3921 轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)向器,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì) 學(xué)校代碼：10410序號：20050464本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目： 轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 工 學(xué) 院 姓 名： 曾 振 江 學(xué) 號： 20050464 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 年 級： 機(jī)制 052 班 指導(dǎo)教師： 樊 十 全 二 OO 九年 五 月轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)- 2 -摘 要此次設(shè)計(jì)是對轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋零件的鉆孔專用夾具設(shè)計(jì)，加工零件為鑄件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)。針對加工孔的工序選擇“一孔一銷”的定位方式，并以操作簡單的手動(dòng)螺旋夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋，夾具設(shè)計(jì)，定位，夾緊Abstract: This design is on the side cover steering drilling special fixture design parts,the processing components are a casting, with a small size, the characteristics of complex parts. Hole machining process for selecting "a hole and a selling" positioning of the way and simplicity of operator manual screw clamp way clampts organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words: Steering box side cover, fixture design, orientation, clamping轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)- 3 -前言在機(jī)械制造各行業(yè)的工藝過程中廣泛應(yīng)用著各種不同的，用以固定加工對象，使之占有正確位置，以便接受施工的一種工藝裝備，統(tǒng)稱為夾具。因此，無論是在機(jī)械加工，裝配，檢驗(yàn)，還是在焊接，熱處理等冷，熱工藝中，以及運(yùn)輸工作中都大量采用夾具。但在機(jī)械加工中應(yīng)用最為廣泛的是金屬切削機(jī)床上使用的夾具，我們稱其為機(jī)床夾具。它在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，以便工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，以減輕繁重的體力勞動(dòng)等諸方面起著巨大的作用。因此，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。機(jī)床夾具主要有如下主要作用：1.保證加工精度；2.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本；3.減輕工人操作強(qiáng)度，降低對工人的技術(shù)要求；4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍；5.減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，縮短新產(chǎn)品試制周期；機(jī)床夾具的種類很多，按專業(yè)化程度可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具、組合夾具、成組夾具、標(biāo)準(zhǔn)夾具、隨行夾具、組合機(jī)床夾具等。此次設(shè)計(jì)的是鉆孔專用夾具。鉆床夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對工件定位表面有正確的相互位置，根據(jù)工件的集合形狀和尺寸結(jié)構(gòu)及工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精度和生產(chǎn)率。在近幾十年中，夾具的基本組成部分并無明顯變化，但隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品品種和生產(chǎn)率提出了越來越高的要求，使多品種、中小批量生產(chǎn)成為機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)這種發(fā)展的趨勢，必然對機(jī)床夾具提出更高的要求。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)- 4 -目 錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………… 61.1 設(shè)計(jì)題目………………………………………………………… 61.2 工件的加工工藝分析…………………………………………… 71.3 鉆床夾具特點(diǎn)的分析…………………………………………… 72 工件的定位方案分析………………………………………… 82.1 工件的定位原理………………………………………………… 92.2 具體定位方案分析……………………………………………… 92.3 定位元件的選擇………………………………………………… 102.4定位誤差分析…………………………………………………… 10(1)位置度誤差分析……………………………………………………… 10(2)偏轉(zhuǎn)度數(shù)誤差分析…………………………………………………… 10(3) 豎軸心線的偏移誤差分析………………………………………… 113 工件夾緊方案的分析………………………………………… 113.1工件的夾緊原理…………………………………………………… 113.2.夾緊裝置的確定……………………………………………………113.2.1 夾緊裝置的組成和基本要求……………………………………………………… 113.2.2具體的夾緊裝置…………………………………………………………………… 123.3夾緊力的確定……………………………………………………… 133.3.1夾緊力的方向的確定………………………………………………… 133.3.2夾緊力的作用點(diǎn)……………………………………………………… 133.3.3夾緊力大小的計(jì)算…………………………………………………… 13轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)- 5 -（1）切削力的計(jì)算…………………………………………………………………… 14（2）夾緊力的計(jì)算…………………………………………………………………… 163.3.4移動(dòng)壓板的確定…………………………………………………… 174引導(dǎo)裝置的確定……………………………………………………… 184.1引導(dǎo)裝置的作用……………………………………………………… 184.2具體的引導(dǎo)裝置……………………………………………………… 184.3鉆套與工件之間的距離計(jì)算………………………………………… 195鉆模板的確定………………………………………………… 196 底座的確定…………………………………………………… 207夾具操作過程及選取機(jī)床、刀具……………………………… 21總結(jié)與致謝……………………………………………………… 22參考文獻(xiàn)………………………………………………………… 23轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)61 設(shè)計(jì)任務(wù)1 設(shè)計(jì)題目姓 名 曾振江 班 級 機(jī)制 052 學(xué)號 20050464設(shè)計(jì)題目 轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì) 指導(dǎo)老師 樊十全零件名稱 轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋 材料 QT450-10生產(chǎn)類型 中批量生產(chǎn) 毛坯 鑄件生產(chǎn)綱領(lǐng) 年生產(chǎn)量 5000 件設(shè)計(jì)任務(wù) 零件簡圖如下，本工序鉆削加工轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋四個(gè)孔 Φ12.5mm，設(shè)計(jì)鉆孔專用夾具5×4-R1212.轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)71.2 工件的加工工藝分析加工工件為轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋，工件材料為球墨鑄鐵，牌號為 QT450-10。本工序主要鉆削加工四個(gè) Φ12.5 mm 的孔,鉆削深度為 11mm。四個(gè)孔的加工位置要24.0?求：孔心位置度偏差為 0.2mm，孔的橫軸心連線向上偏轉(zhuǎn) 5 度，孔的豎軸心連線向右偏移 5mm。具體的尺寸分布見工件零件圖。1.3 鉆床夾具特點(diǎn)的分析鉆床夾具的特征是：帶有鉆套和安放鉆套的鉆模板，故習(xí)慣上稱之為“鉆?！?。鉆床夾具的類型較多，根據(jù)被加工孔的分布情況，可分為以下五類。（1）固定式鉆模 這種鉆模在使用時(shí)，是固定在鉆床工作臺的。用于在立軸式鉆床上加工較大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。如果要在立式鉆床上使用固定式鉆模加工平行空系，則需要在機(jī)床主軸上安裝鉆模時(shí)，一般先將裝在主軸上的定尺刀具伸入鉆套中，以確定鉆模的位置，然后將其緊固。這種加工方式的鉆孔精度比較高。（2）回轉(zhuǎn)式鉆模 回轉(zhuǎn)式鉆模主要用于加工同一圓周面上的平行孔系，或分布在圓周上的徑向孔。有立軸、臥軸和斜軸回轉(zhuǎn)等三種基本形式。由于回轉(zhuǎn)臺已標(biāo)準(zhǔn)化，并作為機(jī)床附件由專門廠生產(chǎn)供應(yīng)，固回轉(zhuǎn)式鉆模的設(shè)計(jì)，大多數(shù)情況是設(shè)計(jì)專用的工作夾具和標(biāo)準(zhǔn)回轉(zhuǎn)臺聯(lián)合使用。（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模沒有鉆軸和分度裝置，在使用過程中需要用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。主要適用于加工小型工件分布幾個(gè)方向的孔。使用翻轉(zhuǎn)式鉆?？蓽p少減少工件裝夾次數(shù)，提高工件上各孔之間的位置精度。（4）蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于工件上的小孔加工。夾具結(jié)構(gòu)簡單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。（5）滑柱式鉆模 這種鉆模是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛?；姐@模的結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了和規(guī)格化了，具有不同的系列。使用時(shí)，根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的定位、夾緊裝置和鉆套等，裝在夾具體的平臺或鉆模板上的適當(dāng)位置，就可用于加工。此次我設(shè)計(jì)的夾具工件是側(cè)蓋.如圖為其中一部分（B 向視圖）此次設(shè)計(jì)是針對圖中四個(gè)孔設(shè)計(jì)的蓋板式鉆孔夾具.轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)82 工件的定位方案分析2.1 工件的定位原理工件在夾具中定位的任務(wù)，就是通過定位元件限制工件的不定度，以滿足工序的加工精度要求。目前一般習(xí)慣上把工件定位范疇內(nèi)的位置不確定性稱為自由度，因此工件定位就是限制工件的自由度。工件在夾具中的定位問題，可以采用類似于確定剛體在空間直角坐標(biāo)系中的位置方法加以分析。工件在夾具中所占空間位置不確定的最高程度，即工件在空間最多只能有六個(gè)自由度。根據(jù)工件各工序的加工精度要求和選擇定位元件的情況，工件在夾具中的定位通常有如下幾種情況：完全定位、部分定位、欠定位、重復(fù)定位、復(fù)定位等。工件在夾具中定位，若六個(gè)自由度都被限制時(shí)，稱為完全定位。若六個(gè)自由度沒有被完全限制時(shí)，稱為部分定位。若實(shí)際定位支承點(diǎn)或?qū)嶋H限制的自由度個(gè)數(shù)少于工序加工要求應(yīng)予限制的自由度個(gè)數(shù)，則工件定位不足，稱為欠定位。若幾個(gè)定位支承點(diǎn)重復(fù)限制同一個(gè)或幾個(gè)自由度時(shí)，稱為重復(fù)定位。2.2 具體定位方案分析該套夾具主要用于鉆孔加工。經(jīng)分析知，需要限制工件的五個(gè)自由度。即：X軸方向的移動(dòng)自由度、轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，Y軸方向的移動(dòng)自由度、轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度（Z軸的移動(dòng)自由度無須限制） 。首先分析該工件的定位基準(zhǔn)。要限制工件的五個(gè)自由度，擬定該工件的定位基準(zhǔn)面為工件的圓柱端側(cè)面和底面。結(jié)合工件的具體形狀特征，該夾具采用“一銷一孔” 的定位.首先將工件的圓柱端插入底座的長定位套孔Φ46中（該長定位套與底座實(shí)行過盈配合） 。此長定位套限制了工件的四個(gè)自由度，即X軸和Y軸方向的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)工件仍可繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件旋轉(zhuǎn)到合適位置，再插入定位插銷（定位插銷限制了Z軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)） ，即可實(shí)現(xiàn)定位。為了實(shí)現(xiàn)工件的預(yù)定位及提高工件定位穩(wěn)定性，同時(shí)設(shè)置一個(gè)輔助支承釘。在該套夾具未夾緊工件之前，由于工件重心超出主要支承所形成的穩(wěn)定區(qū)域，工件重心所在一端便會下垂而使工件上的定位基準(zhǔn)面脫離定位元件。設(shè)置支釘先實(shí)現(xiàn)預(yù)定位，然后在夾緊力作用下再實(shí)現(xiàn)與主要轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)9定位元件全部接觸的準(zhǔn)確定位。定位簡圖如下：fh81底座 2長定位套 3工件（側(cè)蓋） 4鉆模板 5定位插銷 6定位襯套 7輔助支承 2.3 定位元件的選擇該套夾具的定位元件主要有長定位套和定位插銷。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 ，選取1.長定位套（定位襯套）:A46H7×40 GB2201-80 熱處理:20 滲碳深度0.8～1.2mm HRC55～60 按 GB699-65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件》2.定位插銷 B13f7×56 GB2205-80;20 滲碳深度:0.8～1.2mm HRC55～60 熱處理:按 GB699-65《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼鋼號和一般技術(shù)條件》3.支承：M10×25 GB2227-80 熱處理 45: 全部 HRC40～50;4.短定位套:B13H6×18 GB2201-80 熱處理:T8 HRC55～60;2.4定位誤差分析轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)10定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而造成的某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。對某一定位方案，經(jīng)過計(jì)算其可能產(chǎn)生的定位誤差，只要小于工件有關(guān)尺寸或位置公差的 ，一51~3般即認(rèn)為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。定位誤差主要是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩項(xiàng)組成。前文已經(jīng)對工件的主要定位參數(shù)進(jìn)行了分析，此工件的定位即是盡量達(dá)到參數(shù)要求。因此，具體的定位誤差比較復(fù)雜，應(yīng)該逐項(xiàng)進(jìn)行分析。此定位中，定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，即基準(zhǔn)不重合誤差為0，只需分析基準(zhǔn)位置誤差。計(jì)算項(xiàng)目有三個(gè)，如下：1.位置度誤差分析；max2ax1dD???—位置度誤差—工件圓柱側(cè)面直徑公差；max1d— 長套內(nèi)孔直徑公差；2?代入數(shù)值得： =[0-（-0.39）]+（0.119-0.08）D=0.078mm2.偏轉(zhuǎn)角度誤差分析；???；Ld2tanmaxax1??可知： =arc tan( )Dax2ax1— 偏轉(zhuǎn)角度誤差；?— 偏轉(zhuǎn)角度；?—長定位襯套與工件圓柱側(cè)面配合位置誤差；max1—菱形銷與定位襯套配合位置誤差；2?L —定位孔Φ 13與Φ 46的中心距；其中，L= =88.6mm285?轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)11代入數(shù)值得： = arc tan( )D?6.82017.??=0.031?3. 豎軸心線的偏移誤差分析；該誤差產(chǎn)生的原因在于定位襯套與工件圓柱側(cè)面配合間隙，類似于項(xiàng)目1，可知其誤差亦為0.078mm由上述分析可知,該定位系統(tǒng)定位誤差滿足要求。我選擇的工件定位孔是Φ46與Φ13?？拙喙顬椤?.015, 定位平面的平面度為0.02.光潔度為7級.3 工件夾緊方案的分析3.1工件的夾緊原理為使工件在定位件上所占有的規(guī)定位置在加工過程中保持不變,就要用夾緊裝置將工件夾緊.保證工件的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位表面可靠的接觸 ,防止在加工過程中移動(dòng)、振動(dòng)、或變形.夾緊裝置的基本任務(wù)就是保持工件在定位中所獲得的既定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和振動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。3.2.夾緊裝置的確定（插圖）3.2.1夾緊裝置的組成和基本要求在機(jī)械加工中，工件將受到切削力、離心力、慣性力等外力的作用。為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動(dòng)或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。典型的夾緊裝置，是由以下幾個(gè)部分組成的。力源裝置、中間遞力機(jī)構(gòu)、夾緊元件與夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊裝置的基本要求：（1）在夾緊過程中，工件應(yīng)能保持在既定位置，即在夾緊力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承；（2）夾緊力的大小要適當(dāng)、可靠；（3）夾緊裝置應(yīng)操作安全、方便、省力。夾緊裝置的自動(dòng)化程度和復(fù)雜度應(yīng)與工件的產(chǎn)量和批量相適應(yīng)；3.2.2具體的夾緊裝置該套夾具的夾緊方式為手動(dòng)夾緊，夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有下列特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、擴(kuò)力比大、自鎖性能好、行程不受限制、夾緊動(dòng)作慢等。本套夾具的夾緊裝置為兩塊可移動(dòng)壓板。通過螺栓夾緊移動(dòng)壓轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)12板，達(dá)到夾緊作用。夾緊裝置圖如下： 0.21513轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)13567891墊圈 2螺母 3手柄 4螺栓 5螺母 6壓板 7彈簧 8螺母 9支柱 3.3夾緊力的確定3.3.1夾緊力的方向的確定使夾緊力有助于定位，在保證安裝的真確可靠,減少工件的變形,定位方便和在可以減少所需夾緊力的大小的前提下,夾緊力的方向應(yīng)滿足：1.夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面。2.夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。該套夾具的夾緊方向和工件重力方向、切削加工方向一致。工件的定位工作面為圓柱側(cè)面和水平面。 3.3.2夾緊力的作用點(diǎn)夾緊力的作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。選擇夾緊力作用點(diǎn)位置和數(shù)目時(shí)，應(yīng)考慮工件定位可靠，防止夾緊變形，確保工序的加工精度。 1. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)能保持工件定位穩(wěn)定，而不致引起工件發(fā)生位移和偏轉(zhuǎn)。2.夾緊力的作用點(diǎn)，應(yīng)使被夾緊工件的夾緊變形盡可能小。3.夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件加工表面，以提高定位穩(wěn)定性和夾緊可靠性。該套夾具的夾緊力作用點(diǎn)有兩處，是移動(dòng)壓板與工件作用部位。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)143.3.3夾緊力大小的確定夾緊力的大小必須適當(dāng)。夾緊力過小，工件可能在加工過程中移動(dòng)而破壞定位，不僅影響質(zhì)量，還可能造成事故；夾緊力過大，不但會使工件和夾具產(chǎn)生變形，對加工質(zhì)量不利，而且造成人力、人力的浪費(fèi)。該套夾具的夾緊力的大小主要取決于切削P和重力G。重力是可認(rèn)為不變的,而切削力在切削的過程中是變化的.影響切削力的大小因素很多,如工件質(zhì)量的不均勻,加工質(zhì)量的不均勻,刀具磨損以及切削用量的變化等.同時(shí)夾緊力也和其他因素有關(guān),如夾緊件和工件及工件與定位件間接觸表面的光潔度,工藝系統(tǒng)的剛性等等,因此夾具夾緊力的設(shè)計(jì)只能對其作初略的估算。計(jì)算夾緊力，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)來簡化計(jì)算。根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。（1）切削力的計(jì)算建立直角坐標(biāo)系，并列出切削孔圓心的坐標(biāo)值工件切削孔的位置如圖:四個(gè)孔的加工直徑均為12.5mm切削孔的坐標(biāo)值如表1:表 1孔號 孔坐標(biāo)(毫米) 孔徑 (毫米) 進(jìn)給量 (毫米/轉(zhuǎn))x y S1 71.81 123.61 Φ12.5 0.102 126.61 129.56 Φ12.5 0.10轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)153 77.74 57.03 Φ12.5 0.104 132.67 61.82 Φ12.5 0.10查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》可得切削力計(jì)算公式：;PXKDSP8.0419?－軸向切削力(N.m);XPD －鉆頭直徑（mm） ；S －每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm） ；－修正系數(shù)；PK查表可得 ;6.0)19(HBP?HB－工件材料的布氏硬度值（取最大值） ；HB=197代入數(shù)值可得： ;6.08.0)197(5.1249??X=5373.5×0.158×1.021;=848.3N;上式計(jì)算出的 值是單孔鉆削的切削力，即：XPN；3.84321??而切削合力P= ；?i=4×848.3；=3393.2N;用幾何方法求切削合力的坐標(biāo)值，合力的坐標(biāo)位置：X= ；iiPx/Y= iiy表 2孔號 pi xi pixi yi piyi1 134.6 71.81 9665.626 123.61 16637.9062 134.6 126.61 17041.706 129.56 17438.776轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)163 134.6 77.74 10463.804 57.03 7676.2384 134.6 132.67 17857.382 61.82 8320.972由表2可求： =4×134.6=538.4；?iP=9668.626+17041.706+10463.804+17857.382ix=55028.518;=16637.906+17438.776+7676.238+8320.972iy=50073.892;X =55028.518÷538.4;=102.208;Y =50073.892÷538.4;=93.005;可知切削合力的作用點(diǎn)在X=102.21,Y=93.00的位置（2）夾緊力的計(jì)算本道工序是對側(cè)蓋面上四個(gè)孔的鉆削加工，在鉆孔的過程中，鉆削力距 M 切迫使工件有轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢，則靠由壓塊夾緊所產(chǎn)生的摩擦力矩來克服。M 切=0.21 ； 20.8pDsK式中 M 切— —鉆削力矩（ N.m）D——鉆頭直徑（mm）s——每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm/r）Kp——修正值（查表） D=12.5mm, s=0.1mm, Kp=1.021 代入計(jì)算得 M 切=5.3 N.mM 切總 =4×5.3=21.2N.m（四個(gè)鉆頭同時(shí)工作）而 M 切總 = ·f·a W—理論夾緊力（N） ；Wf —摩擦系數(shù)；a —摩擦力臂；其中摩擦系數(shù)f取0.25，摩擦力臂a為切削合力位置到壓板作用點(diǎn)的兩段距離之和（兩段近似認(rèn)為相等） ，經(jīng)分析知a為0.125m可求 = =678.4N21.05?最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力的數(shù)值。即: KW??轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)17式中 --實(shí)際所需夾緊力（N） ；KWW --在一定條件下，由靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力（N）：K –安全系數(shù)；安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：;6543210 KK????式中： 為各種因素的安全系數(shù)，可查表得到；60~基本安全系數(shù) =1.5; 加工性質(zhì)系數(shù) =1.0;0 1刀具鈍化系數(shù) =1.15； 切削特點(diǎn)系數(shù) =1.2;2k3K夾緊力穩(wěn)定性系數(shù) =1.0; 手柄位置系數(shù) =1.0;4K5接觸點(diǎn)系數(shù) =1.0；6帶入數(shù)值計(jì)算得: =1.5×1.0×1.15×1.2×1.3×1.0×1.0=2.07求得：實(shí)際夾緊力 =678.4×2.07KW=1404.3N3.3.4移動(dòng)壓板的確定該移動(dòng)壓板的主要尺寸由需要提供夾緊力的大小來確定。查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 ，可得： Q= ； KlL01?Q —移動(dòng)壓板螺栓提供的原動(dòng)力；—實(shí)際夾緊力；KW—移動(dòng)壓板的機(jī)械效率；0?計(jì)算簡圖如下：轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)18其中 =2， =0.9。代入數(shù)值得：Q=3120.6NlL0?該套夾具有兩塊移動(dòng)壓板，可求單塊壓板螺栓需提供原動(dòng)力 =1560.3N2Q查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 ，可選用螺紋公稱直徑為20mm的螺栓，其他具體尺寸見零件圖。4引導(dǎo)裝置的確定4.1引導(dǎo)裝置的作用在鉆床上加工孔和孔系時(shí),大都采用引導(dǎo)裝置。用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上加工孔的精度。在鉆床上加工的過程中,引導(dǎo)裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等。因此,引導(dǎo)裝置如同定位元件一樣，對于保證工件的加工精度有著十分重要的作用.4.2具體的引導(dǎo)裝置該套鉆孔夾具的引導(dǎo)元件主要是鉆套。鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上。鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、特殊鉆套及回轉(zhuǎn)鉆套。固定鉆套其外圓與鉆摸采用 配合，磨損后不易更換。主要適用于中、67pHn或小批量生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。因此套鉆夾具加工量不大,磨損較小，孔距離精度要求較高,所以選用固定鉆套.為了防止切屑進(jìn)入鉆套孔內(nèi)，鉆套的上下端應(yīng)稍突出鉆模板為宜，一般不能低于鉆模板。特選用帶肩固定鉆套，主要用于鉆模板較薄時(shí)，用以保持必需的引導(dǎo)長度，也可做為為主軸頭進(jìn)給時(shí)軸向定程擋塊使用。如圖：鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/p6的配合.且必須有很高的耐磨度,材料選擇T10A按GB1298-77《碳素工具鋼技術(shù)條件》.淬火HRC58～64.選擇的鉆套B12.5×32 GB2262-80.轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)194.3鉆套與工件之間的距離計(jì)算鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔.如圖查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 ，可得C=（0.3～0.7）d,其中d為鉆孔直徑取C=0.5d 而工件鉆孔直徑為12.5mm故C=6.25mm 5鉆模板的確定在引導(dǎo)裝置中,鉆套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度.設(shè)計(jì)模板時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.鉆模板上安裝鉆套的孔之間及孔與定位元件的位置應(yīng)有足夠強(qiáng)度。2.鉆模板應(yīng)有足夠的剛度，以保證鉆套位置的準(zhǔn)確性，但有不能做的太厚太重。鉆模板一般不應(yīng)承受夾緊力。3.為保證加工的穩(wěn)定性，懸掛式鉆模板導(dǎo)桿上的彈簧力必須足夠，是模板在夾具上能保持足夠的定位壓力。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、蓋式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是蓋式鉆模板,這種鉆模板的結(jié)構(gòu)與可卸式鉆模板區(qū)別不大，在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下。它是直接以工件本身的基準(zhǔn)面定位，并且利用工轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)20件上的孔用螺旋壓板夾緊在工件上。它的加工精度較可卸式鉆模板高，主要用于模板定位孔有較嚴(yán)要求的場合。此時(shí)應(yīng)以被加工孔的工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以達(dá)到較高的位置精度。在夾具體上采用一面雙孔定位,螺栓緊固,鉆模精度較高。 2×45°壓 入 后 加 工245+0.25 DB6底座的確定該底座承受鉆模板和工件重力，同時(shí)必須承受鉆削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。因此底座必須具有較高的剛度和抗振能力。底座材料選用鑄鐵HT200，該鑄鐵為灰鑄鐵，主要用于制造承受壓力和振動(dòng)的零部件，如機(jī)床車身、各種箱體、殼體、泵體、缸體等。具體的技術(shù)要求主要有：1.鑄件必須經(jīng)退火處理，硬度達(dá)到HB157～220。2.鑄件不得有氣孔縮孔砂眼等缺陷。3.2-Φ25孔與鉆模板配作，以保證中心距。 （具體圖樣見零件圖）轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)217夾具操作過程及選取機(jī)床、刀具此套鉆模夾具中選用的是蓋式鉆模板，可方便裝卸。裝工件過程為：將工件圓柱部分套入長定位套中，將工件旋轉(zhuǎn)，安上鉆模板，放入定位插銷。用扳手緊固鉆模板上螺母，將移動(dòng)壓板壓緊工件，緊固壓板螺母。選取機(jī)床：選取立式鉆床 Z535，立式鉆床需要移動(dòng)工件。推動(dòng)手柄，即可移動(dòng)夾具。鉆模在機(jī)床工作臺上的正確位置，以安裝在機(jī)床主軸上的刀具準(zhǔn)確自由插入鉆套內(nèi)孔為準(zhǔn)?？准庸さ毒撸簣A柱直柄麻花鉆 GB1436-85本夾具定位準(zhǔn)確，夾緊迅速可靠；夾具本身也有足夠的剛度；操作方便，可以滿足本工序加工要求。轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)22總結(jié)與致謝經(jīng)過兩個(gè)月的時(shí)間，我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)對我們大學(xué)這四年來的所學(xué)的考驗(yàn)，它要求我們將大學(xué)這四年來所學(xué)到的知識融會貫通、綜合應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實(shí)際，它鍛煉我們的綜合運(yùn)用能力以及解決實(shí)際問題的能力。 在這兩個(gè)月里，我在樊十全老師的悉心指導(dǎo)下，經(jīng)過了設(shè)計(jì)方案的確定、尺寸擬定、零部件的選擇及計(jì)算、繪制裝配圖和零件圖等幾個(gè)階段。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我到圖書館參閱專業(yè)工具書，仔細(xì)計(jì)算校核，用計(jì)算機(jī)繪圖。這些都使我深刻體會到學(xué)習(xí)的必要性。與此同時(shí)，我也充分認(rèn)識到自身的許多不足，如基礎(chǔ)知識不夠扎實(shí)，缺乏綜合運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)際的能力等。因此，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤和不足之處再所難免，懇請各位老師和同學(xué)批評指正，不勝感激！最后，我要衷心的感謝指導(dǎo)老師樊十全，還有其它所有給過我?guī)椭椭С值睦蠋熀屯瑢W(xué)!轉(zhuǎn)向器側(cè)蓋鉆孔夾具設(shè)計(jì)23參考文獻(xiàn)[1] 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，1982[2] 王秀倫主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.國防工業(yè)出版社，1983[3] 于永泗、齊民主編.機(jī)械工程材料.大連理工大學(xué)出版社，2003 [4] 吳克堅(jiān)主編.機(jī)械原理.高等教育出版社，1989[5] 吳宗澤主編 .機(jī)械設(shè)計(jì).高等教育出版社，1990[6] 楊明忠、朱家誠主編 .機(jī)械設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)出版社，2001[7] 曾志新、呂明主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢理工大學(xué)出版社，2001[8] 王啟平主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1995[9] 吳宗澤主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社，2006[10] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會編.金屬切削手冊.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984[11] 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