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1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 箱體鏜孔夾具 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是對(duì)箱體零件一組孔系進(jìn)行鏜孔的夾具設(shè)計(jì)。在機(jī)械加工過(guò)程中，為了使零件占據(jù)一個(gè)正確的位置，從而保證零件的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)效率，所采用的工藝設(shè)備稱為夾具。 在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先必須滿足“六點(diǎn)定位原理”，從而可使零件占據(jù)一個(gè)正確的位置，保證了加工精度。為了使之達(dá)到定位要求，本設(shè)計(jì)采用了一面兩銷(xiāo)(一個(gè)為圓柱銷(xiāo)、另一個(gè)為菱形銷(xiāo))的定位方式對(duì)零件進(jìn)行定位，此定位方式避免了過(guò)定位現(xiàn)象，提高定位精度，有利于保證加工質(zhì)量。零件定位后，為了使零件固定并在加工過(guò)程中保持定位位置不變，夾具結(jié)構(gòu)就必須有夾緊裝置。為了防止零件在夾緊過(guò)程

2、中變形，保證加工過(guò)程中定位的穩(wěn)定性，則采用鉤形壓板為夾緊元件對(duì)零件底座進(jìn)行夾緊。為了保證有足夠的夾緊力，動(dòng)力源裝置采用液壓缸?？紤]到箱體零件外形尺寸比較大，不易裝卸，因此在設(shè)計(jì)時(shí)采用了導(dǎo)向裝置，即利用導(dǎo)軌。零件在推板定位完成后，利用齒輪齒條機(jī)構(gòu)將其推到所需位置，并利用齒條式定位銷(xiāo)對(duì)推板進(jìn)行定位。 本夾具設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、安裝方便、易更換、造價(jià)低廉。 關(guān)鍵詞：夾具，鏜孔，一面兩銷(xiāo)，鉤形壓板，液壓缸 CABINET BORING FIXTURE ABSTRACT This graduation project content is the

3、 jig design which is carries on to box body components group of holes bores.In machine-finishing process, in order to enable the components to occupy a correct position, thus the guarantee components quality, and enhances the production efficiency, uses the process unit is called the jig. In the ji

4、g design process, first must satisfy “six localization principles”, thus may enable the components to occupy a correct position, has guaranteed the processing precision.In order to enable it to achieve the localization request, this design used two has sold (one at the same time for cylindrical pin,

5、 another was diamond sells) the locate mode carries on the localization to the components, this locate mode has avoided the localization phenomenon, increased the pointing accuracy, was advantageous in the guarantee processing quality. After components localization, in order to cause the components

6、fixed and maintains in the processing process locates the position to be invariable, the jig structure must have the clamp. In order to prevent deformation of the parts in the clamping process, to ensure the stability of the positioning processing, the use of the hook plate for clamping the clamping

7、 elements on the part base. In order to ensure there is sufficient clamping force, the power source device of the hydraulic cylinder.Considered the box body components external dimensions quite are big, not easy to load and unload, therefore in design time has used the guide, namely uses the guide r

8、ail.The components complete after the push pedal localization, advances using the gear rack work it needs the position, and carries on the localization using the rack type positioning pin to the push pedal. This jig designs the merit includes: The structure simple practical, the installment conven

9、ient, easy to replace, the construction cost is inexpensive. KEY WORDS:fixture，boring，A two pins，hook-shaped pressure plate，hydraulic cylinder 3 目　錄 前　言 1 第1章 夾具設(shè)計(jì)及其概論 4 1.1 機(jī)床夾具的組成 4 1.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 5 1.3 本次夾具設(shè)計(jì)的基本過(guò)程 5 1.3.1 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 5 1.3.2 繪制夾具總裝配圖及零件圖 6 第2章 定位裝置設(shè)計(jì) 7 2.1

10、零件定位的基本原理 7 2.1.1 六點(diǎn)定位原理 7 2.1.2 工件定位中的約束分析 7 2.2 常用定位元件及選用 8 2.2.1 對(duì)定位元件的基本要求 8 2.2.2 常用定位元件的選用 9 2.3 定位方案的確定 9 2.4 削邊銷(xiāo)尺寸的確定 11 第3章 夾緊裝置設(shè)計(jì) 13 3.1 夾緊裝置的組成與基本要求 13 3.2 夾緊力的確定 13 3.2.1 確定夾緊力的基本原則 13 3.2.2 切削力的計(jì)算 14 3.2.3 夾緊力的計(jì)算 15 第4章 液壓傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 19 4.1液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況及組成 19 4.2 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)分析 20

11、4.3 液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件 20 4.3.1 液壓缸的類(lèi)型和特點(diǎn) 21 4.3.2 液壓缸的組成 23 4.4 液壓缸的計(jì)算 23 4.5液壓系統(tǒng)的控制及動(dòng)力源 24 第5章 對(duì)刀及引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì) 26 5.1 鏜套的類(lèi)別 26 5.2 鏜套的設(shè)計(jì) 26 第6章 夾具體的設(shè)計(jì) 28 6.1 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 28 6.2 夾具體毛坯的類(lèi)型 28 6.3 夾具體的設(shè)計(jì) 29 第7章 夾具相關(guān)零件的設(shè)計(jì) 30 7.1 鏜模板的設(shè)計(jì) 30 7.2 齒條式定位器的設(shè)計(jì) 30 7.3 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 31 結(jié)　論 33 謝 辭 34 參考文獻(xiàn) 35 外文資料翻譯

12、36 前　言 隨著科技的迅速發(fā)展，鏜床發(fā)展的水平主要表現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念的不斷更新，體現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)將裝飾藝術(shù)與精細(xì)加工的完美結(jié)合；產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新，顯示了鏜床在向高速、高精、高效發(fā)展的同時(shí)，還向人性化、精細(xì)化制造的方向發(fā)展。 在鏜床技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，鏜床夾具也在迅速的直追而上，因?yàn)樗鼈兪窍噍o相成，不可分離的。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)的方向發(fā)展。 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

13、度高達(dá)±5μm，夾具支承面垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler（戴美樂(lè)）公司制造的4m長(zhǎng)、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5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。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)。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(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。 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(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾

14、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(kāi)工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guó)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。 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(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。省工、

15、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(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，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(guò)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(chǎng)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(zhuān)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(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)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(yíng)電子商務(wù)化。 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

16、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(guó)demmeler（戴美樂(lè)）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。 鏜床是用來(lái)加工尺寸較大、精度要求較高孔的機(jī)床，特別適用于加工分布在工件不同位置上的相互位置精度要求較高的孔系。通常對(duì)鑄、鍛、鉆的孔作進(jìn)一步加工。 本課題研究的內(nèi)容：對(duì)鏜床工作臺(tái)的工作原理的了解、鏜床結(jié)構(gòu)的分析、了解鏜床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、同軸度的調(diào)整、鏜床夾具的設(shè)計(jì)等問(wèn)題。 1.

17、了解工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)原理，確定定位基準(zhǔn)以及對(duì)刀基準(zhǔn)。 2. 鏜床夾具方面，主要研究定位元件，夾緊裝置，對(duì)刀—引導(dǎo)元件，安裝裝置和夾具體等。選擇合適的零件設(shè)計(jì)夾具來(lái)完成對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì)。 3. 鏜床種類(lèi)較多，但主要功能是加工各種孔。通過(guò)各種途徑了解它的結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)方式，加工原理和加工能力等。最終選擇一個(gè)合適的鏜床為例來(lái)完成課題。 4. 同軸度保證了對(duì)刀也就容易了。利用一種機(jī)械裝置來(lái)完成對(duì)孔和主軸同軸這一要求。此裝置可以通過(guò)在工作臺(tái)上設(shè)計(jì)一個(gè)特殊的夾具或鏜模來(lái)完成。 5. 定位誤差的分析計(jì)算，對(duì)刀誤差的分析計(jì)算，液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì)等等各種夾緊力的計(jì)算。 6. 繪制出本次設(shè)計(jì)的裝配圖以及相關(guān)零件

18、的零件圖。 第1章 夾具設(shè)計(jì)及其概論 在機(jī)械加工中，在機(jī)床上用來(lái)確定工件位置并將其壓緊夾牢的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。不僅單件小批量生產(chǎn)中需要它，成批大量生產(chǎn)更不可缺少。機(jī)床夾具是機(jī)床和工件之間的連接裝備，能使工件相對(duì)于機(jī)床和刀具獲得正確位置，以保證零件和產(chǎn)品的質(zhì)量，并提高生產(chǎn)率。機(jī)床夾具的性能好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，因此機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，也是加工過(guò)程中最活躍的因素之一。 1.1 機(jī)床夾具的組成 雖然機(jī)床夾具的種類(lèi)繁多，但它們的工作原理基本上是相同的。一般可以概況為一下幾個(gè)部分組成，這些組成部分既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。

19、 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(guò)程中工件的正確位置不變。 3. 連接定向元件。這種元件的作用是將工件壓緊夾牢，并保證在加工過(guò)程中工件的正確位置不變。 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。用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工的元件稱為導(dǎo)向元件。 5. 其他裝置或元件。根據(jù)加工需要，有些夾具上還設(shè)有分度裝置?？磕Ｑb置、上下料裝置、工件頂出機(jī)構(gòu)、電動(dòng)扳手和平衡塊等，

20、以及標(biāo)準(zhǔn)化了的其他連接元件。 6. 夾具體。夾具體是夾具的基本骨架，用來(lái)配置、安裝各夾具元件，使之組成一整體。 1.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求。 (1) 保證工件的加工精度。保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需要進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，注意夾具應(yīng)有足夠的剛度，多次重復(fù)使用的夾具還應(yīng)該注意相關(guān)元件的強(qiáng)度和耐磨性，確保夾具能滿足工件精度要求。 (2) 提高生產(chǎn)效率。專(zhuān)用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間

21、，提高生產(chǎn)效率。 (3) 工藝性能好。專(zhuān)用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理、便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。 (4) 使用性能好。專(zhuān)用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化加緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。專(zhuān)用夾具還應(yīng)排屑方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑機(jī)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。 (5) 經(jīng)濟(jì)性好。專(zhuān)用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。

22、 1.3 本次夾具設(shè)計(jì)的基本過(guò)程 1.3.1 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖 1. 確定工件的定位方案，根據(jù)工件定位原理選擇或者設(shè)計(jì)定位裝置，合理設(shè)置定位元件，進(jìn)行定位誤差的分析計(jì)算，定位誤差應(yīng)小于工序公差的三分之一。 2. 確定刀具的對(duì)刀或引導(dǎo)方式，設(shè)計(jì)對(duì)刀及引導(dǎo)裝置。 3. 確定工件的夾緊方案，合理的確定夾緊的方向和作用點(diǎn)，進(jìn)行夾緊力的分析計(jì)算，最后確定夾緊元件及傳動(dòng)裝置的主要尺寸。 4. 確定夾具其它元件(夾具體、鏜模板等)的架構(gòu)模型。 5. 合理布置夾具元件，確定夾具體的形式及夾具的總體結(jié)構(gòu)。 1.3.2 繪制夾具總裝配圖及零件圖 1. 夾具總裝配圖應(yīng)盡量采用

23、1：1的比例，越要時(shí)可采用1：2、1：5、2：1、5：1等比例。主視圖應(yīng)選面對(duì)操作者的工作位置。 2. 總裝配圖繪制的順序是：用雙點(diǎn)劃線將工件的外形輪廓、定位 基面，夾緊表面及加工表面(加工余量用網(wǎng)線表示)繪制在各個(gè)視圖的合理位置上，視工件為透明體，依次繪出定位、對(duì)刀—導(dǎo)引、夾緊及其它元件或裝置，最后繪出夾具體，并對(duì)各零件進(jìn)行編號(hào)，填寫(xiě)零件明細(xì)表和標(biāo)題欄。 3. 標(biāo)注必要的尺寸、公差配合及技術(shù)要求。 4. 夾具中的非標(biāo)準(zhǔn)零件要繪制零件圖，并按總裝配圖的設(shè)計(jì)要求，確定各零件的尺寸、公差及技術(shù)要求。 第2章 定位裝置設(shè)計(jì)

24、 2.1 零件定位的基本原理 2.1.1 六點(diǎn)定位原理 工件定位的實(shí)質(zhì)就是要使工件在夾具中占有某個(gè)確定的位置。任何一個(gè)剛體(工件)在空間直角坐標(biāo)系內(nèi)都有六個(gè)自由度，即沿X、Y、Z軸的移動(dòng)和繞X、Y、Z軸的旋轉(zhuǎn)，如圖1-1所示。工件在空間的六個(gè)自由度，可用很合理布置的六個(gè)支承點(diǎn)來(lái)限制，使零件得到正確的位置，此即工件的六點(diǎn)定位原理。 圖 1-1 自由度示意圖 2.1.2 工件定位中的約束分析 運(yùn)用六點(diǎn)定位原理可以分析和判斷夾具中定位結(jié)構(gòu)是否正確、布局是否合理、約束條件是否滿足。 根據(jù)工件自由度被約束的情況，工件定位可分為以下幾種類(lèi)型。 1. 完全定位。完全定位是指

25、工件的六個(gè)自由度不重復(fù)地被全部約束的定位。當(dāng)工件在X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)方向均有尺寸要求或位置精度要求時(shí)，一般采用這種定位方式。 2. 不完全定位。根據(jù)工件的加工要求，有時(shí)并不需要約束工件的全部自由度，這樣的定位方式稱為不完全定位。工件在定位時(shí)應(yīng)該約束的自由度數(shù)目應(yīng)由工序的加工要求而定，不影響加工精度的自由度可以不加約束。 3. 欠約束。根據(jù)工件的加工要求，應(yīng)該約束的自由度沒(méi)有完全被約束的定位稱為欠定位。欠定位無(wú)法保證加工要求，因此，在確定工件在夾具中的定位方案時(shí)，決不允許有欠定位的現(xiàn)象產(chǎn)生。 4. 過(guò)定位。夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件重復(fù)約束同一個(gè)自由度的現(xiàn)象，稱為過(guò)定位。消除或減少過(guò)

26、定位引起的干涉，一般有兩種方法：一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)；二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。 2.2 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)，其次則是選擇合適的定位元件。工件定位時(shí)，工件定位基準(zhǔn)和夾具的定位元件接觸形成定位副。 2.2.1 對(duì)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)常與工件接觸和摩擦，容易磨損，為此要求定位元件限位表面的耐磨性較好，以保證夾具的使用壽命和定位精度。 3. 支承

27、元件應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。定位元件在加工過(guò)程中，受工作重力、加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，避免使用中的變形和損壞。 4. 定位元件應(yīng)有較好的工藝性。 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。 2.2.2 常用定位元件的選用 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(shí)，選用平頭支承釘；以粗糙不平的基準(zhǔn)面或毛皮面定位時(shí)，選用圓頭支承釘側(cè)面定位時(shí)，可選用網(wǎng)狀支承釘。 (2) 以面積較大、平面精度較高的基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用支承板定位元件；用于側(cè)面定位時(shí)，可選用帶斜

28、槽的支承板；通常盡可能選用帶斜槽的支承板，以利于清除切屑。 (3) 以毛坯面、階梯平面和環(huán)形平面作基準(zhǔn)平面定位時(shí)，選用自位支承作定位元件。但需注意，自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn)，由于自位和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 (4) 以毛坯面作基準(zhǔn)平面，可選用調(diào)節(jié)支承作為定位元件。 (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(shí)，可選用更輔助支承作輔助定位元件。 2. 工件以外圓柱定位 (1) 當(dāng)工件的對(duì)稱度要求較高時(shí)，可選用V形塊定位。 (2) 當(dāng)工件定位圓柱面精度較高時(shí)(一般不低于IT8)，可選用定位套或半圓形定位座定位。 3. 工件以內(nèi)孔定位 (1) 工件上定位內(nèi)孔較

29、小時(shí)，常選用定位銷(xiāo)作為定位元件。 (2) 在套類(lèi)、盤(pán)類(lèi)零件的車(chē)削、磨削和齒輪加工中，大都選用心軸定位，為了便于加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(shí)，常以孔和端面聯(lián)合定位。 本次設(shè)計(jì)中，平面的定位采用帶斜槽的支承板，內(nèi)孔的定位采用定位銷(xiāo)。 2.3 定位方案的確定 根據(jù)所加工的工件尺寸為：長(zhǎng)620mm、寬304mm、高345mm，形狀是矩形即箱體類(lèi)零件可以初步確定采用一面兩孔定位，又因?yàn)榱慵w積比較大不便于裝卸和搬運(yùn)，因此在工件安裝后采取推入式將工件送到指定位置，綜合考慮工件在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性等其它因素最終確定采取一面兩孔定位。一面則采用五個(gè)支承

30、板(圖2-1)來(lái)代替以限制工件的三個(gè)自由度，兩孔則用兩個(gè)短銷(xiāo)，為防止出現(xiàn)過(guò)定位現(xiàn)象其中一個(gè)用削邊銷(xiāo)（本設(shè)計(jì)用的是菱形削邊銷(xiāo)），為更好的限制工件轉(zhuǎn)動(dòng)，兩銷(xiāo)在空間的位置為斜對(duì)角布置，并且削邊的方向要與兩銷(xiāo)中心的連線互相垂直，如圖2-2所示： 圖 2-1 支承板 圖 2-2 削邊銷(xiāo)布置情況示意圖 在組合機(jī)床及其自動(dòng)線上，為裝卸方便，通常兩個(gè)定位銷(xiāo)不是固定不動(dòng)的，而是活動(dòng)的可以伸縮的，但是該工件外形尺寸比較大，裝卸不易。為了能更好的便于裝卸，在本次設(shè)計(jì)中對(duì)工件的裝卸以及定位運(yùn)用了導(dǎo)軌運(yùn)輸?shù)姆绞?，即支承板和兩個(gè)定位銷(xiāo)釘安裝在推板上，零件定位后推動(dòng)推板使之達(dá)到正確位置，然后利用齒

31、條式定位器對(duì)推板進(jìn)行定位。其示意圖見(jiàn)圖2-3。 1-導(dǎo)軌；2-推板；3-支承板；4-菱形銷(xiāo)；5-零件；6-圓柱銷(xiāo)；7-齒條式定位器 圖 2-3 定位裝置示意圖 2.4 削邊銷(xiāo)尺寸的確定 1. 確定兩定位銷(xiāo)的中心距 兩定位銷(xiāo)中心距的基本尺寸應(yīng)等于工件兩定位孔中心距的平均尺寸，其公差一般為： (2-1) 因 =522.5±0.1mm 故取 =522.5±0.03mm 2. 確定圓柱銷(xiāo)直徑 圓柱銷(xiāo)直徑的基本尺寸等

32、于與之配合的工件孔的最小極限尺寸，其公差一般去g6或h7. 因箱體定位孔的直徑為φ10H7=φmm，故取圓柱銷(xiāo)的直徑=φ10g6=φmm。 3. 確定菱形銷(xiāo)的尺寸b 查表2-1，b=4mm 表 2-1 菱形銷(xiāo)的尺寸 D ＞3~6 ＞6~8 ＞8~20 ＞20~24 ＞24~30 ＞30~40 ＞40~50 B d－0.5 d－1 d－2 d－3 d－4 d－5 d－6 1 2 3 3 3 4 5 B 2 3 4 5 5 6 8 4. 確定菱形銷(xiāo)的直徑 (1) 按公式計(jì)算 因

33、=0.1+0.03=0.13mm b=4mm；=φmm 所以 =0.104mm 采用修圓菱形銷(xiāo)時(shí)，應(yīng)以代替b進(jìn)行計(jì)算。 (2) 按公式計(jì)算出菱形銷(xiāo)的最大直徑 =10-0.104=9.896mm (3) 確定菱形銷(xiāo)的公差等級(jí) 菱形銷(xiāo)直徑的公差等級(jí)一般取IT6或IT7，因IT6=0.009mm，所以=φmm。 12 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第3章 夾緊裝置設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工過(guò)程中，零件會(huì)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(dòng)和位移，在夾具結(jié)構(gòu)中必

34、須設(shè)置一定的加緊裝置將零件可靠地夾牢。 3.1 夾緊裝置的組成與基本要求 夾緊裝置一般由動(dòng)力源裝置、中間傳力裝置機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)所組成。 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，一般應(yīng)滿足一下基本要求： 1. 夾緊過(guò)程中不改變工件定位時(shí)所占據(jù)的正確位置。 2. 夾緊力大小適當(dāng)，既要保證加工過(guò)程中工件不會(huì)產(chǎn)生位移和移動(dòng)，又要使工件不產(chǎn)生不允許的變形和損傷。 3. 夾緊裝置的自動(dòng)化程度，應(yīng)與工件的生產(chǎn)批量相適應(yīng)。 4. 結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，力求體積小、重量輕、并有足夠的強(qiáng)度；工藝性好便于制造與維修。 5. 使用性能好，操作方便、省力、安全可靠。 3.2 夾緊力的確定 3.2.1 確定夾

35、緊力的基本原則 設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，夾緊力的確定包括夾緊力的方向、作用點(diǎn)和大小三個(gè)要素。 1. 夾緊力的方向 (1) 夾緊力的方向應(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) 夾緊力的方向應(yīng)有利于減少夾緊力，以減少工件的變形、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 (3) 夾緊力的方向應(yīng)是工件剛性較好的方向。 2. 夾緊力的作用點(diǎn) (1) 夾緊力的作用點(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(duì)應(yīng)，使夾緊力作用在支承上。 (2) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選在工件剛性較好的部位。 (3) 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面，以防止零件產(chǎn)生振動(dòng)和變形，提高定位的穩(wěn)定性和可靠性。 3. 夾緊力

36、的大小 夾緊力的大小，對(duì)于保證定位穩(wěn)定、加緊可靠，確定加緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，都有著密切的關(guān)系。 3.2.2 切削力的計(jì)算 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得，切削力的計(jì)算公式為： 圓周分力 (3-1) 徑向分力 (3-2) 軸向分力 (3-3) 式中 ：背吃刀量，mm，在切斷、割槽和成形車(chē)削時(shí)，指切削刃的長(zhǎng)度 f：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，mm ：修正系數(shù) ：考慮工件材料力學(xué)性能的系數(shù) ：考慮

37、刀具幾何參數(shù)的系數(shù) 則；=2mm，f=0.25mm 在本次工序中采用硬質(zhì)合金刀具對(duì)工件進(jìn)行加工，其刀具的相關(guān)參數(shù)為：主偏角=30°，前角=10°，刃傾角=5?！? 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，==1.10，=1.08，=1.0，=1.0。 則 =1.10×1.08×1.0×1.0=1.188 將以上數(shù)據(jù)代入公式(3-1)得： 圓周分力=902×2××1.188=757.7N 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，==1.10，=1.30，=1.0，=1.25。 則 =1.10×1.30×1.0×1.25=1.79 將以上數(shù)據(jù)代入公式(3-2)得：

38、 徑向分力=530××0.25×1.79=625.9N 查《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》得，==1.10，=0.78，=1.0，=0.85。 則 =1.10×0.78×1.0×0.85=0.73 將以上數(shù)據(jù)代入公式(3-3)得： 軸向分力=451×2××0.73=378.2N 3.2.3 夾緊力的計(jì)算 為了防止工件在受到夾緊力時(shí)產(chǎn)生變形，本次設(shè)計(jì)采用鉤形壓板對(duì)箱體底座進(jìn)行夾緊，這樣可以避免因夾緊力過(guò)大而使工件變形。 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，鉤形壓板的計(jì)算公式為： (3-4) 式中 ：實(shí)際所需夾緊力，N

39、 ：夾壓點(diǎn)到軸心線的距離，mm ：鉤形壓板的導(dǎo)向長(zhǎng)度，mm ：摩擦系數(shù)0.1~0.15 ：彈簧作用力，N 由于本次設(shè)計(jì)工件的定位方式為一面兩銷(xiāo)，查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，為防止工件在切削力F作用下移動(dòng)所需的加緊力為： (3-5) 式中 ：圓柱銷(xiāo)允許承受的部分切屑力對(duì)精加工：； 對(duì)粗加工： ：摩擦系數(shù)，見(jiàn)表3-1 ：安全系數(shù)，，其中為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)表3-2及表3-3。 表 3-1 摩擦系數(shù) 摩 擦 系 數(shù) μ 工件為加工過(guò)的表面

40、0.16 工件為未加工過(guò)的毛坯表面（鑄、鍛件），固定支承為球面 0.2~0.25 夾緊元件和支承表面有齒紋，并在較大的相互作用力下工作 0.70 用卡盤(pán)或彈簧夾頭夾緊，其夾爪為： 光滑表面 溝槽與切削力方向一直 溝槽相互垂直 齒紋表面 0.16~0.18 0.30~0.40 0.40~0.50 0.70~1.0 表 3-2 安全系數(shù)的數(shù)值 符號(hào) 考慮因素 系數(shù)值 考慮工件材料及加工余量均勻性的基本安全系數(shù) 1.2~1.5 加工性質(zhì) 粗加工 1.2 精加工 1.0 刀具鈍化程度（詳見(jiàn)表3-2） 1.0~1.9 切削特點(diǎn)

41、 連續(xù)加工 1.0 斷續(xù)加工 1.2 加緊力的穩(wěn)定性 手動(dòng)夾緊 1.3 機(jī)動(dòng)夾緊 1.0 續(xù)表3-2 符號(hào) 考慮因素 系數(shù)值 手動(dòng)加緊時(shí)的手柄位置 操作方便 1.0 操作不便 1.2 僅有力矩作用于工件時(shí)與支承面接觸情況 接觸點(diǎn)穩(wěn)定 1.0 接觸點(diǎn)不穩(wěn)定 1.5 表3-3 安全系數(shù)(刀具鈍化程度) 加工方法 切削分力情況 鑄 鐵 鋼 鉆 削 T 1.15 1.15 1.0 1.0 粗?jǐn)U(毛坯) T 1.3 1.3 1.2 1.2 精 擴(kuò) T

42、1.2 1.2 1.2 1.2 粗車(chē)或粗鏜 1.0 1.0 1.2 1.4 1.25 1.6 精車(chē)或精鏜 1.05 1.0 1.4 1.05 1.3 1.0 圓周洗削（粗、精） 1.2~1.4 1.6~1.8（含炭量小于0.3%） 1.2~1.4（含炭量小于0.3%） 端面洗削（粗、精） 1.2~1.4 1.6~1.8（含炭量小于0.3%） 1.2~1.4（含炭量小于0.3%） 磨 削 — 1.15~1.2 拉 削 — 1.5 則 =1.4×1.0×1.05×1.0×

43、1.0×1.0×1.0=1.47 =5569.1N =1.4×1.0×1.4×1.0×1.0×1.0×1.0=1.96 =6133.8N =1.4×1.0×1.3×1.0×1.0×1.0×1.0=1.82 =3441.6N 取最大值進(jìn)行鉤形壓板夾緊力的計(jì)算。 ==7867.2N 18 第4章 液壓傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 4.1液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況及組成 液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門(mén)新興技術(shù)。雖然從17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)末英國(guó)制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，已有幾百年的歷史，但液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)

44、在工業(yè)上被廣泛采用和有較大幅度的發(fā)展卻是20世紀(jì)中期以后的事情。 近代液壓傳動(dòng)是由19世紀(jì)崛起并蓬勃發(fā)展的石油工業(yè)推動(dòng)起來(lái)的，最早實(shí)踐成功的液壓傳動(dòng)裝置時(shí)艦艇上的炮塔轉(zhuǎn)位器，其后才在機(jī)床上應(yīng)用。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)和裝備迫切需要反映迅速、動(dòng)作準(zhǔn)確、輸出功率大的液壓傳動(dòng)及控制裝置，促使液壓技術(shù)迅速發(fā)張。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)，在機(jī)床。工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車(chē)、船舶等行業(yè)得到了大幅度的應(yīng)用和發(fā)展。20世紀(jì)60年代以后，隨著原子彈、空間技術(shù)、電子技術(shù)等方面的發(fā)展，液壓技術(shù)向更廣闊的領(lǐng)域滲透，發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制盒檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)今，采用液

45、壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 液壓傳動(dòng)的基本原理是在密閉的容器內(nèi)，利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動(dòng)力的。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類(lèi)似。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成?：? 液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件(油泵)、執(zhí)行元件(油缸或液壓馬達(dá))、控制元件(各種閥)、輔助元件和定位夾緊機(jī)構(gòu)等五部分組成。?? (1) 動(dòng)力元件 動(dòng)力元件的作用是提供能滿足預(yù)定要求的壓力和流量的工作油液，以保證系統(tǒng)正常工作。?? (2) 執(zhí)行元件 執(zhí)行元件的作用是將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能

46、，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)夾具上的夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作的目的。?? (3) 控制元件? 控制元件的作用是保證系統(tǒng)各部件準(zhǔn)確地按設(shè)計(jì)要求完成負(fù)載—過(guò)載—保護(hù)—切換—空載這樣一個(gè)循環(huán)過(guò)程。其中，方向閥：換向作用；穩(wěn)壓閥：穩(wěn)壓作用；過(guò)載保護(hù)閥：顯示壓力，保護(hù)流量，自動(dòng)切斷通路。?? (4) 輔助元件??除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們是液壓系統(tǒng)的主要附件。?? (5) 定位夾緊機(jī)構(gòu)??定位夾緊機(jī)構(gòu)是使工作得到正確定位及可靠夾緊。 4.2 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)分析 目前的夾緊裝置方式主要是機(jī)械夾緊和液壓夾緊，本次設(shè)計(jì)中選擇了液壓夾緊

47、，因?yàn)樗c機(jī)械夾緊裝置相比主要存在以下的優(yōu)點(diǎn)： 1. 如在同等的體積下液壓裝置能不機(jī)械裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力，在同等的功率下液壓傳動(dòng)裝置重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊。 2. 便于實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速且可實(shí)現(xiàn)大范圍調(diào)速，一般可達(dá)到100:1~2000:1的傳動(dòng)比。 3. 反應(yīng)快、沖擊小、工作平穩(wěn)、易于實(shí)現(xiàn)高速起動(dòng)制動(dòng)和換向。 4. 易控制易調(diào)節(jié)操縱方便，易與電氣控制相結(jié)合用以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和復(fù)雜順序控制的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。 5. 液壓傳動(dòng)具有自潤(rùn)滑自冷卻作用，可減少因摩擦和高溫產(chǎn)生的液壓元件損壞，工作壽命較長(zhǎng)。 6. 液壓元器件易于實(shí)現(xiàn)“三化”(系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化)?？山档椭圃斐杀竞褪褂贸杀?/p>

48、并大大縮短了設(shè)計(jì)制作周期。 4.3 液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件 本次設(shè)計(jì)中對(duì)工件的夾緊方式則采用了液壓夾緊。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件選擇了液壓缸。它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。 4.3.1 液壓缸的類(lèi)型和特點(diǎn) 液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，用途廣發(fā)，種類(lèi)繁多。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為活塞式、柱塞式、回轉(zhuǎn)式三大類(lèi)；根據(jù)作用方式分為單作用式和雙作用式。 1. 雙桿活塞缸 如圖4-1所示為鋼筒固定式雙桿活塞缸，它的進(jìn)、出油口布置在缸筒兩端，活塞通過(guò)活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，并且工作臺(tái)移動(dòng)范圍等于活塞有效行程的三倍，，占地面積大，僅適用于小型機(jī)床。 圖 4-1

49、 缸筒固定式雙桿活塞缸 圖4-2所示為活塞桿固定式雙桿活塞缸。缸筒與工作臺(tái)相連，活塞桿通過(guò)支架固定在機(jī)床上，工作臺(tái)的移動(dòng)范圍等于活塞有效行程的二倍。 圖 4-2 活塞桿固定式雙桿活塞缸 因雙活塞桿缸兩端活塞桿直徑相等，所以左右兩腔有效面積相等。當(dāng)分別向左、右腔輸入相同的壓力和流量時(shí)，液壓缸左、右兩個(gè)方向上輸出的推力F和速度v相等，其表達(dá)公式為 (4-1) (4-2) 式中 ：液壓缸的有效面積 ：液壓缸的有效機(jī)械效率 ：液壓缸的容積效率 ：活

50、塞直徑 ：活塞桿直徑 ：輸入液壓缸的流量 ：進(jìn)油腔壓力 ：回油腔壓力 2. 單桿活塞缸 因單杠活塞缸左、右兩腔有效面積和不等，因此當(dāng)進(jìn)油腔和出油腔壓力分別為和，輸入左、右兩腔的流量均為q時(shí)，液壓缸左、右兩個(gè)方向的推力和速度不相同。 如圖4-3a所示，當(dāng)壓力油進(jìn)入無(wú)桿腔時(shí)，活塞上所產(chǎn)生的推力和活塞運(yùn)動(dòng)速度分別為 (4-3) (4-4) 如圖4-3b所示，當(dāng)壓力油進(jìn)入有桿腔時(shí)，作用在活塞上的推力和活塞運(yùn)動(dòng)速度分別為

51、 (4-5) (4-6) a b 圖 4-3 單桿活塞缸的速度與推力 4.3.2 液壓缸的組成 液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置和排氣裝置五部分。一般地說(shuō)，鋼筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和其使用的材料有關(guān)。工作壓力小于10MPa時(shí)使用鑄鐵，小于20MPa時(shí)使用無(wú)縫鋼管，大于20MPa時(shí)使用鑄鋼或鍛鋼。密封裝置主要有四種:1、間隙密封；2、摩擦環(huán)密封；3、O型圈密封；4、V型圈密封。緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒仔其走向行程終端是在

52、活塞和缸蓋之間封住一部分油液，強(qiáng)迫他從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。 4.4 液壓缸的計(jì)算 本課題所選用的雙向地腳式液壓缸如圖4-4所示，液壓缸的缸筒內(nèi)徑D，是根據(jù)負(fù)載大小和選定的工作壓力，或運(yùn)動(dòng)速度和輸入的流量等因素確定的。液壓缸活塞桿的直徑d按工作時(shí)的受力情況來(lái)決定。 圖 4-4 液壓缸 由工況分析中可知工進(jìn)階段的負(fù)載力最大所以液壓缸的工作壓力可按公式(4-3)計(jì)算。 取進(jìn)油腔壓力=4 Mpa；回油腔壓力=0.5Mpa；活塞直徑=45mm；活塞桿直徑=25mm；液壓缸有效機(jī)械

53、效率=0.95。 則 =5518.5N 4.5液壓系統(tǒng)的控制及動(dòng)力源 本設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的保壓系統(tǒng)，保壓回路的功用是使系統(tǒng)在液壓缸不動(dòng)或僅有極小的位移下穩(wěn)定地維持住壓力。最簡(jiǎn)單的保壓回路是使用密封性能較好的液控單向閥的回路。如圖4-5所示， 1為液壓泵，為本系統(tǒng)提供動(dòng)力源，它的工作壓力為4MPa，保證系統(tǒng)能夠正常工作。2為溢流閥，它的作用主要是通過(guò)閥口的溢流，使被控系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓，調(diào)壓或限壓的作用，在本設(shè)計(jì)中它主要是調(diào)壓，穩(wěn)壓的作用。3為3位4通手動(dòng)換向閥，換向閥是利用閥心相對(duì)與閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷，或變換油流的方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動(dòng)

54、、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。在本設(shè)計(jì)中主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能來(lái)保證系統(tǒng)的正常工作。4為液控單向閥，它的主要作用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保壓，保證液壓缸在夾緊工件時(shí)的夾緊力。5為液壓缸，實(shí)現(xiàn)工件的夾緊與松開(kāi)。 1-液壓泵；2-溢流閥；3-三位四通手動(dòng)換向閥；4-液控單向閥；5-液壓缸 圖4-5液壓系統(tǒng)原理圖 當(dāng)換向閥位于右端時(shí)，液壓缸向上

55、移動(dòng)，夾緊工件。 當(dāng)換向閥位于中端時(shí)，液壓缸停止移動(dòng)，并且壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)，液壓泵卸荷。 當(dāng)換向閥位于左端時(shí)，液壓缸向下移動(dòng)，卸載工件。 本系統(tǒng)中動(dòng)力源是鏜床自身提供，液壓油從鏜床的油箱中取油。 通過(guò)溢流閥對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓，保證工件的夾緊力。 25 第5章 對(duì)刀及引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì) 對(duì)刀裝置由刀塊和塞尺組成。借助對(duì)刀裝置可以迅速而準(zhǔn)確地確定夾具和刀具間的相對(duì)位置。采用對(duì)刀塞尺的目的是為了不使刀具與對(duì)刀塊直接接觸，以免損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損。 引導(dǎo)裝置在鉆、鏜類(lèi)機(jī)床上加工孔和孔系時(shí)對(duì)刀具進(jìn)行導(dǎo)向，引導(dǎo)元件主要有鉆套和鏜套。借助于引導(dǎo)元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸

56、精度以及孔系的位置精度。 本次設(shè)計(jì)的箱體鏜孔夾具，引導(dǎo)元件采用的是鏜套。 5.1 鏜套的類(lèi)別 常用的鏜套結(jié)構(gòu)形式有以下兩類(lèi)：一類(lèi)是固定式鏜套。固定式鏜套的結(jié)構(gòu)和鉆套基本相似，固定在鏜模支架上而不能隨著鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因此鏜桿和鏜套之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，存在摩擦。固定式鏜套外形尺寸下、結(jié)構(gòu)接湊、制造簡(jiǎn)單、容易保證鏜套中心位置的準(zhǔn)確度。另一類(lèi)是回轉(zhuǎn)式鏜套。回轉(zhuǎn)式鏜套在鏜孔過(guò)程中是隨著鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以鏜桿與鏜套之間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，只有相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)高速鏜孔時(shí)，可以避免鏜桿與鏜套發(fā)熱而咬死，而且改善了鏜桿的磨損狀況。 5.2 鏜套的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)所要加工的孔系為、、、。對(duì)孔加工時(shí)才采用

57、固定鏜套，其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖5-1.對(duì)孔加工時(shí)采用回轉(zhuǎn)鏜套，其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖5-2。對(duì)于、孔加工時(shí)鏜套的結(jié)構(gòu)形式與圖5-2一樣，這里就不在表示。 圖 5-1 固定鏜套 圖 5-2 回轉(zhuǎn)鏜套 第6章 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大、最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在工件的加工過(guò)程中，夾具還應(yīng)承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。 6.1 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足一下要求。 (1) 應(yīng)有適

58、當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。 (2) 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 (3) 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性。 (4) 應(yīng)便于排屑切屑。 (5) 在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠。 6.2 夾具體毛坯的類(lèi)型 夾具體毛坯可以分為四類(lèi)：1、鑄造夾具體，其優(yōu)點(diǎn)是可鑄出各種復(fù)雜形狀，工藝性好，并且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，如圖6-1a所示；2、焊接夾具體，其優(yōu)點(diǎn)是容易制造，生產(chǎn)周期短，成本低，重量較輕，如圖6-1b所示；3、鍛造夾具體，適用于形狀簡(jiǎn)單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場(chǎng)合，如圖6-1c所示；4、裝配夾具體，其優(yōu)點(diǎn)是制造成本低、周期短、精度穩(wěn)定，有利于標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，如圖6-1d所示。

59、 a b c d 圖 6-1 夾具體毛坯的類(lèi)型 6.3 夾具體的設(shè)計(jì) 由于夾具制造屬單件生產(chǎn)，所以?shī)A具體的設(shè)計(jì)一般不作復(fù)雜的計(jì)算，通常都是參照類(lèi)似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類(lèi)比法估計(jì)確定。 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表6-1。 表 6-1 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 夾具體結(jié)構(gòu)部分 經(jīng) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 鑄造結(jié)構(gòu) 焊接結(jié)構(gòu) 夾具體壁厚h 8~25mm 6~10mm 夾具體加強(qiáng)筋厚度 （0.7~0.9）h 夾具體加強(qiáng)筋高度 不大于5h 夾具體上不加工的毛面與工件表面之間的間隙 夾具體是毛面

60、，工件也是毛面時(shí)，取8~15mm 夾具體是毛面，工件是光面時(shí)，取4~10mm 為了有更好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，本設(shè)計(jì)采用的是鑄造夾具體。其壁厚h=20mm，加強(qiáng)筋的厚度=15mm。 由于該夾具體外形尺寸比較大，因此夾具體兩側(cè)設(shè)置供起吊的吊耳，方便夾具的運(yùn)輸。 第7章 夾具相關(guān)零件的設(shè)計(jì) 7.1 鏜模板的設(shè)計(jì) 鏜模板是組成鏜模的重要零件，其作用是安裝鏜套并承受切削力。因此，它必須有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有較大的安裝基面和必要的加強(qiáng)筋，以防止加工中受力時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和變形。為了保持鏜套的位置精度，設(shè)計(jì)中不允許在其上面設(shè)置夾緊機(jī)構(gòu)或承受夾緊反力。 鏜模板與底座

61、的連接，采用螺釘緊固的結(jié)構(gòu)。在鏜模裝配中，調(diào)整好鏜模板正確位置后，用2個(gè)定位銷(xiāo)定位。鏜模板采用HT200灰鑄鐵鑄造，鑄造和粗加工后，經(jīng)退火和時(shí)效處理。 其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示： 圖 7-1 鏜模板 7.2 齒條式定位器的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的工件外形體積比較大，不便于裝卸。因此在設(shè)計(jì)時(shí)利用了導(dǎo)軌導(dǎo)向的原理。即在加工之前將工件安放在推板上進(jìn)行一面兩孔定位，然后推動(dòng)推板將其到達(dá)所需加工位置，轉(zhuǎn)動(dòng)齒條式定位器對(duì)推板進(jìn)行定位。 其齒條式定位器結(jié)構(gòu)如圖7-2所示： 圖 7-2 齒條式定位器 7.3 齒輪齒條的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)是為了更好的裝卸工件。如何使工件進(jìn)退自如

62、，在設(shè)計(jì)時(shí)利用了齒輪齒條原理來(lái)實(shí)現(xiàn)。 齒輪的設(shè)計(jì) 設(shè)模數(shù)=2.5mm，齒數(shù)=20，寬度取25+10mm，及有齒部分為25mm，無(wú)齒部分為10mm，計(jì)算如下： =2.5×20=50mm =50+2×1×2.5=55mm =50－2×1.25×2.5=43.75mm 齒條的設(shè)計(jì) 設(shè)模數(shù)=3mm，=30，=20o，寬度取20mm，計(jì)算如下： =3.14×2.5=7.85mm =7.85×30=235.5mm =2.5×1=2.5mm =2.5×(1+0.25)=3.125mm 36 結(jié)　論 本次設(shè)計(jì)是對(duì)箱體一組孔系進(jìn)行鏜孔的夾具，其要滿足工件的加工精度、生產(chǎn)批量

63、等要求。 根據(jù)工件前工序已經(jīng)加工的面及面上兩孔則采用一面兩銷(xiāo)(一個(gè)圓柱銷(xiāo)，一個(gè)菱形銷(xiāo))對(duì)箱體進(jìn)行定位，從而避免了過(guò)定位現(xiàn)象的出現(xiàn)，這種定位方式滿足了箱體工件基準(zhǔn)定位統(tǒng)一的原則。為了防止工件在夾緊時(shí)發(fā)生變形，在本次設(shè)計(jì)中采用鉤形壓板對(duì)工件底部四角進(jìn)行壓緊，這樣保證了工件在受到切削力作用時(shí)穩(wěn)定性。為了保證工作在裝卸時(shí)方便，在設(shè)計(jì)時(shí)采用了導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的采用方便了工件的運(yùn)輸，在工件進(jìn)行加工之前對(duì)工件進(jìn)行定位，然后利用齒輪齒條機(jī)構(gòu)輸送工件到準(zhǔn)確位置，通過(guò)齒輪齒條定位器對(duì)推板進(jìn)行定位，這樣使工件準(zhǔn)確定位。 本次設(shè)計(jì)表明，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，滿足了生產(chǎn)批量的要求以及工件的加工精度要求，整個(gè)設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)

64、用性。 謝 辭 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一名在校大學(xué)生，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有張洪濤老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師XXX老師。張老師平日里工作繁多，但是在我作畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段都給了我很大的幫助。從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我個(gè)人認(rèn)為我的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜繁瑣，但是張老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。張老師的專(zhuān)業(yè)水平深深的讓我敬佩，但張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、富有創(chuàng)造性

65、的思維、以及遠(yuǎn)見(jiàn)的學(xué)術(shù)思想和高尚的品德更使我深受教益。在設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向辛勤培養(yǎng)自己的恩師致以崇高的敬意和衷心的感謝。同時(shí)在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)與同學(xué)和老師的相觸，使我從中學(xué)到了許多課本上沒(méi)有的東西，而且還建立起了深厚的友誼。 學(xué)海無(wú)涯！雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，我們的大學(xué)時(shí)光也即將結(jié)束，但我們?cè)诮窈蟮娜松缆飞弦獙W(xué)的東西還很多很多，所以我們還要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的思考，不時(shí)的來(lái)完善自己，提高自己。 最后，祝愿我們的母校更上一層樓，將來(lái)能為社會(huì)、為國(guó)家、為人民培養(yǎng)出更多有用的人才；同時(shí)也祝愿各位老師身體健康，和家幸福；祝各位同學(xué)前程似錦?。?！ 參考文獻(xiàn)

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