星輪加工工藝及鉆φ2和φ4孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】

星輪加工工藝及鉆φ2和φ4孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,加工,工藝,以及,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單 課程設(shè)計說明書（2019） 目 錄 前 言 - 3 - 一、零件分析 - 4 - 1.1零件的作用 - 4 - 1.2零件的工藝分析 - 4 - 二、工藝規(guī)程設(shè)計 - 6 - 2.1確定毛胚的制造形式 - 6 - 2.2基面的選擇 - 6 - 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 - 6 - 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 - 6 - 2.3制定工藝路線 - 6 - 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定 - 7 - 2.5確定切削用量及基本工時 - 8 - 三、專用夾具設(shè)計 - 12 - 3.1基本要求 - 12 - 3.2設(shè)計方案 - 12 - 3.2.1定位面及定位元件的選擇 - 12 - 3.2.2夾緊面及夾緊元件的選擇 - 12 - 3.2.3鉆套的選擇 - 13 - 3.2.4鉆模板的確定 - 13 - 3.2.5夾具體的確定 - 14 - 3.2.6其他零件的選擇 - 15 - 3.3鉆削力的計算 - 16 - 3.4夾緊力的計算 - 16 - 3.5定位誤差分析 - 18 - 3.5.1定位誤差 - 18 - 3.5.2對刀誤差 - 19 - 3.5.3夾具在機(jī)床上的安裝誤差 - 19 - 3.5.4夾具誤差 - 19 - 3.5.5加工方法誤差 - 19 - 課程設(shè)計心得體會 - 20 - 致 謝 - 21 - 參考文獻(xiàn)： - 22 - 附件： - 23 - 前 言 機(jī)械制造課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)課程后，綜合運(yùn)用以前所學(xué)有關(guān)機(jī)械專業(yè)知識，進(jìn)行零件工藝過程設(shè)計。其目的在于鞏固、加深擴(kuò)展機(jī)械制造技術(shù)及其他有關(guān)所修課程的理論知識，把理論知識和生產(chǎn)實踐相結(jié)合，能獨(dú)立分析問題、解決問題，以及初步具備中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。本設(shè)計包括四個部分內(nèi)容：第一部分零件的分析，包括零件的作用和零件的工藝分析。第二部分工藝規(guī)程設(shè)計，包括確定毛胚的制造形式、基面的選擇、制定工藝路線、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、確定切削用量及基本工時。第三部分課程設(shè)計心得體會。第四部分是參考文獻(xiàn)。 就我個人而言，我希能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。 隨著所學(xué)專業(yè)知識的增加，我們急需要一個可以運(yùn)用所學(xué)知識的機(jī)會，而課程設(shè)計可以作學(xué)習(xí)與工作間的過渡，正是一個初步積累經(jīng)驗的機(jī)會。機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)學(xué)和大部分專業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次夾具設(shè)計緊跟零件工藝設(shè)計的腳步，使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 通過夾具課程設(shè)計，我們系統(tǒng)的了解夾具工藝設(shè)計的全過程，為我們將來投入實際生產(chǎn)中做了準(zhǔn)備。由于對理論知識的掌握不過完善，實踐經(jīng)驗的欠缺，以及個人能力不足，在設(shè)計中難免會有考慮不周全出現(xiàn)錯誤的地方，懇請老師多多批評指正。 學(xué)生簽名 年 月 日 一、零件分析 圖一 星輪零件圖 1.1零件的作用 星輪為滾柱式超越離合器的部件，星輪和外圈均可分為主動輪。當(dāng)星輪為主動件旋轉(zhuǎn)式，滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi)，因而帶動外圈一起轉(zhuǎn)動，這時離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)星輪反轉(zhuǎn)時，滾柱受摩擦力的作用，被推到槽中較寬的部分，不在楔緊在槽內(nèi)，這時離合器處于分離狀態(tài)如果星輪仍按左方向旋轉(zhuǎn)，而外圈還能從另一條運(yùn)動鏈獲得與星輪轉(zhuǎn)向相同但轉(zhuǎn)速較大的運(yùn)動時，按相對運(yùn)動原理，離合器處于分離狀態(tài)，定向離合器常用于汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床等設(shè)備中。 1.2零件的工藝分析 1、零件的工藝性分析和零件圖的審查 ① 零件視圖正確，足夠表達(dá)直觀、清楚、繪制符合國家標(biāo)準(zhǔn)，尺寸公差及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。 2、主要加工表面及要求 ① 星輪外圓Φ40K6，Φ45f7，其形狀公差均遵守包容要求，表面粗糙度均為Ra1.6μm。 ② 星輪內(nèi)孔Φ28H7，其形狀公差遵守包容要求，表面粗糙度為Ra0.8μm，其外形尺寸14，端面與孔Φ28軸心線垂直度誤差為0.025，其兩端面對孔Φ25軸心線圓跳動誤差為0.025. ③ 外圓Φ45軸心線對外圓Φ40軸心線的同軸度誤差為0.06，外形尺寸61±0.15右端面對尺寸17的圓跳動誤差為0.02. ④ 鍵槽寬度為8n9，長度為16mm，軸槽深為40.5h11，表面粗糙度Ra3.2μm，在Φ64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔Φ28H7軸心線的平行度誤差為0.012表面粗糙度為Ra0.8μm，3個Φ4H9孔相對于對稱分布三個。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛胚的制造形式 零件材料為45鋼，該材料屬于難切削的材料，該材料經(jīng)過調(diào)制處理后具有良好地綜合性能，所以在加工過程中所選擇的是調(diào)制熱處理。零件的年產(chǎn)量已達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平，且零件的輪廓尺寸不大，可采用模鍛成型。 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確、合理?？梢员ＷC加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程產(chǎn)生許多問題，導(dǎo)致零件報廢，無法生產(chǎn)。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對于本零件因為其Φ28H7孔表面粗糙度為0.8要求較高，用三爪盤以外形Φ43k6、Φ48k6的輪廓為粗基準(zhǔn)加工外圓各表面。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 以Φ 28H7表面粗糙度為0.8的孔，為精基準(zhǔn)加工各外圓表面。 2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以采用萬能機(jī)床配以專用工、夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還要考慮經(jīng)濟(jì)效果，一便降低生產(chǎn)成本。 （1）工藝路線方案一： 工序1.粗車端面，車內(nèi)孔Φ28mm 、車外圓Φ64mm、Φ40mm、Φ45mm及倒45°倒角，CA6140車床及三爪卡盤夾具。 工序2.調(diào)頭車另一端面，車外圓Φ45mm、倒45°倒角 工序3.銑鍵槽。以內(nèi)孔為基準(zhǔn)， 工序4.以內(nèi)孔及兩端面為基準(zhǔn)。選用X62臥式銑床專用夾具夾緊工件在Φ64mm階梯軸處且用專用105°銑刀垂 直銑24.3mm個深度到水平90°。 工序5.重復(fù)步驟4，轉(zhuǎn)動120°銑三個。 工序 6.熱處理：硬度235HBW。 工序7.精銑三平面、外圓柱面及鍵槽到規(guī)定尺寸 工序8. 按零件圖所示，參照表確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔Φ4mm，轉(zhuǎn)動萬能分度頭120°加工三次。 工序9.校驗。 （2）工藝路線方案二： 工序1.粗車端面，車內(nèi)孔Φ28 、車外圓Φ64、Φ40、Φ45及倒45°倒角，選用CA6140車床及三爪卡盤夾具。粗、精車B/C階梯軸外圓面 工序2.調(diào)頭車另一端面、外圓Φ45mm、倒 45°倒角 工序3.以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，銑平面至24.6mm在轉(zhuǎn)動120°，銑另兩個平面 工序4.熱處理：硬度235HBW。 工序5.以外圓為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔磨至Φ28mm 工序6.以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，磨外圓分別磨至Φ45mm、Φ40mm、Φ64mm、Φ45mm 工序7.磨平面磨至與水平面成24.3mm在轉(zhuǎn)動120°磨另兩個平面 工序8.銑鍵槽 工序9.鉆孔Φ4mm、Φ2mm 工序10.檢驗。 （三）方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一在于直接用銑床銑出平面、外圓，且先把鍵槽銑出來在銑平面最后鉆孔：方案二則與其相反，鍵槽被放置平面后，且采用磨床使精度達(dá)到更高。綜合比較，方案二更好，所以最終選擇方案二。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定 “星輪”零件材料為40Gr，硬度為235HBW，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用在鍛模上合模模鍛毛胚。鋼質(zhì)模鍛的機(jī)械加工余量按JB3835-85。確定時根據(jù)估算的毛胚重量約4Kg、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)，由表可查得外表面的加工余量，孔的加工余量由表也可查。 （1）以星輪外圓為基準(zhǔn)。據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》知，型材偏差±1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。加工余量為：粗車：Ф=2.5mm，精車：Ф =0.5mm。粗車削的加工精度IT11級，因此偏差±0.11。精車削偏差即為零件偏差。 　 （2）Ra=1.6μm的端面。要求粗加工和精加工。參照《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》可知，加工余量為 2mm。 　 （3）基準(zhǔn)面為左端面B。Ra=1.6μm,要求粗加工和精加工。參照《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表5-72，粗車=3mm,精車=1mm。車削公差即為零件公差：0.02 mm。 　 （4）星輪右端面。Ra=3.2μm。要求粗加工和半精加工。參照《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》可知，粗車Ф=3mm，半精車Ф=0.5mm。 　 （6）星輪左端面。Ra=3.2μm。要求粗加工和半精加工。參照《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》可知，粗車Ф=3mm，半精車Ф=0.5mm。 （7） Φ28h7內(nèi)孔。粗磨和精磨。粗磨2Z=1.5mm，精磨2Z=0.5mm。公差+0.011mm（見《互換性與測量技術(shù)》表1-8）。 　 由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量。實際上，加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計規(guī)定的零件為小批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。根據(jù)兩端面與Φ28h7孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖可知上述方案可行 2.5確定切削用量及基本工時 星輪左右端面加工 加工要求：粗糙度Ra=3.2μm 加工工步的具體參數(shù)： 粗車 加工余量：4mm 表面粗糙度：Ra=6.4μm 經(jīng)濟(jì)精度：IT11;公差：1.85mm； 半精車 加工余量：1.5mm; 表面粗糙度：Ra=3.2μm;經(jīng)濟(jì)精度：IT9;公差：1mm 刀具選擇：九十度外圓車刀;材料：高速鋼（W18Cr4V）；基本參數(shù)：D=80mm，L=45mm，d=32mm，z=10（見《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》） 右端面 加工要求：粗糙度3.2； 加工工步的具體參數(shù)： 粗車 加工余量：3mm ；表面粗糙度：Ra=4~6μm； 經(jīng)濟(jì)精度：IT10；公差：T=0.46mm 精車 加工余量：0.35mm ；表面粗糙度：Ra=0.6~4μm； 經(jīng)濟(jì)精度：IT7； 公差：T=0.046mm 右端階梯軸外圓面 加工要求：粗糙度1.6 ，與A面同軸度0.06。 加工工步的具體參數(shù)： 粗車 加工余量：2mm ；表面粗糙度：Ra=4~5μm ； 經(jīng)濟(jì)精度：IT11；公差：T=0.46mm 半精車 加工余量：0.5mm ；表面粗糙度：Ra=1.6~3.2μm ；經(jīng)濟(jì)精度：IT7； 公差：0.046mm，Φ45階梯軸表面粗糙度 1.6 加工余量：0.15mm ； Φ28H7孔 加工要求：直徑28mm基孔制；七級精度；孔軸與右端面、左端面分別由0.05 的垂直度要求；孔有0.005 的圓度和0.01的直線度的形狀精度；孔壁粗糙度為0.8 加工工步的具體參數(shù)： 磨削Φ2800.021 加工余量：0.3mm 表面粗糙度：Ra=0.16~1.25μm 經(jīng)濟(jì)精度：IT6 公差：0.016mm 磨削Φ45-0.0250 加工余量：0.4mm表面粗糙度：Ra=0.16~1.25μm 經(jīng)濟(jì)精度：IT6公差：0.016mm 磨削Φ45-0.0250 加工余量：0.4mm表面粗糙度：Ra=0.16~1.25μm 經(jīng)濟(jì)精度：IT6公差：0.016mm 銑削平面 加工余量：0.4 mm表面粗糙度：Ra=0.1~0.05μm 經(jīng)濟(jì)精度：IT6 公差：0.016mm 工序1：車削端面、外圓及內(nèi)孔。本工序采用計算法確定切削用量。 1.加工條件 工件材料：45正火，模鍛。 加工要求：粗車車端面、車內(nèi)孔至Φ27.7mm 分別車外圓到Φ63.7mm、Φ39.7mm、Φ44.7mm，表面粗糙度值 為10-18 機(jī)床：CA6140臥式車床 刀具：刀片材料為15，刀桿尺寸16mm×25mm, =90°,,, （1）車削用量的選擇 背吃刀量的選擇： 1）已知長度方向的尺寸為61±0.15mm 。根據(jù)毛坯尺寸Φ67mm.L=64mm，故分二次加工（粗車、半精車）。粗車時，選擇 =1.5mm；半精加工時，選擇 =0.3mm；車削內(nèi)圓時，粗車精車被吃刀量分別為 =0.8mm 、=0.3mm。 2） 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》（第3版）表2-19 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm×25mm,≤3mm時，以及工件直徑為Φ67mm時. ?=0.6-0.9mm/ｒ.按CA6140車床說明書　取?=0.6 mm/n。 由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.75—0.85 所以： 實際進(jìn)給量f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ。按CA6140　車床說明書取?＝0.2mm/r。 3） 計算切削速度 由機(jī)夾課程設(shè)計指導(dǎo)書知，對于高速鋼切削中碳鋼的平均切削速度為52m/min. 4）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000/d w=229.8（r/min） 按CA6140車床說明書n＝200 r／min 5） 機(jī)床功率 根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表3.20 當(dāng) =71m/min =2.8mm 、 =1.5mm、 =0.08、 =1.4kw 。 切削功率的修正系數(shù)： 故＜0.8, 根據(jù)X62型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 =7.5×0.75=5.63kw 故＜ 因此所決定的切削用量可以采用。 =2.8mm =80m/min=160r/min =1.67m/s =0.0725mm/s 6）基本工時 式中L=28，L1=14，L2=0 所以 =(28+14+0)/80=0.525（min） 工序3：銑平面至24.6mm 根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》銑削寬度≤32mm時。由于采用面銑刀，所以選機(jī)床選用專用銑刀 1） 銑削背吃刀量 根據(jù)平面的尺寸為留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=6.3 um，采用半精銑精銑，選擇背吃刀量為分別為1mm和0.3mm. 2） 進(jìn)給量的選擇 由單向轉(zhuǎn)動部分知，銑削深度為7.7mm寬度為14mm。經(jīng)《簡明機(jī)械加工工藝手冊》11—22查出進(jìn)給量為f=0.15mm。 3） 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命 根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm，刀具壽命 T=120min（表3.8） 4） 銑削速度 經(jīng)《機(jī)械制造工藝與夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表2-22查出削速度為22m/min. 5）基本工時 入切量及超切量由表2.29. 查出L +=10mm 所以 =(80+10)/280x0.62 =0.32 (min) 6） 機(jī)床功率 根據(jù)《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》 當(dāng) =71m/min、=2.8mm、=41mm、=0.08、=1.4kw 切削功率的修正系數(shù)： 故＜0.8, 根據(jù)X62型銑床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 =7.5×0.75 =5.63kw 故＜ 因此所決定的切削用量可以采用。=2.8mm、=80m/min、n=160r/min =0.08m/s 、=0.0625mm/z 工序4：熱處理，調(diào)質(zhì)硬度235HBW 工序5:磨至Φ28mm 選用機(jī)床：MS-600 萬能磨床 1) 精磨至Φ280.0210，單邊Z=0.2mm,一次磨去全部余量，進(jìn)給量 f=0.1mm/r 根據(jù)有關(guān)手冊，確定萬能磨床的n=2600r/min 切削工時： L= 30mm =3mm 所以 =0.13min 工序6：分別磨至Φ45mm、Φ40mm、Φ64mm、Φ45mm 工序7：磨至與水平面成24.3mm同上工序5一樣 工序8：銑鍵槽 銑削8H9槽。 加工工件尺寸：8+0.170mm , 長度L=16mm 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液卻 機(jī)床：X62 1）選擇銑削用量 由于槽的寬度為8mm, 故二次走完，=23mm =10mm 由《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r =0.5/24=0.02mm/s 2） 確定切削速度和每齒進(jìn)給量 決定切削速度和每齒進(jìn)給量、由《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》3.27的公式由《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》，表2.15得 Ｖ=21m/min=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min、=25、=0.2、Xv=0.1、v=0.2、=0.5、=0.1、m=0.25、Km=1.12、=0.8、=0.82, =**=1.12*0.8*0.82=0.79 3）基本工時基本工時根據(jù) 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表3.5 =(40+20)X2/150 =0.8（min） +△=20mm i=2(走兩次) 三、專用夾具設(shè)計 3.1基本要求 (1)選擇合適的定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件以及對刀元件； (2)掌握夾具設(shè)計的基本方法和步驟； (3)根據(jù)工序卡對夾具體進(jìn)行設(shè)計，并將各部件進(jìn)行裝配以獲得專用夾具的裝配圖； (4)掌握各部件的設(shè)計原則，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，提高夾具的通用性和經(jīng)濟(jì)性； (5)掌握尺寸鏈、夾緊力和切削力的計算。 注：由于老師要求一組內(nèi)兩名同學(xué)專用夾具設(shè)計不可相同，故本設(shè)計只設(shè)計鉆2、4孔的專用夾具。 3.2設(shè)計方案 由圖二工序圖（第十道工序）可知，星輪2、4孔應(yīng)選用選用立式鉆床加工，由于加工要求主軸轉(zhuǎn)速400r/min，所以選用Z535進(jìn)行加工，為保證設(shè)計要求，并根據(jù)星輪的加工批量要求而知，應(yīng)選用專用夾具。 3.2.1定位面及定位元件的選擇 由于所要加工的孔對星輪主軸線有垂直度要求，所以選擇孔28作為定位面，選擇心軸作為定位元件。另外，為保證鉆孔的位置，在繞X軸的轉(zhuǎn)動方向上加定位銷輔助定位。心軸如圖三所示。 圖三 心軸 3.2.2夾緊面及夾緊元件的選擇 由于加工過程中工件要限制六個自由度，所以選擇孔28兩端的平面作為夾緊面。因為加工過程中需要轉(zhuǎn)動被加工零件，所以心軸一端與夾具體以過盈配合形式連接，另一端用螺母鎖緊。 3.2.3鉆套的選擇 鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。由于加工過程中需要使用直徑不同的刀具，為節(jié)省時間，選擇快換鉆套。 3.2.4鉆模板的確定 根據(jù)加工需要，選擇快換式鉆模板。如圖所示 圖四 鉆模板示意圖 3.2.5夾具體的確定 星輪的結(jié)構(gòu)特點是比較小，設(shè)計時應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。由于鑄造夾具體能夠鑄出各種復(fù)雜形狀，工藝性好，并且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，所以夾具體的材料一般采用鑄鐵，這里選擇HT200。夾具體如圖四所示。 圖四 夾具體示意圖 3.2.6其他零件的選擇 為了節(jié)省零件的加工時間，減少夾具的成本，在同樣的情況下采用國標(biāo)零件，減少因為專用零件的開發(fā)要花費(fèi)很多時間以及成本：螺母、墊圈、螺釘、螺栓、定位銷等零件采用國標(biāo)零件。 綜上所述，設(shè)計夾具總裝配圖如圖五所示。其中： 定位銷與夾具體連接部分之間的配合為過盈配合； 套筒與夾具體之間的配合為過盈配合； 心軸與工件之間的配合為間隙配合。 綜上所述，夾具裝配圖可設(shè)計如圖五所示： 圖五 夾具裝配示意圖 3.3鉆削力的計算 刀具：選用不易磨損的硬質(zhì)合金麻花鉆YG8。 鉆2孔：鉆削進(jìn)給力為 =410×××1.03 =172.53N 轉(zhuǎn)矩為 =120×××1.03 =90.01N 鉆4孔：鉆削進(jìn)給力為 =410×××1.03 =1325.32N 轉(zhuǎn)矩為 =120×××1.03 =1498.74N 3.4夾緊力的計算 計算夾緊力是一個很復(fù)雜的問題，一般只能粗略地估算。因為在加工過程中，工件受到切削力、重力、沖擊力、離心力和慣性力等的作用，從理論上講，夾緊力的作用效果必須與上述作用力（矩）相平衡。但是在不同條件下，上述作用力在平衡系中對工件所起的作用是各不相同的。為了簡化夾緊力的計算，通常假設(shè)工藝系統(tǒng)是剛性的，切削過程是穩(wěn)定的。在這些假設(shè)條件下根據(jù)切削力實驗計算公式求出切削力，然后找出加工過程中最不利的瞬時狀態(tài)，按靜力學(xué)原理求出夾緊力的大小。夾緊力計算公式為 式中 ——在最不利條件下由靜力平衡計算出的夾緊力 ——實際需要的夾緊力 K——安全系數(shù)，一般取K=1.5-3 所以鉆削過程中，在最不利條件下由靜力平衡計算出的夾緊力 =2×1325.32N =2650.64N 在許多情況下，并不是由夾具的定位支承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力，而是由工件在緊急狀態(tài)下，工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動，因此在確定夾緊力時，需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。 摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件，壓板之間的接觸形式： ——工件和支承件之間的摩擦系數(shù)； ——工件和壓板之間的摩擦系數(shù)； 查表得 =0.2，=0.7 在加工過程中，由于工藝的不同，工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響，欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此，為了夾緊可靠，必須將計算所得的切削力乘以安全系數(shù)作為實際所需的夾緊力。 安全系數(shù)：K=××× 式中， ——基本安全系數(shù) ——加工狀態(tài)系數(shù) ——刀具鈍化系數(shù) ——切削特點系數(shù) 查得 =1.2，=1.2，=1.2，=1 K=1.2×1.2×1.2×1=1.728 夾緊機(jī)構(gòu)所能提供的夾緊力為 >= 2650.64N 切削力小于夾緊力，所以該夾緊裝置可用。 3.5定位誤差分析 一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時，由于工序基準(zhǔn)的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。 用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差、對刀誤差、夾具在機(jī)床上的安裝誤差和夾具誤差，在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差。上述各項誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差∑Δ。 3.5.1定位誤差 在本設(shè)計中，由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。當(dāng)支承面即工件底面對夾具的安裝基準(zhǔn)（底面）有平行度誤差及支承面對夾具的對刀基準(zhǔn)（鉆套軸線）有位置誤差，被加工孔的定位誤差為 移動誤差： 轉(zhuǎn)動誤差： 故定位誤差為 按標(biāo)注的測量尺寸： 將上述數(shù)值代入定位誤差計算公式，則得： 3.5.2對刀誤差 因為刀具相對于對刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差，稱為對刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向，鉆孔時導(dǎo)向誤差計算公式為： 即得導(dǎo)向誤差mm 3.5.3夾具在機(jī)床上的安裝誤差 因為夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。 一般?。害に瓵=0.02mm、Δ垂A=0.04mm 3.5.4夾具誤差 因夾具上定位元件，對刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間（包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間）的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差，夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時的調(diào)整和修配精度。一般取=0.04mm。 3.5.5加工方法誤差 因機(jī)床精度，刀具精度，刀具與機(jī)床的位置精度，工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差，因該項誤差影響因素很多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1/3。計算時可設(shè)=。 ——工件位置公差取0.20 = =1/3×0.20=0.067mm ∴工件總加工誤差 =0.176 由于該工序要求的加工精度不高，所以此套夾具滿足精度要求。  課程設(shè)計心得體會 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合運(yùn)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計，我深深地體會到這句千古名言的含義。 通過整個完整的設(shè)計過程，我首先對已學(xué)過的專業(yè)知識進(jìn)行了一個全面的復(fù)習(xí)，對于加工工藝的過程也有一個更深的了解。然后就是懂得了如何根據(jù)所給的零件去設(shè)計一個完整的夾具。夾具的設(shè)計是一次將各科目的知識進(jìn)行綜合運(yùn)用的實踐，通過本次設(shè)計，在專業(yè)知識方面有了一定的進(jìn)步，在如何利用各種資源查詢各類標(biāo)準(zhǔn)，參考同類夾具的設(shè)計理念和設(shè)計方法，提高所設(shè)計專用夾具的可行性、經(jīng)濟(jì)性等方面有了長足的進(jìn)步；綜合考慮上次工藝課程設(shè)計，通過夾具設(shè)計對上次工藝進(jìn)行了一定的修改，使得工件的加工工藝編排更加合理。本次夾具設(shè)計是一次難得的實踐機(jī)會，不僅鞏固了已學(xué)知識，并且在如何做好設(shè)計，如何利用資源，如何修改設(shè)計方案等方面有了一定的提高。感覺頗深的是機(jī)械加工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性，每一個數(shù)據(jù)都比較嚴(yán)格和有相應(yīng)的規(guī)范與出處，以及每一個步驟都不是孤立的，要有全局意識才能做好設(shè)計。但是由于自己相關(guān)專業(yè)知識知貧乏，當(dāng)中可能會出現(xiàn)一些問題，希望老師諒解，并多多批評和指正。  致 謝 本設(shè)計是在劉老師的悉心指導(dǎo)下和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計，無不凝聚著老師心血與汗水。老師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本設(shè)計從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！? 本設(shè)計的順利完成，離不開各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感謝劉繼軍老師的指導(dǎo)和幫助；課程設(shè)計是每個學(xué)生對其所學(xué)專業(yè)知識及各種能力的綜合運(yùn)用，是對所學(xué)知識的全面考察和訓(xùn)練，有利于走上工作崗位后，不斷實踐，不斷把提高。由于本設(shè)計的時間和本人的水平有限，設(shè)計可能存在諸多的問題和欠缺，還請老師多多指導(dǎo)和教誨。謝謝！ 參考文獻(xiàn)： [1]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]》楊黎明主編 國防工業(yè)出版社.1996. [2]《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M]》李軍主編 華中科技大學(xué)出版社.2008 [3]《機(jī)械制造技術(shù)》 郭彩芬主編 機(jī)械工業(yè)出版社 [4]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]》 王光斗、王春福主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [5]《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》 吳拓主編 機(jī)械工業(yè)出版社 [6]《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》 上官同英主編 機(jī)械工業(yè)出版社 附件： 1、工藝過程卡片、工序卡各一套 2、鉆孔專用夾具裝配圖 3、夾具零件圖（定位軸） 4、夾具零件圖（夾具體） 5、零件圖、毛坯圖 - 29 -