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制造工藝學夾具課程設計
《倒檔撥叉專用夾具說明書》
姓 名:許彬彬
學 號:0811111045
班 級:08機電1班
指導老師:蹇崇軍老師
設計時間:2012年1月
目 錄
一、設計題目…………………………………………………3
二、零件圖及加工工序分析……………………………………4
三、設計方案………………………………………………………6
1、夾具設計方案
2、夾緊裝置的設計
3、導向裝置的設計及其他裝置結構.夾具體的確定
4、繪制夾具結構圖
5、確定夾具技術要求和有關尺寸,公差配合
四、夾具零部件的結構…………………………………………10
五、定位誤差的計算……………………………………………14
六、致謝…………………………………………………………15
七、參考文獻……………………………………………………16
一、設計題目
“倒檔撥叉”專用夾具設計
二、零件圖及加工工序分析
1、倒檔撥叉零件圖如圖1所示:
圖1 倒檔撥叉零件圖
倒檔撥叉材料為QT450-10,即球墨鑄鐵,最小抗拉強度為450MPa,最低延伸率為10。根據(jù)機械加工材料等相關資料可以知道:球墨鑄鐵既有灰鑄鐵的優(yōu)點,即具有高的抗壓強度、優(yōu)良的耐磨性和消震性,低的缺口敏感性。同時具有與中碳鋼媲美的抗拉強度、彎曲疲勞強度及良好的塑性與韌性,此外,還可以通過合金化及熱處理來改善與提高它的性能,所以生產(chǎn)上已用球墨鑄鐵代替中碳鋼及中碳合金鋼制造發(fā)動機的曲軸、連桿、凸輪軸和機床的主軸等。QT450-10主要用于汽車、拖拉機底盤零件等。
由于該倒檔撥叉外形復雜,又是薄壁零件,屬于大批量生產(chǎn),故毛坯采用金屬型鑄造。加工機床部分采用通用機床,部分采用專用機床;按零件分類,部分布置成流水線,部分布置成機群式;廣泛采用專用夾具,可調(diào)夾具;按零件產(chǎn)量和精度,部分采用通用刀具和量具,部分采用專用刀具和量具;部分采用劃線找正裝夾,廣泛采用通用或?qū)S脢A具裝夾;有較詳細的工藝規(guī)程,用工藝卡管理生產(chǎn)。
根據(jù)零件圖可知,零件整體要求精度較高。其中Φ18孔中心線和叉腳開檔腳面有垂直度要求,并且Φ18孔中心線自身有直線度要求, 被測槽面與Φ8.7孔中心線有對稱度要求。Φ26圓柱的上下端面粗糙度要求為Ra2.5,槽內(nèi)面兩側(cè)的粗糙度要求為Ra12.5,槽面粗糙度要求為Ra2.5,叉腳開檔腳面的粗糙度要求為Ra6.3,腳面內(nèi)側(cè)的粗糙度要求為Ra12.5,操縱槽端面的粗糙度要求為Ra2.5。
2、鉆Φ18孔的孔的加工工序圖如圖2所示:
圖2 工序圖
倒檔撥叉Φ18孔的孔加工的方法為選用立式鉆床Z525進行加工。
三、設計方案
方案一:以直徑Φ26的外圓和撥叉的下底面為定位面,為一面一V型塊定位限制五個自由度
方案二:以兩底槽內(nèi)表面撥叉的下底面為定位面.
方案一的定位原件與鉆模板配合較容易實現(xiàn),較易容易實現(xiàn)鉆孔加工,因此選擇方案一
由設計任務及條件可知,要設計鉆Φ18孔夾具的設計,在保證質(zhì)量和提高生產(chǎn)率的前提下,盡量簡化結構,做到經(jīng)濟合理,工藝性好,裝夾方便.根據(jù)被加工部位的分布情況,擬采用可換鉆套
1、夾具設計方案
1)確定定位方案
根據(jù)工件結構特點,其定位方案:
如圖所示,以Φ26孔及倒檔撥叉下底面組合定位,限制工件的五個自由度,由于要加工的Φ18孔在圓周方向成均布分布,不用限制工件Z自由度。
2)選擇定位元件
選用墊塊和V型塊,作為Ф26孔及倒檔撥叉下底面的定位元件(見夾具總圖).其結構和尺寸按要求確定。
2、夾緊裝置的設計
1)夾緊機構
根據(jù)生產(chǎn)類型,此夾具的夾緊機構不宜復雜,采用螺旋夾緊方式。壓緊螺栓直徑暫用M14,為縮短裝卸工件的時間,采用開口壓板。
2)夾緊力的計算
刀具:Φ17.8的麻花鉆,Φ18的鉸刀。
2、夾緊力的計算
鉆孔夾緊力:查《機床夾具設計手冊》P70表3-6,查得工件以一個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式:
式中 φ───螺紋摩擦角
───平頭螺桿端的直徑
───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16
───螺桿直徑
───螺紋升角
Q ───手柄作用力
L ───手柄長度
則所需夾緊力
=600N
根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求,故此夾具可以安全工作。
3、導向裝置的設計及其他裝置結構.夾具體的確定
加工孔的導向裝置的確定為維修方便,不采用固定鉆套,而選用可換鉆套,它們的主要尺寸和結構由參考文獻[1]選取。
4、繪制夾具結構圖
繪制夾具結構圖一般分兩步,首先繪制草圖,待對夾具精度進行分析和計算后,若需修改的,修改后再按國際正式繪制夾具總
裝圖,如圖所示。
5、確定夾具技術要求和有關尺寸,公差配合
夾具技術要求和有關尺寸,公差配合是根據(jù)教材以及有關資料,手冊規(guī)定的原則和方法確定的,本例的技術要求和公差配合如下:
⑴定位元件與倒檔撥叉底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.03mm。
⑵導向元件與夾具體底面的垂直度誤差允許值在全長上為0.05mm
⑶導向元件與夾具體底面的平行度誤差允許值為0.05mm
由于夾具設計的各部分分析與計算已進行,結果符合要求,在結構草圖的基礎上,繪制正式的總裝配圖。
四、夾具零部件的結構
1、壓緊螺栓
2、墊塊
3、鉆模板
4、夾具體
五、定位誤差的計算
定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。,因為該定位元件的定位基準為孔的軸線,所以基準重合△b=0,由于存在間隙,定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。
△j=(TD+T d+△S)/2
TD =0.018mm
T d =0.011mm
△S=0.010mm
△j=0.0195mm
該定位方案滿足要求。
由于上分析可知,該定位方案與定位裝置是可行的。
六、致謝
這次的課程設計讓我學到很多,并且鞏固了所學的知識。在做設計的時候,我要感謝我的指導老師和我的同學。我的夾具設計題目是倒檔撥叉夾具的設計,目的是為了保證這道鉆孔工序的精度和加工效率。
在設計開始時,在老師的幫助下我逐漸明確了設計思路,這使我的工作能夠漸漸的展開;在和老師的討論中我明確了夾具設計方案,并了解了定位夾緊的方式。在隨后的設計中,我按照夾具設計的思路一步一步的設計。在這過程中,我也遇到了一些問題,比如該如何選取夾具體材料等,這些問題都是在老師和同學的幫助和探討中得到很好的解決。
在和老師同學的討論中,使我學到了很多東西,也認識了一些自己的不足,總之,非常感謝老師和同學在這次課程設計給我的幫助!
七、參考文獻
[1]黃健求主編 機械制造技術基礎 機械工業(yè)出版社 2005.11
[2]方子良主編 機械制造技術基礎 上海交通大學出版社 2005.1
[3]崇凱主編 機械制造技術基礎課程設計指南 化學工業(yè)出版社 2007.2
[4]孫麗媛 機械制造工藝及專用夾具設計指導 冶金工業(yè)出版社 2002.12
[5] 大連大學工程畫教研室.機械制圖[M].北京:高等教育出版社,2003.
[6] 王光斗,王春福.機床夾具設計手冊[M].上海:上海科學技術出版社,2000.
16
附錄表1
機械加工工藝過程卡片
零件編號
零件名稱
1
倒檔撥叉
工序號
工序名稱
設 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
1
粗銑外圓柱右端面
立式銑床
X51
專用夾具
——
YG6硬質(zhì)合金端面銑刀
D=80mm
——
——
0.51
2
粗銑外圓柱左端面
立式銑床
X51
專用夾具
——
YG6硬質(zhì)合金端面銑刀
D=80mm
游標卡尺
100、0.01
0.51
3
鉆,擴,鉸H9mm孔
鉆床
Z525
專用夾具
——
YG6鉆頭
擴孔刀
鉸刀
D=12mm
D=13.8mm
D=14mm
游標卡尺
極限量規(guī)
100、0.01
26.3
4
銑開檔40B12
立式銑床
X51
專用夾具
——
YG6立式銑刀
D=16mm
游標卡尺
100、0.01
0.5
5
粗銑槽14H13mm
立式銑床
X51
專用夾具
——
YG6端銑刀
D=80mm
游標深度尺
100、0.01
0.8
6
鉆φ8mm孔
立式鉆床
Z525
專用夾具
——
YG6端銑刀
φ8.7mm鉆頭
極限量規(guī)
100、0.01
2
7
粗銑開檔叉腳面T1,T2面
臥式銑床
X62
專用夾具
——
YG8硬質(zhì)合金盤銑刀
D=80mm,
游標卡尺
100、0.01
1
8
半精銑開檔叉腳面T1,T2面
臥式鉆床
X62
專用夾具
——
硬質(zhì)合金鉆頭
D=80mm,
——
——
1
續(xù)表1
機械加工工藝過程卡片
零件編號
零件名稱
1
倒檔撥叉
工序號
工序名稱
設 備
夾 具
刀 具
量 具
工 時
名 稱
型 號
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
名 稱
規(guī) 格
9
鉗工去毛刺,并到0.5×45°角
——
——
平口鉗
——
銼刀
——
——
——
——
10
終檢
11
12
13
14
15
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
倒檔撥叉零件
共
1
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
備 注
工序號
工序名稱
工序目的
車
間
工
段
設 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
毛坯退火
消除內(nèi)應力改善機械加工性能
2
車端面
得到相應精度的平整表面
車床
3
鉆孔拉孔
拉孔精度最高
鉆床和拉床
4
車端面和倒角
得到相應的結構
車床
5
粗銑腳面
使表面平整
銑床
6
精銑開檔
得到高精度開檔
銑床
7
銑槽
得到相應的結構
銑床
8
鉆孔
得到相應的結構
鉆床
9
精銑腳面
達到要求精度
銑床
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期