柴油機(jī)惰輪A軸進(jìn)油孔鉆夾具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙?jiān)次募?/h1>
柴油機(jī)惰輪A軸進(jìn)油孔鉆夾具設(shè)計(jì)（含CAD圖紙?jiān)次募?柴油機(jī),軸進(jìn)油孔鉆,夾具,設(shè)計(jì),CAD,圖紙,源文件
柴油機(jī)惰齒輪柴油機(jī)惰齒輪A軸鉆夾具設(shè)計(jì)軸鉆夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)者：張兆友設(shè)計(jì)者：張兆友 指導(dǎo)老師：樊十全指導(dǎo)老師：樊十全一、零件圖一、設(shè)計(jì)任務(wù)v1.工件在夾具體上有準(zhǔn)確定位 v 2.實(shí)現(xiàn)工件在夾具體上的夾緊要求v3.鉆夾具的精度要求二、設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)1.工件的定位：零件在夾具體通過小間隙配合定位孔實(shí)現(xiàn)定位，且是夾具總體設(shè)計(jì)的第一定位基準(zhǔn)。2.工件的夾緊：零件在加工過程中主要防止鉆削過程中產(chǎn)生的扭矩，故采用壓板用螺栓聯(lián)結(jié)對(duì)工件實(shí)現(xiàn)夾緊。3.夾具的定位基準(zhǔn)：第一基準(zhǔn):零件定位孔 (小間隙配合)第二基準(zhǔn):夾具體上的定位銷孔（過盈配合）第三基準(zhǔn):鉆模板上的定位銷孔(小間隙配合)第一、第二、第三基準(zhǔn)的定位誤差分析是采用極限位置法進(jìn)行計(jì)算。4.夾具體的精度選擇原則：夾具相應(yīng)尺寸公差占工件尺寸公差的1/3-1/5.v夾具誤差必須滿足如下公式：vdw是定位誤差：dw=0.03;vjw是基準(zhǔn)位置誤差：jw=0.015;vjd是鉆床夾具的對(duì)刀誤差：vjd=ShvS塞尺的制造誤差；h對(duì)刀塊工作表面至定位元件的尺寸公差。查表可知：S=0.0005。因?yàn)閷?duì)刀塊是用就地加工法加工的，所以可以認(rèn)為：h=0。由此我們可知：jd=0.0005結(jié)束畢業(yè)論文題目
學(xué)校代碼：10410
序 號(hào)：055027
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
題目： 柴油機(jī)惰輪A軸進(jìn)油孔鉆夾具設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 工 學(xué) 院
姓 名： 張兆友
學(xué) 號(hào)： 20055027
專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)： 2005級(jí)
指導(dǎo)教師： 樊十全
二OO九年 五 月
- 22 -
柴油機(jī)惰輪A軸進(jìn)油孔鉆夾具
摘 要
本文是鉆夾具的設(shè)計(jì)說明，其中包括十三部分。
一．零件的作用： 二．夾具方案確定: 三．夾具設(shè)計(jì)和制造的特點(diǎn)： 四．夾具設(shè)計(jì)的基本要求：
五．鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)： 六．工件定位方案設(shè)計(jì)： 6.1 工件的工藝分析： 6.2 工件自由度的限制： 6.3定位基準(zhǔn)的選擇：工件的定位及定位件6.4 工件的定位6.5 定位銷的選擇
七．工件的夾緊及夾緊裝置的設(shè)計(jì)： 7.1.工件夾緊的原則： 7.2.夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求： 7.3.夾緊力的選擇： 7.4.工件的夾緊方案： 7.5.夾具的夾緊裝置和定心裝置八．導(dǎo)引方案的設(shè)計(jì): 8.1. 夾具的導(dǎo)向8.2.鉆套的選擇： 8.3.鉆孔與工件之間的切屑間隙8.4.鉆模板九、夾具體的設(shè)計(jì): 十、夾具精度分析： 十一.夾具三維實(shí)體圖： 十二、參考文獻(xiàn): 十三、致謝:
關(guān)鍵詞：夾具體 鉆模板 菱形定位銷
Abstract
This article is about a 150T-2 (HD) components side blanking punch and die design,Through the analysising of the graphical parts of the structure and production process, so decided to adopt the gang dies which the pierceing and the shearing in the same process, At the same time taking into account the waste of gang dies directly pung down from the punch-die by press lineBecause of no lifting equipment,
The Structure is Simple,and easy to operate.So select the gang dies .
The design of the gang dies include 1 Analysising of the process of the part. Then select a number of possible program , calculate and comparison the process program.Finally choose the gang dies.2 Formulation the process process flows.Stocking layout , calculating the utilization of materials.3 Choose the structure of the punching dies initially include Specific forms of dies, locating device, discharging device, guiding parts, die carrier. 4 Calculating the blanking force.5 Calculating the dimension of the cutting edge. 6 Designing and Calculating the main parts of the dies .7. Designing and Calculating the standard components include die carrier, guide pillar, guide sleeve, punch set, lower die base, discharging bolt 8 Bearing components include die shank, fixing plate, shim plate, 9 Choosing the fastener.
Key words: punching hole, blanking, flip-over type, gang dies
目錄
一．零件的作用： - 1 -
二．夾具方案確定: - 2 -
三．夾具設(shè)計(jì)和制造的特點(diǎn)： - 2 -
四．夾具設(shè)計(jì)的基本要求： - 3 -
五．鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)： - 3 -
六．工件定位方案設(shè)計(jì)： - 5 -
6.1 工件的工藝分析： - 5 -
6.2 工件自由度的限制： - 5 -
6.3定位基準(zhǔn)的選擇：工件的定位及定位件 - 5 -
6.4 工件的定位 - 6 -
6.5 定位銷的選擇 - 8 -
七．工件的夾緊及夾緊裝置的設(shè)計(jì)： - 9 -
7.1.工件夾緊的原則： - 9 -
7.2.夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求： - 9 -
7.3.夾緊力的選擇： - 9 -
7.4.工件的夾緊方案： - 12 -
7.5.夾具的夾緊裝置和定心裝置 - 12 -
八．導(dǎo)引方案的設(shè)計(jì): - 13 -
8.1. 夾具的導(dǎo)向 - 13 -
8.2.鉆套的選擇： - 13 -
8.3.鉆孔與工件之間的切屑間隙 - 14 -
8.4.鉆模板 - 15 -
九、夾具體的設(shè)計(jì): - 15 -
十、夾具精度分析： - 17 -
十一.夾具三維實(shí)體圖： - 17 -
十二、參考文獻(xiàn): - 21 -
十三、致謝: - 22 -
一．零件的作用：
柴油機(jī)惰輪A軸的作用是在柴油機(jī)內(nèi)部用于連接、固定惰輪，以實(shí)現(xiàn)改變齒輪傳動(dòng)方向的效果。惰輪A軸與惰輪采用小間隙配合的連接方式，而惰輪A軸上的三個(gè)進(jìn)油孔，是提供必要的輪滑油和機(jī)內(nèi)其它部件的用油需求。因?yàn)槎栎嗇S上的進(jìn)油孔作用單一，且不是其它部件的安裝、定位、設(shè)計(jì)和加工的基準(zhǔn)和參考，故進(jìn)油孔的設(shè)計(jì)、加工精度要求不高。因此，在設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)該鉆孔工序的專用夾具時(shí)，通過查找相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)采用較低的精度要求，以實(shí)現(xiàn)降低成本，縮短生產(chǎn)周期，提高經(jīng)濟(jì)性的目的。
二．夾具方案確定:
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，可知，此夾具是為實(shí)現(xiàn)鉆孔這一特定的工序而設(shè)計(jì)的專用夾具，即是鉆床的專用夾具。
根據(jù)加工零件的孔的加工尺寸和自身的幾何形狀，查相應(yīng)的機(jī)床手冊(cè)可知，可采用立式鉆床，且型號(hào)可以是Z5060。
鉆夾具的主要任務(wù)是保證刀具旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)工件定位表面有正確的相互位置，根據(jù)工件的集合形狀和尺寸結(jié)構(gòu)及工藝特性，選擇不同形式的鉆模以保證產(chǎn)品精度和生產(chǎn)率。
三．夾具設(shè)計(jì)和制造的特點(diǎn)：
1.在夾具設(shè)計(jì)工作中，一般有下列的一些特點(diǎn):
1.1夾具設(shè)計(jì)周期較短，一般不進(jìn)行剛度和強(qiáng)度計(jì)算。
夾具設(shè)計(jì)是直接為產(chǎn)品生產(chǎn)服務(wù)的一項(xiàng)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，其設(shè)計(jì)周期要求短，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)一般不進(jìn)行剛度和強(qiáng)度的計(jì)算，而采用“憑經(jīng)驗(yàn)確定”的辦法來保證;或者采用一些簡(jiǎn)便的計(jì)算公式和圖表作為設(shè)計(jì)時(shí)的參考。
1.2專用夾具的設(shè)計(jì)，對(duì)產(chǎn)品零件有較強(qiáng)的針對(duì)性。
專用夾具是夾具中數(shù)量最大的一類，是為某一產(chǎn)品零件某一道工序進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此有較強(qiáng)的針對(duì)性。
1.3確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是夾具設(shè)計(jì)工作的首要任務(wù)。
產(chǎn)品零件的加工質(zhì)量，一般包括兩種特性：
被加工表面的本身精度;
被加工表面的位置精度。
對(duì)于第一種加工精度，主要由加工方法和刀具來保證，而夾具在這方面的影響一般是保證夾具本身的剛度和防止夾緊工件時(shí)不發(fā)生嚴(yán)重的變形。
對(duì)于第二種加工精度，主要由夾具來保證的，這是設(shè)計(jì)夾具的首要任務(wù)。保證這個(gè)精度，應(yīng)與夾具中各種裝置的結(jié)構(gòu)形式、制造精度、受力情況和工作條件有著密切的關(guān)系。在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)通過必要的誤差分析以確保加工精度要求，這是設(shè)計(jì)夾具的主要任務(wù)之一。
另一個(gè)主要任務(wù)，就是設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
1.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)構(gòu)具有決定性的影響。
因?yàn)閵A緊裝置的結(jié)構(gòu)型式，種類很多，選用的靈活性較大。特別是夾緊裝置中的力源及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的影響更大。
2. 在夾具制造工作中，一般有下列的一些特點(diǎn):
2.1單件生產(chǎn)及高精度要求。
夾具的制造一般都屬單件生產(chǎn)，多用萬能方法加工，盡量不用或少用專用二級(jí)工夾具。夾具的制造精度要求較高，在一般情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于產(chǎn)品零件的精度要求。
2.2常用組合加工的方法。
組合加工在夾具制造中應(yīng)用廣泛，如銷子孔的配作等，這樣可以使夾具零件的制造容易。如對(duì)于鉆具上的鉆套安裝孔，常用按總圖鏜孔的辦法來保證它和定位件之間的要求。
2.3廣泛采用“修配法”加工。
對(duì)于間隙和運(yùn)動(dòng)靈活性要求較高的配合面，常用研配的辦法來保證，而不是用公差來保證。對(duì)精度要求高的型面也常用鉗工修正的辦法來保證最后的精度和粗糙度要求。
2.4在保證設(shè)計(jì)要求的前提下，盡量考慮加工方便。
為了便于加工，減少鉗工加工的勞動(dòng)量，一般可采用組合式的結(jié)構(gòu)使零件便于加工，以替代整體式結(jié)構(gòu)。
四．夾具設(shè)計(jì)的基本要求：
夾具設(shè)計(jì)的原則使經(jīng)濟(jì)和適用。夾具設(shè)計(jì)的基本要求分為以下三個(gè)方面：好用、好造、好修。
具體要求有下列幾點(diǎn):
1. 夾具的構(gòu)造應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。
2. 保證工件精度。
3. 保證使用方便與安全。
4. 正確處理作用力的平橫問題。
5. 注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。
6. 注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。
五．鉆床專用夾具的設(shè)計(jì)：
鉆床夾具的主要類型：
鉆床夾具簡(jiǎn)稱鉆模，主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。其主要類型有以下幾種。
（1）固定式鉆模 在使用中，這類鉆模在機(jī)床上的位置固定不動(dòng)，而且加工精度較高，主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。
（2）回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置，因此可以在工件上加工出若干個(gè)繞軸線分布的軸向或徑向孔系。
（3）翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔徑小于f8~f10mm。它可以減少安裝次數(shù)，提高被加工孔的位置精度。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，加工鉆模一般手工進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，所以夾具及工件應(yīng)小于10 kg為宜。
（4）蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體，其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上。鉆模板在工件上裝夾，適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工。夾具、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸，較費(fèi)時(shí)，故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg。
（5）滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、動(dòng)作迅速、制造周期短的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。
此次我設(shè)計(jì)的夾具工件是發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸進(jìn)油孔工件.如圖1.
圖1.
如圖.工件上表面三個(gè)孔為進(jìn)油孔,此設(shè)計(jì)針對(duì)這三個(gè)進(jìn)油孔設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)式鉆孔夾具.
翻轉(zhuǎn)式夾具特點(diǎn)
翻轉(zhuǎn)式鉆模用于加工小型工件上分布在幾個(gè)面上的孔或同一面上的孔.在使用過程中易于在機(jī)床工作臺(tái)上用手翻轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)加工表面的轉(zhuǎn)換,因此夾具連同工件的總重一般不超過十公斤.
如 圖2
圖 2
采用翻轉(zhuǎn)式鉆?？梢詼p少工件的安裝次數(shù),提高工件加工時(shí)各被加工孔之間的位置精度..翻轉(zhuǎn)式鉆模加工孔軸線對(duì)工件定位基面的垂直度要求較高,同時(shí)在工件的鉆孔前后采用雙面導(dǎo)向的結(jié)構(gòu).
六．工件定位方案設(shè)計(jì)：
6.1 工件的工藝分析：
此工件是中批量生產(chǎn)數(shù)目多，應(yīng)設(shè)計(jì)加工的專用夾具以提高生產(chǎn)效率。工件的尺寸合理，能用常用方法加工，零件結(jié)構(gòu)也合理。其通孔Ф9.5和通孔Ф6.7深度均為27.5，孔的定位公差均限制在0.25之范圍內(nèi)，加工精度中等。應(yīng)先加工孔Ф6.7，完成后，可通過孔Ф6.7內(nèi)加入圓柱銷對(duì)工件進(jìn)行再次夾緊定位，然后再加工大孔Ф9.5?？椎募庸た梢栽诹⑹姐@床加工。
6.2 工件自由度的限制：
采用定位孔和壓板實(shí)現(xiàn)零件的完全定位。
6.3定位基準(zhǔn)的選擇：工件的定位及定位件
第一基準(zhǔn)：夾具體上的工件定位孔
第二基準(zhǔn)：夾具體上的菱形定位銷定位孔
第三基準(zhǔn)：鉆模板上銷定位孔
6.4 工件的定位
該套夾具采用”一面雙孔”的定位.通過一個(gè)平面及軸心線垂直該平面的兩個(gè)孔進(jìn)行定位.
工件以平面在夾具中定位時(shí),定位件為定位板.定位板常裝在以鑄鐵制造的或者其他不耐磨損的夾具體上.如圖3
定位板可用兩個(gè)或三個(gè)螺釘固定在本體上,這種定位板的缺點(diǎn)是螺釘頭處的凹坑容易聚集細(xì)小的切屑,清楚不易.定位板應(yīng)盡可能作成狹而短,同時(shí)應(yīng)有主夠的剛度,使淬火時(shí)不致翹曲.
圖3
定位板緊固在夾具本體的凸出表面上,為了使所有定位表面能保持在同一平面內(nèi),裝配后應(yīng)經(jīng)過磨削.
一面雙孔定位中,平面可以限制Z方向,X旋轉(zhuǎn),Y旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度,若定位銷為長(zhǎng)銷.,則出現(xiàn)過定位.所以兩個(gè)定位銷都為短定位銷.但這種情況依然出現(xiàn)了過定位.因?yàn)殇N子和孔為間隙配合,存在孔距(Lg)和銷距(Lj)誤差(±alg和±alj).如圖4
圖4
這種誤差是無法消除的,只能從兩個(gè)銷子上想辦法.則可以縮小銷2的直徑.d2必須小于AB.又因?yàn)?
d2/2≤O″d2B
2O″d2B=D2- O′d1 O″d2-BC
又 BC=2aL 所以d2≤D2-2alj-2alg;
若考慮銷2和第二個(gè)孔還必須留有最小間隙Δ2和孔1與銷1之間的最小配合間隙Δ1 則 d2=D2-2(alg+alj)- Δ2+Δ1
可見d2比D2的尺寸小很多,比如導(dǎo)致轉(zhuǎn)角誤差.則必須減小銷2的直徑來消除過定位.選擇銷2的樣式為削邊銷. 如圖 5
圖 5
6.5 定位銷的選擇
從上可知此套夾具選取的定位銷為一圓柱銷和菱型銷實(shí)現(xiàn)定位.
按表選取 D=12 B=D-2=10 b=4 b1=3 H=12
根據(jù)尺寸選取的固定圓柱定位銷為A型:A12n6*12 720-073
固定菱形定位銷為A型:A12n6*12 720-073
在一面雙孔定位方式中,菱形削邊銷是限制Z旋轉(zhuǎn)自由度的,因此削邊銷的長(zhǎng)軸一定要垂直雙孔中心連線,否則會(huì)失去限制該轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的作用.如圖六 同時(shí)在裝配中,當(dāng)削邊銷調(diào)整后,一定要采取防轉(zhuǎn)措施.在夾具體上放置兩個(gè)定位銷的定位孔不在同一軸上,,則,菱形定位銷將轉(zhuǎn)過一定的角度,限制轉(zhuǎn)動(dòng)自由度.
圖6
工件以”一面雙孔”定位時(shí)的定位誤差
設(shè)計(jì)中兩銷為垂直放置,孔和銷皆為Ф12H7/k6
由公差和配合表可知,定位孔為Ф12+0.035/0.006,定位銷為Ф12+0.006/-0.023
ε01XW=δg1+δj1+Δ1=0.029+0.029+0=0.058
ε1YW=|x/L*[ε02YW+ε01YW]-ε01YW|
=|41/110*[0.058+0.058]-0.058|=0.015
εⅡ=ε01XW+εB=0.058+0.1=0.158
由上述分析可知,欲減少一面雙孔定位系統(tǒng)定位誤差,可以采取:提高定位孔,定位銷的精度或配合類別,采用消除間隙的結(jié)構(gòu),選取孔距大的雙孔定位等,
我選擇的工件定位孔是Ф12,精度是7級(jí)
孔距公差為±0.015,定位平面的平面度為0.02.粗糙度為7級(jí).
七．工件的夾緊及夾緊裝置的設(shè)計(jì)：
7.1.工件夾緊的原則：
為使工件在定位件上所占有的規(guī)定位置在加工過程中保持不變，就要用夾緊裝置將工件夾緊。才能保證工件的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位表面可靠地接觸，防止在加工過程中移動(dòng)、振動(dòng)或變形。
由于工件的夾緊是和定位緊密聯(lián)系的，因此，夾緊方法的選擇應(yīng)與定位方法的選擇一起考慮。
在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，應(yīng)考慮夾緊力的選擇，夾緊機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)及其傳動(dòng)方法的確定。夾緊裝置選擇合適，不僅可以顯著地縮短輔助時(shí)間，保證產(chǎn)品質(zhì)量；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，并且還可以方便工人操作，減輕體力勞動(dòng)。
7.2.夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求：
設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)，必須注意夾緊力對(duì)工件加工表面所產(chǎn)生的松緊問題，以保證工件加工表面的精度和粗糙度。因此，在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)應(yīng)滿足以下一些基本要求：
注意夾緊力的大小、方向和作用點(diǎn)的選擇。
夾緊裝置應(yīng)與生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)率的要求相適應(yīng)。
結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單，制造維修方便。
使用安全可靠。
盡量減少夾緊時(shí)夾具體所受的彎曲力矩。
7.3.夾緊力的選擇：
在確定夾緊方案時(shí)，應(yīng)當(dāng)先決定幾個(gè)主要因素：即夾緊力的方向和作用點(diǎn)的選擇及夾緊力的大小，然后再根據(jù)這些要素，進(jìn)一步選擇合理的傳動(dòng)方法與設(shè)計(jì)合理的夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的大小重要取決于切削P和重力G ,重力是可認(rèn)為不變的,而切削力在切削的過程中是變化的.影響切削力的大小因素很多,如工件質(zhì)量的不均勻,加工質(zhì)量的不均勻,刀具磨損以及切削用量的變化等等.同時(shí)夾緊力也和其他因素有關(guān),如夾緊件和工件及工件與定位件間接觸表面的光潔度,工藝系統(tǒng)的剛性等等,因此夾具夾緊力的設(shè)計(jì)只能對(duì)其做初略的估算.
W:實(shí)際夾緊力 Wi:理論夾緊力 K:安全系數(shù)
安全系數(shù):K=K1K2K3K4
式中: K1-基本安裝系數(shù) K2-加工安裝系數(shù)
K3-刀具鈍化系數(shù) K4-切削特點(diǎn)系數(shù)
工件切削孔的位置標(biāo)注如圖7:
圖7
此套夾具的夾緊力計(jì)算如表1:
孔號(hào)
孔坐標(biāo)(毫米)
孔徑
(毫米)
走刀量
(毫米/轉(zhuǎn))
x
y
1
20
40
φ9.5
0.10
2
50
40
φ9.5
0.10
3
35
25
φ6.7
0.119
表 1
切削力P:P=2.6*D*S0.8*HB0.6
式中:D-鉆孔直徑 S-走刀量 HB-材料布氏硬度
HB=Hbmax-(Hbmax-Hbmin)/3=230
P1=P2=2.6*9.5*0.100.8*2300.6=102.3 (公斤力)
P3=2.6*6.7*0.1190.8*2300.6=82.9 (公斤力)
切削合力P=Σpi=P1+P2+P3
=102.3+102.3+82.9=287.5 (公斤力)
合力的位置:
x=Σpixi/Σpi ;
y=Σpiyi/Σpi
如表2
孔號(hào)
pi
xi
pixi
yi
piyi
1
102.3
20
2046
40
4092
2
102.3
50
5115
40
4092
3
82.9
35
2901.5
25
2072.5
表 2
X=35mm y=36mm
安全系數(shù)K:
K=K1*K2*K3*K4
取:K1=1.75 K2=1.2 K3=1.2 K4=1.0
得: K=1.75*1.2*1.2*1.0=2.52
夾緊力的計(jì)算
夾緊工件所需的夾緊力W
W=K*P/（ f1+f2）=2.52*287.5/(0.4+0.2)
=1207.5(公斤力)
驗(yàn)算加緊工件的螺栓直徑尺寸：
其中取 tg=tg =2.94
當(dāng)Q=W時(shí)，驗(yàn)算螺桿的直徑
d2>9.23
故可取d2=12mm
7.4.工件的夾緊方案：
為使工件在定位件上所占有的規(guī)定位置在加工過程中保持不變,就要用夾緊裝置將工件夾緊.報(bào)紙工件的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位表面可靠的接觸,防止在加工過程中移動(dòng)、振動(dòng)、或變形.
因?yàn)榇颂讑A具加工的工件剛度較好,防止了切削力作用是所引起的振動(dòng),側(cè)面在加上移動(dòng)壓板的定位,免除夾緊力對(duì)加工表面幾何形狀精度的不利影響夾具的夾緊選用加工表面的松態(tài)夾緊,夾緊力的作用線不通過加工表面的周圍,使加工表面的材料處在自由狀態(tài)下.
在夾具體上對(duì)工件進(jìn)行定位后，用壓板垂直壓在工件上并夾緊，首先對(duì)工件上的小通孔Ф6.7進(jìn)行加工，需要對(duì)加工通孔Ф6.7時(shí)的夾緊力計(jì)算。為保證工件在夾具上的夾緊、定位的效果，在加工完通孔Ф6.7后，在通孔Ф6.7內(nèi)加入以圓柱銷，從而完全限制工件自由度，隨后再加工兩個(gè)通孔Ф9.5，且可省略計(jì)算其夾緊力的過程。
7.5.夾具的夾緊裝置和定心裝置
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一.力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板.達(dá)到夾緊和定心作用.如圖8
圖 8
圖中工件通過定位銷的定位限制了橫向的移動(dòng),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊.并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心.此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整.通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的.壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上.
具體尺寸詳見后附的零件圖。
八．導(dǎo)引方案的設(shè)計(jì):
8.1. 夾具的導(dǎo)向
鉆床夾具中用以確定刀具對(duì)工件的相對(duì)位置，以及避免或減少在加工過程中偏移的元件時(shí)是鉆套。鉆套是鉆具的一種主要元件，因?yàn)殂@頭的引導(dǎo)作用是通過鉆套來實(shí)現(xiàn)的。有了鉆套，加工前工件不用進(jìn)行劃線和找正，因而可以提高生產(chǎn)率，并容易保證工件加工表面的精度。
在鉆床上加工孔時(shí),大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置,用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣，對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用.
8.2.鉆套的選擇：
導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套
在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套.
鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套,可換鉆套,快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大,磨損較小，孔距離精度要求較高,則選用固定鉆套.如圖9.直接壓入鉆模板或夾具體的孔中.鉆套內(nèi)孔進(jìn)口處應(yīng)做成圓角,以利于導(dǎo)屑.
圖9
鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/p6的配合.且必須有很高的耐磨行,材料選擇T10A.,淬火HRC60.工件上不同孔徑選擇不同的鉆套:9.5F8╳24 720-053和6.7F8╳24 720-053.
相同的,為了防止定位銷與模板之間的磨損,在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套.選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12╳12 720-055.材料仍選取T10A, 淬火HRC60.公差也采用H7/k6的配合.
8.3.鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔.如圖10
圖10
切屑間隙 C=(0.3 ～1)d 取C=0.5d d 為鉆頭直徑
工件加工鉆孔為9.5mm于6.7mm
故 C1=4.75mm C2=3.85mm
因兩孔都在同一面上，所以,取C=4.75mm
8.4.鉆模板
在導(dǎo)向裝置中,導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度.鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等.
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下,鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位,螺栓緊固,鉆模精度較高.如圖11
圖11
如圖11.圖中央三個(gè)孔為加工鉆孔.
九、夾具體的設(shè)計(jì):
夾具體是一般是夾具上最大和最復(fù)雜的基礎(chǔ)元件。在夾具體上，要安放組成該夾具所需要的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置，并且還要考慮便于裝卸以及在機(jī)床上的固定。因此夾具體的形狀和尺寸應(yīng)滿足如下基本要求：
1． 有足夠的強(qiáng)度和剛度；
2． 合理設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋，盡量減輕重量，便于操作；
3． 安放穩(wěn)定、可靠；
4． 結(jié)構(gòu)緊湊、工藝性好；
5． 尺寸穩(wěn)定、有一定的精度；
6． 排屑方便；
7． 應(yīng)吊裝方便、使用安全。
根據(jù)以上要求，采用HT200灰鑄鐵為材料設(shè)計(jì)制造如下圖所示的夾具體。
具體尺寸見附圖。
夾具體構(gòu)造的工藝性要求：
1. 夾具體幾何形狀的選擇應(yīng)便于加工；
2. 夾具的構(gòu)形應(yīng)考慮裝配的可能性和方便性；
3. 夾具體零件圖上的尺寸標(biāo)注應(yīng)便于測(cè)量。
夾具裝配后在鉆床上不用固定，且自重較大，工件減輕，切削力較小，為提高生產(chǎn)率，可將夾具直接放在鉆床的工作臺(tái)上。
零件圖
十、夾具精度分析：
夾具誤差必須滿足如下公式：
dw是定位誤差：dw=0.03;
jw是基準(zhǔn)位置誤差：jw=0.015;
jd是鉆床夾具的對(duì)刀誤差：
Δjd =δS＋δh
δS——塞尺的制造誤差；δh——對(duì)刀塊工作表面至定位元件的尺寸公差。查表可知：δS=0.0005。因?yàn)閷?duì)刀塊是用就地加工法加工的，所以可以認(rèn)為：δh=0。由此我們可知：jd=0.0005
得 =0.034
0.034<=0.0667
夾具精度符合要求。
十一.夾具三維實(shí)體圖：
十二、參考文獻(xiàn):
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15、浦林祥主編。金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1987。
十三、致謝:
經(jīng)過兩個(gè)月的時(shí)間，在指導(dǎo)老師和自己努力下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于圓滿完成了。
在設(shè)計(jì)過程中，我通過各種方式收集、查找相關(guān)資料。同時(shí)，為了增加感性認(rèn)識(shí)，也為了更好的進(jìn)行設(shè)計(jì)。指導(dǎo)老師親自帶我們?cè)啻紊钊肽喜S進(jìn)行實(shí)地考察。在考察參觀的過程中，我們仔細(xì)觀察，虛心請(qǐng)教，不放過任何難點(diǎn)與疑問。設(shè)計(jì)中的很多機(jī)器結(jié)構(gòu)都參照工廠的現(xiàn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)。
通過這次完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)四年所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會(huì)到設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)的過程中，我們綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件（如AutoCAD、Word等），且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)資料（包括手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到計(jì)算機(jī)和工具書及手冊(cè)在設(shè)計(jì)中帶來的便利和幫助。
江西農(nóng)大___工___學(xué)院(系)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))完成情況登記卡
姓 名
張兆友
性別
男
學(xué)號(hào)
20055027
院(系)
工學(xué)院
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造
班級(jí)
機(jī)械
論文(設(shè)計(jì))題 目
柴油機(jī)惰輪A軸鉆夾具設(shè)計(jì)
完成情況
完成提綱時(shí)間
2009年4月10日
完成初稿時(shí)間
2009年4月30日
成二稿時(shí)間
2009年5月15日
定 稿 時(shí) 間
2009年5月23日
所
用
主
要
參
考
資
料
索
引
畢
業(yè)
論
文
、
設(shè)
計(jì)
指
導(dǎo)
情
況
指導(dǎo)次數(shù)
指導(dǎo)日期
求教事項(xiàng)
指導(dǎo)內(nèi)容
指導(dǎo)教師簽名