編制主離合器分離叉零件的工藝規(guī)程和鉆2-φ11的機(jī)床專用夾具設(shè)計

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課 程 設(shè) 計題 目：編制主離合器分離叉零件的工藝規(guī)程和 鉆 2-?11 的機(jī)床專用夾具設(shè)計學(xué) 院：車輛與交通工程學(xué)院專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級：車輛 1202 班姓 名：馬鵬麗指導(dǎo)教師：李水良 馬心坦2015 年 10 月 31 號目 錄第 1 章 緒論 .11.1 本課程設(shè)計的目的 .11.2 夾具的設(shè)計要求 2第 2 章 鉆床夾具的總體設(shè)計 .22.1 設(shè)計任務(wù) 22.2 夾具的設(shè)計步驟（確定切削用量及基本工時）42.3 鉆床夾具的設(shè)計 6第 3 章 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計 .63.1 定位方案與定位元件 63.2 夾緊方案的選擇 6第 4 章 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計 .74.1 夾具體的要求 74.2 夾具體毛坯的類型 84.3 鉆模板以及鉆套的設(shè)計 8第 5 章 誤差的計算 .95.2 定位誤差 9參考文獻(xiàn) .10三維圖第 1 章 緒 論1.1 本課程設(shè)計的目的：1）運(yùn)用已學(xué)過的機(jī)床夾具設(shè)計及有關(guān)課程的理論知識以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲得的實(shí)際知識，根據(jù)被加工零件的要求，設(shè)計既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具。2）培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和步驟3）學(xué)會使用各種手冊、圖冊、設(shè)計表格，規(guī)范等各種標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)資料，能夠做到熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)課程中的基本理論，正確的解決一個零件在加工中的加工基準(zhǔn)的選擇、定位、夾緊等。4）進(jìn)一步培養(yǎng)機(jī)械制圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計、等基本技能。1.2 專用夾具設(shè)計的基本要求 :1)夾具設(shè)計應(yīng)滿足零件加工工序的精度要求2)應(yīng)能提高加工生產(chǎn)率3)操作方便、省力、安全4)具有一定使用壽命和較低的夾具制造成本 5)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性：便于制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)整、維修第 2 章 鉆床夾具的總體設(shè)計2.1 設(shè)計任務(wù)設(shè)計加工的零件圖所示如下：1)工件要加工的內(nèi)容：該工件其他部位都已經(jīng)加工完畢，工件所待加工的部位為鉆 Φ 11 孔 ；零件的形狀、尺寸及其位置如零件圖所示。2)零件生產(chǎn)批量屬大批量生產(chǎn)。零件的工藝分析零件的材料為 HT20-40，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，毛坯制造方法為鑄造。以下是主離合器分離叉需要加工的表面：確定切削用量及基本工時工步 1.鉆 2×Φ11 的孔機(jī)床：Z5125A 立式鉆床鉆頭：Φ11mm 直柄麻花鉆，材料：高速鋼一·確定切削用量⑴切削深度 ： =d0/2=11/2=5.5mmpa確定進(jìn)給量 f根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 10.4-1 可查出 =（0.52～0.64）'fX0.75=0.39～0.48mm/r，按鉆床 Z5125A 機(jī)床說明書:現(xiàn)取 f=0.4;根據(jù)表 10.4-17 由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力=2725～3275（按機(jī)床說明書查出）F⑵確定切削速度 V、軸向力 F、扭矩 M 及切削功率 mP在表中 10.4-17 中利用插入法查出，即=１３m/min =2725N' '=１０．１～１４．５１N·m =0．４４～0.51KW'M'mP由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，尚需進(jìn)行修正。切削速度的修正系數(shù)可由表 10.4-10 查出 =1MVK=1t20 鉆 鉆擴(kuò) 2×Φ25 的孔25 锪 锪 2×Φ25 孔兩端倒角30 檢驗(yàn) 檢驗(yàn) 2×Φ25 孔的同軸度35 銑 銑四個叉口平面40 拉 拉鍵槽45 銑 銑槽50 銑 銑分離叉底部半開槽55 擴(kuò) 擴(kuò) 2×Φ11 孔60 鉆、攻絲 鉆 2×M10 底孔、攻螺紋=13X1X1=13m/mintVMKV??''r/min18.37610n''??d按 Z5125A 機(jī)床說明書取 n=400r/min這時實(shí)際切削速度 V 為V=Πd0n/1000=Π×11×400/1000=13.8m/min切削力及扭矩的修正系數(shù)可由表 10.4-12 查出故1?MFKF=2725×1=2725NM=12.305×1=12.305N·M⑶檢驗(yàn)機(jī)床功率： 切削功率 為MP=(0.44～0.51)×400/376.18×1=0.50426KWMMKnP??''/機(jī)床有效功率 為'EKW( 由機(jī)床說明書查出）053.183.' ??E EP由于 ﹥ ,故選擇的鉆削用量可用。'PM則切削用量為mm f=0.4mm/r10?dn=400r/min V=13.8m/min這時 F=2725N M=12.305N·M =0.50426KWMP確定基本工時查《機(jī)械加工工藝手冊》表 10.4 -43 可得=（ cot ）/2＋3 =2~4flmdrk1l=( ＋ ＋ )/(f·n)twfl1則 =0+3=3 =3fl則機(jī)動時間 =2X( ＋ ＋ )/(f·n)=2（18+6.5+3)/(0.4×400)mtwlf1l=1.24min輔助時間 = ·17%=0.2108minft2.2 夾具的設(shè)計步驟1）明確設(shè)計任務(wù)書與收集設(shè)計材料2）擬定夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖3）進(jìn)行必要的分析計算4）審查方案與改進(jìn)設(shè)計5）繪制夾具裝配總圖6）繪制夾具零件圖2.3 鉆床夾具的設(shè)計鉆床夾具裝配圖第 3 章 夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 定位方案與定位元件定位方案：本課題夾具用固定浮動錐銷組合和球頭支承釘定位，利用固定浮動錐銷組合限制 5 個自由度，球頭支承釘限制 1 個自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。同時考慮到生產(chǎn)時間很短，故可以采用手動夾緊。3.2 夾緊方案的選擇本設(shè)計是一個鉆床夾具，加工 2-?11 個孔，鉆孔精度要求一般，但也保證在鉆孔過程零件保持不動，所以必須設(shè)計夾緊裝置。夾緊力大小的計算：當(dāng)在計算夾緊力的大小時，一般可以以最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，分析作用在工件上的各種力，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實(shí)際所需要的夾緊力。 KFJ=式中： ——實(shí)際所需要的夾緊力，單位為 N；JFK——安全系數(shù)，一般取 1.5~2,取 K=2；F——由靜力平衡計算出的理論夾緊力，單位為 N。查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 1-2-8，可得灰鑄鐵03.1)92()10(6.6. ??HBP切削扭矩 =0.21×112×0.3 ×1.03=9.989N.mPKSDM8. 8.0切削力 =419×11×0.3 ×1.03=1811.928NX.04.查《機(jī)械加工手冊》可得，摩擦因數(shù) u=0.16理論夾緊力 F= /u=1811.928/0.16=11324.55N實(shí)際夾緊力 =11324.55×2=22649.1NKFJ=軸向力：F=2725N由于鉆削力方向與夾緊力方向垂直，因此滑動摩擦力=0.16×22649.1=3623.856N2725NJHFu?滿足加緊要求。第 4 章 鉆床夾具體及夾具零件的設(shè)計4.1 夾具體的要求1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性2）有足夠的強(qiáng)度和剛度3）結(jié)構(gòu)工藝性好4）排屑方便5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠4.2 夾具體毛坯的類型1）鑄造夾具體：優(yōu)點(diǎn)是工藝性好，可鑄出各種復(fù)雜形狀，具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進(jìn)行時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。2）焊接夾具體：焊接夾具體，它由鋼板、型材焊接而成，這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕（壁厚比鑄造夾具體?。?。3）鍛造夾具體：鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強(qiáng)度和剛度大的場合。4）型材夾具體：這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕，如各種心軸類夾具的夾具體及鋼套鉆模夾具體。在設(shè)計中采用焊接夾具體，支承壓板、壓板、支承壓緊板、手動壓緊元件、底板的材料均采用灰鑄鐵（HT200） ，使用前需要進(jìn)行人工時效處理。4.3 鉆模板以及鉆套的設(shè)計1、鉆模板：固定式鉆模板 見下圖2、鉆套：固定鉆套 B18X11X12定位誤差一批工件逐個在夾具上定位時，由于工件及定位元件存在加工誤差，使各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，加工后加工尺寸不一致，形成定位誤差。?25 的軸線為定位元件的精基準(zhǔn)，支承釘與叉口的接觸面為粗基準(zhǔn)，精基準(zhǔn)沒有定位誤差，定位誤差由粗基準(zhǔn)造成。夾具裝配圖：夾具體三維：參考文獻(xiàn)[1] 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊 趙如福主編 第三版 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1997.2[2] 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 王光斗 王春福主編 第二版 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2000.11[3] 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 王昆主編 高等教育出版社 2009.8[4] 機(jī)床夾具設(shè)計手冊 林文煥主編 國防工業(yè)出版社 2000.8[5] 機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2011.2[6] 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊 王凡主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2002.12[7] 簡明機(jī)械加工工藝手冊 徐圣群 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1991.4