3）計算菱形銷的最大直徑：確定菱形銷的公差等級。菱形銷直徑的公差等級一般去IT6或IT7，故取6級精度。所以。3.4 夾緊 在定位方式確定以后，就需要選擇合適的夾緊方法使其能夠?qū)⒐ぜ奈恢霉潭ㄏ聛?。而選擇夾緊方案的原則方面就需要有以下三點；夾得穩(wěn)、夾得牢、夾得快，以此為依據(jù)來選擇夾緊機構，并且也需要明確的知道夾緊力的三要素；大小、方向和作用點。 1.工件對于夾緊裝置的基本要求有：（1）在工件被夾緊的過程中，無論怎么樣都不能改變工件在上述已經(jīng)定位之后在固定空間占據(jù)的正確地方。

33、（2）當夾緊力的力度非常合適的時候，就需要能夠做到對一部分工件的夾緊力能夠保證在一定范圍內(nèi)。在這種情況下不僅需要確保工件能夠在在所有的加工時候的所占據(jù)的地方保持不動，如果工件的振動微弱的時候，既要保證工件不發(fā)生非常大的變形也不能使它過于夾緊。因為夾緊力保持在一定范圍內(nèi)能夠縮小誤差的范圍。（3）當輔助的機構非常的復雜的時候就需要和工件的要求相互對應。由此可以推斷當生產(chǎn)的數(shù)量非常的多的時候，就可已根據(jù)生產(chǎn)要求得到的夾緊裝置變得更加復雜，因此也會的得到生產(chǎn)效率更加好的機構。（4）對于夾緊裝置的工藝需要更高的要求，操縱非常簡單。而它的結(jié)構在滿足設計要求的前提下越簡單越好。2.在夾緊裝置發(fā)生作用的時候，

34、而它能夠起到的用處將會夾緊作用的效果會直接影響許多的問題，比如精度、粗糙度、效率等等一些問題。所以在遲早這些機構的時候需要按照以下要求來進行：（1）工件不移動原則 在機構裝置起到作用的時候，首先需要滿足被加工零件不發(fā)生位置的改變。（2）經(jīng)濟實用原則 定位元件的材料的使用和復雜情況就會和經(jīng)濟產(chǎn)生聯(lián)系，定位元件的生產(chǎn)與使用意味著定位元件的價值。在能夠滿足對定位元件的前提下，其復雜程度越低、材料也少、操作越簡單，那么它的經(jīng)濟價值就會不斷提高。（3）工件不振動原則 不同的材料所產(chǎn)生的效果不同，所以需要對夾緊裝置的要求也不同，對于一些剛性不行的零件，不能夠使用夾緊裝置直接固定的，我們需要對其受力面積加大

35、，同時夾緊的部分要距離被加工的表面近一些以避免上述情況的發(fā)生。（4）工件不變形原則 因為需要固定工件的位置使其不發(fā)生位移，需要多夾緊裝置力度進行計算。能夠確保工件的位置不發(fā)生改變，也不能讓工件發(fā)生形變同時也要確保被加工零件的精度保持在一定范圍。（5）安全可靠原則 對于夾緊后，工件是否還能夠如剛開始一樣能夠保證不發(fā)生位移也不產(chǎn)生變形，所以需要設計在手動夾緊的時候有自鎖的功能，這樣才能夠確保安全。 夾緊的裝置是用來將力施加在被加工零件上面的，在夾緊裝置在將力傳遞到被加工零件上面時是和工件直接的發(fā)生接觸的，最后在完成了將工件夾緊的作用后才能夠定位工件。的一種動力裝置。如果想要將夾緊裝置得到的力能夠快

36、速、精確、效率的傳遞到被加工零件上面，就需要一種能夠傳遞力的裝置，而這種能夠傳遞力的裝置叫做夾緊機構。夾緊機構是一種能夠傳遞力的裝置，也因為立在傳遞的過程中發(fā)生了改變所以得到的夾緊里以實際為準。根據(jù)被加工零件的需要力在傳遞的過程改變了其大小、方向及作用點。而如果夾緊裝置不是自動裝置，則還需要夾緊裝置有夠好的自鎖功能，能夠確保在人力過后還能夠固定被加工零件的位置。3.5夾緊方案的選擇在這個畢業(yè)設計中所要設計的一個鉆床的夾具，而被加工的零件只需要鉆兩個孔，因為這個設計只鉆孔，所以對于這個孔的標準度則會要求很高，想要完成更高的精度則需要保持被加工零件在空間中的位置，也就是說需要對夾具的精度要求增加，

37、因此需要制作夾緊機構。由任務書上面的要求，在設計夾緊裝置的時得到了兩個夾緊設計，根據(jù)各方面的要求研究以下兩種方法的優(yōu)缺點，根據(jù)實際的情況挑選其中更好的一個。區(qū)分兩種裝置的區(qū)別就需要能夠知道它們分別鉆孔的切削力。知道了切削力，由此根據(jù)查表和計算得出實際夾緊力的大小。根據(jù)實際夾緊力的大小來區(qū)分兩種方案。3.5.1 鉆削切削力由任務書可知被加工工件的材料是，合金調(diào)質(zhì)鋼，而它的鋼材平均含碳量為0.40%。零件所使用的材料是鋼力學性能：其中它的抗拉強度為；及屈服強度；伸長率；斷面收縮率。查閱圖書得到鉆削切削力的一些計算公式如表3.2。表3.2鉆削切削力的計算公式 要上表可以得到當鉆削的時候進給量是：0.

38、080.14mm/n，取=0.14mm/n。 由上表可得，切削扭矩的計算公式是 (3-5)上面的公式中其中為修正參數(shù)，而它的計算公式為因為的抗拉強度 ，取 (3-6) 由上面的公式及其計算結(jié)果可以得到鉆孔的扭轉(zhuǎn)力矩為： 由上面的表格可以得到，它的切削力的計算方法如下，其中=0.14mm/n。 (3-7)求得鉆孔的切削力是： 3.5.2 被加工零件夾緊的時候?qū)嶋H力的計算由上述的結(jié)論得出鉆孔時候的切削力，根據(jù)切削力對夾緊力進行計算。根據(jù)力學當鉆孔的時候，被加工的零件和夾緊裝置可以認為是個整體，因為切削力產(chǎn)生了扭矩的作用而被加工零件和夾具則會產(chǎn)生一個抵抗扭矩的力。當在工作的時候會產(chǎn)生很多的力，從許多

39、的狀態(tài)中找出對夾緊裝置要求最高的時候，按照靜力平衡原理計算理論的夾緊力。為了能夠確保的得到的夾緊力可行，就還需要再乘上安全系數(shù)由此才能夠得到實際上所需要的夾緊力數(shù)值，則： (3-8) 在上式里,實際上的夾緊力（N）；在一定的情況下，由靜力平衡得出的理論上的夾緊力（N）；安全系數(shù)。 有上述的計算可得安全系數(shù)K為：(3-9) 在上述式中，為特定情況下的安全系數(shù)，可以查表3.3得到。表3.3 安全系數(shù)的數(shù)值 在計算的過程中如果計算得到安全系數(shù)K數(shù)值比2.3小的時候，那么就需要取K的數(shù)值為2.5。 那么在鉆孔的時候，就可以按照上述的表3.3和表3.4，由此可以得到的安全系數(shù)是： 上式中，選。 表3.4

40、 安全系數(shù)3.5.3 夾緊方案 方案一：如圖3.4,3.5，采用鉸鏈夾緊機構，在工件的上端面即兩個工藝孔的上方各設置一個絞鏈夾緊機構，動力采用液壓驅(qū)動。 方案二：采用螺旋夾緊機構，夾緊力作用位置與絞鏈夾緊機構相同，夾緊力由操作。 圖3.4 夾緊裝置的主視圖圖3.5 夾緊裝置的左視圖3.5.4 方案比較第二種方案簡單易行，直接旋轉(zhuǎn)螺母加緊工件即可，但加重了操作人員的勞動強度，并且在施加夾緊力時，并不太容易控制，需要測力矩扳手或定力矩扳手測量。第一種方案采用鉸鏈夾緊機構，通過杠桿裝置可以達到增加夾緊力的目的，而且只需調(diào)定好液壓油的壓強即可方便控制夾緊力，并且操作更加自動化，減少工人的勞動強度，提高

41、機床的生產(chǎn)效率。綜上所述，第一種方案更加合理。3.5.5夾緊力的計算： 1.理論夾緊力的計算 （1）只考慮鉆削力單獨作用時：工件受力如圖3.6。圖3.6 工件受力簡圖 為鉆削力,，為夾緊力，也為夾緊力，且=，為支持力。當支持力時，這時夾緊力達到最小。對支點求力矩可得：則理論夾緊力。（2）當鉆削扭矩單獨起作用時： 鉆削扭矩將引起工件的轉(zhuǎn)動，但本次設計定位采用一面兩銷進行定位，通過兩銷與兩工藝孔的作用力即可限制工件的轉(zhuǎn)動。所以，本次設計在夾緊力計算方面可不考慮鉆削扭矩。 綜上所述，理論夾緊力為。（3）實際夾緊力的計算：（4）計算所需的液壓壓強：有杠桿原理可知:鉸鏈夾緊機構的杠桿受力如圖3.7。圖3

42、.7 鉸鏈夾緊機構的杠桿受力簡圖對支點求矩可得：取即可達到要求。設計液壓缸的直徑為100mm，則 (3-10)第4章 夾具體及零件設計4.1 夾具體的要求1.工藝性好在零件的生產(chǎn)過程中需要用大量的夾具體，所以夾具體的構造要能夠有利于制作、拆裝及檢查。在制作夾具體上需要能夠適應不同的元件，對其表面上的圖形需要在夾具體上做出其對應的凸臺，從而能夠達到縮小需要操作的面積大小。在夾具體做出其對應的凸臺后，則需要被加工零件與夾具體之間保留一些空間，范圍在415mm之間。夾具體的制造應該需要在拆裝被加工零件方面更加完善，因為在加工零件的時候夾具的對被加工零件的反復拆裝將會極高的增加工人的勞動力。夾具體的結(jié)

43、構分為以下的幾種：開式結(jié)構、半開式結(jié)構、框架式結(jié)構等等。2.需要擁有很高的剛度及強度在設計夾具體時對鉆頭的切削力和夾具的夾緊力的計算。而在加工零件的過程里面，夾具體同樣需要負擔很高的力，也就是上述的兩個力。一旦受力過大就會使夾具體發(fā)生形變，從而影響到夾具體的精度以及被加工零件所需要的精度。為了阻止上述情況的發(fā)生，就需要對夾具體的剛度及強度有更高的要求。解決措施：在制造夾具體的時候加寬它的壁厚，同時也要向里面加入一些鋼筋。若是在工作條件允許的情況下，可以將夾具體的構造改成框架式，這種方式能夠增加夾具體的強度。3需要有足夠的精度及尺寸的標準性在制作夾具體的時候，夾具體的形狀將會對許多的方面產(chǎn)生影響

44、，同時精度和尺寸的標準性也和夾具體的表面有關。在夾具體的表面能夠安裝很多東西例如定位元件、對刀、導向元件等，接觸的方面越多對精度的影響越大。由上所述得到當制造夾具體的時候應要和它接觸的部件有相應的位置精度。在尺寸方面，為了保證夾具體的大小不發(fā)生改變，則鑄造的時候需要進行處理比如退火等。4.在安裝到機器上面時候是否緊湊在組裝機床的時候，其中的一個過程夾具體和機床的組裝。夾具和機床的組合是需要在夾具體上的安裝面，同機床上對應夾具體的安裝面組合而成。在安裝的時候為了使安裝的穩(wěn)定性，夾具體與機床的組裝時需要將夾具的重心壓低，這樣有利于安裝穩(wěn)定。如果夾具的重心太高的話就會使支撐的表面增加。在放置夾具的時

45、候，為了使夾具的安裝基面和機床的安裝面好的接觸，所以在制造夾具的時候底下的四個邊稍微的凸出，這樣就能保證夾具和機床的接觸。在制造的夾具底面的邊寬的時候，需要保證一個數(shù)據(jù)，就是保證夾具體的安裝基面的變寬要比機床上安裝梯形槽的寬度要大，這樣才能保證很好的安裝。同時夾具體的底邊和機床的梯形槽的水平度的精度要高。在滿足上述條件的情況下才能使夾具體在機床上的安裝具有很高的穩(wěn)定性。 5.夾具體的排屑方便在鉆孔的時候，因為夾具體是輔助鉆孔的同時保證孔的精度，在加工零件的時候夾具體距離加工表面很近，所以在加工的時候就會產(chǎn)生許多的切屑，由于切削的原因?qū)е聤A具體需要考慮到排屑的問題，根據(jù)夾具體原有的結(jié)構在不影響其

46、他的工作的時候可以制造一個排削槽，在夾具體的下方制造一個排屑的斜面能夠保證切屑能夠排除不影響夾具體的精度。4.2 夾具體毛坯的類型1.鑄造夾具體毛胚的選擇能夠?qū)A具體的性能產(chǎn)生極大的影響，鑄造的優(yōu)點精度相對較高，能夠做出各種形狀、尺寸的標準高、表面粗糙度小。如果鑄造夾具體，那么就能鑄造出需要的形狀，同時制作出的夾具能夠具有很高的強度和剛度等。鑄造的缺點成產(chǎn)的效率慢，同時制作的夾具還需要做時效處理，使其具有較高的剛度。當夾具的要求不同的時候使用的材料也不一樣例如：當正常的情況下會使用灰鑄鐵、若是強度需要增加就用鑄鋼、當夾具的重量需要輕一些就要用鑄鋁等等。2.焊接夾具體夾具體毛胚的制造使用焊接的時

47、候，焊接的優(yōu)點它能夠極大的提高夾具的生產(chǎn)效率，同時它是鋼板和型材焊接出來的夾具，這種方法能夠是夾具制作的過程變得簡單。因為焊接只需要這兩種材料就會降低成產(chǎn)需要的成本，并且用這種方法重量也會較輕。而它的缺點在焊接過后由于熱應力很高，并且焊接的夾具在使用的時候容易變形強度較低。提高強度需要進行退火處理，保證材料的強度，提高夾具的精度。3.鍛造夾具體夾具體的毛胚進行鍛造。由于是使用鍛造，所以會使他在鍛造的過程中，反復的進行退火和鍛造。退火的處理會使夾具的強度極大的提高，鍛造就會使夾具的剛度不斷變大。在鍛造的過程中細微的形狀不可控制，因此鍛造的使用必須是在夾具的形狀、尺寸的要求很低的時候才能使用。它的

48、優(yōu)點就是制作出來的夾具剛度及強度很高。缺點就是需要對夾具的形狀、大小要求低，并且早鍛造過程需要反復退火會很麻煩。4.裝配夾具體裝配夾具就是用各種不一樣的型材加工組裝而成。優(yōu)點因為使用的材料都是型材并且只是組裝加工，這樣會使裝配夾具體的生產(chǎn)效率得到極大提高。而材料的選擇使得制造的過程成本會降低許多并且重量相對上面幾種制作方法的重量會變輕很多。這種制造方法只適用在心軸類和鋼套鉆模這兩種夾具體。在這次的夾具體的制造方面選擇了第四中方法，在制作的過程中，由標準的毛胚件，零件及個別非標準件或者用型材、管料、棒料等加工成零部件，以上的零件做成的夾具在連接的時候需要使用螺釘及銷釘將各個零件組合起來，這種制造

49、夾具方法會使生產(chǎn)效率得到極大的提高，材料的使用將成本變的很低，由于是組裝得到夾具會使夾具標準化。4.3 零件設計1.支座設計支座如圖4.1、4.2、4.3。圖 4.1 支座主視圖圖 4.2 支座俯視圖圖 4.3 支座右視圖上圖支座的材料選用ZG45，ZG45屬于中碳鑄鋼，這種材料具有一定范圍內(nèi)的韌性和塑性，并且這種材料的強度及硬度也可以，使用這種材料鑄造支座會使的它性能強于低碳鋼。有以上的性能那么它主要在重負荷零件例如缸體、大齒輪、機架、氣缸、制動輪、聯(lián)軸器和軸等等。 2.定位塊設計定位塊如圖4.4、4.5。圖4.4 定位塊主視圖圖 4.5 定位塊俯視圖定位塊材料選用45鋼，45號鋼是最常用中

50、碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。這種材料用在制作強度好的運動件，例如透平機葉輪、及壓縮機活塞等等。 3.限位螺釘?shù)脑O計限位螺釘如圖4.6。圖4.6 限位螺釘零件圖限位螺釘材料選用45鋼，45號鋼是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。畢業(yè)設計論文代做平臺 580畢業(yè)設計網(wǎng) 是專業(yè)代做團隊 也有大量畢業(yè)設計成品提供參考 QQ3449649974主要用于制造強度高的運動件，如透平機葉輪、壓縮機活塞。軸、齒輪、齒條、蝸桿等。 4.蓋的設計蓋如圖4.7、4.8、4.9。圖4.7 蓋主視圖圖4.8 蓋俯視圖圖4.9 蓋左視圖蓋的材料選用45鋼，45號鋼是最常用中碳調(diào)質(zhì)鋼，綜合力學性能良好，淬透性低，水淬時易生裂紋。小型件宜采用調(diào)質(zhì)處理，大型件宜采用正火處理。第5章 夾具誤差的計算5.1 定位誤差誤差的產(chǎn)生有許多的來源。在成產(chǎn)出各個零部件進行組裝，將零部件安裝到固定的位置上時，由于各個零部件的生產(chǎn)有一定的誤差范圍，所以組合在一起的時候誤差的范圍就會在一步的變大。而在組裝的時候零件的擺放不可能像理論的一樣占據(jù)正確的位置，所以在組合的時候又會再一次的加大誤差的范圍。當實際情況與