基于proe的铣床夹具设计

基于proe的铣床夹具设计内容摘要：

将工件压紧夹牢，保证工件的定位在加工中不因受外力而产生位移，同时防止或减少振动。 ③ 确定夹具位置的元件 其作用是确定夹具在机床上的饿安装位置，从而保证工件与机床之间的正确加工位置。 ④ 对刀导向装置 用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的饿元件称为对刀导向元件。 ⑤ 其他装置 有些夹具还设有分度装置、上下料装置、工件 顶出装置等。 ⑥ 夹具体 他是夹具的基本件和骨架，上述各类元件或装置都安装在夹具体上，使之成为一个夹具整体。 他们的基面一般都和机床工作台或花盘相联结。 上述 六 个组成部分，并非每套机床夹具都必须全部具备。 但是一般说来，定夹紧装置 其他装置 确定夹具位置元件 夹具体 对刀换向装置 定位装置 工件 夹 具 刀 具 机 床 7 位装置、夹紧装置和夹具体则是夹具的基本部分。 机床夹具的组成部分与工件、机床、刀具之间的联系，可以从下图看出，该图为正确设计夹具提供了思考问题的线索：例如定位、夹紧装置直接与工件有关，故在设计时必须掌握与工件形状、尺寸、技术要求等有关资料；在设计对刀导相元件时，应考虑加工所用刀具的类型、结构和尺 寸等；设计确认夹具在机床上位置的元件时，则应依据机床工作台或主轴端部的结构形式和尺寸等。 现代机床夹具的发展方向 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。 它的发展方向主要表现为“四化”。 ① 标准化 完善的标准化，不仅指现有夹具零部件（包括毛坯及半成品）的标准，而且应有各种类型夹具结构的标准（如果用可调夹具标准、组合夹具标准、自动线夹具标准等）。 同时应对专用夹具零部 件，实行统一的标准化、系列化，以便使用一部分的零部件，能在各类夹具实现通用化。 无疑这“三化”是夹具发展的基础工作，有此基础，就有可能组织夹具零件、传动装置甚至整套的夹具的专业化定点生产，使原来单体生产的夹具，转变为专业化生产，以保证质量，降低成本，缩短生产周期。 ② 可调化、组合化 当前机床发展的两个主要发展方面，一是要把专门用于某一特定工序的专用夹具，扩大其运用范围，使能用于同一类零件的加工，并实现快速调整；二是要改变专用夹具当工件或工艺一有修改就得报废的问题，使夹具能够重复利用，实现组合化的原则，用 少数元件能满足多中需要。 特别是随着数控车床等的大量出现，如何使用可调化或组合化夹具来适应这种机床的需要，成为当前机床夹具的又一重要发展方向。 ③ 精密化 由于机械产品加工精度日益提高，高精度机床的大量涌现，势必要求机床夹具也相对精密。 例如精密多齿分度盘、分度精度可以达到  ；高精度通用定心卡盘可达。 ④ 高效自动化 为了实现机械加工过程自动化，以改善劳动条件，提高生产率，降低加工成本，不仅是生产流水线、自动线的需要，而且对多品种、小中 批量生产同样可以考虑采用合适的高效自动化夹具，以获得良好的效益。 8 3 铣床夹具设计 本夹具主要用来粗、精铣车床拨叉底面槽。 由加工本道工序的工序简图可知。 粗、精铣槽时，槽宽有尺寸要求 0120206 mm ，其深度的要求精度不是高，槽的左右两侧面粗糙度要求。 本道工序仅是对槽进行粗、精加工。 因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。 同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 定位基准的选择 在进行铣槽加工工序时， 25mm 、 55mm 孔均已经加工出。 因此工件选用顶面与两孔作为定位基准。 选择顶面作为定位基面限制了工件的三个自由度，而两工孔作为定位基面，分别限制了工件的一个和两个自由度。 即两个孔作为定位基面共限制了工件的三个自由度。 即一面两孔定位。 工件以一面两孔定位时，夹具上的定位 元件是：一面两销。 其中一面为支承板，两销为一长圆柱销和一削边销。 如图 3： 1413.26. 3 图 3 铣槽的定位 制定夹具方案 本夹具的设计主要是用来对槽的加工，要求保证槽两 侧的粗糙度达到任务书的要求。 由于前面已经提到拨叉 A零件的加工批量大，因此在本道工序在加工时，主要考虑的是产品的劳动生产率，同时还要保证零件的加工精度。 所以在设计专用夹具时就要在保证零件的加工精度的前提下，尽量使零件的装夹方便，以提高劳动生产率，降低生产成本。 为此，我设计了两套专用夹具的方案以供在设计时比较选用，其方案如下： 9 ⑴ 夹具设计方案一 从前面的加工工艺路线可以看出，本道工序的加工已经是最后几道了。 因此，许多孔、面都已经加工过了，在选择定位的时候我采用了一面两销定位，一面是以大头孔的侧面，两销分别是在 小头孔采用一长销限制了四个自由度，在大头孔采用一削边销限制了一个自由度，大头孔的侧面用一的定位环定位限制了一个自由度，实现了六个自由度的完全定位。 夹紧在大头孔处用一个带钩的长压板作为夹紧机构，将加工面放在上方并水平，用一铣刀进行立铣。 ⑵ 夹具设计方案二 由于在前面的工序中孔和平面都已经加工，并都达到了一定的精度要求，在加工槽时我选择以小头孔、大头孔及小头孔端面来定位。 在小头孔用一长销定位限制了工件的四个自由度，在小头孔的端面用一定位环定位限制了工件的一个自由度，在大头孔用一削边销定位限制了工件的一个自由度 ，在夹具上的一个长销、一削边销和一定位环作为定位机构，实现了典型的一面两销定位，零件被完全定位。 夹紧机构我选择用一个移动压板，在小头孔和大头孔之间的连接板上实现压紧。 在夹具的顶端用一连接板来支撑对刀块，以保证刀具的位置，来保证零件的加工精度。 ⑶ 设计方案的比较 根据上述两种方案可以看出，两种方案的定位都采用了典型的一面两销定位，夹紧方式都采用手动夹紧。 其它们的不同在于，方案一是以大头孔来夹紧，定位面是大头孔，小头孔端面没有和夹具体接触，且大头孔的夹紧采用一长压板压在工件的大头孔的端面上。 在夹紧的时候如果对压板两边的螺母旋紧的位置不一，则会出现工件的受力不均，使工件有产生翻转的趋势，不能保证槽的加工精度。 经过上面的分析，方案二就解决了上述的问题，在工件的大小头之间进行夹紧。 因此，我选择采用方案二进行设计。 如图 4： 图 4 铣槽夹具 10 定位元件的选择及计算 本工序选用的定位基准为一面两孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。 因此进行定位元件的设计主要是对长圆柱销和短削边销进行设计。 由加工孔工序简图可计算出两孔中心距 gL。 mm 由于两孔有位置度公差，所以其尺寸公差为 mmLg  所以两加工孔的中心距为 mm ，而两孔尺寸为 mm  、 mm 。 根据参考文献 [10]削边销与圆柱销的设计计算过程如下： 定位销中心距基准孔中心距 图 5 定位销 ⑴ 确定两定位销中心距尺寸 xL 及其偏差 Lx。