雙筋蹄鏜鉸組合機(jī)床設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 雙筋蹄組合機(jī)床的夾具設(shè)計(jì) 摘 要 ： 夾具主要依據(jù)零件的加工要求來(lái)設(shè)計(jì)的。夾具應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求、加工生產(chǎn)率要求，并保證操作方便、安全及使用壽命和較低的夾具制造成本。本課題加工的零件是焊接件，總體呈拱形，兩端分別有直徑為 20 30孔，拱形的外緣有一高為 100肋板。零件的加工精度要求較低。 根據(jù)六點(diǎn)定位原理和定位基準(zhǔn)的選擇原則，采用長(zhǎng) V 型塊，支承塊和定位擋鐵定位。長(zhǎng) V 型塊置于拱形肋板后限制 x 軸的兩自由度和 z 軸的兩自由度，擋鐵置于孔端限制繞 y 軸旋轉(zhuǎn)的自由度，支承塊置 于肋板下方限制沿 y 軸移動(dòng)的自由度。依據(jù)相關(guān)原理計(jì)算定位誤差。根據(jù)夾緊方式的選擇原則選擇夾緊元件為壓板壓頭和 后通過(guò)切削力進(jìn)行夾緊力的計(jì)算。夾緊的動(dòng)力裝置選用液壓裝置。按照定位元件和夾緊元件設(shè)計(jì)連接件。因?yàn)榈稐U較短，所以在本課題中導(dǎo)向元件設(shè)計(jì)就不作要求。然后進(jìn)行其它元件和裝置的設(shè)計(jì)。 根據(jù)以上元件和裝置確定夾具總體布局和夾具體的結(jié)構(gòu)形式，并處理好定位元件在夾具體上的位置。繪制夾具方案設(shè)計(jì)，進(jìn)行工序精度分析。對(duì)以上設(shè)計(jì)進(jìn)行審核。最后設(shè)計(jì)夾具總裝配圖。 關(guān)鍵詞 ：夾具 ; 定位 ; 夾緊 ; 組合機(jī)床。 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 2 of of of is on of of of in in 0mm 0mm a is 00is to of in to of in x z of in to of y of to of y is by to of is to of is by on of is of is to in is is is of is of in be on 買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 is is 目 錄 1 前言 1 2 總體概述 3 藝路線的確定 3 機(jī)床夾具在組合機(jī)床的地位及作用 4 總體設(shè)計(jì)中對(duì)夾具設(shè)計(jì)的重要的參數(shù) 4 3 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床的夾具設(shè)計(jì) 6 述 6 床夾具的分類 6 3 . 1 . 2 夾具的組成 6 3 . 1 . 3 夾具體 6 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 7 內(nèi)外夾具的發(fā)展與趨勢(shì) 7 3 . 2 夾具設(shè)計(jì)要求與選型 9 具設(shè)計(jì)要求 9 具的選型 9 定位和夾緊方案的確定 11 位和夾緊方案的選擇分析 11 定位元件和夾緊元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 定位元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 夾緊元件 的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 3 . 5 誤差的分析計(jì)算 18 差的計(jì)算 18 工精度的保證 18 夾具機(jī)構(gòu)的確定 21 具體的確定 21 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 4 3 . 7 夾緊力的確定 23 緊力的計(jì)算公式 23 緊力的計(jì)算 23 液壓驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 塞的設(shè)計(jì) 25 塞桿的設(shè)計(jì) 25 向套的設(shè)計(jì) 25 封元件的設(shè)計(jì)選擇 26 4 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 附錄 30 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 1 前言 組合機(jī)床 及其自動(dòng)化 是集機(jī)電于一體的綜合自動(dòng)化程度較高的制造技術(shù)和成套工藝裝備。它的特征是 高效、高質(zhì)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，因而被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、交通、能源、軍工、輕工、家電等行業(yè)。我國(guó)傳統(tǒng)的組合機(jī)床及組合機(jī)床自動(dòng)線主要采用機(jī)、電、氣、液壓控制，它的加工對(duì)象主要是生產(chǎn)批量比較大的大中型箱體類和軸類零件（近年研制的組合機(jī)床加工連桿、板件等也占一定份額），完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔，加工各種螺紋、鏜孔、車端面和凸臺(tái)，在孔內(nèi)鏜各種形狀槽，以及銑削平面和成形面等。組合機(jī)床的分類繁多，有大型組合機(jī)床和小型組合機(jī)床，有單面、雙面、三面、臥式、立式、傾斜式、復(fù)合式，還有多工位回轉(zhuǎn)臺(tái)式組合機(jī)床等；隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種新型 的組合機(jī)床 柔性組合機(jī)床越來(lái)越受到人們的青睞，它應(yīng)用多位主軸箱、可換主軸箱、編碼隨行夾具和刀具的自動(dòng)更換，配以可編程序控制器（ 數(shù)字控制（ ，能任意改變工作循環(huán)控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并能靈活適應(yīng)多品種加工的可調(diào)可變的組合機(jī)床。另外，近年來(lái)組合機(jī)床加工中心、數(shù)控組合機(jī)床、機(jī)床輔機(jī)（清洗機(jī)、裝配機(jī)、綜合測(cè)量機(jī)、試驗(yàn)機(jī)、輸送線）等在組合機(jī)床行業(yè)中所占份額也越來(lái)越大。 現(xiàn)代組合機(jī)床和自動(dòng)線作為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合 反映。近 20 年來(lái)，這些技術(shù)有長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí) 作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其 產(chǎn)品市場(chǎng)壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動(dòng)和激勵(lì)了組合機(jī)床和自動(dòng)線技術(shù)的 不斷發(fā)展。 我國(guó)加入 后，制造業(yè)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。組合機(jī)床行業(yè)企業(yè)適時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略，采取了積極的應(yīng)對(duì)策略，出現(xiàn)了產(chǎn)、銷兩旺的良好勢(shì)頭， 僅鹽城恒力組合機(jī)床廠 近 30年來(lái) 就 先后為中國(guó)一汽集團(tuán)、東風(fēng)汽車公司、南京汽車公司、江淮汽車集團(tuán)、北汽福田公司、中國(guó)重汽集團(tuán)、青特汽車集團(tuán)、柳州五菱汽車公司、遼寧曙光汽車集團(tuán)、徐工集團(tuán)、山東工程廠、上海飛機(jī)制造廠、 成發(fā)航空科技公司、寶鋼、馬鋼、上海柴油機(jī)廠、玉林柴油機(jī)廠、常州柴油機(jī)廠、無(wú)錫柴油機(jī)廠、萊陽(yáng)動(dòng)力機(jī)廠、濰坊柴油機(jī)廠、寧波中策汽拖公司、山東時(shí)風(fēng)集團(tuán)、春蘭集團(tuán)、江動(dòng)集團(tuán)及美國(guó)通用公司、德國(guó) 司、瑞士 司、緬甸柴油機(jī)廠、越南陳興道公司等國(guó)內(nèi)外汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)、農(nóng)用機(jī)、拖拉機(jī)、柴油機(jī)、航天、工程機(jī)械、紡織機(jī)械、摩托車、工模具等行業(yè)提供了各類組合機(jī)床 3800多臺(tái)、通用部件 20000 多臺(tái) ，可見(jiàn)組合機(jī)床這一塊發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。 本次設(shè)計(jì)的課題是雙筋蹄鏜鉸組合 機(jī)床設(shè)計(jì)。該課題來(lái)源江蘇高精機(jī)電設(shè)備有限公司。 本課題設(shè)計(jì)的組合機(jī)床用來(lái)鏜、鉸雙筋蹄零件兩孔 。為了保證加工零件的質(zhì)量和產(chǎn)量和降低成本，在設(shè)計(jì)該組合機(jī)床時(shí)，首先要制定合理的工藝方案；然后按工藝方案的要求，確定機(jī)床的配置型式，選擇通用部件，設(shè)計(jì)專用部件和工件循環(huán)的控制系統(tǒng)。為了 保證孔的加工 精度、提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。本課雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 6 題主要解決的問(wèn)題是雙筋蹄鏜鉸組合機(jī)床設(shè)計(jì)其中的夾具設(shè)計(jì) ,根據(jù)總體設(shè)計(jì)的“三圖一卡”本人主要完成夾具裝配圖及其相應(yīng) 零件圖的設(shè)計(jì)任務(wù) 。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 2 總體概述 組合機(jī)床的 總體設(shè)計(jì)就是針對(duì)具體的被加工工件，在選定的工藝和方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。其中包括：被加工零件工序圖 （如圖 2、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖和生產(chǎn)率計(jì)算卡。 圖 2筋蹄零件 根據(jù)所提供雙筋蹄零件的工序圖，分析被加工零件的精度、表面粗糙度、技術(shù)要求、加工部位尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn) 、材料硬度、剛性及零件的批量。據(jù)此確定定位基準(zhǔn)和夾緊方案。 加工孔為： 20、 34。被加工零件材料為 度 工藝路線的確定 根據(jù)先粗后精，先基準(zhǔn)面后其它表面，先主要表面后次要表面的機(jī)械加工工 序安排的設(shè)計(jì)原則，對(duì)雙筋蹄零件的工藝路線作如下設(shè)計(jì)： 工序 1 半精鏜孔 精樘孔 零件孔 表面粗糙度為 件孔 45 工序 2 鉸 20孔表面粗糙度為 鉸 34孔表面粗糙度為 34孔的另一端面 , 表面粗糙度為 工序 3 最終檢驗(yàn) . 各孔的位置精度及具體要求詳見(jiàn)雙筋蹄零件的零件圖 。 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 8 2 2 機(jī)床 夾具在 組合機(jī)床中的地位及作用 機(jī)床夾具是零件在機(jī)床上加工時(shí)，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀 具）的一種工藝裝備。起作用是正確確定工件與刀具之間的相對(duì)位置，并將工件牢固地夾緊。使用夾具可以有效地保證工件的加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，夾具在機(jī)械制造中占有重要位置 。本課題我設(shè)計(jì)的夾具能夠保證零件裝夾、定位，從而保證零件的加工精度。 總體設(shè)計(jì)中對(duì)夾具設(shè)計(jì)重要的參數(shù) a. 鏜孔 56 D=m/ r / =2 ) ) =2 12001200 =w) b. 鏜孔 B=156 D=m/ mm/r =2 ) ) =2 1 200 561 200 w) 式中： F 切削力 T 切削功率 v 切削速度 f 進(jìn)給量 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 軸向切削力 圓周力 D 加工直徑 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 10 3 雙筋蹄鏜較組合機(jī)床的夾具設(shè)計(jì) 3 1 概述 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝 備。它的主要作用：可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。機(jī)床夾具可以分為多種類型，其中最有代表性的就是專用夾具、組合夾具。專用夾具為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具。組合夾具采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元、部件，組裝而成的夾具。論實(shí)用性，組合夾具要遠(yuǎn)大于專用夾具。組合夾具大部分的部件都是采用標(biāo)準(zhǔn)件，跟換容易，成本低效益高 。 3 1 1 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類和形式很多，可以按照不同的方法進(jìn)行分類。若根據(jù)夾具的特點(diǎn)來(lái)劃分， 則有通用夾具、專用夾具、組合夾具，通用可調(diào)夾具和成組夾具等。 若按使用夾具的機(jī)床類型來(lái)劃分，則為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具，鏜床夾具、磨床夾具、齒輪加工機(jī)床夾具、組合機(jī)床夾具等。 若按夾緊動(dòng)力源的不同來(lái)劃分，則為受動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、和真空夾具等。 3 1 2 夾具的組成 通常，夾具的組成部分如下： 定位裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置。常用的定位 元件 支承釘，定位銷 ， 夾緊裝置的作用是將工件壓緊 夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置，在加工過(guò)程中不因受外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)可以減輕或防止振動(dòng)。它通常 由夾緊元件，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，和動(dòng)力裝置組成。 導(dǎo)裝置 對(duì)刀，引導(dǎo)裝置的作用是確定刀具相對(duì)于夾具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。常用的對(duì)刀，引導(dǎo)元件對(duì)刀塊，鉆套等。 根據(jù)夾具特殊功能需要而設(shè)置一些元件或裝置，如分度裝置，靠模裝置，連接件， 操作件以及其它輔助元件等。 3 1 3 夾具體 夾具體是用于連接夾具上所有的元件的裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，它還用來(lái)與機(jī)床 有關(guān)部件連接，以確定夾具在機(jī)床上的位置。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 1 4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 3 1 5 國(guó)內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 高精 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。 高精度夾具的定位孔距精度高達(dá) 5m ，00行度高達(dá) 00國(guó) 美樂(lè) )公司制造的 42m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為 精密平口鉗的平行度和垂直度在 5m 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá) 5m ；瑞士 性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá) 25m 。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供 選擇。 高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用 12 秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典 3分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó) 金斯 )公司的球鎖裝夾系統(tǒng)， 1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球 鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。 模塊、組合 夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用 術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng) 驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 12 建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó) 美樂(lè) )公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的 配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 2 夾具的設(shè)計(jì)要求與選型 3 2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 精度 保證工件的加工精度是夾具設(shè)計(jì)的最基本要求。其關(guān)鍵在于，正確地確定夾具的定位方案、夾緊方案和刀具導(dǎo)向裝置，合理地制定夾具的尺寸、公差和技術(shù)要求，必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼`差分析和計(jì)算。 低制造成本 夾具設(shè)計(jì)的總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。在大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)盡量采用各種快速、高效的機(jī)構(gòu)和先進(jìn)的控制方法，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率；在中批量生產(chǎn)中，則要求在滿足夾具功能的前提下，盡量采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造的夾具，以降低夾具的制造成本。 作方便，安全和省力 夾具的操作要做到方便、省力， 有條件盡可能采用氣動(dòng)、液壓、電氣及其他高效機(jī)械夾緊裝置，以減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具操作位置應(yīng)當(dāng)有利與操作人員，必要時(shí)應(yīng)有安全保護(hù)裝置，以確保使用安全。 夾具的排屑是個(gè)不容忽視的問(wèn)題，如果排屑不好，切屑聚集在夾具中，會(huì)不利與工件的定位；切屑聚集嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)損傷刀具導(dǎo)致設(shè)備事故或人員傷亡；切屑的清掃又會(huì)增加輔助時(shí)間，降低生產(chǎn)率。因此，排屑問(wèn)題在夾具設(shè)計(jì)時(shí)必須給予充分的考慮。 有良好的結(jié)構(gòu)工藝，便于夾具的制造加工、裝配、檢驗(yàn)和維修，要達(dá)到這些要求，應(yīng)盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件。 夾具設(shè)計(jì)應(yīng) 按加工要求構(gòu)思出設(shè)計(jì)方案，繪制圖樣，確定夾具的結(jié)構(gòu)。合理選擇材料，標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。 3 2 2 夾具的選型 機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。而要實(shí)現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個(gè)條件： 一批工件在夾具中占有正確的加工位置； 夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置； 刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對(duì)夾具，夾具相對(duì)于機(jī)床，零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以 “ 定位 ” 也涉及 到三層關(guān)系：工件在夾具上的定位，夾具相對(duì)于機(jī)床的定位，而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通 過(guò)夾具來(lái)保證的。工件定位以后必須通過(guò)一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過(guò)程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng)，破雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 14 壞了原來(lái)的準(zhǔn)確定位，無(wú)法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。鏜床夾具又稱為鏜模，主要用于加工箱體或支座類零件上的精密孔和孔系。主要由鏜模底座、支架、鏜套、鏜桿及必要的定位和夾緊裝置組成。鏜床夾具的種類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承 鏜模和無(wú)支承鏜模。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 3 定位和夾緊的方案確定 3 定位和夾緊的方案選擇分析 工件的定位是保證工件在夾具中占有一致的正確加工位置，而這一位置的確定要通過(guò)定位支承限制工件的相應(yīng)自由度來(lái)實(shí)現(xiàn)。而通常需要限制的六個(gè)自由度。根據(jù)本課題零件要加工孔的位置，該零件要加工的孔面為： 1個(gè) 20孔， 1個(gè) 34孔 ，加工方法為先鏜后鉸。根據(jù)定位基準(zhǔn)的選擇原則確定 定位基準(zhǔn) 為 ： 第一定位 基準(zhǔn) 為圓形肋板 的軸線 ， 第二定位基準(zhǔn)為 肋板底面 。因此，可以得出如下幾個(gè)定位方案： 短 V 形塊置于 20 孔的外端 限制沿 X 軸 及 Z 軸移動(dòng)的兩自由度，三個(gè)支承 釘 置于肋板的底部限制繞 X 軸 、繞 Z 軸 和沿 Y 軸的 三個(gè)自由度 ，一擋鐵置于 34的孔的外端限制 繞 現(xiàn)完全定位。夾緊力作用點(diǎn)位于肋板的外表面。 圖 3零件定位方案示意圖（ 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 16 圖 3零件定位方案示意圖（ b.與 a 比較 ， 把零件繞 Z 軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 180 ,定位裝置和夾緊裝置 隨之改變相應(yīng) 的位置（如圖所示），定位方案同 a。 圖 3零件 夾緊 方案示意圖（ b） c. 零 件放置方式同方案 a。夾緊力作用點(diǎn)如圖所示。 用一相當(dāng)于 短 V 形塊的兩定位板置于肋板的外表面限制沿 X 軸及 Z 軸移動(dòng)的兩 個(gè)自由度， 三個(gè)支承釘 置于肋購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 板的底部限制 繞 X 軸、繞 Z 軸和沿 Y 軸的三個(gè)自由度 ，一擋鐵置于 34 的孔的外端限制繞 現(xiàn)完全定位。短 0孔的外端作夾緊元件 。 圖 3零件定位夾緊示意圖（ 圖 3零件定位夾緊示意圖（ （說(shuō)明：以上定位和夾緊方案針對(duì)于 兩 個(gè) 同時(shí)加工的零件，兩零件對(duì)稱放置相應(yīng)的定位和夾緊裝置也對(duì)稱布置。） 分析以上方案： 方案 a： 此方案 符合定位和夾緊的相關(guān)原理 ， 短 但是美中不足的是需要兩液壓缸，并且兩液壓缸需分布在兩零件的外側(cè)。由此帶來(lái)的影響是設(shè)計(jì)兩液壓缸增加夾具整體的體積，也增加制造成本。再者此 方案雖然能夠保證零件的較高的加工精度，但是所要 加工的零件 尺寸精度和位置精度要求不高。 所以此方案是不可用的。 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 18 方案 b：此方案 與方案 不同的是提供夾緊力只需一個(gè)位于夾具中心的液壓缸。但是兩零件間的距離增大，這樣帶來(lái) 主軸箱四根軸間的軸間距加大，從而 會(huì)增大整個(gè)機(jī)床的體積和制造成本。 所以此方案 也不可用 。 方案 c： 兩定位板相當(dāng)于一 短 能夠保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)的基準(zhǔn)重合 ，也符合夾緊力的選擇原則，使夾緊力朝著主要的定位基準(zhǔn)面 。從而提高零件的加工精度。同時(shí)又能降低機(jī)床和夾具的體積和成本 ，解決了以上兩方案的出現(xiàn)的問(wèn)題 。 所以 以此方案可行。 根據(jù)以上的論述比較，可以定出方案 c 是合理可行 。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 4 定位元件 和夾 緊元件 的 設(shè)計(jì) 計(jì)算 3 4 1 定位元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 定 位元件設(shè)計(jì)包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、及布置形式等。利用六點(diǎn)定位原則正確選擇定位方式和定位元件。 根據(jù) 前面定位方案的敘述，可以知道本課題所使用到的定位元件有：兩個(gè) 定位板（相當(dāng)于一 短 三 個(gè)圓形支承塊， 一 個(gè)擋鐵。具體的尺寸如下所定： 3 定位板 (兩定位板相當(dāng)于短 V 形塊 )的設(shè)計(jì)及尺寸的確定 V 型塊是標(biāo)準(zhǔn)件，但是考慮到本設(shè)計(jì)所使用的 V 型塊的具體尺寸要遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸，所以要自己設(shè)計(jì)。所謂的自行設(shè)計(jì)也就是在標(biāo)準(zhǔn)件的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體情況做出適當(dāng)?shù)母膭?dòng)。 之所以要把 V 形塊改進(jìn)為兩定位板，就是因?yàn)槔?板的外圓面的直徑很大 ,這樣設(shè)計(jì)出 體積 。但是安裝時(shí)應(yīng)保持 兩定位板垂直放置 （安裝方式見(jiàn)總裝圖）。 定位板的長(zhǎng)度根據(jù)肋板的高度確定，取略大于肋板的一半高度的尺寸作為定位板的長(zhǎng)度（取 60 圖 3定位板 3 支承釘 設(shè)計(jì)及 尺寸的確定 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 20 3個(gè)支承釘， 主要的定位元件 ，對(duì)它的要求也就比較的高，要想達(dá)到較高的要求，應(yīng)當(dāng)做 到： 幾個(gè)支承釘裝配 后，要求等高，可以用裝配后一次磨削法，以保證它們的限位基面在同一 平面內(nèi)，也就是保證了它們的平面度比較的高 。由于肋 板的底面屬粗基準(zhǔn)面，所以選用 紋）支承釘。 參照文獻(xiàn) 2表 2 支承釘 12226 擋鐵的設(shè)計(jì)及尺寸的 確定 擋鐵的尺寸根據(jù) 34孔的直徑和長(zhǎng)度確定，具體設(shè)計(jì)及尺寸如圖所示： 圖 3擋鐵 3 夾緊元件的設(shè)計(jì)計(jì)算 3 壓板壓頭夾緊機(jī)構(gòu)的確定 根據(jù)夾緊原理 和零件的形狀來(lái)確定夾緊機(jī)構(gòu)。本課題中由于 第一定位基準(zhǔn)為圓形肋板的軸線 ， 根據(jù)夾緊原理 夾緊 力 應(yīng)朝著主要的定位基準(zhǔn)面，所以壓板壓頭夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)如總裝圖中的放 置位置。零件的形狀呈內(nèi)凹狀又零件為薄臂件故設(shè)計(jì)壓頭為球形壓頭。 3 V 形塊夾緊機(jī)構(gòu)的確定 零件的另一端采用擋鐵定位，再者加工零件時(shí)會(huì)產(chǎn)生扭距和切向力，這樣必然導(dǎo)致零件的翻轉(zhuǎn)和竄動(dòng)。用 V 形塊夾緊機(jī)構(gòu)可以有效地控制這些不利于加工的運(yùn)動(dòng)。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的確定 由于切削時(shí)產(chǎn)生軸向力，將使零件繞 y 軸翻轉(zhuǎn)。而手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)的存在有效地消除這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)。 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 22 3 5 誤差分析 計(jì)算 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時(shí)，由于 工序基準(zhǔn)的變動(dòng)對(duì)加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。 3 響加工精度的因素 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差 D、對(duì)刀誤差 T、夾具位置 誤差 A， 夾具誤差機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工 誤差 G。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確而形成總的加工誤差 3 差的計(jì)算 3 位誤差 D 差 B 基準(zhǔn)不重合誤差是由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。在本設(shè)計(jì)中，由于定位誤差和工序基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為 0。 差 Y 基準(zhǔn)位移誤差是工件實(shí)際位置對(duì)確定位置的理想要素的誤差 。 3 要 定位元件的 定位誤差分析計(jì)算 當(dāng)于短 定位誤差分析計(jì)算 : 因?yàn)椋?相當(dāng)于一短 V 形塊 的 兩定位板 起定心定位作用，并且 定位 準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)的基準(zhǔn)重合 。 所以： B=0 根 據(jù)參考文獻(xiàn) 1當(dāng) a = 090 時(shí)， 2 即： 0 7=0 . 7 0 7 0 . 0 6 0 . 0 4 2 4 故： 0 0 . 0 1 4 0 . 0 4 2 4Y 其它定位元件的定位誤差計(jì)算省略。 3 刀誤差 T 因?yàn)榈毒呦鄬?duì)于對(duì)刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對(duì)刀誤差。 本工序 中鏜孔時(shí)導(dǎo)向誤差計(jì)算公式為： l )(22 1123（ 3 即得導(dǎo)向誤差 0 . 0 1 2 0 . 0 2T 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 3 具位置 誤差 A 因?yàn)閵A具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 一般?。?水 平= 直=0 課題中夾具為垂直安裝 ,所以取 垂 直=0 具誤差 E 因夾具上定位元件，對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時(shí)的調(diào)整和修配精度。 一般取 E=工方法誤差 G 因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項(xiàng)誤差影響因素很多，又不便于計(jì)算，所 以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 為它留出工件公差的 13。計(jì)算時(shí)可設(shè) G=3k。 k 工件位置公差取 G= 6 證加工精度 工件在夾具中加工時(shí)，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是 工件總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差。 的計(jì)算按公式（ 5算： 2 2 2 2 2D T A E G （ 3 = 2 2 2 2 20 . 0 4 2 4 0 . 0 2 0 0 . 0 4 0 . 0 6 7 =然： 以 :本夾具完全可以保證加工精度。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過(guò)早報(bào)廢，在分析計(jì)算工件加工精度時(shí)需留出一定精度儲(chǔ)備量此將上式改為： k k （ 3 當(dāng)0時(shí)夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 24 cJ=k =0 所以?shī)A具完全可以滿足加工要求。 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 夾具結(jié)構(gòu)的確定 具體的確定 夾具體是用來(lái)確定各元件之間總體布局的根基，有了夾具體鏜 模板才能夠固定各部件，各元件才能夠有發(fā)揮的作用。 夾具體的尺寸是根據(jù)零件的尺寸，零件的定位夾緊方式以及定位夾緊元件和驅(qū)動(dòng)裝置等的安裝方式來(lái)確定的。 對(duì)夾具體的具體要求 夾具 體上的重要表面，如安裝定位元件，夾具體的安裝表面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹龋鼈冎g還要有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。一般要求夾具體的加工公差為一般工件相應(yīng)公差的 1/5 1/3。 為使夾具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行實(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。 加工過(guò)程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形與振動(dòng)，夾具體應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)，可在夾具 體上開(kāi)排屑槽。 夾具體的具體尺寸如下圖： 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 26 圖 3夾具體 正視圖 圖 3夾具體俯視圖 圖 3夾具體左視圖 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 夾緊力的確定 緊力的計(jì)算公式 根據(jù)工件所受切削力、重力、慣性力、等作用情況，按靜力平衡原理先計(jì)算出理論夾緊力，最后為保證夾緊可靠再乘以安全系數(shù)便可得到所需夾緊力的數(shù)值，即： 算出理論夾緊力，然后要保證夾緊可靠需要乘以安全系數(shù)，所以有以下公式： (3 式中 夾緊力 (N); W 理論夾緊力 (N); K 安全系數(shù)。 安全系數(shù)可按下列公式計(jì)算： 6543210 (3 式中 06各種因數(shù)的安全系數(shù) 0K 考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù)，取 1K 加工性質(zhì)，精加工取 加工取 課題是半精 鏜孔，取 2K 刀具鈍化程度， 半精 鏜鑄鐵工件取 3K 切削特點(diǎn)，連續(xù)切削取 4K 夾緊力的穩(wěn)定性，機(jī)動(dòng)夾緊取 5K 手動(dòng)夾緊時(shí)受柄位置，操作方便取 6K 僅有力矩作用于工件時(shí)與支撐面接觸情況，接觸點(diǎn)確定取 本課題中的安全系數(shù)0 1 2 3 4 5 6K K K K K K K K=1 . 2 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 0 = 夾緊力的計(jì)算 夾緊力的計(jì)算由于受多方面工藝因素的影響，計(jì)算起來(lái)比較復(fù)雜，一般只能粗略計(jì)算。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力的切削力矩對(duì)夾緊力的影響。 動(dòng)壓頭 夾緊力的計(jì)算 由于兩定位塊相當(dāng)于 以此夾緊力按照工件以外圓柱面在 形塊上定位的方式來(lái)計(jì)算。 根據(jù)文獻(xiàn) 2 雙筋蹄組合鏜鉸機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 28 )2s s (3設(shè)計(jì)的 90 、 D=20據(jù)前面總體部分計(jì)算結(jié)果可以計(jì)算出： 12 1 0 7 2 8 . 8 2 6 2 8 1 . 8 3 7 0 1 0 . 6 N m T 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 3 =據(jù)以上得出的數(shù)據(jù)可以算出夾緊力 7 9 7 1 0 手動(dòng)壓頭的夾緊力的計(jì)算 根據(jù)前面總體設(shè)計(jì)計(jì)算的軸向力的結(jié)果計(jì)算： 鏜 20孔 的軸向力： 34孔 的軸向力： N 總的軸向力： 3 7 5 . 3 5 1 4 . 6 8 8 9 . 9F N N N 軸手動(dòng)壓頭的夾緊力：12 F L 軸其中： 1L 手 動(dòng) 壓 頭 的 中 心 線 到 圓 形 定 位 塊 中 心 線 的 距 離。 2L 刀 具 軸 線 的 中 心 線 到 圓 形 定 位 塊 中 心 線 的 距 離。 211 . 5 6 8 8 9 . 9 3 3 . 2 2 2 1 5 . 8 52 0 . 8 軸 （ 3 V 形塊夾緊元件的 夾緊力的計(jì)算 根據(jù)前面總體設(shè)計(jì)計(jì)算的切向力的結(jié)果計(jì)算： 鏜 20孔 的切向力： 鏜 34孔 的切向力： 只有 鏜 20 孔時(shí)的切向力才造成 零件擋鐵中心的翻轉(zhuǎn)，所以這里計(jì)算 V 形塊夾緊元件的夾緊力只取鏜 20孔的切向力（ 。 所 以 1 . 5 6 1 0 8 0 . 7 1 6 8 5 . 9 F （ 3 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 液壓驅(qū)動(dòng)裝置