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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 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(jié)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 4 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 62 孔兩端面 5 銑 4 20 凸臺面 6 粗鏜 半精鏜兩 62 孔及其倒角 7 鉆 鉸 4 9 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 62 孔及 其端面作為定位基準 對應的定位元件為 心軸 1 鉆 鉸 4 9 孔 2 確 定進給 量 f 3 計算 切削速 度 Vc 4 確定 車床主 軸轉(zhuǎn)速 鉆削力 計算 5 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 d 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(zhuǎn) 工 件固定不動 公式 6 08 2HBDfF 參數(shù) D 8 8 參數(shù) f 0 15 參數(shù) HB 200 轉(zhuǎn)速 取 650 r mi n 計算 結(jié)果 123 0 67 5N 夾緊力 計算 6 夾緊形式 軸向夾緊 公式 選用夾緊螺釘夾緊機 由 FKfN 21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù) 取 5 021f F G G 為工件自重zP NfFN4 18521 螺釘疲勞極限 MPaB9603 2 01 極限應力幅 kma76 51li 許用應力幅 PaSa3 li 螺釘?shù)膹姸刃：?螺釘?shù)脑S用切應力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 滿足要求 8 24cHdF aNc153 2 計算 結(jié)果 185 1 4N 7 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 62 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 8 B 0 Xmax 0 0 3 A 0 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 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 D2 T2 A2 J2 G2 0 000225 0 017 0 0 0009 0 000256 0 137 k 即工件總加工誤差 應不大于工件加工 尺寸公差 k 9 j1 0 0 2 j2 0 0 2 j3 0 0 3 j2 0 0 3 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 k Jc Jc k 0 18 0 137 0 043 0 則該夾具能滿足工件的加工要求 10 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