汽車撥叉架工藝分析及其夾具設計說明書培訓資料-資料下載頁

　　

【正文】 37=（ ++） = 60?=（ ++） 60=工序 4 單件時間： =++=工序 5 單件時間： =++=將上述零件工藝規程設計的結果，添入工藝文件。附錄中列出了撥叉零件的機械加工工藝過程卡以及撥叉零件的加工工序卡。24 / 377 夾具設計 夾具的分類夾具種類按使用特點可分為：①萬能通用夾具。如機用虎鉗、卡盤、吸盤、分度頭和回轉工作臺等，有很大的通用性，能較好地適應加工工序和加工對象的變換，其結構已定型，尺寸、規格已系列化，其中大多數已成為機床的一種 標準附件。②專用性夾具。為某種產品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設計制造，服務對象專一，針對性很強，一般由產品制造廠自行設計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具（用于組合機床自動線上的移動式夾具） 。③可調夾具。可以更換或調整元件的專用夾具。④組合夾具。由不同形狀、規格和用途的標準化元件組成的夾具，適用于新產品試制和產品經常更換的單件、小批生產以及臨時任務。除虎鉗、卡盤、分度頭和回轉工作臺之類，還有一個更普遍的叫刀柄，一般說來，刀具夾具這個詞同時出現時，大多這個夾具指的就是刀柄。 夾具的分析研究協會的統計表明，目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85％左右。現代生產要求企業所制造的產品品種經常更新換代，以適應市場的需求與競爭。然而，一般企業都仍習慣于大量采用傳統的專用夾具，一般在具有中等生產能力的工廠，里約擁有數千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產的企業中，每隔 3~4 年就要更新 50~80％左右專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為 10~20％左右。特別是近年來，數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統、 （FMS）等新加工技術的應用，對機床夾具提出了如下新的要求： （1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本； （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床夾具； （4）能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具；25 / 37 （5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，動生產率； （6）提高機床夾具的標準化程度； 夾具的功能（1）保證加工精度：工件通過機床夾具進行安裝，包含了二層含義：一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置，稱為定位；二是通過夾緊機構使工件的既定位置在加工過程中保持不變，稱為夾緊。這樣，就可以保證工件加工表面的位置精度，且精度穩定。（2）提高生產率：使用夾具來安裝工件，可以減少劃線，找正、對刀等輔助時間，采用多件、多工位夾具。（3）擴大機床的使用范圍：有些機床夾具實質上是對機床進行了部分改造，擴大了原機床的功能和使用范圍。（4）減輕工人的勞動強度，保證生產安全。 機床夾具的基本組成 （1）定位元件及定位裝置：用于確定工件正確位置的元件或裝置。如圖中的圓柱銷5 以及支承板和支承釘。（2）夾緊元件及夾緊裝置：用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置，如圖中的螺母 4 和快換墊圈 6。（3）導向及對刀元件：用于確定工件與刀具相互位置的元件，如圖中的夾具中常用對刀塊來確定刀具與工件的位置。（4）其它元件及裝置：根據加工需要來設置的元件或裝置，如圖中的銑床夾具中機床與夾具的對定，往往在夾具體底面安裝兩個定向鍵等等。以上所述，是機床夾具的基本組成。對于一個具體的夾具，可能略少或略多一些，但定位、夾緊和夾具體三部分一般是不可缺少的。26 / 37 工件的定位在制定工件的工藝規程時，已經初步考慮了加工中工藝基準問題，有時還繪制了工序簡圖。設計夾具時位基準。無論是工藝基準還是定位基準，均應符合六點定位原理　六點定位原理 一個物體在三維空間中可能具有的運動，稱之為自由度。在 OXYZ 坐標系中，物體可以有沿 X、Y、Z 軸的移動及繞 X、Y、Z 軸的轉動，共有六個獨立的運動，即有六個自由度。所謂工件的定位，就是采取適當的約束措施，來消除工件的六個自由度，以實現工件的定位。六點定位原理是采用六個按一定規則布置的約束點，限制工件的六個自由度，使工件實現完全定位。 定位方式（1）平面定位：對于支架類零件的加工，最常用的定位方式是以平面為基準。如圖所示為平面定位方式采用支承釘與支承板。平面定位方式所需的定位元件及定位裝置，均已標準化了。圖 71 六點定位原理示意圖（2）孔定位：當工件上的孔為定位基準時，就采用這種定位方式，其基本特點是定位孔和定位元件之間處于配合狀態。常用定位元件是各種心軸和定位銷。27 / 37定位銷：如圖所示為標準化的圓柱定位銷，上端部有較長的倒角，便于工件裝卸，直徑 d 與定位孔配合，其尾柄部分一般與夾具體孔過盈配合。 定位方案的選擇寬為 18mm 的槽，其設計基準為孔中心線和工件的后加工表面為定位基準。因此選用工件以加工后端面和孔的中心線為主定位基準。 定位誤差 工件的加工誤差是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產生的： （1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差； （2）夾具帶著工件安裝在機床上，相對機床主軸(或刀具)或運動導軌的位置誤差，也稱對定誤差； （3）加工過程中誤差，如機床幾何精度，工藝系統的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差。可見定位誤差只是工件加工誤差的一部分。設計夾具定位方案時要充分考慮此定位方案的定位誤差的大小是否在允許的范圍內，一般定位誤差應控制在工件允差的1／3～l／5 之內。由于槽的軸向尺寸的設計基準與定位基準重合，故軸向尺寸基準不重合度誤差為0。36 尺寸位置公差無基準不重合，故徑向尺寸無基準不重合度誤差也為 0。位移誤差：（）/2=位移誤差小于未注公差，因此符合條件 夾緊機構設計應滿足的要求設計夾緊機構一般應遵循以下主要原則：（1）夾緊必須保證定位準確可靠，而不能破壞定位。（2）工件和夾具的變形必須在允許的范圍內。（3）夾緊機構必須可靠。夾緊機構各元件要有足夠的強度和剛度，手動夾緊機構必須保證自鎖，機動夾緊應有聯鎖保護裝置，夾緊行程必須足夠。（4）夾緊機構操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習慣。28 / 37（5）夾緊機構的復雜程度、自動化程度必須與生產綱領和工廠的條件相適應。 夾緊力的確定 夾緊力包括方向、作用點和大小三個要素，這是夾緊機構設計中首先要解決的問題。 夾緊力方向的確定（1）夾緊力的方向應用有利于工件的準確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應垂直于第一定位基準面。（2）夾緊力的方向應與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。（3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力 夾緊機構螺旋夾緊機構：螺旋夾緊機構是夾緊機構中應用最廣泛的一種，螺旋夾緊機構夾緊力的計算與斜楔夾緊機構的計算相似，因為螺旋可以看作一斜楔繞在圓柱體上而形成。 切削力及夾緊力的計算刀具：面銑刀，216。63mm, Z=14Fz=CPBZkP (見《切削手冊》356 表)解得 Fz =200 (N)其中 CP=52， t=8mm, Sz=, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)在計算切削力時，必須考慮安全系數。安全系數 K= k1 k2 k3 k4水平切削分力 FH= Fz =220 (N)垂直切削分力 Fv= Fz=60 (N)其中；k1 為基本安全系數 29 / 37 K2 為加工性質系數 K3 為刀具鈍化系數 K4 為斷續切削系數 F,=KFH = X X X X 200=400 (N) 實際夾緊力為 WK= KFH/（U1+U2 ）=400/=800 (N)其中 U1 和 U2 為夾具定位面及夾緊面上的磨擦系數，U1=U2=螺母選用 細牙三角螺紋，產生的夾緊力為：W=2M/D2tg(a+錯誤! 未找到引用源。 )+(D3 d3)/(D2 d2)解得： W=1O405 (N)其中： M=19000 D2= a=2029, D=23mm d=16mm此時螺母的夾緊力 W 已大于所需的 800(N)的夾緊力，故本夾具可安全工作。 夾具設計及操作說明如前所述,在設計夾具時,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。銑床夾具的裝配圖見下圖： 1夾具體； 2定位鍵； 3螺釘； 4螺母； 5圓柱銷； 6快換墊圈； 7對刀塊30 / 37圖 72 銑床夾具的裝配示意圖總 結通過本次的畢業設計，使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習，對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設計與分析，對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。總的說來,雖然在這次設計中自己學到了很多的東西，取得一定的成績,但同時也存在一定的不足和缺陷,這些都是這次設計的價值所在，以后的日子以后自己應該更加努力認真，以冷靜沉著的心態去辦好每一件事情。 參考文獻[1] [M]. 機械工業出版社， 2022.[2] [M]. 機械工業出版社 ，2022.[3] 于駿一、[M]. 機械工業出版社， 2022.[4] 駱莉、[M]. 華中科技大學出版社， 2022.[5] [S]. 機械工業出版社,李益民，2022.[6] [M]. 機械工業出版社， 2022.[7] 第 2 版[S].機械工業出版社:華中理工大學，2022.[8] [M]. 機械工業出版社， 2022.[9] 孫本緒、[M]. 國防工業出版社， 2022.[10] [M]. 吉林科學技術出版社， 1995.