离合器盖EQ153.doc

EQ153离合器盖测绘、工艺与铣夹具设计摘 要随着现代技术的开展，汽车已经形成现代交通工具的主流。汽车的结构又是由方方面面的零部件所组成，当然本次设计所要提到的内容是有关EQ153离合器在生产中所要涉与到的一些工艺与实施方面。离合器盖的测绘、铣夹具的设计主要是参照我国的标准来设计的。本文主要说明EQ153离合器盖的图样分析、毛坯选择、加工方案选择、切削用量计算、铣夹具总体方案设计、主要零件确定和加工中的检验等问题。关键词：离合器盖；测绘；夹具；工艺目 录摘 要I第1章 绪 论1第2章 离合器简介22.1 离合器的开展22.2 离合器的结构与其优点32.2.1 离合器的结构32.2.2 离合器的工作原理4EQ153离合器的优点5生产条件分析5第3章 EQ153离合器盖工艺规程设计63.1 毛坯确定与零件加工精度分析63.1.1 毛坯确定：63.1.2 零件加工精度73.2 加工方案的选择103.3 工艺的安排原如此103.4 刀具与切削用量的选择113.5 切削用量计算123.5.1 车435H8123.5.2 粗铣切削用量133.6 本课题加工工序的分析14第4章 夹具设计164.1 夹具的特点164.2 研究夹具的目的和意义174.3 夹具的国内外现状和开展趋势184.4 夹具的根本结构和工作原理194.5 设计方案194.5.1 方案194.5.2 夹具的经济效益分析194.6 误差分析214.6.1 定位误差分析214.6.2 装备误差分析214.7 夹具零件与部件设计和分度224.8 夹具在安装和操作时应注意的事项264.8.1 夹具的安装264.8.2 夹具在操作时应注意的事项27第5章 结 论28参考文献29致 谢30第1章 绪论本设计题目来源于生产实际，是在已学的根底上更加深一步的应用所学的知识，对离合器盖进展工件的测绘、工艺编制、专用铣夹具的设计等等，完成EQ153离合器盖测绘、工艺与铣夹具设计。以内燃机在作为动力的机械传动汽车中，离合器是作为一个独立的总成而存在的。离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动局部与发动机飞轮相连，从动局部与变速器相连。为各类型汽车所广泛采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动局部间的摩擦来传递动力且能别离的机构。离合器的主要功用是切断和实现发动机与传动系平顺的接合，确保汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系别离，减少变速器中换档齿轮间的冲击；在工作中受到较大的动载荷时，能限制传动系所承受的最大转矩，以防止传动系零部件因过载而损坏；有效地降低传动系中的振动和噪音。而离合器技术经济指标的上下取决于它性能质量的上下。高技术经济指标主要由结构设计、制造工艺和生产组织管理等方面予以保证；减少零件数目，采用通用化、系列化设计和大批量生产，都有利于提高离合器的技术经济指标。为了合理的加工流程就得编写合理的工艺流程卡，在工艺流程卡的编写中有它的具体要求和步骤，这些可以借用。其中数据的选择存在着很大的数据X围，所以就有着不同的答案。在流程卡中有着各工序的定位，这为夹具的设计提供了思路。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的，其功用主要有如下几个方面：1保证工件被加工外表的位置精度，例如与其他外表间的距离精度、平行度、同轴度等。对于外形比拟复杂、位置精度要求比拟高的工件，使用通用夹具进展加工往往难以达到精度要求。2缩短了工序时间，从而提高了劳动生产率。3采用专用夹具还能扩大机床的工艺X围。例如在普通车床上附加镗模夹具后，便可以代替镗床工作，装上专用夹具后可以车削成型外表等，以充分发挥通用机床的作用。4减轻劳动强度，保障安全生产。本说明书由于本人能力有限，可能存在着错误，望教师给予指正。第2章 离合器简介2.1 离合器的开展现今所用的盘式离合器的先驱是多片盘式离合器，它是直到1925年以后才出现的。多片离合器最主要的优点是，汽车起步时离合器的接合比拟平顺，无冲击。早期的设计中，多片按成对布置设计，一个钢盘片对着一青铜盘片。采用纯粹的金属的摩擦副，把它们浸在油中工作，能达到更为满意的性能。浸在油中的盘片式离合器，盘子直径不能太大，以防止在高速时把油甩掉。此外，油也容易把金属盘片粘住，不易别离。但毕竟还是优点大于缺点。因为在当时，许多其他离合器还在原创阶段，性能很不稳定。早期的单片干式离合器由与锥形离合器相似的问题，即离合器接合时不够平顺。但是，由于单片干式离合器结构紧凑，散热良好，转动惯量小，所以以内燃机为动力的汽车经常采用它，尤其是成功地开发了价格廉价的冲压件离合器盖,以后更是如此。实际上早在1920年就出现了单片干式离合器，这和前面提到的发明了石棉基的摩擦面片有关。但在那时相当一段时间内，由于技术设计上的缺陷，造成了单片离合器在接合时不够平顺的问题。第一次世界大战后初期，单片离合器的从动盘金属片上是没有摩擦面片的，摩擦面片是贴附在主动件飞轮和压盘上的，弹簧布置在中央，通过杠杆放大后作用在压盘上。后来改用多个直径较小的弹簧，沿着圆周布置直接压在压盘上，成为现今最为通用的螺旋弹簧布置方法。这种布置在设计上带来了实实在在的好处，使压盘上的弹簧的工作压力分布更均匀，并减小了轴向尺寸。多年的实践经验和技术上的改良使人们逐渐趋向于首选单片干式摩擦离合器，因为它具有从动局部转动惯量小、散热性好、结构简单、调整方便、尺寸紧凑、别离彻底等优点，而且由于在结构上采取一定措施，已能做到接合盘式平顺，因此现在广泛采用于大、中、小、各类车型中。随着人们对汽车舒适性要求的提高，离合器已在原有根底上得到不断改良，乘用车上愈来愈多地采用具有双质量飞轮的扭转减振器，能更好地降低传动系的噪声。近年来湿式离合器在技术上不断改良，在国外某些重型车上又开始采用多片湿式离合器。与干式离合器相比，由于用油泵进展强制冷却的结果，摩擦外表温度较低(不超过93)，因此，起步时长时间打滑也不致烧损摩擦片。查阅国内外资料获知，这种离合器的使用寿命可达干式离合器的5-6倍，但湿式离合器优点的发挥是一定要在某温度X围内才能实现的，超过这一温度X围将起负面效应。目前此技术尚不够完善。2.2 离合器的结构与其优点离合器的结构1、离合器盖离合器盖一般为120°或90°旋转对称的板壳冲压结构，通过螺栓与飞轮联结在一起。离合器盖是离合器中结构形状比拟复杂的承载构件，压紧弹簧的压紧力最终都要由它来承受。但是现在根据零件材料确定毛坯为铸件。2、螺旋弹簧螺旋弹簧是离合器中重要的压紧元件，在其内孔圆周外表上开有许多均布的长径向槽，在槽的根部制成较大的长圆形或矩形窗孔，可以穿过支承铆钉，这局部称之为别离指；从窗孔底部至弹簧外圆周的局部形状像一个无底宽边碟子，其截面为截圆锥形，称之为碟簧。3、压盘压盘的结构一般是环形盘状铸件，离合器通过压盘与发动机严密相连。压盘靠近外圆周处有断续的环状支承凸台，最外边缘均布有三个或四个传力凸耳。4、传动片离合器接合时，飞轮驱动离合器盖带动压盘一起转动，并通过压盘与从动盘摩擦片之间的摩擦力使从动盘转动；在离合器别离时，压盘相对于离合器盖，作自由轴向移动，使从动盘松开。这些动作均由传动片完成。传动片的两端分别与离合器盖和压盘以铆钉或螺栓联接，一般采用周向布置。在离合器接合时，离合器盖，通过它来驱动压盘共同旋转；在离合器别离时，可利用它的弹性恢复力来牵动压盘轴向别离并使操纵力减小。5、别离轴承总成别离轴承总成由别离轴承、别离套筒等组成。别离轴承在工作时主要承受轴向别离力，同时还承受在高速旋转时离心力作用下的径向力。目前国产的汽车中多使用角接触推力球轴承，采用全密封结构和高温铿基润滑脂，其端面形状与别离指舌尖部形状相配合，舌尖部为平面时采用球形端面，舌尖部为弧形面时采用平端面或凹弧形端面。2.2.2 离合器的工作原理1传递和切断发动机传递给传动系的动力，保证汽车平稳起步以与变速器的顺利摘档和挂档。2当传给离合器的转矩超过所能传递的最大摩擦转矩时，保护传动系各零件以防止其过载而损坏。当汽车紧急制动时，车轮突然紧急降速。3通过离合器的使用，可降低传动系中的振动和噪音。由图1.1可知，离合器盖1与发动机飞轮用螺栓紧固在一起，当螺旋弹簧3被预加压紧，离合器处于接合位置时，由于螺旋弹簧大端对压盘5的压紧力，使得压盘与从动盘6摩擦片之间产生摩擦力。当离合器盖总成随飞轮转动时，就通过摩擦片上的摩擦转矩带动从动盘总成和变速器一起转动以传递发动机动力要别离离合器时，将离合器踏板8踏下，通过操纵机构，使别离轴承总成7前移推动螺旋弹簧别离指，使螺旋弹簧呈反锥形变形，其大端离开压盘，压盘在传动片的弹力作用下离开摩擦片，使从动盘总成处于别离位置，切断了发动机动力的传递。膜片弹簧式离合器中，只是用膜片弹簧来代替了螺旋弹簧，其工作原理是一样的。1接合位置 2别离位置1-离合器盖 2-铆钉 3-螺旋弹簧 4-支撑环 5-压盘6-摩擦片 7-别离轴承总成 8-离合器踏板 9-输出轴图2-1 膜片弹簧离合器的工作原理图EQ153离合器的优点EQ153离合器与其他形式离合器相比，具有一系列优点：1、EQ153离合器具有较理想的线性弹性特性；2、螺旋弹簧兼起压紧弹簧和别离杠杆的作用，结构简单、紧凑，轴向尺寸小，零件数目少，质量小；3、高速旋转时，弹簧压紧力降低很少，性能较稳定；4、螺旋弹簧以整个圆周与压盘接触，使压力分布均匀，摩擦片接触良好，磨损均匀；5、易于实现良好的通风散热，使用寿命长；6、螺旋弹簧中心与离合器中心线重合，平衡性好。生产条件分析离合器盖的生产批量为中批生产，提供的生产设备有Z3040摇臂钻床、CA6150车床、XW6132铣床等。第3章 EQ153离合器盖工艺规程设计3.1 毛坯确定与零件加工精度分析3.1.1 毛坯确定：1、确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型大批量生产，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型铸造，最大质量0250Kg，最小壁厚35mm,形状复杂程度为最复杂，适用材料：铁碳合金，有色金属与合金，生产精度CT810，毛坯尺寸公差13，加工余量等级G，生产效率高，设备复杂人工水平降低。查机械制造工艺与设备设计指导手册表15-5尺寸公差等级采用CT9级。2、确定铸件余量查机械制造工艺与设备设计指导手册表15-7铸件机械加工余量代号为MA，余量等级为G，根据成批大量的铸件机械加工等级表可以查出铸件机械加工余量。查机械制造工艺与设备设计指导手册表15-6铸件尺寸公差数值，表15-8铸件机械加工余量取h90加工余量等级G，属于双边加工，所以单边加工余量为3 mm，公差是±1.1，取内孔160加工余量等级G，属于双边加工，所以单边加工余量为4mm，公差是±1.4，取382端面加工余量等级G，属于单边加工，所以加工余量为3 mm，公差是±1.6，取内圆386加工余量等级G，属于双边加工，所以加工余量为6mm，公差是±1.6，取外圆435加工余量等级G，属于双边加工，所以加工余量为5mm，公差是±1.8，取圆弧槽42加工余量等级G，属于单边加工，所以加工余量为3 mm，公差是±1.0，3、毛坯热处理和校正整形毛坯铸造后需进展热处理，进而消除铸造内应力，改善材料的金属组织和机械加工性能。由于套筒类零件结构复杂，厚度较低，刚性较差，既在加工过程和运输过程中易发生变形，影响外表之间的相互位置和精度，甚至可能使某些加工工序余量不够，为此，在毛坯铸造后与主要工序加工之前安排校正整形工序。3.1.2 零件加工精度加工精度是加工后零件外表的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对外表几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对外表之间的的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等；对外表之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等；零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。 加工精度与加工误差都是评价加工外表几何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工精度用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。 任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差X围内，就认为保证了加工精度。 影响加工精度的因素： 在加工过程中工艺系统会产生各种误差，从而改变刀具和工件在切削运动过程中的相互位置关系而影响零件的加工精度。这些误差与工艺系统本身的结构状态和切削过程有关产生误差的主要因素有：1工艺系统的几何误差；包括加工方法的原理误差、机床的几何误差、调整误差、刀具和夹具的制造误差、工件的安装误差以与工艺系统磨损所引起的误差。2工艺系统受力变形所引起的误差；3工艺系统受热变形所一起的误差 ；4) 工件内应力引起的误差;本课题的加工零件精度以下几个方面见图3-13-5：图3-1图3-2图3-3图3-4图3-53.2 加工方案的选择加工方法的选择，就是为零件上每一个有质量要求的外表，选择一套合理的加工方法。选择时，既要满足零件加工质量的要求，也要兼顾生产率和经济性。由于机械加工中可供选用的加工方法很多，即使对同样精度同样外表粗糙度要求的同类外表可供选择的加工方法也较多，所以在具体选择时，应充分了解各种加工方法所能达到的经济精度，以便在多种加工方法中，选择本钱比拟底的那种从而降低零件的制造本钱。选择加工方法时，初应保证加工外表的精度和粗糙度要求之外，还应综合考虑如下因素。工件的材料因素；工件的结构和尺寸；生产类型和现场生产条件。本课题夹具设计方案采用一面两孔定位参见“第4章夹具设计。3.3 工艺的安排原如此工序安排的原如此 ： 零件上需要加工的外表很多，而且每个需要加工的外表往往不是一次加工就能达到设计需求。安排机械加工工序顺序的任务，一是为各个外表的加工安排先后顺序，二是在加工路线为每个外表的各个加工工序，安排具体的位置。1 首先，为零件上各个需要加工的外表选择合理的加工方案；然后，将次要外表性质一样的加工工序，放在与主要外表加工性质一样的工序中完成。这样，大多数次要外表的终加工，一般在主要外表的粗，半精加工中即可完成。但对于那些与主要外表有密切位置关系的次要外表的加工，应放在主要外表的精加工后进展。如大多数箱体零件上重要孔周围的紧固螺纹孔，多安排在重要孔精加工后进展钻孔和攻螺纹。2 零件的机械加工路线中，第一道工序往往都是加工精基准，然后使用精基准定位，进展后续加工。本课题工艺过程：铸造退火粗车底面和435h8、386并倒角粗车顶面和160H8精车底面和435h8并倒角精车顶面和160H8并倒角粗铣圆弧槽6-42H10钻30-30孔、6-13孔精铣圆弧槽6-42H10钻12-11孔锪孔6-SR30去毛刺检验3.4 刀具与切削用量的选择切削用量不仅是在机床调整前必须确定的重要参数，而且其数值合理与否对加工质量、加工效率、生产本钱等有着非常重要的影响。所谓“合理的切削用量是指充分利用刀具切削性能和机床动力性能(功率、扭矩)，在保证质量的前提下，获得高的生产率和低的加工本钱的切削用量。制订切削用量时考虑的因素1切削加工生产率在切削加工中，金属切除率与切削用量三要素ap、f、vc均保持线性关系，即其中任一参数增大一倍，都可使生产率提高一倍。然而由于刀具寿命的制约，当任一参数增大时，其它二参数必须减小。因此，在制订切削用量时，三要素获得最优组合，此时的高生产率才是合理的。2刀具寿命切削用量三要素对刀具寿命影响的大小，按顺序为vc、f、ap。因此，从保证合理的刀具寿命出发，在确定切削用量时，首先应采用尽可能大的背吃刀量；然后再选用大的进给量；最后求出切削速度。3加工外表粗糙度精加工时，增大进给量将增大加工外表粗糙度值。因此，它是精加工时抑制生产率提高的主要因素。刀具寿命的选择原如此切削用量与刀具寿命有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命如此应根据优化的目标而定。一般分最高生产率刀具寿命和最低本钱刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序本钱最低的目标确定。选择刀具寿命时可考虑如下几点：根据刀具复杂程度、制造和磨刀本钱来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些；对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，一般取15-30min；对于装刀、换刀和调刀比拟复杂的多刀机床、组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性；车间内某一工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些；当某工序单位时间内所分担到的全厂开支M较大时，刀具寿命也应选得低些；大件精加工时，为保证至少完成一次走刀，防止切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和外表粗糙度来确定。切削用量制定的步骤背吃刀量的选择、进给量的选择、切削速度确实定、校验机床功率。提高切削用量的途径采用切削性能更好的新型刀具材料； 在保证工件机械性能的前提下，改善工件材料加工性； 改善冷却润滑条件； 改良刀具结构，提高刀具制造质量。3.5 切削用量计算加工材料HT250， 190HBS，铸铁，有外皮；工件尺寸坯件最大直径445mm，最大高度96mm。3.5.1 车435H8由于工件是铸件毛坯，加工余量达5mm，加工要求Ra3.2，故分两次走刀，粗车加工余量取为4mm，精车加工余量取为1mm。1. 粗车1选择刀具1选择可转位硬质合金外圆车刀。 2根据参考文献7表1.1由于CA6150车床的中心高为250mm，应当选刀杆尺寸B*H=20*30，刀片厚度选6mm。3根据参考文献7表1.2，粗车带外皮的铸件毛坯，可选择YG6牌号硬质合金。4车刀几何形状参考文献7表1.3，选择卷屑槽带倒棱前刀面，主偏角为45度，副偏角为10度，后角6度，前角为8度，刃倾角为-10度，刀尖圆弧半径为1mm，倒棱前角为-5度，倒棱宽度为0.4mm。卷屑槽尺寸：圆弧半径为6.5mm，槽宽为7mm，槽深为0.95 mm卷屑槽尺寸根据以后选择的进给量确定。2选择切削用量 1 确定切削用量深度ap 由于外圆粗加工余量仅为4mm，可一次走刀内完成，故ap=444-436/2=4mm2 确定进给量f 根据参考文献7表1.4，在粗车铸铁、刀杆尺寸为20mm*30mm、 ap=35mm以与工件直径为100600mm时，f按CA6150车床说明书选择f3选择车刀磨钝标准与寿命 根据参考文献7表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm车刀寿命T=30min。4确定切削速度vc 根据参考文献7表1.11，当YG6硬质合金车刀加工182199HBS铸件，ap4mm，f 1.34mm/r，切削速度vt=57m/min。切削速度的修正系数为ktv=1.0, kkv=1.0，ksv=0.8, kTv=1.15, kMv=1.0, kkrv=1.0(根据参考文献7表1.28)，故 vc=vtkv=57×1×1 ×××1× n=1000 vc/D=1000××根据CA6150车床说明书，选择n实=40r/min这时实际切削速度vc为vc=Dnc/1000=×445×最后决定的车削用量为ap=4mm, f=1.22mm/r, n=40r/min, vc=55.89m/min。2. 精车。3.5.2 粗铣切削用量该两道工序选用XA6132型万能铣床，采用专用夹具装夹，ap=5mm，ae=37mm。由于余量过多，所以分两次铣，粗铣加工余量取4.5mm，精铣加工余量取0.5mm。1选择刀具 根据参考文献7表1.2，选择YG6硬质合金刀片，最后确定为硬质合金可转位三面刃铣刀。根据零件的特征，选择铣刀直径D=200mm，而且要把两把铣刀组合起来，形成组合铣刀。刀具z=12，D1=65mm，d=40mm，L=16mm，如图3-6所示。图3-6根据参考文献7表3.2确定铣刀切削局部几何形状：r=45°，r=1°，a=8°，r0=5°，a0=8°，s=-10°。 2 确定每齿进给量fz 本工序要求加工外表粗糙度Ram，根据参考文献7表3.5，取每转进给量fr=1mm/r, 如此fz=fr/z=0.083mm/z。3 选择铣刀磨钝标准与寿命 根据参考文献7表3.73.8，后刀面最大磨损限度为1.5mm，刀具寿命为240min。4 确定切削速度vc和工作台进给速度vf 根据参考文献7表3.16，当刀具寿命为240mm，D/z=240/12, ap=7.5mm, fz0.1mm/z时，vc=100m/min, n=159r/min, vf=203mm/min。其修正系数为所以vc=110m/min, n=174.9r/min, vf 根据XA6132型万能铣床说明书选择 n=190r/min, vf=235mm/min如此实际切削速度和每齿进给量为vc=Dn/1000=119.32m/min, fz= vf3.6 本课题加工工序的分析粗铣图3-7此工序主要是用机工来操作，夹具为专用夹具。粗铣逆时针6-T1、T2、T3、T4面，保持尺寸41mm，保持刀具中心线与平面A之间距离尺寸24.5mm，组合硬质合金可转位三面刃铣刀、游标卡尺0-150/0.02、深度游标卡尺0-200/0.02，主轴转速190转/分，切削速度119.32米/分，走刀量0.1(毫米/齿，吃刀深度4.5(毫米)，走刀1次。图3-8此工序也是用机工来操作，夹具为专用夹具。精铣逆时针6-T1、T2、T3、T4面，保持尺寸40+0.1 0mm，保持刀具中心线与平面A之间距离尺寸24mm，组合硬质合金可转位三面刃铣刀、游标卡尺0-150/0.02、深度游标卡尺0-200/0.02，主轴转速235转/分，切削速度147.58米/分，走刀量0.083(毫米/齿，吃刀深度0.5(毫米)，走刀1次。第4章 夹具设计4.1 夹具的特点在机床上加工工件时，我们可以看到两种不同的情况：一种是用划针或指示表等量具，按工件的某一外表,或者按工件外表上所划的线进展找正,使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进展加工；另一种是把工件安装字夹具上进展加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的外表，一般都按工件的结构形状,加工方法和生产批量的不同，采用各种不同的装置将工件准确，方便的而可靠地安装在机床上，然后进展加工。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的,其功用主要有如下几个方面:1.保证工件被加工外表的位置精度,例如与其他外表间的距离精度,平行度,同轴度等。对于外行比拟复杂,位置精度要求比拟高的工件,使用通用夹具进展加工往往难以达到精度要求。2.缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进展某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两局部。采用专用夹具后,安装工件和转换工位的工作都可以大为简化,不再需要画线和找正,缩短了工序的辅助时间并且节省了画线这个工序,从而提高了劳动生产率.在生产中由于采用了多工件平行加工的夹具,使同时加工的几个工件的机动时间将与加工一个工件的机动时间一样。采用回转式多工位连续加工夹具,可以在进展切削加工某个工件的同时,进展其它工件的装卸工作,从而使辅助时间与机动时间相重合。总之,随着专用夹具的采用和进一步改善,可以有效地缩短工序时间,满足生产不断开展的需要。3.采用专用夹具还能扩大机床的工艺X围。例如在普通车床上附加镗模夹具后,便可以代替镗床工作;装上专用夹具后可以车削成型外表等,以充分发挥通用机床的作用。4.减轻劳动强度,保障安全生产。根据生产需要,采用一些气动,液压或其它机械化,自动化程度较高的专用夹具,对于减轻工人的劳动强度,保障生产安全和产品的稳质高产都有很大作用。加工大型工件时,例如加工车床床身上,下两面上的螺孔,需要把床身工件翻转几次进展加工,劳动强度大而且不安全。采用电动回转式钻床家具后,就能够达到提高生产效率,减轻劳动强度,保障生产安全的目的。专用夹具在生产上起着很大的作用,那么是不是在任何场合都要设计和采用呢!这个问题就是具体问题具体的分析。上面说的关于专用夹具在生产中的作用,只是事物的一个方面。另一方面,由于夹具的设计,制造和所用的材料等须消耗一定的费用,增加了产品的本钱。因之,在什么情况下采用什么样的夹具才是经济合算的,这是一个大问题,特别对于重大的,设计制造工作量大的专用夹具需与工人师傅等三结合共同研究解决。事物总是一分为二的,专用夹具也存在缺点,即专用夹具的专用性和产品多样性的矛盾。由于专用夹具只适用于一个工件加工的某一个工序,因而随着产品品种的不断增多,夹具数量也不断上升,造成存放和管理上的困难;而当某产品不再进展生产时,原来的夹具一般都无法重新利用,造成浪费.同时,专用夹具的设计生产时间周期长,与生产的迅速开展也有矛盾。但是在当前成批生产的机械工厂中,多数还是采用通用机床加上专用夹具进展工件的机械加工。综上所述，机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产开展的重要工艺措施之一。随着我国机械工业生产的不断开展，机床夹具的改良和创造已成为广阔机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。4.2 研究夹具的目的和意义随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化开展。在整个机械工业中，设计在其中占有的地位日益显现出来。工业设计主要包括三个方面的内容。第一是产品设计,第二是与产品有关的视觉传达设计，如产品的包装、商业广告等平面设计。第三是由产品设计扩展的环境设计如产品的展示与陈列，商品橱窗设计以与室内设计等。产品设计作为工业设计的核心，它涉与的面广，从人们的衣食住行，到社会的各行各业，产品设计无时不有，无时不在。产品设计的对象既包括一般的日用生活制品，也包括工业生产的机床，加工工具；既包括家用小电器产品，也包括专业的仪器，仪表；既包括私有的自行车，摩托车，也包括大型的汽车，飞机等交通工具；“从口红到宇宙飞船都是属于产品的设计的X畴，本论文主要针对加工工具设计，在一定X围内又称“加工辅助设计，即机床夹具体的设计。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成局部，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。在设计过程中应深人实际，进展调查研究，吸取国内外的先进技术，制定出合理的设计方案，再进展具体的设计。而深入生产实际调查研究中，应当掌握下面的一些资料：(1)工件图纸；详细阅读工件的图纸，了解工件被加工外表是技术要求，该件在机器中的位置和作用，以与装置中的特殊要求。(2)工艺文件：了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件被加工外表与待加工面状况，基准面选择的情况，可用机床设备的主要规格，与夹具连接局部的尺寸与切削用量等。(3)生产纲领：夹具的结构形式应与工件的批量大小相适应，做到经济合理。(4)制造与使用夹具的情况，有无通用零部件可供选用。工厂有无压缩空气站；制造和使用夹具的工人的技术状况等。夹具的出现可靠地保证加工精度，提高整体工作效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。4.3 夹具的国内外现状和开展趋势工业设计是人类社会开展和科学技术进步的产物，从英国莫里斯的“工艺美术运动，到德国的包豪斯设计革命以与美国的广泛传播与推广，工业设计经过了酝酿，探索，形成，开展百余年的历史沧桑。时至今日，工业设计已成为一门独立的专业学科，并且有一套完整的研究体系。1980年国际工业设计协会理事会ICSID给工业作了明确定义：“就批量生产的工业产品而言，凭借训练，技术知识，经验与视觉感受，而预示材料、结构、构造、形态、色彩、外表加工，装饰以新的品质和规格，叫做工业设计。根据当时的具体情况，工业设计师应在上述工业产品全部侧面或其中几个方面进展工作，而且需要工业设计师对包装、宣传、展示，市场开发等问题的解决付出自己的技术知识和经验以与视觉评价能力时，这也属于工业设计的X畴。材料、结构、工艺是产品设计的物质技术根底，一方面，技术制约着设计；另一方面，技术也推动着设计。从设计美学的观点看，技术不仅仅是物质根底还具有其本身的“功能作用，只要善于应用材料的特性，予以相应的结构形式和适当的加工工艺，就能够创造出实用，美观，经济的产品，即在产品中发挥技术潜在的“功能。任何设计都是时代的产物，它的不同的面貌，不同的特征反映着不同历史时期的科学技术水平。技术是产品形态开展的先导，新材料，新工艺的出现，必然给产品带来新的结构，新的形态和新的造型风格。材料，加工工艺，结构，产品形象有机地联系在一起的，某个环节的变革，便会引起整个机体的变化。4.4 夹具的根本结构和工作原理按在夹具中的作用,地位结构特点,组成夹具的元件可以划分为以下几类:(1)定位元件与定位装置；(2)夹紧元件与定位装置(或者称夹紧机构)； (3)夹具体；(4)对刀,引导元件与装置(包括刀具导向元件,对刀装置与靠模装置等)；(5)动力装置；(6)分度、对定装置；(7)其它的元件与装置(包括夹具各局部相互连接用的以与夹具与机床相连接用的紧固螺钉,销钉,键和各种手柄等)；每个夹具不一定所有的各类元件都具备,如手动夹具就没有动力装置,一般的车床夹具不一定有刀具导向元件与分度装置。反之,按照加工等方面的要求,有些夹具上还需要设有其它装置与机构,例如在有的自动化夹具中必须有上下料装置。4.5 设计方案4.5.1 方案拿到零件，了解它的结构，再加上我们的课题是粗铣6个圆弧槽，所以我就决定定位方式为“一面两孔定位。由于圆柱销太大，所以我就不单独设计一个圆柱销，而是把支撑板跟它铸造成一个零件再加工，它跟零件160H8配合。菱形销如此安装在支撑板，跟零件上的30-30mm其中一个孔配合。我设计的是加工是离合器盖的6个圆弧槽的夹具，而且是中批量生产，所以在设计铣夹具时必须要有分度装置，因此我决定采用端面齿盘鼠牙盘来解决分度的问题。在设计夹紧机构时，我本来想用压板跨过圆柱销，再通过螺母夹紧工件，可后来发现，无论是对压板怎么设计，三面刃铣刀还是会铣到压板，所以这方案就被淘汰了。后来我在上齿盘上设计了两个螺纹孔，再用螺栓通过孔，接着通过工件的铸造孔，最后用螺母将其夹紧。4.5.2 夹具的经济效益分析机床夹具费用是工艺本钱的组成局部，它直接影响工艺过程的经济性与产品本钱,机床夹具的经济性用下述不等式评价:SNC式中S-使用机床夹具后生产费用的节约,即经济效果；式中N-用机床夹具全年加工的工件数量,即工件的年产量；式中C-使用机床夹具全年的费用。(1)使用机床夹具的经济效果：机床夹具的使用减少了生产单件的时间，一个工件的某一工序因使用机床夹具而减少的单件时间是：T=T1-T2式中T1和T2分别为使用机床夹具前后工件的单件时间。假如比拟两种机床夹具的经济性， T1和T2又分别代表两种夹具加工工件的单件时间,由于使用机床夹具而节约的工人工资额为：Z=Z1T1-Z2T2式中Z1，T2分别为使用机床夹具前后机床工人每分钟的工资额，假如考虑杂费方面H的节约，使用机床夹具的经济效果为：S=Z(1+0.01H)(2)使用机床夹具的全年费用,一套专用夹具的费用为：式中As-专用夹具的设计系数,通常为0.5；式中Ay -专用夹具的使用系数，一般取用专用夹具制造价格的0.20.3；式中T-专用夹具的使用年限,简单夹具=1年，中等复杂的夹具=23年，复杂夹具是=45年；Cz专用夹具的制造价格由下式计算 Cz =+tZp(1+0.01H)；式中-材料的平均价格 * 元/kg；式中-夹具元件的重量；式中t-夹具制造工时 h；式中Zp-工人的平均工资 * 元/人；式中H-工具车间杂费百分比；通过原理，已经可以从该方案中检索到实现设计可行性原理方案。实现某一功能可能有多个解，其优劣程序要视具体情况而论。评价项给出了评价准如此和评价的特性值，反映了原理方案在技术性、经济性和社会性上的效用。以上所述原理中有关项目中所表达的评价决策的方方面面，为设计展示出统率全局的设计信息空间。在这些问题上我们不再讲究。4.6 误差分析4.6.1 定位误差分析工件的定位就是使同一工序中的所有工件逐次放置到夹具中，使之占有正确的位置的工艺过程。一批工件逐个在夹具中定位时，由于定位基准与工序基准不重合、定位副制造不准确等原因，使得各个工件在夹具中占据的位置不可能完全一致，势必产生定位误差，即工件在夹具中因定位不准确而产生的工件加工误差。定位误差实际上是一批工件采用调整法加工时，由于定位所造成的工件加工面相对于工序基准的位置误差。假定在加工时，夹具相对于刀具与切削成形运动的位置经调整后不再变动，那么可以认为加工面的位置是固定的，这样工件加工面相对于其工序基准的位置误差就是由于工序基准的位置变动所引起的。所以，定位误差也就是工件定位时工序基准在工序加工要求(位置尺寸或位置精度)方向上的位置变动量。应用夹具CAD系统设计夹具时，在未选定夹具定位方案的具体结构之前，尚不能建立定位尺寸链。在系统确定了夹具定位结构之后，就可以根据具体结构建立定位尺寸链进展正计算或反计算。a)正计算就是当定位结构中有关定位元件尺寸的公差时，用定位尺寸链求解封闭环公差(即定位误差)。如果所求的定位误差值在允许的公差X围之内，如此明确所确定的定位元件的尺寸公差能满足精度要求。否如此不能保证精度，就需调整定位结构中定位元件的尺寸公差。如果这些公差无调整的余地如此需考虑重新确定定位结构。b)反计算就是封闭环的尺寸与公差,确定各组成环的公差,即将允许的定位误差合理地分配到各组成环中去。4.6.2 装备误差分析“机床夹具装配调整与夹具精度检验实验，认识到夹具制造工艺特点和工件加工精度的保证方法，认识到夹具总装图公差配合与技术要求的实际意义。从而使我在进展夹具设计时明白到底应标注哪些技术要求有其意义。安装误差与定位误差：在应用夹具安装工件时,往往由于如