【正文】 4)夾緊力的要求1夾緊力的方向的確定夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件的準(zhǔn)確性和可靠性，一般要求夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基面，把工件壓向定位元件的主要定位表面上；夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能??；夾緊力方向應(yīng)使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可以使機(jī)構(gòu)輕便，緊湊以及減少工件變形，為此，應(yīng)使夾緊力Q的方向最好與切削力，工件重力G的方向，這時(shí)所需夾緊力為最小。4操作簡(jiǎn)便，省力，安全，以改善工人的勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。也就是即要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)或震動(dòng)，同時(shí)又必須使工件不產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此對(duì)夾緊裝置提出以下要求：1工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時(shí)所獲得的正確位置。3兩孔中心連線對(duì)兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差為：?Dα=2α=2cotΔ1max+Δ2max2L=+92=176。當(dāng)ΔB和ΔY變動(dòng)方向相同時(shí)，取“+”號(hào)，反之取“—”號(hào)。故：ΔD=ΔB+ΔY或ΔD=ΔBΔY。為了保證工件的加工質(zhì)量，工件在夾具中的定位誤差，一般應(yīng)小于工件被加工尺寸公差的1/3。同理與圓柱銷，按g6選取公差，查《軸的基本偏差》得其上偏差為：es=，查《標(biāo)準(zhǔn)公差值》，則ei==，則削邊銷的基本尺寸及公差為：。 削邊銷公差：首次計(jì)算削邊銷與孔配合的最小間隙，再計(jì)算削邊銷直徑尺寸d2，并按g6或f7選取偏差，然后圓整。定位銷公差：由箱體圖可知，T2面孔Φ94 0+、+，則定位Φ94的直徑尺寸d，由dmax=Dmin可得：dmax=94mm，定位銷的直徑公差一般按g6或f7配合選取，最后對(duì)銷尺寸進(jìn)行圓整處理。兩銷中心距：兩銷中心距的基本尺寸等于兩孔中心距的基本尺寸；兩銷中心線的偏差：一般取兩孔中心線的1/51/3，當(dāng)孔距公差大時(shí)，取小值，反之取大值，以便制造。2)定位誤差分析1定位元件尺寸及公差的確定。只有選擇T2面及Φ9Φ72孔來定位加工，且在本工序之前，選擇的定位面及定位孔已粗加工，故為精基準(zhǔn)。(2)夾具設(shè)計(jì)1）定位基準(zhǔn)的選擇由箱體零件圖可知，Φ25的側(cè)面通孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為T1面Φ8Φ72孔的中心線。(1)問題的提出本夾具主要用來鉆削、粗鉸、精鉸Φ25的側(cè)面通孔及Φ20內(nèi)孔，該孔為主要加工表面之一，對(duì)其尺寸要求非常高，（參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》為7級(jí)精度）；位置精度要求特別高，其公差為177。(9)夾具操作簡(jiǎn)要說明夾具的裝配圖見 夾具的設(shè)計(jì)思路：根據(jù)需要鏜的孔分析，在零件圖的底面有二個(gè)工藝孔，所以在鏜孔的時(shí)候同樣采取一面兩銷的定位，從裝配圖就可以分析得到，一面指的與夾具體接觸的支撐面，同時(shí)用圓柱銷和削邊銷共同限制工件的6個(gè)自由度，夾緊用的是壓板進(jìn)行夾緊。故安裝誤差為:△a=200= 3 對(duì)刀誤差△t的確定,鏜桿與鏜套的配合性質(zhì)為H7/h6。1 工件定位誤差△dw的確定根據(jù)前面定位誤差分析可得，誤差為+。在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定以后，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，在是合計(jì)過程中，取鏜桿與鏜套的配合性質(zhì)為H7/h6。為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差Δk。3）因刀具相對(duì)夾具位置不準(zhǔn)確，或刀具與導(dǎo)向、對(duì)刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差Δt。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有：1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差Δdw。2）一面兩銷定位誤差1移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差代入（式55）得： ==2 轉(zhuǎn)角誤差 代入（式56）得：；（7）鏜削力與夾緊力計(jì)算根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]可查得：1）鏜孔的計(jì)算鏜削力計(jì)算公式為：圓周分力 由前面計(jì)算和查表可得：， mm，則： 代入（式57）得： =，而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： =在鏜削中受到的扭矩為： ==2）鏜孔的計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》[1]可查得：鏜削力計(jì)算公式為：圓周分力 ，由前面計(jì)算和查表可得：， mm， 代入（式57）得： =，而徑向受力為： 代入以上數(shù)據(jù)得： =在鏜削中受到的扭矩為：==（8）夾具精度的計(jì)算夾具精度計(jì)算是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗(yàn)夾具是否合乎零件加工要求。 根據(jù)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[15]削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下： 兩銷定位尺寸關(guān)系圖1）確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差 == 2）確定圓柱銷直徑及其公差 （—基準(zhǔn)孔最小直徑） 取f7 所以圓柱銷尺寸為 3）削邊銷的寬度b和B （由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》[15]） 4）削邊銷與基準(zhǔn)孔的最小配合間隙 代入（式53）得： 5）削邊銷直徑及其公差 6）補(bǔ)償值 代入（式54）得： 按定位銷一般經(jīng)濟(jì)制造精度，其直徑公差帶為，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為 。由加工工藝孔工序簡(jiǎn)圖可計(jì)算出兩工藝孔中心距。（5）定位元件的設(shè)計(jì)本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩孔定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷。整個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)采用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。（3）夾緊方案及夾緊元件設(shè)計(jì)由于該工序?yàn)榭准庸?，在鏜削時(shí)，切向力垂直于底座，可以幫助工件夾緊。所以以底平面為主要的定位面，則采用經(jīng)典的一面兩銷定位，底面將限制工件Z方向的移動(dòng)、X方向上的旋轉(zhuǎn)、Y方向上的旋轉(zhuǎn)三個(gè)自由度。（1）工件加工工藝分析這組工序加工的孔在零件上是由、和面組成的一個(gè)的長(zhǎng)孔，但是這組孔都在一個(gè)水平線上，孔的孔都在一個(gè)水平線上，孔內(nèi)壁粗糙度要達(dá)，所以位置精度要還是高，靠臥式鏜床可以加工達(dá)到精度。2. 鏜主要支承孔夾具設(shè)計(jì)本工序?yàn)殓M、和右端面的工序，為了保證其加工精度，在鏜孔前所有的表面均已加工達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置精度要求。3）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明旋轉(zhuǎn)螺桿，推動(dòng)鋼球向下，鋼球同時(shí)使3個(gè)柱塞外移，將鉆模板夾緊再工件上。工件以一面兩孔定位：1短圓柱銷孔（1孔）X、Y方向的最大位移為：由圓柱銷及孔的公差分析可得：?1min= ，則 ?D1X=?D1Y=δD1+δd1+Δ1min=Δ1max=；2菱形銷孔中心線（2孔）在X、Y方向的最大位移分別為：?D2X=?D1X+2δLD=+2=；由削邊銷及孔的公差分析可得：?2min= ，則?D2Y=δD2+δd2+Δ1min=Δ2max=。在進(jìn)行定位誤差分析與計(jì)算時(shí)，可以將兩項(xiàng)分別計(jì)算，再按上式合成。定位誤差是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差共同作用的結(jié)果。 2定位誤差的分析定位誤差，是指由于定位造成的加工面相對(duì)于工序基準(zhǔn)的位置誤差，因?yàn)閷?duì)于一批工件而言，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量。有公式可得:Δ2min≈2b(δLD+δLd)D2=28(+)72= 則d2=D2?2min==。選取g6，查《軸的基本偏差》得其上偏差為：es=，查《標(biāo)準(zhǔn)公差值》，則ei==，則基本尺寸及公差為：。故取孔距的公差的1/5，為1/5=。加工采用一面兩孔組合定位，定位元件采用一個(gè)平面和兩個(gè)短圓柱銷（其中一個(gè)為短圓柱銷，另一個(gè)采用菱形銷）。工件以端面以及兩大孔作為定位基面，在鉆模板的4個(gè)支撐釘（以加工過的毛坯作為定位基準(zhǔn)，為了提高工件的穩(wěn)定性和剛度允許過定位）組成的平面、圓柱銷以及菱形銷上的定位。鉆模板在工件上定位，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，切屑易于清除，常用于床身、箱體等大型工件上的小孔加工，也可以用于中小批量生產(chǎn)中的中小工件加工。1）問題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差定位要求較低。本夾具將用于Z525立式鉆床。夾具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。3）夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。4)夾緊力的要求1夾緊力的方向的確定夾緊力的作用方向應(yīng)不破壞工件的準(zhǔn)確性和可靠性，一般要求夾緊力的方向應(yīng)指向主要定位基面，把工件壓向定位元件的主要定位表面上；夾緊力方向應(yīng)使工件變形盡可能?。粖A緊力方向應(yīng)使所需夾緊力可能小，在保證夾緊可靠的前提下，減小夾緊力可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)可以使機(jī)構(gòu)輕便，緊湊以及減少工件變形，為此，應(yīng)使夾緊力Q的方向最好與切削力，工件重力G的方向，這時(shí)所需夾緊力為最小。4操作簡(jiǎn)便，省力，安全，以改善工人的勞動(dòng)條件，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。也就是即要保證工件在加工過程中不產(chǎn)生移動(dòng)或震動(dòng)，同時(shí)又必須使工件不產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)淖冃魏捅砻鎿p傷。提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此對(duì)夾緊裝置提出以下要求：1工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時(shí)所獲得的正確位置。3兩孔中心連線對(duì)兩銷中心連線的最大轉(zhuǎn)角誤差為：?Dα=2α=2cotΔ1max+Δ2max2L=+92=176。當(dāng)ΔB和ΔY變動(dòng)方向相同時(shí)，取“+”號(hào)，反之取“—”號(hào)。故：ΔD=ΔB+ΔY或ΔD=ΔBΔY。為了保證工件的加工質(zhì)量，工件在夾具中的定位誤差，一般應(yīng)小于工件被加工尺寸公差的1/3。同理與圓柱銷，按g6選取公差，查《軸的基本偏差》得其上偏差為：es=，查《標(biāo)準(zhǔn)公差值》，則ei==，則削邊銷的基本尺寸及公差為：。 削邊銷公差：首次計(jì)算削邊銷與孔配合的最小間隙，再計(jì)算削邊銷直徑尺寸d2，并按g6或f7選取偏差，然后圓整。定位銷公差：由箱體圖可知，T2面孔Φ94 0+、+，則定位Φ94的直徑尺寸d，由dmax=Dmin可得：dmax=94mm，定位銷的直徑公差一般按g6或f7配合選取，最后對(duì)銷尺寸進(jìn)行圓整處理。兩銷中心距：兩銷中心距的基本尺寸等于兩孔中心距的基本尺寸；兩銷中心線的偏差：一般取兩孔中心線的1/51/3，當(dāng)孔距公差大時(shí)，取小值，反之取大值，以便制造。 3)定位誤差分析1定位元件尺寸及公差的確定。夾緊力為，選取系數(shù) S1= S2=S3=S4=，則實(shí)際夾緊力為 F1=S1 S2 S3 S4 F=。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。再使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。本夾具將用于Z525立式鉆床。六．夾具設(shè)計(jì)為了穩(wěn)定保證工件的加工精度；減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生成率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用；減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，特為重要表面的加工設(shè)計(jì)專用的夾具?！稒C(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，三角形螺紋，精度等級(jí)2級(jí)，加工次數(shù)N=3次，則： ①前側(cè)面孔 式中φ12中+△, l=17mm ，故：=。 攻螺紋的切削用量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》螺距 S= , 高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐（W18Gr4V）, =。②后側(cè)面M8通孔中+△ l=14mm 入切量及出切+△=3mm 故=③頂面M8螺孔中+△ l=14mm 入切量及出切+△=3mm 故=。根據(jù)z525鉆床說明書，== 由于, 故切削用量可用，即：f= mm/r, n==392r/min = 計(jì)算基本工時(shí)：。由于，故f= mm/r可用。決定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量，f=～ =～ f=～。 =50176。②底面孔式φ12通孔中+△ l=10mm ， 故：=③下面孔式φ12通孔中+△ l=14mm ， 故：=。 計(jì)算基本工時(shí)：。 攻螺紋的切削用量查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》螺距 S= , 高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐（W18Gr4V）, =。③下面孔式φ12通孔中+△ l=14mm 入切量及出切+△=6mm 故=。 ①前側(cè)面孔式φ12中+△ l=11mm 入切量及出切+△=6mm 故=。f=； =23m/min時(shí)， =，根據(jù)z525鉆床說明書，== 由于, 故切削用量可用，即：f= mm/r, n==272r/min =。故，= 根據(jù)Z525鉆床說明書。決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)以及壽命，當(dāng)20mm時(shí)，壽命T=60min.決定切削速度：，f=～，=14～1 6m/min修正系數(shù)為 = = = =；= = = = 。以上3個(gè)進(jìn)給量比較，可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，～,據(jù)Z525鉆床說明書，選擇f=檢驗(yàn)： 當(dāng)：=12mm，f==3580N 軸向力的修正系數(shù)為= =，故：=3580=3222N根據(jù)Z525鉆床說明書，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力=8830N。決定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量，f=～； =～13mm時(shí) f=～； = f=。 =50176。 ②半精銑（端銑）φ16孔 選擇錐柄立銑刀：L=120mm ,l=36mm ,z=6mm莫式錐度2號(hào) 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 刀具材料：硬質(zhì)合金端銑刀刀具壽命： T=60min =～=6(～)=～3mm/r，選擇=2mm/r。由于, 故切削用量可用，即：f= mm/r, n==195r/min = 計(jì)算基本工時(shí)：。由于；故f=0.,81 mm/r可用。L=4mm 2mm = b=2 mm決定進(jìn)給量f：按加工要求決定進(jìn)給量，f=～ =16mm f=； f=～；由于機(jī)床的允許軸向力為8330N。=50176。式中+△ l=14mm ，入切量及切+△=9mm則=。 =20176。=8176。鉸刀的幾何形狀：=5176。確定鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，=75min確定切削速度以及進(jìn)給量： 可選擇：f=～, =8～12 m/min選擇=12m/min=～，則：===153r/min根據(jù)立式鉆床說明書選擇：f= mm/r=140r/min 計(jì)算基本工