畢業(yè)設(shè)計(jì)論文轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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1、引言 （1）論文研究的背景及意義 轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車(chē)轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，一般載貨汽車(chē)多以前橋?yàn)檗D(zhuǎn)向橋。轉(zhuǎn)向節(jié)按裝配位置分左、右兩種。左置方向盤(pán)的汽車(chē)（如我國(guó)、美國(guó)等按右側(cè)行駛的汽車(chē)）其左轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳部各有一分別用于安裝轉(zhuǎn)向節(jié)上臂與下臂的錐孔。而右轉(zhuǎn)向節(jié)只在下耳有一個(gè)安裝下臂的錐孔。左右轉(zhuǎn)向臂與轉(zhuǎn)向橫拉桿連接，與前軸構(gòu)成轉(zhuǎn)向梯形。當(dāng)汽車(chē)沿彎路轉(zhuǎn)向行駛時(shí)，使兩轉(zhuǎn)型節(jié)繞主銷(xiāo)偏轉(zhuǎn)不同的角度，讓所有車(chē)輪繞同一瞬時(shí)滾動(dòng)中心滾動(dòng)，以減少車(chē)輪在轉(zhuǎn)向行駛時(shí)的滑擦。轉(zhuǎn)向節(jié)的軸頸通過(guò)輪轂軸承與輪轂連接，車(chē)輪用螺栓與輪轂連接，并繞轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行走。 轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)形式按節(jié)體和輪軸的組合方式，分為整體

2、式和分開(kāi)式兩種。整體式轉(zhuǎn)向節(jié)是節(jié)體和輪軸合為一個(gè)整體，其毛坯一般采用鍛造成型分開(kāi)式轉(zhuǎn)向節(jié)是節(jié)體和輪軸分成兩件．輪軸采用棒形坯料．節(jié)體毛坯為鍛造或鑄造成型，分別加工后再壓配成一體。轉(zhuǎn)向節(jié)按節(jié)體和輪軸的組合方式，分為整體式和分開(kāi)式兩種，整體式主要用于商用車(chē)（貨車(chē)），分開(kāi)式則主要用于乘用車(chē)（轎車(chē)）。目前，國(guó)外汽車(chē)多數(shù)采用整體式結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)向節(jié)的關(guān)鍵加工部位包括：主銷(xiāo)大孔、制動(dòng)器安裝孔、輪軸上安裝輪彀軸承的配臺(tái)面和減震器安裝孔等。 （2）國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外工業(yè)基礎(chǔ)好，發(fā)展成熟，再加上汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)，經(jīng)驗(yàn)也比較豐富，在轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)上都有各自的特點(diǎn)。對(duì)于主銷(xiāo)大孔，國(guó)外大多采用臥式雙面鏜床進(jìn)行鉆、鏜加工，

3、且將精鏜主銷(xiāo)孔和內(nèi)端面組合為一道工序；有些廠(chǎng)家也采用立式噴射鉆一次加工完成單耳主銷(xiāo)孔，能加達(dá)到較高的精度和表面粗糙度要求。 轉(zhuǎn)向節(jié)輪軸國(guó)外主要采用可變速的仿型車(chē)床車(chē)削，并由單刀仿形車(chē)削逐漸向多刀仿形車(chē)削發(fā)展。精加工輪軸國(guó)外均采用端面外圓磨床磨削，在磨削過(guò)程中采用自動(dòng)測(cè)量裝置，進(jìn)行砂輪的修正和進(jìn)給量的及時(shí)補(bǔ)償。 國(guó)外有些后輪驅(qū)動(dòng)車(chē)的轉(zhuǎn)向節(jié)是通過(guò)壓配與焊接相結(jié)合的工藝方法連接到減震器上，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向節(jié)有一個(gè)大的減震器安裝孔。減震器孔的加工方法，國(guó)外以噴射鉆加工為主。在轉(zhuǎn)向節(jié)外螺紋的加工上，國(guó)外除常規(guī)的切削工序外，尚有采用滾壓和磨削兩種高效的工藝方法。這兩種加工方法都能大大提高螺紋的精度和表面

4、粗糙度，從而提高螺紋的疲勞強(qiáng)度和耐磨性。 與國(guó)外技術(shù)相比，國(guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，轉(zhuǎn)向節(jié)加工技術(shù)起步晚，也缺少相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。因此盡管在上世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)已開(kāi)始生產(chǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)加工專(zhuān)機(jī)，但在實(shí)際加工中，往往難以達(dá)到產(chǎn)品圖紙的技術(shù)要求、也難以保證生產(chǎn)節(jié)拍。 例如，天津某廠(chǎng)生產(chǎn)夏利轎車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差、空間角度多、各部位都不在同一平面上，給制造帶來(lái)很大的難度。因此最終選擇了引進(jìn)國(guó)外技術(shù)加工轉(zhuǎn)向節(jié)。在2008年，第一條獨(dú)具中國(guó)重汽技術(shù)創(chuàng)新特色的全自動(dòng)、柔性化轉(zhuǎn)向節(jié)加工生產(chǎn)線(xiàn)在中國(guó)重汽橋箱公司正式投入生產(chǎn)運(yùn)行。這大大提高了我國(guó)的轉(zhuǎn)向節(jié)加工能力。盡管如此，我國(guó)轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距還是很大的。 以

5、美國(guó)為例：通用汽車(chē)公司凱迪拉克部的新型轉(zhuǎn)向節(jié)加工線(xiàn)，其32工位節(jié)體加工自動(dòng)線(xiàn)總長(zhǎng)36.6m，由前后兩段組成，分別對(duì)節(jié)體進(jìn)行粗、精加工。克羅斯公司的“雙程”加工自動(dòng)線(xiàn)，則由8個(gè)工位組成，主要特點(diǎn)在于每個(gè)被加工的轉(zhuǎn)向節(jié)必須在自動(dòng)線(xiàn)上通過(guò)兩次才能完成全部加工。這種雙程布置形式可減少自動(dòng)線(xiàn)占地面積。 在德國(guó)，轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)也有自己的特色。德國(guó)Mauser公司的加工自動(dòng)線(xiàn)上主要采用滾壓螺紋、噴射鉆削主銷(xiāo)孔、拉削節(jié)體凸榫面等高效率工藝方法，能極大地提高自動(dòng)線(xiàn)的生產(chǎn)率。為了滿(mǎn)足柔性生產(chǎn)要求，德國(guó)AiringKessler專(zhuān)用機(jī)床公司的加工自動(dòng)線(xiàn)，在自動(dòng)線(xiàn)上采用了4個(gè)HFE一40C型三座標(biāo)數(shù)控動(dòng)力頭，取代了傳統(tǒng)

6、的可調(diào)式鉆削、銑削動(dòng)力，用來(lái)加工轉(zhuǎn)向臂凸臺(tái)面和制動(dòng)支承面上的安裝孔等。 （3）研究目的 汽車(chē)左右轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)孔鏜削加工工藝及組合機(jī)床選擇，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中要完成大批量轉(zhuǎn)向節(jié)加工總體工藝方案設(shè)計(jì)、主銷(xiāo)孔加工工藝裝備選擇和主銷(xiāo)大孔鏜削和制動(dòng)器安裝孔鉆削加工夾具設(shè)計(jì)。 培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論，基本知識(shí)，基本方法和基本技能，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。并且可以通過(guò)實(shí)地考察，了解在現(xiàn)今工廠(chǎng)中所用到的鏜銷(xiāo)的組合機(jī)床和鉆床及其夾具，并確定其發(fā)展方向和所要求的精度范圍。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工業(yè)院校學(xué)生畢業(yè)前進(jìn)行的全面綜合訓(xùn)練，是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能解決實(shí)際問(wèn)題的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在校獲得的最后訓(xùn)練機(jī)

7、會(huì)，也是對(duì)學(xué)生在校期間所獲得知識(shí)的檢驗(yàn)。 （4）課題研究的主要內(nèi)容 本文的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)左轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)孔鏜削和減震器孔鉆削加工的工藝及加工機(jī)床選擇，主要設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向節(jié)的加工工藝、鏜削加工機(jī)床選擇及鏜削加工主銷(xiāo)大孔和減震器孔鉆削的夾具設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下： 首先完成開(kāi)題報(bào)告：介紹本次設(shè)計(jì)的背景和意義，關(guān)于轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，最后分析設(shè)計(jì)的總體方案及進(jìn)程安排。 接著是左轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝方案的設(shè)計(jì)。首先進(jìn)行零件工藝分析，再進(jìn)行零件的加工工藝分析，最后制定左右轉(zhuǎn)向節(jié)批量生產(chǎn)的工藝過(guò)程。 左右轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)孔鏜削加工的機(jī)床選擇。主要是確定機(jī)床的種類(lèi)和型號(hào)（包括規(guī)格尺寸）。 左右轉(zhuǎn)

8、向節(jié)主銷(xiāo)大孔鏜削和減震器孔鉆削加工工藝的夾具設(shè)計(jì)。包括定位加緊原理設(shè)計(jì)分析，鏜套設(shè)計(jì)及其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最后將所有元件進(jìn)行裝配，繪制出裝配圖及零件圖。 最后對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的主要工作做一個(gè)總結(jié)。 1 零件工藝方案設(shè)計(jì) 1.1 零件分析 零件進(jìn)行工藝分析的一個(gè)主要內(nèi)容就是研究、審查零件的結(jié)構(gòu)工藝性。所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性，是指所設(shè)計(jì)的零件在滿(mǎn)足使用要求的前提下，在現(xiàn)有技術(shù)水平和資源約束下，制造的可行性和經(jīng)濟(jì)性。 轉(zhuǎn)向節(jié)的形狀比較復(fù)雜，主要由大孔、制動(dòng)器孔、減震器孔、擺臂四大部分組成如圖1-1。轉(zhuǎn)向節(jié)的加工分為毛坯制造和成品機(jī)加。轉(zhuǎn)向節(jié)形狀復(fù)雜，強(qiáng)度要求高，毛坯一般采用40Cr或40MnB等

9、合金結(jié)構(gòu)鋼通過(guò)模鍛的方法制造。模鍛的毛坯制造精度高，加工余量小，生產(chǎn)效率高，而且金屬材料經(jīng)模鍛后，纖維組織的分布有利于提高零件的強(qiáng)度。 減震器 大平面 制動(dòng)器孔 制動(dòng)器孔孔 擺臂 大孔 圖1-1 轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 1.1.1 應(yīng)力分析 對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)靜力學(xué)強(qiáng)度分析得到的等效應(yīng)力云圖如圖1-2，圖1-3，圖1-4所示： 圖1-2 垂直跳動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)力云圖 圖1-3 轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)力云圖 圖1-4 制

10、動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)的應(yīng)力云圖 由圖1-2中可以看出，在垂直跳動(dòng)工況下，轉(zhuǎn)向節(jié)大應(yīng)力的區(qū)域主要居于上端伸出部分的頸根處，最大應(yīng)力值為485MPa，QT500-7的屈服極限320MPa，抗拉極限500MPa，其值超過(guò)材料屈服應(yīng)力， 245MPa到485MPa過(guò)渡范圍很小，集中于少數(shù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此可以認(rèn)為是幾何的復(fù)雜形狀所引起的計(jì)算奇異點(diǎn)所造成的。 其余大范圍過(guò)渡的高應(yīng)力區(qū)都基本在90～245MPa之間，在去掉奇異點(diǎn)之后，整體的轉(zhuǎn)向節(jié)的分析得到的應(yīng)力結(jié)果是小于屈服極限的。轉(zhuǎn)向時(shí)大應(yīng)力區(qū)位于轉(zhuǎn)向節(jié)大孔的根部與上部突出部分相交位置，并且在小孔處形狀突變的地方產(chǎn)生應(yīng)力集中，如圖1-3中局部圖所示，最大應(yīng)力

11、值460MPa，同樣的，其中259～460MPa的應(yīng)力范圍過(guò)渡也很小，因此也屬于奇異點(diǎn)。而整體高應(yīng)力范圍在120MPa左右；制動(dòng)時(shí)高應(yīng)力區(qū)位于上部伸出部位的頸部下側(cè)，最大應(yīng)力值107MPa?？梢?jiàn)，在三種極限工況下，去掉奇異點(diǎn)的應(yīng)力值，轉(zhuǎn)向節(jié)的整體應(yīng)力都在許用應(yīng)力范圍之內(nèi)。其中垂直跳動(dòng)工況時(shí)轉(zhuǎn)向節(jié)的受力條件最為惡劣，可作為設(shè)計(jì)改進(jìn)的重點(diǎn)。表1-1給出了在各高應(yīng)力節(jié)點(diǎn)在不同工況下的應(yīng)力值[1]。 表1-1 高應(yīng)力節(jié)點(diǎn)的等效應(yīng)力值 節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)號(hào) 應(yīng)力/MPa 垂直跳動(dòng)工況 轉(zhuǎn)向 工況 制動(dòng) 工況 A B C D E 111299 117964 1

12、11510 115888 113443 485 255 66.2 220 3.56 434 201 25 202 103.4 79.5 50.5 10.3 107 49.7 1.1.2 變形分析 圖1-5分別為轉(zhuǎn)向節(jié)在三個(gè)工況下的變形狀況，在三種 圖1-5 轉(zhuǎn)向節(jié)在垂直跳動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向工況下的變形圖 工況下最大變形量分別為0.9mm，0.2mm ，0.7mm。 1.2 零件加工工藝分析 零件的制造包括毛坯生產(chǎn)、切削加工、熱處理和裝配等許多的生產(chǎn)階段。轉(zhuǎn)向節(jié)的加工分為毛坯制造和成品機(jī)加工。 1.2.1 毛坯的確定 汽車(chē)轉(zhuǎn)向節(jié)要

13、求有足夠的韌性和強(qiáng)度以保證其工作的穩(wěn)定，該零件為40Cr調(diào)質(zhì)，生產(chǎn)批量大，但壁厚不均勻，所以毛坯不宜采用鑄造，毛坯采用鍛造，鍛造工藝主要由劈叉、拔桿、預(yù)鍛、終鍛等工序組成。采用模鍛有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）鍛件的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，可獲得較高的強(qiáng)度； （2）鍛件的廢品少，因?yàn)殄懠](méi)有疏松、表面雜質(zhì)、內(nèi)部裂紋的缺陷； （3）制得的小公差鍛件可以減少機(jī)加工工時(shí)； （4）鍛件的表面光潔度高； （5）生產(chǎn)率較高。 1.2.2 粗精基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，可以使加工質(zhì)量得到保證。否則，會(huì)是加工困難，甚至造成報(bào)廢

14、。 ⑴ 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇的一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量，二要考慮怎樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則選擇： ① 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先該表面為粗基準(zhǔn)； ② 若工件每個(gè)表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工量最小的表面為粗基準(zhǔn)； ③ 若工件必須保證某個(gè)加工表面的尺寸或位置要求，則應(yīng)選該加工表面為粗基準(zhǔn)； ④ 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒(méi)有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次。 ⑵ 精

15、基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)從整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并使用起來(lái)方便可靠，一般應(yīng)按下列原則選擇： ① 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 ② 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來(lái)加工其他各表面。采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所用夾具的某些結(jié)構(gòu)相同或相似，簡(jiǎn)化夾具的設(shè)計(jì)和制造。 ③ 自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，應(yīng)該選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)。 ④ 互為基準(zhǔn)原則 對(duì)于相互位置精度要求高的表面，作為精基準(zhǔn)，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法。 ⑤ 可靠、方便原則 應(yīng)

16、選定位可靠，裝夾方便的表面作基準(zhǔn)。此處主要考慮基準(zhǔn)重合原則[2]。 因此，該轉(zhuǎn)向節(jié)為大批量生產(chǎn)，再考慮到以上各因素，為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需加工精度，本工序選用工件的制動(dòng)孔加工表面、主大孔端面以及φ60H7孔作為精基準(zhǔn)。 1.2.3 零件加工表面加工方法的確定 轉(zhuǎn)向節(jié)分為大孔、制動(dòng)器孔、減震器孔、擺臂孔四大部分加工。大孔作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，也是所有加工面的測(cè)量基準(zhǔn)。因此，在加工過(guò)程中，大孔端面作為定位基準(zhǔn)。 （1）大孔部加工以大孔端面定位，鏜和磨為主，鏜用于粗加工和半精加工，磨用于精加工。 （2）制動(dòng)器孔加工是鉆削達(dá)到粗糙度要求。制動(dòng)器安裝孔的加工，采用兩面一銷(xiāo)定位，要保

17、證其位置精度。 （3）減震器孔加工是端面加工，接著采用兩面一銷(xiāo)定位加工減震器孔，要保證位置精度。 （4）擺臂孔加工是鉆削達(dá)到粗糙度要求。擺臂孔的加工，采用兩面一銷(xiāo)定位，要保證其位置精度。 通常平面的加工精度較易保證，而精度要求較高的孔軸線(xiàn)和端面的垂直度，孔的軸線(xiàn)與軸的軸線(xiàn)的角度則較難保證，往往成為生產(chǎn)中的關(guān)鍵。所以制定本工序工藝過(guò)程時(shí)，應(yīng)將如何保證這兩個(gè)位置精度作為重點(diǎn)來(lái)保證。加工路線(xiàn)制定與批量是有密切關(guān)系的，但是不同批量轉(zhuǎn)向節(jié)生產(chǎn)工藝路線(xiàn)是有共同性的。 加工階段粗、精分開(kāi) （1）避免粗加工產(chǎn)生的變形破壞已加工過(guò)的表面的精度； （2）便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，否則在表面已精加工完之后再發(fā)現(xiàn)

18、毛胚得缺陷時(shí)，就大大浪費(fèi)了精加工工時(shí)和成本； （3）有利于保證加工精度，也有利于保護(hù)機(jī)床精度和合理利用機(jī)床。 工序中安排實(shí)效熱處理，分離叉毛胚復(fù)雜，鑄造內(nèi)應(yīng)力較大。為了消除內(nèi)應(yīng)力，減小變形，保證精度的穩(wěn)定性，鑄造之后要安排實(shí)效處理，加熱到500～550度，加熱速度≤30度，出路溫度≤200度。除了對(duì)鑄造進(jìn)行實(shí)效處理，往往在粗加工之后，再進(jìn)行一次實(shí)效處理，以清除內(nèi)應(yīng)力。 制定工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)考慮精度及位置精度等技術(shù)要求，能得到合理保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定位大批量生產(chǎn)的前提下，使工序盡量簡(jiǎn)單合理。 在安排加工順序時(shí)，應(yīng)遵循以下原則： （1）先基準(zhǔn)后其他 作為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)在工藝過(guò)

19、程一開(kāi)始就進(jìn)行加工，因?yàn)楹罄m(xù)工序中加工其他表面要用它來(lái)定位； （2）在加工精基準(zhǔn)面時(shí)，需要用粗基準(zhǔn)定位； （3）先主要后次要，先粗后精。 精基準(zhǔn)加工好后，接著應(yīng)對(duì)精度要求較高的各主要表面進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工，精度要求特別高的表面還需要進(jìn)行光整加工。主要表面的精加工和光整加工一般放在最后階段進(jìn)行，以免受其他工序的影響。次要表面的加工可穿插在主要表面加工工序之間。 （4）在重要表面加工前，對(duì)精基準(zhǔn)應(yīng)進(jìn)行一次修整，以利于保證重要表面的加工精度。當(dāng)位置精度要求較高，而加工是由一個(gè)統(tǒng)一基準(zhǔn)面定位，分別在不同工序中加工幾個(gè)有關(guān)表面時(shí)，這個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)面本身的精度須采取措施予以保證。 （5）

20、對(duì)于和主要表面有位置要求的次要表面，加工這些次要表面時(shí)，切削力、夾緊力大小，一般不影響主要表面的精度。 （6）對(duì)于容易出現(xiàn)廢品的工序，精加工和光整加工可適當(dāng)放在前面，某些次要小表面的加工可放在其后。 1.3 零件加工工藝規(guī)程 根據(jù)轉(zhuǎn)向節(jié)的零件圖知，大孔的表面粗糙度為0.8，精度要求比較高，所以除了鏜削加工外，我們還需要磨削。需要先在車(chē)床上鏜 ，然后在臥式磨床上加工，如磨削桿部在同一個(gè)磨床上操作。最后達(dá)到尺寸公差要求。對(duì)于法蘭盤(pán)上的制動(dòng)器安裝孔、減震器孔和擺臂孔，其表面粗糙度都為6.3，我們?cè)阢@削制動(dòng)器安裝孔時(shí)主要是要保證其位置度。所以需要安裝面作為定位基準(zhǔn)面，同時(shí)采用兩面一銷(xiāo)的定位原理

21、。 工藝過(guò)程和生產(chǎn)線(xiàn)的形式取決于生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小。本任務(wù)中轉(zhuǎn)向節(jié)大批量生產(chǎn)。選擇機(jī)床時(shí)要考慮生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝過(guò)程見(jiàn)表1-2。 表1-2 轉(zhuǎn)向節(jié)的工藝過(guò)程 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 設(shè)備 1 鏜大孔 改裝車(chē)床 2 車(chē)軸頸、臺(tái)肩及端面 車(chē)床 3 銑上下制動(dòng)器端面 銑床 4 鉆削制動(dòng)器孔 立式鉆床 5 銑左右減震器兩側(cè)端面 臥式銑床 6 鉆減震器孔 臥式鉆床 7 銑左右擺臂兩側(cè)端面 銑床 8 鉆鉸搖臂孔 立式鉆鉸機(jī)床 9 中頻淬火 10 清洗 專(zhuān)用清洗機(jī) 11 精磨大孔內(nèi)表面 磨床 12 銑平臺(tái) 立式銑床 1

22、3 探傷退磁 專(zhuān)用探傷機(jī) 14 清洗 專(zhuān)用清洗機(jī) 15 最終檢驗(yàn) 鉗工臺(tái) 16 入庫(kù) 2 轉(zhuǎn)向節(jié)加工機(jī)床的選擇 組合機(jī)床是根據(jù)工件加工需要以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專(zhuān)用部件，對(duì)一種或數(shù)種工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專(zhuān)用機(jī)床。組合機(jī)床的主要組成部分為：滑臺(tái)、夾具、多軸箱、動(dòng)力箱、中間底座、側(cè)底座以及輔助部件等組成。加工時(shí)，刀具由電動(dòng)機(jī)通過(guò)動(dòng)力箱、多軸箱驅(qū)動(dòng)做旋轉(zhuǎn)主體運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)滑臺(tái)帶動(dòng)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 組合機(jī)床總體內(nèi)容和步驟與普通機(jī)床相同，但由于組合機(jī)床紙加工一種或數(shù)種工件的特定工序，工藝范圍窄，主要技術(shù)參數(shù)已知；且工藝方案一旦確定，就確定

23、了結(jié)構(gòu)布局；因而總體選擇的側(cè)重點(diǎn)不同，主要是通過(guò)共建分析等掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的依據(jù)，畫(huà)出詳細(xì)的加工零件工序；通過(guò)工藝分析，畫(huà)出加工示意；然后進(jìn)行總體布局，給出機(jī)床聯(lián)系尺寸。 2.1 繪制加工零件工序 被加工零件工序是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺(tái)機(jī)床上或一條自動(dòng)線(xiàn)上完成的工藝內(nèi)容、被加工部位的尺寸及精度、技術(shù)要求、加工用定位基準(zhǔn)、夾緊部位、以及被加工零件的材料、硬度和在本機(jī)床加工前毛坯情況的圖紙。它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機(jī)床或自動(dòng)線(xiàn)加工內(nèi)容，加上必要的說(shuō)明繪制的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是制造使用時(shí)調(diào)整機(jī)床、檢查精度的重要技術(shù)文件。 2.1.1 被加工零件工序 （1）在圖紙上

24、應(yīng)表示出被加工零件的形狀，尤其是要設(shè)置中間向?qū)r(shí)，應(yīng)表示出工件內(nèi)部筋的布置和尺寸，以便于檢查工件裝進(jìn)夾具是否相碰，以及刀具通過(guò)的可能性。 （2）在圖紙上應(yīng)表示出加工用基面和夾緊的方向機(jī)位置，以便依此進(jìn)行夾具的支承，定位及夾緊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 （3）在圖紙上應(yīng)表示出加工表面的尺寸、精度、光潔度、位置尺寸及精度和技術(shù)條件（包括對(duì)上到工序的要求及本機(jī)床保證的部分）。 （4）圖紙中還應(yīng)該注明那個(gè)被加工零件的名稱(chēng)、編號(hào)、材料、硬度以及被加工部件的余量。 本次加工零件的圖紙是老師給的，根據(jù)圖紙上要求，可以得出左右轉(zhuǎn)向節(jié)大孔鏜削加工的加工部件材料、尺寸、精度、表面粗糙度、零及技術(shù)要求。而該工序的定位基準(zhǔn)

25、、加緊部位則需設(shè)計(jì)。 2.1.2 定位加緊部位設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)向節(jié)零件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，由于鏜削加工為精加工，所以定位基準(zhǔn)選擇時(shí)盡量選擇精基準(zhǔn)。初定兩個(gè)定位方案。鉆削加工是半精加工。 首先以轉(zhuǎn)向節(jié)回轉(zhuǎn)面定位，轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)孔面加工精度較高。采用減震器孔端面、制動(dòng)器孔端面和減震器孔端面定位。而制動(dòng)器孔鉆削則是大孔端面、大孔端頸，減震器孔端面定位。在工件大孔鏜削加工夾緊時(shí)只能夾緊制動(dòng)器安裝孔端面，為了保證加緊力的作用點(diǎn)正對(duì)支承元件從而提高工件剛度、減少加工變形只能采用制動(dòng)器安裝孔端面定位。而制動(dòng)器鉆削加工夾緊時(shí)則是夾緊大孔的上端面和減震器一端面，防止在鉆削過(guò)程中由于垂直方向上的力和切削力。夾緊定位如圖2-1、

26、圖2-2所示。 圖2-1 鏜削孔加工定位夾緊 圖2-2 制動(dòng)器鉆削加工定位夾緊 2.1.3 繪制被加工零件工序的規(guī)定 （1）本工序的加工部位用粗實(shí)線(xiàn)繪制，其余部位用細(xì)實(shí)線(xiàn)繪制。定位基準(zhǔn)、夾緊部位、夾緊方向等需用符號(hào)表示；本道工序保證的尺寸、角度等，均在尺寸下用橫線(xiàn)標(biāo)出； （2）加工部位的位置尺寸應(yīng)有定位基準(zhǔn)算起。但有時(shí)也可將工件某一主要孔定位置尺寸從定位基準(zhǔn)算起，其余各孔的位置尺寸再?gòu)脑摶鶞?zhǔn)算起。當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，要進(jìn)行換算； （3）注明

27、零件對(duì)機(jī)床加工提出的某些特殊要求，如對(duì)精鏜孔機(jī)床應(yīng)注明是否允許留有退刀痕跡； （4）對(duì)簡(jiǎn)單的零件，可直接在零件圖上作必要的說(shuō)明，而不需要另行繪制被加工零件工序。 根據(jù)以上內(nèi)容及規(guī)定可繪制出轉(zhuǎn)向節(jié)大孔鏜削加工的工序[3]。 2.2 繪制加工示意 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖紙上的反應(yīng)，表示被加工零件在機(jī)床上的加工過(guò)程，刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系，機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等，是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù)，是整臺(tái)組合機(jī)床布局的原始要求，也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必須的重要技術(shù)文件。 2.2.1 加工示意上內(nèi)容標(biāo)注 （1）機(jī)床的加工方法

28、，切削用量，工作循環(huán)和工作行程。 （2）工件、夾具、刀具及多軸箱之間的相對(duì)位置及其聯(lián)系尺寸。如工件端至多軸箱端面間的距離，刀具刀尖至多軸箱端面之間的距離等。 （3）主軸的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、尺寸及外伸長(zhǎng)度；刀具類(lèi)型、數(shù)量和結(jié)構(gòu)尺寸；接桿（包括鏜桿）、浮動(dòng)卡頭、導(dǎo)向裝置、攻螺紋靠模裝置的結(jié)構(gòu)尺寸；刀具與導(dǎo)向裝置的配合，刀具、接桿、主軸之間的連接方式。刀具應(yīng)按終了位置繪制。 2.2.2 繪制加工示意的注意事項(xiàng) （1）加工示意圖中的位置，應(yīng)按加工終了時(shí)的狀況繪制，且其方向應(yīng)與機(jī)床的布局吻合； （2）工件的非加工部位用細(xì)實(shí)線(xiàn)繪制，其余部分一律按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制； （3）同一多軸箱上，結(jié)構(gòu)、尺寸完全相

29、同的主軸，不管數(shù)量多少，允許只繪制一根，但應(yīng)在主軸上標(biāo)注與工件孔號(hào)相對(duì)應(yīng)的軸號(hào)； （4）主軸見(jiàn)的分布可不按真實(shí)的中心距繪制，但加工孔距很近或需設(shè)置徑向尺寸較大的導(dǎo)向裝置時(shí)，則應(yīng)按比例繪制，以便于檢查相鄰主軸、刀具、導(dǎo)向裝置等是否產(chǎn)生干涉； （5）對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)通用結(jié)構(gòu)，允許只繪制外形，標(biāo)上型號(hào)，但對(duì)于一些專(zhuān)用結(jié)構(gòu)如導(dǎo)向、專(zhuān)用接桿等應(yīng)繪出剖視圖，并標(biāo)注尺寸、精度及配合。 2.2.3 繪制加工示意的計(jì)算 （1）選擇刀具結(jié)構(gòu)及鏜桿 鏜桿的設(shè)計(jì)對(duì)鏜孔精度影響很大。所以在設(shè)計(jì)鏜模前應(yīng)確定鏜桿的尺寸。鏜桿的主要尺寸是直徑和長(zhǎng)度。直徑受到加工孔徑的限制，在可能的情況下應(yīng)盡量取的大些，以增加其剛度。一般取

30、d=（0.6-0.8）D（D為工件鏜孔直徑）。在本道工序中D=41mm，所以d=24.6-32.8mm。鏜刀不宜在鏜桿外懸伸過(guò)長(zhǎng)，以免剛性不足。鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面之間的關(guān)系，參照《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》[4]表4-5選取d=30mm，=。 初定鏜刀裝在鏜桿上的幾何參數(shù)為：主偏角Kψ=50°，前角Ψ。=5°，刃傾角λs＝0°，刀尖圓角半徑Υε=1（mm）。 （2）導(dǎo)向套的設(shè)計(jì) 組合機(jī)床加工孔時(shí)，除采用剛性主軸加工方案外，零件上孔的位置精度主要靠刀具的導(dǎo)向裝置來(lái)保證。導(dǎo)向裝置有兩大類(lèi)，即固定式導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向。當(dāng)加工孔徑不大于40mm或摩擦表面的線(xiàn)速度小于

31、20m/min時(shí)，一般采用固定式導(dǎo)向，刀具或刀桿的導(dǎo)向部分，在導(dǎo)向套內(nèi)即轉(zhuǎn)動(dòng)又作軸向移動(dòng)。加工孔徑較大或線(xiàn)速度大于20m/min時(shí)，一般采用旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置。旋轉(zhuǎn)式導(dǎo)向裝置將旋轉(zhuǎn)副和直線(xiàn)移動(dòng)副分別設(shè)置，按旋轉(zhuǎn)副和直線(xiàn)副的相對(duì)位置分為內(nèi)滾式和外滾式。 為了保證主銷(xiāo)孔的同軸度，在這次加工中采用雙鏜刀同時(shí)加工前后主銷(xiāo)孔的方案。由于精加工切削速度大于30m/min，所以采用滾動(dòng)鏜套。鏜套的具體設(shè)計(jì)過(guò)程。 （3）初定切削用量 組合機(jī)床往往采用多軸、多刀、多面同時(shí)加工。且組合機(jī)床的刀具要有足夠的使用壽命，以減少頻繁換刀。因此，組合機(jī)床切削用量一般比通用機(jī)床的單刀加工要低30%以上。同一多軸箱上的刀具由

32、于采用同一滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，所以，各刀具（絲錐除外）的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)該相等。因此，應(yīng)按工作時(shí)間最長(zhǎng)、負(fù)荷最重、刃磨較困難的所謂“限制性刀具”來(lái)確定；對(duì)于其他刀具，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整。使用液壓滑臺(tái)時(shí)，所選的每分鐘進(jìn)給量一般比滑臺(tái)的最小進(jìn)給量大50%，以保證進(jìn)給穩(wěn)定[5]。 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》，用高速鋼精鏜合金鋼的切削用量為：v=20-35m/min, f=0.10-0.30mm/r。由 得 取n=300r/min,v=34m/min; f=0.3mm/r。 （4）確定切削力、切削扭矩和切削功率 軸向力、切削扭矩和切削功率是為了分別選擇滑臺(tái)及設(shè)計(jì)夾具、確定主軸及其他傳動(dòng)件尺寸、選擇主電

33、動(dòng)機(jī)（一般是選擇動(dòng)力箱的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)）提供依據(jù)[4]。 工件的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)鋼，硬度為HB330-380，，。 切削力： 其中=2306；=-0.15；=1.0；=0.75；=1.0。 =15820.8N 切削功率： =9 kw （5）選取刀具接桿 多軸箱各主軸的外伸長(zhǎng)度為一定值，而刀具的長(zhǎng)度也是一定值。因此，為保證多軸箱上的刀具能同時(shí)到達(dá)加工終了位置，就需要在主軸與刀具之間設(shè)置可調(diào)環(huán)節(jié)。這個(gè)可調(diào)環(huán)節(jié)在組合機(jī)床上是通過(guò)可調(diào)整的刀具接桿來(lái)解決的。 組合機(jī)床主軸與刀具之

34、間通常有兩種連接。一是接桿連接，也稱(chēng)剛性連接，用于單導(dǎo)向進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸、锪孔及倒角加工。二是浮動(dòng)卡頭連接，也稱(chēng)浮動(dòng)連接，用于長(zhǎng)導(dǎo)向、雙導(dǎo)向和多導(dǎo)向進(jìn)行鏜、擴(kuò)、鉸孔，以減少主軸位置誤差及主軸徑向跳動(dòng)對(duì)加工精度的影響，避免主軸與夾具導(dǎo)向不同軸而產(chǎn)生“別勁”現(xiàn)象。通用的標(biāo)準(zhǔn)浮動(dòng)卡頭有小浮動(dòng)量及大浮動(dòng)量?jī)煞N，繪制加工示意圖時(shí)可以根據(jù)有關(guān)的組合機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選擇。 （6）主軸選擇 主軸型式主要取決于進(jìn)給抗力和主軸—刀具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的需要。而對(duì)于精鏜一類(lèi)精加工主軸，則不能按切削轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇主軸。這是因?yàn)?，鏜孔時(shí)，一般余量很小，轉(zhuǎn)矩也很小，由此決定鏜軸直徑往往剛性不足。因此這類(lèi)主軸尺寸的決定程序是：工件加工部位尺

35、寸—鏜桿直徑—浮動(dòng)卡頭規(guī)格尺寸—主軸尺寸。 （7）確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸 最重要的聯(lián)系尺寸是工件端面到多軸箱端面之間的距離。它等于刀具懸伸長(zhǎng)度+螺母厚度+主軸外伸長(zhǎng)度+接桿伸出長(zhǎng)度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深（非通孔）。本設(shè)計(jì)中即為尺寸362mm。 （8）工作進(jìn)給長(zhǎng)度的確定 工作進(jìn)給長(zhǎng)度按加工長(zhǎng)度最大的孔來(lái)確定，進(jìn)給長(zhǎng)度等于刀具切入值+加工孔深+切出值（非通孔無(wú)），本設(shè)計(jì)中切入值與切出值都取8mm加工孔深為69.5mm，所以工作進(jìn)給長(zhǎng)度為85.5mm。 2.3 機(jī)床聯(lián)系尺寸 機(jī)床的聯(lián)系尺寸是用來(lái)表示機(jī)床的配置型式、機(jī)床各部件之間相對(duì)位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的總體布局圖。它的內(nèi)容包括機(jī)床

36、的布局形式，通用部件的型號(hào)、規(guī)格、動(dòng)力部件的運(yùn)動(dòng)尺寸和所用電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)，工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專(zhuān)用部件的輪廓尺寸等。 繪制機(jī)床聯(lián)系尺寸之前應(yīng)進(jìn)行如下計(jì)算： 2.3.1 滑臺(tái)的選用 根據(jù)滑臺(tái)的驅(qū)動(dòng)方、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程和加工精度等因素來(lái)選用合適的滑臺(tái)。 （1）驅(qū)動(dòng)方式的確定 機(jī)械滑臺(tái)和液壓滑臺(tái)的用途、工作循環(huán)和導(dǎo)軌型式完全一樣。液壓滑臺(tái)與機(jī)械滑臺(tái)的主要區(qū)別是：液壓滑臺(tái)的進(jìn)給速度屬于無(wú)級(jí)調(diào)速，變換進(jìn)給量方便。液壓系統(tǒng)看安裝壓力繼電器，機(jī)床運(yùn)行安全，機(jī)床較易實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)循環(huán)。且液壓滑臺(tái)應(yīng)用廣發(fā)，所以選用液壓滑臺(tái)。 （2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺(tái)所需進(jìn)給力 式中

37、為各主軸加工時(shí)所產(chǎn)生的軸向力（N）。 （3）確定進(jìn)給速度 液壓滑臺(tái)的工作進(jìn)給速度規(guī)定在一定范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。對(duì)液壓滑臺(tái)，確定刀具切削用量時(shí)所規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺(tái)最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍。本次設(shè)計(jì)采用1HY32G型液壓滑臺(tái)，工進(jìn)速度20～650mm/min,.快速移動(dòng)速度為10m/min。 （4）確定滑臺(tái)的行程 滑臺(tái)的行程除保證足夠的工作行程外，還應(yīng)留有前備量和后備量。前備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向前移動(dòng)的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及道具磨損后能向前調(diào)整，前備量一般大于10～20mm。本設(shè)計(jì)中取為20mm；后備量的作用是使動(dòng)力部件有一定的向后移動(dòng)的余地，以方便的裝卸刀具

38、，后備量一般不小于40~50mm，所以后備量取為50mm?；_(tái)的總行程應(yīng)大于工作行程、前備量、后備量之和。本設(shè)計(jì)中選用1HY32G，行程為630mm。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[6]16頁(yè)表2-4，與1HY32G配套滑臺(tái)側(cè)底座為1CC322M，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》179頁(yè)附表18得1CC322標(biāo)準(zhǔn)尺寸，其標(biāo)準(zhǔn)高度為560mm。 2.3.2 動(dòng)力箱的選用 動(dòng)力箱主要依據(jù)多軸箱所需的電動(dòng)機(jī)功率來(lái)選用。 其中，動(dòng)力箱的切削功率： ， 多軸箱傳動(dòng)效率，取0.8。 動(dòng)力箱的電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于計(jì)算功率。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》24頁(yè)表2-15選用動(dòng)力箱1TD32IA，電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100L1-4，

39、電動(dòng)機(jī)功率7.5kw，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速3000r/min，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速1500r/min。 2.3.3 確定裝料高度 裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離。裝料高度在850～1060mm范圍內(nèi)選取，本設(shè)計(jì)中取為1060mm。 2.3.4 確定夾具輪廓尺寸 工件的尺寸和形狀是確定夾具底座尺寸的基本依據(jù)。確定夾具底座尺寸時(shí)應(yīng)考慮工件的定位件、夾緊機(jī)構(gòu)、刀桿導(dǎo)向裝置的需求空間，并應(yīng)滿(mǎn)足排屑和安裝的需要。鏜模架體厚度為150～300mm。由于夾具較復(fù)雜，所以在繪制出夾具的結(jié)構(gòu)草圖后，再確定夾具輪廓尺寸。 3 鏜大孔夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)一為轉(zhuǎn)向節(jié)大孔鏜削加工夾具設(shè)計(jì)，由于任務(wù)要求大批量生

40、產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。 鏜床夾具也稱(chēng)鏜模。主要用于加工箱體、支架等類(lèi)工件上的孔或孔系。鏜床夾具具有引導(dǎo)鏜桿的導(dǎo)套稱(chēng)為鏜套，及安裝鏜套的鏜模架。用鏜模鏜孔時(shí)，工件的加工精度可以不受鏜床精度的影響，而由唐末的精度來(lái)保證。機(jī)床的主軸和鏜桿采用浮動(dòng)聯(lián)接，機(jī)床只提供鏜桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力。鏜模的結(jié)構(gòu)類(lèi)型主要取決于導(dǎo)向的設(shè)置，導(dǎo)向的設(shè)置不僅是考慮加工孔的位置精度，更主要的是考慮加工時(shí)鏜桿的剛度。鏜床夾具的設(shè)計(jì)，主要包括工件的定位方案設(shè)計(jì)、工件的加緊方案設(shè)計(jì)以及夾具的其他元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后將以上元件合理布置，確定夾具的形式及夾具的總體結(jié)構(gòu)。 3.1 定位元件設(shè)計(jì) 定位裝置包括包括定位元件及其組合，其作用是確

41、定工件在夾具中的位置。如前所述，本次設(shè)計(jì)夾具采用的定位原理為一面三支承釘定位。 3.1.1 平面定位 ⑴ 以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用平頭支承釘，以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(shí)，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。 ⑵ 以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件，用于面定位時(shí)用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。 ⑶ 以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 ⑷ 以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時(shí)可按定位面質(zhì)量和面

42、積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。 ⑸ 當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時(shí)，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 在本次設(shè)計(jì)中需采用兩個(gè)支承塊分別支承工件的制動(dòng)器孔端面。支承塊的工作面，裝配后在一道工序中精磨，保證等高。一組支承塊，與精基準(zhǔn)面接觸形成平面定位副，相當(dāng)于三個(gè)支承釘或三個(gè)點(diǎn)定位副，限制三個(gè)自由度。 3.1.2 支承釘定位 本次是設(shè)計(jì)采用以轉(zhuǎn)向節(jié)減震器孔端面兩個(gè)支承釘定位，限制工件的兩個(gè)自由度。擺臂端面一個(gè)支承釘定位，限制工件的一個(gè)自由度。支

43、承釘規(guī)格如圖3-1所示。 圖3-1 六角支承釘（JB/T 8026.1-1999） 3.2 誤差分析 造成零件加工誤差是由多種因素構(gòu)成的, 這里僅驗(yàn)算工件的安裝誤差, 它包括定位誤差和夾緊誤差,因夾緊力不大, 且?jiàn)A緊力與支撐面垂直, 夾緊變形誤差很小, 因此只對(duì)定位誤差進(jìn)行討論。大孔與其他部分的位置誤差主要是與軸心線(xiàn)之間9°角度誤差。角度誤差要求為±30′。由工件定位面的位置度而引起角度誤差 α = arctgΔ/ a = ±0.94′ 式中Δ———定位面的位置度公差,Δ = 0.03 mm； a ———定位面寬度, a = 55 mm。 因定位

44、軸與定位軸套之間存在間隙,造成轉(zhuǎn)角 δ = arctg( D - d) / L = ±7.53′ 式中D —定位軸套最大值, D = φ55 + 0. 25 ； d —定位軸套最小值, d = φ55 - 0. 35； L —定位軸長(zhǎng), L = 53 mm。 由工件定位誤差引起的最大轉(zhuǎn)角誤差 A = 0.94′+ 7.53′= 8.43′< 30′/ 3 因轉(zhuǎn)角誤差小于公差的1/ 3 , 所以滿(mǎn)足定位要求。 綜上所述,此夾具實(shí)現(xiàn)了正確的定位,滿(mǎn)足了加工尺寸及位置要求,因此是合理的。 3.3 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工過(guò)程中，工件會(huì)受到切削力、離心力、慣性力等

45、的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。工件定位后，將工件固定并使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的裝置，稱(chēng)為夾緊裝置。 3.3.1 夾緊裝置的組成 夾緊裝置的組成由以下三部分組成。 第一部分：動(dòng)力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊兩種。手動(dòng)夾緊的力源來(lái)自人力，用時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。為了改善勞動(dòng)條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動(dòng)夾緊。機(jī)動(dòng)夾緊的力源來(lái)自氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)動(dòng)、電磁、真空等動(dòng)力夾緊裝置。 第二部分：傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動(dòng)

46、力源和夾緊元件之間傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個(gè)夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重要。 第三部分：夾緊元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。 3.3.2 夾緊裝置的設(shè)計(jì)原則 在夾緊工件的過(guò)程中，夾緊作用的效果會(huì)直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計(jì)夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則： ⑴ 工件不移動(dòng)原則 夾緊過(guò)程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。 ⑵ 工件不變形原則 夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不

47、致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。 ⑶ 工件不振動(dòng)原則 對(duì)剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動(dòng)。 ⑷ 安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動(dòng)夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 ⑸ 經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動(dòng)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)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好[7]。 3.3.3 定位夾緊力的基本原則 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。 夾緊

48、力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時(shí)必須遵守以下準(zhǔn)則： ⑴ 力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。 ⑵ 緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 ⑶ 力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時(shí)，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。 夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問(wèn)題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用

49、點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則： ⑴ 力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會(huì)使工件傾斜或移動(dòng)，夾緊時(shí)將破壞工件的定位。 ⑵ 力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對(duì)剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且?jiàn)A緊更加可靠。 ⑶ 力可的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。 3.3.4 減小夾緊變形的措施 有時(shí)，一個(gè)工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長(zhǎng)的套筒在車(chē)床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊

50、點(diǎn)。這時(shí)可以采取以下措施減少夾緊變形。 ⑴ 均勻的對(duì)稱(chēng)變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計(jì)平均值，通過(guò)調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。）增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 。 若高支座可采用增加一個(gè)輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿(mǎn)意的夾緊狀態(tài)。 ⑵ 分散著力點(diǎn) ，用一塊活動(dòng)壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個(gè)或四個(gè)，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。 ⑶ 增加壓緊件接觸面積，在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過(guò)剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。 ⑷ 利用對(duì)稱(chēng)變夾具的夾緊設(shè)計(jì)，應(yīng)保證形狀在加工薄壁套筒時(shí)，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍

51、有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時(shí)，除減小夾緊力外，工件能產(chǎn)生。 ⑸ 其它措施 對(duì)于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，上述各種措施通常難以滿(mǎn)足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。 夾緊裝置一般由力源裝置、中間傳力機(jī)構(gòu)、夾緊原件和夾緊機(jī)構(gòu)所組成。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)一般應(yīng)滿(mǎn)足一下基本條件。 ① 夾緊過(guò)程中不改變工件定位時(shí)所占據(jù)的正確位置。 ② 夾緊力的大小適當(dāng)，既要保證加工過(guò)程中工件不會(huì)產(chǎn)生位移和振動(dòng)，又要使工件不產(chǎn)生不允許的變形或損傷。 ③ 夾緊裝置的自動(dòng)化程度，應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。 ④ 結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，力求體積小、重量輕、并有足夠的強(qiáng)度；工藝

52、性好便于制造與維修。 ⑤ 使用性能好、操作方便、省力、安全可靠。 3.3.5 夾緊力的確定 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具與工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受的切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮工件重力、慣性力等）的作用狀況，找出在加工中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力。即 由于鏜削加工的切削力不大，所以采用一個(gè)移動(dòng)壓板同時(shí)夾緊兩個(gè)工件的制動(dòng)器安裝孔端面。 對(duì)移動(dòng)壓板進(jìn)行有限元分析如圖3-2；3-3；3-4所示。 圖3-2 移動(dòng)壓板x方向上的變形 圖3-3 移

53、動(dòng)壓板y方向上的變形量 圖3-4 移動(dòng)壓板y方向上的變形量 3.3.6螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺桿直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性好、夾緊可靠、增力比大、行程不受限制等優(yōu)點(diǎn)，在夾具中得到廣泛的應(yīng)用，所以本次設(shè)計(jì)也采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，如圖3-5所示。 夾緊力的計(jì)算： Wk=W×K 式中：Wk—實(shí)際所需夾緊力； W—理論夾緊力；在一定條件下，由靜力平衡算出； K—為安全系數(shù)；查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》[8]表1-2-1:k0=1.2，k1=1.0，k2=1.0，k3=1.0，k4=1.0，k5

54、=1.0，k6=1.0；安全系數(shù)k=k0k1k2k3k4k5k6=1.2<1.5根據(jù)規(guī)定，選取1.5。 —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力（N）； r’—螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）；其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9；r’=12.44 —螺桿端部與工件間的摩擦角；=0 —螺旋副的當(dāng)量摩擦角，見(jiàn)表1-2-9；=9°50' —螺紋中徑之半（mm）；=7.513； —螺紋升角，見(jiàn)表1-2-10；=； —螺旋機(jī)構(gòu)的效率，其值為0.85～0.95；取=0.9。 夾具體 可調(diào)支承 工件 開(kāi)口墊片 移動(dòng)壓板 彈簧 雙頭螺栓

55、 鎖緊螺母 圖3-5 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 3.3.7 夾緊元件選擇 參照以上計(jì)算結(jié)果選取螺栓：M16；許用夾緊力為10300N；加在螺母上的夾緊扭矩為15.892(N.m) 螺母選擇M16的六角頭螺母，采用扳手?jǐn)Q緊；手柄長(zhǎng)度為190mm；作用力為100N；夾緊力為7870N。 壓板選擇：為了方便工件的裝卸，采用移動(dòng)壓板式。 彈簧選擇：2x78x4圓柱螺旋壓縮彈簧。 夾緊機(jī)構(gòu)如下圖3-5所示，其工作原理是：工件安放后，移動(dòng)動(dòng)直壓板，擰緊螺母，對(duì)工件進(jìn)行壓緊，工件加工完成后，松開(kāi)螺母，壓板在彈簧的作用下離開(kāi)工件表面，轉(zhuǎn)動(dòng)一定距離，取出工件。 3.4 鏜大孔夾具總裝配 根據(jù)夾

56、具各部分元件的尺寸合理的裝配夾具體，完成總裝圖，再繪制夾具體的裝配圖，繪制夾具體的裝配圖及零件圖。本次設(shè)計(jì)夾具的裝配圖如3-6圖所示。 圖3-6 鏜大孔夾具總裝配體 4 鉆制動(dòng)器孔夾具設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備 零件圖分析：已知該零件毛坯為鍛件，為大批量生產(chǎn)的零件。以鉆f12.5mm為例，零件加工表面粗糙度為用去除材料的方法獲得，Ra的上限為6.3um，但是由于該零件的外形特別，故通用的夾具無(wú)法對(duì)它進(jìn)行裝夾，故需要用專(zhuān)用夾具對(duì)其進(jìn)行裝夾。從零件圖上可以看出，零件體很簡(jiǎn)單，而且具有一定的位置關(guān)系，如何能把孔精確的加工出來(lái)是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。 4.2 方案設(shè)計(jì) 確定導(dǎo)向方案： （1）

57、鉆削f12.5mm孔采用固定式鉆套。鉆模板采用固定式結(jié)構(gòu)。刀具選用fmm的麻花鉆。 （2）定位設(shè)計(jì)：工件的加工孔尺寸為62.6±0.1mm、61.4±0.1mm，加工孔與基準(zhǔn)需保持位置關(guān)系。選擇大孔為限制兩個(gè)自由度，大孔端面限制3個(gè)自由度，減震器端面用支承釘限制一個(gè)自由度，采用完全定位，定位點(diǎn)分布如圖2-2所示。 4.3 確定裝夾方案 鉆削時(shí)各支持面上受力良好采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力方向指向主要定位基準(zhǔn)面A。該夾緊機(jī)構(gòu)操作方便，在工件的夾緊機(jī)構(gòu)里采用轉(zhuǎn)動(dòng)墊圈，以便工件的裝卸。 在加工過(guò)程中，為了保證工件定位時(shí)所在一個(gè)正確的加工位置，防止切削力、慣性力、離心力、及自身

58、重力等作用下發(fā)生位移和振動(dòng)，故需要設(shè)計(jì)一個(gè)夾緊裝置，以將工件夾緊。夾緊裝置有機(jī)動(dòng)和手動(dòng)之分，本夾具設(shè)計(jì)為手動(dòng)夾緊的方式。 力源裝置：力源由人扳動(dòng)手柄的力保證，不額外設(shè)置力源裝置。 中間的傳力裝置：它是介于力源和夾緊元件之間的機(jī)構(gòu)。它的作用是把手柄產(chǎn)生的夾緊力傳遞給夾緊元件，然后夾緊元件最終完成對(duì)工件的夾緊。 夾緊裝置設(shè)計(jì)的好壞，不僅關(guān)系到工件的加工質(zhì)量，而且對(duì)提高生產(chǎn)率，降低加工成本以提高加工成本以創(chuàng)造良好的加工條件等諸多方面都有很大的影響。所以必須滿(mǎn)足以下基本要求： （1）夾緊過(guò)程中，不改變工件定位后所處的正確位置。 （2）夾緊力的大小要可靠和適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置

59、穩(wěn)定不變、振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。 （3）夾緊裝置的自動(dòng)程度和復(fù)雜程度上應(yīng)與生產(chǎn)綱要相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，以便繪制。 （4）夾緊裝置的操作應(yīng)盡可能方便、安全、省力。 夾緊力確定的基本原則 確定夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小時(shí)，應(yīng)依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求，并結(jié)合共計(jì)的受力情況及定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式等因素綜合考慮。 （1）夾緊力的方向 夾緊力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。夾緊力的豎直分力背向定位基準(zhǔn)面使工件抬起，夾緊力的兩個(gè)分力分別朝向了定位基準(zhǔn)面，將有助于定位穩(wěn)定。 ① 夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。 ② 夾

60、緊力的方向應(yīng)是工件剛度較高的方向，可避免工件發(fā)生嚴(yán)重的夾緊變形。 （2）夾緊力的作用點(diǎn) 夾緊力的方向確定以后，應(yīng)根據(jù)下述原則確定作用點(diǎn)的位置。 ① 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支撐范圍內(nèi)。 ② 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛度較高的部位。 ③ 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，作用點(diǎn)靠近加工表面，可減少切削力對(duì)改點(diǎn)的力矩和減少振動(dòng)。 （3）夾緊力的大小 當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算。通常將夾具和工件看成一個(gè)剛體，根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力等）的作用情況，加工過(guò)程中對(duì)夾緊力的狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力，最后再除以安全系數(shù)作為實(shí)際夾緊力，即

61、 （4-1） 式中： F－實(shí)際所需夾緊力（牛頓）。 Fw－在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力（牛頓）。 K－安全系數(shù)。 安全系數(shù)K按下式計(jì)算 （4-2） 式中，K0～K6為考慮了各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)圖表5-1。 手柄設(shè)計(jì)為190mm，人對(duì)手柄施加100N，理論上通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力是10600N，由 得 考慮到各實(shí)際因素，通過(guò)計(jì)算得，人施加100N的力，就可以通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)

62、生4021.24N的力，能滿(mǎn)足夾緊的要求，故手柄設(shè)計(jì)成190mm。 夾緊底座的有限元分析如圖4-1所示： 圖4-1 受力方向的變形量 表4-1安全系數(shù)K0～K6的取值 符號(hào) 考慮的因素 系數(shù)值 符號(hào) 考慮的因素 系數(shù)值 K0 考慮工件材料及加工余量均性的基本安全系數(shù) 1.2~1.5 K4 夾緊力的穩(wěn)定性 手動(dòng)夾緊 1.3 機(jī)動(dòng)夾緊 1.0 K1 加工 性質(zhì) 粗加工 1.2 K5 手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置 1.0 精加工 1.0 K2 刀具鈍化程度 1.0~1.9 K6 僅有力矩使得工件回轉(zhuǎn)時(shí)工件與支承面的接觸情況 接觸點(diǎn)確定

63、 1.0 接觸點(diǎn)不確定 1.5 K3 切削特點(diǎn) 連續(xù)切削 1.0 切削特點(diǎn) 斷續(xù)切削 1.2 表4-2安全系數(shù)K2 加工方法 切削分力或切削力矩 K2 鑄鐵 鋼 鉆削 mk 1.15 1.15 mz 1.0 1.0 （2）夾緊元件 它是實(shí)現(xiàn)夾緊的最終執(zhí)行元件，通過(guò)它和工件的之間接觸來(lái)確定工件在加工中保持位置的不改變，本夾具中采用的手動(dòng)夾緊裝置，夾緊機(jī)構(gòu)由中間傳力機(jī)構(gòu)（斜楔）和夾緊元件所組成。 （3）夾緊裝置的工作原理 ① 夾緊時(shí)的工作原理：當(dāng)手柄處于下位時(shí)，把工件放到夾緊裝置中的一個(gè)正確位置，再把支承釘從右端插入，再扳動(dòng)擺動(dòng)壓板，使得壓板和

64、支承釘連接在一起，并對(duì)工件起定位作用；再把手柄往上扳動(dòng)，使得對(duì)夾具體產(chǎn)生一個(gè)向下的作用力（夾緊力），端面斜楔自動(dòng)往右運(yùn)動(dòng)，促使滑柱和定位銷(xiāo)同時(shí)往下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈簧接觸到支承釘時(shí)，在夾緊力的作用下，使得彈簧壓縮，當(dāng)手柄搬到上端極限位置時(shí)，工件夾緊。由于斜楔能自鎖，故松開(kāi)手柄后工件就不會(huì)偏離原來(lái)的位置。此過(guò)程也就是工件的夾緊過(guò)程。 ② 卸載時(shí)的工作原理：先把手柄往下扳動(dòng)，使之對(duì)夾具體產(chǎn)生一個(gè)向上的作用力（夾緊力），使得夾具體整體向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)被連接在一起的幾個(gè)機(jī)械部件（非標(biāo)準(zhǔn)定位銷(xiāo)，滑柱），斜楔自動(dòng)往左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也會(huì)對(duì)夾具體產(chǎn)生一個(gè)向上的作用力，使得夾具體、定位銷(xiāo)、滑柱這幾個(gè)被連接在一起的元件整

65、體向上運(yùn)動(dòng)，彈簧也恢復(fù)到原始的狀態(tài)，直到手柄扳動(dòng)到下端極限位置時(shí)，再松開(kāi)手柄；再?gòu)挠叶税忾_(kāi)擺動(dòng)壓板，取下支承釘，變可拆下工件，此過(guò)程也就是工件的卸載過(guò)程。 4.4 夾具的零部件設(shè)計(jì) 夾具體的各零部件的設(shè)計(jì)，具體如下： （1）被鉆得孔徑是f12.5mm，大于了f10mm，而且孔的加工精度在個(gè)方面也有要求，所以宜采用固定式鉆模。 （2）工件與夾具所產(chǎn)生的總重力超過(guò)了150N，宜采用搖臂鉆床或立式鉆床，由于該工件是中批量生產(chǎn)，則采用立式鉆床。 （3）考慮到被加工孔的精度，該夾具采用固定式鉆模，鉆模板采用固定式結(jié)構(gòu)。 （4）機(jī)床夾具裝在機(jī)床上后，應(yīng)還應(yīng)使刀具切削刃相對(duì)于工件或夾具定位元件能

66、處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套(導(dǎo)向元件)，鉆套是引導(dǎo)加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，引導(dǎo)鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。鉆套安裝在鉆模板中，其配合為H7/n6或H7/r6。采用固定式鉆套，因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序，如圖4-1所示[9]。 圖4-1固定鉆套（GB/T2262—91） 4.5 鉆套的尺寸、公差、材料 一般鉆套導(dǎo)向孔的基本尺寸取刀具的最大尺寸，采用基軸制間隙配合，鉆孔時(shí)其公差取F8。查表得麻花鉆的尺寸為f12.5 mm。 鉆套的導(dǎo)向高度H增大，則導(dǎo)向性能就越好，刀具剛度也會(huì)越高，但鉆套與刀具的磨損就會(huì)加劇。一般?。╠為鉆孔直徑），對(duì)于加工精度越高的孔，或被加工孔較小其鉆頭剛度較差，應(yīng)取小，所以取較小值。被加工孔直徑d為f14mm，綜合考慮上述情況取最合適。 在加工過(guò)程中，鉆套與刀具產(chǎn)生摩擦，故鉆套必須有很高的耐磨性。該鉆套孔徑d=f12.5mm<f26mm，故T10A鋼制造，熱處理硬度為60～64HRC。 4.6 鉆模板設(shè)計(jì) 鉆模板式裝配在夾具體或之架上，或與夾具上的其他元件相連接，有固定式、懸掛式、鉸鏈?zhǔn)健⒖尚妒竭@四種類(lèi)型，每個(gè)類(lèi)型都有它各自的應(yīng)用范圍。該零件適合采用固定式鉆模板，采用兩圓錐銷(xiāo)和