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課 程 設(shè) 計(jì)
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(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 院：車輛與交通工程學(xué)院
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)：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(hào)
目 錄
第1章 緒論 1
1.1本課程設(shè)計(jì)的目的 1
1.2夾具的設(shè)計(jì)要求 2
第2章 鉆床夾具的總體設(shè)計(jì) 2
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù) 2
2.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟（確定切削用量及基本工時(shí)）
4
2.3 鉆床夾具的設(shè)計(jì) 6
第3章 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jì) 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(jì) 8
第5章 誤差的計(jì)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(jì)的目的：
1）運(yùn)用已學(xué)過的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)及有關(guān)課程的理論知識(shí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際知識(shí)，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計(jì)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(jì)能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和步驟
3）學(xué)會(huì)使用各種手冊(cè)、圖冊(cè)、設(shè)計(jì)表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個(gè)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(jī)械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、等基本技能。
1.2 專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求 :
1)夾具設(shè)計(jì)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(yàn)、裝配、調(diào)整、維修
第2章 鉆床夾具的總體設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)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(yàn)
檢驗(yàn)2×Φ25孔的同軸度
35
銑
銑四個(gè)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(shí)
工步1.鉆2×Φ11的孔
機(jī)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(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10.4-1可查出=（0.52～0.64）X0.75=0.39～0.48mm/r，
按鉆床Z5125A機(jī)床說明書:現(xiàn)取f=0.4;
根據(jù)表10.4-17由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力
=2725～3275（按機(jī)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(shí)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(jī)床說明書取n=400r/min
這時(shí)實(shí)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(yàn)機(jī)床功率： 切削功率為
=(0.44～0.51)×400/376.18×1=0.50426KW
機(jī)床有效功率為
KW(由機(jī)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(shí)F=2725N M=12.305N·M =0.50426KW
確定基本工時(shí)
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10.4 -43可得
=（cot）/2＋3 =2~4
=(＋＋)/(f·n)
則=0+3=3 =3
則機(jī)動(dòng)時(shí)間=2X(＋＋)/(f·n)=2（18+6.5+3)/(0.4×400)=1.24min
輔助時(shí)間=·17%=0.2108min
2.2 夾具的設(shè)計(jì)步驟
1）明確設(shè)計(jì)任務(wù)書與收集設(shè)計(jì)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(jì)算
4） 審查方案與改進(jìn)設(shè)計(jì)
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(jì)
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(jì)
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(dòng)錐銷組合和球頭支承釘定位，利用固定浮動(dòng)錐銷組合限制5個(gè)自由度，球頭支承釘限制1個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。
同時(shí)考慮到生產(chǎn)時(shí)間很短，故可以采用手動(dòng)夾緊。
3.2 夾緊方案的選擇
本設(shè)計(jì)是一個(gè)鉆床夾具，加工2-?11個(gè)孔，鉆孔精度要求一般，但也保證在鉆孔過程零件保持不動(dòng)，所以必須設(shè)計(jì)夾緊裝置。夾緊力大小的計(jì)算：
當(dāng)在計(jì)算夾緊力的大小時(shí)，一般可以以最不利于夾緊時(shí)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(shí)際所需要的夾緊力。
式中： ——實(shí)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(jì)算出的理論夾緊力，單位為N。
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》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(jī)械加工手冊(cè)》可得，摩擦因數(shù)u=0.16
理論夾緊力F=/u=1811.928/0.16=11324.55N
實(shí)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(dòng)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(jì)
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(qiáng)度和剛度
3） 結(jié)構(gòu)工藝性好
4） 排屑方便
5） 在機(jī)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(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時(shí)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(qiáng)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(jì)中采用焊接夾具體，支承壓板、壓板、支承壓緊板、手動(dòng)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(shí)效處理。
4.3 鉆模板以及鉆套的設(shè)計(jì)
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(gè)在夾具上定位時(shí)，由于工件及定位元件存在加工誤差，使各個(gè)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(jī)械加工工藝人員手冊(cè) 趙如福主編 第三版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1997.2
[2] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 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(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 王昆主編 高等教育出版社 2009.8
[4] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 林文煥主編 國防工業(yè)出版社 2000.8
[5] 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2011.2
[6] 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) 王凡主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.12
[7] 簡明機(jī)械加工工藝手冊(cè) 徐圣群 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1991.4