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1、钻缝纫机底板侧面孔夹具的设计前言1 选题背景本设计题目来源是社会实际,本课题主要是设计钻缝纫机底版侧面孔夹具 ,此课题是本人在中捷缝纫机股份实习时的内容,为便于我在将来岗位上尽快的投入工作状态。那里有阅历的设计师让我在校期间对夹具有肯定的了解。1.1 夹具的特点在机床上加工工件时,我们可以看到两种不同的状况 :一种是用划针或指示表等量具,按工件的某一外表,或者按工件外表上所划的线进展找正,使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进展加工;另一种是把工件安装字夹具上进展加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的外表,一般都按工件的构造外形, 加工方法和生产批量的不同,承受各种不
2、同的装置将工件准确,便利的而牢靠地安装在机床上,然后进展加工.这种用来安装的工件以确定工件与切削刀具的相对位置并将工件夹紧的装置称为“机床夹具”。在实际的生产中,例如活塞,连杆的生产线上, 几乎每道工序中都承受了夹具。格外明显,假设不承受夹具,不但工件的加工精度难以保证,而且加工生产率也会大大降低,有时甚至会造成无法加工的状况。除了机床加工时需要使用夹具外,有时在检验,装配等的工序中也要用到夹具,因之在这种场合中用到的夹具可分别称为“检验夹具”和“装配夹具”。机床夹具通常是指装夹工件用的装置 :至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“关心工具”。关心工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。依据机
3、床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通用夹具是在一般机床上一般都附有通用夹具 ,如车床上的卡盘,铣床上的回转工作台,分度头,顶尖座等。它们都一标准化了,具有肯定的通用性,可以用来安装肯定外形尺寸范围内的各种工件而不需要进展特别的调整。但是,在实际生产中,通用夹具经常不能够满足各种零件加工的需要;或者由于生产率低而必需把通用夹具进展适当的改进;或者由于工件的外形,加工的要求等的不同须特地设计制造一种专用夹具,以解决生产实际的需要。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而特地设计制造的,其功用主要有以下几个方面:1.保证工件被加工外表的位置精度,例如与其他外表间
4、的距离精度,平行度,同轴度等。对于外行比较简单,位置精度要求比较高的工件,使用通用夹具进展加工往往难以到达精度要求。2.缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进展某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的关心时间两局部。承受专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的关心时间并且节约了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于承受了多工件平行加工的夹具 ,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间一样。承受回转式多工位连续加工夹具,可以在进展切削加工某个工件的同时 ,进展其它工件的装卸工作,从而使关
5、心时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的承受和进一步改善,可以有效地缩短工序时间, 满足生产不断进展的需要。3.承受专用夹具还能扩大机床的工艺范围。例如在一般车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作;装上专用夹具后可以车削成型外表等,以充分发挥通用机床的作用。4.减轻劳动强度,保障安全生产。依据生产需要,承受一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上, 下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进展加工,劳动强度大而且担忧全。承受电动回转式钻床家具后 ,就能够到达提高生产效率 ,减轻
6、劳动强度,保障生产安全的目的。专用夹具在生产上起着很大的作用 ,那么是不是在任何场合都要设计和承受呢 ! 这个问题就是具体问题具体的分析。上面说的关于专用夹具在生产中的作用,只是事物的一个方面。另一方面,由于夹具的设计,制造和所用的材料等须消耗肯定的费用, 增加了产品的本钱。因之,在什么状况下承受什么样的夹具才是经济合算的,这是一个大问题,特别对于重大的,设计制造工作量大的专用夹具需与工人师傅等三结合共同争辩白决。事物总是一分为二的,专用夹具也存在缺点,即专用夹具的专用性和产品多样性的冲突。由于专用夹具只适用于一个工件加工的某一个工序,因而随着产品品种的不断增多,夹具数量也不断上升,造成存放和
7、治理上的困难;而当某产品不再进展生产时,原来的夹具一般都无法重利用,造成铺张.同时,专用夹具的设计生产时间周期长,与生产的快速进展也有冲突。但是在当前成批生产的机械工厂中,多数还是承受通用机床加上专用夹具进展工件的机械加工。可调整夹具是为了扩大夹具的使用范围,弥补专用夹具只适用与一个工件的某一特定工序的缺点,正在逐步推广使用可调整式的夹具。可调整式夹具一般可分为标准化夹具,成组夹具和组合夹具等。1.标准化夹具:标准化夹具就是利用本厂已规格化了的局部或全部标准零件装配成的专用夹具。专用夹具中的大件,如夹具体,以及定位元件,夹紧件和机械夹紧用的气缸部件等,经过标准化,尺寸规格化后有利于工厂成批预备
8、配件,成批加工,这样可使夹具的设计,制造工作加快,节约费用。另外,当产品更改, 夹具不再使用时可以拆开,把标准零件保存起来,备以后使用。2.成组夹具:多品种, 小批量生产的机械加工车间中,往往可以承受成组加工法。承受成组加工法,是把多种产品的零件按加工所用的机床和刀具 ,夹具等工艺装备的共性分组,同一组的零件能在同一台机床上用共同的工艺装备和调整方法进展加工。例如分成轴类,套类,盘类, 齿轮,杠杆,支架类等各种零件。成组夹具就是依据一组安装方法相类似的零件而设计的,只要稍作调整或更换夹具上的某些定位,夹紧件,就可以从加工某一工件转为加工另一工件。3.组合夹具:组合夹具是有一套特地设计制造,便于
9、组装和拆卸的有各种不同的外形,不同尺寸规格并且有完全互换性和耐磨性的标准元件和合件所组成。利用这些元件和合件,依据加工工件的需要可以组装成车,磨,铣,刨,钻,镗等工序用的各种不同的机床夹具。夹具使用完毕,可以便利的拆开,洗净元件存放起来,留待以后组装夹具时再用。因之组合夹具是具有高度标准化和系列化元件的型工艺装备。关于组合夹具的问题,其设计原理根本一样。在实际生产中应用的夹具很多,分类方法也有很多种。通常还可按使用夹具的工序不同分为车床夹具,铣床夹具等;还可以依据在机床上运动的特点归并成以下 几类,(1)车床类夹具:包括车床,内外圆磨床,螺纹磨床用夹具,其特点是夹具与工件一起作旋转运动。(2)
10、铣床类夹具:包括铣床,刨床,平面磨床等机床用夹具,其特点是夹具固定字工作台上,只作纵向或横向往复运动或回转运动。(3)钻,镗床类夹具:用于在钻床上钻,扩,铰等工序或在镗孔工序,其实就是夹具固定在机床上,刀具通过夹具上的导向装置进展送进运动。上述的各种夹具都是固定在机床上的 ,但是在自动线加工中,有的夹具带着工件由生产线的输送装置,挨着每台机床逐步向前输送,这类夹具通常称为“随行夹具”。自动线上的随行夹具除了完成工件的定位 ,支承和夹紧外,还带着工件沿自动线的加工机床进展定位(相对于每台机床的刀具位置),夹紧,待加工完了再自动送至下一台机床加工,以便通过自动线的各台机床,完成工件的全部工序加工。
11、随行夹具主要适用于承受组合机床自动线加工,但又无良好的输送基面和定位基面的工件 ,以便将这种畸形工件先装夹于基面完整的随行夹具上,然后在通过自动线进展加工。对一些有色金属等软件性材料的工件,虽然具有良好的输送基面,但为了保护工件的基面不受划伤,有时也承受随行夹具。通用可调夹具,假设产品中有假设干零件具有相像性,有选用通用可调整夹具的可能, 应进一步探究,应用下面三方面分析推断(1)工件构造要素的相像性,主要是被加工外表形式和部位的相像,工序内容和技术要求根本相像 ;能有相像或一样的定位基准和定位方式。(2)有可能承受功能一样的定位方式和夹紧方式 (包括夹紧动力源)。(3) 工件尺寸要素相像,如
12、定位基准和外廓尺寸的近似程度,看能否使用,可调夹具构造紧凑,布局协调的夹具。综上所述,机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产进展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断进展,机床夹具的改进和制造已成为宽阔机械工人和技术人员在技术革中的一项重要任务。1.2 争辩夹具的目的和意义随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业渐渐向成熟化进展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计,其次是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计如产品的呈现与陈
13、设，商品橱窗设计以及室内设计等。产品设计作为工业设计的核心，它涉及的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品， 也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船”都是属于产品的设计的范畴，本论文主要针对加工工具设计，在肯定范围内又称“加工关心设计”，即机床夹具体的设计。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成局部，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进展调查争辩，吸取国内外的先进
14、技术，制定出合理的设计方案，再进展具体的设计。而深入生产实际调查争辩中，应当把握下面的一些资料：(1) 工件图纸；具体阅读工件的图纸，了解工件被加工外表是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以及装置中的特别要求。(2) 工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工外表及待加工面状况，基准面选择的状况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接局部的尺寸及切削用量等。(3) 生产纲领：夹具的构造形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。(4) 制造与使用夹具的状况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站； 制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的消灭牢靠地保证加工精度，提高整体工作效
15、率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。1.3 夹具的国内外现状和进展趋势工业设计是人类社会进展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的“工艺美术运动”，到德国的包豪斯设计革命以及美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿， 探究，形成，进展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的争辩体系。1980 年国际工业设计协会理事会ICSID给工业作了明确定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术学问，阅历及视觉感受，而预示材料、构造、构造、形态、颜色、外表加工，装饰以的品质和规格，叫做工业设计。依据当时的具体状况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中
16、几个方面进展工作，而且需要工业设计师对包装、宣传、呈现，市场开发等问题的解决付出自己的技术学问和阅历以及视觉评价力量时，这也属于工业设计的范畴”。材料、构造、工艺是产品设计的物质技术根底，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质根底还具有其本身的“功能”作用，只要擅长应用材料的特性，予以相应的构造形式和适当的加工工艺，就能够制造出有用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能”。任何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态进展的先导，材料，工艺的消灭，必定给产品带来的构造，的形态和的造
17、型风格。材料，加工工艺，构造，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。1.4 夹具的根本构造和工作原理按在夹具中的作用,地位构造特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类: (1)定位元件及定位装置；(2)夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)； (5)动力装置；(6) 分度,对定装置；(7) 其它的元件及装置(包括夹具各局部相互连接用的以及夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不肯定全部的各类元件都具备 ,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不肯定有刀具导向
18、元件及分度装置。反之,依据加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置及机构,例如在有的自动化夹具中必需有上下料装置。2 导向装置设计依据产品加工图纸和产品技术要求,知此套夹具需要在 7 地方钻 8 次孔,其简图如下:从产品侧面图了解,需要分别在 1、2、3、4、5、6、7 这些部位加工满足条件的孔,其中在 1、2、3、6 处钻孔后需要连续攻丝,钻 4、5、7 处的孔到达装配要求即可。2.1 钻套类型的选择与设计由于加工孔的要求不同 ,那么对导向装置的长度 ,同轴度等一些要求也不尽一样。钻 1、2、3、6 处的孔还需要计算钻孔的直径。依据产品的图纸得到 1、2、3 处的孔大小一样，3X0.8
19、5=2.55mm，此时查工厂的常用刀具型号选直径2.5mm 的标准麻花钻。从而确定钻套的导向直径，取2.5mm，从整体设计的条件来看，钻模板厚 20mm， 缝纫机底板最宽处达 178mm，又下垫块厚 14mm。由设计的框架数据计算，钻模板与底板的最小间距为 200mm-14mm-178mm8mm，由以上数据综合分析，取钻套 1 总长为 30mm,其中沉孔局部长 15mm，导向定位孔长 15mm，带肩局部长 5mm。查设计资料表确定钻套 1 的带肩局部直径 12mm，直径 8mm，沉孔直径 4mm，导向孔直径 2.5mm。从产品的三维尺寸和假象安装情形看，钻套 2、3 的长度不完全受底板的最宽长
20、度的限制，为提高和保证肯定的精度，取钻套 2、3 的总长度为 35mm，其中带沉孔 15mm，导向定位长 20mm，带肩局部长 5mm，查设计资料表确定钻套 2、3 的带肩局部直径 12mm，直径 8mm，沉孔直径 4mm，导向孔直径 2.5mm。钻套 4 的选取和设计参数为，总长为35mm,其中沉孔局部长 15mm，导向定位孔长 20mm，带肩局部长5mm。查设计资料表确定钻套4 的带肩局部直径 14mm，直径 10mm，沉孔直径 6mm，导向直径 5mm。钻套 5 的选取和设计参数为，总长为 35mm，其中沉孔局部长 15mm，导向定位孔长 20mm，带肩局部长5mm，查设计资料表确定钻套
21、5 的带肩局部直径 14mm，直径 10mm，沉孔直径 5mm，导向直径 3.7mm。钻套 7 的选取和设计参数为，总长为35mm,其中沉孔局部长 15mm，导向定位孔长 20mm，带肩局部长5mm，查设计资料表确定钻套7 的带肩局部直径 20mm，直径 16mm，沉孔直径 8mm，导向直径 6.5mm。与 1、2、3、4、5、7 不同的是首先要在 6 处钻深度为 10mm，直径为 7mm 的孔， 然后再钻直径为 5.7mm 的孔(通),其参数分别为，总长为 35mm,其中沉孔局部长 15mm， 导向定位孔长 20mm，带肩局部长 5mm，带肩局部直径 16mm，直径 12mm，沉孔直径 8m
22、m，导向直径 7mm。第 2 孔参数总长为 35mm,其中沉孔局部长 15mm，导向定位孔长 20mm，带肩局部长 5mm，带肩局部直径 16mm，直径 12mm，沉孔直径 8mm，导向直径 5.7mm。生产技术要求为:1.d 对 D 的径向跳动不大于 0.01 毫米;2.d 公称尺寸系刀具的最大尺寸, 其允许差为+0.003+0.013;3. 热处理： T10A, 淬火 HRC6064; 渗碳深度0.81.2mm。4.外表发蓝或其它的防锈处理,锐边无毛刺。2.2 衬套的选择与设计衬套的主要作用是为了避开在更换钻套的时候，对钻模板的孔口造成过多的摩擦而不断的扩大，从而影响钻孔的精度，不能到达精
23、度和加工的要求，致使生产的产品成为废品。此套夹具承受固定衬套。依据已有条件确定衬套的外径为 18mm，公差范围为+0.02mm+0.032mm，内孔径为+0.011mm+0.019mm。生产技术要求为：1.d 对 D 的径向跳动不大于 0.01 毫米;2.d 公称尺寸系钻套的最大尺寸 ,其允许差为 +0.004+0.017;3.热处理 :T10A,淬火 HRC6064；渗碳深度0.81.2mm；4.外表发蓝或其它的防锈处理，锐边无毛刺。3 定位元件确实定在选择定位方案时，由于定位方式多种多样，对定位基准、限位基准确实定也有几种不同方法，此处承受以下观点:1) 当工件以回转面(内、外圆柱面、圆锥
24、面、球面等)作为定位基面时，其轴线为定位基准。当工件以平面与定位元件接触，此平面就是定位基面，它的抱负状态(平面度误差为零)是定位基准。但对于已经加工过的平面，通常无视其平面度误差，所以认为，定位基面就是定位基准，二者重合。2) 当定位元件以回转面作为限位基面时，其轴线作为限位基准。此夹具定位元件承受两平面和肯定位柱,拟用不完全限位方式定位。定位三面， 夹紧两面，有一面未限定的正好与加工的方向反向。可以不作要求，在夹紧的时候， 留有略微大点的余量即可。其夹紧方式从总装图上可以清楚地看出，在此不在作过多的表达。型号 1 垫块的尺寸为 150X30X14 毫米，型号 2 垫块为 65X20X14
25、毫米。定位柱的尺寸为总长 83 毫米，轴孔协作局部长 22 毫米，定位柱主挡长 35 毫米.轴孔协作图上已经标注。工件的定位误差分析，是设计的重点和难点之一。基准位移误差如：基准不重合误差，构成了定位误差，这些根本概念定义准确严密，在实际的设计过程中需要费肯定的时间，用实际例子来说明基准位移和基准不重合这两项误差产生的缘由及对加工尺寸的影响，但一涉及到两项误差的合成问题，即定位误差对工序要求的影响，经常简洁混淆。与其他定位误差相比较，此夹具取用最根本的定位方式。定位柱加工要求： 1. 外表发蓝或其它的防锈处理；2. 热处理 :T10A，淬火HRC6064；渗碳深度 0.81.2mm；3.锐边无
26、毛刺。垫块加工要求：1.外表发蓝或其它的防锈处理；2.热处理：T10A,淬火 HRC6064，渗碳深度 0.81.2mm；3.锐边无毛刺。4.留 0.20.3mm 余量，装配时磨削至所需要求。4 夹紧装置4.1 夹紧根本原理理论夹紧的目的是保证工件在夹具中的定位，不致因工时受切削力，重力或伴生离心力，惯性力，热应力等的作用产生移动或振动。夹紧装置是夹具完成夹紧作用的一个重要的而不行以缺少的组成局部，除非工件在加工过程中所受到的各种力不会使它离开定位时所需确定的位置，才可以设有夹紧装置。夹紧装置设计的优劣，对于提高夹紧的精度和加工作效率，减轻劳动强度都有很大的影响。分析各类夹具的根本功能要求可以
27、将夹紧装置概括为两类：第一类是性能要求， 主要指定位唯一性、定位稳定性,夹紧稳定性及总体约束；其次类要求是夹具的构造刚性、本钱及易操作性、易于修理等要求。本设计名目中功能项包括夹紧对象特征项、加工信息特征及夹紧要求特征。夹紧对象特征工程：包括夹紧对象类型、材料、外形、体积、数量、物理特性、磁性、导电性、刚性等信息。加工信息特征项：加工类型、机加工、装配、检测、焊接等、加工参数、切削参数、运动参数、几何参数等。夹紧要求特征项：主要指性能要求，包括定位要求、定位基准选择，如特征点、特征面。夹紧力大小、夹紧方向、夹紧行程、夹紧松开速率，自锁性等。元件功能分析：夹紧功能主要包括四种元功能：定位功能、传
28、动功能、执行功能和分度功能等关心功能。定位功能由定位元件完成，定位元件按定位面特征分为平面定位元件、圆孔定位元件、外圆定位元件。传动功能由中间递力机构完成，该机构一般有三个作用；转变作用力的力一向、大小和自锁作用。目前常用的有以下机构：斜楔机构、螺旋机构、圆偏心机构、杠杆铰链机构、连杆机构、联动机构、对中机构、定心机构等。设计夹紧装置时,应满足下述主要要求：1. 夹紧装置在对工件夹紧时，不应破坏工件的定位,为此，必需正确选择夹紧力的方向及着力点。2. 夹紧力的大小应当牢靠，适当，要保证工件在夹紧后的变形和受压外表的损伤不致超出允许的范围。3. 夹紧装置构造简洁合理，夹紧动作要快速，操作便利省力
29、，安全。4. 夹紧力或夹紧行程在肯定范围内可进展调整和补偿。4.2 夹紧座在不考虑重力和其它的伴生力的状况下，夹紧力的大小既与切削力的大小有 关， 也与切削力对支承的作用有关。W=KM(f1R+f R)N(其中 K=K K K KK =1.52,K =1.2,K =1.11.3,K =1.2)f12 f21 2 34, 1234W=1.8X1.2X1.2X1.2X85X(0.2X7+0.2X7) N=740.28NM(切削扭矩)QKP/(f +f )=1.8X1.2X1.2X1.2X100/(0.2+0.2)=777.4NQ (切削力)需=12需为简化夹具的本钱及考虑工厂实际状况，拟用螺钉夹紧
30、装置。计算螺钉的夹紧力：W=2QL/ D /tg( + )。此公式承受中的数据以 M16 标准螺纹计算。中1 为螺纹升角;tg =S/ D ; 螺纹摩擦角；D 螺纹中径；Q 人工作用力；其中1中中有 f=0.1(螺母端面与工件间的摩擦系数)， =6。34，；计算 W=836.8 公斤力。1很明显，可以使用螺钉夹紧机构。见总装图：夹紧座加工要求： 1. 外表发蓝或其它的防锈 处理； 2. 热处理:T10A, 淬火HRC6064；渗碳深度 0.2 0.6mm；3.锐边无毛刺；4.螺纹孔以国家标准的 M16 配做。4.3 夹紧支板夹紧支板和夹紧座的目的一样，都是夹紧工件的，保证在加工过程中工件不移动
31、， 限制它的自由度，夹紧支板的工件接触装置拟用夹紧螺钉，支板在其中是关心支承的， 最终起打算作用的还是人的操作，不同人操作同样的夹具或者是在夹紧的过程中用力和速度的不同，都对工件的加工精度有影响。由于取用的夹紧螺钉是一样的，前面已经计算过了，在此不重复了。具体的构造见零件图。夹紧支板加工要求： 1.外表发蓝或其它的防锈处理； 2.热处理 :T10A，淬火HRC3845；渗碳深度 0.20.6mm；3.锐边无毛刺；4.螺纹孔以国家标准的 M16 配做。4.4 夹紧螺钉依据公司的实际状况选用夹紧螺钉，人工操作。节约本钱，制造夹具的时间缩短并以国家标准的规格生产。夹紧功能的原理方案设计名目是设计名目
32、应用的具体表达，由于夹具种类繁多， 如何对其进展抽象化整理，以利于运用设计名目的构造形式，还需要更深入的争辩。建立原理方案设计名目涉及的学问面较广，难度较大，名目本身的构造规律也很简单。这里仅作最根本的原理方案设计争辩。5 夹具体的构造设计夹具体整体轮廓尺寸如下：底座尺寸 525X145X30 毫米，上贴板尺寸 200X25X145 毫米。加强筋尺寸 16X35X200(80)毫米。此模型是取用最根本的也是目前中捷公司群众化模型。夹紧拟取方案：定位柱与夹紧座对称分布，此夹紧可以尽量的避开多余的加工扭矩和定位旋转误差。两不同面内的垫块主要垫在受力大的地方或者是产品的主筋上，在人为的根底上消退夹紧
33、和加工弹性变形。6 夹具在安装和操作时应留意的事项6.1 夹具的安装当夹具的各个零件生产出来后，就要对它进展安装。安装夹具看起来是格外简洁的事情，但是不同的人安装同样的夹具，其安装的夹具误差都不一样。(从瑞士手表的安装准确度，其秒针走时误差一年相隔一秒与一星期相隔一秒的例子得启发)公司有专人安装夹具的队伍，在某些程度上提高了安装精度。在安装夹具的过程中要留意一些事项：(1) 先以平衡的方式把钻模板和夹具体以两个锥销定位，接着依次上固定螺钉。(2) 垫铁留有余量，在安装上去后，等检验精度的时候再磨削局部余量至到达要求。依据磨损规章是尽量的初次磨削最少的余量，可以使使用时间加长,削减本钱。(3)
34、衬套用专用的夹钳装入，实际装入时应有肯定的阻力，最正确效果是一次性装入。钻套以旋转的方式渐渐装入，当装入大约 2/3 时候旋出，再完全装入。(4) 定位柱套入后即旋紧螺母，当需要调整精度时再作更换，一般状况是不需要调整和更换的。(5) 安装夹紧座时，需同时上两个固定螺钉。假设螺孔已经回孔，就有一次性装入，未回孔的先独立旋进 1/2 后旋出，然后整体旋进即可。(6) 装支板比照总装图的形式装入，其中有一反向螺栓，装在第 2 支板上即可(支板序号以总装图从左往右为序) 。(7) 最终,以总装图的标准配上夹紧螺钉。6.2 夹具在操作时应留意的事项现代化生产要想有好的经济效益，必需提高劳动生产率而影响
35、生产率的因素很多, 金属加工中一个重要的影响因素就是工件在夹具上的装夹。夹具设计依据的原则是简捷、有用、快速、牢靠.这里的“快速”指的就是快速装夹。依据工件的种类、构造特征的不同，可承受不同的形式。合理的装夹形式不但能到达快速、高效的目的而且能减轻工人的劳动强度，一般夹具设计出来成为产品后,就有一个装夹模式。装夹模式在快速装夹的过程中，应当留意一些事项:(1) 分别松开支板 1 和 2 的上下螺栓(只需要略微松一点，约 23 毫米)，依次旋转扳开支板 1 和 2，逆时针松动夹紧座的的夹紧螺钉。(2) 把工件以 1015 度倾斜角靠定位柱放入夹具内，同时旋转支板 2 并相应的拧紧螺栓和稍微的拧夹
36、紧螺钉至与工件接触水平。回位支板 1 及其上的夹紧螺钉，一次性旋紧夹紧座上的夹紧螺钉，最终依次拧紧支板 1 和 2 的夹紧螺钉。(3) 工件加工过程中不要手去接触铁屑，让其自动排屑.按规定是每间隔 1 小时有工人去除铁屑。(4) 取工件时是先松支板 1 和 2 的夹紧螺钉，再松螺栓后旋转支板至水平，一手扶工件，一手松夹紧座的夹紧螺钉,方可取出工件。(5) 定位柱有明显的磨损后，更换定位柱或调整定位柱 (原则上该公司每隔一段时间就检验一次精度，不需要操作工负责) 。7 夹具的经济效益分析机床夹具费用是工艺本钱的组成局部，它直接影响工艺过程的经济性及产品本钱, 机床夹具的经济性用下述不等式评价:S
37、N C式中 S使用机床夹具后生产费用的节约,即经济效果；式中 N用机床夹具全年加工的工件数量,即工件的年产量；式中 C使用机床夹具全年的费用。(1) 使用机床夹具的经济效果：机床夹具的使用削减了生产单件的时间，一个工件的某一工序因使用机床夹具而削减的单件时间是：T=T -T ，式中 T 和 T 分别为使用机床夹具前后工件的单件时间。假设比较两种机床夹具的经济性， T 和 T121212又分别代表两种夹具加工工件的单件时间,由于使用机床夹具而节约的工人工资额为：Z=Z T -Z T1 12 2式中 Z ，T12分别为使用机床夹具前后机床工人每分钟的工资额，假设考虑杂费方面H 的节约，使用机床夹具
38、的经济效果为：S=Z(1+0.01H)(2) 使用机床夹具的的全年费用,一套专用夹具的费用为：1 + AsC = (+ Ay)Cz T式中 As-专用夹具的设计系数,通常为 0.5；式中 Ay -专用夹具的使用系数，一般取用专用夹具制造价格的 0.20.3； 式中 T-专用夹具的使用年限,简洁夹具=1 年，中等简单的夹具=23 年，复杂夹具是=45 年；Cz 专用夹具的制造价格由下式计算 Cz = +tZp(1+0.01H)； 式中 -材料的平均价格元/kg；式中夹具元件的重量；式中 t-夹具制造工时 h；式中 Zp-工人的平均工资 元/人； 式中 H工具车间杂费百分比；通过原理，已经可以从该
39、方案中检索到实现设计可行性原理方案。实现某一功能可能有多个解，其优劣程序要视具体状况而论。评价项给出了评价准则和评价的特性值，反映了原理方案在技术性、经济性和社会性上的效用。以上所述原理中有关工程中所表达的评价决策的方方面面，为设计呈现出统率全局的设计信息空间。8 单工位夹具与成组夹具的分析成组技术是近年来在国内外机械制造领域内得到快速进展的一种的作业方式。而成组夹具则是按成组技术原理，在零件分组的根底上，针对一组 或几组相像零件的一道或几道工序而设计的夹具。它具有专用夹具的假设干特点，又具有对工件特征在肯定范围内变化的适应性，它能使产品多品种、中小批量生产到达大批量生产的效果，因此，成组夹具
40、在产品不断更换代的今日，有着不行比较的优势。零件的分析与分组, 如某厂生产的交、直流起动机机壳，由于构造简洁，承受 10号无缝钢管加工而成。本道工序为半精车内孔，其品种有 12 种之多。轴向长度尺寸最大为 182 +0.023，最小为 90 +0.18 ,止口定位尺寸最大为 0，最小为 710，轴向00-0.087-0.046止口长度一律为 3 ，由于尺寸段相距较远，轴向长度考虑压板尺寸，将其分为两组。第 1 组轴向长度为 90135 ，第 2 组为 140182，止口定位尺寸由于需更换定位元件不再分组。把这类使用机床、夹紧方式、加工内容一样的零件选择出来，形成所需要的成组工序见图 。成组夹具
41、的构造设计：成组夹具设计与专用夹具的设计方法相像，但具有一定的针对性，它是为加工某些几何外形相像、工艺过程和定位夹紧相像的零件而设计的。设计时仍旧需要选择合理的定位基准、定位元件;选择适宜的夹紧力、夹紧元件； 设计好合理的基体件。8.1 定位基准与定位元件的选择制定设计方案时需选择合理的定位基准、定位元件。以图工件为例，选 1020-0.07 处止口为定位基准，止口平面为关心定位。夹具采用定位盘定位，这样定位基准与设计基准重合，无基准不重合误差。但在实际中考虑多种因素的影响，往往承受增大定位盘内圆柱孔的方法。定位盘内圆柱孔最小增大尺寸为：=hXtg=3X(0.05/123)=0.00128.2
42、 夹紧元件与夹紧力的选择夹紧力的选择，除夹紧力方向和作用点外，还要使工件产生尽可能小的夹紧变形， 这是选择夹紧元件和夹紧力的主要因素。本例承受压板压紧，夹紧力方向平行工件外圆母线，夹紧牢靠，工件保持正确位置，既防止了薄壁零件装夹变形，又满足了成组的要求。8.3 夹具基体的设计夹具基体是成组夹具的根底，在设计夹具基体时，除应保证构造合理外，还应保证夹具基体有足够的刚度，而且在可能的范围内，力求能加工零件组的全部。对其基体件还应依据相像件外形、尺寸、精度、毛坯种类及其工艺方法来确定基体件外形、尺寸，以满足加工全部相像件的要求。该基体件与其它夹具元件组成的夹具构造紧凑，操作便利，更换元件简洁，可以加
43、工不同产品的相像件，详见以下图，通过它组成半精车内孔成组夹具，可以完成不同产品机壳内孔的加工。8.4 机壳成组夹具构造 机壳成组夹具由基体件、调换件、标准件三局部组成，见以下图。该夹具由基体件与机床连接，使用机床可视厂方具体状况而定。为保证工件轴线与机床轴线相重合，使用法兰盘(过渡件)与机床内锥孔协作，完成定位。与夹具定位则依靠基体件上的外止口(本例为240 处)，准确定位后，予以轴向锁紧。夹紧承受双压板球铰压紧，由大拉杆 1 带动两个小拉杆 2 来完成。两小拉杆做为调换件，以适应分段两组中不同轴向长度的需要。4 成组夹具的误差分析(1)机床回转中心与夹具安装不同轴时，使夹具在机床上定位脱离抱
44、负状态，造成安装误差。解决方法:可在车床上重车一次定位盘止口，保证定位盘中心和机床主轴中心同轴度小于 0.015。(2)工件在夹具上定位时，定位脱离抱负位置，产生加工偏差，产生的缘由有：定位元件制造超差；工件与定位元件间定位面间隙太大，或定位元件与机床主轴不垂直； 解决方法：a) 确保元件制造精度，定位盘与基体件的协作可按公差等级 5 级或 6 级精度。b) 夹具基体件上与定位元件的协作需在机床上精车，以确保定位元件安装后，处于正确位置。如图 2 中甲 120H6 及其端面 A，并保证尺寸公差和精度要求。c) 定位盘内孔尺寸，取工件最大实体尺寸加(或减)制造公差的 1/51/8 即:102+0
45、.1 x1/7 =102.0143。5 成组夹具的经济效益分析1) 节约设计时间：成组夹具只需设计调换件，可单独出图或供给元件号填表选用，一般只占总夹具设计量的 515%，以本夹具为例，调换件只占设计总量的 10%。2) 节约制造工时：只需制造调换件即可，因此节约工时，缩短生产周期，减轻工具车间负荷。3) 节约原材料：一般调换件所需原材料只占夹具用料的 515%。4) 便于治理，削减库存面积。5) 为工装标准化、系列化、规格化打下根底。目前，成组夹具和组合夹具在车床、铣床、钻床、磨床上得到推广应用。开展成组夹具的设计和应用，对保证产品质量，缩短生产预备周期，提高经济效益起到乐观作用，对我国工业
46、进展将起到良好的推动作用。9 误差分析9.1 定位误差分析工件的定位就是使同一工序中的全部工件逐次放置到夹具中，使之占有正确的位置的工艺过程。一批工件逐个在夹具中定位时，由于定位基准与工序基准不重合、定位副制造不准确等缘由，使得各个工件在夹具中占据的位置不行能完全全都，势必产生定位误差，即工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差。定位误差实际上是一批工件承受调整法加工时，由于定位所造成的工件加工面相对于工序基准的位置误差。假定在加工时，夹具相对于刀具及切削成形运动的位置经调整后不再变动，那么可以认为加工面的位置是固定的，这样工件加工面相对于其工序基准的位置误差就是由于工序基准的位置变动所引
47、起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置变动量。应用夹具 CAD 系统设计夹具时，在未选定夹具定位方案的具体构造之前，尚不能建立定位尺寸链。在系统确定了夹具定位构造之后，就可以依据具体构造建立定位尺寸链进展正计算或反计算。a)正计算就是当定位构造中有关定位元件尺寸的公差时，用定位尺寸链求解封闭环公差(即定位误差)。假设所求的定位误差值在允许的公差范围之内，则说明所确定的定位元件的尺寸公差能满足精度要求。否则不能保证精度，就需调整定位构造中定位元件的尺寸公差。假设这些公差无调整的余地则需考虑重确定定位构造。b)反计算就是封闭环的尺寸及公差 ,确定各组成环的公差, 马上允