【導(dǎo)讀】機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)

　　

【正文】 0 6 1 . 0 8 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 1 5c m p k p o p s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 2 . 5 0 . 2 1 . 1 5 7 7 5 . 5 6C p PF a f K N? ? ? ? ? ? 同理：徑向 切削分力公式 ： PpP KfaF 3 0? 式中參數(shù)： ? ? ?opK? ? ? ?rpK ∴ 1 . 0 6 1 . 3 0 1 . 0 1 . 7 1 . 0 2 . 3 4p m p k p o p s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 2 . 5 0 . 2 2 . 3 4 8 4 5 . 6 7p p PF a f K N? ? ? ? ? ? 軸向 切削分力公式 ： Ppf KfaF ? 式中參數(shù)： ? ? ?opK? ? ? ?rpK ∴ 1 . 0 6 0 . 7 8 1 . 0 0 . 6 5 1 . 0 0 . 5 4f m p k p o p s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 2 . 5 0 . 2 0 . 5 4 3 1 9 . 6 5f p PF a f K N? ? ? ? ? ? 根據(jù)工件受力 切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKWK ?? 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算， 6543210 KKKKKKKK ? 式中： 60 ~KK 為各種因素 的 安全系數(shù)，見表 121 ?? [12]可得： 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8 7CK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 2 1 . 4 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 6 2PK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 2 1 . 5 1 . 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 8 1fK ? ? ? ? ? ? ? ? 所以，有： 1 . 8 7 7 7 5 . 5 6 1 4 5 0 . 3K C CW K F N? ? ? ? ? 2 . 6 2 8 4 5 . 6 7 2 2 1 5 . 6 6K P PW K F N? ? ? ? ? 2. 81 31 9. 65 89 8. 22K f fW K F N? ? ? ? ? 2）半精鏜： 同理， 圓周切削分力公式： PpC KfaF ? PpP KfaF 3 0? 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 28 Ppf KfaF ? 因?yàn)椋? mm? /f mm r? ，則 ： 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 0 . 5 0 . 1 5 1 . 1 5 1 2 4 . 4 7 6C p PF a f K N? ? ? ? ? ? 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 0 . 5 0 . 1 5 2 . 3 4 1 5 9 . 5 4p p PF a f K N? ? ? ? ? ? 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 0 . 5 0 . 1 5 0 . 5 4 5 7f p PF a f K N? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 0 1 . 1 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 7 2CK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 . 2 1 . 1 5 1 . 1 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 8PK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 .3 1 .0 1 .3 1 .0 1 .3 1 .0 1 .0 2 .2fK ? ? ? ? ? ? ? ? 所以，有： 1 . 7 2 1 2 4 . 4 7 6 2 1 4 . 1K C CW K F N? ? ? ? ? 1 . 8 1 5 9 . 5 4 2 8 7 . 1 7K P PW K F N? ? ? ? ? 2. 2 57 12 5. 4K f fW K F N? ? ? ? ? 當(dāng)夾緊力方向與切削力方向一致時(shí)，僅需要較小的夾緊力來(lái)防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。 故該夾具采用移動(dòng)壓板 夾緊機(jī)構(gòu)，為了方便操作，通過(guò)擰緊螺母將壓板壓緊工件。 ④誤差分析與計(jì)算 該夾具以一固定式定位銷和固定支承定位，要求保證孔中心與 小通孔中心距的尺寸公差。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)定的工序公差。 已 知孔銷間隙配合的定位誤差為： m a x m i n( ) / 2 ( 2 5 . 0 2 1 2 4 . 9 7 4 ) / 2 0 . 0 2 3 5dw Dd? ? ? ? ?△ ⑤夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)參考鏜孔夾具體零件圖。 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)鉆拔叉頂部 22 ? 螺紋孔的底孔。這個(gè)孔距右平面有尺寸精度要求為 mm? ，與 257H? 中心孔垂直。因?yàn)槲恢镁纫蟛桓?，也無(wú)需表面粗糙度要求，故再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 29 夾具的設(shè)計(jì) ①定 位基準(zhǔn)的選擇 由零件分析，選擇用中心孔的固定式定位銷加上 ? 25H7 孔的一面定位，就可以限制 5 個(gè)自由度，在由下面的 60 12H? 大孔加個(gè)削邊銷就可以實(shí)現(xiàn)完全定位 。 ②定 位元件與夾緊元件的選擇 選用固定式定位銷、削邊銷進(jìn)行定位，使用移動(dòng)壓板通過(guò)螺栓進(jìn)行機(jī)械加緊。 ③ 切削 力與夾緊力的計(jì)算 本夾具是鉆螺紋底孔，因此切削力為鉆削力。得： 軸向力 F： 1. 2 0. 1 42 FF d f k?? 扭矩 M： 2 . 2 0 . 89 . 8 1 0 . 0 1 2 MM d f k?? 式中： mm? /f mm r? 1 . 1 6M F M M M P mk k k? ? ? ∴ 1 . 2 0 . 7 59 . 8 1 4 2 2 0 . 5 . 4 3 1 . 1 6 9 5 1 9 . 2 7FN? ? ? ? ? ? 2 . 2 0 . 89 . 8 1 0 . 0 1 2 2 0 . 5 0 . 4 3 1 . 1 6 5 3 . 4 5M N m m? ? ? ? ? ? ? 如圖： 圖 夾緊受力圖 夾緊力的方向在軸線上，與 M 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩同軸，所以?shī)A緊力 F 不需要太大，只要工件相對(duì)與夾具體沒(méi)有移動(dòng)就可以了。 ④夾具精度分析 利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 30 由工序可知，本道工序只需鉆螺紋底孔，所以孔的精度無(wú)需考慮，只保證它垂直與中心孔就可以了。由于是立鉆，又是一面兩銷定位，在垂直 方向可能存在偏轉(zhuǎn)（參見鉆孔裝配圖）。其計(jì)算同前面的計(jì)算相同。 轉(zhuǎn)角定位誤差為既是（由下的圖可知）： 1 m a x 1 m i n 2 m a x 2 m i n39。2 5 . 0 2 1 2 4 . 9 8 6 0 . 3 5 9 . 9 7 1( ) ( )2 2 1 2 70 . 0 8 3 4 6 5dwD d D da r c tg a r c tgL? ? ? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?△ 圖 轉(zhuǎn)角誤差分析圖 除了上面的誤差外，影響孔位置度的因素還有： 1）、鉆模板上裝鉆套的尺寸公差： 1 4 2 . 0 3 3 4 2 . 0 1 7 0 . 0 1 6 mm? ? ? ? 2）、鉆套與鉆頭配合的最大間隙： 2 2 0 .5 4 1 2 0 .5 0 .0 4 1 mm? ? ? ? 3）、鉆套的同軸度公差： 3 ?? ∴綜合誤差為： 2 2 2 2 2 21 2 3 0 . 0 1 6 0 . 0 4 1 0 . 0 0 5 0 . 0 4 4 mm? ? ? ? ? ? ? ? ? 能滿足零件要求。 ⑤夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)參考鉆孔夾具體零件圖。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 31 設(shè)計(jì)小結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是 撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 ，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，碰到了與以往完全不同的方法及概念；前一部分可能成立的結(jié)論用到下一部分內(nèi)容卻會(huì)產(chǎn)生致命的錯(cuò)誤；我們往往在自認(rèn)為已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題的時(shí)候，卻碰到了前面認(rèn)為不是問(wèn)題的問(wèn)題?？偨Y(jié)起來(lái)，我們最大的欠缺就是缺乏一個(gè)整體的觀念，常常在不經(jīng)意中，以偏概全，以局部代替整體。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了很多麻煩，例如尺寸總是校核不正確結(jié)果只得一改再改尺寸，有關(guān)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)到得結(jié)構(gòu)部分不是很了解，通過(guò)查閱大量資料從而一步步攻克各項(xiàng)難題。 這次課程設(shè)計(jì)是大學(xué)里到現(xiàn)在為止過(guò)程最煩瑣，設(shè)計(jì)更多元，要求最嚴(yán)格，時(shí)間最長(zhǎng)，也最綜合的一次。這 3 個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)飛快地就過(guò)去了，其原因是我們這些設(shè)計(jì)者們每天都埋頭苦干，忘記了時(shí)間。在這段時(shí)間里，我們充分運(yùn)用了大學(xué)三年里所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，每次遇到困難，經(jīng)過(guò)研究以后才發(fā)現(xiàn)，那是我們學(xué)過(guò)的內(nèi)容。這次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及之廣，連貫性之強(qiáng)，讓我深深體會(huì)到課程設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)。無(wú)論是在設(shè)計(jì)或是制圖過(guò)程中，出現(xiàn)一點(diǎn)毛病就可能重新開始檢查，這也對(duì) 我們的能力有了鍛煉。設(shè)計(jì)完畢后，還是感覺(jué)有點(diǎn)小漏洞，但經(jīng)過(guò)思考，發(fā)現(xiàn)無(wú)論是設(shè)計(jì)的思路，還是設(shè)計(jì)各個(gè)過(guò)程的聯(lián)系，我都對(duì)這些更加熟悉，在初次做一個(gè)體系較龐大的課程設(shè)計(jì)后，我積累了更多的經(jīng)驗(yàn)，增加了熟練度、耐心、也更加細(xì)心。 本次課程設(shè)計(jì)與之前所學(xué)課程緊密的連接著，例如材料力學(xué)中所學(xué)的彎扭矩、公差與測(cè)量中的公差標(biāo)注等，當(dāng)然最緊密的還是機(jī)械設(shè)計(jì)與 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) ，在應(yīng)用的過(guò)程中使我們對(duì)之前所學(xué)課程進(jìn)行了復(fù)習(xí)，同時(shí)使我們能更加熟練地掌握 CAD 繪圖技術(shù)，同時(shí)也進(jìn)一步熟練了 Excel、 Word 的用法，對(duì)我們以后有很大的幫 助。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)也使我們對(duì)設(shè)計(jì)有了深刻的認(rèn)識(shí)，也了解到了設(shè)計(jì)的規(guī)范化。 一分耕耘一分收獲， 這次課程設(shè)計(jì)我受益頗多。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 32 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李 洪 ． 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M] ． 北京出版社， 1996． 1． [2] 徐鴻本 ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] ． 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社， 2020． 10． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) ． 金屬切削手冊(cè) [M]． 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2020． [4] 楊叔子 ． 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [5] 陳宏鈞 ． 實(shí)用金屬切削手冊(cè) [M] ． 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． 1． [6] 都克勤 ． 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M] ． 貴州人民出版社， 1983． 4． [7] 胡建新 ． 機(jī)床夾具 [M] ． 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社， 2020． 5． [8] 馮 道 ． 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè) [M] ． 安徽文化音像出版社， 2020． [9] 王先逵 ． 機(jī)械制造工藝學(xué) [M]． 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020． [10] 馬賢智 ． 機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) [M]． 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1994． 12． [11] 劉文劍 ． 夾具工程師手冊(cè) [M]． 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987． [12] 王光斗 ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]． 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2020． 8． [13] 上海市第一機(jī)電工業(yè)局科技情報(bào)研究所 .機(jī)床夾具實(shí)力分析 . 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