车床夹具设计

车床夹具设计 第三章 各类机床夹具 3.1车床夹具 在车床上用来加工工件的内、外回转面及端面的夹具称为车床夹具。车床夹具多数安装在车床主轴上;少数安装在车床的床鞍或床身上，由于后一类夹具应用很少，属机床改装范畴，故本章不作介绍。 除了顶尖、拨盘、三爪自定心卡盘等通用夹具外，安装在车床主轴上的专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式等。 3.1.1角铁式车床夹具 夹具体呈角铁状的车床夹具称之为角铁式车床夹具，其结构不对称，用于加工壳体、支座、杠杆、接头等零件上的回转面和端面，如图3—2和图4—3所示。 ，0.0270图3—2为加工图3—1所示的开合螺母上Φ40mm孔的专用夹具。工件 ，0.010，0.02700的燕尾面和两个声Φ12 mm孔已经加工，两孔距离为38?0(1mm，Φ40mm ，0.0270孔经过粗加工。本道工序为精镗声Φ40mm孔及车端面。加工要求是:Φ，0.027，0.0270040mm孔轴线至燕尾底面C的距离为45?0(05mm，Φ40mm孔轴线与c ，0.0100面的平行度为0(05mm，加工孔轴线与Φ12 mm孔的距离为8?0(05mm。为贯彻基准重合原则，工件用燕尾面B和C在固定支承板8及活动支承板10上定 ，0.0100位(两板高度相等)，限制五个自由度;用声Φ12 mm孔与活动菱形销9配合，限制一个 ，0.0270技术要求: Φ40mm的轴线对两B面的对称面积垂直度为0.05 图3-1 开合螺母车削工序图 自由度;工件装卸时，可从上方推开活动支承板l0将工件插入，靠弹簧力使工件靠紧固定支承板8，并略推移工件使活动菱形销9弹 ，0.0100入定位孔Φ12 mm内。采用带摆动V形块3的回转式螺旋压板机构夹紧。用平衡块6来保持夹具的平衡。 图3-2角铁式车床夹具 1、11一螺栓2一压板3,摆动V形块4一过渡盘5一夹具体6,平衡块7一盖板 8一固定支承板9一活动菱形销l0一活动支承板 图3-3所示为车气门顶杆端面的夹具。由于该工件是以细小的外圆柱面定位，因此很难采用自动定心装置，于是采用半圆孔定位 图3-3 车气门顶杆的角铁式车床夹具 元件，夹具体必然设计成角铁状。为了使夹具平衡，该夹具采用了在一侧钻平衡孔的办法。 1、车床夹具设计要求 (1)车床夹具在机床主轴上的安装方式 车床夹具与机床主轴的配合表面之间必须有一定的同轴度和可靠的连接，其通常的连接方式有以下几种: 1)夹具通过主轴锥孔与机床主轴连接。当夹具体两端有中心孔时，夹具安装在车床的前后顶尖上。夹具体带有锥柄时，夹具通过莫氏锥柄直接安装在主轴锥孔中，并用螺栓拉紧，如图3—4a所示。这种安装方式的安装误差小，定心精度高，适用于小型夹具。一般D<140mm或D<(2,3)d。 图3—4车床夹具与机床主轴的连接 1一主轴2一过渡盘3一专用夹具4一压块 2)夹具通过过渡盘与机床主轴连接。径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘安装在主轴的头部，过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。 图3—4b所示的过渡盘，以内孔在主轴前端的定心轴颈上定位(采用H7,h6或H7,js6配合)，用螺纹紧固，轴向由过渡盘端面与主轴前端的台阶面接触。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，用压块4将过渡盘压在主轴上。这种安装方式的安装精度受配合精度的影响。 图3—4c所示的过渡盘，以锥孔和端面在主轴前端的短圆锥面和端面上定 位。安装时，先将过渡盘推入主轴，使其端面与主轴端面之间有0.05,0.1mm间隙，用螺钉均匀拧紧后，产生弹性变形，使端面与锥面全部接触，这种安装方式定心准确，刚性好，但加工精度要求高，常用于CA6140机床。 (2)找正基面的设置 为了保证车床夹具的安装精度，安装时应对夹具的限位表面进行仔细的找正。若夹具的限位面为与主轴同轴的回转面，则直接用限位表面找正它与主轴的同轴度，如图3—18中液性介质弹性心轴的外圆面。若限位面偏离回转中心，则应在夹具体上专门制一孔(或外圆)作为找正基面，使该面与机床主轴同轴，同时，它也作为夹具的设计、装配和测量基准，如图3—2中的找正孔K和图3—24中的找正圆B。 为保证加工精度，车床夹具的设计中心(即限位面或找正基面)对主轴回转中心的同轴度应控制在Φ0.01mm之内，限位端面(或找正端面)对主轴回转中心的跳动量也不应大于0.01mm。 (3)定位元件的设置 设置定位元件时应考虑使工件加工表面的轴线与主轴轴线重合。对于回转体或对称零件，一般采用心轴或定心夹紧式夹具，以保证工件的定位基面、加工表面和主轴三者的轴线重合。 对于壳体、支架、托架等形状复杂的工件，由于被加工表面与工序基准之间有尺寸和相互位置要求，所以各定位元件的限位表面应与机床主轴旋转中心具有正确的尺寸和位置关系。如图4-2中，菱形销及支承板相对于Φ92H7轴心线的距离分别为45?0.02mm和8土0.02mm。 为了获得定位元件相对于机床主轴轴线的准确位置，有时采用“临床加工”的方法，即限位面的最终加工就在使用该夹具的机床上进行，加工完之后夹具的位置不再变动，避免了很多中间环节对夹具位置精度的影响。如采用不淬火三爪自定心卡盘的卡爪，装夹工件前，先对卡爪“临床加工”，以提高装夹精度。 (4)夹紧装置的设置 车床夹具的夹紧装置必须安全可靠。夹紧力必须克服切削力、离心力等外力的作用，且自锁可靠。对高速切削的车、磨夹具，应进行夹紧力克服切削力和离心力的验算。若采用螺旋夹紧机构，一般要加弹簧垫圈或使用锁紧螺母。 (5)夹具的平衡 对角铁式、花盘式等结构不对称的车床夹具，设计时应采取平衡措旎，以减少由离心力产生的振动和主轴轴承的磨损。如图4-2中设置平衡块，或用图4-3加工减重孔的办法。对低速切削的车床夹具只需进行静平衡验算。对高速车削的车床夹具需考虑离心力的影响。 (6)夹具的结构要求 1)结构要紧凑，悬伸长度要短。车床夹具的悬伸长度过大，会加剧主轴轴承的磨损，同时引起振动，影响加工质量。因此，夹具的悬伸长度L与轮廓直径D之比应控制如下: 直径小于l50ram的夹具，L,D?2.5; 直径在150,300mm之间的夹具，L,D?0.9; 直径大于300mm的夹具，L,D?0.6。 2)车床夹具的夹具体应制成圆形，夹具上(包括工件在内)的各元件不应伸出夹具体的轮廓之外，当夹具上有不规则的突出部分，或有切削液飞溅及切屑缠绕时，应加设防护罩。 3)夹具的结构应便于工件在夹具上安装和测量，切屑能顺利排出或清理。 2、车床夹具的加工误差 工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差?、D夹具误差?，、夹具在主轴上的安装误差?A和加工方法误差?G的影响。 J 例如图4-1所示的开合螺母在图4-2所示夹具上加工时，尺寸45土0(05mm的加工误差的影响因素如下所述。 (1)定位误差? D 由于C面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差如为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准(支承板8、10平面)是重合的，基准位移误差盘也为零，因此，尺寸45?0(05mm的定位误差?D等于零。 (2)夹具误差? J 夹具误差为限位基面(支承板8、10的平面)与止口轴线间的距离误差，即夹具总图上尺寸45+0(02mm的公差0(04mm，以及限位基面相对安装基面D、C的平行度和垂直度误差0(01mm(两者公差兼容)。 (3)夹具的安装误差? A ?= X + X A 1max2max 式中 X——过渡盘与主轴间的最大配合间隙; 1max X——过渡盘与夹具体间的最大配合间隙。 2max 设过渡盘与车床主轴的配合尺寸为Φ92H7/js6， ，0.0350查表:Φ92H7为Φ92 mm，Φ92js6为Φ924?0.01lmm，因此 X = (0.035+0.Oll) = 0.046 mm 1max 夹具体与过渡盘止口的配合尺寸为Φ160H7/ js6， ，0.0400查表:Φ160H7为 160mm，Φ160js6为Φ160?0125mm，因此 X = (0.040+0.O125) = 0.0525 mm 2max 221/2故 ?= (0.046+0.0525) A 4(加工方法误差?G 圆柱面轴线、圆锥面 车床夹具的加工方法误差，如车床主轴上安装夹具基准(轴线或圆锥孔轴线)与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取 ?G=δ,3=0.1,3=0.033mm k 图3-2夹具的总加工误差为: 2222222,,,，,，,，,,0，0.046，0.525，0.033,0.88 ,DJAG 精度储备 Jc=(0.1 - 0.088)mm=0.012mm 故此 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 可取。 3.1.2卡盘式车床夹具 卡盘式车床夹具一般用一个以上的卡爪来夹紧工件，多采用定心夹紧机构，常用于以外圆(或内圆)及端面定位的回转体的加工。具有定心夹紧机构的卡盘，结构是对称的。 图3-6所示为斜楔一滑块式定心夹紧三爪卡盘，用于加工带轮Φ20H9小孔，要求同轴度为Φ0.05mm。装夹工件时，将Φ105mm孔套在三个滑块卡爪3上，并以端面紧靠定位套1。当拉杆向左(通过气压或液压)移动时，斜楔2上的斜槽使三个滑块卡爪3同时等速径向移动，从而使工件定心并夹紧。与此同时，压块4压缩弹簧销5。当拉杆反向运动时，在弹簧销5作用下，三个滑块卡爪同时收缩，从而松开工件。 图3-6斜楔,滑块式定心夹紧三爪卡盘 1定位套2斜楔3一滑块卡爪4一压块5弹簧销 斜楔一滑块式定心夹紧机构主要用于工件以未加工或粗加工过的、直径较大的孔定位时的定心夹紧。当工件的定位孔较长时，可采用两列滑块分别在工件孔的两端涨紧的方式，以保证定位的稳定性。 此例的三个滑动卡爪既是定位元件，又是夹紧元件，故称其为定位一夹紧元件。能同时趋近或退离工件，使工件的定位基准总能与限位基准重合，即?=0，Y 这种有定心和夹紧双重功能的机构，称为定心夹紧机构。采用这种机构的车床夹具，其结构是对称的。 定心夹紧机构不仅用在车床夹具上，也广泛用于其它夹具。按定心方式的不同，定心夹紧机构可分为两类。一类为等速移动的定心夹紧机构，它是利用定心一夹紧元件的等速移动来实现定心夹紧的，如图3-6和图3—7所示;另一类为均匀变形定心夹紧机构，它是利用薄壁弹性元件受力后的弹性变形实现定心夹紧的，如图3—14,图4—18所示。 图3—7为虎钳式定心夹紧两爪卡盘，当用套筒扳手转动螺杆3时，。受叉形块1的限制，螺杆不能移动，而使两V形块4在夹具体2的T形槽中移动。由于螺杆的一端是左螺纹，另一端是右螺纹，且螺距相等，所以螺杆转动时，两V形块的移动方向相反，速度相等，从而实现定心夹紧。 图3—7虎钳式定心夹紧两爪卡盘 1一叉形块 2一夹具体 3一螺杆4一V形块 图3—8为气动杠杆卡盘，用于加工滚轮体零件的圆柱面和端面。工件在V形块3和支承板8上定位。当拉杆4左移时，楔块5通过圆柱7、杠杆6使卡爪9夹紧工件;反之，当拉杆4右移时，弹簧2使卡爪9张开，松开工件。这种单爪卡盘具有不对称结构。 图3-9为铰链式卡盘，此夹具用于加工活塞销孔。工件以外圆和被加工孔在夹具体1上的半圆定位套5及可卸定位杆销3上定位。通过铰链压板2夹紧工件后，取下可卸定位杆销3便可对工件进行镗孔加工。此处铰链压板2可看作卡爪，因此也属于卡盘类车床夹具。 B – B 图3—8气动杠杆卡盘 4一拉杆5一楔块6一杠杆7一圆柱8一支承板9一卡爪 1一双头螺柱2一弹簧3一V形块 图3-9铰链式卡盘 1一夹具体2一铰链压板3一可卸定位杆销4一螺母5一半圆定位套 0 ,0.035 图3-11是镗削图3-10所示衬套上阶梯孔的气动卡盘，工件以Φl00mm外圆及端面在夹具定位套的内孔和端面上定位。夹具由卡盘1，回转气缸6和导气接头8三个部分组成。卡盘以其过渡盘2安装在主轴3前端的轴颈上回转气缸则通过连接盘5安装在主轴末端，活塞7和卡盘1通过拉杆4相连，拉杆4通过 浮动盘9带动三个卡爪l 0夹紧工件，加工时，卡盘和回转气缸随主轴一起旋转，导气接头不转动. 图4—10衬套镗孔工序图 图3-11衬套镗孔气动卡盘 1一卡盘2一过渡盘3一主轴4一拉杆5一连接盘6一回转气缸7一活塞8一导气接 头9一浮动盘l0一卡爪 导气接头的结构如图3—12所示。支承心轴1右端固定在气缸盖8上，壳体2通过两滚动轴承5和7装配在支承心轴的轴颈上，支承心轴随气缸和轴承内圈一起转动，壳体2则静止不动。 当压缩空气从管接头3输入，经环形槽和孔道b进入气缸右腔时，活塞向左移动并带动钩形压板压紧工件。此时左腔废气经由孔道a和环形槽从管接头4的管道至配气阀排入大气中。反之，当配气阀手柄换位时，压缩空气经由管接头4、环形槽和孔道以进入左腔，工件松开，气缸右腔废气便从管接头3经配气阀排出。 回转式气缸必须密封可靠、回转灵活。导气接头的壳体内孔与心轴之间应有0.007,0.015mm的间隙，以保证导气接头中的运动副获得充分润滑而不因摩擦发热而咬死。 图3—12导气接头的结构 、4一管接头5、7一滚动轴承6一油孔螺塞8一气缸盖 1一支承心轴2一壳体3 在夹具上使用气动或液压传动装置，均可显著地提高工效和减轻劳动强度，使传动动作迅速、反应灵敏，易实现自动化控制。气动夹紧装置有清洁无污染和成本低的优点，但由于压缩空气的工作压力较低，一般为0(4,o(6MPa，因此产生相等夹紧力的气缸直径比液压缸直径大。在现代机械制造业中，由于机床转速高、切削用量大、要求夹紧力大等因素，使体积小、压力大(油压为2MPa左右)、传动平稳的液压缸(可参看“夹具手册”)在夹具中的应用愈来愈广泛。 图3-13为高速回转液压缸的结构图，回转液压缸l通过螺孔d，固定在车床或磨床主轴的尾部，可随主轴一起转动;液压缸的左端通过两个滚动轴承3、6支承在固定轴承座8上;由换向阀控制压力油通过管接头4或5分别通向液压缸活塞的左端或右端，推动活塞杆9往复移动;活塞杆通过右端的螺孔d与固定在主轴前端上的夹具的拉杆相连，以带动拉杆夹紧或松开工件。固定轴承座8安装在罩壳2上，罩壳下部还设置两个泄油接头7。此液压缸所用液压油的许用压力为4MPa;缸径D为160,200mm;拉力为40,70kN;转速为4500,3000r, min。 图3—13高速回转液压缸 1一液压缸2一罩壳 3、6一滚动轴承 4、5一管接头 7一泄油接头 8一固定轴承座 9一活塞杆 3.1.3心轴式及夹头式车床夹具 心轴式车床夹具的主要限位元件为轴，常用于以孔作主要定位基准的回转体零件的加工，如套类、盘类零件。常用的有圆柱心轴和弹性心轴。 夹头式车床夹具的主要限位元件为孔，常用于以外圆作主要定位基准的小型回转体零件的加工，如小轴零件。常用的有弹性夹头等。 1、弹簧心轴与弹簧夹头 图3—14为手动弹簧心轴，工件以精加工过的内孔在弹性筒夹5和心轴端面上定位。旋紧螺母4，通过锥体1和锥套3使弹性简夹5向外变形，将工件胀紧。这种夹紧机构称为均匀变形定心夹紧机构。由于弹性变形量较小，要求工件定位孔的精度高于IT8，所以定心精度一般可达0.02,0.05mm。 图3—14手动弹簧心轴 1一锥体 2一防转销 3一锥套4一螺母 5一弹性筒夹 0 图3—15为弹簧夹头，用于加工阶梯轴上声mm外圆柱面及端面。,30,0.033 如果采用三爪自定心卡盘装夹工件，则很难保证两端圆柱面的同轴度要求。为此，设计了专用弹簧夹头。 0工件以mm圆柱面及端面C在弹性筒夹2内定位，夹具体以锥柄插入,20,0.021 车床主轴的锥孔中。当拧紧螺母3时，其内锥面迫使筒夹的薄壁部分均匀变形收缩，将工件夹紧。反转螺母时，筒夹弹性恢复张开，松开工件。 图3-15弹簧夹头 1一夹具体2一弹性筒夹 3螺母4一螺钉 弹簧夹头与弹簧心轴上的关键元件是弹性筒夹，弹性筒夹的结构参数及材料、热处理等，均可从“夹具手册”中查到。 2、波纹套弹性心轴 图3—16所示心轴的弹性元件是一个波纹套(又称蛇腹套)。当波纹套受到轴向压缩后会均匀地径向扩张，将工件定心并夹紧。其特点是定心精度高，可稳定在0.005,0.0lmm之间，适用于定位孔直径大于20mm、公差等级不低于IT8的工件，如齿轮的精加工及检验工序等。缺点是变形量小，适用范围受到限制，制造也较困难。 图4—16波纹套弹簧心轴 波纹套的结构尺寸和材料、热处理等，可从“夹具手册”中查到。 3、碟形弹簧片心轴 图3-17a是由碟形弹簧片叠加在一起组成的弹性心轴。施加轴向力后，弹簧片便径向涨开将工件定心并夹紧。 图3-17b为碟形弹簧片结构图。为了增加其变形量，开有许多内外交错的径向槽，弹簧片厚度5一般为1,1(25mm，碟形角一般为12。，用65Mn或30CrMnSi钢片冲压而成，热处理硬度为35,40HRC。此种心轴定心精度在0(01mm之内。 碟形弹簧片也可在夹头上使用，制成碟形弹簧片夹头。 4(液性介质弹性心轴及夹头 图3-18b为液性介质弹性心轴，图3—18a为液性塑料弹性夹头。弹性元件为薄壁套5，它的两端与夹具体1为过渡配合，两者间的环形槽与通道内灌满液性塑料(图3-18a)或黄油、全损耗系统用油(图3-18b)。拧紧加压螺钉2，使 柱塞3对密封腔内的介质施加压力，迫使薄壁套产生均匀的径向变形，将工件定心并夹紧。当反向拧动加压螺钉2时，腔内压力减小，薄壁套依靠自身弹性恢复原始状态而使工件松开。安装夹具时，定位薄壁套5相对机床主轴的跳动，靠调跳动，靠调整三个螺钉11及三个螺钉12来保证。 图4—18液性介质弹性心轴及夹头 1一夹具体 2一加压螺钉 3一柱塞4一密封圈 5一薄壁套6一止动螺钉 7一螺钉 8一端盖9一螺塞10一钢球11、l2一调整螺钉13一过渡盘 液性介质弹性心轴及夹头的定心精度一般为0(01mm，最高可达0.005mm。由于薄壁套的弹性变形不能过大，一般径向变形量ε=(0.002,0.005)D。因此， 它只适用于定位孔精度较高的精车、磨削和齿轮加工等精加工工序。 薄壁套的结构尺寸和材料、热处理等，可从“夹具手册”中查到。 “夹具图册”中的图4-5为液性塑料定心夹紧夹头。 3.1.4高效车床夹具 现代化生产朝着高速、高效方向发展，随着数控车床和高速车磨加工技术在机械制造业中的广泛应用，传统的车、磨夹具已不能满足高速度、高效率的生产要求，因此，一些高效的车床夹具逐渐得到推广和使用。这些夹具无论在结构上还是在装夹方式上，均体现出安装迅速、定位准确的特点，现介绍以下几类。 1、端面驱动夹具 这种夹具是利用拨爪嵌入工件的端面驱动工件旋转的，主要用于数控车床上加工轴。套类零件。采用端面驱动夹具不仅可以缩短装夹辅助时间，而且能在一 次装夹中完成工件所有外表面的加工，综合加工效率高，能提高工件各表面之间的相互位置精度。 图3—19所示的塑性尖齿拨爪顶针即属于这类夹具，用于以中心孑L定位的轴类工件的车磨加工。中心顶尖2和圆周均布的几个拨爪l，通过液性塑料可以互相微量浮动，从而保证各尖齿拨爪均匀地顶入工件端面，使工件获得驱动力矩以抵抗切削力。 图3—19塑性尖齿拨爪顶针 1一拨爪2一中心顶尖 2、离心式自动夹头 这种夹具是利用离心力来夹紧工件的。图3—20所示离一l、5"式自动夹头，用于车削小型轴类零件。将工件装入弹性夹头6内，开动机床;由于离心作用，三个均布的离心重球3绕销轴7外张，于是离心重球尾角向里压迫压盘8，压盘8又推压弹性夹头6使之夹紧工件。调节螺钉4用来使工件轴向定位。每个球柄中间各有一个3mm小孔，用一根小弹簧5绕成一个环形束圈，在停车后配合弹簧2使离心球快速恢复到原来的静止位置上。 图4—20离心式自动夹头 1一夹具体2一弹簧3一离心重球4一调节螺钉5一小弹簧 6一弹性夹头7一销轴8一压盘 离心式夹紧夹具可大大减轻工人的装夹劳动强度，节省装夹辅助时间，但需要足够的夹紧力。每个重块的离心力 F。(N)可按下式计算 22 Fp = mRω?0(Ol mRω (4—3) 式中 m——每个重块的质量(kg); R——重块的质量重心到回转中心的距离(m); ω——重块的质量重心对回转中心的角速度(rad,s); n——主轴转速(r,min)。 根据夹具体结构尺寸可计算出夹紧力。为使夹具的结构紧凑、尺寸不至于太大，主轴的转速应足够高。 3、不停车夹具 能在机床主轴旋转时装卸工件的车床夹具，称为不停车夹具。因其夹紧行程较小，故适用于夹紧光料。 图3—21为不停车夹头，固定在机床主轴箱上，锥套2装在车床主轴l内。顺时针转动手柄ll，小齿轮l0带动齿轮螺母5转动，齿轮螺母5通过轴承向左推动内锥套7，内锥套的锥面迫使弹性夹头8向内收缩，将工件夹紧。反之，弹性夹头涨开， 图3—21不停车夹头 1一车床主轴2一锥套3一主轴箱4一夹具体 5一齿轮螺母6一钢球7一内锥套 8一弹性夹 头9一定位柱塞10一小齿轮ll一手柄松开工件。 3.1.5车床夹具设计示例 如图4—22所示，加工液压泵上体的三个阶梯孔，中批生产，试设计所需的车床夹具。 根据工艺规程，在加工阶梯孔之前，工件的顶面与底面、两个声8H7孔和两个声8mm孔均已加工好。本工序的加工要求有:三个阶梯孔的距离为25?o(1mm、三孔轴线与底面的垂直度、中间阶梯孔与四小孔的位置度。后两项未注公差，加工要求较低。 图3—22液压泵上体镗孔工序图 根据加工要求，可设计成如图4—24所示的花盘式车床夹具。这类夹具的夹具体是一个大圆盘(俗称花盘)，在花盘的端面上固定着定位、夹紧元件及其它辅助元件，夹具的结构不对称。 1、定位装置 根据加工要求和基准重合原则，应以底面和两个声8H7孔定位，定位元件采用“一面两销”，定位孔与定位销的主要尺寸如图3—23所示。 图3—23定位孔与定位销的尺寸 1)两定位孔中心距L及两定位销中心距L 2222 = 99(36mm L,87.05，48.05=99.43 mm L,87，48max 22 = 99(29mm Lmin,86.95，47.95 所以L= 99.36?0.07mm: 取l=99.36?0.02nm 0 ,0.005 2) 取圆柱销直径为 Φ8g6= 8,0.014 3) 查表l-3得菱形销尺寸b=3mm。 4) 菱形销的直径 A=(δ+δ)=(0.14+0.04)=0.09mm Ld ld 2ab由式(1-13)=2×0.09×3/8=0.07 mm X,2minD2min d= D –Xmin=8-0.07=7.93mm 2max2max ,0.07菱形销直径的公差取IT6为0.009mm，得菱形销的直径为Φ mm。 8,0.0792、夹紧装置 因是中批生产，不必采用复杂的动力装置。为使夹紧可靠，采用两副移动式 —24所示。 螺旋压板5夹压在工件顶面两端，如图3 图3-24液压泵上体镗三孔夹具 1,平衡块2一圆柱鸽 3--T形螺钉4一菱形销 5一螺旋压板6一花盘7一对定销 8一分度滑块9一导向键l0一过渡盘 3、分度装置 液压泵上体三孔呈直线分布，要在一次装夹中加工完毕，需设计直线分度装置。在图3—24里，花盘6为固定部分，移动部分为分度滑块8。分度滑块与花盘之间用导向键9连接，用两对T形螺钉3和螺母锁紧。由于孔距公差为士0(1mm，分度精度不高，用手拉式圆柱对定销7即可。为了不妨碍工人操作和观察，对定机构不宜轴向布置而应径向安装。 4、夹具在车床主轴上的安装 由于本工序在CA6140车床上进行，过渡盘应以短圆锥面和端面在主轴上定位，用螺钉紧固，有关尺寸可查阅“夹具手册”或附表8。花盘的止口与过渡盘凸缘的配合为H7/h6。在花盘的外圆上设置找正圆B。 5、夹具总图上尺寸、公差和技术要求的标注 1)最大外形轮廓尺寸S:Φ285mm和长度180mm。 L 2)影响工件定位精度的尺寸和公S:两定位销孔的中心距99.36?0.02m m、D ,0.005,0.07及菱形销的直径Φ mm。 圆柱销与工件孔的配合尺寸Φ88,0.014,0.079 3)影响夹具精度的尺寸和公差S:相邻两对定套的距离25?0.02mm、对定J 销与对定套的配合尺寸Φ10H7/g6、对定销与导向孔的配合尺寸Φl4 H7/g6、导向键与夹具的配合尺寸20G7/h6以及圆柱销2到加工孔轴线的尺寸24?0.1mm 68.5?0.1mm，定位平面相对基准C的平行度为0.02mm。 4)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差s。:夹具体与过渡盘的配合尺寸声210H7/h. 5)其它重要配合尺寸:对定套与分度滑块的配合尺寸声18H7/n;导向键与分度滑块的配合尺寸20N7/g6。 3.2 钻床夹具 在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪及攻螺纹时用的夹具，称为钻床夹具，俗称钻模。钻模上均设置钻套和钻模板，用以导引刀具。钻模主要用于加工中等精度、尺寸较小的孔或孔系。使用钻模可提高孔及孔系间的位置精度，其结构简单，制造方便，因此钻模在各类机床夹具中占的比重最大。 钻模的种类繁多，按钻模在机床上的安装方式可分为固定式和非固定式两类;按钻模的结构特点可分为普通式、分度式、盖板式、翻转式、滑柱式以及斜孔式等。 3.2.1 普通钻模 结构上除设置钻套和钻模板之外，没有其它独特特点的钻模，称为普通钻模按在机床上的安装方式，普通钻模又可分为固定式和非固定式两种。 1、非固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径小于l0mm的小孔或孔系、钻模重量小于15k9时，由于钻削扭矩较小，加工时人力可以扶得住它，因此钻模不需要固定在钻床上。这类可以自由移动的钻模，称非固定式钻模。若结构上无独特的特点，则称为非固定式普通钻模。如图0-4后盖钻模、图2—8、图2—9的钢套钻模均为非固定式普通钻模。这类钻模应用最广。 2、固定式普通钻模 在立式钻床上加工直径大于l0mm的单孔或在摇臂钻床上加工较大的平行孔系，或钻模重量超过l5k9时，因钻削扭矩较大及人力移动费力，故钻模需固定在钻床上。这种加工一批工件时位置固定不动的钻模，称为固定式钻模。若在结构上无独特的特点，则称为固定式普通钻模。 在立式钻床上安装固定式钻模时，先将装在主轴上的刀具或心轴伸入钻套中，使钻模处于正确位置，然后将其紧固。因此，这类钻模加工精度较高。 图3—25为摇臂工序图，毛坯为锻件， Φ25H7孔及其两端面、Φ16mm锥孔及其两 端面均已加工，本工序是在立式钻床上钻 削_Φl2mm锁紧孔。加工孔的位置精度要 求不高，故位置尺寸未标注公差。 图3-25摇臂工序图 图3—26为钻摇臂锁紧孔的固定式普通钻模。工件以一面两孔在定位心轴6、定位板8及菱形销2上定位。由于两定位孔中心距未注公差，菱形销2可在夹具体的长孔内作一定的调整，以保证每批工件都能顺利装夹。 图3—26钻摇臂锁紧孔的固定式普通钻模 1一夹具体2一菱形销3夹紧手柄4一转动垫圈5端面凸轮6一定位心轴 7夹紧杆8定位板9一钻套10一钻模板 逆时针转动夹紧手柄3，通过端面凸轮5使夹紧杆7向左移动，推动转动垫圈4，将工件夹紧。钻套9安装在钻模板l0上，可确定刀具相对夹具的位置。 由于夹具体的形状较复杂，故采用铸造夹具体。夹具体上设置耳座，底部四边铸出凸边。 3、钻套 钻套是钻模上特有的元件，用来引导刀具以保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。 1)钻套类型 钻套可分为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 钻套和特殊钻套两大类。 已列入国家标准的钻套称为标准钻套。其结构参数、材料、热处理等可查“夹具标准”、 或“夹具手册”。 1标准钻套 ? 标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套三种。 图3-27标准钻套 a) A型固定钻套 b) B型固定钻套 c)可换钻套 d) 快换钻套 固定钻套(GB,T2263--91)如图3—27a、b所示，分A、B型两种，钻套安装在钻模板或夹具体中，其配合H76或H7/k6。固定钻套结构简单，钻孔精度高，适用于单一钻孔工序和小批生产，图3—26所示钻模上就采用这种钻套。结构尺寸参看附表3。 可换钻套(GB,T2264--91)如图3—27c所示。当工件为单一钻孔工步、大批量生产时，便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。钻套与衬套(GB,T6623--91)之间采用F7/m6或F7/k6配合，衬套与钻模板之间采用H7/n6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉(GB,T2268--91)，更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。 衬套结构尺寸可参看附表4。 快换钻套(GB,T2265—91)如图3-27d所示。当工件需钻、扩、铰多工步加工时，为能快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。更换钻套时，将钻套缺口转至螺钉处，即可取出钻套。削边的方向应考虑刀具的旋向，以免钻套自动脱出。快换钻套的结构尺寸参看附表5。 2特殊钻套 ? 因工件的形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时，需自行设计的钻套称特殊钻套。常见的特殊钻套如图3-28所示。图3—28a为加长钻套，在加工凹面上的孔时使用。为减少刀具与钻套的摩擦，可将钻套引导高度H以上的孔径放大。图3—28b为斜面钻套，用于在斜面或圆弧面上钻孔，排屑空间的高度h,0.5mm，可增加钻头刚度，避免钻头引偏或折断。 a c) d) 图3—28特殊钻套 a)加长钻套b)斜面钻套c)小孔距钻套d)可定位、夹紧钻套 图3-28c为小孔距钻套，用定位销确定钻套方向。图3—28d为兼有定位与夹紧功能的钻李，，钻套与衬套之间一段为圆柱间隙配合，一段为螺纹联接，钻套下端为内锥面，具有对工件定位、夹紧和引导刀具三种功能。 2)钻套的尺寸、公差及材料 一般钻套导向孔的基本尺寸取刀具的最大极限尺寸0，钻孔时其公差取F7或F8，粗铰孔时公差取G7，精铰孔时公差取G6。若被加工孔为基准孔(如H7、H9)时，钻套导向孔的基本尺寸可取被加工孔的基本尺寸，钻孔时其公差取F7或F8，铰H7孔时取F7，铰H9孔时取E7。若刀具用圆柱部分导向(如接长的扩孔钻、铰刀等)时，可采用配合H7/g6 、H7/f6。 钻套的高度日增大，则导向性能好，刀具刚度提高，加工精度高，但钻套与刀具的磨损加剧。一般取H—l,2.5d。 排屑空间h指钻套底部与工件表面之间的空间。增大h值，排屑方便，但刀具的刚度和孔的加工精度都会降低。钻削易排屑的铸铁时，常取h=(0.3,0.7)d;钻削较难排屑的钢件时，常取h= (0.7,1.5)d。工件精度要求高时，可取h=0，使切屑全部从钻套中排出。 钻套的材料参看附表2。 4、钻模板 钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。常见的钻模板有以下几种。 1)固定式钻模板 固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻模板。图3—29a为钻模板与夹具体铸成一体;图3—29b为两者焊接成一体;图3—29c为用螺钉和销钉联接的钻模板，这种钻模板可在装配时调整位置，因而使用较广泛。固定式钻模板结构简单、钻孔精度高。 2)铰链式钻模板 当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需攻螺纹时，可采用如图3-30所示的铰链式钻模板。铰链销1与钻模板5的销孔采用酱配合，与铰链座3的销孔采用:卷配合。钻模板5与铰链座3之间采用N7/h6配合。钻套导向孔与夹具安装面的垂直度可通过调整两个支承钉4的高度加以保证。加工时，钻模板5由菱形螺母6锁紧。由于铰链销孔之间存在配合间隙，用此类钻模板加工的工件精度比固定式钻模板低。 3)可卸式钻模板 在图3—31所示气动可调式钻模上，采用了可卸钻模板3。工件先在可更换预定位元件(定位板4)上预定位，可卸钻模板3与工件止口配合实现五点定位，夹紧气缸6的活塞杆(夹紧 图3-29 固定式钻模板 图3-30 铰链式钻模板 1一铰链销 2一夹具体 3一铰链座4一支承钉 5一钻模板6一菱形螺母 图3—31带可卸式钻模板的可调整钻模 1一夹紧拉杆2一开口垫圈3一可卸钻模板4一定位板5一夹具体6夹紧气缸 3.2.2 钻模的类型 1、盖板式钻模 图3—32为主轴箱七孔盖板式钻模，右边为工序简图，需加工两个大孔周围的七个螺纹底孔，工件其它表面均已加工完毕。以工件上两个大孔及其端面作为定位基面，在钻模板的圆柱销2、菱形销6及四个定位支承钉l组成的平面上定位。钻模板在工件上定位后，旋转螺杆5，推动钢球4向下，钢球同时使三个柱塞3外移，将钻模板夹紧在工件上。该夹紧机构称内涨器(GB,T2217—91)。 盖板式钻模的特点是定位元件、夹紧装置及钻套均设在钻模板上，钻模板在工件上装夹。它常用于床身、箱体等大型工件上的小孔加工，也可用于在中、小工件上钻孔。加工小孔的盖板式钻模，因钻削力矩小，可不设置夹紧装置。 此类钻模结构简单、制造方便、成本低廉、加工孔的位置精度较高，在单件、小批生产中也可使用，因此应用很广。 “夹具图册”中图3-5也是盖板式钻模，由于工件大，钻孔直径大，用了内涨器及双偏心两套夹紧装置;为减轻钻模板重量，钻模板上设置了加强肋。 图3-32主轴箱七孔盖板式钻模 1一支承钉2一圆柱销 3一柱塞4一钢球5一螺杆6一菱形销 3 、翻转式钻模 图3—33所示为加工螺塞上三个轴向孔和三个径向孔的翻转式钻模。工件以螺纹大径及台阶面在夹具体l上定位，用两个钩形压板3压紧工件，夹具体l的外形为六角形，工件一次装夹后，可完成六个孔的加工。 翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上的孔。它的结构比回转分度式钻模简单，适合于中、小批量工件的加工。由于加工时钻模需在工作台上翻转，因此夹具的重量不宜过大一般应小于lOk9。 图3—33螺塞上钻六孔翻转式钻模 1一夹具体2一夹紧螺母3一钩形压板 3、滑柱式钻模 滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具。图3-34为手动双滑柱式钻模的通用结构。 图3—34 双滑柱钻模 1一钻模板2一滑柱 3一齿条柱 4一夹具体 5一套环 6一齿轮轴 7一手柄 钻模板1套装在两个滑柱2及齿条柱3上，用螺母紧固。滑柱装在夹具体4的导向孔中，转动手柄7时，齿轮轴6上螺旋角为45。的螺旋齿轮传动齿条柱3，带动钻模板l上、下移动。齿轮轴6的一端制成双向锥体，锥度为1:15，与夹具体4及套环5的锥孔配合。当钻模板下降而夹紧工件时，齿轮轴受轴向分力，使锥体楔紧在夹具体的锥孔中。由于锥角小，具有自锁性能，加工过程中不会松夹。加工结束，钻模板升到最高处时，可使另一段锥面楔紧在套环5的锥孔中。由于自锁作用，在装卸工件时，钻模板不会因自身重量而下降。滑柱式钻模的平 台上可根据需要安装定位装置，钻模板上可设置钻套、夹紧元件及定位元件等。滑柱式钻模的结构尺寸，可查阅“夹具手册”。 图3—35为滑柱钻模的应用实例，可用它加工杠杆类零件上的孔。工序简图如右下方所示，孔的两端面已经加工，工件在支承1的平面、定心夹紧套3的三锥爪和防转定位支架2的槽中定位;钻模板下降时，通过定心夹紧套3使工件定 图3—35加工杠杆类零件的滑柱钻模 1一支承 2一防转定位支架3一定心夹紧套4一钻套 心夹紧。支承l上的三锥爪仅起预定位作用。图3—35中件l,4为专用件，其它均为通用件。滑柱式钻模操作方便、迅速，其通用结构已标准化、系列化，可向专业厂购买。使用部门仅需设计定位、夹紧和导向元件，从而缩短设计制造周期。但滑柱与导向孔之间的配合间隙会影响加工孔的位置精度。夹紧工件时，钻模板上将承受夹紧反力。为避免钻模板变形而影响加工精度，钻模板应有一定的厚度，并设置加强肋，以增加刚度。滑柱式钻模适用于钻铰中等精度的孔和孔系。 “夹具图册”中图3—7为加工轴承盖的滑柱式钻模。 3.2.3 钻模设计示例 图3—36为托架工序图，工件的材料为铸铝，年产l000件，已加工面为?33H7孔及其两端面A、c和距离为44mm的两侧面8。本工序加工两个Ml2mm的底孔?l0(1mm，试设计钻模。 图3—36托架工序图 一、工艺 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 1(工件加工要求 1) Φ10.1mm孔轴线与Φ33H7孔轴线的夹角为25?土20′。 2) Φ10.1mm孔到Φ33H7孔轴线的距离为88.55土0.15mm。 3)两加工孔对两个Rl8mm轴线组成的中心面对称(未注公差)。 此外，105mm的尺寸是为了方便斜孔钻模的设计和计算而必须标注的工艺尺寸。 2(工序基准 根据以上要求，工序基准为Φ33H7孔、A面及两个Rl8mm的中间平面。 3(其它一些需要考虑的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 为保证钻套及加工孔轴线垂直于钻床工作台面，主要限位基准必须倾斜，主要限位基准相对钻套轴线倾斜的钻模称为斜孔钻模;设计斜孔钻模时，需设置工艺孔;两个410(1mm孔应在一次装夹中加工，因此钻模应设置分度装置;工件加工部位刚度较差，设计时应考虑加强。 二、托架斜孔分度钻模结构设计 1(定位方案和定位装置的设计 方案l:选工序基准Φ33H7孔、A面及 Rl8mm作定位基面。如图3-37a所示，以心 轴和端面限制五个自由度，在R18mm处用活 动v形块l限制一个角度自由度z。加工部 位设置两个辅助支承钉2，以提高工件的刚 a) 度。此方案由于基准完全重合而定位误差 小，但夹紧装置与导向装置易互相干扰，而 且结构较大。 :选Φ33H7孔、c面及 R18mm作 方案2 定位基面。其结构如图3-22b所示，心轴及 其端面限制五个自由度，用活动V形块l 限制z。在加工孔下方用两个斜楔作辅助支 承。此方案虽然工序基准A与定位基准c不 重合，但由于尺寸l05mm精度不高，故影响 图3-37托架定位方案 不大;此方案结构紧凑， 1一活动v形块2一辅助支承钉3一斜楔辅助支承 工件装夹方便。 为使结构设计方便，选甩第二方案更有利。 2(导向方案 由于两个加工孔是螺纹底孔，装卸方便的情况下，尽可能选用固定式钻模板。导向方案如图33-38a所示。 3(夹紧方案 为便于快速装卸工件，采用螺钉及开口垫圈夹紧机构，如图3—38b所示。 4(分度方案 由于两个Φ10.1mm孔对Φ33H7 孔的对称度要求不高(未标注公差)，设计一般精度的分度装置即可。如图3-38c所示，回转轴l与定位心轴做成一体，用销钉与分度盘3连接，在夹具体6的回转套5中回转。采用圆柱对定销2对定、锁紧螺母4锁紧。此分度装置结构简单、制造方便，能满足加工要求。 5(夹具体 选用铸造夹具体，夹具体上安装分度盘的表面与夹具 体安装基面 B成25??l07′倾斜角，安装钻模板的平面与8面平行，安装基面8采用两端接触的形式。在夹具体上设置工艺孔。 图3—23托架导向、夹紧、分度方案 1一回转轴2一圆柱对定销3一分度盘4一锁紧螺母 5回转套 6一夹具体 图3—39是托架钻模的总图。由于工件可随分度装置转离钻模板，所以装卸 很方便。 技术要求 工件随分度盘转离钻模板后再进行装夹。 工件在定位夹紧后才能拧动辅助支承旋扭，拧紧力应适当，夹具的非工作表面喷涂灰色漆。 图3—39托架钻模总图 活动V形块2一斜楔辅助支承3夹具体4一钻模板5钻套6定位心轴7一夹紧螺钉8一开口 垫圈9一分度盘l0一圆柱对定销ll一锁紧螺母 三、斜孔钻模上工艺孔的设置与计算 在斜孔钻模上，钻套轴线与限位基准倾斜，其相互位置无法直接标注和测量，为此常在夹具的适当部位设置工艺孔，利用此孔间接确定钻套与定位元件之间的尺寸，以保证加工精度。如图3—39，在夹具体斜面的侧面设置了工艺孔Φ10H7。105可直接钻出;又因批量不大，故宜选用固定钴套。在工件设置工艺孔应注意以下几点: 1)工艺孔的位置必须便于加工和测量，一般设置在夹具体的暴露面上。 2)工艺孔的位置必须便于计算，一般设置在定位元件轴线上或钻套轴线上，在两者交点上更好。 3)工艺孔尺寸应选用标准心棒的尺寸。 本方案的工艺孔符合以上原则。工艺孔到限 位基面的距离为75mm。通过图3—40的几何关系， 可以求出工艺孔到钻套轴线的距离X X = BD - BFcosa =[AF一(OE—EA)tga]cosa =[88.5-(75-1)tg25?]cos25?=48.94mm 在夹具制造中要求控制75?0.05mm及 48.94?0.05mm这两个尺寸，即可间接地保证 88.5土0.15mm的加工要求 图3-40用工艺孔确定钻套位置 四、夹具总图技术要求的标注 如图3—39所示，主要标注如下尺寸和技术要求: 1) 最大轮廓尺寸S:355mm、150mm、312mm。 L 2) 影响工件定位精度的尺寸、公差S。定位心轴与工件的配合尺寸Φ33g6。 D 3) 影响导向精度的尺寸、公差S，钻套导向孔的尺寸、公差Φl0.1F7。 T 4) 影响夹具精度的尺寸、公差S。 J 工艺孔到定位心轴限位端面的距离L=75?0.05mm; 工艺孔到钻套轴线的距离x= 48.94?0.05mm; 钻套轴线对安装基面B的垂直度0.05mm; 钻套轴线与定位心轴轴线间的夹角25??l0′; 回转轴与夹具体回转套的配合尺寸Φ30H7/g6; 圆柱对定销l0与分度套及夹具体上固定套的配合尺寸Φl2 H7/g6。 5) 其它重要尺寸。 回转轴与分度盘的配合尺寸Φ30KI7/g6; 分度套与分度盘9及固定衬套与夹具体3的配合尺寸Φ28 H7/n6; 钻套5与钻模板4的配合尺寸Φ15 H7/n6; 活动V形块l与座架的配合尺寸60 H8/f7等。 6) 需标注的技术要求: 工件随分度盘转离钻模板后再进行装夹;工件在定位夹紧后才能拧动辅助支承旋钮，拧紧力应适当;夹具的非工作表面喷涂灰色漆。 4、工件的加工精度分析 本工序的主要加工要求是:尺寸88(5?015和角度25??20′。加工孔轴线与两个R18mm半圆面的对称度要求不高，可不进行精度分析。 (1)定位误差ΔD ，0.025,0.009)，圆柱心轴为Φ33g6()在尺寸工件定位孔为Φ33H7(,33,330,0.025 88.5mm方向上的基准位移误差为 ?Y=Xmax=(0.025十0.025)mm=0.05mm 工件的定位基准C面与工序基准A面不重合， 定位尺寸s=104?O.06mm，因此 ?′=0.1mm B 如图3-41a所示，?′对尺寸88(5mm形成的误差为 B ?B=?′tgα=0.10tg25?mm=0(047mm B 因此尺寸88.5mm的定位误差为 ?D=?Y+?B=(0.05+0.047)mm=0.097mm (2)对刀误差?T 因加工孔处工件较薄，可不考虑钻头的偏斜。 ，0.0280钻套导向孔尺寸为Φ10F7;钻头尺寸为Φ10mm。 ,10,0.036，0.013 对刀误差为 ?′=(0.028+0.036)mm=0.064mm T 在尺寸88(5ram方向上的对刀误差如图3-41b所示 ?=?′COSα=0.064cos25?mm=O.058mm TT (3)安装误差 ΔA=0 (4)夹具误差山它由以下几项组成: 图3—41各项误差对加工尺寸的影响 1)尺寸L的公差δL=?0.05mm，如图3-41c所示，它在尺寸88(5mm方向上产生的误差为 ?=δLtg25?=0.046mm J1 2) 尺寸δx的公差，δx=?0.05mm，它在尺寸88(5mm方向上产生的误差为 ?=δx cosa=0.1cos25?=0.09mm J2 3) 钻套轴线对底面的垂直度δ=0.05mm，它在尺寸88(5mm方向上产生的? 误差为; ?=coδcosa=0.05cos25?=0.045mm ?J3 4) 回转轴与夹具体回转套的配合间隙给尺寸88.5 mm造成的误差; ?=Xmax=(0.021+0.02)=0.041mm J4 5) 钻套轴线与定位心轴轴线的角度误差?=?10′，它直接影响25?Ja ?20′的精度。 6) 分度误差盘仅影响两个Rl8mm的对称度，对88.5mm及25?均无影响。 (5) 加工方法误差盘对于孔距88.5?0.15mm，?0.3,3=0.1mm;对角度G=25??20′, ?Gα=40′,=l3.3′。 具体计算列于表3-1中。 表3-l托架斜孔钻模加工精度计算 加工要求 误差计算 角度25??20′ 孔距88.5?015mm 误差名称、 ?D=?B+?Y =(0.05+0047)mm 定位误差?D O =0.097mm 对刀误差? T?=?′COSα=0.064cos25?=O.058mm TT(不考虑钻头偏斜) 2222 ??=,，,，,，,J1J2J3J4 夹具误差? ?=?0′ JJa2222= 0.046，0.09，0.045，0.041 =0.118mm 加工方法误差?G ?Ga=40′,=l3.3′ ?G=0.01mm 2222,，,，,，,??= DTJG '2'2加工总误差?? ,??= 201.3.24，,22220.097，0.058，0.118，0.1= =0.192 夹具精度储备Jc Jca=40′-16′=24′>O Jc=(0.3一O.192)=0.108mm>0 经计算，该夹具有一定的精度储备，能满足加工尺寸的精度要求。 3.3 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，应注意工件的装夹刚性和夹具在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。 3.3.1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。例如图3-43是铣图3-42所示连杆上直角凹槽的直线进给式夹具。工件以一面两孔在支承板8、菱形销7和圆柱销9上定位。拧紧螺母6，通过活节螺栓5带动浮动杠杆3，使两副压板l0均匀地同时夹紧 两个工件。该夹具可同时加工六个工 件，为多件加工铣床夹具，生产率高。 1、直线进给式铣床夹具的结构特点 1)定位键 图3-42连杆铣槽工序图 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。如图3-43中的两个定位 键11，用沉头螺钉固定在夹具体底面纵向槽的两端，通过定位键与铣床工作台上的T形槽配合，确定了夹具在机床上的正确位置。两定位键问的距离越大，定向精度越高。除定位之外，定位键还能承受部分切削扭矩，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。 定位键有矩形和圆形两种，如图3-44所示。常用的是矩形定位键，其结构尺寸已标准化，可参阅“夹具标准”(GB,T2206--91)，或附表7。 矩形定位键有两种结构型式:A型(图3-44a)和B型(图3-44b)。A型定位键的宽度，按统一尺寸B(h6或h8)制作，适用于夹具的定向精度要求不高的场合，B型定位键的侧面开有沟槽，沟槽的上部与夹具体的键槽配合，其宽度尺寸8按H7,h6或Js6,h6与键槽相配合。沟槽的下部宽度为B，，与铣床工作台的T1 形槽配合。因为T形槽公差为H8或H7，故B一般按h8或h6制造。为了提高夹 1 3-43连杆铣槽夹具 1一夹具体2对刀块3一浮动杠杆4一铰链螺钉5一活节螺栓6一螺母 7菱形销 8一支承板 9 圆柱销 10一压板 ll一定位键 具的定位精度，在制造定位键时，B应留有磨量0.5mm，以便与工作台T形槽修1 配。 图3-44 定位键 在有些小型夹具中，可采用图5—3d所示的圆柱形定位键，这种定位键制造方便，但容易磨损，定位稳定性不如矩形定位键好，故应用不多。 定向精度要求高的铣床夹具，可不设置定位键，而在夹具体的侧面加工出一窄长平面作为夹具安装时的找正基面，通过找正获得较高的定向精度，如图5—4所示的A面。 图3-45 铣床夹具的找正基面 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，如图3-43中铣床夹具上的对刀块2。 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;方形对刀块，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。 T2240,2243--91)、”夹具手册”或附具体结构尺寸可参阅“夹具标准”(GB, 表6。 图3-46所示为各种对刀块的使用情况，其中图3-46a、b是标准对刀块，图3-46c、d是用于铣成形面的特殊对刀块。 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 图3-46 对刀装置 与对刀块工作表面之间，凭借抽动塞尺的松紧感觉来判断铣刀的位置。图3-47所示是常用的两种标准塞尺结构。图3-47a为对刀平塞尺，s=1,5mm，公差取 h8;图3-47b为对刀圆柱塞尺，d=3,5mm，公差取h8。具体结构尺寸可参阅“夹具标准”(GB,T2244,2245--91)或“夹具手册”。 图3-47对刀用的标准塞尺 在设计夹具时，夹具总图上应标注塞尺的尺寸和公差，如图3-43中A向视图所示。 3)夹具体的设计 由于铣削时的切削力和振动较大，因此，铣床夹具的夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度与宽度之比也应恰当，一般为H,B?1,1(25(图3-48a)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上的固定，夹具体上应设置耳座，常见的耳座结构如图3-48 b、C所示，其结构尺寸可参考“夹具手册”。对于小型夹具体，一般两端各设置一个耳座;夹具体较宽时，可在两端各设置两个耳座，两耳座的距离应与工作台上两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。 图3-48 夹具体耳座结构 2、联动夹紧机构 为了提高生产率，减轻工人的劳动强度，铣床夹具经常采用联动夹紧机构和铰链夹紧机构，对于图3-43中的夹紧机构，只要拧紧一个螺母，两端的压板便同时将两个工件多点夹紧。这种一次操作就能同时多点夹紧一个工件或同时夹紧几个工件的机构，称为联动夹紧机构。联动夹紧机构可以简化操作，简化夹具结构，节省装夹时间，因此，不仅在铣床夹具上使用，也常用于其它机床夹具。 联动夹紧机构可分为单件联动夹紧机构和多件联动夹紧机构。前者对一个工件进行多点夹紧，后者能同时夹紧几个工件。 1)单件联动夹紧机构 最简单的单件联动夹紧机构是浮动压头，如图3-49所示，属于单件两点夹紧方式。图3-50所示为单件三点联动夹紧机构，拉杆3带动浮动盘2，使三个钩形压板l同时夹紧工件。由于采用了能够自动回转的钩形压板，所以装卸工件很方便。 图3-49浮动压头 图3-50单件三点联动夹紧 1一钩形压板2一浮动盘3一拉杆 图5—10a为单件四点联动夹紧铣床夹具。夹紧时，转动手柄l使偏心轮2推动柱塞l0，由液性塑料将压力传到四个滑柱6上，迫使滑柱向外推动压板4和5同时夹紧工件。当反转偏心轮2时，拉簧8将压板松开，压回四个滑柱6，以备装卸工件。图5—10b所示为铰链压板式四点联动夹紧机构。只要拧紧图中的螺母，通过三个浮动压块的浮动，可使工件在两个方向四个点上得到夹紧，各方向夹紧力的大小可通过改变杠杆比调节。“夹具图册”中图5—6所示的夹具上也使用了单件多点联动夹紧机构。 a) b) 图3-51单件四点联动夹紧 1一手柄2一偏心轮3一夹具体4、5一压板6一滑柱7一钢制垫片 8一拉簧9一定位键10一柱塞 2) 多件联动夹紧机构 多件联动夹紧机构多用于小型工件，在铣床夹具中应用尤为广泛。根据夹紧方式和夹紧方向的不同，它可分为平行夹紧、顺序夹紧、对向夹紧和复合夹紧四种方式。 图3-52为多件平行夹紧联动机构。在一次装夹多个工件时，若采用刚性压板(图3-52a)，则因工件的直径不等及V形块有误差，使各工件所受的力不等或夹不住。采用图3-52b所示三个浮动压板，可同时夹紧所有工件，且各工件所受的夹紧力理论上相等，即 F=F=F =FJ =F/n (3-1) JlJ2J3J4J 式中n——夹紧装置的总夹紧力; n——被夹紧工件的件数。 图3-53多件平行联动夹紧 “夹具图册”中的图5—1是多件平行联动夹紧机构的应用实例。 图3-53是同时铣削四个工件的顺序夹紧铣床夹具。当压缩空气推动活塞 l向下移动时，活塞杆2上的斜面推动滚轮3使推杆4向右移动，通过杠杆5使 图3-53多件顺序联动夹紧 1一活塞2一活塞杆3一滚轮4一推杆 5一杠杆6一顶杆 7一V形块8一浮动V形块9一固定V形块 顶杆6顶紧V形块7，通过中间三个浮动V形块8及固定V形块9，连续夹紧四个工件，理论上每个工件所受的夹紧力等于总夹紧力。加工完毕后，活塞1作反向运动，推杆4在弹簧的作用下退回原位，V形块松开，装卸工件。 对于这种顺序夹紧方式，由于工件的误差和定位一夹紧元件的误差依次传递，逐个积累，故只适用于在夹紧方向上没有加工要求的工件。 其它形式的多件联动夹紧机构可参见“夹具手册”。 生产中并不拘泥于一种夹紧方式，往往是各种夹紧方式综合使用,图3-43所示的夹具，采用的就是两件两点联动夹紧方式。 3) 设计联动夹紧机构时应注意的问题 (1)要设置浮动环节。为了使联动夹紧机构的各个夹紧点能同时、均匀地夹紧工件，各夹紧元件的位置应能协调浮动。图3-50中的浮动盘2(----点夹紧有两个浮动环节)、图3-51a中的液性塑料、图3-51b中的三个浮动压板、图3-53中的三个浮动v形块，都是为此目的而设置的，称为浮动环节。若有”个夹紧点，则应有n一1个浮动环节。 (2)同时夹紧的工件数量不宜太多。 (3)有较大的总夹紧力和足够的刚度。 (4)力求设计成增力机构，并使结构简单、紧凑，以提高机械效率。 3、铰链夹紧机构 铰链夹紧机构是由铰链杠杆组合而成的一种增力机构，其结构简单，增力倍数较大，但无自锁性能。它常与动力装置(气缸、液压缸等)联用，在气动铣床夹具中应用较广，也用于其它机床夹具。 如图5—54所示，在连杆右端铣槽。工件以Φ52mm外圆柱面、侧面及右端 图5-13双臂单作用铰链夹紧的铣床夹具 底面分别在V形块、可调螺钉和支承座上定位，采用气压驱动的双臂单作用铰链夹紧机构夹紧工件。底面分别在V形块、可调螺钉和支承座上定位，采用气压驱动的双臂单作用铰链夹紧机构夹紧工件。 图3-55铰链夹紧机构的基本类型 e) a)单臂单作用式 b)双臂单作用式 c)双臂单作用滑柱式 d)双臂双作用式 e)双臂双作用滑柱式 常见的铰链夹紧机构有图3-55中所示的五种类型。 图3-56是I型单臂单作用式铰链夹紧机构工作时，连杆的变位情况。 图3-56铰链夹紧机构传力点的行程和最小储备量 当连杆的倾斜角为零时(即α)，连杆末端的极限位置为B点，实际使用时，0 为了防止夹紧机构失效，连杆末端的位置应与B点保持一个最小距离，只能到C 点。DC称为铰链夹紧机构传力点的行程S，BC称为传力点行程的最小储备量S，C 一般取Sc?0.5mm。图3-56中的S是气缸的工作行程。 0 S的计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下: 0 ?、?、V型 S=L(1-cosα) (3-2) C c ?、? 型 S=2L(1-cosα) (3-3) Cc L —连杆长度; α—最小储备倾斜角 C S、S的计算公式如下: 0 单臂单作用铰链夹紧机构(?型) ) S=L(sinα-sinα0 c0 S =L(cosα– cosα) c 0 ?、?、?、V型铰链夹紧机构 S=L(sinα-sinα) 0 0c S=2L(cosα– cosα) c 0 式中α—开始夹紧时连杆的倾斜角。 0 设计铰链夹紧机构时，先确定S、α、L再根据式(5—1)、式(5—2)算出α，c 0 C 最后计算S、S。铰链夹紧机构其它尺寸的计算可参考“夹具手册”。 0 3(3(2其它铣床夹具 1、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。 图3-57所示是在立式铣床上连续铣削拨叉两端面的夹具。 图5—16圆周进给铣床夹具 1一拉杆2一定位销3一开口垫圈4一挡销5一转台6一液压缸 工件以圆孔、孔的端面及侧面在定位销2和挡销4上定位，由液压缸6驱动拉杆l，通过开口垫圈3将工件夹紧。夹具上同时装夹12个工件。电动机通过蜗杆蜗轮机构带动工作台回转，AB扇形区是切削区域，CD是装卸工件区域，可在不停车情况下装卸工件。 设计圆周铣床夹具时应注意下列问题: 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(或鼓轮)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。 2、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曲面。靠模的作用是使工件获得辅助运动。按照主进给运动的运动方式，靠模铣床夹具可分为直线进给和圆周进给两种。 1L9直线进给式靠模铣床夹具 图3-58a为直线进给式靠模铣夹具示意图。靠模3与工件1分别装在夹具上，夹具安装在铣床工作台上，滚子滑座5和铣刀滑座6两者连为一体，且保持两者轴线间距离k不变。该滑座组合件在重锤或弹簧拉力F的作用下，使滚子4压紧在靠模上，铣刀2则保持与工件接触。当工作台作纵向直线进给时，滑座即获得一横向辅助运动，使铣刀仿照靠模的轮廓在工件上铣出所需的形状。这种加工一般在靠模铣床上进行。 图3-58直线进给式靠棋铣夹具 1一工件2铣刀 3一靠模4一滚子5一滚子滑座6一铣刀滑座 2) 圆周进给靠模铣床夹具 图3-59a为圆周进给式靠模铣夹具示意图。夹具装在回转工作台3上，回转工作台又装在滑座4上。滑座受重锤或弹簧拉力的作用而使靠模2与滚子5保持紧密接触。滚子5与铣刀6不同轴，两轴相距为k。当转台带动工件回转时，滑 座也带动工件沿导轨相对于刀具作径向辅助运动，从而加工出与靠模外形相仿的成形面。 图3-59圆周进给式靠模铣夹具 1一工件2一靠模3一回转工作台4--精座5一滚子6一铣刀 3) 靠模板轮廓曲线的设计方法 图3-38和3-39b反映了滚柱和铣刀的相对运动轨迹，即反映了工件轮廓和靠模板轮廓的关系。由此可得靠模板轮廓曲线的绘制过程如下: 1)画出工件的准确外形。 2)从工件的加工轮廓面或回转中心作均分的平行线或辐射线。 3)在每条平行线或辐射线上，以铣刀半径r作与工件外形轮廓相切的圆，连接各圆心，即得到铣刀中心的运动轨迹。 4)从铣刀中心沿各平行线或辐射线截取长度等于h的线段，得到滚轮中心的运动轨迹。 5)以滚轮中心为圆心，滚轮半径R为半径画圆，再作这些圆的内包络线，即得到靠模板的轮廓曲线。 铣刀的半径应等于或小于工件轮廓的最小曲率半径，滚柱直径应等于或略大于铣刀直径。为防止滚柱和靠模板磨损后或铣刀刃磨后影响工件的轮廓尺寸，通常将靠模和滚柱作成l0。,150的斜角，以便调整。 3.3.3铣床夹具设计示例 如图3-60所示，要求铣一车床尾座顶尖套上的键槽和油槽，试设计大批生产时所用的铣床夹具。 图3-60 铣顶尖套双槽工序图 根据工艺规程，在铣双槽之前，其它表面均已加工好，本工序的加工要求是: 1) 键槽宽12H11。槽侧面对Φ70.8h6轴线的对称度为0.1O mm，平行度为0(08mm。槽深控制尺寸64.8mm。键槽长度60士0.4mm。 2) 油槽半径3mm，圆心在轴的圆柱面上。油槽长度170mm。 键槽与油槽的对称面应在同一平面内。 3) 1、定位方案 若先铣键槽后铣油槽，按加工要求，铣键槽时应限制五个自由度，铣油槽时应限制六个自由度。 因为是大批生产，为了提高生产率，可在铣床主轴上安装两把直径相等的铣刀，同时对两个工件铣键槽和油槽，每进给一次，即能得到一个键槽和油槽均已加工好的工件，这类夹具称多工位加工铣床夹具。图5—20所示为顶尖套铣双槽的两种定位方案。 厂 、,,八 j f 弋 扩 黼 图3-61顶尖套铣双槽定位方案 方案l:工件以Φ70.8h6外圆在两个互相垂直的平面上定位，端面加止推销，如图3-61a所示。 方案?:工件以Φ70.8h6外圆在v形块上定位，端面加止推销，如图3-61b所示。 为保证油槽和键槽的对称面在同一平面内，两方案中的第二工位(铣油槽工位)都需用一短销与已铣好的键槽配合，限制工件绕轴线的角度自由度。由于键槽和油槽的长度不等，要同时进给完毕，需将两个止推销沿工件轴线方向错开适当的距离。 比较以上两种方案，方案I使加工尺寸为64(8mm的定位误差为零，方案?则使对称度的定位误差为零。由于64.8mm未注公差，加工要求低，而对称度的公差较小，故选用方案?较好，从承受切削力的角度看，方案?也较可靠。 2、夹紧方案 根据夹紧力的方向应朝向主要限位面以及作用点应落在定位元件的支承范围内的原则， 如图3-62所示，夹紧力的作用线应落在β区域内(N′为接触点)，夹紧力与垂直方向的夹角应尽量小，以保证夹紧稳定可靠。铰链压板的两个弧形面的曲率半径应大于工件的最大半径。 由于顶尖套较长，须用两块压板在两处夹紧。如果采用手动夹紧，工件装卸所花时间较多，不能适应大批生产的要求;若用气动夹紧，则夹具体积太大，不便安装在铣床工作台上， 图3-62 夹紧力的方向和作用点 因此宜用液压夹紧，如图3-63所示。采用小型夹具用法兰式液压缸5固定在I、?工位之间，采用联动夹紧机构使两块压板7同时均匀地夹紧工件。液压缸的结构型式和活塞直径可参考“夹具手册”。 图3-63双件铣双槽夹具 1一夹具体2一浮动杠杆3一螺杆4一支钉5,液压缸6一对刀块7一压振 8、9、10、11一v形块l2,定位销 13、14一止推销 3、对刀方案 键槽铣刀需两个方向对刀，故应采用侧装直角对刀块6。由于两铣刀的直径相等，油槽深度由两工位V形块定位高度之差保证。两铣刀的距离125?0(03ram则由两铣刀间的轴套长度确定。因此，只需设置一个对刀块即能满足键槽和油槽的加工要求。 4、夹具体与定位键 为了在夹具体上安装液压缸和联动夹紧机构，夹具体应有适当高度，中部应有较大的空间。为保证夹具在工作台上安装稳定，应按照夹具体的高宽比不大于l.25的原则确定其宽度，并在两端设置耳座，以便固定。 为了保证槽的对称度要求，夹具体底面应设置定位键，两定位键的侧面应与V形块的对称面平行。为减小夹具的安装误差，宜采用B型定位键。 5、夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 1)夹具最大轮廓尺寸S为570mm、230mm、270mm。 L 2)影响工件定位精度的尺寸和公差S为两组V形块的设计心轴直径ΦD 70.79mm、两止推销的距离112?0.1mm、定位销12与工件上键槽的配合尺寸声l2h8。 3)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差S为定位键与铣床工作台T形A 槽的配合尺寸18h8(T形槽为18H8)。 4)影响夹具精度的尺寸和公差SJ为两组V形块的定位高度64?0.02mm、61?0(02mm;I工位V形块8、10设计心轴轴线对定位键侧面8的平行度0(03mm;I工位V形块设计心轴轴线对夹具底面4的平行度0(05mm;I工位与?工位V形块的距离尺寸125+0.03mm;I工位与?工位V形块设计心轴轴线间的平行度 ,0.047，0.0100.03mm。对刀块的位置尺寸mm、。 1124.5,0.020,0.077 对刀块的位置尺寸h为限位基准到对刀块表面的距离。计算时，要考虑定位基准在加工尺寸方向的最小位移量。 imin 当最小位移量使加工尺寸增大时 h = H?S— (3-4) imin 当最小位移量使加工尺寸缩小时 h = H?S+ (3-5) imin 式中h——对刀块的位置尺寸: H——定位基准至加工表面的距离; S——塞尺厚度。 当工件以圆孔在心轴上定位或者以圆柱面在定位套中定位并在外力作用下单边接触时 i= Xmin/2 min 式中 Xmin——圆柱面与圆孔的最小配合间隙。 i 当工件以圆柱面在V形块上定位时=0 min 按图3-64所示的两个尺寸链， 图3-64对刀块位置尺寸计算 将各环转化为平均尺寸(对称偏差的基本尺寸)，分别算出h和h的平均尺12寸，然后取工件相应尺寸公差的l,2,1,5作为h和h的公差，即可确定对刀12 块的位置尺寸和公差。 0本例中，由于工件定位基面直径Φ70.8h6(mm) 70.8,0.019 0，0.011塞尺厚度S=5h8()mm 键槽宽l2Hll()mm ; 812,00.018 槽深控制尺寸64.8JSl2=64.8?0.15mm，所以对刀块水平方向的位置尺寸 H =12.055/2 1 h=(6.0275+4.91)=10.938(基本尺寸) 1 对刀块垂直方向的位置尺寸为 H2=( 64.8一70.79/2)=29.405mm h=(29.4055-4.91)=24.495mm 2 取工件相应尺寸公差的l,2,1,5得 ,0.047h =10.938?0.015mm=mm 111,0.077 ，0.010 h2=24.495?0(015mm=。mm 24.5,0.020 05)影响对刀精度的尺寸和公差S:塞尺的厚度尺寸5h8=mm。 8T,0.018 6)夹具总图上应标注下列技术要求:键槽铣刀与油槽铣刀的直径相等。 6、加工精度分析 顶尖套铣双槽工序中，键槽两侧面对Φ70.8h6轴线的对称度和平行度要求较高，应进行精度分析，其它加工要求未注公差或公差很大，可不进行精度分析。 1)键槽侧面对Φ70.8h6轴线的对称度的加工精度 (1)定位误差?D由于对称度的工序基准是Φ70.8h6轴线，定位基准也是此轴线，故?B=0由于V形块的对中性，?Y=0。因此，对称度的定位误差为零。 (2)安装误差?A 定位键在T形槽中有两种位置，如图3-65所示。因加工尺寸在两定位键之间，按图3-65a所示计算 ?A=Xmax=(0.027+0.027)mm=0.54mm 若加工尺寸在两定位键之外，则应按图3-65b所示计算 ?A=Xmax +2Ltg?α tg?α= Xmax/Lo 图3-65顶尖套铣双槽夹具的安装误差 1一定位键2一工作台 3一T形槽 (3)对刀误差?T 对称度的对刀误差等于塞尺厚度的公差，即?T =0.018mm。 (4)夹具误差?J影响对称度的误差有:I工位V形块设计心轴轴线对定位键 ,0.047侧面B的平行度0.03mm、对刀块水平位置尺寸mm的公差，所以 11,0.077 ?J =(0.03+0.03)mm=0.06mm。 2)键槽侧面对Φ70.8h6轴线的平行度的加工误差 (1)定位误差?D 由于两V形块8、10(图3-63)一般在装配后一起精加工V形面，它们的相互位置误差极小，可视为一长V形块，所以?D=0。 (2)安装误?A 当定位键的位置如图3-65a所示时，工件的轴线相对工作台导轨平行，所以?A=0。 当定位键的位置如图3-65b所示时，工件的轴线相对工作台导轨有转角误差，使键槽侧面对声Φ70.8h6轴线产生平行度误差，故 ?A=Ltg?α=( 0.054/400×282)mm=0.038mm (3)对刀误?T 由于平行度不受塞尺厚度的影响，所以?T=0。 (4)夹具误差由影响平行度的制造误差是?工位V形块设计心轴轴线与定位键侧面B的平行度0(03mm，所以?J=0.03mm。 总加工误差??和精度储备Jc的计算见表5—2。经计算可知，顶尖套铣双槽夹具不仅可以保证加工要求，还有一定的精度储备。 表5-2顶尖套铣双槽夹具的加工误差 加工要求 对 称 度0.1 平 行 度0.08 代 号 ?D 0 0 ?A 0.054 0.038 ?r 0(Ol8 O ?J 0.06 0.03 ?G 0.1,3=0.033 0.08,3—0.027 ?? 2222222=0.089 =0.055 0.056，0.018，0.06，0.0330.038，0.03，0.027 Jc 0.Ol-0.089=0.Oll 0.088——0.055—0.025 3.4 镗床夹具 镗床夹具又称镗模，主要用于加工箱体、支架类零件上的孔或孔系，它不仅在各类镗床上使用，也可在组合机床、车床及摇臂钻床上使用。镗模的结构与钻模相似，一般用镗套作为导向元件引导镗孔刀具或镗杆进行镗孔。镗套按照被加工孔或孔系的坐标位置布置在镗模支架上。按镗模支架在镗模上的布置形式的不同，可分为双支承镗模、单支承镗模及无支承镗床夹具三类。 3.4.1 双支承镗模 双支承镗模上有两个引导镗刀杆的支承，镗杆与机床主轴采用浮动连接，镗孔的位置精度由镗模保证，消除了机床主轴回转误差对镗孔精度的影响。 1、前后双支承镗模 图3-66为镗削车床尾座孔的镗模。 图3-66镗削车床尾座孔镗模 1一支架2一镗套3、4定位板5、8一压板6一夹紧螺钉7一可调支承钉 9一镗刀杆l0浮动接头 镗模的两个支承分别设置在刀具的前方和后方，镗刀杆9和主轴之间通过浮动接头l0连接。工件以底面、槽及侧面在定位板3、4及可调支承钉7上定位，限制六个自由度。采用联动夹紧机构，拧紧夹紧螺钉6，压板5、8同时将工件夹紧。镗模支架1上装有滚动回转镗套2，用以支承和引导镗刀杆。镗模以底面A作为安装基面安装在机床工作台上，其侧面设置找正基面8，因此可不设定位键。 前后双支承镗模应用得最普遍，一般用于镗削孔径较大，孔的长径比L,D>1(5的通孔或孔系，其加工精度较高，但更换刀具不方便。 当工件同一轴线上孔数较多，且两支承间距离L>lOd时，在镗模上应增加中间支承，以提高镗杆刚度似为镗杆直径)。 2、后双支承镗模 图3-67为后双支承镗孔示意图，两个支承设置在刀具的后方，镗杆与主轴浮动连接。为保证镗杆的刚性，镗杆的悬伸量L<5d;为保证镗孔精度，两个支0 承的导向长度L>(1.25,1.5)L。，后双支承镗模可在箱体的一个壁上镗孔，此类镗模便于装卸工件和刀具，也便于观察和测量。 图3-67后双支承镗孔 3、镗套 镗套的结构型式和精度直接影响被加工孔的精度。常用的镗套有以下两类。 1)固定式镗套 图3-68所示为标准的固定式镗套(GB,T2266--91)，与快换钻套结构相似，加工时镗套不随镗杆转动。A型不带油杯和油槽，靠镗杆上开的油槽润滑;B型则带油杯和油槽，使镗杆和镗套之间能充分地润滑。具体结构尺寸见“夹具手册”。 图3-68固定式镗套 固定式镗套外形尺寸小、结构简单、精度高，但镗杆在镗套内一面回转，一面作轴向移动，镗套容易磨损，故只适用于低速镗孔。一般摩擦面线速度<0.3m,s。 固定式镗套的导向长度L=(1(5,2)d。 2) 回转式镗套 回转式镗套随镗杆一起转动，镗杆与镗套之间只有相对移动而无相对转动。从而减少了镗套的磨损，不会因摩擦发热出现“卡死”现象。因此，这类镗套适用于高速镗孔。 回转式镗套又分为滑动式和滚动式两种。 图3-69a为滑动式回转镗套，镗套1可在滑动轴承2内回转，镗模支架3上设置油杯，经油孔将润滑油送到回转副，使其充分润滑。镗套中间开有键槽，镗杆上的键通过键槽带动镗套回转。这种镗套的径向尺寸较小，适用于孔心距较小的孔系加工，且回转精度高，减振性好，承载能力大，但需要充分润滑。摩擦面线速度不能大于0(3,0.44m,s，常用于精加工。 a) 滑动式回转镗套 b) 滚动式回转镗套 c) 立式滚动回转镗套 3-69 回转式镗套 1、6一镗套2一滑动轴承3一镗模支架4一滚动轴承 5一轴承端盖图 图3-69b为滚动式回转镗套，镗套6支承在两个滚动轴承4上，轴承安装在镗模支架3的轴承孔中，支承孔两端分别用轴承端盖5封住。这种镗套由于采用了标准的滚动轴承，所以设计、制造和维修方便，而且对润滑要求较低，镗杆转速可大大提高，一般摩擦面线速度>0.4m,s。但径向尺寸较大，回转精度受轴承精度的影响。可采用滚针轴承以减小径向尺寸，采用高精度轴承以提高回转精度。 图3-69c为立式镗孔用的回转镗套，它的工作条件差。为避免切屑和切削液落入镗套，需设置防护罩。为承受轴向推力，一般采用圆锥滚子轴承。 滚动式回转镗套一般用于镗削孔距较大的孔系，当被加工孔径大于镗套孔径时，需在镗套上开引刀槽，使装好刀的镗杆能顺利进入。为确保镗刀进入引 刀槽，镗套上有时设置尖头键，如图3-70所示。 图3-70回转镗套的引刀槽及尖头键 回转式镗套的导向长度L=(1.5,3)d，其结构设计可参阅“夹具手册”。 镗套的材料、热处理可参阅附表2。 4、镗杆 图3-71为用于固定式镗套的镗杆导向部分结构。当镗杆导向部分直径d<50mm时，常采用整体式结构。 图6—6a为开油槽的镗杆，镗杆与镗套的接触面积大，磨损大，若切屑从油槽内进入镗套，则易出现“卡死”现象。但镗杆的刚度和强度较好。 图3-71用于固定镗套的镗杆导向部分的结构 图3-71b、C为有较深直槽和螺旋槽的镗杆，这种结构可大大减少镗杆与镗套的接触面积，沟槽内有一定的存屑能力，可减少“卡死”现象，但其刚度较低。 -71d当镗杆导向部分直径d>50mm时，常采用镶条式结构。镶条应采用 图3 摩擦因数小和耐磨的材料，如铜或钢。镶条磨损后，可在底部加垫片，重新修磨使用。这种结构的摩擦面积小，容屑量大，不易“卡死”。 图3-72用于回转镗套的镗杆引进结构 图3-72用于回转镗套的镗杆引进结构 图3-72 a)是在镗杆前端设置平键,平键下面安有压缩弹簧。键的前部有斜面，适用于开有键槽的镗套。无论镗杆以任何位置进入镗套，平键盘均能自动进入键槽，带动镗套旋转。 图3-72 b)所示的镗杆开有键槽，其头部做成,45?的螺旋引导结构，可与图3-70所示装有尖头键的镗套配合使用。 镗杆与加工孔之间应有足够的间隙，以容纳切屑。 镗杆的直径一般按经验公式d=(0.7,o.8)D选取，也可查表6-1。 表6-1镗孔直径D、镗杆直径d与镗乃截面B×B的尺寸关系(mm) D 30,40 40,50 50,70 70,90 90,100 d 20,30 30,40 40,50 50,65 65,90 B×B 8×B 10×10 12×I2 16×l6 16×1620×20 镗杆的精度一般比加工孔的精度高两级。镗杆的直径公差，粗镗时选g6，精镗时选g5;表面粗糙度选Ra0.4,0.2μm;圆柱度选直径公差的一半，直线度要求为500mm 为0.01mm。 镗杆的材料常选45钢或40Cr钢，淬火硬度为40,45HRC;也可用20钢或20Cr钢渗碳淬火，渗碳层厚度0.8,1.2mm，淬火硬度61,63HRC。 5、浮动接头 双支承镗模的镗杆均采用浮动接头与机床主轴连接。如图3-73所示，镗杆1上拨动销3插入接头体2的槽中，镗杆与接头体之间留有浮动间隙，接头体的锥柄安装在主轴锥孔中。主轴的回转可通过接头体、拨动销传给镗杆。 图3-73浮动接头 1一镗杆2一接头体3一拨动销 6、镗模支架和底座 镗模支架用于安装镗套，其典型结构和尺寸列于表6-2中。 型式 B L H S1 S2 l b C d e h k a 3111I ，，，，~H~H2532按工件相应尺寸10,20 15,25 30,40 3,5 20,30 20,30 3,5 取 212? ，，，，~1H~H333 注:本表材料为铸铁;对铸钢件，其厚度可减薄 镗模支架应有足够的强度和刚度，在结构上应考虑有较大的安装基面和设置必要的加强肋，而且不能在镗模支架上安装夹紧机构，以免夹紧反力使镗模支架变形，影响镗孔精度。图3-74a所示的设计是错误的，应采用图3-74b所示结构，夹紧反力由镗模底座承受。 图3-74不允许镗模支架承受夹紧反力 1一夹紧螺钉2一镗模支架 3一工件4一镗模底座 镗模底座上要安装各种装置和工件，并承受切削力、夹紧力，因此要有足够的强度和刚度，并有较好的精度稳定性。其典型结构和尺寸列于表6-3。镗模底座上应设置加强肋，常采用十字形肋条。镗模底座上安放定位元件和镗模支架等的平面应铸出高度约为3,5mm的 凸台，凸台需要刮研，使其对底面(安装基准面)有较高的垂直度或平行度。镗模底座上还应设置定位键或找正基面，以保证镗模在机床上安装时的正确位置。找正基面与镗套中心线的平行度应在300mm:0(01mm之内。底座上应设置多个耳座，用以将镗模紧固在机床上。大型镗模的底座上还应设置手柄或吊环，以便搬运。 L B H A b d^ a c 11按工件大小定 ，， (1,1.5)H 10,26 20,30 5,8 20,30 ~L86 镗模支架和底座的材料常用铸铁(一般为HT200)，毛坯应进行时效处理。 3.4.2其它镗床夹具 1、单支承镗模 这类镗模只有一个导向支承，镗杆与主轴采 用固定连接。安装镗模时，应使镗套轴线与机床主 轴轴线重合。主轴的回转精度将影响镗孔精度。根 据支承相对刀具的位置，单支承镗模又可分为以下 两种。 1)前单支承镗模 图3-75前单支承镗孔 图3-75所示为采用前单支承镗孔，镗模支承设置在刀具的前方，主要用于加工孔径D>60mm、加工长度LD。这种形式的镗杆刚度好，加工精度高，装卸工件和更换刀具方便，多工步加工时可不更换镗杆。 =(1,1(25)D时，如图6—11b所示，应使镗杆导向部分直当加工孔长度L 径d