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設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 課 題 鉆夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)日期 2012 年 9 月 15 日至 9 月 21 日 目錄 一 任務(wù) 書(shū) 1 二 零件 圖 2 三 設(shè)計(jì)正 文 3 序 言 3 一 零件作用及設(shè)計(jì)任 務(wù) 4 二 制定工藝路線 分析 5 三 切削力的計(jì)算 6 四 夾緊力的計(jì)算 6 五 夾具的誤差及計(jì) 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(xiàn) 13 序言 機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè) 機(jī)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(huì)上有著各種 各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品 我們的生活離 不開(kāi)制造業(yè) 因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要 行業(yè) 是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力 支柱 從某中意義上講 機(jī)械制造水平的高低是 衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平 的重要指標(biāo) 箱體的加工工藝規(guī)程及其鉆孔的夾具設(shè)計(jì)是 在學(xué)完了機(jī)械制圖 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械設(shè) 計(jì) 機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè) 教學(xué)環(huán)節(jié) 正確地解決一個(gè)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(wèn)題 并設(shè)計(jì)出專用夾具 保證零件的加工質(zhì)量 本次 設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力 因此本次 設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng) 涉及知識(shí)面廣 所以在 設(shè)計(jì)中既要注意基本概念 基本理論 又要注意 生產(chǎn)實(shí)踐的需要 只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相 結(jié)合 才能很好的完成本次設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)水平有限 其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤 敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正 3 三 零件工藝分析 1 零件的作用 箱體的用途有兩個(gè) 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(qiáng)度 耐磨性 耐熱性及減振性 適用于承受較大應(yīng)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(jī) 器造型 此外 為消除殘余應(yīng)力 鑄造后 安排人工時(shí)效處理 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn) 應(yīng)當(dāng)是使零 件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度等技 術(shù)要求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)確 定為小批量生產(chǎn)的條件下 為了盡量讓工 序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率 除此以外 還應(yīng) 該考慮經(jīng)濟(jì)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(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度 確定各表面及孔的 加工方法如下 1 鑄造 2 人工時(shí)效熱處理 3 粗銑 精銑基準(zhǔn)面 A 4 銑 62 孔兩端面 5 銑 4 20 凸臺(tái)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(yàn)入庫(kù) 在加工上和我所設(shè)計(jì)的夾具來(lái)說(shuō) 第 7 道工序是我要設(shè)計(jì)的夾具 以 62 孔及 其端面作為定位基準(zhǔn) 對(duì)應(yīng)的定位元件為 心軸 1 鉆 鉸 4 9 孔 2 確 定進(jìn)給 量 f 3 計(jì)算 切削速 度 Vc 4 確定 車床主 軸轉(zhuǎn)速 鉆削力 計(jì)算 5 三 切削用量計(jì)算 工件材料 HT200 鑄造 進(jìn)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(jì)算 加工方式 鉆頭上下移動(dòng)并高速旋轉(zhuǎn) 工 件固定不動(dòng) 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(jì)算 結(jié)果 123 0 67 5N 夾緊力 計(jì)算 6 夾緊形式 軸向夾緊 公式 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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(yīng)力幅 kma76 51li 許用應(yīng)力幅 PaSa3 li 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核 螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 滿足要求 8 24cHdF aNc153 2 計(jì)算 結(jié)果 185 1 4N 7 定位誤 差的計(jì) 算 五 夾具的誤差及計(jì)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(yīng)比 工件內(nèi)孔精度要求高一級(jí) 2 計(jì)算最大垂直誤差 1 工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合 B 0 2 定位基準(zhǔn)相對(duì)限位基準(zhǔn)任意方向上的 最大變動(dòng)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(dǎo)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(méi)有安裝誤 差 A 0 8 B 0 Xmax 0 0 3 A 0 定位面到導(dǎo)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(duì)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(shí) 總加工誤差 2 為上述各項(xiàng)誤差之和 由于上述誤差均為 獨(dú)立隨機(jī)變量 應(yīng)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(yīng)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(guò)早報(bào)廢 在分析計(jì)算工件 加工精度時(shí) 需留一定的精度儲(chǔ)備量 Jc 因此將上試改寫(xiě)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(xiàn) 聞百橋主編 機(jī)械制圖 機(jī)械工業(yè)出版社 孫寶宏主編 機(jī)械基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社 章劍青主編 工程力學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 肖繼德主編 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 高等教育出版社 周開(kāi)勤主編 機(jī)械零件手冊(cè) 高等教育出版社 王先逵主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 浦林祥主編 金屬切屑機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社