气缸盖钻孔组合机床(6)

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装置。“气缸盖”采用压板作为夹紧装置。 3.

对刀元件、导向元件 对刀元件、导向元件是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如：钻套、镗套、对刀块等。 4.

连接元件 夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之联接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。“气缸盖”采用螺栓作为连接元件。 5. 6.

其他元件及装置 根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支承等装置。

夹具体 夹具体是用于联接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体与机床联接。

定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其它部分可根据需要设置。

4.2 工件夹具的设计

根据工件的结构特征和工艺要求，并参考《金属切削机床夹具设计手册》v制定夹具部件的结构。本次设计的组合机床夹具，在仔细阅读零件图后，了解零件的作用，结构特点，材料和技术要求及生产纲领和加工工艺方案等的基础上拟定了夹具结构方案，采用一面和以定位销来限制六个自由度，采用液压夹紧，工件定位夹紧后，可以保证工件位置正确，这样定位夹紧方案可以保证基准重合，定位误差很小。

由于本方案结构简单、装卸工件方便、易于维护和成本低，因此最终选取本方案。具体结构请参考“夹具图” 。

4.3 工件在夹具中的定位

4.3.1 定位支承系统设计

在组合机床上加工时，必须对被加工零件对刀具及其及导向保持正确的相对位置，这是靠夹具的定位支承系统来实现的。定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外，还要承受被加工零件的重量和夹压力。

由于定位元件直接与被加工零件接触，因此其尺寸、结构、精度和布置都直接影响被加工零件的精度，为了避免产生废品以及经常修理定位支承元件的麻烦，设计时必须注意：

1、合理布置定位元件，力求使其组成较大的定位支承平面，最好使夹紧力 的位置对准定位支承元件。

2、提高刚性，减少定位支承系统的变形应力求定位元件不要受力，由于定位销不能承受钻削力。因而为克服轴向钻削力，必服增大夹压力以增大工件表面的磨擦力来克服轴向钻削力。

3、提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度。定位支承系统的精度取零件精度的1/3—1/5，定位在机械加工后进行高频电热表面淬

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火，最后精磨，材料45＃。

4.3.2 定位误差的计算

由于工件采用孔定位时，夹具上的定位元件可以是心轴或是定位销。但存在定位副制造不准确引起的定位误差。本夹具定位属于定位销垂直放置，工件装到定位销时，工件定位孔与定位销可以任意母线接触。由于定位副制造不准引起的定位误差为：

?db?TD?Td??S TD－－ 定位孔的公差（mm） Td－－ 定位销的公差（mm） ?S－－ 定位孔与定位销间最小配合间隙

其中?S?Dmin?dmax

根据《公差与配合手册》表11-13夹具上常用的配合，选取定位销与工件的配合公差为?30H7/h6。然后，再根据《几何量公差与检测》附表3-2 标准公差数值、附表3-4 尺寸至500mm轴的基本偏差数值和附表3-5 尺寸至500mm孔的基本偏差数值，查取数值经计算得Dmin?30.000mm，dmax?30.028mm代入公式中计算。 ?db?TD?Td??S?0.021?0.013?0.028?0.062mm

4.4 工件在夹具中的夹紧

4.4.1 夹紧装置的组成和要求

1加紧装置的组成

工件在夹具中正确定位后，由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有： 1）动力装置 产生夹紧动力的装置； 2）夹紧元件 直接用于夹紧工件的元件；

3）中间传力机构 将原动力以一定大小和方向传递给夹紧元件的机构 2对夹紧装置的要求

1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置；

2）夹紧力要适当，即要保证工件在加工过程中定位的稳定，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。

3）操作安全、省力。

4）结构应尽力简单，便于制造，便于维修。

4.4.2 夹紧力的确定

1．夹紧力作用点的选择

1）夹紧力作用点应正对定位元件或位于定位元件所形成的支撑面内 2）夹紧力的作用点应位于工件钢性较好的部位

3）夹紧力作用点应尽量靠近加工表面，使加紧稳固可靠 2．夹紧力作用方向的选择

1）夹紧力的作用方向应垂直于工件上的主要定位基面

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2）夹紧力的作用方向应与工件刚度最大的方向一致，以减少工件的夹紧变形 3）夹紧力作用方向应尽量与工件的切削力、重力等的作用方向一致，这样可以减少夹紧力。

4.4.3 夹紧力的计算

1）摩擦系数f，根据〈〈金属切削机床夹具设计手册〉〉第二板表3-19查得f=0.2 2)安全系数 总的安全系数由考虑各种因素所需的安全系数来决定，可按下式确定：K=K0K1K2K3K4K5K6

K0——基本安全系数，一般取1.5 K1——加工状态系数，精加工取1.0

K2——刀具钝化系数，查〈〈金属切削机床夹具设计手册〉〉第二版表3-20取1.2 K3 ——切削特点系数，连续：K3=1.0

K4——考虑夹紧动力稳定性系数，机动夹紧：K4=1.0

K5——考虑手动夹紧时手柄位置的系数，手柄位置操作方便，手柄转动范围小，取K5=1.2

K6——仅在有力矩企图使工件回转时，才应考虑支承面接触情况的系数。工件安装在支撑板上时取K6=1.5

K=K0K1K2K3K4K5K6=1.5?1.0?1.0?1.0?1.0?1.2?1.5=2.7

由〈〈金属切削机床夹具设计手册〉〉P479表3-21 常见典型形式所需夹紧力的计算公式，并根据设计夹紧形式（工件内孔定位，用压板夹紧在三支撑点上）选取计算公式Q?K(T?f2PR1)

f1R2?f2R11.4.2已算出F=1337N , M=3714N?mm

84?m m 所以P??Fi?6?1337?8022N T??Mi?6?3714?222NQ?K(T?f2PR1)2.7?(22.284?0.2?8022?0.12)??11240N

f1R2?f2R10.2?0.138?0.2?0.12

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致 谢

在本次毕业设计中，我能按时、按计划较圆满的完成毕业设计的任务，我在这里诚致的感谢我的指导教师郝成弟老师。在我进行毕业设计期间给予了我非常大的指导和帮助，使我在毕业设计中选择了我认为最优、最合理的方案，同时结构合理，性能稳定。在此我非常感谢郝老师对我毕业设计的耐心指导，我更敬佩各老师对工作认真负责的精神和对知识严谨求实的态度。这对于即将步入工作岗位且从事机械行业的我更是一种激励和鞭策，在今后的工作中我会更加努力，不断钻研，充分发挥自己的才能，为社会的发展贡献自己的一分力量。同时，我非常感谢各位机制教研组老师对我的指导和帮助。

通过这次毕业设计，我对组合机床的结构了深刻的了解，对所学的知识有了更深入的理解，使自己所学的理论知识与实践联系到一起，为今后的工作打下了一定的基础。同时，也暴露出对知识的了解不够全面，毕竟是缺少实践环节中的经验，在本次设计中难免会出现不足之处，还请答辩组的各位老师多多指点，一定会虚心接受。

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参 考 文 献

1丛凤廷，迟建山.《组合机床设计》第二版.上海科学出版社,1994 2大连组合机床研究所.《组合机床设计》.机械工业出版社，1978 3大连理工大学工程画教研室.《机械制图》第四版.高等教育出版社,1999 4冯辛安,黄玉美,杜君文.《机械制造装备设计》北京:机械工业出版社,1998 5大连组合机床研究所.《组合机床设计参考图册》机械工业出版社，1992 6濮良贵,纪名刚.《机械设计》高等教育出版社,2002

7杨黎明,黄凯,李恩至,陈仕贤.《机械零件设计手册》国防教育出版社,1984 8浦林祥.《金属切削机床夹具设计手册》第2版.机械工业出版社，1995 9甘永立.《几何量公差与测量》上海科学技术出版社.2005

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附录

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