畢業(yè)設(shè)計(jì)--盤(pán)套徑向孔帶分度裝置鉆床夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　　2015 年 5 月 20 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本課題是為加工扇形盤(pán)套零件的三個(gè)徑向孔設(shè)計(jì)帶分度裝置的鉆床夾具。扇形盤(pán)套采用完全定位方式，帶臺(tái)階的定位心軸限制五個(gè)自由度，分度裝置實(shí)現(xiàn)徑向分度的同時(shí)限制一個(gè)回轉(zhuǎn)自由度。設(shè)計(jì)帶快換墊圈

2、的螺旋夾緊裝置，更換工件方便快捷、夾緊可靠。分度裝置包括帶分度功能的分度盤(pán)和帶停留、復(fù)位功能及定位功能的對(duì)定銷(xiāo)。設(shè)計(jì)和選用較高精度的鉆套和鉆模板，保證鉆孔質(zhì)量。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固的夾具體，為其它夾具零件提供可靠的安裝平臺(tái)。整套夾具結(jié)構(gòu)經(jīng)湊、精度較高、操作方便、生產(chǎn)率高，能滿足扇形盤(pán)套零件的三個(gè)徑向孔的鉆削加工。</p><p>　　關(guān)鍵詞：螺旋夾緊；分度裝置；鉆模板</p><p><b&

3、gt;　　Abstract</b></p><p>　　This topic is for the processing of fan-shaped plate kit three radial hole drill jig design with dividing device . Fan-shaped plate adopt completely positioning way, with the

4、 steps of locating mandrel limit five degrees of freedom , the dividing device to realize the radial index at the same time limit a rotation degrees of freedom . Design clamping device of the spiral gasket quick change ,

5、 change of fast and convenient, reliable clamping workpiece . With dividing function dividing apparatus in</p><p>　　Key words: screw clamp ; Dividing device ; Drill template</p><p><b>　　目

6、錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論4</b></p><p>　　1.1 機(jī)床夾具簡(jiǎn)述4</p><p>　　1.2 鉆床夾具介紹5</p><p>　　第2章 夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容與任務(wù)要求6</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)6</p><

7、p>　　2.2 夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容6</p><p>　　第3章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理8</p><p>　　3.1 夾具總體方案設(shè)計(jì)8</p><p>　　3.2 定位方案設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.3 夾緊方案設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.4 分度裝置設(shè)計(jì)15</p><p

8、>　　第4章 夾具精度分析16</p><p>　　4.1 定位誤差16</p><p>　　4.2 對(duì)刀誤差16</p><p>　　4.3 夾具誤差17</p><p>　　4.4加工精度分析17</p><p>　　第5章 主要零件設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.1 夾

9、具體的設(shè)計(jì)19</p><p>　　5.2 鉆模板設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)鉆套選用20</p><p>　　5.3 定位心軸的設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.4 分度盤(pán)設(shè)計(jì)21</p><p><b>　　第6章 結(jié)論23</b></p><p><b>　　致謝24</b>

10、</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　附件26</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 機(jī)床夾具簡(jiǎn)述</p><p>　　隨著現(xiàn)代各項(xiàng)技術(shù)的日新月異，機(jī)床在加工精

11、密設(shè)備中作用已經(jīng)無(wú)法被任何工具所替代，而夾具是機(jī)床的附屬部分，是決定加工精度的決定性因素，因此，夾具也逐漸成為單獨(dú)的一門(mén)學(xué)科，在社會(huì)進(jìn)步的過(guò)程中發(fā)揮重要的作用。18世紀(jì)后期，夾具被首次應(yīng)用于機(jī)床上加工工件。</p><p>　　現(xiàn)代制造企業(yè)的主導(dǎo)是品種齊全，中小批量，品質(zhì)優(yōu)良，成本低的生產(chǎn)，而在現(xiàn)如今，無(wú)論是數(shù)控機(jī)床，還是加工中心更甚者柔性制造系統(tǒng)中都使用了先進(jìn)的夾具設(shè)備，他們也因此在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)中取得了一

12、席之地，在提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力上起到了巨大的推動(dòng)作用，試想這些企業(yè)如果不能與時(shí)俱進(jìn)，提高創(chuàng)新意識(shí)在夾具的改良中前進(jìn)，那么這些企業(yè)也必定會(huì)在市場(chǎng)的潮流中被淘汰。</p><p>　　現(xiàn)代夾具已經(jīng)廣泛的應(yīng)用了數(shù)控機(jī)床、加工中心、柔性制造系統(tǒng)等新技術(shù)，已從一種輔助性工具逐步發(fā)展成為種類(lèi)繁多的廣泛應(yīng)用的機(jī)床工藝裝備技術(shù)，并正朝著精密、復(fù)合、智能、高效、環(huán)保的方向迅速發(fā)展，而夾具作為機(jī)床不可缺少的重要組成部分，因此，必須對(duì)

13、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)提出新的設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　1）生產(chǎn)周期短，降低成本，適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)</p><p><b>　　2）標(biāo)準(zhǔn)化</b></p><p><b>　　3）高效自動(dòng)化</b></p><p>　　4）柔性化，低成本設(shè)計(jì)</p><p><b>　　5

14、）精密化</b></p><p><b>　　6）提高勞動(dòng)生產(chǎn)率</b></p><p><b>　　7）模塊化</b></p><p>　　夾具的種類(lèi)繁多，通常情況下，常見(jiàn)夾具分為通用夾具、成組夾具、專用夾具、組合夾具、可調(diào)夾具等幾種類(lèi)別。本課題主要設(shè)計(jì)的是鉆床專用夾具。在機(jī)械制造加工過(guò)程中，夾具是必不可少的

15、部分，是保證工件加工精度、滿足生產(chǎn)要求和提高產(chǎn)能的關(guān)鍵性因素，因此夾具設(shè)計(jì)必須滿足工藝性、使用性、經(jīng)濟(jì)性三方面的要求。</p><p>　　因此，夾具設(shè)計(jì)需綜合考慮以下因素：</p><p>　　1）被加工工件各表面的精度與質(zhì)量要求，并根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇合適的加工方法以及加工次數(shù)。</p><p>　　2）被加工工件的生產(chǎn)類(lèi)型，設(shè)計(jì)夾具或選擇夾具。<

16、;/p><p>　　3）被加工工件材料的性質(zhì)。</p><p>　　4）工廠車(chē)間的實(shí)際生產(chǎn)能力，在這基礎(chǔ)上考慮改進(jìn)加工方法及設(shè)備，提高生產(chǎn)工藝水平和生產(chǎn)效率。</p><p>　　5）工件被加工表面的特殊性要求。</p><p>　　6）國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，類(lèi)型相同的零件設(shè)計(jì)資料。</p><p>　　綜合相關(guān)因素、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

17、、生產(chǎn)需求等要求，設(shè)計(jì)符合利益最大化的夾具，以滿足車(chē)間需求，完成生產(chǎn)指標(biāo)。</p><p>　　1.2 鉆床夾具介紹</p><p>　　鉆床夾具又稱鉆模，一般有鉆模板及鉆套、定位裝置、夾緊裝置、夾具體等部分組成，主要有固定式、翻轉(zhuǎn)式、蓋板式、滑柱式、回轉(zhuǎn)式等形式比較常見(jiàn)。</p><p>　　（1）固定式鉆模：通常這類(lèi)鉆模通過(guò)螺釘固定在鉆床工作臺(tái)，有較高的加工精度

18、，在立式鉆床加工系統(tǒng)上和搖臂鉆床加工系統(tǒng)中應(yīng)用較多</p><p>　?。?）翻轉(zhuǎn)式鉆模：鉆模板可以翻轉(zhuǎn)，方便更換工件，但這種鉆模連同被加工工件的總重量不能太大，為翻轉(zhuǎn)方便，通常用來(lái)加工小型工件。</p><p>　?。?）蓋板式鉆模：這類(lèi)夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有夾具體，它的定位及夾緊裝置直接安裝在鉆模板上，而鉆模板直接在工件上進(jìn)行裝夾，通常用于加工大型工件上的小孔。</p>&l

19、t;p>　?。?）滑柱式鉆模：這種夾具在生活應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方面，制作周期短，是一種通用可調(diào)夾具并且?guī)в猩凳姐@模板。</p><p>　?。?）回轉(zhuǎn)式鉆模：通過(guò)查閱相關(guān)資料，這類(lèi)鉆模應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)多種，通常有如下結(jié)構(gòu)：一個(gè)鉆套，帶有分度裝置；多個(gè)鉆套；標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)臺(tái)；多工位結(jié)構(gòu)等。</p><p>　　本課題主要研究方向是鉆床專用夾具的研究，通過(guò)對(duì)被加工工件的研究與可行性分析，

20、在現(xiàn)有知識(shí)與生產(chǎn)能力相結(jié)合的情況下，，慎重考慮工件工藝性、經(jīng)濟(jì)性、精密性的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)專用夾具。</p><p>　　第2章 夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容與任務(wù)要求</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　本課題的加工零件圖如圖2-1所示，生產(chǎn)盤(pán)套類(lèi)零件扇形板的材料為HT200，需加工的是三個(gè)中心線角度為20°、深1

21、6mm、直徑Φ8的徑向孔，生產(chǎn)類(lèi)型為批量生產(chǎn)。</p><p>　　圖2-1 盤(pán)套零件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　查找關(guān)于盤(pán)套工件的資料分析其零件圖、查看工藝規(guī)程及任務(wù)書(shū)，進(jìn)行工藝性分析。工件材料為鑄件，分析并研究同一工序的加工表面、加工余量、加工要求、定位基準(zhǔn)及夾緊表面，收集的有關(guān)扇形板工件的材料，夾具零部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)床的技術(shù)參數(shù)及各類(lèi)夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)、夾具圖冊(cè)等資料，進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)；工件

22、是批量生產(chǎn)。</p><p>　　因此，本設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)與臥式鉆床配套使用且?guī)Х侄妊b置的專用鉆床夾具。為了使鉆孔的精確，必須對(duì)零件固定定位，使被加工工件在加工時(shí)，位置保持不變，提高加工精度，使其滿足使用要求，而在滿足加工精度的前提下，所夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能的方便加工以及裝卸，提高工件生產(chǎn)效率，達(dá)到生產(chǎn)指標(biāo)。</p><p>　　2.2 夾具的設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p&

23、gt;　　1）夾具總體方案設(shè)計(jì)；</p><p>　　2）定位方案的設(shè)計(jì)，符合六點(diǎn)定位規(guī)則；</p><p>　　3）夾緊裝置的設(shè)計(jì)，應(yīng)夾緊迅速可靠，通過(guò)鉆削力與夾緊力的計(jì)算，檢測(cè)是否符合要求；</p><p>　　4）分度裝置的設(shè)計(jì)，選用回轉(zhuǎn)式分度機(jī)構(gòu)；</p><p>　　5）夾具主要零件的設(shè)計(jì)，如夾具體、鉆模板、定位軸、分度盤(pán)等。<

24、;/p><p>　　6）夾具材料的分析與選擇</p><p><b>　　7）夾具的裝配；</b></p><p>　　8）夾具成套圖樣設(shè)計(jì)；</p><p><b>　　9）夾具誤差分析。</b></p><p>　　第3章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理</p><

25、;p>　　3.1 夾具總體方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1.1夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）本課題所設(shè)計(jì)的夾具主要由夾具體、分度裝置、定位元件、夾緊裝置、鉆模板及鉆套等零部件組成（圖3.1）。</p><p>　　2）定位元件設(shè)計(jì)一個(gè)帶臺(tái)階面的定位軸與其他元件配合，完成定位。</p><p>

26、;　　3）夾緊裝置是由螺母、心軸、開(kāi)口墊圈組成的手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　4）分度裝置的組成機(jī)構(gòu)有轉(zhuǎn)動(dòng)和固定部分、分度對(duì)定機(jī)構(gòu)、抬起鎖緊機(jī)構(gòu)及潤(rùn)滑部分，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分度效果明顯，提高被加工工件的生產(chǎn)效率。</p><p>　　5）被加工零件是批量生產(chǎn)，需要較高的位置精度，所以鉆模板采用固定式結(jié)構(gòu)，保證加工工件的位置精度，鉆套選用可換鉆套，方便磨損后更換。</p>

27、<p>　　6）夾具體材料HT200，是夾具的支撐部分，需要保證有一定的強(qiáng)度與剛度。</p><p>　　3.3.2夾具裝配圖設(shè)計(jì)</p><p>　　按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)繪制夾具裝配圖。繪圖比例為1:1?？傃b配圖清晰明確地表達(dá)夾具各零件之間的相互位置關(guān)系和有關(guān)裝配精度要求。</p><p>　　夾具總裝配圖的繪圖步驟如下：</p><

28、p>　　1)工件的輪廓線、夾緊表面、加工表面和定位基面用細(xì)實(shí)線繪制在三視圖中的合適位置。在裝配圖中，為使夾具結(jié)構(gòu)在圖紙上表述清晰，一般情況下將工件視為透明。</p><p>　　2)繪制定位裝置和對(duì)刀導(dǎo)向裝置。</p><p>　　3)繪制夾緊裝置和其它裝置。</p><p>　　4)繪制夾具體及連接元件和安裝基面</p><p>　　

29、5)標(biāo)注必要尺寸、公差及技術(shù)要求。編制明細(xì)表。</p><p>　　1-夾具體 2-襯套 3-螺釘M6*10 4-心軸 5-螺母 6-墊圈B10*35 7-鉆模板 8-鉆套 9-壓緊螺釘M6*4 10-銷(xiāo) 11-螺釘M16*25 12-心軸套 13-墊圈 14-螺母M16*15</p><p>　　15-夾緊擋圈 16-手柄 17-擋銷(xiāo) 18-分度盤(pán) 19-墊圈 20-導(dǎo)套 21-捏手 2

30、2-彈簧 23-后蓋 23-對(duì)定銷(xiāo) 24-螺釘M4*10</p><p>　　圖3-1夾具裝配示意圖</p><p>　　3.2 定位方案設(shè)計(jì)</p><p>　　以工件右面（扇形面）為第一定位基準(zhǔn)，限制三個(gè)自由度；下部Φ22孔為第二定位基準(zhǔn)，限制兩個(gè)自由度；扇形一側(cè)為第三定位基準(zhǔn)，限制一個(gè)自由度。符合六點(diǎn)定位規(guī)則。</p><p>　　設(shè)計(jì)

31、一個(gè)帶臺(tái)階面和短圓柱的定位心軸，臺(tái)階面與工件右面接觸實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位，短圓柱與工件下部Φ22孔配合實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)定位，分度盤(pán)上的擋銷(xiāo)與工件扇形一側(cè)接觸實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)定位，這樣就實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位。</p><p>　　3.3 夾緊方案設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　1、設(shè)計(jì)夾緊裝置的五點(diǎn)原則：</p><p>&l

32、t;b>　　工件不移動(dòng)原則</b></p><p><b>　　工件不變形原則</b></p><p><b>　　工件不振動(dòng)原則</b></p><p><b>　　安全可靠原則</b></p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則</b>

33、</p><p><b>　　2、夾緊結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)開(kāi)口墊圈，擰緊螺母，實(shí)現(xiàn)工件的夾緊，松開(kāi)螺母，取下墊圈，快速更換工件，提高生產(chǎn)效率。</p><p><b>　　圖3-2夾緊裝置</b></p><p>　　手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件，該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、加緊可靠。擰緊左側(cè)

34、的螺母，可以使工件緊靠分度裝置，擰緊右側(cè)螺母，夾緊工件；當(dāng)孔加工完成，松開(kāi)螺母，取下開(kāi)口墊圈，可實(shí)現(xiàn)工件的快速更換。</p><p>　　3.3.2鉆削切削力與夾緊力的計(jì)算</p><p><b>　　1、零件分析</b></p><p>　?。?）鉆孔零件的材料為HT200，鑄鋼，平均含碳量為3.1-3.4%。</p><

35、p>　　（2）HT200力學(xué)性能：屈服強(qiáng)度σs=300MPa；抗拉強(qiáng)度σb≥200MPa；伸長(zhǎng)率 δ≥10%；斷面收縮率 ψ ≥1%；硬度171-241HB。</p><p>　　計(jì)算鉆削切削力公式如下表3-1：</p><p>　　表3-1 鉆削切削力計(jì)算公式</p><p><b>　　鉆削時(shí)刀具進(jìn)給量</b></p>

36、<p>　　f：0.15~0.32mm/轉(zhuǎn)，取f=0.21mm/r</p><p>　　由表3-1可知，切削扭矩的計(jì)算公式</p><p><b>　　（式）</b></p><p>　　為修正參數(shù)，它的計(jì)算公式</p><p>　　因?yàn)镠T200的抗拉強(qiáng)度 ，取</p><p>&l

37、t;b>　　孔，帶入式得： </b></p><p>　　由表3-1(P11)可知，其中f=0.2mm/轉(zhuǎn)：</p><p>　　切削力 </p><p>　　計(jì)算孔的切削力，帶入式2-5得： </p><p>　　2、實(shí)際所需夾緊力的計(jì)算<

38、/p><p>　　夾具和工件在計(jì)算夾緊力時(shí)被看作是一個(gè)統(tǒng)一的整體，根據(jù)工件受力情況，計(jì)算出實(shí)際夾緊力的最大值，并按照靜力平衡原理，計(jì)算理論夾緊力。</p><p>　　即，理論夾緊力*安全系數(shù)=實(shí)際夾緊力：</p><p><b>　　式</b></p><p>　　安全系數(shù)

39、 式</p><p>　　式中，為各種因素的安全系數(shù)， </p><p>　　鉆孔時(shí)，根據(jù)表3-1(P14)、表3-2(P14)，帶入式，計(jì)算安全系數(shù) 式</p><p>　　即 ：理論夾緊力=2.5X80=200N</p><p>　　表3-2 安全系數(shù)的數(shù)值</p>

40、<p><b>　　表3-3 安全系數(shù)</b></p><p>　　而壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力</p><p><b>　　其中： </b></p><p>　　L=32mm Q=80N</p><p>　　螺旋夾緊力：W0 =2431.45(N)</p>&

41、lt;p><b>　　因?yàn)?</b></p><p>　　所以，設(shè)計(jì)的手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)符合加工要求</p><p>　　3.4 分度裝置設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.分度裝置的組成</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)分度裝置由轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分、分度對(duì)定機(jī)構(gòu)及控制機(jī)構(gòu)、抬起鎖緊結(jié)構(gòu)等組

42、成。</p><p>　　其中，固定部分有導(dǎo)套、彈簧等零件。轉(zhuǎn)動(dòng)部分有分度盤(pán)、襯套、心軸套、墊圈、夾緊擋圈、手柄等零件。對(duì)定機(jī)構(gòu)有對(duì)定軸、捏手及短銷(xiāo)等零件。</p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　加工完第一個(gè)孔后，操作者拔出捏手將對(duì)定銷(xiāo)抽離分度盤(pán)，將捏手旋轉(zhuǎn)90度，使對(duì)定銷(xiāo)上的短軸擱在導(dǎo)套右端，可將對(duì)定銷(xiāo)暫時(shí)停留

43、在分度盤(pán)外。此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)夾緊擋圈、圓螺母、墊圈、心軸套、分度盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。待分度盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)20度并將下一個(gè)對(duì)定孔對(duì)準(zhǔn)對(duì)定銷(xiāo)時(shí)，再將捏手轉(zhuǎn)回90度并放開(kāi)，由于對(duì)定機(jī)構(gòu)中復(fù)位彈簧的作用是對(duì)定銷(xiāo)再次彈出從而插入第二個(gè)對(duì)定孔，實(shí)現(xiàn)分度。分度時(shí)，工件始終處于被夾緊狀態(tài)。</p><p>　　（1）分度盤(pán)。分度盤(pán)內(nèi)孔與定位心軸臺(tái)階后的Φ22軸頸精確配合，用螺釘將兩者緊固在一起。</p><p>　　（

44、2）襯套是為了減少在分度時(shí)対定銷(xiāo)與分度盤(pán)之間摩擦而增大加工誤差而設(shè)計(jì)保護(hù)元件。</p><p>　?。?）對(duì)定銷(xiāo)是在分度時(shí)進(jìn)行限位。</p><p>　　（4）工件通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)與分度盤(pán)固定在一起，為保證加工精度，固定部分必須與轉(zhuǎn)動(dòng)部分精密配合。</p><p>　　第4章 夾具精度分析</p><p><b>　　4.1 定位誤差&

45、lt;/b></p><p>　　工件在夾具上安裝定位時(shí)，工件與定位元件之間存在誤差，而同一批零件在夾具上定位加工時(shí)，因?yàn)榘惭b誤差，同一批工件在夾具上的位置不可能完全相同，在加工后的工件的尺寸不可能一致，因而形成定位誤差ΔD</p><p>　　定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，定位基準(zhǔn)和限位基準(zhǔn)不重合，時(shí)造成定位誤差的主要原因，用ΔB表示基準(zhǔn)不重合誤差，ΔY表示基準(zhǔn)位移誤差。</p&

46、gt;<p>　　則定位誤差ΔD=ΔB+ΔY</p><p>　　工件的定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)均為分度盤(pán)端面</p><p>　　因?yàn)?ΔB=0 ； ΔY=0 </p><p><b>　　所以 ΔD=0</b></p><p><b>　　4.2 對(duì)刀誤差</b></p>

47、;<p>　　因?yàn)榈毒吆蛯?dǎo)向裝置之間的位置原因而造成的加工誤差，我們稱為對(duì)刀誤差ΔT。其他原因也可能引起對(duì)刀誤差，例如鉆頭與鉆套之間的間隙，使鉆頭傾斜。</p><p>　　圖5-1 鉆模對(duì)刀誤差</p><p>　　根據(jù)圖5-1所示鉆模對(duì)刀誤差可知，刀具與鉆套配合的最大間隙Xmax會(huì)造成刀具偏移，進(jìn)而影響孔加工時(shí)的偏移量X2。</p><p><

48、;b>　　計(jì)算偏移量</b></p><p><b>　　計(jì)算對(duì)刀誤差ΔT</b></p><p>　　a、工件厚度大ΔT=X2</p><p>　　b、工件厚度小ΔT=Xmax</p><p>　　被加工工件的加工厚度B=16mm，</p><p>　　所以，ΔT=X2=1.1

49、3mm</p><p><b>　　4.3 夾具誤差</b></p><p>　　1)在生產(chǎn)生活中由于夾具安裝機(jī)床上位置不精確而造成的加工誤差，通常被我們稱為安裝誤差。</p><p>　　而本課題設(shè)計(jì)的夾具的安裝基面是平面，因而不存在安裝誤差，即ΔA=0。</p><p>　　2)形成夾具誤差ΔJ的原因是夾具各組成部分

50、之間配合時(shí)由于位置精確的原因而造成的加工誤差。夾具誤差主要有定位元件與安裝基準(zhǔn)之間的誤差ΔJ、定位元件與對(duì)刀導(dǎo)向元件之間的誤差ΔJ2、導(dǎo)向元件與安裝基準(zhǔn)之間的的ΔJ3、分度誤差ΔF等組成。</p><p>　　3)加工方法誤差，這類(lèi)誤差影響因素較多，如機(jī)床精度、刀具精度、受力變形和受熱變形等，不容易根據(jù)計(jì)算得出，因此，通常留出工件公差的1/3作為加工誤差值ΔG。 </p><p>　　4

51、.4加工精度分析</p><p>　　影響加工精度的因素 </p><p>　　在工藝加工系統(tǒng)中使用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，影響工件加工精度的因素如圖5.2所示，有定位誤差ΔD、對(duì)刀誤差ΔT、安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔJ。加工方法誤差ΔG。而這些誤差最終均會(huì)影響工藝系統(tǒng)中刀具相對(duì)工件的位置，形成總加工誤差∑Δ。</p><p>　　圖5-2 工件在夾具上加工時(shí)影

52、響加工精度的主要因素</p><p>　　工件在鉆床夾具中加工時(shí)，各項(xiàng)誤差均是獨(dú)立隨機(jī)變量，則</p><p>　　∑Δ=0.0062mm</p><p><b>　　而</b></p><p><b>　　≤ </b></p><p>　　夾具在生產(chǎn)中會(huì)因?yàn)槟p報(bào)廢，因此在

53、分析工件計(jì)算加工精度時(shí)，需留出一定的精度余量。</p><p>　　Jc=（0.01-0.0067）=0.0033mm。   </p><p><b>　　因?yàn)椤?</b></p><p>　　Jc=0.0033mm<0.01mm，</p><p>　　故設(shè)計(jì)的鉆床專用夾具能滿足加工要

54、求。</p><p>　　第5章 主要零件設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 夾具體的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1夾具體結(jié)構(gòu)</p><p>　　夾具體是夾具的支撐部件，需要有一定的壁厚，并設(shè)計(jì)加強(qiáng)脊，以保證夾具體在工件加工過(guò)程中不產(chǎn)生振動(dòng)和變形。因此采用鑄造夾具體，其材料是灰鑄鐵（HT200：最低抗拉強(qiáng)度為200MPa，它的基體為珠光

55、體，為消除工件內(nèi)應(yīng)力，需人工時(shí)效處理）。</p><p>　　圖4-1 夾具體簡(jiǎn)圖</p><p>　　5.1.2夾具體精度設(shè)計(jì)</p><p>　　1) 如圖4.1所示夾具底面四邊應(yīng)凸出，接觸邊>機(jī)床工作臺(tái)梯形槽的寬度，夾具體的底面與鉆床鉆臺(tái)相接觸配合,確保夾具體與鉆床鉆臺(tái)的位置精度和定位精度。</p><p>　　2）Φ16的孔同軸

56、度要求是為保證夾具體與襯套配合后，分度裝置調(diào)節(jié)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活度，表面粗糙度要求1.6，夾具體也是分度裝置的載體。</p><p>　　3) 夾具體上表面的兩螺紋孔與兩個(gè)銷(xiāo)孔是用來(lái)實(shí)現(xiàn)夾具體與鉆模板的固定，設(shè)計(jì)選用M8的標(biāo)準(zhǔn)螺紋與B5的標(biāo)準(zhǔn)銷(xiāo)。</p><p>　　4）夾具體下部設(shè)計(jì)的凹槽可減少其端面加工成本及精度，也減輕了整個(gè)夾具的重量。</p><p>　　5）夾具

57、體與工件之間留有4~10mm的間隙，以便排屑。</p><p>　　6）夾具體左下端設(shè)計(jì)2mm凹槽，方面分度盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　7）Φ25的孔是與心軸心軸套配合，配合精度H7/k6，表面粗糙度1.6。</p><p>　　5.2 鉆模板設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)鉆套選用</p><p><b>　　5.2.1鉆模板</b>&

58、lt;/p><p>　　根據(jù)工件在加工過(guò)程中鉆模板保持不動(dòng)、為保證鉆孔的位置精度，而選用固定式鉆模板如圖4.2。在實(shí)際生產(chǎn)中，鉆模板的厚度一般在10~30mm之間。本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)鉆模板的厚度為12mm，滿足加工要求。</p><p>　　圖4-2 鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p>　　鉆模板材質(zhì)選用45鋼，采用調(diào)質(zhì)處理，可以保證一定的強(qiáng)度和剛度。</p>&

59、lt;p>　　5.2.2鉆套（T10A）</p><p>　　在鉆孔的過(guò)程中，鉆套經(jīng)常磨損，為方便更換，保證零件加工精度，該夾具設(shè)計(jì)選用了GB/T2264-91可換鉆套A8×3×22來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的導(dǎo)向與位置限定。</p><p><b>　　圖4-3 鉆套簡(jiǎn)圖</b></p><p>　　5.2.3鉆模板和鉆套具體設(shè)計(jì)

60、</p><p>　　鉆模板和鉆套（1）配合精度Φ12 H7/n6，鉆套（1）和鉆套（2）配合精度Φ15 F7/k6，當(dāng)鉆套因?yàn)槟p而不能滿足加工精度時(shí)，可快速更換新鉆套，保證生產(chǎn)的持續(xù)。</p><p>　　通過(guò)一對(duì)螺釘和一對(duì)圓柱銷(xiāo)對(duì)鉆模板與夾具進(jìn)行緊密固定，而鉆模板在支撐鉆套的同時(shí)進(jìn)行固定。因?yàn)槁葆斣诠潭ㄣ@模板與夾具時(shí)存在間隙，會(huì)在加工過(guò)程中因?yàn)榧庸ふ駝?dòng)而產(chǎn)生誤差，所以在螺釘固定后，再

61、用銷(xiāo)進(jìn)行交叉固定，使鉆模板與夾具體緊密固定。</p><p>　　5.3 定位心軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　定位心軸是夾緊裝置與分度裝置的重要連接固定裝置，為滿足鉆孔的需求，階梯軸軸跳動(dòng)小于0.025mm，表面粗糙度Ra在1.6- 3.2μm之間，工件上與其相接觸的表面有具有相同表面粗糙度要求。為保證定位元件有足夠的強(qiáng)度、剛度以及耐磨性，我們選用45號(hào)剛進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。</p>

62、<p>　　（1）正火，消除毛坯的鍛造應(yīng)力，降低硬度，改善切削加工性能，油冷；</p><p>　?。?）調(diào)質(zhì)，使主軸具有良好的綜合力學(xué)性能；</p><p>　?。?）淬火后高溫回火，回火冷卻后其硬度可達(dá)217～255 HBS，必要時(shí)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力處理。</p><p>　　定位心軸安裝在心軸套內(nèi)，分度盤(pán)安裝在定位心軸上，定位心軸的軸向位置是由右邊的

63、兩個(gè)圓螺母確定和鎖緊的，內(nèi)側(cè)的圓螺母決定了分度盤(pán)與夾具體的間隙，外側(cè)的圓螺母起鎖緊作用。</p><p>　　圖4-4 定位軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　5.4 分度盤(pán)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的分度盤(pán)與工件是緊密固定的，所以分度盤(pán)對(duì)定孔的精度決定被加工工件的精度，因此，分度盤(pán)的公差小于徑向孔的公差。</p&g

64、t;<p>　　分度盤(pán)的材料選用45號(hào)剛，保證一定的剛度與硬度</p><p>　　圖4-5 分度盤(pán)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　第6章 結(jié)論</b></p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，我們的主要目的是在零件上鉆三個(gè)徑向孔，為滿足生產(chǎn)需求，本課題主要研究方向是鉆床夾具的設(shè)計(jì)，而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，重點(diǎn)主要在定位裝置、夾緊裝置和分

65、度裝置的設(shè)計(jì)上。為使徑向孔的位置精確，必須對(duì)零件進(jìn)行安裝、定位與夾緊。</p><p>　　1.在鉆床上加工孔，定位心軸的臺(tái)階面與工件右面接觸實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)定位，短圓柱與工件下部Φ22孔配合實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)定位，分度盤(pán)上的擋銷(xiāo)與工件扇形一側(cè)接觸實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)定位，實(shí)現(xiàn)完全定位。</p><p>　　2.夾緊裝置使用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，夾緊可靠，通過(guò)開(kāi)口墊圈實(shí)現(xiàn)工件快速更換，提高生產(chǎn)效率。<

66、/p><p>　　3.分度裝置主要通過(guò)彈簧式抬起鎖緊機(jī)構(gòu)與分度盤(pán)的配合實(shí)現(xiàn)分度限位，分度時(shí)，工件始終處于被夾緊狀態(tài)。</p><p>　　4.固定式鉆模板的設(shè)計(jì)已及標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套的選用，有效的提高被加工工件精度，鉆模板的固定，減少安裝時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。</p><p>　　5.夾具體材料選用HT200，起支撐作用，需保證一定的強(qiáng)度與剛度。</p><

67、p>　　6.夾具的總體誤差要在允許最大加工誤差范圍內(nèi)，也就是所加工的徑向孔的公差范圍內(nèi)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　從2014年10 十月份我們畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始之初，對(duì)所要設(shè)計(jì)的夾具的不熟悉，不懂，甚至不理解。到今天，畢業(yè)設(shè)計(jì)已完成并最終定稿，在這個(gè)過(guò)程中，我們學(xué)到很多以前在課題上丟失的知識(shí)，讓我們的大學(xué)生活不是一無(wú)所獲，專業(yè)知識(shí)

68、技能都有顯著的收獲。</p><p>　　經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究與學(xué)習(xí)，大學(xué)生活最后一個(gè)任務(wù)就要完成了，有一絲欣喜，也有幾分不舍?；叵肴晟钸^(guò)的地方，總會(huì)有些失望、有些收獲、有些開(kāi)心的事……有些難以忘掉的事。在操場(chǎng)我們揮灑激情與汗水，在宿舍我們開(kāi)懷大笑，在食堂我們拼搏奮戰(zhàn)，在教室我們蒙頭大笑……這段旅途是我們?nèi)松袝?huì)永遠(yuǎn)都會(huì)珍藏的記憶。</p><p>　　然而，這也是另一份生活的開(kāi)始，在這三

69、年中，非常感謝所有傳道授業(yè)解惑的老師們，謝謝你們的幫助，你們辛苦了。在大學(xué)生活最后的這段時(shí)間里，特別要謝**老師，從畢業(yè)設(shè)計(jì)選課題之初到最終完成，老師給我巨大的幫助，讓我由衷的感激與佩服，甚至，在某種程度上，*老師是教師中楷模，為人師表，無(wú)可挑剔。在*老師身上，我學(xué)到的不僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容，也有一種態(tài)度，既是對(duì)學(xué)術(shù)的態(tài)度，也是人生之態(tài)度。</p><p>　　最后，希望大學(xué)生活中我認(rèn)識(shí)的和認(rèn)識(shí)我的人，有一個(gè)

70、好的未來(lái)，也祝愿殷老師幸?？鞓?lè)，闔家歡樂(lè)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.陳慶春. 夾具設(shè)計(jì). 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社, 1984.</p><p>　　2.吳明亮. 畫(huà)法幾何. 北京市:化學(xué)工業(yè)出版社, 1996.</p><p>　　3.趙耀祥, 鄭順. 現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn).

71、北京:電子工業(yè)出版社, 1991.</p><p>　　4.蒲林祥. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 北京市: 清華大學(xué)出版社, 2011.</p><p>　　5.詹友剛. 機(jī)械制造技術(shù). 南京:機(jī)械工程出版社, 2010.</p><p>　　6.馬友亮. Pro/E教程－零件設(shè)計(jì)范例. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.</p><p>　　7.