頂尖套數(shù)控加工及其夾具設(shè)計(jì)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)摘要本文是利用數(shù)控方面知識(shí)對(duì)頂尖套進(jìn)行零件分析，培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻(xiàn)資料用AUTOCAD和UG繪圖軟件繪畫(huà)出零件圖紙二維圖和三維圖。根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)資料、生產(chǎn)條件與生產(chǎn)綱領(lǐng)制定零件機(jī)械加工工藝流程、刀具卡片、確定數(shù)控設(shè)備以及所用刀具量具，設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具以提高生產(chǎn)效率，確定加工切削用量以及編寫(xiě)數(shù)控加工程序。通過(guò)對(duì)零件圖的分析和零件技術(shù)要求的分析，擬定了零件的加工方法。對(duì)所涉及的頂尖套夾具，從定位方案的選擇、夾緊方案的確定、對(duì)刀方案的選擇、夾具體與定位鍵、夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求以及加工精度分析，分析了所涉及的導(dǎo)向套夾具。查閱夾具設(shè)計(jì)相關(guān)手冊(cè)，用CAD、UG繪圖工具繪制出夾具裝配圖；同時(shí)，按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，畫(huà)出夾具裝配圖的零部件。夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，我首先會(huì)收集零件資料和了解零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出設(shè)計(jì)的任務(wù)和明確設(shè)計(jì)的要求。接著是定位、夾緊方案的設(shè)計(jì)，要滿(mǎn)足要求、工作性能可靠、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行以及成本低廉。然后是技術(shù)設(shè)計(jì)，在既定設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，完成機(jī)械產(chǎn)品的總設(shè)計(jì)、部件設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)等。最后是制造和試驗(yàn)出合理的零件夾具，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所要求的任務(wù)。關(guān)鍵詞：定位,夾緊,對(duì)刀,銑床夾具，數(shù)控加工頂尖套數(shù)控加工及夾具設(shè)計(jì)0引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。它不僅解決了普通機(jī)床難以解決的許多加工難題，而且提高了加工精度和生產(chǎn)效率，同時(shí)也對(duì)加工工藝和刀具設(shè)計(jì)提出了許多新的、更高的要求。為使這些先進(jìn)的設(shè)備更好地發(fā)揮作用，必須解決這些問(wèn)題。數(shù)控加工技術(shù)是將普通金屬切削加工、計(jì)算機(jī)數(shù)控、計(jì)算機(jī)輔助制造等技術(shù)綜合的一門(mén)先進(jìn)加工技術(shù)。在以上各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)步的推動(dòng)下，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展下，數(shù)控加工技術(shù)正從深度、廣度上對(duì)機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行革命性的變革。數(shù)控技術(shù)是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。因此，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)。同時(shí)夾具也是是制造系統(tǒng)與裝備中的一個(gè)重要工藝裝備。夾具能保證零件的加工精度，提高生產(chǎn)效率，夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代不斷加快，多品種小批量生產(chǎn)，對(duì)夾具的設(shè)計(jì)制造有了更高的要求，夾具的設(shè)計(jì)制造必須具有快速響應(yīng)產(chǎn)品的變化、能夠縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期、增加制造系統(tǒng)的柔性、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。因此，合理的夾具設(shè)計(jì)被人們?cè)絹?lái)越重視。為了保證加工精度要求，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，所以要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用夾具，這樣就充分發(fā)揮車(chē)床在孔加工方面的優(yōu)勢(shì)，用夾具來(lái)保證加工精度?？傊罅Πl(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國(guó)家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國(guó)力和國(guó)家地位的重要途徑。1選題背景1.1背景題目來(lái)源于企業(yè)實(shí)際加工產(chǎn)品。選題目的在于通過(guò)本次畢業(yè)實(shí)踐設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決本專(zhuān)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)調(diào)查研究、檢索和閱讀中外文獻(xiàn)資料、方案選擇和比較、理論分析、工裝夾具設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究、計(jì)算機(jī)應(yīng)用及寫(xiě)作等方面的能力。使得學(xué)生通過(guò)本次畢業(yè)實(shí)踐設(shè)計(jì)，能夠獨(dú)立對(duì)中等復(fù)雜程度的零件技術(shù)要求進(jìn)行分析，并能根據(jù)零件圖進(jìn)行專(zhuān)用工裝夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)加工工藝，編寫(xiě)數(shù)控加工程序。本次畢業(yè)實(shí)踐設(shè)可以提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真刻苦的鉆研精神和嚴(yán)格細(xì)致的工作作風(fēng)。1.2零件圖紙分析車(chē)床尾座上的套筒，如圖1.1所示。該零件加工完成需要經(jīng)過(guò)數(shù)控車(chē)床、磨床及銑床的加工，必須采取專(zhuān)用設(shè)計(jì)銑床夾具才能達(dá)到圖紙技術(shù)要求。由于考慮到材料是45號(hào)鋼，毛坯采用鍛件。圖1.1頂尖套零件該零件在車(chē)床上加工外圓柱面、內(nèi)圓錐面莫氏4號(hào)、內(nèi)孔面，完成零件所需圖紙要求的硬度、其中多個(gè)直徑尺寸與軸向尺寸有較高的尺寸精度和表面粗糙度要求，必須采用熱處理及在磨床上進(jìn)行精密磨削。然后在數(shù)控銑床上采用專(zhuān)用夾具大批量的生產(chǎn)雙工位來(lái)加工鍵槽12H11和油槽R3。1.3零件的技術(shù)要求分析閱讀分析圖樣，車(chē)床尾座套筒,主要技術(shù)要求如下:鍵槽12H11mm對(duì)Φ70.8h6mm外圓軸線的對(duì)稱(chēng)度公差0.10mm，平行度公差0.08mm。錐孔涂色檢查其接觸面積應(yīng)大于75%。熱處理：調(diào)質(zhì)處理250HBW，局部外圓及錐孔淬火45-50HRC。零件技術(shù)要求是調(diào)質(zhì)HRC25-28和錐面高頻淬火HRC45-50（淬火深度0.2MM）。生產(chǎn)中常把淬火及高溫回火的復(fù)合熱處理工藝稱(chēng)為“調(diào)質(zhì)”。調(diào)質(zhì)鋼與正火鋼相比，不僅強(qiáng)度較高，而且塑性、韌性遠(yuǎn)比后者，這是由于調(diào)質(zhì)后鋼的組織是回火索氏體，其滲碳體呈球粒狀，而正火的索氏體中滲碳體呈薄片狀，因此，重要零件均應(yīng)采用調(diào)質(zhì)處理。僅對(duì)工件表面層進(jìn)行淬火的工藝稱(chēng)為表面淬火。在機(jī)械設(shè)備中，有許多零件是在沖擊載荷及表面摩擦條件下工作的。這類(lèi)零件表面須具有高硬度和耐磨性，而心部要有足夠的塑性和韌性。為滿(mǎn)足這類(lèi)零件的性能要求，就要進(jìn)行表面熱處理。根據(jù)零件的二維圖，用UG4.0對(duì)零件進(jìn)行三維建模，零件三維視圖如圖所示。2零件的加工工藝過(guò)程的分析2.1零件的工藝分析工藝分析的目的，一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過(guò)工藝分析，對(duì)零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。該零件的外形結(jié)構(gòu)是圓柱體、內(nèi)孔及莫氏4號(hào)錐孔，因此可以放在車(chē)床上來(lái)加工零件的第一部分，然后則通過(guò)專(zhuān)用夾具在銑床上來(lái)加工鍵槽和油槽。首先夾住零件的一端，在車(chē)床上切削出直徑為Φ70.8h6mm，在車(chē)床上進(jìn)行打孔，先用鉆頭在零件上15mm通孔，然后用鏜刀進(jìn)行鏜孔，最后再用鉸刀把孔鉸到規(guī)定尺寸。然后掉頭加工零件另一端，車(chē)出端面保證長(zhǎng)度為342±0.10mm的圓柱體及莫氏4號(hào)錐孔，然后將工件放在專(zhuān)用夾具上，用弧形壓板壓住加工寬12H11mm鍵槽和R3的油槽，并且保證鍵槽12H11mm對(duì)Φ70.8h6mm外圓軸線的對(duì)稱(chēng)度公差0.10mm，平行度公差0.08mm。最后在磨床上進(jìn)行精密磨削。該零件的要求精度要高，因此要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用夾具，以保證零件在加工過(guò)程中能夠達(dá)到所規(guī)定的要求。通過(guò)上述分析，采用以下幾點(diǎn)工藝措施。對(duì)圖樣上帶公差的尺寸，因公差值較小，故編程時(shí)不必取平均值，而取基本尺寸即可。左右端面均為多個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，相應(yīng)工序加工前，應(yīng)該先將左右端面車(chē)出來(lái)。內(nèi)孔尺寸較小，加工左端莫氏4號(hào)錐孔及右端內(nèi)孔時(shí)需掉頭裝夾。2.2擬定工藝路線鍛造-熱處理(正火)-車(chē)削加工零件右端鉆孔-車(chē)削加工零件右端鉆通孔-熱處理（調(diào)質(zhì)處理）-半精車(chē)左右兩端面、內(nèi)孔及錐孔-精車(chē)左右兩端面、內(nèi)孔及錐孔-劃線-在數(shù)控銑床上使用專(zhuān)用夾具銑鍵槽和油槽-熱處理（高頻淬火）-磨削圓柱面、內(nèi)孔表面及莫氏4號(hào)錐孔。3數(shù)控加工工藝分析3.1數(shù)控加工內(nèi)容的確定在調(diào)質(zhì)處理前進(jìn)行粗加工，調(diào)質(zhì)處理后進(jìn)行半精加工和精加工。應(yīng)將粗、精加工分開(kāi)，以減少切削應(yīng)力對(duì)加工精度的影響。莫氏4號(hào)錐孔與右端Φ40mm、Φ25mm孔。應(yīng)在進(jìn)行凋質(zhì)處理前鉆通，這樣有利于加熱和內(nèi)部組織的轉(zhuǎn)變，使工件內(nèi)孔得到較好的處理。根據(jù)工藝規(guī)程銑雙槽之前，其他表面均已加工好本工序的加工要求是：（1）鍵槽寬12H11由鍵槽銑刀保證。槽兩側(cè)對(duì)稱(chēng)平面對(duì)Φ70.8h6軸線的對(duì)稱(chēng)度0.10mm，平行度0.08mm。槽深控制尺寸64.8mm，槽長(zhǎng)60±0.4mm。（2）油槽半徑R3,由圓弧銑刀保證，其圓心應(yīng)在Φ70.8的圓柱面上。油槽長(zhǎng)170mm。（3）雙槽的對(duì)稱(chēng)平面在同一平面內(nèi)。由于相同定位、夾緊方式加工或用同一把刀具加工的工序，為了以減少重復(fù)定位次數(shù)、換刀次數(shù)、保持連續(xù)加工與減少勞動(dòng)力的原則，所以該零件的外圓、內(nèi)孔可以由數(shù)控車(chē)床與加工中心來(lái)加工完成。3.2數(shù)控加工設(shè)備的選用3.2.1車(chē)削選取數(shù)控機(jī)床型號(hào)為是CAK6136性能特點(diǎn)是配置無(wú)級(jí)調(diào)速主軸、電子手輪、自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)。床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑(mm)360刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑（非排刀架）(mm)180最大工件長(zhǎng)度(mm)750/1000400(軸類(lèi))最大加工長(zhǎng)度(mm)620/870300(軸類(lèi))套筒錐孔錐度莫氏4號(hào)3.2.2銑削選取數(shù)控機(jī)床型號(hào)為是XK714性能特點(diǎn)是X，Y坐標(biāo)采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，摩擦系數(shù)小；Z坐標(biāo)導(dǎo)軌采用鑄鐵貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌，摩擦系數(shù)小；保證了機(jī)床運(yùn)動(dòng)靈活，剛性好。精密滾珠絲杠與AC伺服電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)。主軸轉(zhuǎn)速有兩種供選配，切削功率大，可以進(jìn)行鏜削、銑削、鉆削等加工。采用半封閉罩以及擋屑板防護(hù)，快速方便，可根據(jù)客戶(hù)要求采用全封閉防護(hù)罩。其數(shù)控系統(tǒng)是FANUC。3.3加工工序的制訂工序1：下料Φ75*350mm的熱軋圓鋼工序2：熱處理正火。工序3：車(chē)端面、鉆中心孔、車(chē)全部外圓、車(chē)階臺(tái)孔加工4#莫氏錐孔、倒角工序4：（1）粗銑鍵槽、粗銑油槽,留加工余量1（2）半精銑鍵槽、油槽留加工余量0.6（3）精銑鍵槽、油槽至圖樣要求,留磨量0.3工序5：整體淬火45-48HRC加高溫回火工序6：粗磨外圓、內(nèi)孔、鍵槽4#莫氏錐孔,留磨量0.4，(1)粗磨Φ70.8h6到Φ70.18,到兩端面,保證總長(zhǎng)342±0.1mm(2)粗磨右端Φ40Φ25到尺寸，保證總長(zhǎng)（3）掉頭裝夾，粗磨4#莫工序7：半精磨外圓、全部?jī)?nèi)孔、4#莫氏錐孔,留磨量0.2工序8：精磨至圖紙要求，保證車(chē)床尾座上頂尖套與頂尖的配合間隙0.01-0.015,精磨錐度孔莫氏4號(hào)工序9：去毛刺清理工序10：防銹檢驗(yàn)合格后入庫(kù)。3.4加工工步制訂工序3的工步夾Φ75mm外圓,車(chē)Φ75mm兩端面，保證尺寸342±0.1m留加工余粗車(chē)外圓Φ70.8h6mm,留加工余量5mm,長(zhǎng)度車(chē)至尺寸,倒角半精車(chē)外圓Φ70.8h6mm,留加工余量0.2-0.3mm,長(zhǎng)度車(chē)至尺寸,留加工余量0.8鉆兩端B型中心孔鉆通孔Φ18mm擴(kuò)鉆孔Φ24mm,保證尺寸239mm精鉸孔至Φ25mm擴(kuò)孔Φ39mm,保證尺寸60±0.4精鉸孔至Φ40mm倒角2.5*45精車(chē)外圓Φ70.8h6mm,留磨量0.8夾外圓Φ70.8h6mm粗車(chē)內(nèi)錐孔粗磨錐孔,留磨量0.3,裝錐堵倒角2.5×453.5進(jìn)給路線確定在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，進(jìn)給路線的確定是非常重要的。所謂進(jìn)給路線就是數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中刀具中心的移動(dòng)路線。確定進(jìn)給路線，就是確定刀具的移動(dòng)路線。進(jìn)給路線不但包括了工步的內(nèi)容，而且也反映出工步的順序。進(jìn)給路線也是編程的依據(jù)之一。加工路線的確定首先必須保持被加工零件的尺寸精度和表面質(zhì)量，其次考慮數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單、走刀路線盡量短、效率較高等。它與工件的加工精度和粗糙度直接相關(guān)。此零件由于兩孔加工要求一致，因此，孔可以用數(shù)控加工來(lái)完成。零件的加工路線同樣分為兩個(gè)部分，頂尖套外圓的粗加工進(jìn)給路線和零件的槽、孔等部位可以用直接進(jìn)刀法。切削進(jìn)給路線短，可有效地提高生產(chǎn)效率，降低刀具損耗等。在安排粗加工或半精加工的切削進(jìn)給路線時(shí)，應(yīng)同時(shí)兼顧到被加工零件的剛性及加工的工藝性等要求。3.6刀具的選擇在數(shù)控機(jī)床上所使用的刀具應(yīng)具有以下特點(diǎn)：刀具有很高的切削效率；數(shù)控刀具有很高的精度和重復(fù)定位精度，要求刀具有很高的可靠性和耐用度，實(shí)現(xiàn)刀具尺寸的預(yù)調(diào)和速度換刀，具有一個(gè)比較完善的工具系統(tǒng)，建立刀具的管理系統(tǒng)，應(yīng)有刀具在線監(jiān)控以及尺寸補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)。正90度外圓車(chē)刀(刀尖半徑0.4)、Φ32麻花鉆、鏜孔刀、立銑刀、M12螺紋刀。刀具的選擇是在數(shù)控編程的人機(jī)交互狀態(tài)下進(jìn)行的。應(yīng)根據(jù)機(jī)床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相關(guān)因素正確選用刀具及刀柄。刀具選擇總的原則是：安裝調(diào)整方便，剛性好，耐用度和精度高。在滿(mǎn)足加工要求的前提下，盡量選擇較短的刀柄，以提高刀具加工的剛性。選取刀具時(shí)，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸相適應(yīng)。生產(chǎn)中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀；銑削平面時(shí)，應(yīng)選硬質(zhì)合金刀片銑刀。此零件毛胚材料是鑄鐵，可選用硬質(zhì)合金刀具來(lái)完成對(duì)零件的加工。詳細(xì)資料可以查看數(shù)控加工刀具卡。3.7切削用量的確定在切削加工過(guò)程中的切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量(切削深度)是完成切削工作具備的三要素,總稱(chēng)為切削用量三要素：切削速度vc、進(jìn)給量、背吃刀量(切削深度)ap。

（1）切削速度

在進(jìn)行切削加工時(shí)，刀具切削刃上的某一點(diǎn)相對(duì)于待加工表面在主運(yùn)動(dòng)方向上的瞬時(shí)速度(m/s或m/min)，用Vc表示。

主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí):………………(3.1)………………(3.1)(2.1)…………1m/s或m/min主運(yùn)動(dòng)為往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí):………………(3.2)(2.1)………………(3.2)(2.1)…………1m/s或m/min式中d－工件或刀具上某一點(diǎn)的回轉(zhuǎn)直徑（mm)

n－工件或刀具的轉(zhuǎn)速（r/s或r/min)

（2）進(jìn)給速度、進(jìn)給量和每齒進(jìn)給量

進(jìn)給速度vf是單位時(shí)間的進(jìn)給量………………(3.3)(2.1)………………(3.3)(2.1)…………1………………(3.3)(2.1)…………1mm/s或mm/min進(jìn)給量是工件或刀具每回轉(zhuǎn)一周時(shí)兩者沿進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)位移，單位是mm/r（毫米/轉(zhuǎn)）。

對(duì)于銑刀、鉸刀、拉刀、齒輪滾刀等多刃切削工具，在它們進(jìn)行工作時(shí)，還應(yīng)規(guī)定每一個(gè)刀齒的進(jìn)給量fz，即后一個(gè)刀齒相對(duì)于前一個(gè)刀齒的進(jìn)給量，單位是mm/z(毫米/齒)。（3）背吃刀量

對(duì)于車(chē)削和刨削加工來(lái)說(shuō)，背吃刀量ap為工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離，單位為mm。

外圓柱表面車(chē)削的深度可用下式計(jì)算：………………(3.4)(2.1)…………(3.4)(2.1)…………1對(duì)于鉆孔工作

……(3.5)(2.1)……(3.5)(2.1)…………1

上兩式中dm——已加工表面直徑（mm）

dw——待加工表面直徑（mm）4銑床夾具設(shè)計(jì)4．1定位分析若先銑鍵槽（工位Ι）后銑油槽（工位Π），按加工要求，工位Ι應(yīng)限制除x旋轉(zhuǎn)自由度外的五個(gè)自由度，而工位Ⅱ應(yīng)限制六個(gè)自由度。

于是大批生產(chǎn)，為了提高生產(chǎn)率，可在臥式銑床主軸上安裝兩把直徑相等的圓盤(pán)銑刀，同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件銑鍵槽和油槽，機(jī)床每進(jìn)給一次，即能得到一對(duì)雙槽均已加工好的工件。為此，有所示兩種定位方案。（a）頂尖套筒銑雙槽定位方案1（b）頂尖套筒銑雙槽定位方案2圖4.1定位方案方案1

工件以Φ70.8h6外圓面在兩個(gè)相互垂直的平面上定位，端面加圓柱支承銷(xiāo)（圖4.11a）

方案2

方案2

工件以Φ70.8h6外圓面為定位基準(zhǔn)，定位元件選取雙V形塊,端面加圓柱銷(xiāo)（限制一個(gè)移動(dòng)自由度），但為了保證雙槽的對(duì)稱(chēng)平面在同一平面內(nèi)，第II位還需要增設(shè)一個(gè)定位銷(xiāo)12配合在已銑好的鍵槽內(nèi)，以限制工件x旋轉(zhuǎn)自由度。由于鍵槽和油槽的長(zhǎng)度不等，要同時(shí)進(jìn)給完畢，需將兩個(gè)圓柱支撐銷(xiāo)13、14后錯(cuò)開(kāi)112mm（圖4.2）。圖4.2兩圓柱銷(xiāo)錯(cuò)開(kāi)的位置示意圖比較以上兩種方案，方案1加工尺寸64.8mm的△D=0，按2使對(duì)稱(chēng)度的△D=0，由于尺寸64.8為自由公差，加工要求低，而對(duì)稱(chēng)度公差較小，故選用方按2較可靠，從承受切削力角度來(lái)看也如此。圖4.3定位元件V形塊4．2夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計(jì)

根據(jù)夾緊力方向和作用點(diǎn)確定的原則，要使工件在雙V形塊上同時(shí)夾緊，必須設(shè)計(jì)弧形壓板，其弧形的曲率半徑R應(yīng)大于工件外徑之半（如取R為40mm），使夾緊時(shí)壓板與工件外圓面為一段短窄的圓弧面接觸。另外，若工件定位基面與V形快接觸處的法線為P，則夾緊點(diǎn)與工件軸心的連線和鉛錘方向的夾角β必須小于45°，負(fù)責(zé)夾緊就不穩(wěn)定，β小則越穩(wěn)定可靠。由于頂尖套較長(zhǎng)，須在工件全長(zhǎng)上設(shè)計(jì)兩快塊壓板在兩處同時(shí)夾緊的夾緊裝置。4.3導(dǎo)向?qū)Φ斗桨讣皧A具總體設(shè)計(jì)4.3.1對(duì)刀方案鍵槽銑刀需在兩個(gè)方向?qū)Φ?，故采用直角?duì)刀塊配以5mm塞尺對(duì)好銑刀位置后，再按125±0.03距離調(diào)整圓弧銑刀的位置。由于兩銑刀的直徑相等，油槽R3深度由Ⅱ工位V形塊定位高度T′與Ι工位V形塊的定位高度T之差決定，T-T′=3mm，如果考慮V形塊的制造方便，兩個(gè)工位的V形塊定位高度也可制造的相等（即T=T′），但此時(shí)要保證油槽深度就要采用兩把直徑相等6mm的圓盤(pán)銑刀來(lái)加工了。

設(shè)計(jì)V形塊的定位高度T對(duì)刀塊的兩工作面必須和V形塊的定位心軸線平行。圖4.4直角對(duì)刀塊4.3.2夾具體及其在機(jī)床的安裝當(dāng)進(jìn)行夾具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在滿(mǎn)足銑切加工要求的前提下應(yīng)盡量使各種裝置地緊湊些；為了提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，應(yīng)盡量降低夾具的重心，并防止變形和振動(dòng)，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)耳座；夾具體的高寬比應(yīng)限制在H/B≤1～1.25范圍內(nèi)

4.4夾具總圖上的尺寸、公差和技術(shù)要求

夾具總圖上的尺寸公差和技術(shù)要求見(jiàn)夾具裝配圖，為直線送進(jìn)式雙工位銑雙槽夾具總圖，圖中必須標(biāo)注一下尺寸：

（1）夾具最大輪廓尺寸為584mm*240mm*230mm。

（2）影響工件定位精度的尺寸和公差為V形塊1的定位高度64±0.02mm和61±0.02mm；兩圓柱支撐銷(xiāo)的距離112±0.1mm；定位銷(xiāo)12與工件加工的鍵槽配合尺寸12h11。

（3）各主要元件的位置精度有：工位Ι的雙V形塊心軸線對(duì)夾具底面A的平心度0.05mm；工位Ι與工位Ⅱ的兩組雙V形快的距離尺寸125±0.03mm；其心軸線間的平行度0.03mm，對(duì)定向鍵側(cè)面B的平行度0.03mm。對(duì)刀塊的位置尺寸11±0.015mm及24.4±0.015mm及塞尺厚度尺寸5h6。圖4.5夾具裝配圖4.5工序精度分析

由于本工序中，鍵槽兩側(cè)面對(duì)Φ70.8h6軸線的對(duì)稱(chēng)度和平行度要求較高，故應(yīng)進(jìn)行工序精度分析，其它加工要求可省略。

（1）鍵槽側(cè)面對(duì)Φ70.8h6軸線的對(duì)稱(chēng)度精度①定位誤差△D。對(duì)稱(chēng)度的工序基準(zhǔn)是Φ70.8軸線，定位基準(zhǔn)也是該軸線，故△B=0。又因V形塊的對(duì)中性，△Y=0。于是△D=0。②對(duì)刀誤差△T。對(duì)稱(chēng)度的對(duì)刀誤差等于塞尺厚度的公差，因5h6=5（-00.009）mm，故△T=0.009mm。③夾具制造誤差△Z。影響對(duì)稱(chēng)度的△Z有：工位Ι的V形塊心軸軸線對(duì)定向鍵側(cè)面B的平行度0.03mm；對(duì)刀塊水平位置尺寸11±0.015mm公差0.03mm。故△Z=0.03mm+0.03mm=0.06mm。④加工方法誤差取△G=0.1×1/3=0.033mm。（2）鍵槽側(cè)面B對(duì)Φ70.8h6軸線的平行度誤差分析如下：①定位誤差△D。由于同組雙V形塊一般都在裝配后一起磨平V形面，它們的相互位置誤差極小，可看作為一長(zhǎng)V形塊，故△D=0。②安裝誤差△A。與上面分析相同。③對(duì)刀誤差△T。由于平行度不受塞尺厚度的影響，故△T=0。④夾具制造誤差△Z。影響平行度的制造誤差是工位Ι的V形塊心軸軸線與定向鍵側(cè)面B的平行度0.03mm，故△Z=0.03mm。⑤加工方法誤差取△G=0.08×1/3=0.027mm。5仿真加工與課題制作現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)就是面向?qū)ο螅瑢⒚嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)引人數(shù)控加工過(guò)程仿真系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)中，必將提高數(shù)控加工過(guò)程仿真系統(tǒng)研究的質(zhì)量，促進(jìn)數(shù)控加工過(guò)程仿真系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展。設(shè)計(jì)出一個(gè)正確的仿真對(duì)象是整個(gè)仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。在分析了數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和功能特性后，指出數(shù)控機(jī)床是由相對(duì)獨(dú)立的數(shù)量較為固定的不同功能的模塊組成，這些模塊在組成數(shù)控機(jī)床的過(guò)程中，不僅存在幾何位置的約束關(guān)系，而且存在著選用上的排斥關(guān)系。由此，提出了一種面向?qū)ο蟮臄?shù)控機(jī)床定義方法，并在此基礎(chǔ)上建立了數(shù)控機(jī)床類(lèi)庫(kù)，文中還建立了數(shù)控加工過(guò)程仿真系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。以下是本論文的仿真加工程序：夾住左端加工外圓O0001;T0101;M03S800;GOOX76.Z5.;G71P10Q20U0.5W0F0.2;N10G01X50.8F0.1;G01X70.8Z-5.;G01Z-180.;N20G01X76.;G00Z10.;M05;M00;T0101;M03S1000;GOOX76.Z5.;G70P10Q20;G00Z100.;M05;M30;零件內(nèi)孔加工O0002；T0202；M03S500；G00X26.Z5.;G71U1R0.5;G71P10Q20U-0.5W0.05F0.1;N10G01X60F0.05;G01X40.Z-5.;G01Z-60.;G01X25.;G01Z-236.5;G01X20.Z-239.;N20G01X18.;G00Z10.;M05;M00;T0202;M03S600;G00X20.Z5.;G70P10Q20;G00Z100;M05;M30;夾住右端加工莫氏4號(hào)O0003；T0303；M03S500；G00X26.Z2.5.;G71U1R0.5;G71P10Q20U-0.5W0.05F0.1;N10G01X41.202F0.05;G01X31.202.Z-2.5.;G01X20.Z-103.;N20G01X18.;G00Z10.;M05;M00;T0303;M03S600;G00X26.Z2.5.;G70P10Q20;G00Z100;M05;M30;6結(jié)論/r/