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設計計算書
課 題 鉆夾具設計
專 業(yè) 機電一體化
班 級
姓 名
指導教師
設計日期2012年9月15日至9月21日
目錄
一 任務書············································1
二 零件圖············································2
三 設計正文··········································3
序言··············································3
(一) 零件作用及設計任務····························4
(二) 制定工藝路線（分析）···························5
（三）切削力的計算 ·································6
（四）夾緊力的計算 ·································6
（五）夾具的誤差及計算······························7
1、夾具的定位誤差·····························7
2、夾具誤差···································7
3、夾具的安裝誤差·····························7
4、加工方法誤差·······························8
5、總加工誤差.································11
四 參考文獻··········································13
1.鉆、鉸4-Φ9孔
2).確定進給量f:
3).計算切削速度Vc
4).確定車床主軸轉速
:
鉆削力計算：
夾緊力計算：
序言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
箱體的加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。
本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。
3
三．零件工藝分析
1.零件的作用
箱體的用途有兩個：一是軸承的載體。二是支承、固定軸承。
2．加工要求
由老師所發(fā)零件圖得知，其材料為HT200。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力，要求耐磨，零件材料為鑄件，已知零件為小批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外，為消除殘余應力，鑄造后安排人工時效處理。
制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領確定為小批量生產(chǎn)的條件下，為了盡量讓工序集中來提高生產(chǎn)效率，除此以外，還應該考慮經(jīng)濟效果，以降低生產(chǎn)成本。
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3 制定工藝路線
根據(jù)各表面加工要求，和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度，確定各表面及孔的加工方法如下：
1．鑄造。
2．人工時效熱處理。
3．粗銑、精銑基準面A。
4．銑φ62孔兩端面。
5. 銑4-φ20凸臺面。
6. 粗鏜、半精鏜兩φ62孔及其倒角。
7. 鉆、鉸4-φ9孔。
8. 鉆、攻12-M6-7H深16，孔深18的螺紋。
9. 清洗檢驗入庫。
在加工上和我所設計的夾具來說，第7道工序是我要設計的夾具，以φ62孔及其端面作為定位基準，對應的定位元件為心軸。
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三．切削用量計算
工件材料：HT200鑄造
進給量f= fz×Z=0.15mm/r
切削速度Vc=18m/min
n=1000Vc/πd=1000×18/（3.14×8.8）=651r/min
四．夾緊力的計算
加工方式：鉆頭上下移動并高速旋轉，工件固定不動。
公式：
參數(shù):D = 8.8
參數(shù):f = 0.15
參數(shù):HB = 200
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夾緊形式：軸向夾緊
公式：選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
螺釘疲勞極限：
極限應力幅：
許用應力幅：
螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
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轉速取650 r/min
計算結果 =1230.675N
計算結果 =1851.4N
定位誤差的計算
（五）夾具的誤差及計算
（1）定位元件尺寸公差的確定,本夾具的主要定位元件為定制心軸,該心軸精度應比工件內(nèi)孔精度要求高一級。
（2）計算最大垂直誤差
1）工序基準與設計基準重合△B=0
2）定位基準相對限位基準任意方向上的最大變動范圍。
既孔軸配合的最大間隙與Φ62的最大偏差之和
Xmax=（0.03-0.011）+0.021=0.040
鉆頭在鉆床上的安裝誤差則是由導套與鉆模板的配合誤差所決定,故:△T=0.011
夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，
△A=0
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定位面到導向元件的尺寸公差：△j1=0.02
加工孔與定位孔的平行度度：△j2=0.02
定位孔對安裝基面的垂直度：△j3=0.03
從上述得出最大的誤差△j3=0.03
工件在夾具中加工時，總加工誤差Σ△2為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量，應用概率法疊加。因此保證工件加工精度條件是：
Σ△=△√△D2+△T2+△A2+△J2△G2
=√0.000225+0.017+0+0.0009+0.000256≈0.137≤δk
即工件總加工誤差ΣΔ應不大于工件加工尺寸公差δk。
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為保證夾具具有一定的使用壽命，防止夾具磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留一定的精度儲備量Jc。因此將上試改寫為：
ΣΔ≤δk-Jc
Jc=δk-ΣΔ=0.18-0.137=0.043≥0
則該夾具能滿足工件的加工要求。
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△B=0
Xmax=0.03
△A=0
△j1=0.02
△j2=0.02
△j3=0.03
△j2=0.03
滿足加工要求
參考文獻
聞百橋主編 《機械制圖》 機械工業(yè)出版社
孫寶宏主編 《機械基礎》 機械工業(yè)出版社
章劍青主編 《工程力學》 機械工業(yè)出版社
肖繼德主編 《機床夾具設計》 高等教育出版社
周開勤主編 《機械零件手冊》 高等教育出版社
王先逵主編 《機械加工工藝手冊》機械工業(yè)出版社
浦林祥主編 《金屬切屑機床夾具設計手冊》 機械工業(yè)出版社