機(jī)械工藝學(xué)各類機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)方法
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1、$5 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 方 法 機(jī) 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 方 法 夾 具 的 基 本 要 求 能 穩(wěn) 定 保 證 工 件 的 加 工 精 度 ; 能 提 高 機(jī) 械 加 工 的 勞 動(dòng) 生 產(chǎn) 率 ,降 低 工 件 的 制 造 成 本 ; 經(jīng) 濟(jì) 性 好 : 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ,操 作 方 便 ,安 全 和 省 力 ; 使 用 性 好 : 便 于 排 屑 ; 工 藝 性 好 : 有 良 好 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 ,便 于 夾 具 的 制 造 、 裝備 、 檢 驗(yàn) 、 調(diào) 整 和 維 修 . 設(shè) 計(jì) 時(shí) 應(yīng) 在 保 證 加 工 精 度 的 前 提 下 ,綜 合 考 慮 生 產(chǎn) 率 、經(jīng)
2、濟(jì) 性 和 勞 動(dòng) 條 件 等 項(xiàng) 因 素 . 機(jī) 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 方 法 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 步 驟1.研 究 原 始 資 料 ,明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)2.確 定 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 ,繪 制 結(jié) 構(gòu) 草 圖確 定 工 件 的 定 位 方 案 、 夾 緊 方 案 確 定 其 他 元 件 或 裝 置 的 結(jié) 構(gòu) 型 式 ,如 導(dǎo) 向 、分 度 裝 置 等 合 理 布 置 各 元 件 或 裝 置 ,確 定 夾 具 的 總 體 結(jié)構(gòu) , 繪 草 圖 3.進(jìn) 行 必 要 計(jì) 算 。4.審 查 方 案 , 改 進(jìn) 設(shè) 計(jì) 。 5 繪 制 夾 具 總 裝 配 圖 總 裝 配 圖 的 比
3、例 應(yīng) 盡 量 采 用 1:1的 比 例 總 裝 配 圖 視 圖 的 選 擇 , 主 視 圖 應(yīng) 選 面 對(duì) 操 作 者 的 工作 位 置 繪 制 總 裝 配 圖 的 順 序 , 先 用 雙 點(diǎn) 劃 線 將 工 件 的 外 形輪 廓 、 定 位 基 面 、 夾 緊 表 面 及 加 工 表 面 繪 制 在 各 個(gè)視 圖 上 ;視 工 件 為 透 明 體 , 再 繪 出 定 位 、 對(duì) 刀 引 導(dǎo) 、夾 緊 元 件 及 其 它 元 件 或 裝 置 ;其 次 , 標(biāo) 注 有 關(guān) 的 尺 寸 、公 差 和 技 術(shù) 要 求 ; 最 后 繪 出 夾 具 體 , 并 填 寫 明 細(xì) 表及 標(biāo) 題 欄 .6.
4、繪 制 夾 具 零 件 圖 夾 具 總 裝 配 圖 中 的 非 標(biāo) 準(zhǔn) 零 件 均 要 繪 制 零 件 圖 , 并按 夾 具 總 裝 配 圖 的 要 求 ,確 定 各 零 件 的 尺 寸 、 公 差 及技 術(shù) 要 求 . 夾 具 總 圖 上 的 尺 寸 和 公 差最 大 輪 廓 尺 寸影 響 定 位 精 度 的 尺 寸 和 公 差影 響 對(duì) 刀 精 度 的 尺 寸 和 公 差影 響 對(duì) 刀 精 度 的 尺 寸 和 公 差影 響 夾 具 制 造 精 度 的 尺 寸 和 公 差其 他 重 要 尺 寸 和 公 差 夾 具 總 圖 上 的 技 術(shù) 要 求四類技術(shù)要求:包括定位元件之間的定位要求、定位元
5、件與連接元件和(或)夾具體底面的相互位置要求、導(dǎo)引元件和和(或)夾具體底面的相互位置要求、導(dǎo)引元件與定位元件間的相互位置要求。 夾 具 總 圖 上 公 差 值 的 確 定直 接 影 響 工 件 加 工 精 度 的 夾 具 公 差 夾 具 公 差 取 工 件 公 差 的 1/21/5, 工 件 產(chǎn) 量 大 , 精度 低 時(shí) , 取 小 值 ; 反 之 取 大 值 。與 工 件 上 未 注 公 差 的 加 工 尺 寸 對(duì) 應(yīng) 的 夾 具 公 差 工 件 的 加 工 尺 寸 未 注 公 差 時(shí) , 工 件 公 差 視 為ITl41T12, 夾 具 上 的 相 應(yīng) 尺 寸 公 差 按 IT11IT9標(biāo)
6、 注 ;工 件 上 的 位 置 要 求 未 注 公 差 時(shí) , 工 件 位 置 公 差 L視 為911級(jí) , 夾 具 上 相 應(yīng) 位 置 公 差 按 7 9級(jí) 標(biāo) 注 ; 工 件 上加 工 角 度 末 注 公 差 時(shí) , 工 件 公 差 視 為 土 土 30土 10,夾 具 上 相 應(yīng) 角 度 公 差 標(biāo) 為 土 10土 3。 工 件 在 夾 具 上 加 工 的 精 度 分 析影 響 加 工 精 度 的 因 素定 位 誤 差對(duì) 刀 誤 差安 裝 誤 差?yuàn)A 具 制 造 誤 差加 工 方 法 誤 差保 證 加 工 精 度 的 條 件 夾 具 的 制 造 特 點(diǎn) 及 其 保 證 精 度 的 方 法夾
7、 具 的 制 造 特 點(diǎn)單 件 生 產(chǎn) , 制 造 周 期 短 , 精 度 高 , 常 采 用 修 配 法 。保 證 夾 具 制 造 精 度 的 方 法在 夾 具 制 造 中 常 用 調(diào) 整 法 和 修 配 法 來 保 證 精 度 修 配 法 :裝 配 時(shí) 修去 制 定 零件 上 預(yù) 留的 修 配 量達(dá) 到 裝 配精 度 的 方法 調(diào) 整 法 : 用 改 變 可 調(diào) 整 零 件 的 相 對(duì) 位 置 或 選 用 合 適 的調(diào) 整 件 已 達(dá) 到 裝 配 精 度 的 方 法 。 ( 可 動(dòng) 、 固 定 ) 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 分 析鉆 床 夾 具鏜 床 夾 具銑 床 夾 具車 床 夾
8、具 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 第 一 部 分 鉆 床 夾 具 簡(jiǎn) 介 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型鉆 床 夾 具 簡(jiǎn) 稱 鉆 模 。 鉆 模 借 助 其 上的 鉆 套 引 導(dǎo) 刀 具 和 工 件 之 間 的 相 對(duì)位 置 , 提 高 了 加 工 精 度 和 生 產(chǎn) 率 ,在 成 批 大 量 生 產(chǎn) 中 , 已 廣 泛 采 用 鉆模 來 進(jìn) 行 加 工 。 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型鉆 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 很 多 , 按 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 , 大小 和 鉆 模 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) , 鉆 模 可 分 為 以 下 幾 種 :固 定 式 鉆 模 這 類 鉆 模 多
9、為 大 型 鉆 模 , 一 般 在 立 鉆 或 搖 臂 鉆 床 上 使 用 ,加 工 工 件 上 較 大 的 孔 或 軸 線 相 互 平 行 ( 用 搖 臂 鉆 ) 的 孔 系 ,鉆 模 需 要 固 定 在 機(jī) 床 工 作 臺(tái) ?;?轉(zhuǎn) 式 鉆 模 回 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 按 其 轉(zhuǎn) 軸 的 位 置 可 分 為 立 軸 式 , 臥軸 式 和 斜 軸 式 三 種 。 這 類 鉆 模 的 引 導(dǎo) 元 件 鉆 套 , 一 般 是固 定 不 動(dòng) 的 , 為 了 實(shí) 現(xiàn) 工 件 在 一 次 安 裝 中 進(jìn) 行 多 工 位 加 工的 目 的 , 鉆 模 一 般 采 用 回 轉(zhuǎn) 式 分 度
10、裝 置 。 當(dāng) 工 件 上 的 幾 個(gè) 被 加 工 的 孔 , 是 軸 線 互 相 平 行 的 軸 向 孔 或是 分 布 在 圓 柱 面 上 的 徑 向 孔 時(shí) , 使 用 回 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 是 很 方 便的 , 即 可 保 證 加 工 精 度 , 又 可 以 提 高 生 產(chǎn) 效 率 。 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型翻 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 這 類 鉆 模 的 特 點(diǎn) 就 是 整 個(gè) 工 件 和 夾 具 可 以 一 起 翻轉(zhuǎn) , 可 以 用 來 加 工 同 方 向 的 平 行 孔 系 , 也 可 以 用來 加 工 不 同 方 向 的 孔 。 這 類 鉆 模 是 一 種 小 型 夾 具 ,在
11、操 作 過 程 中 , 需 要 用 人 工 進(jìn) 行 翻 動(dòng) , 為 了 減 輕工 人 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 , 這 類 鉆 模 的 總 質(zhì) 量 最 好 不 要 超過 10KG, 對(duì) 于 稍 大 一 些 的 工 件 用 翻 轉(zhuǎn) 鉆 模 時(shí) , 必須 設(shè) 計(jì) 專 門 的 托 架 。 支 柱 式 鉆 模 是 這 類 鉆 模 的 典型 結(jié) 構(gòu) 之 一 , 他 用 于 鉆 同 方 向 上 的 孔 系 。 結(jié) 構(gòu) 特點(diǎn) 是 用 四 個(gè) 支 腳 來 支 撐 鉆 模 。 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型蓋 板 式 鉆 模 大 中 型 工 件上 加 工 孔 時(shí) , 常用 蓋 板 式 鉆 模 ???將 鉆 套 直
12、 接 裝在 鉆 模 板 上 , 無須 夾 具 體 , 因 經(jīng)常 搬 動(dòng) , 有 時(shí) 需要 把 手 或 吊 耳 。 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型滑 柱 式 鉆 模 滑 柱 式 鉆 模 是 一 種 標(biāo) 準(zhǔn) 化 , 規(guī) 格 化 的 通 用鉆 模 。 鉆 模 體 可 以 通 用 于 較 大 范 圍 的 不 同工 件 。 設(shè) 計(jì) 時(shí) , 只 需 根 據(jù) 不 同 的 加 工 對(duì) 象設(shè) 計(jì) 相 應(yīng) 的 定 位 。 夾 緊 元 件 。 因 此 , 可 以簡(jiǎn) 化 設(shè) 計(jì) 工 作 。 另 外 , 這 種 鉆 模 不 需 另 行設(shè) 計(jì) 專 門 的 夾 緊 裝 置 , 夾 緊 工 件 方 便 , 迅速 , 適
13、用 于 不 同 類 型 的 各 種 中 小 型 零 件 的孔 加 工 , 生 產(chǎn) 中 , 尤 其 是 大 批 量 生 產(chǎn) 中 應(yīng)用 較 廣 。 鉆 床 夾 具 的 主 要 類 型移 動(dòng) 式 鉆 模移 動(dòng) 式 鉆 模 用 在 立 式 鉆 床 上 , 先 后 鉆 銷 工件 同 一 表 面 上 的 多 個(gè) 孔 , 屬 于 小 型 夾 具 。移 動(dòng) 的 方 法 有 兩 種 : 一 種 是 自 由 移 動(dòng) , 另一 種 是 定 向 移 動(dòng) , 用 專 門 設(shè) 計(jì) 的 軌 道 和 定程 機(jī) 構(gòu) 來 控 制 移 動(dòng) 的 方 向 和 距 離 。 固 定 式 鉆 模 回 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 翻 轉(zhuǎn) 式 鉆 模 鉆
14、床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)鉆 模 類 型 的 選 擇 在 設(shè) 計(jì) 鉆 模 時(shí) , 首 先 需 要 根 據(jù) 工 件 的 形 狀 、 尺 寸 、 重量 和 加 工 要 求 , 并 考 慮 生 產(chǎn) 批 量 、 工 廠 工 藝 裝 備 的 技術(shù) 狀 況 等 具 體 條 件 來 選 擇 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 類 型 。 在 選 擇 時(shí) ,應(yīng) 注 意 以 下 幾 點(diǎn) : 加 工 孔 徑 大 于 10mm的 中 小 型 工 件 時(shí) , 由 于 鉆 削 扭矩 大 , 宜 采 用 固 定 式 鉆 模 。 翻 轉(zhuǎn) 式 和 自 由 移 動(dòng) 式 鉆 模 適 用 于 加 工 中 小 件 , 包 括工 件 在 內(nèi) 的 總
15、質(zhì) 量 不 宜 10kg。 否 則 , 應(yīng) 采 用 具 有回 轉(zhuǎn) 式 或 直 線 分 度 裝 置 的 鉆 模 。 當(dāng) 加 工 幾 個(gè) 不 在 同 心 圓 周 上 的 平 行 孔 系 時(shí) , 如 工 件和 夾 具 的 總 質(zhì) 量 超 過 15kg, 宜 采 用 固 定 式 鉆 模 在 搖臂 鉆 床 上 加 工 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 對(duì) 于 孔 的 垂 直 度 和 孔 距 精 度 要 求 不 高 的 中 小 型 工 件 ,宜 優(yōu) 先 采 用 滑 柱 鉆 模 , 以 縮 短 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 制 造 周 期 。如 孔 的 垂 直 度 公 差 小 于 0.1mm, 孔 距 位 置 公
16、差 小 于 0.15mm時(shí) , 如 不 采 取 特 殊 措 施 , 一 般 不 宜 采 用這 類 鉆 模 。 若 鉆 模 板 和 夾 具 體 為 焊 接 結(jié) 構(gòu) 的 鉆 模 , 因 焊 接 應(yīng) 力 不 能 徹 底 消 除 , 精 度 不 能 長 期 保 持 , 故 一 般 只 在 工件 孔 距 公 差 要 求 不 高 ( 大 于 0.15mm) 時(shí) 才 采 用 。 當(dāng) 工 件 被 加 工 孔 與 定 位 基 準(zhǔn) 的 孔 距 公 差 小 于 0.05mm時(shí) , 以 采 用 固 定 式 鉆 模 和 固 定 式 側(cè) 面 進(jìn) 行 加 工 。 在 大 型 工 件 上 加 工 位 于 同 一 平 面 上
17、的 孔 時(shí) , 為 簡(jiǎn) 化夾 具 結(jié) 構(gòu) , 可 采 用 蓋 板 式 鉆 模 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 套 類 型 與 設(shè) 計(jì)鉆 套 又 稱 為 導(dǎo) 套 , 他 的 作 用 是 確 定 刀 具 的 位 置和 方 向 , 即 引 導(dǎo) 刀 具 進(jìn) 入 正 確 的 加 工 位 置 , 并防 止 刀 具 在 加 工 過 程 中 發(fā) 生 偏 斜 , 提 高 刀 具 的剛 性 , 防 止 加 工 過 程 中 的 振 動(dòng) , 從 而 保 證 工 件的 加 工 質(zhì) 量 。 由 此 可 見 , 鉆 套 的 選 用 和 設(shè) 計(jì) 正確 與 否 , 直 接 影 響 工 件 的 加 工 質(zhì) 量 。 鉆 床
18、 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 套 的 種 類 鉆 套 按 其 結(jié) 構(gòu) 和 使 用 情 況 可 分 為 : 固 定 鉆 套 固 定 鉆 套 分 為 無 肩 鉆 套 和 帶 肩 鉆 套 兩 種 形 式 。 這 種 鉆套 的 外 圓 用 H7/r6或 H7/n6的 過 盈 配 合 壓 入 鉆 模 板 或 夾具 體 的 底 孔 內(nèi) 。 可 換 鉆 套 可 換 鉆 套 用 H7/g5或 H7/g6的 間 隙 配 合 壓 入 襯 套 孔 內(nèi) ,襯 套 外 圓 與 鉆 模 板 底 孔 的 配 合 采 用 H7/n6或 H7/r6的 過盈 配 合 。 為 了 防 止 鉆 套 隨 刀 具 轉(zhuǎn) 動(dòng) 或 被 切 削
19、 頂 出 , 常用 螺 釘 固 緊 。 可 換 鉆 套 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 中 , 由 于 鉆 套 外 圓 與 襯 套 內(nèi)孔 采 用 間 隙 配 合 的 關(guān) 系 , 其 加 工 精 度 不 如 固 定 式 鉆 套 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)快 換 鉆 套 快 換 鉆 套 更 換 迅 速 , 只 要 將 鉆 套 逆 時(shí) 針 轉(zhuǎn) 動(dòng) 一 下 ,即 可 從 鉆 模 板 中 取 出 。 他 與 襯 套 的 配 合 采 用H7/g6或 H6/g5的 間 隙 配 合 。 適 用 于 在 一 個(gè) 工 序 中 使 用 幾 種 刀 具 ( 指 鉆 , 擴(kuò) ,鉸 ) 依 次 連 續(xù) 加 工 的 情
20、 況 。 特 種 鉆 套 當(dāng) 工 件 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 或 工 序 加 工 條 件 均 不 允 許 采 用上 述 幾 種 標(biāo) 準(zhǔn) 鉆 套 時(shí) , 就 應(yīng) 視 具 體 情 況 設(shè) 計(jì) 各 種形 式 的 特 種 鉆 套 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 套 的 設(shè) 計(jì) 鉆 套 設(shè) 計(jì) 主 要 指 鉆 套 引 導(dǎo) 部 分 長 度 H的 確定 ; 鉆 套 底 部 與 工 件 表 面 的 距 離 s的 確 定 ;鉆 套 內(nèi) 徑 的 基 本 尺 寸 和 公 差 的 確 定 ; 鉆套 孔 中 心 線 位 置 尺 寸 和 公 差 的 確 定 及 鉆套 材 料 和 熱 處 理 的 選 擇 等 。 鉆 床
21、 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 套 引 導(dǎo) 部 分 長 度 H 鉆 套 引 導(dǎo) 部 分 長 度 H由 工 件 被 加 工 孔 的 位 置 精 度 和 深 度 , 刀 具的 剛 性 和 工 件 表 面 的 形 狀 等 因 素 決 定 。 鉆 套 引 導(dǎo) 部 分 短 , 則引 導(dǎo) 性 不 好 , 降 低 引 導(dǎo) 精 度 ; 過 長 的 話 , 則 增 加 刀 具 與 鉆 套之 間 的 摩 擦 , 加 速 刀 具 和 鉆 套 的 磨 損 , 降 低 使 用 壽 命 。 鉆 套 底 部 至 工 件 表 面 間 的 距 離 S 正 確 選 擇 鉆 套 底 部 至 工 件 表 面 間 的 距 離 S, 對(duì)
22、保 證 加 工 質(zhì) 量 和提 高 生 產(chǎn) 效 率 均 有 重 要 意 義 。 鉆 削 鋼 料 時(shí) , 如 果 s過 小 , 帶 狀切 削 不 能 及 時(shí) 排 出 , 因 而 堵 塞 在 工 件 與 鉆 套 之 間 , 當(dāng) 切 削 過多 時(shí) , 會(huì) 將 鉆 套 頂 出 , 劃 傷 工 件 表 面 , 甚 至 折 斷 鉆 頭 。 但 s過大 的 話 , 會(huì) 使 刀 具 的 引 偏 量 過 大 , 降 低 加 工 精 度 。 鉆 套 內(nèi) 徑 的 基 本 尺 寸 和 公 差 的 確 定 鉆 套 的 內(nèi) 徑 與 刀 具 間 的 配 合 間 隙 過 大 的 話 , 直 接 影 響 工 件 上被 加 工 孔
23、 的 位 置 精 度 , 間 隙 過 小 的 話 , 又 會(huì) 加 劇 刀 具 與 鉆 套的 磨 損 。 因 此 , 鉆 套 內(nèi) 徑 的 基 本 尺 寸 應(yīng) 等 于 所 引 導(dǎo) 刀 具 的 最大 極 限 尺 寸 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 鉆 模 板 的 設(shè) 計(jì) 用 以 安 裝 鉆 套 的 鉆 模 板 , 按 其 與 夾 具 體 的 連接 方 式 的 不 同 , 可 分 為 : 固 定 式 鉆 模 板鉆 模 板 與 鉆 模 體 作 成 一 體 ; 或 將 鉆 模 板 固 定 在 鉆模 體 上 。 因 此 , 鉆 模 板 上 的 鉆 套 相 對(duì) 與 夾 具 體 上的 定 位 元 件 間 的
24、 位 置 固 定 不 變 , 從 而 使 工 件 被 加工 孔 的 位 置 精 度 高 。 由 于 是 固 定 式 結(jié) 構(gòu) , 對(duì) 某 些工 件 的 裝 卸 將 不 夠 方 便 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 可 卸 式 ( 分 離 式 ) 鉆 模 板 鉆 模 板 與 夾 具 體 分 開 而 成 為 一 個(gè) 獨(dú) 立 的 部 分 , 工件 在 夾 具 中 每 裝 卸 一 次 , 鉆 模 板 也 跟 著 裝 卸 一 次 。當(dāng) 鉆 模 板 上 設(shè) 有 定 位 元 件 和 引 導(dǎo) 元 件 時(shí) , 能 保 證被 加 工 孔 的 位 置 精 度 ; 如 果 定 位 元 件 和 引 導(dǎo) 元 件做 在 夾
25、 具 體 上 , 則 加 工 精 度 較 低 。 鉸 鏈 式 鉆 模 板 鉆 模 板 用 鉸 鏈 裝 在 夾 具 體 上 , 鉆 模 板 可 以 繞 鉸 鏈軸 翻 轉(zhuǎn) 。 由 于 鉸 鏈 軸 與 孔 間 的 配 合 間 隙 ( 一 般 采用 H8/h7) , 所 以 他 的 精 度 不 如 固 定 式 的 鉆 模 板高 。 但 裝 卸 工 件 方 便 。 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn) 懸 掛 式 鉆 模 板鉆 模 板 通 過 刀 導(dǎo) 柱 、 彈 簧 與 多 軸 傳 動(dòng) 頭 連 接 , 懸掛 在 機(jī) 床 主 軸 上 , 并 隨 機(jī) 床 主 軸 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) 。 設(shè)計(jì)鉆模板時(shí)應(yīng)注意以下問題:鉆
26、 模 板 上 安 裝 鉆 套 的 孔 精 度 ( 形 狀 、 尺 寸 和位 置 精 度 ) , 直 接 與 加 工 尺 寸 有 關(guān) , 應(yīng) 合 理規(guī) 定 。 如 孔 中 心 距 的 公 差 一 般 取 工 件 相 應(yīng) 公差 的 1/51/3。鉆 模 板 應(yīng) 具 有 足 夠 的 剛 度 , 以 保 證 鉆 套 位 置的 準(zhǔn) 確 性 , 但 也 要 考 慮 減 輕 重 量 。 在 實(shí) 際 使用 中 。 鉆 模 板 的 厚 度 往 往 根 據(jù) 鉆 套 高 度 確 定 ,一 般 在 1530mm之 間 。 如 果 鉆 套 較 長 , 可 將鉆 模 板 局 部 加 厚 , 加 強(qiáng) 鉆 模 板 的 周 邊
27、 和 設(shè) 置加 強(qiáng) 筋 , 以 提 高 鉆 模 板 的 剛 性 。 第 二 部 分 鉆 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 分 析 研 究 原 始 資 料 ,明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)加 工 零 件 : 杠 桿臂加 工 任 務(wù) : 加 工杠 桿 臂 上 兩 個(gè) 相互 垂 直 的 10mm和 13mm孔 。( 如 圖 所 示 ) 定 位 方 案 的 確 定分 析 工 件 并 確 定 定 位 方 案根 據(jù) 零 件 的 構(gòu) 造 , 最 容 易 想 到 的 是以 22mm的 孔 為 定 位 基 準(zhǔn) , 這 樣 可以 避 免 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 , 同 時(shí) 可 以限 定 可 以 限 定 四 個(gè) 自 由 度
28、。 再 用 一個(gè) 螺 母 限 定 零 件 的 上 下 竄 動(dòng) 的 自 由度 和 用 一 個(gè) 支 撐 釘 限 定 零 件 沿 22mm中 心 線 轉(zhuǎn) 動(dòng) 的 自 由 度 就 可 以實(shí) 現(xiàn) 完 全 定 位 。 定 位 元 件 的 選 擇 : 定 位 銷 : 插 入 22mm的 孔 , 用 來 限 制 X,Y方向 的 移 動(dòng) 和 轉(zhuǎn) 動(dòng) , 共四 個(gè) 自 由 度 可 調(diào) 支 承 釘 : 限 定 Z方向 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 用 一 輔 助 支 承 來 提 高工 件 的 安 裝 剛 度 和 定位 的 穩(wěn) 定 性定 位 方 法 : 圓 柱 孔 定 位 鉆 模 板 類 型 選 擇根 據(jù) 工 件 和 夾 具 體的 結(jié)
29、 構(gòu) , 選 用 固 定式 鉆 模 板 。固 定 式 鉆 模 板 雖 然有 時(shí) 裝 卸 工 件 不 便 ,但 它 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制造 方 便 、 定 位 精 度高 。 鉆 套 的 選 擇由 于 孔 10mm和13mm, 一 次 鉆孔 就 可 達(dá) 到 要 求 ,因 此 采 用 固 定 式鉆 套 。 10mm選 無 肩13mm選 有 肩 夾 緊 方 案 的 確 定根 據(jù) 零 件 的 定 位 方 案 ,采 用 鎖 緊 螺 母 和 開 口墊 圈 來 實(shí) 現(xiàn) 快 速 鎖 緊夾 緊 機(jī) 構(gòu) , 它 與 一 個(gè)加 工 面 位 置 靠 近 , 增加 了 剛 性 , 零 件 夾 緊變 形 也 小 , 但
30、對(duì) 于 另一 個(gè) 加 工 面 較 遠(yuǎn) , 為提 高 剛 性 , 故 采 用 輔助 定 位 元 件 來 固 定 ,該 設(shè) 計(jì) 采 用 了 螺 旋 輔助 支 承 。 裝 配 三 維 結(jié) 構(gòu) 圖 夾 具 體選 用 鑄 造 夾 具 體 夾 具 總 裝 配 圖總 裝 配 圖 三 維 結(jié) 構(gòu) 圖 工 件 加 工 精 度 分 析定 位 誤 差 : 綠 色 是 杠 桿 臂 移動(dòng) 到 最 大 間 隙 時(shí)的 位 置 。 此 時(shí) 最 大 間 隙 為TD+Td+det,其 中det為 銷 和 孔 之間 的 最 小 間 隙 因 此 它 產(chǎn) 生 的 定位 誤 差 是 以 銷 的中 心 為 圓 心 , 最大 間 隙 為 半
31、 徑 的圓 。 那 么 它 在 X方 向 的 定 位 誤 差為 Dx=TD+Td+det =0.28+0.033+ (0.04-0) =0.353mm 工 件 加 工 精 度 分 析 在 Y方 向 的 角 度 定 位 誤 差 為 Dy Dy=2arctg =2arctg(detMax/2L) =2arctg (TD+Td+det)/2L =2arctg(0.353/(2*78)=0.264mm 其 中 L為 兩 孔 間 距 工 件 加 工 精 度 分 析對(duì) 刀 誤 差 T: 鉆 套 導(dǎo) 向 孔 尺 寸 為 10F7和 13F7; 鉆 頭 尺 寸 為 10-0.028和 13 -0.036; 對(duì)
32、 刀 誤 差 為 :T (0.028+0.036)m m =0.064m m安 裝 誤 差 A:A 0 結(jié) 束 放 映回 到 選 擇 頁 面 鏜 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 第 一 部 分 鏜 床 夾 具 簡(jiǎn) 介 鏜 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 理 和 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)導(dǎo) 向 支 架 的 布 置 鏜 模 的 導(dǎo) 向 支 架 在 布 置 上 有 多 種 形 式 , 可分 為 :?jiǎn)?面 前 導(dǎo) 向 : 導(dǎo) 向 支 架 在 刀 具 前 方 , 鏜 桿 與 機(jī)床 主 軸 剛 性 連 接 。單 面 后 導(dǎo) 向 : 導(dǎo) 向 支 架 在 刀 具 后 方 , 鏜 桿 與 機(jī)床 主 軸 剛 性 連 接 。 刀 桿
33、 剛 性 好 , 加 工 精 度 高 。 單 面 雙 導(dǎo) 向 : 兩 個(gè) 導(dǎo) 向 支 架 布 置 在 工 件 的 一 側(cè) ,鏜 桿 與 機(jī) 床 主 軸 浮 動(dòng) 連 接 。 鏜 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 理 和 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)雙 面 單 導(dǎo) 向 : 導(dǎo) 向 支 架 分 別 裝 在 工 件 的 兩 側(cè) ,鏜 桿 與 機(jī) 床 主 軸 浮 動(dòng) 連 接 。雙 面 雙 導(dǎo) 向 : 適 用 于 專 用 雙 面 鏜 床 , 效 率 高 ,在 大 批 量 生 產(chǎn) 中 應(yīng) 用 廣 泛 。 中 間 導(dǎo) 向 : 鏜 桿 長 L鏜 桿 直 徑 d十 倍 時(shí)或 者 當(dāng) 鏜 桿 懸 伸 量 較 大 或 L10d , 應(yīng)
34、增 加 中間 導(dǎo) 向 裝 置 。 在 用 單 刃 刀 具 鏜 削 同 一 軸 線 上 相 同 直 徑的 幾 個(gè) 孔 時(shí) , 鏜 模 應(yīng) 設(shè) 計(jì) 有 讓 刀 裝 置 鏜 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 理 和 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)鏜 套 設(shè) 計(jì) 鏜 套 有 多 種 類 型 , 通 常 可 分 為 固 定 式 和回 轉(zhuǎn) 式 鏜 套 。 鏜 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 理 和 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)底 座 的 設(shè) 計(jì) 在 設(shè) 計(jì) 底 座 時(shí) 有 兩 點(diǎn) 需 注 意 :底 座 上 應(yīng) 有 找 正 基 面 , 以 便 于 夾 具 的制 造 和 安 裝 , 找 正 基 面 的 平 面 度 為0.05mm;底 座 上 應(yīng) 設(shè)
35、 置 供 起 吊 用 的 吊 環(huán) 螺 釘 或起 重 螺 栓 。 鏜 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 原 理 和 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)鏜 桿 和 浮 動(dòng) 卡 頭鏜 桿 設(shè) 計(jì) 主 要 根 據(jù) 所 鏜 孔 的 直 徑 D和 道具 截 面 尺 寸 BXB來 確 定 鏜 桿 直 徑 。 鏜 桿 結(jié) 構(gòu) 有 整 體 式 和 鑲 條 式 兩 種 。 結(jié) 束 放 映回 到 選 擇 頁 面 銑 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 第 一 部 分 銑 床 夾 具 簡(jiǎn) 介 銑 床 夾 具 的 主 要 類 型 直 線 進(jìn) 給 銑 床 夾 具由 于 工 作 臺(tái) 按 直 線 進(jìn) 給 方 式 運(yùn) 動(dòng) , 可 加 工 平面 、 直 角 面 和
36、各 種 槽 等 。 圓 周 進(jìn) 給 的 銑 床 夾 具銑 床 工 作 臺(tái) 做 連 續(xù) 的 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) , 配 合 采 用 氣動(dòng) 或 液 壓 等 高 效 夾 緊 裝 置 , 生 產(chǎn) 率 高 , 可 加工 平 面 , 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 。 直 線 進(jìn) 給 銑 床 夾 具 圓 周 進(jìn) 給 的 銑 床 夾 具 銑 床 專 用 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 特 點(diǎn) 和 要 求 由 于 銑 削 過 程 不 是 連 續(xù) 切 削 , 極 易 產(chǎn) 生 銑 削振 動(dòng) 。 銑 削 的 加 工 余 量 一 般 較 大 , 銑 削 力 也較 大 , 且 方 向 是 變 化 的 , 因 此 設(shè) 計(jì) 時(shí) 要 注 意
37、 :夾 具 要 有 足 夠 的 剛 度 和 強(qiáng) 度 ;夾 具 要 有 足 夠 的 夾 緊 力 , 夾 緊 裝 置 自 鎖 性 要 好夾 緊 力 應(yīng) 作 用 在 工 件 剛 度 較 大 的 部 位 上 , 且 作 用點(diǎn) 和 施 力 方 向 要 恰 當(dāng) ; 夾 具 的 重 心 應(yīng) 盡 量 低 , 高 度 與 寬 度 之 比 應(yīng) 不 大 于11.25;要 有 足 夠 的 排 屑 空 間 。 切 削 和 冷 卻 液 能 順 利 排 除 ,必 要 時(shí) 可 設(shè) 計(jì) 排 屑 孔 。 銑 床 專 用 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 特 點(diǎn) 和 要 求 為 了 調(diào) 整 和 確 定 夾 具 相 對(duì) 于 機(jī) 床 的 位 置 及
38、 工 件相 對(duì) 于 刀 具 的 位 置 , 銑 床 夾 具 應(yīng) 設(shè) 置 定 位 鍵 和對(duì) 刀 裝 置 : 定 位 鍵 與 工 作 臺(tái) T型 槽 可 用 單 面 貼 合 , 當(dāng) 定 位 精 度 要 求高 或 是 重 型 夾 具 , 可 在 夾 具 體 的 側(cè) 面 設(shè) 置 一 個(gè) 找 正 基 面 ; 小 型 夾 具 可 只 用 一 個(gè) 長 的 矩 形 鍵 ; 兩 定 位 鍵 的 距 離 應(yīng) 盡 量 遠(yuǎn) 一 些 ; 加 工 沒 有 相 對(duì) 位 置 要 求 的 平 面 時(shí) , 不 需 設(shè) 置 定 位 鍵 , 但若 銑 削 扭 矩 較 大 時(shí) , 設(shè) 置 定 位 鍵 可 減 輕 夾 緊 螺 栓 的 負(fù)
39、荷 ; 對(duì) 刀 裝 置 應(yīng) 設(shè) 計(jì) 在 便 于 對(duì) 刀 的 位 置 , 并 應(yīng) 在 工 件 的 切 入一 端 。 第 二 部 分 銑 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 分 析 研 究 原 始 資 料 ,明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 工 件 為 一 水 泵 葉 輪 ,要 求 設(shè) 計(jì) 一 副 銑 床 夾具 ,用 在 臥 式 銑 床 上加 工 兩 條 互 成 90 的十 字 槽 , 如 圖 所 示 : 工 件 三 維 結(jié) 構(gòu) 圖 定 位 方 案 的 確 定 確 定 要 限 制 的 自 由 度 根 據(jù) 加 工 工 序 的 尺 寸 ,形 狀 和 位 置 精 度 要 求 , 工 件定 位 時(shí) 需 完 全 限 制 六
40、個(gè) 方 向 的 自 由 度 : 沿 X,Y,Z方 向的 水 平 運(yùn) 動(dòng) 以 及 軸 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 確 定 定 位 方 案 : 將 加 工 過 的 葉 輪 底 面 放 置在 一 個(gè) 大 的 圓 形 定 位 盤 上 ,以 大 平 面 定 位 ,消 除 X,Y方向 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 自 由 度 和 Z方 向的 移 動(dòng) 自 由 度 。 用 一 個(gè) 定 位 銷 與 葉 輪 上 的孔 相 配 合 ,以 此 消 除 X,Y的移 動(dòng) 自 由 度 。 利 用 兩 塊 開 槽 的 壓 板 從 兩個(gè) 方 向 卡 住 葉 片 ,并 將 它們 固 定 在 定 位 盤 上 , 這 樣就 消 除 了 Z方 向 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 自由
41、 度 . 定 位 方 法 : 圓 柱 孔 定 位 和 平 面 定 位 對(duì) 刀 方 案 對(duì) 刀 塊 的 選 用加 工 槽 的 銑 刀 需 要兩 個(gè) 方 向 對(duì) 刀 , 故采 用 直 角 對(duì) 刀 塊 。配 合 1mm的 塞 尺使 用 ( 1h8) 對(duì) 刀 塊 的 位 置如 圖 所 示 。 夾 緊 方 案 的 確 定 選 用 螺 旋 夾 緊 : 工 件 以 中 心 孔 及 底 面在 定 位 銷 和 定 位 盤 的端 面 上 定 位 ,并 使 葉 輪上 的 葉 片 與 壓 板 頭 部的 缺 口 對(duì) 中 ,旋 轉(zhuǎn) 螺 母 ,通 過 杠 桿 使 兩 塊 壓 板同 時(shí) 夾 緊 工 件 。 選 用 移 動(dòng) 式
42、 彎 曲 壓 板 ,它 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 可 以 實(shí) 現(xiàn)快 速 裝 拆 . 分 度 機(jī) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì) 分 度 裝 置 的 確 定 該 工 件 選 用 一 個(gè) 立 軸 式 回 轉(zhuǎn) 分度 裝 置 ,一 般 這 樣 的 分 度 采 用棘 輪 的 比 較 普 遍 ,但 是 由 于 該工 件 的 定 位 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 尺 寸 較 大 ,采 用 棘 輪 的 化 比 較 不 方 便 ,因此 應(yīng) 改 用 分 度 盤 加 定 位 銷 的 分度 方 案 ,具 體 如 下 : 設(shè) 計(jì) 一 個(gè) 分 度 盤 ,盤 底 有 四 段斜 槽 ,分 度 盤 與 定 位 盤 之 間 用螺 釘 固 定 在 夾 具 體 上 開 一
43、 沉 頭 孔 ,孔 中放 入 銷 套 ,銷 套 與 定 位 銷 配 合 ,底 部 有 彈 簧 .這 樣 ,當(dāng) 分 度 盤 轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí) ,銷 始 終 在 斜 槽 中 運(yùn) 動(dòng) .每轉(zhuǎn) 過 90 ,銷 就 在 彈 簧 的 作 用上 升 至 最 高 點(diǎn) ,反 靠 夾 緊 . 夾 具 體 與 定 位 鍵為 保 證 夾 具 在 工 作臺(tái) 上 安 裝 穩(wěn) 定 , 應(yīng)按 照 夾 具 體 的 高 寬比 不 大 于 1.25的 原則 確 定 其 寬 度 , 并在 兩 端 設(shè) 置 耳 座 ,以 便 固 定 。定 位 鍵 位 置 如 圖 所示 。 夾 具 總 裝 配 圖總 裝 配 圖 三 維 結(jié) 構(gòu) 圖 工 程 圖 夾
44、 具 裝 配 動(dòng) 畫 工 件 加 工 精 度 分 析 定 位 誤 差 D:由 于 本 設(shè) 計(jì) 加 工 時(shí) ,定 位 基 準(zhǔn) 和 加 工 基 準(zhǔn) 都是 中 心 軸 ,因 此 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 為 零 所 以 定 位 誤 差 來 自 于 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 對(duì) 刀 誤 差 T:對(duì) 刀 誤 差 等 于 塞 尺 厚 度 的 公 差 安 裝 誤 差 A:因 加 工 尺 寸 在 兩 定 位 鍵 之 間 , 結(jié) 束 放 映回 到 選 擇 頁 面 車 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 第 一 部 分 車 床 夾 具 簡(jiǎn) 介 車 床 夾 具 的 主 要 類 型車 床 夾 具 有 兩 種 類 型 , 一
45、種 是 安 裝 在 主軸 上 的 夾 具 , 另 一 種 是 安 裝 在 車 床 拖 板上 或 車 身 上 的 夾 具 。安 裝 在 車 床 主 軸 上 的 夾 具 , 這 類 夾 具 工作 時(shí) 隨 主 軸 一 起 旋 轉(zhuǎn) , 刀 具 作 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 。根 據(jù) 其 結(jié) 構(gòu) 的 差 異 又 可 分 為 以 下 幾 種 :心 軸 類 車 床 夾 具 以 內(nèi) 孔 為 定 位 基 準(zhǔn) , 外 園 需 要 加 工 的 工 件 , 多 以心 軸 類 車 床 夾 具 進(jìn) 行 加 工 。 車 床 夾 具 的 主 要 類 型 卡 盤 類 車 床 夾 具 用 卡 盤 類 車 床 夾 具 加 工 的 零 件 ,
46、 大 都 是 回 轉(zhuǎn) 體 或 對(duì) 稱 零 件 ,因 而 卡 盤 類 車 床 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 基 本 上 是 對(duì) 稱 的 , 回 轉(zhuǎn) 時(shí) 的 不平 衡 影 響 較 小 。 角 鐵 式 車 床 夾 具 角 鐵 式 夾 具 主 要 使 用 于 以 下 兩 種 情 況 : 工 件 的 主 要 定 位 基 準(zhǔn) 是 平 面 , 要 求 被 加 工 表 面 的 軸 線 對(duì) 定位 基 準(zhǔn) 面 保 持 一 定 地 位 置 關(guān) 系 。 工 件 定 位 基 準(zhǔn) 雖 然 不 是 與 被 加 工 表 面 的 軸 線 平 行 或 成 一 定角 度 的 平 面 , 但 由 于 工 件 外 形 的 限 制 , 不 適 宜
47、 采 用 卡 盤 式夾 具 。 花 盤 式 車 床 夾 具 花 盤 式 車 床 夾 具 的 基 本 特 征 式 夾 具 體 為 一 個(gè) 大 園 盤 形 零 件 。在 花 盤 式 夾 具 上 加 工 的 工 件 一 般 形 狀 比 較 復(fù) 雜 。 工 件 的 定位 基 準(zhǔn) 多 數(shù) 式 用 圓 柱 面 與 其 垂 直 的 端 面 , 因 而 夾 具 對(duì) 工 件多 數(shù) 也 是 端 面 定 位 和 軸 向 夾 緊 的 。 花 盤 式 車 床 夾 具 角 鐵 式 車 床 夾 具 車 床 夾 具 的 主 要 類 型安 裝 在 拖 板 上 或 床 身 上 的 專 用 夾 具對(duì) 于 某 些 形 狀 不 規(guī) 則
48、 和 尺 寸 較 大 的 工 件 , 常常 把 夾 具 安 裝 在 拖 板 上 , 刀 具 則 安 裝 在 車 床主 軸 上 作 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) , 夾 具 作 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 。 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)車 床 夾 具 的 主 要 特 點(diǎn) 式 夾 具 與 機(jī) 床主 軸 聯(lián) 接 , 工 作 時(shí) 由 主 軸 帶 動(dòng) 其 高速 回 轉(zhuǎn) 。 因 此 在 設(shè) 計(jì) 車 床 夾 具 時(shí) 除了 保 證 工 件 達(dá) 到 工 序 的 精 度 要 求 外 ,還 應(yīng) 考 慮 :夾 具 安 裝 基 面 的 設(shè) 計(jì)夾 具 配 重 的 設(shè) 計(jì) 要 求夾 緊 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 要 求 對(duì) 夾 具 總 體 結(jié) 構(gòu) 的
49、 要 求 第 二 部 分 車 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 實(shí) 例 分 析 研 究 原 始 資 料 ,明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)如 圖 所 示 , 需 要 加 工 40的 孔 。 工 件 三 維 結(jié) 構(gòu) 圖 定 位 方 案 的 確 定確 定 要 限 制 的 自 由 度根 據(jù) 加 工 工 序 的 尺 寸 ,形 狀和 位 置 精 度 要 求 , 工 件 定 位時(shí) 需 限 制 四 個(gè) 方 向 的 自 由 度 : 沿 X,Y方 向 的 水 平 運(yùn) 動(dòng) 以 及軸 向 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 定 位 方 案 的 確 定固 定 V形 塊 : 限 制X方 向 的 移 動(dòng) , Y方 向 的 移 動(dòng) 和 轉(zhuǎn)動(dòng) ?;?動(dòng) V形 塊 : 限
50、制X方 向 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。裝 配 三維 結(jié) 構(gòu) 圖( 定 位 配置 ) 夾 緊 方 案 的 確 定根 據(jù) 零 件 的定 位 方 案 ,采 用 移 動(dòng) 壓板 式 螺 旋 夾緊 機(jī) 構(gòu) 。裝 配 三 維 結(jié)構(gòu) 圖 ( 夾 緊配 置 ) 夾 具 體 過 渡 盤 夾 具 總 裝 配 圖總 裝 配 圖 三 維 圖 夾 具 裝 配 動(dòng) 畫 夾 具 工 程 圖夾 具 工 程 圖 工 件 的 加 工 精 度 要 求 定 位 誤 差 D: 因 為 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 和 定 位 基 準(zhǔn) 不 重 合 , 所 以 基準(zhǔn) 不 符 誤 差 為 0.4 m m 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 為 0.087m m D=0.4+0.087=.0487m m 安 裝 誤 差 A: A=0 結(jié) 束 放 映回 到 選 擇 頁 面
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