泵體蓋鉆6φ7孔鉆削專機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　遼寧工程技術(shù)大學(xué)</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）說 明 書</p><p>　　題 目 泵體蓋鉆6-φ7孔鉆削專機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué) 生 </p><p

2、>　　學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè) 班 級(jí) 機(jī)械工程及其自動(dòng)化（涉外機(jī)械）</p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師

3、 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言·······················

4、····································

5、3; 3</p><p>　　鉆床內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能校核······························

6、· 4</p><p>　　泵體蓋孔加鉆機(jī)設(shè)計(jì)······························

7、··········· 3</p><p>　　1.1 鉆床的總體設(shè)計(jì)···················&#

8、183;······················· 3</p><p>　　1.2 鉆床刀具的選擇······

9、3;····································&#

10、183;··· 3</p><p>　　1.3 鉆床傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)··························

11、83;················</p><p>　　1.3.1 切削參數(shù)的確定</p><p>　　1.3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　1.3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p>

12、;<p>　　1.3.4 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核</p><p><b>　　1.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　專用夾具設(shè)計(jì)··················&#

13、183;························· 4</p><p>　　2.1 工件的加工工藝性分析····

14、83;······························</p><p>　　2.2 定位元件的選擇與設(shè)

15、計(jì)···································4</p&g

16、t;<p>　　2.2.1 定位元件的選擇································

17、;·····5</p><p>　　2.2.2 定位誤差的分析</p><p>　　2.2.3 定位誤差的計(jì)算</p><p>　　2.3 泵體蓋在夾具中的夾緊</p><p>　　2.3.1 夾緊裝置的組成</p><p>　　2.3.2 夾緊力的確定<

18、;/p><p>　　2.3.3 夾緊機(jī)構(gòu)的選擇及設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.4.1 鉆模板的類型與選擇</p><p>　　2.4.2 鉆套的選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　2.5 夾具體的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.6 夾具在機(jī)床上的定位

19、</p><p><b>　　2.7 本章小結(jié)</b></p><p>　　3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析</p><p><b>　　4 結(jié)論</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　附鉆床各圖···

20、;····································

21、83;········ 12</p><p>　　文獻(xiàn)參考·······················&

22、#183;·································· 13</p&g

23、t;<p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)床的種類越來越繁多，機(jī)床的功能越來越多，為了適應(yīng)當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)中的特殊要求，專用機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛。之所以選擇泵體蓋鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì)作為我的設(shè)計(jì)題目，是因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)以前的鉆床雖然功能不少，但是有很多不足之處，比如對(duì)工件大批量生產(chǎn)不能滿足，而且生產(chǎn)效率不高，對(duì)一些有特殊要求的工件也不能進(jìn)行批量生產(chǎn)?；?/p>

24、這個(gè)前提，我選擇了鉆削類的專機(jī)設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)泵體蓋6-φ7孔的鉆削進(jìn)行加工。通過本次設(shè)計(jì)，可以生產(chǎn)出一種鉆床滿足泵體蓋6-φ7孔的鉆削標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，這種鉆床既可以滿足特殊的加工要求又節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動(dòng)力。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)出一種鉆削類的專用機(jī)床，讓它只對(duì)泵體蓋6-φ7孔一類工件進(jìn)行鉆削加工。本機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、集中化程度高、針對(duì)性強(qiáng)、工作效率高、能夠適應(yīng)在生產(chǎn)批量大的生產(chǎn)中的要求。它既提高了生產(chǎn)效率，又簡化了操作程序，而且減輕了

25、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p>　　機(jī)床、基礎(chǔ)理論研究、檢測等方面都有了較大的進(jìn)展。目前，孔加工技術(shù)已較為成熟。</p><p>　　同時(shí)隨著我國科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其品種型號(hào)越來越多，質(zhì)量要求越來越高，更新?lián)Q代周期也越來越短。因而多品種、中小批量生產(chǎn)已日益成為機(jī)械制造業(yè)的主要生產(chǎn)類型。</p><p>　　機(jī)床夾具是保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)

26、生產(chǎn)率等生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作中的重要組成部分，其結(jié)構(gòu)形式必須與其生產(chǎn)類型相適應(yīng)[2]。</p><p>　　當(dāng)然在鉆床中夾具的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的，由于夾具設(shè)計(jì)過程的隨機(jī)因素較多，目前仍有許多企業(yè)沿用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法來完成，即由經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝人員人工設(shè)計(jì)(或借助二維CAD設(shè)計(jì))。很顯然，這種設(shè)計(jì)方法在很大程度土受夾具設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平的限制，且設(shè)計(jì)周期長，設(shè)計(jì)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，已不適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)。因此，開發(fā)出實(shí)用

27、的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)是解決這一間題的重要方法和手段。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以分為概念設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。概念設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié),它影響著后續(xù)的技術(shù)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),是決定夾具方案優(yōu)劣的重要階段。由于鉆銑削加工切削用量及切削力較大，加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)鉆銑床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合理

28、</p><p>　　在批量生產(chǎn)泵體蓋時(shí)，多采用流水線式操作，即按工序分配給不同生產(chǎn)車間來生產(chǎn)。泵體蓋孔加工專機(jī)及夾具設(shè)計(jì)，就是為加工泵體蓋6-φ7孔這一工序而設(shè)計(jì)的專用機(jī)床及夾具。由于泵體蓋6-φ7為均勻分布，因此需要綜合應(yīng)用孔的加工及機(jī)床夾具等方面的知識(shí)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要包括兩大部分。</p><p>　　第一部分為泵體蓋6-φ7孔鉆削專機(jī)的設(shè)

29、計(jì)，其中包括機(jī)床的基本尺寸的選擇、電機(jī)的選擇、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和鉆頭的選擇。</p><p>　　首先，機(jī)床的基本尺寸主要參考常用機(jī)床的外形尺寸，并根據(jù)6-φ7孔加工的需要來確定。其次，泵體蓋材料為鋁合金。因此可根據(jù)鋁合金的切削性能，及鉆削鋁合金時(shí)的切削用量和鉆削速度來估算出鉆削力、鉆削扭矩和鉆削功率來，并根據(jù)鉆削功率選擇電動(dòng)機(jī)。然后，根據(jù)所選電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和切削速度來確定傳動(dòng)比，并用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。由于本次設(shè)

30、計(jì)的機(jī)床只為加工6-φ7孔而設(shè)計(jì)，因此不需變速，一級(jí)傳動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)。最后，根據(jù)回油孔的特點(diǎn)，并考慮經(jīng)濟(jì)性來選擇合適的多孔加工刀具。</p><p>　　第二部分為專用夾具的設(shè)計(jì)，其中包括定位方式的選擇、定位誤差的計(jì)算、夾緊方式的確定、夾緊力的確定及夾緊機(jī)構(gòu)的的選擇、導(dǎo)引裝置的確定、夾具體的設(shè)計(jì)和夾具體在機(jī)床上的定位方式。</p><p>　　根據(jù)六點(diǎn)定位原理、泵體蓋外形的特點(diǎn)及常用定位元件的

31、種類，來確定夾具體的定位方式。由于零件在加工時(shí)，總會(huì)產(chǎn)生誤差，因此應(yīng)考慮工件的定位誤差。進(jìn)行定位誤差的計(jì)算，以保證定位誤差在零件加工誤差允許的范圍之內(nèi)。若不合適，則應(yīng)選擇更合適的定位方式，以確保零件的加工精度。為了使零件在被加工時(shí)保持位置不變，應(yīng)對(duì)零件在被加工時(shí)所需的加緊力進(jìn)行估算。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮零件的定位方式和加工方式，來設(shè)計(jì)適合的夾緊機(jī)構(gòu)。為保證加工精度，選擇合適的對(duì)刀導(dǎo)引裝置，保證工件相對(duì)于刀具處于正確的位置。綜合以上各方面

32、的設(shè)計(jì)和各個(gè)裝置的相對(duì)位置關(guān)系，可以設(shè)計(jì)出夾具體的結(jié)構(gòu)。并且還要確定夾具體在機(jī)床上的定位方法和定位精度。這樣就完成了夾具的設(shè)計(jì)。</p><p>　　由于此次設(shè)計(jì)是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)加工中的需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此還從經(jīng)濟(jì)性方面分析了此次設(shè)計(jì)的可行性。另外，分析了此次設(shè)計(jì)相對(duì)于一般生產(chǎn)加工情況的優(yōu)點(diǎn)、此次設(shè)計(jì)的不足，和可能改進(jìn)的方法。</p><p>　　1 泵體蓋6-φ7孔加工專機(jī)的設(shè)計(jì)<

33、;/p><p>　　1.1 鉆床的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　鉆床可用于加工簡單零件上的孔，也可用于加工外型復(fù)雜、沒有對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線工件上的單個(gè)或一系列圓柱孔，如蓋板、箱體、機(jī)架等零件上的各種用途的孔。鉆床一般用于完成加工尺寸較小、精度要求不太高的孔。通常，鉆頭旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，鉆頭軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)[3]。</p><p>　　鉆床可分為臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床、銑

34、鉆床、深孔鉆床、平端面中心孔鉆床和臥式鉆床。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，待加工孔為多孔且均勻分布，因此在選擇機(jī)床上有些困難。通常多孔鉆床具有特殊設(shè)計(jì)的主軸，臥式布局。一般為工件旋轉(zhuǎn)，用特制的鉆頭鉆削孔，可完成孔工件鉆、擴(kuò)、鉸、套料等加工。但由于多孔鉆床的特殊性，其比較昂貴，對(duì)于非專業(yè)化深孔加工的廠家，成本過高，因此不能選用這種形式。所以，應(yīng)由其他鉆床改造成多孔鉆床，這樣可節(jié)省開支，并且易于中、小型企業(yè)接受

35、。綜合各種機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式，決定選用臥式鉆床的結(jié)構(gòu)布置。臥式鉆床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主軸旋轉(zhuǎn)中心固定，移動(dòng)工件使加工點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)主軸中心。主軸箱安裝在立柱上，主軸水平布置。立柱有圓柱、方柱，這里選擇圓柱作為主軸。主軸可機(jī)動(dòng)進(jìn)給。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)為鉆孔專機(jī)，只用于加工多孔的工序，簡單的傳動(dòng)系統(tǒng)就能滿足，不需要變速，因此采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)即可，這樣可以直接達(dá)到鉆削所需要的速度。</p><

36、;p>　　泵體蓋材料為鋁合金，根據(jù)其切削性能及各類多孔鉆的尺寸參數(shù)，在相比較下選擇合適的刀具。從而確定進(jìn)給量來計(jì)算出切削參數(shù)，即加工時(shí)所需的鉆削力、鉆削率和鉆削轉(zhuǎn)矩。通過這些數(shù)據(jù)，可選擇出適合的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。同時(shí)，根據(jù)這些切削參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算出傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)。</p><p>　　1.2 鉆床刀具的選擇 </p><p>　　在多孔加工中，使用鉆頭、內(nèi)排屑深孔鉆雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)，但

37、由于需要專用的機(jī)床（或改裝的普通車床）以及一套輔助設(shè)備，投資較大，多孔加工受到一定的條件限制。麻花鉆具有投資少、見效快、無需特殊多孔加工裝備等優(yōu)點(diǎn)，是一般多孔加工中行之有效的加工方法。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，則采用直柄麻花鉆來完成切削任務(wù)。其主要的尺寸參數(shù)可在表1-1中查詢。</p><p>　　表1-1麻花鉆主要的尺寸參數(shù)</p><p>　　Tab.

38、1-1 Twist drill main size parameter</p><p>　　注：×——表示有規(guī)格；——麻花鉆全長；——麻花鉆工作部分長度；</p><p>　　d——麻花鉆的直徑。 </p><p>　　此次多孔加工的孔6-φ7孔，工作部分長度滿足此長度即可，因此可選＝160的直柄麻花鉆。麻花鉆材料的選擇，參見表1-2。</p>

39、<p>　　表1-2 麻花鉆的性能級(jí)別[4]</p><p>　　Tab.1-2 Twist drill performance rank</p><p>　　根據(jù)本次加工情況及技術(shù)要求，選擇普通型能級(jí)的麻花鉆即可。</p><p>　　1.3 鉆床傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.3.1 切削參數(shù)的確定</p&

40、gt;<p>　　多孔鉆削的功率由最大鉆孔直徑?jīng)Q定（即鉆床的功率），因此應(yīng)根據(jù)深孔鉆削最大參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。</p><p><b>　　切削功率的計(jì)算：</b></p><p>　　目前，還沒有成熟的計(jì)算深孔鉆削功率的經(jīng)驗(yàn)公式，一般可用麻花鉆的功率計(jì)算公式近似計(jì)算。</p><p><b>　　鉆削扭距</b>

41、</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 ——鉆削扭距，N·m；</p><p>　　——鉆孔直徑，mm；</p><p>　　——鉆孔進(jìn)給量，mm/r。</p><p><b>　　鉆削軸向力</b></p>&l

42、t;p>　?。?-2） </p><p>　　式中 ——鉆削軸向力，N。</p><p><b>　　鉆削功率</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 ——鉆削功率，kW； </p><p>　　——鉆孔轉(zhuǎn)速

43、，r/s。</p><p>　　考慮到麻花鉆有橫刃和刀具材料為高速鋼等因素，取計(jì)算值的70％作為深孔鉆削功率的近似值。</p><p>　　式1-1、1-2、1-3中的和可從表1-3中查詢。</p><p>　　表1-3 在組合機(jī)床上用高速鋼刀具對(duì)鋁、銅件鉆孔時(shí)切削速度和進(jìn)給量[5]</p><p>　　Tab.1-3 In combinat

44、ion with high-speed machine tools, steel cutlery on aluminum、copper pieces bored into</p><p>　　to the cutting speed and volume[3] </p><p>　　根據(jù)表1-3選擇切削速度為 =20 (m/min)</p><p>

45、;　　進(jìn)給量為 =0.10 (mm/r）</p><p><b>　　則主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p><b>　　(r/min)</b></p><p>　　式中 ——主軸轉(zhuǎn)速；</p><p><b>　　——切削速度；</

46、b></p><p>　　——工件（或刀具直徑），mm。</p><p>　　則根據(jù)式1-1、1-2、1-3得： N·m</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　kW</b></p><p>　　取計(jì)算結(jié)

47、果的70％，可得鉆削的近似功率為1.022kW。</p><p>　　1.3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　一般用于驅(qū)動(dòng)金屬切削機(jī)床的電動(dòng)機(jī)為異步電動(dòng)機(jī)。其中，低壓電動(dòng)機(jī)中的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)尤為合適。</p><p>　　Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)具有效率高，節(jié)能，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩高，噪聲低，振動(dòng)小，運(yùn)行安全可靠的特點(diǎn)，作為一般用途的電動(dòng)機(jī)，適用于驅(qū)動(dòng)無特殊性能要求

48、的各種機(jī)械設(shè)備，如金屬切削機(jī)床、鼓風(fēng)機(jī)、水泵等[6]。</p><p>　　鉆削功率近似為1.022kW，則電動(dòng)機(jī)功率為：</p><p><b>　　(1-4)</b></p><p>　　式中 ——機(jī)床總機(jī)械效率，對(duì)于主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，=0.7~0.85；</p><p>　　——鉆削功率，kW。<

49、/p><p>　　在進(jìn)行鉆削時(shí)，進(jìn)給功率及小，可忽略不計(jì)，因此可直接根據(jù)計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)的功率選擇電動(dòng)機(jī)。則可選擇機(jī)座號(hào)為90S，功率為1.5kW，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。</p><p>　　1.3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　根據(jù)切削速度和電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速可得傳動(dòng)比：</p><p>　　則齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)

50、算如下：</p><p><b>　　1) 選擇齒輪材料</b></p><p>　　齒輪最常用的材料是鍛鋼，其次是鑄鋼和鑄鐵，有時(shí)也采用非金屬材料。</p><p>　　2)齒輪尺寸確定及強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　a 選擇齒輪材料查表得：小齒輪選用調(diào)質(zhì) HBS=245~275HBS</p>

51、;<p>　　大齒輪選用正火 HBS=210~240HBS</p><p>　　b 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 </p><p>　　確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)：</p><p>　　按 (1-5)</p><p>　

52、　估取圓周速度，得：，參考表選?、蚬罱M8級(jí)。</p><p>　　小齒輪分度圓直徑 </p><p><b>　　(1-6)</b></p><p>　　齒寬系數(shù)查表得按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)銷布置：取=0.8</p><p>　　小齒輪齒數(shù)在推薦值20~40中選 =26</p><p>

53、;　　大齒輪齒數(shù) 圓整取55;</p><p>　　齒數(shù)比 ;</p><p>　　傳動(dòng)比誤差 誤差在范圍內(nèi)合適。</p><p>　　小輪轉(zhuǎn)矩 N·mm;</p><p>　　載荷系數(shù)

54、K (1-7) </p><p>　　使用系數(shù)查表得 =1</p><p>　　動(dòng)載荷系數(shù)查相關(guān)圖得初值 =1.1</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù)查相關(guān)圖得 =1.07</p>&l

55、t;p>　　齒間載荷分配系數(shù)由=0得</p><p><b>　　(1-8)</b></p><p>　　則載荷系數(shù)K的初值 </p><p>　　彈性系數(shù)查表得 </p><p>　　節(jié)點(diǎn)影響系數(shù)查相關(guān)圖及=0,查相關(guān)圖(=0, ==0)得</p><p>

56、;<b>　　=2.5</b></p><p>　　重合度系數(shù)查相關(guān)圖（）得 =0.88</p><p>　　許用接觸應(yīng)力[] []= (1-9)接觸疲勞極限應(yīng)力,查相關(guān)圖得</p><p>　　=570 N/mm2</p><p>　　=460

57、 N/mm2</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、</b></p><p>　　=60nj= </p><p><b>　　=</b></p><p>　　由查相關(guān)圖得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù)、（不允許有點(diǎn)蝕）</p><p><b>　　==1</b&

58、gt;</p><p>　　硬化系數(shù)查相關(guān)圖得 =1</p><p>　　接觸強(qiáng)度安全系數(shù)查表得，按一般可靠度查取=1.1</p><p><b>　　,</b></p><p>　　故根據(jù)式(2-6)的設(shè)計(jì)初值為</p><p>　　得：

59、 37.52mm</p><p>　　齒輪模數(shù)m m===1.44mm查表得 m=1.5mm；</p><p>　　小輪分度圓直徑的圓整值 mm；</p><p>　　圓周速度 m/s； </p><p>　　與估取 很相近,對(duì)取值影響不大,不必修正；</p><p&g

60、t;<b>　　,；</b></p><p>　　小輪分度圓直徑 mm；</p><p>　　大輪分度圓直徑 mm；</p><p>　　中心距 mm；</p><p>　　齒寬 mm；&l

61、t;/p><p>　　大輪齒寬 ；</p><p>　　小輪齒寬 ；</p><p>　　3) 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p><b>　??；</b></p><p>　　齒形系數(shù)查相關(guān)圖得

62、小輪 =2.60 </p><p>　　大輪 =2.30； </p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù)查相關(guān)圖得 小輪 =1.60 </p><p>　　大輪 =1.72；</p><p>　　重合度系數(shù) ；</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 N/mm2；&

63、lt;/p><p>　　彎曲疲勞極限查相關(guān)圖得 =460，=390；</p><p>　　彎曲壽命系數(shù)查相關(guān)圖得 ==1；</p><p>　　尺寸系數(shù)查相關(guān)圖得 =1；</p><p>　　安全系數(shù)查表得 =1.3；</p><p>　　則

64、 N/mm2；</p><p><b>　　N/mm2；</b></p><p><b>　　故 ；</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　可得結(jié)論:齒根彎曲強(qiáng)度足夠。</p><p&g

65、t;　　4) 齒輪其它尺寸計(jì)算</p><p>　　分度圓直徑 ； =39,=82.5； </p><p>　　齒項(xiàng)高 ； ==1.5；</p><p>　　齒根高 ；

66、 ==1.875；</p><p>　　齒全高 ； ==4.875；</p><p>　　齒頂圓直徑 ； =42 , =85.5；</p><p>　　齒根圓直徑 ； =36, =7

67、9.5；</p><p>　　基圓直徑 ； =36.65,=77.52；</p><p>　　齒距 ； ==4.71；</p><p>　　齒厚 ；

68、 ==2.355；</p><p>　　齒槽寬 ； ==2.355；</p><p>　　基圓齒距 ； ==4.426；</p><p>　　法向齒距

69、 ； ==4.426；</p><p>　　頂隙 ； ==0.375；</p><p>　　分度圓壓力角 [7]。</p><p>　　1.3.4 軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核</p><p>

70、;　　1) 軸的材料的選擇</p><p>　　軸的材料種類很多，要根據(jù)強(qiáng)度、剛度核耐磨性等要求，選擇材料種類及熱處理方式，軸的常用材料是碳素鋼和合金鋼。碳素鋼價(jià)格較低，對(duì)應(yīng)力集中敏感性小，通常使用中碳鋼，最常用的是45號(hào)鋼，不太重要或受力小的軸可以使用Q235等鋼材。</p><p>　　合金鋼比碳素鋼具有更高的機(jī)械強(qiáng)度和優(yōu)良的熱處理性能，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，對(duì)于受力較大又要減小軸的尺

71、寸和重量，或者需要提高軸頸的耐磨性，或者在高溫、腐蝕等條件下工作的軸，可以采用合金鋼。在低于200℃的工作溫度下，合金鋼和碳素鋼的彈性模量相差不大，因此，使用合金鋼代替碳素鋼并不能提高軸的剛度。</p><p>　　球墨鑄鐵和高強(qiáng)度鑄鐵適合于制造形狀復(fù)雜的軸（如曲軸、凸輪軸等），它具有良好的吸振性和耐磨性，對(duì)應(yīng)力集中不敏感，但是鑄造質(zhì)量不易控制。</p><p>　　小直徑的軸可以使用軋制

72、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(fù)雜的軸通常采用鑄造方式制造。</p><p>　　根據(jù)軸的常用材料及主要機(jī)械性能，選擇45＃正火為軸的材料。</p><p>　　2) 軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　對(duì)于僅傳遞扭矩或主要裝的扭矩的傳動(dòng)軸，應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算 。對(duì)于既受彎矩又受扭矩的轉(zhuǎn)軸，可以通過降低許用剪應(yīng)力的方法考慮彎矩的影響，用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估

73、算轉(zhuǎn)軸的最小直徑，然后進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算公式為</b></p><p><b>　　(1-10)</b></p><p>　　式中 ——軸的直徑，mm；</p><p>　　——考慮了彎矩影響的設(shè)計(jì)系數(shù)；</p><p>　　——軸傳遞

74、的功率，kW；</p><p>　　——軸的轉(zhuǎn)速，r/min。</p><p>　　本節(jié)設(shè)計(jì)機(jī)床的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，下面對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中的高速軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。 </p><p>　　a 求輸出軸上的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　N·mm</b></p><p>　　b 求作用在齒輪上的力&l

75、t;/p><p>　　輸出軸上的小齒輪的分度圓直徑為</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　圓周力、徑向力、和軸向力的大小如下，方向如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1 軸的受力分析圖</p><p>　　Fig.1-1 Axis stress analysis ch

76、art</p><p>　　由此可得： N</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　式中 ——壓力角；</p><p>　　——螺旋角，因是直齒圓柱齒輪，因此＝0。</p&

77、gt;<p>　　c 確定軸的最小直徑</p><p>　　選取軸的材料為45鋼，正火處理。按式1-10初估軸的最小直徑，查表取A＝115，可得：</p><p><b>　　mm</b></p><p>　　圖1-2 軸的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　Fig.1-2 Structure drawing of

78、 axis </p><p>　　由于主軸內(nèi)部為中空，所以軸段①（見圖1-2）用于安裝聯(lián)軸器，其直徑應(yīng)該與聯(lián)軸器的孔徑相配合，因此要先選用聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，根據(jù)工作情況選?。?.5，則＝1.5×10120.6＝15180.9。根據(jù)工作要求選用十字軸式萬向聯(lián)軸器，型號(hào)為WSD2，許用轉(zhuǎn)矩[T]＝22400。</p><p>　　與輸出軸聯(lián)接的半聯(lián)軸器孔徑＝34mm，因此取軸

79、段①的直徑＝34mm。聯(lián)軸器輪轂總寬度L＝74mm（J1形軸孔），與軸配合的轂孔長度L＝62mm。</p><p><b>　　d 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1) 擬定軸上零件的裝配方案</p><p>　　裝配方案見鉆床的裝配總圖。</p><p>　　2) 按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度</

80、p><p>　　具體結(jié)構(gòu)見頭架主軸圖， </p><p>　　3）軸上零件的周向定位</p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用A型普通平鍵聯(lián)接，按d1=34mm，從手冊(cè)中查得平鍵截面尺寸b×h=6×6,根據(jù)輪轂寬度，由鍵長系列中選取鍵長L=38mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。</p><p>　　齒輪與軸的周向定位

81、采用A型普通平鍵聯(lián)接，平鍵的尺寸為b×h×L=8×8×38.為了保證齒輪與軸具有良好的對(duì)中性，取齒輪與軸的配合為H7/r6。</p><p>　　滾動(dòng)軸承與軸的周向定位采用過渡配合保證的，因此軸段直徑尺寸公差取為m6。</p><p>　　4）確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　各軸肩處的圓角半徑見圖2-1，軸端倒角取

82、1×45°。</p><p><b>　　5) 軸的強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　　a 求軸的載荷</b></p><p>　　在進(jìn)行軸校核時(shí)按軸是實(shí)心進(jìn)行校核，因此軸的尺寸相應(yīng)減少．首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖（見圖1-3）。在確定軸承的支撐點(diǎn)位置時(shí)，從手冊(cè)中查取a值。對(duì)于6180

83、3型深溝球軸承，因此軸的支承跨距L=65+65=130mm。</p><p>　　根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作為軸的彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖。從軸的結(jié)構(gòu)圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出，C截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。C截面處的、、、及的數(shù)值如下。</p><p>　　支反力 水平面 =209 ，=209 N</p><p>　　垂直面

84、 =197 , =-76 N</p><p>　　彎矩和 水平面 =5538.5 N·mm</p><p>　　垂直面 =3206.5 N·mm</p><p>　　圖1-3 軸的計(jì)算簡圖</p><p>　　Fig.1-3 Computation diagram of axis <

85、/p><p><b>　　合成彎矩</b></p><p>　　==6399.7 N·mm</p><p>　　扭矩 =10120.6 </p><p><b>　　當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　==10119.9

86、 N·mm</p><p><b>　　b 校核軸的強(qiáng)度</b></p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表查得=650，則[]=0.09～0.1，即58～65,取[]=60，軸的計(jì)算應(yīng)力為</p><p>　　==17.3<[]=60 N/mm2</p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿

87、足強(qiáng)度要求。</p><p>　　6) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度</p><p>　　對(duì)于重要的軸，必須按安全系數(shù)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度。一般用途的軸，該步工作可以省略。</p><p><b>　　a 判斷危險(xiǎn)截面</b></p><p>　　危險(xiǎn)截面應(yīng)該是應(yīng)力較大，同時(shí)應(yīng)力集中較嚴(yán)重。從受載情況觀察，截面C上最大，但應(yīng)力集

88、中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸直徑最大，故截面C不必校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度削弱程度觀察，截面Ⅳ和Ⅴ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重。截面Ⅴ的應(yīng)力集中與截面Ⅳ相近，但截面Ⅴ不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大。分析可知，危險(xiǎn)截面為Ⅳ截面（左側(cè)）。</p><p>　　b 計(jì)算危險(xiǎn)截面應(yīng)力</p><p>　　截面右側(cè)彎矩為 =10119.9&#

89、215;=3436.9 N/mm；</p><p>　　截面上的扭矩為 =10120.6 N/mm； </p><p>　　抗彎截面系數(shù) =0.1==583.2 mm3；</p><p>　　抗扭截面系數(shù) =0.2==1166.4 mm3；</p><p

90、>　　截面上的彎曲應(yīng)力 =5.9 N/mm2；</p><p>　　截面上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 == 8.7 N/mm2； </p><p>　　彎曲應(yīng)力幅度 == 5.9 N/mm2；</p><p>　　彎曲平均應(yīng)力 =0；</p>

91、<p>　　扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力幅與平均應(yīng)力相等，即 = =4.4 N/mm2； </p><p><b>　　c 確定影響系數(shù)</b></p><p>　　軸的材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表查得=600 N/mm2，=275 N/mm2，=140 N/mm2。</p><p>　　軸肩圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù)、。根據(jù)=1/18＝0.

92、056，=20/18＝1.1，由表經(jīng)插值后可得=1.65，=1.19。</p><p>　　尺寸系數(shù)、根據(jù)軸截面為圓截面查圖得=1.0 ，=0.98 。</p><p>　　表面質(zhì)量系數(shù)、 根據(jù)=600和表面加工方法為精車，查圖得==0.88</p><p>　　材料彎曲、扭轉(zhuǎn)的特性系數(shù)、取=0.1，=0.5＝0.05</p><p>&l

93、t;b>　　由上面結(jié)果可得</b></p><p><b>　?。?0.63</b></p><p><b>　?。?.62</b></p><p><b>　?。?.40</b></p><p>　　查表中的許用安全系數(shù)[]=1.5，可知該軸安全。</

94、p><p><b>　　1.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先選擇了機(jī)床的形式和基本外形尺寸，再根據(jù)加工條件選擇了適合加工深孔的刀具。通過對(duì)被加工零件的材料的切削性能的了解，并聯(lián)系加工環(huán)境和條件，對(duì)鉆削深孔的進(jìn)給量、背吃刀量及切削速度進(jìn)行了選擇。根據(jù)切削速度和進(jìn)給量，進(jìn)行了切削力、切削扭矩及切削功率的估算。通過得到的數(shù)據(jù)選擇了適合本次設(shè)計(jì)的機(jī)床的電動(dòng)機(jī)。

95、此后進(jìn)行了齒輪和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行了強(qiáng)度校核，使設(shè)計(jì)的齒輪和軸都能夠滿足實(shí)際的需要。</p><p><b>　　2 專用夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 工件的加工工藝性分析</p><p>　　因采用立式鉆床，待加工孔處于水平位置。若設(shè)平行于待加工孔的面分別為頂面和底面，則使多孔那面為底面，即定位基準(zhǔn)面。以基準(zhǔn)面上的直徑為

96、φ5的兩孔以及基準(zhǔn)面定位。</p><p>　　鉆模板應(yīng)垂直與定位基準(zhǔn)面，鉆套中心線與待加工孔中心線同軸。夾緊件由工件頂面向定位基準(zhǔn)面夾緊。采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p>　　2.2 定位元件的選擇與設(shè)計(jì)</p><p>　　2.2.1 定位元件的選擇</p><p>　　工件在夾具中位置的確定，主要是通過各種類型的定位元件實(shí)現(xiàn)的。在

97、機(jī)械加工中，雖然被加工工件的種類繁多和形狀各異，但從它們的基本結(jié)構(gòu)來看，不外乎是由平面、圓柱面、圓錐面及各種成形面所組成。工件在夾具中定位時(shí)，可根據(jù)各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(zhǔn)。為此，在夾具設(shè)計(jì)中可根據(jù)需要選用各類型的定位元件。</p><p>　　在夾具設(shè)計(jì)中常用于圓孔表面的定位元件有定位銷、剛性心軸和錐度心軸等。工件以圓孔表面定位時(shí)使用定位銷

98、定位；套類零件，為了簡化定心裝置，常常采用剛性心軸作為定位元件；為消除工件與心軸的配合間隙，提高定心定位精度，在夾具設(shè)計(jì)中還可選用小錐度心軸。在此次設(shè)計(jì)中，根據(jù)泵體蓋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用一面兩孔定位。如圖2-1為工件在夾具中的定位方式簡圖．</p><p>　　在夾具中，工件以圓孔表面定位時(shí)使用的定位銷一般有固定式和可換式兩種。在大批量生產(chǎn)中，由于定位銷磨損較快，為保證工序加工精度需定期維修更換，此時(shí)常采用便于更換的可

99、換式定位銷。</p><p>　　圖2-1 所示為常用的固定式定位銷的典型結(jié)構(gòu)[9]。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較小時(shí)，可選圖中(a)所示的定位銷結(jié)構(gòu)。這種帶有小凸肩的定位銷結(jié)構(gòu)，與夾具體連接時(shí)穩(wěn)定牢靠。當(dāng)被定位工件的圓孔尺寸較大時(shí)，選用圖中(b)所示的結(jié)構(gòu)即可。若被定位工件同時(shí)以其上的圓柱孔和端面組合定位時(shí)，還可選用帶有支撐墊圈的定位銷結(jié)構(gòu)。支撐墊圈與定位銷可做成整體式的，也可做成組合式的。為保證定位銷在夾具上的位

100、置精度，一般與夾具的連接采用過盈配合。</p><p>　　可換式定位銷如圖2-2所示，為了便于定期更換，在定位銷與夾具體之間裝有襯套，定位銷與襯套內(nèi)徑的的配合采用間隙配合，而襯套與夾具體則采用過度配合。由于這種定位銷與襯套之間存在裝配間隙，故其位置精度較固定式定位銷低。</p><p>　　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的大倒角。各種類型定位銷對(duì)工件圓孔定位時(shí)限制

101、的自由度，應(yīng)視其與工件定位孔的接觸長度而定，一般選用長定位銷時(shí)限制四個(gè)自由度，短定位銷時(shí)則限制兩個(gè)自由度。若采用削邊銷，則分別限制兩個(gè)或一個(gè)自由度。當(dāng)采用圖 所示的錐面定位銷定位時(shí)，則相當(dāng)于三個(gè)支撐點(diǎn)，限制三個(gè)自由度。</p><p>　　圖2-1 固定式定位銷</p><p>　　Fig.2-2 Stationary positioning pin</p><p&g

102、t;　　圖2-3 可換式定位銷及錐面定位銷</p><p>　　Fig.2-2 The replacing positioning pin and the conical surface positioning pin</p><p>　　在固定式和可換式中，為適應(yīng)以工件上的兩孔一起定位的需要，應(yīng)在兩個(gè)定位銷中采用一個(gè)削邊定位銷。直徑為3~50mm的削邊定位銷都做成菱形。</p>

103、;<p>　　2.2.2 定位誤差的分析</p><p>　　夾具的作用首先是要保證工序加工精度，在設(shè)計(jì)夾具選擇和確定工件的定位方案時(shí)，根據(jù)工件定位原理選用相應(yīng)的定位元件外，還必須對(duì)選定的工件定位方案能否滿足工序加工精度要求作出判斷。為此，就需對(duì)可能產(chǎn)生的定位誤差進(jìn)行分析和計(jì)算。</p><p>　　定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而造成某一工序在工序尺寸（通常指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)

104、的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。對(duì)某一定位方案，經(jīng)分析計(jì)算其可能產(chǎn)生的定位誤差，只要小于工件有關(guān)尺寸或位置公差的~，一般即認(rèn)為此定位方案能滿足該工序的加工精度要求。</p><p>　　工件在夾具中的位置是由定位元件確定的，當(dāng)工件上的定位表面一旦與夾具上的定位元件相接觸或相配合，作為一個(gè)整體的工件的位置也就確定了。但對(duì)于一批工件來說，由于在各個(gè)工件的有關(guān)表面之間，彼此在尺寸及位置上均有著在公差范圍內(nèi)的差異，

105、夾具定位元件本身和各定位元件之間也具有一定的尺寸和位置公差。這樣一來，工件雖已定位，但每個(gè)被定位工件的某些具體表面都會(huì)有自己的位置變動(dòng)量，從而造成在工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。</p><p>　　由此可知，定位誤差是指工件在用調(diào)整法加工時(shí)，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。即定位誤差主要是由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差兩項(xiàng)組成。</p><p>　　根據(jù)定

106、位誤差的上述定義，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，對(duì)任何一個(gè)定位方案，可通過一批工件定位時(shí)的兩個(gè)極端位置，直接計(jì)算出工序基準(zhǔn)的最大變動(dòng)范圍，即為該定位方案的定位誤差。</p><p>　　在機(jī)械加工中，有很多工件是以多個(gè)表面作為定位基準(zhǔn)，在夾具中實(shí)現(xiàn)表面組合定位的。</p><p>　　采用表面組合定位時(shí)，由于各個(gè)定位基準(zhǔn)面之間存在著位置偏差，故在定位誤差的分析和計(jì)算時(shí)也必須加以考慮。為了便于分析和計(jì)算，通

107、常把限制不定度最多的主要定位表面成為第一定位基準(zhǔn)，然后再依次劃分為第二、第三定位基準(zhǔn)。一般來說，采用多個(gè)表面組合定位的工件，其第一定位基準(zhǔn)的位置誤差最小，第二定位基準(zhǔn)次之，而第三定位基準(zhǔn)的位置誤差最大。</p><p>　　2.2.3 定位誤差的計(jì)算</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中采用一面兩孔組合定位。</p><p>　　采用工件上一面兩孔組合定位時(shí)，根據(jù)工序

108、加工要求可能采用平面為第一定位基準(zhǔn)，也可能采用其中某一個(gè)內(nèi)孔為第一定位基準(zhǔn)。圖2-3所示為一長方體工件及其在一面兩銷上的定位情況，因系采用短定位銷，故工件底面1為第一定位基準(zhǔn)，工件上的內(nèi)孔及分別為第二和第三定位基準(zhǔn)。</p><p>　　一批工件在夾具中定位時(shí)，工件上作為第一基準(zhǔn)的底面1沒有基準(zhǔn)位置誤差。由于定位孔較淺，其內(nèi)孔中心線由于內(nèi)孔與地面垂直度誤差而引起的基準(zhǔn)位置誤差也可忽略不計(jì)。但作為第二、第三定位基準(zhǔn)

109、的、，由于與定位銷的配合間隙及兩孔、兩銷中心距誤差引起的基準(zhǔn)位置誤差必須考慮。</p><p>　　圖2-4長方體工件在夾具中一面兩銷上的定位</p><p>　　Fig.2-3 The cubic work piece located in the jig with one plant and two positioning pin</p><p>　　根據(jù)上述，

110、確定本次夾具設(shè)計(jì)采用底面為第一基準(zhǔn)面，兩孔分別為第二和第三基準(zhǔn)面。兩定位銷的尺寸及定位誤差的計(jì)算如下：</p><p>　　圖2-5 一面兩孔式，第二、第三定位基準(zhǔn)的位置和角度誤差[10]</p><p>　　Fig.2-4 At the same time two types, second, third localization datum position and angle err

111、or</p><p><b>　　根據(jù)圖2-4有：</b></p><p>　　1) 兩定位銷中心距 </p><p><b>　　==14.5</b></p><p>　　式中 ——工件兩定位孔的中心距</p><p>　　2) 兩定位銷中心距的公差 </p&g

112、t;<p><b>　　(2-1)</b></p><p>　　式中 ——工件兩定位孔的中心距公差</p><p><b>　　中心距公差 </b></p><p><b>　　則兩定位銷中心 </b></p><p>　　3) 圓柱銷直徑的公稱值　<

113、/p><p><b>　　=5</b></p><p>　　式中 ——與圓柱銷相配合的工件定位孔的最小直徑(mm)</p><p><b>　　公差選取：</b></p><p>　　4) 菱形銷寬度　　 表2-1 及的推薦值(mm)</p><p>　　Tab.2-1 b

114、 and B recommended value(mm)</p><p>　　=5，因此得：=2, =0.5</p><p><b>　　5) 補(bǔ)償距離　　</b></p><p>　　(mm) (2-2)</p><p>　　式中 ——夾具圓柱銷與其相配合的工件定位孔間

115、的最小間隙(mm)</p><p>　　圓柱銷的尺寸為，根據(jù)GB1801——79知該即尺寸為φ5-0.006 -0.0017。</p><p>　　由此可得 (mm)</p><p>　　則 (mm)</p><p>　　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　　</

116、p><p><b>　　(mm)</b></p><p>　　式中 ——與菱形銷相配合的工件定位孔的最小直徑(mm)</p><p>　　7) 菱形銷最大直徑　　</p><p><b>　　(mm)</b></p><p><b>　　公差選取h5</b>

117、;</p><p>　　8) 兩定位銷所產(chǎn)生的最大角度定位誤差　　</p><p>　　式中 ——夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙；</p><p>　　——夾具菱形削與其配合的工件定位孔間的最大間隙應(yīng)保證；</p><p>　　則　　 </p><p&

118、gt;　　由于待加工孔未對(duì)其形位公差，因此允許些許偏差。</p><p>　　2.3 泵體蓋在夾具中的夾緊</p><p>　　工件在夾具中的裝夾是由定位和夾緊這兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。僅僅定位好，在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件實(shí)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。</p><p>　　夾緊裝置的基本任務(wù)就是保持

119、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(dòng)和振動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確位置。</p><p>　　2.3.1 夾緊裝置的組成</p><p>　　一般夾緊裝置由下面兩個(gè)基本部分組成。</p><p><b>　　1) 動(dòng)力源</b>

120、</p><p>　　即產(chǎn)生原始作用力的部分。如果用人的體力對(duì)工件進(jìn)行夾緊，稱為手動(dòng)夾緊；如果用氣動(dòng)、液壓、氣液聯(lián)合、電動(dòng)以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力裝置來代替人力進(jìn)行夾緊，則稱為機(jī)動(dòng)夾緊。</p><p><b>　　2) 夾緊機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。它包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件

121、。中間遞力機(jī)構(gòu)把來自人力或動(dòng)力裝置的力傳遞給夾緊元件，再由夾緊元件直接與工件接觸，最終完成夾緊任務(wù)。</p><p>　　根據(jù)動(dòng)力源的不同和工件夾緊的實(shí)際需要，一般中間遞力機(jī)構(gòu)在傳遞夾緊力的過程中，可以起到以下作用：</p><p>　　a 改變作用力的方向；</p><p>　　b 改變作用力的大??；</p><p>　　c 具有一定的自鎖

122、性能，以保證夾緊可靠，在手動(dòng)夾緊時(shí)尤為重要。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用手動(dòng)夾緊方式。</p><p>　　2.3.2 夾緊力的確定</p><p><b>　　1) 夾緊力的方向</b></p><p>　　夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面[11]。為使夾緊力有助于定位，則工件應(yīng)緊靠支撐點(diǎn)，并保證各個(gè)定位基準(zhǔn)與定位

123、元件接觸可靠。一般地講，工件的主要定位基準(zhǔn)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(zhì)量。</p><p>　　夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。圖2-4所示為工件安裝時(shí)的重力、切削力和夾緊力之間的相互關(guān)系。其中圖(a)最好，圖(d)最差。</p><p>　　圖2-4 夾緊力與切削力、重力的關(guān)系</p><p>　　Fig.

124、2-4 Clamps the strength and the cutting force、the gravity relations</p><p>　　圖（a） </p><p>　　圖（b） </p><p>　　圖（c） </p><p>　　圖（d） </p>&

125、lt;p>　　圖（e） </p><p>　　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(guān)系。圖2-5為在臥式銑床上銑一用臺(tái)鉗夾緊的工件。</p><p>　　圖2-5 銑削時(shí)Fr、W、G間的關(guān)系</p><p>　　Fig.2-5 The relations of Fr、W、G When milling</p><

126、p>　　當(dāng)重量G很小而可以忽略不計(jì)時(shí)，只考慮夾緊力W與切削力的平衡，按靜力平衡條件</p><p>　　=W+W (2-3)</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　式中 ——工件的定位基準(zhǔn)與夾具定位元件工作表面間的摩擦系數(shù)，＝0.15～0.25;</p

127、><p>　　——工件的夾壓表面與夾緊元件間的摩擦系數(shù)，＝0.15～0.25;</p><p><b>　　因此</b></p><p>　　(2-5) </p><p>　　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。</p><p>　　在夾

128、緊力工件時(shí)各種不同接觸面之間的摩擦系數(shù)可見表。</p><p>　　表3-2 各種不同接觸表面之間的摩擦系數(shù)</p><p>　　Tab.3-2 Between each kind of different faying surface friction coefficient </p><p>　　為了減小夾緊力，可以在正對(duì)切削力F的作用方向，設(shè)置一支承元件（圖2

129、-6中之T）。這種支承不用作定位，而是用來防止工件在加工中移動(dòng)。</p><p>　　圖2-6 承受切削力支承</p><p>　　Tab.2-6 Bear cutting force supports</p><p>　　如圖2-5所示，當(dāng)圓柱銑刀切入全深時(shí)，作用于工件上的切削分力、的合力有使工件平移抬起的趨勢。為此可用圖2-6所示之壓塊，使夾緊力一力兩用。<

130、;/p><p>　　在鉆床上對(duì)工件鉆孔時(shí)，為了減小夾緊力，應(yīng)力求使主要定位基準(zhǔn)面處于水平位置，使夾緊力、重力和切削力同向，都垂直作用在主要定位基準(zhǔn)面上。見圖2-7(a)所示。</p><p>　　反之，當(dāng)夾緊力與切削力及工件重力方向相反時(shí)，所需的夾緊力很大，W=F+G。例如在殼體凸緣上鉆孔時(shí)，由于殼體較高，工件只能倒裝。這種安裝方式在圖2-7(b)中的F和G均有使夾緊機(jī)構(gòu)脫開的趨勢，因此需要施

131、加較大的夾緊力W。</p><p>　　圖2-7 鉆削時(shí)W、F、G間的關(guān)系</p><p>　　Fig.2-7 The relations of W, F, G when Drills truncates </p><p>　　2) 夾緊力的作用點(diǎn)</p><p>　　夾緊力的作用點(diǎn)是指夾緊元件與工件相接觸的一小塊面積。選擇作用點(diǎn)的問題是在夾