CA6140機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì).doc

洛陽理工學(xué)院論文 1 目目 錄錄 摘 要i abstract.ii 第 1 章 緒 論.1 1.1 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn).2 1.2 夾具的特點(diǎn).2 1.2.1 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用.2 1.2.2 機(jī)床夾具的工作原理.3 1.2.3 機(jī)床夾具的類型.3 1.3 機(jī)床夾具的組成.5 1.4 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向.6 1.4.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀6 1.4.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向6 1.5 本課題的來源及主要研究內(nèi)容.8 第 2 章 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)要求.9 2.1 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)步驟與方法.9 2.1.1 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)的基本要求9 2.1.2 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)的步驟9 2.1.3 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問題9 2.2 等分夾具車球窩工藝路線的制定.10 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇10 2.2.2 提高等份夾具車球窩生產(chǎn)率的工藝途徑.11 2.3 車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)11 2.4 設(shè)計(jì)夾具應(yīng)注意的問題12 第 3 章 將 c620 車床改為車球窩機(jī)床的工作原理.13 3.1 球面凹模的加工圖.13 3.2 根據(jù)此加工工藝設(shè)計(jì)工裝夾具.14 第 4 章 車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)幾技術(shù)要求.16 4.1 車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)16 4.2 夾具體與等分盤的連接17 洛陽理工學(xué)院論文 2 4.3 胎座與等分盤的連接18 4.4 被加工工件的定位.19 4.5 偏心距的測量20 4.6 夾具與機(jī)床主軸的連接21 第 5 章 結(jié)論23 5.1 結(jié)論.23 5.2 展望24 致 謝.25 參考文獻(xiàn).26 洛陽理工學(xué)院論文 3 摘 要 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 21 世紀(jì)以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝 自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不段的革新 中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著 直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝 備。 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固加緊的工藝裝備，它 廣泛地應(yīng)用于機(jī)械加工、檢測和裝配等整個(gè)工藝過程中。 在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一 直是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確的設(shè)計(jì)并、合理地使用夾具，是保證加工質(zhì)量和 提高生產(chǎn)效率從而降低成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一，同時(shí)也是擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍 比不可少的手段。 本文研究的是將 c620-1 改造成可以車磨兩用加工等分球窩的專用機(jī)床；專用 機(jī)床要加工等分球窩的不同尺寸，要加工不同大小的零件時(shí)只需調(diào)節(jié)等分盤上的螺 釘和換上相配合的胎座。本文介紹了機(jī)床夾具的組成、特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)分析 了機(jī)床夾具的不同作用。最主要的就是將 c620-1 改造成可以車磨兩用加工等分球 窩的專用機(jī)床的整個(gè)過程，車等分球窩夾具組成的零部件的設(shè)計(jì)及組合夾具裝配精 度和注意事項(xiàng)。研究內(nèi)球面的加工工藝及專用夾具的應(yīng)用。 本文提出的加工等分球窩的專用夾具克服了以前車磨不能使用同一個(gè)機(jī)床的弊 端。而本文設(shè)計(jì)安裝在車床主軸上的專用夾具，實(shí)現(xiàn)多等分、多中心徑球面的系列 加工。 并且提出球兜孔保持架模具生產(chǎn)綱領(lǐng)為多品種小批量，其上有在等分球窩， 要求在車床上加工。 洛陽理工學(xué)院論文 4 研究結(jié)果表明：將 c620-1 改造成可以車磨兩用加工等分球窩的專用機(jī)床的專 用夾具與磨床夾具比較有明顯的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，精度高，通用性強(qiáng)及使用方便等。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)，機(jī)床夾具，車磨兩用，等分球窩的專用夾具 abstract tool is a sign of progress in human civilization. since the 21st century, the modern manufacturing technology and manufacturing process automation machinery have seen significant development. but tools (including fixtures, tools, tools and assistive device, etc.), not in innovation, its functions are still very significant. fixture processing machine parts on the quality, productivity and product costs have a direct impact. therefore, whether in traditional manufacturing or modern manufacturing systems, fixtures and equipment is an important process. is a fixture on the workpiece can be certain that the technical requirements of accurate positioning and firmly stepped up the process and equipment; it is widely used mechanical processing, testing and assembly of the entire process. in the modernization of machinery and equipment manufacturing industry, improve processing accuracy and productivity, lower manufacturing costs, has been by the manufacturers pursuit of the goal. the design and correct and rational use of fixture is to ensure that the processing quality and improve productivity to reduce the cost of one of the important technical aspects, but also to expand the scope of use of all types of machine tools than indispensable. in this paper, the c620-1 will be transformed into dual-use processing mill cars can be equally dedicated ball machine; machine dedicated to the processing of the different 洛陽理工學(xué)院論文 5 sub-ball size to the size of different parts processing, and only sub-conditioning on the screws and replaced compatible child seat. this paper introduces the machine fixture composition, characteristics and the development of the status quo, at the same time analyzing the machine fixture different role. the main thing is to c620-1 cars can be transformed into sub-processing mill dual-use the ball machine for the whole process, cars and other sub-components consisting of waterloo fixture design and modular fixture assembly precision and attention to the matter. study spherical processing technology and the application of special fixture. this paper presents the processing sub-waterloo dedicated fixture overcome before cars can use the same grinding machine disadvantages. in this paper the design and installation of the lathe spindle special fixture to achieve more equally, multi-center, a series of spherical diameter machining. hole and put the ball touting cage die programme for the production of small quantities variety, are in sub-waterloo, in the lathe processing requirements. the results show that: c620-1 cars can be transformed into sub-processing mill dual-use the ball machine for the special fixture jig grinders and more obvious advantages: simple structure, high precision, high universality and easy to use, etc key words: modern manufacturing technology, and machine tool fixture, grinding dual- use vehicles, and other sub-waterloo dedicated fixture 第 1 章 緒 論 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一 洛陽理工學(xué)院論文 6 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造 成本等。 現(xiàn)代機(jī)床特別是組合機(jī)床通常配備專用夾具，有些組合機(jī)床是圍繞專用夾具設(shè) 計(jì)的，專用夾具作為組合機(jī)床的重要組成部分，往往是能否滿足使用要求的關(guān)鍵。 應(yīng)用機(jī)床夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工 藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用” 。 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)的不同工件的夾具。如三 爪自定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭磁力工作臺(tái)等。 據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、 可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。夾具按使用機(jī)床不同，可分為車床夾具、 銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、 自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具等。 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，其產(chǎn)品型號(hào)越來越多，質(zhì) 量要求越來越高，更新周期也越來越短。機(jī)床夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn) 率的重要手段，其結(jié)構(gòu)形式必須與其生產(chǎn)類型和市場變化相適應(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，夾具設(shè)計(jì)工作則更加注重標(biāo)準(zhǔn)化和采用計(jì)算機(jī) 輔助實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)自動(dòng)化。 先進(jìn)高效的機(jī)床夾具不僅能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，甚至能使生產(chǎn)過 程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著汽車、內(nèi)燃機(jī)、摩托車、軸承等行業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，對(duì)機(jī)床夾 具的設(shè)計(jì)與制造不斷提出新的課題。深入研究機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的理論和改進(jìn)機(jī)床夾具 的結(jié)構(gòu)，無疑具有巨大的經(jīng)濟(jì)意義。 1.1 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn) 附著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各部門要求機(jī)械工業(yè)不斷提供先 進(jìn)的技術(shù)裝備，研制新的產(chǎn)品品種，以滿足國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和保證人民生活水 平不斷的提高。這樣，促使機(jī)械工業(yè)的主產(chǎn)形式發(fā)生了顯著的變化：多品種、中小 批量生產(chǎn)逐漸占了優(yōu)勢。許多工業(yè)發(fā)達(dá)國家的統(tǒng)計(jì)資料表明，在現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)中， 洛陽理工學(xué)院論文 7 約有 80的企業(yè)是屬于這種生產(chǎn)類型的。 多品種、中小批量生產(chǎn)的特點(diǎn)，就是企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，而各種產(chǎn)品的批 量不大，特別是近代科學(xué)新技術(shù)的應(yīng)用，但產(chǎn)品的更新?lián)Q代的周期愈來愈短往往 一種產(chǎn)品持續(xù)生產(chǎn)三至五年，就會(huì)被新的產(chǎn)品所取代。這樣，原來傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù) 準(zhǔn)備工作，很不適應(yīng)這種新的生產(chǎn)特點(diǎn)，而產(chǎn)生以下的主要問題： （1）一般小批量生產(chǎn)采用先進(jìn)的工藝方法和專用工藝裝備是不經(jīng)濟(jì)的，高、 精、尖產(chǎn)品而言，不采用這種手段無法達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求； （2）現(xiàn)行的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，一般都需較長的時(shí)間，花費(fèi)的人力、物力較 大，趕不上產(chǎn)品更新的需要； （3）由于產(chǎn)品更新越來越快，使用一般的專用夾具，容易造成積壓浪費(fèi)。 為了解決這些矛盾，除了在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)工藝方面進(jìn)行改革之外， 在工藝裝備方面也必須改革其狹隘的專用性，使之適應(yīng)新的需要。 1.2 夾具的特點(diǎn)夾具的特點(diǎn) 應(yīng)用機(jī)床夾具，有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞 動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件，保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床 工藝范圍，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用” 。 1.2.1 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 1 保證加工精度 采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，工件的位 置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，其加工精度高而且穩(wěn)定。 2 提高生產(chǎn)率、降低成本 用夾具裝夾工件，無需找正便能使工件迅速地定位和夾緊，顯著地減少了輔助 工時(shí)；用夾具裝夾工件提高了工件的剛性，因此可加大切削用量；可以使用多件、 多工位夾具裝夾工件，并采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 另外，采用夾具后，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率下降，可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人， 明顯地降低了生產(chǎn)成本。 3 擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。 例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；通 洛陽理工學(xué)院論文 8 過專用夾具還可將車床改為拉床使用，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 4 減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 用夾具裝夾工件方便、快速，當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí)，可減輕工人的 勞動(dòng)強(qiáng)度。 1.2.2 機(jī)床夾具的工作原理 夾具工作原理的要點(diǎn)： (1)使工件在夾具中占有正確的加工位置。這是通 過工件各定位面與夾具的相應(yīng)定位元件的定位工作面(定位元件上起定位作 用的表面 )接觸、配合或?qū)?zhǔn)來實(shí)現(xiàn)的。(2)夾具對(duì)于機(jī)床應(yīng)先保證有準(zhǔn)確 的相對(duì)位置，而夾具結(jié)構(gòu)又保證定位元件的定位工作面對(duì)夾具與機(jī)床相連接 的表面之間的相對(duì)準(zhǔn)確位置，這就保證了夾具定位工作面相對(duì)機(jī)床切削運(yùn)動(dòng) 形成表面的準(zhǔn)確幾何位置，也就達(dá)到了工件加工面對(duì)定位基準(zhǔn)的相互位置精 度要求。 (3)使刀具相對(duì)有關(guān)的定位元件的定位工作面調(diào)整到準(zhǔn)確位置，這就 保證了刀具在工件上加工出的表面對(duì)工件定位基準(zhǔn)的位置尺寸。 1.2.31.2.3 機(jī)床夾具的類型 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著工件加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造 成本等。 機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方 法有以下幾種。 （）按夾具的使用特點(diǎn)分類 根據(jù)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，機(jī)床夾具可分為通用夾具、專用夾具、 可調(diào)夾具、組合夾具和拼裝夾具五大類。 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具， 其結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盤、機(jī)床用平口虎 鉗、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架和磁力工作臺(tái)等。這類夾 具適應(yīng)性強(qiáng)，可用于裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這些夾具已作為機(jī)床 附件由專門工廠制造供應(yīng)，只需選購即可。其缺點(diǎn)是夾具的精度不高，生產(chǎn)率也較 低，且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件，故一般適用于單件小批量生產(chǎn)中。 洛陽理工學(xué)院論文 9 專用夾具 專為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。在產(chǎn) 品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中，采用各種專用夾具，可獲得較高的生產(chǎn)率和加工 精度。專用夾具的設(shè)計(jì)周期較長、投資較大。 專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。除大批大量生產(chǎn)之外，中小批量生產(chǎn)中也需 要采用一些專用夾具，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 可調(diào)夾具 某些元件可調(diào)整或更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào) 夾具。可調(diào)夾具是針對(duì)通用夾具和專用夾具的缺陷而發(fā)展起來的一類新型夾具。對(duì) 不同類型和尺寸的工件，只需調(diào)整或更換原來夾具上的個(gè)別定位元件和夾緊元件便 可使用。它一般又可分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩種。前者的通用范圍比通用夾 具更大；后者則是一種專用可調(diào)夾具，它按成組原理設(shè)計(jì)并能加工一族相似的工件， 故在多品種，中、小批量生產(chǎn)中使用有較好的經(jīng)濟(jì)效果。 組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾 具，稱為組合夾具。組合夾具是一種模塊化的夾具。標(biāo)準(zhǔn)的模塊元件具有較高精度 和耐磨性，可組裝成各種夾具。夾具用畢可拆卸，清洗后留待組裝新的夾具。由于 使用組合夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，元件能重復(fù)多次使用，并具有減少專用夾具數(shù) 量等優(yōu)點(diǎn)，因此組合夾具在單件，中、小批量多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中，是一種較 經(jīng)濟(jì)的夾具。 拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝零部件拼裝而成的夾具，稱為拼 裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的 基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。 （）按使用機(jī)床分類 夾具按使用機(jī)床不同，可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪 機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具等。 （）按夾緊的動(dòng)力源分類 夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、 電磁夾具以及真空夾具等。 1.3 機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的組成 雖然機(jī)床夾具的種類繁多，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，可得出夾具一般所共有的以下幾個(gè)組成部分，這 些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。 洛陽理工學(xué)院論文 10 1定位支承元件 定位支承元件的作用是確定工件在夾具中的正確位置并支承工件，是夾具的主 要功能元件之一。 2夾緊裝置 夾緊元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過程中工件的正確位置不變。 3連接定向元件 這種元件用于將夾具與機(jī)床連接并確定夾具對(duì)機(jī)床主軸、工作臺(tái)或?qū)к壍南嗷?位置。 4對(duì)刀元件或?qū)蛟?這些元件的作用是保證工件加工表面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 5其它裝置或元件 根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、工件頂 出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其它聯(lián)接元件。 6夾具體 夾具體是夾具的基體骨架，用來配置、安裝各夾具元件使之組成一整體。常用 的夾具體為鑄件結(jié)構(gòu)、鍛造結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)和裝配結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座形 等形狀。 上述各組成部分中，定位元件、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 1.4 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向機(jī)床夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展方向 夾具最早出現(xiàn)在 18 世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助 工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 洛陽理工學(xué)院論文 11 1.4.1 機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件 種類總數(shù)的 85左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適 應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般 在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多 品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔 34 年就要更新 5080左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨 損量僅為 1020左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制 造系統(tǒng)（fms）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成 本； （2）能裝夾一組具有相似性特征的工件； （3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具； （4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具； （5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率； （6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。 1.4.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智 能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng) 濟(jì)方向發(fā)展. 一、高精隨著機(jī)床加工精度的提高,為了降低定位誤差,提高加工精度對(duì)夾具 的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)5m,夾具支承面的垂直度 達(dá)到 0.01mm/300mm,平行度高達(dá) 0.01mm/500mm。德國 demmeler（戴美樂）公司制 造的 4m 長、2m 寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái),其等高誤差為0.03mm；精密平口 鉗的平行度和垂直度在 5m 以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5m；瑞士 erowa 柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá) 25m。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí),世 界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然,為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和 洛陽理工學(xué)院論文 12 經(jīng)濟(jì)性,夾具有不同的型號(hào),以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。 二、高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越 多。為了減少工件的安裝時(shí)間,各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪 夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾 具,加緊和松開工件只用 12 秒,夾具結(jié)構(gòu)簡化,為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加 工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間,瑞典 3r 夾具僅用 1 分鐘,即 可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國 jergens（杰金斯）公司的球鎖裝 夾系統(tǒng),1 分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上,球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生 產(chǎn)線上更換夾具,起到縮短停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率的作用。 三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件,快速組裝成各種夾具,已成為 夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí),節(jié)材、節(jié)能,體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之 中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ),應(yīng)用 cad 技術(shù),可建立元 件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫,進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì),為用戶三維實(shí)體組 裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程,既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套 方案,又能積累使用經(jīng)驗(yàn),了解市場需求,不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分 會(huì)與華中科技大學(xué)合作,正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,為夾具行業(yè)提供信息交流、 夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái),爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化 和經(jīng)營電子商務(wù)化。 四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng),一次性投資比較大,只有夾具系統(tǒng)的可重組性、 可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,收回投資快,才 能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國 demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具,僅用品 種、規(guī)格很少的配套元件,即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng),使得夾 具的通用性好,元件少而精,配套的費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 1.5 本課題的來源及主要研究內(nèi)容本課題的來源及主要研究內(nèi)容 1、課題的來源以及意義 在機(jī)械工業(yè)行業(yè)，專用夾具的應(yīng)用在工件的加工過程中無形的制約了工件的加 工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，如何得到令人信服的產(chǎn)品質(zhì)量，必須通過夾具的改進(jìn)。目前 洛陽理工學(xué)院論文 13 夾具是機(jī)械行業(yè)中不可缺少的重要的一部分，任何機(jī)械加工都離不開夾具。為了提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少加工成本和擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍，實(shí)行“一機(jī)多用” ，我做的設(shè) 計(jì)就是將 c620-1 機(jī)床改造成車磨球窩兩用的機(jī)床。本課題就是在這個(gè)環(huán)境下產(chǎn)生 的。 通過本課題的研究，不僅要針對(duì)工件的精度的要求，加工出符合要求的產(chǎn) 品，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。同時(shí)通過機(jī)床的改造設(shè)計(jì)出合理的專用夾具，進(jìn) 一步拓展專用夾具的應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)機(jī)床改造的發(fā)展和專用夾具設(shè)計(jì)的提高。 2、本課題的主要工作 1、結(jié)合機(jī)械工業(yè)中機(jī)床夾具的理論分析和力能分析要求確定需要的尺寸 和裝配精度； 2、以 c620-1 機(jī)床的主軸參數(shù)為目標(biāo)進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)和提出磨削工件的加 工范圍，結(jié)合車磨球窩的技術(shù)要求解決夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)問題； 3、將設(shè)計(jì)的專用夾具在車床進(jìn)行試驗(yàn)，針對(duì)在加工出現(xiàn)的問題進(jìn)行進(jìn)一 步的改進(jìn)。 4、利用 cad 將設(shè)計(jì)夾具的各個(gè)零部件畫出來，上面標(biāo)有加工時(shí)的尺寸 和安裝精度。 第第 2 章章 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)要求車球窩等分夾具設(shè)計(jì)要求 2.12.1 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)步驟與方法車球窩等分夾具設(shè)計(jì)步驟與方法 洛陽理工學(xué)院論文 14 2.1.1 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)的基本要求 （1）保證工件的加工精度 （2）夾具總體方案應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) （3）操作方便、工作安全、能減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度 （4）便于排屑 （5）有良好的結(jié)構(gòu)工藝性 2.1.2 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)的步驟 （1）研究所給資料，明確設(shè)計(jì)要求 （2）擬定球窩夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制其結(jié)構(gòu)草圖 （3）繪制球窩夾具總圖，標(biāo)注有關(guān)尺寸及技術(shù)要求 （4）繪制零件圖 1.精度與批量生產(chǎn) 2.確定夾具結(jié)構(gòu)方案 （1）確定定位方案，選擇定位元件 （2）確定導(dǎo)向裝置 （3）確定夾緊機(jī)構(gòu) （4）確定其它裝置和夾具體 3.在繪制夾具草圖的基礎(chǔ)上繪制其總圖，標(biāo)注尺寸和技術(shù)要求 4.對(duì)零件進(jìn)行編號(hào)，填寫明細(xì)表和標(biāo)題欄，繪制零件圖。 2.1.3 車球窩等分夾具設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要問題 （1）設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性分析 （2）成組設(shè)計(jì)思想的采用 （3）夾具總圖上尺寸及技術(shù)條件的標(biāo)注 夾具總圖上標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求的目的主要是為了便于拆零件圖，便于夾具裝 配和檢驗(yàn)。為此應(yīng)有選擇地標(biāo)注尺寸及技術(shù)要求。 （4）車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)工藝性分析 在分析其結(jié)構(gòu)工藝性時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮以下問題： 1.夾具零件的結(jié)構(gòu)工藝性 2.夾具最終精度保證方法 3.夾具的測量與檢驗(yàn) 洛陽理工學(xué)院論文 15 （5）車球窩等分夾具的精度分析 夾具的主要功能是用來保證零件加工的位置精度。使用夾具加工時(shí)，影響被加 工零件位置精度的誤差因素主要有三個(gè)方面： 1.定位誤差 2.夾具制造與裝夾誤差 3.加工過程誤差 2.2 等分夾具車球窩工藝路線的制定等分夾具車球窩工藝路線的制定 2.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 1.粗基準(zhǔn)的選擇 （1）保證相互位置要求的原則； （2）保證加工表面加工余量合理分配的原則； （3）便于工件裝夾的原則； （4）粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則. 2.精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、 可靠、方便。 （1）基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。 （2）基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位，可以比較方便地加工大多數(shù)（或所有）其它表 面，則應(yīng)盡早地把這個(gè)基準(zhǔn)面加工出來，并達(dá)到一定精度，以后工序均以它為精 基準(zhǔn)加工其它表面。 （3）互為基準(zhǔn)原則 某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法來達(dá)到位置度要 求。 （4）自為基準(zhǔn)原則 旨在減少表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面 本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 （5）便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn)，應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠。夾緊機(jī)構(gòu)簡單，操作方便。 洛陽理工學(xué)院論文 16 2.2.2 提高等分夾具車球窩生產(chǎn)率的工藝途徑 （1）縮短基本時(shí)間 1.提高切削用量縮短基本時(shí)間 2.采用復(fù)合工步縮短基本時(shí)間 多刀單件加工 單刀多件或多刀多件加工 將工件串聯(lián)裝夾或并聯(lián)裝夾進(jìn)行多件加工，可有效地縮短基本時(shí)間。 （2）減少輔助時(shí)間和輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊。 1.減少輔助時(shí)間 采用自動(dòng)上、下料裝置減少裝、卸的時(shí)間。 提高機(jī)床操作的機(jī)械化與自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)集中控制、自動(dòng)調(diào)速與變速以縮 短開、停車床和改變切削用量的時(shí)間。 2.使輔助時(shí)間與基本時(shí)間重疊 采用可換夾具或可換工作臺(tái)，在機(jī)床外裝夾工件，可使裝夾工件的時(shí)間與基 本時(shí)間重疊； 可在加工中完成工件的裝卸，使裝卸時(shí)間與基本時(shí)間基本重疊； 采用在線檢測的方法來控制加工過程中的尺寸，使測量時(shí)間與基本時(shí)間重疊。 （3）減少布置工作地時(shí)間 減少布置工作地時(shí)間，可在減少更換刀具的時(shí)間方面采取措施。 （4）減少準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間 2.3 車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)車床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn) （1） 因?yàn)檎麄€(gè)車床夾具隨機(jī)床主軸一起回轉(zhuǎn)，所以要求它結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺 寸盡可能小，重量要盡量輕，重心盡可能靠近回轉(zhuǎn)軸線，以減小慣性力和回轉(zhuǎn)力矩。 （2）應(yīng)有消除回轉(zhuǎn)中的不平衡現(xiàn)象的平衡措施，以減小震動(dòng)等不利影響。一 般設(shè)置配重塊或減重孔消除不平衡。 （如圖紙 1-1，零件 2） （3）與主軸連接部分是夾具的定位基準(zhǔn)，應(yīng)有較準(zhǔn)確的圓柱孔（或圓錐孔） ， 洛陽理工學(xué)院論文 17 其結(jié)構(gòu)形式和尺寸，依照具體使用的機(jī)床而定。 （4）為使夾具使用安全，應(yīng)盡可能避免有尖角或凸起部分，必要時(shí)回轉(zhuǎn)部分 外面可加防護(hù)罩。夾緊力要足夠大，自鎖可靠。 2.42.4 設(shè)計(jì)夾具應(yīng)該注意的問題設(shè)計(jì)夾具應(yīng)該注意的問題 1. 必須保證零件的加工精度； 2. 選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)量的大小相適應(yīng)； 3. 注意夾具的通用化和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化； 4. 注意夾具結(jié)構(gòu)的工藝性； 5. 夾具的結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具備足夠的剛度和強(qiáng)度； 6. 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，必須主要檢查運(yùn)動(dòng)零部件（特別是杠桿、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)） 是否會(huì)產(chǎn)生位置干涉現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)能否達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)效果； 7. 應(yīng)保證夾具操作方便，夾緊可靠，使用安全，應(yīng)有合理的裝卸空間。 8. 必要時(shí)夾具上還要留有足夠的容空間，開始適當(dāng)?shù)呐畔魍ǖ?，以免影響?位精度，或使機(jī)構(gòu)動(dòng)作失靈產(chǎn)生咬死等現(xiàn)象。此外，應(yīng)該注意機(jī)構(gòu)的密封、防塵等 要求。 第第 3 章章 將將 c620-1 車床改為車球窩機(jī)床的工作原理車床改為車球窩機(jī)床的工作原理 洛陽理工學(xué)院論文 18 3.1 球面凹模的加工圖球面凹模的加工圖 單工位模具的球面凹模如圖（1）要求球窩中心徑與 d、d1 孔的不同軸度不大 于0.01mm。 （1）單工位壓力機(jī)用球面凹模加工過程； a 車：車各部；d1 和兩端面留磨量 0.50.6mm,d、d1 留 0.3mm. b 平磨：磨光兩端面，留磨量 0.3mm。 c 外磨：磨外徑到（d1+0.3）0.01mm。 d 車：在等分夾具上用成形車刀 r 圓弧 及 r 圓角。d 徑留磨量 0.40.5mm，深度 不留磨量。 e 鉗：劃線，鉆孔，攻絲，打印。 f 熱處理：淬火，回火，噴砂。 g 平磨：磨兩端面，不平形度不大于 0.01mm。 h 外磨：用通用心軸，找正。端面擺差不 大于 0.01mm,磨 d 到尺寸，磨光 d 外徑。 i 內(nèi)磨：以 d 和端面找正 0.01mm， 磨 d、d1 至尺寸。 j 車：在等分夾具上，磨 r 球窩 邊緣 r 圓角。 k 鉗：拋光 r 球窩及 r 圓角。r 圓角光潔度達(dá)并清理螺孔。 多工位壓力機(jī)的球面凹模如圖示 b，加工過程與單工位 壓力機(jī)用的球面凹模相同，只是在工序 d 后增加座標(biāo) 鏜工序，鏜銷孔及推出桿孔。模銷 r 球窩是在機(jī)床上 用砂輪端面以展成法磨銷如圖（2） ，球面裝在可調(diào)偏 心等分夾具上，使球窩與車床主軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)，磨頭與軸 成 a 角。 3.2 根據(jù)此加工工藝設(shè)計(jì)工裝夾具根據(jù)此加工工藝設(shè)計(jì)工裝夾具 洛陽理工學(xué)院論文 19 根據(jù)此機(jī)床加工零件的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的等分夾具，如圖（3） 。 此夾具的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單、精度高、通用性廣、使用方便等。正確使用一般 可達(dá)到0.015mm 的精度。該夾具由于配合面較多，使球窩中心徑和外徑同心度 約偏 0.02mm。 夾具的結(jié)構(gòu)如圖（3）所示，花盤上有定位槽，槽內(nèi)裝有定位塊，用定位 塊的移動(dòng)來調(diào)整偏心距。其上方有圓柱體和等分盤與定位孔配合，另一端有方形 定位銷與等分盤的等分槽單面靠緊定位，工件通過環(huán)形壓圈固定在胎座上。 胎座用螺釘與等分盤固定成一體，并用壓板固定在花盤上。定位塊的圓柱與車床主 軸偏心，故球面凹模與車床產(chǎn)生偏心距，其大小等于球窩中心徑的一半，這樣才能 使球窩與車床主軸同心。 此夾具除加工球面凹模外，也可加工球面裝配模及帶等分孔的模具，同時(shí)設(shè)計(jì)了車 磨鋼球座夾具。在此機(jī)床上配合夾具加工的鋼球座，球窩及外圓同軸度 0.01，滿足 設(shè)計(jì)要求。 為了在普通車床上實(shí)現(xiàn)球窩磨削，設(shè)計(jì)一套磨削裝置，這套裝置包括電主軸支 座，拖板以及配套的電主軸等，安裝在車床的拖板上，把原車床尾架去掉。如圖示： 洛陽理工學(xué)院論文 20 主軸直徑 140h8/h7，座定位孔直徑 70h7/h6。座底面到主軸中心的高度 110。 第第 4 章章 車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)要求 洛陽理工學(xué)院論文 21 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)一般包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和精度設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。而人們通常習(xí)慣側(cè)重于 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而忽視精度設(shè)計(jì)。關(guān)于機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅有大量的資料可供參考， 而且還不斷從其它學(xué)科吸收新的成果而向前發(fā)展。諸如液性塑料夾具；各種彈性膜 片式夾具；真空夾緊夾具；感應(yīng)分度夾具等等。關(guān)于機(jī)床夾具的精度設(shè)計(jì)，隨著零 件加工精度的提高，也日益受到人們的重視。 4.1 車球窩等分夾具結(jié)構(gòu)車球窩等分夾具結(jié)構(gòu) 夾具裝配圖如圖紙 4-1，示意圖如下： 2008.5.10 審核 制圖 車球窩等分夾具裝配圖 康紅艷 2008.5.1 圖號(hào) 1 數(shù)量 1:1 比例材料 等分盤 定位鍵 配重塊 花盤 件號(hào)名稱 數(shù)量材料標(biāo)準(zhǔn)件號(hào)備注 定位銷 壓圈 鋼 螺釘 胎座 加工零件 開槽盤頭螺釘 滑塊 墊圈 螺釘 螺母 型螺釘 壓板 譚道勇 洛陽理工學(xué)院05計(jì)輔 圖 4-1 該夾具結(jié)構(gòu)如下： 夾具體（1）上有定位槽，槽內(nèi)裝有滑塊（11） ，用滑塊移動(dòng)來調(diào)整偏心距，滑 塊上方有圓柱面和等分盤（4）的定位孔配合，另一端有方行定位鍵與等分盤的等 分槽單面靠緊定位，工件通過環(huán)型壓圈（7）定在胎座（5）上，胎座用螺釘與等分 洛陽理工學(xué)院論文 22 盤固定成一體，并用壓板固定在夾具體上?；瑝K圓柱面的位置根據(jù)工件球窩中心徑 進(jìn)行調(diào)整，其中心到車床主軸的偏心距等于球窩中心徑的一半，這樣才能使球窩與 車床主軸同心，其測量按 3.5 的方法。夾具體上方有一個(gè)配重塊（2） ，用來平衡偏 心夾具旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的不平衡力。 4.2 夾具體與等分盤的聯(lián)接夾具體與等分盤的聯(lián)接 （1）夾具體設(shè)計(jì)技術(shù)要求： 夾具體詳細(xì)尺寸及技術(shù)要求見圖紙 4-2，示意圖如下 夾具體 比例數(shù)量 材料圖號(hào) 1:11 40 洛陽理工學(xué)院05計(jì)輔 制圖譚道勇2008.5.1 審核康紅艷2008.5.10 共10個(gè) 其余6.4 深15 深15 圖 4-2 夾具體是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)，其精度直接影響整個(gè)夾具的精度。夾具體右端面通 過等分盤與胎座定位零件，其定位面精度要求較高，表面粗糙度 0.8。滑塊（見圖 洛陽理工學(xué)院論文 23 紙 4-3）與定位槽的配合也直接影響夾具精度，表面粗糙度 0.8。另外夾具體與主 軸端面聯(lián)接尺寸要求很高，其尺寸要求參照機(jī)床主軸。 （2）夾具體與等分盤連接 等分盤結(jié)構(gòu)尺寸見圖紙 4-4。 夾具體與等分盤連接是通過滑塊聯(lián)結(jié)的，滑塊與定位槽配合緊密，滑塊能夠在 定位槽內(nèi)上下移動(dòng)，但左右不允許有太大間隙，以保證夾具精度。因此滑塊與定位 槽表面精度要求較高，定位槽最大公差+0.027，表面粗糙度 0.8，滑塊表面粗糙度 0.8。滑塊在定位槽內(nèi)確定位置后，用兩個(gè) m10 螺釘定位。等分盤上的中心孔與滑 塊上圓柱體配合來定位等分盤，圓柱與中心孔表面粗糙度 0.4。等分盤上的等分槽 等分精度要求較高，滑塊上有一個(gè)方型鍵卡入等分盤等分槽實(shí)現(xiàn)等分分度，保證加 工出來的產(chǎn)品為 8 等分，所以此等分夾具可以加工 8 等分與 4 等分球窩的工件。等 分盤根據(jù)需要還可以設(shè)計(jì)成 12 等分、20 等分、36 等任意等分，也可以根據(jù)加工零 件的需要設(shè)計(jì)成不等分的，使加工零件范圍大大增加。夾具體上有 t 型螺釘（圖 紙 4-1，零件 14）和螺母通過壓板（圖紙 4-1，零件 15）把等分盤緊緊壓在夾具體 上，實(shí)現(xiàn)等分盤的 4.3 胎座與等分盤聯(lián)接胎座與等分盤聯(lián)接 胎座與等分盤聯(lián)接方式見圖紙 4-5,示意圖如下： 胎座與等分盤連接通過一個(gè)圓柱銷和臺(tái)階槽面定位，定位可靠。再用三個(gè)螺釘 洛陽理工學(xué)院論文 24 緊固。 胎座兩面都設(shè)計(jì)了圓形臺(tái)階，可以安裝加工不同尺寸的工件。 4.4 被加工工件的定位被加工工件的定位 工件與胎座上臺(tái)階槽配合定位，胎座臺(tái)階槽尺寸根據(jù)工件尺寸加工。在胎座上 有一個(gè)定位銷與工件配合，來定位工件。工件上面有一個(gè)環(huán)型壓圈來壓緊工件，環(huán) 型壓圈上有和胎座上一樣的臺(tái)階槽，環(huán)型壓圈通過 3 個(gè)螺釘與胎座聯(lián)接。 工件裝夾示意圖如下： 加工零件 4.5 偏心距的測量偏心距的測量 偏心距測量如圖紙 4-6 所示，示意圖如下： 洛陽理工學(xué)院論文 25 圖 4-6 測量偏心距時(shí)要裝上測量塊（圖紙 4-7） 、滑塊。測量時(shí)測量塊裝在夾具體上， 夾具體的中心就是車床主軸的中心，測量塊上圓柱與夾具體同軸，測量塊通過一個(gè) 圓柱銷和一個(gè)菱形銷定位，遵循一面兩銷定位原則，再用兩個(gè)螺釘固定測量塊?；?塊在定位槽內(nèi)可以自由滑動(dòng)，根據(jù)工件的球窩中心半徑調(diào)定滑塊的中心位置，調(diào)整 好后滑塊上圓柱中心與工件中心重合，所以滑塊上圓柱與測量塊圓柱中心距就是偏 心距。測好偏心距后把滑塊上螺釘緊固，然后卸下測量塊，裝上等分盤與胎座，最 后裝上工件，就可以進(jìn)行加工了。 4.6 夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接夾具與機(jī)床主軸的聯(lián)接 該夾具與機(jī)床主軸（車 c620）連接方式如圖紙 4-8。示意圖如下： 洛陽理工學(xué)院論文 26 圖 4-8 聯(lián)接方式如下： 夾具夾具體通過短錐面與主軸前端相配合，夾具體推入主軸后，其端面只允許 有 0.051.0mm 間隙。用螺釘均勻擰緊后，既保證了端面與錐面全部接觸，又使定 心準(zhǔn)確，剛度好。該夾具還采用快換配合結(jié)構(gòu)，裝上和卸下夾具都很方便。c620-1 型臥式車床主軸的前端直徑是 90mm 的螺紋，也帶有小的錐度，用于安裝前頂尖或 者用來安裝心軸。主軸前端的 7730”的短外錐和法蘭盤用于安裝卡盤或者撥 盤作為徑向定心和軸向定位。法蘭盤的端面上裝有圓形端面鍵用于傳遞扭矩。安裝 時(shí)，使裝在撥盤或卡盤座上的四個(gè)雙線螺栓及其螺母穿過主軸法蘭及環(huán)形鎖緊盤的 圓柱孔。然后將鎖緊盤轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，使螺栓處于鎖緊盤的窄槽內(nèi)，擰緊螺釘和螺 母。這種結(jié)構(gòu)裝卸快捷，工作可靠，定心精度高，主軸懸伸長度較短，有利于提高 主軸組件的剛度。 洛陽理工學(xué)院論文 27 第 5 章 結(jié)論 5.1 結(jié)論結(jié)論 現(xiàn)代機(jī)床特別是組合機(jī)床通常配備專用夾具，有些組合機(jī)床是圍繞專用夾具設(shè) 計(jì)的，專用夾具作為組合機(jī)床的重要組成部分，往往是能否滿足使用要求的關(guān)鍵。 本文提出的加工等分球窩的專用夾具克服了以前車磨不能使用同一個(gè)機(jī)床的弊 端。而本文設(shè)計(jì)安裝在車床主軸上的專用夾具，實(shí)現(xiàn)多等分、多中心徑球面的一系 列加工。 并且提出球兜孔保持架模具生產(chǎn)綱領(lǐng)為多品種小批量，其上有在等分球 窩，要求在車床上加工。實(shí)際應(yīng)用中表明專用夾具在機(jī)床上有以下的創(chuàng)新： 1.機(jī)床夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要手段，其結(jié)構(gòu)形式必須與 其生產(chǎn)類型和市場變化相適應(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， 夾具設(shè)計(jì)工作則更加注重標(biāo)準(zhǔn)化和采用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)自動(dòng)化。 2.專用夾具在設(shè)計(jì)過程中完全是保持標(biāo)準(zhǔn)尺寸和合理的配合。讓工件在加工中 提升工件的加工精度和質(zhì)量的保障。并且做到了車磨在同一車床上完成，實(shí)現(xiàn)了工 業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。 本研究結(jié)果表明：將 c620-1 車床改造成可以車磨兩用加工等分球窩的專用機(jī) 床的專用夾具與磨床夾具比較有明顯的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，精度高，通用性強(qiáng)及使用 方便等。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、 智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、 經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展. 洛陽理工學(xué)院論文 28 5.2 展展 望望 通過實(shí)驗(yàn)分析，本文設(shè)計(jì)的將 c620-1 車床改造成可以車磨兩用加工等分球窩 的專用機(jī)床的專用夾具，在實(shí)際應(yīng)用中，取得了良好的性能和效果。不但節(jié)約時(shí)間 還節(jié)約材料，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低了成本；但討論的問題是在一定的車床上改 裝的，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還有許多方面仍有待進(jìn)一步的提高，主要對(duì)以下幾方面進(jìn) 行改進(jìn)： （1）考慮夾具在不同機(jī)床上的使用，在夾具與機(jī)床主軸連接的地方進(jìn) 行改裝； （2）考慮一次裝夾幾個(gè)工件進(jìn)行磨削； （3）考慮夾具改裝后的加工精度； 總之，本文通過針對(duì)機(jī)床改造成車磨兩用的專用夾具的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出不同 大小的零件可在同一個(gè)夾具上進(jìn)行磨削。對(duì)小中型企業(yè)有一定的幫助，可以在同 一機(jī)床上完成車磨兩道工序，給廠家?guī)碓S多的不必要的浪費(fèi)。雖然與實(shí)際還是 有一定的差距，但還是希望對(duì)機(jī)床改造和專用夾具的設(shè)計(jì)有一定的幫助。 洛陽理工學(xué)院論文 29 結(jié)束語結(jié)束語 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然僅僅經(jīng)歷了短暫的三個(gè)月，但是它濃縮了大學(xué)三年學(xué)習(xí)的全 過程，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法下手。無論碰到什么樣的 困難，我都沒有退縮，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