畢業(yè)設(shè)計（論文）托輥管體止口專用夾具設(shè)計

1、本科畢業(yè)論文(設(shè)計) 題 目：托輥管體止口專用夾具設(shè)計學(xué) 院：大同大學(xué)煤炭工程學(xué)院班 級：10機械自動化姓 名：指導(dǎo)教師：職 稱：講 師完成日期：2012年6月5日托輥管體止口專用夾具設(shè)計本次設(shè)計是對于托輥管體專用夾具的設(shè)計，托輥是帶式輸送機的主要部件之一，其作用是支撐輸送帶和帶上的物料，減小允許阻力，并使帶式輸送機的垂度不超過一定限度，以保證輸送機平穩(wěn)運行。首先在對工件進(jìn)行工藝分析，并通過實習(xí)來了解一些國內(nèi)外現(xiàn)有的加工方法，然后對本次設(shè)計要求認(rèn)真分析，要實現(xiàn)四根管體同時加工，還要滿足不同直徑、不同長度的管體加工，我做了如下設(shè)計，利用左右旋螺紋絲杠來實現(xiàn)v形塊的可調(diào)；來滿足不同直徑管的加工，在

2、長度方向我利用燕尾槽來移動，并能實現(xiàn)聯(lián)動對中，采用液壓系統(tǒng)夾緊方式來同時實現(xiàn)四根管的快速夾緊，操作簡單、方便，有效的減少了工件加工的輔助時間，很大的提高了工作效率。關(guān)鍵詞： 托輥；夾具；v形塊；夾緊；液壓系統(tǒng)目 錄1 緒論11.1 托輥簡介11.2 托輥的應(yīng)用21.3 綜述夾具設(shè)計的必要性21.4 機床夾具在機械加工中的作用與經(jīng)濟分析31.5 機床夾具的發(fā)展方向41.6 夾具的國內(nèi)外現(xiàn)狀51.7 托輥管體止口專用夾具設(shè)計要點62 設(shè)計思路與方案82.1 托輥夾具工藝分析82.2 托輥夾具設(shè)計方案102.3 定位元件的設(shè)計及其分析122.3.1 工件定位的基本原理122.3.2 定位元件活動v形

3、塊的設(shè)計132.4 定位誤差的分析162.4.1 誤差的組成162.2.1 定位誤差產(chǎn)生的因素172.5 v形塊的最終方案183 托輥夾緊機構(gòu)的設(shè)計193.1 夾緊的基本原理理論193.2 夾緊裝置的要求193.3 夾緊力三要素的確定203.3.1 夾緊力方向的確定203.3.2 夾緊力作用點的選擇203.3.3 夾緊力大小的確定213.4 工件的受力分析213.5 切削力的計算223.6 夾緊方案的最終確定263.7 限位裝置的設(shè)計263.8 可調(diào)裝置的設(shè)計293.8.1 螺紋類型和應(yīng)用293.8.2 耐磨性313.8.3 驗算自鎖324 其他裝置的設(shè)置344.1 液壓裝置的設(shè)計344.1.

4、1 液壓缸的計算354.1.2 活塞374.1.3 導(dǎo)向套374.1.4 液壓缸行程的確定394.1.5 流量的計算394.2 導(dǎo)軌394.2.1 導(dǎo)軌的設(shè)計原則394.2.2 導(dǎo)軌的材料及熱處理404.2.3 導(dǎo)軌的設(shè)計414.2.4 導(dǎo)軌的材料及熱處理424.2.5 導(dǎo)軌面的選用及其加工方法434.2.6 導(dǎo)軌的磨損、潤滑及防護(hù)435 夾具體的設(shè)計455.1 夾具體的毛柸結(jié)構(gòu)455.2 夾具體外形尺寸的確定455.3 夾具體的找正466 其它注意事項476.1 裝配476.2 繪圖486.3 標(biāo)注486.4 公差497 參考文獻(xiàn)518 結(jié)束語549 致謝551 緒論1.1 托輥簡介圖1-1

5、托輥托輥英文名稱:carry idler;supporting roller 。定義：承托輸送帶或者鋼絲繩的長回轉(zhuǎn)體組件。1托輥是帶式輸送機的重要部件，種類多，數(shù)量大。它占了一臺帶式輸送機總成本的35，承受了70以上的阻力，因此托輥的質(zhì)量尤為重要。托輥的作用是支撐輸送帶和物料重量。托輥運轉(zhuǎn)必須靈活可靠。減少輸送帶同托輥的摩擦力，對占輸送機總成本25以上的輸送帶的壽命起著關(guān)鍵作用。雖然托輥在帶式輸送機中是一個較小部件，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但制造出高質(zhì)量的托輥并非易事。判斷托輥好壞的標(biāo)準(zhǔn)有以下幾條：托輥徑向跳動量；托輥靈活度；軸向竄動量。(1) 托輥徑向跳動量對膠帶輸送機的影響在國家規(guī)定的跳動量的范圍內(nèi)

6、，可以保持膠帶機平穩(wěn)運行，否則就會使得膠帶輸送機膠帶共振跳動，造成物料拋灑，污染環(huán)境，在帶速越高的情況下越顯得徑向跳動量小的好處。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定量為0.7毫米，日本jis標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的量為0.5毫米。(2) 托輥靈活度對膠帶輸送機的影響在膠帶輸送機運行過程中，托輥的靈活度顯得非常的重要，如果托輥靈活度不好，旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)高的時候，整個膠帶輸送機系統(tǒng)就得付出更大的動力，消耗更多的電力，有時還會造成膠帶撕裂，電機燒毀的情況，更嚴(yán)重的時候可以引起火災(zāi)。所以，選用旋轉(zhuǎn)阻力系數(shù)低(最好低于0.020) 的托輥是膠帶輸送機設(shè)計、選型的重要內(nèi)容。(3) 軸向竄動量對膠帶輸送機的影響目前我國的膠帶輸送機制造技術(shù)越

7、來越先進(jìn)，但是軸線竄動還是一個需要重點研究的課題，因為我國目前的膠帶制造技術(shù)，膠帶輸送機安裝技術(shù)還和世界上先進(jìn)國家有較大的差距，往往會出現(xiàn)膠帶跑偏的情況，如果托輥的軸向竄動量大，就會造成托輥的較早損壞。一般軸向竄動量控制在0.5-0.7毫米以內(nèi)較好。1.2 托輥的應(yīng)用托輥在煤礦上的應(yīng)用尤其的多；其他行業(yè)在生產(chǎn)加工或運輸中也要用到大量托輥?？梢娡休伾a(chǎn)屬專業(yè)化大批量生產(chǎn)類型，那就要求其加工設(shè)備和輔助裝備能滿足大批量生產(chǎn)。由于各種場合大量使用的帶式輸送機日趨向大運量、長距離、高速度、節(jié)能、長壽型的方向發(fā)展。為使帶式輸送機達(dá)到高速重載、低阻節(jié)能、長壽的要求, 對影響帶式輸送機主要性能且數(shù)量較大的關(guān)鍵

8、部件是托輥的結(jié)構(gòu)和加工工藝，高性能的帶式輸送機對托輥的性能參數(shù)提出了高的要求, 如運行阻力系數(shù)、外圓徑向跳動、使用壽命等, 這些參數(shù)直接影響整機的性能和運營成本。雖然托輥部件較小，結(jié)構(gòu)也非常簡單，但要制造出批量大、質(zhì)量高的托輥并非易事；而且托輥組分有各類槽形托輥組，各類平行托輥組，各類調(diào)心托輥組，各類緩沖托輥組。按材質(zhì)分為橡膠托輥、陶瓷托輥、尼龍托輥及絕緣托輥。有些輥子的結(jié)構(gòu)先進(jìn)，性能可靠，輥皮用材經(jīng)嚴(yán)格挑選，采用優(yōu)質(zhì)專用焊管，有嚴(yán)格公差要求，軸材料采用冷拔圓鋼，軸承座采用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓，密封結(jié)構(gòu)采用pdc型，三道密封裝置，防塵、防水性能均優(yōu)于國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。裝配后輥子強度好，經(jīng)向跳動量小，旋轉(zhuǎn)阻

9、力小，重量輕，能耗低，使用壽命長，一般均超過30000小時。因此加工不同類型的托輥就要求有不同的設(shè)備或工裝夾具，不同類型對夾具的精度要求也不同。1.3 綜述夾具設(shè)計的必要性我國有些托輥生產(chǎn)設(shè)備陳舊，工藝落后，加工精度和生產(chǎn)效率低且工人勞動強度大，托輥生產(chǎn)質(zhì)量很不穩(wěn)定。突出特點是旋轉(zhuǎn)阻力大，徑向跳動及軸向竄動量大；輥皮壁厚嚴(yán)重不均，壽命低，缺乏市場競爭力。雖然托輥部件較小，結(jié)構(gòu)也非常簡單，但要制造出批量大、質(zhì)量高的托輥并非易事，而且托輥組分有各類槽形托輥組，各類平行托輥組，各類調(diào)心托輥組，各類緩沖托輥組。那就要改進(jìn)機床和工裝夾具設(shè)備，以提高托輥的質(zhì)量。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都

10、有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備，我們可以通過設(shè)計一套經(jīng)濟適用的夾具來減少托輥因裝夾造成的誤差。我們做的夾具就是和另一組的托輥機床配套設(shè)計，來實現(xiàn)托輥的大批量生產(chǎn)。這次托輥夾具的設(shè)計是用于一臺同時加工四個工件的鏜床上，鏜床兩側(cè)各有四根主軸，并且能同時加工工件的兩端的止口，因此夾具必須滿足四個工件的定位夾緊。1.4 機床夾具在機械加工中的作用與經(jīng)濟分析保證加工精度由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機床加工中，可以保證工件各表面的相互位置精度，使其不受或少受各種主觀因素的影響，因而容易獲得較高的加工精度，并使一批工件

11、的精度穩(wěn)定。2 提高生產(chǎn)率、降低成本采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以大大縮短這部分的輔助時間。如果采用氣動、液動等動力裝置，更可大幅度地縮短時間。另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量降低，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低等。3 擴大機床工藝范圍使用專用機床可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。4 減輕工人的勞動強度 由于生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)條件不同，夾具的功能也有所側(cè)重，其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也有所不同。對于單件、小批或者多品種生產(chǎn)，宜采用通用夾具、通用可調(diào)夾具、或結(jié)構(gòu)簡單的專用夾具。對于大批量生產(chǎn)，夾具的主要作用則是保證加工精度的前提下盡量提高生產(chǎn)率。此時，夾

12、具結(jié)構(gòu)的完善性是必要的，雖然夾具的制造費用要大些，但是由于生產(chǎn)率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術(shù)經(jīng)濟效果還是顯著的。從使用夾具的以上作用可明顯體現(xiàn)出機床夾具的重要性和經(jīng)濟效益。為了進(jìn)一步分析夾具的經(jīng)濟效益，我們以夾具制造費用來評價。夾具費用是工藝成本的組成部分，它直接影響工藝過程的經(jīng)濟性和產(chǎn)品成本。對夾具進(jìn)行經(jīng)濟分析需要掌握以下的原始數(shù)據(jù)：(1) 工件的總產(chǎn)量n(件) ；(2) 單件工時(h) ；(3) 機床每小時的生產(chǎn)費用w(元/h) ，此項費用包括工人工資、機床折舊費、生產(chǎn)中輔料損耗費、管理費等。夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具

13、技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。1.5 機床夾具的發(fā)展方向由于市場需求的變化多端及機電產(chǎn)品的競爭日益激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期短，多品種、中小批量生產(chǎn)的比例在提高。為了適應(yīng)現(xiàn)代化機械工業(yè)向高、精、尖方向發(fā)展的需要，現(xiàn)代機床夾具也必須與時俱進(jìn)，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作和傳統(tǒng)的夾具結(jié)構(gòu)已不適應(yīng)新的生產(chǎn)特點。其發(fā)展方向主要表現(xiàn)為“四化”。(1) 標(biāo)準(zhǔn)化 完善的標(biāo)準(zhǔn)化，不僅指現(xiàn)有夾具零部件(包括毛坯及半成品) 的標(biāo)準(zhǔn)，而且應(yīng)有各種類型夾具結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)(如通用可調(diào)夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)、自動線夾具標(biāo)準(zhǔn)等) 。同時應(yīng)對專用夾具零部件，實行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、以便使有一部分另部件，能在各類實現(xiàn)

14、通用化。無疑這“三化”是夾具發(fā)展的基礎(chǔ)工作，有此基礎(chǔ)，就有可能組織夾具零件、傳動裝置甚至整套夾具的專業(yè)化定點生產(chǎn)，使原來單件生產(chǎn)的夾具，轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)化生產(chǎn)，以保證質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期。(2) 可調(diào)化 組合化 當(dāng)前機床夾具發(fā)展的兩個主要方面，一是要把專門用于某一特定工序的專用夾具，擴大其應(yīng)用范圍，使能用于同一類零件的加工，并實現(xiàn)快速調(diào)整；二是要改變專用夾具當(dāng)工件或工藝一有修改就得報廢的問題，是夾具能重復(fù)利用，實行組合化原則，用少數(shù)元件能滿足多種需要。特別是隨著數(shù)控機床等的大量出現(xiàn)，如何使用可調(diào)化或組合化夾具來適應(yīng)這類機床的需要，成為當(dāng)前機床夾具又一重要發(fā)展方向。(3) 精密化 由于機械產(chǎn)品

15、加工精度日益提高，高精度機床大量涌現(xiàn)，勢必要求機床夾具也相應(yīng)精密。例如精密多齒分度盤，分度精度可達(dá)；高精度通用定心卡盤可達(dá)0.005mm的定心精度。(4) 高效自動化 為了實現(xiàn)機械加工過程自動化，以改善勞動條件，提高生產(chǎn)率，降低加工成本，不僅是生產(chǎn)流水線、自動線的需要，而且對多品種、中小批量生產(chǎn)同樣可考慮采用合適的高效自動化夾具，以獲得良好的效益。為了加速新產(chǎn)品的投產(chǎn)，簡化設(shè)計工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果，在四化的基礎(chǔ)上還表現(xiàn)為以下幾方面。(1) 大力研制推廣實用新型機床夾具在單件，小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中，應(yīng)推廣使用組合夾具和半組合夾具。在多品種，中小批生產(chǎn)中，應(yīng)大力

16、推廣使用可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。(2) 提高夾具的機械化，自動化水平近十幾年來，高效，自動化夾具得到了迅速的發(fā)展。主要原因是：一方面是由于數(shù)控機床，組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn)，要求夾具能適應(yīng)機床的要求，才能更好的發(fā)揮機床的作用。1.6 夾具的國內(nèi)外現(xiàn)狀(1) 試驗機的發(fā)展方向是由制樣檢測向制品檢測方向發(fā)展,這就要求與之相適應(yīng)的夾具由原用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗的夾具向用于成品檢測的夾具發(fā)展。(2) 夾具的使用向高效率，低勞動強度的方向發(fā)展；過去的夾具一般采用機械鎖緊，費時費力，勞動強度大，效率低。隨著工作環(huán)境的改善，及大批量試驗(生產(chǎn)流水線隨機抽檢的) 需要，夾具的夾緊方式由原來的機械夾緊向氣

17、壓夾緊、液壓夾緊等方向發(fā)展。(3) 全自動夾具；從試樣尺寸測量到裝夾，再到開始試驗，最后出測試報告一次完成。此類夾具成本很高，僅適用于大批量的相同試樣或成品的測試和檢驗。(4) 環(huán)境試驗的增多，使用于高低溫的夾具增多；環(huán)境試驗的增多，給夾具的設(shè)計增加了難度。我們知道高溫拉伸試驗國家標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定：圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。由于連接方式固定，所以夾具的設(shè)計較為簡單。但高低溫試驗卻不同，它一般是在高低溫箱中做試驗，它的試樣一般標(biāo)距短。這樣一來夾具就必須裝在高低溫箱內(nèi)，高低溫試驗一般由于試驗機行程受限制，這就要求夾具體積小，又要滿足試驗力，又要耐高溫、低溫,一般比較難設(shè)計。(5) 連續(xù)試驗夾具增多；

18、由于過去一般是制樣檢測，試樣的拉伸、壓縮是分開進(jìn)行的，而現(xiàn)在成品檢測越來越多，試樣在同一次試驗中又要受拉伸，又要受壓縮，又要有高的效率，只能用同一種夾具既做拉伸又做壓縮。(6) 特殊行業(yè)用試驗夾具增多；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新興的行業(yè)對試驗用夾具提出了新的要求。由于試驗機夾具使用的特殊性，以及新材料的不斷出現(xiàn)，夾具的設(shè)計一直處在被動的局面。我們每天都會碰到新材料，需要設(shè)計新的夾具。我們只有總結(jié)過去的成功經(jīng)驗，來順應(yīng)新的發(fā)展趨勢。1.7 托輥管體止口專用夾具設(shè)計要點夾具的最基本作用就是保證工件準(zhǔn)確定位且夾緊以利于加工，由于托輥有不同的直徑系列和不同的長度系列，因此此夾具必須在長度和直徑方向可調(diào)

19、，還必須保證每一批工件能放置在兩主軸的中間，這就是對這個夾具最基本的設(shè)計要求。除了讓夾具滿足上述要求外，還應(yīng)盡量使夾具快速準(zhǔn)確定位夾緊，以節(jié)省輔助時間；盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，解決由于托輥外徑允許偏差造成的止口圓面和外圓柱面的同軸度偏差。本次設(shè)計突出的加工特點是一臺鏜床上同時加工工件，并且能同時加工工件的兩端，因此夾具必須滿足四個工件的定位夾緊。這就要求工件在正確的位置基礎(chǔ)上夾緊，且使工件所受夾緊力相同。除滿足夾具最基本的要求外，還應(yīng)盡量使夾具快速準(zhǔn)確定位夾緊，以節(jié)省輔助時間提高自動化程度，減輕勞動強度，盡量結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便。解決的大體方法采用虎鉗式定心夾緊機構(gòu)或螺旋傳動定心夾緊機構(gòu)的原理，

20、使四個工件同時定心夾緊，十分快速方便。設(shè)計一個專用可調(diào)的v型塊和夾具體在工件長度方向可調(diào)，來分別使直徑和長度方向可調(diào)。由于托輥兩端到機床主軸的距離不相同的話，就會導(dǎo)致兩面加工的長度不同，因此必須設(shè)計一個限位裝置實現(xiàn)每批不同長度的工件都能對中，以利于機床對托輥的加工。采用各種動力源(如氣動、液壓等) 和液壓機械手，來提高自動化程度，減輕勞動強度，而且能夠快速易行。本設(shè)計采用自定心夾緊機構(gòu)，讓定心定位夾緊同步進(jìn)行，節(jié)約了輔助加工時間，不僅能快速準(zhǔn)確定心、提高加工效率；還能解決上述問題。如果時間允許的話,還可以設(shè)計往復(fù)多工位夾具體，上面放兩套夾具，一個加工，另一個裝零件，另一個卸時，下一個就開始裝工

21、件，使加工時間和裝卸料時間重合，節(jié)約輔助加工時間，利用機械手自動裝卸或用自動供料裝置，實現(xiàn)托輥加工的自動化，這樣更適合托輥的大批量生產(chǎn)，滿足它的市場需求量。從另一方面也必須提高機床的自動化程度。無論設(shè)計什么夾具，都要用更新的理念，從節(jié)約材料，提高質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度等各方面綜合考慮夾具的設(shè)計。2 設(shè)計思路與方案2.1 托輥夾具工藝分析托輥專用夾具要滿足的要求：如何定位才能保證工件軸線與主軸軸線重合；如何夾緊才能保證工件在正確定位的基礎(chǔ)上夾緊，而且使各工件所受夾緊力相同；如何實現(xiàn)快速定位和夾緊；如何實現(xiàn)加工不同長度的工件時夾具在直徑和長度方向的可調(diào)；如何實現(xiàn)工件相對主軸兩側(cè)

22、居于中間的位置；如何提高自動化程度，減輕勞動強度；如何實現(xiàn)微調(diào)。 圖2-2 托輥管體止口加工托輥的生產(chǎn)流程：圓鋼下料(剪床) 車兩端面、打中心孔(ca6140) 粗車兩端軸頸、倒角(ca6140) 銑扁兩端(銑床、鉆床) 車兩卡簧槽(數(shù)控車床) 精車兩端軸頸(數(shù)控車床) 鋼管下料(切管機) 車端面、倒角、鏜孔(專用鏜床) 托輥管體的加工購買沖壓軸承座組焊軸承和密封圈(專用焊機) 裝配(液壓壓裝機) 噴漆(噴漆設(shè)備) 入庫圖21托輥管體參數(shù)表21托輥的基本尺寸節(jié)選（mt 73-92）輸送帶寬托輥直徑托輥長度bd1l15007620060089108650762508938010875080089

23、31510846513395010001083801336001591150表22托輥管體技術(shù)條件節(jié)選（mt/t 1019-2006）外徑d外徑允許偏差7660.508960.6010860.7013360.8015960.9019461.0由表22可知不同的外徑外徑允許偏差不同，圖22中說明加工止口(無論直徑多少) 要求與外圓柱面的同軸度為直徑0.1；就要求夾具能滿足這個要求，輥筒兩端的軸承孔直徑89(或者直徑133) 的表面粗糙度ra=3.2微米，等級較低，而圓柱度和同軸度的要求較高。又壁厚為8mm，屬于薄壁件，因此，設(shè)計的機床在加工時必須解決如下幾個問題：1 孔的位置必須正確。避免孔的軸

24、心線與管體的軸心線偏差過大。2 保證孔的圓柱度。如果圓柱度偏差過大，軸承裝配就比較困難。3 保證兩端孔的同軸度。如果同軸度超差，裝配后，托輥不能均勻轉(zhuǎn)動，從而使軸承和皮帶及輥筒的使用壽命降低。4 表面粗糙度必須保證，否則將影響到與軸承襯套的配合。筒壁工作時受力不均勻，將加快輥筒的損壞。5、加工時夾緊力要適合，方向作用點要得當(dāng)，而且要求作用均勻。否則容易引起工件變形，這樣加工的廢品率必然升高，造成成本提高，經(jīng)濟性差。通過以上的分析，需要我們在設(shè)計專用夾具時，盡可能滿足上述幾個方面的要求。2.2 托輥夾具設(shè)計方案帶著這些問題，我發(fā)揮了充分的思維考慮了三種方案，介紹如下：圖23液性塑料薄壁套筒夾具圖

25、23液性塑料薄壁套筒夾具方案之一：此方案如圖23采用液性塑料薄壁套筒夾具，可以很便捷且同時加工四個工件。優(yōu)點：(1) 由于同時加工四個長度不同的工件，這就需求夾緊件或者傳動件應(yīng)設(shè)計成可調(diào)的，以便適應(yīng)工件公差和夾緊件的磨損，又要保證夾緊件和傳力件要有足的剛性，保證傳力均勻。(2) 在圖示的機構(gòu)中液性塑料自動調(diào)節(jié)夾緊力來適應(yīng)工件的尺寸變化，并且可也同時保證每個工件有足夠的夾緊力，定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，裝卸方便，是個值得考慮的方案。缺點：對于裝卸工具用手動時間較長，可以考慮用液壓缸，再者在考慮的時候不可以使操作空間封閉，這點深記！由于本人知識的欠缺對此工作原理及其設(shè)計步驟一塌糊涂，最終不敢給予考慮，希

26、望以后知識準(zhǔn)備充足了再挖掘其中的設(shè)計奧秘！因此，舍掉此方案。方案之二：圖24雙層壓板液壓缸夾具此方案如圖24雙層壓板液壓缸夾具，可以同時定位夾緊且加工四個工件。優(yōu)點：(1) 通過可動的v型塊來定位工件，液壓缸來實現(xiàn)夾緊，為了保證實現(xiàn)多為夾緊 ，既要保證能同時夾緊，又要能保證同時松開；(2) 圖中用于固定浮動壓板的彈簧就是用來松脫夾緊件的，操作方便，快速定位，減輕勞動強度；(3) 定位可靠，經(jīng)濟性好。缺點：(1) 由于v型塊做成一個整體，從節(jié)約材料的角度來看，不可行；(2) 由于本道工序兩對不同直徑的工件(設(shè)計時把四個工件看成長度直徑相同的理想體) ，v型塊做成的形狀不標(biāo)準(zhǔn)，從產(chǎn)品美觀的角度看不

27、可行；(3) 加工的v型塊高度的尺寸有點大，從工人裝卸材料為出發(fā)點，是不可行的；(4) 回位彈簧壽命短，維修頻繁,因此排除此方案。此方案如圖25所示浮動壓板液壓夾緊夾具，可同時定位夾緊且加工四個不同長度直徑的工件，能達(dá)到設(shè)計的基本要求。方案之三： 圖25浮動壓板液壓夾具優(yōu)點：(1) 為了保證工件與刀具的同軸度，相對于(參看圖22) a的同軸度，將v型塊作成活動的，且左右兩側(cè)均有可調(diào)裝置(有待改進(jìn)) ，夾緊方向、定位誤差方向以及工序尺寸方向合理配置，以避免夾緊時定位的累積誤差對工序尺寸造成誤差；(2) v型塊做成導(dǎo)軌式的，在附加限定機構(gòu)(到固定位置自動停止) ，減小摩擦、操作便捷、減輕勞力；(3

28、) 為了實現(xiàn)多位夾緊同時適應(yīng)不同直徑的工件，保證同時而均勻的夾緊工件，將壓板做成浮動的用銷聯(lián)接；(4) 采用單杠式液壓機構(gòu)來進(jìn)行裝卸工件(活塞桿的來回腔的工作原理) ，避免了氣體可壓縮性及氣動夾緊剛性小的的缺點，工作平穩(wěn)，夾緊可靠，機構(gòu)尺寸也比較小，無噪音，勞動條件好?；谏鲜鲋T多的優(yōu)勢我選擇此方案！2.3 定位元件的設(shè)計及其分析2.3.1 工件定位的基本原理六點定位原理工件的定位實質(zhì)，就是要使工件在夾具中占有某個確定的位置。這一確定的位置可以通過定位支承限制相應(yīng)的自由度來獲得。一個物體在空間直角坐標(biāo)系中具有六個自由度。即沿著三個相互垂直的坐標(biāo)軸的移動自由度，以及繞這三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度，如

29、圖3-1所示。在定位分析中，習(xí)慣上用x、y、z分別表示沿x軸、y軸、z軸的移動自由度；用分別表示繞x軸、y軸、z軸的轉(zhuǎn)動自由度。由此可見，要使工件在夾具中占有確定的位置，就是要在空間直角坐標(biāo)中，通過定位元件限制工件的上述六個自由度。分析時可將具體的定位元件抽象化，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的定位支承點來限制工件的自由度。圖26 工件在空間具有的六個自由度2.3.2 定位元件活動v形塊的設(shè)計定位：就是確定工件在夾具體中占據(jù)正確的位置，亦限定自由度，通常我們說的“六點定位原則”(一個支撐點限制工件的一個自由度) 即用合理設(shè)置的六個支撐釘，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定。一批工件在夾具中定位時，

30、只有滿足兩條要求，定位方案才是可行的；其一：是需要限制的自由度，必須都得到恰當(dāng)?shù)叵拗?；其二：是保證必要的定位精度和穩(wěn)定性。因此，確定定位方案時，要根據(jù)工件的加工精度要求，遵循六點定位原則，分析工件應(yīng)該限制的自由度，確定定位方法，選擇定位元件，繼而進(jìn)行定位誤差的分析和計算。切忌在定位過程中出現(xiàn)欠定位、過定位。本夾具用于托輥止口加工這道工序，加工止口可選用內(nèi)孔定位和外圓柱面定位，內(nèi)孔定位主要用于車床上加工單面止口用，因此采用外圓柱面定位，定位元件選v形塊。v形塊定位最突出的優(yōu)點的是對中性好，它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在v形架兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響，并且使安裝方便。工

31、件在v形塊上定位時，可根據(jù)母線的長度決定所限制的自由度，由于兩端同時加工，因此只需限制四個自由度，所以選兩個短v形塊即可，不需要其他定位件。v形塊的工作表面和底面需經(jīng)磨削，為方便加工v形面設(shè)中間退刀槽。組合v形塊的表面應(yīng)在一次定位中磨出，以求一致。由于本設(shè)計的工件長度較長，選擇兩個短v形塊配合使用，限制工件的兩個自由度。在此設(shè)計中由于要調(diào)整同軸度和圓柱度，為了裝夾工件簡單方便，將v形塊作為調(diào)整活動式的，一組v形塊位置精確地調(diào)整好后擰上固定螺釘。v形塊可以再導(dǎo)軌上滑動，其在導(dǎo)軌和v形塊聯(lián)接處設(shè)計位置限定裝置。v形塊的工作角度越大，定位誤差越小；但工作角度越大，定位穩(wěn)定性越差。由于要用雙v形塊定位

32、，因此會增加定位穩(wěn)定性，所以v形塊的工作角度選120。圖27 v形塊的計算圖v形塊用20號鋼，熱處理方式采用表面滲碳淬火處理，滲碳深度0.81.2,淬火硬度為6064hrc。2.3.1.1 v形塊的簡圖為了滿足對不同直徑的托輥管的加工要求，v形塊在必須可以進(jìn)行調(diào)整，即改變v形塊的開口大小，以滿足多種直徑的托輥管的加工要求。因此，我采用以下方案，來實現(xiàn)v形塊的要求，即將v形塊分成兩塊，在其上裝上左右旋螺紋，利用左右旋螺紋來保證左右兩塊v形塊的同時橫向移動，這樣就能很好的保證托輥管的加工精度了。如圖27：2.3.3.2 v形塊的尺寸設(shè)計據(jù)文獻(xiàn)2表115v形塊的工作角度 選120(在本次設(shè)計中要適應(yīng)

33、直徑89和133的工件) v形塊的標(biāo)準(zhǔn)定位高度 t=h+0.577d-0.289nv形塊的開口尺寸 n=2d-3.46v形塊的參數(shù) =(0.140.16) dv形塊的直徑系列 d=89,133v形塊的高度 用于大直徑定位時h0.5d 用于小直徑定位時h1.2d經(jīng)過初步計算分析，從工件直徑、工件長度、夾具長度等各方面考慮，如果用一套夾具能加工所有尺寸的工件，勢必會造成夾具太不緊湊，定位不準(zhǔn)確,此次設(shè)計中只需滿足兩個直徑的v形塊即可.即v形塊的參數(shù)如下：v形塊的工作角度 選120v形塊的直徑系列 d=89,133v形塊的高度 用于小直徑定位時h1.2d 取h=1.289106v形塊的參數(shù) =(0.

34、140.16) d=(0.140.16) 89=(12.5 14.2) 取13.5v形塊的開口尺寸 n=2d-3.46=289-3.4613.5=13v形塊的標(biāo)準(zhǔn)定位高度 t=h+0.577d-0.289n=106+0.57789-0.289132=119.2根據(jù)文獻(xiàn)2v形塊gb2208-80槽寬m=40 v形塊的長度l=140 槽深h=30 v形塊的寬度b=50以上是經(jīng)過查表經(jīng)驗公式設(shè)計出來的活動v形塊的尺寸，在做v形塊零件圖時有諸多不協(xié)調(diào)，所以有些尺寸有些變動，當(dāng)初的想法是一個v形塊可以使用三個不同直徑的托輥，切點居于三分之一、三分之二和三分之三處?，F(xiàn)在出于設(shè)計目的僅需滿足直徑89和133

35、，這樣調(diào)整的切點范圍比較廣，不容易擔(dān)心處于極限位置定位不精確，夾緊不夠牢固。現(xiàn)在把修改的數(shù)據(jù)列于下方：v形塊的工作角度： 選90v形塊的直徑系列： d=89,133v形塊的高度： 用于小直徑定位時h1.2d 取h=1.289106v形塊的開口尺寸： n=2d-3.46=128槽寬m=30 v形塊的長度l=260 槽深h=40 v形塊的寬度b=100圖28可調(diào)v形塊如圖2-8可調(diào)v形塊：2.4 定位誤差的分析2.4.1 誤差的組成能否保證工件的加工精度，取決于刀具與工件之間正確的相互位置。而影響這個正確位置的關(guān)系的誤差因素有以下幾種：定位誤差：當(dāng)一批工件用夾具安裝，以調(diào)整法加工時，一批工件的工序

36、基準(zhǔn)在加工尺寸方向上，相對定位基準(zhǔn)的位置變動范圍有多大，該加工尺寸便會產(chǎn)生多大的誤差。這種由于定位引起的加工尺寸的最大變動范圍成為定位誤差；以表示。安裝誤差和調(diào)整誤差：安裝誤差是指夾具在機床上安裝時，引起定位元件與機床上安裝夾具的裝卡面之間位置不準(zhǔn)確的誤差。以表示，調(diào)整誤差是指夾具上的對刀元件或者導(dǎo)向元件與定位元件之間的位置不準(zhǔn)確所引起的誤差。以表示。通常把安裝誤差和調(diào)整誤差稱為誤安誤差，以表示.加工過程誤差：此項誤差是由機床運動精度和工藝系統(tǒng)的變形等因素而引起的誤差，以表示。為了保證加工要求，以上三項誤差合成后應(yīng)小于或等于工件公差,即+注解;一般在加工過程中占主要部分，故與忽略不計。2.2.

37、1 定位誤差產(chǎn)生的因素由基準(zhǔn)不重合所引起的定位誤差：定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合與否的誤差值；當(dāng)定位尺寸與工序尺寸方向一致時，則定位誤差就是定位尺寸的公差。若定位尺寸與工序尺寸方向不一致時，則定位誤差就等于定位尺寸公差在加工尺寸(幾工序尺寸) 方向的投影。若定位尺寸有兩個或兩個以上，那么基準(zhǔn)不重合誤差就是定位尺寸各組成環(huán)的尺寸公差在加工尺寸方向上的投影和。用表示。由定位基準(zhǔn)發(fā)生位移所引起的定位誤差：對于有些定位方式，即使基準(zhǔn)重合，加工尺寸也不能保持一致，不過這是由于定位副有制造誤差及包含定位副間的配合間隙，而引起的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動范圍成為基準(zhǔn)位移誤差，以表示。綜合以上定位誤差產(chǎn)

38、生原因分析，無論是基準(zhǔn)不重合誤差，還是 基準(zhǔn)位移誤差，皆是由定位引起的，因此統(tǒng)稱為定位誤差。定位誤差就是基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差的綜合結(jié)果。可表示為=本次設(shè)計以孔中心線為工序基準(zhǔn),以工件的中心軸線為定位基準(zhǔn)，所以此次設(shè)計無基準(zhǔn)不重合誤差，即=0，僅有基準(zhǔn)位移誤差,即托輥的圓柱度誤差為0.1,故v形塊的定位誤差=0.1。這樣的誤差通過v形塊、微調(diào)機構(gòu)可以消除。由文獻(xiàn)2定位誤差的分析與計算知，與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：=+式中夾具相對于機床成形運動的位置誤差；夾具相對于刀具位置的誤差；工件在夾具中的定位誤差； 工件在夾具中被夾緊時產(chǎn)生的夾緊誤差；夾具磨損所造成的加工誤差。表1

39、-1-12v形塊定位中可以看出根據(jù)文獻(xiàn)226頁定位誤差計算示例可知，該圓柱是以中心軸線定位的，所以根據(jù)表格的定位誤差可知定位誤差為=0.5820.1=0.116，由基準(zhǔn)不重合和由定位基準(zhǔn)發(fā)生位移所引起的定位誤差之和影響效果類似，綜上所述托輥外圓柱的定位誤差為0.1mm。這個誤差通過v形塊和微調(diào)機構(gòu)可以消除，精確加工。2.5 v形塊的最終方案由于v形塊要可以調(diào)整，即在左右螺旋絲杠的帶動下能夠同時前進(jìn)或后退，因此左右v形塊必須可以在一個方向上自由移動，為此我在v形塊底部設(shè)計了一個t形導(dǎo)軌槽，這樣既滿足了v形塊的定位，又有導(dǎo)向作用。在左右旋螺紋絲杠的安裝上，為了防止絲杠跟t形槽的位置發(fā)生沖突，我在v

40、形塊的側(cè)面專門設(shè)計兩塊專門安裝絲杠的塊，這樣就既能滿足絲杠的定位，又能實現(xiàn)v形塊的調(diào)節(jié)。如圖29圖29可調(diào)v形塊的最終方案3 托輥夾緊機構(gòu)的設(shè)計3.1 夾緊的基本原理理論在機械加工中，工件的安裝包括定位和夾緊兩個密切聯(lián)系的工作過程。在安裝工件時，先把工件放置在夾具的定位機構(gòu)中，使它獲得預(yù)定的正確位置，然后采用一定的機構(gòu)將它壓緊夾牢，以保證在加工過程中，不會由于切削力、向心力及工件重力等的影響而產(chǎn)生位置改變或振動。這種將工件壓緊夾牢的機構(gòu)為夾緊機構(gòu)。加工前，工件在夾具的定位元件上獲得正確位置之后，還必須在夾具上設(shè)置夾緊機構(gòu)將工件夾緊，以保證工件在加工過程中不致因受到切削力、慣性力、離心力或重力等

41、外力作用而產(chǎn)生位置偏移和振動，并保持已由定位元件所確定的加工位置。由此可見夾緊機構(gòu)在夾具中占據(jù)有重要的位置。3.2 夾緊裝置的要求分析各類夾具的基本功能要求可以將夾緊裝置概括為兩類：第一類是性能要求，主要指定位唯一性、定位穩(wěn)定性,夾緊穩(wěn)定性及總體約束；第二類要求是夾具的結(jié)構(gòu)剛性、成本及易操作性、易于維修等要求。本設(shè)計目錄中功能項包括夾緊對象特征項、加工信息特征及夾緊要求特征。夾緊對象特征項目：包括夾緊對象類型、材料、形狀、體積、數(shù)量、物理特性、磁性、導(dǎo)電性、剛性等信息。加工信息特征項：加工類型、機加工、裝配、檢測、焊接等、加工參數(shù)、切削參數(shù)、運動參數(shù)、幾何參數(shù)等。夾緊要求特征項：主要指性能要求

42、，包括定位要求、定位基準(zhǔn)選擇，如特征點、特征面。夾緊力大小、夾緊方向、夾緊行程、夾緊松開速率，自鎖性等。元件功能分析：夾緊功能主要包括四種元功能：定位功能、傳動功能、執(zhí)行功能和分度功能等輔助功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分為平面定位元件、圓孔定位元件、外圓定位元件。傳動功能由中間遞力機構(gòu)完成，該機構(gòu)一般有三個作用；改變作用力的力一向、大小和自鎖作用。目前常用的有以下機構(gòu)：斜楔機構(gòu)、螺旋機構(gòu)、圓偏心機構(gòu)、杠桿鉸鏈機構(gòu)、連桿機構(gòu)、聯(lián)動機構(gòu)、對中機構(gòu)、定心機構(gòu)等。因此在設(shè)計夾具時，選擇工件的夾緊方法一般與選擇定位方法同時考慮，有時工件的定位也是在夾緊過程中實現(xiàn)的。因此在設(shè)計夾具裝

43、置時，必須滿足以下基本要求：1、在夾緊過程中應(yīng)能保持工件在定位時已獲得的正確位置。2、夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)。夾緊機構(gòu)一般要有自鎖作用，保證在加工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動。在夾壓工件時，不許工件產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。3、夾緊機構(gòu)應(yīng)操作方便、安全省力，以便減輕勞動強度，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。4、夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量和生產(chǎn)方式相適應(yīng)。5、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)具有良好的公益性和經(jīng)濟性。結(jié)構(gòu)力求簡單、緊湊和剛性好。盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化夾緊裝置和標(biāo)準(zhǔn)化元件，以便縮短夾具的設(shè)計和制造周期。3.3 夾緊力三要素的確定夾緊力的概念是由力的大小、方向和作用點(數(shù)量和位置) 三要素體現(xiàn)，它對

44、夾緊機構(gòu)的設(shè)計起著決定性的作用。在設(shè)計夾緊裝置時，首先要確定的就是夾緊力的三要素，然后進(jìn)一步選擇適當(dāng)?shù)膫髁Ψ绞?，并具體設(shè)計合理的夾緊機構(gòu)。3.3.1 夾緊力方向的確定在實際生產(chǎn)中，盡管工件的安裝方式各式各樣，但對夾緊力作用方向的選擇必須考慮以下幾點：夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性。要做到這條要求，夾緊力的方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，把工件壓向定位元件的主要定位表面上。夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能小。由于工件在不同方向上剛度是不等的；不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意。夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。在保證夾緊可靠的情況下，減小夾緊力可以減

45、輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率，同時可以使機構(gòu)輕便、緊湊以及減少工件變形。為此，應(yīng)使夾緊力q的方向最好與切削力f、工件的重力g的方向重合，這時所需的夾緊力為最小。3.3.2 夾緊力作用點的選擇夾緊力作用點是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點的位置和數(shù)目。夾緊力應(yīng)落在支承元件上或幾個支承元件所形成的支承面內(nèi)。夾緊力作用點應(yīng)落在工件剛度較好的部位上。這對剛度較差的工件尤其重要。夾緊力作用點應(yīng)可能靠近被加工表面以減小切削力對工件造成的反轉(zhuǎn)力矩。必要時應(yīng)在工件剛性差的部位增加輔助支撐并施加夾緊力，以免振動和變形。3.3.3 夾緊力大小的確定夾緊力

46、大小要適當(dāng)，過大了會使工件變形，過小了則在加工時工件會松動造成報廢甚至發(fā)生事故。采用手動夾緊時，可憑人力來控制夾緊力的大小，一般不需要算出所需夾緊力的確切數(shù)值，只是必要時進(jìn)行概略的估算。當(dāng)設(shè)計機動(如氣動、液壓、電動等) 夾緊裝置時，則需要計算夾緊力的大小，以便決定動力部件的尺寸(如氣缸、活塞的直徑等) 計算夾緊力時，一般根據(jù)切削原理的公式求出切削力的大小，必要時算出慣性力、離心力的大小，然后與工件重力及待求的夾緊力組成靜平衡力系，列出平衡方程式，即可算出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)k，作為所需的實際夾緊力。k一般在粗加工時取2.53,精加工時取1.52。3.4 工件的受力分析由于本次設(shè)計運用機

47、動夾緊，故需準(zhǔn)確計算出夾緊力。力的大小，對工件安裝的可靠性，工件與夾具的變形，夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度和傳動裝置的選用等都有很大關(guān)系。因此，在夾緊力方向、作用點確定后，尚需確定夾緊力的大小。工件在加工過程中受到切削力、離心力、慣性力和工件自身的重力的作用，為保證工件安裝穩(wěn)定可靠，夾緊力必須與上述外力平衡。但在不同條件下，上述各種外力在平衡力系中所起的作用并不相同。如在一般的中小型工件加工起決定作用的是切削力，而重型工件起決定作用的則是工件的重力。此外，切削力在加工過程中是變化的，工藝系統(tǒng)的剛性和夾緊機構(gòu)的傳動效率又不同。因此，夾緊力大小的計算是一個很復(fù)雜的問題，一般只作粗略估算。為簡便起見，在計算夾

48、緊力大小時，假定工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程穩(wěn)定不變，只考慮切削力(矩) 對夾緊的影響，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。為保證安全再乘以安全系數(shù)。(1) 工件一端某點受刀具的力。受到徑向切削分力、軸向切削分力、切向切削分力三個力(2) 當(dāng)兩端同時加工時，受力，夾緊力必須平衡它們，工件才能正常加工，兩端大小相等方向相反，已平衡；由于用短v形塊分別夾緊兩端，分別平衡兩端的；而兩端則分別會產(chǎn)生力矩使工件扭轉(zhuǎn)，這個扭轉(zhuǎn)力矩也需要夾緊力平衡。工件在夾具中的位置是由主要支承按工件的加工要求和工件的定位原理確定的。夾緊力等力的作用下單純由主要支承定位，工件會產(chǎn)生變形或定位的不穩(wěn)定。因此，需增設(shè)輔助支承，以提高

49、工件定位的穩(wěn)定性和支承剛度。它的任務(wù)是承受工件的重力、切削力或夾緊力，對工件不起定位作用，即不限制工件的自由度。3.5 切削力的計算圖3-1 托輥管體的受力分析在夾緊力設(shè)計時，正確估計切削力的大小及方向是確定夾緊力的主要依據(jù)。在鏜削加工托輥時，對它進(jìn)行受力分析,如上圖331所示；目前，在生產(chǎn)實際中計算切削力的經(jīng)驗公式可以分為兩類：一類是指數(shù)公式；另一類是按單位切削力進(jìn)行計算。在金屬切削中，用指數(shù)公式計算切削力被廣泛應(yīng)用。常用的指數(shù)公式如下：= (31) = (32) = (33) 式中:為切削力，為背向力，為進(jìn)給力，、工件材料和切削條件對三個分力的影響系數(shù)，、表示背吃刀量對三個分力的影響指數(shù)，

50、、表示進(jìn)給量對三個分力的影響指數(shù)，、表示切削速度對三個分力的影響指數(shù)，、各種因素對三個分力影響的修正系數(shù)的乘積。據(jù)文獻(xiàn)6表1132查的粗鏜的情況下，用硬質(zhì)合金加工鋼件的切削用量：v=(4060) m/min (取40) =(0.31) mm/r (取0.3) =2mm上述各個影響指數(shù)可根據(jù)文獻(xiàn)8頁表32查的：表31 切削用量的指數(shù)系數(shù)和指數(shù)切削力背向力進(jìn)給力2701.00.75-0.151990.90.6-0.32941.00.5-0.4各種因素對三種分力的影響的修正系數(shù)包括如下幾點：表32 材料的指數(shù)加工材料車削時的切削力刀具材料硬質(zhì)合金鋼結(jié)構(gòu)鋼0.751.351.0鋼的強度和硬度改變時切削

51、力的修正系數(shù)：結(jié)構(gòu)鋼系數(shù)公式：=，由于托輥的材料時q235,據(jù)文獻(xiàn)6表73查的=375460，取420，所以=0.73、=0.57、=0.66加工鋼時刀具幾何參數(shù)改變時切削力的修正系數(shù)，主要影響系數(shù)有主偏角、前角、刃傾角、刀尖圓弧半徑，但是我們的刀具選擇的材料是硬質(zhì)合金，所以刀尖圓弧半徑不計。據(jù)文獻(xiàn)9217頁：鏜刀剛性差、易振，主偏角應(yīng)選大點，以減少徑向力。粗鏜一般選=6075，固定式鏜刀塊鏜盲孔一般=90，10，312。據(jù)文獻(xiàn)10表1.3：用硬質(zhì)合金刀具加工結(jié)構(gòu)鋼時，當(dāng)結(jié)構(gòu)鋼800mpa時，前角1015，后角68，=015。綜上所述：主偏角為60，前角為10，刃傾角為0。表33 刀具角度的修

52、正系數(shù)參 數(shù)刀具材料修正系數(shù)k名稱切削力名稱數(shù)值主偏角硬質(zhì)合金0.940.771.11前角1.11.41.4刃傾角1.01.01.0據(jù)文獻(xiàn)11表351，表352，表353確定、=0.730.941.11=0.755 (34) =0.570.771.41.0=0.615 (35) =0.661.111.41.0=1.027 (36) 將表31、32、33，式子34、35、36的數(shù)據(jù)代入式子31、32、33得各個分力：=2943=1035(n) =440(n) =857(n) 同時鏜削加工托輥兩個端口時，鏜刀的位置有兩個：即在托輥軸線的一側(cè)和兩側(cè)。對圖3-1進(jìn)行受力分析可知：對于v形塊定位的工件首

53、先限制了工件的四個自由度，即繞x軸的轉(zhuǎn)動和移動、繞z軸的轉(zhuǎn)動和移動；為工件的一對軸向力，相互平衡，對工件的定位沒有影響，而為徑向力，通過工件的軸心，所以工件不會繞y軸旋轉(zhuǎn)，它的大小可忽略不計；為影響工件定位及夾緊的主要為切削力力，下面對它進(jìn)行受力分析；當(dāng)鏜刀在工件軸線的兩側(cè)時，托輥管的受力圖如下：它受到一對力偶會使它繞y軸旋轉(zhuǎn)，如圖3-2：所以在夾緊工件時，必須使夾緊力所產(chǎn)生作用效果與在力的作用下產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)相平衡，使工件達(dá)到穩(wěn)定的定位精度，當(dāng)夾緊工件時，必然對v形塊產(chǎn)生一定的力，圖3-2 托輥管的受力圖即：在工件與v形塊接觸并產(chǎn)生一定正壓力的情況下，若要保證工件平衡，則必須由靜摩擦力提供的力矩與之平衡；查文獻(xiàn)12可知鋼-鋼接觸的摩擦因數(shù)，則：平衡式為 ：即：即：20.15+0.15=1035即：=1546(n) 當(dāng)鏜刀在工件軸線的同