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第4章 工序25 鉆擴孔Φ19mm夾具設(shè)計
4.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工工序工序25 鉆擴孔Φ19mm。加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時,應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。
4.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知:在對孔進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,采用一個固定V型塊和一個活動壓塊定位夾緊。
4.3切削力及夾緊力的計算
鉆該孔時選用: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:
鉆φ19孔D=19mm
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(shù)K可按下式計算有:
式中:為各種因素的安全系數(shù),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(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
取,,
查參考文獻[5]1~2~26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算:
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得:
螺旋夾緊力:
由上述計算易得:
因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。
4.4 誤差分析與計算
該夾具以一個平面和和V型塊和活動壓塊定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得:
1 定位誤差:
當(dāng)以任意邊接觸時
當(dāng)短以固定邊接觸時
通過分析可得:
因此:當(dāng)以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
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:
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。
4.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)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(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。
圖6.1 可換鉆套
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
13
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050
+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
62
66
>48~50
70
74
0.040
鉆模板選用鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
5.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
(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,時效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強度和剛度
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
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(剛度和強度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
(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,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個過程中的鐵屑不多,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,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度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點技術(shù),經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點,在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述,該工件不但可以采用V型塊夾緊經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動夾緊方式。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。
9
總結(jié)與展望
總結(jié)與展望
在本次設(shè)計中,考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題,所選用的零、部件都是操作簡單,通用性較強的標(biāo)準(zhǔn)件,從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。但也有不足之處:特別是對于鉆孔夾具,在刀具加工完退出工件孔時,有可能會劃傷工件內(nèi)孔表面,本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng),使工件孔與定位立臺可升可降,這樣,在刀具退出時,使定位立臺連同工件孔一起升起,從而避免劃傷。但考慮到成本問題,未采用這種方法。為此,鉆孔的專用夾具還有待改進。無論怎樣,這次的課程設(shè)計使我獲益良多,是我在學(xué)校的最后一次答卷,也是我成功邁向社會的第一步。
參考文獻
參考文獻
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附 錄
致 謝
我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo),不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題,更重要的是為我們指引了設(shè)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè)計經(jīng)驗,從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路,也使我學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識,提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此,老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我,鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè),導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助,感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計的重視和關(guān)心,為我們提供了作圖工具和場所,使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去,為更好、更快的完成課程設(shè)計提供了重要保障。