組合專機(jī)-三孔雙向臥式組合鏜床夾具設(shè)計(jì)

組合專機(jī)-三孔雙向臥式組合鏜床夾具設(shè)計(jì),組合,專機(jī),雙向,臥式,鏜床,夾具,設(shè)計(jì) 三孔雙向臥式組合鏜床夾具設(shè)計(jì) 摘 要 雙向臥式組合鏜床設(shè)計(jì)主要包括臥式單工位雙面組合鏜床傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)和多軸箱設(shè)計(jì)、夾具、刀具導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)和夾緊裝置的選擇。臥式單工位雙面組合鏜床傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)和多軸箱設(shè)計(jì)、夾具、刀具導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)和夾緊裝置的選擇是組合機(jī)床的主要組成部分，是保證加工精度的關(guān)鍵部件。它和機(jī)床的其它部分有著及其密切的聯(lián)系。因此，要求組合機(jī)床必須具有良好的剛性和足夠的夾緊力，以保證在整個(gè)加工過(guò)程中工件不產(chǎn)生位移。同時(shí)，滿足工件加工的各項(xiàng)技術(shù)要求，要保證工件不允許的變形，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，工藝性和實(shí)用性要好。 由加工零件的工藝條件為粗鏜，因此采用兩面同時(shí)鏜削，不僅加工方便，而且生產(chǎn)效率較高，因此采用雙面臥式組合鏜床進(jìn)行加工是合理的。 根據(jù)加工零件的加工特點(diǎn)，選擇一面兩孔作為定位基準(zhǔn)，限制工件在加工時(shí)的六個(gè)自由度。為了確保定位精度和穩(wěn)定性，采用底平面定位。定位銷采用手動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)定位銷，用支承板定位系統(tǒng)，它用油缸經(jīng)過(guò)推桿和一系列杠桿實(shí)現(xiàn)定位銷的插入和拔出。 關(guān)鍵詞：雙向臥式組合鏜床，傳動(dòng)系統(tǒng)，導(dǎo)向裝置，粗鏜，一面兩孔 ?。∷邢螺d了本文的注意：本論文附有CAD圖紙和完整版說(shuō)明書(shū)，凡下載了本文的讀者請(qǐng)留下你的聯(lián)系方式（QQ郵箱），或加我百度用戶名QQ，我把圖紙發(fā)給你。最后，希望此文能夠幫到你！ 英文題目 ABSTRACT CK-ⅡNumerically-controlled machine tool headstock horizontal type two-sided combination boring lathes and jig design ABSTRACT The bidirectional horizontal-type combination boring lathe design mainly includes the horizontal-type single location two-sided combination boring lathe kinematic scheme the design and the multi-axle-box design, the jig, the cutting tool guide design and the clamp choice. The horizontal-type single location two-sided combination boring lathe kinematic scheme's design and the multi-axle-box design, the jig, the cutting tool guide's design and clamp's choice is aggregate machine-tool's key component, is guarantees the working accuracy the key component. It and engine bed's other parts has and the close relation. Therefore, the request aggregate machine-tool must have the good rigidity and the enough clamping force, guaranteed that the work piece does not have the displacement in the entire processing process. At the same time, satisfies the work piece processing each specification, must guarantee the work piece does not permit the distortion, raises the productivity and reduces the production cost. The technology capability and the usability is friends with. by the processing components' technological conditions is the thick boring, therefore uses at the same time both sides boring, not only processes conveniently, moreover the production efficiency is high, therefore uses the two-sided horizontal-type combination boring lathe to carry on the processing is reasonable. According to the processing components' processing characteristic, choice two take the localization datum at the same time, the limit work piece in processing time six degrees-of-freedom. In order to guarantee that the pointing accuracy and the stability, use the bottom plane localization. The positioning pin uses the manual swiveling mechanism positioning pin, with the support plate positioning system, it uses the cylinder realizes positioning pin's insertion after the throwout lever and a series of release levers and draws out. KEY WORDS: The bidirectional horizontal-type combination boring lathe，kinematic scheme，the cutting tool guide，the thick boring，two take the localization datum 5 目　錄 前　言 1 第1章CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱產(chǎn)品工藝過(guò)程分析 3 1.1 工件分析 3 1.1.1 木模 3 1.1.2造型 3 1.1.3澆注： 3 1.1.4 清砂： 4 1.1.5 退火： 4 1.1.6 刷涂料： 4 1.1.7 鉗： 4 1.1.8 龍門(mén)銑： 4 1.1.9 龍門(mén)刨： 4 1.1.10 搖臂鉆： 4 1.1.11 粗鏜： 4 1.1.12 精鏜： 5 1.1.13 鉗： 5 1.1.14 檢驗(yàn)： 5 1.1.15 鉗： 5 1.1.16 入庫(kù)： 5 第2章CK-Ⅱ型數(shù)控機(jī)床粗鏜工序及組合鏜床總體設(shè)計(jì) 6 2.1 CK-Ⅱ型數(shù)控機(jī)床主軸箱粗鏜工序分析及其機(jī)床類型選擇 6 2.1.1 本工序采用的定位方案及特點(diǎn) 6 2.1.2 本工序應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 6 2.2確定確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 7 2.2.1 確定切削用量 7 2.2.2確定機(jī)床動(dòng)力參數(shù) （切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率）及刀具耐用度 8 2.3繪制加工示意圖 8 2.3.1選擇刀具 8 2.3.2確定導(dǎo)向裝置 9 2.3.3 .支架和底座 10 2.3.4 計(jì)算動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 10 第3章 工件夾緊機(jī)構(gòu)和夾緊力計(jì)算 13 3.1 夾緊機(jī)構(gòu)的要求 13 3.1.1 夾緊力的方向應(yīng)保證工件的既定位置而不破壞定位 13 3.1.2 夾緊力方向使工件變形最 13 3.2夾緊力的大小。 13 第4章 定位元件的選擇以及計(jì)算 17 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 17 4.1.1 采用一面兩銷定位 17 4.1.2 工件以孔定位和以平面定位的分析 17 4.2 定位誤差分析計(jì)算 18 4.2.1 定位件的選擇 18 4.2.2 定位誤差的計(jì)算 19 第5章 夾具的發(fā)展前景 21 5.1 夾具的動(dòng)向 21 5.1.1 高精 21 5.1.2 高效 21 5.2 夾具的最終形式 22 5.2.1 模塊、組塊 22 5.2.2 通用、經(jīng)濟(jì) 22 結(jié)　論 23 謝 辭 24 參考文獻(xiàn) 25 附　錄 27 外文資料翻譯 28 前　言 組合機(jī)床是一種專用高效自動(dòng)化技術(shù)裝備，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。其中 ，特別是汽車工業(yè)，是組合機(jī)床最大的用戶。如德國(guó)大眾汽車廠在Salzgitter的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，90年代初所采用的金屬切削機(jī)床主要是組合機(jī)床自動(dòng)線(60%)、組合機(jī)床(20%)和加工中心(20%)。顯然，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門(mén)，大量采用的設(shè)備是組合機(jī)床。因此，組合機(jī)床的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平，在很大 程度上決定了這些工業(yè)部門(mén)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 現(xiàn)代組合機(jī)床為機(jī)電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、刀具和機(jī)械組件等技術(shù)的綜合反映。近20年來(lái)，這些技術(shù)有長(zhǎng)足進(jìn)步，同時(shí)作為組合機(jī)床主要用戶的汽車和內(nèi)燃機(jī)等行業(yè)也有很大的變化，其產(chǎn)品市場(chǎng)壽命不斷縮短，品種日益增多且質(zhì)量不斷提高。這些因素有力地推動(dòng)和激勵(lì)了組合機(jī)床和自動(dòng)線技術(shù)的不斷發(fā)展。 十多年來(lái)，作為組合機(jī)床重要用戶的汽車工業(yè)，為迎合人們個(gè)性化需求，汽車變型品種日益增多，以多品種展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)已成為汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的特點(diǎn)之一，這使組合機(jī)床制造業(yè)面臨著變型多品種生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。為適應(yīng)多品種生產(chǎn)，傳統(tǒng)以加工單一品種的剛性組合機(jī)床必須提高其柔性。 在國(guó)外許多公司中，組合機(jī)床設(shè)計(jì)已普遍采用CAD工作站，在設(shè)計(jì)室?guī)缀鹾茈y見(jiàn)到傳統(tǒng)的繪圖板。CAD除應(yīng)用于繪圖工作外，并在構(gòu)件的剛度分析(有限元方法)、組合機(jī)床設(shè)計(jì)方案比較和選擇，以及方案報(bào)價(jià)等方面均已得到廣泛應(yīng)用，從而顯著地提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短了設(shè)計(jì)周期。加之國(guó)外許多公司在組合機(jī)床組成模塊方面的系列化和通用化程度很高(一般達(dá)90%以上)，使組合機(jī)床的交貨期進(jìn)一步縮短。 目前，在機(jī)械加工工業(yè)中，機(jī)械產(chǎn)品大批量生產(chǎn)中，組合機(jī)床已得到廣泛運(yùn)用。一些復(fù)雜的殼體類零件，加工工藝復(fù)雜、定位夾緊困難的工件，要提高其加工精度、生產(chǎn)效率，單憑普通機(jī)床是很難辦到的，而在用普通機(jī)床加工復(fù)雜工件的過(guò)程中，對(duì)操作者的技術(shù)也提了較高的要求，這就迫切的要求生產(chǎn)一定數(shù)量的組合機(jī)床。這樣，不但可以提高零件的加工精度和生產(chǎn)率，而且成本低、生產(chǎn)周期斷，適合我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平。更能夠在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中為企業(yè)獲得更多利潤(rùn)、提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。 目的意義：(1)提高機(jī)床的加工精度和生產(chǎn)率。(2)提高我們國(guó)家整個(gè)機(jī)械加工行業(yè)的水平和實(shí)力。(3)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。(4)降低工件成本、加工工藝難度、操作者的技術(shù)要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要求我們能綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)，結(jié)合實(shí)際，獨(dú)立解決本專業(yè)一般問(wèn)題,樹(shù)立為生產(chǎn)服務(wù)，扎實(shí)肯干，一絲不茍的工作作風(fēng)，為將來(lái)在機(jī)械方面工作打下良好的基礎(chǔ)。 我設(shè)計(jì)的課題是粗鏜CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱Ф73.5,2-Ф58.5三孔雙向臥式組合鏜床. 為了做好自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，我參照資料對(duì)組合鏜床的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，工件的加工過(guò)程、加工工藝有了一定的了解。在老師的悉心指導(dǎo)下，我查閱了大量的相關(guān)設(shè)計(jì)資料，本著提高自己的動(dòng)手設(shè)計(jì)能力，綜合掌握自己專業(yè)的知識(shí)的精神，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和討論，終于圓滿地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。由于本人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺和知識(shí)的局限性，該夾具的實(shí)際工作情況及可用性還有待于實(shí)踐的檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，敬請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)，老師，同學(xué)提出寶貴意見(jiàn)和見(jiàn)解，本人在此表示由衷的感謝！ 【標(biāo)題上下各空一行，從這里輸入前言內(nèi)容，前言格式已設(shè)置好，不需要修改?！? 第1章CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱產(chǎn)品工藝過(guò)程分析 1.1 工件分析 CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱是數(shù)控機(jī)床的主軸箱的箱體，結(jié)構(gòu)如圖1.1。其工藝分析如下： 圖1.1 CK-Ⅱ型機(jī)床主軸箱的三視圖 1.1.1 木模 確定造型的分型面，拔模斜度、型芯芯盒的幾何尺寸、內(nèi)外模澆口、直澆口的幾何形狀及尺寸、澆注后的縮水量等工步。木模為機(jī)械制造的第一道工序。 1.1.2造型 采用滲加固化劑膚腩樹(shù)脂砂造型。在造型機(jī)上制造外型與泥芯，經(jīng)氧化滲碳后進(jìn)行脫模，在外模中下泥芯，然后經(jīng)合箱，扣箱工步，制作澆口杯，冒口杯等。 1.1.3澆注： 先進(jìn)行點(diǎn)火，將砂型中有機(jī)原燃燒排氣，設(shè)置澆冒口，將熔化溫度在1400°C左右的鑄鐵水凈化，經(jīng)氣孔，渣子上浮清除干凈后，冷卻在1300°C左右時(shí)進(jìn)行澆注。 1.1.4 清砂： 鑄件冷卻1－2小時(shí)后，開(kāi)箱送入振動(dòng)落砂，上清砂，除去鑄件的澆冒口系統(tǒng)，并對(duì)坯件進(jìn)行打磨去刺。 1.1.5 退火： 消除坯件凝固的內(nèi)應(yīng)力，加溫在350°C左右保溫4－6小時(shí)，并隨爐冷卻。 1.1.6 刷涂料： 在需要加工的表面上刷上帶色（紅色）涂料。 1.1.7 鉗： 以三個(gè)大孔為基準(zhǔn)，劃四周平面的加工線。 1.1.8 龍門(mén)銑： 找正工件，一次粗銑4－5個(gè)主軸箱體的外表面，并在箱體底平面及兩側(cè)留0.5mm的精刨余量。 1.1.9 龍門(mén)刨： 精刨工件底平面，使之達(dá)到圖紙要求，精刨孔系兩側(cè)平面臺(tái)圖。 1.1.10 搖臂鉆： 以鉆模為夾具鉆加工8－Φ20孔，并鉆鉸2－Φ16兩銷孔。 1.1.11 粗鏜： 以臥式單工位雙面組合鏜床粗鏜Φ73.5、2－Φ58.5三大孔，并留單邊加工余量0.5mm。 1.1.12 精鏜： 以臥式單工位，雙面組合鏜床，精鏜上述三大孔位置如圖，并倒角1×45°。 1.1.13 鉗： 去除加工毛刺。 1.1.14 檢驗(yàn)： 檢查各加工平面與空的尺寸是否合圖。 1.1.15 鉗： 在CK-Ⅱ型數(shù)控主軸箱上打印標(biāo)記。 1.1.16 入庫(kù)： 涂防銹油，分類堆放。 第2章CK-Ⅱ型數(shù)控機(jī)床粗鏜工序及組合鏜床總體設(shè)計(jì) 2.1 CK-Ⅱ型數(shù)控機(jī)床主軸箱粗鏜工序分析及其機(jī)床類型選擇 2.1.1 本工序采用的定位方案及特點(diǎn) 本工序采用“一面兩孔”的定位方案，其特點(diǎn)為：“一面兩孔”的定位方案，廣泛用于機(jī)加工的面與面的定位，它符合六點(diǎn)定位的原則，但由于一面兩孔中有兩個(gè)圓孔面作定位基準(zhǔn)面，易出現(xiàn)過(guò)定位現(xiàn)象，為了消除孔的大小，長(zhǎng)度的公差，常采用以一孔為定位銷，另一孔為輔助定位的削邊銷方法。 2.1.2 本工序應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 本工序加工時(shí)，必須保證的幾何尺寸大孔的深度為41mm，小孔深度為36mm，兩孔的距離為160mm。孔的大小尺寸為Φ73.5、Φ58.5基面到孔中心高度為200mm。形位公差、大孔的垂直度保證。孔之間為孔內(nèi)表面粗糙度為3.2。 工件的材料為HT200.硬度為HBS170－200，在生產(chǎn)的鑄件不得有氣孔，砂孔等鑄造缺陷。同時(shí)保證鑄件毛坯孔的加工余量為5mm。 ?2.1.3 本工序采用的夾緊方案 適用于批量生產(chǎn)本工序采用液壓夾緊，其特點(diǎn)是快捷、省力、可靠、夾緊力大。 ?2.1.4機(jī)床類型選擇（即機(jī)床的布置形式）： 本工序加工的孔的中心線與定位基準(zhǔn)平行且工件兩個(gè)垂直側(cè)面上的孔系為同軸度的相互對(duì)應(yīng)孔，故此在選擇鏜床工件時(shí)的組合機(jī)床應(yīng)選用臥式單工位雙面組合鏜床。 ?2.1.5組合鏜床總體設(shè)計(jì)圖如圖2.1所示 圖2-1組合鏜床總體設(shè)計(jì) 對(duì)于批量較大的多孔加工專用機(jī)床一般設(shè)計(jì)成多軸形式，因此該機(jī)床可采用六軸鏜床較為合理。這樣軸向上的切削力可以相互抵消，給加緊帶來(lái)了方便。 2.2確定確定運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 2.2.1 確定切削用量 由于工件的的加工余量為5mm，粗鏜、半精鏜、精鏜的切削用量分別為2.5mm、1.5mm、1mm。此工序粗鏜的背吃刀量=2.5mm，考慮用硬質(zhì)合金鏜刀，參考資料可知，可以試取v=40m/min，則f=138.4mm/min。為使進(jìn)給為整數(shù)，則取f=150mm/min。 對(duì)于鏜Φ73.5孔時(shí)，取=0.8mm/r， n===187.5r/min, v===43.3m/min. 對(duì)于鏜兩Φ58.5孔時(shí)，取=0.7mm/r， n===214.3r/min, v===39.4m/min. 2.2.2確定機(jī)床動(dòng)力參數(shù) （切削力、切削轉(zhuǎn)矩、切削功率）及刀具耐用度 首先計(jì)算每根主軸的主切削力，計(jì)算公式如下 其中HB= HBmax－1/3（HBmax－HBmin）=190 把鏜Φ73.5孔各參數(shù)代入，則=1948N 把鏜Φ58.5孔各參數(shù)代入，則=1762N 機(jī)床切削功率 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算 考慮提高切削用量的可能性，選擇功率稍大的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為960r/min，功率為5.5kw。 切削轉(zhuǎn)矩,代入得，。 設(shè)鏜Φ73.5孔時(shí)，刀具的壽命為T(mén)1，則 計(jì)算得到T1=1017.4分鐘=17小時(shí)，同理，T2=1864分鐘=31小時(shí)。 2.3繪制加工示意圖 2.3.1選擇刀具 根據(jù)工件的材料和硬度選擇YG8硬質(zhì)合金鏜頭，假設(shè)鏜Φ73.5時(shí)為鏜桿1，鏜Φ58.5時(shí)為鏜桿2，3.鏜桿1的直徑為Φ53，其截面尺寸為16mm16mm，鏜桿2，3的直徑為Φ45，其截面尺寸為12mm12mm.其中。 2.3.2確定導(dǎo)向裝置 由于此工序?yàn)榇昼M，線速度為v=40m/min左右，可選擇固定導(dǎo)向，考慮鏜桿尾部與機(jī)床主軸為剛性連接，故采用前置單導(dǎo)向的形式。如下圖： 其中 (K1為最大懸伸量因數(shù)) （K1為按鏜孔直徑尺寸公差的精度等級(jí)確定膛套長(zhǎng)度的因數(shù)） 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)要求開(kāi)始加工時(shí)鏜桿深入導(dǎo)向裝置的長(zhǎng)度應(yīng)不小于鏜桿直徑。 有以上的條件即可計(jì)算出導(dǎo)向裝置的各尺寸。 圖2-1 根據(jù)工件形狀?。? 鏜大孔Φ73.5時(shí)：ｄ＝80；D＝100； 鏜小孔Φ58.5時(shí)：ｄ＝60；D＝75； 其配合公差為：Φ100 和 (間隙配合) Φ80與Φ60 均是在配合是配研，使之達(dá)到鏜孔所能達(dá)到的位置精度。 1.單支撐引導(dǎo) 鏜桿在鏜模中只用一個(gè)位于刀具后面的鏜套引導(dǎo)。鏜桿與機(jī)床主軸采用剛性聯(lián)接，并應(yīng)保證鏜套中心線與主軸軸線重合。此時(shí)，機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度會(huì)影響鏜孔精度。此種鏜模適于加工短空和小孔。 2.鏜套：固定式鏜套 在鏜孔過(guò)程中不隨鏜桿轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)與快換轉(zhuǎn)套相同。加工時(shí)為提高鏜削速度，內(nèi)孔開(kāi)有油槽，加工時(shí)可適當(dāng)提高切削速度。由于鏜桿在鏜套內(nèi)回轉(zhuǎn)和軸向移動(dòng)，鏜套容易磨損，故不帶油杯的只適用于低速鏜削。 2.3.3 .支架和底座 鏜模支架和底座為鑄鐵，常分開(kāi)制造，這樣便于加工、裝配和時(shí)效處理。他們要有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證加工過(guò)程的穩(wěn)定性。盡量避免采用焊接結(jié)構(gòu)，宜采用螺釘和銷釘剛性聯(lián)接。支架在使用中不允許承受夾緊力。在底座面對(duì)操作者一側(cè)應(yīng)加工有一窄長(zhǎng)平面，以便于將鏜模安裝于工作臺(tái)上時(shí)用于找正基面。底座上應(yīng)設(shè)置適當(dāng)數(shù)目的耳環(huán)，以保證鏜模在機(jī)床工作臺(tái)上安裝牢固可靠。還應(yīng)有起吊環(huán)，以便于搬運(yùn)。 2.3.4 計(jì)算動(dòng)力部件的工作循環(huán)及工作行程 動(dòng)力部件的工作行程指加工時(shí)動(dòng)力部件從原始位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到加工終了位置又返回到原來(lái)的動(dòng)作過(guò)程，包括快進(jìn)―工進(jìn)－快退。 ①動(dòng)力部件的進(jìn)給長(zhǎng)度： L工進(jìn)＝L1+L加工長(zhǎng)+L2 L加工長(zhǎng)－加工部位長(zhǎng)度（以最深孔來(lái)計(jì)算） L1－刀具切入量。 L2－刀具的切出長(zhǎng)度。 L加工長(zhǎng)＝40 L1取5 取：L2＝5。[1] 則L工進(jìn)＝5+40+5＝50。 ②動(dòng)力部件快速退回長(zhǎng)度（L快退） L快退＝L工進(jìn)+L快進(jìn) 為了裝卸工件方便，取　L快進(jìn)＝50　即L快退＝100。 動(dòng)力部件快速退回的長(zhǎng)度L快退必須保證有所有刀具均退回夾具的刀套內(nèi)，而不影響工件的裝卸。所繪的加工示意圖：L＝45+16+20=81＜100 即L＜L快退。 則刀具可完全退回導(dǎo)套內(nèi)，即設(shè)計(jì)合理。 ③動(dòng)力部件的總行程的確定： L總≥L工作行程+L前備量+L后備量。 L工作行程－動(dòng)力部件的工作行程，即L快退。 L前備－動(dòng)力部件尚可調(diào)節(jié)的距離。 L后備－刀具從接桿中或接桿連同刀具一起從主軸孔中得到所需的軸向距離。 L工作行程＝100 L前備＝6 L后備＝380 L總＝100+6+380＝486。 工作循環(huán)圖如2-3圖所示： 圖2-3 工作循環(huán)圖 總結(jié)：繪制加工示意圖時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題： ①加工示意圖應(yīng)與機(jī)床實(shí)際加工狀況一致，刀具應(yīng)畫(huà)在終了位置。 ②尺寸應(yīng)完整，尤其是從主軸箱端面到刀尖的軸向尺寸應(yīng)完整。 ③加工示意圖上應(yīng)標(biāo)出各主軸的切削用量和被加工零件的圖號(hào)，材料硬度，加工余量以及是否冷卻液等。 ④加工示意圖上應(yīng)表示加工過(guò)程的工作循環(huán)及各行程的長(zhǎng)度。 12 第3章 工件夾緊機(jī)構(gòu)和夾緊力計(jì)算 3.1 夾緊機(jī)構(gòu)的要求 3.1.1 夾緊力的方向應(yīng)保證工件的既定位置而不破壞定位 此箱體采用一面兩銷定位，底面定位，因此加盡力的方向應(yīng)該垂直于底面。我 3.1.2 夾緊力方向使工件變形最 夾緊力應(yīng)垂直工件的定位地面向下 。 ? 3.1.3著力點(diǎn)的選擇 作力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工面，在工件剛度最好的地方，著力點(diǎn)必須作用在定位元件的支撐面上。 夾緊力方向應(yīng)使夾緊力最小綜合上述三種考慮夾緊力應(yīng)該采用如下圖所示： 圖3- 3.2夾緊力的大小。 ? 3.2.1：夾緊力的大小與工件受的切削力、重力、慣性力和摩擦力的大小有關(guān)，根據(jù)靜力平衡條件計(jì)算出理論夾緊力W，乘以安全系數(shù)K得出實(shí)際夾緊力W s ,即： Ws =W K； 式中Ws ——實(shí)際夾緊力； W ——計(jì)算出理論夾緊力 K=K1 K2 K3 K4 K5 Ｋ0——基本安全系數(shù)，一般取1.5； K1——加工狀態(tài)系數(shù)，粗加工K1=1.2； K2——刀具鈍化系數(shù) 粗鏜K=1.0； K3——切削特點(diǎn)系數(shù) 連續(xù)K=1.0； K4——考慮夾緊力穩(wěn)定系數(shù) K4=1.0； K5——1.2 u=0.16 K≈2.5 P=1948×2+1762×4=10944 N； Wk=2.5(10944-8136)/(0.16+0.16)=21937 N; A =∏d=∏×(12×0.001) (12×0.001)=4.5210m； QA[t]=4.521015Mpa=8136 N； 支柱承受力大于27709.8+21937=49646.8 N； 屈服強(qiáng)度350Mpa； d=23.8mm； 現(xiàn)取d=40mm,足夠滿足強(qiáng)度要求！ ? 3.2.2液壓夾緊傳動(dòng)系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)圖示如下：簡(jiǎn)單的反應(yīng)液壓回路的基本情況，再次沒(méi)有做大量的闡述。基本資料詳見(jiàn)參考書(shū)，在參考往往文獻(xiàn)中已經(jīng)詳盡列出參考書(shū)出處、作者、出版社、年份等重要信息，廣大讀者可以輕松在市面上找到有關(guān)書(shū)籍。 圖3-1 液壓缸采用凸緣式 液壓缸主要參數(shù)計(jì)算 活塞直徑D/mm; 活塞桿以推力工作時(shí)D=1.13 活塞最大移動(dòng)速度V 無(wú)活塞桿腔V=40QL/D F ——活塞最大作用力（Ｎ）； Ｐ——活塞桿工作壓力，?。?.5~5）ＭＰａ，現(xiàn)?。常停校?； ｄ——活塞桿直徑； QL——無(wú)活塞桿腔需要的最大輸入流量（Ｌ／ｍｉｎ）； ——效率，取0.7~0.9?，F(xiàn)取0.8; 液壓缸樣式簡(jiǎn)圖如下 圖3-2 16 第4章 定位元件的選擇以及計(jì)算 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4.1.1 采用一面兩銷定位 用一圓柱銷和一削邊銷定位，地下一平面。限制工件六個(gè)自由度，完全定位。工件在夾具中定位時(shí)，通常采用一定數(shù)量、適當(dāng)布置的支撐點(diǎn)來(lái)消除相同數(shù)量需要限制的自由度。這就是工件定位規(guī)律。工件定位規(guī)律告訴我們，工件需要限制的自由度數(shù)量應(yīng)由工件結(jié)構(gòu)形狀及其在工序中的加工技術(shù)要求所決定！ 4.1.2 工件以孔定位和以平面定位的分析 定位銷的結(jié)構(gòu)，由于采用活動(dòng)定位銷。所以既不能把定位銷直接壓入夾具體內(nèi)部，也不能用螺栓將定位銷固定在夾具體上。而是采用一定的輔助措施采用旋轉(zhuǎn)活動(dòng)機(jī)構(gòu)將定位銷和活動(dòng)附件用螺紋連接的方式連接。結(jié)構(gòu)形式如下圖所示； 工件以平面定位時(shí)，一個(gè)平面上最多布置三個(gè)支撐點(diǎn)。這種情況通常用于工件定位面相對(duì)工件總尺寸較大，并且被加工表面與該平面有尺寸精度要求時(shí)。當(dāng)工件定位面較工件總尺寸狹長(zhǎng)，又限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，并且在一個(gè)方向上與被加工表面有尺寸和位置精度要求時(shí)，往往布置兩個(gè)支撐點(diǎn)。當(dāng)工件定位面相對(duì)工件總尺寸很小，并且在一個(gè)方向上與被加工表面有位置尺寸精度要求時(shí)，為往往只布置一個(gè)定位支撐點(diǎn)。 本結(jié)構(gòu)采用支撐板支撐，應(yīng)當(dāng)指出的是工件除了以粗基面定位時(shí)采用支撐釘，其他時(shí)間很少用支撐釘。支撐板上邊帶有排屑槽，當(dāng)切屑落入螺釘頭處的間隙內(nèi)時(shí)便于清理，適宜用于底面的支撐。在以推入方式裝卸工件的夾具和自動(dòng)線夾具上應(yīng)用較多。這種支撐釘可用T7A鋼和20Gr鋼制造。T7A鋼淬火HRC60~64,20Gr滲碳淬火硬度為HRC59。這種支撐已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，尺寸完全出自手冊(cè)。 4.2 定位誤差分析計(jì)算 4.2.1 定位件的選擇 定位銷的選擇 表4-2-X 定位銷與定位銷孔公差的確定： 銷取g6，Es=-0.006mm IT6 0.011mm, 1.兩定位銷中心距Lj360mm 2.兩定位銷中心距公差±δLj=±﹝1/5~1/3﹞δLj ±δLj——工件兩基準(zhǔn)孔的中心距公差，δLj=0.018mm ±δLj=±1/5δLj=±0.0036mm 3.圓柱銷的最大直徑d=D, D第一基準(zhǔn)孔的最小直徑 4.補(bǔ)償值ε ，ε=δLg+δLj-1/2△min △min——第一基準(zhǔn)孔和圓柱銷間最小配合間隙，精度要求不高時(shí)不予考慮； 5. ε=0.018+0.0036=0.0216mm 削邊銷的寬度b,B D=8~20 ,b=4, B=D-2 6.削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小間隙△min △min=2·b·ε/ D=2×4×0.0216/11.983=0.0144mm 7.削邊銷的最大直徑d d=D-△min =11.983-0.014=11.969mm 公差取h6 IT6=0.011 h6=0 ∴削邊銷的尺寸11.969。 4.2.2 定位誤差的計(jì)算 兩定位銷所產(chǎn)生的最大角度誤差 = arctg﹝△max+△max﹞/2L 式中△max——圓柱銷與工件定位孔間的最大間隙； △max——菱形銷與工件定位孔間的最大間隙； L=360mm; 孔 Φ12；銷Φ12；削邊銷Φ11.969 △max=12.018-11.983=0.035； △max=12.018-11.958=0.06； = arctg﹝0.035+0.06﹞/﹝2×360﹞=0.007 ?4.2.3 定位銷伸出高度的計(jì)算 右定位銷計(jì)算高度 H= 左定位銷計(jì)算高度 H= 實(shí)際定位銷的高度H應(yīng)選H和H中的較小值 工件定位孔與定位銷的最小間隙 =0.006mm; H = H = 選擇定位銷的實(shí)際高度只是為了便于裝卸工件，現(xiàn)在采用的是活動(dòng)定位銷，當(dāng)加工完成去工件時(shí)，定位銷會(huì)在手柄轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)下降，工件可以直接向后移動(dòng)。  第5章 夾具的發(fā)展前景 5.1 夾具的動(dòng)向 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)保發(fā)展方向的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 5.1.1 高精 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精度高達(dá)5um，夾具支撐面的垂直度達(dá)到0.01/300mm,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寬的孔隙組合焊接夾具平臺(tái)，其高度誤差為0.03mm;精密平口鉗的平行度和垂直度在5um以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)5mm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5um。機(jī)床夾具的精度以提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需要和經(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。 5.1.2 高效 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推陳出新。新型的電控永磁夾具，夾緊和松開(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，多面和多件加工提供了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用一分鐘，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)，一分鐘內(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。 5.2 夾具的最終形式 專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)、主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。 5.2.1 模塊、組塊 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)。省時(shí)省工，省材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種夾具系統(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。 5.2.2 通用、經(jīng)濟(jì) 夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重復(fù)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，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)適用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 23 結(jié)　論 謝 辭 參考文獻(xiàn) 1. 謝家瀛，組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.8 2. 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