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目錄
8 鉆孔夾具設計 14
8.1研究原始質料 14
8.2定位基準的選擇 14
8.3 切削力及夾緊力的計算 14
8.4誤差分析與計算 15
8.5 零、部件的設計與選用 16
8.5.1定位銷選用 16
8.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 17
8.6夾具設計及操作的簡要說明 18
小 結 19
參考文獻 20
10
8 鉆孔夾具設計
8.1研究原始質料
利用本夾具主要用來鉆Φ8.7孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
8.2定位基準的選擇
由零件圖可知：在對鉆Φ8.7孔進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，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：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。
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，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。
通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，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定位，從而保證其尺寸公差要求。
圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個自由度。
8.3 切削力及夾緊力的計算
鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻[5]查表可得：
切削力公式：
式中d=10MM
查表得：
其中：
即：
實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得：
有：
安全系數(shù)K可按下式計算有：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。
取，，
查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
由上述計算易得：
因此采用該夾緊機構工作是可靠的。
8.4誤差分析與計算
該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
且：L=65mm ，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：
8.5 零、部件的設計與選用
8.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表6.1和6.2：
表6.1可換定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
表6.2 固定棱形銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40～50
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
8.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
圖3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表3.4：
表6.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
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構如圖所示：
圖3.2 固定襯套
其結構參數(shù)如下表3.5：
表3.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
12
18
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
8.6夾具設計及操作的簡要說明
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，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。
小 結
為期兩周的夾具課程設計已經(jīng)結束，課程設計作為《機械制造技術基礎》、《機床夾具設計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。
本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。
通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。
由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請老師指正
參考文獻
[1]崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京.化學工業(yè)出版社，2006.12
[2]張龍勛. 機械制造工藝學課程設計指導書及習題.北京:機械工業(yè)出版社，2006.1
[3]孟少農，機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1991.9
[4]艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社
[5]李益明.機械制造工藝設計簡明手冊.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版
[6] 趙家奇，機械制造工藝學課程設計指導書—2版.北京:機械工業(yè)出版社，2000.10
[7] 李云，機械制造及設備指導手冊. 北京:機械工業(yè)出版社，1997.8
機械加工工藝過程卡片
機械加工工藝過程卡片
產品型號
零（部件）圖號
產品名稱
零（部件）名稱
共1 頁
第1頁
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工序內容
車間
工段
設備
工藝設備
工時/s
準終
單件
10
粗銑
粗銑外圓柱右端面
機工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標卡尺
20
粗銑
粗銑外圓柱左端面
機工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標卡尺
30
鉆
鉆，擴，鉸H9mm孔
機工
鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內徑千分尺
40
粗銑
粗銑兩叉頭內側
機工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標卡尺
50
粗銑
粗銑槽14H13mm
機工
立式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標卡尺
60
鉆
鉆φ10mm孔
機工
立式鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內徑千分尺
70
粗銑
粗銑兩叉頭
機工
臥式銑床
專用夾具，端面銑刀、三用游標卡尺
80
半精銑
半精銑兩叉頭
機工
臥式鉆床
專用夾具、麻花鉆‘內徑千分尺
90
輔助
鉗工去毛刺，并到0.5×45°角
100
檢
終檢
量具
設計（日期）
審核（日期）
標準化（日期）
會簽（日期）
標記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標記
處數(shù)
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簽字
日期