機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-KCSJ-13手柄套工藝及鉆Φ5孔夾具設(shè)計(jì)（全套圖紙）.pdf

機(jī)械制造工藝機(jī)械制造工藝 課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 題題 目目 KCSJ- 13 課程設(shè)計(jì)- “手柄套“零件 機(jī)械加工工藝及5mm 孔鉆夾具設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 23 頁(yè) 目錄目錄 序言. 2 一、零件的分析. 2 （一） 零件的作用. 2 （二） 零件的工藝分析. 3 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì). 3 （一） 確定毛坯的制造形式. 3 （二） 基面的選擇. 3 (三) 制定工藝路線. 4 （四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定. 7 （五）確定切削用量及基本時(shí)間. 9 5.1 工序 30 粗車mm45外圓的切削用量及基本時(shí)間 . 9 5.1.1 工序 30 切削用量的確定. 9 5.1.2 檢驗(yàn)機(jī)床功率. 10 5.1.3 基本時(shí)間的確定. 10 5.2 工序 70 加工12H7mm 孔的切削用量及基本時(shí)間 . 11 5.2.1 鉆孔. 11 5.2.2 鉸孔. 11 三、加工 5mm 孔夾具設(shè)計(jì). 12 （一）研究原始質(zhì)料. 12 （二）定位、夾緊方案的選擇. 13 （三）切削力及夾緊力的計(jì)算. 13 （四）誤差分析與計(jì)算. 15 （五）定位銷選用. 16 （六）鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用. 17 （七）確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu). 19 （八）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明. 20 四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì). 21 五、參考文獻(xiàn). 22 第 2 頁(yè) 共 23 頁(yè) 序言序言 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。 我希望能通過(guò)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)。 因知識(shí)和能力有限，設(shè)計(jì)過(guò)程難免會(huì)有許多不足之處，還請(qǐng)老師指正。 一、零件的分析一、零件的分析 圖 1.1 手柄套零件圖 （一）（一） 零件的作用零件的作用 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 12 孔用來(lái) 安裝轉(zhuǎn)軸，并通過(guò)兩個(gè) 6H8mm 孔進(jìn)行軸向固定。8 孔則用于安裝手柄，借此來(lái) 傳遞轉(zhuǎn)矩。5H7mm 孔只用于加工時(shí)的定位作用，通過(guò)它來(lái)保證 3 個(gè)徑向孔的位 置精度。 第 3 頁(yè) 共 23 頁(yè) （二）（二） 零件的工藝分析零件的工藝分析 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。現(xiàn)分述如下： 1. 以 12H7mm 孔為中心的加工表面。 它包括，16mm 孔，12H7mm 孔，左右兩端面，45mm 外圓面以及定位用的 5H7mm 孔，它們?cè)诩庸r(shí)互為基準(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。 2. 以 8mm 為主的加工表面 它包括，8mm 孔和兩個(gè) 6H8mm 孔，即徑向的三個(gè)圓面加孔。 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： (1) 12mm 孔軸線與 45mm 右端面的垂直度公差為 0.05mm； (2) 兩個(gè) 6mm 孔與 12mm 孔軸線的位置度公差為 0.12mm。 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(guò)一次裝或互為基準(zhǔn)來(lái)保證其 位置精度。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) （一）（一） 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式 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?件年產(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。 （二）（二） 基面的選擇基面的選擇 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(wèn)題百出，嚴(yán)重影響零 件加工質(zhì)量和效率。 1. 粗基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)榇肆慵Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，選用 45mm 外圓面作為粗基準(zhǔn)即可。但加工時(shí)注意， 因?yàn)榱慵绦。?不能以粗基準(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(guò)后序的半精、精加工來(lái)彌補(bǔ)。 第 4 頁(yè) 共 23 頁(yè) 2. 精基準(zhǔn)的選擇 因?yàn)樵摿慵骷庸っ嬗幸欢ǖ男挝痪纫?，所以精基?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。 (三三) 制定工藝路線制定工藝路線 零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的核心問(wèn)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。 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。 1. 工藝路線方案一： 工序 1：粗車右端面和部分 45mm 外圓面； 工序 2：粗車左端面和 45mm 外圓面剩余部分，鉆 12mm 孔； 工序 3：半精車、磨銷 45mm 外圓； 工序 4：半精車左端面，車 16mm 孔； 工序 5：擴(kuò)、鉸 12mm 孔并半精車 45mm 右端面，鉆 5mm 孔； 工序 6：鉆 8mm 孔； 工序 7：鉆 2x 6H8mm 孔； 工序 8：精鉸 12mm 孔并磨銷 45mm 右端面； 工序 9：倒左端面 1x45直角； 工序 10：倒右端面 1x45直角； 工序 11：去毛刺； 工序 12：清洗； 工序 13：終檢。 2. 工藝路線方案二： 工序 1：粗車 45mm 右斷面和部分 45mm 外圓面； 工序 2：粗、半精車 45mm 左端面，粗車剩余的 45mm 外圓面，鉆 12mm 孔，車 16mm 孔； 工序 3：半精車、磨銷 45mm 外圓面； 第 5 頁(yè) 共 23 頁(yè) 工序 4：擴(kuò)孔、鉆、鉸、精鉸 12mm 孔，半精車 45mm 右端面； 工序 5：磨銷 45mm 右端面； 工序 6：鉆 5mm 孔； 工序 7：鉆 8mm 孔； 工序 8：鉆、精鉸兩個(gè) 6mm 孔； 工序 9：倒左端面 1x45角； 工序 10：右端面 1x45角； 工序 11：去毛刺； 工序 12：清洗； 工序 13：終檢。 3. 工藝方案的比較和分析 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(guò)于集中，粗精未分離，這將導(dǎo)致左端面偏斜，16mm 孔偏小， 工序 5 則恰好相反，未了保證 12mm 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(guò)程如下： 工序 1：粗車 45mm 右端面和部分 45mm 外圓面； 工序 2：粗車 45mm 左端面和剩余的外圓面部分； 工序 3：鉆 12mm 孔； 工序 4：半精車，磨銷 45mm 外圓面； 工序 5：半精車 45 左端面，車 16 面； 工序 6：擴(kuò)、鉸、精鉸 12mm 孔，半精車、磨銷 45mm 右端面； 工序 7：鉆 5mm 孔； 工序 8：鉆 8mm 孔； 工序 9：鉆兩個(gè) 6mm 孔； 工序 10：倒左端面 1x45角； 第 6 頁(yè) 共 23 頁(yè) 工序 11：倒右端面 1x45角； 工序 12：去毛刺； 工序 13：清洗； 工序 14：終檢。 以上工藝過(guò)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 24 和 26，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(guò)程中一起加工，無(wú)需再次裝夾。綜 合，最終確定工藝路線如下： 工序 1：普通模鍛； 工序 2：正火； 工序 3：粗車右端面和部分外圓面。以 45mm 外圓面為基準(zhǔn)，選用 CA6140 車床； 工序 4：粗車左端面和剩余的 45mm 外圓面部分，鉆 12mm 孔。以 45mm 外圓面為基準(zhǔn)，選用 C365L 式轉(zhuǎn)塔式車床； 工序 5：半精車，精車 45mm 外圓面。以 12mm 孔為基準(zhǔn)，選用 CA6140 車 床； 工序 6： 半精車 45mm 左端面，車 16mm 孔，倒 1x45直角。以 45mm 外 圓面為基準(zhǔn)，并選 CA6140 車床； 工序 7：擴(kuò)、鉸、精鉸 12mm 孔，半精車，精車 45mm 右端面，保證尺寸 35mm，倒直角 1x45。以 45mm 外圓面為基準(zhǔn)，選用 C365L 轉(zhuǎn)塔式車床； 工序 8： 鉆， 精鉸 5mm 孔， 使用專用夾具 CJ01。 以 45mm 左端面和 12mm 孔定位，選用 Z525 鉆床； 工序 9：鉆 8mm 孔，使用專用夾具 CJ-02。以 45 右端面 12mm 孔、5mm 孔定位，選用 Z525 鉆床； 工序 10：鉆成 90的 6mm 孔，保證 13 尺寸和相應(yīng)位置度，使用專用夾具 CJ-03.以 45mm 右端面、12mm 孔、5mm 孔定位，選用 Z525 鉆床； 第 7 頁(yè) 共 23 頁(yè) 工序 11：去毛刺； 工序 12：清洗； 工序 13：終檢。 以上工藝過(guò)程詳見“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片”和“機(jī)械加工工序卡片” 。 （四）（四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “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。 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： 1.機(jī)械加工余量 確定外圓表面沿軸線及徑向方向的加工余量（45mm 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 1.5mm2.0mm，取 1.9mm。 2.工序尺寸和毛坯尺寸的確定 （1）. 外圓表面（45mm）分步加工余量 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： 粗 車： 46.8mm 2Z=2mm 半精車： 45.3mm 2Z=1.5mm 精 車： 45.0mm 2Z=0.3mm （2）. 左右端面分步加工余量 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： 右端面 左端面 粗車：37.8mmZ=1.2mm 粗 車： 36.4mmZ=1.4mm 半精車： 35.8mmZ=0.6mm 半精車：35.3mmZ=0.5mm 第 8 頁(yè) 共 23 頁(yè) 精 車：35mmZ=0.3mm （左右端面交替加工，尺寸彼此聯(lián)系） （3）. 內(nèi)孔 12mm 毛坯為實(shí)心，不沖孔?？拙葹?IT7，參照手冊(cè)表 7-11，可確定工序尺 寸及余量為: 鉆孔: 11.0mm 擴(kuò)孔：11.85mm 2Z=0.85mm 粗鉸：11.95mm 2Z=0.1mm 精鉸：120 +0.018mm 2Z=0.05mm （4）. 定位孔 5mm 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： 鉆孔：4.8mm 精鉸：5.0mm 2Z=0.2mm （5）. 兩個(gè)徑向孔 6mm 6mm 孔具有較高的位置度，參照手冊(cè)表 711，可確定其工序尺寸及余 量為： 鉆孔：5.8mm 精鉸：6.0mm 2Z=0.2mm 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。 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： 第 9 頁(yè) 共 23 頁(yè) 圖 4.2 零件毛坯圖 （五）確定切削用量及基本時(shí)間（五）確定切削用量及基本時(shí)間 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mm45外 圓和工序 7 加工12H7mm 孔，進(jìn)行鉆-粗鉸-精鉸進(jìn)行計(jì)算。 5.1 工序 30 粗車mm45外圓的切削用量及基本時(shí)間 本工序?yàn)榇周噈m45外圓面。已知工件材料：45 鋼，MPa670 p =，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。 CA6140 機(jī)床中心高為 200mm，查表 1.1，選擇刀桿25mm16mmHB=， 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=12 0 ， 后角= 6 0 ，主偏角= 90kr，副偏角10kr ，刃傾角= 0 s ，刀尖圓弧半徑 mm7 . 0r = 。 5.1.1 工序 30 切削用量的確定 （1）確定切削深度 p a 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mm65 . 0 ap=。 （2）確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 1.4，在粗車鋼料，刀桿尺寸為 25mm16mmHB=，3mmap，工件直徑為 4060mm，0.7mm/r0.4f =， 查表 1.31，選擇 f=0.56mm/r. （3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表 1.9，車刀后面最大磨損限度選擇 1.0mm，普通車刀壽命 T=60min。 （4）確定切削速度 v 根據(jù)表 1.10 查得切削速度m/min123vc=查表 1.28 得切削速度修正系數(shù)為 第 10 頁(yè) 共 23 頁(yè) 92 . 0 k24 . 1 k65 . 0 k0 . 1kk9 . 0k rvkvtvMvTvsv =， 修正后的切削速度為 (m/min)8292 . 0 24 . 1 65 . 0 0 . 10 . 19 . 0123kkkkkkvv rvkvtvMvTvsvc = (m/min)544 48 821000 d v1000 n= = 按 CA6140 機(jī)床轉(zhuǎn)速，選擇 n=11.8 s r ，則實(shí)際切削速度 (m/s)78 . 1 1000 8 . 1148 1000 dn v= = 5.1.2 檢驗(yàn)機(jī)床功率 由表 1.24，查得 Pc=2.4k W。切削功率的修正系數(shù) 94 . 0 k24 . 1 k9 . 0k0 . 1kkkk krPckPcsPcrPctPcMPcTPc =， 故實(shí)際切削時(shí)功率為kW5 . 2PC=,而機(jī)床主軸允許功率為kW5 . 7PE=， EC PP ，故選用的切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行。 最后確定切削用量為：m/s78 . 1 vr/ 8 . 11nmm56 . 0 fmm65 . 0 ap=s。 5.1.3 基本時(shí)間的確定 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 i nf llll . i fn L T 321 j + =，式中 , 5 . 25 . 2 90 65 . 0 )32(l1=+ =+= tgtgk a r p 53 2 =l取4 2 =l， 3 l 查表 6.22 取5 3 =l， 則基本時(shí)間si nf llll 04 . 7 1 8 . 1156 . 0 545 . 235 . T 321 j = + = + = 第 11 頁(yè) 共 23 頁(yè) 5.2 工序 70 加工12H7mm 孔的切削用量及基本時(shí)間 本工序?yàn)榧庸た准庸ぃ螅杭庸?2H7mm 孔，進(jìn)行鉆-粗鉸-精鉸。先鉆孔 mm11再粗鉸、精鉸孔，尺寸保證到mm12。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mm11，刀具壽命 T=45min；標(biāo)準(zhǔn)鉸刀,刀具壽命 T=40min。 5.2.1 鉆孔 5.2.1.1 確定進(jìn)給量 f 根據(jù)表 2.7，查得 f=0.250.31mm/r，由 Z525 鉆床參 數(shù)確定 f=0.28mm/r。 5.2.1.2 確定切削速度 v 根據(jù)表 2.14， 表 2.13 查得m/min14vc=， 由表 2.31 得切削速度修正系數(shù) 739 . 0 85 . 0 87 . 0 kv=，故 r/min89.306 11 6 . 101000 d v1000 n m/min 6 . 10739 . 0 14v = = = 按機(jī)床轉(zhuǎn)速參數(shù)，選擇 n=392r/min，則實(shí)際切削速度 m/min54.13 1000 39211 1000 dn v= = 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 M yM zM 0MC kfdCM ，式中0 . 1k0.8yM2.0zM0.305C MM =，則 mN 3 . 13MC=。而轉(zhuǎn)速為 n=392r/mim 的 Z525 型立式鉆床能傳遞的扭矩為 mN 6 . 73MM=。 mc MM 。經(jīng)計(jì)算 kW8 . 2PkW54 . 0 P Ec = F1 所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利 的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以 安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK= 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： ： 6543210 KKKKKKKK = 式中： 60 KK為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表121可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56 C K = 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36 P K = 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25 f K = 所以有： 1193.08() KCC WKFN= 766.37() KPP WKFN= 第 15 頁(yè) 共 23 頁(yè) 1359.90() Kff WKFN= 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸， 故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)， 實(shí)現(xiàn) “基準(zhǔn)重合” 原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 F 夾與切削力 之間的關(guān)系 F 夾KF 軸向力：F 夾KF （N） 扭距： 93.111033 . 1 234 . 0 5 . 1054.33310 38 . 09 . 13 0 = M YF XF M KfdCMN m 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 321 KKKK = 由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表721可得： 切削力公式： Pf KfDF 75 . 0 2 . 1 412= 式 （2.17） 式中 5Dmm= rmmf/3 . 0= 查表821得：95 . 0 ) 190 ( 6 . 0 = HB Kp 即：)(69.1980NFf= 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1121得： KFW fK = 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算，由式（2.5）有： ： 6543210 KKKKKKKK = 式中： 60 KK為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè) 計(jì)手冊(cè)表121 可得： 25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1=K 所以 )(55.445625 . 2 69.1980NFKW fK = 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便， 決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 （四）誤差分析與計(jì)算（四）誤差分析與計(jì)算 該夾具以一銷定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于 或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj + 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 j ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj += 第 16 頁(yè) 共 23 頁(yè) 由參考文獻(xiàn)5可得： 銷的定位誤差 ： 11 1minD WDd =+ 1122 1min2min . 2 DdDd J W arctg L + = 其中： 1 0.052 D mm= ， 2 0 D mm= 1 0.011 d mm= ， 2 0.023 d mm= 1min 0mm= ， 2min 0.034mm= 0.063 D W mm = . 0.0032 J W mm= 夾緊誤差 ： cos)( minmax yy jj = 其中接觸變形位移值： 1 ()() 19.62 n HBZ yRaZaZ kN kRc HBl =+ 查5表 1215 有 1 0.004,0.0016,0.412,0.7 RazHB KKCn= = 。 cos0.0028 j jy mm = = 磨損造成的加工誤差： Mj 通常不超過(guò) mm005. 0 夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD 取 mm01. 0 誤差總和： 0.0850.3 jw mmmm + = 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 （五）定位銷選用（五）定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表 3.1 定位銷 d H D 1 D h 1 h b 1 d C 1 C 公 稱 尺 寸 允差 20 16 20 0.011 22 5 1 4 M1 2 4 1 第 17 頁(yè) 共 23 頁(yè) （六）鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用（六）鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下 圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 圖 6.1 可換鉆套 表 d D D1 H t 基本基本 極限極限 偏差偏差 F7 基基 本本 極限極限 偏差偏差 D6 01 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 - - 0.008 1 1.8 4 +0.016 +0.008 7 1.8 2.6 5 8 2.6 3 6 9 8 12 1 6 3 3.3 +0.022 +0.010 3.3 4 7 +0.019 +0.010 10 45 8 11 56 10 13 10 16 2 第 18 頁(yè) 共 23 頁(yè) 68 +0.0 28 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 0 810 15 18 12 20 2 5 10 12 +0.034 +0.016 18 22 12 15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 3 6 15 18 26 30 0.012 18 22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 H T200 22 26 35 +0.033 +0.017 39 26 30 42 46 25 HT2 00 5 6 30 35 +0.050 +0.025 48 52 35 42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 6 7 42 48 62 66 48 50 70 74 0.040 鉆模板選用鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 第 19 頁(yè) 共 23 頁(yè) （七）確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)（七）確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面， 如安裝接觸位置， 安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的， 足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退 火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具 應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的 要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿 足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累 會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至 第 20 頁(yè) 共 23 頁(yè) 發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之 間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。 當(dāng)夾安裝在重 力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定 和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具 布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過(guò)程中， 夾具必承受大的夾緊力切削力， 產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)， 夾具的形狀， 取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò) 程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可 靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié) 構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有 一部分會(huì)落在夾具， 切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠， 所以?shī)A具設(shè)計(jì)， 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 （八）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明（八）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋機(jī) 構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng) 用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響 定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào) 整換取。 第 21 頁(yè) 共 23 頁(yè) 四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)四、課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 經(jīng)過(guò)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，心里是 百感交集，心曠神怡，豁然開朗。在