閥體氣動(dòng)夾緊多工序鉆床夾具設(shè)計(jì)

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It includes a blank manufacturing, machining and heat treatment of parts, machine assembly, inspection, testing, and painting and other processes. Machining process is to achieve product design to ensure product quality, energy conservation, an important means of reducing consumption, the production of the most active factor. It was conceived and ideas, but also a real ways and means, and in the process of implementing the system consists of parts, tools, fixtures are constituted. In the development process, to determine the location of each step installation work and the processes needed to step processing steps required for the machine, feed rate, cutting depth, spindle speed and cutting, clamp the processes, tools and measuring tools, as well as number of passes and pass the length of time that the final calculation of the basic process, the auxiliary time and work to service time. Workpiece clamping fixture is a device on the machine, the workpiece relative to the machine and tool have a correct position, and holds the same position in the process. When using workpiece clamping fixture, the positional accuracy of the tool relative to the workpiece and the machine is guaranteed by the fixture, is not affected by skill level of workers, so that a number of workpiece machining accuracy converge. Workpiece clamping jig convenient, fast, crossed the workpiece does not need to find a positive, can significantly reduce the auxiliary working hours, after clamping the workpiece in the fixture to improve the rigidity of the workpiece, cutting the amount can be increased; can use multiple pieces, multi- workpiece clamping fixture position, and efficient use of the clamping mechanism to further improve labor productivity. Key Words: Technology、process、process step、allowance、positioning scheme、the clamping force I 目 錄 摘要…………………………………………………… ……………………… ………..… …I Abstract………………………………………………………………………………………..II 目 錄………………………………………………………………………………………….III 第1章 緒論 1 第2章 閥體的加工工藝設(shè)計(jì) 2 2.1閥體零件圖分析和技術(shù)要求 2 2.2閥體的材料、毛坯 2 2.3閥體加工工藝路線 3 2.4機(jī)床的選擇、刀具的選擇 4 2.4.1 機(jī)床的選擇 4 2.4.2刀具的選擇 4 2.5閥體切削量和切削時(shí)間的確定 5 2.5.1鉆Φ4mm孔 5 2.5.2鉆Φ6.7mm孔 6 2.5.3鉆右邊Φ8.5mm孔 6 2.6 本章小結(jié) 7 第3章 夾具設(shè)計(jì) 8 3.1概述 8 3.2夾具的組成 8 3.3定位方法及定位元件 9 3.3.1定位的基本原理 9 3.3.2 定位元件 9 3.4對(duì)工件的夾緊設(shè)計(jì) 12 3.5夾具體 15 3.6專用夾具夾緊動(dòng)力元件選用 15 3.7鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì) 15 3.8夾具體的設(shè)計(jì)與夾具方案 17 3.8.1夾具體設(shè)計(jì) 17 3.8.2夾具體設(shè)計(jì) 17 3.8.3夾緊力分析 18 結(jié) 論 19 參考文獻(xiàn) 20 致 謝 21 附 錄 22 III 第1章 緒論 第1章 緒論 本題目是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的機(jī)械制造方向的培養(yǎng)目標(biāo)和機(jī)械制造中的典型零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與工藝裝備設(shè)計(jì)要求而擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，目的是提高我們理論聯(lián)系工程實(shí)際和工程實(shí)際設(shè)計(jì)能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)對(duì)專業(yè)知識(shí)，分析和解決實(shí)際問(wèn)題的一次綜合復(fù)習(xí)，通過(guò)這一項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)，需要熟悉各項(xiàng)有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，要學(xué)會(huì)查閱手冊(cè)和數(shù)據(jù)庫(kù)，這也像是對(duì)我們未來(lái)從事機(jī)械行業(yè)的一次基本訓(xùn)練。 本課題是閥體氣動(dòng)夾緊多工序鉆孔夾具設(shè)計(jì)。閥體：是閥門中的一個(gè)主要零部件；根據(jù)壓力等級(jí)有不同的機(jī)械制造方法。例如：鑄造、鍛造等。中低壓規(guī)格的閥體通常采用鑄造工藝生產(chǎn)閥體。中高壓規(guī)格的閥體采用鍛造工藝生產(chǎn)。 與閥芯以及閥座密封圈一起形成密封后能夠有效承受介質(zhì)壓力。閥體的材質(zhì)根據(jù)不同的工藝介質(zhì)，選用不同的金屬材料。常用材質(zhì)有：鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼、碳鋼等。閥體是各種閥中的一個(gè)重要部件，它和管道直接連通，具有一定壓力和溫度的介質(zhì)在閥體內(nèi)流動(dòng)。通過(guò)閥芯的開啟與關(guān)閉對(duì)流動(dòng)介質(zhì)進(jìn)行切斷、調(diào)節(jié)、減壓、節(jié)流或改變介質(zhì)的流動(dòng)方向。因此不同用途的閥門，閥體的結(jié)構(gòu)和形狀也不相同。本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是明白機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是明白機(jī)械加工藝規(guī)程和工藝裝備設(shè)計(jì)，其中機(jī)械加工工藝過(guò)程就是用切削的方法改變毛皮的形狀、尺寸和材料的物理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。 機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝的過(guò)程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過(guò)程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括一下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝設(shè)備、工藝的檢驗(yàn)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額的等。為了能確切的說(shuō)明過(guò)程，使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生產(chǎn)指導(dǎo)性的技術(shù)文件；夾具是保證零件精度的重要工具夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程制定之后按照某一工序的集體要求進(jìn)行的，夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定保證工件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本等指標(biāo)衡量。 19 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第2章 閥體的加工工藝設(shè)計(jì) 2.1閥體零件圖分析和技術(shù)要求 分析下閥體零件圖 圖2-1 閥體是鑄件模，根據(jù)課題要求，主要是設(shè)計(jì)專用夾具加工閥體同軸線的Φ4mm孔、M8mm螺紋底孔、Φ6.7mm和锪沉孔Φ8.5mm深2mm。粗糙度為Ra=12.5um。 閥體加工過(guò)程中加工孔都要以Φ76h7外圓底面為定位基準(zhǔn)。形位公差加工要達(dá)到要求。 2.2閥體的材料、毛坯 材料名稱：ZL107：鋁合金：GB/T 1173-1995。材料可以熱處理強(qiáng)化，該合金的氣密性.焊接性和切削加工性好，但耐蝕性不高，需變質(zhì)處理。 毛坯的形狀與零件相似，可以減少加工余量，提高材料利用率，可以降低成本。 設(shè)計(jì)毛坯形狀、尺寸還應(yīng)考慮到： 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 2.3閥體加工工藝路線 加工方法選擇的原則： 所選加工方法應(yīng)考慮每種加工方法的經(jīng)濟(jì)、精度要求相適應(yīng)。 所選加工方法能確保加工面的幾何形狀精度，表面相互位置精度要求。 所選加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。 加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 所選加工方法企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備條件和工人技術(shù)水平相適應(yīng)。 在保證零件尺寸公差，表面粗糙度及形位公差的技術(shù)要求下，批量生產(chǎn)考慮專用機(jī)床，可以提高生產(chǎn)效率。在降低生產(chǎn)成本，閥體的具體加工工藝過(guò)程如下： 表2-1 · 工序內(nèi)容 加工車間 設(shè)備名稱 工藝設(shè)備名稱 夾具 刀具 量具 1 備料用鑄鍛方法獲得毛坯 鑄造車間 模鑄 2 毛坯時(shí)效處理 熱處理間 自然 3 粗銑閥體上端面 金工車間 普通銑床 專用夾具 端面銑刀 專用量具 4 鉆上端面的孔Φ10和擴(kuò)閥體直徑Φ15的孔 金工車間 普通鉆床 專用夾具 Φ10麻花鉆和Φ15擴(kuò)孔鉆 專用量具 5 車削定位平面和直徑為Φ76的外圓面和端面 金工車間 普通車床 專用夾具 外圓車刀 專用量具 6 鉆定位平面上直徑為Φ6-6.7的孔 金工車間 普通鉆床 專用夾具 高速鋼鉆頭 專用量具 7 銑削閥體上的上端面和左右端面 金工車間 普通銑床 專用夾具 端面銑刀 專用夾具 8 擴(kuò)直徑為Φ15孔通孔與Φ18 Φ20同軸孔锪直徑為Φ25沉孔 金工車間 普通車床 專用夾具 擴(kuò)孔鉆頭 專用量具 9 鉆上面直徑為Φ4和Φ6.7和Φ8.5同軸孔 金工車間 萬(wàn)能鉆床 專用夾具 高速鋼鉆頭 專用量具 10 擴(kuò)閥體下端面的直徑為Φ22和2Φ6 和Φ32的同軸孔 金工車間 立式鉆床 專用夾具 擴(kuò)孔鉆頭 專用量具 11 鉆閥體左右端面的孔 金工車間 臥式鉆床 專用夾具 高速鋼鉆頭 專用夾具 12 去毛刺 13 終檢入庫(kù) 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2.4機(jī)床的選擇、刀具的選擇 2.4.1 機(jī)床的選擇 普通車床CA1630，用于加工車外圓、車端面 立式鉆床Z5030A，用于加工鉆孔和擴(kuò)孔 萬(wàn)能銑床XW6032A，用于銑平面 2.4.2刀具的選擇 刀具的選擇需要考慮工序的加工方法，要求的表面粗糙度，加工表面的尺寸、工件材料，還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等等。 車刀：材料為硬質(zhì)合金 車刀：材料 硬質(zhì)合金 外圓車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 端面車刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃傾角 =。 銑刀：材料 高速鋼 （） 圓柱形銑刀：D=63mm L=70mm Z=10 （GB/T1115.1-2002） 鉆頭：材料 高速鋼 （） 直柄長(zhǎng)麻花鉆：Φ8(GB/T1135.4-1996) 加工閥體同軸線的Φ4mm孔、M8mm螺紋底孔、Φ6.7mm和锪沉孔Φ8.5mm深2mm。粗糙度為Ra=12.5um。需要用到高生產(chǎn)效率的復(fù)合刀具，材料為高速鋼，一次加工完成。 2.5閥體切削量和切削時(shí)間的確定 2.5.1鉆Φ4mm孔 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼800MPa，=Φ25mm時(shí)，f=0.06-0.10mm/r。由于本零件在加工Φ4mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，查的切削速度v=5m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取=250r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) l=66mm =4mm =0mm 2.5.2鉆Φ6.7mm孔 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼800MPa，=Φ25mm時(shí)，f=0.06-0.10mm/r。由于本零件在加工Φ4mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，查的切削速度v=5m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取=250r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) l=66mm =4mm =0mm 2.5.3鉆右邊Φ8.5mm孔 確定進(jìn)給量f：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7，當(dāng)鋼800MPa，=Φ25mm時(shí)，f=0.06-0.10mm/r。由于本零件在加工Φ4mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 f=(0.390.47)x0.75=0.290.35(mm/r) 根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取f=0.05mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.13及表2.14，查的切削速度v=5m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取=250r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí) l=66mm =4mm =0mm 2.6 本章小結(jié) 本章內(nèi)容首先通過(guò)對(duì)閥體零件的分析，了解需要加工的要求，形位公差。在保證零件尺寸公差，表面粗糙度及形位公差的技術(shù)要求下，批量生產(chǎn)選用專用機(jī)床，提高生產(chǎn)效率。設(shè)計(jì)閥體加工工藝路線，選用機(jī)床，以及刀具的選擇，最后通過(guò)計(jì)算確定閥體切削量和切削時(shí)間的確定。 第3章 夾具設(shè)計(jì) 第3章 夾具設(shè)計(jì) 3.1概述 專用機(jī)床夾具是為閥體在鉆孔工序上的裝夾而設(shè)計(jì)和制造的夾具。專用夾具需要對(duì)閥體定位準(zhǔn)確、裝卸迅速。 一個(gè)優(yōu)良的機(jī)床夾具必須滿足下列基本要求： （1）保證工件的加工精度 保證加工精度的關(guān)鍵，首先在于正確地選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件，必要時(shí)還需進(jìn)行定位誤差分析，還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對(duì)加工精度的影響，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 （2）提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)盡量采用各種快速高效的裝夾機(jī)構(gòu)，保證操作方便，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 （3）工藝性能好 專用夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單、合理，便于制造、裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)、維修等。專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn)，當(dāng)最終精度由調(diào)整或修配保證時(shí)，夾具上應(yīng)設(shè)置調(diào)整和修配結(jié)構(gòu)。 （4）使用性能好 專用夾具的操作應(yīng)簡(jiǎn)便、省力、安全可靠。在客觀條件允許且又經(jīng)濟(jì)適用的前提下，應(yīng)盡可能采用氣動(dòng)、液壓等機(jī)械化夾緊裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。專用夾具還應(yīng)排屑方便。必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)，防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具，防止切屑的積聚帶來(lái)大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形。 （5）經(jīng)濟(jì)性好 專用夾具應(yīng)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件和標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾具的制造成本。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 3.2夾具的組成 夾具的組成： 1、定位元件 2、夾緊裝置 3、對(duì)刀、導(dǎo)向元件 4、夾具連接元件 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5、輔助元件及裝置 6、夾具體 3.3定位方法及定位元件 3.3.1定位的基本原理 一個(gè)自由剛體，在空間直角坐標(biāo)系中，有6個(gè)方向活動(dòng)的可能性，即沿著三個(gè)坐標(biāo)軸方向移動(dòng)和繞著三個(gè)坐標(biāo)軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)。自由剛體在空間的不同位置，就是這6個(gè)方向活動(dòng)的結(jié)果。一般把某個(gè)方向活動(dòng)的可能性稱為一個(gè)自由度，一個(gè)自由剛體在空間共有6個(gè)自由度。工件在沒(méi)有采取定位的情況下，其位置有6個(gè)活動(dòng)方向。要使工件在某個(gè)方向有確定的位置，就必須限制該方向的自由度。 可以通過(guò)布置支撐點(diǎn)的方式來(lái)限制自由度，我們把在工件的適當(dāng)位置，布置6個(gè)支撐點(diǎn)，限制工件的6個(gè)自由度，從而確定工件唯一確切位置的規(guī)則，稱為6點(diǎn)定位規(guī)則。 3.3.2 定位元件 定位元件的確定工件的準(zhǔn)確位置的元件，且要經(jīng)常與定位基準(zhǔn)接觸，所以它必須滿足以下幾點(diǎn)要求： 1、一定的精度 2、良好的耐磨性 3、足夠的剛性 4、良好的工藝性 （1）定位套 顧名思義，定位套起到一定定位作用，定位套安裝在夾具上，閥體零件通過(guò)底面Φ76h7外圓與定位套配合實(shí)現(xiàn)定位。如圖所示 圖 31 （2）削邊銷 在本次設(shè)計(jì)中，我在其中采用了一面兩銷的定位方法 削邊銷作用：一面兩削定位方式中，“一面”完成軸向方向的定位，限制2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)、1個(gè)移動(dòng)（3個(gè)自由度）。圓柱銷限制2個(gè)移動(dòng)。削邊銷限制1個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。采用削邊銷是為了防止過(guò)定位。 在“一面兩銷”定位方式中，由于垂直于連心線方向上第二銷直徑?jīng)]有減小，故對(duì)工件的轉(zhuǎn)角誤差沒(méi)有影響。安裝削邊銷時(shí)，削邊方向要垂直于連心線，為了保證削邊銷的強(qiáng)度，通常采用菱形結(jié)構(gòu)。 削邊銷的定義：兩孔定位中，為了增加兩孔連心線方向上的間隙，避免過(guò)定位，把第二銷碰到工件孔壁的部分削去，這樣就形成了削邊銷，只留下上下一部分圓柱面，也起到減小第二銷直徑的作用。削邊銷通過(guò)與閥體零件Φ6.7的配合實(shí)現(xiàn)了限制轉(zhuǎn)動(dòng)。如下圖所示。 圖 32 （3）輔助支撐 在定位設(shè)計(jì)中，我還加入了輔助支撐。為了使用裝夾閥體方便，使夾具中擁有足夠的支撐，更好的限制工件的準(zhǔn)確位置。輔助支撐需要足夠的剛性來(lái)保持定位時(shí)的穩(wěn)定性，能夠幫助工件承受切削力。 輔助支撐的選擇。由于毛胚質(zhì)量不高，而又以粗基準(zhǔn)定位。這時(shí)若采用固定軸承，由于毛胚尺寸不穩(wěn)定，將引起工件上要加工表面的加工質(zhì)量發(fā)生較大的變化。影響加工精度。所以選用浮動(dòng)支承。浮動(dòng)支撐在工件定位過(guò)程中，能自動(dòng)調(diào)整位置的支承稱為自衛(wèi)支承。它是隨工件定位基準(zhǔn)面位置的變化而自動(dòng)與之相適應(yīng)的。 輔助支撐設(shè)計(jì)如下圖所示 圖 33 輔助支撐在彈簧的作用下接觸工件。 3.4對(duì)工件的夾緊設(shè)計(jì) 夾緊的目的是保證閥體在夾具中的定位，使閥體不致因加工時(shí)的切削力，重力，或半生力的作用而產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。 夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)于提高夾緊的精度和工作效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大影響。設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)滿足以下主要要求： （1）夾緊裝置在對(duì)工件夾緊時(shí)，不應(yīng)當(dāng)破壞工件的定位，為此，必須正確的選擇夾緊力的方向及作用特點(diǎn)。 （2）夾緊力的大小應(yīng)該可靠，適當(dāng)，要保證工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不致超出允許范圍。 （3）夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，夾緊動(dòng)作要迅速，操作方便，省力和安全。 1夾緊力方向的確定 （1）夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準(zhǔn)面。對(duì)工件只施加一個(gè)夾緊力或施加幾個(gè)方向相同的夾緊力時(shí)，夾緊力的方向應(yīng)盡可能朝向主要定位基準(zhǔn)面。 （2）夾緊力應(yīng)有助于定位，而不應(yīng)破環(huán)定位，在夾緊力的作用下工件不應(yīng)該離開支承點(diǎn)。 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （3）夾緊力盡量與夾緊工件剛度最大的方向一致。 （4）夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力相同。當(dāng)夾緊力方向與工件重力方向和切削力方向都相同時(shí)，加工過(guò)程所需的夾緊力最小，從而能簡(jiǎn)化夾緊裝置的結(jié)構(gòu)便于操作，減小人工勞動(dòng)強(qiáng)度。 2夾緊力作用點(diǎn)的選擇 （1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 （2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位，這樣還可以防止或減少工件的變形對(duì)加工精度的影響。 （3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。在加工過(guò)程中，切削力一般容易引起工件的轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)。作用點(diǎn)靠近被加工表面，始切削力對(duì)加工作用點(diǎn)的力變小，以減少工件轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)或變形。 3基本夾緊裝置 夾具的各種夾緊機(jī)構(gòu)中，以斜楔、螺旋、偏心、鉸鏈機(jī)構(gòu)以及它們組合而成的夾緊裝置最為普遍。 （1）斜楔夾緊機(jī)構(gòu) ①結(jié)構(gòu)特點(diǎn) a.斜楔的自鎖性。自鎖就是當(dāng)外加的夾緊作用力一旦消失或撤消后，夾緊機(jī)構(gòu)在純摩擦力的作用下仍能保持處于夾緊狀態(tài)而不松開。 b.斜楔具有改變夾緊作用方向的特點(diǎn)。當(dāng)外加一個(gè)夾緊作用力時(shí)，則斜楔產(chǎn)生一個(gè)與夾緊力方向垂直的對(duì)工件的作用力。 c.斜楔具有增力的作用。 d.斜楔夾緊行程很小。 ②適用范圍 由于手動(dòng)的斜楔夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件時(shí)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，效率極低，實(shí)際上很少采用。 （2）螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由螺釘、螺母、墊圈、壓板等原件組成的加緊機(jī)構(gòu)，稱為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 ①結(jié)構(gòu)特點(diǎn) a.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造。 b.螺旋夾緊機(jī)構(gòu)有很大的增力作用，夾緊力與夾緊行程都很大。 c.由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長(zhǎng)，升角又小，所以自鎖性能很好。 d.不足之處是夾緊速度慢，工件裝卸費(fèi)時(shí)，增加輔助世間。 ②適用范圍 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便夾緊行程不受限制且?jiàn)A緊可靠，所以在手動(dòng)夾緊裝置中廣泛使用。 偏心夾緊機(jī)構(gòu) ： 偏心夾緊機(jī)構(gòu)是指用偏心件直接或間接與其他原件組合來(lái)使用的實(shí)心夾緊工件的機(jī)構(gòu)。 適用范圍：圓偏心輪夾緊后，自鎖性能較差，只適用于切削力負(fù)荷較小又無(wú)很大振動(dòng)的場(chǎng)合，又因結(jié)構(gòu)尺寸不能太大，為滿足自鎖條件，夾緊行程受到限制，所以對(duì)夾緊面的尺寸公差要求嚴(yán)格。 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)： 鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)是由鉸鏈杠桿組合而成的一種增力結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，增力倍數(shù)大，摩擦損失小，但無(wú)自鎖性能。常與動(dòng)力裝置連用，故在機(jī)械化裝置中廣泛應(yīng)用。 聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)： 利用一個(gè)原始作用力實(shí)現(xiàn)多件或單件的多點(diǎn)多向同時(shí)夾緊的機(jī)構(gòu)稱為聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。 定心夾緊機(jī)構(gòu)： 定心夾緊機(jī)構(gòu)是一種能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的特殊夾緊機(jī)構(gòu)。它的定位原件也是夾緊原件，它將工件定位并夾緊以后，能使其定位面的中心或?qū)ΨQ中心固定在規(guī)定的位置。 定心夾緊機(jī)構(gòu)可以分為剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)和彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)。 剛性定心夾緊機(jī)構(gòu)定心精度不高，但夾緊行程大，常用在粗加工，彈性定心夾緊機(jī)構(gòu)定位精度高，但夾緊行程小，常用與精加工。 在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)閥體零件的分析，我采用斜楔夾緊機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)如下圖 圖 34 3.5夾具體 夾具上的各個(gè)元件和裝置通過(guò)夾具體連成一個(gè)整體，安裝到機(jī)床上，通過(guò)夾具體它的結(jié)構(gòu)形狀尺寸及大小，與閥體零件息息相關(guān)，受切削力及重力的影響 夾具毛坯的類型有鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、裝配夾具體。在本次設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)分析，我選用鑄造夾具體。鑄造夾具體的優(yōu)點(diǎn)：工藝性好，可以鑄成許多復(fù)雜形體。具有較好的抗壓強(qiáng)度和剛度，以及切削性好。鑄造夾具體：但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，需要時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。常用材料灰鑄鐵，要求強(qiáng)度高時(shí)用鑄鋼，要求重量輕時(shí)用鑄鋁。目前鑄造夾具體的應(yīng)用最廣。 夾具體應(yīng)滿足的要求： （1）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中，夾具體要承受較大的切削力和夾緊力。為保證夾具體不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形或振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的驅(qū)動(dòng)和剛度。 （2）求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和裝卸方便。在保證強(qiáng)度和剛度的前提下。盡可能體積小重量輕。 （3）構(gòu)工藝性好，夾具體應(yīng)便于制造、裝配、檢驗(yàn)和維修。例如：鑄造夾具體上安裝各種元件的表面應(yīng)鑄造出3—5mm凸臺(tái)。 （4）排除，切屑要方便。 （5）具體在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠。 （6）適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性。夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面，夾具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹?，它們之間還應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 3.6專用夾具夾緊動(dòng)力元件選用 為保證閥體的使用要求，需加工閥體同軸線的Φ4mm孔、M8mm螺紋底孔Φ6.7mm和锪沉孔Φ8.5mm深2mm，從而設(shè)計(jì)氣動(dòng)夾緊裝置，保證工件的加工精度和加工質(zhì)量。 3.7鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計(jì) 鉆模板是供安裝鉆套用的。要求具有一定的強(qiáng)度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。 鉆套即導(dǎo)引元件，在鉆模中的作用是保證被加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具防止其在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性，防止加工時(shí)的振動(dòng)。 根據(jù)加工閥體同軸線的Φ4mm孔、M8mm螺紋底孔Φ6.7mm和锪沉孔Φ8.5mm深2mm的要求可以先鉆再擴(kuò)，后用平頭鉆三次加工，也可以用鉆—擴(kuò)復(fù)合刀具一次加工獲得。本次設(shè)計(jì)利用復(fù)合刀具一次加工。但綜合考慮采用快換鉆套。 鉆模板的設(shè)計(jì)如下圖： 圖 35 其中各個(gè)元件：1—快換鉆套 2—鉆模板 3—襯套 4—圓柱銷 5—螺釘 更換鉆套時(shí)將鉆套缺口轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套自動(dòng)脫出。 3.8夾具體的設(shè)計(jì)與夾具方案 3.8.1夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的材料為HT-200，為鑄件，應(yīng)進(jìn)行人工時(shí)效處理，技術(shù)要求和尺寸詳見(jiàn)夾具體零件圖。 3.8.2夾具體設(shè)計(jì) 根據(jù)閥體形狀特點(diǎn)知應(yīng)選擇軸向方向?yàn)閵A緊的方向，閥體的左端面及底面為被夾緊的兩面。并選擇氣動(dòng)斜楔夾緊機(jī)構(gòu)為夾緊機(jī)構(gòu)。 轉(zhuǎn)動(dòng)配氣閥手柄12，壓縮空氣進(jìn)入薄膜式氣缸1，活塞桿3推動(dòng)與活動(dòng)接頭連接的壓板5加緊工件，同時(shí)壓板3推動(dòng)柱銷3前進(jìn)，由斜楔作用鎖緊輔助支承5，將工件端面牢固的壓在定位元件上。 由以上各主要元件的設(shè)計(jì)，將各部分連成一整體，夠成鉆模板的裝配圖。如下圖所示： 圖 36 圖 37 3.8.3夾緊力分析 夾緊力是滿足定位可靠，夾具可行的因素。夾緊力不能太小，否則加工時(shí)產(chǎn)生位移破壞定位，但也不能太大，否則工件易變形。本次加工孔徑較小，所需夾緊力也較小，所設(shè)計(jì)的夾緊機(jī)構(gòu)能滿足加工要求我們采用氣動(dòng)夾緊。 結(jié)論 結(jié) 論 一、結(jié)論 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有兩個(gè)方面：閥體的加工工藝設(shè)計(jì)和夾具的設(shè)計(jì)。主要目的：在于通過(guò)對(duì)閥體加工工藝的設(shè)計(jì)，熟悉和掌握零件從毛坯材料選擇到成品過(guò)程，培養(yǎng)實(shí)際生產(chǎn)中產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力；另外通過(guò)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)，熟悉和掌握夾具的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)原則。通過(guò)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，工藝的設(shè)計(jì)，能使我們更加了解毛坯材料的選擇，材料的熱處理，加工方法的選擇，加工余量的確定，更加熟悉了工藝規(guī)程和先進(jìn)的加工工藝，學(xué)習(xí)到了工藝的制定過(guò)程，工藝卡片的制作，工藝手冊(cè)的查詢等方面的知識(shí)，先制定合理的加工工序，再選用合適的機(jī)床，查工藝手冊(cè)定合適的毛坯，再查進(jìn)給、切削速度、轉(zhuǎn)速，計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速和時(shí)間完成工藝卡片；通過(guò)專用夾具的設(shè)計(jì)，使我們掌握了專用夾具的設(shè)計(jì)步驟及過(guò)程，六點(diǎn)定位原理，通過(guò)設(shè)計(jì)定位元件來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)夾緊力的計(jì)算選用夾緊裝置，對(duì)毛坯夾緊的原則，最終完成零件的加工達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。 腳踏實(shí)地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅(jiān)持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益。 我相信通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅提升了對(duì)我大學(xué)期間所學(xué)基本專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用也鍛煉了我們實(shí)際解決工程實(shí)際的能力，而且讓我們對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了更加深刻的理解，對(duì)我們以后的學(xué)習(xí)、工作有了更大的幫助，為我們留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 二、今后研究方向 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，因個(gè)人能力不足，存在著很多問(wèn)題。今后將制定更加詳細(xì)的工藝卡片，準(zhǔn)確和詳細(xì)的計(jì)算進(jìn)給、切削速度、轉(zhuǎn)速，計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速和時(shí)間，以及夾緊力的分析。在夾具體設(shè)計(jì)方案中肯定有許多地方值得商榷，希望今后在研究過(guò)程中，能得到各位老師的指導(dǎo)。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)主編．金屬切削手冊(cè)【M】．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984. 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