机械5

为了提高劳动生产率，保证加工质量，机床使用说明书降低劳 动强度，需要设计专用的夹具。 车床夹具设计要点： （1）定位装置的设计要求 在车床上加工回转面时要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证这一点。因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。对于壳体、接头或支座等工件，被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。 （2）夹紧装置的设计要求 在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。对于角铁式夹具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。 （3）夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。因此，要求夹具的回转轴线与主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。 心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式： 1)对于径向尺寸D<140mm，或D<(2～3)d的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。这种连接方式定心精度较高。 2)对于径向尺寸较大的夹具。一般通过过渡盘与车床主轴头端 连接。过渡盘的使用，使夹具省去了与特定机床的联接部分，从而增 加了通用性，即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。同时也便于用 百分表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。因而 在设计圆盘式车床夹具时，就应对定位面与校正面间的同轴度以及定 位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。 （4）总体结构设计要求 车床夹具一般是在悬臂的状态下工作，为保证加工的稳定性，夹具的结构应力求紧凑、轻便，悬伸长度要短，使重心尽可能靠近主轴。 由于加工时夹具随同主轴旋转，如果夹具的总体结构不平衡，则在离心力的作用下将造成振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度，加剧机床主轴和轴承的磨损。因此，车床夹具除了控制悬伸长度外，结构上还应基本平衡。角铁式车床夹具的定位装置及其它元件总是安装在主轴轴线的一边，不平衡现象最严重，所以在确定其结构时，特别要注意对它进行平衡。 平衡的方法有两种：设置配重块或加工减重孔。 为保证安全，夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮廓之外。此外，还应注意切屑缠绕和切削液飞溅等问题，必要时应设置防护罩。 4.4车床夹具的安装误差 夹具的安装误差值与下列因素有关： （1）夹具定位元件与本体安装基面的相互位置误差。 （2）夹具安装基面本身的制造误差以及与安装面的连接误差。 1）对于心轴。夹具的安装误差就是心轴工作表面轴线与中心孔或者心轴锥柄轴线间的同轴度误差。 2）对于其它车床专用夹具，一般使用过渡盘与主轴轴颈连接。当过渡盘是与夹具分离的机床附件时，产生夹具安装误差的因素是：定位元件与夹具体止口轴线间的同轴度误差，或者相互位置尺寸误差；夹具体止口与过渡盘凸缘间的配合间隙，过渡盘定位孔与主轴轴颈间的配合间隙。 设计第Ⅲ道工序----钻镗Φ37mm孔并倒角，本夹具将用z535立 式钻床。刀具选用麻花钻。 ㈠问题提出 本夹具主要用来钻镗Φ37mm孔并倒角，本工序的加工的孔是后 序工序的精基准，因此加工过程主要考虑的是孔的加工精度和质量。 ㈡、夹具设计 1 ）定位基准的选择；由零件图可知，加工Φ37mm孔选用孔的两个端面和孔的外圆为基准来加工孔。 2 ）切削力及夹紧力计算： 由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算. 3 ）定位误差的分析： （1）定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为Φ60 孔的两个端面和孔的外圆为基准来加工孔。孔的端面为精基准孔的外圆为粗基准，采用自动对中夹具后,定位误差取决于对中块螺杆以及滑块的制造误差，Φ37mm孔对定位精度要求不高故夹具可满足。夹具的主要定位元件为Φ37孔外端面 ⑵零件图规定Φ30两孔有一定的同轴度的要求，由定位基准知道，误差的主要来源于Φ37孔端面的定位，而Φ30两孔内端面尺寸为77mm，Φ37孔两端面的尺寸为76mm。侧隙不影响加工精度。 4 ）夹具设计及操作的简要说明；如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，为此，应首先着眼于机动加紧而不是手动加紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序就选用DQG型气缸。本工序是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这样将使整个夹具过于庞大。因此，应首先降低切削力。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择比较理想的斜锲夹紧机构，尽量增加扩力比；三是：适当提高压缩空气的工作压力，以增加汽缸推力。使工作进行时，工作紧凑和保证加工要求。夹具体上装有对刀块，可使夹具在一批零件的加工之前很好地对刀，同时，夹具体底面上的一队定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。