夾具畢業(yè)論文

1、1 機(jī)床夾具概述1.1工件的裝夾與夾具 一、工件裝夾的概念 在機(jī)床上對工件進(jìn)行加工時，為了保證加工壽面相對其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在機(jī)床上占有準(zhǔn)確的位置，井在加工過程中能承受各種力的作用而始終保持這一準(zhǔn)確位置不變。前者稱為工件酌定位，后者稱為工件的夾緊，這一整個過程統(tǒng)稱為工件的裝夾。在機(jī)床上裝夾工件所使用的工藝裝備稱為機(jī)床夾具(以下簡稱夾具)。工件的裝夾，可根據(jù)工件加工的不同技術(shù)要求，采取先定位后夾緊或在夾緊過程中同時實現(xiàn)定位兩種方式，其目的都是為了保證工件在加工時相對刀具及切削成形運(yùn)動（通常由機(jī)床所提供)具有準(zhǔn)確的位置。例如在牛頭刨床上加工一槽寬尺寸為b的通槽，若此通槽只對a

2、面有尺寸和平行度要求時(圖1-1a)，可采用先定位后夾緊裝夾的方式；若此通槽對左右側(cè)兩面有對稱度要求時(圖1lb)，則要求采用在夾緊過程中實現(xiàn)定位的對中裝夾方式。二、工件裝夾的方法 在機(jī)床上對工件進(jìn)行加工時，根據(jù)工件的加工精度要求和加工批量的不同，可采用如下兩種裝夾方法： 、 (一)找正裝夾法即通過對工件上有關(guān)表面或劃線的找正，最后確定工件加工時應(yīng)具有準(zhǔn)確位置的裝夾方法。 (二)夾具裝夾法即通過安裝在機(jī)床上的夾具對工件的定位和夾緊，最后確定工件加工時應(yīng)具有準(zhǔn)確位置的裝夾方法。由于夾具裝夾法的裝夾效率高、操作簡便和易于保證加工精度，故多在成批或大量生產(chǎn)中采用。三、用夾具裝夾時保證工件加工精度的條

3、件 采用夾具裝夾法對工件進(jìn)行加工時，為了保證工件加工表面相對其它有關(guān)表面的尺寸和位置精度，必須滿足下述三個條件： (一)工件在夾具中占據(jù)一定的位置； (二)夾具在機(jī)床上保持一定的位置； 三)夾具相對刀具保持一定的位置。四、夾具的組成 雖然加工工件的形狀、技術(shù)要求不同，所使用的機(jī)床不同，在加工時所使用的夾具大多由以下五個部分組成： (一)定位元件及定位裝置 在夾具中確定工件位置的一些元件稱為定位元件，如支承板、支承釘及定位軸、鍵等。它們的作用是使一批工件在夾具中占有同一位置，只要將工件的定位基面與夾具上的定位元件相接觸或相配合，就可以使工件定位。有些夾具還采用由一些零件組成的定位裝置對工件進(jìn)行定

4、位。 (二)夾緊裝置 在夾具中由動力裝置(如氣缸、油缸等)、中間傳力機(jī)構(gòu)(如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等)和夾緊元件（如卡爪、壓扳、壓塊等)組成的裝置稱為夾緊裝置。它們的作用是用以保持工件在夾具中已確定的位置，并承受加工過程中各種力的作用而不發(fā)生任何變化。 （三）對刀及導(dǎo)引元件 “ 在夾具中，用來確定加工時所使用刀具位置的元件稱為對刀及導(dǎo)引元件，如鉆套及對刀塊等。它們的作用具用來確定夾具相對刀具(如銑刀、刨刀等)的位置，或引導(dǎo)刀具（如孔加工用的鉆頭、擴(kuò)孔鉆，鉸刀及捏刀等)的方向。1.2 夾具的分類機(jī)床夾具的種類很多，可按夾具的應(yīng)用范圍分類，也可按所使用的動力源進(jìn)行分類。一、按夾具的應(yīng)用范圍分

5、類 、 (一)通用夾具 通用夾具是指在一般通用機(jī)床上所附有的一些使用性能較廣泛的夾具，如車、磨床上的三爪和四爪卡盤、頂針和雞心夾頭，銑、刨床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。它仍在使用上有很大的通用性，往往無需調(diào)整或稍加調(diào)整(包括配換個別零件)就可用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已標(biāo)準(zhǔn)化并由專業(yè)工廠生產(chǎn)作為機(jī)床附件供用戶使用。 通用夾具主要用于單件和中、少批生產(chǎn)、裝夾形狀比較簡單和加工精度要求不太高的工件。在大批、大量生產(chǎn)中，對形狀復(fù)雜或加工精度要求較高的工件，往往由于操作麻煩和裝夾效率低而很少采用這類夾具。（二）專用夾具專用夾具是指專門為某一種工件的某一工序設(shè)計的夾具。此類夾具一般不考慮通用

6、性，以便使夾具設(shè)計格結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、操作迅速和維修方便；專用夾具通常由使用廠根據(jù)工件的加工要求自行設(shè)計與制造，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長。當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品或零件工藝過程變更時，往往無法繼續(xù)使用，故此類夾具只適于在產(chǎn)品固定和工藝過程穩(wěn)定的大批量生產(chǎn)中使用。 (三)成組夾具 在生產(chǎn)中，有時由于加工批量較小。為每種零件都分別設(shè)計專用夾具很不經(jīng)濟(jì)，而使用通用夾具又往往不能滿足加工精度和生產(chǎn)率的要求，故采用成組加工工藝，并根據(jù)組內(nèi)的典型代表零件設(shè)計成組夾具。這類夾具在使用時，只需對夾具上的部分定位、夾緊元件等進(jìn)行調(diào)整或更換，就可用于組內(nèi)不同工件的加工。 (四)組合夾具 組合夾具是在夾具零、部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的

7、一種適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的新型夾具。它是由一套結(jié)構(gòu)和尺寸已經(jīng)規(guī)格化、系列他的通用元件、合件和部件構(gòu)成。它們包括：基礎(chǔ)件、支承件、定位件、導(dǎo)向件、壓緊件、緊固件、輔助件、合件和部件等。這些通用元件、合件和部件是由專業(yè)工廠生產(chǎn)供應(yīng)的，使用單位可根據(jù)被加工工件的加工要求，很快地組裝出所需要的夾具。夾具使用完畢后，可以將各組成元件、合件等拆開，清洗后入庫以備下次組合使用。由于這類夾具具有縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備用期，減少專用央具的品種、數(shù)量和存放面積等優(yōu)點，且組裝后又可達(dá)到較高的精度，故在加工批量較大的生產(chǎn)條件下也是適用的。二、按夾具上的動力源分類 (一)手動夾具 此類夾具是以操作工人手臀之力作為動力源，通過夾

8、緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。為了盡量減輕工人的操作強(qiáng)度和保證夾緊工件的可靠性此類夾具的夾緊機(jī)構(gòu)必須具有增力和自鎖作用。手動夾具一般采用結(jié)構(gòu)簡單的螺旋或偏心壓板機(jī)構(gòu)，制造方便，但使用時的工作效率較低。 （二)氣動夾具 此類夾具是用壓縮空氣作為動力源，通過管道、氣閥、氣缸等元件，產(chǎn)生夾緊工件的夾緊力，當(dāng)要較大的夾緊力時，常在氣缸和夾緊元件之間增設(shè)斜楔式，鉸鏈?zhǔn)交蚋軛U式等擴(kuò)力機(jī)。因氣動夾具的災(zāi)緊動作迅速、夾緊力穩(wěn)定、操作方便，故在機(jī)械加工中得到廣泛的應(yīng)用。1.3夾緊裝置的作用 由于機(jī)床夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，所以它的應(yīng)用十分廣泛。其歸納起來有以下幾方面作用：1易于保證加工精度，并使加工精度穩(wěn)定 夾具在機(jī)

9、械加工中的基本作用就是保證工件的相對位置精度。由于夾具在機(jī)床上的安裝位置和工件在夾具中的安裝位置均已確定，所以工件在加工中的正確位置易于得到保證，且不受各種主觀因素的影響，加工精度穩(wěn)定。2縮短輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具包括兩個過程，一是夾具在機(jī)床上的安裝與調(diào)整，二是工件在夾具中的安裝。前者可以依靠夾具上的專門裝置(如定位鍵、對刀塊等)快速實現(xiàn)，或通過找正、試切等方法實現(xiàn)。工件在夾具中的安裝由于有了專門定位用的元件(如v形塊、定位環(huán)等)，因此也能夠迅速實現(xiàn)。 此外，專用夾具中還可以不同程度地采用高效率的多件、多位、快速夾緊裝置。這些都可以大幅度地縮短輔助時間，從而提高勞動生產(chǎn)率。3.擴(kuò)大

10、機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類、規(guī)格多，而機(jī)床的數(shù)量品種卻有限。為解決這種矛盾，可設(shè)計制造專用夾具，使機(jī)床“一機(jī)多用”。 例如，在車床的溜板上或在搖臂鉆床工作臺上裝上鏜摸就可以進(jìn)行箱體的鏜孔加工。在普通銑床上安裝專用夾具，又可以銑削成形表面。4降低對工人的技術(shù)要求和減輕工人的勞動強(qiáng)度使用專用夾具安裝工件，定位方便、迅速，所以降低了對工人的技術(shù)；采要用增力機(jī)動等裝置，可減輕工人的勞動強(qiáng)度。1.4機(jī)床夾具設(shè)計的一般步驟 一、研究原始資料、分析設(shè)計任務(wù) 工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時，提出了相應(yīng)的夾具設(shè)計任務(wù)書，其中對定位基準(zhǔn)、夾緊方案及有關(guān)要求作了說明。夾具設(shè)計入

11、員根據(jù)任務(wù)書進(jìn)行夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了使所設(shè)計的具具能夠滿足上述基本要求，設(shè)計前要認(rèn)真收集和研究下列資料：（一） 生產(chǎn)綱領(lǐng)（二） 零件圖及工序圖（三） 零件工藝規(guī)程（四） 夾具結(jié)構(gòu)及標(biāo)準(zhǔn)二確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定夾具的主要結(jié)構(gòu)方案主要包括： (一)根據(jù)工件的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件； (二)確定刀具的對準(zhǔn)及引導(dǎo)方式，選擇刀具的對準(zhǔn)及導(dǎo)引元件； （三)確定工件的夾緊方式，選擇適宜的夾緊機(jī)構(gòu)； (四)確定其他元件或裝置的結(jié)構(gòu)型式，如定向元件、分度裝置等； (五)協(xié)調(diào)各裝置、元件的布局，確定夾具具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)。在確定夾具結(jié)構(gòu)方案的過程中定位、夾緊、對定等各個部分的結(jié)構(gòu)以及總體布

12、局都會有幾種不同方案可供選擇應(yīng)畫出草圖，經(jīng)過分析比較，從中選取較為合理的方案。三.繪制夾具總圖 繪制夾具總圖時應(yīng)遵循國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，繪圖比例應(yīng)盡量取1：1，以便使圖形有良好的直觀性。如工件尺寸大，夾具總圖可按1：2或1：5的比例繪制；零件尺寸過小、，總圖可按2：1成5：1的比例繪制。總圖中視圖的布置也應(yīng)符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，在清楚表達(dá)夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各裝置、元件位置關(guān)系的情況下，視圖的數(shù)目應(yīng)盡量少。 繪制總圖時，視圖應(yīng)取操作者實際工作時的位置，以便于夾具裝配及使用時參考。工件看作為“透明體”，所畫的工件輪廓線與夾具的任何線條彼此獨(dú)立，不相干涉。其外廓以黑色雙點劃線表示。 繪制總圖的順序是：先用雙點劃線

13、繪出工件的輪廓外形和主要表面，并用網(wǎng)紋線表示出加工余量。圍繞工件的幾個視圖依次繪出定位元件、對定元件、夾緊機(jī)構(gòu)以及其他元件、裝置，最后繪制出夾具體及連接件，把夾具的各組成元件、裝置連成一體。夾具總圖上應(yīng)畫出零件明細(xì)表和標(biāo)題欄，寫明央具名稱及零件明細(xì)表上所規(guī)定的內(nèi)容。四確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸、配合和技術(shù)條件(一)應(yīng)標(biāo)注的尺寸在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸及配合有下列五類：1 工件與定位元件的聯(lián)系尺寸2 夾具和刀具的連接尺寸3 夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸4 夾具內(nèi)部的配合尺寸5 夾具的外廓尺寸（二）應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件在夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件（位置精度要求）有如下幾個方面：1定位元件之間或定位元件與夾具體底面間

14、的位置要求，其作用是保證加工面與定位基面間的位置精度。2定位元件與連接元件（或找正基面)間的位置要求。3對刀元件與連接元件（或找正基面)間的位置要求。4.定位元件與導(dǎo)引元件間的位置要求。2液壓原理的設(shè)計2.1液壓系統(tǒng)簡介 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液

15、體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。 液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。2.1.1液壓元件分類 動力元件：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵； 執(zhí)行元件：液壓缸、活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動液壓缸、組合液

16、壓缸； 液壓馬達(dá)：齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)； 控制元件：方向控制閥、單向閥、換向閥； 壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等； 流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥； 輔助元件：蓄能器、過濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計、流量計、密封裝置等；2.1.2液壓的優(yōu)點與機(jī)械傳動、電氣傳動相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點： 1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。 2、重量輕、體積小、運(yùn)動慣性小、反應(yīng)速度快。 3、操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000：1）。 4、可自動實現(xiàn)過載保護(hù)。 5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自

17、行潤滑，使用壽命長。 6、很容易實現(xiàn)直線運(yùn)動。 7、很容易實現(xiàn)機(jī)器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實現(xiàn)遙控。2.1.3液壓馬達(dá)的特點及分類1特點從能量轉(zhuǎn)換的觀點來看，液壓泵與液壓馬達(dá)是可逆工作的液壓元件，向任何一種液壓泵輸入工作液體，都可使其變成液壓馬達(dá)工況；反之，當(dāng)液壓馬達(dá)的主軸由外力矩驅(qū)動旋轉(zhuǎn)時，也可變?yōu)橐簤罕霉r。因為它們具有同樣的基本結(jié)構(gòu)要素-密閉而又可以周期變化的容積和相應(yīng)的配油機(jī)構(gòu)。 但是，由于液壓馬達(dá)和液壓泵的工作條件不同，對它們的性能要求也不一樣，所以同類型的液壓馬達(dá)和液壓泵之間，仍存在許多差別。首先液壓馬達(dá)應(yīng)能夠正、反轉(zhuǎn)，因而要求其內(nèi)

18、部結(jié)構(gòu)對稱；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速范圍需要足夠大，特別對它的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速有一定的要求。因此，它通常都采用滾動軸承或靜壓滑動軸承；其次液壓馬達(dá)由于在輸入壓力油條件下工作，因而不必具備自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起動轉(zhuǎn)矩。由于存在著這些差別，使得液壓馬達(dá)和液壓泵在結(jié)構(gòu)上比較相似，但不能可逆工作。 2分類液壓馬達(dá)按其結(jié)構(gòu)類型來分可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它型式。按液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速分為高速和低速兩大類。額定轉(zhuǎn)速高于500rmin的屬于高速液壓馬達(dá)，額定轉(zhuǎn)速低于500rmin的屬于低速液壓馬達(dá)。高速液壓馬達(dá)的基本型式有齒輪式、螺桿式、葉片式 和軸向柱塞式等。它們的主要特點是轉(zhuǎn)速較高

19、、轉(zhuǎn)動慣量小、便于啟動和制動、調(diào)節(jié)(調(diào)速及換向)靈敏度高。通常高速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩不大所以又稱為高速小轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。低速液壓馬達(dá)的基本型式是徑向柱塞式，此外在軸向柱塞式、葉片式和齒輪式中也有低速的結(jié)構(gòu)型式，低速液壓馬達(dá)的主要特點是排量大、體積大轉(zhuǎn)速低(有時可達(dá)每分鐘幾轉(zhuǎn)甚至零點幾轉(zhuǎn))、因此可直接與工作機(jī)構(gòu)連接；不需要減速裝置，使傳動機(jī)構(gòu)大為簡化，通常低速液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩較大，所以又稱為低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)。2.2液壓轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的設(shè)計2.3液壓夾緊系統(tǒng)的設(shè)計 3夾具總體方案設(shè)計夾具是機(jī)床的重要組成部分，是根據(jù)機(jī)床的工藝和結(jié)構(gòu)方案的具體要求而專門設(shè)計的。它是用于實現(xiàn)被加工零件的準(zhǔn)確定位、夾壓、刀具的導(dǎo)

20、向以及裝卸工件時的限位等作用。3.1 定位原理及其實現(xiàn)根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)六點定位原理,即以工件的右側(cè)面為定位基準(zhǔn)面，約束了z向的轉(zhuǎn)動；x向的移動；y向的轉(zhuǎn)動3個自由度。短定位銷約束了z向的移動；y向的移動2個自由度。長定位銷約束了x向的轉(zhuǎn)動1個自由度。這樣工件的6個自由度被完全被消除也就得到了完全的定位。如圖所示:圖3-1定位原理圖3.2 誤差分析 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時，由于工序基準(zhǔn)的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。3.2.1 影響加工精度的因素用夾

21、具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差p、對刀誤差t、夾具在機(jī)床上的安裝誤差a和夾具誤差e，在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差g。上述各項誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差。a.定位誤差d第一類誤差第一類誤差是指工件在夾具上定位時所產(chǎn)生的那部分定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差是由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的那部分定位誤差。在本設(shè)計中，由于定位誤差和工序基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。第二類誤差第二類誤差是定位元件對夾具三基準(zhǔn)面的尺寸誤差及位置度所產(chǎn)生的那一部分定位誤差。當(dāng)支承面即工件底面對

22、夾具的安裝基準(zhǔn)（底面）有平行度誤差及支承面對夾具的對刀基準(zhǔn)（鉆套軸線）有位置誤差，被加工孔的定位誤差為移動誤差： （3-1） 轉(zhuǎn)動誤差： （3-2） 故定位誤差為 （3-3） 按標(biāo)注的測量尺寸： 將上述數(shù)值代入定位誤差計算公式，則得： b.對刀誤差t因為刀具相對于對刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時導(dǎo)向誤差計算公式為： （3-4） 即得導(dǎo)向誤差mm c.夾具在機(jī)床上的安裝誤差a因為夾具在機(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。一般?。?水a(chǎn)=0.02mm 垂a=0mmd.夾具誤差e因夾具上定位元件，對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三

23、者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時的調(diào)整和修配精度。一般取e=0.04mme.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)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，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的。計算時可設(shè)g=。工件位置公差取0.20g= （3-5）3.2.2 保證加工精度工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)誤差，應(yīng)用概率法加，因此，保證工件加工精度條件是： （3-6） 即工件總加工誤

24、差應(yīng)不大于工件的加工尺寸公差，由以上得知，本夾具完全可以保證加工精度。為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時需留出一定精度儲備量，因此將上式改為： = （3-7）當(dāng)0時夾具能滿足加工要求，根據(jù)以上=0.20-0.176=0.0240 所以夾具完全可以滿足加工要求。3.3 夾緊方式 夾緊裝置中產(chǎn)生源動力的部分叫做力源裝置，常用的力源裝置有氣動、液壓、電動等夾緊裝置中直接與工件的被夾壓面接觸并完成壓夾作用的元件稱為夾緊元件，本設(shè)計采用了液壓夾緊，解決了手動夾緊是夾緊力不一致，誤差大，精度低，工人勞動強(qiáng)度大等缺點。由于油液的不可壓縮性，能傳遞較大的壓力，一般工

25、作壓力可達(dá)pa,比氣壓大10多倍，因此，在產(chǎn)生同樣作用力的情況下，油缸直徑可以小許多倍，使夾具結(jié)構(gòu)更為緊湊。3.4 夾緊力的數(shù)值計算 選擇夾緊力的作用點和方向應(yīng)注意：a) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面；b) 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)；c) 夾緊力的作用點，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位；d) 夾緊力作用點應(yīng)靠近工件的加工表面；夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。夾緊力作用點和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時考慮，因此這兩個參數(shù)在制定機(jī)床工藝方案時已確定，這里僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。3.4.1 確定夾緊力時應(yīng)考慮的計算系數(shù)a.摩擦系數(shù)在許多情況下，并不

26、是由夾具的定位支承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動，因此在確定夾緊力時，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式：1工件和支承件之間的摩擦系數(shù)；2工件和壓板之間的摩擦系數(shù)；查表得 1=0.2， 2=0.7b.安全系數(shù)在加工過程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此，為了夾緊可靠，必須將計算所得的切削力乘以安全系數(shù)作為實際所需的夾緊力。 (3-8)式中， 基本安全系數(shù) 加工狀態(tài)系

27、數(shù)刀具鈍化系數(shù)切削特點系數(shù)根據(jù)參考文獻(xiàn)11選取=1.2=1.2 =1.2 =13.4.2 確定夾緊力夾緊力大小的計算是個很復(fù)雜的問題，一般只能作粗略的估算。為了簡化計算起見，在設(shè)計夾緊裝置時，可只找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力平衡原理求出夾緊力的大小。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需要的夾緊力數(shù)值。由靜力平衡原理得出所需要的夾緊力為： (3-9)本機(jī)床設(shè)計的夾緊力為。3.5 夾緊點的數(shù)目及位置3.5.1 夾緊點的數(shù)目在確定夾緊力作用點的數(shù)目時，應(yīng)遵從的原則是：對剛性較差的工件，夾緊力的數(shù)目應(yīng)增多，力求避免單點集中夾緊，以圖減小工件的夾緊變形；但夾緊點愈多，夾緊機(jī)構(gòu)

28、愈復(fù)雜，夾緊的可靠性愈差。所以采用多點夾緊時，應(yīng)力求夾緊點的數(shù)目為最小?？紤]到機(jī)體是箱體，使夾緊力分散，應(yīng)采用多點夾緊。所以本設(shè)計采用壓塊進(jìn)行壓緊，兩個壓塊可將壓緊力分為兩個. 由于本次設(shè)計所選擇的液壓缸是標(biāo)準(zhǔn)件,gb/t2348-1993,t5033型液壓缸,它所能提供的最大力為6,所以總夾緊力為18。18,故所選擇的液壓缸完全滿足要求。3.5.2 夾緊點的位置夾緊力的作用點的位置應(yīng)能保證工件的定位穩(wěn)定，而不會引起工件在夾緊過程中產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。夾緊力的作用點應(yīng)處在夾具定位支承所在的位置上。由于工件的結(jié)構(gòu)和形狀較為簡單，故工件的剛度在不同的部位和不同方向上是相同的。由箱體的結(jié)構(gòu)可分析出：夾緊

29、力著力點應(yīng)對稱布置在側(cè)面的方向上，如圖所示：圖3-2夾緊原理圖4傳動系統(tǒng)的設(shè)計和校核4.1傳動系統(tǒng)總體設(shè)計 傳動系統(tǒng)總體方案初步設(shè)計為利用液壓為動力，傳遞給齒條，通過齒條和安裝在軸上的齒輪傳動副使軸一起緩慢旋轉(zhuǎn)，軸帶動工作臺旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。4.2 軸和齒輪的設(shè)計與校核一、軸的設(shè)計與校核根據(jù)箱體質(zhì)量m=70kg，重力為：g=mg=700n,初步設(shè)計工作臺距離軸的垂直距離，轉(zhuǎn)矩，所以軸承受的載荷，1初步確定軸的最小直徑： 2軸的受力分析1）畫軸的受力圖2）從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎距和扭距圖中可以看出截面c是軸的危險截面，現(xiàn)將計算出的截面圖c處的 、及m的值如下： 由公式得 由式得 彎矩 扭矩3.

30、校核軸的強(qiáng)度 判斷危險截面截面a,ii,iii,b只受扭矩作用，由于軸的最小直徑是按扭矩強(qiáng)度較為寬裕地確定的，所以截面a,ii,iii,b均無需校核。從受載情況來看，截面c上的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，這里軸的直徑最大，故截面c不必校核。由第三章附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校核截面iv左右兩側(cè)即可。 截面iv上下側(cè)：抗彎截面系數(shù)：抗扭截面系數(shù)：截面iv上側(cè)的彎矩m為截面iv上的扭矩為： 截面上的彎曲應(yīng)力為截面上的扭矩切應(yīng)力 軸的材料為45鋼，滲碳淬火，有表15-1查得： ， 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按附表3-2查取，因，經(jīng)插值法后可查得：，又由機(jī)械設(shè)

31、計附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為：， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按機(jī)械設(shè)計式（附3-4）為：由機(jī)械設(shè)計附圖3-2得尺寸系數(shù) ；由機(jī)械設(shè)計附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)軸按磨削加工，由機(jī)械設(shè)計附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為：又由3-1及3-2得碳鋼的特性系數(shù)， 取， 取于是，計算安全系數(shù)值，按式（15-6）（15-8）則得：故可知其安全。 截面iv下側(cè)抗彎截面系數(shù)w按表15-4中的公式計算 抗扭截面系數(shù)為彎矩m及彎曲應(yīng)力為：扭矩及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為：過盈配合處的值，由附表3-8用插入法求出，并取，于是得：， 軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量

32、系數(shù)為：故得綜合系數(shù)為：所以軸在截面iv右側(cè)的安全系數(shù)為：故該軸在截面iv右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。4按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面c）的強(qiáng)度。根據(jù)式（15-5）及以上計算出的數(shù)值，并取，軸的計算應(yīng)力為： 前已選定軸的材料為43，表面淬火，由表15-1查得： ，因此故安全二、齒輪齒條的設(shè)計與校核1齒輪齒條的設(shè)計根據(jù)軸的設(shè)計和總體系統(tǒng)尺寸的設(shè)計與考慮，初步設(shè)計齒輪齒數(shù),模數(shù)m=4，所以直徑d=200mm,齒條長度設(shè)計為，齒數(shù)為，由于需要軸旋轉(zhuǎn)，也就是齒輪旋轉(zhuǎn)1/3周，所以齒條走53齒的時候，齒輪和軸剛好旋轉(zhuǎn)。2齒輪齒條的校核m=4mm，模數(shù)滿

33、足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的要求。所以只需校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度按機(jī)械設(shè)計試算，即： 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）試選。2）由機(jī)械設(shè)計表10-7選取齒寬系數(shù)。3）由機(jī)械設(shè)計圖10-30選取區(qū)域系數(shù) 4）由機(jī)械設(shè)計圖10-26查得 ， ，則 5）許用接觸應(yīng)力 = = mpa = 531.25 mpa計算 試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得： =120mm 計算圓周速度v = = m/s = 14.84 m/s 計算縱向重合度 計算載荷系數(shù)k已知使用系數(shù) ,根據(jù) ,7級精度，由圖查得動載系數(shù) ,由表查得 ； 由圖查得 ；由表查得 。故載荷系數(shù)按實際的載荷系數(shù)校正所計算得的分度圓直徑，由機(jī)械設(shè)計式（10-10a）得：m=4可滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，故合理結(jié) 論此次畢業(yè)設(shè)計是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來工作崗位的重要一步。從最初的選題，開題到計算，繪圖直到完成設(shè)計。其間，查找資料，老師知道，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了夾具的用途及工作原理，熟悉了夾具的設(shè)計步驟，鍛煉了實踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計的能力。此次畢業(yè)設(shè)計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識一次實際檢驗和鞏