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課 程 設(shè) 計 題 目：編制主離合器分離叉零件的工藝規(guī)程和 鉆2-?11的機床專用夾具設(shè)計 學(xué) 院：車輛與交通工程學(xué)院 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班 級：車輛1202班 姓 名：馬鵬麗 指導(dǎo)教師：李水良 馬心坦 2015年10月31號 目 錄 第1章 緒論 1 1.1本課程設(shè)計的目的 1 1.2夾具的設(shè)計要求 2 第2章 鉆床夾具的總體設(shè)計 2 2.1 設(shè)計任務(wù) 2 2.2 夾具的設(shè)計步驟（確定切削用量及基本工時） 4 2.3 鉆床夾具的設(shè)計 6 第3章 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 3.1 定位方案與定位元件 6 3.2夾緊方案的選擇 6 第4章 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計 7 4.1 夾具體的要求 7 4.2 夾具體毛坯的類型 8 4.3 鉆模板以及鉆套的設(shè)計 8 第5章 誤差的計算 9 5.2 定位誤差 9 參考文獻(xiàn) 10 三維圖 第1章 緒 論 1.1本課程設(shè)計的目的： 1）運用已學(xué)過的機床夾具設(shè)計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實習(xí)中所獲得的實際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。 2）培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟 3）學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運用機械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊等。 4）進(jìn)一步培養(yǎng)機械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計、等基本技能。 1.2 專用夾具設(shè)計的基本要求 : 1)夾具設(shè)計應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求 2)應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率 3)操作方便、省力、安全 4)具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本 5)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整、維修 第2章 鉆床夾具的總體設(shè)計 2.1 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計加工的零件圖所示如下： 1)工件要加工的內(nèi)容： 該工件其他部位都已經(jīng)加工完畢，工件所待加工的部位為鉆Φ11孔?；零件的形狀、尺寸及其位置如零件圖所示。 2) 零件生產(chǎn)批量屬大批量生產(chǎn)。 零件的工藝分析 零件的材料為HT20-40，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，毛坯制造方法為鑄造。以下是主離合器分離叉需要加工的表面： 20 鉆 鉆擴(kuò)2×Φ25的孔 25 锪 锪2×Φ25孔兩端倒角 30 檢驗 檢驗2×Φ25孔的同軸度 35 銑 銑四個叉口平面 40 拉 拉鍵槽 45 銑 銑槽 50 銑 銑分離叉底部半開槽 55 擴(kuò) 擴(kuò)2×Φ11孔 60 鉆、攻絲 鉆2×M10底孔、攻螺紋 確定切削用量及基本工時 工步1.鉆2×Φ11的孔 機床：Z5125A立式鉆床 鉆頭：Φ11mm直柄麻花鉆，材料：高速鋼 一·確定切削用量 ⑴切削深度：=d0/2=11/2=5.5mm 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10.4-1可查出=（0.52～0.64）X0.75=0.39～0.48mm/r， 按鉆床Z5125A機床說明書:現(xiàn)取f=0.4; 根據(jù)表10.4-17由于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的軸向力 =2725～3275（按機床說明書查出） ⑵確定切削速度V、軸向力F、扭矩M及切削功率 在表中10.4-17中利用插入法查出，即 =１３m/min =2725N =１０．１～１４．５１N·m =0．４４～0.51KW 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，尚需進(jìn)行修正。 切削速度的修正系數(shù)可由表10.4-10查出 =1 =1 =13X1X1=13m/min r/min 按Z5125A機床說明書取n=400r/min 這時實際切削速度V為 V=Πd0n/1000=Π×11×400/1000=13.8m/min 切削力及扭矩的修正系數(shù)可由表10.4-12查出 故 F=2725×1=2725N M=12.305×1=12.305N·M ⑶檢驗機床功率： 切削功率為 =(0.44～0.51)×400/376.18×1=0.50426KW 機床有效功率為 KW(由機床說明書查出） 由于﹥,故選擇的鉆削用量可用。 則切削用量為 mm f=0.4mm/r n=400r/min V=13.8m/min 這時F=2725N M=12.305N·M =0.50426KW 確定基本工時 查《機械加工工藝手冊》表10.4 -43可得 =（cot）/2＋3 =2~4 =(＋＋)/(f·n) 則=0+3=3 =3 則機動時間=2X(＋＋)/(f·n)=2（18+6.5+3)/(0.4×400)=1.24min 輔助時間=·17%=0.2108min 2.2 夾具的設(shè)計步驟 1）明確設(shè)計任務(wù)書與收集設(shè)計材料 2）擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 3） 進(jìn)行必要的分析計算 4） 審查方案與改進(jìn)設(shè)計 5） 繪制夾具裝配總圖 6） 繪制夾具零件圖 2.3 鉆床夾具的設(shè)計 鉆床夾具裝配圖 第3章 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.1 定位方案與定位元件 定位方案：本課題夾具用固定浮動錐銷組合和球頭支承釘定位，利用固定浮動錐銷組合限制5個自由度，球頭支承釘限制1個自由度，實現(xiàn)完全定位。 同時考慮到生產(chǎn)時間很短，故可以采用手動夾緊。 3.2 夾緊方案的選擇 本設(shè)計是一個鉆床夾具，加工2-?11個孔，鉆孔精度要求一般，但也保證在鉆孔過程零件保持不動，所以必須設(shè)計夾緊裝置。夾緊力大小的計算： 當(dāng)在計算夾緊力的大小時，一般可以以最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需要的夾緊力。 式中： ——實際所需要的夾緊力，單位為N； K——安全系數(shù)，一般取1.5~2,取K=2； F——由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為N。 查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-8，可得灰鑄鐵 切削扭矩=0.21×112×0.3×1.03=9.989N.m 切削力 =419×11×0.3×1.03=1811.928N 查《機械加工手冊》可得，摩擦因數(shù)u=0.16 理論夾緊力F=/u=1811.928/0.16=11324.55N 實際夾緊力=11324.55×2=22649.1N 軸向力：F=2725N 由于鉆削力方向與夾緊力方向垂直，因此滑動摩擦力 =0.16×22649.1=3623.856N>2725N 滿足加緊要求。 第4章 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計 4.1 夾具體的要求 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 2） 有足夠的強度和剛度 3） 結(jié)構(gòu)工藝性好 4） 排屑方便 5） 在機床上安裝穩(wěn)定可靠 4.2 夾具體毛坯的類型 1） 鑄造夾具體：優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。 2） 焊接夾具體：焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕（壁厚比鑄造夾具體?。?。 3） 鍛造夾具體：鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強度和剛度大的場合。 4） 型材夾具體：這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕，如各種心軸類夾具的夾具體及鋼套鉆模夾具體。 在設(shè)計中采用焊接夾具體，支承壓板、壓板、支承壓緊板、手動壓緊元件、底板的材料均采用灰鑄鐵（HT200），使用前需要進(jìn)行人工時效處理。 4.3 鉆模板以及鉆套的設(shè)計 1、 鉆模板：固定式鉆模板 見下圖 2、 鉆套：固定鉆套B18X11X12 定位誤差 一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位元件存在加工誤差，使各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后加工尺寸不一致，形成定位誤差。 ?25的軸線為定位元件的精基準(zhǔn)，支承釘與叉口的接觸面為粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)沒有定位誤差，定位誤差由粗基準(zhǔn)造成。 夾具裝配圖： 夾具體三維： 參考文獻(xiàn) [1] 金屬機械加工工藝人員手冊 趙如福主編 第三版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1997.2 [2] 機床夾具設(shè)計手冊 王光斗 王春福主編 第二版 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2000.11 [3] 機械設(shè)計課程設(shè)計 王昆主編 高等教育出版社 2009.8 [4] 機床夾具設(shè)計手冊 林文煥主編 國防工業(yè)出版社 2000.8 [5] 機械加工工藝手冊 孟少農(nóng)主編 機械工業(yè)出版社 2011.2 [6] 實用機械制造工藝設(shè)計手冊 王凡主編 機械工業(yè)出版社 2002.12 [7] 簡明機械加工工藝手冊 徐圣群 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.4