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1、机械制造技术课程设计说明书全套设计，加153893706设计题目： 制定图5-34连接座零件的加工工艺， 设计钻6-7孔的钻床夹具 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机械09-1 学 号： 姓 名： 指导教师： 机械工程系2012年 月 日目 录第一章 前 言2第一章 零 件 的 分 析32.1零件的作用32.2 零件的工艺分析3第三章 工 艺 规 程 设 计43.1确定毛坯的制造形式43.2基面的选择43.3制定工艺路线43.4 选择加工设备和工艺装备93.6 确定切削用量及基本工时11第四章 孔6 -F7mm的工装设计154.1 夹具的设计154.1.1 定位分析154.1.2
2、定位原理154.1.3 定位元件的分析164.1.4 夹紧元件的选择174.1.4 夹紧元件的选择174.1.5 定位误差的分析174.1.6 夹紧力的计算17参考文献19第一章 前 言机械制造工艺设计是大学教育的重要一环，在整个教学环节中占有极为重要的地位。其目的是使学生获得工程师的基本训练机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性
3、的训练，希望在设计过程中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力有限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。 第二章 零件的分析2.1 零件的作用题目所给的零件是离心式微电机水泵上的连接座零件，它位于电动机座和水泵泵壳之间，主要起连接作用，使主轴电机回转运动按工作者要求工作。零件左端F126h6外圆与水泵泵壳连接，水泵叶轮在F100H7孔内；右端F121h7外圆与电动机座连接，中间F40H6与轴承连接，使电机传动达到平稳。2.2 零件的工艺分析离心式微电机水泵上的连接座零件属于壳体类零件，零件的装配基准为F125h6的外圆，右端F1
4、21h7的外圆和中间F40H6的孔，其加工精度要求高。该类零件在加工和使用过程中都要重点考虑零件的圆跳动问题。离心式微电机水泵上的连接座零件主要加工表面为：1.车F125h6外圆及端面，表面粗糙度 Ra 值为3.2 mm。2.车F121h7外圆及端面，表面粗糙度a R 值3.2 mm。3.车F40H6轴承装配孔，表面粗糙度a R 值3.2 mm。4.半精车侧面，保证尺寸23mm及表面粗糙度a R值3.2 mm。5.磨削零件左右两外圆面，保证尺寸5mm，69mm和9mm，两侧面粗糙度a R 值6.3 mm、12.5 mm，法兰面粗糙度a R 值6.3 mm。如图1： 图1第三章 工艺规程设计3.
5、1 确定毛胚的制造形式零件材料为HT 200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件每月担负工序数不低于3050，则年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型机器造型及壳型，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则
6、，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像连接座这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以F125h6外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.04mm。最后选取F110H7做为粗基准，利用内钳式三爪卡盘
7、卡住这个面做主要定位面。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一工序 粗车F125的端面及外圆，粗镗F100H7的孔，粗车距离为8mm的面，倒角为1 450。工序 掉头，粗车F121的端面及外圆，粗车F50的端面，粗
8、车距离为6mm的面，粗镗F40,F25。工序 半精车F125端面及外圆，半精车距离为8mm的面，半精镗F100H7的孔。工序 掉头，半精车F121的端面及外圆，半精车距离为6mm的端面，半精镗F40的孔。工序 精镗F100。工序 精车F121，精镗F40，倒角1 450。工序 钻孔6F7，钻孔3F7。工序 钻螺纹孔及攻螺纹4 M5。工序 钳去毛刺。工序 终检。工序 入库。3.3.2 工艺路线方案二工序 机器砂模造型。工序 时效处理。工序 划粗加工线。工序 按划线车F125 h6(0 -0.025 ) 端面，尺寸保持9mm，车125 h6(0 -0.025 ) 至F127.5，车F100 H7(
9、 +0.035 0 ) 至F97.5，深9mm。工序 掉头，卡F125 h6(0 -0.025 ) ，车F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持12mm；车F121 h7( 0 -0.018 ) 端面，粗糙度值为12.5mm，尺寸保持71mm；车F121 h7(0 -0.018 ) 至F123.5；F32成；车F40H6至F37.5。工序 按线车125 6(0 )-0.025 F h 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持69 成；车距离为8mm的面成；车F100 H7( +0.035 0 ) 至F99.5，深7mm。工序 掉头，卡F125 h6(0 -0.025
10、 ) 。车 F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.36.3mm，尺寸保持00.1 5- 成；车F121 h7(0 -0.018 ) 外圆至F121.5；车F40h5孔至F39.5。工序 磨F125 h6(0 -0.025 ) 成；磨F40 H6( +0.018 0) 成。工序 钻孔F25mm，钻孔6- F7mm,3-F7mm，钻螺纹孔以及攻螺纹4 M5。工序 终检。工序 入库。3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，
11、因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：工序 机器砂模造型。工序 时效处理。工序 划粗加工线。工序 按划线车125 6(0 -0.025 )F h 端面，尺寸保持9mm，车125 h6(0 -0.025 ) 至F127.5，车F100 H7( +0.035 0 ) 至F97.5，深9mm。工序 掉头，卡F125 h6(0 -0.025 ) ，车F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持12mm；车F121 h7( 0 -0.018 ) 端面，粗糙度
12、值为12.5mm，尺寸保持71mm；车F121 h7(0 -0.018 ) 至F123.5；F32成；车F40H6至F37.5。工序 按线车125 6(0 )-0.025 F h 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持69 成；车距离为8mm的面成；车F100 H7( +0.035 0 ) 至F99.5，深7mm。工序 掉头，卡F125 h6(0 -0.025 ) 。车 F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.36.3mm，尺寸保持00.1 5- 成；车F121 h7(0 -0.018 ) 外圆至F121.5；车F40h5孔至F39.5。工序 磨F125 h6(0 -0.025
13、) 成；磨F40 H6( +0.018 0) 成。工序 钻孔6 - F7mm,3 -F7mm，钻螺纹孔以及攻螺纹4 M5。工序 终检。工序 入库。以上加工方案大致看来大致还是合理的，但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题。在加工过程要防止圆跳动的问题，上述方案在防止圆跳动方面仍不佳，而且在磨削过程中有一定难度，夹具设计有一定困难，所以经过再一次详细的分析，最终确定加工路线如下：工序 机器砂模造型。工序 时效处理。工序 划粗加工线。工序 按划线车125 6(0 -0.025 )F h 端面，尺寸保持9mm，车125 h6(0 -0.025 ) 至F127.5，车
14、F100 H7( +0.035 0 ) 至F97.5，深9mm。工序 掉头，卡F125 h6(0 -0.025 ) ，车F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持12mm；车F121 h7( 0 -0.018 ) 端面，粗糙度值为12.5mm，尺寸保持71mm；车F121 h7(0 -0.018 ) 至F123.5；F32成；车F40H6至F37.5。工序 按线车125 6(0 )-0.025 F h 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持69 成；车距离为8mm的面成；车F100 H7( +0.035 0 ) 至F99.5，深7mm。工序 掉头，卡F125 h6(
15、0 -0.025 ) 。车 F121 h7(0 -0.018) 端面，粗糙度值为6.36.3mm，尺寸保持00.1 5- 成；车F121 h7(0 -0.018 ) 外圆至F121.5；车F40h5孔至F39.5。工序 精镗F100 H7( +0.035 0 ) 成。工序 钻孔6 - F7mm,3 -F7mm，钻螺纹孔以及攻螺纹4 M5。工序 磨F125 h6(0 -0.025 ) 成；磨F40 H6( +0.018 0) 成。工序 终检入库。3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。
16、本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的-型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用摇臂钻床。.工序是磨零件左右外圆面,这两个面的要求精度都比较高,从经济角度看,采用外圆磨床。3.4.2 选用夹具本零件除钻6 -F7mm的孔、钻F25mm等工序需要专用夹具外,其它的各工序使用通用夹具即可,三爪自定心卡盘,心轴等。3.4.3 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB
17、5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47 及表10.2-53 可得到所有参数。.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册（主编 徐圣群） 表12-47，选择双斜边二号砂轮。3.4.4 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连接座” 零件
18、材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB 为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200 密度=7.27.3（g/cm3 ），计算零件毛坯的重量约为2kg。表3-1 机械加工车间的生产性质根据所发的任务书为中批量生产。根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于中批量生产，查工艺手册表3.1-19 特种铸造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20 各种铸造方法的经济合理性，采用机器砂模造型铸件。表3-2 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级根据上表选择金属型公差等级为 7 级。3-3 铸件尺寸公差数值
19、根据上表查得铸件基本尺寸大于 100mm至160mm，公差等级为8 级的公差数值为1.8mm。表3-4 铸铁件机械加工余量（JB2854-80）如下铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.5.1 外圆加工表面及端面由零件图已知数据可知，对外圆F125 h6(0 -0.025 ) 和外圆F 121 h7(0 -0.018 ) 的要求精度较高，经过粗车半精车磨削。由机械加工工艺手册表3.126 可知，单边余量7.5mm已能满足加工要求。两端面的精度要求也较高，也由机械加工工艺手册表3.126
20、 可知，单边余量2mm已能满足加工要求。3.5.2 两孔的加工余量孔F25的精度要求相对不高，孔内粗糙度值为25 mm，直接采用直径为F25mm的麻花钻头钻孔即可。孔F40H6的精度要求相对较高，孔壁粗糙度值为3.2 mm，需要经过细加工过程，由机械加工工艺手册表3.126 可知，余量为5mm已能满足加工要求。详细尺寸标注见零件毛坯图3.6 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机
21、械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 工序本工序为粗车F125 h6(0 -0.025 ) 端面，车125 h 6(0 -0.025 )至F127.5，粗镗粗镗F100 H7( +0.035 0) 至F97.5，已知加工材料为灰铸铁，铸件，有外皮，机床C6201 普通车床，工件用内钳式卡盘固定。3.6.1.1 确定粗车左端面的切削用量.所选刀具为YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6201 机床的中心高为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 V0 =12，后角a
22、0 = 6，主偏角 Kv = 90 ，副偏角 Kv =10，刃倾角ls = 0，刀尖圆弧半径 rs =0.8mm。.确定切削深度p a由于单边余量为5mm，可在一次走刀内完成，故 ap =（76.5 - 69）/2=3.75mm.确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16mm 25mm， a p 4mm，工件直径100400 之间时，进给量f =0.51.0mm /r按C6201 机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知：f =0.7mm /r确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，C6201 机床进给机构允许进给力max F =3
23、530 N 。根据表1.21，当强度在174207 HBS 时， a p 4mm，f 0.75 mm r， Kr = 45时，径向进给力： F R=950 N 。切削时f F 的修正系数为KroFf =1.0， KsFf l =1.0， KkrFf =1.17（表1.292），故实际进给力为： Ff =9501.17=1111.5N （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选f =0.7mm r可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1.5mm，车刀寿命T =60min 。.确定切削速度V0 切削速度可根据公式计算，也可直接
24、有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当YG6硬质合金刀加工硬度200219 HBS的铸件， p a 4mm， f 0.75mm r，切削速度V =63m min 。切削速度的修正系数为Ktv =1.0， Kmv =0.92， Ksv 0.8， KTv =1.0， KKv =1.0（见表1.28），故：V = Vt Kv =63 1.01.0 0.920.841.01.0 48m minn =1000Vc/D=（1000 *48）/127=120 r/ min根据C6201 车床说明书选择 n0 =125 r/ min.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用
25、量简明使用手册表1.25，HBS =160245 ， p a 3mm，f 0.75mm r，切削速度V 50m min 时，C P =1.7KW切削功率的修正系数kkrPc =0.73， Kr0 Pc =0.9，故实际切削时间的功率为：C P =1.7 0.73=1.2 KW （3-6）根据表1.30，当n =125r min 时，机床主轴允许功率为PE =5.9KW ， C P PE ，故所选切削用量可在C6201 机床上进行，最后决定的切削用量为：p a =3.75mm， f =0.7mm r，n =125r min =2.08r s，V =50m min.倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的
26、主轴转速与钻孔相同n = 3.28r /s换车刀手动进给。3.6.3 工序半精车F125 h6(0 -0.025) 端面，粗糙度值为6.3mm，尺寸保持69 mm成；车距离为8mm的面成；半精镗F100 H7 至F99.5，深7mm。3.6.3.1 确定半精车左端面的切削用量所选刀具为YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6021 机床的中心高为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸B H =16mm 25mm，刀片厚度为4.5mm。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角V0 =120，后角a0 = 60，主偏角 Kv = 0 90 ，副偏角 Kv =100，刃
27、倾角ls = 0，刀尖圆弧半径rs =0.8mm。.确定切削深度p a由于单边余量为2.5mm，可在一次走刀内完成，故 ap =2/2.5 =1.25mm.确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为16mm 25mm， p a 4mm，工件直径100400 之间时，进给量f =0.51.0mm /r按 C6201 机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知：f =0.7mm r3.6.4 工序半精车F121 h7(0 )-0.018 端面，粗糙度值为6.3 6.3mm ，尺寸保持00.1 5- 成；半精车F121 h 7(0 )-0.018 外圆至F121.5；车F4
28、0h5孔至F39.5。本工序仍半精车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序相同的可转位车刀。3.6.5.1 确定钻孔F25mm的切削用量钻孔F25mm，本工序采用计算法。表3-5 高速钢麻花钻的类型和用途选用 X3080 25 摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为4500，表10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻F25，则螺旋角b =30 0，锋交2f =118 0，后角a f =10 0 ,横刃斜角j =50 0 ，L=197mm,l 1=116mm。.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表10
29、.4 高速钢钻头钻孔的进给量为f=0.250.65mm z ,根据表4.13 *中可知，进给量取f=0.60mm r。3.6.5.2 确定钻孔6 - F7mm,3 -F7mm的切削用量钻孔6 - F7mm,3 -F7mm选用机床为Z3080 25 摇臂机床，刀具选用GB1436-85 直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2 卷。根据机械加工工艺手册第2 卷表10.4-2 查得钻头直径小于10mm的钻孔进给量为0.200.35mm r。则取f = 0.30mm r3.6.5.3 钻螺纹底孔及攻螺纹4 M5钻螺纹底孔4 -F4.2mmf = 0.2mm r 0.50 = 0.1mm r取 f = 0.
30、1mm rv = 0.25m s （15m min ）所以 n =11.18r s （713r min ）3.6.6 工序工序 磨F125 h6(0 -0.025 ) 成；磨F40 H6( +0.018 0) 成。.选择砂轮 由机械加工工艺手册4.8 中磨料的选择各表选取:A46GV69 35040127其含义为：砂轮磨料为棕刚玉，粒度为46 号，硬度为中软1 级，陶瓷结合剂，6 号组织手型砂轮其尺寸为35040127（D B d）.切削用量的选择砂轮速度： n=1500r/min，V=30m/s轴向进给量：f a =0.2B=8mm（双线程）机械加工工艺设计实用手册表15-67径向进给量：
31、f r =0.02（双线程）工件速度 v w =100.第四章 孔6 -F7mm的工装设计4.1 夹具的设计在本次夹具设计中，指导老师指定设计钻6 -F7mm孔的夹具，在工件夹紧方面要求液压或汽动夹紧，最后定为利用液压夹紧。这类夹具的特点是：针对性强，刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较高。4.1.1 定位分析在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圆孔定位，工件以外圆定位，工件以锥孔定位等。根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为
32、定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采用以F110H7( + 0.018 0) mm的内表面以及F121h 7(0 -0.018 ) 的端面为定位基准。4.1.2 定位原理在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工要求，必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点：. 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置；. 使夹具在机床上占有正确的位置；. 使刀具相对于夹具占有正确的位置。工件在夹具中定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置
33、定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐标系中都有六个自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用X 、Y 、Z 来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用X 、Y 、Z 来表示。由此看来，未限制六个自由度的工件的位置是不确定的，当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置，必须对影响工件加工面位置精度的相应自由度进行限制。工件的六个自由度都是客观存在的，是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程度。也就是说。工件最多只有六个自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夹具中该方向的位置就
34、确定下来。工件在夹具中定位，意味着通过定位元件限制工件相应的自由度。4.1.3 定位元件的分析在连接座的加工过程中，因为该零件较为复杂，加上零件的特殊性，因此在设计过程中设计定位板一块来限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y 的移动方向和旋转方向，设计一拉杆限制了零件绕Z 轴旋转的方面，一共限制了零件的五个自由度，达到不完全定位状态。不完全定位可分为下列两种情况：. 由于工件的加工前的结构特点，无法也没有必要限制某些方面的自由度；. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位时允许某些方面的自由度不被限制。4.1.4 夹紧元件的选择工件在夹紧过程中应避免夹紧元件跟工件进行点接触。因为在点接触
35、的过程中，即使有很小的夹紧力也可以产生很大的应力，由于定加工过程产生的误差在夹紧上经常会出现点接触的情况。但是后面还要考虑液压缸的活塞杆与工作台的相对位置安装误差，必须进行自位平衡，则钻模板和夹具体之间采用铰链连接，使钻模板形成自位平衡。本次设计中钻模板材料为45 钢，其外还有自制导轨。.选择钻套钻套装在衬套中，而衬套则是压配在夹具体上或钻模板中。钻套有固定钻套，固定钻套直接压入钻模板采用H7 n6或H7 r6配合，磨损后不容易更换，适用于中、小批量生产或用来加工孔距较小以及孔距精度较高的孔。在这次设计中我选择固定钻套，因为是中批量生产。4.1.5 定位误差的分析定位误差是指由于定位不准而引起
36、某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的某一定位方案，只要其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的1/3，即可认为该定方案符合加工精度的要求。在用夹具装夹工件时，当工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触或相配合时，工件的位置即由定位元件确定下来。而对一批工件来说，因各工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上都存在公差，且夹具上的定位元件本身及相互间存在尺寸和位置公差，因此，虽然工件已经定位，但每个被定位的工件上的一些表面的位置仍然会产生变化，这就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工误差。本次定位是典型的两面一孔定位，在分析计算定位误差时，应该按配合间隙为最大的情况来
37、考虑。基准位移误差包括两类：平面内任意方向移动的基准位移误差DY ；转动的基准位移误差Da。4.1.6 夹紧力的计算 根据金属切削机床夹具设计手册 ，当进给量为f r= 0.25mm 时，加工F10mm的孔所需要的切削力F = 1820N, 转矩为M = 8.39N.m。计算按钻F25mm的通孔轴向力计算。 根据金属切削机床夹具设计手册 ，常见典型加紧形式所需要的加紧力的计算公式：为了防止工件在切削力p 作用下平移所需要的加紧力为： Q=k(p-p0)/(w1-w2)w1-为加紧元件与工件之间的摩擦系数，w2为工件与夹具支承面的摩擦系数。对于精加工机床，K 为安全系数；则K 的值：K = K1
38、K2K3K4K5K6=1.51.21.01.01.01.0 =1.8 Q1 =KP/ (w1-w2)=5360N为防止工件在颠覆力矩PL的作用下绕支点倾斜，使工件离开基面所需要的加紧力： Q2= kpl/whlQ2=1.8*1488*28/(45*16)=347N为防止工件在切削力p 的作用下绕中心轴线转动所需要的加紧力为： Q3=k(pl-p0l1)/D(w1+w2) Q3=1.8*1488/(1.0*0.5)=5356N所以 Q1 Q 2 Q3 ，则加紧力去最大的力： Q 5360N参 考 文 献1吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册M.北京：高等教育出版社，2004.42李益民.机械制造
39、工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.73孟少农.机械加工工艺手册第1 卷M.北京：机械工业出版社，1991.94黄如.，切削加工简明实用手册M.北京：化学工业出版社，2004.75四川省机械工业局.复杂刀具设计手册M.北京：机械工业出版社，1979.96李洪.机械加工工艺手册M.北京：北京出版社，1990.127艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册第3 版M.北京：机械工业出版社，19938 东北重型机械学院，洛阳工学院，第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册第二版M.上海：上海科学技术出版社，1994.49东北工学院机械设计，机械制图教研室.机械零件设计手册M.北京：冶金工 业出版社，1974.410李儒荀.刀具设计原理与计算M.江苏：江苏科学技术出版社，1985.511邱宣怀.机械设计第四版M.北京：高等教育出版社，2002.412赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.北京：机械工业出版社， 1987.1113张捷.机械制造技术基础M.成都：西南交通大学出版社，2006.214梁德本，叶玉驹.机械制图手册M.北京：机械工业出版社，1997.615肖续德，陈宁平.机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，2001.516孙光华.工装设计M，北京：机械工业出版社，2001.517任福君.简明机械制造工艺手册M.北京：中国标准出版社，1995.1
