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課程設(shè)計(jì)
KCSJ-01 “手柄”零件機(jī)械加工工藝及鉆￠4孔夾具設(shè)計(jì)
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目 錄
一、前言 3
二、零件的分析 4
2.1零件的作用 4
2.2零件的工藝分析 4
三、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 5
3.1毛坯的制造形式 5
3.2基面的選擇 5
3.3工藝路線的擬定 6
3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 7
3.5其他尺寸及其加工余量的確定 9
3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí) 9
四、鉆孔夾具設(shè)計(jì) 19
4.1研究原始質(zhì)料 19
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 19
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 19
4.4誤差分析與計(jì)算 20
4.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用 21
4.5.1定位銷(xiāo)選用 21
4.5.2鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 22
4.6鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 23
五、確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 25
六、自我小結(jié) 26
七、參考文獻(xiàn) 27
一、前言
1.簡(jiǎn)介
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所有各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
本次課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括零件的分析，工藝路線的制定，工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)，某道工序的夾具設(shè)計(jì)以及該道工序的工序卡，機(jī)械加工綜合卡片，夾具裝配圖以及夾具底座零件圖的繪制等等。
就我個(gè)人而言，希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)未來(lái)即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，并學(xué)會(huì)將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題中來(lái)，為以后走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。
2.設(shè)計(jì)目的
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過(guò)去所學(xué)過(guò)的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)。其目的如下：
①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，熟練運(yùn)用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的能力。
②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。
③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)用和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能。
二、零件的分析
2.1零件的作用
該零件為典型的桿類(lèi)零件，而且為連桿類(lèi)。因此，其主要的要素包括兩側(cè)面，大、小頭孔。另外，還有其它輔助要素：小頭的槽盒大頭的徑向孔以及桿身的部分的鍛造機(jī)構(gòu)。手柄一頭通過(guò)φ38mm孔連接，另一頭通過(guò)φ22mm孔其它部件連接，即該手柄的作用是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的傳遞作用。
2.2零件的工藝分析
該手柄的加工表面分三種，主要是孔的加工，兩側(cè)面的加工，槽的加工，各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特別是孔的加工，幾乎都要保證Ra3.2um的表面粗糙度，因而需精加工，現(xiàn)將主要加工面分述如下：
2.2.1孔的加工
該零件共有3個(gè)孔要加工：φ38mm孔是零件的主要加工面，多組面，大頭孔與兩側(cè)面的垂直度為0.08，孔口倒角為1X45°，尺寸精度為φ38H8，因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需精加工且盡早加工出來(lái)；φ22mm小頭孔與φ38mm大頭孔有中心距為128±0.2，小頭孔孔口倒角為1X45°，尺寸精度為φ22H9，也要精加工；φ4mm注油孔是通孔，通過(guò)兩孔中心連線及對(duì)兩側(cè)對(duì)稱(chēng)面，沒(méi)有位置尺寸度要求，只需要轉(zhuǎn)床粗加工。
2.2.2面的加工
該零件共有2個(gè)側(cè)面要加工：兩個(gè)側(cè)面是配合φ38mm孔后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面，需要精加工。
2.2.3槽的加工
該零件僅有1個(gè)槽需加工：φ22mm小頭孔鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra6.3um，尺寸精度為10H9，需精加工。
三、工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)
3.1毛坯的制造形式
零件材料為45，根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素，該零件體積較小，形狀較復(fù)雜，外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求，由于零件生產(chǎn)類(lèi)型為成批，大批生產(chǎn)，而砂型鍛造生產(chǎn)成本低，設(shè)備簡(jiǎn)單，故本零件毛坯采用普通模鍛。
由于零件上兩孔都較大，且都有嚴(yán)格的表面精度要求，故都要留出足夠的加工余量。
3.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn)，由于兩側(cè)面較平整且加工精度較高，故以2個(gè)主要側(cè)面為基準(zhǔn)。?
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便，該零件上重要表面是大頭孔φ38H8，由于其與底面有垂直度關(guān)系，所以底面自然成為精基準(zhǔn)面，考慮到第二基準(zhǔn)面選擇的方便性，將其精度由原來(lái)的φ37H11提高到φ38H8，該定位基準(zhǔn)組合在后續(xù)孔的加工中，以及孔上徑向孔的加工中都將作為精基準(zhǔn)面。
3.3工藝路線的擬定
擬定工藝路線的內(nèi)容除選擇定位基準(zhǔn)外，還要選擇各加工表面的加工方法，安排工序的先后順序，確定加工設(shè)備，工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形狀精度，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證，成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合機(jī)床，專(zhuān)用夾具，工序集中，以提高效率，還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1工藝路線方案
10.模鍛毛坯;
20.粗銑端面B;
30.粗銑端面A;
40.精銑端面B;
50.精銑端面A;
60.粗鏜小頭孔;
70.粗鏜大頭孔;
80.粗銑小頭槽;
90.精銑小頭槽;
100.鉆大頭徑向孔φ4;
110.精鏜小頭孔φ22;
120.精鏜大頭孔φ38;
130.倒角;
140.檢驗(yàn)入庫(kù)。
3.3.2工藝方案的確定
10.模鍛毛坯;
20.粗銑端面B，以端面A為定位基準(zhǔn);
30.粗銑端面A，以端面B為定位基準(zhǔn);
40.精銑端面B，以端面A為定位基準(zhǔn);
50.精銑端面A，以端面B為定位基準(zhǔn);
60.粗鏜小頭孔，利用端面A，大頭孔和小頭孔定位，保證128mm;
70.粗鏜大頭孔，定位與Ⅵ工序相同;
80.粗銑小頭槽，利用端面A，大頭孔和小頭孔槽定位，保證85mm;
90.精銑小頭槽，定位與Ⅷ工序相同;
100.鉆大頭徑向孔φ4，利用兩端面，大頭孔和小頭孔中心連線定位;
110.精鏜小頭孔φ22，定位與Ⅵ工序相同;
120.精鏜大頭孔φ38，定位與Ⅵ工序相同;
130.倒角，手工倒角，去毛刺;
140.檢驗(yàn)入庫(kù)。
3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定
手柄零件材料為45,毛坯重量約為1.56kg，生產(chǎn)類(lèi)型為中批或大批生產(chǎn)，采用普通模鍛生產(chǎn)。
查表確定加工余量：
普通模鍛，材料為45鋼，分模線平直對(duì)稱(chēng)，材質(zhì)系數(shù)M1,復(fù)雜系數(shù)=1.56/1.8≈0.87,為S1級(jí)，厚度為26mm，普通級(jí)，查的上下偏差分別為+1.4和-0.6，確定毛坯尺寸為29mm。
3.4.1兩側(cè)面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算
根據(jù)工序要求，兩側(cè)面經(jīng)過(guò)四道工序，先粗銑端面B，再粗銑端面A，精銑端面B，最后精銑端面A，各步余量如下：
粗銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-23，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為1.0mm。
精銑：由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3.2-25，其余量值規(guī)定，零件厚度大于6mm到30mm，寬度小于100mm，其加工余量為0.5mm。
故鍛造造毛坯的基本尺寸為26＋1＋1＋0.5＋0.5＝29mm?。又根據(jù)前面鑄件尺寸公差標(biāo)準(zhǔn)值，取尺寸公差的上偏差為1.4mm，下偏差為-0.4mm。故：
毛坯的名義尺寸：26＋1.0＋1.0＋0.5＋0.5＝29mm；
毛坯的最小尺寸：29―0.4＝28.6mm；
毛坯的最大尺寸：29＋1.4＝30.4mm；
粗銑端面B后的最大尺寸：26＋1.0＋0.5＋0.5＋1.4＝29.4mm；
粗銑端面B后的最小尺寸：26＋1.0＋0.5＋0.5―0.4＝27.6mm；
粗銑端面A后的最大尺寸：:26＋0.5＋0.5＋1.4＝28.4mm；
粗銑端面A后的最小尺寸：: 26＋0.5＋0.5―0.4＝26.6mm。
精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為26mm。
3.4.2小頭孔毛坯尺寸及加工余量計(jì)算
根據(jù)工序要求，φ22H9mm孔由粗鏜到精鏜得到，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得粗鏜的公差上偏差0.21mm，下偏差為0，故：
毛坯的名義尺寸：22－0.8－3.2＝18mm；
毛坯的最大尺寸：18＋1.4＝19.4mm；
毛坯的最小尺寸：18－0.4＝17.6mm；
粗鏜小頭孔后的最大尺寸：18＋3.2＋0.4＋0.21＝21.81 mm；
粗鏜小頭孔后的最小尺寸：18＋3.2－1.4＝19.8 mm。
精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為φ22H9mm。
3.4.3大頭孔毛坯尺寸及加工余量計(jì)算
根據(jù)工序要求，φ38H8mm孔由粗鏜到精鏜得到，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得粗鏜的公差上偏差0.25mm，下偏差為0故：
毛坯的名義尺寸：38－1－3＝34 mm；
毛坯的最大尺寸：34＋1.4＝35.4mm；
毛坯的最小尺寸：34－0.4＝33.6mm；
粗鏜大頭孔后的最大尺寸：34＋3＋0.4＋0.25=37.65mm；
粗鏜大頭孔后的最小尺寸：34＋3－1.4＋0.25=35.85mm。
精銑后尺寸與零件尺寸相同，但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí)，現(xiàn)按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表5.29，粗銑→精銑所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精銑后尺寸為φ38H8mm。
3.5其他尺寸及其加工余量的確定
其他工序尺寸包括1個(gè)孔，1個(gè)槽，現(xiàn)僅分析主要的1個(gè)槽的加工余量及尺寸偏差。
精銑槽，Ra＝6.3um；
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，按粗銑到精銑的加工為：
粗銑：9H11mm；
精銑：精銑。
3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí)
工序20：粗銑端面B
（1）粗銑端面B
取背吃到量，選用X52型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量
工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8
確定銑削速度
采用X52立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序30：粗銑端面A
（1）粗銑端面B
取背吃到量，選用X52型立式銑床 ，每齒進(jìn)給量
工件材料 45 ，鍛造 ，高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ，查表5.8
確定銑削速度
采用X52立式銑床 ，查表3.6，取轉(zhuǎn)速 ， 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
3.6.3工序40：精銑端面B
每齒進(jìn)給量 查表
X52 故實(shí)際銑削速度
當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
3.6.4工序50：精銑端面A
每齒進(jìn)給量 查表
X52 故實(shí)際銑削速度
當(dāng) ，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
3.6.5工序60：鉆、擴(kuò)、鉸孔
鉆孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，擴(kuò)孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆，鉸孔—標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。
（1）鉆孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
（2）擴(kuò)孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
（3）鉸孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，，
故，，
，。
3.6.6工序70：鉆、擴(kuò)、鉸孔
（1）鉆孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
（2）擴(kuò)孔
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即，
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=10mm，，，
故，，
，
，，取，，，取，故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
，，，，
。
單件工序總時(shí)間：
3.6.7工序80：粗銑小頭槽，精銑小頭槽
每齒進(jìn)給量 高速鋼鑲齒三面刃銑刀，，齒數(shù) Z=10 查表
確定銑削速度
采用x62臥式銑床，取轉(zhuǎn)速 故實(shí)際銑削速度為
當(dāng)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
工序時(shí)間:
半精銑
每齒進(jìn)給
齒數(shù) 確定銑削速度
采用x62臥銑 取轉(zhuǎn)速故實(shí)際銑削速度為
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量
工序基本時(shí)間
工序8：鉆大頭徑向孔φ4
鉆孔：（1）鉆孔工步
切屑用量：
取背吃刀量mm，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量，切屑速度：，即
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
=5.9mm，，，
故，，
，。
（2）粗鉸孔工步
切屑用量：
取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)[2]可查出，根據(jù)z525立式鉆床，取進(jìn)給量
，切屑速度：，即。
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取，
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí)：
，
，，
，
3.6.12工序130：倒角
?????機(jī)床：Z525鉆床
??????刀具：倒角鉆頭
量具：游標(biāo)卡尺Ⅱ型
夾具：專(zhuān)用夾具
四、鉆孔夾具設(shè)計(jì)
4.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)鉆圓周面上孔，加工時(shí)要滿(mǎn)足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工， 進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。
方案Ⅱ：選一面兩銷(xiāo)定位方式，工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開(kāi)孔也不利于排銷(xiāo)。
通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿(mǎn)足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。
圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿(mǎn)足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個(gè)自由度。
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算
鉆該孔時(shí)選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得：
切削力公式：
式中
查表得：
其中：
即：
實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[5]表 可得：
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
取，，
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
由上述計(jì)算易得：
因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。
4.4誤差分析與計(jì)算
該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿(mǎn)足要求。
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=128mm ，得
⑵ 夾緊誤差 ：
其中接觸變形位移值：
查[5]表1～2～15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
4.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用
4.5.1定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和固定棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如表4.1和4.2：
表4.1可換定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
14～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
表4.2 固定棱形銷(xiāo)
d
H
d
公稱(chēng)尺寸
允差
30～50
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
4.5.2鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖4.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表4.3：
表4.3 鉆套
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
6
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4.2 固定襯套
4.6鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿(mǎn)足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
圖4.3 可換鉆套
.尺寸表4.4
d
D
D1
H
t
基本尺寸
極限偏差F7
基本尺寸
極限偏差D6
＞0～1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
＞1～1.8
4
+0.016
+0.008
7
＞1.8～2.6
5
8
＞2.6～3
6
9
8
12
16
＞3～3.3
+0.022
+0.010
＞3.3～4
7
+0.019
+0.010
10
＞4～5
8
11
＞5～6
10
13
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
＞8～10
15
18
12
20
25
＞10～12
+0.034
+0.016
18
22
＞12～15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
＞15～18
26
30
0.012
＞18～22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
45
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
45
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
62
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷(xiāo)定位于夾具體上。
五、確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接，而且在零件的加工過(guò)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(dòng)，因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上，切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮。
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求
（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。
（4）應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周?chē)?，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
（5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺(tái)的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖。
夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。
六、自我小結(jié)
本次課程設(shè)計(jì)是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性復(fù)習(xí)，是一次對(duì)我們所學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況的重要考察和檢驗(yàn)，更是培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際，分析并解決問(wèn)題能力的重要內(nèi)容和階段。使我更好的掌握了CAD和PROE制圖軟件。
這次課程設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)圖主要用CAD制圖軟件完成。自我感覺(jué)尚有很多不足和錯(cuò)誤，首先，在設(shè)計(jì)夾具裝配件時(shí)過(guò)于匆忙，裝配手柄時(shí)放在了左手邊，不符合工人正常勞作習(xí)慣；其次是課程設(shè)計(jì)前準(zhǔn)備工作沒(méi)做好，在圖書(shū)館很多資料和文獻(xiàn)都沒(méi)能借到（早已借空了），在借閱同學(xué)的相關(guān)資料時(shí)沒(méi)有時(shí)間認(rèn)真琢磨和分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)；最后就是課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)過(guò)于匆忙，時(shí)間很緊，很多文字和標(biāo)準(zhǔn)，公式，數(shù)據(jù)，計(jì)算上的錯(cuò)誤沒(méi)有時(shí)間一一改正（確實(shí)，在打這篇文稿，發(fā)現(xiàn)了很多錯(cuò)誤和缺憾）。
課程設(shè)計(jì)，是一個(gè)系統(tǒng)性、知識(shí)點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，使自己把學(xué)過(guò)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，運(yùn)用到各個(gè)方面上去。同時(shí)，廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊(cè)及各種參考資料，學(xué)會(huì)了在實(shí)際中運(yùn)用工具書(shū)，和獨(dú)立完成每一步查找工作；整個(gè)零件的加工過(guò)程是和其他同學(xué)分工完成的，集中體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了我獨(dú)立分工合作的能力！為以后出身社會(huì)的工作打下基礎(chǔ)！
七、參考文獻(xiàn)
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3??付風(fēng)嵐等．公差與檢測(cè)技術(shù)．科學(xué)出版社．2006.9
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