設(shè)計計算書
課 題 鉆夾具設(shè)計
專 業(yè) 機電一體化
班 級
姓 名
指導(dǎo)教師
設(shè)計日期2012年9月15日至9月21日
目錄
一 任務(wù)書············································1
二 零件圖············································2
三 設(shè)計正文··········································3
序言··············································3
(一) 零件作用及設(shè)計任務(wù)····························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(xiàn)··········································13
1.鉆、鉸4-Φ9孔
2).確定進(jìn)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:
夾緊力計算:
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(chǔ)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(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)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)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(shè)計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)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(shè)計。
本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
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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(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器造型。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后安排人工時效處理。
制定工藝路線的出發(fā)點,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提高生產(chǎn)效率,除此以外,還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效果,以降低生產(chǎn)成本。
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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(zhǔn)面A。
4.銑φ62孔兩端面。
5. 銑4-φ20凸臺面。
6. 粗鏜、半精鏜兩φ62孔及其倒角。
7. 鉆、鉸4-φ9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(shè)計的夾具來說,第7道工序是我要設(shè)計的夾具,以φ62孔及其端面作為定位基準(zhǔn),對應(yīng)的定位元件為心軸。
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三.切削用量計算
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/πd=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:
參數(shù):D = 8.8
參數(shù):f = 0.15
參數(shù):HB = 200
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夾緊形式:軸向夾緊
公式:選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取
F=+G G為工件自重
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
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轉(zhuǎn)速取650 r/min
計算結(jié)果 =1230.675N
計算結(jié)果 =1851.4N
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(yīng)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(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合△B=0
2)定位基準(zhǔn)相對限位基準(zhǔn)任意方向上的最大變動范圍。
既孔軸配合的最大間隙與Φ62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,因而沒有安裝誤差,
△A=0
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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Σ△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(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度條件是:
Σ△=△√△D2+△T2+△A2+△J2△G2
=√0.000225+0.017+0+0.0009+0.000256≈0.137≤δk
即工件總加工誤差ΣΔ應(yīng)不大于工件加工尺寸公差δk。
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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:
ΣΔ≤δk-Jc
Jc=δk-ΣΔ=0.18-0.137=0.043≥0
則該夾具能滿足工件的加工要求。
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△B=0
Xmax=0.03
△A=0
△j1=0.02
△j2=0.02
△j3=0.03
△j2=0.03
滿足加工要求
參考文獻(xiàn)
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(chǔ)》 機械工業(yè)出版社
章劍青主編 《工程力學(xué)》 機械工業(yè)出版社
肖繼德主編 《機床夾具設(shè)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(shè)計手冊》 機械工業(yè)出版社