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3.3鉆M6螺紋孔和銷(xiāo)6孔夾具設(shè)計(jì)
3.3.1定位基準(zhǔn)的選擇
在加工M6螺紋孔和銷(xiāo)6孔工序時(shí)，Φ30.2孔 Φ25.5孔和寬度為60mm的下平臺(tái)已經(jīng)加工到要求尺寸。因此選用Φ30.2孔 Φ25.5孔和寬度為60mm的下平臺(tái)作為定位基準(zhǔn)。選擇Φ30.2孔 Φ25.5孔限制了工件的3個(gè)自由度，選擇寬度為60mm的下平臺(tái)定位時(shí)，限制了3個(gè)自由度。即一面兩銷(xiāo)定位。工件以一面兩銷(xiāo)定位時(shí)，夾具上的定位元件是：一面兩銷(xiāo)。其中一面為寬度為60mm的下平臺(tái)，兩銷(xiāo)為短圓柱銷(xiāo)和固定擋銷(xiāo)。
3.3.2定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一面兩銷(xiāo)定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是一面兩銷(xiāo)。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要是對(duì)短圓柱銷(xiāo)和固定擋銷(xiāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]，可查得短圓柱銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)和尺寸，如圖3.12所示。
圖3.12 短圓柱銷(xiāo)
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-2固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)及主要尺寸如圖3.13所示。
圖3.13 固定定位銷(xiāo)
主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.8所示。
表3.8 固定定位銷(xiāo)的結(jié)構(gòu)尺寸
12
18
14
26
4
12
4
3.3.3定位誤差分析
機(jī)械加工過(guò)程中，產(chǎn)生加工誤差的因素有很多。在這些因素中，有一項(xiàng)因素于機(jī)床夾具有關(guān)。使用夾具時(shí)，加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿(mǎn)足工序的加工要求，必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。
本夾具選用的定位元件為一面兩銷(xiāo)定位。其定位誤差主要為：
銷(xiāo)與孔的配合0.05mm，鉆模與銷(xiāo)的誤差0.02mm，鉆套與襯套0.029mm
由公式e=(H/2+h+b)×△max/H
△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2
=0.06mm
e=0.06×30/32=0.05625
可見(jiàn)這種定位方案是可行的。
3.3.4鉆削力與夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工，而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于攻螺紋切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得：
鉆削力
鉆削力矩
式中：
本套夾具采用移動(dòng)壓板夾緊，移動(dòng)壓板主要靠移動(dòng)壓板上的螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可知該機(jī)構(gòu)屬于單個(gè)螺旋夾緊。
由式（3.1）根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-20到表1-2-23可查得
3.3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)
M6螺紋孔和銷(xiāo)6孔的加工需鉆、攻螺紋兩次切削才能滿(mǎn)足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。根據(jù)工藝要求：M6螺紋孔和銷(xiāo)6孔分鉆、攻螺紋兩個(gè)工步完成加工。鉆、攻，加工刀具分別為：鉆孔——Φ5.4標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；攻螺紋——Φ6的絲錐。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結(jié)構(gòu)如圖3.14所示。
圖3.14 快換鉆套
鉆M6孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.9所示。
表3.9
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
7
20
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
7
7
16
50°
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖3.15所示。
圖3.15 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3.10所示。
表3.10
d
H
D
C
公稱(chēng)尺寸
允差
公稱(chēng)尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
20
18
+0.023
+0.012
0.5
2
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.16所示。
圖3.16 U型槽
主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.11所示。
表3.11
螺栓直徑
12
14
30
20
3.3.6夾緊裝置的設(shè)計(jì)
夾緊裝置采用移動(dòng)的A型壓板來(lái)夾緊工件，采用的移動(dòng)壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開(kāi)，然后退后一定距離把工件取出。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]移動(dòng)壓板（GB2175-80），其結(jié)構(gòu)如圖3.17所示。
圖3.17 移動(dòng)壓板
主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表3.12所示
表3.12
120
30
11
36
50
8
16
4
1.5
12
3.3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本套夾具用于加工M6螺紋孔和銷(xiāo)6孔。定位采用常見(jiàn)的一面兩銷(xiāo)定位方案。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動(dòng)壓板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到帶大端面的長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)和固定定位銷(xiāo)處，然后將移動(dòng)壓板前移，壓在工件上，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。
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