撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ19孔的夾具設(shè)計(jì)
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XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文 撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工19H9孔的夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要拔叉零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言5第2章 零件的分析62.1零件的形狀62.2零件的工藝分析6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 確定毛坯的制造形式73.2 基面的選擇73.3 制定工藝路線83.3.1 工藝路線方案一83.3.2 工藝路線方案二83.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備93.4.1 機(jī)床選用93.4.2 選擇刀具93.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6確定切削用量及基本工時(shí)11第四章 加工中心孔夾具設(shè)計(jì)174.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明174.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)174.3 定位機(jī)構(gòu)194.4夾緊機(jī)構(gòu)194.5零件的車床夾具的加工誤差分析204.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)204.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明22總 結(jié)23致 謝24參 考 文 獻(xiàn)2525 第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。拔叉零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是拔叉零件,主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸,公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為KTH350-10,該材料為鑄鐵,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。拔叉零件主要加工表面為:1端面,表面粗糙度值為3.2。2及端面,表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。拔叉共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下:(1)左端的加工表面: 這一組加工表面包括:左端面,28外圓,倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求,。其要求并不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面: 這一組加工表面包括:28右端粗糙度為1.6;并帶有倒角。其要求也不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中,19的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本拔叉,假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺,每臺車床需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。該零件材料為KTH350-10,考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性,所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺;結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)(1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為KTH350-10,鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形,其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng),即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件,也適用于不同的金屬,還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。考慮到零件在使用過程中起連接作用,分析其在工作過程中所受載荷,最后選用鑄件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用砂型鑄造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇,對像拔叉這樣的零件來說,選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說,如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一工序10 鑄造出毛坯。工序20 毛坯熱處理,時(shí)效處理。工序30 銑削外圓32一端面。工序40 銑削外圓32另一端面工序50 車中心孔19H9。工序60 鏜R24半圓孔,鏜R30半圓孔。工序70 銑削距離4的叉口端面。工序80 銑削外圓20端面。工序90 鉆M10X1-6H底孔工序100 攻絲M10X1-6H工序110 鉗去毛刺。工序120 終檢入庫。3.3.2 工藝路線方案二工序10 鑄造出毛坯。工序20 毛坯熱處理,時(shí)效處理。工序30 銑削外圓32一端面。工序40 銑削外圓32另一端面工序50 車中心孔19H9。工序60 鏜R24半圓孔,鏜R30半圓孔。工序70 銑削距離4的叉口端面。工序80 銑削外圓20端面。工序90 鉆M10X1-6H底孔工序100 攻絲M10X1-6H工序110 鉗去毛刺。工序120 終檢入庫。3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù),但是要及時(shí)更換刀具,因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?,鏜、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下:工序10 鑄造出毛坯。工序20 毛坯熱處理,時(shí)效處理。工序30 銑削外圓32一端面。工序40 銑削外圓32另一端面工序50 車中心孔19H9。工序60 鏜R24半圓孔,鏜R30半圓孔。工序70 銑削距離4的叉口端面。工序80 銑削外圓20端面。工序90 鉆M10X1-6H底孔工序100 攻絲M10X1-6H工序110 鉗去毛刺。工序120 終檢入庫。3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序和工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考機(jī)械加工工藝手冊(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。.磨具的選用:磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡明機(jī)械加工工藝手冊(主編 徐圣群) 表12-47,選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“拔叉” 零件材料為KTH350-10,查機(jī)械加工工藝手冊(以后簡稱工藝手冊),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,球墨鑄鐵的硬度HB為143269,表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能,KTH350-10密度=7.27.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度。現(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號,與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊的表區(qū)別。工序30:銑削外圓32一端面機(jī)床:銑床X62W刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)10(1)粗銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間:(2)精銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:精銑時(shí)刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間: 本工序機(jī)動時(shí)間工序40:銑削外圓32另一端面機(jī)床:銑床X62W刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)10(1)粗銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間:(2)精銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:精銑時(shí)刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間: 本工序機(jī)動時(shí)間工序50:確定車中心孔19H9的切削用量所選用的刀具為YG6X硬質(zhì)合金圓形鏜刀,主偏角為K=45,直徑為19mm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)間確定鏜孔的基本時(shí)間50s工序60:鏜R24半圓孔,鏜R30半圓孔進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.66,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 工作臺每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動時(shí)間:工序70:銑削距離4的叉口端面機(jī)床:銑床X62W刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺每分進(jìn)給量:由工序5可知: 走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間:工序90:鉆M10X1-6H螺孔底孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機(jī)動時(shí)間:工序100:攻絲M10X1-6H機(jī)床: Z525刀具:釩鋼機(jī)動絲錐(1)、M10X1-6H螺孔攻絲 進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊表2.4.105,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: (盲孔)機(jī)動時(shí)間:第四章 加工中心孔夾具設(shè)計(jì)4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明車床夾具主要用于加工中心孔夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。(1) 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多,有通用的三爪卡盤、四爪卡盤,花盤,頂尖等,還有自行設(shè)計(jì)的心軸;專用夾具通??煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn),刀具做進(jìn)給運(yùn)動定心式車床夾具 在定心式車床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí),由于零件形狀較復(fù)雜,難以裝夾在通用卡盤上,因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱其為角鐵式車床夾具?;ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤,上面開有若干個(gè)T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對稱,要注意平衡。(2) 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件,常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,夾具做進(jìn)給運(yùn)動。由于后一類夾具應(yīng)用很少,屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具,所以零件在車床上加工用專用夾具。4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí),要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合,夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí),則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn),故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外,整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用,轉(zhuǎn)速越高離心力越大,這些力不僅降低夾緊力,同時(shí)會使主軸振動。因此,夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力,自鎖性能好,以防止工件在加工過程中移動或發(fā)生事故。對于角鐵式夾具,夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。(2)夾具與機(jī)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對夾具的加工精度有一定的影響。因此,要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接,用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小,其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式:1)對于徑向尺寸D140mm,或D(23)d的小型夾具,一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中,并用螺桿拉緊,如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。2)對于徑向尺寸較大的夾具,一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖1-b所示的過渡盤,其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合,并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開,可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過渡盤的凸緣上,用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度,可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu),如圖1-c所示,過渡盤在其長錐面上配合定心,用活套在主軸上的螺母鎖緊,由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高,但端面要求緊貼,制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后,其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm的間隙,用螺釘均勻擰緊后,即可保證端面與錐面全部接觸,以使定心準(zhǔn)確、剛度好。圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用,設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸,可查閱有關(guān)手冊4.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析孔F的加工要求,必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸,得出,夾具必須限制工件的六個(gè)自由度,才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下:選擇定位元件為:支承板,支撐釘,定位銷,上下蓋板。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動自由度,X,Y方向的轉(zhuǎn)動自由度,支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動自由度??梢?,定位方案選擇合理。4.4夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案,夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn),夾得勞,夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí),要合理確定夾緊力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下:1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置;2. 夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過程中不移動、不轉(zhuǎn)動、不震動,又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單,制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì),確定夾緊動力源類型為手動夾緊,夾緊裝置為壓板,壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí),加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示,在夾具上加工時(shí),尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:(1)定位誤差由于C面既是工序基準(zhǔn),又是定位基準(zhǔn),基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的,基準(zhǔn)位移誤差為零。因此,尺寸的定位誤差等于零。(2)夾具誤差?yuàn)A具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差,以及限位基面相對安裝基面C的平行度誤差是0.01.(3)安裝誤差因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合,夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。(4)加工方法誤差如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車床夾具總加工誤差是: 精度儲備:故此方案可行。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動,夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡單。(4)應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中,切屑會不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時(shí)排除,切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時(shí),夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.6 零件的車床專用夾具簡單使用說明(1)夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便,懸臂尺寸要短,重心盡可能靠近主軸。(2)當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí),將產(chǎn)生較大的離心力和振動,影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn),特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此,對于重量不對稱的夾具,要有平衡要求。平衡的方法有兩種:設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中,常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。(3)為了保證安全,夾具上各種元件一般不超過夾具的圓形輪廓之外。因此,還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問題,必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩???結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會,它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下他的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成,他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社,1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社,1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊。北京出版社,1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊。上海科學(xué)技術(shù)出版社,2544。6 黃如林,劉新佳,汪群。切削加工簡明實(shí)用手冊?;瘜W(xué)工業(yè)出版社,2544。7 余光國,馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。8 周永強(qiáng),高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國建材工業(yè)出版社,2542。9劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊M,哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987。10 王光斗,王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊。上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2542。11 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。 12 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊M,銀州:寧夏人民出版社,1991。13 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測量M,中國計(jì)量出版社,2540:9-19。14 王光斗,王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊M,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2540。15 樂兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2545:4-17
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機(jī)械
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夾具
設(shè)計(jì)
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