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1夾具方案設(shè)計(jì)
本夾具是鏜孔專用夾具，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和加工要求設(shè)計(jì)了一套鏜床加工專用夾具。零件的擺放方式為水平擺放，需要加工的孔軸線跟水平面平行，所以選用臥式鏜床進(jìn)行加工。如圖4-1 T616臥式鏜床是一種常見型號(hào)的鏜床，他廣泛用于機(jī)械加工中，能達(dá)到IT7級(jí)的加工精度。除擴(kuò)大工件上已鑄出或已加工的孔外，臥式鏜床還能銑削平面、鉆削、加工端面和凸緣的外圓，以及切螺紋等，主要用在單件小批量生產(chǎn)和修理車間，加工孔的圓度誤差不超過 5微米，表面粗糙度為Ra0.63～1.25微米。
圖4-1 臥式鏜床T68
2定位方案分析與定位誤差計(jì)算
如圖2所示六點(diǎn)定位原理圖，物體在空間中的自由度可以分為移動(dòng)自由度和旋轉(zhuǎn)自由度，分別是三個(gè)沿著x,y,z移動(dòng)的自由度和繞著x軸,y軸,z軸旋轉(zhuǎn)的自由度。工件如果需要在空間中完全定位就需要消除這6個(gè)自由度。
圖2
在加工零件時(shí)，需要限制6個(gè)自由度，分別是3個(gè)移動(dòng)自由度和3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，工件底面限制3個(gè)自由度，分別是2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和1個(gè)移動(dòng)自由度；工件側(cè)面用V型塊限制2個(gè)自由度；工件另一側(cè)用檔銷限制1個(gè)移動(dòng)自由度。
3對(duì)刀及導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)
?鏜套的結(jié)構(gòu)和精度直接影響到加工孔的尺寸精度、幾何形狀和表面粗糙度。設(shè)計(jì)鏜套時(shí)，可按加工要求和情況選用標(biāo)準(zhǔn)鏜套，特殊情況則可自行設(shè)計(jì)。
????一般鏜孔用的鏜套，主要有固定式和回轉(zhuǎn)式兩類。
??? 1)固定式鏜套。它和一般鉆套的結(jié)構(gòu)基本相似。它固定在鏜模支架上，不隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，存在摩擦。固定式鏜套具有外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，容易保證鏜套中心位置的準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。固定式鏜套只適用于低速加工，否則鏜桿與鏜套間容易因相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)熱過高而咬死，或者造成鏜桿迅速磨損。
?? 2)回轉(zhuǎn)式鏜套。在鏜孔過程中能隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在高速鏜孔時(shí)，可以避免鏜桿與鏜套發(fā)熱咬死，從而改善了鏜桿的磨損情況。在立式鏜模中，若采用上、下鏜套雙面導(dǎo)向，為了避免因切屑落入下鏜套內(nèi)而使鏜桿卡住，下鏜套多采用回轉(zhuǎn)式鏜套。
根據(jù)本設(shè)計(jì)特點(diǎn)，選用固定式鏜套。鏜套選擇符合GB/T 8046.1-1999標(biāo)準(zhǔn)的鏜套。如圖3所示。
圖3 鏜套
4 夾具定位元件選擇
夾具的定位元件是指安裝在夾具體上，直接與被加工工件接觸的夾具零件。定位元件的作用是支撐、固定被加工工件，使得被加工的工件能夠精準(zhǔn)地在夾具上進(jìn)行定位。工件和定位元件的接觸方式有很多種，如面接觸、線接觸、點(diǎn)接觸。對(duì)于面接觸的而定位元件有支撐板、定位軸、支撐釘?shù)?；?duì)于線接觸的定位元件有菱形銷、用外圓母線定位的定位銷等；對(duì)于點(diǎn)接觸的定位元件有頂部是圓弧的支承釘，尖頭的可調(diào)支承釘?shù)取?
夾具的定位元件有很多類型，如支撐板、支承釘、定位銷、菱形銷、定位軸、調(diào)節(jié)支撐、球頭支撐等，其中使用最廣的定位原理“一面兩銷”定位原理就使用了支撐板加上圓柱定位銷再加上菱形定位銷。
夾具的定位元件是直接跟工件接觸的夾具零件，盡量選擇有標(biāo)準(zhǔn)件的零件作為夾具零件。根據(jù)零件的加工要求，選擇V型塊作為定位元件。
圖4 V型塊
5夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力計(jì)算
為節(jié)省操作時(shí)間和工人體力，設(shè)計(jì)了一套氣缸夾緊機(jī)構(gòu)。根據(jù)下表選擇氣缸。氣動(dòng)元件通過氣體的壓強(qiáng)或膨脹產(chǎn)生的力來做功的元件，即將壓縮空氣的彈性能量轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的機(jī)件。如氣缸、氣動(dòng)馬達(dá)、蒸汽機(jī)等。氣動(dòng)元件是一種動(dòng)力傳動(dòng)形式，亦為能量轉(zhuǎn)換裝置，利用氣體壓力來傳遞能量。
夾緊力計(jì)算：
根據(jù)氣缸生產(chǎn)廠家提供的氣缸參數(shù)表計(jì)算夾緊力：
F:：夾緊力，kg
D：氣缸面積，cm2
f：單位面積輸出力，MPa
當(dāng)力源氣壓為1MP時(shí)：
502.4kg
6定位誤差分析
CO1′=T(d)/2
O1′O1″=△db
Sin(α/2)= 〔T(d)/2〕/ △db
∴ △db= 〔T(d)/2〕/ Sin(α/2)
該夾具使用的V形塊夾角為90°，帶入上面公式計(jì)算得：
△db=0.707T(d)
工件外圓尺寸為Φ16g6,查表可知偏差為（-0.01，-0.05），取最大尺寸偏差帶入上式得：△db=0.707×0.05=0.035mm