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1、機械工程系畢業(yè)設計（論文） 第一章緒 論 1.1引言 夾具作為制造企業(yè)中重要的基礎工藝裝備，廣泛應用于加工、檢測和裝配等制造 過程中。作為生產(chǎn)準備的重要組成部分，夾具設計的效率直接影響到制造的生產(chǎn)準備 時間和產(chǎn)品成本。一般來說，夾具設計過程不僅需要大量的有關零件設計、工藝和加 工的數(shù)據(jù)，同時還需要設計人員具有很豐富的領域知識和設計經(jīng)驗。 1.2制造業(yè)信息化的發(fā)展 隨著計算機技術的飛速發(fā)展，實現(xiàn)快速生產(chǎn)準備的計算機輔助夾具設計（ CAFD 技術成為國際上競相研究的熱點，它已經(jīng)越來越多的取代傳統(tǒng)的手工夾具設計。與傳 統(tǒng)的夾具設計相比，計算機輔助夾具設計有著無可比擬的優(yōu)越性： 1、

2、 設計者從繁瑣的勞動中解放出來，提高了設計的效率和設計質(zhì)量，使設計者把 更多的注意力放在創(chuàng)新性開發(fā)上面； 2、 可以把夾具設計人員的經(jīng)驗和智慧存入計算機，構成專家系統(tǒng)，有利于夾具設 計技術的繼承和發(fā)展； 3、 由于計算機輔助夾具設計采用了統(tǒng)一的系統(tǒng)程序，可以獲得相對統(tǒng) 一的設計與優(yōu)化結果，有利于實現(xiàn)夾具設計的“三化”，即通用化、標準 化、系列化。 1.3 PROE軟件模塊簡介 PRO/E的最新版本為 PRO/Ewildfire3.0 ，它可運行于 Windows/NT和UNIX平臺上， 共有六大主模塊： （1）工業(yè)設計（CAID）模塊 工業(yè)設計模塊主要用于對產(chǎn)品進行幾何設計，以前，

3、在零件未制造出時，是無法觀 看零件形狀的，只能通過二維平面圖進行想象?，F(xiàn)在，用 3DS可以生成實體模型，但用 3DS生成的模型在工程實際中是“中看不中用”。用PRO/E生成的實體建模，不僅中看， 而且相當管用。事實上，PRO/E后階段的各個工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實體建模所生 成的數(shù)據(jù)。 包括：PRO/3DPAINT（3D建模）、PRO/ANIMATE動畫模擬）、PRO/DESIGNER（念設計）、 第1頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） PRO/NETWORKANIMA網(wǎng)絡動畫合成）、PRO/PERSPECTA-SKETCH片轉三維模型）、 PRO/PHOTOREND圖

4、片渲染）幾個子模塊。 （2） 機械設計（CAD）模塊 機械設計模塊是一個高效的三維機械設計工具，它可繪制任意復雜形狀的零件。在 實際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖 1中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。 隨著人們生活水平的提高，對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。用 PRO/E生成曲面僅需2 步?3步操作。PRO/E生成曲面的方法有：拉伸、旋轉、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點陣等。 由于生成曲面的方法較多，因此 PRO/E可以迅速建立任何復雜曲面。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨立使用，又能與其它實體建模模塊結合起來使用，它支持 GB ANSk ISO和JIS等標準。包括：PRO/ASSEMBL實體裝

5、配）、PRO/CABLING電路設計）、 PRO/PIPING（彎管鋪設）、PRO/REPO（應用數(shù)據(jù)圖形顯示）、PRO/SCAN-TOO（砌理模 型數(shù)字化）、PRO/SURFA（曲面設計）、PRO/WELDING焊接設計） （3） 功能仿真（CAE）模塊 功能仿真（CAE）模塊主要進行有限元分析。我們中國有句古話： “畫虎畫皮難畫骨， 知人知面不知心”。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。機械零件的內(nèi)部變化情況是難以 知曉的。有限元仿真使我們有了一雙慧眼，能“看到”零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。禾U用該功 能，在滿足零件受力要求的基礎上，便可充分優(yōu)化零件的設計。著名的可口可樂公司， 利用有限元仿真，分

6、析其飲料瓶，結果使瓶體質(zhì)量減輕了近20%,而其功能絲毫不受影 響，僅此一項就取得了極大的經(jīng)濟效益。 包括：PRO/FEM~POSTt限元分析）、PRO/MECHANI?USTOMLOAD自定義載荷輸入）、 PRO/MECHANICA EQUATIONS方仿真程序連接）、PRO/MECHANICA MOTIO指定環(huán)境 下的裝配體運動分析）、PRO/MECHANICHERMAL熱分析）、PRO/MECHANICARE MODEL （車輪動力仿真）、PRO/MECHANICABRATION（震動分析）、PRO/MESH（有限元網(wǎng)格劃 分）。 （4） 制造（CAM）模塊 在機械行業(yè)中用到的CAM

7、制造模塊中的功能是 NC Machining（數(shù)控加工）。說到數(shù) 控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當時，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進了 一套五座標數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件 CAMMAX加工出高精度、低噪聲的潛艇推進器，從而使 西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術， 受到了嚴厲的制裁。在這一事件中出盡風頭的 CAMMA軟件就是一種數(shù)控模塊。 PRO/ES的數(shù)控模塊包括：PRO/CASTINQ鑄造模具設計）、PRO/MF（電加 工）、 第2頁共16頁 第3頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） PRO/MOLDESIGfl塑料模具設計）、P

8、RO/NC-CHECKNC仿真）、PRO/NCPOSTCNC程序生 成）、PRO/SHEETMETA鈑金設計）。 （5） 數(shù)據(jù)管理（PDM模塊 PRO/E的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計算機上對產(chǎn)品性能進行測試仿真， 找出造成產(chǎn)品各種故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產(chǎn)品故障，改進產(chǎn)品設計。它就 像PRO/E家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務模塊。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫中零件的數(shù)據(jù)。這個管家通過一定的機制，保證了 所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。 （6） 數(shù)據(jù)交換（Geometry Translator） 模塊 在實際中還存在一些別的 CAD系統(tǒng)，

9、女口 UGH、EUCLID CIMATRTONMDT等，由于 它們門戶有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對方所識別。但在實際工作中，往往需要接受 別的CAD數(shù)據(jù)。這時幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會發(fā)揮作用。 PRO/E中幾何數(shù)據(jù)交換模塊有好幾個，女口： PRO/CATPRO/E和CATIA的數(shù)據(jù)交換）、PRO/CDT （二維工程圖接口） 、PRO/DATA FOR PDGSPRO/E和福特汽車設計軟件的接口） 、 PRO/DEVELOJPRO/E軟件開發(fā)）、PRO/DRAW二維數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸入）、PRO/INTERFACfT 業(yè)標準數(shù)據(jù)交換格式擴充）、PRO/INTERFACE FOR STE虧TEP/IS

10、O1O3O3數(shù)據(jù)和 PRO/E 交換）、PRO/LEGACY線架/曲面維護）、PRO/LIBRARYACCESSRO/E模型數(shù)據(jù)庫進入）、 PRO/POLT HPGL/POSTSCRIPTA據(jù) 輸出） 1.4本論文的研究目的、意義 多年來，機械制造過程中把設計藍圖比喻成工程師的語言， 對于機床專用夾具而言， 也總是利用眾多視圖的不同投影來描繪，采用標注各種線條和符號繪圖，不僅費時費力， 而且一旦理解有誤或形體表現(xiàn)，將會影響產(chǎn)品的制造和質(zhì)量。 采用計算機輔助設計方法，零件的造型如同車間中加工零件的過程一樣，設計完 成以后，零件就“加工”出來了，這樣不需要很強的空間想象力就可以設計出產(chǎn)品的

11、真實三維模型，經(jīng)過虛擬裝配，可清楚地檢驗出產(chǎn)品結構的合理性 ?空間布置是否干 涉等問題。造型結束后，將設計模型投影到二維圖紙空間，就可自動生成工程圖紙的 三視圖.軸側圖.剖視圖等，大大方便了設計過程，形象直觀易于接受，從而達到更快 地設計機械產(chǎn)品。 本課題在探討機床專用夾具的基本知識和基本理論的同時，研究如何利用計算機 圖形學采用計算機輔助設計專用夾具以及如何對專用夾具進行可視化設計，形成專用 第5頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計(論文) 夾具計算機輔助設計系統(tǒng) 第二章平面圖紙及設計過程 圖2-1所示為一開合螺母車削工序圖，工件的燕尾面和兩個? 12o+0.019mnfL已

12、經(jīng)加工， 兩孔距離為38± 0.1mm ? 4Oo+0.027mn孔經(jīng)過粗加工。本道工序為精鏜 ? 4Oo+0.027mm孔及車 端面。加工要求是： (1) ? 4Oo+O.O27mm孔軸線至燕尾面C的距離為45土 0.05 mm； (2) ? 4OO+O.O27mm孔軸線與C面的平行度為O.O5 mm； (3) 加工孔軸線與? 12O+O.O19mm孔的距離為8±O.O5 mm。 (4) ? 40O+O.O27mm的孔軸線對兩B面的對稱面的垂直度為O.O5mm 試設計本道工序所用的專用夾具。 圖2-1開合螺母車削工序圖 2. 1明確設計任務與收集設計資料 1)工件的結

13、構特點及材料 開合螺母由上下兩個半螺母組成，裝在溜板箱體后壁的燕尾形導軌中，可上下移 動。上下半螺母的背面各裝有一個圓銷，其伸出端分別嵌在槽盤的兩條曲線槽中。扳動 手柄，經(jīng)軸使槽盤逆時針轉動時，曲線槽迫使兩圓銷互相靠近，帶動上下半螺母合攏， 與絲杠嚙合，刀架便由絲杠螺母經(jīng)溜板箱傳動進給。槽盤順時針轉動時，曲線槽通過迫 使圓銷使兩半螺母相互分離，與絲杠脫開嚙合，刀架便停止進給。開合螺母的材料為45 鋼 2)確定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及所用的機床、 刀具、量具等 表2-1:加工表面、加工要求、加工余量、定位基準和夾緊表面及機床 (1)加工表面： ? 4

14、00+0.027mn孔和兩個端面 (2)加工要求： a. ? 40o 0.027mn孔軸線至燕尾面 C的距離為45± 0.05 mm； b. ? 400 mm孔軸線與C面的平行度為0.05 mm； c. 加工孔軸線與? 12o+0.019mn孔的距離為8± 0.05 mm (3)加工余量： 精鏜? 400 mn孔的工序余量為0.5mm 車端面的工序余量為1 mm (4)定位基準： 主要加工表面? 400 o^mm孔的定位基準為燕尾底面 C和 ? 12o+0.019mm孔軸心線 (5)夾緊表面： 燕尾面B和C (6)所需機床： C620車床 2. 2擬定夾具結構

15、方案與繪制夾具草圖 2. 2. 1確定工件的定位方案，設計定位裝置。 定位就是使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置。它的基本任務 有以下三項： (1) 從理論上講就是如何使同一批工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 (2) 選擇或設計合理的定位方案及定位裝置。 (3) 保證有足夠的定位精度。即工件在夾具中雖有一定的誤差，但仍能保證工件 的加工誤差。 它的基本原理是六點定位規(guī)則，即用合理分布的六個支承點限制工件六個自由度的 規(guī)則。但實際中還存在著過定位和欠定位。其中欠定位保證不了加工精度，所以是絕不 允許發(fā)生的，而過定位由于夾具上的定位元件同時重復限制了工件的一個或幾個自由 度，

16、將造成工件定位不穩(wěn)定，降低了加工精度；使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法 安裝和加工，故應盡量避免米用。 根據(jù)本工序的加工要求，不僅要鏜孔，還要加工兩個平面，因此工件必須完全定位， 即六點定位原則。按照加工要求，工件的定位方案分析如下： (1) ? 40^27mmfL軸線至燕尾面C的距離為45土 0.05 mm 40^^2?mnfL軸線與C面的平 行度為0.05 mm。 加工? 4Oo+0.027mm孔的工序基準為燕尾底面 C,根據(jù)基準重合原理，應以燕尾底面 C 為定位基準，則限位基準為固定支承板8和活動支承板10上與燕尾底面C接觸的平面。 燕尾底面C限制Z轉動、丫移動、X移動三個自由度

17、；燕尾面B限制Z轉動、X移動二個 自由度。即工件用燕尾面 B和C在固定支承板8和活動支承板10上定位(兩板高度相 等)，限制了 Z轉動、Z移動、丫轉動、X轉動、X移動五個自由度。 (2) 加工孔軸線與? 12°+0.019mn孔的距離為8±0.05 mm。 ? 400+0.027mn孔軸心線的另一定位元件是活動菱形銷 9,根據(jù)基準重合原理，應以? 120+0.019mmfL軸心線為定位基準，則限位基準為 ? 120+0.019mn孔軸心線，即? 120+0.019mm孔與 活動菱形銷9配合，限制丫向轉動自由度。 表2-2:工件的定位及應限制的自由度： 定位元件 限位基準 定位基準

18、 限制 自由度 支承板& 10 支承板8、10 的平面 燕尾底面C Z轉動、丫移動、X轉動 燕尾面B 丫轉動、X移動 活動菱形銷9 活動菱形銷9 的軸心線 +0.019 ? 120 mm 孔軸心線 Z移動 工件裝卸時，可從上方推開活動支承板 10將工件插入，靠彈簧力使工件靠緊固定支承 板8，并略推移工件使活動菱形銷9彈入定位孔? 12^19mm|內(nèi)o 2. 2. 2夾具類型的確定 由于開合螺母以燕尾面 C為主要定位基準，且在車床上加工，而工件的形狀與尺 寸決定了它不適宜于采用心軸類、卡盤類或花盤類夾具，只能采用角鐵式車床加工。 夾具體呈角鐵狀的車床夾具稱為

19、角鐵式車床夾具，其結構不對稱，用于加工殼體、 支承座、杠桿、接頭等零件上的回轉面和端面。具體適用于以下兩種情況： (1) 工件的主要定位基準是平面，要求被加工表面的軸線對定位基準面保持一定的位 置關系(平行或成一定角度)。這時夾具的平面定位元件必須相應地設置在與車床主軸 軸線相平行或成一定角度的位置上。 (2) 工件定位基準雖然不是與被加工表面的軸線平行或成一定角度的平面，但由于 工件外形的限制，不適于采用卡盤式夾具，而必須采用半圓孔或V形塊定位件的情況。 考慮車床夾具的特點和工件的加工表面，本工序應有兩次安裝，當孔和一個端面加 工完畢后，應松開壓板，將工件回轉 180度，重新定位夾緊

20、，再加工另一端面。 2. 2. 3確定工件的夾緊方案，設計夾緊裝置。 (1)確定夾緊裝置 車床夾具的夾緊裝置必須安全可靠。夾緊力的方向和作用點應按以下要求進行選 擇： a. 主要夾緊力應朝向主要定位基準，作用點應靠近支承面的幾何中心； b. 夾緊力的方向應有利于減少夾緊力，盡量垂直于工件的主要定位基面，盡量和切削力、 重力方向一致； c. 夾緊力的方向和作用點應施于工件剛性較好的方向和部位； d. 夾緊力的作用點應適當靠近加工表面。 由于車削時工件和夾具一起隨主軸作旋轉運動，故在加工過程中，工件除受切削扭 矩的作用外，整個夾具還受到離心力的作用，轉速越高離心力越大，會降低夾緊機

21、構產(chǎn) 生的夾緊力。此外，工件定位基準的位置相對于切削力和重力的方向來說是變化的。因 此，夾緊機構所產(chǎn)生的夾緊力必須足夠，自鎖性能要好，以防止工件在加工過程中脫離 定位元件的工作表面。 對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。這里有兩種夾緊方 案。 圖a) 圖b) 圖2-2夾緊方案的選擇 如果采用圖a)所示的施力方式其夾緊裝置比較簡單，但可能會引起角鐵懸伸部分 的變形和夾具體的彎曲變形，離心力、切削力也會助長這種變形。 如果改用圖b)所示回轉式螺旋擺動壓板機構顯然較好，因為角鐵剛性好，壓板的 第7頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 變形不影響加工精

22、度。所以根據(jù)工件形狀特點，采用帶擺動 V形塊3的回轉式螺旋壓板 機構夾緊。 （2）夾緊力計算與分析 螺旋夾緊機構中計算各種螺旋副所產(chǎn)生夾緊力大小的通用公式為: W0=QL/ r tg 書 i+「2tg（a+ 書 2） N 式中： 書I——螺旋副的當量摩擦角； 書1――螺桿端部與工件間的摩擦角； a——螺紋升角； 「2——螺紋中徑的一半； r ‘一一螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑； 查表得： Q=35N a =2 。30‘ L=140mm 書 2=6。34 第9頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 第#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計

23、（論文） r 2=5.43mm f= tg 書 1=0.1 r = ( D3-D3o) /3 ( D)-D2o) =22.3mm 代入上式求得: W 0= 5800 N 第#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 螺旋壓板夾緊機構是利用杠桿原理來實現(xiàn)夾緊作用。其好處是：增大夾緊力，改變 夾緊力作用方向，增大夾緊行程。它可以繞水平軸翻轉，增力顯著，夾緊時既省力又迅 速可靠。 夾緊受力分析如下: 第#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 第#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 由杠桿原理知: 第#頁共16頁 機械工

24、程系畢業(yè)設計(論文) W- a =W0 - b 當 a=1/2b 時， W =2 W=11600 N 由此可見，該夾緊機構所產(chǎn)生的夾緊力比作用力大一倍。 (3) 螺旋夾緊機構各元件材料、熱處理要求和結構尺寸確定。 螺旋夾緊機構各元件均已標準化，可參閱《機械零件手冊》確定 1.帶肩六角螺紋(GB/T2148-91) 技術要求： 材料：45鋼； 熱處理：HRC35-40 細牙螺紋的支承面對螺紋軸線的垂直度按 GB1184-80《形狀和位置公差》規(guī)定的 9級公 差。 第#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計(論文) 2.鉸鏈壓板(GB/T2188-91)

25、圖2-5鉸鏈壓板 技術要求： 材料：45鋼； 熱處理：淬火、回火HRC35-40 3.擺動 V形塊（GB2208-80 圖2-6擺動V形塊 技術要求： 材料：20鋼； 熱處理：淬火 HRC60-64,滲碳深0.8~1.2mm; 第10頁共16頁 第11頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計(論文) 銳邊倒鈍。 4.活節(jié)螺栓(GB/T798-88) 圖2-7活節(jié)螺栓 技術要求： 材料：鋼 表面處理：a.不經(jīng)處理；b.鍍鋅鈍化； 螺紋公差：8g 2. 2. 4夾具與機床的連接方式及安裝基面。 車床夾具與機床主軸的連接精度對夾具的回轉精度有決定性的影響。

26、因此，要求夾 具的回轉軸線與車床主軸軸線有盡可能高的同軸度。 對于徑向尺寸較大的夾具，一般通過過渡盤與車床主軸軸頸聯(lián)接。專用夾具以其定 位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上，然后用螺釘緊固。過渡盤與主軸配 合的表面形狀取決于主軸前端的結構。 如圖2-8所示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/h6或H7/js6和主軸的軸頸相 配合，并有螺紋和主軸連接。為了安全起見，還可以用壓塊把過渡盤壓緊在主軸上，這 樣可防止停車和倒車時，不致因慣性作用而可能松開。這種連接方式的安裝精度受到配 合精度的限制，為了提高安裝精度，在車床上安裝夾具時，可按找正圓校正夾具與車床 主軸的同軸度 第

27、#頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計（論文） 專用夾具 圖2-8 過渡盤 2. 2. 5夾具的平衡 由于加工時夾具隨同主軸旋轉，如果夾具的重心不在主軸旋轉軸線上就會產(chǎn)生離心 力，這樣不僅加劇機床主軸和軸承的磨損，而且會產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量和刀具壽命 且不安全。所以對于角鐵式夾具，要有平衡要求，平衡的方法是設置平衡塊。平衡塊重 心的位置應可以調(diào)節(jié)，可在平衡塊上（或夾具體上）開徑向槽或環(huán)形槽，以使夾具裝配 時調(diào)整其位置。 塊 □0 2. 2. 6對夾具總體結構的要求 ⑴結構要緊湊，懸伸量要短，使重心盡可能靠近主軸。車床夾具的懸

28、伸長度過大，會 加劇主軸軸承的磨損，同時引起振動，影響加工質(zhì)量。因此，夾具的懸伸長度 L與輪廓 直徑D之比應控制如下： a. 直徑小于150mm勺夾具，L/D < 2.5 ; b. 直徑在150~300mr之間的夾具，L/D<0.9 ; c. 直徑大于300mm勺夾具，L/D < 0.6。 ⑵車床夾具的夾具體應制成圓形，夾具上（包括工件在內(nèi)）的各元件不應伸出夾具體 的輪廓之外，當夾具上有不規(guī)則的突出部分，或有切削液飛濺及切屑纏繞時，應加設防 護罩。 ⑶夾具的結構應便于工件在夾具上安裝和測量，切屑能順利排出或清理 。 2. 2. 7繪制夾具草圖，并標注尺寸、公差及技術要求 角

29、鐵式車床夾具 .11-螺栓2-壓板3-擺動V形快4-過度盤5-夾具體 6-平衡快7-蓋板8-固定支撐板9-活動菱形銷10-活動支撐板 圖2-10角鐵式車床夾具 圖2-10為加工圖2-1開合螺母? 400+0.027mm孔的專用夾具。由角鐵式 的專用夾具和過渡盤兩部分組成，專用夾具以夾具體 5上定位止口和過渡 盤4的凸緣相配合并加以緊固，形成一個夾具整體。在裝配時應使夾具體 止口的軸線（代表專用夾具的回轉軸線）和過渡盤的定位圓孔同軸。為保 持夾具回轉運動時平衡，在角鐵的另一端設置了平衡塊。 2. 3夾具的精度分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具在夾具上的定

30、位誤差△ D、 夾具誤差厶J、夾具在主軸上的安裝誤差△ A和加工方法誤差厶G的影響。 以下對尺寸45± 0.05mm的精度問題作一分析。 1） 定位誤差厶D 一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位元件存在公差，使各個工件所占據(jù) 的位置不完全一致，加工后形成加工尺寸的不一致，為加工誤差。這種只與工件定位有 關的加工誤差，稱為定位誤差^ Do 造成定位誤差的原因有兩個： 一是定位基準與工序基準不重合，由此產(chǎn)生基準不重合誤差△ B0基準不重合誤差厶 B是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準與工序基準不重合而造成的加工誤差，其 大小為定位尺寸的公差S s在加工尺寸方向上的投影。 二是

31、定位基準與限位基準不重合，由此產(chǎn)生基準位移誤差△ Y?；鶞饰灰普`差△ Y是 一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準相對于限位基準的最大變化范圍 S i在加工尺 寸方向上的投影。 定位誤差厶D常用合成法進行計算。 由于定位基準與工序基準不重合以及定位基準與限位基準不重合是造成定位誤差 的原因，因此，定位誤差應是基準不重合誤差 △ B與基準位移誤差△ Y的合成。計算時， 可先算出△ B和△",然后將兩者合成而得 △ Do 由于C面既是工序基準，又是定位基準，基準不重合誤差 △ B為零。 工件在夾具上定位時，定位基準與限位基準（支承板 8 10平面）是重合的，基準 位移誤差△ Y也為零。

32、 因此，尺寸45土 0.05mm的定位誤差△ d等于零。 2） 夾具誤差厶j 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準之間的位置不精確而造 成的加工誤差，稱為夾具誤差厶j。 夾具誤差厶j主要包含定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差△ ji；定位元件相 對于對刀或?qū)蛟ò▽蛟g）的尺寸或位置誤差△ J2；導向元件相對于安 裝基準的尺寸或位置誤差△ J3。以上幾項共同組成夾具誤差△ J。 圖2-10中，夾具誤差△ j為限位基面（支承板 8 10的平面）與止口軸線間的距離 誤差，即夾具總圖上尺寸45 土 0.05mm的公差0.04mm以及限位基面相對于安裝基面

33、D C的平行度和垂直度誤差0.01mm （兩者公差兼容）。 3）夾具的安裝誤差厶A 因夾具在機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△ A。產(chǎn)生夾 具的安裝誤差的因素有： ⑴夾具定位元件對夾具體安裝基面的相互位置誤差。 ⑵夾具安裝基面本身的制造誤差及其與機床卡面間的間隙所產(chǎn)生的連接誤差 1max 2max 式中 Xlmax——過渡盤與主軸間的最大配合間隙； X2max——過渡盤與夾具體間的最大配合間隙。 設過渡盤與車床主軸間的配合尺寸為 ? 92H7/js6，查表：? 92H7為? 92o+0.035mm ? 92js6 為? 92± 0.011mm 因此

34、 Ximax = （0.035+0.011 ） mm = 0.046mm 過渡盤與夾具體間的配合尺寸為 ? 160H7/js6，查表：? 160H7為? 160o+0.040mm ? 160js6 為? 160± 0.0125mm 因此 X?max = （0.040+0.0125 ） mm = 0.0525mm 故 Q Q A △ a = （0.046 + 0.0525 ） . =0.0698mm 4）加工方法誤差△ G 因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的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^ G。 車床夾具的加工方法誤差，如車床主軸

35、上安裝夾具基準（圓柱面軸線、圓錐面軸線 或圓錐孔軸線）與主軸回轉軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進給方向與主軸 軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力 的大小等因素。一般取 △ g = S K/3=0.1/3=0.033mm 5）總加工誤差刀△ 第15頁共16頁 機械工程系畢業(yè)設計(論文) 工件在夾具中加工時，總加工誤差刀△為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨 立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是 = (△ d+A J + △ A + △ G) WS K 既工件的總加工誤差刀△應不大于工件的加工尺寸公差 S K。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早損廢，在分析計算工件加工 精度時，需留出一定的精度儲備量 Jc。因此將上式改寫為 Jc= S K-刀0 當Jc》0時，夾具能滿足工件的加工要求。Jc值的大小還表示了夾具使用壽命的長 短和夾具總圖上各項公差值S J確定得是否合理。 圖1-2夾具的總加工誤差為 = (△ 2d+A 2j + △ 2a + △ 2g) 0.5 =(0+0.042+0.012+0.0462+0.05252+0.0332) 0.5 =0.088mm 精度儲備 J c= (0.1-0.088 ) mm=0.012mm 第17頁共16頁