曼车桥主减速器液压镗铣夹具设计[装配三维UG]【含8张PDF图纸+CAD制图+文档】
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山东英才学院 本 科 毕 业 设 计（论 文）题 目 曼车桥主减速器液压镗铣夹具设计专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。 论文作者签名： 日期： 年 月 日摘要本课题主要是在曼车桥主减速器零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。本文主要对这个零件进行液压夹具的设计。关键词：夹具，夹紧，定位，误差AbstractThis subject is mainly dedicated fixture design based on Man axle final drive on the part of the process carried out. The main processing site is flat and the hole. In general, it is easier than to ensure that guarantee precision machining holes. Therefore, the design principle to follow after the first processing surface machining holes. Hole machining plane sub-stages guarantee obvious roughing and precision machining holes. As the basis for a good basis for the process through the bottom surface. The main flow arrangement is to support the process of positioning holes first, then print and hole positioning hole processing technology support. In a subsequent step, in addition to being located in the plane of the hole and the hole processing technology and other processes. This paper focuses on the parts of hydraulic fixture design.Keywords: clamp, clamping, positioning difference目 录第1章 绪 论11.1 夹具设计目的与意义11.2 专用夹具设计的国内外现状11.2.1 国内专用技术应用及现状11.2.2 专用工艺在国外的发展状况21.3 专用夹具设计的发展趋势3第2章 专用夹具的概述52.1 专用夹具的主要类型52.2 专用夹具的设计要点52.3 夹紧装置62.4 专用夹具的基准选择62.5 机床夹具的概述62.5.1 机床夹具的种类72.5.2 机床夹具的组成72.6 夹具的分类72.7 专用夹具的设计要点72.8 夹具的安装82.9 工件的定位与误差分析82.9.1 工件定位的基本原理82.9.2 定位方法与定位元件82.9.3 工件的误差分析92.9.4 定位误差产生的原因102.10 夹紧装置102.10.1夹紧装置的组成102.10.2 对夹紧装置的基本要求112.10.3 夹紧力的确定112.10.4 夹紧力大小计算11第3章 专用夹具的设计133.1 明确设计任务，了解零件加工工艺过程133.1.1 熟悉工件零件图、本工序加工要求133.1.2 熟悉零件加工工艺过程133.2 确定定位方案133.2.1 基准的选择133.2.2 确定定位夹紧方案143.2.3 定位元件的选择及设计143.3 定位误差的计算与分析143.4 计算切削力及实际所需的夹紧力163.5 液压缸及其夹紧力173.6 机床的选择19第4章 夹具图的绘制214.1 绘制夹具装配总图214.2 标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件22结论23致谢24参考文献25 VI山东英才学院2016届本科生毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 夹具设计目的与意义机械制造业密不可分的金属切削机床，机床切削，加工夹具，对技术工人的过分要求，提高生产效率，保证质量，降低生产成本，减轻劳动强度，减少了之一，以，它是必不可少的自动化制造过程中的一个重要的技术设备。应当指出的是，通常是非常智能处理设备到专用机如主要生产设备，数控机床及加工中心已被广泛用于在我国有各种生产单位，多种，在大多数情况下。因此，根据中国机械工业的情况下，生产大型的装配线，高效，设计了一种特殊的夹具以满足大容量的要求的生产计划，它的机械设计它是为实践的基本要求。我们是，为了将其应用到实际生产中不断提高应用的理解和理论知识的能力，你需要把握夹具设计方法和设计理念。设计的目的是为整个大学课程，是他们整合所学知识来弥补，行使他们的自学能力，个人发展的更好很大的优势未来不能随便。社会，人类的进步，并在他们的日常生活中的人的发展，材料，工作需要提出一个伟大的多样性和复杂。为了满足这些人的需要，这是很难简单的常规产品。而且，企业在这个过程中工厂的运作，我们有必要总是要多元化，精良的制造行业的工具，它带来了新的问题。大规模个性化的社会生产的产品将导致更少的，它是为越来越多品种生产的小批量1这种模式的单一和小价值的需求更为传统的加工行业模式提出了挑战。出于这个原因，制造技术的研究，提出了以实现特定的技术在生产多品种的争端从根本上解决了科学的理论和方法，它带来的低产量。它作为可以是小批量接近，各种成分按照用于形成家庭收敛的一部分的专用相似分类过程是相同的元件散射小生产量大型专用生产能力，大规模生产，这将是一个零件族的经济效益，专用仪器仪表，应运而生2。专用夹具应用扩大利用机床能够提高部件的加工质量和生产力，它可以缩短，提高了劳动生产率，以降低生产准备周期劳动强度 3。此外，专用设备应用开发，将继续加快应用程序特定技术的一个新领域的开放。因此，专用夹具，将是中国机械行业的夹具的关键方面的未来发展。1.2 专用夹具设计的国内外现状1.2.1 国内专用技术应用及现状1.应用独家技术专有技术，从系统工程的应用程序的当前发展，以提高整体经济效益，整体设计和小批量的制造生产系统的生产和管理方面，所有的生产活动点侧面的统一，将是全面实施特殊工艺。（1）产品设计。因此，为了达到更好的效果，专门的生产管理技术的实施，特殊设计的技术指导,给类似于大类各种更多的部分，良好的基础下岗。为了最大限度地再利用的信息为设计理念，比设计速度更快，保存到秩序的贡献的时候，简化专门的设计技术为指导和规范，计算机辅助设计（CAD）是一个很好的工具奠定了基础等。根据在新产品的设计数据，在3/4或更多的部分，因此，不仅可避免设计者重复性工作，新设计的部件，减少或设计原始图形这通常可以用来作为参考直接引用，而且还降低了制造步骤，所以可以降低制造成本。（2）制造过程。制造工艺的专利技术，是第一个被广泛使用。开始是处理方法，被设计为适用于整个组，安装和因机器部件调整的专用零件加工过程组件的类似基团的特殊工艺。特殊过程使得它可以使用相同的设备和处理单元，对相同或类似的部分的整个机器调节处理组，只要，它是这样就可以安排通过零件组的生产调度，已是大大你可以减少各种必要的交流的调整时间部分。此外，零件安装及零件组相似的大小，因为它可以适用于设计一种特殊的夹具公开过程中，由于调整或替换特定部件的少量，只要夹具，它可以应用到公共过程中安装了一套完整的部件。（3）组织生产经营。我们具有对应于该处理同样的处理系列的机械装置的一组，需要的部分的特殊处理技术，它是通过分级组形成过程相似。因此，它是即，在生产组织专用生产设备的形式，自自然用于制造要求的模块化系统的由生产的原则。专有技术，是计算机辅助管理系统的技术基础设施之一。采用专有技术的基本原理，倾注了大量的信息分类，常见的数据库可以存储在压缩量的大量信息，这将有助于建立生产系统的结构合理，标准化，规范化，因为化妆，这是没有的。不再是由于单独的技术问题和任务设计过程，以使设计的优化方案5。2，发展概况目前，直至原有的技术开发和应用的20世纪50年代后，已晋升了近50年。专有技术，如科学的整体生产技术，计算机辅助设计，计算机辅助工艺规划，是一个灵活的生产系统等方面和计算机辅助制造技术（CAM）。我国纺织机械，飞机，机床，工程机械等机械生产特定应用的技术，在20世纪60年代初期的国家，第一个结果。因此，需要特别护理技术相关的部委，部门和工厂企业，科研机构和高校的状态。目前，积极的科学研究，开展人力资源开发，促进这一领域的使用工作。机械设计和戏剧研究院在推动独特的技术了积极的作用，前部是负责组织国内机械零件的开发图像分类编码系统JLBM我，我们的国家我们将继续推广使用。和独家技术，分类等零部件和编码系统，方法和计算机辅助私处分类代码，分类，工艺设计，零件设计，具有较高的行业中应用，生产管理软件教育相结合的基本理论而一些机构和研究工作系统的其他方面，做了很多的研究工作，我们取得了很多成果。应用科学的研究和持续的推广，以提高中国机械工业的生产技术和生产管理水平的，它一直被认为是自己的技术发挥着越来越重要的作用6。1.2.2 专用工艺在国外的发展状况特殊的技术，如生产及制备方法先进的加工，苏联，中国，德国，捷克，应用逐渐波兰，英国，法国，日本等国家，都有良好的经济效果。它是一个单一的，有可能缩短准备时间小批量生产，以创建部署条件的处理量，以满足多品种发展的，并提高生产效率。机床工具行业更加多样化，在国外近几年，一些机床制造企业，具有小批量生产，一直使用一种特殊的技术，它的特点。一些公司，如喜欢这本书三菱机床制造业天，先后引进了特殊的技术7。仅一年半，从引进过程中，民营企业的一个新的管理系统迁移，根据该报告。这些被引入划分的特殊处理分为两个阶段。在第一步骤中，为了提高加工技术，以减少处理时间，根据同一组的组件的专用生产线来创建在新的生产控制系统采用电子数据处理系统的情况下，机布局它是由在顺序编码部件来确定分类。任务的第二阶段，侧重于设计部门的推广和应用程序特定的过程。通过使用，标准化，以减少设计工时现有图纸和蓝图的效率。为了保证产品质量，降低成本，缩短生产周期，以创造条件，高效的专用设备专用设备，机床，大型加工为引进数控机床的部分的放大图依赖于重复使用稳定品质的和有效部分的图。还成功地在工厂的边缘维克（Edgwick）英国赫伯特（赫伯特）公司马尔坎和Ryan（Mackadown泳道），将被应用到特定的过程。维克工厂超越26有一个专门的处理单元了。马肯瑞安的情况下，该厂有18专用处理单元。在加工件的部分，该部分对应于赫伯特的90以上，这将制造机器零件。非专用处理线处理的其余部分。该公司是从下降到12个月，平均6个月做新产品的生产周期18个月，采用特殊工艺，之后的第二，是减少产品库存和再量。根据该公司，采用特殊的技术后，生产效率可以提高到60。还从视图的视图专用的处理点的点，公司，小批量的在分批和大规模生产中的自动车床的发展8。随着生产的不断发展，进一步改善劳动生产率，在未来使用特殊的技术将更加广泛。1.3 专用夹具设计的发展趋势专用夹具由于能够利用加工零件工艺上的相似性，促进方法用于改善特殊夹具设计效率，改变应用的特定的范围内使用的一些专门的设备类似加工过程的能力，以及一些功能适应，焦点必要的，以便成为问题之一9。所有特殊夹具和组合夹具是完美的，是适用于小批量生产和新产品，重复模块固定装置的试用版都可以使用，生产准备周期，生产成本高，体积大集会缩短复杂不这样做，刚性差，累积误差，并且可以克服缺乏特殊夹具夹具，短装配和调整时间，生产技术管理更方便的组合。如果使用专用夹具，是全面落实企业特定的技术需求的重要手段和工具来实施特别处理，独特的技术和必要的环节进行处理10它是用于执行的一个重要领域。夹具设计，多功能，模块化，高精度，已经移到了高刚性，高强度，普遍，快捷，自动化的方向发展11。1.形势的研究，在国内外专有技术，从系统工程的应用程序的当前发展，以提高整体经济效益，整体设计和小批量的制造生产系统的生产和管理方面，所有的生产活动点侧面的统一，将是全面实施特殊工艺。目前，直至原有的技术开发和应用的20世纪50年代后，已晋升了近50年。专有技术，如科学的整体生产技术，计算机辅助设计，计算机辅助工艺规划技术基础设施，是计算机辅助制造和柔性生产系统等方面。我国纺织机械，飞机，机床，工程机械等机械生产特定应用的技术，在20世纪60年代初期的国家，第一个结果。因此，需要特别护理技术相关的部委，部门和工厂企业，科研机构和高校的状态。目前，积极的科学研究，开展人力资源开发，促进这一领域的使用工作。为了提高不断推广和应用科学研究4自身的工艺制造技术，它被认为在中国机械行业的生产管理水平日益重要的作用。特殊的技术，如生产及制备方法先进的加工，苏联，中国，德国，捷克，应用逐渐波兰，英国，法国，日本等国家，都有良好的经济效果。它是一个单一的，有可能缩短准备时间小批量生产，以创建部署条件的处理量，以满足多品种发展的，并提高生产效率。机床工具行业更加多样化，在国外近年来，许多机床制造商，具备小批量生产，一直使用一种特殊的技术，它的特点5。2.发展趋势促进方法用于改善特殊夹具设计效率，改变应用的特定的范围内使用的一些专门的设备类似加工过程的能力，以及一些功能适应，焦点必要的，以便成为一个问题6。所有特殊夹具和组合夹具是完美的，是适用于小批量生产和新产品，重复模块固定装置的试用版都可以使用，生产准备周期，生产成本高，体积大集会缩短复杂不这样做，刚性差，累积误差，并且可以克服缺乏特殊夹具夹具，短装配和调整时间，生产技术管理更方便的组合。如果使用专用夹具，是全面落实企业特定的技术需求的重要手段和工具来实施特别处理，独特的技术和必要的环节进行处理7它是用于执行的一个重要领域。夹具设计，多功能，模块化，高精度，高刚性，高强度，通用，快速移动和自动化方向发展8。3.讨论本文的主要问题这样的设计，将引进的总体设计和夹具的方式的想法。因为给定它的一部分的矩形工作的形状和位置的要求的公差，夹具的精度有很高的要求。满足夹具，夹具设计的特点。明确的要求和设计意图，原始数据（零件图，技术，如需求）分析，并在前面，钳，刀具体节目的定位，并放置在分析的准确度;以及最后的夹具部件和设备图。为了完成书写纸设计的绘制意志，使用在UG软件对整个三维建模和装配设备。22第2章 专用夹具的概述2.1 专用夹具的主要类型（一）直线送进的专用夹具这类夹具安装在工作台上，加工中工作台是按直线进给方式运动的， 在洗削工序中，为了提高夹具的工作效率，对于这类夹具，可采用连动加紧机构和气动，和液压传动装置，也可采用多件多工位夹具使加工的机构时间和装卸工件时间重合等项措施。（二）圆周送进的专用夹具 圆周钻削法的送进运动时连续的，能在不停车的情况下装卸工件，因此是一种高效率的加工方法，适用于大批量生产。 设计圆周送进夹具时应注意使沿圆周排列的工件尽量紧凑，以减少钻刀的空程和夹具的尺寸和质量；手柄沿转台的四周分布以便于操作，尽可能采用气动液压等机械化夹紧方式以减轻工人劳动强度。（三）机械仿形送进的靠模夹具靠模夹具时用来加工各种直线曲面或空间曲面，靠模夹具的作用是使主送进运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。因此按照送进运动的方式，把用于加工直线曲面的仿形夹具分成直线送进和圆周送进的两种。采用靠模夹具可在一般万能上加工出所需要的成形面以代替价格昂贵的靠模加工，这对于中小厂来说，通过采用夹具来扩大机床工艺用途，以解决缺少特殊设备问题，具有较大的技术经济意义。2.2 专用夹具的设计要点（一）由于钻削过程不是连续切削，且加工余量较大，切削力较大而方向随时多可能在改变。所以夹具应具有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低，夹具的高度于宽度之比应为1：1.25，并应有足够排屑空间。（二）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在夹具上特别是粗钻，不宜采用偏心夹紧。（三）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。（四）为了调整和确定夹具与钻刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对到装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在钻刀开始切入工件的一端。（五）切削和切削液应能顺利地排除，必要时应开排屑孔。（六）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具的外圆应具有两个定向建，定向健与工作台T形槽宜用单面贴合。当工作台T形槽表面平整时可采用圆柱销，精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的找正基面。2.3 夹紧装置 在机械加工中，加工件将受到切削力，离心力，惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持有定位元件所确定的加工位置，而不致发生震动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠的夹紧。 1.夹紧装置的组成 典型的夹紧装置是由几部分组成 （1）力源装置。力源装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动，液压，电动等动力装置。（2）中间递力机构，。中间递力机构是介于力源和夹紧作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般递力机构可以在传递加紧作用力过程中，改变夹紧作用力的方向和大小，并根据需要亦可具有一定的自锁性能。（3）夹紧元件与夹紧机构。夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。以上就是夹紧装置的基本设计内容。2.夹紧装置的基本要求(1)在夹紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位置支承。（2）夹紧力的大小要适当，可靠。既要是工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件产生不允许的变形和损伤。（3）夹紧装置应操作安全，方便，省力。（4）夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与工件的产量和批量相适应。2.4 专用夹具的基准选择本夹具采用侧面定位限制一个方向的自由度；由压板轴定位，这样六个自由度全部都被限制住了。可调部分安装在夹具体上，即通过滑块来限制住支座X轴方向上的转动。并通过滑块上的可换定位销来实现限制作用。定位基础可以通过夹具体上的面来定位或由底板来定位，因为夹具上的面上的定位误差比起底板所产生的定位误差相比较大，因此为了减少定位误差，在此我选择了以底板作为定位基准。2.5 机床夹具的概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。2.5.1 机床夹具的种类机床夹具按其适用范围可分为通用夹具、专业夹具、组合夹具、可调夹具及随行夹具五种基本类型。如按所使用的机床来分类，则机床夹具可分为车床夹具、夹具、躺床夹具、钻床夹具、磨床夹具、自动机床夹具及数控机床夹具等。通用夹具是指已经标准化的、可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如三爪卡盘、平口虎钳、万能分度头等。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应。专业夹具是指专为某一工件的某道工序而设计制造的夹具。专业夹具在批量生产中使用，这也是本次夹具设计的主要研究对象。 2.5.2 机床夹具的组成1.定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中的正确位置，定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。定位元件有支承钉，支承板等。2.夹紧元件及夹紧装置 用于夹紧工件，保持工件定位后的位置在加工过程中不变。3.夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体，并通过它将整个夹具安装在机床上。4.其他装置或元件 各种夹具还应根据需要设置一些其它装置或元件，有分度装置，导向或对刀元件，夹具与机床之间的连接元件等。如钻削加工一般多采用定距切削，为便于调整刀具相对于工件被加工表面的位置，夹具上常设置对刀装置，其中对刀装置包括对刀块和塞尺2.6 夹具的分类夹具主要用于加工零件上的平面精加工工序、花键及各种成型面等，是最常见的夹具之一。按钻削的进给方式，可将夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三类。其中，直线进给式夹具用得最多。另外，夹具按使用范围可分为通用钻夹具、专用钻夹具和组合钻夹具三类；还可按自动化程度和夹紧动力源的不同以及装夹工件数量的多少等进行分类。2.7 专用夹具的设计要点夹具主要用于加工零件上的平面精加工工序、花键及各种成型面等，是最常见的夹具之一。按钻削的进给方式，可将夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三类。其中，直线进给式夹具用得最多。另外，夹具按使用范围可分为通用钻夹具、专用钻夹具和组合钻夹具三类；还可按自动化程度和夹紧动力源的不同以及装夹工件数量的多少等进行分类。2.8 夹具的安装夹具在工作台上的定位,由装在夹具体底部的两个定位键实现。夹具在工作台上的安装位置，直接影响被加工表面的位置精度，因而在设计时必须考虑其安装方法，一般是在夹具底座下面装两个定位键。定位键的结构尺寸已标准化，应按工作台的T形精加工工序尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形精加工工序的配合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大，以利提高安装精度。定位键安装在夹具体底面的的夹具垂直精加工过程的下侧的键，夹具通常设置两个导航键。根据目标T-光洁度连接器上的按键夹具配合在该表中，T型螺栓和垫圈操作中，由于固定螺母夹紧表，上身的磨损，即需要提供两个T形螺栓的耳后座位。如果夹具的宽度大时，2个座位中的两个T形同侧耳的从片材的修整工作是一致的过程中台之间的距离，可以设置两个T形精加工工序间的距离一致。2.9 工件的定位与误差分析2.9.1 工件定位的基本原理六点定位原理：如果要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束以限制六个运动自由度。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此定位实质上就是限制自由度。关于六点定位原则的几个主要问题：1.在夹具的结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。两个点决定一条直线，三个点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面代替直线，用较小的平面来替代点。2.定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，方起到限制自由度的作用。3.分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制是指工件在某个坐标方向有了确定位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。2.9.2 定位方法与定位元件定位方法和定位元件的选择，主要决定于工件的加工要求、工件的定位基准和外力的作用情况等。定位方法有平面定位，圆柱孔定位，圆柱面定位，特殊表面定位，组合表面定位等。据定位方法及各定位元件的特点合理选择定位元件 1.对定位元件的基本要求(1) 限位基面应有足够的精度。足够的精度才能保证工件的定位精度。(2) 限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，为此定位元件限位表面的耐磨性要好，以保证夹具的寿命和精度。(3) 支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度。(4) 应有较好的工艺性。定位元件应简单、合理，便于制造、装配和更换。(5) 定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。2.常用定位元件的选用 定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。 1.以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。2.以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板，用于侧面定位时，可选用不带斜精加工工序的支承板，尽可能用带斜精加工工序的支承板，以利清除切屑。3.以毛坯面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。4.定位基准面需提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助定位元件，辅助支承不限制自由度，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。常见的支承板和支承钉如下图2.1和图2.2：图2.1 支承钉图2.2 支承板2.9.3 工件的误差分析由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的尺寸必然有误差。这种由工件定位引起的误差即定位误差（D）。为保证精度，限定定位误差不超过工件加工公差T的1/51/2。【3】 即， D(1/51/2)T 式中：D定位误差，单位为mm； T 工件的加工误差，单位为mm2.9.4 定位误差产生的原因工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准不重合，产生的基准位移误差Y；二是定位基准与设计基准不重合，产生的基准不重合误差B。1.基准不重合误差B加工尺寸的设计基准是外圆柱面的母线时，定位基准是圆柱孔的中心线，这种由设计基准与定位基准不重合所致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称基准不重合误差，此时除定位基准位移误差外，还有基准不重合误差。当定位基准与设计基准不重合时产生基准不重合误差。因此选择定位基准时应尽量与设计基准相重合。当被加工工件的工艺过程确定以后，各工序的工序尺寸也就随之而定，此时在工艺文件上，设计基准便转化为工序基准。2.基准位移误差Y由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差（Y）。如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，心轴和工件内孔都有制造误差。基准位移误差的方向是任意的，减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差Y值，以提高定位精度。2.10 夹紧装置工件在夹具定位之后，在机械加工过程中，工件会受到切削力、离心力、惯性力等的作用，故必须设计夹紧装置对工件夹紧，它对工件加工有较大影响。2.10.1夹紧装置的组成夹紧装置的组成由以下三部分组成：1.动力源装置：用于产生一个夹紧力。手册，两个夹持电，以改善工作条件下，为了提高生产率，将被用于当前批量生产马达夹子。气动，液压，气 - 液相互作用，从电磁电动夹紧力源，和其他电真空夹持装置。2.传力机构: 电源和夹持件组织之间的发射功率时。具有特定自锁性能，夹紧力被丢失一次之后，所以依然能够确保整个系统是特别重要的可靠夹紧在夹紧状态中的手动夹紧，力的大小的方向上作用它是改变。3.夹紧元件: 这是在接触工件的直接和最终执行元件与是钳位操作的完成。2.10.2 对夹紧装置的基本要求在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：1.夹紧过程中，不能破坏工件定位时占据的正确位置。2.夹紧力的大小应适当可靠。既要保证加工过程中工件不发生送的或振动，又不允许工件产生不适当的变形和表面损伤。3.夹紧装置工艺性好。4.使用性好。操作方便、安全、省力。2.10.3 夹紧力的确定夹紧力的确定包含三种因素：就是夹紧力的方向、作用点和大小。1.夹紧力的方向夹紧力的基本结构和工作定位方向，并在工件的方向，并且遭受外力等的影响。您必须满足以下选择标准。（1）应在夹紧力的方向应有助于稳定的定位，主夹紧力设置朝向主基。（2）夹紧力的方向上，以减少对工件的降低劳动强度的变形，它应该有利于减少夹紧力的。（3）夹紧力的方向，应该是在工件的方向相对刚性。2.夹紧力的作用点理性选择夹紧强调的是，我们需要坚持以下原则：（1）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内，作为用于夹紧点和对应的一个可能的支持点，有必要以适合的定位元件轴承范围，夹紧力被施加到载体上。夹紧力施加到工件的位置被破坏夹紧，支承的工作的外表面，以移动或倾斜。（2）夹紧力的作用点应选在工件刚性较好的部位。这对刚度较差的工件尤其重要，如将作用点由中间的单点改成两旁的两点夹紧，可使变形大为减小，并且夹紧更加可靠。（3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，以防止工件产生振动和变形，提高定位的稳定性和可靠性。3.夹紧力的大小夹紧力的大小，对于保证定位稳定、夹紧可靠，确定夹紧装置的结构尺寸，都有着密切的关系。2.10.4 夹紧力大小计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。根据工件受切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需的夹紧力数值。即： 式中，实际所需的夹紧力； 在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力； 安全系数。 其中，【2】 第3章 专用夹具的设计3.1 明确设计任务，了解零件加工工艺过程3.1.1 熟悉工件零件图、本工序加工要求 图3.1 加工零件图该零件为HT200钢；零件图如上图3.1，中批量生产；该工序在立式上用三面刃铣刀加工。3.1.2 熟悉零件加工工艺过程 1.粗铣端面 2.铣铣侧面凸台 5.钻、铰各个孔 6.加工轴承孔、定位销孔、锪面3.2 确定定位方案3.2.1 基准的选择根据工件的加工要求，该工序必须限制工件的6个自由度。选择一面2销作为定位基准。3.2.2 确定定位夹紧方案根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案【4】，采用机械夹紧方式对工件进行夹紧。综上对工件定位、夹紧方案的分析，确定定位、夹紧方案。其定位夹紧图如：图3.2 定位夹紧方案图3.2.3 定位元件的选择及设计1.定位元件的选择 由上知，工件的定位面是底平面和2销孔，据此在夹具上的定位元件选为支承板、支承钉、和菱形定位销。2.定位板设计 定位平面B面所用的定位支承板参照参考文献【3】第272页设计。 标记为：支承板 A6HT20 GB 2236-80 材料：T8。现确定定位销的极限偏差和定位表面到定位销中心的名义尺寸： =L，其中取工件相应尺寸=L=230.08mm的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的()倍，现取，【2】则有： =400.02mm满足工件顺利装拆的补偿量值：=(+)2=(0.16+0.04)2=0.10mm则，菱形定位销和定位孔配合的最小间隙=0.43mm（其中，b的值可查手册得值为3【3】）3.3 定位误差的计算与分析必须要满足误差的总和应该小于或等于该工序公差。与夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献可得：2销定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。3.4 计算切削力及实际所需的夹紧力 图3.3作用于工件上的切削力 工件在加工时的受力情况如图3.3所示。加工时，工件受到切削合力F的作用，F可分解为水平和垂直方向的切削分力和，由经验公式，和可通过切向力分别乘以一个系数来得到。在对称情况下，=(11.2),=(0.20.3)。参照机床夹具设计手册【3】表1-2-9得力的计算公式： 参数的选取：切向力 （N） 铣刀系数 =669深度 =3mm 每齿进给量 =0.15mm 铣刀直径 d=100mm宽度 B=12mm铣刀齿数 z=12修正系数 （工件屈服应力）综上，计算得：力 。故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。工件的主定位面是B面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于B面。当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的理论夹紧力=+=1279+=3606N由公式 = 可计算出实际所需夹紧力。 现在计算安全系数K的值。 安全系数K的计算公式为： 由机床夹具设计手册表1-2-0得各安全系数K的取值如下： 基本安全系数 加工性质 刀具钝化程度 切削特点 稳定性 手柄位置 工件与支撑面接触情况 将各安全系数值代入上面公式计算得,K=1.95=9015N,故夹紧机构满足设计要求。选择转角液压缸如下图3.5。图3.5转角液压缸3.6 机床的选择选择台湾东台精机立式综合加工中心QVM-610A+APC型机床，如图3.6：图3.6加工中心QVM-610A+APC机床专为高速钻铣攻牙加工设计之底床结构，大幅提高生产效率，适合汽机车、家电、冷气、电子零件等精密加工-主轴轴承保护，采用迷宫机构设计，与空压吹气方式，防止切削水进入主轴-依据使用者需求，可使用APC 工作台机构，三轴动柱式移动设计，利于各种切削范围及移动行程， 达到优化效果以符合各种加工物需求台湾东台精机立式综合加工中心QVM-610A+APC型机床规格如下表：表3.1QVM-610A+APC型机床规格表项目规格单位QVM-610A+APCQVM-610AII+APC工作台工作台尺寸mm700x410工作台最大负重kg200 x2200 x2主轴主轴转速rpm标准: 8000(选配10000)行程X/Y/Z轴行程mm610/410/460进给X/Y/Z轴快速进给m/min30/30/3036/36/30切削进给mm/min110000自动换刀刀具规格BT 40装置刀具数量pc24(ATC)刀具最大径mm89刀具最大径(无邻刀)mm125刀具最大长度mm250刀具最大重量kg7第4章 夹具图的绘制4.1 绘制夹具装配总图 见附图如下图4.1a,4.1b,4.1c：图4.1a 夹具装配模型图图4.1b 夹具装配模型图 图4.1c 夹具装配模型图4.2 标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件夹具外形轮廓尺寸 夹具在长、宽、高三个方向的轮廓尺寸为1122m、764mm、和289mm。如上图3-1。1.由于工件上有安装板底面精加工工序底至工件B面的垂直度要求0.10mm，夹具上应标注定位表面Q(两个支承板限定的表面)对底面的垂直度允差100:0.2 (mm)。2.由于工件上有安装板底面精加工工序两侧面对孔轴线对称度要求，夹具上应标注定位表面(两个支承板限定的表面)对定位键侧面的垂直度允差100:0.2 (mm)。3.两定位支承钉的等高允差不大于0.02(mm)。结论这样的设计，这是社会在我们面前由于我的设计为益，我基本上复习学过的知识一遍，我再次，利用信息的合理化，并能预订知识的查询，以进一步了解和学习深深了解。首先，在设计和过程的各个方面，相关信息和主题研究项目的总体规划，明确设计的想法，看看这些具体方案，具体的需求，一些设计通过使用知识的设计过程中，以确定为什么错误可能你会是必然的精心有错的，想了很多人，继续以纠
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