分離器滑閥分度孔鉆模設(shè)計(jì)
目 錄
摘 要 II
第一章 引言 1
1．1背景 1
1．2 課題目標(biāo)與意義 1
1．3設(shè)計(jì)概述 1
1．4鉆模的實(shí)施情況 2
第二章 工藝分析 3
2．1零件功能與需求分析 3
2．2零件加工精度分析 3
2．3 加工方案選擇 3
2．4加工要求 5
第三章 分析計(jì)算確定工藝方案 6
3．1鉆模定位方案 6
3．2鉆模夾緊方案 6
3．3鉆模分度方案 7
3．4鉆模導(dǎo)向方案 8
3．5鉆模裝配 8
第四章 鉆模精度分析 11
4．1鉆?；境叽缫蠓治?11
4．2鉆?；境叽绶治?11
4．3加工精度分析 11
4．4鉆模精度要求 13
4．5夾緊力的確定與分析 14
第五章 鉆模與零件加工分析 15
5．1保證同一批零件精度 15
5．2鉆模加工 15
5．3消除或減少鉆模誤差 15
5．4零件加工精度 16
5．5加工效率 17
第六章 結(jié)束語 18
參考文獻(xiàn)： 19
致謝 20
摘 要
分度式鉆模具備操作方便、能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工、降低工人勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率和提高加工質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也提高了工件互換性，方便了機(jī)械維修，在機(jī)械加工中得到了廣泛的應(yīng)用。
本文介紹了分離器滑閥在圓柱面上兩組分度孔加工，該零件其分度精度要求為±10，定位精度為±0.2mm，中批量生產(chǎn)。為能達(dá)到零件的加工要求和按時(shí)完作任務(wù)，在加工過程中，本設(shè)計(jì)考慮采用一套鉆模解決了工件分度和兩個尺寸定位的問題，同時(shí)提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量，從而零件的的精度、零件的互換性得到控制。本分度模操作方便、有效進(jìn)行了分度和定位，分度準(zhǔn)確性和定位準(zhǔn)確性高可以減少人為的操作的誤差，也減輕勞動強(qiáng)度。利用其加工能有效地提高了加工速度和加工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：滑閥 分度裝置 鉆頭 鉆模
第一章 引言
1．1背景
機(jī)械加工業(yè)發(fā)展不斷在進(jìn)步，不斷改變了發(fā)展方向，現(xiàn)在柔性加工較好加工出各種產(chǎn)品，能夠較快的把產(chǎn)品推向市場，加工準(zhǔn)備時(shí)間為最短，先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織合理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。數(shù)控加工的出現(xiàn)使工件的加工更快，更有效的解決了零件的互換性，在現(xiàn)代機(jī)械加工過程中，已經(jīng)是一種很普通的加工方法。
在機(jī)械行業(yè)中為了方便易壞工件的更換，更好的提高了工件的互換性，在零件的加工過程中往往多采用的是批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)和單件生產(chǎn)是不同的，采用加工中心或都手工操作費(fèi)用高而且不能較好保證工件的互換，所以在機(jī)械加工過程多數(shù)會加工專用的模具來對工件進(jìn)行了加工。
隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，模具多數(shù)是單件產(chǎn)品專用產(chǎn)品，在加工過程要有嚴(yán)格加工工藝質(zhì)量。鉆模的應(yīng)用和種類越來越多，機(jī)床的鉆模能較好的對工件進(jìn)行了夾緊和方便快捷的保證了工件的加工精度，在加工過程中有確定位置和保證要加工產(chǎn)品的加工精度。
1．2 課題目標(biāo)與意義
在設(shè)計(jì)鉆模的過程要保其能夠信任工件的加工精度要求，同時(shí)也使鉆模有夾緊誤差等要達(dá)到工件的要求，也要使鉆模壽命得到保證，從體現(xiàn)其計(jì)設(shè)的目的和質(zhì)量。
本文講述分離器滑閥加工，如圖（1）所示，在工序是在圓柱面上兩組分度孔的加工，其分度精度要求為±10，中批量生產(chǎn)。考慮到工件是批量生產(chǎn)以及其互換性的保證，在加工過程中，要對其進(jìn)行解決的問，成本與數(shù)量都不適合于數(shù)控加上去加工。
利用分度頭對工件進(jìn)行分度加工，分度的精度難以控制，容易導(dǎo)致工件的互換性差；且在圓柱面上鉆孔，鉆頭容易擺動，定位困難，孔的位置的精度難以保證，這樣不但增加了加工對刀的輔助時(shí)間，而且增大了工人操作難度，生產(chǎn)效率低。
1．3設(shè)計(jì)概述
鉆模的誤差首先會影響到零件的加工精度，影響到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和完成工期，為減少鉆模的誤差而造成的加工精度誤差，要設(shè)計(jì)加工鉆模的零件過程要保證其精比加工的誤差小，對于一些零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，從而減小設(shè)計(jì)周期，提高效率。
在設(shè)計(jì)鉆模時(shí)，選擇較又方便的夾緊方案，同時(shí)也要考慮到要與選擇的定位方案一致以免發(fā)不必要的誤差值。并且要讓其得到正確的位置，夾緊力應(yīng)適當(dāng)和可靠。保證工件在加工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動。在夾緊力方面，夾緊工件的作用方向，不能不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性。夾緊力的方向要朝向主要的定位基準(zhǔn)。
鉆模具體要結(jié)構(gòu)緊湊，開狀要簡單，在加工過程中要考慮排屑問題。同時(shí)在設(shè)計(jì)過程也要注意鉆模體要有良好的結(jié)構(gòu)性、工藝性，方便制造加工，在能保證加工精度的情況下，同時(shí)也要考慮到降低成本。
本人通過設(shè)計(jì)采用一套鉆模解決了在工件圓柱表面上進(jìn)行三個孔的均布分度和兩組分度孔的兩個尺寸定位的問題，本文將從工藝上時(shí)行分析，通進(jìn)計(jì)算對工藝的方案進(jìn)行了確定，并對鉆模的精度進(jìn)行了分析計(jì)算，從而使其達(dá)到了加工零件的加工要求。
1．4鉆模的實(shí)施情況
設(shè)計(jì)加工過程中不但能提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量，而且提高了工件的互換性的，從而方便了維修方面的，縮短了維修時(shí)間，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的財(cái)富。
通過使用了鉆模的加工零件，可以縮短了輔助時(shí)間，減少了批量生產(chǎn)時(shí)裝夾工件的繁重事情，本分度模鉆模具備操作方便、能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工、降低工人勞動強(qiáng)度、提高生產(chǎn)效率和提高加工質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，并使工件的生產(chǎn)工期縮短，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益，提高了工人的經(jīng)濟(jì)水平。
第二章 工藝分析
2．1零件功能與需求分析
該零件為分離器分離器滑閥，最要是在工作中作一個分離作用，其工件是做批量生產(chǎn)，在加工方面采取傳統(tǒng)的加工是不符合批量生產(chǎn)要求。
在零件的外圓柱表面上加工，往不好定位，很容易出現(xiàn)刀具的拆斷等事項(xiàng)，對工件表面的粗糙度影響會更大的，造成毛刺等銳邊情況，這樣會增加工輔助時(shí)間。在分度過程是孔的深度也不好控制，太深了會影響零件原來的性能和剛性，不夠深度的會影響工件本身的性，導(dǎo)到在同一分度的三個孔不能相互相通。這樣會對工件的功能造成不能用到。
綜上所述，可以分析出如果用傳統(tǒng)的用是不能滿足零件的要求，只能通過一個專用的模具來進(jìn)行加工，在分度裝置各個部件上做了精確的加工，在定位部件上也做了加工要求，這樣既可以保證工件的精度，又可以提高加工速度。
2．2零件加工精度分析
分離器滑閥圖紙如圖1所示，工件材料為15Cr，硬度為HRC58～64，中批量生產(chǎn)。本工序在圓柱表面進(jìn)行分度加工兩組φ5mm的孔，以Ｂ端面為基準(zhǔn)，尺寸34±0.2mm和51±0.2mm處共加工二組分度孔，分二次定位,每次定位后再進(jìn)行1200±10分度加工，其定位誤差范圍均為±0.2mm，分度誤差范圍為±10, 孔直徑的尺寸精度要求不高，沒有有標(biāo)出公差，兩定位尺寸都是以B端面為基準(zhǔn)，其分度加工孔的是同一方向，為才能保證其精度，通過設(shè)計(jì)分度鉆模來完成工件加工要求。
2．3 加工方案選擇
該零件為中批量生產(chǎn)，如果用萬能分度頭加工不切合實(shí)際，在加工過程中，容易造成了人為的錯誤，而導(dǎo)致工件的報(bào)費(fèi)度加工人勞動強(qiáng)度高，加工期長，不能按時(shí)完工。
如果利用加工中心加工，必須在四軸或多軸的加工中心來加工，雖然可以節(jié)省了加工時(shí)間并提高了生產(chǎn)效率，但是對設(shè)備運(yùn)行和人員配備的計(jì)劃而支付的較高費(fèi)用，該產(chǎn)品又是批量生產(chǎn)不切合實(shí)際進(jìn)行加工。
通過以上的分析，通過一套專用的模具，利用方便快捷方案對其進(jìn)定位和分度，使其更好快達(dá)到工件要求，并提高了工件的互換性，方便了維修工作，也提高工件生產(chǎn)效益。
圖1 拖拉機(jī)分離器滑閥
2．4加工要求
本鉆模是回轉(zhuǎn)來定位的，生產(chǎn)過程中存在的回轉(zhuǎn)的誤差，零件是軸類工件，工件也存軸向竄動，這個跳與回轉(zhuǎn)盤之間是否在同軸公差范圍內(nèi)也有一定影響的。在加工過程中必須要保證其公差范圍。
零件件加工要求，在圓柱表面上1200±10分度加工，加工兩組孔，其分度的分度誤差為±10，定位34mm和51mm的尺寸誤差為±0.20mm。本工序加工的要求除了分度以外還有兩處定到尺寸要保證的。在設(shè)計(jì)鉆模是要考慮的就是分度和定位問題，并保證其在一次裝夾中完成分度和定位的要求，從而滿足了工件的加工要求，保證工件的質(zhì)量要求。
第三章 分析計(jì)算確定工藝方案
3．1鉆模定位方案
定位基準(zhǔn)的正確選擇是保證零件加工尺寸精度與位置精度的要求，對于定位基準(zhǔn)選擇一個很重要內(nèi)容。定位基準(zhǔn)是用來確定鉆模在機(jī)床中正確位置。定位就是限制了工件的自由度，工件的六個自由度如果都加給予限制了，工件就完全給定位了。軸類的工件要注意旋轉(zhuǎn)自由度的限制，這樣才能使工件得到較好的定位，以防工件在加工過程不會得到轉(zhuǎn)動而影響工件的加工精度。
定位裝置：以分度盤φ25+0.1 0 的孔為外圓面的定位基準(zhǔn)、以定位擋塊為長度方向的定位基準(zhǔn)如圖（2）所示。由分度盤1和定位擋塊5限制工件的五個自由度（X、 X、 Y、 Y 、Z），在分度盤1上加上鎖緊塊2限制工件Z自由度,此方案由于設(shè)計(jì)定位基準(zhǔn)與工件加工基準(zhǔn)重合而使定位誤差小。
3．2鉆模夾緊方案
圖2 定位夾緊方案
1、分度盤 2、鎖緊塊 3、蝶形鎖緊螺釘 4、對定銷 5、定位擋塊
夾緊過程中也要保證其定位基準(zhǔn)不會受其影響，夾緊過程中要保工件在定位時(shí)保證的正確位置不會受到影響，并要使其裝置簡單、剛性好，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的元件，以便于縮短設(shè)計(jì)加工的周期。夾緊力要盡量夠了就可以了，以免對工件產(chǎn)生了變形，而影響工件原來的精度。
夾緊方案：為便于快速裝卸工件，采用鎖緊塊夾緊工件，鎖緊塊2對工件進(jìn)行夾緊，鎖緊塊與工件接觸面形狀是與工件外圓相配的圓弧形狀，這樣有效地防止夾傷工件，如圖（2）A-A所示。加工工件時(shí)將工件插入鉆?？字校缓髷Q緊蝶形鎖緊螺釘4對工件進(jìn)行夾緊。加工完工件的一組孔，擰開蝶形鎖緊螺釘4，即可取出工件或?qū)α硪唤M孔進(jìn)行加工
3．3鉆模分度方案
圖3 分度方案
1、對定銷 2、卡環(huán) 3、分度盤 4、對定銷 5、圓錐套
分度裝置是令工件在一次裝夾中不必使工件松開而能連同定位元件相對機(jī)床或刀具轉(zhuǎn)過一個角度，從而使其在另外一個角度上進(jìn)行加工。分度裝置有機(jī)械分度、光學(xué)分度和電磁等類型的分度。一般加工過程中用得最多的機(jī)械分度。機(jī)械分度中結(jié)構(gòu)有蝸輪式、分度盤式等數(shù)種。
分度裝置的形式有兩種：回轉(zhuǎn)式和直線式。從該零件的加工情況來說，該零件適合用于回轉(zhuǎn)式方法來對工件進(jìn)行加工。
該零件是在圓柱表面上均分布三個孔，在分度方面，設(shè)計(jì)一個分度裝置如圖（3）所示，用分度盤3來實(shí)行分度，利用在分度盤上的徑向分度，通過分度盤的轉(zhuǎn)動面對行定位分度，并在分度盤的左端加上卡環(huán)2對分度盤進(jìn)行定位并防止分度盤軸向方向的位移。
加工第一組孔時(shí)，利用對定機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)定位，為了更好消除定位配合的間隙，并且防止對定銷1在加工過程中磨損帶來的誤差，分度盤定位銷采用帶錐度銷，可對對定銷在分度過程中出現(xiàn)的定位誤差進(jìn)行有效的補(bǔ)償，所以采取了錐度的定位銷進(jìn)行定位；對定銷的操件機(jī)構(gòu)采用了直拉式操件機(jī)構(gòu)，在操作過程中，可以交手柄轉(zhuǎn)成900槽內(nèi)，這樣對定銷不致給彈簧推回，這就可使分度盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動。對定銷1插入分度盤相應(yīng)的圓錐套5中，加工好一個孔后，只需拔出對定銷1，然后將分盤轉(zhuǎn)動1200，再插入對定銷1，即可分別對另外兩個孔進(jìn)行鉆削。
加工好第一組孔后，將工件向左移17mm，然后通過對定銷4插入第一組加工好的孔來進(jìn)行分度，并對第二組孔進(jìn)行分度鉆削。
圖4 導(dǎo)向方案
3．4鉆模導(dǎo)向方案
鉆模在加工的時(shí)候，圓柱面上加工孔的位置精度受定位誤差與導(dǎo)向誤差影響。鉆模上導(dǎo)致刀具位置發(fā)生變化，這樣會產(chǎn)加工上定位不準(zhǔn)確，因此會產(chǎn)的導(dǎo)向誤差而影響工件的精度。
鉆套是安裝在鉆模上的來引導(dǎo)鉆頭在加工過程的正確方向，是在鉆模上特有的元件用來引導(dǎo)鉆頭對孔的加工，加強(qiáng)了刀具的剛性，同時(shí)由于本鉆模加工的孔在圓柱面上，鉆頭不容易定位，所以需要用鉆套進(jìn)行導(dǎo)向。用鉆套來加工孔可以減少一半的孔的加工誤差，所以鉆套是一件很得要的事情，它不僅影響加工質(zhì)量，而且影生產(chǎn)水平。本次批量生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，采用固定鉆套，它摩損后可以進(jìn)行更換，方便快捷。選取鉆套材料為T10A，鉆套高度H=2d，排屑空間取h=0.6d。導(dǎo)向方案如（圖4）所示。
3．5鉆模裝配
鉆模是由各個零件和部件組成的，鉆模的裝配要按規(guī)定的技術(shù)要求和精度，這樣才達(dá)到設(shè)計(jì)的原始要求。在裝配之前要把零部件進(jìn)行清洗，尺寸位置公差等進(jìn)行檢測，看是否能滿足要求。裝配工作是很重要的工作，合理安排裝配工作，它是一個重要環(huán)節(jié)，不但決定產(chǎn)品加工過程中的質(zhì)量，而且也可以通過裝配過程中可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，零件加工存在的問題，也可以在加工過程更好提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
裝配的工作大部分是通過手工勞動完成，裝配的工往往會占用了很多時(shí)間，本產(chǎn)品為中批量生產(chǎn)，在設(shè)計(jì)過程中要注意鉆套的更換設(shè)計(jì)。靈活應(yīng)用互換法，使其靈活得到運(yùn)用，更好提高生產(chǎn)周期。
在裝配鉆模時(shí)，要注意鉆模的長、寬、高尺寸。對各個回轉(zhuǎn)尺寸和回轉(zhuǎn)半徑等尺寸都要加以驗(yàn)證，以防鉆模對機(jī)床、刀具有相對位置在加工過程中發(fā)生干涉。同時(shí)也要考慮到鉆模的底座是否在安裝在機(jī)床上加工是否穩(wěn)定等等問題。
圖（5）是拖拉機(jī)分離器滑閥體在其圓柱面上加工兩組分度孔鉆模的裝配圖。加工過程是將工件放在鉆模分度盤φ25的孔中通過定位擋塊11、分度盤3進(jìn)行定位和分度。調(diào)節(jié)好分度盤，將對定銷2插入分度盤相應(yīng)角度的錐套中，再通過定位擋塊11定好51±0.2mm 的尺寸，然后擰緊蝶形鎖緊螺釘8使鎖緊塊7對工件進(jìn)行夾緊。
圖5 裝配圖
1、 鉆模板 2、對定銷 3、分度盤 4、工件 5、卡環(huán) 6、鉆模板 7、鎖緊塊
8、蝶形鎖緊螺釘 9、對定銷 10、鉆套 11、定位擋塊 12、加強(qiáng)肋 13、支撐V形塊
工件定位夾緊完畢就可以加工第一組孔，鉆削好一個孔后，只需拔出對定銷2，然后轉(zhuǎn)動分度盤3到要到相應(yīng)的角度，再插入對定銷2分別鉆削第二、三個孔。第一組孔鉆削完畢，擰松蝶形鎖緊螺釘8，將工件再向左移17mm，然后將對定銷9插入第一組加工好的孔中，加工好一個孔后，拔出對定銷9，將工件旋轉(zhuǎn)1200，再插入對定銷9相應(yīng)的孔中，分別加工另外兩個孔，在加工過程中要注意鉆頭的排屑情況。
技術(shù)要求：
1、工件必須夾緊；
2、工件鉆完一組孔后必須再次對定位；
3、工件在定位夾緊，擰緊力應(yīng)適當(dāng)；
4、鉆模的非工作表面噴灰色漆。
第四章 鉆模精度分析
4．1鉆?；境叽缫蠓治?
在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，影響精度的往往存在的在尺寸鏈問題。把各個零件組裝鉆模鉆模的過程中，由于零件尺寸存在制造誤差，各個鉆模零件上尺寸的所有誤差將會積累和累加在一起，而影響到鉆模的加工零件的精度和性能。零件就將形成了的尺寸誤差和鉆模配合在一起的誤差之間的較大影響關(guān)系。本鉆模的設(shè)計(jì)、加工、裝配鉆模等也不能例外，要確定尺寸公差合理性和工件的形位公差是非常重要的。
影響鉆模的精度有標(biāo)準(zhǔn)零、部件的制造誤差和鉆模的裝配誤差，有些尺寸是在設(shè)計(jì)時(shí)允許的誤差，制造誤差有些是由于在加工過程中刀具，機(jī)床造成的誤差，在加工鉆模過程一些工藝性誤差，如熱處理、切削力和夾緊力面使鉆模發(fā)生誤差等原因。
在加工過程要考慮工人在操作過程技術(shù)不熟練，等問題也引起來零件的誤差產(chǎn)生。
4．2鉆?；境叽绶治?
鉆模在加工過程中，有一些零件、部件會發(fā)生一定的磨損也會產(chǎn)生一定的誤差，所以在加工和選用時(shí)要多盡量選用一些能自定找正的零件或部件。鉆模的定位誤差會影響工件的加工精度，工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合時(shí)會引起定位置不一致而產(chǎn)生誤差，在鉆模的分析過程中，要充分分析各基本尺寸的要素。其尺寸加工精度會影響到加工時(shí)剛性，鉆模是否能穩(wěn)固，如圖（3）和圖（5）所示，主要尺寸和技術(shù)要求：
1、最大輪廓尺寸：230㎜、120㎜、130㎜。
2、影響工件定位精度的尺寸公差為34±0.05mm、51±0.05mm和1200±20＇。
3、鉆模軸向定位擋塊與基準(zhǔn)面垂直度為0.05mm，鉆套軸線與基準(zhǔn)面的垂直度為0.05mm。回轉(zhuǎn)分度盤與鉆模板上孔的配合尺寸Φ30H7/g6；圓錐對定銷與鉆模體上固定圓錐套采用了1：20錐度配合，圓錐套與分度盤安裝孔的配合尺寸Φ8H7/n6。
4、17±0.05mm處的對定銷與第一組加工好孔的配合尺寸Φ5H7/g6 。
5、需標(biāo)注的技術(shù)要求：工件必須夾緊；工件鉆完同一組孔后必須再次對定位；工件在定位夾緊，擰緊力應(yīng)適當(dāng)；鉆模的非工作表面噴灰色漆。
4．3加工精度分析
本工序主要的加工要求是：尺寸51±0.20mm和34±0.20mm和角度1200±10；加工孔軸心線與工件軸心線的垂直度要求不高，可不進(jìn)行精度分析。
定位誤差：工件加工的定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn)，其定位尺寸51±0.05mm的最大基準(zhǔn)位移誤差為：
ΔD= 0.05-(-0.05)=0.10㎜；
17±0.05mm的定位尺寸是以對定銷與第一組加工好孔的配合間隙，孔尺寸Φ5H7（Φ5+0.012 0），對定銷尺寸Φ5g6（Φ5-0.004 -0.012）；對定銷的最大間隙是：max=ES-ei=0.012-(-0.012)=0.024㎜；相對于51±0.05mm尺寸的最大位移誤差是：0.05-(-0.05)=0.10㎜；其加工定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn)，所以51±0.05mm的最大基準(zhǔn)位移誤差也是這個尺寸的定位誤差，因此它的最大基準(zhǔn)位移誤差為：
△D=0.024+0.10+0.10=0.224mm
尺寸51±0.05mm處孔處的分度精度是1200±20＇，因此其定位誤差：△D=20＇- (-20＇)=40＇。尺寸34±0.05mm處孔的分度基準(zhǔn)是以尺寸51±0.05mm處加工好的孔為基準(zhǔn)，所以其定位誤差就是尺寸51±0.05mm積累的分度誤差。
對刀誤差:加工孔的深度較淺，可不考慮鉆頭的偏斜。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為Φ5F7（Φ5+0.022 +0.010）mm；鉆頭尺寸為Φ5h7 (Φ5 0 -0.012)㎜，尺寸51±0.05mm和尺寸17mm±0.05mm對刀誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙為：
△T= ES-ei= 0.022-(-0.012 )㎜=0.034㎜。
鉆模安裝基準(zhǔn)面為平面，因此沒有安裝誤差△A=0。
鉆模誤差△J：
（1）回轉(zhuǎn)的誤差：回轉(zhuǎn)分度盤Φ30H7（Φ30+0.021 0）與鉆模體回轉(zhuǎn)套Φ30g6 (Φ30-0.007 -0.020)的配合間隙給尺寸51±0.05mm和尺寸17mm±0.05m孔距造成的誤差：
△J1=Xmax= ES-ei=（0.021+0.020）= 0.041㎜。
圖5 回轉(zhuǎn)分度誤差
（2）回轉(zhuǎn)分度誤差△a影響1200±10,該鉆模體用了圓錐定位分度銷，圓錐定位銷具有自定位優(yōu)點(diǎn)，且在加工過程，磨損后具有自動補(bǔ)償?shù)男Ч挥绊懸院蟮募庸ぞ?，其加工分度誤差較少,不作計(jì)算；可是分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差，對定銷與加工好的孔之間也存在誤差。
圓錐套的安裝誤差：分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差（配合尺寸Φ８H7/n6；分度盤安裝孔Φ８+0.015 0和圓錐套Φ８+0.019 +0.010）。其誤差：
△F+2X3
4R
回轉(zhuǎn)分度誤差：△a ＝ 4arctg
因?yàn)椋?
F ＝ 0.015 –0.010 ＝ 0.005 mm
2X3 ＝ 2×（0.020+0.021）＝ 0.082mm
4R ＝ 4 × 34 ＝ 144㎜
所以求得：△a ＝ 4 ×0.035 °≈8＇
式中： △a —— 回轉(zhuǎn)分度誤差；
△F —— 圓錐分度銷分度套在分度盤上的安裝誤差；
X3 —— 分度盤回轉(zhuǎn)軸與軸套間的最大間隙；
R —— 回轉(zhuǎn)中心到分度套的外緣中心距離
2）對定銷分度誤差：圓柱對定銷與第一組加工好孔的配合存在誤差，配合尺寸Φ5H7/g6 ；孔尺寸Φ5+0.012 0，對定銷Φ5-0.004 -0.012；（ 鉆模板孔Φ25+0.10 0mm與工件Φ25+0.06 -0.02mm的配合尺寸也影響到分度精度）。其誤差：
△F+2X3
4R
回轉(zhuǎn)分度誤差：△a ＝ 4arctg
因?yàn)椋?
F ＝ 0.012-(-0.012) ＝ 0.024 mm
2X3 ＝ 2×（0.10-（-0.02））＝ 0.24mm
4R ＝ 4 × 25 ＝ 100㎜
所以求得：△a ＝ 4 × 0.151 °≈36＇
式中： △a ——工件回轉(zhuǎn)分度誤差；
△F —— 對定銷安裝誤差；
X3 —— 工件回轉(zhuǎn)與分盤套的最大間隙；
R —— 工件的半徑
4．4鉆模精度要求
鉆模在設(shè)計(jì)過程中，對其加工方法精度進(jìn)行了分析，利用鉆模在機(jī)床上進(jìn)行加工工件時(shí)，鉆模、刀具、工件等形成了一個封閉的加工系統(tǒng)，任何一個都會影響工件的加工精度，如工件在鉆模中的定位不一致，定位元件與機(jī)床上安裝鉆模面不一致，都會直接影響生產(chǎn)。誤差計(jì)算在鉆模中加工很有用的，不僅反映到鉆模的加工精度的條件，通過計(jì)算可以得知那些尺寸對工件的影響較大，在設(shè)計(jì)和安裝過程加工改進(jìn)從而得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。具體計(jì)算列于表1-1中。
表1-1拖拉機(jī)分離器滑閥分度孔鉆模加工精度分析
誤差計(jì)算
誤差名稱
加工要求
分度盤1200±10
對定銷1200±10
孔距51±0.20mm
孔距34±0.20mm
定位誤差
△D=40＇
△D=48＇
△D=0.1
△D=0.224
對刀誤差
0
△T=0.034
安裝誤差△A
0
△A=0
鉆模誤差
△a =8＇
△a = 36＇
J1=0.041
積累誤差
40＇+8＇=48＇
48＇+36＇=1°24＇
0.1+0.034+0.041=0.175mm
0.224+0.034+0.041=0.299mm
鉆模精度儲備
2°-48＇
= 1°12＇>0
2°-1°24＇
= 36＇>0
0.40-0.175 =0.225㎜ > 0
0.4-0.299
=0.101㎜ > 0
經(jīng)計(jì)算，該鉆模具有一定的精度儲備，能滿足加工尺寸的精度要求。
4．5夾緊力的確定與分析
夾緊力的大小，也是影響到工件加工的精度。確定好夾緊力的方向也是一件重要的設(shè)計(jì)，夾緊力的方向應(yīng)該指定位基準(zhǔn)，如果定位基準(zhǔn)也有多個時(shí)應(yīng)該指向主要的定位基準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)其夾緊位置的時(shí)候也要注意夾緊力的要注得在剛性較好的部位，以防止在加工過程工件的振動而影響零件的精度。
夾緊力的大小會影響到零件的定位基準(zhǔn)是否與零件的序基準(zhǔn)是否重合，如不重合會令零件發(fā)生定位誤差。
第五章 鉆模與零件加工分析
5．1保證同一批零件精度
利用鉆模加工安裝，可以準(zhǔn)確的確定了工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置。在所有機(jī)械加工中，可以保證工件各表面相互的精度，使其不受各種主觀因素影響。因而獲得較高加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。
5．2鉆模加工
圖6 鉆模的效果圖
由于本鉆模的尺寸不是很大效果圖如圖6所示，所以在加工過程中，鉆模板的加工可以利用45號鋼對工件進(jìn)行做模板的底座。如圖1所示，鉆模板1可以利用平面鋼板，由于底面要與機(jī)床的工件臺接觸，同時(shí)也影響到工件，這樣會影響到工件平行度，在加工底座平面時(shí)，對工件的底要在磨床上對底部進(jìn)行磨削，使其能達(dá)到與工作臺平行相貼，以保證其較好平不會產(chǎn)生誤碼差。對于定位檔塊11，其工件表面也要加工磨削并做相應(yīng)的熱處理，以防在鉆模使用過程對由于工件多次定位而碰撞到定位塊的表面而產(chǎn)生誤差。對于支撐塊V形塊要注意其高度，因?yàn)楣ぜ亩ㄎ皇且揽窟@個工件來進(jìn)行的，它起到定位作，其高度會影響到要加工工件所加工孔的垂直度，所以對其尺寸的要求也很高的。連接分度盤3的鉆模板孔的高度也是很保證其尺寸要求，要與支撐塊V形塊13的相配合，要支撐工件在同一個高度上。這兩個對其零件的軸是否水平起了一個重要尺寸，也是關(guān)系到工件的所加工孔的位置精度。分度盤與鉆模板孔的配合也要進(jìn)加比較精密的加工，只要這樣才能讓工件有較在配合在一起。
5．3消除或減少鉆模誤差
鉆模的誤差是在裝配和加工過程存在的，對于零件加工影響非常大。在制造成過程必須對其進(jìn)行直接消除誤差或者把誤差減少最低，才能滿足原有設(shè)計(jì)的要求。采取措施可以從原有加工方法對鉆模的零件進(jìn)行改進(jìn)。
補(bǔ)償誤差也是一種較好的方法。通過人為地造出一種方法對鉆模的存在的誤差進(jìn)行抵消工藝中存的關(guān)鍵性的誤差。用人為誤差抵消鉆模自重而產(chǎn)生的變形，在原來基礎(chǔ)上對鉆模進(jìn)行了加固，使其能有較好的剛性，保證了加工過程的變形。
5．4零件加工精度
機(jī)械加工精度簡稱加工精度，是指零件在機(jī)械加工后得到幾何參數(shù)的實(shí)際值和理論值相符合的的程度。影響加工精度的有很多，加工原理誤差如機(jī)床的誤差，在加工過程中一定產(chǎn)原理性的誤差，有了更好減少這些誤差必須減少更換刀具的次數(shù)，爭取一次性完成。
其次機(jī)床、刀具、鉆模制造誤差，機(jī)床各個部件之間都可有制造誤差，裝配也來誤差。這些會影響到零件加工精度，刀具制造也有誤差，刀具在加工過程中也會存在磨損，這也增大了加工零件的誤差。在加工過程中工件會發(fā)熱，這樣也會影響到工件的尺寸。
圖7 加工第一組改的效果圖
本鉆模由于采用分度頭對工人的勞動強(qiáng)度較高，容易導(dǎo)致每個工件的孔分布不均勻，分度誤差不一致；零件的互換性低。而采用分度式鉆模，并在分度裝置中采用了圓錐定位銷，它具有自動補(bǔ)償?shù)男Ч?，保證了分度精度。加工第一組孔時(shí)如圖7所所示，以定位擋塊做定位加工。
圖8 加工第二組改的效果圖
加工第二組孔時(shí)以第一組加工好的孔來作為定位對零件進(jìn)行進(jìn)分度加工如圖8所示，通過了合理調(diào)試后，保證分度誤差為±1°及34mm和51mm孔距為誤差為±0.20mm，并提高了同一批零件的互換性，有利于設(shè)備的維修和裝配。
5．5加工效率
機(jī)械加工中，勞動生產(chǎn)率是指在單位時(shí)間內(nèi)工人所制造完成的的合格數(shù)量的產(chǎn)品，在加工過程中有時(shí)間額定，基本時(shí)間和輔助時(shí)間?；緯r(shí)間是指直接生產(chǎn)改變產(chǎn)品的形狀、尺寸或相對位置與表面質(zhì)量所消耗的時(shí)間；輔助時(shí)間是指在保證完成其工藝作出的所輔助動作而消耗的時(shí)間。輔助時(shí)間如開機(jī)關(guān)機(jī)、裝卸工件、改變轉(zhuǎn)速、改變進(jìn)給量、試切工件和檢查工作等需要的時(shí)間。
勞動生產(chǎn)率是衡量生產(chǎn)效率一個綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它不僅是一個單一的工藝技術(shù)，而與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織和管理工作有關(guān)。改進(jìn)加工藝是提高生產(chǎn)效率有效的措施?？梢詮目s短基本時(shí)間，提高切削用量，提高轉(zhuǎn)速，或者在刀具方面更換優(yōu)質(zhì)材料的刀具。減不切削長度，在切削過程中，改就下加工工藝可以更好的提高加工效率。
本鉆模通過對拖拉機(jī)分離器滑閥的圓柱表面分度孔加工的設(shè)計(jì)，兩組分度孔的加工工序，采用分度式鉆模加工與原來采用分度頭加工相比：1、在效率上：用分度頭加工，每天一個工人最多生產(chǎn)40件；而采用分度鉆模后，每天一個工人可加工60件，避免了采用分度頭加工２次對刀和２次定位調(diào)整的時(shí)間。如果利用加工中心來工加工，成本又會高出幾倍，根本就達(dá)不到加工效益。
第六章 結(jié)束語
利用網(wǎng)絡(luò)和在學(xué)院學(xué)到的知識并結(jié)合工作中的實(shí)際情況，對于本鉆模的設(shè)計(jì)進(jìn)行了綜合設(shè)計(jì)和分析，并對工件進(jìn)行了尺寸精度的分析和計(jì)算。綜合上述，本人通過對拖拉機(jī)分離器滑閥在圓柱面上的兩組分度孔加工方法的改進(jìn)，體會到在生產(chǎn)過程中，加工各種零件都應(yīng)積極考慮其生產(chǎn)的數(shù)量，加工精度，加工難度；采用的設(shè)備及工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，并對零件的形狀和尺寸精度加以分析，從而找出更合理的加工方案，解決加工中存在問題。這樣對零件的生產(chǎn)可以減少一些不必要的工時(shí)，提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強(qiáng)度，給企業(yè)減少一些不必要的開支，提高經(jīng)濟(jì)效益。作為一名機(jī)械操作工作人員，更應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)機(jī)械加工和設(shè)計(jì)的相關(guān)理論，并應(yīng)用到實(shí)踐中去，合理設(shè)計(jì)相應(yīng)的加工方案和生產(chǎn)流程。
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