畢業(yè)論文《蝸桿零件的加工工藝綜合及專業(yè)夾具設(shè)計(jì)》

1、摘要1abstract 20文獻(xiàn)綜述30. 1蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介30.2蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)30. 3蝸桿傳動(dòng)類型31引言31.1蝸桿軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)32蝸桿軸類零件的技術(shù)要求42. 1加工精度42.2表面粗糙度53蝸桿軸類零件的材料和毛坯53. 1蝸桿軸類零件的材料53.2蝸桿軸類零件的毛坯53. 2. 1蝸桿軸加工的工藝分析64蝸桿軸加工的工藝路線64. 1基本加工路線64. 2典型加工工藝路線74. 3蝸桿軸的加工工藝過(guò)程84. 3. 1外圓表面的加工方法和加工精度84. 3.2外圓表面的車削加工84. 3.3外圓表面的磨削加工104. 3.4外圓表面的光整加工 124.3.5蝸桿軸的加工工總結(jié)

2、165專用夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟175.1對(duì)專用夾具的基本要求 175.2專用夾具設(shè)計(jì)步驟185.3夾具體的設(shè)計(jì)185.3.1 對(duì)夾具體的要求185.3.2夾具體毛坯的類型205.3.3專用夾具設(shè)計(jì)示例205.4夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求的標(biāo)注225. 4. 1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差225.4.2夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求235. 4. 3夾具總圖上公差值的確定235.5 t件在夾具上加丁廠的精度分析245.5.1影響加工精度的因素245. 5. 2 保證加工精度的條件265. 5. 3在鋼套上鉆05 nmi孔的加工精度計(jì)算275. 6夾具的經(jīng)濟(jì)分析275.6.1經(jīng)濟(jì)分析的原始數(shù)據(jù)

3、275.6.2經(jīng)濟(jì)分析的計(jì)算步驟285.6.3 經(jīng)濟(jì)分析舉例286結(jié)論31參考文獻(xiàn)32附錄33致 謝38蝸桿零件工藝綜合及專用夾具設(shè)計(jì)蘇信高西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶400716摘要：本論文主要闡述蝸桿零件工藝的指設(shè)計(jì)方法和專用夾具的設(shè)計(jì)，蝸桿是只具有一個(gè)或 幾個(gè)螺旋齒，并且與蝸輪嚙合而組成交錯(cuò)軸齒輪副的齒輪。其分度曲面可以是圓柱面，圓錐 面或圓環(huán)面。在論文中首先簡(jiǎn)單簡(jiǎn)述了蝸桿的設(shè)計(jì)，再以kcsj-12為例詳細(xì)講述就設(shè)計(jì)蝸桿 的步驟、要求、及注意事項(xiàng)。最后以銃槽為設(shè)計(jì)了夾具。目前在蝸桿零件的設(shè)計(jì)、制造以及應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大的差距。 國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)制造蝸桿零件過(guò)程中存在著很大程度

4、上的缺點(diǎn)，正如論文中揭示的那樣，重要的 問(wèn)題如：齒輪的根切、蝸桿毛坯的正確設(shè)計(jì)、蝸輪蝸桿的校核，專一的夾具設(shè)計(jì)等。有待于 更好的探討與發(fā)展。關(guān)鍵詞：蝸桿零件；圓錐面或圓環(huán)面；毛坯；校核。worm parts and special fixture design integrated processsu xin gaocollege of engineering and technology, southwest university, chongqing 400716, chinaabstract: this paper mainly expounds the process to worm

5、parts design method and special fixture design, and the worm is with only one or a few spiral, and with worm gear teeth mesh and composition of the gear axis gear pair interlaced. the dividing surface can be yuanzhumian, cone surface or ring surface in the thesis first described the design of simple

6、 worm, again with kcsj-fbr example detailed design steps about the worm, requirements, and the matters needing attention. the milling flutes for design the fixtureat present in the worm parts design, manufacturing and application, the domestic and foreign advanced level still has a big gap compared.

7、 in the design and manufacture of domestic worm parts process there are a largely the shortcomings, as the paper reveals that the important issues such as:, the root of gear cutting, worm of blank design, correct worm checking fixture design, the specificity. to be a better approach and development.

8、keywords: wonn parts; taper surface or circle face; blank; checking.0文獻(xiàn)綜述0.1蝸桿傳動(dòng)簡(jiǎn)介蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)件。蝸桿和螺紋一樣有右 旋和左旋之分，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱 為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過(guò)一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱 為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過(guò)兩個(gè)齒。0.2蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)1 傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用z1表示（一般z1二廣4）,蝸輪齒 數(shù)用z2表示。從傳動(dòng)比公式i二z2/z1可以看出，當(dāng)71 = 1,即蝸桿為單頭， 蝸桿須轉(zhuǎn)z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一

9、轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中， 取傳動(dòng)比1 = 10-80；在分度機(jī)構(gòu)中，i可達(dá)1000c這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪 傳動(dòng)，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。2傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒 嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒(méi)有進(jìn)入和退出嚙合的過(guò)程，因此丄作平穩(wěn)， 沖擊、震動(dòng)、噪?yún)鹦　?具有口鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸 輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。4蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有 自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在0.5以卜，一般效率只有0. 70.9。5發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成木高。0.

10、3蝸桿傳動(dòng)類型按蝸桿形狀的不同可分：1圓柱蝸桿傳動(dòng)2.環(huán)面蝸桿傳動(dòng) 3.錐 蝸桿傳動(dòng)引言1.1蝸桿軸類零件的功用與結(jié)構(gòu)蝸桿軸是組成機(jī)械的重要零件，也是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它支撐著 其它轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞扭矩，同時(shí)乂通過(guò)軸承與機(jī)器的機(jī)架連接。蝸桿軸類零件是旋轉(zhuǎn)零件，其長(zhǎng)度大于直徑，由外圓柱面、圓錐面、內(nèi)孔、 螺紋及相應(yīng)端面所組成。加t表面通常除了內(nèi)外圓表面、圓錐面、螺紋、端面外, 還有花鍵、鍵槽、橫向孔、溝槽等。根據(jù)功用和結(jié)構(gòu)形狀，蝸桿軸類有多種形式，如光軸、空心軸、半軸、階梯 軸、花鍵軸、偏心軸、曲軸、凸輪軸等。如圖1t圖1-1蝸桿軸2蝸桿軸類零件的技術(shù)要求2.1加工精度1）尺寸精度：

11、蝸桿軸類零件的尺寸精度主要指軸的直徑尺寸精度和軸長(zhǎng)尺寸 精度。按使用要求，主要軸頸直徑尺寸精度通常為it6-it9級(jí)，精密的軸頸也可 達(dá)it5級(jí)。軸長(zhǎng)尺寸通常規(guī)定為公稱尺寸，對(duì)于階梯軸的各臺(tái)階長(zhǎng)度按使用要求 可相應(yīng)給定公差。2）幾何粘度：蝸桿軸類零件一般是用兩個(gè)軸頸支撐在軸承上，這兩個(gè)軸頸稱 為支撐軸頸，也是軸的裝配基準(zhǔn)。除了尺寸精度外，一般還對(duì)支撐軸頸的幾何精 度（圓度、圓柱度）提出要求。對(duì)于一般精度的軸頸，兒何形狀誤差應(yīng)限制在直 徑公差范圍內(nèi)，更求高時(shí)，應(yīng)在零件圖樣上另行規(guī)定其允許的公差值。3）相互位置精度 蝸桿軸類零件屮的配合軸頸（裝配傳動(dòng)件的軸頸）相對(duì)于 支撐軸頸間的同軸度是其相互位置

12、精度的普遍耍求。通常普通精度的軸，配合精 度對(duì)支撐軸頸的徑向圓跳動(dòng)一般為0. 01-0. 03mm,高精度軸為0. 001-0. 005mmo 此外，相互位置精度還有內(nèi)外圓柱面的同軸度，軸向運(yùn)位端面與軸心線的垂直度 要求等。2.2表面粗糙度根據(jù)機(jī)械的精密程度，運(yùn)轉(zhuǎn)速度的高低，軸類零件表面粗糙度耍求也不和同。 一般情況下，支撐軸頸的表面粗糙度r"值為0. 63-0.16 um ；配合軸頸的表面 粗糙度ra值為2. 5-0. 63 um3蝸桿軸類零件的材料和毛坯3.1蝸桿軸類零件的材料蝸桿軸類零件材料的選取，主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝 性而決定，力求經(jīng)濟(jì)合理。常用的蝸桿軸

13、類零件材料有35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼，以45鋼應(yīng)用最為廣 泛。對(duì)于受載荷較小或不太重要的軸也可用q235、q255等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如400合金鋼可用于中等精度，轉(zhuǎn)速較高的工作場(chǎng)合，該材料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具 有較好的綜合力學(xué)性能；選用"15、65血等合金鋼可用于精度較高，工作條件 較差的情況，這些材料經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強(qiáng)度性能都較好； 若是在高速、重載條件下工作的蝸桿軸類零件，選用20cr> 20crmnti> 20mn2b 等低碳鋼或38crmoala滲碳鋼，這些港經(jīng)滲碳淬火或滲氮處理后，不僅

14、有很高的 表面駛度，而且其心部強(qiáng)度也人人提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和 耐疲勞強(qiáng)度的性能。球墨鑄鐵、高強(qiáng)度鑄鐵出于鑄造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結(jié) 構(gòu)復(fù)雜的軸屮采用。特別是我國(guó)研制的稀土一一鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同 時(shí)還具有減摩、吸振，對(duì)應(yīng)力集屮敏感性小等優(yōu)點(diǎn)，己被應(yīng)用于制造汽車、拖拉 機(jī)、機(jī)床上的重要軸類零件。3. 2蝸桿軸類零件的毛坯蝸桿軸類零件的毛坯常見(jiàn)的有型材（圓棒料）和鍛件。大型的，外形結(jié)構(gòu)復(fù) 雜的軸也可采用鑄件。內(nèi)燃機(jī)屮的曲軸一般均采用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料，均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛壞經(jīng)加熱鍛打后，金屬內(nèi)部纖維組織沿表面分布，

15、因而有較高的抗拉、抗彎 及抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，一般用于重耍的軸。3. 2.1蝸桿軸加工的工藝分析圖 1-2 kcsj-12 蝸桿該蝸桿軸由a, b, b4/12. 5兩外圓表而為支撐軸頸；錐體部分是裝配離合器的表面；*30處裝配圓螺母來(lái)固泄軸承的軸向位置。根據(jù)外形結(jié)構(gòu)其毛坯選用4）70mm的圓鋼（棒料），在鋸床上按292mm長(zhǎng)度下料。圖1-3為毛坯圖4蝸桿軸加工的工藝路線4. 1基本加工路線外圓加工的方法很多，基本加工路線可歸納為四條。 粗車一半精車一精車：對(duì)于一般常用材料，這是外圓表面加工采用的最 主耍的工藝路線。例如：圖2中kcsj-12蝸桿的i、iii面。 粗車半精車粗磨精磨：對(duì)于黑色金屬材料，

16、精度要求高和表面粗 糙度值耍求較小、零件需要淬硬時(shí)，其后續(xù)工序只能用磨削而采用的加工路線。 例如：圖2 'i1 kcsj-12蝸桿的vi面 粗車一半精車一銃車：對(duì)于有凹槽的零件，用車刀加工通常不易得到所 要求的表面粗糙度，因?yàn)橛杏邪疾鄄蝗菀走M(jìn)刀，容易在退刀時(shí)，損壞刀具或零件 的效果。例如：圖2中kcsj-12蝸桿的v面。 粗車半精粗磨精磨光整加?。簩?duì)于黑色金屬材料的淬硬零件， 精度耍求高和表面粗糙度值耍求很小，常用此加工路線。圖1-4為粗加工圖1-4 kcsj-12蝸桿粗加丁圖4.2典型加工工藝路線蝸桿軸的主要加工表面是外圓表面，也還有常見(jiàn)的特特形表面，因此針對(duì)各 種精度等級(jí)和表面粗糙

17、度要求，按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法。對(duì)普通精度的蝸桿軸加工，其典型的工藝路線如下：毛坯及其熱處理一預(yù)加t車削外圓一銃鍵槽一（花鍵槽、溝槽）一熱處理 磨削一終檢。1）蝸桿軸的預(yù)加工：軸類零件的預(yù)加工是指加工的準(zhǔn)備工序，即車削外圓 之前的工藝。校直毛坯在制造、運(yùn)輸和保管過(guò)程中，常會(huì)發(fā)生彎曲變形，為保 證加工余量均勻及裝夾可靠，一般冷態(tài)下在各種壓力機(jī)或校值機(jī)上進(jìn)行校直。2）蝸桿軸加工的定位基準(zhǔn)和裝夾 以工件的屮心孔定位 在軸的加工屮，零件各外圓表面，錐孔、螺紋表面 的同軸度，端面對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的垂直度是其相互位置精度的主要項(xiàng)fl,這些表面的 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一般都是軸的中心線，若用兩中心孔定位，符合基準(zhǔn)重合的原則。

18、中心 孔不僅是車削時(shí)的定為基準(zhǔn)，也是其它加工丁序的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn)，乂符合 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。當(dāng)采用兩屮心孔定位時(shí)，還能夠最大限度地在一次裝夾屮加工出 多個(gè)外圓和端面。 以外圓和中心孔作為定位基準(zhǔn)（夾-頂）用兩中心孔定位雖然定心精度 高，但剛性差，尤其是加工較重的工件時(shí)不夠穩(wěn)固，切削用量也不能太大。粗加 丁時(shí)，為了提高零件的剛度，可采用軸的外圓表而和一屮心孔作為定位基準(zhǔn)來(lái)加 工。這種定位方法能承受較大的切削力矩，是軸類零件最常見(jiàn)的一種定位方法。 以兩外圓表面作為定位基準(zhǔn)在加工空心軸的內(nèi)孔時(shí)，（例如：機(jī)床上莫 氏錐度的內(nèi)孔加工），不能采用中心孔作為定位基準(zhǔn)，可用軸的兩外岡表面作為 定位基準(zhǔn)。當(dāng)工件

19、是機(jī)床主軸時(shí)，常以兩支撐軸頸（裝配基準(zhǔn)）為定位基準(zhǔn)，可 保證錐孔相對(duì)支撐軸頸的同軸度要求，消除基準(zhǔn)不重合而引起的誤差。 以帶有中心孔的錐堵作為定位基準(zhǔn) 在加工空心軸的外圓表面時(shí)，往往還 采用代屮心孔的錐堵或錐套心軸作為定位基準(zhǔn)。4.3蝸桿軸的加工工藝過(guò)程4. 3. 1外圓表面的加工方法和加工精度軸類、套類和盤(pán)類零件是具有外圓表而的典型零件。外圓表而常用的機(jī)械加工方法有車削、磨削和齊種光整加工方法。車削加工是外圓表面最經(jīng)濟(jì)有效的加 工方法，但就其經(jīng)濟(jì)精度來(lái)說(shuō)，一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法; 磨削加工是外圓表面主耍精加工方法，特別適用于各種高便度和淬火后的零件精 加工；光整加工是精加工

20、后進(jìn)行的超精密加工方法（如滾壓、拋光、研磨等）， 適用于某些精度和表而質(zhì)量耍求很高的零件。曲于齊種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本各不相同，因此必須根據(jù)具體情況，選用合理的加工方法，從而加工出滿足零件圖 紙上要求的合格零件。4. 3.2表面的車削加工（1）外圓車削的形式軸類零件外圓表面的主要加工方法是車削加工。主要的加工形式有如下表。表1為外圓表血各種加工方案和經(jīng)濟(jì)加工精度序號(hào)加工方法經(jīng)濟(jì)精度 （公岸等 級(jí)）經(jīng)濟(jì)粗糙度 ra 值/ u m適用范圍1粗車it13-it1150-12. 5適用于淬火 鋼以外的各 種金屬2粗車-半精車tt10-tt86. 3-3. 23粗

21、車一半精車精車1t8-1t71. 6-0. 84粗車-半精車-精車- 滾壓it8-it70. 2-0. 0255粗車一半精車一磨削tt8-it70. 8-0. 4主要用于淬 火鋼，也可用 于未淬火鋼6粗車-半精車-粗磨- 精磨it7-it60. 4-0. 17粗車-半精車-粗磨- 精磨-超精加工（或輪 式超精磨）it50. 1-0. 0128粗車-半精車-精車- 精細(xì)車（金剛車）it7-it60. 4-0. 025主要用于要 求較高的有 色金屬9粗車-半精車-粗磨- 精磨-超精磨（或鏡面 磨）it5以上0. 025-0. 006極高精度的 外圓加工10粗車-半精車-粗磨- 精磨-研磨it5以上

22、rzo. 11）荒車 自由鍛件和大型鑄件的毛坯，加t余量很大，為了減少毛坯外圓 形狀誤差和位置偏差，使后續(xù)工序加工余量均勻，以去除外表面的氧化皮為主的 外圓加工，一般切除余量為單l-3mmo2）粗車 中小型鍛、鑄件毛坯一般直接進(jìn)行粗車。粗車主要切去毛坯大部 分余量（一般車出階梯輪廓），在工藝系統(tǒng)剛度容許的情況卞，應(yīng)選用較大的切 削用量以提高生產(chǎn)效。3）半精車 一般作為屮等精度表面的最終加工工序，也可作為磨削和其它 加工工序的預(yù)加工。對(duì)于精度較高的毛壞，可不經(jīng)粗車，直接半精車。4）精車外圓表面加工的最終加工工序和光整加工前的預(yù)加工。5）精細(xì)車高精度、細(xì)粗糙度表面的最終加工工序。適用于有色金屬零件

23、的外圓表面加工，但由于有色金屬不宜磨削，所以可采用精細(xì)車代替磨削加工。但是，精細(xì)車耍求機(jī)床精度高，剛性好，傳動(dòng)平穩(wěn)，能微量進(jìn)給，無(wú)爬行現(xiàn) 象。車削中采用金剛石或硬質(zhì)合金刀具，刀具主偏角選人些（45°-90° ）,刀具 的刀尖圓弧半徑小于0. 1-1. omin,以減少工藝系統(tǒng)屮彈性變形及振動(dòng)。（2）車削方法的應(yīng)用1）普通車削適用于各種批量的軸類零件外圓加工，應(yīng)用十分廣泛。單件小 批量常采用臥室車床完成車削加工；中批、大批主產(chǎn)則采用自動(dòng)、半自動(dòng)車床和 專用車床完成車削加工。2）數(shù)控車削 適用于單件小批和屮批生產(chǎn)。近年來(lái)應(yīng)用愈來(lái)愈普遍，其主要 優(yōu)點(diǎn)為柔性好，更換加工零件時(shí)設(shè)備調(diào)

24、整和準(zhǔn)備時(shí)間短；加工時(shí)輔助時(shí)間少，可 通過(guò)優(yōu)化切削參數(shù)和適應(yīng)控制等提高效率；加工質(zhì)量好，專用工夾具少，相應(yīng)生 產(chǎn)準(zhǔn)備成本低；機(jī)床操作技術(shù)耍求低，不受操作工人的技能、視覺(jué)、精神、體力 等因素的影響。對(duì)于軸類零件，具有以下特征適宜選用數(shù)控車削。結(jié)構(gòu)或形狀復(fù) 雜，普通加工操作難度大，工時(shí)長(zhǎng)，加工效率低的零件。加工精度一致性要求較 高的零件。切削條件多變的零件，如零件由于形狀特點(diǎn)需要切槽，車孔，車螺紋 等，加工中要多次改變切削用量。批量不大，但每批品種多變并有一定復(fù)雜程度 的零件。對(duì)帶有鍵槽，徑向孔（含螺釘孔）、端面有分布的孔（含螺釘孔）系的蝸桿 軸類零件，如帶法蘭的軸，帶鍵槽或方頭的軸，還可以在車削

25、加工中心上加工， 除了能進(jìn)行普通數(shù)控車削外，零件上的各種槽、孑l （含螺釘孔）、面等加工表面 也可一并能加工完畢。工序高度集中，其加工效率較普通數(shù)控車削更高，加工精度也更為穩(wěn)定可靠。4. 3.3外圓表面的磨削加工外圓表而磨削的丁藝范殉用磨具以較高的線速度對(duì)工件表面進(jìn)行加工的方法稱為磨削。磨削加工是- 種多刀多刃的高速切削方法，它使用于零件精加工和換表面的加工。磨削的工藝 范用很廣，可以劃分為粗磨、精磨、細(xì)磨及鏡面磨。磨削加工采用的磨具（或磨料）具有顆粒小，硬度高，耐熱性好等特點(diǎn)，因 此可以加工較碩的金加材料和非金加材料，如淬碩鋼、碩質(zhì)合金道具、陶瓷等； 加工過(guò)程屮同時(shí)參與切削運(yùn)動(dòng)的顆粒多，能切

26、除極薄極細(xì)的切屑，因而加工精度 高，表面粗糙度值小。齋削加工作為一種精加工方法，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。 目前，由于強(qiáng)力磨削的發(fā)展，也可直接將毛坯磨削到所需要的尺寸和精度，從而 獲得了較高的生產(chǎn)率。（2）外圓表面磨削的常用方法1）縱磨法 砂輪高速旋轉(zhuǎn)起切削作用，工件旋轉(zhuǎn)作圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并和工作 臺(tái)一起作縱向往復(fù)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)每往復(fù)一次，砂輪沿磨削深度方向完成 一次橫向進(jìn)給，每次進(jìn)給（吃刀深度）都很小，全部磨削余量是在多次往復(fù)行程 中完成的。當(dāng)t件磨削接近最終尺寸時(shí)（尚有余量0. 005-0. 01mm）,應(yīng)無(wú)橫向進(jìn) 給光磨幾次，直到火花消失為止。縱磨法加工精度和表面質(zhì)量較高，適應(yīng)性強(qiáng)，

27、用同一砂輪可磨削直徑和長(zhǎng)度不同的工件，但生產(chǎn)率低。在單件、小批量生產(chǎn)及 精磨中應(yīng)用廣泛，特別適用于磨削細(xì)長(zhǎng)軸等剛性差的工件。2）橫磨法（切入法）工件不作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，砂輪以緩慢的速度連續(xù)或間 斷地向工件作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，直到磨去全部余量。橫磨時(shí)，工件與砂輪的接觸面 積大，磨削力大，發(fā)熱量大而集中，所以易發(fā)生工件變形、燒刀和退火。橫磨法 生產(chǎn)效率高，適用于成批或人量生產(chǎn)中，磨削長(zhǎng)度短、剛性好、精度低的外圓表 面及兩側(cè)都有臺(tái)肩的軸徑。若將砂輪修整成型，也可直接磨削成型面。3）綜合磨法 先用橫磨法將工件分段進(jìn)行粗磨，相鄰之間有5-15mm搭接， 每段上留有0.01-0. 03mm的精磨余量，精磨時(shí)采用

28、縱磨法。這種磨削方法綜合了 縱磨和橫磨的優(yōu)點(diǎn)，適用于磨削余量較大（余量0. 7-0. 6nun）的工件。4）深磨法 磨削時(shí)采用較小的縱向進(jìn)給量（l-2mm/r）和較大的吃刀深度 （0.2-0. 6mm）在一次走刀中磨去全部余量。為避免切削負(fù)荷集中和砂輪外圓棱角迅速磨鈍，應(yīng)將砂輪修整成錐形或臺(tái)階形，外徑小的臺(tái)階起粗磨作用，可修粗 些；外徑大的起精磨作用，修細(xì)些。深磨法可獲得較高的精度和生產(chǎn)率，表而粗 糙度值較小，適用于大批量生產(chǎn)屮，加工剛性好的短軸。（3）夕卜圓表面的無(wú)心磨削在無(wú)心磨床磨削工件外鬪時(shí)，工件不用頂尖來(lái)定心和支撐，而是直接將工件 放在砂輪和導(dǎo)輪（用橡膠結(jié)合劑作的粒度較粗的砂輪）之間，

29、由托板支撐，工件 被磨削的外圓面作定位面。無(wú)心外圓磨床有兩種磨削方式。1）貫穿磨削法（縱磨法）磨削時(shí)將工件從機(jī)床前面放到托板上，推入磨削區(qū)， 由于導(dǎo)輪軸線在垂直平面內(nèi)傾斜a角（a二1° -6°），導(dǎo)輪與工件接觸處的線速度 v導(dǎo)可以分解成水平和垂直兩個(gè)方向得分速度v導(dǎo)水平和v導(dǎo)垂直，v導(dǎo)垂 直控制丁件的圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，v導(dǎo)水平使工件作縱向進(jìn)給。所以t件進(jìn)入磨削 區(qū)后，便既作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又作軸向移動(dòng)，穿過(guò)磨削區(qū)，工件就磨削完畢。a角增 大,生產(chǎn)率高，但表面粗糙度隨之增人；反之，情況相反。為保證導(dǎo)輪與工件呈 線接觸狀態(tài)，需將導(dǎo)論形狀修整成冋轉(zhuǎn)雙面曲形。這種磨削方法不適用帶臺(tái)階的 圓柱

30、形工件。2）切入磨削法（橫磨法）先將工件放在托板和導(dǎo)輪之間，然后由工件（連同 導(dǎo)輪）或磨削砂輪橫向切入進(jìn)給，磨削工件表面。這時(shí)導(dǎo)輪的中心線僅傾斜很小 角度（約30'），以便對(duì)工件產(chǎn)生一微小的軸向推力，使它靠住擋板，得到可靠 的軸向定位。切如磨法適用于磨削有階梯或成形回轉(zhuǎn)表面的t件，但磨削表面長(zhǎng) 度不能大于磨削砂輪寬度。在磨床上磨削外圓表面時(shí)，應(yīng)采用充足的切削液，一般濟(jì)鋼件多用蘇打水或 乳化液；鋁件采用加少量礦物油的煤油；鑄鐵、青銅件一般不用切削液，而用吸 塵器清除塵屑。4. 3.4外圓表面的光整加工對(duì)于超精密零件的加工表面往往需要采用特殊的加工方法，在特定的環(huán)境下 加工才能達(dá)到要求，外

31、圓表而的光整加t就是提高零件加工質(zhì)量的特殊加丁方 法。（1）研磨研磨是一種古老、簡(jiǎn)便可靠的表面光整加工方法，屬自由磨粒加 工。在加工過(guò)程中那些直接參與切除工件材料的磨粒不像砂輪、油石和沙帶、砂 紙那樣總是固結(jié)或涂附在磨具上，而是處于自由游離狀態(tài)。經(jīng)研磨表面，尺寸和 兒何形狀精度可達(dá),表面粗糙度 嗆值為0. 16-0. 01 u mo若研具精度足 夠高，其尺寸和幾何形狀精度可達(dá)0.3-0.1 um,表面粗糙度值ra值小于 0. 04-0. 01 p mo1）研磨原理研磨是通過(guò)研具在一定壓力下與加t面作復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而 完成的。研具和工件之間的磨粒與研磨劑在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中，分別起機(jī)械切削作用和 物理、

32、化學(xué)作用，使磨粒能從工件表面上切去極薄的一層材料，從而得到極高的 尺寸精度和極細(xì)的表面粗糙度。研磨時(shí)，有人量磨粒在工件表面浮動(dòng)著，它們?cè)?一定的圧力下滾動(dòng)、刮擦和擠壓，起著切除細(xì)微材料層的作用，磨粒在研磨塑性 材料時(shí)，受到壓力的作用，首先使工件加工面產(chǎn)生裂紋，隨著磨粒的運(yùn)動(dòng)，裂紋 的擴(kuò)大、交錯(cuò)，以致形成了碎片（即切削）最后脫離t件。研具與t件相對(duì)運(yùn)動(dòng) 復(fù)朵，磨粒在工件表面上的運(yùn)動(dòng)不重復(fù)，可以除去“高點(diǎn)”。這就是機(jī)械切削的 作用。研磨時(shí)磨粒與工件接觸點(diǎn)局部壓力非常大，因而瞬時(shí)產(chǎn)生高溫，產(chǎn)生擠壓 作用，以致使t件表面平滑，表面粗糙度ra值下降，這是研磨時(shí)產(chǎn)生的物理作 用。出于研磨時(shí)研磨液中加入硬脂

33、酸或汕酸，與覆蓋在工件表面的氧化物薄膜間 還會(huì)產(chǎn)生化學(xué)作用，使被研表而軟化，加速研磨效果。2）研磨方法： 手工研磨 研磨外圓時(shí)，工件夾持在車窗卡盤(pán)上或用頂尖支撐，作低速 冋轉(zhuǎn)，研具套在工件上，在研具與工件之間加入研磨劑，然后用手推動(dòng)研具作往 復(fù)運(yùn)動(dòng)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度常選用20-70m/min為宜； 機(jī)黠研磨 機(jī)器研磨效率高，可以單面研磨，也可以雙面研磨。此外， 機(jī)器研磨不僅可以研磨外圓柱面、內(nèi)圓柱面，還適用于平面、球面、半球面的表 面研磨； 嵌砂與無(wú)嵌砂研磨 根據(jù)磨料是否嵌入研具，研磨乂可分為嵌砂和無(wú)嵌 砂兩種：a.嵌砂研磨 研具材料比工件軟，組織均勻，具有一定彈性，變形小， 表面無(wú)斑點(diǎn)等特點(diǎn)。常

34、用材料委會(huì)朱鐵、銅、鉛、軟鋼等。在加工屮，磨料直接 加入工作區(qū)域內(nèi)，磨粒受擠壓而自動(dòng)嵌入研具稱自由嵌砂法。若是在加工前，事 先將磨料直接擠壓到研具表面中去的則稱強(qiáng)迫嵌砂。此方法主要用于精密量具的 研磨；b.無(wú)嵌砂的研磨 研具材料較硬，而磨料較軟（如氧化珞等）。在研磨過(guò) 程中，磨粒處于自由狀態(tài)，不嵌入研具表面。研具材料常選用淬硬過(guò)的鋼、鏡面 玻璃等。3）研磨具和研劑： 研磨劑研磨劑包含磨料、研磨液和輔助材料。磨料 應(yīng)具有高硬度，高耐磨性；磨粒要有適當(dāng)?shù)匿J利性，在加工中破碎后 仍能保持一定的鋒刃；磨粒的尺寸要大致相近，使加工中盡可能有均一的工作磨 粒。常見(jiàn)的研磨磨料見(jiàn)表2所示。表2研磨常用磨料種類

35、主要成分顯微硬度/hv適用材料剛玉al 2 0 32000-2300各種碳鋼、合金鋼、不銹鋼碳化硅sic2800-3400鑄鐵、其他非鐵金屬及其合金（青銅、 鋁合金）、玻璃陶瓷、石材碳化硼b 4 c4400-5400高硬鋼、鍍珞表面、硬質(zhì)合金碳硅硼sic5700-6200硬質(zhì)合金、半導(dǎo)體材料、寶石、陶瓷金剛石c10000硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃、水品、半導(dǎo) 體材料、寶石氧化銘cr 2 0 3淬駛鋼及一般金屬的精細(xì)研磨和拋光研磨液研磨液使磨粒在研具表面上均勻散布，承受一部分研磨壓力，以減少磨 粒破碎，并兼有冷卻、潤(rùn)滑作用。常用的研磨液是煤油、汽油、機(jī)油、動(dòng)物油脂 等。輔助材料 輔助材料能使工件表面氧

36、化物薄膜破壞，增加研磨效率。 研具研磨工具簡(jiǎn)稱研具，其作用是使研磨劑賴以暫時(shí)固著或獲得一定的 研磨運(yùn)動(dòng)，并將自身的幾何形狀按一定的方式傳遞到工件上。因此，制造研具的 材料對(duì)磨料耍有適當(dāng)?shù)男廊胄?，研具口身幾何形狀?yīng)有長(zhǎng)久的保持性。4）研磨特點(diǎn)研磨能獲得其他機(jī)械加工較難達(dá)到的穩(wěn)定的高精度表面，研磨過(guò)的表面其表 面粗糙度細(xì)；耐磨性、耐蝕性能良好；操作技術(shù)、使用設(shè)備、工具簡(jiǎn)單；被加工 材料適應(yīng)范i制廣，無(wú)論鋼、鑄鐵、述是有色金屬均可用研磨方法精加工，尤其對(duì) 脆性材料更顯特色。適用于多品種小批量的產(chǎn)品零件加工，因?yàn)橹灰淖冄芯咝?狀就能方便地加工出各種形狀的表面。但必須注意的事，研磨質(zhì)量很人程度取決 于

37、前道工序的加工質(zhì)量。（2）超精加工超精加t實(shí)際上是摩擦拋光過(guò)程，是降低表而粗糙度的一種有效的光整加t 方法。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、效果顯著、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。1）超精加工的工作原理超精加工使用細(xì)粒度磨條（油石）以較低的壓力和切削速度對(duì)t件表面進(jìn)精密加 工的方法。加工中有三種運(yùn)動(dòng)，即工件的冋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)1；磨頭軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)2；磨 條高速往復(fù)振動(dòng)3。這三種運(yùn)動(dòng)使磨粒在工件表而形成的軌跡是正弦曲線。超精 加工的切削過(guò)程與磨削、研磨不同，只能切去工件表面的凸峰，當(dāng)工件表面磨平 后，切削作用能自動(dòng)停止。超精加工人致可分為四個(gè)階段:a強(qiáng)力切削階段油石磨粒細(xì)，壓力小，t件與磨條z間的油膜易形成，單 位面積上的壓

38、力大，故切削作用強(qiáng)烈；b正常切削階段 當(dāng)少數(shù)凸峰磨平后，接觸面積上的壓力降低，切削磨條自 銳性作用減弱，進(jìn)入正常切削階段；c微弱切削階段隨著切削面積的增大，單位面積上的壓力更低，切削作用 微弱，且細(xì)小的切屑形成氧化物而嵌入油石空隙中，使油石產(chǎn)生光滑表而，具有 摩擦拋光作用而降低工件表面的粗糙度；d自動(dòng)停止階段 工件磨平，單位面積上壓力極低，工件與磨條之間又形成 了油膜，不再竊笑，切削作用自動(dòng)停止。2) 超精加工的特點(diǎn)： 超精加工磨粒運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜，能由切削過(guò)程過(guò)渡到拋光過(guò)程，表面粗糙 度嗆值達(dá)0.01-0. 04 u m； 超精加工磨條的粒度極細(xì)，只能切削工件凸峰，所以加工余量很小，一 般為 0

39、. 005-0. 00025mm； 磨條高速往復(fù)振動(dòng)，磨條的微刃兩面切削，磨屑易于清楚。不會(huì)在工件 表面形成劃痕； 切削速度低，磨條壓力小，工件表而不易發(fā)熱，不會(huì)燒傷表而，也不易 使工件表面變形； 超精加工的表面耐磨性好。(3) 雙輪怖磨雙輪怖磨也是一種高效的光整加工方法。玳磨時(shí)工件在兩頂尖上以轉(zhuǎn)速n 旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)修整成雙曲線的磨輪軸線反向傾斜，與t件軸線成a角，安裝 在工件兩邊，用彈簧3壓向工件。工件靠摩擦力帶動(dòng)謝輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)沿工件軸向 作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。磨輪和工件的相對(duì)滑動(dòng)速度v使其產(chǎn)生切削力。雙輪怖磨出來(lái)的工件表面呈黑色鏡面，其表面粗糙度ra值達(dá)0. 012-0. 025 umo此外，由于磨輪本

40、身冋轉(zhuǎn)，磨損均勻，因此耐用度較高。釆用這種加工方 法的最大特點(diǎn)是對(duì)前道工序的表面粗糙度要求不高，即使是車削表面，也可直接 進(jìn)行怖磨。但采用這種方法，不能糾正前道工序的圓度誤差。（4）滾壓滾壓是冷壓加t方法么一，屬無(wú)屑加工。滾壓加t是利用金加產(chǎn)生塑性變形 從而達(dá)到改變工件的表面性能、獲得工件尺寸形狀的忖的。外圓表面的滾壓加工一般可用各種相應(yīng)的滾壓工具，在普通臥室車床上對(duì)加 工表面在常溫下進(jìn)行強(qiáng)行滾圧，使丁件金屬表面產(chǎn)生塑性變形，修正金屬表面的 微觀幾何形狀，減小加工表面粗糙度值，提高工件的耐磨性、耐蝕性和疲勞強(qiáng)度。 例如經(jīng)滾壓后的外圓表面粗糙度可達(dá)rao. 4-0. 25 n m,硬化層深度0.

41、 2-0. 05 u m,硬度提高5%-20%。滾壓加工特點(diǎn)如1）前道工序的表面粗糙度ra不大t 5 u m,壓前表面耍潔凈，直徑方向的 余量為 0. 02-0. 03mm。2）滾壓后工件的形狀精度及相互位置精度主要取決于前道工序的形狀位置 精度。前工序表面圓柱度、圓度較羌則還會(huì)出現(xiàn)表面粗糙度不均勻的現(xiàn)象。3）滾壓的對(duì)象一般只適宜塑性材料，并要求材料組織均勻。經(jīng)滾壓后的工 件表面耐磨性、耐蝕性提高明顯。4）滾壓加工生產(chǎn)率高，工藝范圍廣，不僅可以用來(lái)加工外圓表面，對(duì)于內(nèi) 孔、端面的加工均可采用。4. 3.5蝸桿軸的加工工總結(jié)該蝸桿軸先以外圓作為粗基準(zhǔn)，車端面和鉆屮心孔，再以二屮心孔為定位基 準(zhǔn)粗

42、車外圓，又以粗車外圓為定位基準(zhǔn)加工錐孔，此即為互為基準(zhǔn)原則，使加工 有一次比一次精度更高的定位基準(zhǔn)面。螺紋因淬火后，在車床上無(wú)法加工，如先 車好螺紋后再淬火，會(huì)使螺紋產(chǎn)生變形。因此，螺紋一般不允許淬碩，所以在工 件屮的螺紋部分的直徑和長(zhǎng)度上必需留去碳層。為保證工件外圓的磨削精度，熱 處理后須安排研磨中心孔的工序，并要求達(dá)到較細(xì)的表面粗糙度。外圓磨削時(shí)， 影響工件的圓度主要是由于二頂尖孔的同軸度，及頂尖孔的圓度誤差。要獲高精 度外圓，磨削時(shí)應(yīng)分粗磨、半精磨、精磨工序。精磨安排在高精度磨床上加工。 綜合起來(lái)，該蝸桿軸的加工應(yīng)按照下面的表進(jìn)行：表3加工順序序號(hào)丁序名稱丁序內(nèi)容定位基準(zhǔn)1車削車端面鉆屮

43、心孔三爪卡盤(pán)夾一端粗車左邊各外圓，留余量2-3mm ,長(zhǎng)度上留余屋1mm外圓及中 心孔掉頭車右端面到290mm，鉆中心孔粗車右邊各外圓,留余量2-3mm粗車蝸桿螺旋部分，留余量2熱處理調(diào)質(zhì)處理3車削修研中心孔精車4)30mm到尺寸，留余量0. 2mm車退刀槽及 卡圈槽，倒角兩中心孔扌卓頭精車左側(cè)各外圓到()36mni、<l>30mm> (1)25mm4)20mm。車退刀槽，倒角兩中心孔精車蝸桿螺紋，留磨削余量0. 1mm o 精車錐而，留余量0.2mm o車螺紋兩中心孔4熱處理淬火5磨削修研中心孔，磨4)17k5、4)20j6外圓及錐面到尺寸，磨蝸桿螺紋到尺寸兩中心孔5專用夾

44、具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟5. 1對(duì)專用夾具的基本要求1、保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案，標(biāo)注合適的尺寸、 公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。2、提高生產(chǎn)效率 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的人小設(shè)計(jì)不同復(fù)朵程度的高效夾 具，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。3、工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、合理，便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維 修。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)。當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng) 設(shè)置調(diào)整或修配結(jié)構(gòu)，如設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙，采用可修磨的熱片等。4、使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必 耍時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。5、經(jīng)濟(jì)性好 除

45、考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成木低廉外, 還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)屮的經(jīng)濟(jì) 效益。1. 明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料；2. 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖：1）確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位 裝置；2）確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置；3）確定對(duì)刀或?qū)蚍桨?，設(shè)計(jì) 對(duì)刀或?qū)蜓b置；4）確定夾具與機(jī)床的連接方式，設(shè)計(jì)連接元件及安裝基面；5）確定和設(shè)計(jì)其它裝置及元件的結(jié)構(gòu)型式，如分度裝置、預(yù)定位裝置及吊裝元 件等；6）確定夾具體的結(jié)構(gòu)型式及夾具在機(jī)床上的安裝方式；7）繪制夾具草圖， 并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求。3. 進(jìn)行必要的分析計(jì)算 工件的加工精度較

46、高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工件加工精度分 析。有動(dòng)力裝置的夾具，需計(jì)算夾緊力。當(dāng)有兒種夾具方案時(shí)，可進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析, 選用經(jīng)濟(jì)效益較高的方案。4審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)夾具草圖畫(huà)出后，應(yīng)征求有關(guān)人員的意見(jiàn)，并送 有關(guān)部門(mén)審查，然后根據(jù)他們的意見(jiàn)對(duì)夾具方案作進(jìn)一步修改。5. 繪制夾具裝配總圖夾具的總裝配圖應(yīng)按國(guó)家制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。繪圖比例 盡量采用1： lo主視圖按夾具面對(duì)操作者的方向繪制。總圖應(yīng)把夾具的工作原 理、各種裝置的結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系表達(dá)清楚。夾具總圖的繪制次序如下：1）用雙點(diǎn)劃線將丁件的外形輪廓、定位基而、夾緊表而及加t表而繪制在各 個(gè)視圖的合適位置上。在總圖中，工件可看作透明體，不遮擋后面夾具上的線條。2）依

47、次繪出定位裝置、夾緊裝置、對(duì)刀或?qū)蜓b置、其它裝置、夾具體及連 接元件和安裝基面。3）標(biāo)注必要的尺寸、公差和技術(shù)要求。4）編制夾具明細(xì)表及標(biāo)題欄。6. 繪制夾具零件圖 夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件均要畫(huà)零件圖，并按夾具總圖的要 求，確定零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。5.3夾具體的設(shè)計(jì)5. 3. 1對(duì)夾具體的要求1、有適當(dāng)?shù)木壤叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的 表面、安裝對(duì)刀或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面（與機(jī)床相連接的表面） 等，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取樵黾訆A具體尺寸穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體耍進(jìn)行 退火處理。2、有足夠的強(qiáng)度和

48、剛度加工過(guò)程屮，夾具體要承受較大的切削力和夾緊 力。夾具體需有一定的璧厚，鑄造和焊接夾具體常設(shè)置加強(qiáng)肋，或在不影響工件 裝卸的情況下采用框架式夾具體（如圖2-lc所示）o3、結(jié)構(gòu)丁藝性好夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺(tái)，以減少加工面積。夾具體毛面與 工件之間應(yīng)留有足夠的間隙， 一般為4一15mm。夾具體結(jié)構(gòu)型 式應(yīng)便于工件的裝卸，如圖 21所示。分為開(kāi)式結(jié)構(gòu)（圖2 la）；半開(kāi)式結(jié)構(gòu)（圖2 -lb）；框架式結(jié)構(gòu)（圖2 lc）等。4、排屑方便切屑多時(shí)， 夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。如 l圖22所示，在夾具體上開(kāi)排屑槽及夾具體下部設(shè)置排屑斜面，斜角可取30

49、6; 50。5、在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可s：夾具在機(jī)床工作臺(tái)上2-2夾具體上設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)圖s=z二二4安裝，夾具的重心應(yīng)盡量低，覓心越高則支承面應(yīng)越大； 夾具底面四邊應(yīng)凸 出，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺(tái)面接觸良好，如圖2-3所示，接觸邊 或支腳的寬度應(yīng)大于機(jī)床工作臺(tái)梯形槽的寬度，應(yīng)一次加工出來(lái)，并保證一定的 平面精度；夾具在機(jī)床主軸上安裝，夾具安裝基面與主軸相應(yīng)表面應(yīng)有較高的配合精度，并保證夾具體安裝穩(wěn)定可靠。小周邊接觸b）兩端接觸c）四腳接觸5. 3.2夾具體毛坯的類型1. 鑄造夾具體 夾具體材料一般是鑄造，其特點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種 復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期

50、長(zhǎng)，需進(jìn)行時(shí)效處 理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料為灰鑄鐵。2. 焊接夾具體 它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周 期短、成木低、重量輕（壁厚比鑄造夾具體?。５附訆A具體的熱應(yīng)力較大，易 變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。3. 鍛造夾具體 它適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場(chǎng)合。 鍛造后也需經(jīng)退火處理，此類夾具體應(yīng)用較少。4. 型材夾具體 小型夾具體可以直接用板料、棒料、管料等型材加工裝配 而成，這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成奉低、重量輕。5. 裝配夾具體 它由標(biāo)準(zhǔn)的毛坯件、零件及個(gè)別非標(biāo)準(zhǔn)件通過(guò)螺釘、銷釘 連接，紐裝而成。此類夾具體具有制造成木低、周期短

51、、精度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，有利 于夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，也便于夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。5. 3. 3專用夾具設(shè)計(jì)示例圖24如圖24所示，木工序需在鋼套上鉆“ 5mm孔，應(yīng)滿足如下加工要求:1、4)5mm孑l軸線到端面b的距離20 士 0. 1mm；2、4)5mm孔對(duì)<t)20h7孔的對(duì)稱度為0.1mm。3、已知 工件材料為q235a鋼，批量n二500件。試設(shè)計(jì)鉆2 5mm孔的鉆床夾具。一、定位方案按基準(zhǔn)重合原則定位基準(zhǔn)確定為：b面及4>20h7孔軸線。采用一凸面和一心軸組 合定位。二、導(dǎo)向方案為能迅速、準(zhǔn)確地確主刀具與夾具的相對(duì)位 置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件鉆套。 鉆套一般安裝在鉆模板

52、上，鉆模板與夾具體連接， 鉆套與工件之間留有排屑空間，如圖25所示。三、夾緊方案由于工件批量小，宜用簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊裝置。圖25鋼套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力 應(yīng)指向限位臺(tái)階面。四、夾具體的設(shè)計(jì) 如圖26所示采用鑄造夾具體的鋼套鉆孔鉆模。圖26鑄造夾具體鉆模1鑄造夾具體2定位心軸3鉆模板4固定鉆套5開(kāi)口熱圈6具緊螺母7防轉(zhuǎn)銷釘8鎖緊螺母五、繪制夾具裝配總圖如圖27所示圖2-7為采用型材夾具體的鉆模。夾具體由盤(pán)1及套2組成，定位心軸3安裝在盤(pán)1上，套2下部為安裝基面8,上部兼作鉆模板。此方案的夾具體為框 架式結(jié)構(gòu)。采用此方案的鉆模剛度好、重量輕、取材容易、制造方便、制造周期 短、成本較低。

53、123圖2-7型材夾具體鉆模1 一盤(pán)2套3定位心軸4一開(kāi)口墊圈5夾緊螺母6固定鉆套7螺釘8-墊圈9 一鎖緊螺母10防轉(zhuǎn)銷釘11 一調(diào)整墊圈5.4夾具總圖上尺寸、公差和技術(shù)要求的標(biāo)注5. 4.1夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和公差1 最大輪廓尺寸若夾具上 有活動(dòng)部分，則應(yīng)用雙點(diǎn)劃線畫(huà) 出最人活動(dòng)范i韋i,或標(biāo)出活動(dòng)部 分的尺寸范圍。如圖29中最大 輪廓尺寸為：84mm、70mm和 60mnio2. 影響定位精度的尺寸和公 羞主要指工件與定位元件及定b土e位元件之間的尺寸、公差。如圖圖2-8車床夾具尺寸標(biāo)注示意2-7屮標(biāo)注的定位基面與限位基面的配合尺寸<1>20；圖28中標(biāo)注為圓柱銷及菱形銷的

54、尺寸 心、厶及銷 /6間距l(xiāng)土迓。3. 影響對(duì)刀精度的尺寸和公差主要指刀具與對(duì)刀或?qū)蛟間的尺寸、 公差，如圖2-7中標(biāo)注的鉆套導(dǎo)向孔的尺寸4)5f7o4影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差主耍指夾具安裝基面與機(jī)床 相應(yīng)配合表面之間的尺寸、公差，如圖28中的尺寸dm7 o5. 影響夾具精度的尺寸和公差 主要指定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟⒎侄?裝置及安裝基面相互z間的尺寸、公差和位置公差。如圖2-7中尺寸：20 ± 0. 03mm.對(duì)稱度0. 03mm>垂直度60： 0. 03、平 行度 0. 05mmo6. 其它重要尺寸和公差 一般是機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)標(biāo)注的尺寸、公差，如圖2-7

55、屮標(biāo)注的配合尺寸*14. 4)40 > 4)10on6n65. 4.2夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求1、夾具的裝配、調(diào)整方法，如幾個(gè)支承釘應(yīng)裝配后修磨達(dá)到等高、裝配時(shí) 調(diào)整某元件或臨床修磨某元件的定位表面等，以保證夾具精度；2、某些零件的重要表面應(yīng)一起加工，如一起偉孔、一起磨削等；3、工藝孔的設(shè)置和檢測(cè)；4、夾具使用時(shí)的操作順序；5、夾具表面的裝飾要求等。5.4.3夾具總圖上公差值的確定夾具總圖上標(biāo)注公差值的原則是：在滿足工件加工要求的前提下，盡量降低 夾具的制造精度。1. 直接影響工件加工精度的夾具公差?yuàn)A具總圖上的尺寸公差或位置公差 為：巧二(1/21/5)氏(21)式中心與巧相應(yīng)的工件尺

56、寸公差或位置公差。當(dāng)工件批量大、加丁精度低時(shí)，巧 取小值，反之取大值。 工件的加工尺寸未注公差時(shí)，工件公差娃視為it121t14,夾具上相 應(yīng)的尺寸公差按tt9it11標(biāo)注; 工件上的位置要求未注公差時(shí)，工件位置公差文視為911級(jí)，夾具上 相應(yīng)的位置公差按79級(jí)標(biāo)注； t件上加t角度未注公差時(shí)，t件公差&視為士 307士 107,夾具上 相應(yīng)的角度公差標(biāo)為± 10'±37(相應(yīng)邊長(zhǎng)為10400mm,邊長(zhǎng)短時(shí)取大 值)。2. 夾具上具它重要尺寸的公差與配合這類尺寸的公差與配合的標(biāo)注對(duì)工 件的加工精度有間接影響。在確定配合性質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮減小其影響，其公差等級(jí) 可參照“夾具手冊(cè)”或機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)標(biāo)注。5.5工件在夾具上加工廠的精度分析5.5.1影響加工精度的因素用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),其工藝系統(tǒng)中用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加 工時(shí)，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多。與夾具有關(guān)的因素如圖 211所示，有定位誤差ad對(duì)刀誤夾具在機(jī)床上的安裝誤差aa和夾具誤 差dj。在