換擋叉工藝及鉆螺紋斜孔M10夾具設計[含CAD高清圖和說明書]
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鉆孔夾具設計
3.1研究原始質料
利用本夾具主要用來鉆螺紋斜孔M10孔,加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
3.2定位基準的選擇
由零件圖可知:在對鉆孔進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案Ⅰ:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸和棱形銷定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
方案Ⅱ:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。
分析比較上面二種方案:方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的,孔端是不加工的,且定位與夾緊應分開,因夾緊會破壞定位。
通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。
為了使定位誤差達到要求的范圍之內,采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結構上簡單易操作。一面即為汽車撥桿底平面;圖中對孔的的加工沒有位置公差要求,所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模,從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個自由度。
3.3 切削力及夾緊力的計算
鉆該孔時選用:臺鉆床Z525,刀具用高速鋼刀具。
由參考文獻[5]查表可得:
切削力公式:
式中
查表得:
其中:
即:
實際所需夾緊力:由參考文獻[5]表得:
有:
安全系數K可按下式計算有:
式中:為各種因素的安全系數,見參考文獻[5]表 可得:
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。
取,,
查參考文獻[5]1~2~26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算:
式中參數由參考文獻[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
由上述計算易得:
因此采用該夾緊機構工作是可靠的。
3.4誤差分析與計算
該夾具以底面、兩孔為定位基準,要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。
由參考文獻[5]可得:
⑴ 兩定位銷的定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
誤差總和:
3.5 零、部件的設計與選用
3.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數如表3.1和3.2:
表3.1可換定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
12~18
16
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
表3.2 固定棱形銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40~50
20
22
+0.034
~0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用
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(其結構如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。
圖3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結構參數如下表3.4:
d
H
D
公稱尺寸
允差
6
12
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
表3.4 鉆套
襯套選用固定襯套其結構如圖所示:
圖3.2 固定襯套
其結構參數如下表3.5:
表3.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
12
18
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板,用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
3.6夾具設計及操作的簡要說明
本夾具用于在鉆螺紋斜孔M10。工件以底平面、兩孔為定位基準,在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。
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