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内容简介：

实用科技实用科技摘要：针对生产实际中的需要， 设计出一种简单、 经济、 实用的可以铣轴上槽及钻轴上孔的组合夹具。 论文中详细介绍了该夹具的具体结构及工作原理， 以及夹具的优点。在工程实际中总结出工作原理越简单， 结构越简单， 操作越便捷， 则夹具的成本越低， 工厂中各种设备的利用率越高， 越受到工人师傅的青睐的道理。关键词：组合夹具钻孔铣槽0引言夹具是现代机械加工行业中不可缺少的重要工艺装备，很大程度上影响着机械产品的质量、 生产率及生产成本。 使用夹具可以提高工件的加工精度并保证零件的互换性。现今大多数中小企业都还不具备加工中心直接加工零件的能力， 同时有些零件的精度没有必要选用昂贵的设备来加工， 人为的增加成本。 所以尽量选用现有的设备来加工， 提高现有资产的利用率成为现今企业的当务之急。那么在现有设备上设计简单实用，成本低廉、 效率显著的夹具来满足零部件成批生产的需要， 成为企业生产中一项重要的准备工作。1零件的加工工艺分析该零件如图 1 所示。在距右端面 120mm 的位置有一 7.8 的孔， 与该孔垂直成 90的管端有一宽 10mm， 长 18mm 的槽需要加工， 放大图如图 2 所示。看似简单的两个结构， 为满足成批生产的需要， 同时亦要满足位置精度要求， 有必要设计一套既能铣槽， 又能钻孔用的组合夹具。2夹具的工作原理夹具基本结构如图 3 所示。进行机械加工时， 把工件放置在两个 V型铁 5 上， 被加工的及槽端端置于夹具右端， 端面靠紧定位块7， 然后推动压板 4， 拧紧双头螺柱上的螺帽 3， 将管状零件夹紧。在夹具体下方放置底板导向块 1，可方便地将导向块沿着 X62W 铣床工作台面的 T型槽滑进去， 两边用螺栓拧紧定位即可， 进行 10mm槽铣削加工。钻孔时， 将钻模 2 安置在夹具基本结构上， 如图 4 所示， 同时利用上道工序铣出的槽来定位， 钻孔 7.8。3夹具的优点该管状零件如果不采用 V型块定心方式， 而是采用一端用三爪夹持， 一端用顶尖的方式， 虽然不需要设计专门的夹具， 但从力学的角度来分析一下， 就会发现该管状零件可以看成是一个简支梁， 两端为其支点， 该零件长 556mm， 意味着简支梁的跨距约为 550mm，比较长。 钻孔时该零件切削力的作用下会发生较大的轴线挠曲变形。在距端面 120mm 的位置进行 7.8mm 钻孔加工， 意味着在简支梁右端 120mm 位置施加一向下的作用力，则在钻孔位置出现最大弯矩， 是个危险应力截面， 同时该截面上有一小孔， 孔径又比较小， 增加了应力集中。 所以要想改变上述状况， 就必须想办法减小简支梁的跨距。采用上述夹具时两个 V 型块为两个支撑点，之间跨距为325mm， 这比 550 小了许多， 同时上盖板在位于右支撑 110mm 的位置， 是上压力的施加点。右边 V型块距零件端面 120mm， 恰在此处钻孔。 这种布置方式使得危险截面不在钻孔截面上， 最大弯矩亦有所减小， 整个管状零件的轴线挠曲变形明显减小。V型块是夹具中用作外圆定位的常用结构，该结构本身就可以起到一定的运动限制作用1。在此套夹具中两个 V型块定位的外圆直径不同， 分别为 91、 84。设计中为保证装夹过后， 零件的轴线水平， 应使零件放置在 V型槽上以后两处的圆心距离 V型铁底面同高。本设计中采用组合型 V型结构， 如图 5 所示。与整体的 V型结构相比， 组合的 V型结构定位装置能够定位的工件明显加大， 在定位圆形工件时，只需要调节两个组成 V型块的定位元件之间的距离， 就可实现对不同直径工件的定位。而整体的 V型槽尺寸是固定的， 只能用于定位一定尺寸的工件， 如果工件尺寸变化较大的化， 则铣、钻组合夹具的设计与应用周静1徐慧娟1张隆平2钟丽蓉1（1. 重庆理工大学； 2. 中国兵器工业第五九研究所 ）图3夹具基本结构图271实用科技实用科技必须更换合适尺寸的 V型块， 这样就增加了夹具的成本。所以当需要加工其他类似的工件而只有尺寸不同时， 只需调节 V型块就可以了， 既节约了夹具的设计时间又提高夹具的利用率， 避免了一种零件一套夹具的麻烦。该夹具在完成铣槽工序后， 可直接放置到钻床上， 将钻模2装安置在夹具基本结构上， 完成钻孔功能。 利用钻模不仅可以对钻头有一个很好的导向功能， 而且可以保证孔的位置的精确性， 同时对孔深亦能很好的控制， 充分提高了该工序的工作效率。本夹具中压板的压紧采用六角螺帽3形式， 此形式在生产过程中操作方便， 快捷， 只要轻轻拧动螺母， 就可起到压紧及防松的功能。而且， 如果螺帽在一段时间的使用过后螺纹损坏了， 更换一个螺帽亦是一件相当简单的事。比起那些繁杂的锁紧机构，一旦出现失效， 更换时间是比较长的， 会大大影响生产率。使用效果： 该夹具在使用中小巧， 灵活， 单人就可将其安装到位。由于所钻的孔与槽成 90， 所以一套夹具在完成零件的铣槽工序后， 以槽定位来钻孔， 在装夹工件时快速， 准确； 利用钻模则节省了打孔的时间， 提高了工件成批生产时的效率， 在生产中搏得了工人师傅的好评。 在工厂实际需要中， 夹具工作原理越简单， 结构越简单， 操作越便捷， 则夹具的成本越低， 工厂中各种设备的利用率越高， 越受到工人师傅的青睐。参考文献：1孙光华主编.工装设计， 机械工业出版社， 1998.2现代机械制造工艺装备标准应用手册编委会主编.现代机械制造工艺装备标准应用手册， 机械工业出版社， 1997.3王光斗， 王春福主编.机床夹具设计手册， 上海科学技术出版社， 2000.摘要：机械制造工业为我国的经济建设及发展提供了大量的较为先进的技术产品， 机械产品是信息与知识经济时代高新技术的应用载体。机械加工是机械制造中最关键的一个环节， 因此， 研究机械加工中存在的问题并分析和处理是相当重要的。关键词：机械加工车削加工铣削加工磨削加工当代社会，众多的的机械制造产品对机械制造业提出了越来越高的要求，而如何寻求最佳的途径去制造所需产品是当前摆在机械制造业面前的艰巨任务。任何机械设备都是由相应的若干个零件组成，而制造机械零件需要经过一系列的加工工艺过程，如毛坯的制造、 机械加工、 热处理等。机械加工的目的是获得一定的表面几何形状， 并具有一定的几何精度， 有时还必须保证加工后的表面(或表面层)满足一定的力学、 光学、 组织、 成分等物理方面的要求。机械产品某一零件的制造方法绝不是唯一的，而是我们应该如何去选择及组合不同的加工方法， 以达到降低成本、 提高生产效率的效果。 以简单的平面加工为例， 它可以采取刨、 铣、 磨、 车等方法。 到底要采用哪种方法加工， 需要根据现场机床设备情况、 工件的质量要求及功效高低等来分析、 比较决定。1车削加工1.1 车削加工时不宜形成挤裂或单元切屑。 车削加工时， 如果形成挤裂切屑， 在加工表面上会留下挤裂痕迹， 加工表面粗糙度值大，切削力波动也大。 如果形成单元切屑， 则表明在切屑剪切面上的应力超过了材料的强度极限。 裂纹贯穿了整个切屑厚度， 形成了一个个梯形单元切屑。 切削力的波动更大， 加工表面的粗糙度值也更大。 如果形成崩碎切屑， 表明切削层材料未经塑性变形就产生脆性崩裂， 形成不规则的碎块状切屑， 切削力波动很大， 并且集中在切削刃上， 容易损坏刀具。在加工过程中可以通过观察切屑形态来判断切削条件是否合适。同时在加工塑性材料时， 如果出现挤裂或单元切屑， 则可用改变刀具几何角度、 切削用量等方法， 使切屑转化成带状切屑。1.2 精车时不允许存在积屑瘤。积屑瘤会使工件表面粗糙度值增大， 这是精车工件时所不允许的。可以采取的措施：控制加工时的速度， 使用很低或很高的切削速度， 避开产生积屑瘤的速度范围。适当加大刀具前角、 减小进给量、 提高刀具表面刃磨质量、 选用润滑性能良好的切削液等。材料塑性太大的工件，切削时塑性变形大， 容易产生积屑瘤。因此， 加工前可将材料进行正火或调质处理， 以提高硬度、 降低塑性， 以抑制积屑瘤的产生。2铣削加工2.1 工件平面度超差问题。 原因是铣削中工件变形， 工件在夹紧中产生变形和铣刀轴线与工件不垂直等。因此，要合理选择切削用量； 增加辅助支承， 提高工件刚度； 减小夹紧力， 精铣前放松工件后再加紧； 并注意定位基面是否有毛刺、 杂物， 是否接触良好； 校准铣刀轴线与工件平， 面的垂直度， 避免工件表面铣削时下凹， 保持平面度符合要求。2.2 垂直度超差问题。用立铣刀铣侧面时， 铣刀直径偏小， 或振动、 摆动， 三面刃铣刀垂直于轴线进给铣侧面时刀杆刚度不足， 都会引起垂直度超差。因此， 应选直径较大的立铣刀， 适当减小三面刃铣刀直径， 增大刀杆直径， 适当降低进给量或提高铣削速度， 检查并消除铣刀安装中可能产生的歪斜。2.3 工件的尺寸超差问题。立铣刀、 键槽铣刀、 三面刃铣刀等刀具本身的摆动会造成尺寸的超差。 检查铣刀刃磨质量， 及时更换已磨损的刀具； 检查铣刀安装后的摆动是否在精度容许的范围内， 检查铣刀刀杆是否弯曲，检查铣刀与刀杆套筒接触面之间是否有毛刺、 异物， 铣刀端面与刀杆轴线是否垂直等。2.4 铣削速度。 粗铣时， 切削负载大， 铣削速度应取较小值。 精选时， 为降低表面粗糙度值， 铣削速度应取较大值。采用机夹式铣刀或不重磨式铣刀铣削加工时， 铣削速度可取较大值。 在铣削过程中， 如发现铣刀寿命较低时， 应尽量减小铣削速度。铣削结构及几何角度改进后， 铣削速度可以容许适当增加。3磨削加工由于高速、 微小， 反复切削的结果， 在磨削区域产生极高的温度。被磨削表面的极表层会因高温而产生许多不良的影响，最常见的是经磨削的表层金相组织发生变化， 产生残余应力， 更严重的是产生磨削烧伤或裂纹等，因此在磨削中关键是如何防止因热引起的各种问题。 磨削加工的特性是磨屑量少， 砂轮又是热的不良导体， 所以， 大部分磨削热传入工件。 过实践得知， 传入工件的约 85%， 传入切屑的约15%。为防止升温， 应采取下列措施： 大量使用冷却能力强的冷却液； 尽量使用大粒度砂轮； 降低砂轮速度； 减小磨削深度； 增大进给量； 及时修整表面变钝、 气孔被堵塞的砂轮。以上条件的选择与精度的提高会产生矛盾， 在磨削加工时必须谨慎。4机械加工中的测量误差4.1 系统测量误差。指在相同的测量条件下总是以相等大小出现的测量误差， 是可以把握的一种误差。 例如在车削或磨削加工的自动测量中所产生的温度误差总是一个恒定的值。这样一种误差可以经过计算从测量结果中消除掉。4.2 随即测量误差。这种误差大小不一、 无法消除， 要反复进行测量求平均值， 从而减小误差。4.3 造成误差的原因。温度影响。由于热胀冷缩， 物体在不同温度下的长度不同。 因此， 测量时标准的温度规定为 +20。 对于钢制工件来说， 大多数情况下量具与工件的温度相等就够了。 由视差引起读数误差。 当量具的刻线与工件不在一个平面内时， 从侧面观察就能引起判读误差。 读数时眼睛一定要平视。 由于用力不当产生的误差。 量具的测量表面以一个测量