機(jī)油泵傳動軸支架夾具設(shè)計說明書

1、機(jī)械制造課程設(shè)計機(jī)油泵傳動軸支架 28孔鉆削夾具設(shè)計專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造與自動化 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 學(xué) 校 完成日期 機(jī)械制造工程原理課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目機(jī)油泵傳動軸支架鉆28孔的夾具設(shè)計；二、原始依據(jù)1 生產(chǎn)類型：成批生產(chǎn)；2 零件圖樣。三、設(shè)計內(nèi)容1 零件圖1張；2 毛坯草圖1張；3 制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，填寫機(jī)械加工工藝過程卡片及指定工序的機(jī)械加工工序卡片各1份。或填入機(jī)械加工工藝過程綜合卡片；4 設(shè)計指定的專用夾具，繪制夾具裝配總圖1張，繪制所設(shè)計夾具的大件零件圖1張；5 編寫設(shè)計說明書1份。目錄一零件工藝性分析 二加工方法的選擇及工藝路線的制定三夾具方案的探討四工

2、件的夾緊五機(jī)床夾具設(shè)計六設(shè)計總結(jié)七參考文獻(xiàn)一.零件工藝性分析1.1零件的作用本次課程設(shè)計我們小組的任務(wù)是針對生產(chǎn)實(shí)際中的一個零件機(jī)油泵傳動軸支架。如右圖所示，題目所給定的零件是機(jī)油泵傳動軸支架。它位于傳動軸的端部。主要作用是支承傳動軸，連接油口，起到固定機(jī)油泵的作用。是拖拉機(jī)里用到的最普遍的零件之一。它結(jié)構(gòu)簡單，體積也較小，屬叉架類零件。其中32孔要與軸配合，要求精度較高。1.2零件的工藝分析機(jī)油泵傳動軸支架共有兩組加工加工表面，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 1以A面為基準(zhǔn)的加工表面這一組加工表面包括：mm,mm。其中，主要加工表面為A基準(zhǔn)面。 2以2*沉孔10*90為中心的加工表面

3、這一組加工表面包括：2*沉孔10*90，mm, mm, 2230.05mm，11軸線的位移度不大于R0.25。這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： (1)32H7軸線對B-B面的不垂直度100長度上不大于0.05 (2)32H7軸線和一個距離540.12mm。(3)由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度。二.加工方法的選擇及工藝路線的制定2.2基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇原則：選擇粗基準(zhǔn)，主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。為了方便地加工出精基準(zhǔn)，使精基準(zhǔn)面獲得所需

4、加工精度，選擇粗基準(zhǔn)，以便于工件的準(zhǔn)確定位。選擇粗基準(zhǔn)的的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何合理分配各加工表面的余量；二要考慮怎么樣保證不加工表面與加工表面間的尺寸及相互位置要求，一般應(yīng)按下列原則來選擇：1) 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻，則應(yīng)優(yōu)先選擇該表面為粗基準(zhǔn)。2)若工件每個表面都有加工要求，為了保證各表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇加工量最少的表面為粗基準(zhǔn)。3)若工件必須保證某個加工表面與加工表面之間的尺寸或位置要求，則應(yīng)選擇某個加工面為粗基準(zhǔn)。4)選擇基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡可能平整，沒有鑄造飛邊，澆口，冒口或其他缺陷。粗基準(zhǔn)一般只允許使用一次?；谏鲜龅囊蠛涂紤]到安裝裝配面的精度要求和便于

5、夾緊等實(shí)際情況，粗基準(zhǔn)選用前機(jī)體內(nèi)一個較大的非加工面在毛坯圖上已經(jīng)標(biāo)出。(2) 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)選擇原則：選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)從整個工藝過程來考慮如何保證工件的尺寸精度和位置精度，并要達(dá)到使用起來方便可靠。一般應(yīng)按下列原則來選擇：1)基準(zhǔn)重合原則；應(yīng)選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；應(yīng)盡可能在多數(shù)工序中選用一組統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工其他各表面，采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過程所產(chǎn)生的誤差，并可使各工序所使用的夾具結(jié)構(gòu)相同或相似，從而簡化夾具的設(shè)計和制造。3) 自為基準(zhǔn)原則；有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇加工表面本身來作為定位基準(zhǔn)。4) 互為基準(zhǔn)原則；對于相互位置

6、精度要求高的表面，可以采用互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工的方法。5) 可靠，方便原則；應(yīng)選擇定位可靠，裝夾方便的表面作為精基準(zhǔn)。本零件是鑄造件，要用毛坯面定位先加工出一個精基準(zhǔn)。然后以精基準(zhǔn)定位，加工零件。精基準(zhǔn)放在工序最前面加工。以上表面毛坯面定位。詳見工藝卡片。2.3選擇加工方法1.平面的加工 平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。而對于K面粗糙度為Ra6.3通過粗銑以及精銑就可以達(dá)到。2.孔加工 32孔內(nèi)壁粗糙度為Ra6.3所以就用鉆-擴(kuò)-鉸，鉆孔鉸該孔后就可以達(dá)到這個精度要求，滿足安裝配合F7，并且用YT錐柄麻花鉆。同樣3*11以及2*8的銷孔也可以用鉆床加工出來。2.4制定工藝路線1.定位

7、基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇下表面，則由非加工面為定位基準(zhǔn)，銑精基準(zhǔn)。精基為上表面，則加工時穩(wěn)定性差一些，加工精度就受到了影響，角向定位也是這樣。2.熱處理工序的安排加工工藝安排熱處理，因?yàn)榱慵纫筝^高HT200要鑄造完成要進(jìn)行時效處理，防止工件變形。三.夾具方案的探討3.1常用定位元件及選用工件在夾具中要想獲得正確定位，首先應(yīng)正確選擇定位基準(zhǔn)，其次是選擇合適的定位元件。工件定位時，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副，以實(shí)現(xiàn)工件的六點(diǎn)定位。用定位元件選用時，應(yīng)按工件定位基準(zhǔn)面和定位元件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。3.1.1工件以平面定位 1.以面積較小的已經(jīng)加工的基準(zhǔn)平面定位時，選用平頭支承釘，以

8、基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時，選用圓頭支承釘，側(cè)面定位時，可選用網(wǎng)狀支承釘。2.以面積較大、平面度精度較高的基準(zhǔn)平面定位時，選用支承板定位元件，用于面定位時用不帶斜槽的支承板，通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利清除切屑。3.以毛坯面，階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時，選用自位支承作定位元件。但須注意，自位支承雖有兩個或三個支承點(diǎn)，由于自位和浮動作用只能作為一個支承點(diǎn)。4.以毛坯面作為基準(zhǔn)平面，調(diào)節(jié)時可按定位面質(zhì)量和面積大小分別選用可調(diào)支承作定位元件。5.當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時，可選用輔助支承作輔助定位元件，但須注意，輔助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需

9、重新調(diào)整支承點(diǎn)高度，支承位置應(yīng)選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。3.1.2工件以外圓柱定位1.當(dāng)工件的對稱度要求較高時，可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角常取60、90、120三種，其中應(yīng)用最多的是90V形塊。90V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，使用時可根據(jù)定位圓柱面的長度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多種形式，有的V形塊適用于較長的加工過的圓柱面定位；有的V形塊適于較長的粗糙的圓柱面定位；有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位，這種V形塊底座采用鑄件，V形面采用淬火鋼件，V塊是由兩者鑲合而成。2.當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時（一般不低于IT8），可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類和曲

10、軸等不宜以整個圓孔定位的工件，可選用半圓定位座。3.1.3工件以內(nèi)孔定位1.工件上定位內(nèi)孔較小時，常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結(jié)構(gòu)和尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，不同直徑的定位銷有其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式，可根據(jù)工件定位內(nèi)孔的直徑選用。當(dāng)工件圓柱孔用孔端邊緣定位時，需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較差時，選用圓錐定位銷；當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時定位時，選用浮動錐銷。2.在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜，當(dāng)工件定位內(nèi)孔與基準(zhǔn)端面垂直精度較高時，常以孔和端面聯(lián)合定位。因此，這類心軸通常是帶臺階定位面的心軸，當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時，可

11、選用外花鍵軸，當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時，可在圓柱心軸上設(shè)置鍵槽配裝鍵塊；當(dāng)工件內(nèi)孔精度很高，而加工時工件力矩很小時，可選用小錐度心軸定位。綜上：正確定位，必須選對定位基準(zhǔn)。3.1.4對定位元件的基本要求 1.限位基面應(yīng)有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度，才能保證工件的定位精度。2.限位基面應(yīng)有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經(jīng)常與工件接觸和磨擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夾具的使用壽命和定位精度。3.支承元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過程中，受工件重力、夾緊力和切削力的作用，因此要求定位元件應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度，避免使用中變形和損壞。4.定位元件應(yīng)有較好的

12、工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單、合理，便于制造、裝配和更換。5.定位元件應(yīng)便于清除切屑。定位元件的結(jié)構(gòu)和工作表面形狀應(yīng)有利于清除切屑，以防切屑嵌入夾具內(nèi)影響加工和定位精度。在工件定位中有很多種不同的定位方法，比如，工件以平面定位，工件以圓孔定位，工件以外圓柱定位，工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應(yīng)在不同的場合，根據(jù)具體情況而定。本次夾具定位分析如下：在加工本工序以前已加工過的表面有，A、B面看，K孔。可用A面支靠，K定位， K孔用削邊銷定位。3.2自由度限制分析3.2.1常用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準(zhǔn)面分為以下幾類：1.用于平面定位的定位元件：括固

13、定支承（釘支承和板支承），自位支承，可調(diào)支承和輔支承。2.用于外圓柱面定位的定位元件：括V形架，定位套和半圓定位座等。3.用于孔定位的定位元件：括定位銷（圓柱定位銷和圓錐定位銷），圓柱心軸和小錐度心軸。3.2.2定位誤差分析六點(diǎn)定位原則解決了消除工件自由度的問題，即解決了工件在夾具中位置“定與不定”的問題。但是，由于一批工件逐個在夾具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，即出現(xiàn)工件位置定得“準(zhǔn)與不準(zhǔn)”的問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準(zhǔn)確，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成誤差。這種只與工件定位有關(guān)的誤差稱為定位誤差，用D表示。在工件的加工過程中，產(chǎn)生誤差的因素很多，定位誤差僅是

14、加工誤差的一部分，為了保證加工精度，一般限定定位誤差不超過工件加工公差T的1/51/3，即： D(1/51/3)T （1-1）式中 D定位誤差，單位為mm； T工件的加工誤差，單位為mm。零件如圖所示，此時工件限制的自由度分別是：A面支靠，限制四個自由度。B面用夾緊定位，可限制一個自由度，還有一個自由度沒有限制。K孔選擇一個削邊銷進(jìn)行限制。六個自由度完全限制。3.2.3定位誤差產(chǎn)生的原因工件逐個在夾具中定位時，各個工件的位置不一致的原因主要是基準(zhǔn)不重合，而基準(zhǔn)不重合又分為兩種情況：一是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)位移誤差；二是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生的基準(zhǔn)不重合誤差。由于定位副的

15、制造誤差或定位副配合間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用Y表示。不同的定位方式，基準(zhǔn)位移誤差的計算方式也不同。如果工件內(nèi)孔直徑與心軸外圓直徑做成完全一致，作無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，如圖所示，心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動誤差，其變動量即為最大配合間隙?？砂聪率接嬎悖?Y=amax-amin=1/2(Dmax-dmin)=1/2（D+d） （1-2）式中： Y基準(zhǔn)位移誤差單位為mm； Dmax孔

16、的最大直徑單位為mm； dmin軸的最小直徑單位為mm。 D工件孔的最大直徑公差，單位為mm； d圓柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差，單位為mm。基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙，即可減小基準(zhǔn)位移誤差Y值，以提高定位精度。加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時，定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合所導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用B表示。此時除定位基準(zhǔn)位移誤差外，還有基準(zhǔn)不重合誤差。綜上：定位誤差產(chǎn)生的原因是，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合及定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差。3.2.4常見定位方式中基準(zhǔn)位移誤差1.用圓柱定位銷、圓

17、柱心軸中心定位計算式： YXmax=D+d0+Xmin（定位心軸較短） （1-3）Xmax工件定位后最大配合間隙；D工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差； d0圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差； Xmin定位所需最小間隙，由設(shè)計而定。注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。當(dāng)工件用長定位心軸定位時，需考慮平行度要求。計算式： YXmax=（D+d+Xmin）L1L2 （1-4）L1加工面長度；L2定位孔長度。2.定位套定位計算式：YXmax=D0+d+Xmin （1-5）D0定位套的孔徑公差； d工件定位外圓的直徑公差。注意：基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。3.平面支承定位平面支承定位的位移誤差較容易計算，當(dāng)忽略支承

18、誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時，工序尺寸的基準(zhǔn)位移誤差視為零。4.V形體定心定位 若不計V形體制造誤差，僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時，工件的定位中心會發(fā)生偏移即O1O2T1T2，產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。即： YO1O2=T1T2 （1-6）故：對于90V形體Y0.707d。3.2.5定位誤差的合成定位誤差是兩誤差的合成即：D=B+Y （1-7）在圓柱間隙配合定位和V形塊中心定位中，當(dāng)基準(zhǔn)不重合誤差和位移誤差都存在時，定位誤差的合成需判斷“”、“”號。例如：V形塊中：Bd2 （1-8）當(dāng)B與Y的變動方向相同時：DBYd2+Y （1-9）當(dāng)B與Y的變動方向相反時：DBYd2Y （1-10）3.2.6六點(diǎn)定位

19、原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時，其位置是任意的不確定的。由理論力學(xué)可知，在空間處于自由狀態(tài)的鋼體，具有六個自由度，即沿著X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的移動和繞著這三個坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動的自由度。六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務(wù)，就是要限制工件的自由度。在夾具中，用分別適當(dāng)?shù)呐c工件接觸的六個支撐點(diǎn)，來限制工件六個自由度的原理，稱為六點(diǎn)定位原理。四. 工件的夾緊在機(jī)械加工過程中，工件會受到切削力、離心力、慣性力等的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可靠地夾牢。工件定位后，將工件固定

20、并使其在加工過程中保持定位位置不變的裝置，稱為夾緊裝置。4.1夾緊裝置的組成夾緊裝置的組成由以下三部分組成。第一部分：動力源裝置 它是產(chǎn)生夾緊作用力的裝置。分為手動夾緊和機(jī)動夾緊兩種。手動夾緊的力源來自人力，用時比較費(fèi)時費(fèi)力。為了改善勞動條件和提高生產(chǎn)率，目前在大批量生產(chǎn)中均采用機(jī)動夾緊。機(jī)動夾緊的力源來自氣動、液壓、氣液聯(lián)動、電磁、真空等動力夾緊裝置。第二部分：傳力機(jī)構(gòu) 它是介于動力源和夾緊元件之間傳遞動力的機(jī)構(gòu)。傳力機(jī)構(gòu)的作用是：改變作用力的方向；改變作用力的大??；具有一定的自鎖性能，以便在夾緊力一旦消失后，仍能保證整個夾緊系統(tǒng)處于可靠的夾緊狀態(tài)，這一點(diǎn)在手動夾緊時尤為重要。第三部分：夾緊

21、元件 它是直接與工件接觸完成夾緊作用的最終執(zhí)行元件。4.2夾緊裝置的設(shè)計原則在夾緊工件的過程中，夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此，設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則：1.工件不移動原則夾緊過程中，應(yīng)不改變工件定位后所占據(jù)的正確位置。2.工件不變形原則夾緊力的大小要適當(dāng)，既要保證夾緊可靠，又應(yīng)使工件在夾緊力的作用下不致產(chǎn)生加工精度所不允許的變形。3.工件不振動原則 對剛性較差的工件，或者進(jìn)行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應(yīng)提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。4.安全可靠原則 夾緊傳力機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的夾緊行程，手

22、動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。5.經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則 夾緊裝置的自動化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)效率的前提下，其結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、省力，使用性能好。4.3定位夾緊力的基本原則設(shè)計夾緊裝置時，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個要素。4.3.1夾緊力的方向夾緊力的方向與工件定位的基本配置情況，以及工件所受外力的作用方向等有關(guān)。選擇時必須遵守以下準(zhǔn)則：1.力的方向應(yīng)有助于定位穩(wěn)定，且主夾緊力應(yīng)朝向主要定位基面。2.緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力，以減小工件的變形、減輕勞動強(qiáng)度。3.力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。由于工件在不同方向上剛度是不

23、等的。不同的受力表面也因其接觸面積大小而變形各異。尤其在夾壓薄壁零件時，更需注意使夾緊力的方向指向工件剛性最好的方向。4.3.2夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力作用點(diǎn)是指夾緊件與工件接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是指在夾緊方向已定的情況下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置和數(shù)目。夾緊力作用點(diǎn)的選擇是達(dá)到最佳夾緊狀態(tài)的首要因素。合理選擇夾緊力作用點(diǎn)必須遵守以下準(zhǔn)則：1.力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)，應(yīng)盡可能使夾緊點(diǎn)與支承點(diǎn)對應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。如夾緊力作用在支承面范圍之外，會使工件傾斜或移動，夾緊時將破壞工件的定位。2.力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。這對剛度較差的工件尤其重要，如將作用點(diǎn)由中間的

24、單點(diǎn)改成兩旁的兩點(diǎn)夾緊，可使變形大為減小，并且夾緊更加可靠。3.力可的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止工件產(chǎn)生振動和變形，提高定位的穩(wěn)定性和靠性。4.3.3夾緊力的大小夾緊力的大小，對于保證定位穩(wěn)定、夾緊可靠，確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密密切的關(guān)系。夾緊力的大小要適當(dāng)。夾緊力過小則夾緊不牢靠，在加工過程中工件可能發(fā)生位移而破壞定位，其結(jié)果輕則影響加工質(zhì)量，重則造成工件報廢甚至發(fā)生安全事故。夾緊力過大會使工件變形，也會對加工質(zhì)量不利。理論上，夾緊力的大小應(yīng)與作用在工件上的其它力（力矩）相平衡；而實(shí)際上，夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)，計算是很復(fù)雜的。因此，實(shí)際設(shè)

25、計中常采用估算法、類比法和試驗(yàn)法確定所需的夾緊力。 當(dāng)采用估算法確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力、夾緊力（大型工件應(yīng)考慮重力、慣性力等）的作用情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力，最后再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力，即 Fwk=KFw （1-11）式中 Fwk實(shí)際所需夾緊力，單位為N； Fw在一定條件下，由靜力平衡算出的理論夾緊力，單位為N； K安全系數(shù)，粗略計算時，粗加工取K2.53，精加工取K1.52。夾緊力三要素的確定，實(shí)際是一個綜合性問題。必須全面考慮工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝方法、定位元件的結(jié)構(gòu)和布置等多

26、種因素，才能最后確定并具體設(shè)計出較為理想的夾緊裝置。4.4減小夾緊變形的措施有時，一個工件很難找出合適的夾緊點(diǎn)。如較長的套筒在車床上鏜內(nèi)孔和高支座在鏜床上鏜孔，以及一些薄壁零件的夾持等，均不易找到合適的夾緊點(diǎn)。這時可以采取以下措施減少夾緊變形。1.均勻的對稱變形，以便獲得變形量的統(tǒng)計平均值，通過調(diào)整刀具適當(dāng)消除部分變形量，也可以達(dá)到所要求的加工精度。）增加輔助支承和輔助夾緊點(diǎn) 。 若高支座可采用增加一個輔助支承點(diǎn)及輔助夾緊力，就可以使工件獲得滿意的夾緊狀態(tài)。2.分散著力點(diǎn) ，用一塊活動壓板將夾緊力的著力點(diǎn)分散成兩個或四個，從而改變著力點(diǎn)的位置，減少著力點(diǎn)的壓力，獲得減少夾緊變形的效果。3.增加

27、壓緊件接觸面積，在壓板下增加墊環(huán)，使夾緊力通過剛性好的墊環(huán)均勻地作用在薄壁工件上，避免工件局部壓陷。4.利用對稱變夾具的夾緊設(shè)計，應(yīng)保證形狀在加工薄壁套筒時，采用加寬卡爪，如果夾緊力較大，仍有可能發(fā)生較大的變形。因此，在精加工時，除減小夾緊力外，工件能產(chǎn)生。5.其它措施 對于一些極薄的特形工件，靠精密沖壓加工仍達(dá)不到所要求的精度而需要進(jìn)行機(jī)械加工時，上述各種措施通常難以滿足需要，可以采用一種凍結(jié)式夾具。這類夾具是將極薄的特形工件定位于一個隨行的型腔里，然后澆灌低熔點(diǎn)金屬，待其固結(jié)后一起加工，加工完成后，再加熱熔解取出工件。低熔點(diǎn)金屬的澆灌及熔解分離，都是在生產(chǎn)線上進(jìn)行的。五.機(jī)床夾具設(shè)計對工件

28、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。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于道具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致。能提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快捷，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，因此可加大切屑用量，提高勞動生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍

29、 能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?。每個工件增加的成本時極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具于機(jī)床的連接。對于夾具體有以下幾點(diǎn)要求：有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，夾具體上的重要表面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取Ｓ凶銐虻膹?qiáng)度和剛度，加工過程中，夾具體要承受較大的切屑力和夾緊力。為保證夾具體不產(chǎn)生

30、不允許的變形和震動，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。結(jié)構(gòu)工藝性好，夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸。在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠，夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，重心越高則支撐面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸臺，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺面接觸良好。5.1工件加工工藝的分析 由于3個孔的精度要求高，為IT7，表面粗糙度較高，搖臂鉆床加工能力好，加工此工件經(jīng)鉆、擴(kuò)、鉸就可滿足，就可以達(dá)到其加工要求。在加工時我們必須保證以下幾個位

31、置精度：右邊孔軸線與孔距離540.12左邊孔中心線距右邊孔中心線的距離為2330.05mm孔壁粗糙度為Ra3.2本工件主要加工8孔，所以應(yīng)以心軸及固定支承定位再用可調(diào)支承和螺母夾緊。由于孔的尺寸公差為0.015，而基準(zhǔn)不重合誤差僅為心軸凸臺引起，凸臺選用6級精度制造，其標(biāo)準(zhǔn)公差為0.016。由基準(zhǔn)不重合而引起的定位誤差為0.008所以這樣選擇基準(zhǔn)是可行的。而位置度誤差為0.12,而定位誤差為0.008+0.0125=0.0205所以定位方式可用。本次加工為了保證孔的尺寸采用鉆、擴(kuò)、鉸的方式。5.2確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 確定定位方案，設(shè)計定位元件為保證正要位子精度540.12mm，且由于32孔經(jīng)過精加工，精度高，于是我們采用此孔來定位，那么就可用心軸定位的方式來進(jìn)行定位。 根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，我們采用在下表面加支承方式對工件水平定位，這里的支承采用兩邊定位，一邊用固定支承，另一邊用可調(diào)支承對工件夾緊，并