后蓋徑向孔鉆模鉆床夾具設(shè)計
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任務(wù)書設(shè)計課題方向：鉆床夾具設(shè)計題目：后蓋徑向孔鉆模鉆床設(shè)計完成日期：2015 年 6 月 10 日一、題目來源：后蓋徑向孔鉆模設(shè)計圖 2-21 所示，工件材料為 HT200，需設(shè)計鉆削 ?10mm 和 ?6mm 孔的固定鉆模，其它加工表面均已加工，中批生產(chǎn)。二、設(shè)計要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求）按照零件圖的設(shè)計要求，在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計用于鉆削 ?10mm 和 ?6mm孔的固定鉆模。要求完成：1.工件零件圖（CAD） A42.鉆床夾具二維裝配圖 （CAD） 1 張 A3 以上3. 鉆床夾具三維零件圖和裝配圖（PROE） 電子文檔打包上交4.設(shè)計說明書 1 份 A4 紙打印裝訂三、個人重點： 固定鉆模的設(shè)計2摘要隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。本文通過分析機械零件的結(jié)構(gòu)特點和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟實用的工藝裝備，具有一定的實用價值。對于夾具設(shè)計來說，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。針對機械這個零件加工要求的特點，確定了只能用定位、夾緊的辦法來加工該零件。通過對各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡潔的裝置。同時，通過對一系列定位誤差和夾緊力的計算，驗證了該零件的加工是可以保證其要求的精度的，它的加工誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過夾緊力的計算，也驗證了零件在被夾緊的前提下，它受到的夾緊力也并不大，滿足夾具設(shè)計所要求的既要保證一定的夾緊力不使工件在加工過程中發(fā)生位移，但同時又不能過大致使工件發(fā)生變形。關(guān)鍵詞：工藝裝備，夾具設(shè)計，定位，夾緊3目錄第 1 章緒論 ..........................................................1第 2 章零件的分析 ....................................................22.1 零件的作用 ..................................................22.2 零件的工藝分析 ..............................................22.3 零件的技術(shù)要求 ..............................................3第 3 章 基準面的選擇 ................................................43.1 粗基準的選擇 ................................................43.2 精基準選擇的原則 ............................................4第 4 章夾具設(shè)計………………………………………………………………………64.1 定位機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………64.2 定位誤差分析…………………………………………………………………64.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………74.4 導(dǎo)向?qū)Φ对脑O(shè)計………………………………………………………104.5 夾具體的設(shè)計………………………………………………………………114.6 設(shè)計夾具體和繪制家具圖…………………………………………………124.7 夾具的裝配要求……………………………………………………………134.8 夾緊設(shè)計的論證……………………………………………………………14結(jié)論語 .............................................................15參考文獻 .......................................................16致謝 ...........................................................174第 1 章 緒論本設(shè)計使我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的.這是我們對所學各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們幾年的大學生活中占有重要的地位。機械零件的工藝設(shè)計及其夾具的設(shè)計是在學完了機械制造工藝學，進行設(shè)計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。它一方面要求學生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。另一方面能讓我們熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。5第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給出的后蓋零件是來自某機器里的零部件。此機械零件的主要作用是載重后，使某零部件得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此此工件的加工質(zhì)量會影響機械的工作精度、使用性能和壽命。此機械零件的主要作用是支撐,裝配等。2.2 零件的工藝分析機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證 [2]。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程 [3]。從整體形狀來看根據(jù)要求主要是加工孔和平面。具體特點和技術(shù)要求如下：①加工孔要求達到的精度等級為 。粗糙度為 ，且以平面為基8~7ITumRa2.3?準，要求平行度公差為 ，主要滿足加工孔的位置精度。07.②其他各個孔和面的加工都要以平面為定位基準。所以，平面的形位公差要達到6設(shè)計要求。③粗糙度為 為孔，且粗糙度為 。50?Rz umRa6.1?④其余未注要求的加工表面為不去除材料加工2.3 零件的技術(shù)要求其加工有三組加工。底面、側(cè)面、孔。⑴．以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是 ，平面度2.3?Ra公差要求是 0.03。⑵．另一組加工是側(cè)面，其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是 。2.3?Ra8IT⑶．一組加工是孔加工,這孔的表面粗糙度要求是 ， ，此孔是裝配孔的表面粗50z3.6糙度的要求是 。2.3?Ra7第 3 章 基準面的選擇3.1 粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求 [5]。粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：⑴．粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。⑶．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。⑸．粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。3.2 精基準選擇的原則⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。⑵．基準統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。⑶．互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。8自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證次機械零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從機械零件圖分析可知，它的面而且占有的面積較大，適于作精基準使用。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。9第 4 章 夾具設(shè)計4.1 定位機構(gòu)設(shè)計工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設(shè)計基準之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設(shè)計基準間的位置公差（同軸度、平行度、垂直度等） ，工件定位應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與機床保持一正確的位時應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與刀具保持一正確的位置。在空間直角坐標系中，剛體具有六個自由度，即沿 X、Y 、Z 軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個自由度。用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點定位原理?，F(xiàn)在我們就來分別限制他的自由度。4.2 定位誤差分析兩定位銷所產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)角定位誤差 ?Ltg2maxax1????：圓柱銷與其相配合的基準孔之間最大的間隙max1：菱形銷與其相配合的基準孔之間的最大間隙2L： 兩定位銷的中心距=0.018+0.014=0.032max1?=0.018+0.011=0.0292L=40 mm則=9.53 =0.33′?tg510??移動誤差 x?= ==0.032mmxma1cos?10由以上的計算可以看出，夾具的定位誤差小于零件的位置度公差值，誤差可以控圖：定位機構(gòu)4.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計4.3.1 切削力等參數(shù)計算（一）鉆攻 2-M4 孔夾具切削力計算（6）確定機床型號并修正切削用量 初選取機床為 Z525B,機床功率 2.2Kw，查閱《機械加工工藝手冊》Z525B 鉆床的性能參數(shù)，并根據(jù)機床實際參數(shù)修正切削速度與主軸轉(zhuǎn)速。理論選取的進給量為 f=0.23mm/s,與 Z525B 鉆床匹配進給量為,f=0.32mm/s 。上述計算得主軸轉(zhuǎn)速理論計算值為 n=467.21r/min,與 Z525B 鉆床匹配的主軸轉(zhuǎn)速n=475 r/min。那么切削速度 vc=vπ/1000=11.94m/min 。（7）計算切削力并校驗機床功率A.切削時產(chǎn)生的鉆孔切削力計算:式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》鉆削時切削速度計算公式表格中選?。篊 F=612、d=8mm、Z F=0.9、T=60、f=0.32mm/s、y F=0.64、k F=0.33,帶入數(shù)據(jù)進行11計算得：B.切削時產(chǎn)生的切削扭矩值計算：式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》鉆削時切削速度計算公式表格中選?。篊 M=0.33、d=8mm、Z M=1.82、f=0.32mm/s、y M=0.64、k M=0.88 帶入數(shù)據(jù)進行計算得：C.切削所消耗的功率值計算：D.機床功率校核計算得產(chǎn)生的功率 P=0.25Kw下載提示(請認真閱讀)
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