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22遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)
遼寧工程技術(shù)大學(xué)
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：杠桿（二）機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
班 級：機(jī)械09-1班
姓 名： 楊再煜
學(xué) 號：0907100126
指導(dǎo)教師： 劉宏梅
完成日期：2012.06.20
任 務(wù) 書
摘 要
設(shè)計(jì)內(nèi)容：“杠桿（二）”機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，并繪制出調(diào)速杠桿零件圖、毛坯圖、夾具零件圖和夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設(shè)計(jì)說明書。
設(shè)計(jì)目的：通過該課程設(shè)計(jì)，使我把自己所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐很好地相結(jié)合， 鍛煉了我分析問題、解決問題的能力，在這個過程中我獨(dú)立分析和解決了零件機(jī)械制造的工藝問題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及對自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從而打下了良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，還請各位老師多加指教。
Abstract
Design content: "leverage (2)" the machining process planning andΦ20 holes of fixture design, and draw the drawing, casting speed control lever figure, fixture and fixture drawing assembly drawing, fill in process card, of course the design specification
Designed to: the adoption of the curriculum design, I have learned to their own theory and practice of producing a good combination, the exercise of my analysis, problem-solving abilities, in the process I am an independent analysis and solution of the manufacture of mechanical parts of the problem , A machine designed for this fixture typical of equipment, improve the structure design capability for future graduates to design their own future and will be engaged in the work of an adaptation training, thus laying a good foundation.
As capacity constraints, lack of experience, the design of many deficiencies, also requested the teachers more ideas on how to improve.
目錄
1.零件圖分析 8
1.1零件的功用 8
1.2零件的技術(shù)要求 8
1.3審查杠桿的工藝性 9
1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型 9
2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖 9
2.1確定毛坯制造方法 9
2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量 9
2.2.1確定毛坯尺寸 9
2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差 10
2.3繪制毛坯圖 11
3.制定零件工藝路線 11
3.1選擇定位基準(zhǔn) 11
3.1.1精基準(zhǔn)的選擇 11
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇 11
3.2表面加工方法的確定 12
3.3加工階段的劃分 13
3.4工序集中與分散 13
3.5工序順序的安排 14
3.5.1機(jī)械加工工序的安排 14
3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排 15
3.5.3輔助工序安排 15
3.6確定工藝路線 15
4.工序設(shè)計(jì)(加工M4螺孔) 16
4.1確定加工方案 16
4.2確定加工余量 16
4.3計(jì)算兩次工序尺寸的基本尺寸 17
4.4兩次工步計(jì)算 17
4.4.1鉆孔工步 17
4.4.2攻絲孔工步 17
5.時間定額的計(jì)算 18
5.1兩工步時間定額的計(jì)算 18
5.1.1鉆孔工步 18
5.1.2絲攻工步 18
5.2輔助時間的計(jì)算 18
6.夾具設(shè)計(jì) 18
6.1問題的提出 19
6.2.1定位方案設(shè)計(jì) 19
6.2.2定位誤差分析與計(jì)算 20
6.2.3夾緊力方向的選擇 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.2.4夾緊力作用點(diǎn)的選擇 20
6.2.5切削力及夾緊力計(jì)算 20
6.2.6夾具操作簡要說明 20
7.體會與展望 20
參考文獻(xiàn) 22
1.零件圖分析
1.1零件的功用
本零件為用于某些機(jī)械中的杠桿，其功用是傳遞驅(qū)動力。
1.2零件的技術(shù)要求
加工表面
尺寸及偏差/mm
公差/mm及精度等級
表面粗糙度Ra
形位公差/mm
Φ20孔外端面
15
0.2
3.2
Φ35孔外端面
15
0.2
3.2
Φ16孔外端面
6
0.05
3.2
Φ10孔上端面
48.5
12.5
插槽內(nèi)表面
5
0.05
3.2
Φ8H7孔加工
Φ8H7
1.6
Φ20H7孔加工
Φ20H7
1.6
// 0.1 AB
Φ8F9孔加工
Φ8F9
1.6
Φ10孔加工
Φ10
12.5
M4螺孔加工
M4
左端缺口
8
12.5
該杠桿形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)簡單，屬于典型的杠桿類零件。為實(shí)現(xiàn)傳遞驅(qū)動力的功能，其杠桿各孔與機(jī)器有配合要求，因此加工精度要求較高。杠桿左端兩臂內(nèi)表面在工作中需承受較大的沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理；為保證裝配時有準(zhǔn)確的位置，Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9三個端面孔有平行度要求，中間孔與兩端的孔的平行度為0.1mm。
綜上所述，該杠桿的各項(xiàng)技術(shù)要求制定的較合理，符合該零件在傳遞驅(qū)動力中的功用。
1.3審查杠桿的工藝性
分析零件圖可知，杠桿零件中的Φ8H7、Φ20H7、Φ8F9孔的外端面均要求銑削加工,并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了其接觸剛度；φ8H7和φ20H7孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭偏離，以保證加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。
1.4確定杠桿的生產(chǎn)類型
依題目可知，該杠桿生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
2.確定毛坯、確定毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖
2.1確定毛坯制造方法
零件材料是QT450-10，硬度\HB=160～210。零件年產(chǎn)量為中批量，而且零件加工的輪廓尺寸不大，在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型中的金屬模鑄造。零件形狀復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，Φ8H7、Φ8F9三個小孔不鑄出，中間Φ20H7大孔鑄出。毛坯尺寸通過確定加工余量后再決定。
2.2確定毛坯尺寸公差和加工余量
2.2.1確定毛坯尺寸
分析本零件，所有加工表面Ra≥1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查得的余量即可
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量/mm
說明
Φ8H7兩孔外端面
15mm
CT8
1.25
單邊余量
Φ20H7孔外端面
15mm
CT8
1.25
單邊余量
Φ8F7孔外端面
6mm
CT7
1.00
單邊余量
Φ10孔上端面
48.5mm
CT9
3.0
單邊余量
兩Φ8H7孔之間的表面
5mm
CT8
1.25
單邊余量
缺口
8mm
CT7
2.00
單邊余量
2.2.2確定毛坯尺寸公差等級和公差
（1） 確定毛坯尺寸公差等級由《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級表確定毛坯的尺寸的公差等級。由于鑄件材料為球墨鑄鐵加工方法為金屬型鑄造，確定毛坯尺寸公差等級為CT8-10.
（2） 確定毛坯尺寸公差
查《鑄造工藝手冊》中表1-9確定本零件的毛坯尺寸公差如下。
杠桿尺寸公差
零件毛坯尺寸
公差
Φ8H7兩孔外端面 16.25mm
0.14
Φ20H7孔外端面 16.25mm
0.14
Φ8F7孔外端面 7.00mm
0.20
Φ10孔上端面 51.5mm
0.24
兩Φ8H7孔之間的表面7.5
0.10
缺口 8mm
0.12
2.3 繪制毛坯圖
3.制定零件工藝路線
3.1選擇定位基準(zhǔn)
基準(zhǔn)面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以是加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的報(bào)廢，使用無法進(jìn)行，難以在工期內(nèi)完成加工任務(wù)。
3.1.1精基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)該杠桿零件的技術(shù)要求和裝配要求,對于精基準(zhǔn)而言，主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，本題目以Φ20H7的孔為精基準(zhǔn)，基本滿足要求。
3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇
重點(diǎn)考慮到既要保證在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，又要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間，所以選杠桿零件Φ20H7孔及Φ8H7孔外端面為粗基準(zhǔn)。
3.2表面加工方法的確定
1、杠桿零件中零件Φ20H7、Φ8H7孔的外端面，它是毛坯鑄造出來之后第一個加工的端面，此面將作為粗基準(zhǔn)，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑、半精銑的加工方式，即節(jié)省時間又能達(dá)到技術(shù)要求。
2、Φ10孔上端面，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑的加工方式。
3、Φ8F9孔的外端面，表面粗糙度為3.2，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
4、兩Φ8H7孔之間的表面，該表面需要檢查，要求檢查范圍與Φ8H7同心在Φ20內(nèi)，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銑—半精銑的加工方式。
5、Φ20H7孔加工，它將作為精基準(zhǔn)以完成以后的加工，為達(dá)到題目要求我們采取粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸的工序過程，最終完成Φ20H7孔加工。
6、Φ8H7、Φ8F9孔加工，加工時對于Φ20H7孔有平行度要求，表面粗糙度為1.6，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆—精鉸的加工方式。
7、Φ10孔加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取鉆孔就能達(dá)到要求。
8、缺口的加工，表面粗糙度為12.5，根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗車就能達(dá)到要求。
9、M4螺孔加工，考慮到工藝要求，我們采取鉆、攻絲兩步工序。在加工的適當(dāng)工藝過程中我們對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。
各表面加工方案如下表
加工表面
尺寸精度等級
表面粗超度Ra/μm
加工方案
備注
Φ20H7、Φ8H7孔外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ10孔上端面
IT10
12.5
粗銑
表1-8
Φ8F9孔的外端面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
兩Φ8H7孔之間的表面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
表1-8
Φ20H7孔加工
IT7
1.6
粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸
表1-7
Φ8H7孔加工
IT8
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ8F9孔加工
IT7
1.6
鉆—精鉸
表1-7
Φ10孔加工
IT11
12.5
鉆
表1-7
缺口的加工
IT11
12.5
粗銑
表1-7
M4螺孔加工
3.2
鉆—攻
表1-10
3.3加工階段的劃分
該杠桿加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和精加工兩個階段。
在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（Φ20H7孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑三個圓孔的外端面、粗銑Φ10孔上端面以及兩Φ8H7孔之間的表面、鉆Φ8H7及Φ8F9孔、缺口的粗銑、鉆Φ10孔及M4螺孔；在精加工階段，進(jìn)行三個圓孔的外端面的半精銑、Φ8H7及Φ8F7孔的精鉸、M4螺孔的攻絲加工。
3.4工序集中與分散
在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，考慮到經(jīng)濟(jì)效益，工藝簡單，盡量降低成本等因素我們采用工序集中。該杠桿的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬用型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
3.5工序順序的安排
3.5.1機(jī)械加工工序的安排
方案一：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
3、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
4、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面
5、檢驗(yàn)
6、粗銑Φ10孔上端面
7、粗銑缺口
8、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
9、鉆Φ10孔
10、鉆—攻M4螺孔
方案二：
1、粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸Φ20H7孔
2、鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
3、粗銑—半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
4、粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
5、檢驗(yàn)
6、鉆Φ10孔
7、粗銑Φ10孔上端面
8、粗銑—半精銑Φ8F9孔的外端面
9、粗銑缺口
10、鉆—攻M4螺孔
3.5.2熱處理工序及表面處理工序的安排
1、鑄造成型后，為改善工件材料切削性能和消除毛坯內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序：時效處理。
2、在粗加工之后，為消除切削加工過程中工件的內(nèi)應(yīng)力而安排的熱處理工序：人工時效處理
3.5.3輔助工序安排
在粗加工和熱處理后，安排去毛刺；在精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。
綜上所述：該杠桿工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工—主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工—熱處理—主要表面精加工。
3.6確定工藝路線
對于上述工序安排的兩個方案進(jìn)行比較：
方案一工序相對集中，便于管理。方案二則采用工序分散原則，各工序工作相對獨(dú)立?？紤]到該零件生產(chǎn)批量較大，工序集中可簡化調(diào)整工作，易于保證加工質(zhì)量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案一較好。
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了杠桿的工藝路線。
杠桿工藝路線及設(shè)備、工裝的選用
工序號
工序名稱
機(jī)床設(shè)備
刀具
量具
1
粗?jǐn)U、精擴(kuò)、鉸Φ20H7孔
四面組合鉆床
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
卡尺、塞規(guī)
2
粗銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
3
半精銑Φ20H7、Φ8H7孔外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
4
粗銑兩Φ8H7孔之間的表面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
5
粗銑Φ8F9孔的外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
6
半精銑Φ8F9孔的外端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
7
去毛刺
鉗工臺
平銼
8
檢驗(yàn)
塞規(guī)、百分尺、卡尺等
9
粗銑Φ10孔上端面
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
10
粗銑缺口
立式銑床X51
端銑刀
游標(biāo)卡尺
11
鉆—精鉸Φ8H7孔及Φ8F9孔
四面組合鉆床
麻花鉆、擴(kuò)孔鉆
卡尺、塞規(guī)
12
鉆Φ10孔
立式鉆床ZX525
麻花鉆
塞規(guī)
13
鉆、攻M4螺孔
四面組合鉆床
麻花鉆、絲錐
塞規(guī)
14
清洗
清洗機(jī)
15
終檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
4. 工序設(shè)計(jì)(加工Φ20H7孔)
4.1確定加工方案
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-40，孔最大公稱直徑為20mm公差等級為IT7級，公差為0.021mm.而零件在毛坯時Φ20孔已經(jīng)鑄出，因此確定加工方案為：粗?jǐn)U—精擴(kuò)—鉸。
4.2確定加工余量
由表2-1和2-5查得對于中批生產(chǎn)，采用金屬型鑄造成型，取其尺寸公差等級為8級，加工余量等級為F級.
1. 由表2-28（孔的加工余量），查得：粗?jǐn)U的加工余量為0.2mm。
2. 由表2-28（孔的加工余量），查得：精擴(kuò)的加工余量為0.2mm。
3. 由表2-28（孔的加工余量），查得：鉸用的加工余量為0.06mm。
4.3計(jì)算三次工序尺寸的基本尺寸
鉸孔后孔的最大公稱直徑尺寸為20mm，查表2-28知粗?jǐn)U孔的直徑為19.8mm，而精擴(kuò)孔工序的加工尺寸為：
20-0.06=19.94mm。
則精擴(kuò)孔加工余量為：
19.94-19.8=0.14
4.4三次工步計(jì)算
4.4.1粗?jǐn)U孔工步
1、背吃刀量的確定 取ap=0.2mm
2、進(jìn)給量的確定 查表5-23，因零件材料是QT450-10，硬度\HB=160～210，選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.6mm/r
3、切削速度的計(jì)算 查網(wǎng)上數(shù)據(jù)，選取 v=50m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×50/(3.14×19.8)=803r/min
參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=960r/min，將此帶入公式（5-1）實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=59.72m/min
4.4.2精擴(kuò)孔工步
1、背吃刀量的確定 取ap=0.14mm
2、進(jìn)給量的確定 選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=0.6mm/r
3、切削速度的計(jì)算 查網(wǎng)上數(shù)據(jù)，選取 v=50m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×50/(3.14×19.94)=798r/min
參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=960r/min，將此帶入公式（5-1）實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=59.72m/min
4.4.3鉸孔工步
1、背吃刀量的確定 取ap=0.06mm
2、進(jìn)給量的確定 查表5-31選取該工步的每鉆進(jìn)給量f=1.0mm/r
3、切削速度的計(jì)算 查表5-31得 v=4m/min
由公式（5-1）得：
n=1000×v/3.14d=1000×4/(3.14×20)=637r/min
參照表4-9 四面組合鉆床，主軸鉆速可取n=680r/min，將此帶入公式（5-1）實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=42.73m/min
5.時間定額的計(jì)算
5.1兩工步時間定額的計(jì)算
5.1.1粗?jǐn)U孔工步
根據(jù)表5-41，粗?jǐn)U孔的基本時間可由下面公式計(jì)算
Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn
式中：l1=（D/2）cotkr+(1~2)=（0.2/2）cot60°+2=2.1mm
l2 =4 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.76s
5.1.2精擴(kuò)孔工步
根據(jù)表5-41，精擴(kuò)孔的基本時間可由下面公式計(jì)算
Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn
式中：l1=（D/2）cotkr+(1~2)=（0.14/2）cot60°+2=2.1mm
l2 =4 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.76s
5.1.3鉸孔工步
根據(jù)表5-41，鉸孔的基本時間可由下面公式計(jì)算
Tj=L/fn=(l1+l2+l)/fn
根據(jù)表5-42式中：l1=0.19mm
l2 =13 mm,l=30 mm代入可得Tj=3.82s
5.2 輔助時間的計(jì)算
由公式Tf=0.15Tj
計(jì)算粗?jǐn)U孔工步的輔助時間Tf=0.56s
計(jì)算精擴(kuò)孔工步的輔助時間Tf=0.56s
計(jì)算鉸孔工步的輔助時間Tf=0.57s
八、銑槽夾具設(shè)計(jì)
8.1設(shè)計(jì)要求
為了提高勞動生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為銑床夾具銑槽的專用夾具，本夾具將用于XK52銑床。
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。
8.2夾具設(shè)計(jì)
8.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對銑槽進(jìn)行加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔Φ8孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、Φ20孔，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用壓板在心軸上夾緊。
方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，Φ20孔、工藝孔用短圓柱銷，Φ8孔用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動壓板來夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為平面；兩銷為的Φ20短圓柱銷和Φ8的棱形銷。
8.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具：鋸片銑刀（硬質(zhì)合金）
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力 式（3-1）
查表可得：
代入公式（3-1）得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力
即： 取k=2
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得：
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)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
8.3定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
25
-0.014
-0.045
40
14
6
15
6
24
+0.023
7
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是完成后加工，所以選用對刀塊。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
8.4定位誤差的分析
該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為79.5。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻(xiàn)[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=79.5mm ，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
⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
8.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費(fèi)時費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
7.體會與展望
這次的課程設(shè)計(jì)，完全是在迷迷糊糊中開始的，看著挺厚的一本《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，不知如何下手，磨磨蹭蹭幾天之后才緩慢開始，毫不回避的說，這次課設(shè)是在借鑒前幾屆學(xué)長的成品之后，仿照著他們的計(jì)算步驟，在自己理解的基礎(chǔ)上，慢慢寫出來的，所以可以說也是有些收獲。
1、 理論知識聯(lián)系實(shí)際，有了更深體會
通過對實(shí)際零件的功用分析、工藝分析、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等學(xué)習(xí)，對于以往學(xué)過的課程中的知識點(diǎn)有了更系統(tǒng)化的復(fù)習(xí)，對于這些理論知識有了更深的理解。
專用夾具的設(shè)計(jì)，運(yùn)用所學(xué)知識，通過查找資料，根據(jù)實(shí)際工作情況完成該零件的夾具設(shè)計(jì)，使自己更加理解理論知識在實(shí)際中的運(yùn)用。
2、 激發(fā)了自己學(xué)習(xí)的積極性
通過該課程設(shè)計(jì)，使我全面系統(tǒng)的理解了專用夾具設(shè)計(jì)的基本實(shí)現(xiàn)方法。把僵硬的課本知識變的生動有趣，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。把學(xué)過的機(jī)械制造知識強(qiáng)化，能夠把課堂上的知識通過自己的設(shè)計(jì)實(shí)踐化，加深了對理論知識的理解。
3、 理解了該知識點(diǎn)以及學(xué)科之間的融合滲透
本次課程設(shè)計(jì)部分是運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)課中的夾具設(shè)計(jì)知識點(diǎn)完成的，在設(shè)計(jì)的過程中運(yùn)用了，機(jī)械制圖、互換性與測量技術(shù)、工程材料等以往學(xué)過的課程，這次設(shè)計(jì)將各學(xué)科聯(lián)系起來，把各學(xué)科之間的知識融合起來，把各門課程的知識聯(lián)系起來，使我對各知識的聯(lián)系理解更加深入。
在這次課程設(shè)計(jì)中，我按照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的要求和進(jìn)度來進(jìn)行的，完全達(dá)到了培養(yǎng)實(shí)際動手設(shè)計(jì)能力的目的。對于這種類型的實(shí)踐類學(xué)習(xí)對于以后工作的發(fā)展和問題的解決起到了鋪墊和指引的意義。
參考文獻(xiàn)
【1】作者：黃鍵求，書名:《機(jī)械制造基礎(chǔ)》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2005.11
【2】作者：劉宏梅，書名:《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，出版者：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，出版年：2012.06
【3】作者：趙麗娟 冷岳峰，書名:《機(jī)械幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測》，出版者：清華大學(xué)出版社，出版年：2011.07
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