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江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
設(shè)計（論文）
課題名稱
惰齒輪軸鉆孔夾具設(shè)計
學(xué)生姓名
呂財海
院（系）
工學(xué)院
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計與制造及其自動化
指導(dǎo)教師
樊十全
職 稱
教授
學(xué) 歷
博士
畢業(yè)設(shè)計（論文）要求：
1. 要求在完成論文期間，積極主動，查閱大量文獻(xiàn)，獨(dú)立創(chuàng)新；
2. 按時完成畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容，方案切實(shí)可行；
3. 獨(dú)立繪制裝配圖和零件圖；
4. 圖紙量不少于1.5張A0；
5. 獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計說明書，格式正確，要求字?jǐn)?shù)不少于4000字；
6. 完成電子文檔，并打印裝訂成冊。
畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)：
1. 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是設(shè)計一個鉆床夾具，用來夾持惰齒輪軸在鉆床上進(jìn)行鉆孔，使之達(dá)到零件的設(shè)計要求；
2.有關(guān)技術(shù)參數(shù)參見夾具設(shè)計手冊。
畢業(yè)設(shè)計（論文）工作計劃：
1. 首先了解鉆床夾具的一般作用；
2. 到工廠或者上網(wǎng)了解鉆床夾具的一般外形；
3. 確定零件的基本尺寸，并確定零件的基本偏差和IT等級；
4. 開始設(shè)計鉆床夾具草圖；
5. 編寫設(shè)計說明書；
6.重新繪制鉆場夾具零件圖：
7.繪制裝配圖.
接受任務(wù)日期 2012 年 12 月 28 日 要求完成日期 2012 年 5 月 10日
學(xué) 生 簽 名 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名 年 月 日
院長（主任）簽名 年 月 日
編 號 20080940
江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計材料
題 目
惰齒輪軸鉆孔夾具設(shè)計
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名
呂財海
材 料 目 錄
序號
附 件 名 稱
數(shù)量
備注
1
畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書
1
2
畢業(yè)設(shè)計說明書
1
3
零件圖
13
4
總裝圖
1
二〇 年 月
UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計
題目： 惰齒輪軸鉆床夾具設(shè)計
學(xué) 院： 工學(xué)院
姓 名：
學(xué) 號：
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造極其自動化
年 級： 機(jī)制081
指導(dǎo)教師： XXXXXXXX 職 稱：教授
二○一二 年 五 月
摘要
我的畢業(yè)設(shè)計題目是惰齒輪軸鉆孔夾具設(shè)計。我設(shè)計的夾具要應(yīng)用于鉆床上，完成對軸類零件的定位，使得對該軸的鉆的孔的尺寸要求和位置要求都要達(dá)到設(shè)計要求。我從對夾具體的外形選擇、定位元件的選擇、加緊方式的選擇分析出發(fā)，對惰齒輪夾具進(jìn)行設(shè)計。我的夾具體選擇半開式夾具體，便于工件的放入和取出，以便減少加工程序的繁冗而提高加工加工效率；我選擇的定位元件是可調(diào)節(jié)的支撐釘和V形塊，用于限制需要限制的自由度；我選擇的夾緊方式是螺旋手柄推動另一個可以移動的V形塊來達(dá)到夾緊工件的目的。在完成對夾具的設(shè)計后，我還對夾具的定位誤差加以校核，以保證夾具的定位要求可以達(dá)到設(shè)計要求。
我的設(shè)計說明書包含的內(nèi)容有封面、中英文摘要、目錄、正文、參考文獻(xiàn)、和致謝這些部分。
最后由于本人知識有限、經(jīng)驗不足，這份畢業(yè)設(shè)計肯定還存在很多技術(shù)上的問題，衷心希望各位老師和同學(xué)批評指正。
關(guān)鍵詞：鉆床夾具、支撐釘、V形塊、定位誤差‘
Abstract
My graduation project entitled idler gear shaft drilling fixture design. Fixture designed to be used in a drilling machine, complete the positioning of the shaft parts, making the axis of the drill hole size requirements and location requirements must meet the design requirements. From the specific shape on the folder, select the choice of positioning components, to intensify the analysis of mode choice, the idler gear fixture design. Specific folder select semi-open specific folder for easy loading and unloading of the workpiece in order to reduce the burdensome processing procedures to improve processing processing efficiency; I chose the positioning element is adjustable support nails and V-shaped block used to limit the need to limit the degrees of freedom; I chose the clamping spiral handle to promote another can move the V-shaped block to achieve the purpose of clamping the workpiece. In the design of the fixture, I be checking the positioning error of the fixture to fixture positioning requirements can meet the design requirements
My design specification includes the contents of the cover, Chinese and English abstracts, directories, text, references, and thanks
Finally, because of my limited knowledge, lack of experience, this graduation project there sure is a lot of technical issues, and sincerely hope that you teachers and students criticized the correction.
Keywords：Drill press fixcure、the support nail、V-shaped block、position error.
II
目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 1
1 機(jī)床夾具的定義極其發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.1 機(jī)床夾具定義 1
1.2 機(jī)床夾具的分類 1
1.2.1 專門化分類 1
1.2.2按使用分類 2
1.2.3 按夾緊分類 2
1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀及方向 2
1.3.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向 3
2 畢業(yè)設(shè)計具體內(nèi)容 4
2.1 惰輪的介紹 4
2.2 確定畢業(yè)設(shè)計的惰輪的基本尺寸： 4
3 鉆床的選擇： 6
4 定位方案的選擇 7
4.1 首先根據(jù)孔的位置和精度對軸作定位分析： 7
4.2 定位方案的選擇 7
5 定位元件的選擇 9
5.1可動支撐的選擇 9
5.2 固定V形塊的選擇 10
5.3 活動V形塊的尺寸大小見表4： 12
5.4 短定位套的選擇 13
6 夾具體的設(shè)計 14
7 鉆模板的設(shè)計 16
8 加緊裝置的設(shè)計 16
8.1 加緊裝置的組成 16
8.2 夾緊裝置的基本組成 16
8.3 夾緊機(jī)構(gòu)的種類很多，這里只簡單介紹其中一些典型裝置。 17
9 定位元件的選擇 19
9.1 定位銷的選擇 19
9.2 腳鏈軸的選擇 20
10. 加強(qiáng)筋 21
10.1 加強(qiáng)筋的作用 21
10.2加強(qiáng)筋的尺寸 21
11 定位誤差的計算 21
結(jié)論 23
參考文獻(xiàn) 24
致謝 25
2
1 機(jī)床夾具的定義極其發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 機(jī)床夾具定義
機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件和引導(dǎo)刀具的一種裝置。其作用是將工件定位，以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊，使得可靠的保證工件的加工質(zhì)量，提高加工效率，減輕勞動輕度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。
1.2 機(jī)床夾具的分類
1.2.1 專門化分類
1）通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如，車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤，銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn)，常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣，生產(chǎn)效率低，主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速、方便、省力，可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率，但設(shè)計制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時，夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換，部分裝置可以調(diào)整，以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具，稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比，加工對象不很明確，適用范圍更廣一些。
4）組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造，其特點(diǎn)是靈活多變，萬能性強(qiáng)，制造周期短、元件能反復(fù)使用，特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5）隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用，又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位，進(jìn)行不同工序的加工。
1.2.2按使用分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同，夾具又可分為：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
1.2.3 按夾緊分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同，可分為：手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.3 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀及方向
1.3.1 機(jī)床夾具的發(fā)展現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對機(jī)床夾具提出了如下新的要求：
（1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本；
（2）能裝夾一組具有相似性特征的工件；
（3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；
（4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；
（5）采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動強(qiáng)度和提高勞動生產(chǎn)率；
（6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.3.2 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個方面。
（1）標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148~T2259－91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。
（2）精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤，其定心精度為5μm。
（3）高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。
（4）柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。
2 畢業(yè)設(shè)計具體內(nèi)容
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，我進(jìn)行惰齒輪鉆孔夾具的設(shè)計。
2.1 惰輪的介紹
惰輪又稱過橋齒輪。它的齒數(shù)多少對傳動比數(shù)值大小沒有影響，但對末輪的轉(zhuǎn)向?qū)a(chǎn)生影響。惰輪是兩個不互相接觸的傳動齒輪中間起傳遞作用的齒輪，同時跟這兩個齒輪嚙合，用來改變被動齒輪的轉(zhuǎn)動方向，使之與主動齒輪相同。它的作用只是改變轉(zhuǎn)向并不能改變傳動比，稱之為惰輪。見圖1.
圖1 惰齒輪軸
2.2 確定畢業(yè)設(shè)計的惰輪的基本尺寸：
(1)尺寸精度 起支承作用的軸頸為了確定軸的位置，通常對其尺寸精度要求較高（IT5～I(xiàn)T7）。裝配傳動件的軸頸尺寸精度一般要求較低（IT6～I(xiàn)T9）。所以軸肩的尺寸定位φ65 0 -0.019；而定位孔的精度一般在IT6到IT7之間，在本次設(shè)計中對其中兩個定位孔的精度選擇物為IT7，且按入體選擇選擇基本偏差，即孔的基本偏差選擇為H，軸的基本偏差選擇為h；故2個大孔的精度為φ9.5+0.015 0，且該兩個空對稱分布，且該兩個孔的孔心線位于以φ55 0 -0.030的軸心線為軸心，直徑為φ30+0.07 +0.028的圓周上；φ6.7的孔是澆油孔，公差等級選擇為IT10，且公差對稱分布，所以該孔的尺寸為φ6.7+0.029 -0.029的孔心線和φ9.5+0.015 0的孔心線位于同一圓周上，而且該孔心線位于φ9.5+0.015 0的中心線上；
（2）幾何形狀精度 軸類零件的幾何形狀精度主要是指軸頸、外錐面、莫氏錐孔等的圓度、圓柱度等，一般應(yīng)將其公差限制在尺寸公差范圍內(nèi)。對精度要求較高的內(nèi)外圓表面，應(yīng)在圖紙上標(biāo)注其允許偏差直徑為φ9.5+0.015 0的孔的內(nèi)表面粗糙度要達(dá)到0.8，直徑為φ6.7+0.029 -0.029的孔的表面粗糙度要達(dá)到3.2。
(3)相互位置精度 軸類零件的位置精度要求主要是由軸在機(jī)械中的位置和功用決定的。通常應(yīng)保證裝配傳動件的軸頸對支承軸頸的同軸度要求，否則會影響傳動件（齒輪等）的傳動精度，并產(chǎn)生噪聲。普通精度的軸，其配合軸段對支承軸頸的徑向跳動一般為0.1～0.2mm，高精度軸（如主軸）通常為0.05～0.1mm。而且兩端軸的同軸度要保持在φ0.08內(nèi)。
具體見圖2
圖2 零件圖
3 鉆床的選擇：
ZQ3050×16鉆床最大鉆孔直徑為50mm，主軸中心線至立柱母線距離：1600-360mm，主軸端面至底座工作面距離：1050-260mm，主軸行程:220mm，主軸箱水平移動距離:1250mm，主軸轉(zhuǎn)速6級:78,135,240,350,590,1100，主軸進(jìn)給量:0.10,0.16,0.22,0.25,0.35,0.56主電機(jī)功率:4kw所以選擇ZQ3050×16作為加工該零件的機(jī)床。其簡圖件圖3.
圖3 ZQ 3050×16的簡圖
4 定位方案的選擇
4.1 首先根據(jù)孔的位置和精度對軸作定位分析：
（1）對于轉(zhuǎn)動自由度，X和Y軸的轉(zhuǎn)動自由度是要限制的，因為若不限制，則不能保證孔的圓心位置在Φ30的圓周上，Z軸的轉(zhuǎn)動自由度也是要限制的，若不限制，對直徑為Φ9.5的孔的位置是沒有影響的，但是不能保證Φ6.7的孔相對與另外兩個孔的位置。
（2）對于移動自由度：X和Y軸的移動自由度是要限制的，不然無法保證三個共的位置精度，由于三個空都是通孔，故Z軸的移動自由度是不用限制的。
綜上所述，除Z軸的移動自由度不用限制外，其他五個自由度都要限制。
4.2 定位方案的選擇
軸的鉆孔夾具很多，定位方式也有各種各樣的組合，現(xiàn)在我提出幾種方案：
方案1：用三爪卡盤夾住零件的小端，使得夾持長度較長，可以限制工件的在機(jī)床上兩個橫向移動自由度，以及平行于機(jī)床的兩個轉(zhuǎn)動自由度，然后用一個固定的V形塊在對小端的外圓表面定位，再用一個可移動的V形塊來對工件進(jìn)行夾緊，對于Y方向的自由度，在小端用一個可調(diào)節(jié)的支撐釘來限制其自由度。
這個方案中出現(xiàn)了過定位，三爪卡盤和V形塊對機(jī)床上的兩個橫向自由度進(jìn)行了重復(fù)限制，這樣反而會影響夾具的定位，使得零件在定位過程中定位不標(biāo)準(zhǔn)而影響加工精度。
方案2：用固定的頂尖放置在工件的底部以限制零件的Y軸移動自由度，再用一個固定V形塊夾持在零件的小端，限制住零件的X和Z的移動自由度，再用一個短定位套套在零件的小端以限制X和Z方向上的轉(zhuǎn)動自由度。
此方案中各個定位元件可以滿足零件的定位要求，但是在加工過程中各個零件的長短是有變化的所以，而且頂尖放置在低端會使得整個夾具體變得比較大，即各個定位元件不緊湊，此方案不是最佳方案。
方案3：用兩個V形塊來夾持零件的大端，其中一個V形塊為固定的，另一個V形塊為可移動的，這樣兩個V形塊限制工件X與Z的轉(zhuǎn)動和移動自由度，再用短定位套套在惰齒輪軸小端，使得定位套和兩個V形塊共同限制除了軸心線以外的兩個轉(zhuǎn)動自由度。這樣也沒有產(chǎn)生過定位，然后對于Y軸的移動自由度同樣用一個可調(diào)節(jié)的支撐釘來限制。
此方案的定位過程沒有問題，而且能夠達(dá)到設(shè)計夾具的要求，但是由于V形塊夾持在大端，大端下面有一個軸肩，這樣一來使得零件在夾具體內(nèi)的放入和取出變得十分的麻煩，對工作效率有很大的牽制，而且稍有不慎就會碰上刮傷零件，所以這個方案也不是最佳方案。用固定的頂尖放置在工件的底部以限制零件的Y軸移動自由度，再用一個固定V形塊夾持在零件的小端，限制住零件的X和Z的移動自由度，再用一個短定位套套在零件的小端以限制X和Z方向上的轉(zhuǎn)動自由度。
方案4：在方案3的基礎(chǔ)上，將兩個V形塊的位置改為夾持在零件的小端，短V形塊也固定在小端，這樣可以解決零件在夾具體內(nèi)的方便輸送與取出問題。而且此個方案定位要求也完全能夠達(dá)到。各個零件在夾具體內(nèi)也表現(xiàn)的結(jié)構(gòu)緊湊。
四個方案比較，我選擇第四個方案
5 定位元件的選擇
5.1可動支撐的選擇
方案四中用到的定位元件是兩個V 形塊、一個短定位套和一個可以調(diào)節(jié)的
支撐釘。所以支撐釘（見圖4）的選擇由表2決定；
圖4 支撐釘簡圖
d
M6
M8
M10
M12
D
12
14
12
16
d1
6
8
10
12
d2
3
4
d3
4.4
6
7.7
9.4
H
6
8
12
l
約為1/2 L
L
24
28
30
36
b
3
3.75
4.5
5.25
R
約為L-l-H
表1 可調(diào)支撐 GB2229-80
5.2 固定V形塊的選擇
固定V形塊要限制兩個移動的自由度，其大小也可以查表得到:
圖5 固定V形塊的簡圖
N
D
B
H高
L
l
L1
A
A1
d
b
42
35~45
52
20
68
20
14
26
22
10+0.015 0
12
55
45~60
65
80
25
15
35
28
16
70
60~80
80
25
90
32
18
45
35
12+0.018 0
20
表2 V形塊A42 GB2209-80
同樣，對于可移動的V形塊的尺寸及簡圖見圖6：
圖6 活動V形塊 GB 2211-80
5.3 活動V形塊的尺寸大小見表4：
N
55
70
D
45~60
45~80
B
65
80
B的偏差
-0.030 -0.060
H
20
25
H的偏差
-0.020 -0.072
L
85
100
l
25
32
l1
15
b
16
20
b2
28
b3
11
表3 活動V形塊 GB2211-80
5.4 短定位套的選擇
圖7定位套
d
L
D
d1
l1
基本尺寸
極限偏差H6
極限偏差H7
基本尺寸
極限偏差
35-42
+0.013
0
+0.021
0
16
50-65
+0.033
+0.017
40-55
9
42-48
+0.016
0
+0.025
0
20
65-90
+0.039
+0.020
55-60
10
48-55
+0.019
0
+0.030
0
25
90-125
+0.045
+0.023
60-80
15
表4定位銷的尺寸
6 夾具體的設(shè)計
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件。在夾具體上，要安裝組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)和裝置等。設(shè)計時應(yīng)滿足一下基本要求：
（1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中，夾具體在夾緊力，且學(xué)歷等外力的作用下，不至于產(chǎn)生不允許的變形和震動。
（2）結(jié)構(gòu)簡單，具有良好的工藝性
在保證強(qiáng)度和剛度的條件下，力求結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，特別是對于移動或者反轉(zhuǎn)夾具，其重量應(yīng)該不要超過10KG，以便于操作。
（3）尺寸要穩(wěn)定
對于鑄造夾具體，要進(jìn)行時效處理，對于焊接夾具體，要進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，以保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。
（4）便于排屑
為防止在加工中切屑聚集在定位元件表面或其他裝置中，而影響工件的正確定位和夾具的正常工作，在設(shè)計夾具體時，要考慮切屑的排除問題。
其他設(shè)計尺寸見表1
夾具體結(jié)構(gòu)部位
經(jīng)驗數(shù)據(jù)
鑄造結(jié)構(gòu)
焊接結(jié)構(gòu)
夾具體壁厚h
8-25mm
6-10mm
夾具體加強(qiáng)筋厚度
（0.7~0.9hmm）
夾具體加強(qiáng)筋高度
不大于5hmm
夾具體上不加工的毛面與工件表面之間的間隙
夾具體是毛面，工件面也是毛面是，取8~15mm，當(dāng)夾具體是毛面，工件體是光面時，取4~10mm
表5 夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的經(jīng)驗數(shù)據(jù)
我在設(shè)計中，夾具體材料選擇鑄造件，并且夾具體采用半開式設(shè)計，以方便零件在夾具內(nèi)部的放入和取出。對于夾具體兩邊的肋板，為了保證它的強(qiáng)度厚度取為20mm，其高度是由工件在夾具體內(nèi)所占的高度極其它定位元件在夾具體內(nèi)的分布決定的。大致情況是夾具的長大概為300mm，高大概為200mm，
詳細(xì)見圖4
圖8 夾具體
7 鉆模板的設(shè)計
鉆模根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為固定式鉆模、回轉(zhuǎn)式鉆模、翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模和滑柱式鉆模。
由于要便于加工零件的放入和取出，我將鉆模板設(shè)計成翻轉(zhuǎn)式的鉆模。就是鉆模板的一端用腳鏈固定，當(dāng)鉆模板蓋上時候，另一端也用以銷使之固定。這樣就可以使得鉆模板在夾具體上能翻轉(zhuǎn)開來，從而方便零件的更換。
8 加緊裝置的設(shè)計
在機(jī)械加工過程中，工件將收到切削力，離心力，慣性力等外力的作用。為了保證在這些歪理作用下，工件在夾具中仍能保持由定位元件所確定的加工位置，而不至于發(fā)生震動或者位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠的夾緊。
8.1 加緊裝置的組成
（1）力源裝置
（2）中間傳力裝置
（3）夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)
8.2 夾緊裝置的基本組成
（1）在夾緊過程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支撐。
（2）夾緊力的大小要適當(dāng)，可靠。既要使得工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和震動，又不使宮頸癌年產(chǎn)生不允許的變形和損傷。
（3）加緊裝置應(yīng)該操作安全，方便，省力。
（4）加緊裝置的自動化程度和復(fù)雜程度應(yīng)與工件的產(chǎn)量結(jié)合批量相適應(yīng)。
8.3 夾緊機(jī)構(gòu)的種類很多，這里只簡單介紹其中一些典型裝置。
（1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu)
如圖所示是一些斜楔夾緊實(shí)例。斜楔夾緊機(jī)構(gòu)是利用斜面的楔緊作用，將外力傳遞給工件，完成工件的夾緊。當(dāng)楔塊的升角 α 在 60~100 時具有自鎖性能。但自鎖的穩(wěn)定性較差，主要用于夾緊機(jī)構(gòu)中來改變力的方向。
（2）螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu) 圖4.56是螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)的幾種典型結(jié)構(gòu)，其在夾緊機(jī)構(gòu)中廣泛的使用。
（3）偏心夾緊機(jī)構(gòu)
它是利用偏心間直接或間接夾緊工件的機(jī)構(gòu)。偏心夾緊分圓偏心和曲線偏心兩種，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力小，夾緊行程短，用于振動小、切削力不大的場合。
（4） 聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)
是利用機(jī)構(gòu)的組合完成單件或多件的多點(diǎn)、多向同時夾緊的機(jī)構(gòu)。它可以實(shí)現(xiàn)多件加工、減少輔助時間、提高生產(chǎn)效率、減輕工人的勞動強(qiáng)度等。
所以綜上所述，我采取螺旋夾緊裝置來夾緊工件，是工件在夾具中能保持正確的位置。夾緊裝置自動化低，適用于小批量生產(chǎn)，而且操作安全方便，占用空間小，應(yīng)該是比較優(yōu)化的選擇。
9 定位元件的選擇
9.1 定位銷的選擇
圖9 定位銷
d
8
10
12
c
1.6
2
2.5
l
14-80
18-95
22-140
1M長的重量/KG
0.395
0.611
0.887
表6 定位銷的尺寸
9.2 腳鏈軸的選擇
圖10 鉸鏈軸
d
基本尺寸
8
10
12
極限偏差h6
0
-0.009
0
-0.011
極限偏差f9
-0.010
-0.040
-0.016
-0.059
D
12
14
18
d1
1.5
2
2.5
l
l1
2.5
3.5
4.5
h
2.5
3
C
1
1.5
表7 鉸鏈軸的尺寸
10. 加強(qiáng)筋
10.1 加強(qiáng)筋的作用
1、在不加大制品壁厚的條件下，增強(qiáng)制品的強(qiáng)度和剛性，以節(jié)約材料用量，減輕重量，降低成本。
2、可克服制品因壁厚差別帶來的應(yīng)力不均所造成的制品歪扭變形。
10.2加強(qiáng)筋的尺寸
加強(qiáng)筋設(shè)置在夾具體的兩側(cè)，每側(cè)各有兩個加強(qiáng)筋對稱分布。加強(qiáng)筋是高度40，底邊為25的，厚度為12.5的直角三角形結(jié)構(gòu)，直角邊緊貼在夾具體的兩邊支架上。
11 定位誤差的計算
圖11 定位誤差示意圖
為求其定位誤差，如示意圖所示做輔助線OB垂直于V形塊的一斜邊，兩斜邊的延長線相交于A點(diǎn)。若忽略工件的圓度誤差和V形塊的角度誤差，可以認(rèn)為工序基準(zhǔn)（工件外圓圓心）在水平方向的變動量為零。即使用V形塊對外圓表面定位時，在垂直于B形塊對稱面上的定位誤差為零。
當(dāng)惰齒輪軸的小端，即用于定位的一端出現(xiàn)最小尺寸即φ45時其圓心在O1，當(dāng)其出現(xiàn)最大尺寸φ44.975時其圓心在O2。
可以寫出O點(diǎn)至A點(diǎn)的距離
— OB d
— OA= —— = ——
Sin ɑ Sin ɑ
式中 d是工件外圓直徑
a是V形塊兩斜面夾角。
對上式求全微分，得到：
— OB d 1 dcosa
d— OA= —— = —— d（d）= —— — —— d（a）
Sin ɑ Sin ɑ sina 4sin2a
以微笑增量代替微分，并將尺寸（包括直線尺寸和角度尺寸）誤差視為微小誤差，且考慮到尺寸誤差可正可負(fù)，各項誤差取絕對值，得到工序尺寸的定位誤差為
Td dcosa
ΔDW= —— + —— Ta
2sina 4sin2a
式中Td和Ta分別為工件外圓直徑公差和V形塊的角度公差。
因為忽略V形塊的角度公差所以定位誤差可簡要表示為
Td
ΔDW= —— =0.018
2sina
結(jié)論
為了正確圓滿的完成這次畢業(yè)設(shè)計，我首先花了大量時間在對機(jī)床夾具尤其是鉆床夾具的研究上。比如了解夾具的一般外形，總結(jié)夾具在設(shè)計的過程中如何定位可以準(zhǔn)確快速的達(dá)到零件所需的要求。并最終設(shè)計出了我的畢業(yè)設(shè)計，我知道由于自己的知識有限，經(jīng)驗有限，設(shè)計出來的夾具還有很多紕漏，甚至是無法投入生產(chǎn)的，但是我從這次畢業(yè)設(shè)計中深刻的體會到了做學(xué)問的艱辛。在以后的學(xué)習(xí)和生活中，我將以更高的要求來約束自己，對于未知的知識要努力去學(xué)習(xí)好它，并在實(shí)際生活中嘗試去運(yùn)用并改進(jìn)，使自己所學(xué)的知識不會成為所謂的紙上談兵。
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[15]吳拓 現(xiàn)代機(jī)床夾具設(shè)計（第二版） 化學(xué)工業(yè)出版社2011
致謝
首先，能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計，離不開樊老師細(xì)心的指導(dǎo)和各位同學(xué)耐心的講解。尤其是樊老師，每次都是隨時去都會不厭其煩的幫我們講解，知道我們完全理解其中所蘊(yùn)含的知識；更值一提的是不僅有樊老師，院里很多老師，只要我們已有問題，都會仔細(xì)耐心的幫每一個同學(xué)解決，并親身傳授我們學(xué)習(xí)的方法和訣竅；更欣慰的是各位同學(xué)們不僅在忙完自己的畢業(yè)設(shè)計的空暇時間幫助我指點(diǎn)我的細(xì)小錯誤，還幫我總結(jié)有關(guān)知識的要點(diǎn)，使得我對大學(xué)所學(xué)的知識又鞏固了一遍。其次，由于本人見過的夾具尚少，接觸的有關(guān)夾具更深入的知識也非常有限，所以我也借鑒了網(wǎng)絡(luò)上的一些文庫，這里也對機(jī)械學(xué)科的學(xué)習(xí)者，愛好者以及工作者表示感謝。另外，半個月來，為了很好的完成我的畢業(yè)設(shè)計，我常常往圖書館跑，通?；蛲饨栌嘘P(guān)資料，或在閱覽室閱覽，好在圖書館的叔叔阿姨不辭辛勞的整理書籍才有了我們查閱資料的方便，在此，對圖書館的工作人員也要表示深深的謝意。
正是因為了有身邊的老師們，同學(xué)們和朋友們的幫助，我才能歷時半個月完成這個具有深刻意義的畢業(yè)設(shè)計，在此再一次感謝各位的無私幫助，并祝福各位老師同學(xué)和朋友們在以后的學(xué)習(xí)生活和工作上萬事順心、一切如意。
25