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雙 面 銑 床 組 合 機 床 設 計 第一章 引 言 組合機床是由通用部件組成的 加工一種 或幾種 零件 一道或幾道工 序的高效率的專用機床 它是一種自動化或半自動化的機床 無論是機械 電 器 或液壓電器控制的部件實現(xiàn)自動循環(huán) 半自動循環(huán)的組合機床 一般采用 多軸 多刀 多工序 多面 多工位同時加工 是一種工序集中的高效率機床 組合機床加工刀具是借助于鉆模板和鉆模架 與通用機床及專用機床相比 它 具有 1 縮短設計制造周期 2 投資少 成本低 經(jīng)濟效果好 3 提高生產(chǎn)率 我國有一個柴油機廠做個這樣一個分析 由于用組合機床 加工 生產(chǎn)率比用萬能機床提高了 6 10 倍 4 工作可靠 便于維持 自動化程度高 5 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 不要求技術(shù)高的操作工人 6 便于產(chǎn)品更新 改變加工對象時 通用部件可重復使用 只廢掉專用部 件 由于組合機床具有上述諸多優(yōu)點 在分析解決問題時 為我指示出了明確 的思考問題的方法 S195 柴油機機體要進行多工位的加工 如果還是用通用機 床 生產(chǎn)率顯然是很低的 同時增加了設計制造周期 經(jīng)濟效果不好 且不易 保證各孔之間的相互位置精度 在前面大的指導思想下 我們自然能想到如果 能設計出一臺組合機床來進行二個面同時加工時 那么優(yōu)越性就顯而易見了 在設計過程中我組全體人員通力協(xié)作 認真調(diào)查分析 多次去江動廠 深入現(xiàn) 場 向廠方詢問情況 查閱了大量的資料 在他們的協(xié)助指導下我們設計了一 臺 S195 柴油機機體進氣面與排氣面的加工機床 在設計過程中 由于我的水平有限 設計中一定會有這樣那樣的問題 懇 請各位老師幫助指定 同時借此一席之地 衷心的向指導我們的各位老師表示 衷心的感謝 一 對加工零件進行分析 1 生產(chǎn)類型分析 此次設計的雙面銑床組合機床 其所加工的零件在汽車中應用十分廣泛 應該屬于大批量生產(chǎn)項目 所以在設計時應注意到盡量使加工簡單 但又不影 響加工質(zhì)量 這是組合機床設計最重要的一步 工藝方案的制定正確與否 將 確定機床能否達到重量輕 體積小 結(jié) 構(gòu)簡單 使用方便 效率高 質(zhì)量好的 要求 為使工藝方案先進合理 我們認 真分析了 6110 柴油機缸頭工序圖 要 求加工 6110 柴油機缸頭面加工 認真 分析總結(jié)設計制造使用單位和操作者豐 富的實踐經(jīng)驗 基本確定機體在組合機床上能夠完成的工藝內(nèi)容及方法 2 零件的加工和生產(chǎn)力的分析 零件圖如圖 1 6110 柴油機缸頭圖 零件的加工 此次設計的雙面銑床組合機床很大程度上使各工序盡量集中 發(fā)揮組合機 床的優(yōu)點 同時使各種誤差減小到最低限度 加工工藝 粗銑進氣面和排氣面使柴油機缸頭總寬為 222 5 正負誤差 無 0 2 毫米 使粗糙度為 12 5 重要數(shù)據(jù) 使進氣面至 16 的定位孔的距離為 33 6 33 3 粗糙度為 12 5 并使進氣面邊的木耳邊為 15 6 加工方案的制定 1 銑床機型的設定 對同樣的機體 為了完成同樣的面加工 我們分析討論了兩種大的機床配 置方案 一種是臥式布置 另一種是立式布置 這兩種方案顯然都能滿足生產(chǎn) 率的要求 但是機床的負荷是不同的 對于立式布置 機床的負載能力低 機 床的經(jīng)濟性不好 影響機床的加工精度 并加速機床導向的磨損 不便于控制 考慮到這些因素 結(jié)合生產(chǎn)廠家能擴大機床布置面積 首先決定采用平立面布 置 考慮到操作使用與維修的方便 經(jīng)濟效果如何 機床結(jié)構(gòu)復雜程度怎樣 通用化程度如何 機床工作的可靠性 生產(chǎn)批量的大小 操作人員是否能夠用 等因素出發(fā) 通過分析比較 最后確定選用現(xiàn)在設計的這種平面布置方案 通 過設計驗證 此方案是比較合理的 右左銑刀具選擇 刀具的選擇問題 是在編制加工示意圖時遇到的問題 由于我們要求的是 對灰鑄鐵上空的加工 由于我們用量大 切削力大 特別是切削鑄鐵等脆性材 料 由于得到的是崩碎切削 切削力和切削熱都集中在刀那邊 存在著沖擊和 震動 這時就要求刀具材料的抗彎強度 任性和導熱都比較好 故選用 YG 類 刀具選用的一般原則是要考慮工件加工尺寸 精度 表面粗糙 切削的排除和生產(chǎn)率 切削動力等因素 由于此到工序為粗加工對精度 表面粗糙要求不 使很高對刀具的要求 我們必須從刀具的切削力 從考慮他的刀具難久度下手 切削動力計算 切削動力是指在切削過程中 工具機在不同的加工情形之下所作的功率 稱之 為切削動力 單位表示為 Kw 切削動力 Ne t f v Ks 60 102 t 背吃刀量 f 切削進給率 rev V 切削線速度 M min Ks 比切削阻抗 2 請參閱附表 機械效率系數(shù) 一般以 80 計算 附件 比切削阻抗 Ks 值對照表 素材材質(zhì) 抗拉強度 2 不同切削進給率下之 Ks 值 0 1 rev 0 3 rev 0 6 rev 低碳鋼 52 361 272 228 中碳鋼 62 308 257 230 高碳鋼 72 440 325 264 工具鋼 67 304 263 234 工具鋼 77 315 262 240 SMNC 77 383 290 240 SCM 73 450 340 285 SNCM 90 307 235 198 米漢納鑄鐵 36 230 173 145 灰口鑄鐵 HB200 211 160 133 Ne 右 t f v Ks 60 102 1 5 100 0 6 133 60 102 80 105N Ne 左 t f v Ks 60 102 1 5 87 5 0 6 133 60 102 80 82N 根據(jù)以上的數(shù)據(jù) 聽從師傅的教導 右銑刀可以選擇 KTE160 右 左銑刀可以選擇 ZM02 4 生產(chǎn)力的分析 機床理想生產(chǎn)率是指機床在百分之百負載情況下 每小時的生產(chǎn)能力僅考 慮加工一個工件所需的機動時間和輔助時間 輔助時間是指機床空行程 以及 工件的裝卸 定位 夾壓及消除定位面上切削所需的時間 機床理想生產(chǎn)率可用下式計算 Q 60 T 單 件 小時 T 單 t 機 t 輔 4 1 t 機與 t 輔可按下列公式確定 t 機 L1 s1 t2 4 2 t 輔 t 塊 t 多 t 裝卸 t 4 3 式中 L1 為刀具進給長度 S1 為動力頭每分鐘的進給量 t1 考慮刀具在 終點無進給狀態(tài)下 動力刀頭旋轉(zhuǎn) 5 10 轉(zhuǎn)所需的時間 L 快進 L 快退 動力頭快進快退行程長度 m V 快 動力頭快進行程速度一般在 4 7 10 轉(zhuǎn) 分 擋塊停留時間為 0 03 0 01 t 輔一般為 0 5 1 5 分鐘 切削速度的確定 主軸箱每分鐘轉(zhuǎn)速為 582 轉(zhuǎn) V D n 582 3 14 12 5 22843mm 22 8 轉(zhuǎn) 分鐘 4 4 每轉(zhuǎn)進刀量 115 582 2 毫米 轉(zhuǎn) 每分鐘進刀量 115 毫米 分鐘 T 機 L1 Sm L1 0 06m S 0 115m min T 機 0 069 0 115 0 521 分 T 輔 快速行程 L 快進 L 快退 L 快進 850 毫米 L 快退 880 毫米 L L 快進 L 快退 850 880 1730 毫米 T 空 L V 快進行程速度 P 1 1kw V 5 34m min T 空 1730 10 3 5 34 3 12min 死擋塊停留時間 T 擋塊 0 03 分 裝卸時間 T 裝卸 1 4 分 T 單 T 機 T 輔助 0 521 0 03 0 064 1 4 2 015 分 在制定方案階段 我們根據(jù)要求把月產(chǎn)量定為 1 2 萬件 一月生產(chǎn)時間為 240 小時 則每小時生產(chǎn)件數(shù)為 12000 465 26 5 件 小時 機床切削率 實際每小時產(chǎn)量 理論每小時產(chǎn)量 26 08 29 776 100 87 6 參照下表機床最大允許負荷率 機床復雜程度 主軸數(shù) 負荷率 到 15 0 90 16 40 0 90 0 86單面或雙面 41 80 0 86 0 80 到 15 0 86 16 40 0 86 0 80三面或四面 41 80 0 80 0 75 表 4 1 由以上表可知 在本設計中 由于是加工 6110 柴油機缸頭 是雙面 因而 負荷率在 0 90 0 86 之間 那么與我設計機床負荷率相符 圖 號 FLZJ 00 02 毛坯種類 鑄件 名 稱 柴油機缸頭 毛坯重量 60 4kg 被 加工 零 件 材 料 Rut311 硬度 硬度 151 217HB 工 序名稱 粗銑進排氣面 工序號 80 工步 被 加 加 工 加 工 工 作 切 削速 每 分 進 給 進 給 工時 min 序 號 名稱 工 零 件 數(shù) 量 寬 度 mm 長 度 mm 行 程 mm 度 m min 鐘 轉(zhuǎn) 速 r m in 量 mm 速 度 mm min 機 加 工 時 間 輔 助 時 間 共 計 1 裝卸 工件 1 手動裝卸 0 2 2 工件 定位夾緊 0 2 3 動力 部件工進 2 22 5 8 71 8 75 1 00 5 7 3 5 5 00 1 47 1 00 5 4 2 1 5 4 拔銷 放松 0 2 5 動力 部件快退 8 80 4 200 0 1 6 死擋 塊停留時 間 0 03 備 總計 2 23 單件 工時 2 2 機床 生產(chǎn)率 9 5 件 時 注 機床 負荷率 86 5 表 4 2 生產(chǎn)率計算卡 5 切削功率的計算 合理選擇切削用量 可提高面孔生產(chǎn)率 并降低加工成本 選用切削用量 的一般原則與車間相同 先選切削深度 再選進給量 最后確定切削深度 a 選擇背吃刀量 這是根據(jù)被加工面的 總寬度來選擇 由于柴油機缸頭上所需加 工面總寬度為 222 5 如果可以一次鉆銑出面 再者由于縮短了輔助時間還有 利于提高生產(chǎn)率與專用車床特點相符 b 選擇進給量 f 為保證提高生產(chǎn)率 在選擇進給量 f 的同時 應優(yōu)先選用大的進給量 f 然而同時又要考慮到銑刀頭的進程 機床進給機構(gòu)進程 機床動力受系統(tǒng)剛性 限制 由于柴油機缸頭是鑄鐵鑄成的 因而得到的是崩碎切削 切削力 切削 熱都集中在刀刃附近 考慮到上述問題 因而這樣較適宜的進給量 f 銑頭或工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) 它們之間的軸向相對位移量就稱每轉(zhuǎn)進給量 f 單位毫米 r 相對工件每轉(zhuǎn)過一刀 它們之間的相對位移量就稱每齒進給量 單位毫米 z 鉆頭在每轉(zhuǎn)內(nèi)與工件間的軸向位移量 就稱每秒進給量或進給速 度 Vf 單位毫米 s Vf nf f Vf nf 147 582 0 31 毫米 轉(zhuǎn) 3 1 因此銑床進給量 f 初步確定為 3 1 毫米 轉(zhuǎn) c 確定銑削速度 V 影響銑削速度的因素耐用度 T 進給量 f 和切削深度 p 其中切削速度的 影響與車削相同 大直徑銑頭 d 增加 在一定耐用度下反而可取大些 這是因 為 雖然 p 增大 切削力增加 切削熱量增加 使棱邊與孔壁的磨擦減 少 從而導致溫度不是隨銑刀頭直徑加大而升高 反而隨 d 的增加有所下降 因此對切削速度的提高起了良好的作用 根據(jù)齒輪的切削速度 p 進給量 f 以及銑刀頭片的耐用度 T 可以計算出 給定的銑頭耐用度條件下的切削速度 從而求出轉(zhuǎn)速 再按實際機床主軸選取 銑削速度的經(jīng)驗公式 V Tv CvdZv 601 mTMnfYv m s 3 2 式中 Cv Tv Zv Yv 系數(shù) 由于柴油機缸頭 HB 170 217 d 6 4 毫米或 u 12 5 毫米 查上表知 v1 16 24 米 分 1 0 12 0 2 毫米 轉(zhuǎn) v2 16 24 米 分 2 0 2 0 6F 毫米 轉(zhuǎn) 根據(jù)經(jīng)驗與計算知 銑削速度選 V 880 毫米 分 動力部件的選擇 動力頭的選擇 1 功率選擇標準 動力部件用以實現(xiàn)切削刀具的旋轉(zhuǎn)和進給運動或只用于進給運動 此 機床實現(xiàn)了切削刀具旋轉(zhuǎn)和進給運動兩項內(nèi)容 每一種規(guī)格的動力頭都有一定的功率范圍 根據(jù)所計算出的切削功率 及進給功率之需要 并適當提高切削用量的可能性 選用相應規(guī)格的動力頭 公式如下 N 動 N 切 N 進 hkW 式中 N 動為動力頭電機功率 N 切為切削功率 按各刀具選用的切削用量 由 組合機床的切削力及功率計算公式 中已求出 N 進為進給功率 對于液 壓動力頭就是進給油泵所消耗的功率 一般為 0 8 2 kW h 為傳動效率 h 0 65 2 機床實際功率 此立式組合機床左右分兩個電機帶動兩個多軸箱進行加工 銑面電機 的其功率總和 N kW 0 29 7 0 283 2 313 選擇動力頭 左半部分所需功率為 3 3kW 查 Y 系列三相異步電動機表 選用 Y123S24 型號的電機 額定功率為 5 5kW 選用此型號電機比較合適 右半部分所需功率為 1 43kW 查 Y 系列三相異步電動機表 選用 Y112M26 型號的電機 額定功率為 2 2kW 選用此型號電機比較合適 根據(jù)電公率的要求 我們可以選擇 1TX 系列銑削頭符合 JB1530 75 銑削頭 標準 該銑削頭可與 F41 齒輪傳動 裝置 F42 皮帶傳動裝置配用 如圖 2 動力滑臺 行程的大小 根據(jù)加工工件的大小 柴油機總長 871 所以動力滑臺的行程必須大于 871 根據(jù)我的經(jīng)驗 我確定動力滑臺行程為 890 進給率大小 動力滑臺與動力頭比較 用動力滑臺配置機床靈活性比較大 動力頭前 端一般只能安裝所軸箱 而動力滑臺可以安裝動力箱 多軸或單軸 錐孔車端 面頭 銑頭或夾具等 采用機械動力滑臺比采用機械動力頭多一個電機 通過以上分析 適合我的實際情況 在設計雙面銑床時 采用機械動 力滑臺 根據(jù)參考書 組合機床手冊 得 銑削力 F 9 81GdoXf fYf Kmf N G 42 7 Xf 1 0 Yf 0 8 Kmf Kmm HB 190 0 6 f 0 2 毫米 轉(zhuǎn) 3 3 200 190 0 6 代入上式得 F1 9 81 42 7 6 4 110 0 2 0 8 200 190 0 6 740N 當 do 12 5 時 F2 9 81 42 7 12 5 1 0 0 2 0 8 200 190 0 6 1445N F F1 F 1445 740 2185KG 結(jié)合以上可知 動力部件選 3 動力滑臺 工進電機為 J02 11 4A301 快速電機為 J02 21 4A301 側(cè)底座為 cc32B 根據(jù)以上數(shù)據(jù)和信息 和老師的幫忙 我選擇了 HY40A B 動力滑臺 如圖 3 2 組合機床床身的選擇 組合機床床身的作用與類型 組合機床的床身是支撐部件 主要是用來安裝其它工作部件用的 因此對 床身的基本要求是具有足夠的剛性 以保證各部件之間能長期保持正確的相對 位置 它是確定機床能否長期保持精度的主要條件之一 組合機床床身是采用組合方式 如設計臥式滑座 床體及中間惻座組合而 成 這種床身與立式相比 結(jié)構(gòu)加工與裝配工藝性不太好 同時安裝與運輸都 不算太方便 不過這種床身剛性好 1 組合機床臥式床身 組合機床臥式床身 液壓及機械通用部件的床體是通用的 滑座是安裝在床體上的 而床體與中間底座間是由螺釘及銷聯(lián)結(jié)在一 起的 底座與床身間有一個 5 毫米厚的墊片 采用這種組合結(jié)構(gòu) 對機床的制 造和維修都方便了 因為當滑座導軌磨損后 只須取下滑座將導軌面重新修刮 并更換墊片 使之調(diào)整到相應的高度即可 并且滑座可以用比較好的材料 而 床體則可以用比較差的材料 床體的規(guī)格與型式和滑臺的規(guī)格與性式相配套的 選用 cc32 此型號的床體頂面具有與滑座結(jié)合的平面外 周圍有收集冷卻液或潤 滑油槽 以供需要時 可以用管將油液引到存儲箱中 為了便于運輸 還設有 起吊螺孔 3 主軸箱的配置及大小 潤滑情況 根據(jù)床身與滑座型號的選擇 以及傳動系統(tǒng)的排列 主軸箱外形尺寸可 選為 400 400 主軸箱內(nèi)齒輪 軸承的潤滑是靠齒輪球潤滑的 動力頭導軌自 動潤滑 是靠主軸箱上的配油器供油 經(jīng)過電動滑閥及分油器潤滑各點 電動 滑閥的工作可用動力頭上的電器控制 擋鐵來控制 還可以用按鈕集中控制 第五章 組合機床總裝圖的檢驗內(nèi)容 鉆床雖然是由大量通用部件及通用零件所組成 但并非用零件中及有關(guān)的 專用部件湊合在一起就能組成 加工出合格產(chǎn)品的組合機床來 即使如此而機 床的幾何精度也不一定是合格的 因此 為了使生產(chǎn)出來的機床經(jīng)驗有實用性 必須進行以下三個方面內(nèi)容 的檢驗與試驗 5 1 組合雙面銑床的空載運轉(zhuǎn)試驗 通過組合機床的空載運行試驗 可以使我們發(fā)現(xiàn)一些設計制造裝配等質(zhì)量 問題 并可考驗一下電機的合理性和可靠性 以便在機床切削前采取一些必須 的措施 清除機床在空載運行試驗中所暴露出來的缺陷 為了保證切削試驗能 可靠的進行 因此當清楚了試驗中的所暴露的缺陷后 還需要再次進行空載運 轉(zhuǎn)試驗 5 2 組合雙面銑床的切削試驗 由于組合鉆床是為了加工某一特定的零件或某一類特定零件而設計與制造 的 因此組合機床實際加工精度能否達到設計要求 將是檢驗機床質(zhì)量優(yōu)劣的 最主要的標準 為此組合機床總裝過程中 當機床空轉(zhuǎn)試驗合格下 必須進行 機床的切削試驗來檢驗機床的加工精度 5 3 組合雙面銑床集合精度檢驗 影響組合機床加工精度的因素是多種多樣的 有的是直接影響因素 有的 是間接影響因素 其中組合機床的幾何精度是影響機床加工精度及其重要的因 素 因為機床的幾何精度的好壞將反映機床各部件間達到相對位置的狀態(tài) 因 此在機床總裝過程中 通常要多次調(diào)整機床的幾何精度 那么 機床的調(diào)整首先為了裝配各個部件及其緊釘螺釘孔 需第一次粗調(diào) 機床幾何精度 以保證各部件處于良好的工作狀態(tài) 而在機床切削試驗后需第 三次最終檢驗機床的幾何精度 以比較切削前后機床各部件間相對位置的變化 并且保證切削前后兩次精度檢驗結(jié)果在允許的范圍內(nèi) 夾具設計 6110 柴 油 機 缸 頭 夾 具 設 計 工 件 用 平 面 作 為 定 位 基 準 在 生 產(chǎn) 中 十 分 廣 泛 根 據(jù) 工 件 上 作 為 定 位 基 準 的 平 面 是 否 已 經(jīng) 過 加 工 將 平 面 基 準 面 分 成 粗 基 準 和 精 基 準 兩 種 情 況 粗 基 準 面 是 工 件 的 毛 坯 表 面 表 面 粗 糙 夾 具 上 通 常 采 用 球 頭 支 承 或 可 調(diào) 支 承 作 為 定 位 元 件 當 工 件 以 加 工 過 的 平 面 定 位 時 可 采 用 平 頭 支 承 銷 或 支 承 板 1 基 準 分 布 及 輔 助 支 承 設 計 對 裝 夾 表 面 的 基 本 要 求 對 于 一 個 復 雜 的 工 件 某 些 表 面 明 顯 不 適 合 作 裝 夾 表 面 首 先 就 可 以 把 這 些 表 面 刪 除 掉 我 們 現(xiàn) 在 的 工 件 僅 是 提 出 那 些 滿 足 以 下 基 本 要 求 可 供 選 擇 的 裝 夾 表 面 即 1 非 加 工 表 面 2 平 面 3 帶 有 可 及 性 法 方 向 的 表 面 4 足 夠 大 的 表 面 確 定 這 些 要 求 的 目 的 主 要 是 排 除 那 些 工 件 上 明 顯 不 適 合 作 裝 夾 的 表 面 并 且 假 定 所 有 剩 下 的 表 面 都 可 作 為 裝 夾 表 面 根 據(jù) 師 父 的 經(jīng) 驗 我 可 以 確 定 柴 油 機 缸 頭 的 下 表 面 為 夾 緊 面 缸 頭 的 進 氣 面 為 附 助 定 位 面 為 了 保 證 定 位 位 置 準 確 應 盡 可 能 增 大 支 承 釘 之 間 的 距 離 使 三 點 之 間 面 積 盡 可 能 大 并 使 G 落 入 3 個 支 承 釘 組 成 的 三 角 形 內(nèi) 如 圖 4 2 所 示 但 此 工 件 面 積 較 大 同 時 加 工 余 量 也 很 大 僅 用 了 3 個 支 承 釘 雖 然 原 理 正 確 但 工 件 應 切 削 力 夾 緊 力 和 自 重 均 易 產(chǎn) 生 變 形 此 時 必 須 設 置 輔 助 支 承 如 圖 4 3 所 示 即 在 用 3 個 支 承 釘 確 定 工 件 位 置 的 基 礎 上 將 輔 助 支 承 配 磨 調(diào) 整 到 合 適 的 高 度 用 以 支 承 工 使 夾 緊 穩(wěn) 定 可 靠 4 3 雙 銷 配 合 定 位 設 計 以 上 討 論 得 都 是 工 件 以 單 個 定 位 基 準 面 在 夾 具 上 定 位 的 情 況 只 約 束 了 3 個 自 由 度 還 不 能 滿 足 完 全 定 位 的 要 求 在 生 產(chǎn) 中 往 往 要 求 工 件 用 兩 個 以 上 基 準 面 即 一 組 基 準 的 定 位 其 中 最 常 見 到 的 是 一 面 兩 孔 的 組 合 夾 具 上 相 應 的 定 位 元 件 就 是 兩 個 定 位 銷 和 一 個 平 面 下 面 就 再 來 討 論 一 下 定 位 銷 的 設 計 一 面 兩 銷 定 位 方 式 普 遍 用 于 各 種 板 狀 殼 體 和 箱 體 類 零 件 如 減 速 器 箱 體 發(fā) 動 機 缸 體 缸 蓋 等 此 種 定 位 方 式 使 夾 具 結(jié) 構(gòu) 簡 單 工 藝 過 程 中 基 準 統(tǒng) 一 并 使 工 件 傳 送 和 定 位 方 便 因 此 在 自 動 化 生 產(chǎn) 中 得 到 廣 泛 應 用 定 位 方 式 工 件 以 平 面 作 為 主 要 定 位 基 準 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 菱 形 銷 作 為 防 轉(zhuǎn) 支 承 其 長 軸 方 向 應 于 兩 銷 中 心 連 線 相 垂 直 并 應 正 確 地 選 擇 菱 形 銷 直 徑 的 基 本 尺 寸 和 經(jīng) 削 邊 后 圓 柱 部 分 的 寬 度 圖 4 4 所 示 為 菱 形 銷 的 結(jié) 構(gòu) 與 尺 寸 4 4 夾緊原理與加緊力計算 夾 緊 的 主 要 目 的 是 在 整 個 加 工 周 期 內(nèi) 可 靠 地 保 持 工 件 在 定 位 的 位 置 4 4 1 決 定 夾 緊 力 大 小 在 決 定 了 夾 緊 力 的 方 向 和 位 置 后 通 常 將 夾 具 和 工 件 視 為 剛 性 系 統(tǒng) 再 根 據(jù) 工 件 受 切 削 力 和 夾 緊 力 后 的 靜 力 平 衡 條 件 計 算 出 理 論 夾 緊 力 0 再 乘 以 系 數(shù) 即 為 實 際 所 需 夾 緊 力 故 夾 緊 力 計 算 公 式 為 0 如 考 慮 加 工 性 質(zhì) 刀 具 磨 損 鈍 化 繼 續(xù) 切 削 等 作 粗 略 估 算 時 系 數(shù) 1 5 用 于 精 加 工 時 取 1 5 2 5 用 于 粗 加 工 時 取 2 5 3 4 4 2 夾 緊 設 計 的 基 本 要 求 工 件 在 加 工 過 程 中 受 到 切 削 力 慣 性 力 離 心 力 等 各 種 力 的 作 用 為 了 保 證 工 件 能 可 靠 地 夾 緊 在 定 位 元 件 上 工 件 除 定 位 外 還 必 須 將 之 夾 緊 對 夾 具 中 夾 緊 機 構(gòu) 的 基 本 要 求 是 1 夾 緊 后 不 能 破 壞 工 件 在 夾 具 中 地 正 確 位 置 2 夾 緊 力 要 足 夠 大 使 工 件 在 加 工 過 程 中 不 致 產(chǎn) 生 移 動 旋 轉(zhuǎn) 或 發(fā) 生 振 動 夾 緊 力 不 能 過 大 以 致 于 壓 壞 工 件 表 面 或 使 工 件 變 形 3 夾 緊 機 構(gòu) 要 操 作 方 便 節(jié) 省 操 作 工 人 勞 力 保 證 安 全 即 夾 緊 操 作 時 不 應 碰 到 工 件 刀 具 或 機 床 上 相 關(guān) 部 分 并 保 證 裝 卸 方 便 4 夾 緊 機 構(gòu) 的 復 雜 程 度 和 自 動 化 程 度 應 與 工 件 的 產(chǎn) 量 和 批 量 相 適 應 4 4 3 常 用 簡 單 夾 緊 裝 置 所 產(chǎn) 生 的 夾 緊 力 夾 具 中 的 夾 緊 裝 置 品 種 花 色 十 分 繁 多 并 可 作 多 種 分 類 尤 其 在 大 批 量 生 產(chǎn) 中 用 到 的 自 動 化 夾 緊 裝 置 機 構(gòu) 十 分 復 雜 但 從 原 理 來 看 或 從 絕 大 多 數(shù) 夾 具 上 用 到 的 夾 緊 裝 置 來 看 還 是 基 本 的 手 動 簡 單 夾 緊 裝 置 為 主 的 1 基 本 夾 緊 機 構(gòu) 楔 利 用 斜 面 楔 緊 原 理 夾 緊 工 件 是 最 基 本 的 夾 緊 機 構(gòu) 也 是 夾 具 中 最 廣 泛 使 用 的 夾 緊 形 式 斜 面 夾 緊 最 直 觀 的 形 式 是 楔 其 他 夾 緊 裝 置 如 螺 旋 偏 心 等 實 際 上 就 是 楔 夾 緊 的 變 異 2 螺 旋 夾 緊 機 構(gòu) 螺 旋 夾 緊 機 構(gòu) 是 使 用 最 普 遍 的 夾 緊 機 構(gòu) 也 是 楔 夾 緊 的 變 形 螺 旋 夾 緊 的 優(yōu) 點 是 結(jié) 構(gòu) 簡 單 增 力 比 較 大 自 縮 性 能 好 主 要 缺 點 是 手 工 操 作 時 夾 緊 動 作 緩 慢 輔 助 時 間 長 3 應 用 由于錫柴公司采用的是雙面銑床 工作臺結(jié)構(gòu)復雜 換加工對象 品種而且雙工 作臺機床可排除人為裝夾時間 手工裝夾雖緩慢但仍不影響加工效率 因此設計專用 動力夾緊裝置很不經(jīng)濟 經(jīng)綜合考慮采用手動 1 基本夾緊機構(gòu) 楔作為本套夾具所 采用的夾緊形式