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文檔簡介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p> 第一部分:工藝設(shè)計說明書</p><p> 一、零件的工藝性分析…………………………………………………… 1 </p><p> 二、確定毛坯,畫毛坯——零件合圖……
2、……………………………… 2 </p><p> 三、機械工藝路線的確定……………………………………………… 3 </p><p> 四、主要工序尺寸及其公差的確定…………………………………… 8</p><p> 五、設(shè)備及其工藝裝備的確定…………………………………………… 10 </p><p&
3、gt; 五、切削用量及工時定額的確定………………………………………… 10 </p><p> 第二部分:夾具設(shè)計說明書</p><p> 一、 ………………………………………… 1 </p><p> 二、 ……………… 2<
4、/p><p> 第一部分 工藝設(shè)計說明書</p><p> 全套圖紙,加153893706</p><p> 1.零件圖工藝性分析</p><p> 1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析:</p><p> 十字頭零件是機械中常見的一種零件,它的應(yīng)用范圍很廣。由于它們功用的不同,該類零件的結(jié)構(gòu)和尺寸有著很大的差異,但結(jié)構(gòu)上仍有
5、共同特點:零件的主要表面為精度要求較高的孔、零件由內(nèi)孔、外圓、端平等表面構(gòu)成。</p><p> 1.2零件圖紙分析:</p><p> 由零件圖可知,該零件形狀較為復(fù)雜、外形尺寸不大,可以采用鑄造毛坯。由于該零件的兩個φ20孔要求較高,它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài),通常對其尺寸要求較高。一般為IT5-IT7。加工時兩φ20孔的同軸度應(yīng)該控制在0.01mm。φ85外圓的尺寸它直接影響孔
6、在空間的位置,加工時可以將其加工精度降低,通過裝配來提高精度。</p><p> 1.3主要技術(shù)條件:</p><p> 1.孔徑精度:兩φ20孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會造的配合不良,因此對孔的要求較高,其孔的尺寸公差為IT7</p><p> 2.主要平面的精度:由于φ85外圓接影響聯(lián)接時的接觸剛度,并且加工過程中常作為定位基面,則會影響孔的加工精度,因
7、此須規(guī)定其加工要求。</p><p><b> 2.毛坯選擇</b></p><p><b> 2.1毛坯類型</b></p><p> 考慮到十字頭工作時的作用,要求材料要有很高的強度,并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,故選用鑄造毛坯材料為HT200。</p><p><b> 2.2毛坯
8、余量確定</b></p><p> 由書機械加工工藝設(shè)計資料表1.2-10查得毛坯加工余量為2,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4.</p><p> 2.3毛坯-零件合圖草圖</p><p> 3.機械工藝路線確定</p><p> 3.1定位基準的選擇:</p><p> 3.1.1精基準
9、的選擇:選擇十字頭底面與兩φ85外圓作定位基準,因為φ85外圓柱面 ,及底面是裝配結(jié)合面,且十字頭底面又是空間位置的設(shè)計基準,故選擇十字頭底面與外圓作定位基準,符合基準重合原則且裝夾誤差小。</p><p> 3.1.2粗基準的選擇:以十字頭上端面和十字頭支撐外圓定位加工出精基準。</p><p> 3.2加工順序的安排:</p><p> 十字頭零件主要由孔
10、和平面構(gòu)成與箱體類零件大體相同,加工順序為先面后孔,這樣可以用加工好的平面定位再來加工孔,因為軸承座孔的精度要求較高,加工難度大,先加工好平面,再以平面為精基準加工孔,這樣即能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準,同時可以使孔的加工余量較為均勻</p><p> 3.3加工階段的劃分說明</p><p> 加工階段分為:粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。</p><p
11、><b> 3.4加工工序簡圖</b></p><p> 1、鑄 鑄造、清理</p><p> 2、熱處理 時效</p><p><b> 3、粗車φ85外圓</b></p&
12、gt;<p><b> 4、粗銑上頂面</b></p><p><b> 5、粗,精銑底平面</b></p><p> 6、鉆、攻4×M6螺紋孔</p><p><b> 7、擴φ20孔</b></p><p><b> 9、銑十字頭
13、</b></p><p> 10、粗鏜φ65內(nèi)孔</p><p> 11、粗鏜、半精鏜、精鏜2-φ20內(nèi)孔</p><p> 12、挖2-φ24環(huán)槽</p><p> 13、精車φ85外圓</p><p><b> 14、去毛刺:</b></p><p&g
14、t;<b> 15、終檢:</b></p><p> 4.主要工序尺寸及其公差確定</p><p><b> φ85</b></p><p><b> φ20</b></p><p> 5.設(shè)備及其工藝裝備確定</p><p> 所用的設(shè)備有
15、: CA6140、X62W、T618、Z4012、檢驗臺、鉗工臺。</p><p> 夾具有:鏜2-φ20孔專用夾具、車床專用夾具、鉆2-M6底孔專用夾具、擴φ20孔專用夾具、</p><p> 刀具有:90度車刀、硬質(zhì)合金銑刀、平板銼、開式自鎖夾緊鏜刀、φ5鉆頭、M6絲錐、φ20鉆頭、圓銼刀</p><p> 量具有:游標卡尺、專用塞規(guī)。</p>
16、<p> 6.切削用量及工時定額確定</p><p> 粗車、半精車、精車時:(T1=T輔 T2=T機 T3=T工 T4=T休)</p><p> 挖φ24環(huán)形槽: ap=2</p><p> 由表5.3-1得::f=0.4m/r</p><p> 由表5.3-20得:v=90m/r</p><
17、;p> 則n=220x90/40=495 r/mm</p><p><b> 工時定額: </b></p><p> 由表3.3-3得:操作機床時間為:</p><p> 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p>
18、 由表3.3-4得:測量工件時間為:0.08+0.08=0.16 min</p><p> T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p> 由表5.4-1得機動時間為:</p><p> T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p> T基=lz/nfap=0.2 min</p><
19、;p> 則T總=T1+T2+T基=2.26 min</p><p> 粗車φ85外圓時: ap=2</p><p> 由表3-1得::f=0.5 m/r</p><p> 由表5.3-20得:v=82 m/r</p><p> 則n=318x82/85=307 m/r</p><p><b>
20、 工時定額: </b></p><p> 由表3.3-3得:操作機床時間為:</p><p> 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p> 由表3.3-4得:測量工件時間為:0.08+0.08=0.16 min</p><p>
21、T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p> 由表5.4-1得機動時間為:</p><p> T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p> T基=lz/nfap=0.167 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=0.347 min</p><p> 半精車φ
22、85外圓時:(車刀刀桿尺寸BXH取16X25)ap=1</p><p> 由表3-1得::f=0.4 m/r</p><p> 由表5.3-20得:v=100 m/r</p><p> 則n=318x100/85=374 m/r</p><p><b> 工時定額: </b></p><p&g
23、t; 由表3.3-3得:操作機床時間為:</p><p> 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p> 由表3.3-4得:測量工件時間為:0.08+0.08=0.16 min</p><p> T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p
24、> 由表5.4-1得機動時間為:</p><p> T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p> T基=lz/nfap=0.34 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=0.52 min</p><p> 精車φ85外圓時:(車刀刀桿尺寸BXH取16X25)ap=0.5 </p>
25、<p> 由表3-1得::f=0.3 m/r</p><p> 由表5.3-20得:v=107 m/r</p><p> 則n=318x107/85=400 m/r</p><p><b> 工時定額: </b></p><p> 由表3.3-3得:操作機床時間為:</p><
26、p> 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p> 由表3.3-4得:測量工件時間為:0.08+0.08=0.16 min</p><p> T1=0.64+0.16=0.8 min</p><p> 由表5.4-1得機動時間為:</p><p
27、> T2=0.05+0.02+0.03=0.1 m/r</p><p> T基=lz/nfap=0.857 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=1.75 min</p><p><b> 銑φ85上頂面時:</b></p><p> 切削用量:ap=3.5</p><p
28、> 由表6.3-2得:f=0.2 m/r</p><p> 由表6.3-21得:v=120 m/r</p><p> 則n=318V/D= 318 x120/85=449 m/r</p><p><b> 工時定額:</b></p><p> 由表6.4-1得:T2= lw+lf/fxn=1.45 min
29、</p><p> 由表3.3-7得:操作機床時間為:0.83 min</p><p> 由表3.3-8得:測量工件時間為:0.14 min</p><p> T1=2.27min T3=51min T4= 15min</p><p> T基=lz/nfap=0.5 min</p><p> 則T總=T1+
30、T2+T基=68.7min</p><p> ?。恒@2-M6底孔2-φ5孔時;</p><p> 切削用量:ap=3.5</p><p> 由表7.3-1得:f=0.36 m/r</p><p> 由表7.3-11得:v=13 m/r</p><p> 則n=318V/D= 318 x13/5=826 m/r&
31、lt;/p><p><b> 工時定額:</b></p><p> T2= lw+lf/fxn=0.1 min</p><p> 由表3.3-9得:裝夾工件時間為0.17min</p><p> 由表3.3-10得:松開卸下工件時間為0.15min</p><p> 由表3.3-12得:測量
32、工件時間為:0.04min</p><p> T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=62.9min</p><p> 粗銑、半精銑φ85底平面時;</p><p> 粗銑時:切削用量:ap=2.5</p><p> 由表6.3-2得:f=0
33、.2 m/r</p><p> 由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=120 m/r</p><p> 則n=318V/D=763.2m/r</p><p> 工時定額:由表6.4-1得:T2= lw+lf/vf=2.63 min</p><p> 精銑時:切削用量:ap=1</p><p> 由表6.
34、3-2得:f=0.12 m/r</p><p> 由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鑄鐵時v=150 m/r</p><p> 則n=318V/D=561m/r</p><p> 工時定額:由表6.4-1得:T2= lw+lf/vf=3.5 min</p><p> 由表3.3-7得:操作時間為0.83min</p>&
35、lt;p> 由表3.3-8得:測量工件時間為:0.14min</p><p> T1=2.27 min T3=51 min T4=15 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=80.53min</p><p> ?。捍昼Mφ17內(nèi)孔、半精鏜、精鏜φ20內(nèi)孔時;</p><p> 粗鏜時:切削用量:ap=3</p&
36、gt;<p> 由表8.2-1得:f=0.5 m/r v=80 m/r</p><p> 則n=318V/D=1496.5m/r</p><p> 工時定額:T2= lw+lf/vf=0.03 min</p><p> 半精鏜時:切削用量:ap=2.5</p><p> 由表6.3-2得:f=0.2m/r v=10
37、0m/r </p><p> 則n=318V/D=1630.7m/r </p><p> 工時定額:T2= lw+lf/vf=0.04min</p><p> 精鏜時:切削用量:ap=0.5</p><p> 由表6.3-2得:f=0.15m/r v=80m/r </p><p> 則n=318V/D
38、=1590m/r </p><p> 工時定額:T2= lw+lf/vf=0.07min</p><p> 由表3.3-1得:裝夾工件時間為0.42min</p><p> 由表3.3-2得:松開卸下工件時間為0.12min</p><p> 由表3.3-3得:操作機床時間為:</p><p> 0.02+
39、0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min</p><p> 由表3.3-4得:測量工件時間為:0.16min</p><p> T1=1.34 min T3=56min T4=15 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=72.62min</p><p>&l
40、t;b> ?。汗6螺紋孔時;</b></p><p> 切削用量:ap=2.5</p><p> 由表7.3-1得:f=0.27 m/r</p><p> 由表7.3-11得:v=15 m/r</p><p> 則n=318V/5= 318 x15/5=954m/r</p><p><
41、b> 工時定額:</b></p><p> T2= lw+lf/fxn=1.5 min</p><p> 由表3.3-9得:裝夾工件時間為0.04min</p><p> 由表3.3-10得:松開卸下工件時間為0.05min</p><p> 由表3.3-11得:操作機床時間為:0.32 min</p>
42、<p> T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=62.73min</p><p><b> ?。簲Uφ20孔時;</b></p><p> 切削用量:ap=2.5</p><p> 由表7.3-1得:f=0.27 m/r</p
43、><p> 由表7.3-11得:v=15 m/r</p><p> 則n=318V/D= 318 x15/20=238.5m/r</p><p><b> 工時定額:</b></p><p> T2= lw+lf/fxn=1min</p><p> 由表3.3-9得:裝夾工件時間為0.04m
44、in</p><p> 由表3.3-10得:松開卸下工件時間為0.05min</p><p> 由表3.3-11得:操作機床時間為:0.32 min</p><p> T1=0.43 min T3=47 min T4=15 min</p><p> 則T總=T1+T2+T基=62.63min</p><p>
45、 第二部分 夾具設(shè)計說明書</p><p> ?。?1 4×M6的螺紋孔夾具:</p><p> 工序尺寸精度分析:由工序圖可知此工序的加工精度要求不高,具體加工要求如下:鉆2-M6底孔,無其它技術(shù)要求,該工序在搖臂鉆床上加工,零件屬成批量生產(chǎn)。定位方案確定:根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個自由度,即x移動、x轉(zhuǎn)動、y轉(zhuǎn)動、y移動、z轉(zhuǎn)動,但為了方便的控制刀具的
46、走刀位置,還應(yīng)限制z移動,因而工件的六個自由度都被限制,由分析可知要使定位基準與設(shè)計基準重合。選φ85外圓、底平面作為定位基準,以φ85外圓端面定位限制移動。具體結(jié)構(gòu)如下:</p><p><b> 1、選擇定位元件:</b></p><p> 由于本工序的定位面是φ85外圓、底平面,所以夾具上相應(yīng)的定位元件選為一個定位孔和兩個平面。定位誤差分析計算:分析計算孔的
47、深度尺寸7的定位誤差:用φ85外圓表面定位,工件定位面是外圓表面,定位元件的定位工作面是φ85外圓面,定位基準是外圓母線,當(dāng)工件外圓直徑發(fā)生變化時其中心線在定位孔內(nèi)左右移動。定位誤差計算如下:</p><p> △jb=1/2T(d)= 1/2x0.021=0.0105</p><p> △db=1/2(△D+△d+△min)=(0.021+0.015+0.023)/2=0.0295&
48、lt;/p><p> △dw=△jb+△db-=0.04≤T/3 所以滿足要求。</p><p><b> 夾緊方案及元件確定</b></p><p> (1)計算切削力及所需加緊力:</p><p> 工件在加工時所受的力有加緊力J、切削力F和工件重力G,三者作用方向一至,由機床夾具設(shè)計手冊表1-2-7得切削力的
49、計算公式:</p><p> Fx=667DsKp=667x7x700x650/726≈1083N</p><p> 實際所需加緊力與計算加緊力之間的關(guān)系為:</p><p> F=KFx(K由表1-2-2查得為1.15)=1.15Fx==1245.45N</p><p> (2)設(shè)計鉆套,連接元件及夾具體,鉆模板:</p>
50、;<p> 由于此工件是成批量生產(chǎn),固選用GB2264-80可換鉆套,選用活動式鉆模板。</p><p> 根據(jù)鉆床T型槽的寬度,決定選用GB2206-80寬度B=14,公差帶為h6的A型兩個定位鍵來確定夾具在機床上的位置。</p><p> 夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體,并在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。</p><p&
51、gt; 2.2 鏜床夾具設(shè)計(Φ20上偏差為+0.023下偏差為0的銷孔):</p><p> 鏜床夾具又稱鏜模它主要用于加工相體,支架等工件上的單孔或孔系。鏜模不僅廣泛用于一般鏜床和鏜孔組合機床上也可以用在一般車床、銑床和搖臂鉆床上,加工有較高精度要求的孔或孔系。鏜床夾具,除具有定位元件、加緊機構(gòu)和夾具體等基本部分外,還有引導(dǎo)刀具的鏜套。而且還像鉆套布置在鉆模板上一樣,鏜套也按照被加工孔或孔系的坐標位置
52、,布置在一個或幾個專用的鏜孔的位置精度和孔的幾何形狀精度。因此,鏜套、鏜模支架和鏜桿是鏜床夾具的特有元件。根據(jù)基準面重合的原則,選定底面定位基準,限制三個自由度,工序孔限制三個自由度,實現(xiàn)定位。由于定位基準是經(jīng)過加工過的光平面,故定位元件等用夾具體把兩個定位元件聯(lián)成一體,工件放在上面,使重力與加緊方向一致。本夾具屬于單支承前引導(dǎo)的鏜床夾具,本就加以說明介紹。</p><p> 單支承前引導(dǎo)的鏜床夾具,既鏜套位于
53、被加工孔的前方,介于工件與機床主軸之間,主要用于加工D<90mm。</p><p> 夾緊力大小的確定原則:夾緊力大小對于確定夾緊裝置的結(jié)構(gòu)尺寸,保證夾緊可靠性等有很大影響。夾緊力過大易引起工件變形,影響加工精度。夾緊力過小則工件夾不緊,在加工過程中容易發(fā)生工件位移,從而破壞工件定位,也影響加工精度,甚至造成安全事故。由此可見夾緊力大小必須適當(dāng)。</p><p> 計算夾緊力時,
54、通常將夾具和工件看成一個剛性系統(tǒng),然后根據(jù)工件受切削力、夾緊力(大工件還應(yīng)考慮重力,運動的工件還需考慮慣性)后處于靜力平衡條件,求出理論夾緊力,為了安全起見再乘以安全系數(shù)K。</p><p> 式中W`——計算出的理論夾緊力;</p><p><b> W——實際夾緊力;</b></p><p> K——安全系數(shù),通常k=1.5~3.當(dāng)用
55、于粗加工時,k=2.5~3,用于精加工時k=1.5~2.</p><p> ?。ǘ┰诜治鍪芰r,往往可以列出不同的工件靜平衡方程式。這時應(yīng)選產(chǎn)生夾緊力最大的一個方程,然后求出所需的夾緊力。如圖所示垂直方向平衡式為 W=1.5KN;水平方向可以列出:,f 為工件與定位件間的摩擦系數(shù),一般0.15,即W=10KN;對o點取矩可得下式</p><p> 比較上面三種情況,選最
56、大值,既W=10KN。</p><p> ?。ㄈ┥鲜鰞H是粗略計算的應(yīng)用注意點,可作大致參考。由于實際加工中切削力是一個變值,受工件材料性質(zhì)的不均勻、加工余量的變動、刀具的鈍化等因素影響,計算切削力大小的公式也與實際不可能完全一致,故夾緊力不可能通過這種計算而得到結(jié)果。生產(chǎn)中也有根據(jù)一定生產(chǎn)實際經(jīng)驗而用類比法估算夾緊力的,如果是一些關(guān)鍵性的重要夾具,則往往還需要通過實驗的方法來確定所需夾緊力。</p>
57、<p> 表2-1,削邊銷尺寸參考表(mm)</p><p> 計算定位誤差:由于孔定位有旋轉(zhuǎn)角度誤差a,使加工尺寸產(chǎn)生定位誤差和,應(yīng)考慮較大值對加工尺寸的影響。兩個方向上的偏轉(zhuǎn)其值相同。因此,只對一個方向偏轉(zhuǎn)誤差進行計算。</p><p> 式中——中心線與圓柱銷中心線交點至左端面的距離</p><p> ——中心線與圓柱銷中心線交點至右端面
58、的距離</p><p> 由于轉(zhuǎn)角誤差很小,不計工件左右端面的旋轉(zhuǎn)對定位誤差的影響,</p><p><b> 故</b></p><p> 較大的定位誤差尚小于工件公差的三分之一;此方案可取。</p><p><b> 2定位銷高度的計算</b></p><p>
59、 確定定位銷高度時,要注意防止卡住現(xiàn)象,當(dāng)安裝比較笨重的工件時,不太可能將工件托平后同時裝入定位銷,而是將工件一邊支在夾具支承面上,逐漸套入兩銷。這時,如定位銷高度選擇不當(dāng),將使工件卡在定位銷邊緣上而裝不進去。避免產(chǎn)生卡住的最大高度,可按下列計算。定位裝置為一面兩銷,定位銷的最大工作高度為</p><p> 為了裝卸工件方便,可使圓柱銷低于3~5mm。</p><p> 結(jié)論:通過本次
60、的課程設(shè)計,使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學(xué)習(xí),對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解,本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、鏜鉆夾具的設(shè)計與分析,對我們在大學(xué)期間所學(xué)的課程進行了實際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)。</p><p> 擴φ20(Φ20上偏差為+0.018下偏差為0)孔夾具</p><p><b> 設(shè)計任務(wù)</b></p&g
61、t;<p> 設(shè)計在成批生產(chǎn)條件下,在專用立式鉆床上擴φ20孔的鉆床夾具.</p><p> 1、φ20可一次擴削保證.該孔在軸線方向的設(shè)計基準是以鉆套的中心線的,設(shè)計基準是以外圓與另一端面.</p><p><b> 2、定位基準的選擇</b></p><p> 工序結(jié)合面是已加工過的平面,且又是本工序要加工的孔的設(shè)計基
62、準,按照基準重合原則選擇它作為定位基準是比較恰當(dāng)?shù)摹R虼?,選擇結(jié)合面與外圓作為定位比較合理。</p><p> 3、切削力及夾緊力的計算</p><p> 刀具:麻花鉆,dw=20mm,</p><p> 則F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz (《切削手冊》)</p><p>
63、查表得:d0=20mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, δFz =1.06所以:</p><p> F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06) ÷20=79401N</p><p> 查表可得,銑削水平分力,垂直分力,軸向力與圓周分力的比值:</p&
64、gt;<p> FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53</p><p> 故FL=0.8 FE =0.8×79401=63521N</p><p> FV=0.6 FE=0.6×79401=47640N</p><p> FX =0.53 FE=0.53×79401=4
65、2082N</p><p> 在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)</p><p> K=K1K2K3K4 </p><p> 式中:K1 —基本安全系數(shù),2.5</p><p> K2—加工性質(zhì)系數(shù),1.1 </p><p> K3—刀具鈍化系數(shù),1.1</p><p> K
66、2—斷續(xù)切削系數(shù),1.1</p><p> 則F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×63521</p><p><b> =211366N</b></p><p> 選用螺旋—板夾緊機構(gòu),故夾緊力</p><p><b> fN=1/2 F/</b
67、></p><p> f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù),f=0.25</p><p> 則 N=0.5×211366÷0.25=52841N</p><p><b> 4、操作的簡要說明</b></p><p> 在設(shè)計夾具時,為降低成本,可選用手動螺釘夾緊,本道工序的鉆床夾具就是選擇
68、了手動螺旋—板夾緊機構(gòu)。由于本工序是粗加工,切削力比較大,為夾緊工件,勢必要求工人在夾緊工件時更加吃力,增加了勞動強度,因此應(yīng)設(shè)法降低切削力??梢圆扇〉拇胧┦翘岣呙鞯闹圃炀龋棺畲笄邢魃疃冉档?,以降低切削力。夾具上裝有對刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀(與塞尺配合使用)</p><p><b> 5、工序精度分析</b></p><p> 在夾具設(shè)
69、計中,當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后,應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。影響設(shè)計尺寸的各項誤差分析</p><p> 1、重合,故產(chǎn)生定位誤差。定位尺寸公差=02mm,在加工尺寸方向上的投影,的方向與加工方向是一致的,所以=0.2mm,因為平面定位。所以</p><p><b> 故</b></p><p> 2、垂直度所引起的夾具安裝誤差,對工
70、序尺寸的影響均小,既可以忽略不計。面到鉆套座孔之間的距離公差,按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一,。</p><p> 通常不超過0.005mm.。偏移</p><p> 用概率法相加總誤差為:</p><p> 098137mm<0.2mm</p><p> 從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p>
71、;<p> 精車外圓夾具的設(shè)計(Φ85上偏差為-0.05下偏差為-0.15:)</p><p><b> 問題的提出:</b></p><p> 夾具的種類很多,有通用夾具,專用夾具和組合夾具等,本夾具是用來車削粗車和半精車軸的外圓,由于本零件比較特殊,為了使定位誤差為零 ,我們設(shè)計基準為軸頂尖位置,作為主要的基準。在刀具方面我們選用硬質(zhì)合金車刀刀
72、具加工。</p><p> 確定定位方案,設(shè)計定位元件:</p><p> 工件上的加工為車削軸的外圓,故應(yīng)按完全定位設(shè)計夾具,并力求遵守基準重合原則,以減少定位誤差對加工精度的影響,所以根據(jù)軸本身的加工特點來選擇定位的方式。我們選擇用兩邊的頂尖夾緊,來實現(xiàn)定位加工。</p><p><b> 夾緊力計算:</b></p>
73、<p> 計算夾緊力時,通常將夾具和工件看成是一個剛性系統(tǒng)。本工序在車削加工過程中切削力為圓周切削分力,因此,在計算夾緊力時可以不計算徑向切削分力和軸向切削分力。為保證夾緊可靠,應(yīng)將理論夾緊力乘上安全系數(shù)作為工件加工時所需要的夾緊力。即:,即:,其中,查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-1得:;;1.15;;;;,所以=2.691。查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-7得:,表1-2-8得,其中,查《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-1得
74、:;;;;,所以=1.9。所以因此,實際所需要的夾緊力為。</p><p> 由于兩端是頂尖裝夾,左頂尖直接裝夾在機床尾座上,右頂尖裝夾在機床主軸上,所以加緊力是滿足要求的。 </p><p> 繪制夾具總體圖如下:</p><p> 當(dāng)上述各種元件的結(jié)構(gòu)和布置確定之后,也就基本上決定了夾具體和夾具整體結(jié)構(gòu)的型式。</p><p>
75、繪圖時先用雙點劃線(細線)繪出工件,然后在各個定位面繪制出定位元件和夾緊機構(gòu),就形成了夾具體。并按要求標注夾具有關(guān)的尺寸、公差和技術(shù)要求。</p><p> 3.夾緊裝置設(shè)計(35×35的方孔)</p><p> 本夾具主要用來銑十字頭方孔。由于加工本道工序的工序簡圖可知。銑十字頭方孔時,粗糙度要求,十字頭上平面與下平面有平行度要求,并與工藝孔軸線分別垂直度的要求,本道工序是
76、對十字頭方孔進行加工。因此在本道工序加工時,主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。同時應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。</p><p> 3.2.1定位基準的選擇</p><p> 由零件圖可知工藝孔的軸線所在平面有垂直度的要求,從定位和夾緊的角度來看,本工序中,定位基準是下平面與外圓,設(shè)計基準也是要求保證方孔應(yīng)與上,下兩平面的垂直度要求,定位基準與設(shè)計基準重合,不需要重新計算上下平面
77、的垂直度,便可保證垂直度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行,保證下平面與兩定位板正確貼合就行了。</p><p> 為了提高加工效率,現(xiàn)決定用兩把銑刀垂直的方孔面同時進行粗精銑加工。同時進行采用手動夾緊。</p><p> 3.2.2定位元件的設(shè)計</p><p> 本工序選用的定位基準為外圓與平面定位,所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面與V型。因此進行定
78、位元件的設(shè)計主要是對V型和壓頭進行設(shè)計。</p><p> 3.2.3定位誤差分析</p><p> 本夾具選用的定位元件為一面與V型塊定位,,不存在定位誤差.可見這種定位方案是可行的。</p><p> 3.2.4銑削力與夾緊力計算</p><p> 本夾具是在銑床上使用的,用于定位壓頭螺釘?shù)牟坏鸬蕉ㄎ挥?,還用于夾緊,為了保證工件
79、在加工工程中不產(chǎn)生振動,必須對壓頭施加一定的夾緊力。由計算公式</p><p> Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式(3.2)</p><p> Fj-沿螺旋軸線作用的夾緊力 </p><p> Fs-作用在六角螺母</p><p> L-作
80、用力的力臂(mm) </p><p> d0-螺紋中徑(mm)</p><p><b> α-螺紋升角(゜)</b></p><p> ψ1-螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜)</p><p> ψ2-螺桿(或螺母)端部與
81、工件(或壓塊)的摩擦角(゜)</p><p> r’-螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜)</p><p> 根據(jù)參考文獻[6]其回歸方程為</p><p><b> Fj=ktTs</b></p><p> 其中Fj-螺栓夾緊力(N);</p><p> kt-力矩系
82、數(shù)(cm-1)</p><p> Ts-作用在螺母上的力矩(N.cm);</p><p> Fj =5×2000=10000N</p><p> 3.2.5夾具體槽形與對刀裝置設(shè)計</p><p> 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺U形槽的配合,使夾具上定位元件的工
83、作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷,加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。</p><p> 根據(jù)參考文獻[11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。</p><p><b> 圖3.7 定向鍵</b></p><p> 根據(jù)參考文獻[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.8所示。</p&g
84、t;<p><b> 圖3.8 U型槽</b></p><p> 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3.5所示。</p><p> 表3.5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸</p><p> 對刀裝置由對刀塊來實現(xiàn),用來確定刀具與夾具的相對位置。</p><p> 由于本道工序是完成傳動箱體上平面尺寸為210×
85、;315mm的粗、精銑加工,所以選用直角對刀塊。根據(jù)GB2243—80直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖3.9所示。</p><p> 圖3.9 直角對刀塊</p><p> 塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。</p><p> 圖3.10 平塞尺</p><p> 塞尺尺寸如表3.6所示。</p><p>
86、; 表3.6 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸</p><p> 3.2.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計</p><p> 夾緊裝置采用移動的壓頭來夾緊工件,采用的移動壓板的好處就是加工完成后,可以將壓板松開,然后退后一定距離把工件取出。</p><p> 圖3.11 夾具圖</p><p> 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體
87、。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如上所示。</p><p> 3.2.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p> 本夾具用于在立式銑床上加工十字頭,工件以與此相垂直的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準,在V型塊與底板實現(xiàn)定位。采用轉(zhuǎn)動壓頭夾緊工件。當(dāng)加工完一邊,可松開手柄來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。</p><p&g
88、t;<b> 第五部分 設(shè)計體會</b></p><p> 課程設(shè)計是對我們所學(xué)課程知識的總結(jié)。通過課程設(shè)計可以體現(xiàn)出我們在校期間的學(xué)習(xí)程度。從而對我們所學(xué)專業(yè)知識做出有力判斷。</p><p> 從我們拿到零件圖紙的第一天開始,我們的老師就詳細給我們講了設(shè)計的步驟,還安排了輔導(dǎo)時間。為我們圓滿的完成任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們以前所接觸的只是課本上的知識,對機械
89、加工工藝只有側(cè)面的了解。但是同過這次設(shè)計,我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計,從而更加了解了我們的專業(yè)。</p><p> 剛開始設(shè)計的時候,總覺的難度很大,不知道從什么地方下手,對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排,怎么設(shè)計。老師給我們詳細講解了機械設(shè)計應(yīng)注意的條件,讓我們先從分析零件圖開始,然后在得出零件技術(shù)要求,在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖。</p><p> 在設(shè)計期間
90、,我們第一次接觸了機械加工工藝的設(shè)計,對我有了很大提高。遇到不懂的問題時,指導(dǎo)老師們都能細心的幫助我。同學(xué)之間雖然每個人的設(shè)計課題不一樣,但我們之間還是會經(jīng)常討論,互相幫助,不緊學(xué)會了知識,而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設(shè)計中,要感謝我們的指導(dǎo)老師,他們在設(shè)計期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計,一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。</p><p><b> 參考文獻</b>
91、;</p><p> [1] 蔡春源. 機械設(shè)計手冊[M]. 北京:高等教育出版社. 2003 </p><p> [2] 張捷等. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 成都:西南交通大學(xué)出版社.2006.2 </p><p> [3] 吳宗澤. 機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M]. 北京:高等教育出版社. 20
92、06 </p><p> [4] 姜繼海等. 液壓與氣壓傳動[M]. 高等教育出版社. 2002 </p><p> [5] 韓秀琴等. 機械加工工藝基礎(chǔ)[M]. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社. 2005 </p><p> [6] 鄒青. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指
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