《拔叉夾具設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《拔叉夾具設(shè)計(jì)（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 拔叉夾具設(shè)計(jì) 系 部： 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2012年3月20日 聲 明 本人所呈交的 拔叉夾具設(shè)計(jì) ，是我在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)和查閱相關(guān)著作下獨(dú)立進(jìn)行分析研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究

2、成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中作了明確說(shuō)明并表示謝意。 作者簽名： 　　　 日期： 2012年3月20日 專心---專注---專業(yè) 【摘要】 夾具是最復(fù)雜和專用化程度最高的工藝設(shè)備之一，夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)高度依賴經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，一般都是通過(guò)調(diào)整已有相似的夾具來(lái)

3、獲得新夾具的設(shè)計(jì)，很少?gòu)念^做起。 本文設(shè)計(jì)了一撥叉專用夾具。本文詳細(xì)說(shuō)明了專用夾具的地位和作用，明確了撥叉必須達(dá)到一定精度的原因，概述了夾具的重要性以及設(shè)計(jì)夾具時(shí)需注意的幾個(gè)方面。并對(duì)零件圖紙進(jìn)行分析，根據(jù)生產(chǎn)需要，按照加工的要求，進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)。 首先確定了夾具的形式和組成，其次分析了夾具定位和夾緊的情況，計(jì)算加工時(shí)工件的夾緊力與切削力的關(guān)系，判斷初步的設(shè)計(jì)是否符合要求。然后對(duì)夾具的外形尺寸、配合尺寸及公差進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)需要選擇標(biāo)準(zhǔn)零件。最后進(jìn)行誤差分析。形成誤差的因素有很多，需一一分開(kāi)仔細(xì)，這樣才能最終確定本設(shè)計(jì)的夾具是否滿足加零件加工的要求。 通過(guò)實(shí)際應(yīng)用表明，該夾具能很好的完成既

4、定任務(wù)，具備較好的實(shí)用性。 【關(guān)鍵詞】：定位；夾緊；夾具設(shè)計(jì)；加工工序 目錄 引言 無(wú)論是在傳統(tǒng)制造業(yè)還是現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)中，為了保證工件的加工表面相對(duì)其他表面的尺寸和位置精度，加工前都需要在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊。根據(jù)工件的加工精度要求和加工批量的不同，通?？刹捎谜艺b夾和夾具裝夾兩種方法。找正裝夾能較好地適應(yīng)工序或加工對(duì)象的變換，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工精度低，多用于單件、小批量生產(chǎn)中。然而，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的要求日益提高，推動(dòng)了機(jī)床夾具的發(fā)展。夾具因需要一定

5、的生產(chǎn)成本和準(zhǔn)備周期，故廣泛用于成批、大量生產(chǎn)。 夾具是各類工具中最復(fù)雜和專用化程度最高的工藝設(shè)備之一，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中占據(jù)著極其重要的地位，它直接影響零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和制造成本，因而夾具被認(rèn)為是工藝過(guò)程中最活躍的因素之一，制造業(yè)中非常重視對(duì)夾具的研究。 隨著工件結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)、加工精度以及生產(chǎn)方式的不同，機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)、種類和通用化程度也就有所不同，主要類型有：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、拼裝夾具、相變式夾具和適應(yīng)性?shī)A具。盡管機(jī)床夾具各式各樣、互不相同，但可以從不同的夾具結(jié)構(gòu)類型中概括出一般夾具所普遍共有的結(jié)構(gòu)組成部分：定位元件、夾緊元件、夾具體、引導(dǎo)裝置和其他裝

6、置。 一、零件分析 如圖1-1所示的撥叉零件圖，材料為QT40-17，毛坯為精鑄件，要在其上鉆M8的螺紋底孔，要求設(shè)計(jì)大批量生產(chǎn)時(shí)所需的鉆夾具，所需的夾具必須控制六個(gè)自由度不能有過(guò)定位。下面我們先對(duì)其撥叉做一些剖析。 圖1-1 撥叉零件圖 該零件圓柱長(zhǎng)度方向尺寸mm的兩端面、內(nèi)徑尺寸H7mm以及外徑尺寸mm均已加工好。 本工序的加工要求是：底孔中心與左端面的距離為14mm。 擬定加工工藝路線工序：工序Ⅰ 鉆M8的螺紋孔 工序Ⅱ 攻螺紋孔 二、定位基準(zhǔn)的選擇 （一）工件定位基準(zhǔn)的選擇 1.六點(diǎn)定則 任何一個(gè)自由剛體，在空間均有六個(gè)自由度，即沿空間坐標(biāo)軸X、Y、Z三個(gè)

7、方向的移動(dòng)和繞此三坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。 工件定位的實(shí)質(zhì)就是限制工件的自由度。 由此可見(jiàn)，工件安裝時(shí)主要緊靠機(jī)床工作臺(tái)或夾具上的這六個(gè)支承點(diǎn)，它的六個(gè)自由度即全部被限制，工件便獲得一個(gè)完全確定的位置。 工件定位時(shí)，用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)與工件的定位基準(zhǔn)相接觸來(lái)限制工件的六個(gè)自由度，使工件的位置完全確定，稱為“六點(diǎn)定則”。 六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則，用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，起支承作用的是一定形狀的幾何體，這些用來(lái)限制工件自由度的幾何體就是定位元件。如圖2-1所示。 圖2-1 物體在空間具有六個(gè)自由度 2.完全定位、不完全定位和欠定位 加工時(shí)，工件的六個(gè)自由度被完全限制了的定位稱為完全定位。

8、但生產(chǎn)中并不是任何工序都需要采用完全定位的。究竟應(yīng)該限制幾個(gè)自由度和哪幾個(gè)自由度，應(yīng)由工件的加工要求決定。 例如在一個(gè)長(zhǎng)軸上銑一個(gè)兩頭不通的鍵槽，加工要求除了鍵槽本身的寬度、深度和長(zhǎng)度外，還需保證槽距軸端的尺寸及槽對(duì)外圓軸線的對(duì)稱度。此時(shí)繞工件軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度就不必限制而只要限制五個(gè)自由度即行了。工件的六個(gè)自由度沒(méi)有被完全限制的現(xiàn)象稱為不完全定位。在平面磨床上磨削平板零件的平面也是不完全定位的一個(gè)例子。 在滿足加工要求的前提下，采用不完全定位是允許的。但是根據(jù)加工要求應(yīng)該限制的自由度而沒(méi)有限制是不允許的，它必然不能保證加工要求，這種現(xiàn)象稱為欠定位。 3.過(guò)定位現(xiàn)象 工件的某個(gè)自由度被重

9、復(fù)限制的現(xiàn)象稱為過(guò)定位。一般情況下應(yīng)當(dāng)盡量避免過(guò)定位。 但是，在某些條件下，過(guò)定位的現(xiàn)象不僅允許，而且是必要的。此時(shí)應(yīng)當(dāng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┨岣叨ㄎ换鶞?zhǔn)之間及定位元件之間的位置精度，以免產(chǎn)生干涉。 如車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，工件裝夾在兩頂尖間，已經(jīng)限制了所必須限制的五個(gè)自由度（除了繞其軸線旋轉(zhuǎn)的自由度以外），但為了增加工件的剛性，常采用跟刀架，這就重復(fù)限制了除工件軸線方向以外的兩個(gè)移動(dòng)自由度，出現(xiàn)了過(guò)定位現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)仔細(xì)地調(diào)整跟刀架，使它的中心盡量與頂尖的中心一致。定位基準(zhǔn)的選擇。粗基準(zhǔn)：未加工的毛坯表面。精基準(zhǔn)：已加工的表面。考慮因素： 加工面——不加工面。加工面——待加工面。加工面——定位基準(zhǔn)之間的位

10、置關(guān)系及夾具結(jié)構(gòu)、定位裝夾等要求。粗基準(zhǔn)的選擇：余量均勻原則 ，重要表面；要求高的孔；導(dǎo)軌表面。（粗基準(zhǔn)只能有效）使用一次原則：某一自由度只能實(shí)際使用一次，使用但不用來(lái)限制自由度不計(jì)算。粗基準(zhǔn)平整光潔，定位可靠原則。精基準(zhǔn)的選擇?；鶞?zhǔn)重合原則： 定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合定位尺寸： 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的尺寸基準(zhǔn)不重合誤差大小等于定位尺寸的公差（定位尺寸與工序尺寸同向時(shí)大小等于定位尺寸公差在工序尺寸方向上的投影（不同向時(shí)）。粗、精準(zhǔn)選擇要點(diǎn)：精基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是如何減小誤差，提高定位精度；粗基準(zhǔn)考慮的重點(diǎn)是加工面有足夠的余量，加工面與不加工面的尺寸，位置精度，提供精基準(zhǔn)。粗、精基準(zhǔn)選擇的各條原則

11、，從不同方面提出的要求，在具體使用時(shí)常常會(huì)互相矛盾，必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件進(jìn)行分析，抓住主要矛盾，靈活選用這些原則。 （二）撥叉的定位基準(zhǔn) 根據(jù)本工序的加工要求，工件定位時(shí)需要限制六個(gè)自由度，即為全定位。為此以圓柱端面和圓柱內(nèi)孔以及拔叉?zhèn)熔喽ㄎ唬渲袌A柱端面限制三個(gè)自由度，圓柱內(nèi)孔限制兩個(gè)自由度，拔叉?zhèn)让嫦拗埔粋€(gè)自由度，具體定位如圖2-2所示。 圖2-2 工件定位基準(zhǔn)的選擇 三、夾具設(shè)計(jì) （一）鉆床夾具的特點(diǎn) 機(jī)床夾具是在金屬切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊，以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)

12、揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第五道工序-----鉆孔的鉆床夾具。 本工序的加工條件為；加工條件：Z525立式鉆床，φ7.8mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，專用夾具。 各種鉆床所使用的夾具，通常稱為鉆具或鉆模。使用鉆具的工序，一般是用鉆頭、锪刀、鉸刀和絲錐等刀具來(lái)進(jìn)行加工的。在大多數(shù)情況下，加工工程的特點(diǎn)是刀具和機(jī)床主軸一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和送給運(yùn)動(dòng)，而工件和鉆具則固定不動(dòng)。因此，工件被加工孔是與刀具旋轉(zhuǎn)軸線同心的，其位置分布可以是同軸線的一些表面，也可以是不同軸線的互相平行或成

13、任意角度的表面。 針對(duì)我們所要加工的工件為一個(gè)孔，因此要選擇使用鉆床進(jìn)行加工。本設(shè)計(jì)在鉆床上所使用的夾具。 （二）機(jī)床夾具的組成 夾具的基本組成有以下幾個(gè)部分： 1.位元件及定位裝置：用于確定工件在夾具中的正確位置。 2.緊元件及夾緊裝置：用于夾緊工件，保持工件定位后的位置在加工過(guò)程中不變。 3.向或?qū)Φ对河糜诖_定夾具與刀具的相對(duì)位置。如鉆夾具中的鉆套等。 4.具體：用于將各種元件、裝置安裝。 5.其它元件及裝置：根據(jù)加工需求而設(shè)置的其它元件或裝置。鉆具作為生產(chǎn)上應(yīng)用的最廣泛的機(jī)床夾具，型式特多，這主要是由于被加工孔的位置相對(duì)與定位基準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，比較分散的而且?guī)缀侮P(guān)系變化較多所

14、決定的，其夾具設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)和要求有：正確選擇鉆具的結(jié)構(gòu)型式 鉆具的結(jié)構(gòu)型式主要是根據(jù)工件的形狀和尺寸大小、被加工孔相對(duì)于定位基準(zhǔn)的位置 被加工足夠孔的數(shù)目、精度要求以及工件生產(chǎn)的批量大小所決定的。 按照工序進(jìn)行過(guò)程中鉆具在機(jī)床上的位置變化情況，鉆具分為以下幾類： ⑴固定式鉆具——多用為大型鉆具；被加工表面軸線相同，或相平行，鉆具需要，固定在機(jī)床工作臺(tái)上的情況；本次設(shè)計(jì)所采用的即是此類型。 ⑵移動(dòng)式鉆具——多用個(gè)被加工表面的軸線平行，用鉆具移動(dòng)來(lái)變換工位的情況。 ⑶翻轉(zhuǎn)式鉆具——用于方向不同的幾個(gè)孔，整個(gè)鉆具可以翻轉(zhuǎn)的情況。 ⑷回轉(zhuǎn)式鉆具——用于加工方向不同的幾個(gè)孔，工件裝在鉆具

15、的回轉(zhuǎn)部分相對(duì)于鉆具底座可以轉(zhuǎn)動(dòng)或分度。為保證被加工表面的位置精度，除了鉆套應(yīng)有較高的精度要求外，還應(yīng)正確選擇引導(dǎo)方式和鉆套的結(jié)構(gòu)型式。 鉆具的作用主要是使工件被加工表面的軸線位于機(jī)床主軸軸線的方向上，并保持刀具的旋轉(zhuǎn)對(duì)工件的定位基準(zhǔn)有正確的相互位置。 而鉆模板的結(jié)構(gòu)形式主要有：整體式、固定式、可卸式、鉸鏈?zhǔn)健覓焓?、滑柱式，本設(shè)計(jì)中選用的是固定式，它和鉆模夾具體的聯(lián)結(jié)采用的是銷釘定位，用螺釘緊固成一 整體，結(jié)構(gòu)剛度好，加工孔的位置精度較高。在使用鉆具的工序中，刀具的軸線一般都與機(jī)床工作臺(tái)垂直，故鉆具上應(yīng)有垂直與鉆套軸線的底平面，使鉆具能穩(wěn)定地安放在機(jī)床的工作臺(tái)上，以保證被加工孔的正確方

16、向并承受軸向切削力。要注意裝卸工件方便，安裝無(wú)誤，便于排屑與冷卻刀具。 ⑴應(yīng)是切屑能靠自身的重量或靠其運(yùn)動(dòng)是所具有的離心力無(wú)障礙地離開(kāi)鉆具。 ⑵有是可以在鉆具本體壁上開(kāi)窗口或通槽以利于切屑的通過(guò)和排除。 ⑶切屑通過(guò)的地方要平整，光潔度一般為。 ⑷避免有切屑不易通過(guò)的內(nèi)部棱角和凸臺(tái)等。 ⑸定位面和安裝面應(yīng)略高于周圍的平面，這樣，周圍即使有切屑存在，也不致于影響工件的正確定位和安裝。 ⑹定位面和安裝面的面積不必太大，只要能穩(wěn)定地支持工件和夾具即可。 ⑺配合表面的根部轉(zhuǎn)接處，應(yīng)開(kāi)有空刀槽，這樣既可密合也可便于清除殘存的切屑。 夾緊裝置的安排要恰當(dāng)，使鉆?；蚨ㄎ讳N不因彎曲力矩而影響加工

17、的精度 （三）工件的定位方法 定位方法和定位元件的選擇，包括定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等，主要決定于工件的加工要求，工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況等因素。 1、工件以平面定位 工件以平面定位，即指工件的定位基準(zhǔn)為平面的情況。作為定位基準(zhǔn)的平面不可能是理想的幾何平面，而是凹凸不平的。一個(gè)平面對(duì)正確幾何平面的誤差，可以分為平面度和光潔度兩個(gè)方面。雖然表面的平面度和光潔度之間，并無(wú)絕對(duì)的數(shù)值關(guān)系，但一般情況下，光潔度愈高，平面度也愈好，因此可以根據(jù)光潔度來(lái)判斷表面的好壞。光潔度的等級(jí)不同，平面的好壞還會(huì)有些差異，但相差很小，對(duì)于定位方法和定位件的設(shè)計(jì)不會(huì)引起原則性的差別。 本文設(shè)計(jì)

18、的鉆夾具的定位基準(zhǔn)以撥叉零件的圓柱孔端面為第一定位基準(zhǔn)，限制工件的三個(gè)自由度，即工件以平面定位，并且此端面是已經(jīng)機(jī)械加工過(guò)的，如圖3-1 所示。 圖3-1 定位基準(zhǔn)面 工件用已經(jīng)機(jī)械加工過(guò)的平面定位工件經(jīng)過(guò)機(jī)械加工后，基準(zhǔn)平面的誤差比較小?？梢灾苯臃旁谄矫嫔隙ㄎ?。但是為了提高定位的穩(wěn)定性和定位精度，對(duì)于剛度較好，而基準(zhǔn)面的光潔度以及平面度不是很高。輪廓尺寸又較大的工件，應(yīng)將定位平面的中間部分挖低一些。 定位平面的輪廓尺寸最好小于基準(zhǔn)面的輪廓尺寸。否則經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的磨損之后定位平面上將出現(xiàn)不平的痕跡，以后定位工件時(shí)，可能因此造成傾斜。 （四）工件的定位元件 1.拔叉定位及其元件 工件以

19、平面在夾具中定位時(shí)，定位件有很多選擇，如：夾具的本體、固定支承銷、固定支承板、可調(diào)支承和自位支承等。 本次設(shè)計(jì)的鉆夾具選用固定支承板為平面定位元件，保證零件圓柱孔端面的位置精度，如圖3-2所示。 圖3-2 定位元件 支承板常用裝于以鑄鐵制造的或者其他不耐磨損的夾具體上。支承板可用兩個(gè)或三個(gè)螺釘固定在本體上。這種支承板的缺點(diǎn)是螺釘頭處的凹坑容易聚集細(xì)小的切屑，清除不易。支承板應(yīng)盡可能做成狹而短，同時(shí)應(yīng)有足夠的剛度，使淬火時(shí)不至翹曲。 支承板適用于精基準(zhǔn)定位，它分為A、B兩種類型，如圖3-3所示。 A型

20、 B型 圖3-3 定位支承板 A型用于側(cè)面和頂面的定位，B型為帶斜拉槽的形式，常用于底面定位。支承板用緊定螺釘緊固在夾具體上。若受力較大或支承板有移動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，應(yīng)增加圓錐銷或?qū)⒅С邪迩度電A具體槽內(nèi)。采用兩個(gè)以上支承板定位時(shí)，裝配后應(yīng)磨平工作表面，以保證等高性。 本設(shè)計(jì)的支承板用于側(cè)面定位，故選擇A型。 工件以圓柱孔定位，即指工件的定位基準(zhǔn)為孔的情況。工件以圓柱孔定位時(shí)，夾具上常用的定位元件是心軸和定位銷。 定位銷的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同有不同的形式，本設(shè)計(jì)中采用的定位銷的結(jié)構(gòu)形式如圖3-4所示。 圖3

21、-4定位銷結(jié)構(gòu) （五）定位誤差的分析與計(jì)算 機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些誤差因素中，有一項(xiàng)因素與機(jī)床夾具有關(guān)。一批工件分別在夾具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)的位置并不完全一致。由于工件在夾具中定位不準(zhǔn)確所引起的加工誤差，稱為定位誤差，用表示。 1.定位誤差產(chǎn)生的原因 1）基準(zhǔn)不重合誤差 由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而引起的工序基準(zhǔn)相對(duì)于定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示。 （式3-1） 式中 ——工件外圓的直徑公差。 2）基準(zhǔn)位移誤差 由于定位副的制造公差以及最小配合

22、間隙的影響，會(huì)引起定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上有位置變動(dòng)，其最大位置變動(dòng)量稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。 （式3-2） 式中 ——工件內(nèi)孔的直徑公差； ——定位心軸的直徑公差。 3）定位誤差的計(jì)算 如果采用試切法加工，一般不需要考慮定位誤差。在成批生產(chǎn)中采用調(diào)整法加工時(shí)，需要作定位誤差的分析計(jì)算。定位誤差是工件加工誤差的一部分，在分析定位方案時(shí)，根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，定位誤差應(yīng)控制在工件對(duì)應(yīng)誤差的1/3~1/5以內(nèi)。 按合成法計(jì)算定位誤差時(shí)，先分別算出基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差，然后將兩者組合而得。當(dāng)、時(shí)=。當(dāng)、時(shí)，=。當(dāng)、時(shí)，如果工序基準(zhǔn)不

23、在定位基準(zhǔn)面上，則=+；如果工序基準(zhǔn)在定位基準(zhǔn)面上，則=，當(dāng)由于基準(zhǔn)位移和基準(zhǔn)不重合分別引起加工尺寸作相同方向變化（即同時(shí)增大或同時(shí)減?。r(shí)，取“+”號(hào)，而當(dāng)引起加工尺寸作相反方向變化時(shí)，取“-”號(hào)。 根據(jù)定位誤差產(chǎn)生的原因的，可得加工尺寸的定位誤差為： （式3-3） 根據(jù)以上對(duì)定位誤差的分析、公式3-1、3-2、3-3以及夾具的定位元件的尺寸精度，計(jì)算本次設(shè)計(jì)夾具設(shè)計(jì)的定位誤差如下： 定位銷與工件的配合公差為： 由公式1計(jì)算定位基準(zhǔn)不重合誤差為 =0 由公式2計(jì)算定位基準(zhǔn)位移誤差為 = 由公式3-3得工件安裝定位誤差為 所以本次

24、設(shè)計(jì)的夾具通過(guò)計(jì)算得出工件的定位安裝誤差為： 0.017mm （六）夾緊機(jī)構(gòu)的分析與夾緊力的計(jì)算 工件在夾具中除了定位以外，由于加工過(guò)程中會(huì)受到切削力、離心力、慣性力及重力等外力作用，為了防止工件因此發(fā)生運(yùn)動(dòng)而破壞定位時(shí)獲得的正確位置，工件在夾具中需要夾緊。夾緊的基本要求: 確定夾緊力就是要確定夾緊力的方向、大小和作用點(diǎn)。它必須結(jié)合工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置方式、切削條件和切削力大小等具體情況來(lái)進(jìn)行。 1.夾緊力方向的確定 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的定位，而不能破壞定位。為此一般要求主夾緊力應(yīng)垂直指向第一定位基準(zhǔn)面。 2）夾緊力的方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方

25、向一致，以減小工件變形。 3）夾緊力的方向應(yīng)盡可能與切削力、工件重力方向一致，以減小所需的夾緊力。 根據(jù)以上夾緊力方向確定的基本原則，并結(jié)合本設(shè)計(jì)的夾具的實(shí)際情況做出如下分析： 由圖3-8所示的定位方式可知，工件的定位面為左端面，并且是以左圓住端面為第一定位基準(zhǔn)面來(lái)限制三個(gè)自由度，根據(jù)夾緊力方向應(yīng)指向第一定位基準(zhǔn)的原則可以確定本夾具的夾緊力方向應(yīng)與工件圓柱軸線方向一致，并且工件在圓柱徑向方向上的剛度明顯比在軸線方向上的剛度小，根據(jù)夾緊離的方向應(yīng)盡量與工件剛度大的方向一致，以減小工件變形的基本原則，本夾具的夾緊方向仍然為圓柱軸線方向上。圖3-8 夾緊力方向的確定故由以上夾緊力方向的確定分析

26、得：夾緊力方向確定為圓柱軸線方向 圖3-8 定位方式 2.夾緊力作用點(diǎn)的選擇 夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)于支承元件所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域內(nèi)，以保證工件已獲得的位置不變。夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)處于工件剛性較好的部位，以減小工件的夾緊變形。夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)應(yīng)盡量靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性，夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量使各支承處的接觸變形均勻，以減小加工誤差。 圖3-9 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 根據(jù)以上夾緊力作用點(diǎn)的選擇原則并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的夾具的具體情況分析，如圖3-9所示。得：夾緊力作用點(diǎn)為工件圓柱右端面。 3.夾緊力大小的計(jì)算 當(dāng)在計(jì)算夾緊力的大小時(shí)，一般可以將工件可視為分離體，

27、以最不利于夾緊時(shí)的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實(shí)際所需要的夾緊力。 式中 ——實(shí)際所需要的夾緊力，單位為N； K——安全系數(shù)，一般取1.5~2.5； F——由靜力平衡計(jì)算的出的理論夾緊力，單位為N。 分析工件的受力狀況時(shí)，除了夾緊力、切削力以外，工件還應(yīng)該考慮重力，運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)還須要考慮離心力和慣性力的作用。 針對(duì)本設(shè)計(jì)的夾具夾緊裝置的具體形式，如圖3-10所示，通過(guò)分析得出楔槽式快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力計(jì)算公式為 式中 T——加在楔槽式夾緊機(jī)構(gòu)上的夾緊轉(zhuǎn)矩（N/m）； L——手柄上力的

28、作用點(diǎn)到回轉(zhuǎn)軸間的距離（m）； P——加在手柄上的外力（N）； Q——夾緊力（N）； R——螺旋槽的作用半徑（m）； ——螺旋槽升角； ——螺旋槽與定位銷之間的摩擦角。 圖3-10 夾緊力計(jì)算 夾緊力可以由上式得出 （N） 此夾緊力為理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)即得夾緊機(jī)構(gòu)的實(shí)際夾緊力應(yīng)該為 （N） 總結(jié) 此設(shè)計(jì)是我自實(shí)習(xí)至今，自己從理論到實(shí)踐中一步步的總結(jié)并獨(dú)自完成的。自2011年11月28日到目前為止，我從我的崗位中實(shí)踐所學(xué)到的，結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)。分別介紹了我在機(jī)加工、清洗、測(cè)量、裝配等每個(gè)日常工作情況。其中我插入了部分圖以及我所

29、描述此工件所需的部分零件圖紙、照片。 本論文主要經(jīng)歷兩個(gè)階段，第一階段定位基準(zhǔn)的選擇，第二階段夾具的設(shè)計(jì)。 第一階段，我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；第二階段夾具的設(shè)計(jì)運(yùn)用的工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面知識(shí)。 通過(guò)此次的設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的工作打下了較好的基礎(chǔ)。 最后在此感謝我的指導(dǎo)老師，感謝曾經(jīng)

30、在大學(xué)里教育我的每位老師。由于個(gè)人知識(shí)經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰σ约皶r(shí)間所限，本文中的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)專家批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) [1]劉力.機(jī)械制圖[M].北京：高等教育出版社，2001. [2]南秀蓉，馬素玲.公差配合與測(cè)量[M].北京：北京大學(xué)出版社，2007. [3]王風(fēng)岐，許紅靜，郭偉.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)綜述[J].航空制造技術(shù)，2003. [4]融亦鳴.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002. [5]東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海：上海科技技術(shù)出版社，2005. [6]浦林祥.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005

31、. 謝辭 大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對(duì)我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的謝意。感謝我的家人對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)的默默的支持；感謝我的母校給了我在大學(xué)深造的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝母校的老師和同學(xué)們的關(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的敦敦教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動(dòng)，所有這些都讓我充滿了感動(dòng)。 這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師季業(yè)益老師對(duì)我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向季老師尋求幫助，而季老師不管忙或閑，總會(huì)抽空講給我聽(tīng)，然后一起商量解決的辦法。季老師平日里工作繁多，

32、但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，都得到了老師的無(wú)微不至的關(guān)懷和熱情的幫助。在此，我再一次真誠(chéng)地向幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示感謝！ 附錄一：撥叉夾具裝配圖 16 附錄二：撥叉夾具設(shè)計(jì)元件 1.定位元件 主定位銷： A24*14 GB2203-80 側(cè)定位銷：階梯定位銷D12*H20 支承板：A6*30 GB2236-80 支承板與夾具體連接螺釘：螺釘 GB65-M4*6 2.夾緊元件 壓塊：A24 GB2171-80 頂桿：D32*L125 手柄：D16*L80 連接壓頭螺栓：CM12*45 GB/T2160-91 調(diào)節(jié)螺母：M12 GB6172-86 螺釘：M10*30 GB75-85 螺母：M10 GB6172-86 3.導(dǎo)向元件 定位襯套：A12H6*12 GB2201-80 鉆套：6.8F7*12k6*12 GB2264-80 鉆套螺釘：M6*18 GB2268-80 4.鉆模板與夾具體連接螺栓 連接螺栓：GB5782-86-M5*25 彈性墊圈：GB93-87-5