套筒十字槽铣削专机设计【通过答辩毕业论文+CAD图纸】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 目 录 第一章 前言 3 铣床 简介 3 床 的发展历史 3 床 的 分类 3 第二章 铣床内部结构的各项性能校核 14 定电动机类型 14 部传动件的校核 14 传动各项性能校核 15 轮传动各项性能校核 27 的各项性能校核 计算 29 第三章 附铣床各图 32 文献参考 13 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 前 言 毕业设计是学生在学完教学计划所规定的全部课程后，总结在校学习成果，应用自己所学知识和能力进行的一次综合性的大实践，在校学习的最后一环，必将对毕业后的工作 产生深远的影响。毕业设计培养和锻炼自己对所学知识的灵活应用，通过毕业设计，可以掌握正确的设计方法和设计思维方法，进一步提高自己有关机械制造工艺及设备方面的设计能力，提高制图、计算、文字叙述、运用各种标准、规范、手册的能力，学会调查研究、理论联系实际、锻炼查阅、分析研究国内外有关资料的能力，巩固并扩大知识领域和视野，学习本专业范围内与设计题目有关的专业知识，使自己得到更好的锻炼，以能够胜任将来的工作的需要 。 随着现代机械工业的发展，机床的种类越来越繁多，机床的功能越来越 多，为了适应当今机械生产中的特殊要求，专 用机床的应用越来越广泛 。 之所以选择套筒十字槽铣削专机设计作为我的设计题目，是因为我发现以前的铣床虽然功能不少，但是有很多不足之处，比如对工件大批量生产不能满足，而且生产效率不高，对一些有特殊要求的工件也不能进行批量生产。 基于这个前提，我选择了铣削类的专机设计，主要是针对套筒十字槽的铣削进行加工 。通过本次设计，可以生产出一种铣床满足套筒十字槽的铣削标准化批量生产，这种铣床既可以满足特殊的加工要求又节省了时间、减少了劳动力。 本毕业设计的目的是设计出一种铣削类的专用机床，让它只对套筒十字槽这一类材料进行铣削加工。 本机床结构 简单、集中化程度高、针对性强、 工作效率高 、能够适应在生产批量大的生产中的要求 。它既提高了生产效率，又简化了操作程序，而且减轻了工人的劳动强度。 当然在铣床中夹具的设计也是至关重要的，由于夹具设计过程的随机因素较多，目前仍有许多企业沿用 传统的设计方法来完成，即由经验丰富的工艺人员人工设计 (或借助二维 。很显然，这种设计方法在很大程度土受夹具设计由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄，并且对加工特殊要求的工件还不能满足，这样就引起了一场技术革命，铣床得到了广泛改进，它的应用范围也大幅度扩大，对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床，铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高，因此，早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了，能够制造各种复杂形状的铣刀，因而铣床从铣 削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多，为适应加工工件的尺寸和重量，铣床的类型有：升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床；为适应批量生产的有：圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床；为适应某些特殊工件加工而发展的有：工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床；为适应加工复杂曲面的有：液压仿形铣床、电气仿形铣床、数字程序控制铣床等。此外，还有与镗削加工相结合的铣镗床以及与磨削加工相结合的铣磨床。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 者的经验和知识水平的限制，且设计周期长，设计效率低，劳动强度大，已不适应现代制造技术。因此，开发出实用的计算机辅助夹具设计系统是解决这一间题的重要方法和手段。计算机辅助设计可以分为概念设计、技术设计和详细设计三个阶段。概念设计是计算机辅助夹具设计中最关键的一个环节 ,它影响着后续的技术设计和详细设计 ,是决定夹具方案优劣的重要阶段。 由于铣削加工切削用量及切削力较大，又是多刃断续切削，加工时易产 生振动，因此设计铣床夹具时应注意：夹紧力要足够且反行程自锁；夹具的安装要准确可靠，即安装及加工时要正确使用定向键、对刀装置；夹具体要有足够的刚度和稳定性，结构要合理。 铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用 。 本次设计主要包括两大部分。 第一部分为套筒十字槽铣削专机的设计，其中包括铣床的基本尺寸的选择、电机的选择、传动系统的设计和铣刀的选择。 首先，铣床的基本尺寸主要参考常用铣床的外形尺寸，并 根据它的需要来确定。可根据 45 钢的切削性能及铣削时的铣削用量和铣削速度来估算出铣削力 和铣削功率来，并根据铣削功率选择电动机。然后，根据所选电机的同步转速和铣削速度来确定传动比，并用齿轮传动系统来实现。由于是加工套筒十字槽的铣床，所以根据工件的需要，选择最有利的铣削速度，不需要变速，采用单级传动即可。 第二部分为专用夹具的设计，其中包括定位方式的选择、定位误差的计算、夹紧方式的确定、夹紧力的确定及夹紧机构的的选择、导引装置的确定、夹具体的设计和夹具体在机床上的定位方式。 根据六点定位原理、套筒十字槽的特点及常 用定位元件的种类，来确定夹具体的定位方式。由于零件在加工时，总会产生误差，因此应考虑工件的定位误差。进行定位误差的计算，以保证定位误差在零件加工误差允许的范围之内。若不合适，则应选择更合适的定位方式，以确保零件的加工精度。为了使零件在被加工时保持位置不变，应对零件在被加工时所需的 夹 紧力进行估算。在此基础上，综合考虑零件的定位方式和加工方式，来设计适合的夹紧机构。为保证加工精度，选择合适的对刀导引装置，保证工件相对于刀具处于正确的位置。综合以上各方面的设计和各个装置的相对位置关系，可以设计出夹具体的结构。并且 还要确定夹具体在机床上的定位方法和定位精度。这样就完成了夹具的设计。 由于此次设计是根据实际生产加工中的需要来进行设计的，因此还从经济性方面分析了此次设计的可行性。另外，分析了此次设计相对于一般生产加工情况的优点、此次设计的不足，和可能改进的方法。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 1 绪论 床的 简介 最早的铣床是美国人惠特尼于 1818 年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于 1862 年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形； 1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪 20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡 块可完成 “ 进给 或 “ 决速 的自动转换。 由于较早以前的铣床应用领域比较狭窄，并且对加工特殊要求的工件还不能满足，这样就引起了一场技术革命，铣床得到了广泛改进，它的应用范围也大幅度扩大，对铣床新的技术研究从未停止过。铣床是用多刃铣刀进行铣削加工的机床，铣刀的旋转为主运动。由于平面的铣削比刨削生产效率高，因此，早先的铣床是取代刨床而出现的。后来刀具技术提高了，能够制造各种复杂形状的铣刀，因而铣床从铣削平面扩大到能加工各种沟槽、螺旋面、回转面、齿形面以及复杂的空间曲面。铣床的类型较多，为适应加工工件的 尺寸和重量，铣床的类型有：升降台铣床、无升降台铣床和龙门铣床；为适应批量生产的有：圆工作台铣床、双端面铣床和鼓轮铣床；为适应某些特殊工件加工而发展的有：工具铣床、键槽铣床、曲轴铣床；为适应加工复杂曲面的有：液压仿形铣床、电气仿形铣床。 床 的发展历史 1950年以后，铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是 70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。 床的分类 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 铣床种类很多，一般 是按布局形式和适用范围加以区分，主要的有升降台铣床、龙门铣床、单柱铣床和单臂铣床、仪表铣床、工具铣床等。 升降台铣床有万能式、卧式和立式几种，主要用于加工中小型零件，应用最广；龙门铣床包括龙门铣镗床、龙门铣刨床和双柱铣床，均用于加工大型零件；单柱铣床的水平铣头可沿立柱导轨移动，工作台作纵向进给；单臂铣床的立铣头可沿悬臂导轨水平移动，悬臂也可沿立柱导轨调整高度。单柱铣床和单臂铣床均用于加工大型零件。 仪表铣床是一种小型的升降台铣床，用于加工仪器仪表和其他小型零件；工具铣床主要用于模具和工具制造，配有立铣头、万 能角度工作台和插头等多种附件，还可进行钻削、镗削和插削等加工。其他铣床还有键槽铣床、凸轮铣床、曲轴铣床、轧辊轴颈铣床和方钢锭铣床等，它们都是为加工相应的工件而制造的专用铣床。 另外，按控制方式，铣床又可分为仿形铣床、程序控制铣床和数控铣床等 。 2 铣床内部结构的各项性能校核 设计项目 设计公式与说明 结果 设计题目 根据提供的图纸校核各零部件的各个性能参数是否合格 根据装配图上电机型号：查得 步转速为1500r/载转速 1390r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 2. 计算总传动比 6 取带的传动比 i=3. i 0=0 396 =32 注意：以上传动比的分配只是初步的，传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径准确计算，故应在各级传动零件的参数确定后计算实际传动比，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为 （ 35） %。 各轴转速 轴： n =0 31390 r/63r/轴： n =112463r/4。 5r/计项目 设计公式与说明 结果 轴： P = 01=轴： P =P 12= P 1 2=T d=9550550M 轴： T =9550550M 运动和动力参数的计算结果列于表 2 1）由表 9得工作情况系数 K A= 2）据式 A P=带型号 查图 9 A 型 V 带 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 d d 1) 考图 9表 9小带轮 d 5 2）验算带速 由式（ 9 V=100060 d 1 n=100060 =m/s) (v 1在 525m/s 内，合适 ) （ 3）从带轮直径 d d2=i d 75=225 查表 9 d 24 传动比 i=215224=i=3) (4)从动轮转速 n 2 n 2=1390=463r/带长 1）按式（ 9选中心距 a 0 75+224） a 0 21（ 75+224） 209 a 0 6279 取 a 0=1000 （ 2）按式（ 9带的计算基准长度 L a 0+2( d d 412(2 设计项目 设计公式与说明 结果 =2 10002(75+224)+ 10004 )75224(2 =2000+2 299+400022201=2475 (3) 查表 9带的基准长度 L d=2240 （ 4）按式（ 9算实际中心距 a=a o+2 0=1000+2 )24752240( =883 按式（ 9定中心距调整范围 a a+d=2240)= a d=2240)= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 由式（ 9 180a dd 2 =180 883 75224 170 120 （合适） 带根数 z （ 1）由表 9 d 25， n 1=950r/ n 1=1200r/ 单根 B 型 V 带的额定功率为 线性插值法求 n 1=1200r/的额定功率值 P 1=501200 （ 1200=表 9得 P o= 2）由表 9得包角修正系数 3) 由表 9得带长修正系数 K L= 4）计算 V 带根数 Z 由式（ 9 Z11( = ） 2 （取 Z=2 根） 0 由表 9得 m=m 由式（ 9 F 0=5002 1+ 设计项目 设计公式与说明 结果 =5001+ 65N (取 F 0=65N) Q 由式 9 Q 22F 02 2 65 65 259N 根据实际情况选定小带轮基准直径 d 5 ，采用实心式结构，大带轮基准直径 d 24，采用孔式结构。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 处理方法及精度等级 （ 1）机床内的传动是封闭式传动，无特殊要求，为制造方便，采用软齿面钢制齿轮。查表 6考虑 =+3050的要求，小齿轮选用 45 钢， 调质处理，齿面硬度 217255齿轮选用 45 钢，正火处理，齿面硬度 162217，计算时取=240=200 2）该传动为一般传动装置，转速不高，根据表 6选 8级精度。 （ 1）载荷系数 K （ 2）小齿轮传递的转矩 （ 3）齿数 d (4)许用接触应力 H 由于是封闭式软齿面齿轮传动，齿轮承载能力应由齿面接触疲劳强度决定，由式（ 6 d 13 21 )1()(2 有关参数的选取与转矩的确定 由于工作平稳，精度不高，且齿轮为不对称布置，查表 6 K= 1=106 1106 153N 根据已知条件得知小齿轮 Z 1=32,而大齿轮 Z 2=58 实际传动比 i 12=12258=2 故误差 820 b 2 3 4 B 2D D D D=11，因此得： b =4, B =9 5) 补偿距离 1 m i ( (2式中 1 夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最小间隙 (圆柱销的尺寸为 11 6g ，根据 79 知该即尺寸为 。 由此可得 1 m 6 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 则 1 m i 0 3 0 . 0 1 0 . 0 0 6 0 . 0 4 322 (6) 菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙 2 m i n 22 2 0 . 0 4 3 4 0 . 0 3 111 (式中 2D 与菱形销相配合的工件定位孔的最小直径 (7) 菱形销最大直径 2 2 2 m i n 1 1 0 . 0 3 1 1 0 . 9 6 9 (公差选取 ) 两定位销所产生的最大角度定位误差 1 m a x 2 m a x 0 . 0 0 6 0 . 0 3 1 02 2 1 5 5 式中 1 夹具圆柱销与其配合的工件定位孔间的最大间隙； 2 夹具菱形削与其配合的工件定位孔间的最大间隙应保证； 则 0 由于待加工孔未对其形位公差，因此允许些许偏差。 泵体在夹具 中的夹紧 工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的。仅仅定位好，在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 夹紧装置的基本任务就是保持工件在定位中所获得的既定位置，以便在切 削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和振动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确位置。 夹紧装置的组成 一般夹紧装置由下面两个基本部分组成。 1) 动力源 即产生原始作用力的部分。如果用人的体力对工件进行夹紧，称为手动夹紧；如果用气动、液压、气液联合、电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 夹紧，则称为机动夹紧。 2) 夹紧机构 即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。它包括中间递力机构和夹紧元件。中间递力机构把来自人力或动力装置的力传递给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件接触，最终完成夹紧任务。 根据动力源的不同和工件夹紧的实际需要，一般中间递力机构在传递夹紧力的过程中，可以起到以下作用： a 改变作用力的方向； b 改变作用力的大小 ； c 具有一定的自锁性能，以保证夹紧可靠，在手动夹紧时尤为重要。 本次设计采用手动夹紧方式。 夹紧力的确定 1) 夹紧力的方向 夹紧力应垂直于主要定位基准面 11。为使夹紧力有助于定位，则工件应紧靠支撑点，并保证各个定位基准与定位元件接触可靠。一般地讲，工件的主要定位基准面其面积较大、精度较高，限制的不定度多，夹紧力垂直作用于此面上，有利于保证工件的加工质量。 夹紧力的方向应有利于减小夹紧力。图 2示为工件安装时的重力 G 、切削力 F 和夹紧力 W 之间的相互关系。其中图 (a)最好，图 (d)最差。 图 2紧力与切削力、重力的关系 （ a） 0W 图（ b） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图（ c） c o s s i n ( s i n c o s ) 图（ d） 图（ e） W F G 下面分析三力互相垂直的情况下，切削力与夹紧力间的比例关系。图 2在卧式铣床上铣一用台钳夹紧的工件。 图 2削时 W、 G 间的关系 he r、 W、 G 重量 G 很小而可以忽略不计时，只考虑夹紧力 W 与切削力静力平衡条件 1+212 (2式中 1 工件的定位基准与夹具定位元件工作表面间的摩擦系数，12 工件的夹压表面与夹紧元件间的摩擦系数，2 因此 ( 2 . 0 3 . 3 )0 . 3 0 0 . 5 0r (2 可见在依靠摩擦力克服切削力的情况下，所需要的夹紧力是很大的。 在夹紧力工件时各种不同接触面之间的摩擦系数 可见表。 表 3种不同接触表面之间的摩擦系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 of 接触表面的形式 摩擦系数 接触表面均 为加工过的光滑表面 件表面为毛坯，夹具的支承面为球面 具定位或夹紧元件的淬硬表面在沿主切削力方向有齿纹 具定位或夹紧元件的淬硬表面在垂直于主切削力的方向有齿纹 具定位或夹紧元件的淬硬表面有相互垂直齿纹 具定位或夹紧元件的淬硬表面有网状齿纹 了减小夹紧力，可以在正对切削力 F 的作用方向，设置一支承元件（图2之 T）。这种支承不用作定位，而是用来防止工件在加工中移动。 图 2受切削力支承 图 2示，当圆柱铣刀切入全深时，作用于工件上的切削分力yF、此可用图 2示之压块，使夹紧力 一 力两用。 在钻床上对工件钻孔时，为了减小夹紧力，应力求使主要定位基准面处于水平位置，使夹紧力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基准面上。见图2-7(a)所示。 反之，当夹紧力与切削力及工件重力方向相反时，所需的夹紧力很大，W=F+G。例如在壳体凸缘上钻孔时，由于壳体较高，工件只能倒装。这种安装方式在图 2-7(b)中的 F 和 G 均有使夹紧机构脱开的趋势，因此需要施加较大的夹紧力 W。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 2削时 W、 F、 G 间的关系 he , F, G 2) 夹紧力的作用点 夹紧力的作用点是指夹紧元件与工件相接触的一 小块面积。选择作用点的问题是在夹紧力方向已定的情况下才提出来的。选择夹紧力作用点位置和数目时，应考虑工件定位可靠，防止夹紧变形，确保工序的加工精度。 a 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转。 当夹紧力虽然朝向主要定位基面，但作用点却在支承范围以外时，夹紧力与支反力构成力矩，夹紧时工件将发生偏转，使定位基面与支承元件脱离，以至破坏原有定位。应使夹紧力作用在稳定区域内。 b 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。 对于箱体、壳体、杆叉类工件，要特别注意选择力的作用点问题 。 在使用夹具时，为尽量减少工件的夹紧变形，可采用增大工件受力面积的措施。采用具有较大弧面的夹爪来防止薄壁套筒变形；可在压板下增加垫圈，使夹紧力均匀地作用在薄壁 夹紧力的大小必须适当。当夹紧力过小，工件可能在加工过程中移动而破坏定位，不仅影响质量，还能造成事故；夹紧力过大，不但会使工件和夹具产生变形，对加工质量不利，而且造成人力、物力的浪费。 计算夹紧力，通常将夹具和工件看成一个刚性系统以简化计算。然后根据工件受切削力、夹紧力（大工件还应考虑重力，高速运动的工件还应考虑惯性力等）买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 后处于静力平衡条件，计算出理 论夹紧力0W，再乘以安全系数 K ，作为实际所需的夹紧力0W，即 0W K W(2 式中 0W 实际所需要的夹紧力 (N)； W 按力平衡条件计算之夹紧力 (N)； K 安全系数，根据生产经验，一般取 K 3。 用于粗加工时，取 K 3；用于精加工时，取 K 2。 夹紧工件所需夹紧力的大小，除与切削力的大小有关外，还与切削力对定位支撑的作用方向有关。 夹紧机构的选择及设计 从前面提到的夹紧装置组成中可以看出，不论采用何种力源（手动或机动）形式，一切外加的作用力要转化为夹紧力均需通过夹紧机构。因此，夹紧机构是夹紧装置中的一个很重要的组成部分。 夹紧机构可分为斜楔夹紧机构、螺旋夹紧机构、偏心夹紧机构、定心对中夹紧机构等。斜楔夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构 、偏心夹紧机构及定心对中夹紧机构等都是斜楔夹紧机构的变型。 斜楔夹紧机构主要是利用其斜楔面移动时所产生的压力来夹紧工件的，亦即一般所谓的楔紧作用。斜楔的斜度一般为 1:10，其斜度的大小主要 是根据满足斜楔的自锁条件来确定。 一般对夹具的夹紧机构，都要求具有自锁性能。所谓自锁，也就是当外加的作用力 Q 一旦消失或撤除后，夹紧机构在纯摩擦力的作用下，仍应保持其处于夹紧状态而不松开。 螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把斜楔绕在圆柱体上因它的夹紧作用原理与斜楔时一样的。不过这里是通过转动螺旋，使绕在圆柱体上的斜楔高度发生变化来夹紧工件的。 1) 夹紧形式所需夹紧力的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 2件的受力分析 2 (2式中 1 夹紧元件与工件间的摩擦因数 2 工件与夹具支撑面间的摩擦因数 根据式 (2得： 3 5 6 N 再由表 (2式 (2得： 1 . 6 3 5 6 . 5 71 1 8 8 . 5 70 . 4 8N 2) 螺旋夹紧机构所需作用力的计算 图 2紧力作用简图 of 据图 3计算所需作用力 0 01 0 1 2 1 2 201 ( ) ( ) c o sQ z k zl t r t g r t g W r t g r t g a c r t (N纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 ) (2式中 T 应在螺旋夹紧机构上的夹紧转矩 (Nm)； 0W 单个螺旋 夹紧产生的夹紧力 (N)； r 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（ 其值视螺杆端部的结构形式而定； L 作用力臂； 1 螺杆端部与工件间摩擦角（ ）； 螺纹升角， ()； 螺纹中径之半（ 2 螺旋副的当量摩擦角 ()， 22 c o ，式中 2 为螺旋副的摩擦角 ()， 为螺纹牙型半角 ()。 为计算方便，令1()K r tg f ，则 T 当采用公制螺纹夹紧机构时，各种不同夹紧情况的 K 值可在 K 的数值表中查询。 导向元件的设计 导向元件主要使用来 确定刀具与工件的相对位置，加工时起刀正确引导刀具的作用。另外，它还可作定位元件使用。这类元件包括各种钻模板、钻套、铰套和导向支承等。 钻模板的类型与选择 钻模板是组装钻床夹具不可缺少的重要元件，钻床夹具在组合夹具中所占数买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 量最多，因此钻模板的结构形式有 22 类，尺寸规格有 92 种之多。在组装钻床夹具时，要根据孔的直径和位置来选择相应孔径和外形尺寸的钻模板。钻模板孔径大小要与标准的钻套外径一致，因此钻模板孔径大小与被加工孔径大小有关。选用时可参见表 2 表 2模板孔径选择表 加工孔直径 钻模板孔径 3 8 8 14 14 20 2028 2838 3848 8 12 18 26 35 45 58 按钻模板底面分，有带定位槽和不带定位槽的两种。前者可利用定位键直接在支承元件导向，以调整其适宜位置，而后者则需与专用的导向支承元件相配合使用。 大多数钻模板的钻套定位孔偏于一端，组装成悬臂式钻模。这种钻模多用于较小孔径的加工。对于定位孔在中间的叫中孔钻模板，它适用于钻削大孔用，或用支撑元件组装成桥式钻模夹具以增加其刚性。 立式钻模板适用于加工孔间距小的工件，由于钻模厚度加大，使其刚度增强，可使钻模板增大其悬伸长度，或使相邻钻模板之间相互靠近。 钻套的选择与设计 夹具在机床上安装完毕，在进行加工之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相对夹具定位元件处于正确位置 12。 在钻床夹具中，通常用钻套实现刀具的对准，如图 3示，加工中只要钻头对准钻套，所钻孔的位置就能达到工序要求。当然，钻套和镗套还有增强刀具刚度的作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 图 2套对刀 to 23451) 钻套的四种形式 a 固定钻套 图 3a)为固定钻套的两种结构， A 型为无肩的， B 型为带肩的。带肩的主要用于钻模板较薄时，用以保持钻套必要的导引长度。钻套外圆以 76种钻套的缺点是磨损后不易更换，因此主要用 于 中小批生产用的钻床夹具上或用来加工孔距小和孔距精度要 求较高的孔。为防止切屑进 入 钻套内，钻套的上下端应以突出钻模板为宜，一般不能低于钻模板。 b 可换钻套 可换钻套的实际功用仍和固定钻套一样，可供钻、扩、铰孔工序使用，在批量较大时，磨损后可迅速更换。可换钻套的结构如图 3b)所示，它的凸缘铣有台肩，防转螺钉的头部与此台肩有一定间隙以防止可换钻套转动。拧去螺钉便可取出可换钻套。为了避免钻模板的磨损，钻套不直接压配在夹具体或钻模板上，而是以 765的内孔中，并用防转螺钉防止在加工过程中刀具、切屑与钻套内孔的摩擦力使钻套产生转动，或推倒时随刀具抬起。衬套外圆与夹具体或钻模板的配合采用 766 c 快换钻套 快换钻套是供一个孔须经多个加工工步（如钻、扩、铰、锪孔和攻丝等）所买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 用的。由于在加工过程中，需依次更换、取出钻套，以适应不同加工刀具的需要，所以采用快换钻套。图 3c）是标准快换钻套结构。它除在其凸缘铣有台肩以供防转螺钉压住外，同时还铣出一削 边平面。当此削边平面转至钻套螺钉位置时，便可向上快速取出钻套。为防止直接磨损钻模板或夹具体，也必须配有衬套。 图 2类钻套 23d 特殊钻套 特殊钻套是根据具体加工情况自行设计的，以补充标准钻套性能的不足 ,在本次设计中，根据加工情况选择长型快换钻套。 2) 钻套导引孔尺寸和公差的确定 根据待加工孔的尺寸 d 择长型快换钻套的尺寸。其结构见图3体尺寸参数见表 3 长型快 换钻套 技术条件： a 材料： d 26d 260； b 热处理： 64； 20 渗碳深度 45。 表 2型快换钻套尺寸 a of d D 花前） h 1h 2h 基本尺寸 极限偏差 基本尺 极限偏差 极限偏差买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 m6 03 + +5 12 1040 8 3 8 34 +0 12 46 18 15 1555 12 18 续表2-3 d 3ma b 配钻套螺钉 基本尺寸 03 10 50 5 34 14 46 14 13 8 图 2快换钻套结构 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 a of ) 钻套高度和钻套与工件距离 a 钻套高度 钻套高度由孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具耐用度、工件表面形状等因素决定。一般材料强度高，钻头刚度低（钻头悬伸长度直径与直径之比大于15）和在斜面上钻孔时，采用长钻套。 钻一般的螺钉孔、销子孔，工件孔距精度在 是自由尺寸公差时，钻套的高度取 (1 2 )，钻套内径采用基轴制 公差。 加工 精度，孔径在 12上的孔或加工加工工件孔距精度要求在 ，钻套的高度取 ( 2 3 。钻套内径采用基轴制 公差。 加工 精度的孔 和 孔距精度要求在 ，钻套的高度取 (1 1 H ()。 参见表 2知具体选择方法。 表 2套高度和钻套端部与工件表面的距离 a of a of 图 加工条件 钻套高度 加工材料 钻套与工件间的距离 一般孔、销孔，孔距公差为 (1 2 ) 铸铁 ( 0.7) 上的孔，孔距公差为 2 3 青铜 铝合金 ( 1.5) 下的孔，孔距公差为 1 1 H () 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 b 钻套与工件表面的距离 钻套与工件间留有一定的距离 h，如表 2简图。如果 h 太大，会增大钻头的倾斜量，使钻套不能很好的导向。 h 过小，切屑排出困难（特别使钢件），不仅会增大工件加工表面的粗糙度，有时还可能将钻头折断。 h 值可按表 2取 材料越硬，则式中的系数应取小值，钻头直径越小，也即钻头刚性越差，式中的系数取最大值，以免切屑堵塞而使钻头折断。 但是下面几种特殊情况需另考虑： a 在斜面上钻孔（或钻斜孔）时，钻头最易引偏，为保证起钻良好， h 应尽可能小一些（ ）。 b 孔的位置精度要求高时，可取 h=0，以保证钻 套有较好的导引作用，而让切屑从钻头的螺旋槽中排出。这样，排屑条件反比只留很小 h 值的要好，但此时钻套磨损严重。 c 钻深孔（孔的长径比 5）时，要求排屑畅快，可取 h 此外，各种钻套内孔合外圆的同轴度不应大于 因此钻套与工件表面的距离 h 取 h 4) 钻床夹具导套位置尺寸的标注 图 2b)为钻床夹具导套位置尺寸的标注示例。导套轴心线离定位元件定位面的距离尺寸 图 2a)工件工序尺寸 L 的平均值确定 2夹图 2套位置尺寸的标注 of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 专业论文设计图纸资料在线提供，优质质量，答辩无忧 对刀元件位置尺寸公差 315。 夹具体 的设计 夹具体一般是夹具上最大和最复杂的基础元件。在夹具体上，要安放组成该夹具所需要的各种元件、机构、装置，并且还要考虑便于装卸工件以及在机床上的固定。因此夹具体的形状和尺寸应满足一定要求，它主要取决于工件的外廓尺寸和各类元件与装置的布置情况以及加工性质等。所以在专用夹具中，夹具体的形状和尺寸很多是非标准的。 夹具的制造属单件生产性质，为缩短设计和制造周期，减少设计和制造费用，所以夹具体设计一般不作复杂计算。通常都是参照类似的夹具结构，按经验类比法估计确定。实际上在绘制夹具总图时，根据工件、定位元件、夹紧装 置、对刀导引元件以及其他辅助机构和装置在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。 表 2具体相关标准 ig 具体部位 经验数据 铸造结构 焊接结构 夹具体壁厚 h 8 25 10强筋厚度 加强筋高度 不加工的毛面与加工表面之间的间隙 （ h 不大于 5h 夹具体时毛面，工件也是时，取 8 15面，工件光面，取 4 10夹具在机床上的定位 1) 夹具在机床上定位的目的 为了保证 工件的尺寸精度和位置精度，工艺系统各个环节之间必须具有正确的几何关系 13。一批工件通过其定位基准面和夹具定位表面的接触或配合，占有一致的、确定的位置，这是满足上述要求的一个方面。夹具的定位表面相对于