组合机床镗夹具设计说明书

PAGE36PAGE35组合机床镗夹具设计摘要本组合机床是组合机床镗夹具，在完成“三图一卡”的基础上，主要完成夹具设计。为了适合流水线生产，提高目前的生产效率、加工精度，从而降低加工成本而设计的。在设计过程中借鉴了国内外一些现有的组合机床设计资料，还参考了一些与本课题相关的文献资料。设计的主要内容为组合机床的总体设计和夹具的设计。夹具的设计是本次设计中一个重要的部分。在夹具设计方面，采用一次装夹，同时对进气和排气孔进行镗加工，提高了加工效率。其次,夹具采用一面两销定位，保证了导管孔及气门阀座孔对定位销孔的位置精度。夹紧方式采用液压夹紧，改变了原来的手动夹紧，提高了工作的效率。最后，对相应部分进行了计算、分析、校核。本组合机床具有提高生产效率，满足工件的加工精度，减少了工人的劳动强度的优点，较好的实现了设计的要求。关键词：组合机床；夹具；定位；夹紧AbstractThiscombinationmachinetoolisacombinationofmachinetoolboringfixture,inthecompletionof"threepictureacard"basedonthemaincompletionoffixturedesign.

Inordertobesuitableforassemblylineproduction,improvethecurrentproductionefficiency,processingaccuracy,soastoreducetheprocessingcostanddesign.

Duringthedesignprocess,someexistingcombinedmachinetooldesignmaterialsathomeandabroadareusedforreference,aswellassomeliteraturerelatedtothissubject.

Themaincontentofthedesignistheoveralldesignofthecombinedmachinetoolandthedesignofthefixture.

Thedesignoffixtureisanimportantpartofthisdesign.

Inthefixturedesign,adoptaclamping,atthesametimetotheairintakeandexhaustholeboring,improvetheprocessingefficiency.

Secondly,thefixtureusestwopinsononesidetoensurethepositioningaccuracyoftheguideholeandvalveseatholetothepositioningpinhole.

Theclampingmethodadoptshydraulicclamping,whichchangestheoriginalmanualclampingandimprovestheworkefficiency.

Finally,thecorrespondingpartofthecalculation,analysis,check.

Thecombinedmachinetoolhastheadvantagesofimprovingproductionefficiency,meetingthemachiningaccuracyoftheworkpiece,reducingthelaborintensityoftheworkers,andbetterrealizetherequirementsofthedesign.

Keywords：modularmachine-tool;jig;location;clamping

目录TOC\o"1-3"\h\u148561前言 430411.1研究背景 4215811.2国内外研究现状 4204981.3研究内容 5140462组合机床总体设计 681442.1组合机床配置型式选择 673222.2被加工零件工序图 7165272.3加工示意图 85472.4刀具的选择 9327032.5机床联系尺寸图 1081502.5.1动力滑台的选择 1153782.5.2机床生产率计算卡 11223663夹具设计 12259303.1概述 1275143.1.1机床夹具在机械加工中的作用 13308193.1.2机床夹具的分类 1391003.1.3机床夹具的组成 14234103.2夹具的设计步骤及内容 14320203.2.1镗孔的工艺分析 1471373.2.2夹紧方案的分析 15218383.2.3夹紧力的确定与计算 16175903.2.4夹紧液压缸的选择 16194243.2.5定位元件的设计 17319823.2.6定位误差的计算 175323.2.7导向装置的选择 1996943.2.8夹具体的设计 19277083.2.9其它元件的设计 19249924齿轮和轴的校核 20202054.1.齿轮的校核 20270834.2轴的校核 22203055数控加工程序 268458参考文献 271前言1.1研究背景组合机床是指以系列化、标准化的通用部件为基础，配以少量的专用部件组成的专用机床。它适宜于在大批、大量生产中，对一种或几种类似零件的一道或几道工序进行加工。组合机床具有专用机床结构简单、生产率高和自动化程度较高的特点。夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。夹具在机械行业中，是产品加工过程中重要的工装，生产中的夹具具有保证加工精度、提高生产效率、减轻劳动强度、扩大机床的工艺范围和加工范围的作用。本次毕业设计面向组合机床的镗夹具设计，由于数控机床与传统机床相比具有高度柔性、加工精度高、加工稳定可靠、生产率等优点，且为实现多种产品不同结构的灵活切换，降低生产工装投入成本，缩短生产周期，要求夹具具有结构通用化与可数控化等特点。本设计的课题是组合机床镗夹具夹具设计。组合机床镗加工，其工作效率和精度不高而设计的。主要是为了适合流水线生产，提高目前的生产效率、加工精度，从而降低加工成本。1.2国内外研究现状机床是制造业的主要生产设备，而数控机床是高精度、高效率的自动化生产设备随着科学技术不断发展。数控机床的发展也越来越快，数控机床正朝着高复合、高精度、高速度化和模块化方向发展。因此，数控组合机床就是在这样的社会环境下，为了适应当下的机械加工工艺对机床在高速、高精等方面的要求应运而生的。组合机床出现在世界上只有50多年的历史。我国组合机床事业是从无到有．逐渐发展起来的。从1956年开始自行设计、制造了组合机床并得到很大发展如北京、上海、辽宁、山东、江苏等发展很快，西北、西南地区也又新的发展。国家又重点安排了一批工厂，如大连机床厂、常州机床厂、大河机床厂、长沙机床厂、上海第十机床厂等20多个工厂生产组合机床通用部件，为全国各地机械加工部门用组合机床自己武装自己创造了非常有利的条件。许多工厂在大搞技术改造设备更新、质量翻新的热潮中．制造了大量的组合机床及其自动线，成倍地提高了劳动生产率．保证了产量和质量，降低了成本。组合机床技术的发展趋势是:（1）广泛应用数控技术（2）发展柔性技术（3）发展综合自动化技术（4）进一步提高工序集中程度组合夹具最早出现在第二次世界大战的英国，当时被称为“积木式夹具”由于能够满足军工生产的需求，受到英国政府的重视。不久，苏联政府也开始使用组合夹具，并使组合夹具得到大范围的推广。50年代以后，欧洲各国相继出现了各种形形色色的组合夹具系统，最著名的当属德国的VEB和哈尔德（Halder）以及捷克的UBV系统。80年代美国、日本、北欧也越来越多的使用组合夹具。我国从1957年开始使用组合夹具，并于1962年在天津成立组合夹具厂，至今已有五十多年历史。50年代末期，郑州的一家纺织机械厂首先使用苏联的槽系组合夹具系统，在当时取得了显著的效果，60年代初期这套系统迅速在全国进行推广。与此同时，天津组合夹具厂成立并从事生产制造组合夹具元件，随后在天津与北京成立了组合夹具出租站，组合夹具在全国范围内得到了广泛的应用。1964年后，专业制造组合夹具厂提供的组合夹具元件已不再满足国内几大军工企业生产需求，在企业内部建立了专门的组合夹具生产厂以及组合夹具站。随着70年代数控机床、加工中心和80年代柔性制造系统的普遍应用，专用夹具已不再适用于多品种、小批量生产制造，组合夹具使用得到了进一步的推广。1.3研究内容组合机床镗夹具结构的研究与设计，结构通用模块数控化，具体工作如下：（1）组合机床镗夹具方案设计镗夹具主要由定位元件、夹紧装置、导向元件（镗套和镗模支架等）、镗模底座组成。比较选择合适的零部件如镋套可分为固定镋套、滑动镋套、滚动镋套。可根据其承载能力、径向尺寸、加工精度、润滑要求等选择。（2）组合机床镗夹具传动设计与计算（3）组合机床镗夹具结构设计与计算夹具结构灵活多变，设计和组装周期短，夹具零部件能长期重复使用，适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用，且要便于拆卸。（4）组合机床镗夹具动刚度分析与验算（5）组合机床镗夹具控制设计编程2组合机床总体设计2.1组合机床配置型式选择组合机床有大型和小型，又可分为卧式，立式两种，根据配置形式还可分为单工位和多工位。配置方案不同对机床的复杂程度，通用化程度，结构工艺性，加工精度，机床重新调整的可能性等都有不同的影响。在本工序中要求加工同轴的两个孔，因此采用卧式布置，为了提高生产效率，降低设计成本。机床采用卧式，其优点是加工和装配工艺性好，无漏油现象；同时，安装、调试与运输也都比较方便；而且，机床重心较低，有利于减小振动。其缺点是削弱了床身的刚性，占地面积大。本机床采用了单滑台双动力头结构，考虑到相关联的机床夹具结构的统一性，采用固定式夹具.由于在加工过程中要实现大范围的调速，因此采用伺服滑台来满足这个要求。其具有如下特点:可自动变换进给速度和工作循环，可在较宽的范围实现位控，执行零件加工的数控程序.由此，根据已定的工艺方案和机床配置形式，确定机床为卧式单面双工位数控传动的组合机床，伺服滑台实现工作进给运动，设计配套的动力箱。图2-1组合机床配置型式图2.2被加工零件工序图被加工零件工序图是根据制定的工艺方案，表示所设计的组合机床(或自动线)上完成的工艺内容，加工部位的尺寸精度，表面粗糙度及技术要求，加工用的定位基准，夹压部件以及被加工零件的材料，硬度和本机床的前加工余量，毛坯或半成品情况的图样。除了设计研制合同外，它是组合机床设计的具体依据，也是制造，使用，调整和检验机床精度的重要文件，是在被加工零件图基础上，突出本机床的加工内容，并作必要的说明而绘制的。为使被加工零件工序图表达清晰明了，突出本工序内容，绘制时规定：应按一定的比例，绘制足够的视图以剖面；本工序加工部位用粗实线表示，保证的加工部位尺寸及位置尺寸数值下方画“—”粗实线，其余部位用细实线表示。本机床加工时是采用的一面两销定位方式，一面是气缸盖的内侧面，两销分别是一圆柱销一菱形销。它共限制六个自由度，可以达到定位效果，因此可以保证所需要的加工精度。绘制的被加工零件工序图如图2-2、2-3所示。图中符号夹紧位置--定位基准图2-2半精镗加工零件工序图图2-3精镗加工零件工序图2.3加工示意图加工示意图是在工艺方案和机床总体方案初步确定的基础上绘制的，是表达工艺方案具体内容的机床工艺方案图，它是设计刀具、辅具、夹具、多轴箱、电气系统以及选择动力部件，绘制机床总体联系尺寸图的主要依据；是对机床总体布局和性能的原始要求；也是调整机床和刀具所必需的重要技术文件。图2-4半精镗加工零件示意图图2-5精镗加工零件示意图2.4刀具的选择选择刀具应考虑工件材料，加工精度，表面粗糙度，排屑及生产率等要求，只要条件允许应尽量选用标准刀具。孔加工刀具（钻、扩、铰等）的直径应与加工部位尺寸，精度相适应，其长度应保证加工终了时刀具螺旋槽尾端离导向套外端面30-50mm，以利排屑和刀具磨损后有一定向前调整量。刀具锥柄插入接杆孔内长度，在绘制加工示意图是应注意从刀具总长中减去。根据以上条件选择硬质合金刀具。刀具是由镗孔刀和枪铰刀组成的复合刀具。半精加工中时，镗杆直径选择Φ40mm，铰杆直径选择Φ12mm。在加工硬度较高的铸铁时，为提高刀具使用寿命，宜采用多刃镗刀头。本机床采用四刃镗刀头。由于在切削力的作用下，刀体上两个导向块与刀齿圆柱校准部分的圆柱刃带确定一个圆，因此采用双导向块已能满足圆周导向的要求。但由于来自外部的干扰，有时会使双导向块丧失平衡，从而引起加工误差，所以有时单刃铰刀也采用三个导向块。通过第三个导向块使铰刀切削部分的整个圆周方向上都具有很大的刚度，从而提高了平衡稳定性和加工经济度。综合上述条件，铰刀采用焊接式单刃双导向条铰刀。精加工时，镗刀采用德国MAPAL公司的精密刀具，铰刀采用机械夹固式铰刀，精度较半精加工稍高。2.5机床联系尺寸图机床联系尺寸图是以被加工零件工序图和加工示意图为依据，并按初步选定的主要通用部件以及确定的专用部件的总体结构而绘制的。是用来表示机床的配置型式和布局。用以检验各主要部件相对位置几尺寸联系能否满足加工要求和通用部件选择是否合适；它为多轴箱、夹具等专用部件设计提供重要依据；它可以看成是机床总体外观简图。图2-6机床联系尺寸图2.5.1动力滑台的选择a.选择动力部件由文献资料数控机械滑台主要技术性能选择NC-1HJ32M型和NC-1HJ32G型数控机械滑台，其台面宽度为320mm，台面长为630mm，最大行程为630mm，最大进给力为12500N，电动机Y100L1-4，P=2KW。由于本机床采用的是专用滑台，所以要在原有参数的基础上进行修改。故选择伺服电机。由文献资料[12]表13-32选SYJD1-110-B2型交流伺服电机，其额定转矩T=11.5N.m，最高转速为N=3000r/min，P=2.5KW。b.确定机床装料高度装料高度一般是指工件安装基面至地面的垂直距离。在确定机床装料高度时，首先要考虑工人操作的方便性；对于流水线要考虑车间运送工件的滚道高度。其次是机床内部结构尺寸的限制和刚度要求。参考国家标准装料高度H=1000mm。c.确定夹具轮廓尺寸主要确定夹具底座的长、宽、高尺寸。工件的轮廓尺寸和形状是确定夹具底座轮廓尺寸的基本依据。具体要考虑布置工件的定位、限位、夹紧机构、刀具导向装置以及夹具底座排屑和安装等方面的空间和面积需要。夹具底座的高度尺寸，一方面要保证其有足够的高度，同时考虑机床的装料高度、排屑的方便性和便于设置定位、夹紧机构。一般不小于240mm。本机床夹具的长为780mm，宽为460mm，高为820mm。2.5.2机床生产率计算卡a.理想生产率Q理想生产率Q（单位为件/h）是指完成年生产纲领A（包括备品及废品率）所要求的机床生产率。它与全年工时总数tk有关。Q=A/tK=5000/2350=21.2件/小时（2-1）b.实际生产率Q1实际生产率Q1是指所设计的机床每小时实际可生产的零件数量。Q1=60/T=29.09件/小时（2-2）c.机床负荷率机床负荷率为理想生产率与实际生产率之比。即文献资料[9]η=Q/Q1=0.73（2-3）因为组合机床负荷率一般为0.75～0.90，而对于精密度较高、自动化程度高的组合机床，宜适当降低负荷率，所以本机床满足要求。3夹具设计3.1概述机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛的应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装备、焊接和检验等工艺过程中。在金属切削机床上使用最多的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺设备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造及其生产技术准备中占有及其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件的定位和夹紧。然而，由于各类机床加工的方式不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。机床夹具在保证产品优质、高效和低成本方面充分发挥着现代先进设备的巨大潜力。有利于提高工人对复杂或精密零件的加工技能，减轻繁重的体力劳动。机床夹具设计和使用是促进生产周期的重要工艺措施之一/因此一切机械制造行业广大工人和工程技术人员历来都把机床夹具的改进和开发作为技术革新的主要课题之一。3.1.1机床夹具在机械加工中的作用对工件进行机械加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对刀具（或机床）有正确的位置并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此进行机械加工前，先要将工件夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时，一般是先按图样要求在工件表面划线，找出工件表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后在夹紧。这种方法不需专门的装备，但效率低，一般用于单件或小批量生产；批量较大时，大都采用夹具装夹工件。使用机床夹具的目的主要有以下六个方面。然而，在不同的生产条件下应该有不同的侧重点。夹具设计时应综合考虑加工的技术要求、生产成本和工人操作等方面的要求，以达到预期的效果。a.保证加工精度用夹具装夹工件时，能稳定地保证加工精度，并减少对其它生产条件的依赖性，故在精密加工中广泛的使用夹具，并且它还是全面质量管理的一个重要环节。b.提高劳动生产率使用夹具后，能使工件迅速地定位和夹紧，并能够显著地收缩辅助时间和基本时间，提高劳动生产率。c.改善工人的劳动条件用夹具装夹工件方便、省力、安全。当采用气压、液压等夹紧装置时，可以减轻工人的劳动强度，保证安全生产。d.降低生产成本在批量生产中使用夹具时，则由于劳动生产率的提高和允许使用技术等级较低的工人操作，故可以明显降低生产成本。e.保证工艺纪律在生产过程中使用夹具时，可确保生产周期、生产调度等工秩序。因为夹具往往也是工程技术人员解决高难度零件加工的主要工艺手段之一。f.扩大机床工艺范围这是在生产条件有限的企业中常用的一种技术改造措施。如在车床上拉削、深孔加工等，也可用夹具装夹以加工较复杂的成形圆。3.1.2机床夹具的分类机床夹具有多种分类方法。一般按适用工件的范围的特点分为：通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调夹具或按适用的机床分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等。通用夹具是指已经标准化，可用于加工一定范围内的不同工件夹具。如三爪自定心卡盘、虎钳、万能分度头和磁力工作台等。专用夹具是指为某一工件的某道工序而设计制造的夹具。一般在批量生产中使用，是机械制造厂里使用范围最广的一种机床夹具。3.1.3机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面四个部分：a.定位装置位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置，从而保证加工位置的正确。b.夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧、夹牢，保证工件在加工的过程中受到外力（切削力等）作用时不离开占据正确的位置。c.夹具体夹具体是机床夹具的基件，通过它将机床的所有元件构成一个整体。d.其它装置或元件如连接元件，分度装置，靠模装置，上下料装置，工业机器人等。3.2夹具的设计步骤及内容3.2.1镗孔的工艺分析该加工零件的工序内容半精镗(a)Φ47.8H8深10mm，粗糙度为3.2，枪铰导管底孔Φ14.8H8深33mm，粗糙度为3.2um的排气孔。两孔位置度公差为Φ0.03mm。(b)Φ44.8H8深10mm，粗糙度为3.2，枪铰导管底孔Φ14.8H8深28.5mm，粗糙度为3.2um的进气孔。两孔位置度公差为Φ0.03mm。精镗(a)Φ48H6深10mm，粗糙度为1.6，枪铰导管底孔Φ15H6深33mm，粗糙度为1.6um的排气孔。两孔位置度公差为Φ0.03mm。(b)Φ45H6深10mm，粗糙度为1.6，枪铰导管底孔Φ15H6深28.5mm，粗糙度为1.6um的进气孔。两孔位置度公差为Φ0.03mm。以上倒角均为1×45°除应保证各孔尺寸精度外，还需满足以下要求：a.Φ48H6孔与Φ15H6孔同轴度误差不大于Φ0.04mm，Φ15H6孔与被加工工件内侧面垂直度为Φ0.03mm，Φ48H6孔的底面与Φ15H6孔的垂直度为0.02/4.5mm，圆跳动为0.02mm。b.Φ45H6孔与Φ15H6孔同轴度误差不大于Φ0.04mm，Φ15H6孔与被加工工件内侧面垂直度为Φ0.03mm，Φ45H6孔的底面与Φ15H6孔的垂直度为0.02/4.5mm，圆跳动为0.02mm。3.2.2夹紧方案的分析A．工件在加工过程中定位基准的分析在选择定位基准时，应尽量选择设计基准作为定位基准，即遵循基准统一原则。由总体设计可以知道我使用的是半精镗、精镗同时进行加工，加上对零件的分析，最后选择气缸盖的内侧面即需加工空的一面作为定位的基准面，这样就有利于保证个被加工孔相互间的位置精度。气缸盖要很好的固定在机床上，就必须限制六个自由度，这样才可以保持加工精度。根据切削力的方向和夹具夹紧力的方向，我选择气缸盖的内侧面确立一个平面来限制三个自由度，另外的三个自由度我选择两个定位销来限制。最后再在气缸盖的底面上加上一个辅助支承，这样就更能保证工件的加工精度。这种定位方式就是“一面两销”定位。B．夹紧点的数目在确定夹紧力作用点的数目时，应遵从的原则是：对刚性较差的工件，夹紧力的数目应增多，力求避免单点集中夹紧，以图减小工件的夹紧变形；但夹紧点愈多，夹紧机构愈复杂，夹紧的可靠性愈差。所以采用多点夹紧时，应力求夹紧点的数目为最小。考虑到该气缸盖是铸铁件，使夹紧力分散，应采用多点夹紧。所以本设计采用压块进行压紧，四个压块可将压紧力分为四个.C．夹紧位置的确定夹紧位置选择的好坏直接影响工件的加工精度、定位的可靠、工作的稳定性。夹紧力的位置应使夹紧力落在定位平面内，力求接近平面的中心。夹紧力的方向最好要和轴向力想对，再根据气缸盖的大体形状，我选择工件的外侧面为夹紧位置，方向向内，由于本道工序是镗加工，所以轴向力不是很大，选择压板夹紧比较好。D.确定夹具的类型由于要求大量大批生产。通用夹具，组合夹具，可调夹具，随行夹具显然不能满足加工精度的要求。为了使用和维修的方便，专门设计了结构紧凑的专用夹具。E.确定夹紧方式(动力装置)按夹紧动力来源分，可以分为手动夹紧机构和自动夹紧机构。手动夹紧主要用于小批量生产，本课题中是不适合的。夹紧装置中产生动力的部分叫动力装置，常用的动力装置有气动、液压、电动等。夹紧装置中直接与工件的被夹压面接触并完成压夹作用的元件称为夹紧元件，本设计采用了液压夹紧，解决了手动夹紧是夹紧力不一致，误差大，精度低，工人劳动强度大等缺点。由于油液的不可压缩性，能传递较大的压力，比气压大10多倍，因此，在产生同样作用力的情况下，油缸直径可以小许多倍，使夹具结构更为紧凑。所以综合气压和液压的优缺点后，最后选用液压夹紧。3.2.3夹紧力的确定与计算确定夹紧力的方向、作用点和大小时要分析工件的结构，加工要求，切削力和其它外力作用工件的情况，以及定位元件的结构和布置方式。A．夹紧力的方向和作用点的确定夹紧力方向必须遵循：夹紧力作用方向不应破坏工件的定位。夹紧力作用方向应使工件的夹紧变形尽量减小。夹紧力作用方向应使所需夹紧力尽可能小。综上所述，我选择四个作用点在气缸盖的外侧面上。B．夹紧力的计算查参考文献[1]得夹紧力：W=KF(3-1)其中K为安全系数K=(3-2)—一般安全系数，考虑增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量不均匀等引起切削力的变化。一般取1.2-1.5。这里取1.4——加工性质系数。粗加工取1.2。精加工取1。这里取1。——刀具钝化系数。考虑到刀具磨钝后，切削力增大，一般取1.0-1.9，这里取1.3。——断续切削系数。断续切削时取1.2，连续切削时取1，这里是取1.2。——一般用来表示夹紧力的稳定性，手动夹紧时取1.3，机动夹紧时取1。所以经过计算得安全系数K=2.184。根据该夹具的装夹方式，选择的计算公式(3-1)式中WK——实际所需夹紧力（N）；K——安全系数；P——切削力（N）；由总体设计计算得到的轴向作用力为16.8N，最后由公式（5-1）、（5-2）算得夹紧力：F=38N3.2.4夹紧液压缸的选择组合机床的夹紧液压缸已进行了通用化系列化设计，根据夹紧力的大小，可以用任何型号的液压缸，因为任何型号的液压缸都能满足本机床夹具需要的夹紧力。但是根据调查，现在厂里用的液压缸一般是T5034、T5035、T5038这几种型号。由于T5034型号液压缸的行程比较小，所以这里选用型号为T5035的液压缸。查参考文献查基本尺寸参数，表4—4查液压缸的技术参数。这种液压缸的刚体采用无缝钢管，两端的端盖是嵌入式的，在缸体的两端内壁开有环槽，将端盖放入后旋转90度。端盖的边沿进入缸体两端的环槽中，即可承受轴向力。该夹紧装置主要是通过杠杆原理把液压缸的的推力和拉力传递到压紧块，完成夹紧的工作。杠杆是以一比一的比例来传递力的。3.2.5定位元件的设计根据定位方式查参考文献，选择一个的圆柱销和一个削边销，这两个都采用固定式。它们主要有以下几个工作特点和使用说明：A为了增加两孔连心线方向上的间隙，避免过定位，把第二销碰到工件孔壁的部分削去，只留下上下一部分圆柱面，也起到减小第二销直径的作用。B由于垂直于连心线方向上第二销直径没有减小，故对工件的转角误差没有影响。C安装削边销时，削边方向要垂直于连心线，为了保证削边销的强度，通常采用菱形结构。根据参考文献选择配合。选择销工作部分直径g5，定位销头部有15导角，与夹具体孔配合为H7/n6。为了便于更换定位销，设计成带衬套的结构衬套外径与夹具体孔配合为H7/n6，内径与定位销配合为H7/h6。故选择了一个Φ15.5g5圆柱销和一个Φ15.5g5的削边销，它们的高度相同。选用四个一样大小的Φ30的支承块构成一个支承平面，支承块的上下表面的平行度为0.01mm，表面粗糙度为0.8，高度为250.015，分别用M10的内六角圆柱头螺钉于夹具体连接。选取“一面两销”的定位方式。其定位特点有：a.可以简便地消除工件的六个自由度，使工件获得稳定可靠的定位b.有同时加工零件五个表面的可能，既能高度集中工序，又有利于提高各面上孔的位置精度。c.一面双孔”可做为零件从粗加工到精加工全部工序的定位基准，使零件整个工艺过程基准统一，从而减少由基准转换带来的累积误差，有利于保证零件加工精度。同时，使机床各工序（工位）的许多部件（如夹具）实现通用化，有利于缩短设计、制造周期，降低成本。d.于实现自动化定位、夹紧，并有利于防止切屑落于定位基面。3.2.6定位误差的计算a.菱形销的最大直径（3-3）式中b——菱形销宽度；——两孔中心距的公差；——两定位销中心距的公差，一般取（1/3—1/5）；——圆柱销与孔配合的最小间隙，；——圆柱销定位孔的最小直径由公式（3-3）计算得=15.473图3-1转角误差示意图b.工件的转角误差（3-4）式中——以菱形销定位的定位孔直径的公差；——菱形销直径的公差；——菱形销与孔的最小配合间隙（3-5）（3-6）由公式（5-4）、（5-5）、（5-6）得0.015°0.005°故工件在任意方向偏转时，最大转角误差为0.02°。c.基准位移误差0.0086mm。（3-7）d.基准不重合误差基准不重合误差应从定位基准到工序基准之间的所有尺寸的公差之和在加工尺寸方向上的投影，故基准不重合度误差=0。最后，在求得基准位移误差和转角误差后，算得定位误差=0.0086mm。此值小于工件相应位置度的三分之一，即0.0086mm＜(0.03/3)mm=0.01mm。3.2.7导向装置的选择一般夹具的导向装置是选用镗套或者导向支架，它们又可以分为很多种类。由于切削速度不大，同时为了保证被加工零件的技术要求，再结合本夹具的结构特点，切削主轴为钢性主轴，且加工深度不深，故不选用导向装置。只有当拆卸被加工零件时，需要一个导向装置来确保工件在退出定位销时不损坏定位销。所以选用导向条为导向装置。如图图3-2拆卸导向装置示意图3.2.8夹具体的设计夹具体采用铸造的箱体结构，各边的厚度取35mm，保证有足够的支承力，支承夹具、工件、气缸夹紧力。同时还有足够的刚性，镗加工时不会引起夹具的歪斜和工件误差的加大。夹具体和机床通过螺栓和定位销定位和固定。3.2.9其它元件的设计需要用到的元件主要有衬套、法兰盘、支架、支承块、立柱、齿条，齿轮，轴，隔套、压板，挡块，弹簧垫片、拨杆，推杆，顶杆等等。这些元件都是在设计中非常重要的元件，设计的过程主要根据参考文献，同时运用所学过的知识，还翻阅了参考文献等。详细设计情况可以看零件图。4齿轮和轴的校核4.1.齿轮的校核本夹具上的齿轮主要有两种齿轮，都是直齿圆柱齿轮的传动。设计的齿轮传动在具体工作情况下，必须有足够工作能力，以保证在整个寿命期间不致失效。所以要对齿轮进行校核。以齿轮YG023-2058为例。A.选择齿轮的材料、热处理方法、精度等级、齿数z1，z2及齿宽系数Φd。考虑到该组合机床的功率不大，故大、小齿轮都采用T235处理，齿面硬度为220HBS，260HBS，属软齿面闭式传动，载荷平稳，齿轮速度不高，粗选7级精度，齿数z1=z2=28，u=1，按软齿面齿轮非对称安装查参考文献，取齿宽系数Φd=1.0B.按齿面接触疲劳强度设计a.确定公式中各参数(a)载荷系数Kt由式（4-1）试选Kt=1.5(b)小齿轮传递的转矩T1取输入功率=7.5KW，小齿轮转速n1=960r/min则T1=（4-2）(c)材料系数查参考文献[5]表6.3得ZE=189.8(d)大小齿轮的接触疲劳强度极限按齿面硬度查参考文献得=520MPa，=600Mpa(e)应力循环次数N1=60n1jLh=60×960×1×10×300×16=2.765×109（4-3）N2=N1/μ=2.765×109（4-4）(f)接触疲劳寿命系数查参考文献得KHN1=0.88，KHN2=0.88(g)确定许用接触应力[σH1]，[σH2]取安全系数SH=1（4-5）（4-6）b.设计计算(a)试算小齿轮分度圆直径取则则（4-7）(b)计算圆周速度（4-8）(c)计算载荷系数K查参考文献得使用系数KA=1根据υ=3.58m/s，七级精度查参考文献得动载系数Kυ=1.1查参考文献[5]图6.13得Kβ=1.08则K=KAKυKβ=1.188。(d)校正分度圆直径由式mm（4-9）c.计算齿轮传动的几何尺寸(a)计算模数mm=d1/z1=2.35mm，按标准取模数，m=2mm.(b)两轮分度圆直径mm，mm(c)中心距aa=m(z1+z2)/2=2×（56）/2=56mm(d)齿宽bb=φd×d1=65.88b1=b2+(5-10)mm取b2=66mm，b1=70mm(e)齿高hh=2.25m=2.25×2=4.5C.齿根弯曲疲劳强度由式（4-10）a.确定公式中各参数值(a)大小齿轮的弯曲疲劳强度极限查参考文献取=240Mpa，=220Mpa(b)弯曲疲劳寿命系数KFN1，KFN2查参考文献取KFN1=0.88，KFN2=0.90(c)许用弯曲应力，取弯曲疲劳安全系数SF=1.4，应力修正系数YSF=2.0得（4-11）（4-12）(d)齿形系数YFa1，YFa2和应力修正系数YSa1，YSa2.查表得YFa1=2.55，YFa2=2.55Ysa1=1.61Ysa2=1.61(f)计算大小齿轮的与并加以比值。取其中大值代入公式计算大齿轮的数值大，应按大齿轮校核齿根弯曲疲劳强度。D.校核计算（4-13）由于故弯曲疲劳强度足够。4.2轴的校核本夹具所涉及到了三个轴，现对其中一跟轴进行校核，这里选轴YG023-2002进行校核。如图4-3：图4-3轴YG023-2042简图轴的设计包括结构设计和工作能力计算两个部分A.轴的结构设计轴上零件的布置和装配如图所示a.轴的最小直径估算由材料力学可知，轴的扭转强度条件为式中τT—轴的扭转切应力，单位为MPa；T—轴的传递转距，单位为N.mm；P—轴的传递功率，单位为kw；N—轴的转速，单位为r/min；WT—轴的抗扭截面系数，单位为mm3；[τT]—许用转距切应力，单位为MPa，查《机械设计》。由此推得最小直径d0min（单位为mm）为式中C—计算常数，查表11.3。b.各轴段的直径和长度的确定c.轴上零件的轴向和周向定位与固定在轴向上采用圆螺母和止动垫片，隔套等，周向上主要是键连接。d.轴的结构工艺性轴的结构的工艺性是指轴的结构应便于加工、装配、拆卸、测量和维修等，并且生产效率高，成本低。一般轴的结构越简单，工艺性越好。e.提高轴的强度和刚度的措施这里采用45号钢进