畢業(yè)設(shè)計--減速器底座臥式雙面鉆組合機(jī)床設(shè)計

1、<p>　　減速器底座臥式雙面鉆組合機(jī)床設(shè)計</p><p><b>　　（含夾具）</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　應(yīng)用組合機(jī)床加工大批量零件，快捷高效，生產(chǎn)效率高是機(jī)械加工的發(fā)展方向。本次設(shè)計任務(wù)是：減速器底座雙面鉆孔組合鉆床及夾具設(shè)計。設(shè)計過程主要闡述了組合鉆床的工作

2、原理，設(shè)計過程，與通用機(jī)床和普通專用機(jī)床相比的優(yōu)越性，并對其夾具進(jìn)行設(shè)計和計算。本課題設(shè)計的基本任務(wù)是完成機(jī)械部分的設(shè)計，主要有機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、夾具裝配圖以及重要零件的繪制。</p><p>　　在設(shè)計過程中根據(jù)實際情況取得相關(guān)數(shù)據(jù)，參考有關(guān)資料，吸取前人的設(shè)計經(jīng)驗，并根據(jù)客觀實際和掌握的現(xiàn)有知識進(jìn)行改進(jìn)。</p><p>　　夾具分為通用夾具,專用夾具,組合夾具,模塊化夾具和自動線夾具。

3、機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受加工或檢測并保證加工要求的機(jī)床附加裝置。夾具有四部分組成：夾具體，定位元件，導(dǎo)向元件及夾緊元件。</p><p>　　關(guān)鍵詞：夾具，組合機(jī)床，減速器</p><p>　　Reducer base horizontal double auger combination machine tools design (inclu

4、ding fixture)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Application combination machine tools machining large parts, efficient, high production efficiency is the development direction of mec

5、hanical processing. This design task is: reducer base double-sided drilling combination drilling and fixture design. Design process mainly expounds the working principle, combination drilling machine design process and c

6、ompared the superiority of fixture design and calculation. This topic design basic task is to finish the design of mechanical part, mainly has mac</p><p>　　In the design process obtained according to the act

7、ual situation of relevant data, consult the relevant material, according to the objective reality and master of the existing knowledge to improve.</p><p>　　Fixture is divided into general fixtures, special j

8、ig, modular fixture, modular fixture and automatic line jig. The machine tool's fixture in mechanical manufacturing process is to fix the processing object, to accept the processing or detection and ensure the machin

9、e processing requirements additional device. Clip has four parts: clip specific, positioning components, to components and clamping components.</p><p>　　KEY WORDS: Fixtures, combination machine tools, speed

10、reducer</p><p><b>　　目　錄</b></p><p><b>　　前　言1</b></p><p><b>　　第1章緒論2</b></p><p>　　1.1 組合機(jī)床概述2</p><p>　　1.2 該課題研究的目的和意

11、義2</p><p>　　1.3 組合機(jī)床發(fā)展史2</p><p>　　1.4 國內(nèi)外該研究技術(shù)現(xiàn)狀3</p><p>　　1.5 機(jī)床設(shè)計的目的、內(nèi)容、要求4</p><p>　　1.5.1 設(shè)計的目的4</p><p>　　1.5.2 設(shè)計內(nèi)容4</p><p>　　1.5.3

12、設(shè)計要求5</p><p>　　1.6 機(jī)床的設(shè)計步驟5</p><p>　　1.6.1調(diào)查研究5</p><p>　　1.6.2 擬定方案5</p><p>　　1.6.3 工作圖設(shè)計6</p><p>　　第2章 零件分析7</p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)特點7</

13、p><p>　　2.2 技術(shù)要求7</p><p>　　第3章 組合機(jī)床總體設(shè)計8</p><p>　　3.1 結(jié)構(gòu)方案分析和方案的選擇8</p><p>　　3.2 選擇定位基準(zhǔn)的原則及應(yīng)注意的問題8</p><p>　　3.3 確定夾壓位置應(yīng)注意的問題8</p><p>　　3.4 工

14、藝分析8</p><p>　　3.5 確定機(jī)床的配置形式9</p><p>　　3.5.1 不同配置形式組合機(jī)床的特點及適應(yīng)性10</p><p>　　3.5.2 不同配置形式組合機(jī)床的加工精度10</p><p>　　3.5.3 選擇機(jī)床配置形式應(yīng)注意的問題10</p><p>　　3.6 組合機(jī)床設(shè)計1

15、1</p><p>　　3.6.1 切削用量的確定11</p><p>　　3.6.2 確定切削力、切削扭矩、切削功率12</p><p>　　3.6.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)13</p><p>　　3.6.4 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的選擇13</p><p>　　3.6.5 確定主軸類型、尺寸、外伸長度15</p>

16、<p>　　3.6.6 選擇刀具接桿15</p><p>　　3.6.7 確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸16</p><p>　　3.6.8 工作進(jìn)給長度的確定16</p><p>　　3.6.9 快進(jìn)長度的確定17</p><p>　　3.6.10 機(jī)床尺寸聯(lián)系圖17</p><p>　　第4章 夾

17、具設(shè)計21</p><p>　　4.1 夾具概述21</p><p>　　4.1.1 夾具分類21</p><p>　　4.1.2 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀21</p><p>　　4.1.3 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向22</p><p>　　4.2 夾具設(shè)計任務(wù)22</p><p>　　4.3

18、 零件分析23</p><p>　　4.4 定位機(jī)構(gòu)23</p><p>　　4.4.1 支撐板24</p><p>　　4.4.2 伸縮式定位銷25</p><p>　　4.5 夾緊機(jī)構(gòu)26</p><p>　　4.6導(dǎo)向裝置的選擇28</p><p>　　4.7 機(jī)床夾具的總體

19、形式29</p><p>　　4.7.1 確定夾具體29</p><p>　　4.7.2 確定聯(lián)接體30</p><p>　　4.7.3 夾具體的總體設(shè)計圖30</p><p>　　4.8繪制夾具裝配圖30</p><p>　　4.9定位誤差計算33</p><p>　　4.9.1定

20、位誤差33</p><p>　　4.9.2 產(chǎn)生定位誤差的原因33</p><p>　　4.9.3 定位誤差的計算34</p><p>　　4.10夾緊力計算34</p><p>　　4.11夾具精度分析計算35</p><p>　　4.12夾具的性能及優(yōu)點36</p><p>&l

21、t;b>　　結(jié)　論37</b></p><p><b>　　謝 辭38</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)39</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　組合機(jī)床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定形狀和加工工藝設(shè)計

22、的專用部件和夾具，組成的半自動或自動專用機(jī)床。</p><p>　　組合機(jī)床一般采用多軸、多刀、多任務(wù)序、多面或多任務(wù)位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通用機(jī)床高幾倍至幾十倍。由于通用部件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，可根據(jù)需要靈活配置，能縮短設(shè)計和制造周期。因此，組合機(jī)床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。</p><p>　　機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個

23、方面：</p><p>　　1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對位置，可以保證加工精度。</p><p>　　2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊，減少輔助時間。</p><p>　　3.減少勞動強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動、液動等夾緊機(jī)構(gòu)，可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。</p><p>　　4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝

24、范圍 利用機(jī)床夾具，可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大，例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具，可對箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。</p><p>　　機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于：</p><p>　　1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力，通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、

25、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識。</p><p>　　2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力，為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)，做好準(zhǔn)備。</p><p>　　3.使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。</p><p><b>　　第1章緒論</b></p><p>　　1.

26、1 組合機(jī)床概述</p><p>　　組合機(jī)床是以系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，再配以少量專用部件而組成的專用機(jī)床，具有一般專用機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)率及自動化程度高，易保證加工精度的特點，又能適應(yīng)工件的變化，具有一定的重新調(diào)整、重新組合的能力。組合機(jī)床可以對工件采用多刀、多面及多方位加工，特別適于在大批、大量生產(chǎn)中對一種或幾種類似零件的一道或幾道工序進(jìn)行加工。組合機(jī)床可完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜孔、攻螺紋、車、銑、磨削以

27、及滾壓等工序。</p><p>　　1.2 該課題研究的目的和意義</p><p>　　傳統(tǒng)機(jī)床只能對一種零件進(jìn)行單刀，單工位，單軸，單面加工，成產(chǎn)效率低且加工精度不穩(wěn)定，組合機(jī)床能夠?qū)σ环N（或幾種）零件進(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位加工。在組合機(jī)床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、銑削磨削等工序，生產(chǎn)效率高，加工精度穩(wěn)定。本課題針對分度盤設(shè)計專用雙面多孔鉆機(jī)床，有利于提高大批量生產(chǎn)的分度盤的生產(chǎn)效率，

28、提高加工精度穩(wěn)定性，節(jié)約社會資源。</p><p>　　1.3 組合機(jī)床發(fā)展史</p><p>　　專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的興起而發(fā)展起來的。在專用機(jī)床中某些部件因重復(fù)使用，逐步發(fā)展成為通用部件，因而產(chǎn)生了組合機(jī)床。</p><p>　　最早的組合機(jī)床是1911年在美國制成的，用于加工汽車零件。為了提高不同制造廠的通用部件的互換性，便于用戶使用和維修，1953年美國

29、福特汽車公司和通用汽車公司與美國機(jī)床制造廠協(xié)商，確定了組合機(jī)床通用部件標(biāo)準(zhǔn)化的原則，即嚴(yán)格規(guī)定各部件間的聯(lián)系尺寸，但對部件結(jié)構(gòu)未作規(guī)定。</p><p>　　二十世紀(jì)70年代以來，隨著可轉(zhuǎn)位刀具、密齒銑刀、鏜孔尺寸自動檢測和刀具自動補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，組合機(jī)床的加工精度也有所提高。銑削平面的平面度可達(dá)0.05毫米／1000毫米，表面粗糙度可低達(dá)2.5～0.63微米；鏜孔精度可達(dá)IT7～6級，孔距精度可達(dá)0.03～0.

30、02微米 。</p><p>　　1.4 國內(nèi)外該研究技術(shù)現(xiàn)狀</p><p>　　組合機(jī)床自1911年在美國研制成功后便廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)中，并且隨著汽車工業(yè)的發(fā)展而逐步完善。組合機(jī)床是根據(jù)被加工件的工藝要求，按照工序高度集中的原則而設(shè)計的，并以系列化 、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件而組成的專用設(shè)備，并配以專用夾具，采用多把刀具同時進(jìn)行加工。組合機(jī)床的輔助動作實現(xiàn)

31、了自動化，具有專用、高效、自動化和易于保證加工精度。當(dāng)被加工的零件尺寸結(jié)構(gòu)有所改進(jìn)時，合機(jī)床的通用零部件還可以重新被利用組成新的組合機(jī)床，且具有一定的柔性度。在數(shù)控設(shè)備還沒有普及和推廣的幾十年里，它對于提高加工效率，降低對操作者的技術(shù)要求起到了很大的作用，尤其是組合銑床和專用鉆床，在殼體類零件的加工線中應(yīng)用非常廣泛。</p><p>　　近幾年來，由于國家加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入，工程機(jī)械需求呈現(xiàn)了強(qiáng)勁的增長勢頭，部分

32、生產(chǎn)廠家呈現(xiàn)出一年翻一番的發(fā)展形勢，雖然國家因出現(xiàn)局部經(jīng)濟(jì)過熱而采取對鋼材、建材、電解鋁等行業(yè)進(jìn)行調(diào)控，但許多重點工程都陸續(xù)開工上馬，工程機(jī)械雖不會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，但今后幾年仍然會維持較大程度的增長態(tài)勢。國內(nèi)工程機(jī)械同進(jìn)口產(chǎn)品相比，其特點是價位低、產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性差、零件加工手段落后。隨著國家對世貿(mào)承諾的逐步實現(xiàn)，價格的競爭優(yōu)勢也逐漸減少，以裝載機(jī)為例：目前大多數(shù)的主機(jī)生產(chǎn)廠及部件配套廠家對變速箱箱體、變矩器殼體前車架、后車架、動臂、驅(qū)

33、動橋等關(guān)鍵零件，大多采用通用設(shè)備加工，這種加工方式的缺點有：生產(chǎn)能力難以擴(kuò)大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，在制品積壓嚴(yán)重，經(jīng)濟(jì)效益不夠顯著。值得慶幸的是國內(nèi)比較大的裝載機(jī)生產(chǎn)廠家都已逐步認(rèn)識到這一問題。在機(jī)構(gòu)件方面，廈工、臨工、宜工、龍工紛紛采用組合機(jī)床對動臂、前車架、后車架，前后鉸接架的孔系進(jìn)行加工，零件一次裝夾，多頭同時加工，比通用機(jī)床單孔逐個加工，效率提高了3—6倍，而且避免了工件調(diào)頭而產(chǎn)生的二次定位誤差。運用組合機(jī)床加工結(jié)構(gòu)件與通用機(jī)床相比

34、各孔系坐標(biāo)精度可以由±1mm提高到±0.2m</p><p>　　1.5 機(jī)床設(shè)計的目的、內(nèi)容、要求</p><p>　　1.5.1 設(shè)計的目的</p><p>　　機(jī)床設(shè)計畢業(yè)設(shè)計，其目的在于通過機(jī)床主運動機(jī)械變速傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使我們在擬定傳動和變速的結(jié)構(gòu)方案過程中，得到設(shè)計構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計算、編寫技術(shù)文件和

35、查閱資料等方面的綜合訓(xùn)練，樹立正確的設(shè)計思想，掌握基本的設(shè)計方法，培養(yǎng)基本的設(shè)計方法，并培養(yǎng)了自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算能力。</p><p>　　1.5.2 設(shè)計內(nèi)容</p><p>　　(1)運動設(shè)計 根據(jù)給定的被加工零件，確定機(jī)床的切削用量，通過分析比較擬定傳動方案和傳動系統(tǒng)圖，確定傳動副的傳動比及齒輪的齒數(shù)，并計算主軸的實際轉(zhuǎn)速與標(biāo)準(zhǔn)的相對誤差。</p>

36、<p>　　(2)動力設(shè)計 根據(jù)給定的工件，初算傳動軸的直徑、齒輪的模數(shù)；確定動力箱；計算多軸箱尺寸及設(shè)計傳動路線。完成裝配草圖后，要驗算傳動軸的直徑，齒輪模數(shù)否在允許范圍內(nèi)。還要驗算主軸主件的靜剛度。</p><p>　　(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計 進(jìn)行主運動傳動軸系、變速機(jī)構(gòu)、主軸主件、箱體、潤滑與密封等的布置和機(jī)構(gòu)設(shè)計。即繪制裝配圖和零件工作圖。</p><p>　　(4)編寫設(shè)

37、計說明書</p><p>　　1.5.3 設(shè)計要求</p><p>　　評價機(jī)床性能的優(yōu)劣，主要是根據(jù)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來判定的。技術(shù)先進(jìn)合理，亦即“質(zhì)優(yōu)價廉”才會受到用戶的歡迎，在國內(nèi)和國際市場上才有競爭力。機(jī)床設(shè)計的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。</p><p>　　1.6 機(jī)床的設(shè)計步驟</p><p>

38、;<b>　　1.6.1調(diào)查研究</b></p><p>　　研究市場和用戶對設(shè)計機(jī)床的要求，然后檢索有關(guān)資料。其中包括情報、預(yù)測、實驗研究成果、發(fā)展趨勢、新技術(shù)應(yīng)用以及相應(yīng)的圖紙資料等。甚至還可以通過網(wǎng)絡(luò)檢索技術(shù)查閱先進(jìn)國家的有關(guān)資料和專利等。通過對上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶有較好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　1.6

39、.2 擬定方案</p><p>　　通常可以擬定出幾個方案進(jìn)行分析比較。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制操作系統(tǒng)、電系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。</p><p>　　在制定方案時應(yīng)注意以下幾個方面：</p><p>　　(1)當(dāng)使用和制造出現(xiàn)矛盾時，應(yīng)先滿足使用要求，其次才是盡可能便于制造。要盡量

40、用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(2)設(shè)計必須以生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗為依據(jù)，凡是未經(jīng)實踐考驗的方案，必須經(jīng)過實驗證明可靠后才能用于設(shè)計；</p><p>　　(3)繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實現(xiàn)四個現(xiàn)代化服務(wù)。注意吸取前人和國外的先進(jìn)經(jīng)驗，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)造和發(fā)展。</p><p>　　1.6.3 工作圖設(shè)計</p&

41、gt;<p>　　首先，在選定工藝方案并確定機(jī)床配置形式、結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上，進(jìn)行方案圖紙的設(shè)計。這些圖紙包括：機(jī)床聯(lián)系尺寸圖，并初定出夾具輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。</p><p>　　其次，繪制夾具裝配圖、部分零件圖。</p><p>　　然后，整理機(jī)床、夾具有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計計算書，編制各類零件明細(xì)表，編寫機(jī)床、夾具說明書等技術(shù)文件。</p>

42、;<p>　　最后，對有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。</p><p><b>　　第2章 零件分析</b></p><p>　　2.1 零件結(jié)構(gòu)特點</p><p>　　箱體是各類機(jī)器的基礎(chǔ)零件，它將機(jī)器和部件的軸套、齒輪等有關(guān)零件聯(lián)接成一個整體，并使之保持正確的位置以傳遞轉(zhuǎn)矩或改變轉(zhuǎn)速來完成規(guī)定的運動，因此，箱體的加工質(zhì)量直

43、接影響機(jī)器的性能、精度和壽命。</p><p>　　箱體零件的結(jié)構(gòu)一般比較復(fù)雜，壁薄且壁厚不均勻，加工部位多，既有一個或多個基準(zhǔn)面及一些支承面，又有一對或數(shù)對加工難度大的軸承支撐孔。</p><p><b>　　2.2 技術(shù)要求</b></p><p>　　鉆減速器底座上12個孔，孔精度IT13級。</p><p>　　

44、第3章 組合機(jī)床總體設(shè)計</p><p>　　3.1 結(jié)構(gòu)方案分析和方案的選擇</p><p>　　本課題是針對減速器底座上12個孔鉆削這一特定工序而設(shè)計的一臺專用組合機(jī)床。正確選擇加工用定位基準(zhǔn)是確保加工精度的重要條件，同時也有利于實現(xiàn)最大限度的集中工序，從而實現(xiàn)減少機(jī)床臺數(shù)的效果。由于采用專用夾具，對其精度要求完全可以達(dá)到。</p><p>　　3.2 選擇定位

45、基準(zhǔn)的原則及應(yīng)注意的問題</p><p>　　a 應(yīng)盡量選擇零件設(shè)計基準(zhǔn)作為組合機(jī)床加工的定位基準(zhǔn)。這樣可以減少基準(zhǔn)不符的誤差，以保證加工精度，但在某些情況下，卻必須選用其他作為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　b 選擇定位基準(zhǔn)應(yīng)確定工件定位穩(wěn)定。盡量采用已加工較大平面作為定位基準(zhǔn)，這對于加工尤為重要。</p><p>　　c統(tǒng)一基準(zhǔn)原則。即在各臺機(jī)床上采取共同的定位

46、基面來加工零件不同表面的孔或?qū)ν槐砻嫔系目淄瓿刹煌墓ば?lt;/p><p>　　3.3 確定夾壓位置應(yīng)注意的問題</p><p>　　在選擇定位基面時，要相應(yīng)決定夾壓位置。此時應(yīng)注意的問題是：</p><p>　　a保證零件夾壓后定位穩(wěn)定。為使工件在加工過程中不產(chǎn)生振動移動，夾壓力要足夠，夾壓點布置加壓合力落在定位平面內(nèi)。</p><p>　

47、　b盡量減少避免零件夾壓后得變形，消除其對加工精度的影響。</p><p><b>　　3.4 工藝分析</b></p><p>　　工藝分析是設(shè)計組合機(jī)床最重要的一步，必須認(rèn)真分析被加工零件的工藝過程。深入現(xiàn)場全面了解被加工零件的結(jié)構(gòu)特點，加工部位，夾緊方式，工藝方法和加工過程所用的刀具，切削用量及生產(chǎn)率等。</p><p>　　選擇單工位，

48、雙面臥式組合機(jī)床，使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單，工件可靠，更符合多，快，好，省的要求。</p><p><b>　　a 加工精度的要求</b></p><p>　　由于加工孔相對于中心的位置度要求比較高，因此采用單工位方法一次定位，可以減少定位誤差。</p><p>　　b 被加工零件大小形狀特點，加工部位特點要求。</p><p>

49、　　這些特點在很大的程度上決定采用臥式機(jī)床。一般來說，孔中心線與定位基面平行宜采用臥式機(jī)床。故本加工工序采用臥式機(jī)床。該組合機(jī)床是鉆12×φ12，精度等級H13。</p><p>　　本道工序的夾緊也非常方便，一面兩銷定位，上端夾緊，定位可靠，夾緊方便，裝卸方便，工藝裝備簡單。根據(jù)上述被加工零件的結(jié)構(gòu)特點，加工要求，工藝過程及生產(chǎn)率，可以確定機(jī)床配置形式為臥式組合機(jī)床，這種配置形式可達(dá)到較高的加工精度，

50、對于精加工機(jī)床的夾具公差，一般加工零件的三分之一至五分之一，對于粗加工機(jī)床采用固定式導(dǎo)向，能達(dá)到±0.2mm。</p><p>　　3.5 確定機(jī)床的配置形式</p><p>　　通常根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點，加工要求，生產(chǎn)率和工藝過程方案等，大體上就可以確定應(yīng)采用哪種基本形式的組合機(jī)床。但在基本形式的基礎(chǔ)上，由于工藝的組織，動力頭的不同配置方法，零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等具體安排不同

51、，而具有多種配置方案。它們對機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，通用化程度，結(jié)構(gòu)工藝性能，重新調(diào)整的可能性以及經(jīng)濟(jì)效果，還有維修操作是否方便等，都具有不同的影響。另外，還必須看到，就是在有些情況下，對于工藝過程方案做不大的更改或重新安排，往往會使機(jī)床簡單，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，更符合多快好省的要求。因此，在最后決定機(jī)床配置形式和結(jié)構(gòu)方案時，必須注意下面一些問題：</p><p>　　A加工精度要求的影響</p>&l

52、t;p><b>　　B機(jī)床生產(chǎn)率的影響</b></p><p>　　C被加工零件的大小，形狀加工部位特點的影響</p><p>　　D車間布置情況的影響</p><p>　　E工藝間聯(lián)系情況的影響</p><p>　　F使用廠的技術(shù)后方和自然條件的影響</p><p>　　被加工零件的特點在

53、很大程度上決定了機(jī)床的配置形式。</p><p>　　3.5.1 不同配置形式組合機(jī)床的特點及適應(yīng)性</p><p>　　單工位組合機(jī)床通常是用于加工一個或兩個工件，特別適用于大中型箱體件的加工。根據(jù)配置動力部件的數(shù)量，這類機(jī)床可以從單面或同時從幾個方面對工件進(jìn)行加工。各種形式的單工位組合機(jī)床具有固定的夾具，通?？梢园惭b一個工件，特別適合于大中型零件的加工。本設(shè)計的零件較大，需要加工的孔徑

54、較大，且與軸箱配合安裝，基于這點考慮，本設(shè)計采用單工位組合機(jī)床是合適的。</p><p>　　3.5.2 不同配置形式組合機(jī)床的加工精度</p><p>　　在組合機(jī)床上影響加工精度的因素很多，一般分為與切削負(fù)荷無關(guān)的誤差（如機(jī)床原始誤差，工件安裝誤差，夾具與刀具的誤差，其它偶然性誤差等）和與切削負(fù)荷有關(guān)的誤差（如夾壓變形，熱變形，刀具磨損所引起的誤差和其他偶然性誤差）。組合機(jī)床加工精度通

55、常是靠夾具來保證的，我們也可以把影響加工精度的因素分為加工誤差和夾具誤差兩大類。一般從固定式夾具組合機(jī)床的加工精度和移動式夾具組合機(jī)床的加工精度來考慮。固定式夾具單工位組合機(jī)床加工精度最高。這種機(jī)床由于零件采用固定導(dǎo)向的位置度可以達(dá)到0.2mm?？梢娺@種形式的組合機(jī)床加工此零件能穩(wěn)定的保證加工精度。</p><p>　　3.5.3 選擇機(jī)床配置形式應(yīng)注意的問題</p><p>　　A適當(dāng)提

56、高工序集中程度</p><p>　　在確定機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案時，要合理解決工序集中程度的問題。在一個動力頭上安裝多軸，同時加工多孔來集中工序，是組合機(jī)床最基本的方法，在一臺機(jī)床主軸數(shù)量有達(dá)200根左右的。但是，也不應(yīng)無限制地增加主軸數(shù)量，要考慮到動力頭及主軸箱的性能和尺寸，并保證調(diào)整和更換刀具的方便性。這些在以后的設(shè)計中藥得以解決。</p><p>　　B注意排屑和操作使用的方便性&

57、lt;/p><p>　　排除切屑和操作使用的方便性隊機(jī)床方案也有影響。</p><p>　　C夾具形式對機(jī)床配置形式的影響</p><p>　　選擇機(jī)床配置形式時要注意考慮夾具結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)可能性和工作的可靠性，在決定加工一個工件的成套流水線上個機(jī)床的型式時，還應(yīng)注意，是機(jī)床與夾具的型式盡量一致，尤其是粗加工機(jī)床。這樣不僅有利于保證加工精度，而且便于設(shè)計，制造和維修，也提高

58、了機(jī)床之間的通用化程度。</p><p>　　D另外還應(yīng)具有一定的成產(chǎn)批量</p><p>　　3.6 組合機(jī)床設(shè)計</p><p>　　3.6.1 切削用量的確定</p><p>　　因為所設(shè)計的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下，所選切削用量，根據(jù)經(jīng)驗比一般通用機(jī)床單刀加工低30%左右．多軸主軸箱上所有刀具共用一個進(jìn)給系統(tǒng)，通常為標(biāo)準(zhǔn)動

59、力滑臺，工作時，要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同，且等于動力滑臺的每分鐘進(jìn)給量（mm/min）應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此，同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）與其適應(yīng)。以滿足不同直徑的加需要，即：·=·=…=·=</p><p>　　式中：… ——各主軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　… ——各主軸進(jìn)給量（mm/r）&l

60、t;/p><p>　　——動力滑臺每分鐘進(jìn)給量（mm/min）</p><p>　　由于分度盤孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則，采用查《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》P130表6-1高速鋼鉆頭切削用量得：鉆頭直徑=12mm,鑄鐵HB=157~236Mpa，，進(jìn)給量=0.1mm/r、切削速度=12.6m/min。</p><p&g

61、t;　　3.6.2 確定切削力、切削扭矩、切削功率</p><p>　　根據(jù)選定的切削用量（主要指切削速度v及進(jìn)給量f）確定切削力，作為選擇動力部件（滑臺）及夾具設(shè)計的依據(jù)；確定切削扭矩，用以確定主軸及其它傳動件（齒輪，傳動軸等）的尺寸；確定切削功率，用以選擇主傳動電動（一般指動力箱）功率，通過查P134表6-20計算如下：</p><p><b>　　切削力：</b>

62、;</p><p><b>　　切削扭矩：</b></p><p><b>　　切削功率：</b></p><p><b>　　式中：——布氏硬度</b></p><p><b>　　F——切削力（N）</b></p><p>　　

63、D——鉆頭直徑（mm）</p><p>　　f——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）</p><p><b>　　T——切削扭矩()</b></p><p>　　v——切削速度（m/min）</p><p>　　P——切削功率(kW)</p><p>　　3.6.3 選擇刀具結(jié)構(gòu)</p><

64、;p>　　減速器箱體底座的布氏硬度為210HBS，孔徑D為12mm，刀具的材料選擇高速鋼鉆頭（W18Cr4V），為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、刃磨簡單，選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ12的麻花鉆?？准庸さ毒叩拈L度應(yīng)保證加工終了時刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有30～50mm的距離，以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。</p><p>　　圖3-1麻花鉆結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.6.4 導(dǎo)向結(jié)

65、構(gòu)的選擇</p><p>　　導(dǎo)向套的選擇 在組合機(jī)床上加工孔，除用剛性主軸的方案外，工件的尺寸、位置精度主要取決于夾具導(dǎo)向。因此正確選擇導(dǎo)向裝置的類型，合理確定其尺寸、精度，是設(shè)計組合機(jī)床的重要內(nèi)容，也是繪制加工示意圖時必須解決的內(nèi)容。</p><p>　　1、選擇導(dǎo)向類型 根據(jù)刀具導(dǎo)向部分直徑d=12mm和刀具導(dǎo)向的線速度，選擇固定式導(dǎo)向。</p><p&g

66、t;　　2、導(dǎo)向套的參數(shù) 根據(jù)刀具的直徑選擇固定導(dǎo)向裝置，如圖3-2所示：</p><p>　　圖3-2固定導(dǎo)向裝置</p><p>　　固定導(dǎo)向裝置的標(biāo)準(zhǔn)尺寸見。</p><p>　　固定裝置的配合如下表：</p><p>　　表3-1 固定裝置的配合</p><p>　　導(dǎo)向裝置的布置如表3-2所示：</

67、p><p>　　表3-2 導(dǎo)向裝置的參數(shù)(mm)</p><p>　　圖3-3 固定導(dǎo)向裝置的布置</p><p>　　3.6.5 確定主軸類型、尺寸、外伸長度</p><p>　　因為軸的材料為40Cr，剪切彈性模量G=81.0GPa,剛性主軸取ψ＝1／4（0）／m,由表3-4取B=7.3，</p><p>　　根據(jù)剛性

68、條件計算主軸的直徑為： </p><p>　　式中：d——主軸直徑（mm）</p><p>　　T——軸所承受的轉(zhuǎn)矩（N·mm）</p><p><b>　　B——系數(shù)</b></p><p>　　據(jù)表3-4軸能承受的轉(zhuǎn)矩取所有主軸直徑d=20mm,由表3-6通用主軸的系列參數(shù)查得，主軸外伸長度為：L=115m

69、m，接桿莫氏圓錐號為1，2。</p><p>　　3.6.6 選擇刀具接桿 </p><p>　　由以上可知，多軸箱各主軸的外伸長度為一定值，而刀具的長度也是一定值，因此，為保證多軸箱上各刀具能同時到達(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)，這個可調(diào)節(jié)在組合機(jī)床上是通過可調(diào)整的刀具接桿來解決的,連接桿如圖3-5所示，</p><p>　　圖3-5 可調(diào)連

70、接桿</p><p>　　連接桿上的尺寸d與主軸外伸長度的內(nèi)孔D配合，因此，根據(jù)接桿直徑d選擇刀具接桿參數(shù)如表3-3所示：</p><p>　　表3-3 可調(diào)接桿的尺寸</p><p>　　3.6.7 確定加工示意圖的聯(lián)系尺寸</p><p>　　從保證加工終了時主軸箱端面到工件端面間距離最小來確定全部聯(lián)系尺寸。其中最重要的聯(lián)系尺寸即工件端

71、面到多軸箱端面之間的距離，它等于刀具懸伸長度、螺母厚度、主軸外伸長度與接桿伸出長度（可調(diào)）之和，再減去加工孔深度。</p><p>　　3.6.8 工作進(jìn)給長度的確定</p><p>　　如圖3-5工作進(jìn)給長度應(yīng)等于工件加工部位長度L與刀具切入長度和切出長度之和。切入長應(yīng)應(yīng)根據(jù)工件端面誤差情況在5～10mm之間選擇，誤差大時取大值，因此取=10mm，加工部位長度L=30mm，切出長度=0,

72、則L工 +L+=10+30+0=40mm。</p><p>　　3.6.9 快進(jìn)長度的確定</p><p>　　考慮實際加工情況，在未加工之前，保證工件表面與刀尖之間有足夠的工作空間，也就是快速退回行程須保證所有刀具均退至夾具導(dǎo)套內(nèi)而不影響工件裝卸。鉆孔取快速退回行程為100mm，快退長度等于快速引進(jìn)與工作工進(jìn)之和，因此快進(jìn)長度100－40=60mm。</p><p&g

73、t;　　3.6.10 機(jī)床尺寸聯(lián)系圖</p><p>　　圖3-7 機(jī)床尺寸聯(lián)系圖</p><p>　　1、聯(lián)系尺寸圖的作用和內(nèi)容</p><p>　　一般來說，組合機(jī)床是由標(biāo)準(zhǔn)的通用部件——動力箱、動力滑臺、側(cè)底座、中間底座加上專用部件——多軸箱、刀、輔具系統(tǒng)、夾具、液、電、冷卻、潤滑、排屑系統(tǒng)組合而成。聯(lián)系尺寸圖用來表示機(jī)床各組成部件的相互裝配和運動關(guān)系，以檢

74、驗機(jī)床各部件的相對位置及尺寸聯(lián)系是否滿足要求，通用部件的選擇是否合適，并為進(jìn)一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設(shè)計提供依據(jù)。聯(lián)系尺寸圖也可以看成是簡化的機(jī)床總圖，它表示機(jī)床的配置型式及總體布局。</p><p>　　如圖3-7所示，機(jī)床聯(lián)系尺寸圖的內(nèi)容包括機(jī)床的布局形式，通用部件的型號、規(guī)格、動力部件的運動尺寸和所用電動機(jī)的主要參數(shù)、工件與各部件間的主要聯(lián)系尺寸，專用部件的輪廓尺寸等。</p>

75、<p><b>　　2、選用動力部件</b></p><p>　　(1)滑臺的選用 通常，根據(jù)滑臺的驅(qū)動方式、所需進(jìn)給力、進(jìn)給速度、最大行程長度和加工精度等因素來選用合適的滑臺。</p><p>　　1）驅(qū)動形式的確定 根據(jù)對液壓滑臺和機(jī)械滑臺的性能特點比較，并結(jié)合具體的加工要求，使用條件選擇HY系列液壓滑臺。</p><p>

76、;　　2）確定軸向進(jìn)給力 滑臺所需的進(jìn)給力</p><p>　　式中：——各主軸加工時所產(chǎn)生的軸向力</p><p>　　由于滑臺工作時，除了克服各主軸的軸的向力外，還要克服滑臺移動時所產(chǎn)生的摩擦力。因而選擇滑臺的最大進(jìn)給力應(yīng)大于＝7.338kN。</p><p>　　3）確定進(jìn)給速度 液壓滑臺的工作進(jìn)給速度規(guī)定一定范圍內(nèi)無級調(diào)速，對液壓滑臺確定切削用量時所

77、規(guī)定的工作進(jìn)給速度應(yīng)大于滑臺最小工作進(jìn)給速度的0.5～1倍;液壓進(jìn)給系統(tǒng)中采用應(yīng)力繼電器時，實際進(jìn)給速度應(yīng)更大一些。本系統(tǒng)中進(jìn)給速度。所以選擇ⅡA液壓滑臺，工作進(jìn)給速度范圍20～650mm/min，快速移動速度10m/min。</p><p>　　4）確定滑臺行程 滑臺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。前備量的作用是動力部件有一定的向前移動的余地，以彌補(bǔ)機(jī)床的制造誤差以及刀具磨損后能向前調(diào)

78、整。本系統(tǒng)前備量為30mm，后備量的作用是使動力部件有一定的向后移動的余地，為方便裝卸刀具，取40mm,所以滑臺總行程應(yīng)大于工作行程，前備量，后備量之和。綜合上述條件，確定液壓動力滑臺型號ⅡA。</p><p>　　(2)由下式估動力箱的選用 動力箱主要依據(jù)多軸所需的電動機(jī)功率來選用，在多軸箱沒有設(shè)計之前，可算</p><p><b>　　＝1.125</b>&l

79、t;/p><p>　　式中：η——多軸箱傳動效率，加工黑色金屬時η＝0.8～0.9；有色金屬時η＝0.7～0.8，本系統(tǒng)加工鑄鐵，取η＝0.8。</p><p>　　動力箱的電動機(jī)功率應(yīng)大于計算功率，并結(jié)合主軸要求的轉(zhuǎn)速大小選擇。因此，選用電動機(jī)型號為的I型動力箱，動力箱輸出軸至箱底面高度為124.5mm。主要技術(shù)參數(shù)如下表：</p><p>　　(3)配套支承部件的選

80、用</p><p>　　側(cè)底座選1CC321</p><p><b>　　3、確定裝料高度</b></p><p>　　裝料高度指工件安裝基面至機(jī)床底面的垂直距離，在現(xiàn)階段設(shè)計組合機(jī)床時，裝料高度可視具體情況在H＝580～1060mm之間選取，本系統(tǒng)取裝料高度為840mm。</p><p>　　4、中間底座輪廓尺寸<

81、;/p><p>　　中間底座的輪廓尺寸要滿足工件及夾具在其上面安裝的需要，又考慮到與滑臺側(cè)底座相連接。因此，中間底座的寬為680mm,長度為800mm。</p><p>　　5、確定多軸箱輪廓尺寸 </p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)通用多軸箱厚度是一定的臥式325mm。因此，確定多軸箱，主要是確定多軸箱的寬度B和高度H及最低主軸高度</p><p>　　

82、B=b+2 </p><p><b>　　H=h+ </b></p><p>　　式中 b——工件在寬度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔的距離 b=236.6mm</p><p>　　——最邊緣主軸中心至箱體壁距離 >70~100mm 取=100mm</p><p&

83、gt;　　h——工件在高度方向相距最遠(yuǎn)的兩孔距離 h=32.5mm</p><p><b>　　——最低軸高度</b></p><p>　　=115+840-(0.5+560+280)</p><p><b>　　=114.5</b></p><p>　　B=236.6+2×100=43

84、6.6mm </p><p>　　H=h+h1+b1=114.5+32.5+100=247mm</p><p>　　查《組合機(jī)床設(shè)計簡明手冊》，P135表7-1并綜合其與動力箱的配套規(guī)格選取多軸箱體規(guī)格尺寸500×400</p><p><b>　　6、機(jī)床分組</b></p><p>　　為了便于設(shè)計和組織

85、生產(chǎn)，組合機(jī)床各部件和裝置按不同功能劃分編組。本機(jī)床編組如下：</p><p>　　第10組 左滑臺側(cè)底座</p><p><b>　　第20組 夾具</b></p><p>　　第11組 右滑臺側(cè)底座</p><p>　　第12組 中間底座</p><p>　　第30組 電氣裝置<

86、;/p><p>　　第40組 傳動裝置</p><p><b>　　第60組 刀具</b></p><p><b>　　第61組 工具</b></p><p>　　第71組 左多主軸箱</p><p>　　第72組 右多主軸箱</p><p>&

87、lt;b>　　第90組 擋鐵</b></p><p><b>　　第4章 夾具設(shè)計</b></p><p><b>　　4.1 夾具概述</b></p><p>　　4.1.1 夾具分類</p><p>　　由機(jī)械制造工藝系統(tǒng)的組成—機(jī)床、工件、刀具和夾具可以看出夾具在機(jī)械加工中

88、占有很重要的地位，是制造系統(tǒng)的重要組成部分。無論是傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。尤其在成批生產(chǎn)時更是大量的采用機(jī)床夾具，它們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對與機(jī)床或刀具獲得正確的位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。</p><p>　　機(jī)床夾具按其通用特性劃分可分為：通用夾具、

89、專用夾具、可調(diào)夾具、成組夾具、組合夾具、隨行夾具。按所使用的機(jī)床劃分可分為：車床夾具、鉆床夾具、銑床夾具、磨床夾具、鏜床夾具等。機(jī)床夾具的組成元件一般包括：定位元件及定位裝置，夾緊元件及夾緊裝置，導(dǎo)向元件，對刀元件及定向元件，夾具體，其它元件及裝置。</p><p>　　4.1.2 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀</p><p>　　國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類

90、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)市場的需求與競爭。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，而夾具的實際磨損量僅為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，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：<

91、/p><p>　　(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； 　　</p><p>　　(2) 能裝夾一組具有相似性特征的工件； </p><p>　　(3) 能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； 　</p><p>　　(4) 能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；</p><p>　　

92、(5) 采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率； </p><p>　　(6) 提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 </p><p>　　4.1.3 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向</p><p>　　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方面：</p><p>　　(1) 標(biāo)準(zhǔn)化：機(jī)床夾具的

93、標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)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。</p><p>　　(2) 精密化：隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。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

94、盤，其定心精度為5μm 。</p><p>　　(3) 高效化：高效化夾具主要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(qiáng)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。</p&

95、gt;<p>　　(4) 柔性化：具有高度柔性的夾具，能實現(xiàn)多種工藝要求的、具有一定相似性的不同零件的定位夾緊，縮短零件加工的準(zhǔn)備時間和輔助時間，穩(wěn)定性好，可靠性強(qiáng)。</p><p>　　4.2 夾具設(shè)計任務(wù)</p><p>　　為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，故需設(shè)計專用夾具。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求為設(shè)計減速器底座鉆12-Φ12mm孔的專用夾具。所用機(jī)床為前面章

96、節(jié)所設(shè)計的雙面臥式組合機(jī)床，生產(chǎn)規(guī)模為大批生產(chǎn)，孔精度要求IT13。</p><p><b>　　4.3 零件分析</b></p><p>　　本設(shè)計是要為此圖4-1中的減速器箱體底座設(shè)計一個鉆12-φ12孔的夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成鉆孔工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。</p>&

97、lt;p>　　零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖4-1所示。裝配圖給出了零件本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具

98、的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。</p><p><b>　　4.4 定位機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　定位支承系統(tǒng)主要由定位支承、輔助支承和一些限位元件組成。定位支承是指在加工過程中維持被加工零件有一定位置的元件，輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過程中剛度及穩(wěn)定性的一種活

99、動式支承元件。</p><p>　　由于定位支承元件直接與被加工零件接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影響被加工零件的精度。因此設(shè)計時應(yīng)該注意以下幾點：</p><p>　　(1)合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面。最好使夾壓力的位置對準(zhǔn)定位支承元件。</p><p>　　(2) 提高剛性，減少定位支承系統(tǒng)的變形。</p>&l

100、t;p>　　(3) 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，以便長期保持夾具的定位精度。</p><p>　　(4) 可靠地排除定位支承部件的切屑。</p><p>　　此外，選擇工藝基面應(yīng)該遵循下面的原則：</p><p>　　1、應(yīng)當(dāng)盡量選用設(shè)計基面作為在組合機(jī)床上加工用的定位基面，這樣能減少累積誤差，有利于保證加工精度。但在某些情況下卻必須改用其他面作為

101、定位基面。</p><p>　　2、選擇的定位基面應(yīng)確保工件穩(wěn)定定位。定位的支撐面應(yīng)該大一些，力求已加工面做為定位基面，在本次的加工中，頂面是已經(jīng)加工過的，而且滿足一定的技術(shù)要求，面積也比較大，因此選擇頂面做為定位基面符合要求。</p><p>　　3、選擇基面應(yīng)該考慮夾緊方便，夾具結(jié)構(gòu)簡單。</p><p>　　常見定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位銷、V

102、型塊、定位套、錐度心軸等。</p><p>　　在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工件定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。</p><p>　　設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點定位原理。</p><p>　　由于該零件的加工是鉆12-φ12孔并以底面和底面上的兩孔定位，為一面兩銷定位，因

103、此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為定位支承板和伸縮式定位銷定位。定位支承板限制三個自由度，圓柱銷限制兩個自由度，菱形銷限制一個自由度，實現(xiàn)六點定位，完全限制自由度。</p><p><b>　　4.4.1 支撐板</b></p><p>　　(1)定位方案：由4-1零件圖知，選擇減速器箱體底座底面及兩個孔，限制工件的六個自由度，其中，工件底面為主要定位基準(zhǔn)面。</p&g

104、t;<p>　　(2)定位元件的選?。焊鶕?jù)箱體的尺寸等因素，上表面定位元件選擇兩個支承板，在夾具體安裝時，保證兩個支承板定位面等高，限制箱體的三個自由度。</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計》第151頁 附表3.3 ，選擇支承板為：</p><p>　　支承板 B25×220 JB/T8029.1-1999 ,其簡圖如圖4-2，尺寸參數(shù)如表4-1所示

105、按零件所需選?。?lt;/p><p><b>　　圖4-2支承板簡圖</b></p><p>　　4.4.2 伸縮式定位銷</p><p>　　圖4-3 伸縮式定位銷</p><p>　　在組合機(jī)床及其自動線上加工箱體零件時，多采用兩個定位銷和一個平面的定位方法，消除工件在空間位置的六個自由度，實現(xiàn)工件在夾具中的準(zhǔn)確定位。

106、為了能以最簡單的運動形式裝卸工件（如單機(jī)夾具上的推進(jìn)和拉出，流水線和自動線上從夾具一端送進(jìn)及另一端推出的方法），定位銷多采取伸縮式結(jié)構(gòu)。</p><p>　　常用的通用結(jié)構(gòu)有手動和液壓驅(qū)動伸縮式定位銷兩種。圖4-3所示為手動伸縮式定位銷，他有兩種結(jié)構(gòu)，一種不戴防護(hù)罩，用于支撐高度為30mm的定位系統(tǒng)，另一種是戴防護(hù)罩的，用于支撐板高度為60mm的定位系統(tǒng)。定位銷采用組裝結(jié)構(gòu)，以便于更換，但增加了定位系統(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)

107、，降低了定位精度。因為定位銷對其推桿的徑向跳動一般為0.02~0.04毫米，若定位銷的連接螺紋做的較緊，定位銷對推桿的支撐端面不垂直，其徑向跳動還要大一些。當(dāng)定位精度要求很高時，宜采用整體的定位銷，其缺點是更換不便，也不夠經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　定位銷的插入和拔出是轉(zhuǎn)動手柄經(jīng)一系列杠桿而實現(xiàn)的，其移動距離借助于手柄座上彈簧銷的位置來保證，并利用擋銷控制插銷和拔銷的極限位置。在確定插銷后手柄的位置時，應(yīng)保證共不

108、應(yīng)振動面脫落。設(shè)計時必須正確地安排圓柱銷和菱形銷的相對位置，使菱形銷的兩菱角在兩個定位銷的中心線上，可用修磨調(diào)整墊的方法來保證。為了在不拆卸整個夾具的情況下，能夠拆卸和維修定位銷的操縱機(jī)構(gòu)，應(yīng)在夾具體上開有能取出推桿杠的窗口。</p><p>　　在設(shè)計定位系統(tǒng)時應(yīng)很好解決各活動點的潤滑問題，定位銷推桿導(dǎo)套采用稀油潤滑或鋰基脂進(jìn)行潤滑。</p><p><b>　　4.5 夾緊機(jī)

109、構(gòu)</b></p><p>　　1、夾緊力的方向的確定：</p><p>　　(1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。</p><p>　　(2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。</p><p>　　(3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致

110、，有利于減小夾緊力。</p><p>　　2 、夾緊力的作用點的選擇：</p><p>　　(1)夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng)，或在支承點確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。</p><p>　　(2)夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。</p><p>　　(3)夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位，以提高工

111、件切削部位的剛度和抗振性。</p><p>　　(4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。</p><p>　　3、夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求</p><p>　　(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)離開定位支承。</p><p>　　(2)夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠。既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動

112、和振動，又不使工件產(chǎn)生不允許的變形和損傷。</p><p>　　(3)夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。</p><p>　　夾緊裝置的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)?；疽?lt;/p><p><b>　　4、選擇夾緊機(jī)構(gòu)：</b></p><p>　　設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則：</p>

113、;<p>　　(1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。</p><p>　　(2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　(3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu)</p><p>　　(4)必須保證自鎖，機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。</p><p>　　(

114、5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。</p><p>　　(6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)</p><p>　　圖4-4 夾緊機(jī)構(gòu)</p><p><b>　　導(dǎo)向裝置的選擇</b></p><p>　　導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜