課程設(shè)計(jì)-“手柄套“零件機(jī)械加工工藝及φ8mm孔鉆夾具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　目錄…………………………………………………………………………………1</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書…………………………………………………………………………2</p><p>　　序言…………………………………………………………………………………3</p><p

2、>　　零件的分析…………………………………………………………………3</p><p>　　零件的作用……………………………………………………………3</p><p>　　零件的工藝分析………………………………………………………3</p><p>　　工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………………4</p><p>　　確定毛

3、坯的制造形式…………………………………………………4</p><p>　　基面的選擇……………………………………………………………4</p><p>　　粗基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………4</p><p>　　精基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………………4</p><p>　　制定工藝路線………………………

4、…………………………………4</p><p>　　工藝路線方案一………………………………………………………5</p><p>　　工藝路線方案二………………………………………………………5</p><p>　　工藝方案的比較和分析………………………………………………6</p><p>　　機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……………………

5、…7</p><p>　　機(jī)械加工余量…………………………………………………………8</p><p>　　工序尺寸和毛坯尺寸的確定…………………………………………9</p><p>　　專用夾具的設(shè)計(jì)………………………………………………………………9</p><p>　　設(shè)計(jì)主旨…………………………………………………………………9</p

6、><p>　　夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………9</p><p>　　定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………9</p><p>　　鉆銷力以及夾緊力的計(jì)算……………………………………………10</p><p>　　定位誤差分析…………………………………………………………11</p><

7、;p>　　夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明…………………………………………………14</p><p>　　課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)…………………………………………………………16</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………17</p><p>　　工藝與夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　(第

8、6組)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：“手柄套”零件機(jī)械加工工藝及Ø 8mm孔鉆夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)條件：批量生產(chǎn)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　1 產(chǎn)品零件圖（一張，CAD圖，打印）</p>

9、;<p>　　2 產(chǎn)品毛坯圖（鍛造毛坯）（一張，CAD圖打?。?lt;/p><p>　　3 機(jī)械加工工藝過程卡片（該零件完整的工藝過程，手寫或打?。?lt;/p><p>　　4 機(jī)械加工工序卡片（所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的工序，一張，手寫或打?。?lt;/p><p>　　5 夾具設(shè)計(jì)（裝配圖一張，主要零件圖三張，全部為1：1鉛筆圖）</p><p>

10、　　6 工藝、夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書（6000字以上，用專用紙撰寫）</p><p><b>　　序言</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)課程教學(xué)的一個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。它是我們?nèi)孢\(yùn)用課程及其有關(guān)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。</p><p>　　我希望能通

11、過這次設(shè)計(jì)鞏固我們前面所學(xué)的知識(shí)，并深化我對(duì)它的理解，為以后更好地走向工作打下基礎(chǔ)。</p><p>　　因知識(shí)和能力有限，設(shè)計(jì)過程難免會(huì)有許多不足之處，還請(qǐng)老師指正。</p><p><b>　　一、零件的分析</b></p><p>　　圖1.1 手柄套零件圖</p><p><b>　?。ㄒ唬?零件的作

12、用</b></p><p>　　題目給出的是機(jī)床用“手柄套”，如圖1.1所示,它起著連接手柄和轉(zhuǎn)軸的作用，主要是用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，從而起到調(diào)控作用。其中Ø12孔用來(lái)安裝轉(zhuǎn)軸，并通過兩個(gè)Ø6H8mm孔進(jìn)行軸向固定。Ø8孔則用于安裝手柄，借此來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。Ø5H7mm孔只用于加工時(shí)的定位作用，通過它來(lái)保證3個(gè)徑向孔的位置精度。</p><p

13、>　?。ǘ?零件的工藝分析</p><p>　　手柄套主要有兩組加工表面，她們相互間有一定的位置精度?，F(xiàn)分述如下：</p><p>　　1. 以Ø12H7mm孔為中心的加工表面。</p><p>　　它包括，Ø16mm孔，Ø12H7mm孔，左右兩端面，Ø45mm外圓面以及定位用的Ø5H7mm孔，它們?cè)诩庸r(shí)互

14、為基準(zhǔn)，彼此相互聯(lián)系來(lái)保證形狀位置精度。另，工件的四個(gè)1x45°直角也可以并入該組加工表面。</p><p>　　2. 以Ø8mm為主的加工表面</p><p>　　它包括，Ø8mm孔和兩個(gè)Ø6H8mm孔，即徑向的三個(gè)圓面加孔。</p><p>　　這兩組表面以及表面組內(nèi)之間，有一定的位置要求，主要是：</p>

15、<p>　　(1) Ø12mm孔軸線與Ø45mm右端面的垂直度公差為0.05mm；</p><p>　　(2) 兩個(gè)Ø6mm孔與Ø12mm孔軸線的位置度公差為0.12mm。</p><p>　　由上可知，對(duì)于這兩組表面，可以先加工一組（第一組）表面，然后借助專用夾具以及定位孔加工另一組表面（第一組），并且通過一次裝或互為基準(zhǔn)來(lái)保證其位置精度

16、。</p><p><b>　　二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬?確定毛坯的制造形式</p><p>　　零件材料為45鋼?？紤]其耐磨性其受到的局部沖擊，選用鍛件。又因?yàn)榱慵戤a(chǎn)量為4000件，可采用普通模煅，以提高生產(chǎn)效率并保證加工質(zhì)量。</p><p><b>　　（二） 基面的選擇&l

17、t;/b></p><p>　　基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理，可以保證加工質(zhì)量，提高加工效率。否則，就會(huì)使加工工藝問題百出，嚴(yán)重影響零件加工質(zhì)量和效率。</p><p><b>　　1. 粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　因?yàn)榇肆慵Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選用Ø45mm外圓面作為粗基準(zhǔn)即可。但加工時(shí)注

18、意，因?yàn)榱慵绦?，不能以粗基?zhǔn)一次定位即完成初步加工，而需要兩次使用粗基準(zhǔn)，期間產(chǎn)生的二次定位誤差可通過后序的半精、精加工來(lái)彌補(bǔ)。</p><p><b>　　2. 精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　因?yàn)樵摿慵骷庸っ嬗幸欢ǖ男挝痪纫螅跃鶞?zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合和互為基準(zhǔn)的原則。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。</p>

19、<p>　　(三) 制定工藝路線</p><p>　　零件的機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的核心問題。制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。</p><p>　　在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。初次以外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。</p><

20、p>　　1. 工藝路線方案一：</p><p>　　工序 1：粗車右端面和部分Ø45mm外圓面；</p><p>　　工序 2：粗車左端面和Ø45mm外圓面剩余部分，鉆Ø12mm孔；</p><p>　　工序 3：半精車、磨銷Ø45mm外圓；</p><p>　　工序 4：半精車左端面，車

21、6;16mm孔；</p><p>　　工序 5：擴(kuò)、鉸Ø12mm孔并半精車Ø45mm右端面，鉆Ø5mm孔；</p><p>　　工序 6：鉆Ø8mm孔；</p><p>　　工序 7：鉆2x Ø6H8mm孔；</p><p>　　工序 8：精鉸Ø12mm孔并磨銷Ø45mm右

22、端面；</p><p>　　工序 9：倒左端面1x45°直角；</p><p>　　工序10：倒右端面1x45°直角；</p><p><b>　　工序11：去毛刺；</b></p><p><b>　　工序12：清洗；</b></p><p><b

23、>　　工序13：終檢。</b></p><p>　　2. 工藝路線方案二：</p><p>　　工序 1：粗車Ø45mm右斷面和部分Ø45mm外圓面；</p><p>　　工序 2：粗、半精車Ø45mm左端面，粗車剩余的Ø45mm外圓面，鉆Ø12mm孔，車Ø16mm孔；</p>

24、<p>　　工序 3：半精車、磨銷Ø45mm外圓面；</p><p>　　工序 4：擴(kuò)孔、鉆、鉸、精鉸Ø12mm孔，半精車Ø45mm右端面；</p><p>　　工序 5：磨銷Ø45mm右端面；</p><p>　　工序 6：鉆Ø5mm孔；</p><p>　　工序 7：鉆

25、16;8mm孔；</p><p>　　工序 8：鉆、精鉸兩個(gè)Ø6mm孔；</p><p>　　工序 9：倒左端面1x45°角；</p><p>　　工序10：右端面1x45°角；</p><p><b>　　工序11：去毛刺；</b></p><p><b>

26、;　　工序12：清洗；</b></p><p><b>　　工序13：終檢。</b></p><p>　　3. 工藝方案的比較和分析</p><p>　　上述兩個(gè)方案最大的區(qū)別在于兩個(gè)面組的加工順序的不同。方案一是將第二面組插入到第一面組中加工。而方案二則是先完全加工完第一面組后再加工第二面組，雖然方案一能減少去毛刺的工作量，但違背

27、了基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，且在定位面和基準(zhǔn)面未加工的情況下，第二面組位置精度難以滿足，特別是150+0.08mm。而方案二中，工序2過于集中，粗精未分離，這將導(dǎo)致左端面偏斜，Ø16mm孔偏小，工序5則恰好相反，未了保證Ø12mm軸心和右端面的垂直度，應(yīng)該將它和工序4放在一起，即一起加工。故決定采用方案二加工的順序并分離和合并部分工序。具體工藝過程如下：</p><p>　　工序 1：粗車Ø4

28、5mm右端面和部分Ø45mm外圓面；</p><p>　　工序 2：粗車Ø45mm左端面和剩余的外圓面部分；</p><p>　　工序 3：鉆Ø12mm孔；</p><p>　　工序 4：半精車，磨銷Ø45mm外圓面；</p><p>　　工序 5：半精車Ø45左端面，車Ø16面；&

29、lt;/p><p>　　工序 6：擴(kuò)、鉸、精鉸Ø12mm孔，半精車、磨銷Ø45mm右端面；</p><p>　　工序 7：鉆Ø5mm孔；</p><p>　　工序 8：鉆Ø8mm孔；</p><p>　　工序 9：鉆兩個(gè)Ø6mm孔；</p><p>　　工序10：倒左端面1

30、x45°角；</p><p>　　工序11：倒右端面1x45°角；</p><p><b>　　工序12：去毛刺；</b></p><p><b>　　工序13：清洗；</b></p><p><b>　　工序14：終檢。</b></p>&l

31、t;p>　　以上工藝過程理論上說(shuō)是非常合理的，但一旦考慮到機(jī)床工具的選擇，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，它還是不理想。首先，工序2和工序3精度要求不高，完全可以用轉(zhuǎn)塔式車床將它們并作一道工序；其次，工序4和工序6中都需要進(jìn)行車銷加磨銷，這就得使用加工中心才能實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性差，查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2—4和2—6，發(fā)現(xiàn)使用精車代替磨銷一樣能達(dá)到精度要求。再者，倒角工序10和11完全可以在前面加工過程中一起加工，無(wú)需再次裝夾。綜合

32、，最終確定工藝路線如下：</p><p>　　工序 1：普通模鍛；</p><p><b>　　工序 2：正火；</b></p><p>　　工序 3：粗車右端面和部分外圓面。以Ø45mm外圓面為基準(zhǔn)，選用CA6140車床；</p><p>　　工序 4：粗車左端面和剩余的Ø45mm外圓面部分，鉆&#

33、216;12mm孔。以Ø45mm外圓面為基準(zhǔn)，選用C365L式轉(zhuǎn)塔式車床；</p><p>　　工序 5：半精車，精車Ø45mm外圓面。以Ø12mm孔為基準(zhǔn)，選用CA6140車床；</p><p>　　工序 6： 半精車Ø45mm左端面，車Ø16mm孔，倒1x45°直角。以Ø45mm外圓面為基準(zhǔn)，并選CA6140車床；&

34、lt;/p><p>　　工序 7：擴(kuò)、鉸、精鉸Ø12mm孔，半精車，精車Ø45mm右端面，保證尺寸35mm，倒直角1x45°。以Ø45mm外圓面為基準(zhǔn)，選用C365L轉(zhuǎn)塔式車床；</p><p>　　工序 8：鉆，精鉸Ø5mm孔，使用專用夾具CJ—01。以Ø45mm左端面和Ø12mm孔定位，選用Z525鉆床；</p&g

35、t;<p>　　工序9：鉆Ø8mm孔，使用專用夾具CJ-02。以Ø45右端面Ø12mm孔、Ø5mm孔定位，選用Z525鉆床；</p><p>　　工序10：鉆成90°的Ø6mm孔，保證13尺寸和相應(yīng)位置度，使用專用夾具CJ-03.以Ø45mm右端面、Ø12mm孔、Ø5mm孔定位，選用Z525鉆床；</p&

36、gt;<p><b>　　工序11：去毛刺；</b></p><p><b>　　工序12：清洗；</b></p><p><b>　　工序13：終檢。</b></p><p>　　以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡片”和“機(jī)械加工工序卡片”。</p><p>

37、　?。ㄋ模?機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　“手柄套”零件材料為45鋼，硬度為207-241HBW，毛坯重量約為0.46kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用普通模鍛毛坯。</p><p>　　根據(jù)上述原始資料及加工工藝，結(jié)合《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p><p><b>

38、;　　1.機(jī)械加工余量</b></p><p>　　確定外圓表面沿軸線及徑向方向的加工余量（Ø45mm及35mm），查《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）表2-7及2-9，其中鍛件重量為0.4kg，鍛件復(fù)雜數(shù)為S1，鍛件輪廓尺寸≤315mm，采用一般加工精度F1,故軸向余量1.5mm∽2.0mm，取2mm，徑向余量1.5mm∽2.0mm，取1.9mm。</p>&l

39、t;p>　　2.工序尺寸和毛坯尺寸的確定</p><p>　?。?）. 外圓表面（Ø45mm）分步加工余量</p><p>　　查《手冊(cè)》表7-2/7-5，結(jié)合1所得結(jié)果，擬定加工余量，如下：</p><p>　　粗 車： Ø46.8mm 2Z=2mm</p><p>　　半精車： Ø45.3mm

40、 2Z=1.5mm</p><p>　　精 車： Ø45.0mm 2Z=0.3mm</p><p>　?。?）. 左右端面分步加工余量</p><p>　　由上述已確定了毛坯的長(zhǎng)度為39mm。查《手冊(cè)》表7-2/7-4，結(jié)合1所得結(jié)果，擬定加工余量如下：</p><p>　?。ㄗ笥叶嗣娼惶婕庸ぃ叽绫舜寺?lián)系）</p

41、><p>　　（3）. 內(nèi)孔Ø12mm</p><p>　　毛坯為實(shí)心，不沖孔?？拙葹镮T7，參照《手冊(cè)》表7-11，可確定工序尺寸及余量為:</p><p>　　鉆孔: Ø11.0mm</p><p>　　擴(kuò)孔：Ø11.85mm 2Z=0.85mm</p><p>　　粗鉸：

42、6;11.95mm 2Z=0.1mm</p><p>　　精鉸：Ø120+0.018mm 2Z=0.05mm</p><p>　　（4）. 定位孔Ø5mm</p><p>　　孔具有較高的位置精度，參照《手冊(cè)》表7-11，可確定工序尺寸及余量為：</p><p><b>　　鉆孔：Ø4.8m

43、m</b></p><p>　　精鉸：Ø5.0mm 2Z=0.2mm</p><p>　?。?）. 兩個(gè)徑向孔Ø6mm</p><p>　　Ø6mm孔具有較高的位置度，參照《手冊(cè)》表7—11，可確定其工序尺寸及余量為：</p><p><b>　　鉆孔：Ø5.8mm</

44、b></p><p>　　精鉸：Ø6.0mm 2Z=0.2mm</p><p>　　由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。</p><p>　　綜合以上分析，可確定毛坯長(zhǎng)度為39mm，直徑為45.8 mm，如下圖4.2所示：</p><p>　　圖4.2 零件毛坯圖&l

45、t;/p><p>　　5確定切削用量及基本時(shí)間</p><p>　　切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先確定切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度。選擇兩個(gè)典型的工序，工序3粗車外圓和工序7加工12H7mm孔，進(jìn)行鉆-粗鉸-精鉸進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　5.1工序30粗車外圓的切削用量及基本時(shí)間</p><p>　　本工序

46、為粗車外圓面。已知工件材料：45鋼，，熱軋制型材；機(jī)床為CA6140臥式車床；刀具：硬質(zhì)合金，YT5。下面的相關(guān)數(shù)據(jù)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》確定。</p><p>　　CA6140機(jī)床中心高為200mm，查表1.1，選擇刀桿，刀片厚度4.5mm，由表1.3，選擇車刀幾何形狀為平面帶倒棱型，前角 ，后角，主偏角，副偏角 ，刃傾角 ，刀尖圓弧半徑 。</p><p>　　5.1.1工序30切削

47、用量的確定</p><p>　　（1）確定切削深度 此工序直徑加工余量為1.3mm，單邊余量?jī)H為0.65mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故。 </p><p>　　（2）確定進(jìn)給量f 根據(jù)表1.4，在粗車鋼料，刀桿尺寸為，，工件直徑為40～60mm，，查表1.31，選擇f=0.56mm/r.</p><p>　　（3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表1.9，車刀后面

48、最大磨損限度選擇1.0mm，普通車刀壽命T=60min。</p><p>　?。?）確定切削速度v 根據(jù)表1.10查得切削速度查表1.28得切削速度修正系數(shù)為</p><p>　　修正后的切削速度為 </p><p>　　按CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速，選擇n=11.8 ，則實(shí)際切削速度</p><p>　　5.1.2檢驗(yàn)機(jī)床功率</p&g

49、t;<p>　　由表1.24，查得Pc=2.4k W。切削功率的修正系數(shù)</p><p><b>　　，</b></p><p>　　故實(shí)際切削時(shí)功率為,而機(jī)床主軸允許功率為，，故選用的切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行。</p><p>　　最后確定切削用量為：。</p><p>　　5.1.3基本時(shí)間的

50、確定</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表6.2-1，車外圓的基本時(shí)間為</p><p><b>　　，式中</b></p><p><b>　　取，</b></p><p><b>　　查表6.2—2取，</b></p><p>&l

51、t;b>　　則基本時(shí)間</b></p><p>　　5.2工序70加工12H7mm孔的切削用量及基本時(shí)間</p><p>　　本工序?yàn)榧庸た准庸?，要求：加?2H7mm孔，進(jìn)行鉆-粗鉸-精鉸。先鉆孔再粗鉸、精鉸孔，尺寸保證到。機(jī)床：Z525立式鉆床，刀具：高速鋼的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭和標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。查表2.12，直柄麻花鉆直徑，刀具壽命T=45min；標(biāo)準(zhǔn)鉸刀,刀具壽命T=40min。&

52、lt;/p><p><b>　　5.2.1鉆孔</b></p><p>　　5.2.1.1確定進(jìn)給量f 根據(jù)表2.7，查得f=0.25~0.31mm/r，由Z525鉆床參數(shù)確定f=0.28mm/r。</p><p>　　5.2.1.2確定切削速度v 根據(jù)表2.14，表2.13查得，由表2.31得切削速度修正系數(shù)</p>&

53、lt;p><b>　　，故</b></p><p>　　按機(jī)床轉(zhuǎn)速參數(shù)，選擇n=392r/min，則實(shí)際切削速度</p><p>　　5.2.1.3檢驗(yàn)扭矩功率 根據(jù)表2.32，表2.33，鉆孔時(shí)扭矩及功率 ，式中，則。而轉(zhuǎn)速為n=392r/mim的Z525型立式鉆床能傳遞的扭矩為。。經(jīng)計(jì)算 ，檢驗(yàn)成立。</p><p><b

54、>　　5.2.2鉸孔</b></p><p>　　5.2.2.1確定進(jìn)給量f 根據(jù)表2.11查得f=0.65~1.4mm/r，按Z525鉆床選擇</p><p><b>　　三、專用夾具的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專用夾具能大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在批量和大量生產(chǎn)重意義重大。</p&

55、gt;<p>　　經(jīng)過設(shè)計(jì)任務(wù)要求，我需要設(shè)計(jì)的是第9道工序，即Ø8mm孔加工用夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為一個(gè)高速鋼麻花鉆。</p><p><b>　　(一) 設(shè)計(jì)主旨</b></p><p>　　本夾具主要用來(lái)鉆Ø8mm通孔，技術(shù)要求不高，沒有形位精度限制，且孔徑不大，可一次鉆銷完成。因此，本道工工序加工時(shí)，主要應(yīng)

56、考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問題。</p><p><b>　　(二) 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1. 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　由零件圖可知，零件對(duì)于Ø8mm孔的加工并沒有位置及公差要求。但考慮到零件右端面與Ø12H7mm中心孔的垂直度，右端面的精度較高以及右端面采用一面兩銷

57、定位方式的方便性，此處的定位基準(zhǔn)選擇Ø12H7mm中心孔的右端面。</p><p>　　2. 鉆銷力以及夾緊力的計(jì)算</p><p>　?。?） 鉆銷力的計(jì)算：</p><p>　　材料為高速鋼，則據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表3—4，查得鉆銷時(shí)軸向力、轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式為：</p><p>　　Ff=CFfdZFffYFfK

58、Ff</p><p>　　Mc=CMfdZMcfYMcKMc</p><p>　　式中, CFf=600,d=8mm,ZFf=1.0, f=195r/min,YFf=0.7,KFf=1,</p><p>　　CMf=0.305,ZMc=2.0,f=195r/min,YMc=0.8,KMc=1</p><p>　　代入數(shù)據(jù)，得：Ff = 600

59、X0.008X(195/60)0.7X1 = 11N</p><p>　　Mc = 0.305X0.0082.0X(195/60)0.8X1 = 5X10-6N·m</p><p>　　由于轉(zhuǎn)矩的值太小，對(duì)工件的定位加工影響不大，故可以忽略不計(jì)。</p><p><b>　　夾緊力的計(jì)算：</b></p><p&g

60、t;　　左端面及右端面與夾具上的開口墊圈及夾具體的摩擦系數(shù)分別為0.3及0.1，所以理論上，夾緊力：</p><p>　　F= Ff/u=11/(0.3+0.1)=27.5N</p><p>　　在計(jì)算鉆銷力時(shí)必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)K=K1K2K3K4。</p><p>　　式中：K1—基本安全系數(shù)，K1=1.5；</p><p>　　K

61、2—加工性質(zhì)系數(shù)，K2=1.1；</p><p>　　K3—刀具鈍化系數(shù)，K3=1.1；</p><p>　　K4—斷續(xù)切銷系數(shù)，K4=1.1；</p><p>　　于是:F′=K X Ff=1.5X1.1X1.1X1.1X27.5=55N。此時(shí)，F(xiàn)′已大于所需的27.5N夾緊力，故本夾具可以安全地工作。</p><p><b>　

62、　3. 定位誤差分析</b></p><p>　?。?） 定位元件及公差的確定</p><p>　　<1> 本夾具采用一面兩銷定位，由于用于定位的兩孔直徑分別為5mm及12mm，故主要定位元件為一圓柱銷和一菱形銷。</p><p>　　1） 確定兩銷的中心距 兩銷中心距的偏差一般取兩孔中心距偏差的1/5—1/3，當(dāng)孔距公差大時(shí)，取小值；反之

63、，取大值，以便于制造。因此處孔距公差為0.08mm，故取0.026mm。</p><p>　　2） 確定第一個(gè)定銷直徑尺寸d1 取d1min=D1max，定位銷的直徑公差一般按g6、h7配合選取，最后取d1=12.008h7mm。</p><p>　　3） 確定菱形銷寬度b和B 菱形銷的結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，查《機(jī)械制造工藝學(xué)》表5—1選?。篵=2mm，B=4.5mm。</p>

64、;<p>　　4） 計(jì)算菱形銷直徑尺寸 先按下式計(jì)算出菱形銷與孔配合的最小間隙，再計(jì)算菱形銷直徑尺寸d2，并按g6或f7選取偏差，然后圓整處理：</p><p>　　Δ2min≈2b（δLD+δLd）/D2</p><p>　　d2=D2-Δ2min</p><p>　　式中 Δ2min—菱形銷與孔配合的最小間隙，單位為mm；</p>

65、<p>　　b—菱形銷的寬度，單位為mm；</p><p>　　δLD、δLd—為工件上兩孔中心距公差和夾具上兩銷中心距公差，單位為mm；</p><p>　　D2—工件上菱形銷定位孔直徑，單位為mm；</p><p>　　D2—菱形銷直徑尺寸，單位為mm。</p><p>　　分別代入數(shù)據(jù)，得：Δ2min ≈ 2X2（0.08+

66、0.026）/5 = 0.0848mm</p><p>　　d2 = 5-0.0848 = 4.9152mm</p><p>　　<2> 定位銷的設(shè)計(jì)</p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》圖2-1-3及表2-1-3，得定位銷的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.2所示：</p><p>　　圖3.3.1.2 定位銷的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)

67、</p><p><b>　　<3> 鉆套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》圖2-1-146及表2-1-146，得鉆套的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.3所示：</p><p>　　圖3.3.1.3 鉆套的結(jié)構(gòu)</p><p>　　其中，d=8F7mm，D=12m6mm，D1=22mm

68、，D2=18mm，H=20mm，h=10m，h1=6mm，h2=12mm，h3=14mm，r=16mm，r1=1mm，m=7mm，m1=7mm，a=0.5mm，b=2mm，α=50°，δ=0.008mm，配鉆套螺釘M6。</p><p>　　<4>鉆套襯套的計(jì)設(shè)計(jì)</p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》圖2-1-174及表2-1-174，得鉆套襯套的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)

69、如下圖3.3.1.4所示：</p><p>　　圖3.3.1.4 鉆套襯套的結(jié)構(gòu)</p><p>　　其中：d=18F7mm，D=26n6mm，D1=30mm，H=16mm，h=4mm，C=1mm,C1=2mm,</p><p>　　C2=1.5mm,a=0.5mm,b=2mm, δ=0.008mm。</p><p><b>　　

70、<5>手柄的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)手冊(cè)》圖2-1-224及表2-1-222，得手柄的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)如下圖3.3.1.5所示：</p><p>　　圖3.3.1.5 手柄的結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)</p><p><b>　　零件的位置誤差</b></p><p>　　零件圖上并沒有

71、對(duì)孔的公差及配合等進(jìn)行規(guī)定，故孔的定位精度并不高。即在實(shí)際工作過程中，夾具體對(duì)工件的一般誤差，并不影響鉆床對(duì)工件的加工。</p><p>　　1> 由于Ø8mm孔的軸向定位是以右端面為基準(zhǔn)的，而此處夾具的設(shè)計(jì)同樣是以右端面為基準(zhǔn)，即符合基準(zhǔn)重合原則，誤差為0。</p><p>　　2> 從零件圖上可知，Ø12mm孔與右端面的垂直度最大偏差為0.05mm。所以

72、，Ø8mm孔與右端面的垂直度最大偏差也為0.05mm。</p><p>　　3> 圓柱位銷的定位誤差 ：由于是孔的誤差引起，故此誤差為0.08mm。</p><p>　　4> 磨損造成的誤差一般不超過0.005mm。</p><p>　　5> 鉆模對(duì)刀誤差：因加工孔的孔徑D’等于鉆頭孔徑d，由于鉆套孔徑D的約束，一般情況下，D’大于D,即

73、加工孔中心實(shí)際上與轉(zhuǎn)套中心重合，因此，鉆模對(duì)刀誤差趨于0。</p><p>　　6> 夾具相對(duì)于刀具的誤差取0.01mm。</p><p>　　4. 夾具設(shè)計(jì)及操作說(shuō)明</p><p>　　本夾具用于在鉆床上加工孔,采用了一面兩銷定位，六個(gè)自由度完全限制。外加左端面的夾緊，夾具對(duì)工件在加工過程中的固定完全能達(dá)到要求。因本工件的加工量為大批量生產(chǎn)，故夾具要盡量簡(jiǎn)

74、單，且方便拆卸。所以?shī)A具又采用了手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)對(duì)工件左端面的夾緊方式。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。</p><p>　　夾具體三維圖如下圖3.2.4所示:</p><p>　　圖3.2.4 夾具體三維立體圖及爆炸圖</p><p>　　四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　經(jīng)過兩個(gè)星期的艱苦奮斗，夾具設(shè)計(jì)結(jié)束了。在我完成的那一剎那，

75、心里是百感交集，心曠神怡，豁然開朗。在兩周的設(shè)計(jì)中，我遇到了很多的困難，我沒有氣餒，沒有放棄，沒有妥協(xié)。而是通過一次又一次的計(jì)算，一次又一次的修改，反復(fù)的推敲，分析。不懂的就看書，看不懂的就去問。最終是，山重水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)是對(duì)手柄套的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為模鍛，具有體積小，零件簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它，其中

76、各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工Ø8mm孔工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。</p><p>　　回顧這兩周的設(shè)計(jì)，總體上說(shuō)我還是學(xué)到了很多的東西。通過這次課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)3年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到

77、方方面面的問題，在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。這次課程設(shè)計(jì)還使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。</p>&l

78、t;p>　　生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，，一起工作可以讓我們有說(shuō)有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下,讓我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)很累，但當(dāng)我們研究出數(shù)據(jù)制成成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮； 這次設(shè)計(jì)是我成功邁向成功的第一步。</p><p>　　雖然這次設(shè)計(jì)中會(huì)有錯(cuò)誤，做的也沒有別人的

79、好，但是這畢竟是我的第一次獨(dú)立完成的設(shè)計(jì)。我為之付出了汗水，百分百的心意。不管結(jié)果的成績(jī)會(huì)怎樣，我已經(jīng)努力過。只有經(jīng)過地獄的磨練才能創(chuàng)造天堂的美。沒有流過血的手指，彈奏不出世間的絕唱。</p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002</p><p&g

80、t;　　[2] 吳拓，方瓊珊主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[3] 孫本緒，熊萬(wàn)武主編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999</p><p>　　[4] 李云主編.機(jī)械制造工藝及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998</p><p>　　[5] 王光斗，王春福主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M