(大連交通系列)配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊加工工藝及 4-鉆2xΦ6孔夾具設(shè)計(jì)【CAD高清圖紙和說明書等】
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機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱零(部)件名稱零件圖號(hào)材料毛 坯 種 類文件編號(hào)配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊ganganHT200鑄造造工序號(hào)工 序 內(nèi) 容設(shè) 備夾具名稱刀具名稱量具名稱工作等級(jí)單件工時(shí)名稱型號(hào)10采用鑄造的方法獲得毛坯20退火熱處理30劃線打點(diǎn)40粗車60外圓及端面, 以左端外圓為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤外圓車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)50半精車60外圓及端面, 以左端外圓為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤外圓車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)60 掉頭,車左端面,以右端外圓為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤外圓車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)70車R1槽, 以左端外圓為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤切槽車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)80半精車59.5外圓及端面,以右端外圓為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤外圓車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)90精車60外圓,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤外圓車刀游標(biāo)卡尺M(jìn)100鉆17孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1鉆頭游標(biāo)卡尺M(jìn)110擴(kuò)19.7孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺M(jìn)120鉸20H8孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1鉸刀內(nèi)徑百分表M130車50內(nèi)孔,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺M(jìn)140鉆22孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1鉆頭游標(biāo)卡尺M(jìn)150擴(kuò)24.7孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1擴(kuò)孔鉆游標(biāo)卡尺M(jìn)160鏜25H7,以外圓及端面為基準(zhǔn)臥式車床 CA6140三爪卡盤鏜刀游標(biāo)卡尺M(jìn)設(shè) 計(jì)(日 期)校 對(duì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱零(部)件名稱零件圖號(hào)材料毛 坯 種 類文件編號(hào)配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊ganganHT200鑄造造工序號(hào)工 序 內(nèi) 容設(shè) 備夾具名稱刀具名稱量具名稱工作等級(jí)單件工時(shí)名稱型號(hào)170鉆2-6孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1鉆頭游標(biāo)卡尺M(jìn)180鉆2-3孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式鉆床 Z525專用鉆夾具1鉆頭游標(biāo)卡尺M(jìn)190 銑削寬度為46的兩側(cè)面(銑扁),以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式銑床 X52K專用銑夾具4立銑刀游標(biāo)卡尺H200粗銑30H11槽,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式銑床 X52K專用銑夾具4立銑刀游標(biāo)卡尺H210精銑30H11槽,以60外圓及端面為基準(zhǔn)立式銑床 X52K專用銑夾具4立銑刀游標(biāo)卡尺H220磨60外圓,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)磨床 M114W磨床夾具砂輪螺旋測(cè)微器G230終檢240清洗入庫(kù)設(shè) 計(jì)(日 期)校 對(duì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期設(shè)計(jì)配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊加工工藝及夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日36摘 要配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊是某企業(yè)產(chǎn)品中的關(guān)鍵零件之一,本課題要求根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要和配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊零件的加工要求,首先完成零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)之上,選擇其關(guān)鍵工序之一進(jìn)行專用夾具,并完成必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。本機(jī)床所用夾具的通用性強(qiáng),工件采用定位夾緊,快速方便。夾緊采用手動(dòng)加緊,采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡(jiǎn)易方便,制造成本低,通用性好。由于配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊的生產(chǎn)量比較大,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高加工效率,需要對(duì)其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并在關(guān)鍵工序使用組合機(jī)床或?qū)S脵C(jī)床進(jìn)行加工。通過設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用了大學(xué)期間的多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí),加深所學(xué)知識(shí)體系,掌握了運(yùn)用各項(xiàng)繪圖軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技巧,熟悉了工程應(yīng)用設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊 零件分析 工藝路線 夾具設(shè)計(jì) 組合機(jī)床AbstractThe axile bush is one of the key parts of an enterprise products, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod and modular machine tool of the axile bush.The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform,so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .As the output of the axile bush is very large ,it is need to make optimal design for the machining technology and use modular machine tool for pivotal machining process ,to ensure product quality and to improve the processing efficiency.Through this design,the knowledge of more basic and specialty was synthetically applited.The system of knowledge we learned was intensified.Controlled to make use of various method and techniques that the painting software carry on a design,the design of engineering application was known well.Keywords Axile Bush Precision Processing Technology Design of Clamping Device Modular Machine Tool目 錄摘 要IIAbstract11 引言32 零件工藝性分析42.1 零件的作用42.2 零件的工藝分析43 毛坯的選擇54 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)64.1 工藝規(guī)程的作用64.2 定位基準(zhǔn)的選擇64.3 制定工藝路線74.4 毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量104.5 確定切削用量及基本工時(shí)10第5章 鉆2-6孔夾具設(shè)計(jì)241 夾具的夾緊裝置和定位裝置24本夾具主要用于鉆2-6孔夾具設(shè)計(jì)242夾具的導(dǎo)向253切削力及夾緊力的計(jì)算254 鉆孔與工件之間的切屑間隙285 鉆模板296定位誤差的分析297 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用308 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)329夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明33結(jié)束語34參 考 文 獻(xiàn)36致 謝371 引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步,使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段?!肮び破涫?,必先利其器。”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。2 零件工藝性分析2.1 零件的作用配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊是配氣機(jī)構(gòu)一個(gè)主要零件。通過配氣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)氣體的內(nèi)外交換,該零件的加工好壞,將影響到整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)的工作性能。2.2 零件的工藝分析由附圖1得知,其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。該零件上主要加工面為左、右端面,20mm以及加工。由參考文獻(xiàn)1中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。 以外圓為主有: 零件外圓粗、精車磨削加工,其粗糙度要求是; 配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊平面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是。 孔系加工有: 20、25鉆擴(kuò)鉸加工,其表面粗糙度為; 小孔2-6鉆加工3 毛坯的選擇零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是大批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型,采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近,內(nèi)孔不鑄出。4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1 工藝規(guī)程的作用工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備、生產(chǎn)組織、計(jì)劃調(diào)度的主要依據(jù),是指導(dǎo)工人操作的主要技術(shù)文件,也是工廠和車間進(jìn)行設(shè)計(jì)或技術(shù)改造的重要原始資料。工藝規(guī)程的制訂須嚴(yán)格按照規(guī)定的程序和格式進(jìn)行,并隨技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)發(fā)展,定期修改完善。(1)根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備(包括技術(shù)準(zhǔn)備)。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)以前,需要做大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備工作,例如,關(guān)鍵技術(shù)的分析與研究;刀、夾、量具的設(shè)計(jì)、制造或采購(gòu);設(shè)備改裝與新設(shè)備的購(gòu)置或定做等。這些工作都必須根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程來展開。(2)機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度、工人的操作、質(zhì)量檢查等的依據(jù)。(3)新建或擴(kuò)建車間(或工段),起原始依據(jù)也是機(jī)械加工工藝規(guī)程,根據(jù)機(jī)械加工工藝規(guī)程確定機(jī)床的種類和數(shù)量,確定機(jī)床的布置和動(dòng)力配置,確定生產(chǎn)面積的大小和工人的數(shù)量。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,定位基準(zhǔn)選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高,否則,加工工藝過程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇:考慮到以下幾點(diǎn)要求,選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔或面的加工余量盡量均勻精基準(zhǔn)的選擇:主要考慮基準(zhǔn)重合問題,配氣機(jī)構(gòu)導(dǎo)塊的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作為精基準(zhǔn),能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則。20孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡(jiǎn)單,可靠,操作方便。4.3 制定工藝路線制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本9。4.5.1 工藝路線方案一10采用鑄造的方法獲得毛坯20退火熱處理30劃線打點(diǎn)40粗車60外圓及端面50半精車60外圓及端面60 掉頭,車左端面70車R1槽80半精車59.5外圓及端面90精車60外圓100鉆17孔110擴(kuò)19.7孔120鉸20H8孔130車50內(nèi)孔140鉆擴(kuò)鉸25H7150 銑削寬度為46的兩側(cè)面(銑扁)160粗銑30H11槽170精銑30H11槽180磨60外圓190終檢200清洗入庫(kù)4.5.2 工藝路線方案二10采用鑄造的方法獲得毛坯20退火熱處理30劃線打點(diǎn)40粗車60外圓及端面50半精車60外圓及端面60 掉頭,車左端面70車R1槽80半精車59.5外圓及端面90精車60外圓100車50內(nèi)孔110鉆17孔120擴(kuò)19.7孔130鉸20H8孔140鉆擴(kuò)鉸25H7150 銑削寬度為46的兩側(cè)面(銑扁)160粗銑30H11槽170精銑30H11槽180磨60外圓190終檢200清洗入庫(kù)4.5.3 工藝方案的比較與分析因左右兩端面均對(duì)20mm孔有較高的位置要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次數(shù),提高加工精度。根據(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在后面,每一階段要首先加工上端面后鉆孔,左右端面上20mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時(shí),它們慣性力較大,平衡困難;又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng),故改動(dòng)銑削加工。通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點(diǎn)分析,最后確定工藝路線方案一為該零件的加工路線。該工藝過程詳見附表和附表2,機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片。10采用鑄造的方法獲得毛坯20退火熱處理30劃線打點(diǎn)40粗車60外圓及端面, 以左端外圓為基準(zhǔn)50半精車60外圓及端面, 以左端外圓為基準(zhǔn)60 掉頭,車左端面,以右端外圓為基準(zhǔn)70車R1槽, 以左端外圓為基準(zhǔn)80半精車59.5外圓及端面,以右端外圓為基準(zhǔn)90精車60外圓,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)100鉆17孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)110擴(kuò)19.7孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)120鉸20H8孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)130車50內(nèi)孔,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)140鉆22孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)150擴(kuò)24.7孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)160鏜25H7,以外圓及端面為基準(zhǔn)170鉆2-6孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)180鉆2-3孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)190 銑削寬度為46的兩側(cè)面(銑扁),以60外圓及端面為基準(zhǔn)200粗銑30H11槽,以60外圓及端面為基準(zhǔn)210精銑30H11槽,以60外圓及端面為基準(zhǔn)220磨60外圓,以59.5外圓及端面為基準(zhǔn)230終檢240清洗入庫(kù)4.4 毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量 30H11槽的偏差及加工余量計(jì)算30H11槽計(jì)算。根據(jù)工序要求,其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:由參考文獻(xiàn)4表1119。其余量值規(guī)定為2-3mm,現(xiàn)取3mm。查3可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12,粗銑平面時(shí)厚度偏差取精銑:由參考文獻(xiàn)3表2.359,其余量值規(guī)定為。參照參考文獻(xiàn)3表32,325,2.313和參考文獻(xiàn)15表18,可以查得:鉆孔25鉆孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。擴(kuò)孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。鉸孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。鉆孔20參照參考文獻(xiàn)3表2.347,表2.348。確定工序尺寸及加工余量為:加工該孔的工藝是:鉆擴(kuò)鉸由以上資料得出毛坯尺寸圖。4.5 確定切削用量及基本工時(shí)在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。(1)切削用量指:背吃刀量asp(即切削深度ap、進(jìn)給量f及切削速度Vc 。(2)確定方法是:確定切削深度確定進(jìn)給量確定切削速度(3)具體要求是:由工序或工步余量確定切削深度:精、半精加工全部余量在一次走刀中去除在中等功率機(jī)床上一次走刀ap可達(dá)8mm10mm。按本工序或工步加工表面粗糙度確定進(jìn)給量:對(duì)粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初選進(jìn)給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度??捎貌楸矸ɑ蛴?jì)算法得出切削速度Vc查,用公式 換算出查或計(jì)算法所得的轉(zhuǎn)速nc查,根據(jù)Vc查在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)作為實(shí)際的轉(zhuǎn)速,再用 換算出實(shí)際的切削速度Vc機(jī)填入工藝文件中。對(duì)粗加工,選取實(shí)際切削速度Vc機(jī)實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量asp之后,還要校驗(yàn)機(jī)床功率是否足夠等,才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。工序30:粗車60外圓及端面機(jī)床:車床CA6140所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成.確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=5.75,=,=,=.倒角 換車刀手動(dòng)進(jìn)給。. 計(jì)算基本工時(shí) (3-7) = (3-8)工序40:半精車60外圓及端面已知條件與工序相同,車端面及倒角,可采用工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序30確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下:a=2.5 f=0.65 n=5.8 v=50.4 T=56工序50:半精車60外圓及端面所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于C6021機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = .確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故: =63 (3-12) =120 (3-13)根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-14).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=1.25,=,=,=工序60:鉆擴(kuò)鉸20H8。機(jī)床:立式鉆床Z525刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.441,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表5.131,取所以實(shí)際切削速度:切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 擴(kuò)孔刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號(hào):E403切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.453,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表5.131,取所以實(shí)際切削速度:切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度有:刀具切出長(zhǎng)度: ,取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 鉸孔20刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354,選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度:,且。進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.460,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表5.131取實(shí)際切削速度:切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度,刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是:工序70:車50內(nèi)孔所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀,主偏角為K=45,直徑為16mm的圓形鏜刀,其耐用度為。.確定切削深度 a.根據(jù)表1.5,當(dāng)半精鏜鑄料,鏜刀直徑為,a,鏜刀伸出長(zhǎng)度時(shí),進(jìn)給量為:。 .確定切削速度 按表1.27的計(jì)算公式確定 V = (3-16)式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 選擇CA6140機(jī)床轉(zhuǎn)速:n= n =1200=20實(shí)際切削速度為: v = 2.08 .確定基本時(shí)間確定的基本時(shí)間50s工序80:鉆2-6孔機(jī)床:鉆床Z525刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39,選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得:進(jìn)給量,切削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表5.131,取。實(shí)際切削速度:切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: 取。加工基本時(shí)間: 工序180鉆2-3孔,以60外圓及端面為基準(zhǔn)1.錐柄麻花鉆(GB1436-85) d=3mm鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2)雙錐修磨橫刃=30 2=118 be=3.5mm 0=12 =552.選擇切削用量1按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)表2.7 當(dāng)加工要求為H12HB精度鑄鐵硬度HBS200d0=3mm 時(shí) f=0.360.44 mm/r由于L/d=32/7.8=4 所以應(yīng)乘以修正孔系數(shù)kcf=0.95 則f =(0.360.44) 0.95=0.340.42 mm/r 由鉆床Z3025手冊(cè)取f=0.4mm/r2決定鉆頭磨純標(biāo)準(zhǔn)及壽命由表2.12 ,當(dāng)d0=3時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.6mm 壽命T=35min3決定切削速度由表2.15 硬度HBS200219 f=0.9mm/r d0 F所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得: 所以有: 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得: 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點(diǎn):1、固定鉆套:鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中,鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小,孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套:主要用在大批量生產(chǎn)中,由于鉆套磨損大,因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套,襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi),鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套:當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí),由于刀徑不斷增大,需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具,為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套:尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔,如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素,確定了設(shè)計(jì)方案后,選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件,所以C可以取較小的值。5 鉆模板在導(dǎo)向裝置中,導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下,鉆螺栓緊固,鉆模精度較高。46定位誤差的分析3) 夾具安裝誤差因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。圖5-2中夾具的安裝基面為平面,因而沒有安裝誤差,=0.4) 夾具誤差因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差,稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間)的尺寸或位置誤差;導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;若有分度裝置時(shí),還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。5) 加工方法誤差因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多,又不便于計(jì)算,所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè)。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時(shí),總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量,應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。為保證夾具有一定的使用壽命,防止夾具因磨損而過早報(bào)廢,在分析計(jì)算工件加工精度時(shí),需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為或 當(dāng)時(shí),夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。知此方案可行。7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套,以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。(4)應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。(5)安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。結(jié)束語課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和參考過程.回顧這次課程設(shè)計(jì),從選題到定稿,從理論到實(shí)踐,在這段課程設(shè)計(jì)期間里,可以說得是苦多于甜.通過本次課程設(shè)計(jì),不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上沒有學(xué)到過的知識(shí).對(duì)我來說,收獲最大的是方法和能力-那些和解決問題的方法和能力.在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我發(fā)現(xiàn)我們這些學(xué)生最缺少的是經(jīng)驗(yàn),沒有感性的認(rèn)識(shí),空有理論知識(shí),有些東西很可能與實(shí)際脫節(jié).此次設(shè)計(jì)需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識(shí)都系統(tǒng)地聯(lián)系起來,從中暴露出自身的不足,以待改進(jìn).通過這次課程設(shè)計(jì),我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的-只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會(huì)服務(wù),從而提該自己的實(shí)際動(dòng)手能力.在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題,可以說是困難重重.在設(shè)計(jì)的過程中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處:對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解的不夠深刻,掌握的不夠牢固.通過這次課程設(shè)計(jì)之后,有把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故.這次課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺,為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)而良好的基礎(chǔ).在此衷心感謝各位老師的幫助和指導(dǎo).參 考 文 獻(xiàn)1 裘愉弢. 組合機(jī)床M.第一版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.2 金振華.組合機(jī)床及其調(diào)整與使用M.第一版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.3 沈延山.生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì)D.第一版,大連:大連理工大學(xué)出版社,1989.4 上海市大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著.機(jī)械制造工藝學(xué)M.福建科學(xué)技術(shù)出版社,1996.5 張進(jìn)生.機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998. 6 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝師手冊(cè)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991. 8 武良臣.敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用S. 北京:煤炭工業(yè)出版社,1986. 9 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.第八版,北京:高等教育出版社,2006.10 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.11 王黎明.適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)床要求的新型夾具J.北京:產(chǎn)品與技術(shù),1999.12 徐發(fā)仁.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)S.重慶:重慶大學(xué)出版社,2006.13 徐璉,邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.14 劉友才,肖繼德.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.15 中國(guó)內(nèi)燃機(jī)工業(yè)年鑒M.上海:上海交通大學(xué)出版社,1999.16 機(jī)械工程材料手冊(cè)編輯組.機(jī)械工程材料手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.17 張伯霖.超高速傳動(dòng)與機(jī)床的零傳動(dòng)J.北京:中國(guó)機(jī)械工程,1996.18 楊可楨,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.第四版,北京:高等教育出版社,2004.19 東北重型機(jī)械學(xué)院等合編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979.20機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫組. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.第二版,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987.致 謝經(jīng)過近四個(gè)月的忙碌和工作,本次課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,作為一個(gè)大學(xué)生的課程設(shè)計(jì),由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周的地方,如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo),以及一起工作學(xué)習(xí)的同學(xué)、朋友們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里鉆2-6孔夾具設(shè)計(jì)1 夾具的夾緊裝置和定位裝置本夾具主要用于鉆2-6孔夾具設(shè)計(jì)夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。在這次夾具設(shè)計(jì)中,定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向,用兩個(gè)同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后,用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位,把壓板壓緊,之后取出定位插銷。2夾具的導(dǎo)向在鉆床上加工孔時(shí),大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置,用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣,對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向套。在這套鉆床夾具上用的導(dǎo)向套是鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套,可換鉆套,快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大,磨損較小,孔距離精度要求較高,則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性,材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的,為了防止定位銷與模板之間的磨損,在模板定位孔之間套上兩個(gè)固定襯套。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A, 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。3切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:鉆頭6。則軸向力:見工藝師手冊(cè)表28.4F=Cdfk3.1 式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) 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鉆削時(shí) T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得: 所以有: 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)由資料機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得: 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表 可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點(diǎn):1、固定鉆套:鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中,鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小,孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套:主要用在大批量生產(chǎn)中,由于鉆套磨損大,因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個(gè)襯套,襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi),鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套:當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí),由于刀徑不斷增大,需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具,為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套:尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔,如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素,確定了設(shè)計(jì)方案后,選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件,所以C可以取較小的值。5 鉆模板在導(dǎo)向裝置中,導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下,鉆螺栓緊固,鉆模精度較高。46定位誤差的分析3) 夾具安裝誤差因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。圖5-2中夾具的安裝基面為平面,因而沒有安裝誤差,=0.4) 夾具誤差因夾具上定位元件、對(duì)刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差,稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;定位元件相對(duì)于對(duì)刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間)的尺寸或位置誤差;導(dǎo)向元件相對(duì)于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差;若有分度裝置時(shí),還存在分度誤差。以上幾項(xiàng)共同組成夾具誤差。5) 加工方法誤差因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項(xiàng)誤差影響因素多,又不便于計(jì)算,所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3.計(jì)算時(shí)可設(shè)。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時(shí),總加工誤差為上述各項(xiàng)誤差之和。由于上述誤差均為獨(dú)立隨機(jī)變量,應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。為保證夾具有一定的使用壽命,防止夾具因磨損而過早報(bào)廢,在分析計(jì)算工件加工精度時(shí),需留出一定的精度儲(chǔ)備量。因此將上式改寫為或 當(dāng)時(shí),夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長(zhǎng)短和夾具總圖上各項(xiàng)公差值確定得是否合理。知此方案可行。7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套,以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。(4)應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。(5)安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。9夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì),用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度,定位兩個(gè)自由度,用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過定位,但面是經(jīng)加工過的面,定位是允許的。
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