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第6章 精鏜44mm內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)
第5章 鉆φ20孔夾具設(shè)計(jì)
5.1定位基準(zhǔn)與機(jī)床刀具的選擇
根據(jù)需要加工本次的軸套端面上的φ20孔孔的方式，本次采用立式鉆床上加工。立式鉆床的型號(hào)為Z525，鉆頭采用φ20的麻花鉆。
本次鉆φ20孔的定位基準(zhǔn)按照工件的特征，選擇工件的φ60外圓為主要定位基準(zhǔn)，φ70端面下方采用輔助定位基準(zhǔn)。工件以φ60外圓定位用V型塊作為主要定位元件，被限制了六個(gè)自由度。
5.2定位元件的選擇
本次選擇的定位元件均為機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)元件，定位V型塊為標(biāo)準(zhǔn)件，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為JB/T8018.1-1999，限制Z方向的支撐釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)號(hào)為JB/T8029.1-1999。此定位元件圖形分別如下：
圖1-1 V型塊的標(biāo)準(zhǔn)件
5.3 切削力和卡緊力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
刀具：高速鋼麻花鉆頭Φ20。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式子里各數(shù)據(jù)： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式子里各數(shù)據(jù): C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),式子為：
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
按照上面計(jì)算，設(shè)計(jì)夾具必須提高生產(chǎn)效率。必須首先集中代替手工勞動(dòng)上面，因?yàn)檫@能顯著提高生產(chǎn)效率的重要途徑。
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
5.4定位誤差分析與計(jì)算
（1）工序基準(zhǔn) 在工序圖上用來確定加工表面的位置所依據(jù)的基準(zhǔn)。工序基準(zhǔn)可簡單地理解為工序圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。分析計(jì)算定位誤差時(shí)所提到的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，是指零件圖上的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工序圖上的工序基準(zhǔn)。（2）定位基準(zhǔn) 在加工過程中使工件占據(jù)正確加工位置所依據(jù)的基準(zhǔn)，即為工件與夾具定位元件定位工作面接觸或配合的表面。為提高工件的加工精度，應(yīng)盡量選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)。本次的定位基準(zhǔn)為外圓φ60面。
如定位分析圖，對刀基準(zhǔn)是工件的A面，定位基準(zhǔn)為工件的φ60外圓，則基準(zhǔn)位置誤差為圖中O1點(diǎn)到O2點(diǎn)的距離。在ΔO1CO2中，，根據(jù)勾股定理求得
注：V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差：
工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差δD，因此對一批工件來說，當(dāng)直徑由最小D－δD變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)）將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準(zhǔn)位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差：
從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小D－δD變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為，即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反，故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY－ΔB=－=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207＜T 即滿足要求
需要說明的是尺寸定位誤差的合成問題。由于和中都含有，即外圓直徑的變化同時(shí)引起和的變化，因而要判別二者合成時(shí)的符號(hào)。當(dāng)外圓直徑由大變小時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)向上偏移，而當(dāng)此圓放入V形塊中定位時(shí)，因外圓直徑的變小，定位基準(zhǔn)相對調(diào)刀基準(zhǔn)是向下偏移的，二者變動(dòng)方向相反。故設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相對對刀基準(zhǔn)的位移是二者之差，即
將68mm和90°代入，運(yùn)用V型塊定位，取α=90°，這時(shí)的定位誤差，定位誤差=Td/（2sin1/α）-Td/2=0.023
0.023×3＝0.069＜0.08
滿足要求。
5.5鉆套的設(shè)計(jì)
夾具在機(jī)床上安裝完畢，在進(jìn)行加工的時(shí)候，由于本次是鉆孔，需要用導(dǎo)向件使得鉆套下鉆可以增強(qiáng)同軸度的特性。本次選用的鉆套采用可換鉆套，連同鉆套并選用鉆套螺釘將鉆套固定，選用的可換鉆套和鉆套螺釘均為機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)件，本次設(shè)計(jì)采用可換鉆套，國標(biāo)號(hào)為JB/T8045.2-1999，鉆套螺釘?shù)膰鴺?biāo)號(hào)為JB/T8045.5-1999。本次設(shè)計(jì)采用的鉆套和鉆套螺釘?shù)膱D形如下：
圖1-4鉆套螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)件
圖1-5可換鉆套的標(biāo)準(zhǔn)件
5.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)
本次的夾緊采用外圓的夾緊方式，原因是以工件的外圓φ60外圓為定位，采用的是V型塊，即另一邊采用活動(dòng)壓塊對工件進(jìn)行夾緊夾緊的裝置如下圖所示：
圖1-5夾緊裝置設(shè)計(jì)
5.7 夾具操作的簡要說明
本次夾具的操作較為簡單，只需轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)邊的固定手柄壓緊螺釘上的轉(zhuǎn)動(dòng)手柄即可。
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