转速器盘机械制造课程设计

1、（w）黄梦忱机械制造工程原理课程设计说明书设计题目：转速器盘制造工艺及夹具设计设计者乔凯凯学 号 21006071028指导教师修磊机电与信息工程学院2013年5 月 1日、乙刖 百机械制造工程原理课程设计是我们学习完大学阶段的机械类基础和技术基础 课以及专业课程之后的一个综合课程， 它是将设计和制造知识有机的结合， 并融 合现阶段机械制造业的实际生产情况和较先进成熟的制造技术的应用，而进行的一次理论联系实际的训练，通过本课程的训练，将有助于我们对所学知识的理解， 并为后续的课程学习以及今后的工作打下一定的基础。对于我本人来说，希望能通过本次课程设计的学习，学会将所学理论知识和 工艺课程实习所

2、得的实践知识结合起来， 并应用于解决实际问题之中，从而锻炼 自己分析问题和解决问题的能力；同时，又希望能超越目前工厂的实际生产工艺， 而将有利于加工质量和劳动生产率提高的新技术和新工艺应用到机器零件的制 造中，为改善我国的机器制造业相对落后的局面探索可能的途径。由于所学知识和实践的时间以及深度有限， 本设计中会有许多不足，希望各 位老师能给予指正。刖 日i第1章机械加工工艺规程设计 31.1 零件的分析31.2 零件的生产纲领及生产类型 41.3 零件的加工工艺分析 41.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题 5第2章机械加工工序设计62.1 基准的选择62.2 表面加工方案的选择 72.3

3、 制订机械加工工艺路线 82.4 选择毛坯102.5 机床的选择102.6 选择夹具102.7 选择刀具112.8 选择量具112.10 加工量计算表 112.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 122.12 确定工序尺寸 12第3章机械加工计算133.1 粗铳上下端面和上表面 133.2 钻10 和 2- *6 孔133.3 校 *10 和 2- *6 孔153.4 精铳上表面163.5 粗铳前端面和后端面 163.6 精铳前端面163.7 钻 2- *9 孔：17第4章夹具的设计174.1 工件的加工工艺分析 174.2 确定夹具的结构方案 184.3 绘制夹具总体图25参考文献25

4、第1章机械加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用转速器盘是调速机构。10mnfl装一偏心轴，此轴一端通过销与手柄相连， 另一端与油门拉杆相连。转动手柄，偏心轴转，油门拉杆即可打开油门或关小油 门。6mmi装两销，起限位彳用，手柄可在 120范围内转动，实现无级调速。 该零件通过9mnfl用m8螺栓与柴油机体连接。本设计任务给定的零件转速器盘，即传递运动并保持其他零件正确工作方式 和保持互相之间的正确位置。其对加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一 定的要求，由于零件比较复杂，不成规则，故加工过程中需要用到复杂的夹具。1.1.2 零件的工艺性分析和零件图的审查该零件图的视图正

5、确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的 加工过程，需要有较高的平面度，某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面 要求有一定的尺寸精度和平行度。否则会影响机器设备的性能和精度。由于零件 的结构比较复杂，加工时需要较复杂的夹具才能准确的定位， 并保持适当的夹紧力, 可以用花盘进行定位加紧，并用垫块进行辅助定位。1.2 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。假定该机器年产量为80台，且每台机器中仅有一件，由零件的特征可知，它属于机体类小零件，因此，可以确 定其生产类型为单件生产。1.3 零件的加工工艺分析转速器盘共有九个机械加工表面，其中，两个直径为9mm的螺栓

6、孔与10mm孔有位置要求；120圆弧端面与10mm孔的中心线有位置度要求。现分述如下：两个直径为9mm的螺栓孔两个直径为9mm的螺栓孔的表面粗糙度为 ra6.3,螺栓孔中心线与底平面的 尺寸要求为187.5 mm；两个螺栓孔的中心线距离为280.05 mm；螺栓孔与直径 为10mm的孔中心线距离为72 0.1 mm；与柴油机机体相连的后平面，具表面粗 糙度为ra6.310mm的孔及1200圆弧端面10mm的孔尺寸为 10驾3 mm,表面粗糙度为ra3.2,其孔口倒角0.5x 450 ,两个wo036 mm的孔表面粗糙度为 ra3.2, 120圆弧端面相对 10mm孔的中心线有端面圆跳动为0.2

7、mm的要求，其表面粗糙度为ra6.3o从以上分析可知，转速器盘的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的10mm和c6mm孔。1.4 零件主要技术条件分析及技术关键问题从转速器盘的各个需要加工的表面来分析：后平面与机体相连，其长度尺寸精度不高，而表面质量较高；两个 9mm的螺栓孔，因需要装配螺栓进行连接， 还要用于夹具 定位，具加工精度可定为it9级；25mm圆柱上端面和120。圆弧 端面位置精度要求不高；两个6mm的孔需要装配定位销，表面质量要求高；10mmjl需要装配偏心轴，其表面质量要求高；各加工面之间的尺寸精度要求不 高。从以上分

8、析可知，该零件在大批量生产条件下，不需要采用专用的机床进行 加工，用普通机床配专用夹具即可保证其加工精度和表面质量要求。因此，该零 件的加工不存在技术难题。为提高孔的表面质量，在孔加工工序中采用钱削对其 进行精加工。28面和i,ii,孔的前端面前端面后端面第2章机械加工工序设计2.1基准的选择平面和孔是设计的基准，也是装配本零件是有精度较高要求的孔的盘状零件，和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准先铳出下表面，以下表面为基准，加工出上端面和上表面，再以上端面为基准加工下端面，以上端面为基准钻出i,ii,iii 3 个孔；加工前后端面时，先以上端 为基准，在铳床上铳出后端面，再以后端面为基

9、准，加工出由于扇形部分的表面比较不易加工，首先以加工出来的下端面为基准加工出i,ii,iii孔处的各个上端面，再以上端面为基准，加工出 i孔处的下端面；零件的2个9孔的上边缘表面是不能用来作为定位基准的。如图2上表面上端面下端面下表面2.2表面加工方案的选择后平面表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it9,加工方案确定为：粗铳一精铳；18mmii柱端面表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it11 ,加工方案确定为：粗铳；9mms栓孔表面粗糙度为ra12.5,经济精度为it9,加工方案确定为：钻削一银孔；25mmii柱上端面表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it9,加工方案确定为：粗铳一精铳；10m

10、mfl表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it9,加工方案确定为：钻削一粗较一精较 一孔倒角;(6) 120。圆弧端面表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it9,加工方案确定为：粗铳一精铳；6mmfl表面粗糙度为ra6.3,经济精度为it9,加工方案确定为：钻削一银孔。2.3制订机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位 置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下， 可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以 外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工艺路线一：工序1：钳工划线；以上边缘面为粗基准

11、，划下表面的加工线。工序2:铳，以上端面为定位粗基准，粗铳出零件下表面。工序3:铳，在以下表面为基准，粗铳出i,ii,iii,孔的上端面和其他次要表面；倒角。工序4:铳，以上端面为定位基准，粗铳出零件下端面工序5:精铳，以下端面为基准，对上端面进行精铳，使表面粗糙度达到r6.3的要求。工序6:钻孔，以下端面为基准，预钻出i,ii,iii 孔，留出1mm右的加工量；工序7 :较，在钱床上进行较孔，粗钱 10孔i ;粗钱2个6孔；倒角。工序8:铳，以i为基准，对上表面进行精铳，使表面粗糙度达到r6.3的要求。工序9:铳，以i,和下表面为基准，铳出前端面工序10:精铳9孔前端面工序11:铳，以前端面

12、为基准，铳出后端面。工序12:钻，以i,和下表面为基准，钻出2个9孔。工序13:钳工去毛刺。工序1 4:终检。工序1 5:涂油入库。工艺路线二：工序1:钳工划线；以上表面为粗基准，划下表面的加工线。工序2:以上端面为定位粗基准，粗铳出零件下表面；在以下表面为精基准， 粗铳出2个 9孔的上端面，以及i,ii,iii,孔的上端面和其他次要表面；倒角。工序3:以下表面为基准，对这3个孔的上端面进行精铳，使表面粗糙度达 到 r6.3 的要求。工序4:以 10孔的上表面为基准，精铳 10孔i的下端面。工序5:以下表面为基准，在钱床上粗铳或半精铳出后端面，再以后端面为基准，加工出2个9的孔的前端面。工序6

13、:钻孔，以后表面为基准，预钻出i,ii,iii 孔，留出1m*右的加工 余量；再以下端面为基准，预钻出 2个9孔，留出1mm勺加工余 量、 工序7 :在钱床上进行较孔，粗钱 10孔i ;粗钱2个9 孔；倒角。工序8:精钱 6孔ii,iii ,使粗糙度达到r3.2的要求工序9 :钳工去毛刺。工序1 0 :终检。工艺路线三:工序 1：钳工划线；上表面为粗基准，划下表面的加工线。工序2:铳，以上端面为定位粗基准，粗铳出零件下表面；工序3:在以下表面为精基准，粗铳出2个 9孔的前端面，以及i,ii,iii, 孔的 上端面和其他次要表面；倒角。工序4:以10孔的上端面为基准，铳 10孔i的下端面工序5:

14、钱，以下表面为基准，在钱床上粗铳或半精铳出9后端面。工序6:铳，以9后端面为基准，铳出2个9的孔的前端面。工序7:以10孔下端面为基准，预钻出i,ii,iii 孔，留出1mmfc右的加工余量工序8:以9后端面为基准，预钻出2个9孔，留出1mm勺加工余量工序9:精铳，以下表面为基准基准，对这3个孔的上端面进行精铳，使表面粗糙 度达到 r6.3 的要求。工序10:钱，钱床上进行较孔，粗钱 10孔i ;粗钱2个9孔；倒角。工序11:精钱6孔ii,iii ,使粗糙度达到r3.2的要求工序 12：钳工去毛刺。工序1 3:终检。工序1 4:涂油入库。工艺方案的比较与分析在加工过程中，也可以用车床或刨床来加

15、工表面，用钱床来较孔。但是由于 工件的结构较复杂，用车床或刨床加工的话会给加工带来很大的困难，给工人增 加很大的工作难度；如果用钱床来较孔，也是可以的，但是本设计给的零件的孔 要求的精度不是非常高，用普通的钻床就可以加工达到设计的要求。选择工艺路 线一比较合理！以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。2.4 选择毛坯转速器盘是一个结构较复杂的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同 时要求强度要高，重要表面的表面硬度也要高，故选用铸铁材料ht20q铸铁材料是最常见的材料，具优点是：容易成型，切削性能好，价格低廉，且吸振性好。 为了得到较好的强度和表面硬度，可在加工过程中进行调质处理，淬火，同时为

16、 了消除内应力对工件的影响，可进行适当的人工时效处理。由于零件的结构复杂，用锻件是不太可能的，因此，需要先根据零件图，做出 铸模，进行铸造，最好用成型铸造法，以减少加工余量和保证零件的结构准确性。2.5 机床的选择工序2, 3, 4, 5和9, 10, 11, 12用的是铳床，分别进行粗铳，精铳。用 普通的卧铳床x62w理万能卧铳床即可。(2)工序7和工序8是钱孔工序，分别是粗钱和半精较。使用普通的钱床即可。工序6, 13加工一个10孔，2个6孔，2个9孔，采用花盘加紧，在立 式钻床即可。可选用z518型立式钻床。2.6 选择夹具本零件结构比较复杂，不成规则，故夹紧定位比较困难，可采用花盘以及

17、专用夹具来定位，并可以使用一些垫块来辅助定位加紧。例如，在加工上端面时，扇形部分下部分悬空，需要用一些辅助支撑，然后加紧， 以防零件加紧时发生变形。在加工前后端面时，用花盘或压板都可以加紧。2.7 选择刀具(1)在工序2, 3,4, 7铳平面时，铳刀可以选择直齿或错齿的端铳刀和周铳刀， 工序中有粗铳和精铳，在粗铳后，要留有一定的加工余量，供精铳工序加工。(2)钻孔有10,6,9三种孔，需要留一定的加工余量，可用 5,8麻花钻 直接钻出来。钱孔需要较三种孔 10,6和9,有粗钱和精较，粗加工可用 yt15,精加工 可用yt3q2.8 选择量具本零件是单件大批量生产，故采用的是通用量具。选择量具的

18、方法有两种： 一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法的极限误差来选择。 在这里选的是第一种方法。2.8.1 选择平面的量具：由零件图上看，各平面的相互位置要求不是非常严格，其最小不确定度为 0.2mm选用分度值为0.02mm测量范围为0-150mm勺游标卡尺就行了，因为其不 确度为0.02mm显然满足要求。2.8.2 选择内孔的量具：此零件对孔的精度要求较高，其中例如i孔的下偏差要求在0.013之内，故 可选用分度值为0.01mm,测量范围为0-150mml勺内径百分尺，其不确定度为0.008, 满足测量精度的要求。2.10加工量计算表毛坯（mm）粗加工(mm)半精加工(mm)

19、精加工(mm)总加工余量(mm)上表面13.511.5112. 5上端面12.5(双面)10.5(双面)7. 8 (双面)3. 7下端面8.5(双面)2前端面19(双面)17(双面)14 （双面）3后端面15 （双面）210孔096孔055.79孔092.10工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具(1) 28 0.5 分度值为0.02mm测量范围为0-150mm的游标卡尺(2) 12 0.2 分度值为0.02mm测量范围为0-150mm的游标卡尺(3) 14 -分度值为0.02mm测量范围为0-150mm的游标卡尺(4)10 0.013 分度值为0.01mm测量范围为0-150mm的内径百分尺6

20、0.0309 -分度值为0.02mm测量范围为0-150mm勺游标卡尺注：本零件要求测量的尺寸并不是很复杂，故只要这两种量具就足够了。2.11确定工序尺寸工序2, 3, 4主要是加工端面，如图 l1, l11,l12,l13,l14,l15,l16 是各个 端面之间的相互位置，其中工序3, 4的l15,l16,是精加工的尺寸链，即加工i,ii,iii孔的上端面的尺寸。l1是零件下表面到最上面的端面的距离，l11是下表面到9孔中心的距离， l12是9孔中心到上端面的距离，l13是9孔中心到10孔下表面的距离，l14 是10孔两个端面的距离，l15是10孔上端面到6孔的上端面的距离，l16是 下表

21、面到10孔的上端面的距离。工序6, 7, 8主要是加工孔的尺寸链。l21是9孔两个端面的距离，l22是后端面板的厚度，l23是后端面到孔i的距离。l31是两个9孔之间的距离，l32是左边的9到10孔的水平距离，l33 是10孔到两个6孔的水平距离，l34是10孔到零件下表面的斜面底端的距 离。第3章机械加工计算3.1 粗铳上下端面和上表面参考文献2表2.3-21查得加工余量为 乙=2mm z2 =2mm已知上端面的总余量为z=5.7mm则上表面总加工的余量为：z=2.5mm参考文献1表4-29取粗铳的每齿进给量f z=0.2mm/z粗铳走刀一次，ap=1mm取主轴转速n=150r/min ,则

22、：ddn 二 200 150 (vc = iooo =woq=94.25m/min校核机床功率铳削时的切削功率为：150 一取 z=10 , n= =2.5r/s, ae = 140mm, fz=0.2mm/z , k =1 ,代入：60ezpc_,5 09 _ 074_50 90 74pc =167.9 10 ap fz aeznkpc =167.9 103.50.2 140 10 2.5 1 = 5.51ke从机床x52k的参数的机床的功率为 7.5kw,机床的传动效率取 0.750.85,取=0.85则机床电动机所需功率pe=立= 55x=6.487.5kw 则主轴的转速合理。 0.85

23、3.2 钻 ,10 和 2-*6 孔钱的余量为0.5 (单边)。孔因是一次钻出，故钻削的余量为：(10/2-0.5 ) =4.5mm, (6/2-0.5 ) =2.5mm.各工步余量和工序尺寸公差/mm加工表面加工方法示jh公差等级工序尺寸410钻孔4.5492- *6钻孔2.545参考文献1表4-70、4-76 ,取钻4 9的进给量为f=0.3mm/r ,切削速度vc=22m/min由此算出转速为:n=1000v =1000 22二 d二 10=700r/min按钻床实际转速取n=630r/min二 10 630vc=19.79m/min1000则实际切削速度为：查有关资料得：ff =9.8

24、1 42.7d0 产 kfm=9.81 0.02 d(2 f0.8 kf则钻2- 6孔的ff和m如下:ff =9.81 42.7 10 0.30.8 1=1599nm=9.81 0.021 102 0.30.8 1 = 7.86n.m已取钱孔进给量f =0.08mm/r （参考文献1表4-91 ）, mvc =4m/min,则:1000v 1000 4二 10转速 n= = 127r / min按钻床的实际转速取n=125r/min实际切削术度为:v-： 10 125 =3.93m/min10003.3钱410和2-*6孔粗较以后的孔径为. 10mm各工步余量和工序尺寸公差/mm力口工表 面力

25、口工方 法余量公差等 级工序尺rh帕钱0. 3 （单边）h88 80h900.087*10钱0. 5h9钱以粗加工后的下端面为定位基准。因为 *10孔和下端面在粗、精加工时互为基准，即可以互相校正 410孔与下端面的垂直度钱孔时因余量为0.3mm，故a 1= 0.3mm a 2 = 0.5mm pp取进给量f =0.2mm/r1000v 1000 40,n = = = 160r / min二d二 79.5因为：fc =9.81 cfcaxfc f yfc vnfc kfcpc = fc vc 10取 cfc=180xfc=1 yfc =0.75wc=1则：f =9.81 180 2.75 0.

26、20.75 0.670 1 -1452.3n cpc =1452.3 0.67 104 = 0.97kw钱“6孔ap = 0.25mm f =0.12mm/rvc = 1.2m/s = 72m/min1000v二 d1000 72二 80= 286r/min取机床的效率为 够。0 970.85,则机床所需的功率为 =1.14kw 1.5kw,故机床功率足0.853.4 精铳上表面fz = 0.05mm/minap = 1.5mm pn=300r/min走刀一次3.5 粗铳前端面和后端面参考文献2表2.3-21查得加工余量为 乙=2mm z2 =2mm已知上端面的总余量为z=4mm则前端面总加工

27、的余量为：z=2mm参考文献1表4-29取粗铳的每齿进给量f z=0.2mm/z粗铳走刀一次，ap =1mm取主轴转速n=150r/min ,则：v校核机床功率 铳削时的切削功率为:二dn 二 20094.25m/min,ae = 140mm, fz =0.2mm/z , k =1 e ezpc取:z=10 , n= 150=2.5r/s60代入:_,5 09 _ 074_50 90 74pc =167.9 10 ap fz aeznkpc =167.9 103.50.2 140 10 2.5 1 = 5.51ke从机床x52k的参数的机床的功率为 7.5kw,机床的

28、传动效率取 0.750.85,取=0.85则机床电动机所需功率p 庄=55 =6.487.5kw,则主轴的转速合理。e 0.853.6 精铳前端面后端面因为要求不高，所以可以一次铳出，其工序余量即等于总余量2mm定位和尺寸基准为粗加工后的前面。ap =4mm取粗铳每齿进给量 fz =0.2mm/z n=150r/minp z二 dn 二 160 150vc = = 75.4mm/min10001000粗后端面的切削用量都和粗铳前端面的一样，但ae小于粗铳a面的值，所以机床功率足够。3.7 钻 2- *9 孔:f = 0.3mm/rvc = 22m/ min （参考文献1表 4-70）n= 10

29、00v= 1000 22 =539r/min二 d二 13取钻床实际转速n=500r/min则实际切削速度二 13 500vc = =20.42m/min1000ff =9.81 42.7 13 0.30.8 1 = 2078nm f -9.81 0.021 132 0.30.8 1 =13.29n.m第4章夹具的设计设计工件工序70钻、较削加工10f9mm的孔并物倒角0.5x45的钻床夹具。该夹具用于z525立式钻床，并配上 9.8h12mm的高速钢麻花钻、9.96h10mm 的高速钢锥柄机用钱刀、10f9mm的高速钢锥柄机用钱刀，按工步对孔进行加工。4.1 工件的加工工艺分析转速器盘需要加

30、工的 10；.043 mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙 度值为ra6.3,并且10f以浅孔。在机械加工工艺规程中，分钻、粗较、精较、倒 角0.5x 450进行加工。依靠所设计的夹具来保证加工表面的下列位置尺寸精度：待加工孔 10f9ffi已加工孔 9h11的中心距离尺寸为72由1mm；待加工孔 10f9ffi后平面的距离尺寸为56i0.1mmo由以上可知，该孔的位置尺寸精度要求不高，但是，两个相差120筋板不利于夹紧工件，会给加工带来一定困难，在钻孔的时候，工件的筋板会受到钻头轴向力的作用产生微小变形，影响孔的加工精度。因此，在设计夹具时应注意解决 这个问题。4.2 确定夹具的结构方

31、案 确定定位方案，设计定位元件该孔为通孔，沿着孔轴线方向的不定度可不予以限制，但是为增强加工时零件的刚性，必定限制孔轴线方向的不定度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。由于工件在钻 10mmi时两筋板的刚性较差，从保证工件定位稳定的观点出 发，采用“一面两孔”定位，即以已加工的后平面和两个9mmjl为定位基准，这样，既增加了工件的稳定性，又兼顾了基准重合原则。为实现定位方案，所使用的定位元件：圆柱销和菱形销在后平面和 9mmfl定位，可以限制工件的五个 不定度，25mm#圆柱下端面使用薄壁圆柱孔支承，限制工件沿 z轴的移动不定 度，从而达到完全定位

32、。 确定夹紧方式和设计夹紧机构两个9mm孔中的圆柱销和菱形销共同承受钻孔时的切削扭矩。在钻9.8h12mmjl时，由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工 件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就可以不考虑轴向切削力的影响，即可以不施加夹紧力来克服轴向切削力。但由于切削扭矩会使工件产生旋转，因此需要对工件施加向下压的夹紧力来克服切削扭矩。为便于操作和提高机构效率，采用压板夹紧机构，其力的作用点落在靠近加工孔的 120o 圆弧端面上。 夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中的切削力可以分解为切削扭矩和轴向切削力，因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧

33、方向相同，有助于工件的火紧，因此，在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。而为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力,即:其中k = k0 m k1 m k2 m k3 m k4 m k5 m k6 ,查机床夹具设计手册表 1-2-1得：k0=1.5、k1=1.2、k2=1.15、k3=1.0、k4 =1.3、k5=1.0、 k6=1.0,所以，k = 2.691。查机床夹具设计手册表1-2-7得:20.8m =0.21 d s kp p查机床夹具设计手册表1-2-8得:0.6kpt =1.031由于钻头的直径为d =9.8mm所以,m =0.21父9.82 m0.4

34、3。8 父 1.031 =10.59 (n -mm2) o因此，实际所需要的夹紧力为:wk = 10.59父 2.691 = 28.5(n mm2)夹紧机构采用压板机构，机构的传动效率为。0=0.95,螺母产生的夹紧力为:lq lf 夹一f o也叼+乙tg(a+%)查机床夹具设计手册表1-2-20 ,得：订=6.22mm查表1-2-21，得：刀3.675mm =2 吃9,查表 1-2-22 ,得邛2 =9 n50, f=tg %=0.18。45 120tg 1 z tg(:) 6.22 0.18 3.675 tg12.31=2810.23(n)则作用在压板上的夹紧力为：f夹l =嘘1夹紧机构受

35、力如图2所示。l=21l=60图4夹紧机构受力示意图由公式得:2810.23 21 0.9560= 934.4(n)限在工件上的夹紧力作用点到钻头在工件上加工时作用点的距离为l =49mm因此，火紧力产生的扭矩为：m压=5压 x f ml =934.4m0.18x49=8.24m103(n mm2)。工件受力如图3所示。f压一j m压1f夹f钻j m切图5工件受力示意图因wk 1,、；=0.1 0.025 -3 0.005 =0.123(mm)菱形销宽度b, b根据表8:b = d 2 -2 = 9 -2 = 7(mm);b = 4mmt_ 2 b ；l 2min =d22 4 0.1239=

36、 0.108 (mm)表8菱形销尺寸表d2 /mm36688 202024243030404050b/mm2345568b/mmd2-0.5d2一 1c2- 2d2 3d2 4d 5d2-5菱形销与基准孔的最小配合间隙：2 min式中，d2 第二基准孔最小直径 菱形销最大直径d2 （公差取h6）d2 = d2 - a2min = 9 -0.108 = 8.892(mm)所以，菱形销直径为9m07mm 转角误差tg；：atg ad1 . .d1 , -、，1min ，d2 ，,d2 ，-%2min2l式中，,：d1、,；d2 工件定位孔的直径公差;、：d1 圆柱定位销的直径公差（mm）;、：d2

37、 菱形定位销的直径公差（mm）；：1min 圆柱定位销与孔间的最小间隙（mm）；：2min 菱形定位销与孔间的最小间隙（mm）；l中心距（mm）。所以，-0.00360.036 0.009 0.005 0.036 0.009 0.1082 28需要加工的孔的公差，=0.036 mm由该误差引起的定位误差为8 tg ： a =8 0.0036=0.028，该误差小于工件误差，即 0.028 0.036,方案可行。钻套、钻模板设计为进行钻、较加工，采用快换钻套，其孔径尺寸和公差如下：钻9.8h12孔：麻花钻的最大极限尺寸为 9.8+0.15mm,则钻孔时所配的钻套取规定的公差为f8,即钻套尺寸为：

38、9.95端33 mm圆整后可写成 10蓝08mm粗钱 9.96h10孔：较孔选用gb1133-84中的标准校刀改制而成，其尺寸为9.96 ：049 mm按规定取钱孔时钻套的尺寸公差为 9.96+0.044g7,即钻套尺 .寸为：10.004梵04 mm圆整后可写成 10瑟20 mm精钱 10f9孔：较孔选用gb1133-84中的标准较刀，其尺寸为 10梵23mm .按规定取钱孔时钻套的尺寸公差为 10+0.023g6 ,即钻套尺寸为：10.023梵07 mm圆整后可写成 10煞01mm钻套形状尺寸在机床夹具设计手册中查取。为了安装快换钻套，确定 选取固定衬套与之相配合使用。设计钻模板：将钻套用

39、衬套安装在钻模板上，钻模板通过销子和螺栓与火 具体连接。钻模板的尺寸与形状自行设计。夹具精度分析机械加工中，保证加工出合格零件的必要条件是：加工误差不大于被加工零 件相应的公差。加工误差来源于两大方面：一方面是与机床有关的误差称加工方 法误差ag；另一方面是与夹具有关的误差，而此误差可分为零件在夹具中的定位误差金、夹具的对刀或导向误差 片及夹具的制造及在机床上的安装误差 &a。根 据误差的随机性的特点，按概率原理合成，根据生产实际情况，与夹具有关的误 差占加工误差的绝大部分，故按机率相等的原理，取零件公差的3/4作为判别依据得到保证加工零件合格的条件是：茁f（ 零件相应加工4尺寸的公差），因为加工方法误差取决于机床精度，所以只进行夹具精度的分析计 算。满足上述条件，认为夹具精度满足加工要求，否则精度不足。钻孔夹具产生导向误差