1、. - 可修編中國科技大學本 科 畢 業(yè) 設 計論文學 院 專 業(yè) 變速箱體數(shù)控加工工藝規(guī)劃與仿真研究學生 班級* 指導教師 二零一一年六. 科技大學本科畢業(yè)論文變速箱體數(shù)控加工工藝規(guī)劃與仿真科技大學畢業(yè)設計論文任務書學院名稱：機械工程學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 學生：學 號：指導教師：職 稱：畢業(yè)設計論文題目： 變速箱體數(shù)控加工工藝規(guī)劃與仿真設計容與要求:(1) 搜集資料，學習加工中心專用夾具設計的根本理論知識，了解數(shù)控編程流程和數(shù)控夾具的設計和應用。(2) 根據(jù)加工圖紙設計夾具。3設計夾具主要加工工藝。二、完成后應交的作業(yè)包括各種說明書、圖紙等1夾具安裝使用說明書一份。2畢業(yè)設計

2、1份。三、完成日期及進度四、主要參考資料包括書刊名稱、出版年月等:王啟平。機床夾具設計。；工業(yè)大學，1988守勇。機械制造工藝與機床夾具。；機械工業(yè)，1994.7龍勛。機械制造工藝學課程設計指導書。；機械工業(yè) 1993林文煥，本通。機床夾具設計。；國防工業(yè)，1987王昆等。機械設計課程設計。；高等教育，1995徐發(fā)仁。機床夾具設計。；大學，1996.7柯明陽。機械制造工藝學，；航天航空大學，1995邱宣懷。機械設計。第四版。；高等教育，1997機械制造技術根底課程設計指南。，化學工業(yè)，2006中文AutoCAD2006機械設計。；機械工業(yè)，2005P.L.Jacobs.Stereolithog

3、raghy and Other RP&M Techologies.ASME Press,1996KALPAKJAN.Manufacturing Engineering and Technology.AddisoWesley Publish pany,1995P.L.Jacobs.stereolithograghy and Other RP&M Techologies.ASME Press,1996G.Zong,et al.Direct Selective Laser Sintering of High Temperature Materials,Processing of the Solid

4、Freefrom Fabriacation Symposition. University of Te*as,1992 系(教研室)主任：簽章 年 月 日 學院主管領導： 簽章 年 月 日摘 要犁刀變速齒輪箱體是旋耕機的一個主要零件。旋耕機通過該零件的安裝平面與手扶拖拉機變速箱的后部相連，用兩圓柱銷定位，四個螺栓固定，實現(xiàn)旋耕機的正確聯(lián)接。犁刀變速齒輪箱體的質(zhì)量直接影響到機器的性能。本次設計先進展了犁刀變速齒輪箱體的零件分析，通過對參考文獻進展的分析與研究，闡述了工藝規(guī)程和制造技術等相關容；在技術路線中，論述箱體的加工工藝，機械加工余量，加工順序的安排和根本工時計算。關鍵詞 犁刀變速箱 定位基

5、準 加工余量AbstractThe coulter gear of changing speed is a major element of the machine of rotary tillage.The machine of rotary tillage is linked through the rear of the gearbo* of walking tractor and the installation plane of this element,using two cylinders to sell location and 4bolrs to fi* in order t

6、o realize the correct coupling of the machine of rotary tillage. The quality of the coulter gear casing of changing speed put a direct influence on the performance of machine.This design goes on the element analysis of the coulter gear casing of changing speed first,through the research and analysis

7、 of the bibliographical reference,then it have elaborated procedur and made the related contents such as technology;In technical route,it discussed machining surplus and the processing technology of casing ,the process of the sequential arrangement and the calculation of the basic man-hour Keywords;

8、the coulter gear casing of changing speed; location standard; mental allowance目 錄目錄摘要 Abstract 目錄第一章緒論 11 箱體零件的主要技術要求12箱體類零件的加工工藝分析第二章零件的功用與構(gòu)造分析 2.1 零件的功用 2.2 零件的工藝分析 221零件主要加工外表尺寸 第三章工藝規(guī)程設計，確定切削用量及工序設計 3.1鑄件尺寸公差 3.2鑄件機械加工余量3.3確定切削用量及工序計算第四章夾具設計 4.1夾具的組成4.2夾具的分類4.3夾具的作用4.4定位誤差及其分析與計算完畢語參考資料致第一章緒論箱體零

9、件是機器或部件的根底零件，軸、軸承、齒輪等有關零件按規(guī)定的技術要求裝配到箱體上，連接成部件或機器，使其按規(guī)定的要求工作，因此箱體零件的加工質(zhì)量不僅影響機器的裝配精度和運動精度，而且影響機器的工作精度、使用性能和壽命。箱體零件的主要技術要求箱體類零件中以機床主軸箱的精度要求最高。 1.主要平面的形狀精度和外表粗糙度 箱體的主要平面是裝配基準，并且往往是加工時的定位基準，所以，應有較高的平面度和較小的外表粗糙度值，否則，直接影響箱體加工時的定位精度，影響箱體與機座總裝時的接觸剛度和相互位置精度。 一般箱體主要平面的平面度在0.10.03mm，外表粗糙度Ra2.50.63m，各主要平面對裝配基準面垂

10、直度為0.1/300。2.孔的尺寸精度、幾何形狀精度和外表粗糙度 箱體上的軸承支承孔本身的尺寸精度、形狀精度和外表粗糙度都要求較高，否則，將影響軸承與箱體孔的配合精度，使軸的回轉(zhuǎn)精度下降，也易使傳動件如齒輪產(chǎn)生振動和噪聲。一般機床主軸箱的主軸支承孔的尺寸精度為IT6，圓度、圓柱度公差不超過孔徑公差的一半，外表粗糙度值為Ra0.630.32m。其余支承孔尺寸精度為IT7IT6，外表粗糙度值為Ra2.50.63m。 3.主要孔和平面相互位置精度 同一軸線的孔應有一定的同軸度要求，各支承孔之間也應有一定的孔距尺寸精度及平行度要求，否則，不僅裝配有困難，而且使軸的運轉(zhuǎn)情況惡化，溫度升高，軸承磨損加劇，

11、齒輪嚙合精度下降，引起振動和噪聲，影響齒輪壽命。支承孔之間的孔距公差為0.120.05mm，平行度公差應小于孔距公差，一般在全長取0.10.04mm。同一軸線上孔的同軸度公差一般為0.040.01mm。支承孔與主要平面的平行度公差為0.10.05mm。主要平面間及主要平面對支承孔之間垂直度公差為0.10.04mm。12箱體類零件的加工工藝分析1.21 箱體類零件的構(gòu)造特點和技術要求分析一般來說，箱體零件的構(gòu)造較復雜，部呈腔形，其加工外表主要是平面和孔。對箱體類零件的技術要求分析，應針對平面和孔的技術要求進展分析。1平面的精度要求 箱體零件的設計基準一般為平面，本箱體各孔系和平面的設計基準為G面

12、、H面和P面，其中G面和H面還是箱體的裝配基準，因此它有較高的平面度和較小外表粗糙度要求。2孔系的技術要求箱體上有孔間距和同軸度要求的一系列孔，稱為孔系。為保證箱體孔與軸承外圈配合及軸的回轉(zhuǎn)精度，孔的尺寸精度為IT7，孔的幾何形狀誤差控制在尺寸公差圍之。為保證齒輪嚙合精度，孔軸線間的尺寸精度、孔軸線間的平行度、同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線的垂直度誤差，均應有較高的要求。3孔與平面間的位置精度 箱體上主要孔與箱體安裝基面之間應規(guī)定平行度要求。本箱體零件主軸孔中心線對裝配基面G、H面的平行度誤差為0.04mm。4外表粗糙度 重要孔和主要外表的粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，本箱

13、體零件主要孔外表粗糙度為0.8m，裝配基面外表粗糙度為1.6m。1.22 箱體類零件的材料及毛坯箱體零件的材料常用鑄鐵，這是因為鑄鐵容易成形，切削性能好，價格低，且吸振性和耐磨性較好。根據(jù)需要可選用HT150350，常用HT200。在單件小批量生產(chǎn)情況下，為縮短生產(chǎn)周期，可采用鋼板焊接構(gòu)造。*些大負荷的箱體有時采用鑄鋼件。在特定條件下，可采用鋁鎂合金或其它鋁合金材料。鑄鐵毛坯在單件小批生產(chǎn)時，一般采用木模手工造型，毛坯精度較低，余量大；在大批量生產(chǎn)時，通常采用金屬模機器造型，毛坯精度較高，加工余量可適當減小。單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔，成批生產(chǎn)大于30mm的孔，一般都鑄出預孔，以減少加工

14、余量。鋁合金箱體常用壓鑄制造，毛坯精度很高，余量很小，一些外表不必經(jīng)切削加即可使用。3 箱體類零件的加工工藝過程箱體零件的主要加工外表是孔系和裝配基準面。如何保證這些外表的加工精度和外表粗糙度，孔系之間及孔與裝配基準面之間的距離尺寸精度和相互位置精度，是箱體零件加工的主要工藝問題。箱體零件的典型加工路線為：平面加工孔系加工次要面緊固孔等加工。1.23 箱體類零件的加工工藝過程分析 一、主要外表的加工方法選擇 箱體的主要加工外表有平面和軸承支承孔。 箱體平面的粗加工和半精加工主要采用刨削和銑削，也可采用車削。當生產(chǎn)批量較大時，可采用各種組合銑床對箱體各平面進展多刀、多面同時銑削；尺寸較大的箱體，

15、也可在多軸龍門銑床上進展組合銑削，可有效提高箱體平面加工的生產(chǎn)率。箱體平面的精加工，單件小批量生產(chǎn)時，除一些高精度的箱體仍需手工刮研外，一般多用精刨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工刮研；當生產(chǎn)批量大而精度又較高時，多采用磨削。為提高生產(chǎn)效率和平面間的位置精度，可采用專用磨床進展組合磨削等。 箱體上公差等級為IT 7級精度的軸承支承孔，一般需要經(jīng)過34次加工?？刹捎脭U一粗鉸一精鉸，或采用粗鏜半精鏜一精鏜的工藝方案進展加工(假設未鑄出預孔應先鉆孔。以上兩種工藝方案，外表粗糙度值可達Ra0. 81. 6m。鉸的方案用于加工直徑較小的孔，鏜的方案用于加工直徑較大的孔。當孔的加工精度超過IT 6級，外表粗糙度值Ra小于0

16、. 4m時，還應增加一道精細加工工序，常用的方法有精細鏜、滾壓、珩磨、浮動鏜等。二、箱體加工定位基準的選擇1粗基準的選擇 粗基準的選擇對零件主要有兩個方面影響，即影響零件上加工外表與不加工外表的位置和加工外表的余量分配。為了滿足上述要求，一般宜選箱體的重要孔的毛坯孔作粗基準。本箱體零件就是宜主軸孔和距主軸孔較遠的軸孔作為粗基準。本箱體不加工面中，壁面與加工面軸孔間位置關系重要，因為箱體中的大齒輪與不加工壁間隙很小，假設是加工出的軸承孔與壁有較大的位置誤差，會使大齒輪與壁相碰。從這一點出發(fā)，應選擇壁為粗基準，但是夾具的定位構(gòu)造不易實現(xiàn)以壁定位。由于鑄造時壁和軸孔是同一個型心澆鑄的，以軸孔為粗基準

17、可同時滿足上述兩方的要求，因此實際生產(chǎn)中，一般以軸孔為粗基準。2精基準的選擇 選擇精基準主要是應能保證加工精度，所以一般優(yōu)先考慮基準重合原則和基準同一原則，本零件的各孔系和平面的設計基準和裝配基準為為G、H面和P蓋，因此可采用G、H面和P三面作精基準定位。三、箱體加工順序的安排箱體機械加工順序的安排一般應遵循以下原則：1先面后孔的原則 箱體加工順序的一般規(guī)律是先加工平面，后加工孔。先加工平面，可以為孔加工提供可靠的定位基準，再以平面為精基準定位加工孔。平面的面積大，以平面定位加工孔的夾具構(gòu)造簡單、可靠，反之則夾具構(gòu)造復雜、定位也不可靠。由于箱體上的孔分布在平面上，先加工平面可以去除鑄件毛坯外表

18、的凹凸不平、夾砂等缺陷，對孔加工有利，如可減小鉆頭的歪斜、防止刀具崩刃，同時對刀調(diào)整也方便。2先主后次的原則 箱體上用于緊固的螺孔、小孔等可視為次要外表，因為這些次要孔往往需要依據(jù)主要外表軸孔定位，所以這些螺孔的加工應在軸孔加工后進展。對于次要孔與主要孔相交的孔系，必須先完成主要孔的精加工，再加工次要孔，否則會使主要孔的精加工產(chǎn)生斷續(xù)切削、振動，影響主要孔的加工質(zhì)量。3孔系的數(shù)控加工由于箱體零件具有加工外表多，加工的孔系的精度高，加工量大的特點，生產(chǎn)中常使用高效自動化的加工方法。過去在大批、大量生產(chǎn)中，主要采用組合機床和加工自動線，現(xiàn)在數(shù)控加工技術，如加工中心、柔性制造系統(tǒng)等已逐步應用于各種不

19、同的批量的生產(chǎn)中。車床主軸箱體的孔系也可選擇在臥式加工中心上加工，加工中心的自動換刀系統(tǒng)，使得一次裝夾可完成鉆、擴、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工，減少了裝夾次數(shù)，實行工序集中的原則，提高了生產(chǎn)率。13 夾具的組成(1)定位元件：確定工件在夾具中位置的元件。(2)導向元件：用以引導刀具或調(diào)整刀具相對于夾具位置的元件。 如：鉆套、對刀塊。(3)夾緊元件：使工件在加工過程中保持在夾具中既定位置的元件。(4)連接元件：用以確定夾具在機床上的位置并與機床相連接。(5)夾具件：根底件，用于安裝其它元件，使其形成整體。(4)其它輔件：夾緊用的扳手，操作手柄，分度機構(gòu)等。第二章零件的功用與構(gòu)造分析2.1 零件的功

20、用犁刀變速齒輪箱體是旋耕機的一個主要零件。旋耕機通過該零件的安裝平面零件圖上的N面與手扶拖拉機變速箱的后部相連，用兩圓柱銷定位，四個螺栓固定，實現(xiàn)旋耕機的正確聯(lián)接N面上的4-13mm孔即為螺栓聯(lián)接孔，2-10F9孔為定位銷孔。犁刀變速齒輪箱體2有一個空套在犁刀傳動軸上的犁刀傳動齒輪5，它與變速箱的一倒檔齒輪常嚙合。犁刀傳動軸8的左端花鍵上套有嚙合套4，通過撥叉可以軸向移動。嚙合套4和犁刀傳動齒輪5相對的一面都有牙嵌，牙嵌結(jié)合時，動力傳給犁刀傳動軸8。其操作過程通過安裝在S30H9孔中的操縱桿3操縱撥叉而得以實現(xiàn)2.2 零件的工藝分析材料HT200，主要加工面有：N面、R面、Q面、2-80H7孔

21、。 N面的平面度0.05mm。 2-80H7孔的尺寸精度、同軸度0.04mm，與N面的平行度0.07mm，與R及Q面的垂直度0.1mm，以及R相對Q面的平行度0.055mm。 2一10F9孔的尺寸精度、兩孔距尺寸精度1400.05mm以及1400.05mm對R面的平行度0.06mm。 圖2.1 傳動示意圖1一左臂殼體2一犁刀變速齒輪箱體3一操縱桿4一嚙合套 5一犁刀傳動齒輪 6一軸承7一右臂 殼體8一犁刀傳動軸9一鏈輪221零件主要加工外表尺寸1.主要孔： 2-80H7 2-10F9 8M12螺紋底孔 4-132.主要平面：N面 R面 Q面等3.其他加工局部 凸臺等第三章 工藝規(guī)程設計，確定切

22、削用量及工序設計根據(jù)零件材料 HT200確定毛坯為鑄件，又零件生產(chǎn)綱領為 6000件年，該零件質(zhì)量約為 7Kg，可知，其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。又由于箱體零件的腔及 2 80mm 的孔需鑄出。故還應安放型芯。此外，為消除剩余應力，鑄造后應安排人工時效。 鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為 16級，由于是大量生產(chǎn)，毛坯制造方法采用砂型機器造型，由工藝人員手冊查得，鑄件尺寸公差等級為 CT10級，選取鑄件錯箱值為 1.0mm。 鑄件機械加工余量 對成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量由工藝人員手冊查得，選取 MA為 G級，各外表的總余量如表3 1所示。 表 3 1各加工外表總余量

23、 加工外表 根本尺寸 mm 加工余量等級 加工余量 數(shù)值 mm 說 明 R 面 168 G 4 底面，雙側(cè)加工取下行數(shù)據(jù) Q 面 168 H 5 頂面降 1 級，雙側(cè)加工 N 面 168 G 5 側(cè)面，單側(cè)加工取上行數(shù)據(jù) 凸臺面 106 G 4 側(cè)面單側(cè)加工 孔 2 80 80 H 3 孔降 1 級，雙側(cè)加工 由工藝人員手冊可得鑄件主要尺寸公差如表 3 2所示。 表 3 2 主要毛坯尺寸及公差 mm 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差 CT N 面輪廓尺寸 168 168 4 N 面輪廓尺寸 168 4+5 177 4 N 面距孔 80 中心尺寸 46 5 51 2.8 凸臺面距孔

24、80 中心尺寸 100+6 4 110 3.6 孔 2 80 80 3+3 74 3.2 鑄件的分型面選擇通過 C基準孔軸線，且與 R面或 Q面平行的面。澆冒口位置分別位于 C基準孔凸臺的兩側(cè)。 零件毛坯綜合圖 零件毛坯綜合圖一般包括以下容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準及其他有關技術要求等。 零件毛坯綜合圖上技術條件一般包括以下容： 合金牌號。 鑄造方法。 鑄造的精度等級。 未注明的鑄造斜度及圓角半徑。 鑄件的檢驗等級。 鑄件綜合技術條件。 鑄件交貨狀態(tài)：如允許澆冒口殘根大小等。 鑄件是否進展氣壓或液壓試驗。 熱處理硬度。 技術

25、要求 l. 毛坯精度等級 CT為 10級； 2. 熱處理：時效處理， 180 200HBS; 3. 未注鑄造圓角為 R2 R3，拔模斜度 2； 4. 鑄件外表應無氣孔、縮孔、夾砂等； 5. 材料： HT200。 制訂工藝路線根據(jù)各外表加工要求和各種加工方法能到達的經(jīng)濟精度，確定各外表的加工方法如下： N面：粗車 精銑； R面和 Q面：粗銑 精銑；凸臺面：粗銑； 2 80mm 孔：粗鏜 精鏜； 7級 9 級精度的未鑄出孔：鉆一擴一鉸；螺紋孔：鉆孔一攻螺紋。 因 R面與 Q面有較高的平行度要求， 2 80mm 孔有較高的同軸度要求。故它們的加工宜采用工序集中的原則，即分別在一次裝夾下將兩面或兩孔同

26、時加工出來，以保證其位置精度。 根據(jù)先面后孔、先主要外表后次要外表和先粗加工后精加工的原則，將 N面、 R面、 Q面及 2 80mm 孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一階段中又首先加工 N面，后再鏜 2 80mm 孔。 R面及 Q面上的 8N8 孔及 4 M13 螺紋孔等次要外表放在最后加工。 初步擬訂加工工藝路線如下： 工序號 工 序 容 鑄造 時效 涂漆 10 粗車 N 面 20 鉆擴鉸 2 10F9 孔 ( 尺寸留精鉸余量 ), 孔口倒角 1 45 30 粗銑凸臺面 40 粗銑 R 面及 Q 面 50 粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角 1 45 60 鉆 孔 20 70 精銑 N 面

27、 80 精鉸 孔 2 10F9 90 精銑 R 面及 Q 面 100 精鏜 孔 2 80H7 110 擴鉸 球形孔 S 30H9, 鉆 4 M6 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 45 , 攻螺紋 4 M6 120 鉆孔 4 13 130 锪平面 4 22 140 鉆 8 M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 45 , 鉆鉸孔 2 8N8, 孔口倒角 1 45 , 攻螺紋 8 M12 150 檢驗 160 入庫 上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則，但*些工序有些問題還值得進一步討論。 如粗車 N面，因工件和夾具的尺寸較大，在臥式車床上加工時，它們的慣性力較大，平衡較困難，又由于 N面不是連續(xù)的圓環(huán)面

28、，車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削，容易引起工藝系統(tǒng)的振動，故改用銑削加工。 工序 40應在工序 30前完成，使 R面和 Q面在粗加工后有較多的時間進展自然時效，減少工件受力變形和受熱變形對 2一 80mm 孔加工精度的影響。 精銑 N面后， N面與 2一 10F 9 孔的垂直度誤差難以通過精鉸孔糾正，故對這兩孔的加工改為擴鉸，并在前面的工序中預留足夠的余量。 4 一 13mm 孔盡管是次要外表，但在鉆擴鉸 2 10F 9 孔時，也將 4一 13mm 孔鉆出，可以節(jié)約一臺鉆床和一套專用夾具，能降低生產(chǎn)本錢，而且工時也不長。 同理，鉆 20mm 孔工序也應合并到擴鉸 S 30H9 球形孔工序中。這組孔在精鏜

29、2一 80H7 孔后加工，容易保證其軸線與 2 80H7 孔軸線的位置精度。 工序 140工步太多，工時太長，考慮到整個生產(chǎn)線的節(jié)拍，應將 8 M12 螺孔的攻螺紋作另一道工序。 修改后的工藝路線如下： 序號 工 序 容 簡要說明 鑄造 時效 消除應力 涂底漆 防止生銹 10 粗銑 N 面 先加工基準面 20 鉆擴鉸 2 10F9 孔至 2 9F9, 孔口倒角 留精擴鉸余量 1 45 , 鉆孔 4 13 30 粗銑 R 面及 Q 面 先加工面 40 銑凸臺面 50 粗鏜 孔 2 80, 孔口倒角 1 45 后加工孔粗加工完畢 60 精銑 N 面 精加工開場 70 精鉸 孔 2 10F9 至 2

30、 10F7 工藝要求 提高工藝基準精度 80 精銑 R 面及 Q 面 先加工面 90 精鉸 孔 2 80H7 后加工孔 100 鉆 孔 20, 擴鉸球形孔 S30H9, 鉆 4 M6 螺紋 次要外表在后面加 底孔 , 孔口倒角 1 45 , 攻螺紋 4 M6 6H 工 110 锪平面 4- 22 120 鉆 8-M12 螺紋底孔 , 孔口倒角 1 45 , 鉆鉸孔 2 8N8, 孔口倒角 1 45 130 攻螺紋 8-M12-6H 工序分散 , 平衡節(jié)拍 140 檢驗 150 入庫 確定切削用量工序10：精銑N面毛坯尺寸外形175mm150mm, 由資料得，選擇立式銑床，刀具 200mm可轉(zhuǎn)位

31、面銑刀。因為面銑刀能采用較大直徑的銑刀，提高效率。心軸短，剛度較好能采用較大的進給量，工作更為穩(wěn)定，可以從不同方向同時銑工件的幾個平面，壽命也較長。因此可以查出D=200mm QUOTE =3.5mm 取f=2mm/r實際切削速度 QUOTE =74.1mm/min切削工時計算：= QUOTE =0.88min=30再根據(jù)資料并帶入公式算出各工序切削用量第四章夾具設計夾具是在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。夾具的組成 (1)定位元件：確定工件在夾具中位置的元件。 (2)導向元件：用以引導刀具或調(diào)整刀具相對于夾具位置的元

32、件。 如：鉆套、對刀塊。 (3)夾緊元件：使工件在加工過程中保持在夾具中既定位置的元件。(4)連接元件：用以確定夾具在機床上的位置并與機床相連接。(5)夾具件：根底件，用于安裝其它元件，使其形成整體。(4)其它輔件：夾緊用的扳手，操作手柄，分度機構(gòu)等夾具的分類分類方法：1)按夾具的應用圍：通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合 夾具、隨行夾具；2)按加工類型：車床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、 數(shù)控機床夾具等；3)按夾緊力來源：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、電磁夾具、 真空夾具。機床夾具通常按夾具的應用圍進展分類夾具的作用(1)保證加工精度，降低工人等級加工精度包括：尺寸精度、幾何形狀精度、

33、外表相互位置精度。使用夾具最有利于保證外表相互位置精度。如：在搖臂鉆加工孔系 夾具：可達0.100.20mm劃線找正：0.41.0mm(2) 提高勞動生產(chǎn)率，降低加工本錢 無找正，對刀等時間，工件裝卸迅速，從而大大減少了工件安裝的輔助時間，同時易于實現(xiàn)多件加工，多工位加工，特別適用于加工時間短，輔助時間長的中、小工件的加工。(3) 擴大機床工藝圍擴大機床的功能，實現(xiàn)一機多用。如在車床上利用鏜夾具，進展鏜孔。利用銑夾具，進展銑槽。 (4) 減輕工人勞動強度，保證平安生產(chǎn)工件在夾具上的定位定位方式用六點定位原理進展定位分析時，以定位點來消除自由度，在實際應用中，不可能是點，而應該是各種定位元件，工

34、件的定位外表有各種形式：如平面，孔，外圓，成型面，組合外表等，對這些外表應采用不同的方法來實現(xiàn)。定位設計時應做的工作及步驟：A根據(jù)加工零件的工序要求合理布置支承點B正確考慮定位方法C選用恰當?shù)亩ㄎ辉Ｓ枚ㄎ环绞脚c定位元件工件常用定位外表：以平面定位以孔定位以外圓外表定位以平面定位：根本支承： 固定支承可調(diào)支承自位支承輔助支承根本支承：限制自由度，真正起定位作用輔助支承：不限制自由度，起預定位、增加工件和夾具剛性等作用3 定位誤差及其分析與計算1、定位誤差 把工件上被加工外表的設計基準相對于定位元件工作外表在加工尺寸方向上的最大變動量，稱為定位誤差。定位誤差產(chǎn)生原因a.一批工件彼此在尺寸、形狀

35、及相互位置上均存在差異，而夾具定位元件也有制造誤差。b.工件的定位基準與工序基準不重合，或工件的定位基準與定位元件的工作外表之間存在間隙。c.工件用夾具定位加工時，只按定程法即調(diào)整法加工一批工件，如果按逐件試切法加工，則根本不存在定位誤差。僅有加工誤差等誤差來源：a.基準不重合誤差b.定位元件制造誤差c.基準位移誤差定位誤差大小計算1 畫出被加工零件定位時的兩個極限尺寸的位置 2 從圖形中的幾何關系，找出零件圖上被加工尺寸方向上設計基準的最大變動量最大值與最小值之差。因此，工序二尺寸A的定位誤差A為： A=(H+H)(H-H) = 2H上述的誤差完全是由于定位基準和設計基準不重合引起的，可稱這

36、類定位誤差為基準不重合誤差。為提高定位精度，設計夾具時盡量使定位基準與加工外表之設計基準重合。但定位精度雖然提高了，有時使得夾具構(gòu)造復雜，工件安裝不便, 穩(wěn)定性和可靠性變差。生產(chǎn)中只要在滿足工藝的要求前提下，如果能降低工序本錢，基準不重合的定位方案，也允許選用。定位元件制造誤差由于夾具定位元件和工件定位基準本身有制造誤差，也可能使工件被加工外表的設計基準，在加工尺寸方向上產(chǎn)生變動而形成定位誤差。工件定位基準和夾具定位元件本身的制造誤差，也是直接影響定位精度的。在設計夾具時，除應盡量滿足基準重合原則外，還應根據(jù)加工零件的精度要求，合理規(guī)定定位元件的制造精度和限制加工零件上與定位基準有關的公差值。

37、定位誤差的計算1、定位誤差計算的方法工件定位誤差的實質(zhì)是工件上被加工外表的設計基準相對于定位元件工作外表在加工尺寸方向上的最大變動量，因此，計算定位誤差時，首先要找出工序尺寸的工序基準；然后求其在工序尺寸方向上的最大變動量。定位誤差計算的方法：幾何法微分法用幾何方法計算定位誤差工件在使用心軸、銷、定位時，常會考慮留有間隙而需要進展定位誤差計算。(以兩孔定位為例左端：孔徑 ，公差為TD1；銷徑 ，公差為Td1；最小間隙為1。 右端：孔徑公差為TD2；銷徑公差為Td2；最小間隙為2先單獨分析左端圓銷1的定位情況。銷與孔之間的最大間隙為：1 1 TD1 Td1。1將使一批工件安裝時孔的中心偏離銷的中

38、心。其中偏心位移誤差圍，是以1為直徑的圓，圓心即為銷的中心O1再分析削邊銷2定位情況： 由于削邊銷不限制*的移動自由度，而限制Z的轉(zhuǎn)動自由度，所以孔2與削邊銷2的中心偏移圍為： 在*方向： * 1 1 TD1 Td1在Y方向： y 2 2 TD2 Td2。綜合誤差孔1、2的中心偏移誤差組合起來，將引起工件的兩種定位誤差(1) 縱向定位誤差：即在兩孔聯(lián)心線方向的最大可能移動量 * 。* 1 1 TD1 Td1相當于第一孔定位誤差 (2)角度定位誤差：即工件繞O1和O2的最大偏轉(zhuǎn)角 。 角度定位誤差：由上式看出，欲減小，可以從兩方面著手：i提高孔與銷的加工精度，減小配合間隙；ii增大孔間距。故在選

39、擇定位基準時，應盡可能選距離較遠的兩孔；假設工件上無適宜的兩孔而需另設工藝孔時，兩工藝孔也應布置在具有最大距離的適當部位。 工件在夾具中的夾緊一、工件夾緊的根本要求夾得穩(wěn)：不破壞穩(wěn)定的正確定位，以作平衡，剛度足夠； 夾得牢：夾緊力要適宜，過大工件變形或損傷，影響加工精度，過小工件加工中易移動或產(chǎn)生振動，同時，夾緊裝置應保證自鎖，即原始夾緊力去除后，工件能保持夾緊狀態(tài)；夾得快：機構(gòu)簡單、緊湊、操作平安、省力、迅速方便。確定夾緊方案一般應與定位問題同時考慮，為到達以上三個要求，正確設計夾緊機構(gòu)，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用點。二、夾緊力方向確實定1.夾緊力方向確實定 不破壞定位

40、的準確性，朝向是定位基準； 夾緊力方向應使工件變形盡可能?。?夾緊力方向應使所需夾緊力盡可能小夾緊力大小與夾緊力方向直接有關，在考慮夾緊方向時，只要滿足夾緊條件，夾緊力越小越好。2.夾緊力作用點的選擇 夾緊力應落在支承元件上或幾個支承元件所形成的平面 夾緊力應落在工件剛性較好的部件上 夾緊力應盡量靠近加工面3.夾緊力大小的估算夾緊力要適宜，過大工件變形或損傷，影響加工精度，過小工件加工中易移動或產(chǎn)生振動。估算夾緊力的方法：首先：將工件視為別離體，分析作用在工件上的各種力；再根據(jù)力系平衡條件，確定保持工件平衡所需的最小夾緊力；最后將乘以一適宜的平安系數(shù)，以此作為所需的夾緊力典型夾緊機構(gòu)常見的有斜

41、楔、偏心、螺旋和鉸鏈等夾緊機構(gòu)，斜楔、偏心、螺旋是利用機械摩擦的斜楔自鎖原理。斜楔夾緊的特點：(1)斜楔機構(gòu)簡單，有增力作用。一般擴力比約為3，愈小增力作用愈大。(2)斜楔夾緊行程小，且受斜楔升角影響。增大可加大行程，但自鎖性能變差。(3)夾緊和松開要敲擊大、小端，操作不方便。手動操作的簡單斜楔夾緊很少應用，而在常見的夾緊裝置中，改變夾緊力方向和作為增力機構(gòu)時則應用較多。如氣液壓夾緊時，斜楔上作用的動力源是不連續(xù)的，所以不必自鎖，可增大到1530。螺旋夾緊螺旋夾緊構(gòu)造簡單，增力比大，自鎖性好，夾緊可靠，所以在夾具中得到最廣泛的應用。螺旋夾緊力的計算公式：式中： P原始作用力； L手柄長度； r

42、螺桿下端或壓塊與工件接觸處的當量摩 擦半徑； r平均螺旋作用中徑之半；作用中徑為d平均；螺旋升角； 螺桿下端或壓塊與工件接觸處的摩擦角； 螺旋配合面的摩擦角常取830。3.偏心夾緊 螺旋夾緊的主要缺點安裝、拆卸工件的輔助時間太長，而偏心夾緊是一種快速的夾緊機構(gòu)。常用的有圓偏心和曲線偏心兩種，可做成平面凸輪的形狀。因圓偏心機構(gòu)簡單，制造方便，較曲線偏心應用廣泛。在設計圓偏心時，應注意以下三個問題：a自鎖條件；b保證足夠的夾緊力；c保證足夠的夾緊距離指偏心輪工作局部與工件間接觸點的最大垂直位移。偏心夾緊必須保證自鎖條件偏心夾緊必須保證自鎖，否則就不能應用。D/e值反映了偏心輪的偏心特性，它可用來表示偏心輪工作的可靠性；此值大，自鎖性能好，但構(gòu)造尺寸也大。滿足偏心輪D/e1420的條件時，機構(gòu)即能自鎖4.多件夾緊 加工時采取多件夾緊，可以大大提高生產(chǎn)率，尤其在小件加工時應用更為廣泛。 按夾緊力的方向及作用情況，多件夾緊可分為兩種：(1)連續(xù)式夾緊由一個力的來源，以同樣大小的夾緊力，依次連續(xù)朝同一方向由一個工件傳遞到其他工件。 使用連續(xù)式夾緊 ，沿夾緊方向，每個工件與定位夾緊元件接觸處的誤差，必定要傳到另一工件上。如此累積，使最后一個工件沿此方向的定位精度非常低。因此，