拨叉铣槽夹具设计 CAD图 拨叉零件图 毕业论文答辩-论文

拨叉铣槽夹具设计+CAD图+拨叉零件图+毕业论文答辩-论文 拨叉铣槽夹具设计+CAD图+拨叉零件图+毕业论文答辩毕业设计任务书设计题目拨叉铣槽夹具设计要求要求设计铣槽工序用的铣床夹具。根据工艺规程，在铣槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽宽16H11mm，槽深8mm，槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度公差为0.08mm，槽侧面与E面的距离11 0.2mm，槽底面与B面平行拨叉零件图设计进度要求：第一周：查找搜集相关夹具设计的资料。第二周：规划整理设计资料。第三、四周：整理设计内容并AtoCAD绘制图样生成电子稿,老师审核设计内容 。 第五周：修理排版电子稿, 老师审核设计内容完成毕业设计并打印装订 。第六周：准备毕业答辩论文摘要面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化。特别是作为机械制造中机床夹具的加工，在机械化大生产的今天显的更加重要起来，因为机床夹具的加工在现代工业中是不可却少的重要部分。机床夹具的加工有力于提高企业生产效率，降低劳动强度，保证加工产品质量，从而降低生产成本，提高企业效益。从而在某种程度上对提高我国企业的竞争力有一定的促进作用。我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计的一种铣床夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。关键词：机床夹具，通用夹具，制造工业12810 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书目录摘 要III1 机床夹具概论11.1机床夹具及其功用11.2 工件的定位51.3 定位误差分析91.4 件的组合定位122 机床夹具设计142.1 铣床夹具142.2 定位方案162.3 夹紧装置202.4 夹具体与定位键212.5 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求222.6 夹具精度分析22总结24致谢23参考文献2410 . 拨叉铣槽夹具,机床夹具设计 1 机床夹具概论1.1 机床夹具及其功用1.1.1 概念机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具在我们实际生产中夹具的作用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。机床夹具的主要功能:在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。将工件装好，就是在机床上确定工件相对于刀具的正确位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件装夹情况的好坏，将直接影响工件的加工精度。夹具装夹工件的方法及特点：工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。找正装夹方法是以工件的有关表面或专门划出的线痕作为找正依据，用划针或指示表进行找正，将工件正确定位，然后将工件夹紧，进行加工。这种方法安装方法简单，不需专门设备，但精度不高，生产率低，因此多用于单件、小批量生产。夹具装夹方法是靠夹具将工件定位、夹紧，以保证工件相对于刀具、机床的正确位置具有以下特点：（1）工件在夹具中的正确定位，是通过工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触而实现的。因此，不再需要找正便可将工件夹紧。（2）由于夹具预先在机床上已调整好位置（也有在加工过程中再进行找正的），因此，工件通过夹具对于机床也就占有了正确的位置。（3）通过夹具上的对刀装置，保证了工件加工表面相对于刀具的正确位置。（4）装夹基本上不受工人技术水平的影响，能比较容易和稳定地保证加工精度。（5）装夹迅速、方便，能减轻劳动强度，显著地减少辅助时间，提高劳动生产率。（6）能扩大机床的工艺范围。如镗削图机体上的阶梯孔，若没有卧式镗床和专用设备，可设计一夹具在车床上加工。1.1.2 机床夹具的现状及发展方向夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1机床夹具的现状有关统计表明，目前的中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：（1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；（2）能装夹一组具有相似性特征的工件；（3）能适用于精密加工的高精度机床夹具；（4）能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；（5）采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；（6）提高机床夹具的标准化程度。2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等四个方面。（1）标准化：机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。（2）精密化：随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。（3）高效化：高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥了数控机床的效率。（4）柔性化：机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。1.1.3 机床夹具的组成虽然机床夹具的种类繁多，但它们的工作原理基本上是相同的。将各类夹具中，作用相同的结构或元件加以概括，可得出夹具一般所共有的以下几个组成部分，这些组成部分既相互独立又相互联系。1定位支承元件定位支承元件的作用是确定工件在夹具中的正确位置并支承工件，是夹具的主要功能元件之一。定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。2夹紧装置夹紧元件的作用是将工件压紧夹牢，并保证在加工过程中工件的正确位置不变。3连接定向元件这种元件用于将夹具与机床连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相互位置。4对刀元件或导向元件 这些元件的作用是保证工件加工表面与刀具之间的正确位置。用于确定刀具在加工前正确位置的元件称为对刀元件，用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件称为导向元件10 . 机床拨叉铣槽夹具设计CAD图 其它装置或元件 根据加工需要，有些夹具上还设有分度装置、靠模装置、上下料装置、工件顶出机构、电动扳手和平衡块等，以及标准化了的其它联接元件。6夹具体 夹具体是夹具的基体骨架，用来配置、安装各夹具元件使之组成一整体。常用的夹具体为铸件结构、锻造结构、焊接结构和装配结构，形状有回转体形和底座形等形状。上述各组成部分中，定位元件、夹紧装置、夹具体是夹具的基本组成部分。1.1.4 机床夹具的分类机床夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。1、按夹具的通用特性分类目前中国常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。（1）通用夹具：是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。（2）专用夹具：是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。（3）可调夹具：夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。 （4）组合夹具：是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。（5）自动线夹具：一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。2、按夹具使用的机床分类这是专用夹具所用的分类方法。可分为车床、铣床、钻床、镗床、平面磨床、齿轮加工夹具、拉床等夹具。多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。3按夹具动力源来分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。1.2 工件的定位1.2.1 工件定位的基本原理1自由度的概念由刚体运动学可知，一个自由刚体，在空间有且仅有六个自由度。图4-5所示的工件，它在空间的位置是任意的，即它既能沿Ox、Oy、Oz三个坐标轴移动，称为移动自由度，又能绕Ox、Oy、Oz三个坐标轴转动，称为转动自由度。2六点定位原则如要使一个自由刚体在空间有一个确定的位置，就必须设置相应的六个约束，分别限制刚体的六个运动自由度。在讨论工件的定位时，工件就是我们所指的自由刚体。如果工件的六个自由度都加以限制了，工件在空间的位置也就完全被确定下来了。因此，定位实质上就是限制工件的自由度。分析工件定位时，通常是用一个支承点限制工件的一个自由度。用合理设置的六个支承点，限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原则。关于六点定位原则的几个主要问题：（1）定位支承点是定位元件抽象而来的。在夹具的实际结构中，定位支承点是通过具体的定位元件体现的，即支承点不一定用点或销的顶端，而常用面或线来代替。根据数学概念可知，两个点决定一条直线，三个点决定一个平面，即一条直线可以代替两个支承点，一个平面可代替三个支承点。在具体应用时，还可用窄长的平面（条形支承）代替直线，用较小的平面来替代点。（2）定位支承点与工件定位基准面始终保持接触，才能起到限制自由度的作用。（3）分析定位支承点的定位作用时，不考虑力的影响。工件的某一自由度被限制，是指工件在某个坐标方向有了确定的位置，并不是指工件在受到使其脱离定位支承点的外力时不能运动。使工件在外力作用下不能运动，要靠夹紧装置来完成。3工件定位中的几种情况（1）完全定位：完全定位是指不重复地限制了工件的六个自由度的定位。当工件在x、y、z三个坐标方向均有尺寸要求或位置精度要求时，一般采用这种定位方式。（2）不完全定位：根据工件的加工要求，有时并不需要限制工件的全部自由度，这样的定位方式称为不完全定位。如在车床上加工通孔，根据加工要不需限制两个自由度，所以用三爪自定心卡盘夹持限制其余四个自由度，就可以实现四点定位。又如平板工件磨平面，工件只有厚度和平行度要求，只需限制三个自由度，在磨床上采用电磁工作台就能实现三点定位。由此可知，工作在定位时应该限制的自由度数目应由工序的加工要求而定，不影响加工精度的自由度可以不加限制。采用不完全定位可简化定位装置，因此不完全定位在实际生产中也广泛应用。（3）欠定位：根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位称为欠定位。欠定位无法保证加工要求，因此，在确定工件在夹具中的定位方案时，决不允许有欠定位的现象产生。如不设端面支承，则在一批工件上半封闭槽的长度就无法保证；若缺少侧面两个支承点时，则工件上的部分尺寸和槽与工件侧面的平行度则很难保证。（4）过定位：夹具上的两个或两个以上的定位元件重复限制同一个自由度的现象，称为过定位。而在实际定位过成中会有随机误差，这种随机的误差造成了定位的不稳定，严重时会引起定位干涉，因此应该尽量避免和消除过定位现象。消除或减少过定位引起的干涉，一般有两种方法：一是改变定位元件的结构, 如缩小定位元件工作面的接触长度；或者减小定位元件的配合尺寸，增大配合间隙等；二是控制或者提高工件定位基准之间以及定位元自由度 4 定位基准的基本概念在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。定位基准就是在加工中用作定位的基准。一般说来，工件的定位基准一旦被选定，则工件的定位方10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证。工件定位时，作为定位基准的点和线，往往由某些具体表面体现出来，这种表面称为定位基面。例如用两顶尖装夹车轴时，轴的两中心孔就是定位基面。但它体现的定位基准则是轴的轴线。根据定位基准所限制的自由度数，可将其分为：（1）主要定位基准面：平面设置三个支承点，限制工件的三个自由度，这样的平面称为主要定位基面。一般应选择较大的表面作为主要定位基面。（2）导向定位基准面：平面设置两个个支承点，限制了工件的两个自由度，这样的平面或圆柱面称为主要定位基面。该基准面应选取工件上窄长的表面，而且两支承点间的距离应尽量远些，以保证其限制精度。（3）双导向定位基准面：限制工件四个自由度的圆柱面，称为双导向定位基准面。（4）双支承定位基准面：限制工件两个移动自由度的圆柱面，称为双支承定位基准面。（5）止推定位基准面：限制工件一个移动自由度的表面，称为止推定位基准面。平面上只设置了一个支承点，它只限制了工件沿y轴方向的移动。在加工过程中，工件有时要承受切削力和冲击力等，可以选取工件上窄小且与切削力方向相对的表面作为止推定位基准面。（6）防转定位基准面：限制工件一个转动自由度的表面，称为防转定位基准面。如轴的通槽侧面设置一个防转销，它限制了工件沿y轴的转动，减小了工件的角度定位误差。防转支承点距离工件安装后的回转轴线应尽量远些。1.2.2 用定位元件及选用 工件在夹具中要想获得正确定位，首先应正确选择定位基准，其次是选择合适的定位元件。工件定位时，工件定位基准和夹具的定位元件接触形成定位副，以实现工件的六点定位。1对定位元件的基本要求（1）限位基面应有足够的精度。定位元件具有足够的精度，才能保证工件的定位精度。（2）限位基面应有较好的耐磨性。由于定位元件的工作表面经常与工件接触和磨擦，容易磨损，为此要求定位元件限位表面的耐磨性要好，以保持夹具的使用寿命和定位精度。（3）支承元件应有足够的强度和刚度。定位元件在加工过程中，受工件重力、夹紧力和切削力的作用，因此要求定位元件应有足够的刚度和强度，避免使用中变形和损坏。（4）定位元件应有较好的工艺性。定位元件应力求结构简单、合理，便于制造、装配和更换。（5）定位元件应便于清除切屑。定位元件的结构和工作表面形状应有利于清除切屑，以防切屑嵌入夹具内影响加工和定位精度。2常用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基准面分为以下几类：（1）用于平面定位的定位元件：包括固定支承（钉支承和板支承），自位支承，可调支承和辅助支承。（2）用于外圆柱面定位的定位元件：包括V形架，定位套和半圆定位座等。（3）用于孔定位的定位元件：包括定位销（圆柱定位销和圆锥定位销），圆柱心轴和小锥度心轴。3常用定位元件的选用 用定位元件选用时，应按工件定位基准面和定位元件的结构特点进行选择。（1）工件以平面定位 1）以面积较小的已经加工的基准平面定位时，选用平头支承钉，以基准面粗糙不平或毛坯面定位时，选用圆头支承钉，侧面定位时，可选用网状支承钉。2）以面积较大、平面度精度较高的基准平面定位时，选用支承板定位元件，用于侧面定位时，可选用不带斜槽的支承板，通常尽可能选用带斜槽的支承板，以利清除切屑。3）以毛坯面，阶梯平面和环形平面作基准平面定位时，选用自位支承作定位元件。但须注意，自位支承虽有两个或三个支承点，由于自位和浮动作用只能作为一个支承点。4）以毛坯面作为基准平面，调节时可按定位面质量和面积大小分别选用可调支承作定位元件。5）当工件定位基准面需要提高定位刚度、稳定性和可靠性时，可选用辅助支承作辅助定位元件，但须注意，辅助支承不起限制工件自由度的作用，且每次加工均需重新调整支承点高度，支承位置应选在有利工件承受夹紧力和切削力的地方。（2）工件以外圆柱定位 1）当工件的对称度要求较高时，可选用V形块定位。V形块工作面间的夹角常取60、90、120三种，其中应用最多的是90V形块。90V形块的典型结构和尺寸已标准化，使用时可根据定位圆柱面的长度和直径进行选择。V形块结构有多种形式，有的V形块适用于较长的加工过的圆柱面定位；有的V形块适于较长的粗糙的圆柱面定位；有的V形块适用于尺寸较大的圆柱面定位，这种V形块底座采用铸件，V形面采用淬火钢件，V形块是由两者镶合而成。 2）当工件定位圆柱面精度较高时（一般不低于IT8），可选用定位套或半圆形定位座定位。大型轴类和曲轴等不宜以整个圆孔定位的工件，可选用半圆定位座，（3）工件以内孔定位 1）工件上定位内孔较小时，常选用定位销作定位元件。圆柱定位销的结构和尺寸标准化，不同直径的定位销有其相应的结构形式，可根据工件定位内孔的直径选用。当工件圆柱孔用孔端边缘定位时，需选用圆锥定位销。当工件圆孔端边缘形状精度较差时，选用圆锥定位销；当工件需平面和圆孔端边缘同时定位时，选用浮动锥销。2）在套类、盘类零件的车削、磨削和齿轮加工中，大都选用心轴定位，为了便于夹紧和减小工件因间隙造成的倾斜，当工件定位内孔与基准端面垂直精度较高时，常以孔和端面联合定位。因此，这类心轴通常是带台阶定位面的心轴，当工件以内花键为定位基准时，可选用外花键轴，当内孔带有花键槽时，可在圆柱心轴上设置键槽配装键块；当工件内孔精度很高，而加工时工件力矩很小时，可选用小锥度心轴定位。1.3 定位误差分析六点定位原则解决了消除工件自由度的问题，即解决了工件在夹具中位置“定与不定”的问题。但是，由于一批工件逐个在夹具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，即出现工件位置定得“准与不准”的问题。如果工件在夹具中所占据的位置不准确，加工后各工件的加工尺寸必然大小不一，形成误差。这种只与工件定位有关的误差称为定位误差，用D表示。 在工件的加工过程中，产生误差的因素很多，定位误差仅是加工误差的一部分10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书 为了保证加工精度，一般限定定位误差不超过工件加工公差T的1/51/3，即： D(1/51/3)T 式中 D定位误差，单位为mm； T 工件的加工误差，单位为mm。一、定位误差产生的原因工件逐个在夹具中定位时，各个工件的位置不一致的原因主要是基准不重合，而基准不重合又分为两种情况：一是定位基准与限位基准不重合，产生的基准位移误差；二是定位基准与工序基准不重合，产生的基准不重合误差。1基准位移误差Y若图片无法显示请联系QQ,拨叉铣槽夹具,机床夹具设计免费,转发请注明源于由于定位副的制造误差或定位副配合间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用Y表示。不同的定位方式，基准位移误差的计算方式也不同。如果工件内孔直径与心轴外圆直径做成完全一致，作无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，如图所示，心轴和工件内孔都有制造误差。于是工件套在心轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。可按下式计算： Y = amax - amin = 1/2 (Dmax - dmin) = 1/2（D +d） 式中 Y基准位移误差单位为mm； Dmax孔的最大直径单位为mm； dmin轴的最小直径单位为mm。 D 工件孔的最大直径公差，单位为mm； d圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差，单位为mm。基准位移误差的方向是任意的。减小定位配合间隙，即可减小基准位移误差Y值，以提高定位精度。2基准不重合误差B加工尺寸的基准是外圆柱面的母线时，定位基准是工件圆柱孔的中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合所导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用B表示。此时除定位基准位移误差外，还有基准不重合误差。 误差计算： B 基准不重合误差 i 定位基准与工序基准之间的尺寸链各（1）组成环公差 i方向与加工尺寸方向间的夹角（2）基准位移误差Y 由于定位基准的误差或支承点的误差而造成的定位基准位移，即工件实际位置对确定位置理想要素的误差，称为基准位移误差，以Y表示。常见的定位方式中基准位移误差：1）用圆柱定位销、圆柱心轴中心定位 由于定位配合的间隙的影响，会使工件的中心发生偏移，其偏移量即最大配合间隙，可按下式计算： 计算式：YXmax=D+d0+Xmin（定位心轴较短） Xmax 工件定位后最大配合间隙, mm； D 工件定位基准孔的直径公差, mm； d0 圆柱定位销或圆柱心轴的直径公差， mm； Xmin 定位所需最小间隙，由设计而定， mm； 注意：基准位移误差的方向是任意的。 当工件用长定位心轴定位时，定位的配合间隙会使工件发生歪斜，并影响工件的平行度要求。工件除了孔距公差外，还有平行度要求，定位配合的最大间隙Xmin同时会造成平行度误差，即：计算式：YXmax=（D+d+Xmin）L1L2式中： L1 加工面长度， mm；L2 定位孔长度， mm；2）定位套定位 用定位套中心定位的基准位移误差产生的原因，与上述定位相同，其定位误差为：计算式： YXmax=D0+d+Xmin D0 定位套的孔径公差， mm； d 工件定位外圆的直径公差， mm；注意：基准位移误差的方向是任意的。3）平面支承定位 平面支承定位的位移误差较容易计算，当忽略支承误差且定位基准制作精度较高时，工序尺寸的基准位移误差视为零。4）V形体定心定位 若不计V形体制造误差，仅有工件基准面的圆度误差时，工件的定位中心会发生偏移即O1O2T1T2，产生基准位移误差。即：YO1O2= T1T2故： 对于90V形体的位移误差为 Y0.707d3定位误差的合成定位误差是两误差的合成即：D=B+Y在圆柱间隙配合定位和V形块中心定位中，当基准不重合误差和位移误差都存在时，定位误差的合成需判断“”、“”号。 例如： V形块中 Bd2当B与Y的变动方向相同时DBYd2+Y 当B与Y的变动方向相反时DBYd2Y 1.4 件的组合定位1.4.1 件组合定位应注意问题 工件常以平面、外圆柱面、内圆柱面、圆锥面等的各种组合，工件组合定位时，应注意的几个关键性问题。 1合理选择定位元件，实现工件的完全定位或不安全定位。 2按基准重合原则选择定位基准。 3组合定位中，一些定位元件单独使用时限制沿坐标方向的自由度，而在组合定位时则转化为限制绕坐标轴方向的自由度。 4从多种定位方案中选择定位元件时，应特别注意定位元件所限制的自由度与加工精度关系，以满足加工要求。10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书 因工件在夹具上定位时，定位基准发生位移、定位基准与工序其准不重合产生定位误差。基准位移误差和基准不重合误差分别独立、互不相干，它们都使工序基准位置产生变动。定位误差包括基准位移误差和基准不重合误差。当无基准位移误差时，Y=0；当定位基准与工序基准重合时，B=0；若两项误差都没有，则D=0。分析和计算定位误差的目的，是为了对定位方案能否保证加工要求，有一个明确的定量概念，以便对不同定位方案进行分析比较，同时也是在决定定位方案时的一个重要依据。1.4.2 工件以两孔一面定位定位元件：支承板、定位销、和菱形销。1.4.3 组合表面定位及其误差分析以上常见定位方式，多为以单一表面作为定位基准，但在实际生产中，通常都以工件上的两个或两个以上的几何表面作为定位基准，即采用组合定位方式。组合定位方式很多，常见的组合方式：一个孔及其端面，一根轴及其端面，一个平面及其上的两个圆孔。生产中最常用的就是“一面两孔”定位，如加工箱体、杠杆、盖板支架类零件。采用“一面两孔”定位，容易做到工艺过程中的基准统一，保证工件的相对位置精度。工件采用“一面两孔”定位时，两孔可以是工件结构上原有的，也可以是定位需要专门设计的工艺孔。相应的定位元件是支承板和两定位销。当两孔的定位方式都选用短圆柱销时，支承板限制工件三个自由度；两短圆柱销分别限制工件的两个自由度；有一个自由度被两短圆柱销重复限制，产生过定位现象，严重时会发生工件不能安装的现象。因此，必须正确处理过定位，并控制各定位元件对定位误差的综合影响。为使工件能方便地安装到两短圆柱销上，可把一个短圆柱销改为菱形销，采用一圆柱销、一菱形销和一支承板的定位方式，这样可以消除过定位现象，提高定位精度，有利于保证加工质量。 菱形销，应用较广，其尺寸见下表。表：1.1 菱形销的尺寸d36688202024243030404050Bd-0.5d-1d-2d-3d-4d-5d-6b11233345b23455682 机床夹具设计图2-1所示拔叉零件，要求设计铣槽工序用的铣床夹具。根据工艺规程，在铣槽之前其它各表面均已加工好，本工序的加工要求是：槽宽16H11mm，槽深8mm，槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度公差为0.08mm，槽侧面与E面的距离11 0.2mm，槽底面与B面平行。图2.1拨叉零件图2.1 铣床夹具铣床夹具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花键及各种成型面,是最常用的夹具之一。铣削加工时切削力用量较大，且为断续切削，故切削力较大，冲击和振动也较严重，因此设计铣床夹具时，应注意工件的装夹具杂工作台上的安装平稳性。按铣削时的进给方式，可将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三种。（1）直线进给铣床夹具这类夹具安装在铣床工作台上，加工中随工作台按直线进给方式运动。该类夹具的主要特点是可以同时加工6个工件，为多件加工铣床夹具，生产效率高。该夹具的主要结构特点是：1、定位键：为了确定夹具与机床工作台的相对位置，在夹具体的底面上应设置定位键。两定位键间的距离越大，定向精度越高。除定位之外，定位键还能承受部分切削扭距，减轻夹具固定螺栓的负荷，增加夹具的稳定性。因此，铣平面夹具有时也装定位键。2、对刀元件：对刀元件是用来确定刀具与夹具的相对位置的元件。常见的标准对刀块有：圆形对刀块，用于加工单一平面时对刀；方型对刀块：用于调整组合铣刀位置时对刀；直角对刀块：用于加工两相互垂直面或铣槽时对刀；侧装对刀块：它安装在夹具体侧面，用于加工两相互垂直面或铣槽时对刀。对刀时，铣刀不能与对刀块的工作表面直接接触，以免损坏切削刃或造成对刀块过早磨损，而应通过塞尺来校准它们之间的相对位置，即将塞尺放在刀具与对刀块工作表面之间。3、夹具体的设计：由于铣削时的切削力较大，因此，铣床夹具的夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度之比也应恰当，一般为H/B11.25以降低夹具的重心，使工件的加工表面尽量靠近工作台面，提高加工时夹具的稳定性。此外，为方便铣床夹具在铣床工作台的上的固定，夹具上应设置耳座，对于小型夹具体，一般两端各设置一个耳座；夹具体较大宽是，可在两端个设置两个耳座，两耳座的距离应与工作台两T形槽的距离一致；对于重型铣床夹具，夹具体两端还应设置吊装孔或吊环等。（2）圆周进给铣床夹具圆周进给铣床夹具多用在有回转工作台或回转鼓轮的铣床上，依靠回转台或鼓轮的旋转将工件顺序送入铣床的加工区域，以实现连续切削。在切削的同时，可在装卸区域装卸工件，使辅助时间与机动时间重合，因此它是一种高效率的铣床夹具。设计圆周进铣床夹具应注意的问题：1、沿圆周排列的工件应尽量紧凑，以减少铣刀的空行程和转台的尺寸。2、尺寸较大的夹具不宜制成整体式，可将定位，夹紧元件或装置直接安装在转台上。3、夹紧用手柄、螺母等元件，最好沿转台外沿分布，以便操作。4、应设计合适的工作节拍，以减轻工人的劳动强度，并注意安全。（3）靠模铣床夹具带有靠模的铣床夹具称为靠模铣床夹具，用于专用或通用铣床上加工各种非圆周曲面.靠模的作用是使工件获得辅助运动，按照主进给运动方式，靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给。 2.2 定位方案2.2.1六点定位原理当工件在不受任何条件约束时，其位置是任意的不确定的。设工件为一理想的钢体，并以一个空间直角坐标作为参照来观察钢体的位置变动。由理论力学可知，在空间处于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着X、Y、Z三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴的转动。用X、Y、Z和X、Y、Z分别表示沿三个坐标轴的移动和绕着这三个坐标轴转动的自由度。六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务，就是要限制工件的自由度。在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。2.2.2 应用定位原理几种情况（1）完全定位工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。（2）部分定位工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。（3）过定位（重复定位）几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。I、一般情况下，应该避免使用过定位。通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。II、过定位亦可合理应用虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，尾架的扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。2.2.3定要限制的自由度按照加工要求，铣通槽时应限制五个自由度，即沿x轴移动的自由度不需要限制，但若在此方向设置一止推支撑，则可起到承受部分铣削力的作用，故可采用完全定位。2.2.4方案选择如图2-2所示，有三中定位方案可供选择：方案I：工件已E面作为主要定位面，用支承板1和短销2（与工件25H7孔配合）限制工件五个自由度，另设置一防转挡销实现六点定位。为了提高工件的装夹刚度，在C处加一辅助支承，如图（a）所示。方案II：工件以25H7孔作为主要定位基面，用长销3和支承钉4限制工件五个自由度，另设置一防转挡销实现六点定位。在C处也加一辅助支承，如图（b）所示。.方案III：工件以25H7孔为主要定位基面，用长销3和长条支承板5限制两个自由度，限制工件六个自由度，其中绕z轴转动的自由度被重复限制了，另设置一防挡销。在C处也加一辅助支承，如图（c）所示10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书 图2.2铣槽定位方位1支撑板：2短销；3长销；4支撑钉；5长条支撑板比较以上三种方案，方案I中工件绕x轴转动的自由度由E面限制，定位基准与设计基准不重合，不利于保证槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度。方案II中虽然定位基准与设计基准重合，槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度要求保证，但这种定位方式不利于工件的夹紧。由于辅助支承是在工件夹紧后才起作用，而是施加夹紧力P时，支承钉4的面积太小，工件极易歪斜变形，夹紧也不可靠。方案III中虽是过定位，但若在工件加工工艺方案中，安排25H7孔与E面在一次装夹中加工，使25H7孔与E面有较高的垂直度，则过定位的影响甚小。在对工件施加夹紧力P时，工件的变形也很小，且定位基准与设计基准重合。综上所述，方案III较好。对于防转挡销位置的设置，也是三种不同的方案，如图2-3所示。当挡销放在位置1时，由于B面与25H7孔的距离较进（230 -0.3mm），尺寸公差又大，定位精度低。挡销放在位置2时，虽然距25H7孔轴线较远，但由于工件定位是毛面，因而定位精度也较低。而当挡销放在位置3时，距25H7孔轴线较远，工件定位面的精度较高（55H12），定位精度较高，且能承受切削力所引起的转矩。因此，防转挡销应放在位置3较好。若图片无法显示请联系QQ,拨叉铣槽夹具设计+CAD图+拨叉零件图+毕业论文答辩免费,转发请注明源于图2.3挡销的位置2.2.5定位误差除槽宽16H11由铣刀保证外，本夹具要保证槽侧面与E面的距离及槽的中心平面与25H7孔轴线的垂直度，其它要求未注公差，因此只需计算上述两项加工要求的定位误差。（1）加工尺寸110.2mm的定位误差 采用图2-2（c）所示定位方案时，E面既是工序基准，又是定位基准，故基准不重合误差为零。有由于E面与长条支承板始终保持接触，故基准位移误差为零。因此，加工尺寸110.2mm没有定位误差。（2）槽的中心平面与25H7孔轴线垂直度的定位误差 长销与工件的配合去25H7 g6，则 25g6=25-0.009 -0.025（mm） 25H7=25+0.025 0（mm）由于定位基准与设计基准重合，故基准不重合误差为零。基准位移误差的分析如图2-4所示。基准位移误差y=2*8tana=2*8*0.000625=0.01（mm）由于定位误差D=y=0.010.08/3（mm），故此定位方案可行。2.3 夹紧装置2.3.1 夹紧装置的组成典型的夹紧装置有两个基本部分组成（1）动力源：提供原始夹紧力的力源装置称为动力源，使用力源装置的夹紧方式称为机动夹紧，以人力为力源时，称为手动夹紧。（2）夹紧机构：夹紧机构是指除力源以外用于夹紧的机构和元件。典型的夹紧机构又可分为两部分。1、夹紧元件：常指夹紧装置的终端执行元件，它与元件直接接触，并施加以夹紧力而实现的夹紧。2、中间递力机构：指介于力源与夹紧元件之间，起传递增力等作用的机构。2.3.2 夹紧装置的基本要求（1）牢加紧后，应保证工件在加工过程中位置不发生变化。（2）正夹紧时，应不破坏工件的正确定位。（3）快操作方便，安全省力，加紧迅速。（4）简结构简单紧凑，有足够的刚性和强度，便于制造。2.3.3 夹紧力的方向（1）夹紧力的方向应尽可能垂直与工件的主要定位基准面。（2）夹紧力的方向应尽量与切削力方向一致。2.3.4 夹紧力的作用点（1）夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。（2）夹紧力的作用点应于支承对应，并尽量作用在工件刚性较好的地方。（3）夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面，防止工件产生振动10 . 机床拨叉铣槽夹具设计+CAD图+毕业设计任务书 图2.4基准位移分析根据工件夹紧的原则，除在图2-2（c）中施加夹紧力外，还应在靠近加工面处增加一夹紧力，如图2-5所示，用螺母与开口垫圈夹压在工件圆柱的左端面，而对着支撑板的夹紧机构可采用钩形压板，使结构紧凑，操作方便。图2.5加紧方案2.4 夹具体与定位键为保证工件在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于1.25的原则确定其宽度，并在两端设置耳座，以便固定。为了使夹具在机床工作台的位置准确及保证槽的中心平面与25H7孔轴线垂直度要求，夹具体底面应设置定位键，定位键的侧面应与长销的轴心线垂直。2.5 夹具总图上的尺寸、公差和技术要求下面以拨叉铣槽夹具（见图2-6）为例给予说明。（1）夹具最大轮廓尺寸为234mm，210mm，250mm。（2）影响工件定位精度的尺寸和公差为工件内孔与长销10的配合尺寸为25H7 g6和挡销的位置尺寸为60.024mm及1070.07mm。（3）影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差定位键与铣床工作台T形槽的配合尺寸14h6。（4）影响夹具精度的尺寸个公差为定位长销10的轴心线对定位键侧面B的垂直度为0.03mm；定位长销10的轴心线对夹具底面A的平行度为0.05mm；对刀块的位置尺寸为90.04和130.04mm。本例中，塞尺厚度为2h8mm，所以对刀块水平方向的位置尺寸为a=11-2=9（mm） （基本尺寸）对刀块垂直方向的位置尺寸为b=23-8-2=13（mm）（基本尺寸）对刀块位置尺寸的公差取工件相应尺寸公差的2/11/5。因此 a=90.04mm b=130.04mm（5）影响对刀精度的尺寸和公差；塞尺的厚度尺寸2h8=22 -0.014mm。2.6 夹具精度分析为确使夹具能满足工序要求，在夹具技术要求指定以后，还必须对夹具进行精度分析。若工序某项精度不能被保证时，还需要夹具的有关技术要求作适当调整。按夹具的误差分析一章中的分析方法，下面对本例中的工序要求逐项分析；（1）槽宽尺寸16H11mm；此项要求由刀具精度保证，与夹具精度无关；（2）槽侧面到E面尺寸110.2mm；对此项要求有影响的是对刀块侧面到定位板 间的尺寸90.04mm及塞尺的精度（2h8mm）。上述两项误差之和D+G+A+J+T=0.094拨叉铣槽夹具设计+CAD图+拨叉零件图+毕业论文答辩论文总结“付出总有回报” 、“一份耕耘，一份收获”。这几句话让我深有体会，经过两周紧张而又忙碌的搜集整理和两周的精心设计，整整一个月的时间总算没有白费，我们的毕业设计作品终于有所成效了。我们机电一体化专业开设了机械制图及AUTOCAD、机械设计以及计算机的应用基础等基础课，数控机床及编程、机械制造基础、等专业课，这些课程对我顺利进行毕业设计起到了一个基石的作用。此次毕业设计，让我学到了许多知识，包括课本上学不到的知识。当然，在设计过程中出现的一些难题。通过我们翻阅相关的书籍，在网络上寻找答案和经过任老师的悉心指教和帮助最终才得以解决。本次毕业设计，也让我学会了齐心协力、共同协作、努力创新，自始至终都抱着一颗坚定的信念,即如何做能使其工件更加美观、精度更高、工作效率最高的心态。当然更重要的是产品的实用性，在此基础上使其更加富有创意才是我们的目的。老师不仅从一开始就非常关注我们的设计,而且在他很忙的情况下还帮我们指导,我们对此衷心的感谢!同时还要感谢三年当中对我进行教育的各位老师,没有他们的培养也不可能有今天我们的成绩。通过三年课程的认真学习，使我们在此基础上利用所学东西顺利进行并完成了设计。 在项目设计过程中用到了很多以前上课时学的知识，尤其是老师上课教给我们的一些分析问题、解决问题的思想在这次项目中都得到了很好的印证，使我在这些方面能够很快的领会。这些老师虽然有的没有亲自指导我的毕业设计，但仍然对我的毕业设计的顺利进行有很大的帮助，在此一并表示感谢。提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满了信心。1112131415