畢業(yè)論文鉆夾具.pdf

1 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 目目錄錄 前前 言言（2） 一 鉆夾具概論（3） 1. 夾具的發(fā)展 （3） 2. 鉆夾具的作用 （4） 二.鉆夾具設(shè)計(jì) （6） 1. 夾具體的基本要求 （6） 2. 鉆夾具的組成（7） 3. 鉆夾具的特點(diǎn) （12） 三 工件在夾具中的定位（14） 1工件在工位上的位置不確定度（14） 2 工件在夾具中的定位（15） 3. 定位原理 （17） 四 鉆夾具工作原理（17） 論文總結(jié)（19） 致謝（19） 參考文獻(xiàn)（20） 2 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 前前言言 制造業(yè)中廣泛應(yīng)用的夾具，是產(chǎn)品制造個(gè)工藝階段中十分重要的工 藝裝備之一，生產(chǎn)中所使用夾具的質(zhì)量、工作效率、及夾具使用的可靠 性，都對(duì)產(chǎn)品的加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著決定性的影響。一向優(yōu)秀的夾 具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以得到生產(chǎn)效率大幅度提高，并且是產(chǎn)品的加工質(zhì) 量得到極大的穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉 類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前， 中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)、制造工作量，占新 產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的（50%80%） 。 生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和 設(shè)計(jì)工作量的重視程度絲毫也不亞于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的選擇 慎重程度。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和 調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 隨著電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性， 已經(jīng)是夾具與機(jī)床融為一體，是的中小批量生產(chǎn)的逐步趨近于專業(yè)化大 批量生產(chǎn)的水平。夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高精度、高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見(jiàn)， 在夾具下一個(gè)階段的發(fā)展趨勢(shì)是將逐步提高智能化水平。 3 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 關(guān)鍵詞 鉆模鉆套鉆模板裝夾對(duì)定不定度 第一部分第一部分 夾具概論夾具概論 在機(jī)械制造過(guò)程中,用來(lái)固定加工對(duì)象,使其占有正確的位置,以使工 件接受施工在鉆床上進(jìn)行孔的鉆 鉸 擴(kuò),攻螺紋加工時(shí)所用的夾具稱為 鉆夾具,又稱為鉆模。機(jī)床夾具為機(jī)床的一種附加裝置，安裝工件后使之 獲得相對(duì)機(jī)床成刀具的正確位置，并把工件可靠的夾緊。 （一） 機(jī)床夾具的發(fā)展 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)床夾具已由一種簡(jiǎn) 單的輔助工具發(fā)展成為門類齊全的重要機(jī)械加工工藝裝備?，F(xiàn)代機(jī)床夾 具的發(fā)展方向，主要表現(xiàn)為高精度 高效率 柔性化和標(biāo)準(zhǔn)化等幾方面。 1高精度 隨著各類產(chǎn)品制造精度日益提高， 對(duì)機(jī)床及其夾具的精度要求也越來(lái) 越高，為適應(yīng)高精度產(chǎn)品的加工需要，各類高精度向前發(fā)展，高精度成 為近代機(jī)床夾具發(fā)展的一個(gè)重要方向。 2高效率 高效率切削加工主要體現(xiàn)在高切速，大用量，重負(fù)荷三個(gè)方面。而 高效率夾具除了適應(yīng)高效加工的夾緊要求外，還表現(xiàn)在工件安裝的自動(dòng) 化程度及準(zhǔn)確性和靈活性，以盡量減少裝夾輔助時(shí)間，減少工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度。 近代夾具，尤其是應(yīng)用于各類自動(dòng)作業(yè)線上的夾具，基本上都采用 氣動(dòng)、液動(dòng)、電動(dòng)和機(jī)動(dòng)等動(dòng)力夾具使工件的裝夾快速準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn) 運(yùn)程控制。另外，多件裝夾夾具和復(fù)合工位夾具也都幽相當(dāng)?shù)陌l(fā)展，在 高效生產(chǎn)中發(fā)揮很大的作用。 4 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 3柔化性 夾具的柔化性是指夾具依靠其自身的結(jié)構(gòu)靈活性進(jìn)行簡(jiǎn)單的組裝 調(diào)整，即可適應(yīng)生產(chǎn)加工不同情況需要，是夾具對(duì)生產(chǎn)條件的一種自適 應(yīng)能力。 隨著數(shù)控機(jī)床、加工中心（MC）及柔性制造系統(tǒng)（FMS）等高精 度、高機(jī)動(dòng)性自動(dòng)化機(jī)床，以及以它們?yōu)楹诵牡淖鳂I(yè)線、自動(dòng)線的不斷 發(fā)展，對(duì)機(jī)床的配套夾具要求也越來(lái)越高，夾具與機(jī)床間的關(guān)系越來(lái)越 密切，現(xiàn)代夾具將逐漸與機(jī)床融為一體，夾具與機(jī)床的適應(yīng)性發(fā)展、極 大的提高了機(jī)床加工能力的機(jī)動(dòng)性能，使得原來(lái)功能較為單一的高效、 精密專用機(jī)床的功能大為改善。具有自動(dòng)回轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)功能的高效能夾具 的普及應(yīng)用，已使得有些中、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)效率逐漸接近于專業(yè)化 的大批量生產(chǎn)水平。 4標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，是夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的體現(xiàn)，是促使現(xiàn) 代夾具發(fā)展的十分重要的一項(xiàng)技術(shù)措施。 （二） 鉆夾具的作用 1提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率 依靠夾具所設(shè)置的專門定位元件和高效夾緊裝置，可以快速而準(zhǔn)確 的完成缸蓋在加工工位上的定位和夾緊，省去對(duì)缸蓋的逐個(gè)找正調(diào)整的 裝夾過(guò)程，大大縮短了每一個(gè)缸蓋的裝夾輔助工時(shí)，這對(duì)于大批量生產(chǎn) 的工件，尤其是對(duì)外形輪廓較復(fù)雜、不易找正裝夾得缸蓋，選用高效夾 具來(lái)安裝，其效用就更大。 正確運(yùn)用夾具合理裝加工件，可以是工件安裝更加穩(wěn)定、可靠，并 能采用較大的切削用量合同是采用多把刀具來(lái)進(jìn)行切削加工，是的切削 效率顯著增高。所以，采用鉆夾具，對(duì)提高整批工件的勞動(dòng)生產(chǎn)效率可 發(fā)揮相當(dāng)大的作用。 2保證工件的加工精度，穩(wěn)定整批工件的加工質(zhì)量。 鉆夾具的設(shè)計(jì)和應(yīng)用注重于解決工件的可靠定位和穩(wěn)定裝夾，可使 同一批工件的安裝結(jié)果高度統(tǒng)一，穩(wěn)定的裝夾使各工件間的加工條件差 異性大為減小。所以，采用夾具可以在保證工件的加工精度的基礎(chǔ)上極 大的穩(wěn)定整批工件的加工質(zhì)量。 3改善工人勞動(dòng)條件 采用鉆夾具后，是工件的裝卸方便而快捷，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 對(duì)于較重的大型缸蓋，涉及夾具時(shí)往往同時(shí)要考慮工件的恭位間的流動(dòng) 輸送裝置基本工序得初始定位。另外，為保證工人生產(chǎn)安全，夾具設(shè)計(jì) 還需考慮必要的防護(hù)裝置，加之自動(dòng)化的機(jī)械手，無(wú)疑使工人的勞動(dòng)條 件大為改善。 5 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 4降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求 鉆夾具的應(yīng)用是的工件的裝夾，大為簡(jiǎn)化，使得一些生產(chǎn)技術(shù)并不 熟練的技工有可能勝任原來(lái)只能由熟練技術(shù)工人才能完成的復(fù)雜工件的 精確裝夾工作。因此，自動(dòng)高效夾具的實(shí)際應(yīng)用可以相應(yīng)的降低對(duì)操作 工人的裝夾技術(shù)要求。 第二部分第二部分 夾具設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì) （一） 夾具體的基本要求 夾具體是整個(gè)夾具的基座骨架， 通過(guò)它將夾具的各組成裝置和元件 連接為一個(gè)整體，并且通過(guò)它將夾具安裝在機(jī)床上。因此夾具體的形成 和尺寸由夾具上各組成元件的分布情況及工件的形狀尺寸所決定，所以 應(yīng)提出如下要求。 夾具體必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證加工過(guò)程中，在切削 力、夾緊力等作用下，不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，為此夾具體要有 足夠的壁厚。如鑄造夾具體的壁厚一般取 825mm。 在保證所需結(jié)構(gòu)形狀和強(qiáng)度、剛度的前提下，應(yīng)盡量使夾具體 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，盡量使夾具體重量輕、體積小。 夾具體要有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和實(shí)用性，便于制造和裝配。 要變于切屑的清除。 夾具體在機(jī)床上的安裝要正確、穩(wěn)定、可靠。 6 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 （二）鉆夾具的組成 1 固定部分 固定部分是整個(gè)分度裝置的基體， 通過(guò)它與機(jī)床工作臺(tái)和機(jī)床主軸 相聯(lián)接，分度裝置上的其它組成部分一般都裝在它上面。如圖 1-1 上的 底座 1 即屬于固定部分。為了保證整個(gè)分度裝置的精度，要求固定部分 的剛度要好，鑄件不得有氣孔、砂眼等缺陷，并且需經(jīng)時(shí)效處理來(lái)消除 內(nèi)應(yīng)力。 固定部分底座 1 的支撐平面尺寸最好小于工件的定位表面尺寸，以 保證夾具整個(gè)定為基準(zhǔn)面均勻磨損，防止因夾具制成表面過(guò)大，外援磨 損不軍而在夾具定位基準(zhǔn)面的邊緣出留下凸邊，破壞了定位表面的平面 性。 2活動(dòng)部分 活動(dòng)部分是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)件，工件安裝在上面，并由它帶動(dòng) 攻堅(jiān)實(shí)現(xiàn)分度轉(zhuǎn)位。對(duì)專用回轉(zhuǎn)分度裝置，共建的定位和加緊裝置往往 就設(shè)置在活動(dòng)部分上。圖 1-1 中鑄件轉(zhuǎn)盤 2，定位銷 3，螺母 6，開(kāi)口墊 圈 10 等組成的整體即為活動(dòng)部分。 活動(dòng)部分出應(yīng)保證工件的正確定位和加緊外， 它與固定部分之間發(fā)生 相對(duì)運(yùn)動(dòng)，二者之間必然產(chǎn)生摩擦，因此鑄件轉(zhuǎn)盤 2 不得有氣孔、砂 7 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 眼等缺陷，并且要經(jīng)過(guò)時(shí)效處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力，從而提高其耐磨性。 3分度對(duì)定機(jī)構(gòu) 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)的作用實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)固定部分運(yùn)動(dòng)后得到的定位， 以確保實(shí)現(xiàn)工件得分度要求。如圖 1-1 轉(zhuǎn)盤 2，它是分度裝置中的關(guān)鍵部 分。 （1）鎖緊部分 分度對(duì)定后， 需將活動(dòng)部分鎖緊在固定部分上， 使之成為一個(gè)整體， 以保證分度后的位置在加工中不被破壞，保證分度裝置工作時(shí)的鋼性， 防止振動(dòng)，提高分度定位精度，如圖 1-1 中的手把 13、方轉(zhuǎn)銷 3 都是起 鎖緊作用的。 （2）分度對(duì)定機(jī)構(gòu) 前述已經(jīng)提到，分度對(duì)定機(jī)構(gòu)是分度裝置的關(guān)鍵部分，主要是由分 度盤和對(duì)定機(jī)構(gòu)兩部分組成（如圖 1-1 中的轉(zhuǎn)盤 2，防轉(zhuǎn)銷 3） 。分度盤 與活動(dòng)部分裝在一起，而對(duì)定機(jī)構(gòu)則安裝在固定部分的集體上。圖 1-1 則運(yùn)用了插銷式分度機(jī)構(gòu)，主要是由轉(zhuǎn)盤 2 和防轉(zhuǎn)銷 3 組成。 按照分度盤與對(duì)定銷相互位置的配置情況，本分度對(duì)定機(jī)構(gòu)屬于軸 向分度。 （3）軸向分度 所謂軸向分度是指對(duì)定銷沿著分度盤回轉(zhuǎn)軸線向平行方向進(jìn)行工 作的。圖 1-2 所示為軸向分度得分度盤機(jī)對(duì)定銷的結(jié)構(gòu)形式，圖中 1 為 軸向分度鉆模板，其上的對(duì)定孔孔數(shù)與分度數(shù)目一致，為了減少磨損， 常在對(duì)定孔中壓入帶肩鉆套，如圖 1-3 所示。 8 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 a.鉆模板 鉆床夾具的鉆模板是夾具體中的一個(gè)關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)形式在夾 具上的安裝形式， 以及其制造精度都直接影響到工件孔加工的位置精度。 鉆模板與夾具體的連接形式屬分離是連接。如圖 1-1。 分離式連接的鉆模板和夾具體是分離的，每裝卸一次工件，鉆模板 需從夾具體及工件上裝卸一次。由于鉆模板與夾具體的分離關(guān)系，鉆模 板常是依靠工件表面安裝的，所以，模板相對(duì)工件的位置關(guān)系可以借助 專門的定位元件擋銷 12、六頭螺栓 11 和開(kāi)口墊圈 10 來(lái)嚴(yán)格控制的，孔 位精度極高。 9 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 鉆套的作用 為防止加工過(guò)程中，刀具直對(duì)鉆模板上的孔進(jìn)行擠壓、摩擦甚至切 削破壞，鉆模板上的引導(dǎo)孔一般都裝有硬度較高的鉆套引導(dǎo)刀具。所以， 鉆套的作用除可用來(lái)引導(dǎo)刀具，以保證被加工孔的位置精度外，還具有 保護(hù)鉆模板孔隙精度的作用。另外，由于一般孔加工刀具的剛性較差， 尤其像普通麻花鉆，鉆孔時(shí)在巨大軸向力作用下，及易發(fā)生彎曲失穩(wěn)， 所以鉆套還可以起到對(duì)刀具的輔助支撐作用，防止刀具切削過(guò)程中的過(guò) 大彎曲變形及切削震動(dòng)，有效的提高工藝系統(tǒng)的剛性。 鉆套的設(shè)計(jì) 鉆套是機(jī)床夾具的導(dǎo)向元件，實(shí)踐證明，用鉆逃避不用鉆套可 以平均減少誤差 50%，因此鉆套的選用與設(shè)計(jì)是否正確，影響加工工件 的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸都以標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)本設(shè)計(jì)要 求查找了機(jī)械部推薦的標(biāo)準(zhǔn) JB/T8045.1-1995JB/T8045.5-1995。根據(jù)本 設(shè)計(jì)的要求，特設(shè)計(jì)一個(gè)相對(duì)較高標(biāo)準(zhǔn)尺寸較高的鉆套，如下圖 1-3 所 示。 鉆套設(shè)計(jì)要點(diǎn) 鉆套根據(jù)加工要求確定參數(shù)后選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)件，因此設(shè)計(jì)就是 確定參數(shù)。 （1） 鉆套內(nèi)孔直徑的選擇，鉆套內(nèi)孔直徑基本尺 d 應(yīng)是所用尺 寸的最大極限尺寸，鉆套與刀具是間隙配合，一般應(yīng)根據(jù)被加工孔的尺 寸精度和選用刀具來(lái)確定鉆套內(nèi)孔 d 的公差，一般以基準(zhǔn)制選 擇。當(dāng)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔時(shí)（即孔的精度IT8） ，d 的公差安 F8 或 G7 選擇制造。 （2）鉆套的高度 H，排屑距離 S 的確定，鉆套高度對(duì)刀具的導(dǎo)向作 10 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 用和刀具與鉆套的摩擦影響很大。 H 大到向性能好， 但摩擦大;反之， 相反。一般取高度 H 與鉆床直徑 d 之比為 H/d=12.5,孔徑小，加工精度 要求高的孔應(yīng)取大值，然后取整，便于制造。 鉆套與工件的排屑距離 S 的確定，此距離是為了有利于排屑。此距 離過(guò)大，影響導(dǎo)向作用，是刀具意偏斜，距離過(guò)小，排屑困難，一般取 S=(0.31.5)d .（如上圖 1-3 中鉆套 8） 圖 1-4 為圓柱形對(duì)定銷。 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，適用是不易受污物，碎屑的影響， 因此選此類的對(duì)定銷。 缺點(diǎn)，是它們與分度孔間隙配合，由于無(wú)法補(bǔ)償配合間隙，使得分 度精度受到影響。 （三）鉆夾具的特點(diǎn) 1在一般鉆床上對(duì)工件進(jìn)行孔加工，多具有下述特點(diǎn)： （1） 刀具本身的鋼性較差 鉆床夾具所加工的孔多為中小尺寸的孔，其工序內(nèi)容不外乎 鉆、擴(kuò)、鉸或攻螺紋等的加工，所以刀具直徑往往較小，而軸向尺寸較 大，刀具的剛性均較差。 （2） 多刀刃的不對(duì)稱，億造成孔的形位誤差 鉆、擴(kuò)、鉸等孔加工刀具，多為多刃刀具，當(dāng)?shù)度蟹植疾粚?duì)稱，或 刀刃長(zhǎng)度不相等，會(huì)造成被加工孔的制造誤差，尤其是采用普通麻花鉆 鉆孔，手工刃摩鉆頭所造成的兩側(cè)刀刃的不對(duì)稱，極易造成被加工孔的 孔位偏移，孔經(jīng)增大及孔軸線歪斜，嚴(yán)重影響孔的形狀和位置精度。 （3）通麻花鉆頭起鉆時(shí)，孔位精度及差 11 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 普通麻花鉆軸，結(jié)構(gòu)剛性差，加上鉆芯結(jié)構(gòu)所形成的橫刃，破壞定 心，是鉆尖運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，往往在其鉆過(guò)程中造成較大的孔位誤差。在單 件，小批量生產(chǎn)中，往往要靠操作工在其鉆過(guò)程中進(jìn)行人工校正控制孔 位精度，而在大批量高效生產(chǎn)中，則需依靠刀刃的改進(jìn)和夾具對(duì)刀刃的 嚴(yán)格引導(dǎo)解決。 綜合以上孔加工特點(diǎn)，鉆床加劇的主要任務(wù)是要解決好攻堅(jiān)相對(duì)刀 具的正確加工位置的嚴(yán)格控制問(wèn)題。在大批量生產(chǎn)中，為有效的解決鉆 頭鉆孔孔位精度不穩(wěn)定的問(wèn)題，多直接設(shè)置帶有刀具引導(dǎo)孔的模板， （如 圖 1-1 中鉆模板 7）對(duì)鉆頭正確引導(dǎo)和對(duì)孔位進(jìn)行強(qiáng)制性限制。尤其是對(duì) 箱體、蓋板類工件的鉆孔，往往要同時(shí)有多支鉆頭一次性鉆出眾多的孔， 為保正加工系的位置精度，一定要經(jīng)過(guò)一塊精確的模板，把多個(gè)孔位有 引導(dǎo)孔限制好。這種用來(lái)正確引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度的模板，稱為鉆模 板。 專業(yè)化、高效生產(chǎn)的鉆床夾具，通常具有較精確的鉆模板，以正確、 快速的引導(dǎo)鉆頭控制孔位精度，這是鉆床夾具的最主要的特點(diǎn)。所以， 習(xí)慣上又把鉆床夾具稱為鉆模。為防止鉆刃破壞鉆模板引導(dǎo)孔的孔壁， 多在引導(dǎo)孔中設(shè)置高硬度的鉆套，以維持鉆摸板的精度。 2鉆夾具設(shè)計(jì)和使用中應(yīng)注意的問(wèn)題 除上述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)外，設(shè)計(jì)和使用鉆夾具，尚需注意以下幾個(gè)問(wèn)題： （1）應(yīng)正確的確定夾具夾緊力的大小和方向 孔加工工序一般軸向力較大，尤其是鉆孔，普通鉆頭的橫刃 既利于鉆削得進(jìn)行，將產(chǎn)生相當(dāng)大的抗力，若加緊工件的加緊力方向選 擇不當(dāng)，將會(huì)嚴(yán)重的影響鉆削工件加緊的可靠性，特別是當(dāng)采用大直徑， 多鉆頭高速機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)多把加緊力與切削軸向力取在相同 方向上,并直接指向夾具的主要定位基準(zhǔn)面，以借住鉆頭的軸相切效力增 大安裝面上的摩擦力，保持工減加工過(guò)程中的穩(wěn)固性。 （2）注意夾居與工作臺(tái)間的牢固連接問(wèn)題 由于普通麻花鉆的螺旋結(jié)構(gòu)，使得兩個(gè)左右主切削刃的外援處具有 較大的正前角，鉆頭即將鉆通工件，鉆心橫刃不再受工件材料阻礙時(shí)， 鉆頭原來(lái)所受的巨大軸向抗力由于鉆心的穿透而瞬間消失，而此時(shí)尚未 切除工件的左右鉆刃外援德正前角，由于主軸旋轉(zhuǎn)的作用，使的鉆頭上 所受的軸向力突然反向，是進(jìn)給機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)間隙反向，造成鉆刃進(jìn)給量 的突然增大，從而造成較大的把鉆力（工件孔底材料咬住鉆刃） 。這個(gè)把 鉆力嚴(yán)重時(shí)，會(huì)把鉆頭強(qiáng)行從鉆套中拔出，若鉆頭裝夾牢固，則旋轉(zhuǎn)著 的鉆頭可能會(huì)把夾具中的工件連同模板一起拔出，造成事故，所以，除 非是較小型的翻轉(zhuǎn)式夾具，一般鉆床夾具在專業(yè)化生產(chǎn)中，多強(qiáng)調(diào)與機(jī) 床保持牢靠的連接，尤其是鉆孔直徑大于 200mm，并采用較大進(jìn)給量機(jī) 12 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 動(dòng)進(jìn)給時(shí)，更應(yīng)特別注意鉆頭即將鉆通工件的一瞬間的安全性。 第三部分 工件在夾具中的定位 1工件在工位上的位置不確定度 為保證工件的加工要求， 工件在工位上安裝時(shí)必須保證其相對(duì)于刀具 及刀具的成形運(yùn)動(dòng)處于正確的空間位置。凡是用夾具的工序應(yīng)通過(guò)兩個(gè) 環(huán)節(jié)來(lái)保證滿足這一要求：一個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，工件在夾具中裝夾是，要保證 相對(duì)夾具處于正確的空間位置。對(duì)于批量生產(chǎn)的工件，要考慮多個(gè)工件 重復(fù)的放置在夾具中時(shí)，應(yīng)能保證整批工件相對(duì)夾具的應(yīng)占據(jù)同一個(gè)空 間位置。這一環(huán)節(jié)要靠夾具的定位裝置來(lái)保證。另一環(huán)節(jié)時(shí)，要保證夾 具與機(jī)床連接時(shí)，其相對(duì)機(jī)床、刀具及其切削成形運(yùn)動(dòng)應(yīng)具有以正確的 相對(duì)位置， 這一環(huán)節(jié)要靠夾具的對(duì)定裝置和通過(guò)夾具的正確調(diào)裝來(lái)保證。 不定度，是用來(lái)描述工件在某一預(yù)先設(shè)定得空間直角坐標(biāo)系中定位 時(shí)，其空間位置不確定程度的六個(gè)獨(dú)立位置參量，稱為工件再次坐標(biāo)系 中的六個(gè)位置不確定度，簡(jiǎn)稱六個(gè)不定度。 可見(jiàn)當(dāng)工件具有六個(gè)不定度時(shí)，是空間位置不確定的最高程度。工 件具有的不確定程度越少，說(shuō)明工件的空間位置確定性越好。當(dāng)工件的 六個(gè)不定度都被消除時(shí)，它在這一空間的位置即被完全確定下來(lái)，具有 位值得唯一性。 工件在夾具中的定位，就是跟據(jù)加工的需要，消除工件的某些不定 度。夾具對(duì)工件消除不定度是通過(guò)對(duì)工件位置提供定位點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 2工件在夾具中的定位 （1）當(dāng)工件與固定不動(dòng)的定位元件六角頭螺栓 11 保持接觸式（見(jiàn) 1-5a 圖） 我們沿尺面方向建立坐標(biāo)軸， 則工件沿尺面法線方向 （n-n 方向） 的移動(dòng)不定度將受到限制， 工件再次方向上的最終移動(dòng)位置便有了依據(jù)。 此時(shí)的定位情況，可以簡(jiǎn)化為沿尺面直線方向上直線較遠(yuǎn)的兩個(gè)定位點(diǎn) 對(duì)工件的定位作用，見(jiàn)圖 1-5b。這兩個(gè)定位點(diǎn)除對(duì)兩點(diǎn)連線的法線方向 上的移動(dòng)不定度起約束限制作用外，這兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的約束點(diǎn)實(shí)際上也 形成對(duì)工件在此兩點(diǎn)法線方向上的最終擺動(dòng)位置的約束。所以，當(dāng)工件 與定位元件保持直線（或兩點(diǎn)）接觸時(shí)，我們稱定位元件對(duì)工件的定位 起到兩點(diǎn)的約束作用，他消除工件的兩個(gè)不定度：消除了一個(gè)（兩點(diǎn)連 線法線方向上的）一定不定度;消除了一個(gè)（繞兩點(diǎn)中人一點(diǎn)的法線方向 的）轉(zhuǎn)動(dòng)不定度。其定位示意圖可以以圖 1-5b 和圖 1-5 c 方式表達(dá)。 13 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 圖 1-5 （2）工件以加工過(guò)的平面與定位平面相接觸使，見(jiàn)圖 1-6，此定位平面 為工件的空間位置提供如下依據(jù)： 工件沿定位平面的垂直方向上的最終移動(dòng)位置得到確定； 工件繞定 位方向平面內(nèi)任意方向軸得最終轉(zhuǎn)動(dòng)位置分別得到確定。 此定位平面的作用， 可以簡(jiǎn)化為此平面內(nèi)不在一條直線上的三個(gè)定 位點(diǎn)對(duì)工件的定位約束作用，見(jiàn)圖 1-6b。有前書(shū)的定位作用可推知：保 持一定距離的不在一條直線上的三點(diǎn)，在空間確定一個(gè)平面，工件若與 這三點(diǎn)保持接觸，則工件沿此垂直方向的最終移動(dòng)位置將得到確定。另 外，三點(diǎn)中的任意一點(diǎn)與其它兩點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生對(duì)其它兩點(diǎn)連線方向轉(zhuǎn)動(dòng)位 置的限制，即工件繞此平面內(nèi)兩個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置最終由此平面所確 定。見(jiàn)圖 1-6b。 由此，我沒(méi)有如下結(jié)論： 定位平面（或不在一條直線上的三個(gè)定位電）對(duì)工件的定位起到三 個(gè)點(diǎn)的約束，他消除了工件的三個(gè)不定度；一個(gè)沿平面垂直方向上的移 動(dòng)不定度和兩個(gè)繞平面坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不定度。 其定位示意圖1-6b、 圖1-6c. 圖 1-6 3 定位原理 由前面的論述，我們看到，為工件的定位提供一個(gè)定位點(diǎn)，可消除工 件的一個(gè)位置不定度；為工件提供兩個(gè)定位點(diǎn)，可消除工件的兩個(gè)位 14 山山 東東 華華 宇宇 職職 業(yè)業(yè) 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 用用 紙紙 置不定度；為工件提供三個(gè)定位點(diǎn)，可消除工件的三個(gè)定位點(diǎn)，我 們自然會(huì)聯(lián)想：四個(gè)點(diǎn)，六個(gè)點(diǎn)又會(huì)怎樣的情況？ 有點(diǎn)的定位原理，我們可進(jìn)一步推知：空間保持一定距離、且不共 面的四個(gè)定位點(diǎn)，可以消除工件的四個(gè)不定度（兩個(gè)移動(dòng)不定度和兩個(gè) 轉(zhuǎn)動(dòng)不定度） 。同樣， 工件的全部六個(gè)空間位置不定度，可以有空間合 理分布的六個(gè)定位點(diǎn)予以全部限制住， 這就是工件的六點(diǎn)定位基本原理。 六點(diǎn)定位基本原理， 在工件的定位中， 我們擁有空間合理分布的最多六個(gè)定 位點(diǎn)， 來(lái)限制工件得最多六個(gè)空間位置不定度， 這一原理稱為工件的六點(diǎn)定位基 本原理，簡(jiǎn)稱工件的定位原理。 第四部分第四部分 鉆夾具加工原理鉆夾具加工原理 圖 1-1 時(shí)鉆八個(gè)孔的分度式鉆夾具。工件以端面、170 止口和八個(gè) R20 的圓弧面之一在轉(zhuǎn)盤 2 和底座 1 上定位。 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)防轉(zhuǎn)銷 3， 使轉(zhuǎn) 盤 2 轉(zhuǎn)到與底座連接孔對(duì)應(yīng)的位置，在擰緊防磚銷 3，限制工件繞軸線 的自由度，通過(guò)螺母 6、六角螺栓 11、開(kāi)口墊圈 10（便于裝卸工件） 、 分度是鉆模板 7 壓緊工件。鉆完一個(gè)孔后，松開(kāi)防轉(zhuǎn)銷 3，拉下手把 13 并旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤 2 至 45。向里推動(dòng)手把 13，使防轉(zhuǎn)銷 3 順利插入轉(zhuǎn)盤 2 和 底座 1 的連接孔，實(shí)現(xiàn)分度對(duì)定；便可鉆削第二個(gè)孔。以同樣的方法加 工其他孔。 加工完一個(gè)工件后，逆時(shí)