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任務(wù)書
題目: “CA6140車床撥叉(831007型號(hào))”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)(年產(chǎn)量為5000件)
內(nèi)容: 1. 零件圖 1張
2. 毛坯圖 1張
3. 機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片 4張
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5. 零件夾具體圖 1張
6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份
班 級(jí)
學(xué) 生
指 導(dǎo) 老 師
教研室主 任
21
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教
目錄
序言 1
目錄 2
一、零 件 的 分 析 3
(一)零件的作用 3
(二)零件的工藝分析 3
二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 4
(一)確定毛坯的制造形式 4
(二)基面的選擇 4
(三) 制定工藝路線 5
(四) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
(五)確定切削用量及基本工時(shí) 9
三、 夾具設(shè)計(jì) 18
(一)問(wèn)題的提出 18
(二)夾具設(shè)計(jì) 18
參考文獻(xiàn): 20
一、零 件 的 分 析
(一)零件的作用
題目所給的零件是車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開。
(二)零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求
需要加工的表面:
1.小孔的上端面、大孔的上端面;
2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔;
3.大頭半圓孔mm;
位置要求:
小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。
由上面分析可知,可以粗加工撥叉底面,然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200??紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí),已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程工序劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。
(二)基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
(1) 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度,再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊,就可以達(dá)到完全定位。
(2) 精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門的計(jì)算,此處不再重復(fù)。
(三) 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。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外,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。
1. 工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗加工零件下端面。
工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面,Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔,鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半,攻M8的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
2.工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm;
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反,先是加工完Ф22mm的孔,再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少,但在加工Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此,此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美!其他的工序尤為平常簡(jiǎn)單無(wú)需再議。這樣一比較最終的工藝方案為:
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm;
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8mm的螺紋孔,攻M8mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
以上工藝過(guò)程詳見“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。
(四) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA6140車床撥叉”零件材料為HT200,毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用砂型鑄造毛坯。
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如下:
1.外圓表面(Ф40mm)
考慮到此表面為非加工表面,其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷,故對(duì)Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。
2. 兩小孔
毛坯為實(shí)心,兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間,參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量:
鉆孔:Ф21.8mm 2Z=21.8mm
鉸孔:mm 2Z=0.2mm
3.中間孔(Ф55mm及Ф73mm)
中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得:孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到,其軸向尺寸上下表面距離為30mm,由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高,直接鑄造得到。參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量:
粗銑:Ф71mm Z=4mm
精銑:Ф73mm Z=1mm
參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量:
粗 鏜:Ф53mm 2Z=4mm
半精鏜:Ф54mm
精 鏜:Ф55mm
4.螺紋孔及銷孔
無(wú)可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。
參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。
5.銑斷
(五)確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的上端面。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。
機(jī)床:X52K立式銑床參數(shù)。
刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削用量
1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=2mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=475/ 300×10)=0.16mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.06m/s,f z=0.15mm/z。
4)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=9.4s。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:鉆孔至Ф21.8mm,精鉸至Ф22mm,保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。
機(jī)床:Z512臺(tái)式鉆床。
刀具:YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角=12°、二重刃長(zhǎng)度=2.5mm、橫刀長(zhǎng)b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。
2.計(jì)算切削用量
1)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇,
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。
2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
3)切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。
故實(shí)際的切削速度。
3. 計(jì)算基本工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時(shí)間。
鉆和精鉸的切削用量如下:
鉆孔: 。
精鉸: 。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中
間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑
中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;保證粗糙度Ra=3.2μm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm,保證端面粗糙度Ra=3.2μm,保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。
機(jī)床:X63臥式銑床。
刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削用量
1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=4mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc=98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.78m/s, f z=0.15mm/z。
4)計(jì)算基本工時(shí)
粗銑中間孔上端面至Ф25 mm,周徑至Ф71mm;tm1=L/ Vf=13s
粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;tm2=L/ Vf=13s
精銑小孔上端面至50mm,tm3=L/ Vf=8s;
精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm,tm4= L/ Vf=10s;
精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm,tm5= L/ Vf=10s。
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。
機(jī)床:T616臥式鏜床。
刀具:YG8硬質(zhì)合金鏜刀。
2.計(jì)算切削用量
單邊余量 分三次切除,則 第一次。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得,取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得,?。骸?
3.計(jì)算切削基本工時(shí):
同理,當(dāng)?shù)诙?,第三次時(shí),進(jìn)給量和,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min,切削基本工時(shí)分別為100s和80s。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:先鉆Ф8mm的錐銷孔,鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去,把兩者配做加工,為的使保證孔與軸的同軸度,同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm;再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
機(jī)床:組合機(jī)床。
刀具:Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。
2.計(jì)算切削用量
(1)鉆Ф8mm的錐銷孔
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得,進(jìn)給量為0.18~0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15,取。所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
(2)鉆M8的螺紋孔
刀具:Ф7.5mm麻花鉆。
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得,進(jìn)給量為0.18~0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15,取。所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
(3)攻M8x1mm的螺紋
刀具:絲錐M6,P=1mm
切削用量選為:,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為:,按機(jī)床使用說(shuō)明書選?。?,則 ;機(jī)動(dòng)時(shí),,計(jì)算切削基本工時(shí):
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。
刀具:YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀,厚度為4mm。
機(jī)床:組合機(jī)床。
2.計(jì)算切削用量
查《切削手冊(cè)》,選擇進(jìn)給量為:,切削速度為:,則:
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39,取,故實(shí)際切削速度為:
查《切削手冊(cè)》表4.2-40,剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí):
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
三、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序鉆M8螺紋孔。
經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第12道工序——鉆、攻M8螺紋孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床。刀具為Φ7.5mm 麻花鉆、高速鋼絲錐,對(duì)工件的M8x1mm的螺紋孔進(jìn)行加工。
(一)問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆、攻M8螺紋孔,這有一定的技術(shù)要求。因此,在本道工序加工時(shí),主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
(二)定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1)定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性,結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素,由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面,屬孔定位類型,因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。
2)定位元件及裝置的設(shè)計(jì):
定位元件采用一面兩孔定位機(jī)構(gòu)
(三)夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1 夾緊方案的確定
由于是大批量生產(chǎn),為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量,本夾具采用手動(dòng)夾緊,方便拆卸工件。
夾緊力大小的分析計(jì)算:
2.鉆削力計(jì)算:
由文獻(xiàn)4表3.73查得切削力公式其中
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)
其中,為基本安全系數(shù)1.2;
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3;
為刀具鈍化系數(shù)為1.2;
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。
=1
所以,K=2.4
計(jì)算得Q=860N 得所需的夾緊力最小為860N.
3.定位誤差的計(jì)算
a、定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔Φ30H7與Φ30r6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為-0.028mm.
b、鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm,誤差為0.03mm.
c、鉆套與襯套的配合間隙,有ΦH7/h6可知最大間隙為0.024mm.
d、鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽略
e、鉆頭與鉆套間隙會(huì)引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出:
e=(H/2+h+b)△max/H
e---刀具引偏量(mm)
H---鉆套導(dǎo)向高度(mm)
h---鉆套下端面與工件間的空間高度(mm)
△max---刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為ΦH7/r6,可知△max=0.028mm,將H=36mm,h=20,B=30mm代入,可求得e=0.05mm.
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算,實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,各誤差方向也很可能不一致,其最大誤差可按概率法求和:
△∑=√(0.028^2+0.03^2+0.024^2+0.05^2)=0.024mm
該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。
(四)夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
(1)定位機(jī)構(gòu)。在夾具設(shè)計(jì)中,定位不合理,工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn),均符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面,屬孔定位類型,因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多,短圓柱銷定位限制Y,Z方向的移動(dòng),限制兩個(gè)自由度;長(zhǎng)圓柱銷定位限制工件的Y,Z方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng),限制四個(gè)自由度、兩個(gè)短圓柱銷與長(zhǎng)圓柱銷相同。大平面限制X,Y的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí),通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合,分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾具可靠,自鎖性好,夾緊動(dòng)作慢,效率低。
(2)夾緊機(jī)構(gòu)。采用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):a、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造夾緊可靠施力范圍大;b、自鎖性能好,操作簡(jiǎn)單;c、擴(kuò)力比80以上,行程S不受限制;d、夾緊工作慢,效率低。
(3)導(dǎo)向裝置的選擇。導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等,鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套,鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析,本次設(shè)計(jì)采用固定導(dǎo)向套加工工件,來(lái)提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置:導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等,這些裝置均勻標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時(shí),只需將鉆套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時(shí)即可取出,換套方便迅速。鉆夾具中的鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭,鉆出正確的孔外,還要求它能在裝卸時(shí)快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套,雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點(diǎn),但在制造上較復(fù)雜,由于采用螺釘來(lái)夾緊,所以占面大,而又增加制造步驟。
(4)機(jī)床夾具的總體形式。a、確定夾具體,夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí),但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面,以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式,保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)合體,并于機(jī)床可靠聯(lián)結(jié)。B、確定聯(lián)接體:聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體連接的工件,設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過(guò)內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來(lái)定位,考慮到剛性問(wèn)題,在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體來(lái)支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
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