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目錄
8 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 14
8.1研究原始質(zhì)料 14
8.2定位基準(zhǔn)的選擇 14
8.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 14
8.4誤差分析與計(jì)算 15
8.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 16
8.5.1定位銷選用 16
8.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 17
8.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 18
小 結(jié) 19
參考文獻(xiàn) 20
10
8 鉆孔夾具設(shè)計(jì)
8.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)鉆Φ8.7孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
8.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)鉆Φ8.7孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。
方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。
通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。
圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個(gè)自由度。
8.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
切削力公式：
式中d=10MM
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
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，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
取，，
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
8.4誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=65mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
8.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
8.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如表6.1和6.2：
表6.1可換定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
表6.2 固定棱形銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40～50
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
8.5.2 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3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4：
表6.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
6
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖3.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.5：
表3.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
12
18
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷定位于夾具體上。
8.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。
小 結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師指正
參考文獻(xiàn)
[1]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12
[2]張龍勛. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及習(xí)題.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2006.1
[3]孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9
[4]艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社
[5]李益明.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版
[6] 趙家奇，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.10
[7] 李云，機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊(cè). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1997.8
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零（部件）圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零（部件）名稱
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材料牌號(hào)
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝設(shè)備
工時(shí)/s
準(zhǔn)終
單件
10
粗銑
粗銑外圓柱右端面
機(jī)工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標(biāo)卡尺
20
粗銑
粗銑外圓柱左端面
機(jī)工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標(biāo)卡尺
30
鉆
鉆，擴(kuò)，鉸H9mm孔
機(jī)工
鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內(nèi)徑千分尺
40
粗銑
粗銑兩叉頭內(nèi)側(cè)
機(jī)工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標(biāo)卡尺
50
粗銑
粗銑槽14H13mm
機(jī)工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標(biāo)卡尺
60
鉆
鉆φ10mm孔
機(jī)工
立式鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內(nèi)徑千分尺
70
粗銑
粗銑兩叉頭
機(jī)工
臥式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標(biāo)卡尺
80
半精銑
半精銑兩叉頭
機(jī)工
臥式鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內(nèi)徑千分尺
90
輔助
鉗工去毛刺，并到0.5×45°角
100
檢
終檢
量具
設(shè)計(jì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
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