機(jī)械設(shè)計(jì)畢業(yè)論文---微型電機(jī)軸軸端扁部加工夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）</p><p>　　評(píng)定成績(jī)： </p><p><b>　　題 目機(jī)械設(shè)計(jì)</b></p><p>　　副標(biāo)題 微型電機(jī)軸軸端扁部加工夾具設(shè)計(jì) </p><p>　　性 質(zhì)： 畢業(yè)論文

2、 畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　年 級(jí) 數(shù)控08-2班 </p><p>　　系 別 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) </p>

3、;<p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一：緒論…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1 研究的目的和意義 ……………………3</p><p>　　1.2 常見(jiàn)的電機(jī)軸 …………

4、………………………………………………………4</p><p>　　1.3夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………5</p><p>　　二：夾具設(shè)計(jì)方案與選擇…………………………………………7</p><p>　　2.1徑向定位分析 ……………………………………………………7</p><p>　　2.2 V型塊定位誤

5、差產(chǎn)生原因的分析 ……………………8</p><p>　　2.3位誤差的計(jì)算 …………………………………………9</p><p>　　2.4定位誤差分析 ………………………………………………13</p><p>　　2.5 軸向定位………………………………………13</p><p>　　2.6 夾緊方案分析 …………………………………

6、…………14</p><p>　　三：液塑夾具的研制…………………………………14</p><p>　　3.1液塑夾具的工作機(jī)理 ………………………………………………14</p><p>　　3.2液性塑料夾具的特點(diǎn)及應(yīng)用 ……………………………………16</p><p>　　3.3 液性塑料的配制 ………………………………………………

7、………16</p><p>　　四：主要零件的設(shè)計(jì)………………………………………………16</p><p>　　4.1 精度要 ………………………………………………………………………………17</p><p>　　4.2主要零部件的介紹 …………………………17</p><p>　　4.3 裝夾方案分析 …………………………………18&

8、lt;/p><p>　　結(jié)論 …………………………………………………………………………20 致謝……………………………………………………………………………21 </p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………22</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）摘要、關(guān)鍵詞</p><p>　　本文介紹常用的知識(shí)表示方法

9、，分析夾具設(shè)計(jì)知識(shí)，將夾具設(shè)計(jì)知識(shí)分成架知識(shí)和體知識(shí)?；诿嫦?qū)ο蟮乃枷?，采用產(chǎn)生式規(guī)則表示夾具設(shè)計(jì)的架知識(shí)，采用類框架表示夾具設(shè)計(jì)的體知識(shí)，解決了夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中復(fù)雜知識(shí)的表示方法問(wèn)題.</p><p>　　通過(guò)對(duì)零件的分析，討論了零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和毛胚的種類。通過(guò)零件的分析后制定零件機(jī)械加工工藝路線，說(shuō)明表面加工方法的選擇、零件加工工藝原則和工藝編制。確定夾具總體方案，包括加工的方法、定位方

10、案和定位誤差的分析、夾緊方案、切削夾緊力的計(jì)算.</p><p>　　摘要研究概況的基礎(chǔ)上,總結(jié)了液塑夾具設(shè)計(jì)的成就和不足的領(lǐng)域指出了夾具的設(shè)計(jì)實(shí)例。沒(méi)有相關(guān)的案例基地和匹配機(jī)制建立的期間夾具設(shè)計(jì)規(guī)劃固定在目前使用的案例夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。如此大量的經(jīng)驗(yàn)的夾具設(shè)計(jì)是浪費(fèi)了,不能被重用,從而降低了設(shè)計(jì)效率和違反本意基于實(shí)例推理的方法.</p><p>　　夾緊方式采用液壓夾緊，改變了原來(lái)的手動(dòng)夾緊

11、，提高了工作的效率。最后，對(duì)相應(yīng)部分進(jìn)行了計(jì)算、分析、校核。</p><p>　　本組合機(jī)床具有提高生產(chǎn)效率，滿足工件的加工精度，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)，較好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)的要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：液塑夾具；夾緊；定位；夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　液塑夾具是一種

12、高精度定位夾具，它主要是在薄壁套簡(jiǎn)內(nèi)灌裝液性塑料（液性塑料在100℃以下為塑性半固體，流動(dòng)性好，可壓縮性極小）。當(dāng)液性塑料受到擠壓時(shí)，它會(huì)將所受壓力均勻地傳遞到薄壁套簡(jiǎn)上，薄壁套簡(jiǎn)受力變形膨脹或收縮，消除了套簡(jiǎn)與工件定位面的間隙，可達(dá)到高精度的無(wú)間隙重復(fù)定位。液塑夾具適用于車(chē)床、磨床和滾齒，也適用一些特殊要求的場(chǎng)合，比如現(xiàn)在有些檢具也使用液性塑料</p><p>　　1.1研究的目的和意義</p>

13、<p>　　我國(guó)微電機(jī)行業(yè)創(chuàng)建于20世紀(jì)50年代末期，從為滿足國(guó)防武器裝備需要開(kāi)始，經(jīng)歷了仿制、自行設(shè)計(jì)和研究開(kāi)發(fā)的階段，至今已有40余年的發(fā)展歷史，已形成產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、規(guī)?；a(chǎn)和關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵材料、專用制造設(shè)備、測(cè)試儀器配套的完整的工業(yè)體系。</p><p>　　技術(shù)含量高的微電機(jī)，如精密無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、高速同步電動(dòng)機(jī)、高精度步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、片狀繞組無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、高性能伺服電動(dòng)機(jī)以及新原理新結(jié)構(gòu)超聲波電動(dòng)機(jī)國(guó)內(nèi)

14、尚未形成商品化或批量生產(chǎn)能力。所以國(guó)內(nèi)對(duì)高精密微特電機(jī)還依賴進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1995~2000年年均用匯增長(zhǎng)26.9％，2001年雖然增加4.81％，還達(dá)11.97億美元。 </p><p>　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)微電機(jī)生產(chǎn)及配套廠家在1000家以上，從業(yè)人員超過(guò)10萬(wàn)人，工業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)100億元。微電機(jī)行業(yè)已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中不可缺少的一個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)品工業(yè)。</p><p>　　日本

15、是世界微電機(jī)的最大制造國(guó)，1996年其產(chǎn)量達(dá)23億臺(tái)，出口量達(dá)16億臺(tái)，2000年其產(chǎn)量降至17億臺(tái)，產(chǎn)值也下降至 673.3億日元，約為10年前日本微電機(jī)產(chǎn)值的一半。日本Mabuchi 馬達(dá)公司是全球最大的微電機(jī)制造商，它制造了世界DC電機(jī)市場(chǎng)產(chǎn)品一半以上，在我國(guó)大陸和臺(tái)灣省、馬來(lái)西亞、越南等地均設(shè)有生產(chǎn)廠，該公司在全球各地的DC電機(jī)綜合生產(chǎn)能力已達(dá)15億臺(tái)。由于日本在磁性材料、電子控制和生產(chǎn)工藝上的領(lǐng)先地位，從而使其不僅在微電機(jī)的生

16、產(chǎn)方面居世界霸主地位，在技術(shù)領(lǐng)域也雄居世界前沿，其微電機(jī)產(chǎn)品具有大轉(zhuǎn)矩、小尺寸、高控制精度、低功耗、長(zhǎng)壽命和低成本的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　出于經(jīng)濟(jì)效益的考慮,企業(yè)組織微電機(jī)生產(chǎn)一般為大批量生產(chǎn),但微電機(jī)軸加工的技術(shù)要求比較高,更由于其尺寸較小,在加工時(shí)對(duì)其實(shí)施裝夾比較困難,不容易保證技術(shù)要求，對(duì)軸端臺(tái)肩面的銑削和磨削加工,由于尺寸和位置精度要求較高,用一般的裝夾方式不容易保證. 因此,設(shè)計(jì)制造裝夾方便、

17、可靠、高效的銑削(或磨削) 夾具是大批大量生產(chǎn)微電機(jī)軸的重要保證。</p><p><b>　　1.2常見(jiàn)的電機(jī)軸</b></p><p>　　1"兩端帶倒角的電動(dòng)機(jī)軸</p><p>　　如圖1所示，這種電動(dòng)機(jī)軸加工的難點(diǎn)就在于軸兩端的倒角，先通過(guò)下料機(jī)將鋼絲裁剪成電動(dòng)機(jī)軸的</p><p>　　長(zhǎng)度，但所得

18、到的是兩端沒(méi)有倒角的柱狀棒料。由于是批量生產(chǎn)，不可能用車(chē)床一件一件的去倒角，怎么將這些棒料大批量地進(jìn)行倒角呢？根據(jù)某廠的經(jīng)驗(yàn)，將這些棒料盛于一容器內(nèi)翻轉(zhuǎn)，讓這些棒料互相撞擊!鋒利的棱角便被磨鈍，于是棒料兩端便形成倒角，然后對(duì)電動(dòng)機(jī)軸作適當(dāng)?shù)臒崽幚?，再通過(guò)無(wú)心外圓磨床磨削，最后電鍍。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　2兩端帶球頭的電動(dòng)機(jī)軸&

19、lt;/p><p>　　如圖2所示，和第一種電動(dòng)機(jī)軸相比，兩端的球頭更難以形成批量化生產(chǎn)。棒料即使通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間相互碰</p><p>　　撞，兩端也不會(huì)形成球頭。這里可以采用滾壓加工的方法使棒料兩端圖，形成球頭如圖3所示，滾壓裝置的主要零件由滾輪和四分之一圓弧形模具所組成，模具槽部的截面圖如圖4所示。四分之一圓弧模具的圓心Oˊ向右偏離滾輪圓心O,使得兩者在水平方向的間隙等于棒料的直徑.滾輪順時(shí)針

20、旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)棒料在模具中逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),隨著間隙的逐漸減小,棒料的直徑減小,在模具的限制下,從兩端形成球頭.其他幾道工序和第一種電動(dòng)機(jī)軸相同.</p><p>　　1.3夾具的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類齊全的工藝裝備。</p><p><b>　　1．機(jī)床夾具的現(xiàn)狀&

21、lt;/b></p><p>　　國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85％左右。 </p><p>　　現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~

22、80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10~20％左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：</p><p>　　1）能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成本 2）能裝夾一組具有相似性特征

23、的工件；</p><p>　　3）能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；</p><p>　　4）能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；</p><p>　　5）采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；</p><p>　　6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。</p><p>　　2．現(xiàn)代

24、機(jī)床夾具的發(fā)展方向</p><p>　　夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p><b>　　高 精</b></p><p>　　隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度

25、夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制</p

26、><p>　　造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1"；用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm</p><p><b>　　高 效<

27、;/b></p><p>　　為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來(lái)越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開(kāi)工件只用1~2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的

28、安裝與校正。采用美國(guó)Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證

29、卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出</p><p><b>　　模塊、組合</b></p><p>　　夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開(kāi)發(fā)的基點(diǎn)。

30、省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過(guò)程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與

31、開(kāi)發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。</p><p><b>　　通用、經(jīng)濟(jì)</b></p><p>　　夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler(戴美樂(lè))

32、公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。</p><p>　　專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度，加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系，爭(zhēng)取合資與合作，引進(jìn)技術(shù)

33、，這是改造和發(fā)展我國(guó)組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。</p><p>　　2夾具方案分析與選擇</p><p>　　對(duì)于微電機(jī)軸（見(jiàn)圖5）軸端扁部，軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為右斷面，設(shè)計(jì)尺寸為，而徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為軸母線，設(shè)計(jì)尺寸為。根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選擇軸的右端面和下母線為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　圖5 微電機(jī)軸尺寸簡(jiǎn)圖</p><p><

34、b>　　2.1徑向定位分析</b></p><p>　　定位誤差就是工件在家具中定位時(shí)產(chǎn)生的誤差，夾具的定位誤差要在進(jìn)行定位基準(zhǔn)選擇之前進(jìn)行分析，以便考慮如何選擇，基準(zhǔn)安裝是定位定位和夾緊2個(gè)動(dòng)作的綜合，因此安裝誤差就包括定位誤差和夾緊誤差。定位誤差按產(chǎn)生原因分析包括以下種類的誤差：</p><p>　　基準(zhǔn)位移誤差：零件定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確造成的誤差，夾具定位基準(zhǔn)不準(zhǔn)確造成的

35、誤差。</p><p><b>　　基準(zhǔn)不重合誤差。</b></p><p>　　由上面分析看出，基準(zhǔn)位移誤差是由兩個(gè)方面的原因造成的，其一是零件定位基準(zhǔn)，如用長(zhǎng)銷或短銷定位，零件的孔徑總是有偏差，一批零件中，該孔徑有一定的公差，因此每個(gè)零件的定位情況就有所不同，其二是夾具定位元件不準(zhǔn)確造成，既銷子本身的偏差造成誤差，基準(zhǔn)不重合誤差就是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合造成的誤

36、差，由于在加工中常采用調(diào)整法加工來(lái)獲得加工尺寸，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生這種誤差。</p><p>　　對(duì)于軸類零件典型的定位方案有：心軸定位、V型塊定位、兩相互垂直平面定位。但對(duì)于微電機(jī)軸，軸徑較小，不宜采用心軸定位。根據(jù)微電機(jī)軸的尺寸，采用V型塊或相互垂直平面進(jìn)行徑向定位較為合適。</p><p>　　2.2 V型塊定位誤差產(chǎn)生原因的分析</p><p>　　V型塊是使用最廣

37、泛的外圓徑向定位元件，使用V型塊產(chǎn)生定位誤差的主要原因有工件的尺寸和形狀誤差，V型塊的制造和安裝誤差，包括夾角誤差，對(duì)稱度誤差等。工件的定位誤差是以上幾種誤差綜合作用的結(jié)果，而且這些誤差的綜合不是簡(jiǎn)單的代數(shù)加減，而是矢量方式的疊加，其原因是各種誤差具有一定的方向性。例如對(duì)圖2所示的零件，在加工時(shí)采用V型塊定位所產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析計(jì)算，得到加工類似零件、類似工序的綜合定位誤差計(jì)算公式，根據(jù)零件的加工要求，就是在圖示的圓柱端面上加工一個(gè)

38、孔，孔中心距圓柱中心距離為±△，采用圖6所示的這種定位方法引起的定位誤差在和方向存在，分別為,,在這2個(gè)方向的誤差都影響該工序的加工精度，所以對(duì)各項(xiàng)誤差計(jì)算時(shí)均分解為和兩個(gè)方向，這樣再進(jìn)行誤差綜合時(shí)就可以變矢量運(yùn)算為代數(shù)加減，便于對(duì)V型塊各項(xiàng)誤差進(jìn)行綜合。</p><p>　　圖6 工件以外圓在V型塊上定位</p><p>　　2.3 V型塊定位誤差的計(jì)算</p>

39、<p>　　1） 基準(zhǔn)不重合誤差</p><p>　　如圖7所示，由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件外圓中心，用V型塊定位時(shí)，定位基準(zhǔn)是點(diǎn)（其中為工件定位基準(zhǔn)的直徑公差），因此基準(zhǔn)不重合誤差為尺寸的變化量為：</p><p>　　(方向向左)，（方向向下）</p><p>　　2) 工件定位面不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差，</p><p>　　如圖2

40、所示，是工件尺寸誤差引起的，是工件形狀誤差引起的，由于外圓有尺寸誤差，使定位基準(zhǔn)的位移為，即尺寸為：</p><p><b>　　(方向向右)</b></p><p><b>　?。ǚ较蛳蛳拢?lt;/b></p><p>　　由外圓有形狀誤差使定位基準(zhǔn)位移為引起的（見(jiàn)圖3）：</p><p><b

41、>　　式中：為圓度誤差。</b></p><p><b>　?。ǚ较蚩勺罂捎遥?lt;/b></p><p><b>　　（方向可上可下）</b></p><p>　　圖7 工件定位面不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　V型塊不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差，</p>&

42、lt;p>　　是由V型塊安裝有一傾斜或是V型塊本身由于制造原因就存在偏轉(zhuǎn)誤差，而不能使工件理想對(duì)中（見(jiàn)圖8），角度偏轉(zhuǎn)形成的基準(zhǔn)位移誤差為，其值由幾何關(guān)系可求</p><p>　　式中：為工件外圓直徑</p><p><b>　?。ǚ较蚩勺罂捎遥?lt;/b></p><p><b>　　（方向只能向下）</b></

43、p><p>　　圖8 V型不準(zhǔn)確引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　由角度值誤差引起的定位誤差，即（見(jiàn)圖9），依幾何關(guān)系</p><p>　　圖9 角度誤差引起的定位誤差</p><p>　　4） 由V型槽深度誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　如圖10所示的基準(zhǔn)位移誤差就等于.</p>&l

44、t;p>　　圖10 V型槽深度誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差</p><p>　　綜合以上各種誤差情況，就得到采用V型塊定位時(shí)基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差合成的總定位誤差，計(jì)算公式如下：</p><p>　　在采用調(diào)整法加工零件時(shí)，由于V型塊已確定并安裝固定，利用誤差補(bǔ)償技術(shù)，采用標(biāo)準(zhǔn)心軸進(jìn)行調(diào)整，可以消除由V型塊制造及安裝誤差引起的定位誤差，因而上面公式簡(jiǎn)化為</p>&l

45、t;p>　　由以上分析可知，，，將數(shù)據(jù)代入式中</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　△dw（x）=±0.004mm</p><p>　　△dw（y）=0.004mm</p><p>　　由計(jì)算可知，定位誤差對(duì)設(shè)計(jì)尺寸影響較大，因此，不能采用V型塊來(lái)定位，則可考慮采用兩相互垂直平面

46、進(jìn)行徑向定位。</p><p>　　2.4 兩垂直平面定位誤差分析</p><p>　　如圖12所示，本道工序定位基準(zhǔn)為與水平定位平面相切的外圓下母線B，而本道工序的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)亦為工件外圓下母線B。所以，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,即</p><p><b>　　△jb（H）= 0</b></p><p>　　與軸端扁部臺(tái)

47、階面位置的定位基準(zhǔn)位置誤差類似，不論工件外圓的公差是多少，工件下母線的位置在工序尺寸方向上始終保持不變，即該工序定位基準(zhǔn)的位置誤差為零：</p><p><b>　　△jw（H）= 0</b></p><p><b>　　總起來(lái)，有</b></p><p>　　dw（H）= △jw（H）±△jb（H）= 0<

48、;/p><p>　　圖12 兩相互垂直平面軸向定位</p><p>　　通過(guò)計(jì)算，理論上V行塊定位和兩相互垂直平面定位的定位誤差都很低，但是采用兩相互垂直平面進(jìn)行徑向定位對(duì)于保證軸端扁部臺(tái)階面高度的尺寸公差效果更好。</p><p>　　2.5 軸向定位分析</p><p>　　軸向定位可選一狹窄定位擋板，其長(zhǎng)度取決于相互垂直平面組合的長(zhǎng)度

49、，高度則不超過(guò)軸端扁部在相互垂直平面的安裝高度，將擋板安裝于微電機(jī)軸的右端（見(jiàn)圖13），顯然，軸向定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，理論上無(wú)定位誤差，容易保證軸向加工尺寸的精度。</p><p><b>　　圖13</b></p><p>　　2.6 夾緊方案分析</p><p>　　將若干根軸平行排于組合V型塊上（見(jiàn)圖14），要實(shí)現(xiàn)軸的夾緊可靠，則每

50、根軸都應(yīng)承受夾緊作用力。由于軸在兩相互垂直平面上定位，中心線隨其直徑的大小不同（軸的外徑有公差）而在平面上的高度也不相同，即裝夾在組合的相互垂直平面上的軸的中心線不在一個(gè)平面上。要對(duì)所有軸實(shí)施夾緊，僅用一平板壓所有軸是不夠的，若設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)每根軸分別夾緊就更不現(xiàn)實(shí)了。</p><p>　　解決辦法：在剛性壓板下墊一層彈性材料，構(gòu)成組合壓板，壓板上則采用浮動(dòng)壓塊實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)壓緊。這樣，可利用彈性材料的彈性變形，夾緊每

51、根軸，彈性材料可選用工程塑料。</p><p>　　在壓板上打多排孔（每排孔的位置與軸的安裝位置相對(duì)應(yīng)），用液塑作彈性材料 ,這種方法比用工程塑料作彈性材料夾緊工件更為方便可靠 ,本設(shè)計(jì)的夾緊方式采用此種方法。</p><p><b>　　圖14</b></p><p><b>　　3液塑夾具的研制</b></p&g

52、t;<p>　　3.1液塑夾具的工作機(jī)理</p><p>　　在液壓傳動(dòng)機(jī)床中，例如塑料注射機(jī)、油壓機(jī)、組合機(jī)床、磨床、液壓數(shù)控加工中心等，有大量的薄壁高精度液缸需要加工，這些液壓缸的加工需要定心精度高、夾緊后不變形、生產(chǎn)率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的夾具，而液性塑料夾具卻能滿足此要求。目前已得到極廣泛的應(yīng)用。液性塑料夾具是利用液性塑料的不可壓縮性，將壓力均勻地傳給薄壁套筒，并通過(guò)套筒的變形來(lái)定位和夾緊工

53、件；或者在多位夾具中，液性塑料作為傳動(dòng)介質(zhì)，將壓力均勻地傳給滑柱來(lái)夾緊工件。</p><p>　　塑料在不同條件下的物理狀態(tài)有三種：玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)，它們?cè)谝欢ǖ臈l件下可以發(fā)生轉(zhuǎn)變。影響轉(zhuǎn)變的因素有：分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、受力情況和環(huán)境溫度等，但在塑料組成一定時(shí)，轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。圖15示出了塑料的物理狀態(tài)與溫度的關(guān)系。所以塑料熔體的高彈變形與粘性變形均與時(shí)間有關(guān)，這實(shí)際上是一種由塑料大分子結(jié)構(gòu)所決定的力學(xué)

54、特性，也是塑料變形與金屬變形及一般液體(水)的主要區(qū)別之處。</p><p>　　圖15塑料物理狀態(tài)與溫度的關(guān)系</p><p>　　圖16塑料的應(yīng)變-時(shí)間的關(guān)系曲線</p><p>　　圖16示出了塑料的三種變形發(fā)展及彈性回復(fù)與時(shí)間的關(guān)系，其中粘性變形將保留在聚合物內(nèi)不能回復(fù)。</p><p>　　3.2液性塑料夾具的特點(diǎn)及應(yīng)用</p

55、><p><b>　　2．1 特點(diǎn)</b></p><p>　　(1)定心精度高：液性塑料夾具與被加工零件是圓柱面接觸，接觸面可達(dá)整個(gè)薄壁長(zhǎng)度的80％，定位誤差小，加工精度高，可以保證被加工表面的不同心度在0．002—0．003mm。</p><p>　　(2)提高生產(chǎn)率：使用液性塑料夾具，不需要用百分表找正工件，操作方便，輔助時(shí)間可降低80％左右

56、 。 (3)夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，降低制造成本：塑料夾具與彈簧夾頭比較，容易制造。制造成本比普通夾具平均可降低20～30％。</p><p>　　3.3液性塑料的配制</p><p>　　液性塑料的主要成分如下： </p><p>　　(1)聚氯乙烯樹(shù)脂：是白色粉末狀的高分子聚合物，無(wú)味無(wú)臭，不易吸水，無(wú)毒性。它在混合物中呈凍膠狀態(tài)。</p><p&

57、gt;　　(2)磷苯二甲酸二丁脂：是無(wú)色或略帶黃色的不易揮發(fā)的油狀液體。在聚氯乙烯樹(shù)脂中加入此原料后，才能使凍膠體具有彈性。塑料的強(qiáng)度和彈性的大小，取決其含量的多少。作為“增塑劑”。</p><p>　　(3)硬脂酸鈣：是一種灰白色的粉狀物質(zhì)，不溶于水。加入適量的硬脂酸鈣，可以使高分子化合物受熱后不分解。作為“穩(wěn)定劑”。</p><p>　　(4)真空油：它在塑料的熔注中不與上述三種原料化

58、合，而浮于凍膠的表面，使塑料不粘結(jié)金屬并減少塑料滑動(dòng)時(shí)的阻力。作為“稀釋劑”。配制工藝：先將磷苯二甲酸二丁脂和真空油混合并攪拌均勻，再將聚氯乙烯樹(shù)脂與硬脂酸鈣拌合。最后將上述兩種混合物均勻混合在一起，并把它放置一天，使聚氯乙烯樹(shù)脂在增塑劑中充分膨脹和擴(kuò)散。熔化塑料是在壓注裝置里進(jìn)行。壓注裝置如圖17所示。將配好的混合物放人加熱爐5中，用電爐緩慢加熱，并不斷地?cái)嚢?。開(kāi)始時(shí)塑料為白色液體，在不斷加熱過(guò)程中逐漸變成漿糊狀，最后為透明的半液體，

59、能拉長(zhǎng)絲。此時(shí)保溫10—30min，使氣泡上浮后進(jìn)行壓注。在壓注前須將夾具體預(yù)熱到130—140℃，從而使塑料在夾具內(nèi)腔緩慢冷卻，不使形成氣泡。塑料熔化時(shí)，會(huì)分解出有害氣體，所以室內(nèi)必須有良好的通風(fēng)，或者在專門(mén)的通氣柜子中進(jìn)行。攪拌時(shí)應(yīng)用鐵棒，緩慢而均勻地?cái)嚢?，否則會(huì)產(chǎn)生氣泡。</p><p><b>　　圖17壓注裝置</b></p><p><b>　　

60、4主要零件的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1精度要求</b></p><p>　　1.尺寸精度：對(duì)于配合尺寸，應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合代號(hào)查表確定其極限偏差，標(biāo)注在零件上。審核時(shí)要特別仔細(xì)地檢查是否查錯(cuò)或抄錯(cuò)；對(duì)于位置尺寸，一般要通過(guò)裝配尺寸鏈的計(jì)算，來(lái)確定有關(guān)尺寸的極限偏差。審核時(shí)應(yīng)重點(diǎn)分析選用的保證裝配精度的方法是否合理。</p>

61、;<p>　　2.形位精度：形位精度包裹直線度、平面度、圓度、圓柱度、平行度、垂直度、同軸度等。審核時(shí)要根據(jù)零件在機(jī)器中地位和作用，參考類似的圖樣資料，審核其形位公差項(xiàng)目及公差值確定的是否合理。審核時(shí)應(yīng)注意，尺寸精度與形位精度之間的聯(lián)系，即一定的尺寸精度必須有相應(yīng)的形位精度。如過(guò)大的橢圓度就很難得到準(zhǔn)確的直徑。</p><p>　　3.表面粗糙度：它與零件精度有密切關(guān)系，一定的精度應(yīng)有相應(yīng)的表面粗糙

62、度。對(duì)于配合表面的粗糙度，應(yīng)重點(diǎn)審核其與齒輪和軸承的精度等級(jí)是否相適應(yīng)。同時(shí)，還應(yīng)仔細(xì)地審核表面粗糙度的標(biāo)注是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1031的規(guī)定，是否有遺漏。 </p><p>　　4.2主要零部件的介紹</p><p>　　在第2節(jié)已經(jīng)介紹了本次設(shè)計(jì)的大致方法: 在剛性壓板下墊一層彈性材料，構(gòu)成組合壓板，壓板上則采用浮動(dòng)壓塊實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)壓緊。這樣，可利用彈性材料的彈性變形，夾緊每根軸，彈性

63、材料可選用工程塑料。在壓板上打多排孔（每排孔的位置與軸的安裝位置相對(duì)應(yīng)），用液塑作彈性材料.由于液塑不比一般的彈性材料，故需要將其用一個(gè)特殊的零件密封。故用一個(gè)上夾具體蓋板和一個(gè)上夾具體底板組合將液塑密封，為了灌注方面，上夾具體蓋板上方有2個(gè)液塑堵塞。而上夾具體底板和夾緊柱塞互相配合，防止下部滲漏和壓緊零件，每個(gè)工件用2個(gè)夾緊柱塞夾緊，如圖11所示。 </p><p>　　隔板為微電機(jī)軸的側(cè)向定位零件, 零件較薄

64、，故采用45鋼作為零件的材料，粗加工后進(jìn)行表面淬火，使其硬度不低于45HRC。隔板側(cè)面有平面度要求，與底面有垂直度要求. 其外形尺寸、公差、技術(shù)要求見(jiàn)零件圖。</p><p>　　擋板為微電機(jī)軸的軸向定位元件, 采用45鋼作為零件材料，粗加工后表面淬火硬度不低于45HRC，淬火后磨削擋板表面至設(shè)計(jì)尺寸。隔板側(cè)面有平面度要求，與底面有垂直度要求。對(duì)刀塊的外形尺寸、公差要求及技術(shù)要求見(jiàn)零件圖。</p>

65、<p>　　對(duì)刀塊的毛胚可線切割成型后鉆螺栓孔，與夾具體底座配合的面需要精加工，有平面度要求。對(duì)刀塊的外形尺寸、公差要求及技術(shù)要求見(jiàn)零件圖。對(duì)刀塊的A、B兩面表面淬火硬度不低于45HRC，在夾具裝配時(shí)磨削表面，且都與工件的加工面相距0.2，使對(duì)刀塊與塞規(guī)配合使用進(jìn)行對(duì)刀。對(duì)刀塊的A、B兩面有垂直度要求。</p><p>　　夾緊螺栓為非標(biāo)準(zhǔn)螺栓，外形尺寸、技術(shù)要求如零件圖所示。</p>

66、<p><b>　　圖18夾緊柱塞</b></p><p><b>　　4.3裝夾方案分析</b></p><p>　　對(duì)工件進(jìn)行裝夾也是解決問(wèn)題的關(guān)鍵. 從圖19可知 ,當(dāng)工件銑削完畢后 ,卸下工件 ,再裝上若干根工件 ,要求每根軸都放入 V 形槽 ,且還需將右端緊靠定位板. 顯然 ,工件水平放置 ,操作工人用手將軸右端緊靠定位板是不

67、可靠的 ,而且費(fèi)時(shí)太多. 解決這個(gè)問(wèn)題的方法如下:</p><p>　　一次做兩副夾具 ,一副用于磨削 ,一副用于裝卸工件 ,使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合 ,從而提</p><p>　　高效率. 在實(shí)際應(yīng)用時(shí) ,銑削工位完成加工后 ,不卸下工件 ,而直接移至磨削工位.</p><p>　　裝卸工件時(shí) ,將夾具置于安裝支臺(tái)上 ,支臺(tái)上平面傾斜一定的角度. 這樣 ,在夾具

68、e 安放 V 型槽內(nèi)安放工件時(shí) ,工件將產(chǎn)生一向下滑動(dòng)的分力 ,使工件右端面緊貼定位擋板 ,然后再夾緊工件 ,裝夾好后待用。</p><p><b>　　圖19</b></p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　經(jīng)

69、過(guò)了三個(gè)月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了微型電機(jī)軸軸端扁部加工夾具的設(shè)計(jì)。從開(kāi)始接到論文題目到設(shè)計(jì)方案的確定，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)于我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試和挑戰(zhàn)。這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。在這段時(shí)間里，我學(xué)到了很多知識(shí)也有很多感受。通過(guò)這次設(shè)計(jì)我開(kāi)始獨(dú)立的學(xué)習(xí)和探索，查看相關(guān)的資料和書(shū)籍，讓自己頭腦模糊的大概到逐漸清晰，使自己的設(shè)計(jì)逐步完善起來(lái)，每一次改進(jìn)都使我收益頗豐。從中我也了解到微型電機(jī)軸軸端扁部加工夾具的重要性。

70、</p><p>　　雖然我的設(shè)計(jì)不是很成熟，還有很多不足之處，但是我付出了自己的勞動(dòng)，這是我引以自豪的地方，我相信只有經(jīng)歷過(guò)的人才會(huì)明白其中的酸甜苦辣。</p><p>　　這次做設(shè)計(jì)的經(jīng)歷也使我終身受益，我感受到做設(shè)計(jì)是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過(guò)程和研究的過(guò)程。沒(méi)有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，對(duì)自己的研究就不會(huì)有所突破，那也就不叫設(shè)計(jì)，希望這次經(jīng)歷能讓我在以后的工作學(xué)

71、習(xí)中激勵(lì)我繼續(xù)進(jìn)步。</p><p><b>　　致謝 </b></p><p>　　彈指一揮間，大學(xué)三年已經(jīng)接近了尾聲。三年的艱苦跋涉，幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于到了劃句號(hào)的時(shí)候，心頭照例該如釋重負(fù)，但創(chuàng)作過(guò)程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的過(guò)程并不輕松：各種壓力的時(shí)時(shí)襲擾，知識(shí)積累的尚欠火候，致使我一次次埋頭于圖書(shū)館中，一次次在深夜

72、奮力敲打鍵盤(pán)。第一次花費(fèi)如此長(zhǎng)的時(shí)間和如此多的精力，完成一套設(shè)計(jì)作品，其中的艱辛與困難難以訴說(shuō)，但曲終幕落后留下的滋味，是值得我一生慢慢品嘗的。在這里需要的感謝的人很多，是他們讓我這大學(xué)三年從知識(shí)到人格上有了一個(gè)全新的改變。</p><p>　　感謝我的指導(dǎo)老師xx老師，夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，離不開(kāi)他的悉心指導(dǎo)，他對(duì)我的設(shè)計(jì)從確定題目、修改直到完成，給予了我許多的指點(diǎn)和幫助。感謝他在繁忙的工作之余，擠出時(shí)間對(duì)設(shè)計(jì)提

73、出精辟的修改意見(jiàn)。在此，向黃繼雄老師致以最誠(chéng)摯的謝意。</p><p>　　我也要感謝xxx所有教育過(guò)我的老師！你們傳授給我的專業(yè)知識(shí)是我不斷成長(zhǎng)的源泉，也是完成本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。</p><p>　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。</p><p>　　感謝我的室友和好友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你

74、們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒(méi)有紅過(guò)臉，沒(méi)有吵過(guò)嘴，沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開(kāi)心的事情。你們的開(kāi)懷大笑、你們的精神鼓勵(lì)、你們的……給了我快樂(lè)和溫馨的感覺(jué)，給了我永遠(yuǎn)無(wú)法忘記的大學(xué)生活。我們?cè)谝黄鸬娜兆樱視?huì)記一輩子的。能和你們相遇、相交、相知，是我人生的一大幸事，讓我們永遠(yuǎn)記住曾在一起經(jīng)歷過(guò)的歡笑與淚水！讓我們一起面對(duì)美好的未來(lái)，共同為充滿希望的前程而繼續(xù)努力奮斗

75、！</p><p>　　最后，我想要感謝的是這個(gè)偉大的校園：師者激情演講、人文氣息的熏陶、同學(xué)們風(fēng)華正茂，條條綠蔭、處處泛香。我明白，正是在他那溫潤(rùn)寬厚的胸懷上，我成長(zhǎng)起來(lái)的，我心我思永系長(zhǎng)大。再次對(duì)所有關(guān)心、幫助我的人說(shuō)一聲“謝謝”。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)

76、書(shū)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　[2] 李慶余，張佳.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.</p><p>　　[3] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　[4] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.</p><p>

77、;　　[5] 張和平，陽(yáng)光.微電機(jī)軸銑削加工工裝設(shè)計(jì)[N].湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005:1003-4684</p><p>　　[6]妍邦圣主編? 機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖? 第二版?.北京： 化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[7]哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室? 理論力學(xué)教材?第七版?高等教育出版社</p><p>　　[8]聶毓琴、孟廣偉主編? 材料力學(xué)教材? 第