畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 在 車 床夾具虛 擬造型 設(shè)計(jì) 中的 研究 作 者： 系 （部）： 機(jī)電控制工程系 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 年 月 日 摘 要 夾具是機(jī)械制造廠里使用的一種工藝裝備，分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。 對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺或花盤上； 另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法裝夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用語單件和小批生產(chǎn)。批量較大時，大多用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度，用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 （ 2） 能提高勞動生產(chǎn)率，使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率；工 件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可使用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 （ 3） 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。 目 錄 第一章 緒論 1 1 1 引言 1 1 2 制造業(yè)信息化的發(fā)展 1 1 3 件模塊簡介 1 1 4 本論文的研究目的、意義 3 第二章 平面圖紙及計(jì)算過程 4 2 1明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料 4 2 2擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 5 2 2 1確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置 5 2 2 2夾具類型的確定 6 2 2 3確定工件的夾緊方案及設(shè)計(jì)夾緊裝置 7 2 2 4夾具與機(jī)床的連接方式及安裝基面 11 2 2 5夾具的平衡 12 2 2 6對夾具總體結(jié)構(gòu)的要求 13 2 2 7繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求 13 2 3夾具的精度分析 14 第三章 成型設(shè)計(jì)及裝配 17 3 1過渡盤的三維造型設(shè)計(jì) 17 3 2開合螺母的三維造型設(shè)計(jì) 18 3 3夾具體的三維造型設(shè)計(jì) 21 3 4總裝配圖與分解圖 24 總結(jié) 25 參考 文獻(xiàn) 26 附件 27 第一章 緒 論 言 夾具作為制造企業(yè)中重要的基礎(chǔ)工藝裝備，廣泛應(yīng)用于加工、檢測和裝配等制造過程中。作為生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要組成部分，夾具設(shè)計(jì)的效率直 接影響到制造的生產(chǎn)準(zhǔn)備時間和產(chǎn)品成本。一般來說，夾具設(shè)計(jì)過程不僅需要大量的有關(guān)零件設(shè)計(jì)、工藝和加工的數(shù)據(jù)，同時還需要設(shè)計(jì)人員具有很豐富的領(lǐng)域知識和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 造業(yè)信息化的發(fā)展 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)快速生產(chǎn)準(zhǔn)備的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)（ 術(shù)成為國際上競相研究的熱點(diǎn)，它已經(jīng)越來越多的取代傳統(tǒng)的手工夾具設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)相比，計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)有著無可比擬的優(yōu)越性： 1、設(shè)計(jì)者從繁瑣的勞動中解放出來，提高了設(shè)計(jì)的效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，使設(shè)計(jì)者把更多的注意力放在創(chuàng)新性開發(fā)上面； 2、可以把夾 具設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和智慧存入計(jì)算機(jī)，構(gòu)成專家系統(tǒng)，有利于夾具設(shè)計(jì)技術(shù)的繼承和發(fā)展； 3、由于計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)采用了統(tǒng)一的系統(tǒng)程序，可以獲得相對統(tǒng)一的設(shè)計(jì)與優(yōu)化結(jié)果，有利于實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)的“三化”，即通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。 的最新版本為 可運(yùn)行于 T 和 臺上，共有六大主模塊： （ 1）工業(yè)設(shè)計(jì) (塊 工業(yè)設(shè)計(jì)模塊主要用于對產(chǎn)品進(jìn)行幾何設(shè)計(jì)，以前，在零件未制造出時，是無法觀看零件形狀的，只能通過二維 平面圖進(jìn)行想象。現(xiàn)在，用 3用3看不中用”。用 生成的實(shí)體建模，不僅中看，而且相當(dāng)管用。事實(shí)上， 后階段的各個工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實(shí)體建模所生成的數(shù)據(jù)。 包括： D 建模 )、 畫模擬 )、 念設(shè)計(jì) )、絡(luò)動畫合成 )、 片轉(zhuǎn)三維模型）、 片渲染 )幾個 子模塊。 （ 2）機(jī)械設(shè)計(jì) (塊 機(jī)械設(shè)計(jì)模塊是一個高效的三維機(jī)械設(shè)計(jì)工具，它可繪制任意復(fù)雜形狀的零件。在實(shí)際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖 1中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。隨著人們生活水平的提高，對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。用 生成曲面僅需 2步 3 步操作。 生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點(diǎn)陣等。由于生成曲面的方法較多，因此 可以迅速建立任何復(fù)雜曲面。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨(dú)立使用，又能與其它實(shí)體建模模塊結(jié)合起來使用，它支持 括： 體裝配）、 路設(shè)計(jì)）、管鋪設(shè)）、 用數(shù)據(jù)圖形顯示）、 理模型數(shù)字化）、 面設(shè)計(jì)）、 接設(shè)計(jì)） （ 3）功能仿真 (塊 功能仿真 (塊主要進(jìn)行有限元分析。我們中國有句古話：“畫虎畫皮難畫骨，知人知面不知心”。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。機(jī)械零件的內(nèi)部變化情況是難以知曉的。有限元仿真使我 們有了一雙慧眼，能“看到”零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎(chǔ)上，便可充分優(yōu)化零件的設(shè)計(jì)。著名的可口可樂公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結(jié)果使瓶體質(zhì)量減輕了近 20，而其功能絲毫不受影響，僅此一項(xiàng)就取得了極大的經(jīng)濟(jì)效益。 包括： 限元分析）、 定義載荷輸入）、三方仿真程序連接）、 定環(huán)境下的裝配體運(yùn)動分析）、 分析）、 輪動力仿真）、 動分析）、 有限元網(wǎng)格劃分）。 （ 4）制造 (塊 在機(jī)械行業(yè)中用到的 造模塊中的功能是 控加工 )。說到數(shù)控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當(dāng)時，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進(jìn)了一套五座標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件 工出高精度、低噪聲的潛艇推進(jìn)器，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失 效，損失慘重。東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術(shù)，受到了嚴(yán)厲的制裁。在這一事件中出盡風(fēng)頭的 S 的數(shù)控模塊包括： 造模具設(shè)計(jì)）、 加工）、料模具設(shè)計(jì)）、 真）、 序生 成）、 金設(shè)計(jì)）。 （ 5）數(shù)據(jù)管理 (塊 的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計(jì)算機(jī)上對產(chǎn)品性能進(jìn)行測試仿真，找 出造成產(chǎn)品各種故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產(chǎn)品故障，改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它就像 家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務(wù)模塊。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫中零件的數(shù)據(jù)。這個管家通過一定的機(jī)制，保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。 （ 6）數(shù)據(jù)交換 (塊 在實(shí)際中還存在一些別的 統(tǒng)，如 ，由于它們門戶有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對方所識別。但在實(shí)際工作中，往往需要接受別的 這時幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會發(fā)揮作用。 中幾何數(shù)據(jù)交換模塊有好幾個，如： 和 維工程圖接口）、 和福特汽車設(shè)計(jì)軟件的接口）、 軟件開發(fā)）、 維數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸入）、 業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式擴(kuò)充）、 據(jù)和 交換）、 架 /曲面維護(hù) ）、 模型數(shù)據(jù)庫進(jìn)入）、據(jù)輸出） 論文的研究目的、意義 多年來，機(jī)械制造過程中把設(shè)計(jì)藍(lán)圖比喻成工程師的語言，對于機(jī)床專用夾具而言，也總是利用眾多視圖的不同投影來描繪，采用標(biāo)注各種線條和符號繪圖，不僅費(fèi)時費(fèi)力，而且一旦理解有誤或形體表現(xiàn)，將會影響產(chǎn)品的制造和質(zhì)量。 采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，零件的造型如同車間中加工零件的過程一樣，設(shè)計(jì)完成以后，零件就“加工”出來了，這樣不需要很強(qiáng)的空間想象力就可以設(shè) 計(jì)出產(chǎn)品的真實(shí)三維模型，經(jīng)過虛擬裝配，可清楚地檢驗(yàn)出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性 型結(jié)束后，將設(shè)計(jì)模型投影到二維圖紙空間，就可自動生成工程圖紙的三視圖 剖視圖等，大大方便了設(shè)計(jì)過程，形象直觀易于接受，從而達(dá)到更快地設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品。 本課題在探討機(jī)床專用夾具的基本知識和基本理論的同時，研究如何利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)專用夾具以及如何對專用夾具進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，形成專用夾具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 第二章 平 面 圖 紙 及 設(shè) 計(jì) 過 程 圖 2件的 燕尾面和兩個 120+孔距離為 38 400+經(jīng)過粗加工。本道工序?yàn)榫M 400+及車端面。加工要求是： （ 1） 400+的距離為 45 （ 2） 400+面的平行度為 （ 3） 加工孔軸線與 120+ （ 4） 400+面的對稱面的垂直度為 設(shè)計(jì)本道工序所用的專用夾具。 圖 2開合螺母車削工序圖 2 1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)與收集設(shè)計(jì)資料 1) 工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料 開合螺母由上下兩個半螺母組成，裝在溜板箱體后壁的燕尾形導(dǎo)軌中，可上下移動。上下半螺母的背面各裝有一個圓銷，其伸出端分別嵌在槽盤的兩條曲線槽中。扳動手柄，經(jīng)軸使槽盤逆時針轉(zhuǎn)動時，曲線槽迫使兩圓銷互相靠近，帶動上下半螺母合攏，與絲杠嚙合，刀架便由絲杠螺母經(jīng)溜板箱傳動進(jìn)給。槽盤順時針轉(zhuǎn)動時，曲線槽通過迫使圓銷使兩半螺母相互分離，與絲杠脫開嚙合，刀架便停止進(jìn)給。開合螺母的材料為 45鋼 2) 確定 本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及所用的機(jī)床、 刀具、量具等 表 2工表面、加工要求、加工余量、定位基準(zhǔn)和夾緊表面及機(jī)床 （ 1）加工表面： 400+（ 2）加工要求： 00+的距離為 45 00+面的平行度為 20+ 3）加工余量： 精鏜 400+ 車端面的工序余量為 1 （ 4）定位基準(zhǔn)： 主要加工表面 400+和 120+（ 5）夾緊表面： 燕尾面 （ 6）所需機(jī)床： 2 2 擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 2 2 1 確定工件的定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。 定位就是使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置。它的基本任務(wù)有以下三項(xiàng)： （ 1）從理論上講就是如何使同一批工件在夾具中占據(jù)正確的位置。 （ 2）選擇或設(shè)計(jì)合理的定位方案及定位裝置。 （ 3） 保證有 足夠的定位精度。即工件在夾具中雖有一定的誤差，但仍能保證工件 的加工誤差。 它的基本原理是六點(diǎn)定位規(guī)則，即用合理分布的六個支承點(diǎn)限制工件六個自由度的規(guī)則。但實(shí)際中還存在著過定位和欠定位。其中欠定位保證不了加工精度，所以是絕不允許發(fā)生的，而過定位由于夾具上的定位元件同時重復(fù)限制了工件的一個或幾個自由度，將造成工件定位不穩(wěn)定，降低了加工精度；使工件或定位元件產(chǎn)生變形，甚至無法安裝和加工，故應(yīng)盡量避免采用。 根據(jù)本工序的加工要求，不僅要鏜孔，還要加工兩個平面，因此工件必須完全定位，即六點(diǎn)定位原則。按照加工要求，工 件的定位方案分析如下： （ 1） 400+的距離為 45 400+軸線與 加工 400+的工序基準(zhǔn)為燕尾底面 C，根據(jù)基準(zhǔn)重合原理，應(yīng)以燕尾底面 C 為定位基準(zhǔn)，則限位基準(zhǔn)為固定支承板 8和活動支承板 10上與燕尾底面 尾底面 轉(zhuǎn)動、 尾面 轉(zhuǎn)動、 工件用燕尾面 B 和 C 在固定支承板 8 和活動支承板 10 上定位（兩板高度相等），限制了 、 （ 2）加工孔軸線與 120+ 400+，根據(jù)基準(zhǔn)重合原理，應(yīng)以120+限位基準(zhǔn)為 120+ 120+配合，限制 表 2件的定位及應(yīng)限制的自由度： 定位元件 限位基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn) 限制 自由度 支承板 8、 10 支承板 8、 10 的平面 燕尾底面 C 燕尾面 B 活動菱形銷 9 活動菱形銷 9 的軸心線 120+軸心線 工件裝卸時，可從上方推開活動支承板 10 將工件插入，靠彈簧力使工件靠緊固定支承板 8，并略推移工件使活動菱形銷 9彈入定位孔 120+ 2 2 2 夾具類型的確定 由于開合螺母以燕尾面 C 為主要定位基準(zhǔn)，且在車床上加工，而工件的形狀與尺寸決定了它不適宜于采用心軸類、卡盤類或花盤類夾具，只能采用角鐵式車床加工。 夾具體呈角鐵狀的車床夾具稱為 角鐵式車床夾具 ，其結(jié)構(gòu)不對稱，用于加工殼 體、支承座、杠桿、接頭等零件上的回轉(zhuǎn)面和端面。具體適用于以下兩種情況： （ 1） 工件的主要定位基準(zhǔn)是平面，要求被加工表面的軸線對定位基準(zhǔn)面保持一定的位置關(guān)系（平行或成一定角度）。這時夾具的平面定位元件必須相應(yīng)地設(shè)置在與車床主軸軸線相平行或成一定角度的位置上。 （ 2） 工件定位基準(zhǔn)雖然不是與被加工表面的軸線平行或成一定角度的平面，但由于工件外形的限制，不適于采用卡盤式夾具，而必須采用半圓孔或 考慮車床夾具的特點(diǎn)和工件的加工表面，本工序應(yīng)有兩次安裝，當(dāng)孔和一個端面加工完畢后，應(yīng)松開壓板，將工件回 轉(zhuǎn) 180度，重新定位夾緊，再加工另一端面。 2 2 3 確定工件的夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊裝置。 （ 1）確定夾緊裝置 車床夾具的夾緊裝置必須安全可靠。夾緊力的方向和作用點(diǎn)應(yīng)按以下要求進(jìn)行選擇： 用點(diǎn)應(yīng)靠近支承面的幾何中心； 量垂直于工件的主要定位基面，盡量和切削力、重力方向一致； 由于車削時工件和夾具一起隨主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，故在加工過程中，工件除 受切削扭矩的作用外，整個夾具還受到離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，會降低夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的夾緊力。此外，工件定位基準(zhǔn)的位置相對于切削力和重力的方向來說是變化的。因此，夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力必須足夠，自鎖性能要好，以防止工件在加工過程中脫離定位元件的工作表面。 對于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。這里有兩種夾緊方案。 圖 a） 圖 b） 圖 2夾緊方案的選擇 如果采用圖 a）所示的施力方式其 夾緊裝置比較簡單，但可能會引起角鐵懸伸部分的變形和夾具體的彎曲變形，離心力、切削力也會助長這種變形。 如果改用圖 b）所示回轉(zhuǎn)式螺旋擺動壓板機(jī)構(gòu)顯然較好，因?yàn)榻氰F剛性好，壓板的變形不影響加工精度。所以根據(jù)工件形狀特點(diǎn)，采用帶擺動 的 回轉(zhuǎn)式螺旋壓板 機(jī)構(gòu)夾緊 。 （ 2）夾緊力計(jì)算與分析 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中計(jì)算各種螺旋副所產(chǎn)生夾緊力大小的通用公式為： L/ r +a+ 2) N 式中： 2 螺旋副的當(dāng)量摩擦角； 1 螺桿端部與工件間的摩擦角； a 螺紋升角； 螺紋中 徑的一半； r 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑； 查表得： Q=35N L=140mm a =2。 30 2=6。 34 f= =0.1 r = （ （ =入上式求得： 5800 N 螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)是利用杠桿原理來實(shí)現(xiàn)夾緊作用。其好處是： 增大夾緊力，改變夾緊力作用方向，增大夾緊行程 。它可以繞水平軸翻轉(zhuǎn)，增力 顯著，夾緊時既省力又迅速可靠。 夾緊受力分析如下： 圖 2夾緊受力分析 由杠桿原理知： W a =b 當(dāng) a=1/2 W =2 1600 N 由此可見，該夾緊機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的夾緊力比作用力大一倍。 （ 3）螺旋夾緊機(jī)構(gòu)各元件材料、熱處理要求和結(jié)構(gòu)尺寸確定。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)各元件均已標(biāo)準(zhǔn)化，可參閱機(jī)械零件手冊確定。 2148 圖 2帶肩六角螺紋 技術(shù)要求： 材料： 45鋼； 熱處理： 細(xì)牙螺紋的支承面對螺紋軸線的垂直度按 狀和位置公差規(guī)定的 9 級公差。 2188 圖 2技術(shù)要求 ： 材料： 45鋼 ; 熱處理：淬火、回火 3擺動 圖 2動 技術(shù)要求： 材料： 20鋼 ; 熱處理：淬火 滲碳深 銳邊倒鈍。 4活節(jié)螺栓（ 798 圖 2節(jié)螺栓 技術(shù)要求： 材料：鋼 表面處理： 螺紋公差： 8g 2 2 4 夾具與機(jī)床的連接方式及安裝基面。 車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對夾具的回轉(zhuǎn)精度有決定性的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與車床主 軸軸線有盡可能高的同軸度。 對于徑向尺寸較大的夾具，一般通過過渡盤與車床主軸軸頸聯(lián)接。專用夾具以其定位止口按 H7/ H7/配在過渡盤的凸緣上，然后用螺釘緊固。過渡盤與主軸配合的表面形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。 如圖 2示的過渡盤，其上有一個定位圓孔按 H7/ H7/主軸的軸頸相配合，并有螺紋和主軸連接。為了安全起見，還可以用壓塊把過渡盤壓緊在主軸上，這樣可防止停車和倒車時，不致因慣性作用而可能松開。這種連接方式的安裝精度受到配合精度的限制，為了提高安裝精度，在車床上安裝夾具時，可按找 正圓校正夾具與車床主軸的同軸度 主軸過度盤專用夾具壓快過 渡 盤 2 2 5 夾具的平衡 由于加工時夾具隨同主軸旋轉(zhuǎn)，如果夾具的重心不在主軸旋轉(zhuǎn)軸線上就會產(chǎn)生離心力，這樣不僅加劇機(jī)床主軸和軸承的磨損，而且會產(chǎn)生振動，影響加工質(zhì)量和刀具壽命且不安全。所以對于角鐵式夾具，要有平衡要求，平衡的方法是設(shè)置平衡塊。平衡塊重心的位置應(yīng)可以調(diào)節(jié)，可在平衡塊上（或夾具體上）開徑向槽或環(huán)形槽，以使夾具裝配時調(diào)整其位置。 圖 2 衡 塊 2 2 6 對夾具總體結(jié)構(gòu)的要求 結(jié)構(gòu)要緊湊，懸伸量要短，使重心盡可能靠近主軸。車床夾具的懸伸長度過大，會加劇主軸軸承的磨損，同時引起振動，影響加工質(zhì)量。因此，夾具的懸伸長度 之比應(yīng)控制如下： a. 直徑小于 150夾具， L/D b. 直徑在 150300間的夾具， L/D c. 直徑大于 300夾具， L/D 車床夾具的夾具體應(yīng)制成圓形，夾具上（包括工件在內(nèi)）的各元件不應(yīng)伸出夾具體的輪廓之外，當(dāng)夾具上有不規(guī)則的突出部分，或有切削液飛濺及切屑纏繞時，應(yīng)加設(shè)防護(hù) 罩。 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于工件在夾具上安裝和測量，切屑能順利排出或清理 。 2 2 7 繪制夾具草圖，并標(biāo)注尺寸、公差及技術(shù)要求 。 1 1 - 螺 栓 2 - 壓 板 3 - 擺 動 V 形 快 4 - 過 度 盤 5 - 夾 具 體 6 - 平 衡 快 7 - 蓋 板 8 - 固 定 支 撐 板 9 - 活 動 菱 形 銷 1 0 - 活 動 支 撐 板圖 2鐵式車床夾具 圖 2加工圖 2合螺母 400+的專用夾具。由角鐵式的專用夾具和過渡盤兩部分組成，專用夾具以夾具體 5 上定位止口和過渡盤 4 的凸緣相配合并加以緊固，形成一個夾具整體。在裝配時應(yīng)使夾具體止口的軸線（代表專用夾具的回轉(zhuǎn)軸線）和過 渡盤的定位圓孔同軸。為保 持夾具回轉(zhuǎn)運(yùn)動時平衡，在角鐵的另一端設(shè)置了平衡塊。 2 3 夾具的精度分析 工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具在夾具上的定位誤差 D、夾具誤差 J、夾具在主軸上的安裝誤差 以下對尺寸 45 1）定位誤差 D 一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位元件存在公差，使各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后形成加工尺寸的不一致，為加工誤差。這種只與工件定位有關(guān)的加工誤差，稱為 定位誤差 D。 造成定位誤差的原因 有兩個： 一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差 B。 基準(zhǔn)不重合誤差B 是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差，其大小為定位尺寸的公差 二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差 Y。 基準(zhǔn)位移誤差 Y 是一批工件逐個在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)相對于限位基準(zhǔn)的最大變化范圍 i 在加工尺寸方向上的投影。 定位誤差 由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合以及定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合是造成定位誤差的原因，因此，定位誤差應(yīng)是基準(zhǔn) 不重合誤差 算時，可先算出 Y，然后將兩者合成而得 D。 由于 是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差 工件在夾具上定位時，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)（支承板 8、 10平面）是重合的，基準(zhǔn)位移誤差 因此，尺寸 45 2）夾具誤差 J 因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為 夾具誤差 J。 夾具誤差 位元件相對于對刀 或?qū)蛟ò▽?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差 向元件相對于安 裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差 上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差 J。 圖 2具誤差 承板 8、 10的平面）與止口軸線間的距離誤差，即夾具總圖上尺寸 45 及限位基面相對于安裝基面 D、者公差兼容）。 3） 夾具的安裝誤差 A 因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為 夾具的安裝誤差 A。 產(chǎn)生夾具的安裝誤差的因素有： 夾具定位元件對夾具體安裝基面的相互 位置誤差。 夾具安裝基面本身的制造誤差及其與機(jī)床卡面間的間隙所產(chǎn)生的連接誤差。 A = + 中 過渡盤與主軸間的最大配合間隙； 過渡盤與夾具體間的最大配合間隙。 設(shè)過渡盤與車床主軸間的配合尺寸為 92H7/表： 92 920+922 此 （ 渡盤與夾具體間的配合尺寸為 160H7/表： 160 1600+16060 此 （ A =（ ）加工方法誤差 G 因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為 加工方法誤差 G。 車床夾具的加工方法誤差，如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)（圓柱面軸線、圓錐面軸線或圓錐孔軸線）與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取 G = K/3=）總加工誤差 工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是 =（ D+ J + A + G） K 既工件的總加工誤差 應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差 K。 為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早損廢，在分析計(jì)算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量 此將上式改寫為 0 當(dāng) 0 時，夾具能滿足工件的加工要求。 圖 1 =（ 2D+ 2J + 2A + 2G） （ 0+度儲備 第三章 虛擬造 型設(shè)計(jì)及裝配 3 1 過渡盤的三維造型設(shè)計(jì) （ 1）在菜單欄選?。ㄎ募?/（新建）選項(xiàng)，新建文件 （ 2）在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（加材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選?。ㄐD(zhuǎn)）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。▎蝹?cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 3）系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 （方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 4）選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 5）在（ O）菜單中選取（ 360）選項(xiàng)，然后在菜單中選去（完成）選項(xiàng)。 （ 6）單擊模型對話框下部的 確定 按鈕，生成實(shí)體特征。 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（切減材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選?。ɡ欤┖停▽?shí)體）選項(xiàng)，然后選取 （完成）選項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。▎蝹?cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng) （ 1） 系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 為草繪平面。在（方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 2） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，在草繪平面上繪制 3個為 12的相對圓，完成后退出草繪模式。 （ 3） 在（方向）菜單上選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)。 （ 4） 在（指定到）菜單中選?。ù┻^所有）選項(xiàng)。 （ 5） 單擊模型對話框上的 確定 按鈕，成功完成切減拉伸實(shí) 體特征的增加。 圖 33 2 開合螺母的三維造型設(shè)計(jì) （ 1） 在菜單欄選?。ㄎ募?/（新建）選項(xiàng)，新建文件 （ 2） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（加材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選?。ㄐD(zhuǎn)）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。▎蝹?cè)）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。 （ 3） 系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 為草繪平面。在（方向）菜單中選取（正向）選項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選取（缺?。┻x項(xiàng)。 （ 4） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，草繪一個長寬分別為 90， 5的矩形，完成后退出草繪模式。 （ 5） 在（ O）菜單中選取（ 360）選項(xiàng)，然后在菜單中選去（完成）選項(xiàng)。 （ 6） 單擊模型對話框下部的 確定 按鈕，生成實(shí)體特征。 （ 1）在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（ 倒角）選項(xiàng)，在（倒角）菜單中選?。ㄟ叄┻x項(xiàng)，然 后在（布置）菜單中選?。▕A角 x d）選 項(xiàng)。 （ 2）系統(tǒng)提示 給 d 輸入倒角尺寸， 輸入“ 系統(tǒng)繼續(xù)提示 輸入角度尺寸值 ，輸入“ 接著系統(tǒng)提示 選取參照曲面， 實(shí)體端面邊線，并在（獲得選?。┎藛沃羞x取（完成選?。┻x項(xiàng)。最后在（特征參考）菜單中選?。ㄍ瓿蓞⒖迹┻x項(xiàng)。 （ 3）單擊模型對話框上的 確定 按鈕，成功完成對圓柱體的倒角。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選取（零件） /（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（加材料）選項(xiàng)，在（實(shí) 體選項(xiàng)）菜單中選取（拉伸）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。p側(cè)）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。 （ 2） 系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 為草繪平面。在（方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 3） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 4） 在（指定到）菜單中選?。た祝┻x項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。系統(tǒng)提示 輸入深度值 ，輸入“ 并確定。 （ 5） 單擊模型對話 框上的 確定 按鈕，成功完成拉伸實(shí)體特征的增加。 （ 1）在（菜單管理器）中依次選取（零件） /（特征） /（創(chuàng)建）（拉伸）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。在（屬性）菜單中選取（雙側(cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 2）系 統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 為草繪平面。在（方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 3） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 4） 在（指定到）菜單中選?。ù┻^所有）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。 （ 5） 單擊模型對話框上的 確定 按鈕，成功完成切減拉伸實(shí)體特征的增加。 （ 1）在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（筋）選項(xiàng)，系統(tǒng) 提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)平面 （ 2） 在草繪平面內(nèi)繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 3） 保持箭頭指向的方向作為材料的填充方向，在（方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)， 接著系統(tǒng)提示 輸入帶厚度， 輸入筋的厚度值“ 成功創(chuàng)建 筋特征。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（孔）選項(xiàng)。（孔類型）分組框中選中 草繪 按鈕，進(jìn)入草繪模式。 （ 2） 繪制圓孔草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 3） 系統(tǒng)提示 選取平面，圓柱，圓錐或點(diǎn)作為孔放置的主參照 選取實(shí)體的底平面。在（孔放置）分組框中的（放置 類型）下拉框中選?。ň€性）。 （ 4） 分別指定兩個線性尺寸。單擊 線性參照 按鈕，選取平面 右側(cè)輸入?yún)⒄粘叽纭?再單擊 線性參照 按鈕，選取平面 右側(cè)輸入“ （ 5） 單擊（孔）對話框下部的 確定 按鈕，生成圓孔特征 1。 （ 6） 用同樣方法創(chuàng)建圓孔特征 2。 圖 3合螺母 3 3 夾具體的三維造型設(shè)計(jì) （ 1） 在菜單欄選?。ㄎ募?/（新建）選項(xiàng)，新建文件 （ 2） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（加材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選?。ㄐD(zhuǎn)）和（實(shí)體 ）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。▎蝹?cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 3） 系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)平面 為草繪平面。在（方向）菜單中選?。ㄕ颍┻x項(xiàng)，在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 4） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 5） 在（ O）菜單中選?。?360）選項(xiàng)，然后在菜單中選去（完成）選項(xiàng)。 （ 6） 單擊模型對話框下部的 確定 按鈕，生成實(shí)體特征。 征。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（加材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選取（拉伸）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選取（完成）選項(xiàng)。在（屬性）菜單中選?。▎蝹?cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 2） 系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取實(shí)體新生成的在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 3） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草繪剖面，草繪一個長和寬分別為 145， 25的矩形，完成后退出草繪模式。 （ 4） 在（指定到）菜單中選?。た祝┻x項(xiàng)，然后 選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。系統(tǒng)提示 輸入深度值 ，輸入“ 并確定。 （ 5） 單擊模型對話框上的 確定 按鈕，成功完成拉伸實(shí)體特征的增加。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（切減材料）選項(xiàng)，在（實(shí)體選項(xiàng)）菜單中選取（拉伸）和（實(shí)體）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。在（屬 性）菜單中選?。p側(cè)）選項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 2）系 統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取特征 #2 的曲面 為草繪平面。在（方向）菜單中選取（正向）選項(xiàng)， 在（草繪視圖）菜單中選?。ㄈ笔。┻x項(xiàng)。 （ 3） 選取系統(tǒng)缺省放置參照和尺寸參照后，進(jìn)入草繪模式，使用樣條曲線工具繪制草 繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 4） 在（指定到）菜單中選?。た祝┻x項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。系統(tǒng)提示 輸入深度值 ，輸入“ 并確定。特征的增加。 （ 5） 用同樣方法添加其它切減材料的拉伸實(shí)體特征。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（倒圓角）選項(xiàng)。在（倒圓角類型）菜單選?。ê唵危┻x項(xiàng)，然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)；在（倒圓角組屬性）菜單中選 ?。ǔ?shù)）和（邊鏈），然后選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)；在鏈菜單中選?。ㄏ嗲墟湥┻x項(xiàng)。 （ 2） 系統(tǒng)提示 從鏈選取一邊，完成是選取“完成” ，選取實(shí)體 1的邊線，在（鏈）菜單中選?。ㄍ瓿桑┻x項(xiàng)。 （ 3） 系統(tǒng)提示 輸入圓角半徑 ，輸入數(shù)值“ 最后在模型對話框中單擊 確定 ，完成倒圓角特征。 （ 4） 同樣方法創(chuàng)建實(shí)體上其它圓角特征。 （ 1） 在（菜單管理器）中依次選取（零件） /（特征） /（創(chuàng)建） /（實(shí)體） /（孔）選項(xiàng)。 （ 2） 在（孔類型）分組框中，選中 直孔 按鈕。 （ 3） 在（孔放置）分組框中，單擊 主參 照 按鈕，根據(jù)系統(tǒng)提示選取伸出面作為主參照。在（孔放置類型）中選?。ň€性）選項(xiàng)。在 線性參照 1中選取伸出面，在右邊的距離中輸入“ ，在 線性參照 2中選取 右邊的距離中輸入“ （ 4） 在（孔尺寸）分組框中的（直徑）編輯框中輸入孔直徑“ 在（深度一）下拉框中，選?。ù┻^所有）選項(xiàng)。在（深度二）下拉框中，選取（無）選項(xiàng)。完成設(shè)置后確定，即可生成特定的孔特征。 （ 5） 用同樣方法創(chuàng)建實(shí)體上其它孔特征。 （ 1） 插入新的基準(zhǔn)平面作為草繪平面。在菜單欄依次 選取（插入） /（基準(zhǔn)） /（平面）選項(xiàng)。在（基準(zhǔn)平面）菜單中選?。ㄆ啵┻x項(xiàng)，然后根據(jù)系統(tǒng)提示選取 定偏距數(shù)值為“ 新建基準(zhǔn)平面 （ 2） 在（菜單管理器）中依次選?。慵?/（特征） /（創(chuàng)建） /（筋）選項(xiàng)，系統(tǒng)提示 選取或創(chuàng)建一個草繪平面 ，選取基準(zhǔn)平面 （ 3） 在草繪平面內(nèi)繪制草繪剖面，完成后退出草繪模式。 （ 4） 保持箭頭指向的方向作為材料的填充