2616 惰齒輪軸鉆床夾具設(shè)計(jì)

2616 惰齒輪軸鉆床夾具設(shè)計(jì),齒輪軸,鉆床,夾具,設(shè)計(jì) UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 惰齒輪軸鉆床夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工學(xué)院 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造極其自動(dòng)化 年 級(jí)： 機(jī)制 081 指導(dǎo)教師： XXXXXXXX 職 稱：教授 二○一二 年 五 月I摘要我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是惰齒輪軸鉆孔夾具設(shè)計(jì)。我設(shè)計(jì)的夾具要應(yīng)用于鉆床上，完成對(duì)軸類零件的定位，使得對(duì)該軸的鉆的孔的尺寸要求和位置要求都要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。我從對(duì)夾具體的外形選擇、定位元件的選擇、加緊方式的選擇分析出發(fā)，對(duì)惰齒輪夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。我的夾具體選擇半開式夾具體，便于工件的放入和取出，以便減少加工程序的繁冗而提高加工加工效率；我選擇的定位元件是可調(diào)節(jié)的支撐釘和 V 形塊，用于限制需要限制的自由度；我選擇的夾緊方式是螺旋手柄推動(dòng)另一個(gè)可以移動(dòng)的 V 形塊來達(dá)到夾緊工件的目的。在完成對(duì)夾具的設(shè)計(jì)后，我還對(duì)夾具的定位誤差加以校核，以保證夾具的定位要求可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。我的設(shè)計(jì)說明書包含的內(nèi)容有封面、中英文摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、和致謝這些部分。最后由于本人知識(shí)有限、經(jīng)驗(yàn)不足，這份畢業(yè)設(shè)計(jì)肯定還存在很多技術(shù)上的問題，衷心希望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。關(guān)鍵詞：鉆床夾具、支撐釘、V 形塊、定位誤差 ‘IIAbstractMy graduation project entitled idler gear shaft drilling fixture design. Fixture designed to be used in a drilling machine, complete the positioning of the shaft parts, making the axis of the drill hole size requirements and location requirements must meet the design requirements. From the specific shape on the folder, select the choice of positioning components, to intensify the analysis of mode choice, the idler gear fixture design. Specific folder select semi-open specific folder for easy loading and unloading of the workpiece in order to reduce the burdensome processing procedures to improve processing processing efficiency; I chose the positioning element is adjustable support nails and V-shaped block used to limit the need to limit the degrees of freedom; I chose the clamping spiral handle to promote another can move the V-shaped block to achieve the purpose of clamping the workpiece. In the design of the fixture, I be checking the positioning error of the fixture to fixture positioning requirements can meet the design requirementsMy design specification includes the contents of the cover, Chinese and English abstracts, directories, text, references, and thanksFinally, because of my limited knowledge, lack of experience, this graduation project there sure is a lot of technical issues, and sincerely hope that you teachers and students criticized the correction.Keywords：Drill press fixcure、the support nail、V-shaped block、position error.目錄摘要 ................................................................................................................................IAbstract..........................................................................................................................II目錄 ................................................................................................................................11 機(jī)床夾具的定義極其發(fā)展現(xiàn)狀 ..............................................................................11.1 機(jī)床夾具定義 ...............................................................................................11.2 機(jī)床夾具的分類 ...........................................................................................11.2.1 專門化分類 ........................................................................................11.2.2 按使用分類 ...........................................................................................21.2.3 按夾緊分類 ........................................................................................21.3 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀及方向 .....................................................................21.3.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................21.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 ................................................................32 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容 ..................................................................................................42.1 惰輪的介紹 ...................................................................................................42.2 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的惰輪的基本尺寸： .......................................................43 鉆床的選擇： ..........................................................................................................64 定位方案的選擇 ......................................................................................................74.1 首先根據(jù)孔的位置和精度對(duì)軸作定位分析： .......................................74.2 定位方案的選擇 .........................................................................................75 定位元件的選擇 ....................................................................................................95.1 可動(dòng)支撐的選擇 ..............................................................................................95.2 固定 V 形塊的選擇 ..................................................................................105.3 活動(dòng) V 形塊的尺寸大小見表 4： .............................................................125.4 短定位套的選擇 .........................................................................................136 夾具體的設(shè)計(jì) ........................................................................................................147 鉆模板的設(shè)計(jì) ........................................................................................................168 加緊裝置的設(shè)計(jì) ....................................................................................................168.1 加緊裝置的組成 .........................................................................................168.2 夾緊裝置的基本組成 .................................................................................168.3 夾緊機(jī)構(gòu)的種類很多，這里只簡(jiǎn)單介紹其中一些典型裝置。 .............179 定位元件的選擇 ....................................................................................................199.1 定位銷的選擇 .............................................................................................199.2 腳鏈軸的選擇 .............................................................................................2010. 加強(qiáng)筋 .................................................................................................................2110.1 加強(qiáng)筋的作用 ...........................................................................................2110.2 加強(qiáng)筋的尺寸 ..............................................................................................2111 定位誤差的計(jì)算 ..................................................................................................21結(jié)論 ..............................................................................................................................232參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................24致謝 ..............................................................................................................................2511 機(jī)床夾具的定義極其發(fā)展現(xiàn)狀1.1 機(jī)床夾具定義機(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，使得可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)輕度，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。1.2 機(jī)床夾具的分類1.2.1 專門化分類1）通用夾具 通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。 2）專用夾具 專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí)，夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。 3）通用可調(diào)夾具和成組夾具 其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對(duì)象不很明確，適用范圍更廣一些。 4）組合夾具 組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組2裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。 5）隨行夾具 隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位，進(jìn)行不同工序的加工。 1.2.2 按使用分類由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。 1.2.3 按夾緊分類根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可分為：手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀及方向1.3.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的 85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右專用夾具，3而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為 10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)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(jī)床夾具；（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；（5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91 以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為 5μm。（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)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(yàn)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(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。4（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。2 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體內(nèi)容根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，我進(jìn)行惰齒輪鉆孔夾具的設(shè)計(jì)。2.1 惰輪的介紹惰輪又稱過橋齒輪。它的齒數(shù)多少對(duì)傳動(dòng)比數(shù)值大小沒有影響，但對(duì)末輪的轉(zhuǎn)向?qū)a(chǎn)生影響。惰輪是兩個(gè)不互相接觸的傳動(dòng)齒輪中間起傳遞作用的齒輪，同時(shí)跟這兩個(gè)齒輪嚙合，用來改變被動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，使之與主動(dòng)齒輪相同。它的作用只是改變轉(zhuǎn)向并不能改變傳動(dòng)比，稱之為惰輪。見圖 1.圖 1 惰齒輪軸52.2 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)的惰輪的基本尺寸：(1)尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對(duì)其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7） 。裝配傳動(dòng)件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9） 。所以軸肩的尺寸定位 φ65 0 -0.019；而定位孔的精度一般在 IT6 到 IT7 之間，在本次設(shè)計(jì)中對(duì)其中兩個(gè)定位孔的精度選擇物為 IT7，且按入體選擇選擇基本偏差，即孔的基本偏差選擇為 H，軸的基本偏差選擇為 h；故 2 個(gè)大孔的精度為φ9.5+0.015 0，且該兩個(gè)空對(duì)稱分布，且該兩個(gè)孔的孔心線位于以 φ55 0 -0.030 的軸心線為軸心，直徑為 φ30+0.07 +0.028 的圓周上；φ6.7 的孔是澆油孔，公差等級(jí)選擇為 IT10，且公差對(duì)稱分布，所以該孔的尺寸為φ6.7+0.029 -0.029 的孔心線和 φ9.5+0.015 0 的孔心線位于同一圓周上，而且該孔心線位于 φ9.5+0.015 0 的中心線上；（2）幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對(duì)精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差直徑為 φ9.5+0.015 0 的孔的內(nèi)表面粗糙度要達(dá)到 0.8，直徑為 φ6.7+0.029 -0.029 的孔的表面粗糙度要達(dá)到 3.2。(3)相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動(dòng)件的軸頸對(duì)支承軸頸的同軸度要求，否則會(huì)影響傳動(dòng)件（齒輪等）的傳動(dòng)精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對(duì)支承軸頸的徑向跳動(dòng)一般為 0.1～0.2mm，高精度軸（如主軸）通常為0.05～0.1mm。而且兩端軸的同軸度要保持在 φ0.08 內(nèi)。具體見圖 26圖 2 零件圖3 鉆床的選擇：ZQ3050×16 鉆床最大鉆孔直徑為 50mm，主軸中心線至立柱母線距離：1600-360mm，主軸端面至底座工作面距離：1050-260mm，主軸行程:220mm，主軸箱水平移動(dòng)距離:1250mm，主軸轉(zhuǎn)速 6 級(jí):78,135,240,350,590,1100，主軸進(jìn)給量:0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56 主電機(jī)功率:4kw 所以選擇 ZQ3050×16作為加工該零件的機(jī)床。其簡(jiǎn)圖件圖 3.7圖 3 ZQ 3050×16 的簡(jiǎn)圖4 定位方案的選擇4.1 首先根據(jù)孔的位置和精度對(duì)軸作定位分析：（1）對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，X 和 Y 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度是要限制的，因?yàn)槿舨幌拗?，則不能保證孔的圓心位置在 Φ30 的圓周上，Z 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度也是要限制的，若不限制，對(duì)直徑為 Φ9.5 的孔的位置是沒有影響的，但是不能保證 Φ6.7 的孔相對(duì)與另外兩個(gè)孔的位置。（2）對(duì)于移動(dòng)自由度：X 和 Y 軸的移動(dòng)自由度是要限制的，不然無法保證三個(gè)共的位置精度，由于三個(gè)空都是通孔，故 Z 軸的移動(dòng)自由度是不用限制的。綜上所述，除 Z 軸的移動(dòng)自由度不用限制外，其他五個(gè)自由度都要限制。4.2 定位方案的選擇8軸的鉆孔夾具很多，定位方式也有各種各樣的組合，現(xiàn)在我提出幾種方案：方案 1：用三爪卡盤夾住零件的小端，使得夾持長(zhǎng)度較長(zhǎng)，可以限制工件的在機(jī)床上兩個(gè)橫向移動(dòng)自由度，以及平行于機(jī)床的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，然后用一個(gè)固定的 V 形塊在對(duì)小端的外圓表面定位，再用一個(gè)可移動(dòng)的 V 形塊來對(duì)工件進(jìn)行夾緊，對(duì)于 Y 方向的自由度，在小端用一個(gè)可調(diào)節(jié)的支撐釘來限制其自由度。這個(gè)方案中出現(xiàn)了過定位，三爪卡盤和 V 形塊對(duì)機(jī)床上的兩個(gè)橫向自由度進(jìn)行了重復(fù)限制，這樣反而會(huì)影響夾具的定位，使得零件在定位過程中定位不標(biāo)準(zhǔn)而影響加工精度。方案 2：用固定的頂尖放置在工件的底部以限制零件的 Y 軸移動(dòng)自由度，再用一個(gè)固定 V 形塊夾持在零件的小端，限制住零件的 X 和 Z 的移動(dòng)自由度，再用一個(gè)短定位套套在零件的小端以限制 X 和 Z 方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此方案中各個(gè)定位元件可以滿足零件的定位要求，但是在加工過程中各個(gè)零件的長(zhǎng)短是有變化的所以，而且頂尖放置在低端會(huì)使得整個(gè)夾具體變得比較大，即各個(gè)定位元件不緊湊，此方案不是最佳方案。方案 3：用兩個(gè) V 形塊來夾持零件的大端，其中一個(gè) V 形塊為固定的，另一個(gè) V 形塊為可移動(dòng)的，這樣兩個(gè) V 形塊限制工件 X 與 Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)自由度，再用短定位套套在惰齒輪軸小端，使得定位套和兩個(gè) V 形塊共同限制除了軸心線以外的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這樣也沒有產(chǎn)生過定位，然后對(duì)于 Y 軸的移動(dòng)自由度同樣用一個(gè)可調(diào)節(jié)的支撐釘來限制。此方案的定位過程沒有問題，而且能夠達(dá)到設(shè)計(jì)夾具的要求，但是由于 V形塊夾持在大端，大端下面有一個(gè)軸肩，這樣一來使得零件在夾具體內(nèi)的放入和取出變得十分的麻煩，對(duì)工作效率有很大的牽制，而且稍有不慎就會(huì)碰上刮傷零件，所以這個(gè)方案也不是最佳方案。用固定的頂尖放置在工件的底部以限制零件的 Y 軸移動(dòng)自由度，再用一個(gè)固定 V 形塊夾持在零件的小端，限制住零件的 X 和 Z 的移動(dòng)自由度，再用一個(gè)短定位套套在零件的小端以限制 X 和 Z 方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。方案 4：在方案 3 的基礎(chǔ)上，將兩個(gè) V 形塊的位置改為夾持在零件的小端，短 V 形塊也固定在小端，這樣可以解決零件在夾具體內(nèi)的方便輸送與取出問題。而且此個(gè)方案定位要求也完全能夠達(dá)到。各個(gè)零件在夾具體內(nèi)也表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)緊9湊。四個(gè)方案比較，我選擇第四個(gè)方案5 定位元件的選擇5.1 可動(dòng)支撐的選擇 方案四中用到的定位元件是兩個(gè) V 形塊、一個(gè)短定位套和一個(gè)可以調(diào)節(jié)的支撐釘。所以支撐釘（見圖 4）的選擇由表 2 決定；圖 4 支撐釘簡(jiǎn)圖d M6 M8 M10 M12D 12 14 12 16d1 6 8 10 12d2 3 4d3 4.4 6 7.7 9.410H 6 8 12l 約為 1/2 LL 24 28 30 36b 3 3.75 4.5 5.25R 約為 L-l-H表 1 可調(diào)支撐 GB2229-805.2 固定 V 形塊的選擇固定 V 形塊要限制兩個(gè)移動(dòng)的自由度，其大小也可以查表得到: 圖 5 固定 V 形塊的簡(jiǎn)圖11N D B H 高 L l L1 A A1 d b42 35~45 52 68 20 14 26 22 1255 45~60 652080 25 15 35 2810+0.015 0 1670 60~80 80 25 90 32 18 45 3512+0.018 020表 2 V 形塊 A42 GB2209-80同樣，對(duì)于可移動(dòng)的 V 形塊的尺寸及簡(jiǎn)圖見圖 6：圖 6 活動(dòng) V 形塊 GB 2211-80125.3 活動(dòng) V 形塊的尺寸大小見表 4：N 55 70D 45~60 45~80B 65 80B 的偏差 -0.030 -0.060H 20 25H 的偏差 -0.020 -0.072L 85 100l 25 32l1 15b 16 20b2 28b3 11表 3 活動(dòng) V 形塊 GB2211-80135.4 短定位套的選擇圖 7 定位套d D基本尺寸極限偏差H6極限偏差H7L基本尺寸極限偏差d1 l135-42+0.0130+0.021016 50-65+0.033+0.01740-55 942-48+0.0160+0.025020 65-90+0.039+0.02055-60 101448-55+0.0190+0.03002590-125+0.045+0.02360-80 15表 4 定位銷的尺寸6 夾具體的設(shè)計(jì)夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)和裝置等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足一下基本要求：（1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中，夾具體在夾緊力，且學(xué)歷等外力的作用下，不至于產(chǎn)生不允許的變形和震動(dòng)。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有良好的工藝性在保證強(qiáng)度和剛度的條件下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，特別是對(duì)于移動(dòng)或者反轉(zhuǎn)夾具，其重量應(yīng)該不要超過 10KG，以便于操作。（3）尺寸要穩(wěn)定對(duì)于鑄造夾具體，要進(jìn)行時(shí)效處理，對(duì)于焊接夾具體，要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，以保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。（4）便于排屑為防止在加工中切屑聚集在定位元件表面或其他裝置中，而影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，要考慮切屑的排除問題。其他設(shè)計(jì)尺寸見表 1經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)夾具體結(jié)構(gòu)部位鑄造結(jié)構(gòu) 焊接結(jié)構(gòu)15夾具體壁厚 h 8-25mm 6-10mm夾具體加強(qiáng)筋厚度 （0.7~0.9hmm）夾具體加強(qiáng)筋高度 不大于 5hmm夾具體上不加工的毛面與工件表面之間的間隙夾具體是毛面，工件面也是毛面是，取8~15mm，當(dāng)夾具體是毛面，工件體是光面時(shí)，取 4~10mm表 5 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)我在設(shè)計(jì)中，夾具體材料選擇鑄造件，并且夾具體采用半開式設(shè)計(jì)，以方便零件在夾具內(nèi)部的放入和取出。對(duì)于夾具體兩邊的肋板，為了保證它的強(qiáng)度厚度取為 20mm，其高度是由工件在夾具體內(nèi)所占的高度極其它定位元件在夾具體內(nèi)的分布決定的。大致情況是夾具的長(zhǎng)大概為 300mm，高大概為 200mm，詳細(xì)見圖 4圖 8 夾具體167 鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模。由于要便于加工零件的放入和取出，我將鉆模板設(shè)計(jì)成翻轉(zhuǎn)式的鉆模。就是鉆模板的一端用腳鏈固定，當(dāng)鉆模板蓋上時(shí)候，另一端也用以銷使之固定。這樣就可以使得鉆模板在夾具體上能翻轉(zhuǎn)開來，從而方便零件的更換。8 加緊裝置的設(shè)計(jì)在機(jī)械加工過程中，工件將收到切削力，離心力，慣性力等外力的作用。為了保證在這些歪理作用下，工件在夾具中仍能保持由定位元件所確定的加工位置，而不至于發(fā)生震動(dòng)或者位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠的夾緊。8.1 加緊裝置的組成（1）力源裝置（2）中間傳力裝置（3）夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)8.2 夾緊裝置的基本組成（1）在夾緊過程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支撐。17（2）夾緊力的大小要適當(dāng)，可靠。既要使得工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)和震動(dòng)，又不使宮頸癌年產(chǎn)生不允許的變形和損傷。（3）加緊裝置應(yīng)該操作安全，方便，省力。（4）加緊裝置的自動(dòng)化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量結(jié)合批量相適應(yīng)。8.3 夾緊機(jī)構(gòu)的種類很多，這里只簡(jiǎn)單介紹其中一些典型裝置。（1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu) 如圖所示是一些斜楔夾緊實(shí)例。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用斜面的楔緊作用，將外力傳遞給工件，完成工件的夾緊。當(dāng)楔塊的升角 α 在 60~100 時(shí)具有自鎖性能。但自鎖的穩(wěn)定性較差，主要用于夾緊機(jī)構(gòu)中來改變力的方向。（2）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 圖 4.56 是螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)的幾種典型結(jié)構(gòu)，其在夾緊機(jī)構(gòu)中廣泛的使用。 18（3）偏心夾緊機(jī)構(gòu)19它是利用偏心間直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)。偏心夾緊分圓偏心和曲線偏心兩種，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力小，夾緊行程短，用于振動(dòng)小、切削力不大的場(chǎng)合。（4）聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 是利用機(jī)構(gòu)的組合完成單件或多件的多點(diǎn)、多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)。它可以實(shí)現(xiàn)多件加工、減少輔助時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。所以綜上所述，我采取螺旋夾緊裝置來夾緊工件，是工件在夾具中能保持正確的位置。夾緊裝置自動(dòng)化低，適用于小批量生產(chǎn)，而且操作安全方便，占用空間小，應(yīng)該是比較優(yōu)化的選擇。9 定位元件的選擇9.1 定位銷的選擇圖 9 定位銷20d 8 10 12c 1.6 2 2.5l 14-80 18-95 22-1401M 長(zhǎng)的重量/KG 0.395 0.611 0.887表 6 定位銷的尺寸9.2 腳鏈軸的選擇圖 10 鉸鏈軸基本尺寸 8 10 12極限偏差 h6 0-0.009 0-0.011d極限偏差 f9 -0.010-0.040 -0.016-0.059D 12 14 18d1 1.5 2 2.5ll1 2.5 3.5 4.5h 2.5 3C 1 1.5表 7 鉸鏈軸的尺寸2110. 加強(qiáng)筋10.1 加強(qiáng)筋的作用1、在不加大制品壁厚的條件下，增強(qiáng)制品的強(qiáng)度和剛性，以節(jié)約材料用量，減輕重量，降低成本。 2、可克服制品因壁厚差別帶來的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形。10.2 加強(qiáng)筋的尺寸加強(qiáng)筋設(shè)置在夾具體的兩側(cè)，每側(cè)各有兩個(gè)加強(qiáng)筋對(duì)稱分布。加強(qiáng)筋是高度 40，底邊為 25 的，厚度為 12.5 的直角三角形結(jié)構(gòu)，直角邊緊貼在夾具體的兩邊支架上。11 定位誤差的計(jì)算圖 11 定位誤差示意圖22為求其定位誤差，如示意圖所示做輔助線 OB 垂直于 V 形塊的一斜邊，兩斜邊的延長(zhǎng)線相交于 A 點(diǎn)。若忽略工件的圓度誤差和 V 形塊的角度誤差，可以認(rèn)為工序基準(zhǔn)（工件外圓圓心）在水平方向的變動(dòng)量為零。即使用 V 形塊對(duì)外圓表面定位時(shí)，在垂直于 B 形塊對(duì)稱面上的定位誤差為零。當(dāng)惰齒輪軸的小端，即用于定位的一端出現(xiàn)最小尺寸即 φ45 時(shí)其圓心在O1，當(dāng)其出現(xiàn)最大尺寸 φ44.975 時(shí)其圓心在 O2?？梢詫懗?O 點(diǎn)至 A 點(diǎn)的距離— OB d— OA= —— = —— Sin ɑ Sin ɑ式中 d 是工件外圓直徑a 是 V 形塊兩斜面夾角。對(duì)上式求全微分，得到：— OB d 1 dcosad— OA= —— = —— d（d）= —— — —— d（a ）Sin ɑ Sin ɑ sina 4sin2a以微笑增量代替微分，并將尺寸（包括直線尺寸和角度尺寸）誤差視為微小誤差，且考慮到尺寸誤差可正可負(fù)，各項(xiàng)誤差取絕對(duì)值，得到工序尺寸的定位誤差為Td dcosaΔDW= — — + —— Ta2sina 4sin2a式中 Td 和 Ta 分別為工件外圓直徑公差和 V 形塊的角度公差。因?yàn)楹雎?V 形塊的角度公差所以定位誤差可簡(jiǎn)要表示為Td ΔDW= — — =0.0182sina 23結(jié)論為了正確圓滿的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我首先花了大量時(shí)間在對(duì)機(jī)床夾具尤其是鉆床夾具的研究上。比如了解夾具的一般外形，總結(jié)夾具在設(shè)計(jì)的過程中如何定位可以準(zhǔn)確快速的達(dá)到零件所需的要求。并最終設(shè)計(jì)出了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我知道由于自己的知識(shí)有限，經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)出來的夾具還有很多紕漏，甚至是無法投入生產(chǎn)的，但是我從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中深刻的體會(huì)到了做學(xué)問的艱辛。在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我將以更高的要求來約束自己，對(duì)于未知的知識(shí)要努力去學(xué)習(xí)好它，并在實(shí)際生活中嘗試去運(yùn)用并改進(jìn)，使自己所學(xué)的知識(shí)不會(huì)成為所謂的紙上談兵。24參考文獻(xiàn)[1] 陳立德.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)。北京：高等教育出版社，2006[2] 陳立德.北機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。 北京：高等教育出版社，2004[3] 趙雪松.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)。武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006[4] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)。北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè)，1955[5] 徐弘本.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。遼寧：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，[6] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M]. 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25致謝首先，能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，離不開樊老師細(xì)心的指導(dǎo)和各位同學(xué)耐心的講解。尤其是樊老師，每次都是隨時(shí)去都會(huì)不厭其煩的幫我們講解，知道我們完全理解其中所蘊(yùn)含的知識(shí)；更值一提的是不僅有樊老師，院里很多老師，只要我們已有問題，都會(huì)仔細(xì)耐心的幫每一個(gè)同學(xué)解決，并親身傳授我們學(xué)習(xí)的方法和訣竅；更欣慰的是各位同學(xué)們不僅在忙完自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)的空暇時(shí)間幫助我指點(diǎn)我的細(xì)小錯(cuò)誤，還幫我總結(jié)有關(guān)知識(shí)的要點(diǎn)，使得我對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)又鞏固了一遍。其次，由于本人見過的夾具尚少，接觸的有關(guān)夾具更深入的知識(shí)也非常有限，所以我也借鑒了網(wǎng)絡(luò)上的一些文庫，這里也對(duì)機(jī)械學(xué)科的學(xué)習(xí)者，愛好者以及工作者表示感謝。另外，半個(gè)月來，為了很好的完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我常常往圖書館跑，通常或外借有關(guān)資料，或在閱覽室閱覽，好在圖書館的叔叔阿姨不辭辛勞的整理書籍才有了我們查閱資料的方便，在此，對(duì)圖書館的工作人員也要表示深深的謝意。正是因?yàn)榱擞猩磉叺睦蠋焸儯瑢W(xué)們和朋友們的幫助，我才能歷時(shí)半個(gè)月完成這個(gè)具有深刻意義的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此再一次感謝各位的無私幫助，并祝福各位老師同學(xué)和朋友們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)生活和工作上萬事順心、一切如意。