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車床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì)(開題報(bào)告) 4 車床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 開題報(bào)告 機(jī)電021（0250408）裴文炳 摘要 本文首先介紹了夾具的研究背景，通過對(duì)參考文獻(xiàn)進(jìn)詳細(xì)的分析，闡述了機(jī)械夾具制造技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容；在技術(shù)路線中，論述夾具設(shè)計(jì)的過程，夾具的尺寸和定位選擇，為畢業(yè)論文寫作建立了進(jìn)度表，為以后的設(shè)計(jì)工作提供了一個(gè)指導(dǎo)。 關(guān)鍵詞 定位,夾緊,對(duì)刀,銑夾具 1.研究背景 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備 在機(jī)械制造業(yè)中，為了適應(yīng)新品種不斷發(fā)展的要求，夾具設(shè)計(jì)有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： 1、發(fā)展通用夾具新品種 通用夾具是使用最廣泛的一種夾具，發(fā)展通用夾具以代替某些專用夾具。內(nèi)容包括以下： 1） 發(fā)展高精度通用夾具 2） 廣泛采用高效率通用夾具 3） 發(fā)展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具 2、發(fā)展調(diào)整式夾具 調(diào)整式夾具經(jīng)過部分零件的更換和重新調(diào)整組合，即可適應(yīng)不同工件的加工。適用程度介于通用和專用之間。主要有兩種類型： 1） 通用可調(diào)式夾具 2） 調(diào)整式夾具 3、推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具 1） 組合夾具 組合夾具式有一套預(yù)先制好的各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸、具有互換性和耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件與合件所組成。 2） 拼拆夾具 與組合夾具有相同之處，有一系列可多次利用的標(biāo)準(zhǔn)零件與基礎(chǔ)零件，但又采用了部分具有一定專用性的部件，其夾緊部件多采用液壓傳動(dòng)裝置。 1.4加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化 加強(qiáng)夾具元件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，不但能加速生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，而且也可使夾具的生產(chǎn)由單件轉(zhuǎn)為成批，降低夾具制造成本。因此，可節(jié)省勞動(dòng)力，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 1.5專用夾具中采用高精度、高效率的夾具 主要滿足高生產(chǎn)率的加工要求，使之有可能采用采用平行或平行先后的加工方法，采用多件的加工方法，以及盡可能縮短或重合輔助時(shí)間的方法來壓縮單件工時(shí)，提高生產(chǎn)率。 1.6大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具 生產(chǎn)機(jī)械化及自動(dòng)化是技術(shù)革命的中心內(nèi)容，大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具以減少和消除繁重的體力勞動(dòng)是機(jī)械制造中的重要問題。 1.7推廣和發(fā)展擴(kuò)大機(jī)床性能的夾具 具體的有仿形裝置、機(jī)床改裝用的各類夾具 1.8采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具 實(shí)踐證明，采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具，能滿足機(jī)械加工中的定位要求，并簡化制造工藝，縮短了生產(chǎn)周期，并能保證零件的加工精度。 2.文獻(xiàn)綜述 通過一些文獻(xiàn)我們可以了解到銑床夾具的類型和定位、夾緊、裝夾的含義，機(jī)床夾具工作原理以及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，為我所要做的課題確定研究的方向和設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 2.1銑床夾具的類型 1． 直線進(jìn)給式 2． 圓周進(jìn)給式 3． 靠模銑床夾具 2.2定位，夾緊，裝夾的含義 1.定位 確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確位置的過程稱為定位 2.夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作稱為夾緊 3.裝夾 將工件在機(jī)床上或夾具中定位，夾緊的過程稱為裝夾 2.3機(jī)床夾具裝夾方法 在加工時(shí)，工件應(yīng)相對(duì)于刀具，機(jī)床具有正確位置，并保持在加工過程中不因外力的作用而發(fā)生變化，這就要求在加工之前將工件裝夾好。 裝夾工件的方法通常有兩種：一種是利用劃針按工件的一個(gè)表面，或按工件表面上劃的線進(jìn)行找正，使工件在機(jī)床工作臺(tái)或花盤上處于正確的加工位置，然后夾緊工件進(jìn)行加工。這種裝夾方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)工人的技術(shù)水平要求高，加工精度底，只適用于單件和小批量生產(chǎn)。 另一種方法是采用夾具裝夾工件，不需要?jiǎng)澗€找正，避免了人為因素的影響?？煞€(wěn)定地保證工件的加工精度。 3.技術(shù)路線 3.1定位方案 若先銑鍵槽后銑油槽，按照加工需要，銑鍵槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度，銑油槽時(shí)應(yīng)限制六個(gè)自由度。 由于是大批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)效率，可在銑床主軸上安裝兩把直徑相等的銑刀，同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件銑鍵槽和油槽，每走刀一次，即能得到一個(gè)銑槽和油槽均已加工好的工件。 3.2夾緊方案 根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面和作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)的原則，如圖3-1所示，夾緊力的作用線應(yīng)落在區(qū)域內(nèi)（Nˊ為接觸點(diǎn)的法線），夾緊力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小，以保證夾緊穩(wěn)定可靠。鉸鏈壓板的兩個(gè)弧形面的曲率半徑應(yīng)大于工件的最大半徑。 由于頂尖套較長，須用兩塊壓板在兩外夾緊。如采用手動(dòng)夾緊，工件裝卸所花時(shí)間較多，不能適應(yīng)大批生產(chǎn)的要求。若用氣動(dòng)夾緊，則夾具體積太大，不便安裝在銑床工作臺(tái)上，因此宜用液壓夾緊，如圖3-1所示。液壓缸5固定在Ⅰ、Ⅱ工位之間，采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)使兩塊壓板6同時(shí)均勻地夾緊工作。 圖3-1 夾緊方案 3.3對(duì)刀方案 鍵槽銑刀需兩個(gè)方向?qū)Φ叮蕬?yīng)采用直角對(duì)刀塊。由于兩銑刀的直徑相等，油槽深度由兩工位V形塊定位高度之差保證。兩銑刀的距離則由兩銑刀間的軸套長度確定。 3.4夾具體與定位鍵 為了在夾具體上安裝油缸和聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)，夾具體應(yīng)有適當(dāng)?shù)母叨龋胁繎?yīng)有較大的空間。為保證夾具在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定，應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度，并在兩端設(shè)置耳座，以便固定。 為了保證槽的對(duì)稱度要求，夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵，兩定位鍵的側(cè)面應(yīng)與V形塊的對(duì)稱面平行。為減少夾具的安裝誤差，宜采用有溝槽的方形定位鍵。 3.5加工精度分析 頂尖套銑雙槽工序中，鍵槽兩側(cè)面的對(duì)稱度和平行度要求較高，應(yīng)進(jìn)行精度分析，其他加工要求未注公差或公差很大，可不進(jìn)行精度分析。 在對(duì)加工精度進(jìn)行分析的時(shí)候按照以下四要素進(jìn)行分析計(jì)算： 1. 定位誤差⊿D 2. 安裝誤差⊿A 3. 對(duì)刀誤差⊿r 4. 夾具誤差⊿z 4.進(jìn)度安排 為保證我的設(shè)計(jì)順利進(jìn)行，特指定進(jìn)度安排： 第1- 2周 查閱有管資料和文獻(xiàn)，制定設(shè)計(jì)方案并完成開題報(bào)告。 第3- 6周 完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第7- 9周 完成設(shè)計(jì)計(jì)算和說明書內(nèi)容 第10周 修改并準(zhǔn)備答辯 5.參考文獻(xiàn) [1] 徐憬 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.6 [2] 張普禮 機(jī)械加工工藝裝備 東南大學(xué)出版社 2002.3 [3] 劉守勇等.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具.機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 [4] 徐發(fā)仁.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).重慶大學(xué)出版社,1996.7 [5] 白成軒.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理.機(jī)械工業(yè)出版社,1997.7 [6] 韋彥成.金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì).國防工業(yè)出版社,1991 [7] 柯明揚(yáng).機(jī)械制造工藝學(xué).北京航天航空大學(xué)出版社,1995 [8] 武良臣 敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 煤炭工業(yè)出版社 2003 [9]融亦鳴 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械出版社 2002 [10] [美]CHANG·TIEN-CHIEN,WYSK RICHARD A.等.工藝過程設(shè)計(jì)導(dǎo)論.黃乃康等譯.西北工業(yè)大學(xué)出版社,1988 [11] J.Flack,Marine Combustion Practice,Pregamo Press,1969 [12] R.S.Benson and N.D.Whitehouse,Internal Combustion Engine,1979 [13] KALPAKJAN.Manufacturing Engineering and Technology.Addiso-Wesley Publish Company ,1995 [14] G.Zong,et al,Direct Selective Laser Sintering of High Temperature Materials,Processing of the Solid Freefrom Fabriacation Symposition,University of Texas,1992 [15] P.L.Jacobs,Stereolithograghy and Other RP&M Techologies,ASME Press,1996 I 摘要 本文首先介紹了夾具的研究背景和發(fā)展趨勢 課題的作用和意義 夾具的組成以及銑床夾具的 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 通過對(duì)參考文獻(xiàn)進(jìn)詳細(xì)的分析 闡述了定位方案的選擇 夾緊方案的確定 對(duì)刀方案的 選擇 夾具體與定位鍵 夾具總圖上的尺寸 公差和技術(shù)要求以及加工精度分析 關(guān)鍵詞 定位 夾緊 對(duì)刀 銑夾具 II 目錄 1 課題介紹 1 1 1 課題背景及發(fā)展趨勢 1 1 2 課題的作用與意義 2 1 3 夾具的組成 3 1 4 銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 4 1 5 課題的任務(wù) 5 2 銑床夾具設(shè)計(jì) 6 2 1 定位方案 6 2 2 夾緊方案 7 2 3 對(duì)刀方案 7 2 4 夾具體與定位鍵 7 2 5 夾具總圖上的尺寸 公差和技術(shù)要求 8 2 6 加工精度分析 9 3 小結(jié) 12 參考文獻(xiàn) 13 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 1 1 1 課題介紹 在機(jī)械制造過程中 用來固定加工對(duì)象 使其占有正確的位置 以便接受 施工 檢測的裝置都可統(tǒng)稱為 夾具 廣義地說 夾具是一種保證產(chǎn)品質(zhì)量 并便利和加速工藝過程的一種工藝裝備 夾具以其數(shù)量和在生產(chǎn)中的地位來說 機(jī)床夾具 最重要 機(jī)床夾具為機(jī)床的一種輔助設(shè)備 用它來準(zhǔn)確地確定工 件與刀具的相對(duì)位置 即將工件定位及夾緊 以完成加工所需要的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 所以機(jī)床夾具是用以使工件定位和夾緊的附加裝置 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的基本要求有保證工件的加工精度 提高生產(chǎn)率 工藝性好 使用性好 經(jīng)濟(jì)性好 1 1 課題背景及發(fā)展趨勢 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在 大約可以分為三個(gè)階段 第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具 與人的結(jié)合上 這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具 是加工過程加速和 趨于完善 第二階段 夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁 夾具的機(jī)能發(fā)生變化 它主要用于工件的定位和夾緊 人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到 夾具與操作人員改進(jìn)工作 及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系 所以對(duì)夾具引起了重視 第三階段表現(xiàn)為 夾具與機(jī)床的結(jié)合 夾具作為機(jī)床的一部分 成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝 裝備 在機(jī)械制造業(yè)中 為了適應(yīng)新品種不斷發(fā)展的要求 夾具設(shè)計(jì)有朝著下列 方向發(fā)展的趨勢 1 發(fā)展通用夾具新品種 通用夾具是使用最廣泛的一種夾具 發(fā)展通用夾具以代替某些專用夾具 內(nèi)容包括以下 1 發(fā)展高精度通用夾具 2 廣泛采用高效率通用夾具 3 發(fā)展適用于各種類型零件工藝特征的專用夾具 2 發(fā)展調(diào)整式夾具 調(diào)整式夾具經(jīng)過部分零件的更換和重新調(diào)整組合 即可適應(yīng)不同工件的加 工 適用程度介于通用和專用之間 主要有兩種類型 1 通用可調(diào)式夾具 2 調(diào)整式夾具 3 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具 1 組合夾具 組合夾具式有一套預(yù)先制好的各種不同形狀 不同規(guī)格尺寸 具有互換性 和耐磨性的標(biāo)準(zhǔn)元件與合件所組成 2 拼拆夾具 與組合夾具有相同之處 有一系列可多次利用的標(biāo)準(zhǔn)零件與基礎(chǔ)零件 但 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 2 2 又采用了部分具有一定專用性的部件 其夾緊部件多采用液壓傳動(dòng)裝置 4 加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化 加強(qiáng)夾具元件的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化 不但能加速生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 而且也可使 夾具的生產(chǎn)由單件轉(zhuǎn)為成批 降低夾具制造成本 因此 可節(jié)省勞動(dòng)力 縮短 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 5 專用夾具中采用高精度 高效率的夾具 主要滿足高生產(chǎn)率的加工要求 使之有可能采用采用平行或平行先后的加 工方法 采用多件的加工方法 以及盡可能縮短或重合輔助時(shí)間的方法來壓縮 單件工時(shí) 提高生產(chǎn)率 6 大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具 生產(chǎn)機(jī)械化及自動(dòng)化是技術(shù)革命的中心內(nèi)容 大力推廣和使用機(jī)械化及自 動(dòng)化夾具以減少和消除繁重的體力勞動(dòng)是機(jī)械制造中的重要問題 7 推廣和發(fā)展擴(kuò)大機(jī)床性能的夾具 具體的有仿形裝置 機(jī)床改裝用的各類夾具 8 采用新結(jié)構(gòu) 新工藝 新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具 實(shí)踐證明 采用新結(jié)構(gòu) 新工藝 新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具 能滿足機(jī)械 加工中的定位要求 并簡化制造工藝 縮短了生產(chǎn)周期 并能保證零件的加工 精度 1 2 課題的作用與意義 由于專用夾具可以按照工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì) 故可事先采取措施 來保證操作的安全 對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí) 為了保證加工要求 首先要使工件相對(duì)刀具 或 機(jī)床 有正確的位置 并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng) 為 此 進(jìn)行機(jī)械加工之前 先將工件裝夾好 工件的裝夾方法有兩種 一種使工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上 另一種使工件裝夾在夾具上 采用第一種方法裝夾工件時(shí) 一般要先按圖樣要求在工件表面劃線 劃出 加工表面的尺寸和位置 裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊 這種方法不需 專門裝備 但效率低 一般用于單件或者小批生產(chǎn) 批量較大時(shí) 大都采用夾 具裝夾工件 用夾具裝夾工件有以下優(yōu)點(diǎn) 1 2 1 保證加工精度 降低人工等級(jí) 零件的加工精度 包括尺寸精度 幾何形狀精度和表面相互位置精度三種 實(shí)用夾具的最大功用 是保證零件上加工表面的位置精度 例如 在搖臂鉆床 上使用鉆夾具加工孔系時(shí) 可保證達(dá)到 0 10 0 20mm 的中心距精度 而按劃 線找正加工時(shí) 僅能保證 0 4 1 0mm 而且受到操作技術(shù)的影響 同批零件的 質(zhì)量也不穩(wěn)定 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 3 3 當(dāng)工件的形狀復(fù)雜及精度要求高時(shí) 往往不易或不能依靠通用機(jī)床及其附 件來達(dá)到加工要求 因此需要采用專用夾具 1 2 2 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本 使用夾具后 免除了每件都要找正 對(duì)刀等時(shí)間 加速工件的裝卸 從而 大大減少了有關(guān)工件安裝的輔助時(shí)間 特別對(duì)那些機(jī)動(dòng)時(shí)間較短而輔助時(shí)間長 的中小件加工意義更大 此外 用夾具安裝還容易實(shí)現(xiàn)多件加工 多工位加工 可進(jìn)一步縮短輔助時(shí)間 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 1 2 3 擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍 工件的結(jié)構(gòu)形狀時(shí)各式各樣的 現(xiàn)在對(duì)精度和生產(chǎn)率的要求也越來越高 在某些情況下 原有機(jī)床難以適應(yīng) 為解決這一困難 往往采用專用夾具以擴(kuò) 大機(jī)床的適用范圍 實(shí)現(xiàn) 一機(jī)多用 例如在機(jī)床上使用鏜夾具 就可以代 替鏜床來做鏜孔工作 解決缺乏設(shè)備的困難 1 2 4 改變?cè)瓩C(jī)床的用途 擴(kuò)大機(jī)床適用范圍 在產(chǎn)品更換時(shí) 工廠現(xiàn)有的機(jī)床設(shè)備 有時(shí)往往不能適應(yīng)新產(chǎn)品的要求 為此 可以采用夾具來改變機(jī)床的用途 1 2 5 減輕操作的勞動(dòng)強(qiáng)度 做到安全生產(chǎn) 由于夾具中可以采用擴(kuò)力機(jī)構(gòu)來減小操作的原始力 而且有時(shí)還可以采用 各種機(jī)動(dòng)夾緊裝置 故可使操作省力 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 由于專用夾具可以按照 工件加工的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì) 故可事先采取措施來保證操作的安全 1 3 夾具的組成 根據(jù)夾具元件在結(jié)構(gòu)中所起的作用不同 可將各種夾具元件分為下列幾種 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 4 4 1 3 1 分度裝置 用于改變工件與刀具相對(duì)位置以獲得多個(gè)工位的一種裝置 可作為某些夾具的一部分 1 3 2 夾具本體 用來連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個(gè)夾具整體 1 3 3 靠模裝置 它是作為用來加工型面的一種特殊裝置 1 3 4 動(dòng)力裝置 在非手動(dòng)夾具中 作為產(chǎn)生動(dòng)力的部分 如氣缸 油缸 電磁裝置等 1 3 5 其他件 包括與機(jī)床連接用的零件 各種連接件 特殊元件及其它輔 助裝置等 1 3 6 分度裝置 用于改變工件與刀具相對(duì)位置以獲得多個(gè)工位的一種裝置 可作為某些夾具的一部分 1 3 7 夾具本體 用來連接夾具上的所有各種元件和裝置成為一個(gè)夾具整體 1 3 8 靠模裝置 它是作為用來加工型面的一種特殊裝置 1 3 9 動(dòng)力裝置 在非手動(dòng)夾具中 作為產(chǎn)生動(dòng)力的部分 如氣缸 油缸 電磁裝置等 但是并非所有夾具都包括上述各類元件 然而其中定位元件 夾緊裝置和 夾具體本體則是每一夾具都不可缺少的組成部分 1 4 銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 銑床夾具主要用于加工零件上的平面 凹槽 花鍵及各種成型面 銑削加 工的切削用量和切削力一般較大 切削力的大小和方向也是變化的 而且又是 斷續(xù)切削 因而 加工時(shí)的沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重 所以設(shè)計(jì)這類夾具時(shí) 要特 別注意工件定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性 夾緊裝置要能產(chǎn)生足夠的夾緊力 手動(dòng) 夾緊時(shí)要有良好的自鎖性能 夾具上個(gè)組成元件的強(qiáng)度和剛度要高 為此 要 求銑床夾具得結(jié)構(gòu)比較粗壯低矮 以降低夾具重心 增加剛度 強(qiáng)度 銑削得 切屑較多 夾具上應(yīng)有足夠得排屑空間 以盡量避免切屑堆積在定位支承面上 因此 定位支承面應(yīng)高出周圍的平面 而且在夾具體內(nèi)盡可能做出便于清除切 屑和排出冷卻液的出口 粗銑時(shí)振動(dòng)較大 不宜采用偏心夾緊 因?yàn)檎駝?dòng)時(shí)偏心夾緊容易松開 在側(cè)面夾緊工作 如加工薄而大的平面 時(shí) 壓板的著力點(diǎn)應(yīng)低于工件側(cè) 面的定位支承點(diǎn) 并使夾緊力有一垂直分力 將工件壓向主要定位支承面 以 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 5 5 避免工件向上抬起 對(duì)于毛坯件 壓板與工件接觸處應(yīng)開有尖齒紋 以增大摩 擦系數(shù) 1 5 課題的任務(wù) 圖 1 1 示為銑頂尖套雙槽工序圖 工件的材料為 45 鋼 大批量生產(chǎn) 根 據(jù)工藝規(guī)程 銑雙槽之前 其它表面均已加工好 本工序的所要加工的為兩鍵 槽 圖 1 1 銑頂尖套雙槽 1 鍵槽寬 12H11 槽側(cè)面對(duì) 軸線的對(duì)稱度 0 10mm 平行度 0 08mm 槽68 70h 身控制尺寸 64 8mm 鍵槽長度 282mm 2 油槽半徑 3mm 圓心在軸的圓柱面上 油槽長度 170mm 3 鍵槽與油槽的對(duì)稱面應(yīng)在同一平面內(nèi) 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 6 6 2 銑床夾具設(shè)計(jì) 2 1 定位方案 若先銑鍵槽后銑油槽 按照加工需要 銑鍵槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度 銑油 槽時(shí)應(yīng)限制六個(gè)自由度 由于是大批生產(chǎn) 為了提高生產(chǎn)效率 可在銑床主軸上安裝兩把的銑刀 同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件銑鍵槽和油槽 每走刀一次 即能得到一個(gè)銑槽和油槽均已加 工好的工件 為達(dá)此目的 有圖 2 1 和 2 2 所示的兩種定位方案 方案 1 工件以 外圓在兩個(gè)互相垂直的平面上定位 端面加止推銷 68 70h 如圖 2 1 所示 圖 2 1 定位方案 1 方案 2 工件以 外圓在 V 形塊上定位 端面加止推銷 如圖 2 2 所示 68 70h 圖 2 2 定位方案 2 為保證鍵槽和油槽在對(duì)稱面在同一平面內(nèi) 兩方案中的第二工位 銑油槽 工位 都需用一短銷配合在已銑好的鍵槽內(nèi) 限制工件繞軸線的自由度 由于 鍵槽和油槽的長度不等 要同時(shí)走刀完畢 需將兩個(gè)止推銷錯(cuò)開適當(dāng)距離 比較以上兩種方案 方案 1 使加工尺寸為 64 8mm 的定位誤差為零 方案 則使對(duì)稱度的定位誤差為零 由于 64 8mm 未注公差 加工要求低 而對(duì)稱 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 7 7 度的公差較小 故選用方案 2 較好 從承受切削力的角度看 方案 2 也較可靠 2 2 夾緊方案 根據(jù)夾緊力的方向應(yīng)朝向主要限位面和作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍 內(nèi)的原則 如 圖 2 3 所示 夾緊力的作用線應(yīng)落在區(qū)域內(nèi) N 為接觸點(diǎn)的法線 夾緊 力與垂直方向的夾角應(yīng)盡量小 以保證夾緊穩(wěn)定可靠 鉸鏈壓板的兩個(gè)弧形面 的曲率半徑應(yīng)大于工件的最大半徑 由于頂尖套較長 須用兩塊壓板在兩外夾緊 如采用手動(dòng)夾緊 工件裝卸 所花時(shí)間較多 不能適應(yīng)大批生產(chǎn)的要求 若用氣動(dòng)夾緊 則夾具體積太大 不便安裝在銑床工作臺(tái)上 因此宜用液壓夾緊 如圖 2 3 所示 液壓缸 5 固定 在 工位之間 采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)使兩塊壓板 6 同時(shí)均勻地夾緊工作 圖 2 3 夾緊方案 2 3 對(duì)刀方案 鍵槽銑刀需兩個(gè)方向?qū)Φ?故應(yīng)采用直角對(duì)刀塊 由于兩銑刀的直徑相等 油槽深度由兩工位 V 形塊定位高度之差保證 兩銑刀的距離則由兩銑刀間的軸 套長度確定 2 4 夾具體與定位鍵 為了在夾具體上安裝油缸和聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 夾具體應(yīng)有適當(dāng)?shù)母叨?中部 應(yīng)有較大的空間 為保證夾具在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定 應(yīng)按照夾具體的高寬比不 大于 1 25 的原則確定其寬度 并在兩端設(shè)置耳座 以便固定 為了保證槽的對(duì)稱度要求 夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵 兩定位鍵的側(cè)面應(yīng)與 V 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 8 8 形塊的對(duì)稱面平行 為減少夾具的安裝誤差 宜采用有溝槽的方形定位鍵 2 5 夾具總圖上的尺寸 公差和技術(shù)要求 1 夾具最大輪廓尺寸為 570mm 230mm 270mm 2 影響工件定位精度的尺寸和公差為兩組 V 形塊的定位高度 64 0 02mm 61 0 02mm 兩止推銷的距離 112 0 1mm 定位銷 12 與工 件上鍵槽的配合尺寸 12h8 3 影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的 配合尺寸 18h 8 T 形槽為 18H8 4 影響夾具精度的尺寸和公差為定位鍵與夾具體的配合尺 I 工位 V 形6718hH 塊 8 10 設(shè)計(jì)心軸線對(duì)定位鍵側(cè)面 B 的平行度 0 03mm I 工位 V 形塊設(shè)計(jì)心 軸軸線對(duì)夾具底面 A 的平行度 0 05mm I 工位與 工位 V 形塊的距離尺寸 125 0 03mm I 工位與 工位 V 形塊設(shè)計(jì)心軸軸線間的平行度 0 03mm 對(duì)刀 塊的位置尺寸 11 0 015mm 24 4 0 015mm 對(duì)刀塊的位置尺寸應(yīng)從限位基準(zhǔn)標(biāo)起 標(biāo)注時(shí) 要考慮位基準(zhǔn)在加工尺寸方 向的最小位移量 imin 當(dāng)最小位移量使加工尺寸增大時(shí) minsHh 當(dāng)最小位移量使加工尺寸縮小時(shí) in 式中 h 對(duì)刀塊的位置尺寸 H 定位基準(zhǔn)至加工表面的距離 s 塞尺厚度 當(dāng)工件以圓孔在心軸上定位或者以圓柱面在定位套中定位且定位基準(zhǔn)方向 移動(dòng)時(shí) 2miniX 式中 Xmin 圓柱面與圓孔的最小配合間隙 當(dāng)工件以圓柱面在 V 形 塊上定位時(shí) imin 0 本例中 由于工件定位基面直徑 的平均尺寸為 mm 塞尺厚度68 70h 79 0 為 5 h6 所以對(duì)刀塊的位置水平尺寸為 基本尺寸 1 5 1 mh 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 9 9 對(duì)刀塊的位置垂直尺寸為 m4 29 7 08 64 H 基本尺寸 5 29h 對(duì)刀塊位置尺寸的公差按第二章中介紹的方法 取工件相應(yīng)尺寸公差的 因此512 mh015 1 42 5 影響對(duì)刀精度的尺寸和公差 塞尺的厚度尺寸 0 6 h 6 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注下列技術(shù)要求 鍵槽銑刀與油槽銑刀的直徑應(yīng)相等 2 6 加工精度分析 頂尖套銑雙槽工序中 鍵槽兩側(cè)面對(duì) 軸線的對(duì)稱度和平行度要求68 70h 較高 應(yīng)進(jìn)行精度分析 其它加工要求未注公差或公差很大 可不進(jìn)行精度分 析 2 6 1 鍵槽側(cè)面對(duì) 軸線的對(duì)稱度的加工精度68 70h 1 定位誤差 D 由于對(duì)稱度的工序基準(zhǔn)是 軸線 定位基準(zhǔn)也是此軸線 68 70h 故 B 0 由于 V 形塊的對(duì)中性 Y 0 因此 對(duì)稱度的定位誤差為零 2 安裝誤差 A 定位鍵在 T 形槽中有兩種位置 如圖所示 定位鍵位置如圖 2 4 a 所示時(shí) 定位鍵如圖 2 4 b 所示時(shí) 0 A 054 27 0 max mX mm38845A 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 10 10 圖 2 4 定位鍵 3 對(duì)刀誤差 r 對(duì)稱度的對(duì)刀誤差等于塞尺厚度的公差 即 r 0 009mm 4 夾具誤差 z 影響對(duì)稱度的夾具誤差有 I 工位 V 形塊設(shè)計(jì)心軸軸線對(duì)定位鍵 側(cè)面 B 的平行度 0 03 mm 對(duì)刀塊水平位置尺寸 11 0 015mm 的公差 所以 z 0 03 0 03 mm 0 06mm 2 6 2 鍵槽側(cè)面對(duì) 軸線的平行度的加工誤差68 70h 1 定位誤差 D 由于兩 V 形塊 8 10 一般在裝配后一起精加工 V 形面 它們的 相互位置誤差極小 可視為一長 V 形塊 所以 D 0 2 安裝誤差 A定位鍵的位置如圖 2 4 a 所示時(shí) A 0 定位鍵的位置如圖 2 4 所示時(shí) mm 03 2405 m 3 對(duì)刀誤差 r 由于平行度不受塞尺厚度的影響 所以 r 0 4 夾具誤差 z 影響平行度的制造誤差是 I 工位 V 形塊設(shè)計(jì)心軸軸線與定位鍵 側(cè)面 B 的平行度 0 03 mm 所以 z 0 03 mm 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 11 11 表 5 2 頂尖套銑雙槽夾具的加工誤差 加 加 工 要 求 代 號(hào) 對(duì)稱度 0 1mm 平行度 0 08mm D A T Z G J C 0 0 038 0 009 0 06 0 1 0 03331079 3 06 9 08 2222 0 1 0 079 0 021 0 0 038 0 0 03 0 08 0 0273105 27 8 2 0 01 0 055 0 025 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 12 12 小結(jié) 通過做這次小設(shè)計(jì) 更深刻地了解了夾具方面的知識(shí) 而所設(shè)計(jì)的銑床夾 具 在夠滿足精度要求下 由于一次走刀過程能有兩個(gè)工步 大大提高了效率 另外 工件的夾緊采用液壓彈簧裝置 裝夾穩(wěn)定拆卸迅速 不過感覺還有不盡 理想的地方 比如工件從第一工位到第二工位時(shí)要換向翻轉(zhuǎn) 而且工位二的安 裝要考慮到定位銷與鍵槽的正確定位 這個(gè)過程相對(duì)效率不高 從總的看 本銑床夾具能夠滿足要求 達(dá)到了設(shè)計(jì)要求 銑床尾座頂尖套雙槽銑夾具設(shè)計(jì) 13 13 參考文獻(xiàn) 1 徐憬 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 6 2 張普禮 機(jī)械加工工藝裝備 東南大學(xué)出版社 2002 3 3 劉守勇等 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 7 4 徐發(fā)仁 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 重慶大學(xué)出版社 1996 7 5 白成軒 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)新原理 機(jī)械工業(yè)出版社 1997 7 6 韋彥成 金屬切削機(jī)床構(gòu)造與設(shè)計(jì) 國防工業(yè)出版社 1991 7 柯明揚(yáng) 機(jī)械制造工藝學(xué) 北京航天航空大學(xué)出版社 1995 8 武良臣 敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 煤炭工業(yè)出版社 2003 9 融亦鳴 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì) 機(jī)械出版社 2002 10 美 CHANG TIEN CHIEN WYSK RICHARD A 等 工藝過程設(shè)計(jì)導(dǎo)論 黃 乃康等譯 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1988 11 J Flack Marine Combustion Practice Pregamo Press 1969 12 R S Benson and N D Whitehouse Internal Combustion Engine 1979 13 KALPAKJAN Manufacturing Engineering and Technology Addiso Wesley Publish Company 1995 14 G Zong et al Direct Selective Laser Sintering of High Temperature Materials Processing of the Solid Freefrom Fabriacation Symposition University of Texas 1992 15 P L Jacobs Stereolithograghy and Other RP M Techologies ASME Press 1996