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第3章 鉆孔2-Ф6.5夾具設(shè)計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來鉆孔2-Ф6.5，因?yàn)榧庸ぞ炔桓撸试诩庸ぶ?，主要目的是降低生產(chǎn)成本，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度從而來提高效率。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
要合理選擇定位基準(zhǔn)，不然會(huì)影響加工過程的質(zhì)量，進(jìn)而最終工件質(zhì)量。選擇不合適的基準(zhǔn)，故會(huì)增加加工過程或不合理工藝路線，導(dǎo)致夾具設(shè)計(jì)困難，最終達(dá)不到零件加工精度（特別位置精度）。所以我們應(yīng)該根據(jù)零件的技術(shù)要求，以保證加工精度的要求，定位基準(zhǔn)的合理選擇。以已加工好的端面作定位夾具。
由零件圖可知：在鉆孔前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔鉆、擴(kuò)、鉸加工。定位、夾緊方案：
為了在定位誤差范圍滿足要求，定位一面一 銷一擋塊，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。一邊是底平面圖的處理；在孔無位置公差要求，所以我們?yōu)槎ㄎ换鶞?zhǔn)設(shè)計(jì)的底面和兩個(gè)孔鉆的模式選擇，以滿足加工要求。底部和5自由度的兩個(gè)定位孔限制工件的定位。
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆孔選用：鉆床Z525，刀具鉆頭。
由文獻(xiàn)可得：
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：
有：
安全系數(shù)K可按：
式中：安全系數(shù)
所以
通過計(jì)算實(shí)際夾緊力不大，夾具結(jié)構(gòu)簡單操作方便，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
取，，
查文獻(xiàn)移動(dòng)螺旋夾緊時(shí)夾緊力計(jì)算：
式中參數(shù)由文獻(xiàn)查得：
螺旋夾緊力：
由上述計(jì)算易得：
通過計(jì)算實(shí)際所需夾緊力不大，該夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，決定使用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面、中心孔定位基準(zhǔn)，
該孔1次性加工即可滿足要求。
由文獻(xiàn)可得：
⑴銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
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
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上、所設(shè)計(jì)的夾具滿足零件加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷選用
本夾具用可換定位銷定位
表3.1可換定位銷
d
H
D
公稱
允差
12～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
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 鉆套
d
H
D
公稱
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 固定襯套
d
H
D
C
公稱
允差
公稱
允差
12
+0.034
+0.016
12
18
+0.023
+0.012
0.5
2
3.6 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)該簡單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中，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，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過程中的鐵屑不多，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，所以夾具設(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，所以夾具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
本夾具用于在鉆床上加工端面孔。在底部平面工件的定位基準(zhǔn)，中心孔，實(shí)現(xiàn)完全定位在定位環(huán)。手動(dòng)螺旋夾持工件。夾緊機(jī)構(gòu)，操作簡單，夾緊可靠。
如前所述，夾具設(shè)計(jì)，為了提高生產(chǎn)率，首先想到的是如何安裝，拆卸方便，本程序是鉸鏈板。鉆模的表面，所以主要的鉆削力，因?yàn)殂@削力向下，鉸鏈板壓得我們使用，減少壓力，鉆削力和夾緊力的方向是相同的，它是更容易保證工件的穩(wěn)定性，我們采用定位銷和固定銷定位，當(dāng)我們把工件旋轉(zhuǎn)，工件，使工件固定在固定腳的位置，然后用鉸鏈板，將鉆模板，可去除工件。