畢業(yè)設(shè)計(jì)法蘭盤專用鉆四孔分度式鉆模設(shè)計(jì)

第一章概述全套圖紙加QQ6951320521.1夾具的作用當(dāng)今社會(huì)的快速發(fā)展，工業(yè)逐漸在人們的生活中占據(jù)著重要作用，成為衡量一個(gè)國(guó)家強(qiáng)弱的判斷標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，其中制造業(yè)是一個(gè)不可或缺的力量。本設(shè)計(jì)主要著重于制造業(yè)中的夾具設(shè)計(jì)。它是一種裝夾工件的工藝設(shè)備，其主要功用是實(shí)現(xiàn)工件的定位和夾緊，使工件加工時(shí)相對(duì)機(jī)床、刀具有正確的位置，以保持工件的加工精度。它在機(jī)械加工中的作用可歸納為以下幾點(diǎn)：（1）保證加工精度；由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確的確定工件與機(jī)床、刀具之間的相位置，所以在機(jī)械加工中，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位置精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。（2）提高生產(chǎn)效率、降低成本；采用夾具是使工件裝夾方便，免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所發(fā)費(fèi)的時(shí)間，另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)操作工人的技術(shù)小平的要求可以降低等。（3）擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍；使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。如在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工。（4）改善勞動(dòng)條件，保證生產(chǎn)安全；使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件，保證安全。1.2夾具的分類夾具有多種分類方法，一般按使用范圍和特點(diǎn)可分為通用夾具專業(yè)夾具組合夾具和可調(diào)夾具；或按所使用的機(jī)床分為車床夾具銑床夾具鏜床夾具等，如圖1.1所示。圖1-1機(jī)床夾具的分類其中通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，可用于加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具。對(duì)于專用夾具是指專為某一工序而設(shè)計(jì)的夾具。一般在批量生產(chǎn)中使用，是機(jī)械制造廠里最多的一種機(jī)床夾具。組合夾具是由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的的夾具，該類夾具是由專業(yè)廠家制造?？烧{(diào)夾具是指加工形狀相似尺寸相近的多種工件時(shí)，只需更換或調(diào)整夾具上的個(gè)別元件或部件，就可使用的夾具。1.3夾具的組成雖然夾具的種類繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。將各類夾具中作用相同的結(jié)構(gòu)或元件加以概括，其一般都有以下幾個(gè)部分組成：定位元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置。夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過(guò)程中正確的位置不變。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，是夾具的基座和骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。這些元件是保證工件與刀具之間的正確位置。用于確定刀具在加工前正確位置的元件稱為對(duì)刀元件。用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件成為導(dǎo)向元件。根據(jù)工序要求的不同，各種夾具根據(jù)需要還有一些其它裝置或元件，如分度裝置、連接元件等。以上各組成部分與工件、機(jī)床、刀具之間的相互關(guān)系如圖1-2所示圖1-2夾具的組成與工件、機(jī)床、刀具的相互關(guān)系1.4夾具的發(fā)展方向隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其品種型號(hào)越來(lái)越多，質(zhì)量要求越來(lái)越高，更新周期越來(lái)越短。機(jī)床夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要技術(shù)手段，其結(jié)構(gòu)形式必須與其生產(chǎn)類型和市場(chǎng)變化相適應(yīng)。顯然，單一品種大批量生產(chǎn)中所使用的專用夾具的結(jié)構(gòu)形式，已難以適應(yīng)這種多品種、高精度、短周期生產(chǎn)的要求，必須隨生產(chǎn)形式的變化而向前發(fā)展。其發(fā)展方向，主要表現(xiàn)在柔性化、精密化、高效自動(dòng)化等方面，其夾具的設(shè)計(jì)則更加注重標(biāo)準(zhǔn)化和采用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化1.5本課題的來(lái)源及目的意義本課題來(lái)自于實(shí)踐，夾具在機(jī)械加工中具有重要的作用，它能保證加工精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，能以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的工藝去完成零件的加工和產(chǎn)品的裝配。而使用了分度鉆的好處在于，可采用多工位加工，能使加工工序集中，從而減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高生產(chǎn)率。第二章工件的定位及分析2.1定位及定位原理一、定位工件的定位，對(duì)單個(gè)工件講是使該工件在多次重復(fù)放置到夾具中時(shí)，都能準(zhǔn)確地占據(jù)同一個(gè)位置；而對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，是逐次將它們放入夾具中時(shí)，應(yīng)使所有的工件都必須占據(jù)同一個(gè)準(zhǔn)確位置。二、定位原理任何一個(gè)物體在三維空間中，相對(duì)三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)系OXYZ來(lái)說(shuō)，都有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)，以、、表示，及繞著X、Y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，用X、Y、Z表示，如圖2-1所示。如果說(shuō)某物體在某一方向上的自由度被限制住了，實(shí)際上是說(shuō)該物體在該方向上有了一個(gè)確定的位置。當(dāng)物體的六個(gè)自由度完全被限制住是，該物體在坐標(biāo)系中的位置也就完全被確定了。圖2-1物體的六個(gè)自由度要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的位置,則必須限制六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍然能保證加工要求的定位叫不完全定位。根據(jù)“六點(diǎn)定位原則”和所加工零件的要求，故要采取完全定位的方法完全限制六個(gè)方向的自由度。定位方式和定位元件的選擇一、常用的定位元件根據(jù)定位元件的基本要求，其定位元件要有足夠的精度、強(qiáng)度、剛度和較好的耐磨性、工藝性和便于清除切屑的條件，故常見(jiàn)的定位元件有短定位銷、長(zhǎng)定位銷、錐銷、V形塊、定位套等。工件的定位分析a)分析自由度該零件此次加工工序?yàn)?-￠10通孔，理論限制自由度為X移動(dòng)，X轉(zhuǎn)動(dòng)，Y移動(dòng)，Y轉(zhuǎn)動(dòng)，Z轉(zhuǎn)動(dòng)，但也可采用完全定位的方法完全限制它的六個(gè)自由度。b)定位元件的選擇根據(jù)“六點(diǎn)定位原則”和定位元件所能限制的自由度，結(jié)合待加工零件的設(shè)計(jì)要求，本工序使用中心定位，故選取短圓柱銷限制工件在X、Y方向上的移動(dòng)；選取一個(gè)平面來(lái)限制工件在Z方向的移動(dòng)和在X、Y方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)；選取一個(gè)活動(dòng)V形塊來(lái)限制工件在Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。其定位示意圖如圖2-2所示：圖2-2工件定位示意圖2.3定位誤差的分析分析定位方案知，由于活動(dòng)V形塊的作用，定位誤差是圓柱配合面定位定位副單邊接觸所產(chǎn)生的。故此時(shí)，定位誤差：工件以短圓柱銷定位，根據(jù)《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》我們查得，可選擇它們的配合尺寸為。—1988查知：IT8=0.035,故，ei=es－IT8=0－0.035=-0.035.所以：==0.0525.第三章工件的夾緊為保證工件在加工過(guò)程中不產(chǎn)生位移或振動(dòng)，影響加工質(zhì)量，甚至使加工無(wú)法順利進(jìn)行。所以，工件定位之后，在切屑加工之前必須用家具裝置將其夾緊。夾緊裝置的基本要求應(yīng)保證夾緊不破壞工件在夾具定位元件上所獲得的正確位置。夾緊后的工件變形和表面壓傷程度必須在加工精度的允許范圍內(nèi)。夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單﹑緊湊，便于制造和維修。夾緊動(dòng)作迅速，操作方便，安全省力。夾緊力三要素的確定夾緊力方向的確定(1)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。即夾緊力的方向應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)，把工件壓向主要定位表面上。(2)夾緊力的方向應(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；不同的受力表面引起接觸的面積大小而變形各異。(3)夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能小。根據(jù)夾緊力方向的確定原則，分析工件的受力情況其夾緊力的方向如圖2-3所示圖2-3夾緊力方向示意圖夾緊力作用點(diǎn)的確定（1）夾緊力應(yīng)落在支承元件或幾個(gè)支承元件所形成的支承面內(nèi)。（2）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛度較好的部位上。（3）夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工表面。夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。我們根據(jù)夾緊力作用點(diǎn)的確定原則和工件所要求加工工序，其夾緊力的作用點(diǎn)如圖2-4所示（Q表示夾緊力的作用點(diǎn),F表示切削力）。圖2-4夾緊力作用點(diǎn)示意圖c）夾緊力的大小因?yàn)楣ぜ窃阢@床上加工，根據(jù)我們選擇的定位方式如圖2-2可知它的夾緊力Q與切削力F﹑重力G的方向重合，此時(shí)所需要的夾緊力為最小。所以工件所需要的夾緊力我們采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。夾緊裝置的選擇在生產(chǎn)實(shí)際中，夾緊機(jī)構(gòu)多種多樣，根據(jù)需要的不同設(shè)計(jì)不同的形式。其主要形式有：斜楔夾緊機(jī)構(gòu)﹑螺旋夾緊機(jī)構(gòu)﹑偏心夾緊機(jī)構(gòu)﹑自動(dòng)定心夾緊機(jī)構(gòu)等。根據(jù)此次的設(shè)計(jì)要求和夾緊裝置的基本要求，該工序由于是鉆孔，所以所需的夾緊力較小，我們選取了螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中的單個(gè)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即是直接用螺釘或螺母夾緊的機(jī)構(gòu)?？紤]到用螺母直接夾緊工件要擰上擰下，費(fèi)時(shí)費(fèi)力和方便裝卸工件，所以在擰上螺母時(shí)加上一個(gè)開(kāi)口墊圈。其夾緊裝置如圖2-3所示圖2-3夾緊部分示意圖1.定位軸2.螺母3.開(kāi)口墊圈4.工件5.活動(dòng)V形塊6定位基準(zhǔn)面第四章分度機(jī)構(gòu)的確定分度裝置是工件在一次裝夾中，不必使其松開(kāi)而能連同定位元件相對(duì)刀具轉(zhuǎn)過(guò)一定角度或移動(dòng)一定距離，從而占有一個(gè)新的加工位置的裝置。而根據(jù)所要加工工件的加工工藝是加工￠106圓周上分布在其徑向的4個(gè)￠10的孔，也為了能使工件在一次裝夾中完成這些相同面四個(gè)孔的加工，因此我們?cè)趭A具上考慮了分度裝置。選擇分度裝置分度裝置根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理的不同有很多種，但我們結(jié)合加工工件的要求選擇了機(jī)械式分度裝置，由于此裝置的主要元件是分度盤和對(duì)定銷，所以根據(jù)它們的相互位置分為軸向分度裝置和徑向分度裝置。但我們清楚分度盤上的分度槽離分度盤的中心越遠(yuǎn)，分度槽與定位銷的配合間隙所引起的定位誤差越小，所以說(shuō)在分度盤直徑相同的情況下，徑向分度比軸向分度的精度高。因此我們?cè)诩庸ぁ?06圓周上分布在其徑向的4個(gè)￠10的孔時(shí)，選擇徑向分度裝置。確定分度形式分度定位銷有多種，但常用的有圓柱形﹑圓錐形和斜楔形三種結(jié)構(gòu)形式。我們從中選取楔形的定位銷，這種定位銷能消除定位銷與分度槽的配合間隙，從而有較高的定位精度。故我們的分度盤也選取了與相配合的形式，即在分度盤上開(kāi)一個(gè)錐型槽。其分度盤與定位銷的配合形式如圖4-1所示圖4-1分度盤與分度銷的配合形式鎖緊分度裝置對(duì)于分度裝置上的定位銷僅起分度定位作用，有可能工件在加工過(guò)程中會(huì)到較大的切屑力，從而使分度裝置在切削力的作用下發(fā)生位置的串動(dòng)或變形。所以，我們?yōu)榱吮ＷC分度精度的穩(wěn)定性，故在分度裝置上設(shè)置了使分度盤鎖緊的機(jī)構(gòu)。如圖4-2所示。我們利用軸套下端的錐形圈和夾具體下端的鎖緊圈收縮而起的作用，迫使錐形圈下降，將分度盤壓緊在夾具體上，達(dá)到鎖緊的目的。圖4-2分度盤的鎖緊機(jī)構(gòu)其操作過(guò)程如下：順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄8，此時(shí)滑柱7和緊定螺釘將鎖緊圈鎖緊，使錐形圈5迫使下降，錐形圈5向下頂螺母6，因螺母6與軸套1連接，此時(shí)軸套緊壓在分度盤上，使分度盤緊緊的壓在夾具體上，達(dá)到鎖緊目的。當(dāng)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄8時(shí)，由于鎖緊圈的張力使滑柱7后移，由于螺母6的作用此時(shí)錐形圈5將恢復(fù)到原來(lái)位置，使鎖緊圈4向上運(yùn)動(dòng)也到達(dá)原來(lái)的位置，此時(shí)分度盤處于放松自由的狀態(tài)。分度誤差的分析分度誤差是在分度裝置中它的實(shí)際分度值與理論分度值之差。即==arctan=4arctan式中———回轉(zhuǎn)分度誤差；———對(duì)定銷在分度套中的對(duì)定誤差；———分度盤回轉(zhuǎn)軸與軸承間的最大間隙；———回轉(zhuǎn)中心到分度套中心的距離；，因?yàn)槲覀儾捎玫氖切ㄐ味ㄎ讳N與分度盤上錐型槽的徑向配合，故它能消除定位銷與分度槽的配合間隙，所以其誤差可近似認(rèn)為零。即≈0。，當(dāng)進(jìn)行分度時(shí)分度盤在襯套中轉(zhuǎn)動(dòng)，分度盤與襯套之間的配合性質(zhì)我們選取間隙配合，其配合尺寸為￠130.由此知此配合是基孔制配合，故EI=0.——1988査知:IT8=0.063,IT7=0.04;——故，ES=IT8+EI=0.063+0=0.063;ei=es–IT7=-0.014-0.040=-0.054;所以=ES-ei=0.063-(-0.054)=0.063+0.054=0.1173.求中心距離R，我們采用的分度裝置為徑向分度裝置，其分度形式如圖4-1所示。由此我們可知其回轉(zhuǎn)中心到楔形定位銷的距離，可近似的認(rèn)為是分度盤的半徑。即可知中心距R=126.4.求分度誤差，=4arctan=4artan=4 所以分度誤差=0.104.對(duì)刀裝置的確定工件在夾具中的正確位置是由工件的定位保證的，即由與工件接觸的定位元件的定位表面所確定。為了保證工件與刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的正確位置，則應(yīng)使夾具的定位表面與機(jī)床的工作臺(tái)、導(dǎo)軌及主軸軸線之間有正確的位置。即要求夾具定位元件的定位表面相對(duì)于機(jī)床加工運(yùn)動(dòng)處于正確的位置和要求夾具定位元件的定位表面相對(duì)于刀具處于正確的位置。對(duì)于夾具在機(jī)床上的對(duì)定我們?cè)诘诹聲?huì)有詳細(xì)說(shuō)明，本章主要說(shuō)明夾具關(guān)于刀具的對(duì)定。選擇對(duì)刀方法為了保證刀具與工件間的正確位置，保證加工精度，我們?cè)O(shè)置了對(duì)刀裝置部分。根據(jù)加工要求的不同，常用的對(duì)刀方法主要有三種：試切對(duì)刀法、樣件對(duì)刀法和導(dǎo)向裝置對(duì)刀法。對(duì)于生產(chǎn)批量較小和加工精度要求較高的工件時(shí)才采用試切對(duì)刀法。而對(duì)于大批量生產(chǎn)時(shí)我們采用導(dǎo)向裝置對(duì)刀法。根據(jù)我們的工件的加工需要，所有我們選擇了導(dǎo)向裝置對(duì)刀法。確定導(dǎo)向元件為了確定工件上被加工孔的位置，引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，并提高刀具在加工過(guò)程中的剛性和防止加工中的振動(dòng)，我們選擇了安裝在鉆模板上起導(dǎo)向作用的鉆套。根據(jù)鉆套的種類和使用情況不同，鉆套分為固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種類型。根據(jù)我們的設(shè)計(jì)方案和批量的生產(chǎn)要求，我們從中選擇了可換鉆套。如圖5－1所示圖5－1可換鉆套鉆套結(jié)構(gòu)尺寸的確定根據(jù)加工孔的刀具是麻花鉆和工件所要求的鉆孔直徑為10，則可確定鉆套的內(nèi)孔的基本尺寸d=10。由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得基本尺寸為10的內(nèi)孔其H=28,h=10,總高=H+h=28+10=38.外徑D=,內(nèi)徑d=，=26。其具體尺寸查閱《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-1-126.由鉆套基本尺寸d=10,則可選擇襯套的基本尺寸d=￠10，d=,D=,H=20。為了方便鉆套與套筒的裝拆，從而我們選擇鉆套外圓與套筒的配合尺寸為26。5.4對(duì)刀誤差分析刀具與鉆套之間存在著配合間隙，故會(huì)引起加工時(shí)刀具的偏斜。由于安裝之后也會(huì)存在著其它方面的誤差，但是影響對(duì)刀的主要因素有：-------鉆模板底孔中心線離定位表面的距離公差，mm;-------刀具與鉆套間的最大間隙，mm;-------襯套與鉆套間的最大配合間隙,mm;--------------襯套內(nèi)、外圓表面的同軸度公差，mm；-------鉆套內(nèi)、外圓表面的同軸度公差，mm；由于上述這些誤差都是獨(dú)立的隨機(jī)變量，根據(jù)概率法計(jì)算則對(duì)刀誤差為：=±求鉆模板底孔中心線離定位表面的距離公差；由工件和定位方案分析知，鉆模板底孔中心線離定位表面的距離即為被加工工件的工序尺寸的平均值。故鉆模板底孔中心線離定位表面的距離:=+.由GB/T1804---2000可查得,故，=106/2+0.6/2=53+0.3=53.3.有=（1/5～1/3），取=1/4=0.25*0.6=0.15。；有《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得：鉆10孔時(shí)可選直徑為,初略計(jì)算＝ES-EI=0.028-0.013=0.015。即＝0.015.；鉆套外圓與襯套的配合尺寸為26—1988查知：IT7=0.021,IT6=0.013;有配合尺寸26知，此配合為基孔制配合，即EI=0;—故，ES=IT7+EI=0.021+0=0.021;則＝ES－ei=0.021-0.002=0.019。；＝×式中：B--------工件厚度，S--------鉆套與工件之間的距離，H--------可換鉆套的高度。由給的工件知，所鉆孔的厚度B＝20，鉆套與工件之間的距離S，它的作用起排屑和導(dǎo)向，一般S=(～1)d,×10＝7.故＝（20+7+38/2）×即最大單邊偏移量＝0.0142.5.求襯套內(nèi)、外圓表面的同軸度公差;由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得：＝0.012。6.鉆套內(nèi)、外圓表面的同軸度公差;由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得:＝0.008.；=±=±=±第六章主要零件的設(shè)計(jì)說(shuō)明我們結(jié)合工件的定位分析、夾緊裝置、分度機(jī)構(gòu)和對(duì)刀部分的綜合考慮，同時(shí)為了滿足加工要求，我們大致設(shè)計(jì)了起定位和夾緊所用的軸，起面定位和利排屑的軸套，實(shí)現(xiàn)分度和旋轉(zhuǎn)的分度盤，避免摩擦加劇的襯套，可以固定分度盤加工晃動(dòng)的鎖緊圈、錐形圈、滑柱和手柄，起支撐和安裝作用的夾具體，有利對(duì)刀和提高刀的剛度的鉆模板，還有一些起支撐和有利定位和加工的支座等零件。6.1夾具體的設(shè)計(jì)夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，而定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、分度機(jī)構(gòu)、和對(duì)刀裝置等部件均需安裝在夾具體上，但夾具體有時(shí)在機(jī)床上安裝時(shí)也可作為定位元件來(lái)用。所以?shī)A具體的形狀、結(jié)構(gòu)和尺寸，應(yīng)根據(jù)夾具體上安裝的各種元件、機(jī)構(gòu)形狀、尺寸及夾具與機(jī)床的連接方式來(lái)確定。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的總裝配圖可以看出，是將分度盤壓緊在夾具體上，故當(dāng)分度盤分度和加工4個(gè)￠10的孔時(shí)夾具體起支撐的作用，而當(dāng)分度旋轉(zhuǎn)時(shí)為了減少它們之間的摩擦和提高加工精度，所以我們減少了分度盤與夾具體之間的接觸面積，使它們的接觸面積初步設(shè)計(jì)為5mm圓環(huán)。相對(duì)于夾具體來(lái)說(shuō)，分度盤要在夾具體中能夠旋轉(zhuǎn)，故為減少它們之間的摩擦，我們?cè)趭A具體與分度盤接觸處設(shè)計(jì)了襯套，讓襯套的內(nèi)圓與分度盤直接配合，其配合尺寸為130，襯套的外圓與夾具體的配合選擇過(guò)盈配合，其配合尺寸為150。另外，當(dāng)夾具安裝在機(jī)床工作臺(tái)上時(shí)，為了保證底面與工作臺(tái)表面的良好的接觸，我們采用了周邊接觸方式。但又為了保證安裝的穩(wěn)定可靠，所以我們?cè)趭A具體底面中部挖空了一部分，剩余的部分為與工作臺(tái)接觸的部分。如圖6-1所示：圖6-1夾具體的挖切為保證夾具體的可靠安裝，實(shí)現(xiàn)夾具與機(jī)床的連接，我們?cè)趭A具體的兩側(cè)又設(shè)計(jì)了四個(gè)座耳，通過(guò)螺栓的連接，使夾具體壓緊在工作臺(tái)上，并提高它的聯(lián)接剛度。其形式如圖6-2所示：圖6-2夾具與工作臺(tái)的聯(lián)接形式通過(guò)綜合分析和結(jié)構(gòu)尺寸的估算，該夾具體總有兩部分組成，一部分與分度盤接觸的部分我們稱之為轉(zhuǎn)臺(tái)體部分，另一部分是與機(jī)床工作臺(tái)聯(lián)接的部分我們稱之為夾具連接的部分。根據(jù)兩部分的工作原則，我們初步繪出了該夾具的夾具體部分，如圖6-3所示：圖6-3夾具體的結(jié)構(gòu)示意圖關(guān)于夾具體的詳細(xì)尺寸和其它情況在夾具體結(jié)構(gòu)的零件圖上有明顯的標(biāo)注和說(shuō)明。分度盤的設(shè)計(jì)我們的分度裝置采用的是徑向分度，對(duì)定銷為楔形銷，故我們?cè)诜侄缺P上加工了一個(gè)與楔形銷相配合的楔形槽，我們的目的是為了提高分度精度，消除分度盤與分度銷之間的配合間隙。而分度盤又與夾具體的回轉(zhuǎn)臺(tái)接觸，它也要實(shí)現(xiàn)分度功能，故分度盤的徑向尺寸要比夾具體稍大些。我們初步估算其直徑為252.關(guān)于分度盤上的楔形槽它的斜角一般都是取15°～20°。我們?yōu)榱吮M可能的提高分度的精度，所以在分度盤上設(shè)計(jì)了20°的斜角。因?yàn)槲覀兯庸さ墓ぜ且@4個(gè)￠10的孔，當(dāng)在加工過(guò)程中時(shí)工件是固定的，實(shí)現(xiàn)4個(gè)孔的加工主要依靠分度盤的旋轉(zhuǎn)，故每加工一個(gè)孔旋轉(zhuǎn)90度，這樣我們?cè)诜侄缺P的相應(yīng)對(duì)定地方設(shè)置了分度槽，總共四個(gè)。我們考慮到加工過(guò)程中的排屑和加工后的清理，以及加工時(shí)對(duì)分度盤的鎖緊，所以在分度盤上加工一個(gè)90的孔，供安裝軸套使用，因軸套的定位要求較高所以我們選擇過(guò)渡配合中大部分有微小的過(guò)盈的配合性質(zhì)，其配合尺寸為90。為了保證分度盤的軸線與軸套的軸線重回，以減少加工誤差，我們特別限制了分度盤的軸線相對(duì)于它的右端面的垂直度公差，由《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》可查得垂直度公差為￠0.020。其分度盤的大致結(jié)構(gòu)如圖6-4所示。圖6-4分度盤的結(jié)構(gòu)示意圖另外，關(guān)于分度盤的其它結(jié)構(gòu)和尺寸詳細(xì)情況在分度盤的零件圖上有明顯的標(biāo)注與表示。軸套的設(shè)計(jì)我們?cè)O(shè)計(jì)的軸套主要起工件的定位和輔助鎖緊分度盤的作用。另外在加工完4個(gè)￠10的孔后，取出工件時(shí)可起到防止軸的上下移動(dòng)，從而影響加工第二個(gè)零件的定位精度。軸套是安裝在分度盤上的，它們的配合部分尺寸在分度盤設(shè)計(jì)的章節(jié)中已經(jīng)討論過(guò)，即它的配合尺寸為90，故軸套與分度盤配合部分的基本尺寸可確定為￠90。我們?cè)O(shè)計(jì)軸套的定位部分是與分度盤接觸，而定位部分起的是面定位的作用，工件完整定位后，軸套就應(yīng)固定下來(lái)，故我們又用了螺釘從而把軸套和分度盤聯(lián)接在一起。則此時(shí)的軸套的定位面既要滿足定位的要求，又要留有與分度盤能夠連接的部分，故除工件與軸套接觸的部分外，我們的定位面設(shè)計(jì)了比工件的最大尺寸稍大了一些。根據(jù)工件的最大尺寸為￠126，我們?cè)O(shè)計(jì)了軸套的定位部分尺寸為￠130。軸套還有一個(gè)作用是輔助鎖緊分度盤，故我們?cè)谳S套的下部加工了部分螺紋，以便與擰上螺帽輔助鎖緊分度盤。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-5所示：圖6-5軸套的結(jié)構(gòu)示意圖為了保證定位面的精度，提高定位的可靠性，我們特別限制了軸套軸線相對(duì)于定位面A 的垂直度公差為0.3mm,定位面A相對(duì)于軸套的軸線的垂直度公差0.3mm,而且擔(dān)心0.3的公差不能滿足要求，我們又限制了它的平面度公差為0.2mm.另外，關(guān)于軸套的其它結(jié)構(gòu)和尺寸，其詳細(xì)情況在軸套的零件圖上有明顯的標(biāo)注與表示。軸的設(shè)計(jì)軸主要起定位和輔助夾緊的作用，它與軸套的螺紋部分M42相配合，大致可分為三個(gè)部分，定位部分、輔助夾緊部分和固定部分。軸起的主要作用是定位作用，根據(jù)工件的定位特點(diǎn)，此部分要起短定位銷的作用。我們加工孔的深度是20mm，故我們的短定位銷的長(zhǎng)度為10mm，基本尺寸為￠82。根據(jù)工件的特點(diǎn)我們?cè)诙ㄎ讳N的部分加上了階梯部分，即此部分的尺寸稍比工件的尺寸小些就行，故此處的階梯部分的基本尺寸為￠72。為了防止加工完工件之后，取出工件會(huì)帶動(dòng)軸，影響加工下個(gè)工件的定位，所以在軸與軸套的配合處我們同樣加工一部分螺紋M42，裝進(jìn)軸套之后再用螺母擰緊。為了減少軸段的過(guò)渡處變化太大，我們?cè)诖瞬糠痔幱旨恿穗A梯部分，其尺寸為￠50.前面提到我們的夾緊機(jī)構(gòu)為單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，采用螺母夾緊。故我們?cè)谳S的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)了輔助夾緊部分。對(duì)于夾緊的螺母選擇，不能太大，要小于工件的直徑，有GB6170—86知，我們選用公稱直徑為M36的螺母。故此部分的基本尺寸也為￠36。其結(jié)構(gòu)如圖6-6所示：圖6-6軸的結(jié)構(gòu)示意圖另外，關(guān)于軸套的其它結(jié)構(gòu)、尺寸和形位公差，其詳細(xì)情況在軸的零件圖上有明顯的標(biāo)注與表示。鉆模板的設(shè)計(jì)鉆模板的主要作用是安裝鉆套，引導(dǎo)對(duì)刀。根據(jù)它與夾具體的連接方式不同，大致分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板和分離式鉆模板等。固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鉆孔精度高，但它裝卸工件不方便。故根據(jù)我們工件的加工特點(diǎn)不能選擇此種鉆模板進(jìn)行安裝鉆套。工件在夾具中每裝卸一次，鉆模板也要裝卸一次。這種鉆模板裝卸時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而鉆套的定位精度也較低，故它常用在使用其它的鉆模板不便裝夾工件時(shí)。所以根據(jù)我們的工件加工特點(diǎn)亦不能選擇此種鉆模板。但當(dāng)鉆模板妨礙工件裝卸或鉆孔后需攻螺紋時(shí)我們常采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。雖說(shuō)它的加工精度不如固定鉆模板，但相對(duì)于法蘭盤式的零件，還是能滿足要求的。我們考慮到它的裝夾方便的原則，故選擇了此種鉆模板。鉆模板上要安裝鉆套，我們選擇的是可換鉆套，故此時(shí)在鉆模板上還要留有安裝螺釘?shù)目臻g。根據(jù)鉆孔的直徑我們根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇了鉆套的內(nèi)徑內(nèi)徑d=,外徑D=.由外徑的尺寸我們根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得襯套的內(nèi)徑為：d=,外徑：D=。故在鉆模板上加工一個(gè)22的孔，其配合尺寸為22?！?000選擇銷的公稱直徑d=10，故此時(shí)在鉆模板上加工出的鉸鏈孔的直徑為10。8并攻螺紋。根據(jù)鉆模板的設(shè)計(jì)要求：鉆模板上安裝鉆套的孔與定位元件的位置應(yīng)有足夠的位置精度，且鉆模板還要有足夠的剛度，它的厚度在15～30mm,在厚度的范圍內(nèi)我們選擇了δ=30，其結(jié)構(gòu)如圖6-7所示：圖6-7鉆模板結(jié)構(gòu)示意圖鉆模板的其它結(jié)構(gòu)、尺寸和形位公差，其詳細(xì)情況在鉆模板的零件圖上有明顯的標(biāo)注與表示，詳見(jiàn)零件圖。夾具操作過(guò)程的說(shuō)明和注意事項(xiàng)7.1夾具的操作過(guò)程由總裝配圖可看出夾具的各個(gè)組成部分的相互關(guān)系，其操作過(guò)程如下：（1）把工件放在軸套和定位銷上，然后由夾緊螺母夾緊工件，再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使手柄軸推動(dòng)滑柱使鎖緊圈鎖緊，迫使錐形圈下降，錐形圈緊頂螺母使軸套、軸、分度盤一起向下移動(dòng)，這樣使分度盤緊緊的壓在轉(zhuǎn)臺(tái)體上，這時(shí)可對(duì)第一個(gè)孔進(jìn)行加工；（2）將對(duì)定銷從分度盤中拉出，此時(shí)在逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，由于鎖緊圈的張力作用使滑柱向后退出，由于螺母的作用此時(shí)錐形圈將恢復(fù)到原來(lái)位置，使鎖緊圈向上運(yùn)動(dòng)也到達(dá)原來(lái)的位置，此時(shí)分度盤處于放松自由的狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)自由分度。（3）將分度盤旋轉(zhuǎn)90°，在把對(duì)定銷插入分度槽中，然后再順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使分度盤壓緊在夾具體上，之后進(jìn)行第二個(gè)孔的加工。（4）重復(fù)操作（2）、（3）直至四孔加工完畢。7.2夾具在操作時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）在操作之前，手柄處在放松的狀態(tài)，即分度盤與夾具體接觸，但不是緊貼的位置。（2）每加工完一個(gè)零件，必須先把開(kāi)口墊片取出，然后在松開(kāi)菱形螺母，向上掀起鉆模板，在取出工件，之后可進(jìn)行第二個(gè)零件的加工。結(jié)束語(yǔ)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然僅僅經(jīng)歷了短暫的兩個(gè)月，但是它濃縮了大學(xué)三年學(xué)習(xí)的全過(guò)程，體現(xiàn)了我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和領(lǐng)悟程度。由于我們是第一次進(jìn)行整體性地設(shè)計(jì)，不可避免地碰到了許多困難，有時(shí)甚至?xí)械綗o(wú)法下手。無(wú)論碰到什么樣的困難，我都沒(méi)有退縮，憑借著一股求知的熱情，再加上指導(dǎo)老師的幫助，然后再回到書本攻克一個(gè)又一個(gè)的難題，最終圓滿地完成了本次設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我在各個(gè)方面都有了很大的提高，具體地表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.對(duì)大學(xué)三年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié)，找