【正文】 c 鉆深孔（孔的長徑比 5Bd? ）時，要求排屑暢快，可取 h＝ . 此外，各種鉆套內孔合外圓的同軸度不應大于 。 h 值可按表 24 選取 材料越硬，則式中的系數應取小值，鉆頭直徑越小，也即鉆頭剛性越差，式中的系數取最大值，以免切屑堵塞而使鉆頭折斷。～177。 參見表 24 可知具體選擇方法。 鉆一般的螺釘孔、銷子孔，工件孔距精度在 ? 或是自由尺寸公差時，鉆套的高度取 ( ~ 2)Hd? ，鉆套內徑采用基軸制 F8 的公差。 長型快 換 鉆套 技術條件： a 材料： d＜ 26mmT10A； d＞ 26mm 20； b 熱處理： T10A HRC58～ 64； 20 滲碳深度 ～ ； HRC58～ 64[5]。為防止直接磨損鉆模板或夾具體，也必須配有襯套。由于在加工過程中，需依次更換 、取出鉆套，以適應不同加工刀具的需要，所以采用快換鉆套。擰去螺釘便可取出可換鉆套。這種鉆套的缺點是磨損后不易更換，因此主要用 于 中小批生產用的鉆床夾具上或用來加工孔距小和孔距精度要求較高的孔。當然，鉆套和鏜套還有增強刀具剛度的作用。對于定位孔在中間的叫中孔 鉆模板，它適用于鉆削大孔用，或用支撐元件組裝成橋式鉆模夾具以增加其剛性。 表 23 鉆模板孔徑選擇表 Drills the template aperture choice table 被加工孔直徑 鉆模板孔徑 3～ 3～ 8 8～ 14 14～ 20 20~28 28~38 38~48 8 12 18 26 35 45 58 按鉆模板底面分，有帶定位槽和不帶定位槽的兩種。 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 32 鉆模 板的類型與選擇 鉆模板是組裝鉆床夾具不可缺少的重要元件，鉆床夾具在組合夾具中所占數量最多，因此鉆模板的結構形式有 22 類，尺寸規(guī)格有 92 種之多。 為計算方便，令 1()K rtg f? ? ?? ? ?，則 T KQ? 當采用公制螺紋夾緊機構時，各種不同夾緊情況的 K 值可在 K 的數值表中查詢。)， 39。r —— 螺 桿端部與工件間的當量摩擦半徑 （ mm），其值視螺桿端部的結構形式而定 ； L —— 作用力臂 ； 1? —— 螺桿端部與工件間摩擦角 （ 176。 39。 本次工件夾緊便采用 螺旋夾緊機構 ． 1) 夾緊形式所 需 夾緊力的計算 圖 28 工件的受力分析 Work piece stress analysis 12kKFF ??? ? (27) 式中 1? —— 夾緊元件與工件間的摩擦因數 2? —— 工件與夾具支撐面間的摩擦因數 根據式 (21)可得： ?? N 再由表 (22)及式 (25)可得： 1 .6 3 5 6 .5 7 1 1 8 8 .5 70 .4 8kF ??? N 2) 螺旋夾緊機構所需作用力的計算 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 31 圖 29 夾緊力作用簡圖 Clamps the action of force diagram 根據圖 39 可計算所需作用力 0 01k lWWL ?? 39。 一般對夾具的夾緊機構，都要求具有自鎖性能。 夾緊機構可分為斜楔夾緊機構、螺旋夾緊機構、偏心夾緊機構、定心對中夾緊機構 等。 用于粗加工時，取 K ＝ ～ 3；用于精加工時，取 K ＝ ～ 2。采用具有較大弧面的夾爪來防止薄壁套筒變形； 可 在壓板下增加墊圈，使夾緊力均勻地作用在薄壁 夾緊力的大小必須適當。應使夾緊力作用在穩(wěn)定區(qū)域內。選擇作用點的問題是在夾緊力方向已定的情況下才提出來的。 反之，當夾緊力與切削力及工件重力方向相反時，所需的夾緊力很大， W=F+G。 圖 26 承受切削力支承 Bear cutting force supports 如圖 25 所示，當圓柱銑 刀 切入 全 深時，作用于工件上的切削分力 yF 、 zF 的合力 rF 有使工件平移抬起的趨勢。 因此 ( 2 . 0 ~ 3 . 3 )0 . 3 0 ~ 0 . 5 0r rFWF?? (25) 可見在依靠摩擦力克服切削力的情況下，所需要的夾緊力是很大的。 圖 24 夾緊力與切削力、重力的關系 Clamps the strength and the cutting force、 the gravity relations 圖（ a） 0W? 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 27 圖（ b） FWG??? 圖（ c） ? ?c o s s in ( s in c o s )FGW ? ? ? ? ? ??? ? ?? 圖（ d） FGW??? 圖（ e） W F G?? 下面分析三力互相垂直的情況下，切削力與夾緊力間的比例關系。一般地講，工件的主要定位基準面其面積較大、精度較高，限制的不定度多，夾緊力垂直作用于此面上，有利于保證工件的加工質量。 根據動力源的不同和工件夾緊 的實際需要，一般中間遞力機構在傳遞夾緊力的過程中，可以起到以下作用： a 改變作用力的方向； b 改變作用力的大小； c 具有一定的自鎖性能，以保證夾緊可靠，在手動夾緊時尤為重要。如果用人的體力對工件進行夾緊，稱為手動夾緊；如果用氣動、液壓、氣液聯合、電動以及機床的運動等動力裝置來代替人力進行夾緊，則稱為機動夾緊。 夾緊裝置的基本任務就是保持工件在定位中所獲得的既定位置，以便在切 削 力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和振動，確保加工質量和生產安全。 由此可得 1min ? ?? (mm) 則 ? ?1 m i n110 . 0 3 0 . 0 1 0 . 0 0 6 0 . 0 4 322xyLL? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(mm) 6) 菱形銷圓弧部分與其相配合的工件定位孔間的最小間隙 2 m i n 22 2 0 .0 4 3 4 0 .0 3 111bD? ??? ? ? ? (mm) 式中 2D —— 與菱形銷相配合的工件定位孔的最小直徑 (mm) 7) 菱形銷最大直徑 2 2 2 m i n 11 1 69dD? ? ? ? ? ? (mm) 公差選取 h5 8) 兩定位銷所產生的最大角度定位誤差 1 m a x 2 m a x 0 . 0 0 6 0 . 0 3 1 02 2 1 5 5tg L? ? ? ? ??? ? ?? 式中 1max? —— 夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙； 2max? —— 夾具菱形削與其配合的工件定位孔間的最大間隙應保證 ； 則 0?? 由于待加工孔未對其形位公差，因此允許些許偏差。由于定位孔較淺，其內孔中心線由于內孔與地面垂直度誤差而引起 的 基準位置誤差也可忽略不計。 定位誤差的計算 在本次設計中采用 一面兩孔組合定位。 在機械加工中，有很多工件是以多個表面作為定位基準，在夾具中實現表面組合定位遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 23 的。這樣一來，工件雖已定位，但每個被定位工件的 某些具體 表面 都會有自己的位置變動量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 定位誤差是指由于定位不準而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 圖 21 固定式定位銷 Stationary positioning pin 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 22 圖 23 可換式定位銷及錐面定位銷 The replacing positioning pin and the conical surface positioning pin 在固定式和可換式中，為適應以工件上的兩孔一起定位的需要，應在兩個定位銷中采用一個 削 邊定位銷。 為了便于工件的順利裝入，上述定位銷的定位端頭部均加工成 15 的大倒角。支撐墊圈與定位銷可做成整體式的，也可做成組合式的。當被定位工件的圓孔尺寸較小時，可選圖中 (a)所示的定位銷結構。 在此次設計中，根據泵體 蓋 的 結構 特點采用 一面兩孔定 位。工件在夾具中定位時，可根據各自的結構特點和工序加工精度要求，選擇其上的平面、圓柱面，圓錐面或它們之間的組合表面作為定位基準。夾緊件由工件頂面向定位基準面夾緊。 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 20 2 專用夾具設計 工件的加工工藝性分析 因采用 立 式鉆床，待加工孔處于 水平 位置。通過對被加工零件的材料的切削性能的了解，并聯系加工環(huán)境和條件， 對鉆削深孔的進給量、背吃刀量及切削速度進行了選擇。 根據 rd=1/18＝ ， Dd=20/18＝ ，由表經插值后可得 k? =， k? =。分析可知，危險截面為 Ⅳ 截面（左側）。 a 判斷危險截面 危險截面應該是應力較大，同時應力集中較嚴重。mm b 校核軸的強度 軸的材料為 45 鋼，調質處理。mm 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 17 caMTMVM2VR HM 2HR2VR 2VRrFaFtF D?1HR1VR39。從軸的結構圖和當量彎矩圖中可以看出， C 截面的當量彎矩最大，是軸的危險截面。 5) 軸的強度校核 a 求軸的載荷 在進行軸校核時按軸是實心進行校核， 因此軸的尺寸相應減少 ． 首先根據軸的結構圖作出軸的計算簡圖 （見圖 13） 。 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 16 2) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度 具體結構見 頭架主軸 圖 ， 3）軸上零件的周向定位 半聯軸器與軸的周向定位采用 A 型普通平鍵聯接，按 d1=34mm，從手冊中查得平鍵截面尺寸 bh=66,根據輪轂 寬度，由鍵長系列中選取鍵長 L=38mm，半聯軸器與軸的配合為H7/k6。根據工作要求選用十字軸式萬向聯軸器，型號為 WSD2，許用轉矩 [T]＝ 22400Nmm 。 圖 11 軸的受力分析圖 Axis stress analysis chart 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 15 由此可得 ： 222 2 1 0 1 2 0 . 651939t TF d ?? ? ? N 1ta n ta n 2 05 1 9 1 8 9c o s c o s 0rtFF ??? ? ? N tan 519 tan 0 0tFF? ?? ? ? ? N 式中 1? —— 壓力角； ? —— 螺旋角，因是直齒圓柱齒輪，因此 ? ＝ 0。 設計計算公式為 3 PdAn? (110) 式中 d—— 軸的直徑， mm； A—— 考慮了彎矩影響的設計系數 ； P—— 軸傳遞的功率， kW； n—— 軸的轉速， r/min。 小直徑的軸可以使用軋制圓鋼，大直徑 或直徑變化較大的階梯軸需要使用 鍛件，形狀復雜的軸通常采用鑄造方式制造。碳素鋼價格較低，對應力集中敏感性小，通常使用中碳鋼，最常用的是 45 號鋼，不太重要或受力小的軸可以使用 Q235 等鋼材。11 3 9 1 4 1 5 .4 3 2 .8 96 0 0 0 0 6 0 0 0 0tdnv ? ? ??? ? ?m/s； 與估取 3tv? 很相近 ,對 VK 取值影響不大 ,不必修正 VK ； 泵體蓋 孔加工 專機及夾具設計 12 V VtKK? , ?? ； 小輪分度圓 直徑 39。mm。 小齒輪分度圓直徑 1d 2131 2 1 []4 [ ]E H EdHkT I Z Zud u ??? (16) 齒寬系數 d? 查表得按齒輪相對軸承為非對銷布置：取 d? = 小齒輪齒數 1Z 在推薦值 20~40 中選 1Z =26 大齒輪齒數 2Z 2Z 2111 3000 2 6 5 5 . 1 21 4 1 5 . 4 3ni Z Zn? ? ? ? ? 圓整取 55。 在進行鉆削時，進給功率及小，可忽略不計，因此可直接 根據 計算出的 電動機的功率選擇電動機。 電動機的選擇 一般用于驅動金屬切削機床的電動機為異步電動機。 式 1 1 1