離心配重軸專用夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、離心配重軸專用夾具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 作者姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)名稱：機(jī)械工程及自動(dòng)化摘要機(jī)床夾具是機(jī)床上用以指導(dǎo)刀具和裝夾工件的一種夾緊裝置。其目標(biāo)和功用是將工件定位，讓工件得到相對(duì)刀具的和機(jī)床的精確位置，同時(shí)能把工件可靠地夾緊。機(jī)床夾具如今已普遍的應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中。大批的專用機(jī)床夾具的選用為大批量生產(chǎn)提供了重要的生產(chǎn)和加工條件。機(jī)床夾具是組成工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是影響加工質(zhì)量的一個(gè)重要因素。通常情況下，機(jī)床夾具可以穩(wěn)定的確保產(chǎn)品的技術(shù)要求和產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)也不必要過(guò)高要求工人的操作能力和技術(shù)等級(jí)。高效并且先進(jìn)的機(jī)床夾具不但可以提高企業(yè)的年生產(chǎn)率，還可以大大降低安全事故，同時(shí)也能減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，

2、并且還可以讓全部加工過(guò)程達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)。隨著社會(huì)進(jìn)步工業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)、汽車、摩托車、軸承、內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)的大規(guī)?？焖侔l(fā)展，對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)過(guò)程與研究方向及其制造水平提出了很多新的課題。深入研究機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)及其理論，有效并正確的改良機(jī)床夾具的布局，無(wú)疑具有十分重大的社會(huì)意義和十分巨大的經(jīng)濟(jì)意義。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)最重要的兩個(gè)方面就是精度設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)。但在現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中，人們通常習(xí)慣性地側(cè)重于結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)而常常忽略了夾具的精度設(shè)計(jì)。但我們應(yīng)該知道無(wú)有合理的精度設(shè)計(jì)不但會(huì)給所設(shè)計(jì)的夾具帶來(lái)制造上的困難，而且也必定會(huì)導(dǎo)致制造出來(lái)的成型夾具不能確保工件的加工精度，反而也帶來(lái)不必要的人力和財(cái)力的浪費(fèi)。因此，我

3、們需要全面的研究機(jī)床夾具的制造、設(shè)計(jì)、使用等方面之間的關(guān)系。同時(shí)也要研究夾具設(shè)計(jì)的精度與被加工工件精度之間的合理性。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一門用途極其廣泛并且重要的學(xué)科，熟識(shí)它的研究要領(lǐng)和實(shí)質(zhì)，對(duì)我們從事機(jī)械制造方面或即將從事機(jī)械制造行業(yè)的學(xué)徒來(lái)講都是十分重要且很有必要的。離心配重軸夾具設(shè)計(jì)就是為了培養(yǎng)我們科學(xué)的思維方式和精確的設(shè)計(jì)思維，提高我們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)際本領(lǐng)。更重要的是讓我們將大學(xué)四年所學(xué)習(xí)的知識(shí)融會(huì)貫通。論文首先對(duì)夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展及其功能作用做了 I一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。然后對(duì)配重軸的工藝稍作分析。最后設(shè)計(jì)了鉆床夾具和銑床夾具各一套，并做了計(jì)算和可行性的分析。關(guān)鍵詞：機(jī)床夾具 精度

4、設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 離心配重軸IIAbstractJigs and fixtures is a clamping device for guiding the tool and work piece clamping on the machine. Its objectives and functions of the work piece is positioned so that the exact position of the work piece relative to the tool and get the machine at the same time be able to se

5、curely clamp the work piece. Jigs and fixtures nowwidely used in machinery manufacturing industry. Large selection of special jigs and fixtures provide important conditions for the production and processing of high-volume production. Jigs andfixtures is an important integral part of the process syst

6、em, is an important factor affecting the processing quality. Typically, jigs and fixtures can be stabilized to ensure product quality and product technical requirements, but also require workers unnecessarily high operating capacity and technical level.Efficient and advanced machine tool fixture can

7、 not only improve productivity in the enterprise, but also can significantly reduce accidents, but also can reduce the labor intensity of workers, and also to allow all to achieve automated production process. With the rapid development of large-scale industrial development andsocial progress, aircr

8、aft, automobiles, motorcycles, bearings, engine and other industries, machine tool fixture design and manufacturing process and the level of research made a lot of new issues. study of jigs and fixtures design and theory, valid and corrected improvedlayout of jigs and fixtures, undoubtedly of great

9、social significance and enormous economic significances.Fixture design is the two most important aspects ofprecision design and structure layout. But in reality the design, people often customary to focus on the structural layout and often IIIneglected precision fixture designed. But we should know

10、that there is no reasonable precision design not only the design of the fixture will bring manufacturing difficulties, but it would certainly lead to manufactured molding fixture work piece machining accuracy cannot be ensured, but also cause unnecessary human and financial waste.Therefore, we need

11、a comprehensive study of the relationship between the machine fixture manufacturing, designed, and so on. But also to study the accuracy and reasonableness of the work piece to bemachined between precision fixtures designed. Fixture design is an extremely versatile and important subjects, familiar w

12、ith itsresearch essentials and substance, for we are engaged in or about to engage in the manufacture of mechanical machinery manufacturing industry in terms of apprentices are very important and necessary.Centrifugal counterweight shaft fixture design is to develop our scientific way of thinking an

13、d precise design thinking, enhance problem we find, analyze and solve problems of practical skills. More importantly, we will have four years of college knowledge mastery learning. Firstly, the development of the role and functions of the fixture design to make a brief introduction. Then a brief ana

14、lysis of the counterweight shaft technology. Final design of the drilling and milling fixture set each fixture, and made a calculation andfeasibility analysis.Keywords: precision machine tool fixture design structural design centrifugal counterweight shaftIV目錄摘要 . I Abstract. III 目錄 . V1. 緒論. - 1 -1

15、.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 . - 1 -2.機(jī)床夾具的分類和組成 . - 3 -2.1機(jī)床夾具的分類與組成 . - 3 -2.2按使用機(jī)床類型分類 . - 4 -2.3按夾具動(dòng)力源分類 . - 4 -2.4夾具的組成 . - 4 -2.5夾具設(shè)計(jì)要求 . - 5 -3.零件圖的工藝分析 . - 7 -3.1零件的工用和工作條件 . - 7 -3.1.1功用 . - 7 -3.1.2工作條件 . - 7 -3.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性 . - 8 -3.3零件主要表面的技術(shù)要求 . - 9 -4.鉆床夾具設(shè)計(jì) . - 10 -4.1定題 . - 10 -4.2分析 . - 10 -4.3定案 . - 11

16、-4.3.1定位夾緊方案 . - 11 -4.3.2導(dǎo)刃方案 . - 12 -4.4鉆具的實(shí)用與說(shuō)明 . - 12 -4.5精度分析 . - 13 -4.5.1影響尺寸110.05mm的誤差分析 . - 13 -4.5.2影響尺寸220.05的誤差分析 . - 14 - V4.5.3影響槽B垂直度25：0.05的誤差分析 . - 15 -5.銑床夾具設(shè)計(jì) . - 17 -5.1定題 . - 17 -5.2分析 . - 17 -5.2.1工序分析 . - 17 -5.2.2專用夾具設(shè)計(jì)的必要性分析 . - 17 -5.3定案 . - 18 -5.3.1定位夾緊方案 . - 18 -5.3.2變工

17、位方案 . - 19 -5.3.3對(duì)刀方案 . - 19 -5.4銑具的使用與說(shuō)明 . - 20 -5.5精度分析 . - 21 -5.5.1對(duì)原始尺寸的誤差分析 . - 21 -5.5.2影響對(duì)A對(duì)稱度為0.1的誤差分析 . - 23 - 總結(jié) . - 24 - 致謝 . - 27 - 參考文獻(xiàn). - 29 - VI1. 緒論本章主要闡述的是機(jī)床夾具的產(chǎn)生與發(fā)展，簡(jiǎn)要的敘述了夾具在機(jī)械行業(yè)中夾具設(shè)計(jì)舉足輕重的作用。不管是在汽車、飛機(jī)、軸承等大型機(jī)械中夾具都有著重要的應(yīng)用。不論是在科學(xué)研究、教學(xué)或者日常生活應(yīng)用都有著強(qiáng)大的適應(yīng)性和可操作性，更是一個(gè)國(guó)家高科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一，具備廣闊的應(yīng)

18、用前景。1.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀?yuàn)A具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，夾具已經(jīng)從一種輔助工具發(fā)展到如今門類齊全的工藝裝備。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，小批量多品種生產(chǎn)的工件類別已經(jīng)占到了工件種類的百分之八十五左右。現(xiàn)如今品種更新?lián)Q代很快，競(jìng)爭(zhēng)激烈，一切都是為了更好地適應(yīng)市場(chǎng)的需求。在一般的企業(yè)里，如今仍然習(xí)慣用傳統(tǒng)的專用夾具，但在中等生產(chǎn)或者更高的公司里大概擁有成千上萬(wàn)套的專用夾具。但隨著技術(shù)更新，要求更高再加上加工中心、數(shù)控加床等出現(xiàn)，現(xiàn)如今對(duì)夾具設(shè)計(jì)又提出了一些新的要求（1）所設(shè)計(jì)夾具能方便迅速的將新產(chǎn)品投入生產(chǎn)，同時(shí)能縮短加工準(zhǔn)備周期及在保證加工要求的情況下并降低生產(chǎn)成本

19、。（2）所設(shè)計(jì)的夾具不能只裝夾一種工件，盡可能裝夾一些類似工件。（3）所設(shè)計(jì)的夾具可以用于高精密加工。（4）所設(shè)計(jì)夾具能夠適應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)的新型機(jī)床夾具。（5）所設(shè)計(jì)夾具盡可能采用液壓站等動(dòng)力源，可以更大程度的減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度同時(shí)還可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（6）所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)該提高標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向- 1 -（1）現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加有利于所要加工工件的商品化，更加有利于縮短所加工工件的時(shí)間周期，更加有利于降低加工生產(chǎn)的總成本。（2）現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展更加精密化，同時(shí)也提高了夾具的精度要求和設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性和可靠性。（3）現(xiàn)代機(jī)床夾具發(fā)展更加高效化，同時(shí)縮短加工工件的時(shí)

20、間，并能提高生產(chǎn)率和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并盡可能提高各種先進(jìn)設(shè)備的利用率。- 2 -2.機(jī)床夾具的分類和組成2.1機(jī)床夾具的分類與組成(1)通用夾具通用夾具是指：結(jié)構(gòu)和布局已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并且有較大適用范圍的夾具。例如，四爪單動(dòng)卡盤、車床三爪自定心卡盤、銑床用的分度頭，平口鉗等。(2)專用家具專用機(jī)床夾具是指：為某一零件或某一設(shè)備在某一道工序上的裝夾而特意設(shè)計(jì)和制造的夾具。(3)組合夾具組合夾具是指：在夾具的元件和部件全部標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同工件的某一道工序的加工要求，根據(jù)組合化的原理，用預(yù)先設(shè)計(jì)并制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件迅速組裝而成的專用夾具，使用完了后再拆散成元件和合件，以便可以不斷重復(fù)使用。(4

21、)組成夾具組成夾具是在多品種，中小批生產(chǎn)中采用成組加工時(shí)，專門為每個(gè)工件組設(shè)計(jì)并制造的專用夾具（成組加工是根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、尺寸和工藝特征的相似性，對(duì)同類型的所有零件進(jìn)行分組，將同組的零件集中在一條生產(chǎn)線或者一臺(tái)設(shè)備上進(jìn)行加工）。在夾具結(jié)構(gòu)布局上，把與工件有相關(guān)聯(lián)的定位、夾緊和導(dǎo)向部份，設(shè)計(jì)成可以調(diào)整或者可以替換的結(jié)構(gòu)。把從加工工件組中的某一種工件轉(zhuǎn)換成另一種工件時(shí)，只需要進(jìn)行極個(gè)別的調(diào)整或者替換，便可以進(jìn)行。(5)隨行夾具- 3 -隨行夾具是指：用在自動(dòng)線上的移動(dòng)式夾具。工件則安設(shè)在隨行夾具上，由運(yùn)載裝置依次送達(dá)自動(dòng)線的各個(gè)機(jī)床，并且在機(jī)床工作臺(tái)或者機(jī)床的夾具上定位和夾緊。2.2按使用機(jī)床類型

22、分類由于使用夾具的機(jī)床類型不同，其工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式不同，對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)相應(yīng)地提出不同要求。因此可按適用的機(jī)床，把夾具分為組合機(jī)床夾具、車床夾具、鏜床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、磨床家具、數(shù)控和加工中心機(jī)床專用夾具等類型。2.3按夾具動(dòng)力源分類按夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同，可以把夾具分為氣動(dòng)夾緊夾具、液壓夾緊夾具、手動(dòng)夾緊夾具、氣液聯(lián)動(dòng)夾緊夾具、真空家具、電磁夾具、離心力夾具及自緊夾具（靠切削力夾緊）等。2.4夾具的組成(1)定位元件定位元件是用于確定工件正確位置的元件。用工件定位基面和夾具定位元件工作面接觸，兩者配合來(lái)實(shí)現(xiàn)工件定位。(2)夾緊裝置夾緊裝置是在工件定位后將工件夾牢的裝置。(3)對(duì)刀

23、、導(dǎo)向元件對(duì)刀和導(dǎo)向元件是指：用于確定或引導(dǎo)刀具的元件，比如鏜套、鉆套、對(duì)刀裝置等，其功用是使刀具與定位元件之間獲得正確的相對(duì)位置。 - 4 -(4)夾具聯(lián)接元件夾具聯(lián)接元件是指：用于保證夾具在機(jī)床上定位夾緊所需用的元件。比如銑床夾具底面上安裝的定位健等。(5)其它元件及裝置依照工件加工的要求，有些夾具除了上述組成部分以外，還需要設(shè)置別的元件或者裝置。比如進(jìn)行多工位加工用的分度轉(zhuǎn)位裝置、某些夾具的靠摸裝置，工件抬起裝置和輔助支撐等。(6)夾具體夾具體是指：用于聯(lián)接夾具各元件及其裝置，使之能成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件。2.5夾具設(shè)計(jì)要求(1)夾具結(jié)構(gòu)和布局應(yīng)該與其用途和生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)夾具的用途和生產(chǎn)規(guī)

24、模的大小不同，所設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具結(jié)構(gòu)形式也不相同。在大批量的生產(chǎn)中，夾具的主要作用是既要保證產(chǎn)品質(zhì)量，也還應(yīng)該考慮要如何提高生產(chǎn)效率等問(wèn)題。與此同時(shí)，應(yīng)該廣泛地采用多件夾緊機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)夾緊裝置等高效、省力且操作容易的夾具；在中小批量的生產(chǎn)中，因?yàn)槭艿搅松a(chǎn)條件的限定，為了使經(jīng)濟(jì)性較為良好，夾具的作用最主要是要保證產(chǎn)品的質(zhì)量，應(yīng)該盡量使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且可廣泛采用單件加工的夾具和手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。在條件允許情況下，應(yīng)該首先考慮選用可調(diào)節(jié)夾具、成組的夾具和組合夾具。(2)夾具零件標(biāo)準(zhǔn)化程度高夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量采用構(gòu)造簡(jiǎn)單，且成熟的標(biāo)準(zhǔn)夾緊機(jī)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)夾具元件和標(biāo)準(zhǔn)件。同時(shí)也應(yīng)該減少非標(biāo)準(zhǔn)零件的使

25、用，以便于提高夾具的標(biāo)準(zhǔn)化 - 5 -程度，同時(shí)也能縮短夾具設(shè)計(jì)時(shí)間，更能提高夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也能降低夾具制造的周期極其成本。(3)夾具應(yīng)該具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性為了確保工件加工要求和夾具自身的精度不受到破壞，同時(shí)確保加工中夾具不會(huì)發(fā)生振動(dòng)，夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有較高的剛度和強(qiáng)度。夾具安置在機(jī)床的工作臺(tái)上應(yīng)該具有良好的穩(wěn)定性。同時(shí)要注意降低夾具重心。使夾具底面輪廓尺寸與夾具高度尺寸應(yīng)該適當(dāng)?shù)爻杀壤?4)保證使用方便和安全為了便于操作，夾緊機(jī)構(gòu)的操縱手柄一般應(yīng)該放在右邊或者前面。為了便于夾緊工件，操作時(shí)不便于夾緊件的手柄或者扳手應(yīng)該在所操作范圍內(nèi)擁有足夠的活動(dòng)空間。同時(shí)還要注意防止夾緊機(jī)構(gòu)的活

26、動(dòng)件與刀具、機(jī)床發(fā)生碰撞。(5)良好的工藝性所設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具應(yīng)該便于夾具的制造、檢驗(yàn)、調(diào)整、裝配、和維修。關(guān)于夾具上精度要求較高的位置尺寸，應(yīng)該考慮在裝配后用合并的措施保證，或者依靠裝配時(shí)所調(diào)整的辦法得到相應(yīng)的保證。- 6 -3.零件圖的工藝分析3.1零件的工用和工作條件3.1.1功用離心配重軸是離心活門中的關(guān)鍵零件，而離心活門是壓縮機(jī)防喘的重要附件，喘振是壓縮機(jī)工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)狀態(tài)的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象。其根本原因是壓縮機(jī)內(nèi)部氣流產(chǎn)生嚴(yán)重分離，阻塞通道。為解決這個(gè)問(wèn)題，渦噴六發(fā)動(dòng)機(jī)采用了放氣機(jī)構(gòu)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于9700rpm時(shí)放氣帶打開，位于壓縮機(jī)五、六級(jí)之間放掉一部分壓縮空氣，減少氣流阻力，使

27、進(jìn)氣速度增加，減少了氣流分離，因而防止了喘振。而放氣帶開和關(guān)是受離心活門控制的，而離心活門又是靠離心配重軸直接感受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化而工作。3.1.2工作條件離心配重軸為旋轉(zhuǎn)零件，發(fā)動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下工作時(shí)，離心配重軸轉(zhuǎn)速高達(dá)6321rpm，其潤(rùn)滑油溫度在-40到85之間，潤(rùn)滑油壓力為1.324.5kg/cm,該軸的上端固定兩個(gè)離心配重塊，內(nèi)孔裝有分油活門，由兩個(gè)離心配重塊小端浮起。當(dāng)離心配重軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 離心配重塊也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，因此改軸除承受離心配重塊旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力外，還承受控制彈簧的作用，當(dāng)這兩種作用力不相等時(shí)，分油活門則向左或向右移動(dòng)，分油活門與離心配重軸組成精密偶件，間隙為0.020.03，

28、該零件在滑油中工作，對(duì)潤(rùn)滑油的清潔度要求很高，若有微小的雜質(zhì)進(jìn)入就有可能出現(xiàn)抱軸故障。- 7 -3.2零件的結(jié)構(gòu)工藝性圖3-1離心配重軸屬于細(xì)長(zhǎng)軸零件。從整體來(lái)看為對(duì)稱分布的“T”型結(jié)構(gòu)，兩邊+0,014+0.0063130-0.012的耳孔用以安裝四個(gè)微型軸承；兩個(gè)孔裝圓柱銷用來(lái)限制-0.0220對(duì)稱槽中間的兩個(gè)離心配重塊的極限位置；軸-0.04的外圓表面與錫鉛青銅合金襯套配合，內(nèi)孔10與分油活門配合；軸的內(nèi)孔10中開有兩個(gè)14的油槽；為控制分油活門工作的滑油通道，油槽的邊緣要求保持尖邊，無(wú)毛刺；+0.2156在14兩槽四周分別開有4個(gè)通油孔；軸的小端開有一個(gè)寬+0.140的槽，與齒+0.2

29、1.10輪內(nèi)孔凸邊配合，其鍵槽作用，在小外圓端部還開有寬的環(huán)槽，用來(lái)安裝聯(lián)接齒輪用的彈簧卡圈。軸的外廓尺寸：最大外徑為62mm，總長(zhǎng)為106mm，最小壁厚乃為2毫米，是一個(gè)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的精密零件。- 8 -3.3零件主要表面的技術(shù)要求(1)表面本身精度：主要工作表面有軸的內(nèi)孔，其尺寸精度高達(dá)IT45級(jí)，（要求在組合時(shí)內(nèi)研磨），孔的集合形狀誤差為0.003mm，其表面的粗糙度Ra0.05-0.02+0.0062013-0.04外圓的尺寸精度為IT7級(jí)，表面粗糙度Ra0.8;兩邊耳孔-0.012的尺寸精度為IT7級(jí)，表面粗糙度為Ra1.6。非外工作表面的粗糙度Ra6.3Ra3.2(在高速下工作為提

30、高疲勞強(qiáng)度 )?？傊畠?nèi)外圓配合表面粗糙度低，精度高而非配合表面精度低，粗糙度高。(2)表面間的位置精度：內(nèi)孔D對(duì)軸線A的同軸度為0.015；端面E對(duì)軸線為0.015；端面E對(duì)軸線A的園跳動(dòng)為0.03；表面B和Q對(duì)軸線A的對(duì)稱度分+0.00613別為0.1和0.03；軸承孔-0.012表面對(duì)槽B的垂直度為25:0.05- 9 -4.鉆床夾具設(shè)計(jì)4.1定題因工序160需設(shè)計(jì)一個(gè)加工耳孔的鉆具，因此定題為“鉆13耳 孔的鉆具”。4.2分析該尺寸精度，位置精度要求都很高，就位置精度，220.05，110.05 。本工序需要加工兩個(gè)為一組的間斷孔，兩個(gè)中間有槽“C”，顯得剛性較差，為保證加工質(zhì)量與生產(chǎn)效

31、率，該工序分成四個(gè)工步完成，即鉆、擴(kuò)、粗、鉸、精鉸，尺寸分配為鉆，擴(kuò)，粗鉸.精鉸到最終尺寸這四個(gè)工步在Z525-4，四軸鉆床上加工，一次裝夾只需更換鉆套，是一種最理想的工藝方案。若用組合夾具，還要制造專用件，在加工中尺寸很難保持穩(wěn)定，每批都要重新拼裝組合，才能保證工藝要求。- 10 -4.3定案圖4-14.3.1定位夾緊方案為保證22需要需要限制工件的一個(gè)自轉(zhuǎn)動(dòng)。綜合上 限制工件的四個(gè)自由度，為保證11由度，為保證需要限制工件的一個(gè)述工件的六個(gè)自由度需要全部限制。- 11 -定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)該遵循基準(zhǔn)重合原則和互為基準(zhǔn)原則。故 以 小 外 圓作為主要定位基準(zhǔn)，以保證22尺寸，以端面E作為定位基

32、準(zhǔn)保證11尺寸，以鉆孔底平面定位保證對(duì)B的垂直度保證滿足25；0.05的要求方案一：用內(nèi)孔為的套筒定位于小外圓表面，則=0.028+0.01=0.038=0.033.在裝夾裝置中采用自動(dòng)定心夾緊，可望保證尺寸220.05mm，夾緊機(jī)構(gòu)選用液性塑料自動(dòng)定心裝置。它是利用液態(tài)塑料受壓以后，使薄套筒發(fā)生彈性漲大或縮小的變形，而其將工件定心并夾緊。其定心精度一般為0.010.005mm，而且結(jié)構(gòu)很緊湊，操作很方便，夾緊時(shí)使零件整個(gè)外圓表面受力均勻，不容易產(chǎn)生壓傷，所以選用此方案。方案二：用V型塊定位于外圓，則：= =0.007=0.033mm，可保證原始尺寸220.05mm。由于定位外圓表面的粗糙度為

33、0.8，精度較高ITT級(jí)，而V型塊的夾緊機(jī)構(gòu)只能用V型塊夾緊或者螺旋壓板壓緊，使壓緊較復(fù)雜操作不方便，且為線接觸，使夾緊較為復(fù)雜，操作不方便，且為線接觸，這樣就容易把工件表面壓傷。所以不采用V型塊決定定位夾緊裝置。4.3.2導(dǎo)刃方案由于被加工孔為間斷孔，所以為防止刀具引偏采用前后引導(dǎo)。為提高擴(kuò)孔，粗鉸，精鉸加工生產(chǎn)率，采用快換式鉆套。鉆孔時(shí)由于鉆削力較大，為防止鉆套隨刀具轉(zhuǎn)動(dòng)或被切削頂出采用可換鉆套，擴(kuò)孔，粗，精鉸時(shí)，鉆套內(nèi)徑采用基孔制，其內(nèi)徑分別為，。4.4鉆具的實(shí)用與說(shuō)明該鉆床夾具的工序內(nèi)容是加工兩個(gè)的間斷孔，工件以外圓及其端面做定位基準(zhǔn)，角向定位是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘5，將壓塊右端面向下壓，通過(guò)

34、壓塊限制工件的角向位置。夾緊時(shí)先轉(zhuǎn)動(dòng)手柄6，將工件軸向輔助夾緊，然后采用液性塑料自動(dòng)動(dòng)心夾緊，該裝置在殼體11中壓配著一個(gè)薄壁彈性套筒12，在殼體和套筒之間的容腔中的液性塑料，即可將其壓強(qiáng)均勻地傳遞到各個(gè)方向上。因此 - 12 -薄壁套筒12的薄壁部分便于產(chǎn)生彈性變形，從而使工件定心并且繼而夾緊。當(dāng)零件的兩個(gè)孔加工完以后，松開螺釘IT工件的軸向壓緊松開，再松開螺釘23，薄壁套筒責(zé)因彈性恢復(fù)而將工件松開，取出另件。螺釘21和堵頭20是澆注塑料后堵塞其出氣口用的。4.5精度分析圖4-24.5.1影響尺寸110.05mm的誤差分析A.由于基準(zhǔn)重合，所以； B.由于是平面定位所以；C. 因?yàn)閵A緊力所引

35、起的變形方向?qū)υ汲叽绮o(wú)影響，則D.鉆具在鉆 床上安裝的不準(zhǔn)確并不會(huì)不影響參加的孔的位置尺寸，即；E.調(diào)整誤差： - 13 -a. L=（） ，取L=(0.05)=0.01mm。 b. 鉸套內(nèi)外圓的同度允差，一般去取0.010.005mm?，F(xiàn)在取0.01mm。 c. 前引導(dǎo)襯套的同軸度取用0.01mm。 d. 鉸套與襯套的配合為，其間隙為0.011+0.014=0.025mm。所以=20.01+0.01+0.01+0.025=0.065mm。F.鉸刀在加工的偏移：由于鉸孔時(shí)，用了前引號(hào)所以與襯套的間隙所引起鉸刀偏移來(lái)考慮。前引導(dǎo) 襯套其間隙 前 =0.011+0.014=0.025mm。后引

36、導(dǎo) 鉸套其間隙 后=0.011+0.018=0.029mm。則鉸刀的偏移=0.025+0.029=0.054mm?？傉`差按概率：=0.08450.1mm。所以該鉆具能夠確保工件的質(zhì)量要求。4.5.2影響尺寸220.05的誤差分析A.由于基準(zhǔn)重合，所以； B.由于用液性塑料自動(dòng)定心夾緊，其定心精度為0.0050.1mm，取。 C.夾緊工件時(shí)，定位面上的接觸變形所造成的夾緊誤差較小，估計(jì)不會(huì)大于0.01mm。 D.鉆具在鉆床上的安裝誤差對(duì)該原始尺寸無(wú)影響。 E.調(diào)整誤差如前所述：L=（） ，取L=(0.05)=0.01mm。 b. 鉸套內(nèi)外圓的同度允差，一般去取0.010.005mm?，F(xiàn)在取0.0

37、1mm。 c. 前引導(dǎo)襯套的同軸度取用0.01mm。 d. 鉸套與襯套的配合為，其間隙為 0.011+0.014=0.025mm。所以=20.01+0.01+0.01+0.025=0.065mm。 F.鉸刀的偏移：由于鉆間斷孔會(huì)引起鉆孔時(shí)引偏，但鉸孔時(shí)，用了前引導(dǎo)，所以對(duì)鉸孔沒(méi)有影響，只需考慮鉸刀與襯套之間最大間隙所引起的偏移。- 14 -前引導(dǎo)，襯套，其間隙前 =0.011+0.014=0.025mm。 后引導(dǎo)，鉸套其間隙后=0.011+0.018=0.029mm。 則鉸刀的偏移=0.025+0.029=0.054mm。總誤差按概率公式 ：=0.08450.1mm。所以該鉆具能夠確保工件的質(zhì)

38、量要求。4.5.3影響槽B垂直度25：0.05的誤差分析圖4-3- 15 -槽B垂直度25：0.05主要是由刀具的引偏引起，其它誤差對(duì)它影響可以忽略。如前所述，前引導(dǎo)與襯套的間隙為， 后引導(dǎo)與鉸套的間隙為0.029. 由= = 所以 X = =因 = = =所以 = B25 = 0.0125因 0.0125mm ， 能保證所以 改鉆具能保證工件的加工精度要求。- 16 -5.銑床夾具設(shè)計(jì)5.1定題因?yàn)楣ば?0需要設(shè)計(jì)一個(gè)加工兩個(gè)成型面的銑床夾具，因此定題為“銑成型面的夾具設(shè)計(jì)”。5.2分析5.2.1工序分析工序70所要求銑零件的兩側(cè)面的型面，原始尺寸為，和對(duì)A的平行度為0.1，粗糙度為6.3先

39、行工序已加工好的表面作為本工序用的定位基準(zhǔn)。加工時(shí)是用成型銑刀在X62W臥式銑床上進(jìn)行，成型表面由刀具保證。5.2.2專用夾具設(shè)計(jì)的必要性分析若采用萬(wàn)能分度頭（通用夾具）加專用夾具很不方便，不適用于批量生產(chǎn)，還不如另行設(shè)計(jì)。用組合夾具尚可，但是剛性與穩(wěn)定性較差，特別是銑加工是斷續(xù)切削易于振動(dòng)，而且每批都要重新拼裝組合，不適合批量生產(chǎn)，所以有必要設(shè)計(jì)專用 - 17 -銑床夾具。圖5-1圖5-25.3定案5.3.1定位夾緊方案為保證原始尺寸，對(duì)A的平行度為0.1，應(yīng)該限制工件六個(gè)自由度。 - 18 -定位基準(zhǔn)的選著應(yīng)該盡量遵循基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)的原則，故以外圓或內(nèi)孔和端面定位來(lái)保證原始尺寸。方案一

40、：以V型塊定位于外圓，則 = 0.0320.032 = 0.093mm，夾緊時(shí)采用V型塊或者螺旋壓板夾緊，另一端用頂尖頂住，此法夾緊較為復(fù)雜，操作不方便，所以暫時(shí)不采用。方案二：以兩頂尖定位并夾緊于內(nèi)孔兩端的錐度中，符合基準(zhǔn)重合原則，限制五個(gè)自由度，角向用卡金箍定位，限制一個(gè)自由度，且，這種方法結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，能承受銑刀的軸向力，同時(shí)能保證穩(wěn)定切削，且輔助時(shí)間短。所以采用此方案定位并夾緊。5.3.2變工位方案由于銑雙面，所以工件要翻面加工。若不采用分度裝置，工件要裝夾兩次。因此設(shè)計(jì)了此分度裝置，并采用分度裝置使工件加工工序較為集中，減少安裝的次數(shù)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度并且還提高了生產(chǎn)率。分度裝

41、置有回轉(zhuǎn)分度和直線分度，而回轉(zhuǎn)裝置應(yīng)用較多，所以選用回轉(zhuǎn)分度裝置。回轉(zhuǎn)分度又分軸向分度和徑向分度。就分度裝置的結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸和維護(hù)保養(yǎng)來(lái)說(shuō)，以軸向分度為最佳，所以選用臥式軸向分度。用錐銷限位優(yōu)于圓柱銷，因?yàn)樗芟浜祥g隙使，分度精度高，所以選擇圓柱銷定位。5.3.3對(duì)刀方案為了提高生產(chǎn)率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，減少工人對(duì)刀時(shí)間，特別設(shè)計(jì)了對(duì)刀裝置。因?yàn)榧庸?duì)象是對(duì)稱型面，對(duì)刀裝置必須安裝在另件軸的垂直平面內(nèi)，才能測(cè)定高度與中心線位置，這樣采用固定對(duì)刀塊，安裝另件又發(fā)生了干涉，因此專門設(shè)計(jì)了活動(dòng)式對(duì)刀塊，保證了對(duì)刀要求。對(duì)刀尺寸計(jì)算：- 19 -圖5-3高度方向：取半為 化成對(duì)稱形式10.780.

42、07mm。塞尺取mm 所以 H = 10.781 = 9.78mm 取公差為 0.01mm 故 H = 9.78 0.01mm5.4銑具的使用與說(shuō)明該夾具用于臥式銑床，用成型銑刀切削兩個(gè)成型面，分度采用插銷式分度。 工件以兩頂尖定位并夾緊，然后將卡箍安裝在前頂尖上，將卡箍夾頭彎柄插在板塊35的缺口槽內(nèi)帶動(dòng)一起回轉(zhuǎn)分度。當(dāng)加工好一個(gè)表面后，不需要卸下工件，只需轉(zhuǎn)動(dòng)手柄8，使杠桿7的一端進(jìn)入分度銷20的槽內(nèi)向右運(yùn)動(dòng)，而將分度銷20從圓盤25中拔出，然后通過(guò)球形手柄26使圓盤25轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)半圓鍵22帶動(dòng)主軸34；主軸34帶動(dòng)板塊35；板塊35帶動(dòng)卡箍；卡箍帶動(dòng)工件一起回轉(zhuǎn)180度，并在彈簧力的作用下

43、，使分度銷20自動(dòng)插入到圓盤25的另一孔中，即可加工另一個(gè)型面。零件加工完以后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄45，即可取下工件。本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作迅速方便，且具有一定范圍的通用性，適用于批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。- 20 -5.5精度分析圖5-4圖5-55.5.1對(duì)原始尺寸的誤差分析A.基準(zhǔn)重合 所以. B.定位誤差對(duì)于本尺寸是一次裝夾。主要是由分度保證與無(wú)關(guān)。 C.夾緊力所引起的工件變形方向?qū)υ汲叽鐭o(wú)影響，即. - 21 -D.夾具的安裝誤差：由于夾具定位軸線對(duì)夾具底面A的平行度誤差，會(huì)引起工件傾斜，使被加工表面與軸線不平行，因而會(huì)影響加工表面的尺寸精度。夾具技術(shù)要求規(guī)定為不大于100：0.03mm，那么工件大約20

44、mm范圍內(nèi)影響值是不大于0.006mm。圖5-6E.夾具的分度誤差： a.分度銷與分度孔的配合間隙1=0（圓柱銷）。 b.分度銷與導(dǎo)套之間的配合間隙 2 = 0.018+0.011 = 0.029mm 。 c.孔座襯套內(nèi)外圓的同軸度數(shù)誤差約為。 d .兩個(gè)座孔的中心距為130所以制造誤差 S=故 = =F.對(duì)到誤差： 對(duì)刀塊：9.78 塞尺：轉(zhuǎn)軸：G.方法誤差：- 22 -所以=0.09mm 所以 該夾具能保證的要求5.5.2影響對(duì)A對(duì)稱度為0.1的誤差分析對(duì)A對(duì)稱度為0.1主要靠分度保證，與和無(wú)關(guān)，如前所敘述的那樣 （按精銑）所以= 0.071mm 能保證所以該銑床夾具能保證工件的加工精度要

45、求- 23 -總結(jié)夾具設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，都是非常重要且不可忽略的一個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)床夾具本身就是一種裝置，只不過(guò)這種裝置不光可以將工件可靠地夾緊，同時(shí)可以正確地定位，讓工件獲得相對(duì)機(jī)床或者刀具正確的位置最為重要的是，一個(gè)好的夾具不光可以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量，更能減少工廠工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也能保證安全防止意外事件的發(fā)生。一個(gè)單一的夾具，只能特定的加工一種工件，但隨著社會(huì)進(jìn)步，競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越來(lái)大，技術(shù)革新也越來(lái)越快。所設(shè)計(jì)出來(lái)的夾具如果真的只能裝夾一種特定的工件，那么勢(shì)必將要造成很多不必要的浪費(fèi)，況且一個(gè)公司不僅僅只設(shè)計(jì)一種夾具，一般都會(huì)有成百上千件的夾具。所以設(shè)計(jì)實(shí)用，可裝夾很

46、多同一類型的夾具，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便的夾具就顯得尤為重要。既可以為公司節(jié)約成本，創(chuàng)造更大的價(jià)值，同時(shí)也避免不必要的浪費(fèi)，也能更快更好地提高公司的生產(chǎn)效率。夾具設(shè)計(jì)不僅僅是把夾具設(shè)計(jì)出來(lái)。從夾具出現(xiàn)的那一刻，它就已經(jīng)注定將要改變整個(gè)機(jī)械技術(shù)行業(yè)。萬(wàn)事開頭難，加工設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品也是一樣?；蛟S設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外形很容易，可以隨著自己思緒在電腦上幾下就可以描繪一個(gè)大概，但是如何將自己所設(shè)計(jì)出來(lái)的東西去經(jīng)過(guò)一系列的加工變成現(xiàn)實(shí)中活生生的產(chǎn)品，需要的不僅僅是靈感，還需要更多的經(jīng)驗(yàn)和智慧。所以一個(gè)優(yōu)秀的夾具，不僅僅是可以將我們要加工的工件便于夾緊加工，還需要我們考慮更多。離心配重軸夾具設(shè)計(jì)讓我大學(xué)四年將學(xué)校所學(xué)

47、的理論知識(shí)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的一個(gè)過(guò)程。在設(shè)計(jì)工藝及夾具的過(guò)程中，明確了對(duì)零件的作用，零件的熱處理及其基準(zhǔn)做了一定的分析，并對(duì)工藝分析中所遇到的重點(diǎn)問(wèn)題做了具體的簡(jiǎn)介。對(duì)夾具的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)的處理，精度的要求也有了個(gè)系統(tǒng)的總結(jié)，同時(shí)在CAD和Pro-E的繪圖軟件的運(yùn)用和熟練程度上有了較大的提升。同時(shí)也學(xué)會(huì)了如何查找資料，如何使用機(jī)械手冊(cè)，也對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的盲點(diǎn)有了一個(gè)大的補(bǔ)充。此次的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，對(duì)我來(lái)說(shuō)，是一個(gè)收獲也同時(shí)是一個(gè)反省。恍惚間才發(fā)現(xiàn)自己的大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)真的太少，太不夠用了。很多最基礎(chǔ)的知識(shí)點(diǎn)，數(shù)據(jù)處理都要回憶很久。目前的狀態(tài)對(duì)于即將步入社會(huì)的我是一種挑戰(zhàn)， - 24 -也同時(shí)是對(duì)我

48、在學(xué)校所學(xué)習(xí)的知識(shí)的一個(gè)檢驗(yàn)。對(duì)于學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)的我來(lái)說(shuō)，沒(méi)有真才實(shí)學(xué)怎能在社會(huì)上立足，靠什么去闖去自己的一篇天地。通過(guò)離心配重軸的夾具設(shè)計(jì)，雖然覺(jué)得學(xué)機(jī)械專業(yè)真的好困難，總是被一些課題打擊地自信心全無(wú)。但發(fā)現(xiàn)通過(guò)這幾個(gè)月的時(shí)間，自己慢慢去找回所遺忘的知識(shí)，去彌補(bǔ)知識(shí)上的盲點(diǎn)，通過(guò)了圖書館沒(méi)日沒(méi)夜的查找資料做筆記，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻彌補(bǔ)CAD的盲點(diǎn)，所設(shè)計(jì)出現(xiàn)在的衣套鉆床夾具，一套銑床夾具。經(jīng)過(guò)工藝分析，加工可行性分析，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的夾具能按照要求裝夾工件，同時(shí)也能保證加工的精度?；蛟S這就是我畢業(yè)前最大的收獲，發(fā)現(xiàn)一切對(duì)于自己再困難的事情，通過(guò)我自己的努力依然可以做出一些成果。但客觀評(píng)價(jià)自己的設(shè)計(jì)成果

49、，還有很多不足之處。比如說(shuō)：缺乏在工廠的經(jīng)驗(yàn)，很多理論要求自己認(rèn)為自己什么都知道。但當(dāng)自己去設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)我所選的加工參數(shù)和元件有可能不非常地合適，也會(huì)對(duì)自己的加工帶來(lái)非常大的麻煩和經(jīng)濟(jì)上浪費(fèi)。其次是在夾具的刀具和量具了解太少，很多面需要用銑床才能達(dá)到所要求的精度，但對(duì)我來(lái)說(shuō)有可能就會(huì)選擇用車床，我會(huì)覺(jué)得方便簡(jiǎn)單，但是沒(méi)有考慮到對(duì)后續(xù)的加工所帶來(lái)的麻煩。同時(shí)所設(shè)計(jì)的框架不太完善，在計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。包括對(duì)數(shù)據(jù)的處理，比如小數(shù)點(diǎn)后面幾位數(shù)，有時(shí)候就不會(huì)那么講究，只會(huì)圖方便。但是越往后計(jì)算，才發(fā)現(xiàn)位數(shù)越來(lái)越多，越來(lái)越不好處理。在夾具繪圖過(guò)程中，由于不知道具體的參數(shù)和

50、細(xì)節(jié)，很多設(shè)計(jì)都只能表達(dá)一個(gè)大概，并不能表達(dá)的很精確，這也是我以后實(shí)際工作中應(yīng)該注意的方面。此篇離心配重軸的夾具設(shè)計(jì)不光可以了解到夾具的發(fā)展歷史，也可以明白夾具在經(jīng)歷這么多年的過(guò)程中，最核心思想的變化。以前需要的是可以表達(dá)出，可以加工出。而如今不光要精準(zhǔn)的加工出所需要的產(chǎn)品，還有更多市場(chǎng)化，經(jīng)濟(jì)化，人性化的要求。突然間覺(jué)得夾具不僅僅只是一個(gè)單一的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，更是一個(gè)好的先行者，只有做好它，才能得到后面想要的東西。離心配重軸夾具設(shè)計(jì)不一定那么完美，也不一定適合加工需求，也不一定可以真正提高生產(chǎn)效率，也不一定真正可以為加工工人帶去一份輕松，但這只是我跨入機(jī)械這個(gè)行業(yè)的一個(gè)開始。技術(shù)行業(yè)需要的不光是豐富的理論知 - 25 -識(shí)更加需要的是實(shí)際加工中的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。只有把理論和實(shí)踐相結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出那一個(gè)有“靈魂”的夾具。這次設(shè)計(jì)或許是大學(xué)給我們的最后一次考試，也或許是大學(xué)給我們上的最后一堂課，也或許大學(xué)讓我們自己認(rèn)清自己的實(shí)力。這不是終點(diǎn)，這是我人生的一個(gè)起點(diǎn)，一個(gè)全新的開始。曾經(jīng)只知道學(xué)習(xí)，曾經(jīng)只知道研究，曾經(jīng)只知道生產(chǎn)。而如今需要的是我們把產(chǎn)學(xué)研好好的融會(huì)貫通，這是進(jìn)步，這是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我最大的收獲。- 26 -致謝歷時(shí)三個(gè)月時(shí)間終于完成離心配重軸夾具設(shè)計(jì)論文。在設(shè)計(jì)論的過(guò)程中遇到了太多的困難，也更加清晰的認(rèn)識(shí)到自己所學(xué)知識(shí)的不夠用，僅僅是鳳毛麟角。沒(méi)有想過(guò)放棄，