殼體的工藝與工裝的設計

1、揚 州 職 業(yè) 大 學畢業(yè)設計論文設計（論文）題目：殼體的工藝與工裝的設計系 別：機 械 工 程 系專 業(yè)：機電一體化技術班 級 03機 電（3）班 姓 名：劉 雷 雷 學 號：0301020322 指導老師：吳 紅 完成時間：06 年 5月 目錄（一）產(chǎn)品介紹-1（二）計算生產(chǎn)綱領-21， 計算生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型2， 生產(chǎn)綱領（三） 零件的分析-31.零件的結構的分析2，零件的技術分析（四）確定毛坯-41，毛坯的鑄造方式2，鑄件的尺寸3，鑄件的加工余量4，零件毛坯綜合圖的繪制（五） 工藝規(guī)程設計-5a) 定位基準的選擇粗基準的選擇精基準的選擇b) 制定工藝路線c) 擬訂定位方案和選擇定位元

2、件 定位方案 選擇定位元件d) 初步擬定加工工藝路線e) 修改后的工藝路線6，選擇加工設備7，填寫機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡（六）機床夾具設計-61， 加工中心用的夾具零件體工序的加工要求分析 確定夾具的類型2， 工作臺面與夾具體的設計 定位裝方案 加緊機構設計 夾具精度分析與計算 繪制夾具總圖 總圖的繪制（七） 設計所參考書籍-7第一章 產(chǎn)品介紹世界上包括我國的中重型卡車用動力幾乎百分之百采用柴油機。輕型卡車中的以上也是用柴油機。從上世紀九十年代開始，歐洲生產(chǎn)的轎車中已有采用柴油機，目前已接近。而對柴油機的性能和排放影響最大的部件是燃油噴射系統(tǒng)。燃油噴射系統(tǒng)俗稱油泵油嘴，是柴油機的心

3、臟部件。由于其產(chǎn)品要密封幾百巴甚至更高壓力的燃油，同時又要精確控制其噴油量、噴油時刻，因此，其制造精度極高。隨著我國對汽車排放實施逐步嚴格的排放標準，對燃油噴射系統(tǒng)提出了更高的要求，噴射壓力已提高到巴，控制要求還要細化到控制噴油規(guī)律，控制一次噴油過程中的多次噴射，因此，控制系統(tǒng)電子化是不可逆轉的趨勢。燃油噴射裝置的電控系統(tǒng)又是整個汽車電子控制的基礎和核心。因此，未來燃油噴射系統(tǒng)是一個集高精密加工技術、電子數(shù)控技術于一體的高新技術產(chǎn)品，行業(yè)也由勞動密集型、技術密集型向技術密集、資金密集的行業(yè)轉變，面對這一形勢，我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正在經(jīng)歷著一場嚴峻的變化。產(chǎn)品發(fā)展動態(tài)；燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展圍繞著

4、執(zhí)行國家汽車排放標準推進。燃油噴射系統(tǒng)是車用柴油機改善排放、降低油耗、提高性能最有效、最關鍵的部件。近年來我國高速公路、高等級公路發(fā)展迅猛，因此中重型載重車的噸位、功率不斷提高，柴油機的排量增大。與此相應，多缸噴油泵中噴射壓力高，工作能力大，泵體剛性好的型泵（包括、等）產(chǎn)量增加很快。年時，全國型泵產(chǎn)量才萬臺，年即達萬臺，翻了一番，年達到萬臺，又翻了一番多，年為萬臺，增幅大大趨緩。與此相對應的噴射壓力較低的、噴油泵，已從年萬臺下降到年的萬臺，下降了。六十年代設計投產(chǎn)的用于輕型卡車和農(nóng)用運輸車低噴射壓力泵號泵，其產(chǎn)量已從鼎盛時年近萬臺跌至年的萬臺，跌幅。南京威孚金寧生產(chǎn)的分配泵從年的萬臺，至年的萬

5、臺，年的萬臺，至年的萬臺。三年內的產(chǎn)量增加倍。當前，噴射壓力達、工作能力更大的噴油泵，是滿足歐排放標準的重型卡車發(fā)動機的關鍵部件。在最近年來，產(chǎn)量將快速增加。從近幾年產(chǎn)品發(fā)展速度來看，燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)中一個產(chǎn)品可以生產(chǎn)幾十年的歷史將結束，產(chǎn)品更新周期加快，這是燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。市場預測及行業(yè)展望；由于我國載重汽車的發(fā)展速度不會像轎車發(fā)展那么快，因此燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品在今后幾年內其總量上也不會出現(xiàn)突破性發(fā)展，但每年仍將以左右的速度在增加。有一點值得注意的是我國柴油轎車何時能有長足的發(fā)展。目前已有一些轎車生產(chǎn)企業(yè)和發(fā)動機生產(chǎn)廠家在規(guī)劃、研制轎車柴油機。一旦柴油轎車實現(xiàn)批量生產(chǎn)，則相應的燃油

6、噴射系統(tǒng)產(chǎn)量會突發(fā)性增長。我們展望行業(yè)未來，可以預測：主導產(chǎn)品向行業(yè)大企業(yè)進一步集中由于汽車要求配套的燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品向高噴射壓力、電子控制方向發(fā)展，燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正向技術密集性產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高精設備的投入和技術開發(fā)費用所占比重加大，這對投資少、技術力量不足的小企業(yè)是個嚴峻考驗。再加上汽車配套所必須的一整套嚴格的技術認證程序，都將促使燃油噴射系統(tǒng)主導產(chǎn)品向行業(yè)大企業(yè)集中。計劃經(jīng)濟體制下無法解決的生產(chǎn)布點分散的局面將有可能徹底解決。而民營小企業(yè)會進一步占據(jù)那些技術含量略低的產(chǎn)品生產(chǎn)。產(chǎn)品型式將由單一的多缸直列泵向單體泵、泵噴嘴和共軌系統(tǒng)發(fā)展新中國成立多年來，除了農(nóng)用小缸徑單缸泵外，汽車用多缸柴油機

7、一直采用多缸直列泵作為主導產(chǎn)品，幾乎沒有其他燃油噴射系統(tǒng)。唯一例外的是康明斯燃油噴射系統(tǒng)，每年也才臺左右，用于引進的重型車用康明斯、系列柴油機。隨著汽車向大功率、低排放方向發(fā)展，中國第一汽車集團公司已經(jīng)引進德國道依茲公司發(fā)動機，該機采用高置式單體泵燃油噴射系統(tǒng)，每年產(chǎn)量將逐步達到萬臺。廣西玉林柴油機廠也正在開發(fā)研制采用電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的車用柴油機，準備達到歐排放標準。有的大汽車企業(yè)正在開發(fā)的大功率車用柴油機將采用箱體合成式單體泵，因此用于大中功率車用柴油機的單體泵將成為今后我國燃油噴射系統(tǒng)又一主導產(chǎn)品。同時，一汽無錫柴油機廠、上海柴油機廠等有名的發(fā)動機制造廠正在開發(fā)用電控共軌噴射系統(tǒng)的發(fā)

8、動機，以滿足歐排放法規(guī)。因此，多缸柴油機采用單一的多缸直列泵的局面必將打破。我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正面臨著國外大公司的激烈挑戰(zhàn)年世界著名的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)廠商德國公司與我國最大的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)無錫威孚集團公司正式簽約在無錫開發(fā)區(qū)建立規(guī)模巨大的生產(chǎn)燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品的合資企業(yè)，總投資億歐元（約億人民幣）。公司控股，主導產(chǎn)品是噴油器總成、噴油嘴偶件和電控燃油噴射系統(tǒng)。由于該合資企業(yè)依托技術先進、開發(fā)力量雄厚的德國公司，又有巨大規(guī)模的投資，企圖壟斷我國未來燃油噴射系統(tǒng)市場，我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨極大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有行業(yè)中的企業(yè)有可能陷入生死存亡的危險。日本電裝公司與上海伊維公司合資，已經(jīng)成立了上海東維

9、油泵油嘴公司，美國公司準備在中國建立獨資或合資企業(yè)，這將使我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)雪上加霜。如果我們沒有自己的電控燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品，不以自己的優(yōu)勢（例如較低的價格，較完善的售后服務系統(tǒng)）在國內市場上占有一席之地，那么在年后現(xiàn)有的燃油噴射系統(tǒng)企業(yè)原有的產(chǎn)品已不能維持再生產(chǎn)，企業(yè)從萎縮至淘汰，這決不是危言聳聽。而燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)又關系到汽車發(fā)動機乃至汽車行業(yè)，也關系到與發(fā)動機有關的軍用車輛、船舶、機車、工程機械行業(yè)，因此關系到我國國民經(jīng)濟健康發(fā)展的一件大事。我們絕不能坐以待斃。  盡量選用柴油車也是交通運輸節(jié)油途徑之一。柴油機與汽油機相比，具有功率大、燃油熱效率高、使用壽命長、起動性能好、一

10、氧化碳和碳氫化合物排放低，油耗低等一系列優(yōu)點，因而在工業(yè)發(fā)達國家柴油機汽車發(fā)展很快，在世界范圍內出現(xiàn)了汽車柴油化的趨勢。      中國柴油車生產(chǎn)比例1998年為26%，但2003年降到24.3%。2003年生產(chǎn)的汽車中，99.98%的重型載重汽車，91.84%的中型載貨汽車，87.95%的輕型載貨汽車，85.01%的大型客車和86.82%的中型客車采用了柴油發(fā)動機。但只有14.8%的輕型客車采用柴油發(fā)動機，微型客車全部為汽油車，生產(chǎn)柴油轎車只占轎車生產(chǎn)量的0.31%(6921輛)。汽車柴油化應該成為中國汽車工業(yè)的一個發(fā)展方向。由此可見柴油機將

11、會在未來的汽車工業(yè)中將擔任著重要的角色，而柴油機的心臟即是油泵所以說油泵將會有很大的需求量，殼體是油泵調速器的工作場所（油泵的調速器主要安裝于殼體內）。其工藝工裝設計的是否合理將會直接關系到油泵能否正常的工作從而影響油泵的性能指標。 第二章 綱領的計算（一） 計算程設計生產(chǎn)綱領決定生產(chǎn)類型如附圖所示的PW2000導例油泵的殼體，(無錫咸孚股份有限公司,一個國有企業(yè))則該產(chǎn)品年產(chǎn)量為8000臺,(1件/臺)殼體,設備品率為17%機械加工廢品率為0.5%,現(xiàn)制定該零件的機械加工工藝流程.技術要求；（1） 壓鑄件應解除內應力（2） 未說明鑄造同角為R2-R3（3） 鑄件表面不得有粘砂,多內,裂紋等缺

12、陷（4） 鑄件不允許有眼存在,導用壓鑄件（精密鑄造）（5） 未注明倒角為0.5450（6） 去元刺，銳邊倒鈍（7） 壓鑄件材料為CD-ALSI8CU3 生產(chǎn)綱領N N=Qn(1+a%+b%) =8000(1+17%+0.5%) =9400(件/年)油泵殼體的年產(chǎn)量為9400件/年現(xiàn)通過計算，該零件的質量為4kg, 生產(chǎn)綱領對工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用，包括覺得各工作點的專業(yè)化程度，加工方法，加工工藝設備和工裝等。同一種產(chǎn)品，生產(chǎn)綱領不同也會有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度，即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn)，成批生產(chǎn)，和大量生產(chǎn)三種

13、，其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn)，中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)，下表1-3是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分，從工藝特點上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近，大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近，因此在生產(chǎn)中一般按單件小批，中批，大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型，這三種類型有著各自的工藝特點。表1-1生產(chǎn)類型零件年生產(chǎn)類型（件/年）重型機械中型機械輕型機械單件生產(chǎn)520100小批生產(chǎn)510020200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500030000大量生產(chǎn)1000500050000所以綜上所說，根據(jù)生產(chǎn)類型和生產(chǎn)綱領的關系，可以確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。關鍵字；材料CD-

14、ALSI8CU3 N=9400(件/年) 生產(chǎn)類型；大批量生產(chǎn)第三章 零件的分析1， 零件的結構分析PW2000系列油泵殼體是柴油機心臟（油泵）調速器箱的一個重要零件。油泵調速器的零部件安裝于殼體內，安裝平面和定位孔結構簡圖所示； 主要通過調速器箱控制動元件的快慢運動。 2,l零件的技術分析；由殼體零件圖可知，材料為CD-ALSI8CU3.（鋁合金材質）該材料具有較高的韌性，耐（熱和磨）及減振性適用于高溫環(huán)境，易振動場合的耐磨零件。該零件上主要加工為A面，B面,另一端大平面，¢68的孔 A面平面度為0.1mm直接影響殼體與泵體的接觸精度與密封。B面平面度為0.04mm，垂直度0.1m

15、m B面平面度為0.04mm，垂直度0. 1mm相對A面，水平度0.2mm，要求更嚴格，主要與其他驅動元件的精1.確配合，以達到油泵的運動精度。第四章 毛坯的確定合金的鑄造性能所涉及的主要是鑄件的質量問題，鑄件結構設計時，必須充分考慮適應合金的鑄造性能。否孔，縮松，裂紋，冷隔，澆不足氣孔等多種鑄造缺陷，造成鑄件很高的廢品率。我們選用壓鑄的方式即將液態(tài)或半液態(tài)金屬快速壓入金屬鑄行中，并在壓力的作用下凝固。其種鑄造方式產(chǎn)品 質量最好，生產(chǎn)效率也高，能取得良好的經(jīng)濟效益，根據(jù)零件材料DGTALSi8Cu3鋁合金材料，N=9400件/臺，G=4×8；可知其生產(chǎn) 型為大批量生產(chǎn)。由于鋁合金的昂

16、貴普通鑄造既浪費嚴重，更達不到零件結構要求，也不便于加工，因此我們選用壓鑄，為了消除壓鑄后的殘余應力，在壓鑄完成后的將鑄件低溫加熱過程中使合金產(chǎn)生強化，以消除應力即人工時效。關鍵字； 毛坯加工方式為壓鑄。鑄件的尺寸公差； 鑄件的尺寸公差分為16級，由于生產(chǎn)的客觀要求我們選取0.05mm鑄件的加工余量；對于成批大量生產(chǎn)的鑄件加工余量，由工藝人員手冊查得，選取GA級，（鉛合金壓鑄）。各表面的總余量見表212，由工藝人員手冊可得加工表面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)據(jù)A面82G3.5Z面82H4B面145G4X面80H4.5Y面76G4主要毛坯尺寸及公差/mm主要面尺寸零件尺寸總余量毛

17、坯尺寸公差CTA面輪廓尺寸824+3.589.53.6Z面輪廓尺寸824+3.589.54B面輪廓尺寸1454148222， 件毛坯綜合圖的繪制由于毛坯尺寸與成品零件的尺寸在大體上是一致的,圖在這里就省略了,詳見(資料袋:零件毛坯圖一張,A0圖紙).毛坯的尺寸可由前零件的尺寸和加工余量而確定.第五章 工藝規(guī)程設計(1) 定位基準的選擇 精基準的選擇油泵調速器殼體的大平面A和平面B以及68的孔,他們既是裝配的基準又是設計的基準,用他們作為精基準.能使機械加工遵循基準重的原則,能實現(xiàn)一面二孔的典型定位公式,其余各面以及孔的加工也能用他定位,這樣使工藝路線遵循了”基準統(tǒng)一”的原則,操作也比較方便.

18、粗基準的選擇考慮到以下的幾個要求,選擇68的零件的內孔作為粗基準要求如下:能保證各個加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量均勻.能保證定位準確,夾緊可靠.制定加工的工藝路線根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達到的最經(jīng)濟的精度,確定各表面的加工方法如下:A面的精度要求比較高,普通的銑是不能夠滿足的,得須有精銑,即先粗銑,然后再精銑,這樣才能達到A面的精度要求,而Z面的精度要求不是很高,普通單銑可以達到要求,所以單銑就可以了.X面和Y面也同樣如此,只需要單銑就能達到尺寸的要求,同樣鉆,擴,絞錘,也為單遍就可以了,不用分粗精. 利用集中的原則,即在一次的裝夾的情況下,完成大多數(shù)表面和孔的加

19、工.以保證精度要求,多次裝夾不僅的麻煩,費時,費力而且容易造成裝夾誤差集中的原則則可以避免產(chǎn)生裝夾誤差.又根據(jù)先面加工后孔的加工,先主要平面的加工后次要平面的加工,先粗加工后精加工的原則將工藝的加工路線初步擬定如下: 設計類別主要內容結果工藝規(guī)程的設計工序號工序內容車間10毛坯入庫檢驗質量20毛坯合格入庫毛坯30粗精銑大平面A平面油泵40粗精鏜內孔68油泵50壓6.1扁孔油泵60加工頂面B及兩側面油泵70壓襯套油泵80加工正面及兩側面油泵90壓襯套油泵100加工正面孔及兩側面x面y面油泵110綜合去毛刺車間120零件的清洗油泵130成品綜合入庫油泵上述加工工藝路線的方案遵循了工藝路線,擬定的一

20、般原則性某些工序還存在些問題,編制的不夠合理,還得進一步思考,討論和修改.如:粗銑大平面A,由于沒有一個確定的定位基準,給銑削加工帶來了很大的麻煩,所以在這里用銑削的方式加工大平面A顯得不合理,我們采用CNC控制系統(tǒng)找正內孔,然后車大平面A ,這樣不僅可以達到加工大平面A的目的,而且省略了許多麻煩.工序40的工藝路線制定也存在問題,粗精樘內孔為確保其孔的精度在加工之前去毛刺.工序50壓6.1扁孔,由于考慮到一般采通用的機床為主,輔以專用機床,其生產(chǎn)方式為以通用機床和專用夾具為主,輔一少量專用機床的流水生產(chǎn)線.粗精車大平面A考慮到生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)和產(chǎn)品的精度要求,我們選用數(shù)據(jù)車床,即CK32

21、20外加專用的夾具,可轉位刀具為主,精度檢測儀選用游標卡尺.粗精鏜內孔68同樣是因為生產(chǎn)的批量是大批量生產(chǎn)以及產(chǎn)品的精度要求,我們還得依靠CK3220外加夾具來完成,精度檢測儀選用內徑百分表.氣密性實驗裝置 采用氣密試驗檢測機(專用),這里就不作過多的介紹.壓6.1扁孔 采用油壓機Y4125KN(專用機床)加工頂面B以及兩側面,由于加工面比較多,而且不是在同一平面內,這樣如果采用普通的機床會很麻煩,而且容易造成誤差而造成產(chǎn)品的廢品率增多,在這里我們從經(jīng)濟的角度出發(fā)選用臥式加工中心五軸聯(lián)動JE30S專用夾具,其優(yōu)點是在一次的裝夾下可以完成多界面的銑,削加工,很方便且精度也得到保證. 壓襯套采用氣

22、壓機,其機床也是專用機床,在這里也不作過多的敘述.加工正面反面兩側面同樣,此道工序加工的面比較多,而且被加工面也不在同一平面,其精度要求也比較高這樣操作會比較麻煩,而且多次裝夾易產(chǎn)生誤差,從經(jīng)濟的角度出發(fā)，選用臥式加工中心來完成這道工序比較方便,我們仍采用80工序一樣的加工設備,即臥式加工中心五軸聯(lián)動JE30S,外加專用夾具.鉆Ø2的孔由于孔比較多，用普通的機床對其進行加工比較復雜，而且孔的精度要求也比較高，在這里我們從經(jīng)濟的角度出發(fā)我們選擇加工中心對其進行加工，即FZ12W(046-22).Mm/鏜孔68余量和加工尺寸¢68余量精度等級工序尺寸及公差粗鏜2.75H10&#

23、162;67.5+0.120精鏜0.25H7¢68+0.030氣密性檢驗：采用專一的氣密檢測裝置，（在這里就不做過多的介紹）修改后的工藝路線見下表表二 修改后的工藝路線設計類別主要內容結果工藝規(guī)程設計工序號工序內容設備10毛坯入庫檢驗20毛坯合格入庫30粗精車大平面CK322040 去毛刺50粗精鏜內孔68CK322060氣密試驗BST（E29-36）70壓6.1扁孔Y41-25KN80加工頂面及兩側JE30S90壓襯套JE30S100加工正面及兩側面x面y面110鉆2孔左側面JE30S120鉆2孔右側面FZ12W(046-22)130綜合去毛刺Z512B135零件清洗800(792

24、-167)135j成品檢驗140成品入庫。3選擇加工設備和檢測工具； 綜上所述所用的加工設備和檢測裝置主要為；遠州臥式加工中心JE30S ，自動數(shù)據(jù)庫車床CK3220 游標卡尺 ，鉗工臺，內徑百分表 ，氣密性檢測裝置BST(E26-36) ，銼刀。4填寫機械機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。 工藝文件祥見袋內（附表）第六章 夾具的設計 在金屬切削機床上進行加工時，為了保證工件加工表面的尺寸，幾何形狀和相互位置的精度等要求，在加工方法確定之后，需要解決的問題之一是使工件相對于刀具和機床占有正確的加工位置（即工件的定位）并把工件壓緊夾牢，以保證這個確定了的位置在加工過程中穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）

25、著就是工件在上的正確安裝。在現(xiàn)代自動化生產(chǎn)中，數(shù)控機床的應用已愈來愈廣泛。數(shù)控機床加工時，刀具或工作臺的運動是由程序控制，按一定坐標位置進行的。數(shù)控機床夾具設計時應注意以下幾點：1 數(shù)控機床夾具上應設置原點(對刀點)。2 數(shù)控機床夾具無需設置刀具導向裝置。這是因為數(shù)控機床加工時，機床、夾具、刀具和工件始終保持嚴格的坐標關系，刀具與工件間無需導向元件來確定位置。3 數(shù)控機床上常需在幾個方向上對工件進行加工，因此數(shù)控機床夾具應是敞開式的。4 數(shù)控機床上應盡量選用可調夾具、拼裝夾具和組合夾具。因為數(shù)控機床上加工的工件，常是單件小批生產(chǎn)，必須采用柔性好、準備時間短的夾具。5 數(shù)控機床夾具的夾緊應牢固可

26、靠、操作方便。夾緊元件的位置應固定不變，6 防止在自動加工過程中，元件與刀具相碰。 數(shù)控夾具是指夾具按數(shù)控程序使工件進行定位和夾緊功能的夾具。工件一般采用一面兩孔定位，夾具上兩個定位銷距離的調節(jié)。以及定位銷插入和退出定位孔的動作，均可按程序實現(xiàn)自動調節(jié)。調節(jié)距離的方式有按直角坐標平移方式、按極坐標回轉方式和復合式三種。該零件加工工序多，精度要求較高，但形狀較為復雜。在加工中心上若用夾具加工，工件可采用一面兩孔的定位方案，先將工件的底平面及其上兩孔進行粗、精加工，再在加工中心上完成其他表面的加工。機床夾具的分類：機床夾具按其使用范圍可分為以下五種基本類型：1）通用夾具通用夾具具有一定的通用性。2

27、）專用夾具專用夾具是針對某一種工件的某一個工序而專門設計的。3）通用可調整夾具和成組夾具通用可調整夾具和成組夾具的特點是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調整，以適應不同零件的加工。4）組合夾具組合夾具是由一套完全標準化的元件，根據(jù)零件的加工要求拼裝而成的夾具。5）隨行夾具隨行夾是一種在自動線或柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具。機床夾具的功用1）保證加工質量機床夾具的首要任務是保證加工精度，特別是保證被加工工件的加工與定位面之間以及被加工表面相互之間的位置精度。2）提高生產(chǎn)率，降低成本使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時間，且易于實現(xiàn)多件、多工位加工。3）擴大機床工藝范圍在機床上使用夾具可使加工變得方

28、便，并可擴大機床工藝范圍。4）減輕工人勞動強度，保證生產(chǎn)安全。1， 設計的準備：為了提高勞動生產(chǎn)率，保證質量，精度，需要設計專用夾具。2，總體設計工件在夾具上的定位：1.工件定位的方式（1）直接找正定位生產(chǎn)率低，精度工人技術單件小批或位置要求高定位基準所找正的表面（2）劃線找正定位精度低單件小批，復雜件，毛坯精度低定位基準所劃的線（3）夾具定位生產(chǎn)率高，定位精度高，成批及大量生產(chǎn)2工件的定位原理（1）六點定則用空間合理布置的六個支承點限制工件的六個自由度誤解：工件被夾緊，就定位了并沒有保證一批工件的一致位置。工件定位后，反方向可移動定位面與定位點應保持接觸（2）限制工件自由度與加工要求的關系完

29、全定位六個自由度全部限制不完全定位限制的自由度6欠定位該限的自由度沒有限絕不允許過定位重復限制一自由度一般不允許正確處理：危害定位不穩(wěn)，安裝困難，工件或夾具變形措施去除過定位，修改結構特殊可用過定位提高定位穩(wěn)定性和結構剛度，簡化夾具前提提高工件定位面、夾具定位面的相互位置精度注意：理論上要限制的自由度按加工要求確定不欠定位實際上所限制的自由度多于理論要求的不過定位為承受切削力、簡化夾具結構3，定位元件基本要求： 足夠的精度足夠的硬度和耐磨性足夠的強度和剛度工藝性好4，常用定位方法與定位元件：（一）工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。夾具上常用的支承元件有以下幾種：1)主要支承限制自由度

30、固定支承支承釘球頭毛坯面齒紋側面平頭已加工面支承板光側面、頂面斜槽底面 非標支承板如圓環(huán)可調支承 一批工件調一次限制自由度 自位支承（浮動支承）只定1點 2）輔助支承 一個工件調一次不限制自由度提高剛度（2）孔定位1）圓柱銷（定位銷）短銷定2點 長銷定4點2）圓柱心軸間隙配合心軸定心精度低和端面聯(lián)合定位 過盈配合心軸定心準確、裝卸不便精加工花鍵心軸花鍵孔定位3）圓錐銷定3點 4）圓錐心軸（小錐度心軸）定5點 （3）外圓定位1）V形塊-短定2點 基準是檢驗心軸的中心長定4點 對中性好活動定1點 非整圓表面定位2）定位套定心精度低，已加工面定位 3）半圓套大軸件、不便軸向裝夾的零件 4）圓錐套反頂

31、尖 （4）組合表面定位（一面兩孔）支承板、菱短圓柱銷、短削邊銷安裝削邊方向垂直于兩銷連線本專用夾具設計中的定位方式為具以大平面A和內孔68，6.6定位，“一面兩銷”法，限制六個自由度定位元件為定位銷。5，定位誤差的計算：定位誤差：是由于工件在夾具上定位不準確所引起的加工誤差，在采用調整法加工時，工件的定位誤差實質上就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。 （一）用幾何方法計算定位誤差采用幾何方法計算定位誤差通常要畫出工件的定位簡圖，并在圖中夸張地畫出工件變動的極限位置，然后運用三角幾何知識，求出工序基準在工序尺寸方向上的最大變動量，即為定位誤差。 （二）用微分方法計算定位誤差: 1.夾具的定

32、位誤差分析工件在夾具上定位不一致定位誤差D。刀具與對刀導向元件的位置不準確對刀誤差T。夾具在機床安裝不準確安裝誤差T。定位元件、對刀導向元件及安裝基面三者位置不準確制造誤差Z 加工方法誤差G D 2.定位誤差分析（1）產(chǎn)生定位誤差的原因1）基準不重合誤差B工序基準與定位基準不重合，工序基準相對于定位基準在加工尺寸方向上的最大變動范圍， B2）基準位移誤差Y定位副制造誤差，定位基準相對于刀具在加工尺寸方向上的最大變動范圍， Y（2）定位誤差的計算方法（合成法） Y0、 B=0時，則 D= Y B0、 Y=0時，則 D= B Y0、 B0時，判斷相關性：若工序基準不在定位基面上， B與 Y不相關，

33、則 若工序基準在定位基面上， B與 Y相關，判斷方向性： 若工序基準和定位接觸點在定位基準的異側，方向相同，若工序基準和定位接觸點在定位基準的同側，方向相反，(3)各種定位方法的基準位移誤差 平面定位 一般Y=0 孔銷定位 單方向位移，任意方向位移， Y = X max = V形塊定位 水平方向， Y =0垂直方向， Y = 3.減少夾具及定位誤差的措施(1)提高夾具的精度提高定位元件、對刀元件及配合表面與機床連接表面的制造精度，提高精度、安裝精度調整夾具，刀具與夾具位置，提高對刀精度(2)減少定位誤差基準重合，誤差小的定位方式（如定心夾緊裝置等） 提高定位面與定位件加工精度，減少間隙，減少基

34、準位移誤差 (3)減少夾具的磨損提高夾具易磨件耐磨性?？蓳Q裝置，及時更換。主要介紹工件孔與定位心軸（或銷）采用間隙配合的定位誤差計算    定=不+基      a.心軸（或定位銷）垂直放置，按最大孔和最銷軸求得孔中心線位置的變動量為：    基=D+d+min=max  (最大間隙）    b.心軸（或定位銷）水平放置，孔中心線的最大變動量（在鉛垂方向上）即為定     基=OO'=1/2(D+d

35、+min)=max/2        或基=(Dmax/2)-(dmin/2)=max/2   工件孔與定位心軸(銷)過盈配合時(垂直或水平放置)時的定位誤差     此時，由于工件孔與心軸(銷)為過盈配合，所以基=0。      對H1尺寸:工序基準與定位基準重合,均為中心O ,所以不=0      對H2尺寸:不=d/2   工件與"

36、一面兩孔"定位時的定位誤差   “1”孔中心線在X，Y方向的最大位移為：     定（1x)=定(1y)=D1+d1+1min=1max（孔與銷的最大間隙）   “2”孔中心線在X,Y方向的最大位移分別為:     定(2x)=定(1x)+2Ld(兩孔中心距公差)      定(2y)=D2+d2+2min=2max    兩孔中心連線對兩銷中心連線的最大轉角誤差: 定()=2=2tan

37、-1(1max+2max)/2L   (其中L為兩孔中心距)第三節(jié) 工件在夾具中的夾緊一、1.夾緊裝置的組成和基本要求（1）夾緊裝置的組成 1）力源裝置產(chǎn)生夾緊原始作用力2）中間傳動機構改變作用力的方向改變作用力的大小起自鎖作用3）夾緊元件最終執(zhí)行元件（2）對夾緊裝置的基本要求 不得破壞定位力適當，不移動、不振動，不損傷、不變形操作方便，迅速省力結構簡單，工藝性好，標準件，自鎖性二、夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素，它們的確定是夾緊機構設計中首先要解決的問題。（一）夾緊力方向的選擇夾緊力方向的選擇一般應遵循以下原則：1）夾緊力的作用方向應有利于工件的準確定

38、位，而不能破壞定位。2）夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。3）夾緊力的作用方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。（二）夾緊力作用點的選擇一般注意以下幾點： 1）夾緊力作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內，以保證工件已獲得的定位不變。 2）夾緊力作用點應處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。3）夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉力矩。 （1）夾緊力作用點、方向的確定應指向主要定位面夾緊力應落在定位支承范圍內夾緊力應盡量靠近加工面夾緊力應作用在剛性好的部位上 夾緊力最好與切削力、重力方向一致（

39、三）夾緊力大小的估算夾緊力不足，會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移并引起振動；夾緊力過大又會造成工件或夾具不夾緊力大小的估算受切削力、重力、離心力和慣性力等的作用力（矩）平衡建立力學模型，求出切削力，在最不利的瞬時，求夾緊力大小。為了保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)FJ = K F 一般K =1.53，粗加工取大值，精加工取小值。楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一,其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。     楔塊夾緊裝置特點:     自鎖性(自鎖條件1+2)  

40、0;  斜楔能改變夾緊作用力方向     斜楔具有擴力作用,ip=/p=1/tan2+tan(+1)     夾緊行程小     效率低(因為斜楔與夾具體及工件間是滑動摩擦,所以夾緊效率低)     所以適用范圍:多用與機動夾緊裝置中     夾緊力計算:      =p/tan2+tan(+1)   其中p為原始力,為楔塊升角

41、,常數(shù)6度-10度       1:工件與楔塊的摩擦角     2:夾具體與楔塊的摩擦角     自鎖條件:      原始力P撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會松開工件的現(xiàn)象稱為自鎖.      1+2   ,一般取10-15度或更小     傳力系數(shù):   

42、0;  夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù).用ip表示       ip=/p=1/tan2+tan(+1)      楔塊尺寸與材料:       升角確定后,其工作長度應滿足夾緊要求,其厚度保證熱處理不變形,小頭厚應為75mm.材料一般用20鋼或20Cr,滲碳厚為0.8-1.2mm.HRC:56-62.Ra為1.6m.·  螺旋夾緊裝置       螺旋夾緊

43、裝置是從楔塊夾緊裝置轉化而來的,相當于吧楔塊繞在圓柱體上,轉動螺旋時即可夾緊工作.      螺旋夾緊裝置特點:       結構簡單,制造容易,夾緊可靠       擴力比ip大,夾緊行程S不受限制       夾緊動作慢,效率低       應用場合:手動夾緊裝置常采用.   

44、;   螺桿夾緊力計算:       =PL/r中tan(+1)+r1tan2       其中:P是原始力,L是原始力作用點到螺桿中心距離,r中是螺旋中經(jīng)的一半,是螺旋升角,1螺母于螺桿的摩擦角,r1摩擦力矩計算半徑,2工件與螺桿頭部(或壓塊)間的摩擦角      自鎖性能:       因為楔塊的自鎖條件為11.5°-17°

45、,而螺旋夾緊裝的螺旋升角(2°-4°)很小,所以自鎖性很好.      傳力系數(shù):      ip=/p=PL/r中tan(+1)+r1tan2楔塊的ip      多位或多件夾緊:      為了減小夾壓的輔助時間和提高生產(chǎn)率,可采用多位或多件夾緊裝置.      壓塊的材料一般位45鋼,HRC:43-48 

46、0;      螺桿的材料一般位45鋼,HRC:33-38· 偏心夾緊裝置      偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形.      圓偏心夾緊力:       =PL/tan(+1)+tan2       其中L為手柄長度,支承軸中心(回轉中心)到夾緊點距離      1,2分別為偏

47、心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角.      傳力系數(shù)ip:       ip=L/tan(+1)+tan2,遠小于螺旋夾緊的ip      特點及應用場合:        偏心夾緊與螺旋夾緊相比,夾緊行程小,夾緊力小,自鎖能力差,但夾緊迅速,結構緊湊,所以常用與切削力不大,振動較小的的場合,常與其他夾緊元件聯(lián)合使用.三、常用夾緊機構（一） 斜楔夾緊機構 斜楔夾緊具有結構簡

48、單，增力比大，自鎖性能好等特點，因此獲得廣泛應用。 （二） 螺旋夾緊機構 螺旋夾緊機構結構簡單，易于操作，增力比大，自鎖性能好，是手動夾緊中應用最廣泛的一種夾緊機構。（三）偏心夾緊機構偏心夾緊的優(yōu)點是結構簡單，操作方便，動作迅速，缺點是自鎖性能較差，增力比較小。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合?？色@得的夾緊力為 （四）鉸鏈夾緊機構鉸鏈夾緊機構的優(yōu)點是動作迅速，增力比大，并易于改變力的作用方向；缺點是自鎖性能差。多用于機動夾緊機構中。（五）定心夾緊機構定心夾緊機構是一種同時實現(xiàn)對工件定心定位和夾緊的夾緊機構，即在夾緊過程中，能使工件相對于某一軸線或某一對稱面保持對稱性。定心夾緊機構按其工作原

49、理可分為兩大類：1.以等速移動原理工作的定心夾緊機構2.以均勻彈性變形原理工作的定心夾緊機構（六）聯(lián)動夾緊機構夾緊力作用在兩個相互垂直的方向上，稱為雙向聯(lián)動夾緊；兩夾緊點的夾緊力方向相同，稱為平行聯(lián)動夾緊。 四、夾緊機構的動力裝置（一）氣動夾緊裝置氣動夾緊裝置的工作介質是壓縮空氣，其工作壓力通常為0.40.6MPa。 （二）液壓夾緊裝置液壓夾緊裝置利用壓力油為夾緊動力。（三）氣、液增壓夾緊裝置 氣、液增壓夾緊裝置以壓縮空氣為動力源，通過壓力油來傳力和增力。6， 工件在夾具中的夾緊：（一）對夾緊裝置的要求（二）夾緊力的確定 夾緊力包括大小、方向和作用點三個要素，它們的確定是夾緊機構設計中首先要解

50、決的問題。（三）夾緊力方向的選擇：夾緊力方向的選擇一般應遵循以下原則：1）夾緊力的作用方向應有利于工件的準確定位，而不能破壞定位。2）夾緊力的作用方向應盡量與工件剛度最大的方向相一致，以減小工件變形。3）夾緊力的作用方向應盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需夾緊力。（四）夾緊力作用點的選擇一般注意以下幾點：1）夾緊力作用點應正對支承元件或位于支承元件所形成的支承面內，以保證工件獲的的定位 2）夾緊力作用點應處在工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。3）夾緊力作用點應盡可能靠近被加工表面，以便減小切削力對工件造成的翻轉力矩。 （五）夾緊力大小的估算夾緊力不足，會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移并引起振動；夾緊力過大又會造成工件或夾具不應有的變形或表面損傷。7，常用夾緊機構（一） 斜楔夾緊機構 斜楔夾緊具有結構簡單，增力比大，自鎖性能好等特點，因此獲得廣泛應用。 （二） 螺旋夾緊機構 螺旋夾緊機構結構簡單，易于操作，增力比大，自鎖性能好，是手動夾緊中應用最廣泛的一種夾緊機構。（三）偏心夾緊機構偏心夾緊的優(yōu)點是結構簡單，操作方便，動作迅速，缺點是自鎖性能較差，增力比較小。一般常用于切削平穩(wěn)且切削力不大的場合?？色@得的夾緊力為 （四）鉸鏈夾緊機構鉸鏈夾緊機構的優(yōu)點是動作迅速，增