撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì) CAD圖 撥叉零件圖 畢業(yè)論文答辯-論文
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1、 撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+撥叉零件圖+畢業(yè)論文答辯-論文 撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+撥叉零件圖+畢業(yè)論文答辯 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 撥叉銑槽夾具 設(shè)計(jì)要求 要求設(shè)計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程,在銑槽之前其它各表面均已加工好,本工序的加工要求是:槽寬16H11mm,槽深8mm,槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm,槽側(cè)面與E面的距離11 ±0.2mm,槽底面與B面平行 撥叉零件圖 設(shè)計(jì)進(jìn)度要求: 第一周:查找搜集相關(guān)夾具設(shè)計(jì)的資料。 第二周:規(guī)劃整理設(shè)計(jì)資料。 第三、四周:整理設(shè)計(jì)內(nèi)容并AtoCAD繪制圖樣生成電子稿,老
2、師審核設(shè)計(jì)內(nèi)容 。?????????????????????????????????????????? 第五周:修理排版電子稿, 老師審核設(shè)計(jì)內(nèi)容完成畢業(yè)設(shè)計(jì)并打印裝訂 。 第六周:準(zhǔn)備畢業(yè)答辯 論文摘要 面對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展,機(jī)械制造工業(yè)的壯大,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造業(yè)領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn),使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機(jī)加工藝裝備也有了許多新的變化。特別是作為機(jī)械制造中機(jī)床夾具的加工,在機(jī)械化大生產(chǎn)的今天顯的更加重要起來,因?yàn)闄C(jī)床夾具的加工在現(xiàn)代工業(yè)中是不可卻少的重要部分。機(jī)床夾具的加工有力于提高企業(yè)生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,保證加工產(chǎn)品質(zhì)量,從而降
3、低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益。從而在某種程度上對(duì)提高我國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有一定的促進(jìn)作用。 我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化要求機(jī)械制造工業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)改造提供先進(jìn)、高效的技術(shù)裝備,它首先要為我國(guó)正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)以及其它產(chǎn)業(yè)提供質(zhì)量?jī)?yōu)良、技術(shù)先進(jìn)的技術(shù)裝備,同時(shí)還要為新材料、新能源、機(jī)械工程等新技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)裝備。 本論文是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中,通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求,用通用夾具裝夾工件效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、加工質(zhì)量不高,而且往往需要增加劃線工序,而專門設(shè)計(jì)的一種銑床夾具,主要包括夾具的定位方案,夾緊方案、對(duì)刀方案,夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析。
4、 關(guān)鍵詞:機(jī)床夾具,通用夾具,制造工業(yè)128 ?????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 目 錄 摘? 要?III 1 機(jī)床夾具概論?1 1.1機(jī)床夾具及其功用?1 1.2 工件的定位?5 1.3 定位誤差分析?9 1.4 件的組合定位?12 2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)?14 2.1 銑床夾具?14 2.2 定位方案?16 2.3 夾緊裝置?20 2.4 夾具體與定位鍵?21 2.5 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求?22 2.6 夾具精度分析?22 總 結(jié)?24 致 謝?23 參考文獻(xiàn)?24 ?????
5、??????[10]? ... ?>>? 撥叉銑槽夾具,機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 1 機(jī)床夾具概論 1.1 機(jī)床夾具及其功用 1.1.1 概念 機(jī)床夾具是在機(jī)械制造過程中,用來固定加工對(duì)象,使之占有正確的位置,以接受加工或檢測(cè)并保證加工要求的機(jī)床附加裝置,簡(jiǎn)稱為夾具 在我們實(shí)際生產(chǎn)中夾具的作用是將工件定位,以使加工工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置,并把工件可靠地夾緊。 機(jī)床夾具的主要功能: 在機(jī)床上加工工件的時(shí)候,必須用夾具裝好夾牢所要加工工件。將工件裝好,就是在機(jī)床上確定工件相對(duì)于刀具的正確位置,這一過程稱為定位。將工件夾緊,就是對(duì)工件施加作用力,使之在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾
6、緊,這一過程稱為夾緊。從定位到夾緊的全過程,稱為裝夾。機(jī)床夾具的主要功能就是完成工件的裝夾工作。工件裝夾情況的好壞,將直接影響工件的加工精度。 夾具裝夾工件的方法及特點(diǎn): 工件的裝夾方法有找正裝夾法和夾具裝夾法兩種。 找正裝夾方法是以工件的有關(guān)表面或?qū)iT劃出的線痕作為找正依據(jù),用劃針或指示表進(jìn)行找正,將工件正確定位,然后將工件夾緊,進(jìn)行加工。這種方法安裝方法簡(jiǎn)單,不需專門設(shè)備,但精度不高,生產(chǎn)率低,因此多用于單件、小批量生產(chǎn)。 夾具裝夾方法是靠夾具將工件定位、夾緊,以保證工件相對(duì)于刀具、機(jī)床的正確位置具有以下特點(diǎn): (1)工件在夾具中的正確定位,是通過工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位
7、元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。因此,不再需要找正便可將工件夾緊。 (2)由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置(也有在加工過程中再進(jìn)行找正的),因此,工件通過夾具對(duì)于機(jī)床也就占有了正確的位置。 (3)通過夾具上的對(duì)刀裝置,保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。 (4)裝夾基本上不受工人技術(shù)水平的影響,能比較容易和穩(wěn)定地保證加工精度。 (5)裝夾迅速、方便,能減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,顯著地減少輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 (6)能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。如鏜削圖機(jī)體上的階梯孔,若沒有臥式鏜床和專用設(shè)備,可設(shè)計(jì)一夾具在車床上加工。 1.1.2 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
8、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。 1.機(jī)床夾具的現(xiàn)狀 有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,目前的中、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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。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3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20%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
9、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。 2.現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。 (1)標(biāo)準(zhǔn)化:機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148~T2259-91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)
10、準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。 (2)精密化:隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá)±0.1";用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為5μm。 (3)高效化:高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固
11、地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。 (4)柔性化:機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴(kuò)大夾具的柔性化程度,改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),
12、將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。 1.1.3 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。 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。定位支承元件的定位精度直接影響工件加工的精度。 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壍南嗷ノ恢谩? 4.對(duì)刀元件或?qū)?/p>
13、元件 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 ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)CAD圖 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、
14、夾緊裝置、夾具體是夾具的基本組成部分。 1.1.4 機(jī)床夾具的分類 機(jī)床夾具的種類很多,形狀千差萬別。為了設(shè)計(jì)、制造和管理的方便,往往按某一屬性進(jìn)行分類。 1、按夾具的通用特性分類 目前中國(guó)常用夾具有通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具和自動(dòng)線夾具等五大類。 (1)通用夾具:是指結(jié)構(gòu)、尺寸已規(guī)格化,且具有一定通用性的夾具。其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)、不需要調(diào)整或稍加調(diào)整即可裝夾一定形狀和尺寸范圍內(nèi)的各種工件。這類夾具已商品化。如三爪自定心卡盤、四爪單動(dòng)卡盤、臺(tái)虎鉗、萬能分度頭、頂尖、中心架、電磁吸盤等。采用這類夾具可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,減少夾具品種,從而減低生產(chǎn)成本。其缺點(diǎn)是夾具的加工精度不高
15、,生產(chǎn)力較低且較難裝夾形狀復(fù)雜的工件,故適用于單件小批量生產(chǎn)中。 (2)專用夾具:是針對(duì)某一工件的某一道工序的加工要求而專門設(shè)計(jì)和制造的夾具。特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng)。適用與產(chǎn)品相對(duì)穩(wěn)定、批量較大的生產(chǎn)中,可獲得較高的生產(chǎn)率和加工精度。 (3)可調(diào)夾具:夾具的某些元件可調(diào)整或可更換,已適應(yīng)多中工件的夾具,稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。 (4)組合夾具:是由可循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn)夾具零部件(或?qū)S昧悴考┙M裝成易于連接和拆卸的夾具。根據(jù)被加工零件的工藝要求可以很快地組裝成專用夾具,夾具使用完畢,可以方便地拆開。夾具主要應(yīng)用在單件,中、小批多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中,是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。
16、 (5)自動(dòng)線夾具:一般分為兩種,一種為固定式夾具,它與專用夾具相似;另一種為隨行夾具,使用中夾具隨工件一起運(yùn)動(dòng),并將工件沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移至下一個(gè)工位進(jìn)行加工。 2、按夾具使用的機(jī)床分類 這是專用夾具所用的分類方法??煞譃檐嚧病姶?、鉆床、鏜床、平面磨床、齒輪加工夾具、拉床等夾具。多品種生產(chǎn)和數(shù)控加工中,是一種較經(jīng)濟(jì)的夾具。 3.按夾具動(dòng)力源來分類 按夾具夾緊動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng)夾具和機(jī)動(dòng)夾具兩大類。為減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和確保安全生產(chǎn),手動(dòng)夾具應(yīng)有擴(kuò)力機(jī)構(gòu)與自鎖性能。常用的機(jī)動(dòng)夾具有氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具、真空夾具和離心力夾具等。 1.2 工件的定位 1
17、.2.1 工件定位的基本原理 1.自由度的概念 由剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)可知,一個(gè)自由剛體,在空間有且僅有六個(gè)自由度。圖4-5所示的工件,它在空間的位置是任意的,即它既能沿Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸移動(dòng),稱為移動(dòng)自由度,又能繞Ox、Oy、Oz三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng),稱為轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 2.六點(diǎn)定位原則 如要使一個(gè)自由剛體在空間有一個(gè)確定的位置,就必須設(shè)置相應(yīng)的六個(gè)約束,分別限制剛體的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度。在討論工件的定位時(shí),工件就是我們所指的自由剛體。如果工件的六個(gè)自由度都加以限制了,工件在空間的位置也就完全被確定下來了。因此,定位實(shí)質(zhì)上就是限制工件的自由度。 分析工件定位時(shí),通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自
18、由度。用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn),限制工件的六個(gè)自由度,使工件在夾具中的位置完全確定,這就是六點(diǎn)定位原則。 關(guān)于六點(diǎn)定位原則的幾個(gè)主要問題: (1)定位支承點(diǎn)是定位元件抽象而來的。在夾具的實(shí)際結(jié)構(gòu)中,定位支承點(diǎn)是通過具體的定位元件體現(xiàn)的,即支承點(diǎn)不一定用點(diǎn)或銷的頂端,而常用面或線來代替。根據(jù)數(shù)學(xué)概念可知,兩個(gè)點(diǎn)決定一條直線,三個(gè)點(diǎn)決定一個(gè)平面,即一條直線可以代替兩個(gè)支承點(diǎn),一個(gè)平面可代替三個(gè)支承點(diǎn)。在具體應(yīng)用時(shí),還可用窄長(zhǎng)的平面(條形支承)代替直線,用較小的平面來替代點(diǎn)。 (2)定位支承點(diǎn)與工件定位基準(zhǔn)面始終保持接觸,才能起到限制自由度的作用。 (3)分析定位支承點(diǎn)的定位作用時(shí),不考慮力的
19、影響。工件的某一自由度被限制,是指工件在某個(gè)坐標(biāo)方向有了確定的位置,并不是指工件在受到使其脫離定位支承點(diǎn)的外力時(shí)不能運(yùn)動(dòng)。使工件在外力作用下不能運(yùn)動(dòng),要靠夾緊裝置來完成。 3.工件定位中的幾種情況 (1)完全定位:完全定位是指不重復(fù)地限制了工件的六個(gè)自由度的定位。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)并不需要限制工件的全部自由度,這樣的定位方式稱為不完全定位。如在車床上加工通孔,根據(jù)加工要不需限制兩個(gè)自由度,所以用三爪自定心卡盤夾持限制其余四個(gè)自由度,就可以實(shí)現(xiàn)四點(diǎn)定位。又如平板工件磨平面,工件只有厚
20、度和平行度要求,只需限制三個(gè)自由度,在磨床上采用電磁工作臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位。由此可知,工作在定位時(shí)應(yīng)該限制的自由度數(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限制。采用不完全定位可簡(jiǎn)化定位裝置,因此不完全定位在實(shí)際生產(chǎn)中也廣泛應(yīng)用。 (3)欠定位:根據(jù)工件的加工要求,應(yīng)該限制的自由度沒有完全被限制的定位稱為欠定位。欠定位無法保證加工要求,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。如不設(shè)端面支承,則在一批工件上半封閉槽的長(zhǎng)度就無法保證;若缺少側(cè)面兩個(gè)支承點(diǎn)時(shí),則工件上的部分尺寸和槽與工件側(cè)面的平行度則很難保證。 (4)過定位:夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位
21、元件重復(fù)限制同一個(gè)自由度的現(xiàn)象,稱為過定位。而在實(shí)際定位過成中會(huì)有隨機(jī)誤差,這種隨機(jī)的誤差造成了定位的不穩(wěn)定,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起定位干涉,因此應(yīng)該盡量避免和消除過定位現(xiàn)象。消除或減少過定位引起的干涉,一般有兩種方法:一是改變定位元件的結(jié)構(gòu), 如縮小定位元件工作面的接觸長(zhǎng)度;或者減小定位元件的配合尺寸,增大配合間隙等;二是控制或者提高工件定位基準(zhǔn)之間以及定位元自由度?? 4. 定位基準(zhǔn)的基本概念 在研究和分析工件定位問題時(shí),定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)關(guān)鍵問題。定位基準(zhǔn)就是在加工中用作定位的基準(zhǔn)。一般說來,工件的定位基準(zhǔn)一旦被選定,則工件的定位方 ???????????[10]? ... ?>>?
22、機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 案也基本上被確定。定位方案是否合理,直接關(guān)系到工件的加工精度能否保證。 工件定位時(shí),作為定位基準(zhǔn)的點(diǎn)和線,往往由某些具體表面體現(xiàn)出來,這種表面稱為定位基面。例如用兩頂尖裝夾車軸時(shí),軸的兩中心孔就是定位基面。但它體現(xiàn)的定位基準(zhǔn)則是軸的軸線。 根據(jù)定位基準(zhǔn)所限制的自由度數(shù),可將其分為: (1)主要定位基準(zhǔn)面:平面設(shè)置三個(gè)支承點(diǎn),限制工件的三個(gè)自由度,這樣的平面稱為主要定位基面。一般應(yīng)選擇較大的表面作為主要定位基面。 (2)導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面:平面設(shè)置兩個(gè)個(gè)支承點(diǎn),限制了工件的兩個(gè)自由度,這樣的平面或圓柱面稱為主要定位基面。該基準(zhǔn)面應(yīng)選取工件上窄
23、長(zhǎng)的表面,而且兩支承點(diǎn)間的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些,以保證其限制精度。 (3)雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面:限制工件四個(gè)自由度的圓柱面,稱為雙導(dǎo)向定位基準(zhǔn)面。 (4)雙支承定位基準(zhǔn)面:限制工件兩個(gè)移動(dòng)自由度的圓柱面,稱為雙支承定位基準(zhǔn)面。 (5)止推定位基準(zhǔn)面:限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度的表面,稱為止推定位基準(zhǔn)面。平面上只設(shè)置了一個(gè)支承點(diǎn),它只限制了工件沿y軸方向的移動(dòng)。在加工過程中,工件有時(shí)要承受切削力和沖擊力等,可以選取工件上窄小且與切削力方向相對(duì)的表面作為止推定位基準(zhǔn)面。 (6)防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面:限制工件一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的表面,稱為防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面。如軸的通槽側(cè)面設(shè)置一個(gè)防轉(zhuǎn)銷,它限制了工件沿y軸的轉(zhuǎn)動(dòng),減小了
24、工件的角度定位誤差。防轉(zhuǎn)支承點(diǎn)距離工件安裝后的回轉(zhuǎn)軸線應(yīng)盡量遠(yuǎn)些。 1.2.2 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(shí),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。 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,
25、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)有較好的工藝性。定位元件應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。 ?2.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:包括固定支承(釘支承和板支承),自位支承,可調(diào)支承和輔助支承。 (2)用于外圓柱面定位的定位元件:包括V形架,定位套和半圓定位座等。 (3)用于孔定位的定位元件:包括定位銷
26、(圓柱定位銷和圓錐定位銷),圓柱心軸和小錐度心軸。 3.常用定位元件的選用 用定位元件選用時(shí),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。 (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,以基準(zhǔn)面粗糙不平或毛坯面定位時(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、平面度精度較高的基準(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(shí),選用自位支承作定位元件。但須注意,自位支承雖有兩個(gè)或三個(gè)支承點(diǎn),由于自位
27、和浮動(dòng)作用只能作為一個(gè)支承點(diǎn)。 4)以毛坯面作為基準(zhǔn)平面,調(diào)節(jié)時(shí)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(shí),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。 (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。V形塊工作面間的夾角α常取60°、90°、120°三種,其中應(yīng)用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化,使用時(shí)可根據(jù)定位圓柱面的長(zhǎng)度和直徑進(jìn)行選擇。V形塊結(jié)構(gòu)有多
28、種形式,有的V形塊適用于較長(zhǎng)的加工過的圓柱面定位;有的V形塊適于較長(zhǎng)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形塊是由兩者鑲合而成。 ? 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。大型軸類和曲軸等不宜以整個(gè)圓孔定位的工件,可選用半圓定位座, (3)工件以內(nèi)孔定位?? 1)工件上定位內(nèi)孔較小時(shí),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(shí),需選用圓錐定位銷。當(dāng)工件圓孔端邊緣形狀精度較
29、差時(shí),選用圓錐定位銷;當(dāng)工件需平面和圓孔端邊緣同時(shí)定位時(shí),選用浮動(dòng)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(shí),常以孔和端面聯(lián)合定位。因此,這類心軸通常是帶臺(tái)階定位面的心軸,當(dāng)工件以內(nèi)花鍵為定位基準(zhǔn)時(shí),可選用外花鍵軸,當(dāng)內(nèi)孔帶有花鍵槽時(shí),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(shí)工件力矩很小時(shí),可選用小錐度心軸定位。 1.3 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(gè)在夾具中定位時(shí),各個(gè)工
30、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ΔD表示。 ??? 在工件的加工過程中,產(chǎn)生誤差的因素很多,定位誤差僅是加工誤差的一部分 ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 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1/5~1/3,即:?????????????????????????????? ΔD≤(1/5~1/3)T??????????????????? ??
31、?????? 式中??? ΔD──定位誤差,單位為mm; ????????????????? T ──工件的加工誤差,單位為mm。 一、定位誤差產(chǎn)生的原因 工件逐個(gè)在夾具中定位時(shí),各個(gè)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。 1.基準(zhǔn)位移誤差ΔY若圖片無法顯示請(qǐng)聯(lián)系QQ,撥叉銑槽夾具,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)免費(fèi),轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)注明源于 由于定位副的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(dòng)量,稱為基準(zhǔn)位移誤差,用ΔY表示。不同的定位方式,基準(zhǔn)位移誤差
32、的計(jì)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(huì)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(dòng)誤差,其變動(dòng)量即為最大配合間隙??砂聪率接?jì)算: ???? ?????????ΔY? = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2(δD +δd)???????? 式中? ΔY──基準(zhǔn)位移誤差單位為mm; ????? Dmax──孔的最大直徑單位為mm;
33、????? dmin──軸的最小直徑單位為mm。 ????? δD ──工件孔的最大直徑公差,單位為mm; ????? δd──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ΔY值,以提高定位精度。 2.基準(zhǔn)不重合誤差ΔB 加工尺寸的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線時(shí),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(dòng)量,稱為基準(zhǔn)不重合誤差,用ΔB表示。此時(shí)除定位基準(zhǔn)位移誤差外,還有基準(zhǔn)不重合誤差。 ? ? 誤差計(jì)算:???? ??????????????????
34、ΔB??? 基準(zhǔn)不重合誤差 ?????????????????? δi??? 定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)之間的尺寸鏈各 (1)組成環(huán)公差 ????????? β—— δi方向與加工尺寸方向間的夾角 (2)基準(zhǔn)位移誤差ΔY ???? 由于定位基準(zhǔn)的誤差或支承點(diǎn)的誤差而造成的定位基準(zhǔn)位移,即工件實(shí)際位置對(duì)確定位置理想要素的誤差,稱為基準(zhǔn)位移誤差,以ΔY表示。 常見的定位方式中基準(zhǔn)位移誤差: 1)用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位??? 由于定位配合的間隙的影響,會(huì)使工件的中心發(fā)生偏移,其偏移量即最大配合間隙,可按下式計(jì)算: ??????????? 計(jì)算式:ΔY=Xmax=δD+δd0+Xm
35、in(定位心軸較短) ??????????????????? Xmax? 工件定位后最大配合間隙,?? mm; ??????? ???????????δD??? 工件定位基準(zhǔn)孔的直徑公差,? mm; ?????????????????? δd0?? 圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差,? mm; ?????????????????? Xmin? 定位所需最小間隙,由設(shè)計(jì)而定, mm; ?????????????????? 注意:基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 ?? 當(dāng)工件用長(zhǎng)定位心軸定位時(shí),定位的配合間隙會(huì)使工件發(fā)生歪斜,并影響工件的平行度要求。工件除了孔距公差外,還有平行度要求,定位
36、配合的最大間隙Xmin同時(shí)會(huì)造成平行度誤差,即: 計(jì)算式:ΔY=Xmax=(δD+δd+Xmin)L1/L2 式中:?????? L1?? 加工面長(zhǎng)度,? mm; L2?? 定位孔長(zhǎng)度,? mm; 2)定位套定位?? 用定位套中心定位的基準(zhǔn)位移誤差產(chǎn)生的原因,與上述定位相同,其定位誤差為: 計(jì)算式:?? ΔY=Xmax=δD0+δd+Xmin ?????????????????????? δD0? 定位套的孔徑公差,? mm; ?????????????????????? δd?? 工件定位外圓的直徑公差,? mm; 注意:基準(zhǔn)位移誤差的方向是任意的。 ?3)平面支承定位
37、 ??? 平面支承定位的位移誤差較容易計(jì)算,當(dāng)忽略支承誤差且定位基準(zhǔn)制作精度較高時(shí),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(jì)V形體制造誤差,僅有工件基準(zhǔn)面的圓度誤差時(shí),工件的定位中心會(huì)發(fā)生偏移即O1O2=T1-T2,產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差。 即:ΔY=O1O2= T1-T2 ?故: 對(duì)于90°V形體的位移誤差為??? ΔY=0.707δd ?3.定位誤差的合成 定位誤差是兩誤差的合成即:ΔD=ΔB+ΔY 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(shí),定位誤差的合成需判斷“+”、“-”號(hào)。 ???????????? 例如:? V形塊中
38、ΔB=δd/2 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相同時(shí)ΔD=ΔB+ΔY=δd/2+ΔY 當(dāng)ΔB與ΔY的變動(dòng)方向相反時(shí)ΔD=ΔB-ΔY=δd/2-ΔY 1.4 件的組合定位 1.4.1 件組合定位應(yīng)注意問題 ?? 工件常以平面、外圓柱面、內(nèi)圓柱面、圓錐面等的各種組合,工件組合定位時(shí),應(yīng)注意的幾個(gè)關(guān)鍵性問題。 ??? 1.合理選擇定位元件,實(shí)現(xiàn)工件的完全定位或不安全定位。 ??? 2.按基準(zhǔn)重合原則選擇定位基準(zhǔn)。 ??? 3.組合定位中,一些定位元件單獨(dú)使用時(shí)限制沿坐標(biāo)方向的自由度,而在組合定位時(shí)則轉(zhuǎn)化為限制繞坐標(biāo)軸方向的自由度。 ??? 4.從多種定位方案中選擇定位元件時(shí),應(yīng)特別注意
39、定位元件所限制的自由度與加工精度關(guān)系,以滿足加工要求。 ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 因工件在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)發(fā)生位移、定位基準(zhǔn)與工序其準(zhǔn)不重合產(chǎn)生定位誤差。基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差分別獨(dú)立、互不相干,它們都使工序基準(zhǔn)位置產(chǎn)生變動(dòng)。定位誤差包括基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差。當(dāng)無基準(zhǔn)位移誤差時(shí),ΔY=0;當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí),ΔB=0;若兩項(xiàng)誤差都沒有,則ΔD=0。分析和計(jì)算定位誤差的目的,是為了對(duì)定位方案能否保證加工要求,有一個(gè)明確的定量概念,以便對(duì)不同定位方案進(jìn)行分析比較,同時(shí)也是在決定定位方案時(shí)的
40、一個(gè)重要依據(jù)。 1.4.2 工件以兩孔一面定位 定位元件:支承板、定位銷、和菱形銷。 1.4.3 組合表面定位及其誤差分析 以上常見定位方式,多為以單一表面作為定位基準(zhǔn),但在實(shí)際生產(chǎn)中,通常都以工件上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的幾何表面作為定位基準(zhǔn),即采用組合定位方式。 組合定位方式很多,常見的組合方式:一個(gè)孔及其端面,一根軸及其端面,一個(gè)平面及其上的兩個(gè)圓孔。生產(chǎn)中最常用的就是“一面兩孔”定位,如加工箱體、杠桿、蓋板支架類零件。采用“一面兩孔”定位,容易做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一,保證工件的相對(duì)位置精度。 工件采用“一面兩孔”定位時(shí),兩孔可以是工件結(jié)構(gòu)上原有的,也可以是定位需要專門設(shè)計(jì)的工藝
41、孔。相應(yīng)的定位元件是支承板和兩定位銷。當(dāng)兩孔的定位方式都選用短圓柱銷時(shí),支承板限制工件三個(gè)自由度;兩短圓柱銷分別限制工件的兩個(gè)自由度;有一個(gè)自由度被兩短圓柱銷重復(fù)限制,產(chǎn)生過定位現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生工件不能安裝的現(xiàn)象。因此,必須正確處理過定位,并控制各定位元件對(duì)定位誤差的綜合影響。為使工件能方便地安裝到兩短圓柱銷上,可把一個(gè)短圓柱銷改為菱形銷,采用一圓柱銷、一菱形銷和一支承板的定位方式,這樣可以消除過定位現(xiàn)象,提高定位精度,有利于保證加工質(zhì)量。 菱形銷,應(yīng)用較廣,其尺寸見下表。 表:1.1 菱形銷的尺寸 d >3~6 >6~8 >8~20 >20~24 >24~30 >30~
42、40 >40~50 B d-0.5 d-1 d-2 d-3 d-4 d-5 d-6 b1 1 2 3 3 3 4 5 b 2 3 4 5 5 6 8 ? 2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 圖2-1所示拔叉零件,要求設(shè)計(jì)銑槽工序用的銑床夾具。根據(jù)工藝規(guī)程,在銑槽之前其它各表面均已加工好,本工序的加工要求是:槽寬16H11mm,槽深8mm,槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度公差為0.08mm,槽側(cè)面與E面的距離11 ±0.2mm,槽底面與B面平行。 圖2.1撥叉零件圖 2.1 銑床夾具 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵及各種成型面,
43、是最常用的夾具之一。銑削加工時(shí)切削力用量較大,且為斷續(xù)切削,故切削力較大,沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重,因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí),應(yīng)注意工件的裝夾具雜工作臺(tái)上的安裝平穩(wěn)性。 按銑削時(shí)的進(jìn)給方式,可將銑床夾具分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種。 (1)直線進(jìn)給銑床夾具 這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上,加工中隨工作臺(tái)按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)。該類夾具的主要特點(diǎn)是可以同時(shí)加工6個(gè)工件,為多件加工銑床夾具,生產(chǎn)效率高。 該夾具的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是: 1、定位鍵:為了確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)的相對(duì)位置,在夾具體的底面上應(yīng)設(shè)置定位鍵。兩定位鍵間的距離越大,定向精度越高。除定位之外,定位鍵還能承受部分切削扭距,減輕夾具固定
44、螺栓的負(fù)荷,增加夾具的穩(wěn)定性。因此,銑平面夾具有時(shí)也裝定位鍵。 2、對(duì)刀元件:對(duì)刀元件是用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置的元件。常見的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊有:圓形對(duì)刀塊,用于加工單一平面時(shí)對(duì)刀;方型對(duì)刀塊:用于調(diào)整組合銑刀位置時(shí)對(duì)刀;直角對(duì)刀塊:用于加工兩相互垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀;側(cè)裝對(duì)刀塊:它安裝在夾具體側(cè)面,用于加工兩相互垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀。 對(duì)刀時(shí),銑刀不能與對(duì)刀塊的工作表面直接接觸,以免損壞切削刃或造成對(duì)刀塊過早磨損,而應(yīng)通過塞尺來校準(zhǔn)它們之間的相對(duì)位置,即將塞尺放在刀具與對(duì)刀塊工作表面之間。 3、夾具體的設(shè)計(jì):由于銑削時(shí)的切削力較大,因此,銑床夾具的夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度,其高度和寬度
45、之比也應(yīng)恰當(dāng),一般為H/B1~1.25以降低夾具的重心,使工件的加工表面盡量靠近工作臺(tái)面,提高加工時(shí)夾具的穩(wěn)定性。 此外,為方便銑床夾具在銑床工作臺(tái)的上的固定,夾具上應(yīng)設(shè)置耳座,對(duì)于小型夾具體,一般兩端各設(shè)置一個(gè)耳座;夾具體較大寬是,可在兩端個(gè)設(shè)置兩個(gè)耳座,兩耳座的距離應(yīng)與工作臺(tái)兩T形槽的距離一致;對(duì)于重型銑床夾具,夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等。 (2)圓周進(jìn)給銑床夾具 圓周進(jìn)給銑床夾具多用在有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)鼓輪的銑床上,依靠回轉(zhuǎn)臺(tái)或鼓輪的旋轉(zhuǎn)將工件順序送入銑床的加工區(qū)域,以實(shí)現(xiàn)連續(xù)切削。在切削的同時(shí),可在裝卸區(qū)域裝卸工件,使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合,因此它是一種高效率的銑床夾具。
46、 設(shè)計(jì)圓周進(jìn)銑床夾具應(yīng)注意的問題:1、沿圓周排列的工件應(yīng)盡量緊湊,以減少銑刀的空行程和轉(zhuǎn)臺(tái)的尺寸。2、尺寸較大的夾具不宜制成整體式,可將定位,夾緊元件或裝置直接安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上。3、夾緊用手柄、螺母等元件,最好沿轉(zhuǎn)臺(tái)外沿分布,以便操作。4、應(yīng)設(shè)計(jì)合適的工作節(jié)拍,以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,并注意安全。 (3)靠模銑床夾具 帶有靠模的銑床夾具稱為靠模銑床夾具,用于專用或通用銑床上加工各種非圓周曲面.靠模的作用是使工件獲得輔助運(yùn)動(dòng),按照主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式,靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給。 2.2 定位方案 2.2.1六點(diǎn)定位原理 當(dāng)工件在不受任何條件約束時(shí),其位置是任意的不確定的。設(shè)工件為一理
47、想的鋼體,并以一個(gè)空間直角坐標(biāo)作為參照來觀察鋼體的位置變動(dòng)。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(gè)自由度,即沿著X、Y、Z三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。用X、Y、Z和X、Y、Z分別表示沿三個(gè)坐標(biāo)軸的移動(dòng)和繞著這三個(gè)坐標(biāo)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。 六個(gè)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(gè)支撐點(diǎn),來限制工件六個(gè)自由度的原理,稱為六點(diǎn)定位原理。 2.2.2 應(yīng)用定位原理幾種情況 (1)完全定位 工件的六個(gè)自由度全部被限制,它在夾具中只有唯一的位置,稱為完全定位。 (2)部分定位 工件定位時(shí),并非所
48、有情況下都必須使工件完全定位。在滿足加工要求的條件下,少于六個(gè)支撐點(diǎn)的定位稱為部分定位。 在滿足加工要求的前提下,采用部分定位可簡(jiǎn)化定位裝置,在生產(chǎn)中應(yīng)用很多。如工件裝夾在電磁吸盤上磨削平面只需限制三個(gè)自由度。 (3)過定位(重復(fù)定位) 幾個(gè)定位支撐點(diǎn)重復(fù)限制一個(gè)自由度,稱為過定位。 I、一般情況下,應(yīng)該避免使用過定位。 通常,過定位的結(jié)果將使工件的定位精度受到影響,定位不確定可使工件(或定位件)產(chǎn)生變形,所以在一般情況下,過定位是應(yīng)該避免的。 II、過定位亦可合理應(yīng)用 雖然工件在夾具中定位,通常要避免產(chǎn)生“過定位”,但是在某些條件下,合理地采用“過定位”,反而可以獲得良好的效果
49、。這對(duì) ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 剛性弱而精度高的航空、儀表類工件更為顯著。 工件本身剛性和支承剛性的加強(qiáng),是提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的有效措施,生產(chǎn)中常有應(yīng)用。大家都熟知車削長(zhǎng)軸時(shí)的安裝情況,長(zhǎng)軸工件的一端裝入三爪卡盤中,另一端用尾架尖支撐。這就是個(gè)“過定位”的定位方式。只要事先能對(duì)工件上諸定位基準(zhǔn)和機(jī)床(夾具)有關(guān)的形位誤差從嚴(yán)控制,過定位的弊端就可以免除。由于工件的支撐剛性得以加強(qiáng),尾架的扶持有助于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定,可靠的定位,所以工件安裝方便,加工質(zhì)量和效率也大為提高。 2.2.3定要限制的自由度 按照加工要求,
50、銑通槽時(shí)應(yīng)限制五個(gè)自由度,即沿x軸移動(dòng)的自由度不需要限制,但若在此方向設(shè)置一止推支撐,則可起到承受部分銑削力的作用,故可采用完全定位。 2.2.4方案選擇 如圖2-2所示,有三中定位方案可供選擇: 方案I:工件已E面作為主要定位面,用支承板1和短銷2(與工件Ф25H7孔配合)限制工件五個(gè)自由度,另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。為了提高工件的裝夾剛度,在C處加一輔助支承,如圖(a)所示。 方案II:工件以Ф25H7孔作為主要定位基面,用長(zhǎng)銷3和支承釘4限制工件五個(gè)自由度,另設(shè)置一防轉(zhuǎn)擋銷實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位。在C處也加一輔助支承,如圖(b)所示。 .方案III:工件以Ф25H7孔為主要定位基面,
51、用長(zhǎng)銷3和長(zhǎng)條支承板5限制兩個(gè)自由度,限制工件六個(gè)自由度,其中繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度被重復(fù)限制了,另設(shè)置一防擋銷。在C處也加一輔助支承,如圖(c)所示 ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 圖2.2銑槽定位方位 1—支撐板:2—短銷;3—長(zhǎng)銷;4—支撐釘;5—長(zhǎng)條支撐板 比較以上三種方案,方案I中工件繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由E面限制,定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,不利于保證槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度。方案II中雖然定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度要求保證,但這種定位方式不利于工件的夾緊。由于
52、輔助支承是在工件夾緊后才起作用,而是施加夾緊力P時(shí),支承釘4的面積太小,工件極易歪斜變形,夾緊也不可靠。方案III中雖是過定位,但若在工件加工工藝方案中,安排Ф25H7孔與E面在一次裝夾中加工,使Ф25H7孔與E面有較高的垂直度,則過定位的影響甚小。在對(duì)工件施加夾緊力P時(shí),工件的變形也很小,且定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。綜上所述,方案III較好。 對(duì)于防轉(zhuǎn)擋銷位置的設(shè)置,也是三種不同的方案,如圖2-3所示。當(dāng)擋銷放在位置1時(shí),由于B面與Ф25H7孔的距離較進(jìn)(230 -0.3mm),尺寸公差又大,定位精度低。擋銷放在位置2時(shí),雖然距Ф25H7孔軸線較遠(yuǎn),但由于工件定位是毛面,因而定位精度也較低。
53、而當(dāng)擋銷放在位置3時(shí),距Ф25H7孔軸線較遠(yuǎn),工件定位面的精度較高(Ф55H12),定位精度較高,且能承受切削力所引起的轉(zhuǎn)矩。因此,防轉(zhuǎn)擋銷應(yīng)放在位置3較好。若圖片無法顯示請(qǐng)聯(lián)系QQ,撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+撥叉零件圖+畢業(yè)論文答辯免費(fèi),轉(zhuǎn)發(fā)請(qǐng)注明源于 圖2.3擋銷的位置 2.2.5定位誤差 除槽寬16H11由銑刀保證外,本夾具要保證槽側(cè)面與E面的距離及槽的中心平面與Ф25H7孔軸線的垂直度,其它要求未注公差,因此只需計(jì)算上述兩項(xiàng)加工要求的定位誤差。 (1)加工尺寸11±0.2mm的定位誤差?? 采用圖2-2(c)所示定位方案時(shí),E面既是工序基準(zhǔn),又是定位基準(zhǔn),故基準(zhǔn)不重合誤差為零
54、。有由于E面與長(zhǎng)條支承板始終保持接觸,故基準(zhǔn)位移誤差為零。因此,加工尺寸11±0.2mm沒有定位誤差。 (2)槽的中心平面與Ф25H7孔軸線垂直度的定位誤差? 長(zhǎng)銷與工件的配合去Ф25H7 g6,則 ??????????? Ф25g6=Ф25-0.009 -0.025(mm) ??????????? Ф25H7=Ф25+0.025 0(mm) 由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,故基準(zhǔn)不重合誤差為零?;鶞?zhǔn)位移誤差的分析如圖2-4所示。 基準(zhǔn)位移誤差 △y=2*8tan△a=2*8*0.000625=0.01(mm) 由于定位誤差△D=△y=0.01?0.08/3(mm),故此定位方案可行
55、。 2.3 夾緊裝置 2.3.1 夾緊裝置的組成 典型的夾緊裝置有兩個(gè)基本部分組成 (1)動(dòng)力源:提供原始夾緊力的力源裝置稱為動(dòng)力源,使用力源裝置的夾緊方式稱為機(jī)動(dòng)夾緊,以人力為力源時(shí),稱為手動(dòng)夾緊。 (2)夾緊機(jī)構(gòu):夾緊機(jī)構(gòu)是指除力源以外用于夾緊的機(jī)構(gòu)和元件。典型的夾緊機(jī)構(gòu)又可分為兩部分。1、夾緊元件:常指夾緊裝置的終端執(zhí)行元件,它與元件直接接觸,并施加以夾緊力而實(shí)現(xiàn)的夾緊。2、中間遞力機(jī)構(gòu):指介于力源與夾緊元件之間,起傳遞增力等作用的機(jī)構(gòu)。 2.3.2 夾緊裝置的基本要求 (1)牢—加緊后,應(yīng)保證工件在加工過程中位置不發(fā)生變化。 (2)正—夾緊時(shí),應(yīng)不破壞工件的正確定位。
56、 (3)快—操作方便,安全省力,加緊迅速。 (4)簡(jiǎn)—結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,有足夠的剛性和強(qiáng)度,便于制造。 2.3.3 夾緊力的方向 (1)夾緊力的方向應(yīng)盡可能垂直與工件的主要定位基準(zhǔn)面。 (2)夾緊力的方向應(yīng)盡量與切削力方向一致。 2.3.4 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)。 (2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)于支承對(duì)應(yīng),并盡量作用在工件剛性較好的地方。 (3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面,防止工件產(chǎn)生振動(dòng) ???????????[10]? ... ?>>? 機(jī)床撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 圖2.4基準(zhǔn)位移分析 根據(jù)工件夾緊的原則,除
57、在圖2-2(c)中施加夾緊力外,還應(yīng)在靠近加工面處增加一夾緊力,如圖2-5所示,用螺母與開口墊圈夾壓在工件圓柱的左端面,而對(duì)著支撐板的夾緊機(jī)構(gòu)可采用鉤形壓板,使結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便。 圖2.5加緊方案 2.4 夾具體與定位鍵 為保證工件在工作臺(tái)上安裝穩(wěn)定,應(yīng)按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度,并在兩端設(shè)置耳座,以便固定。 為了使夾具在機(jī)床工作臺(tái)的位置準(zhǔn)確及保證槽的中心平面與Ф25H7孔軸線垂直度要求,夾具體底面應(yīng)設(shè)置定位鍵,定位鍵的側(cè)面應(yīng)與長(zhǎng)銷的軸心線垂直。 2.5 夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求 下面以撥叉銑槽夾具(見圖2-6)為例給予說明。 (1)夾具最大輪廓尺
58、寸為234mm,210mm,250mm。 (2)影響工件定位精度的尺寸和公差為工件內(nèi)孔與長(zhǎng)銷10的配合尺寸為Ф25H7 g6和擋銷的位置尺寸為6±0.024mm及107±0.07mm。 (3)影響夾具在機(jī)床上安裝精度的尺寸和公差定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合尺寸14h6。 (4)影響夾具精度的尺寸個(gè)公差為定位長(zhǎng)銷10的軸心線對(duì)定位鍵側(cè)面B的垂直度為0.03mm;定位長(zhǎng)銷10的軸心線對(duì)夾具底面A的平行度為0.05mm;對(duì)刀塊的位置尺寸為9±0.04和13±0.04mm。 本例中,塞尺厚度為2h8mm,所以對(duì)刀塊水平方向的位置尺寸為 a=11-2=9(mm) (基本尺寸) 對(duì)刀塊垂直方
59、向的位置尺寸為 b=23-8-2=13(mm)(基本尺寸) 對(duì)刀塊位置尺寸的公差取工件相應(yīng)尺寸公差的2/1~1/5。因此 ???????????? a=9±0.04mm ???????????? b=13±0.04mm (5)影響對(duì)刀精度的尺寸和公差;塞尺的厚度尺寸2h8=22 -0.014mm。 2.6 夾具精度分析 為確使夾具能滿足工序要求,在夾具技術(shù)要求指定以后,還必須對(duì)夾具進(jìn)行精度分析。若工序某項(xiàng)精度不能被保證時(shí),還需要夾具的有關(guān)技術(shù)要求作適當(dāng)調(diào)整。 按夾具的誤差分析一章中的分析方法,下面對(duì)本例中的工序要求逐項(xiàng)分析; (1)槽寬尺寸16H11mm;此項(xiàng)要求由刀具精度保
60、證,與夾具精度無關(guān); (2)槽側(cè)面到E面尺寸11±0.2mm;對(duì)此項(xiàng)要求有影響的是對(duì)刀塊側(cè)面到定位板 間的尺寸9±0.04mm及塞尺的精度(2h8mm)。 上述兩項(xiàng)誤差之和△D+△G+△A+△J+△T=0.094<0.4(vmm) 因此,尺寸11±0.2mm能保證; (3)槽深8mm:由于工件在Z方向的位置由定位銷確定,而該尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為B面。因此有定位誤差,其中△B=0.2VMM、△y=(&d+&D)/2=(0.16+0.025)/2=0.02mm(&d為銷公差,&D為工件公差)。△D=△B+△y=0.22mm、另外,塞尺尺寸(2h8mm)及對(duì)刀塊水平面到定位銷的尺寸(13±0.0
61、4mm)也對(duì)槽深尺寸有影響,△T=0.014+0.08+0.094mm,△J、△G、△A都對(duì)槽深無影響,因此 △D+△G+△A+△J+△T=0.314(mm) 尺寸8的公差(按IT14級(jí))為0.36mm,故尺寸8mm能保證; (4)槽的中心平面與Ф25H7孔軸線垂直度公差0.08mm;影響該項(xiàng)要求的因素有: 1)定位誤差△D= △y=0.01mm; 2)加工方法誤差△G=0.012mm; 3)夾具定位心軸17的軸線與夾具底面A的平行度公差0.05mm(見圖2-6),即△A=0.05mm 4)定位心軸17的軸線對(duì)定位側(cè)面B的垂直度公差0.05mm,即△A=0.05mm;而△J△T
62、都對(duì)垂直度無影響。由于這些誤差不在同一方向,因此,槽中心平面最大位置誤差在YOZ面之上為0.01+0.012+0.05=0.072mm;在YOX平面上為 0.01+0.012+0.03=0.052mm。此兩項(xiàng)都小于垂直度公差0.08mm,故該項(xiàng)要求能保證。 綜上所述,該銑槽家具能滿足銑槽工序要求,可行。 ???????????[10]? ... ?>>? 撥叉銑槽夾具設(shè)計(jì)+CAD圖+撥叉零件圖+畢業(yè)論文答辯 論文總結(jié) “付出總有回報(bào)” 、“一份耕耘,一份收獲”。這幾句話讓我深有體會(huì),經(jīng)過兩周緊張而又忙碌的搜集整理和兩周的精心設(shè)計(jì),整整一個(gè)月的時(shí)間總算沒有白費(fèi),我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于有
63、所成效了。 我們機(jī)電一體化專業(yè)開設(shè)了《機(jī)械制圖及AUTOCAD》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》以及《計(jì)算機(jī)的應(yīng)用基礎(chǔ)》等基礎(chǔ)課,《數(shù)控機(jī)床及編程》、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》、等專業(yè)課,這些課程對(duì)我順利進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)起到了一個(gè)基石的作用。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我學(xué)到了許多知識(shí),包括課本上學(xué)不到的知識(shí)。當(dāng)然,在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的一些難題。通過我們翻閱相關(guān)的書籍,在網(wǎng)絡(luò)上尋找答案和經(jīng)過任老師的悉心指教和幫助最終才得以解決。本次畢業(yè)設(shè)計(jì),也讓我學(xué)會(huì)了齊心協(xié)力、共同協(xié)作、努力創(chuàng)新,自始至終都抱著一顆堅(jiān)定的信念,即如何做能使其工件更加美觀、精度更高、工作效率最高的心態(tài)。當(dāng)然更重要的是產(chǎn)品的實(shí)用性,在此基礎(chǔ)上使其更加富有創(chuàng)意才是我們的
64、目的。 老師不僅從一開始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對(duì)此衷心的感謝!同時(shí)還要感謝三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師,沒有他們的培養(yǎng)也不可能有今天我們的成績(jī)。通過三年課程的認(rèn)真學(xué)習(xí),使我們?cè)诖嘶A(chǔ)上利用所學(xué)東西順利進(jìn)行并完成了設(shè)計(jì)。 在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中用到了很多以前上課時(shí)學(xué)的知識(shí),尤其是老師上課教給我們的一些分析問題、解決問題的思想在這次項(xiàng)目中都得到了很好的印證,使我在這些方面能夠很快的領(lǐng)會(huì)。這些老師雖然有的沒有親自指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì),但仍然對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行有很大的幫助,在此一并表示感謝。 提高是有限的但提高也是全面的,正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來,也必然會(huì)讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力,更強(qiáng)的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心,讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿了信心。 ?<??[11]?[12]?[13]?[14]?[15]?
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