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目 錄
一、序言 - 2 -
二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 - 2 -
1 零件的作用 - 2 -
2 零件的工藝分析 - 2 -
3 零件的生產(chǎn)類型 - 3 -
三、毛坯的選擇與設(shè)計(jì) - 4 -
1 選擇毛坯 - 4 -
2 確定機(jī)械加工余量 - 4 -
3 設(shè)計(jì)毛坯圖 - 5 -
四、加工方法和工藝路線的設(shè)計(jì) - 6 -
1 定位基準(zhǔn)的選擇 - 6 -
(1)粗基準(zhǔn)的選擇 - 6 -
(2)精基準(zhǔn)的選擇 - 7 -
2 零件表面加工方法的選擇 - 7 -
3 制訂工藝路線 - 8 -
五、工序設(shè)計(jì) - 10 -
1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 - 10 -
(1)選擇機(jī)床 - 10 -
(3)選擇量具 - 11 -
2 確定工序尺寸 - 11 -
(1)φ24端面加工余量 - 11 -
(2)鉆13、擴(kuò)14H9孔 - 12 -
(3)面加工余量 - 12 -
(3)鉆孔 - 13 -
六、確定切削用量及基本時(shí)間 - 13 -
1工序3 - 13 -
2 工序4 - 14 -
2.1確定鉆φ13mm孔的切削用量。 - 14 -
2.2確定擴(kuò)φ14H9孔的切削用量。 - 14 -
2.3基本時(shí)間 - 14 -
3工序6 - 15 -
3.1確定銑開擋底面圓柱面R15的切削用量 - 15 -
3.2 確定銑開擋底面圓柱面R19的切削用量 - 15 -
3.3確定開擋腳面的切削用量 - 16 -
4工序7 - 16 -
5 、工序8 - 17 -
七、夾具設(shè)計(jì) - 17 -
八、設(shè)計(jì)小結(jié) - 18 -
九、參考資料 - 19 -
- 24 -
一、 序言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,在老師和同學(xué)的幫助下,我還對(duì)夾具,機(jī)床,刀具的的結(jié)構(gòu)和工作原理有了更深的了解,不知不覺中我的圖紙分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力都得到了提高,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
在結(jié)束了《機(jī)械制造基礎(chǔ)》及有關(guān)的學(xué)習(xí)后,通過本次的設(shè)計(jì)使我們所學(xué)的知識(shí)得到了鞏固和加深,并培養(yǎng)了我們學(xué)會(huì)全面綜合地運(yùn)用所學(xué)知識(shí),去分析和解決機(jī)械制造中的問題的能力。
由于能力有限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望老師多加指教。
二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1 零件的作用
題目所給的零件為倒擋撥叉,是與操縱機(jī)構(gòu)零件結(jié)合用與撥動(dòng)滑動(dòng)齒輪實(shí)現(xiàn)輸出軸的倒轉(zhuǎn)。故對(duì)配合面、14H13槽以及下?lián)懿嬗芯纫蟆?
2 零件的工藝分析
通過對(duì)該零件圖的重新繪制,知原圖樣的試圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。
從零件圖上看,該零件是典型的叉架類零件,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,形位精度要求不算高。為大批量生產(chǎn)的鑄件。其主要加工的有14H9表面粗糙度為Ra6.3um,其軸軸要保證直線度M級(jí)0.03;斜腳面尺寸要求公差尺寸為-0.48到0;開擋公差尺寸為0.1到0.2,表面粗糙度為Ra6.3um并保證與14H9軸線的垂直度為0.25;R19面粗糙度為Ra12.5um,表面要求淬火處理,硬度要求為48~53HRC;下爪總長公差尺寸為-1到0;后腳面公差尺寸為0到0.52,前面到軸線尺寸18的公差尺寸為±0.2;孔8.7公差尺寸為0到0.09,其軸線到開擋前腳面的尺寸41.5的公差尺寸為±0.15,孔深32公差尺寸為-1到0;撥叉尺寸要求較高,兩內(nèi)表面歸于孔8.7的對(duì)稱度為0.4,內(nèi)表面表面粗糙度為Ra12.5,內(nèi)表面滿足配合14H13公差尺寸為0到0.27,其槽底部分允許呈R3max圓角或2最大長為3的倒角;孔8.7還需锪平直徑為12;孔24端面、開擋內(nèi)R15面、孔8.7內(nèi)表面以及槽14H13底面表面粗糙度為Ra25一般的加工都可獲得。通過分析該零件,其布局合理,雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但加工要求比較容易保證,我們通過專用夾具可保證其加工要求,整個(gè)圖面清晰,尺寸完整合理,能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小,符合要求。
3 零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際可知該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件是大批量生產(chǎn)的鑄件。
三、毛坯的選擇與設(shè)計(jì)
1 選擇毛坯
該零件材料為ZG310-570,屬于批量生產(chǎn),而且零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采用鑄件成型。
2 確定機(jī)械加工余量
鑄件的尺寸公差按GB/T6414-1999確定,機(jī)械加工余量按GB/T11351-89確定,材料為ZG310-570。由于是大批量且形狀復(fù)雜的零件,所以毛坯選擇砂型鑄造。
根據(jù)GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT為8-12級(jí)。加工余量等級(jí)為F~H。所以,可取CT=9級(jí)。查表(GB/T6414)查出各表面的公差數(shù)值。
零件尺寸
公差CT
端面46
2
腳面圓柱面15
1.6
腳面圓柱面19
1.7
兩腳面尺寸6
1.5
14H13槽面尺寸14
1.6
槽底面14
1.6
叉腳開擋尺寸23
1.7
3 設(shè)計(jì)毛坯圖
撥叉毛坯圖尺寸(單位:mm)
零件表面
總余量
毛坯尺寸
公差CT
端面46
2
50
2
腳面圓柱面15
2
13
1.6
腳面圓柱面19
2
17
1.7
兩腳面尺寸6
2
10
1.5
14H13槽面尺寸14
2
10
1.6
槽底面14
2
12
1.6
叉腳開擋尺寸23
2
19
1.7
下圖為該零件的毛坯圖(具體尺寸請(qǐng)看毛坯圖):
四、加工方法和工藝路線的設(shè)計(jì)
1 定位基準(zhǔn)的選擇
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí),一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn),這個(gè)是粗基準(zhǔn),該零件選用肋板6的左端面作為粗基準(zhǔn)來加工φ14H9孔。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則,以及當(dāng)零件有不加工表面應(yīng)該以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)的原則,在以后的工序中,則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn),加工φ14H9孔,保證其軸線的直線度,并作為以后工序的定位基準(zhǔn),這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合,基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡單可靠,為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。
2 零件表面加工方法的選擇
本零件的加工面有內(nèi)孔、倒角、槽、下底面、圓環(huán)面等,材料為ZG310-570。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求,參考有關(guān)資料,其加工方法選擇如下。
(1)φ24端面:表面粗糙度為Ra25um,可選粗銑即可滿足要求。
(2)φ14H9孔:公差等級(jí)為9級(jí),表面粗糙度為Ra6.3um,公差尺寸0到0.043,根據(jù)GB/T1800.3-1998規(guī)定其公差等級(jí)按IT9,可以先鉆后擴(kuò)孔來滿足要求。
(3)開擋φ15內(nèi)圓柱面:表面粗糙度為Ra25um,未標(biāo)注公差等級(jí),故粗銑即可滿足要求。
(4)腳面:表面粗糙度Ra6.3um,加工方法可采用粗銑即可達(dá)到要求。
(4)開擋:表面粗糙度為Ra12.5um,加工方法可采用粗銑即可達(dá)到要求。
(5)槽14H13:表面粗糙度為Ra12.5um,公差等級(jí)13,加工方法可采用粗銑即可達(dá)到要求。
(6)槽14H13底面:表面粗糙度為Ra25um,加工方法可采用粗銑即可達(dá)到要求。
(7)孔φ:表面粗糙度Ra25um,公差尺寸為0到0.1,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級(jí)按IT11,采用車孔即可達(dá)到要求。
3 制訂工藝路線
工藝路線的擬定為保證達(dá)到零件的幾何形狀,尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求,必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)所采用的通用機(jī)床配以專用加工夾具,并考慮工序集中以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量,使生產(chǎn)成本下降?,F(xiàn)有工藝路線如下:
工藝路線一
工藝路線二
精鑄退火
精鑄退火
工序
工序
銑端面
車孔
車孔
粗銑腳面
擴(kuò)孔
銑端面
倒角
擴(kuò)孔
粗銑腳面
倒角
銑開擋
銑開擋
銑槽
銑槽
車孔
車孔
精銑腳面
方案的比較選擇:
方案2先銑腳面雖然滿足了先面后孔的原則,但是對(duì)于后面工序的基準(zhǔn)選定卻不夠方便,所以不合理,根據(jù)根據(jù)經(jīng)濟(jì)性級(jí)工序內(nèi)容的簡便性可選擇方案一,并制定出詳細(xì)的工序內(nèi)容。
毛坯為精鑄件,拿到毛坯后應(yīng)該先退火處理下,消除掉鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力及誤差。并在毛坯車間調(diào)整好毛坯的機(jī)械性能以達(dá)到技術(shù)要求,然后送到機(jī)械加工車間加工,具體工序如下:
鑄造
熱處理
銑端面
鉆13孔、擴(kuò)14H9孔
倒角
銑腳面、開擋
銑槽
鉆8.7
去毛刺
檢驗(yàn)
根據(jù)工序安排編出機(jī)械加工工序卡,共6張。
五、工序設(shè)計(jì)
1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備
(1)選擇機(jī)床
1-1工序4鉆13孔、擴(kuò)14H9孔、工序5倒角及工序8鉆8.7,工步不多,選用立式鉆床就能滿足要求,本零件外廓尺寸不大,選用Z525立式鉆床。
1-2工序3、6、7是粗銑和精銑,各工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,故選用臥式銑床就能滿足要求,選用X62臥式銑床即可。
選擇刀具(參考《指南》)
1-1工序3銑端面
1-2工序4鉆13孔。選擇莫氏錐柄麻花鉆13 GB/T1438.1-1996。其直徑為13mm,工作長度101mm,莫氏錐度為1號(hào),總長182mm。
1-3工序4擴(kuò)14H9孔。選擇14 GB/T 1141-1984。其直徑為14mm,工作長度108mm,莫氏錐度為1號(hào),總長189mm。
1-4工序5倒角。
1-5工序3、6、7都是銑。銑刀按表5-105選鑲齒三面刃銑刀,直徑為100,孔徑d=27,齒數(shù)z=12。
1-6工序8鉆8.7孔??讖綖?.7mm無通用刀具,故可制造專用刀具,方便制造及經(jīng)濟(jì)效益,可做成直柄麻花鉆。
(3)選擇量具
本零件為中批量生產(chǎn),一般盡可能采用通用量具,根據(jù)表面精度、尺寸和形狀等要求,參考有關(guān)手冊資料,選擇量具如下表:
工序
工序名稱
量具
3
銑端面
游標(biāo)卡尺、粗糙塊
4
鉆13孔擴(kuò)、14H9孔
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
5
倒角
游標(biāo)卡尺
6
銑腳面、開擋
游標(biāo)卡尺、粗糙塊
7
銑槽
游標(biāo)卡尺、粗糙塊
8
鉆8.7
游標(biāo)卡尺、塞規(guī)
2 確定工序尺寸
(1)φ24端面加工余量
加工表面
工序雙邊余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗銑
粗銑
粗銑
端面50
4
46
Ra25
(2)鉆13、擴(kuò)14H9孔
加工表面
工序雙邊余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
鉆擴(kuò)孔
車孔
擴(kuò)孔
車孔
擴(kuò)孔
車孔
擴(kuò)孔
13
1
——
Ra6.3
(3)面加工余量
加工表面
工序余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
粗銑
精銑
粗銑
精銑
粗銑
精銑
R15圓柱面
2
——
15
——
Ra25
——
R19圓柱面
2
——
——
Ra12.5
——
腳面
1.6
0.4
Ra12.5
Ra6.3
14H13槽底面
2
——
10
——
Ra25
——
14H13槽
1.6
0.4
14.4
Ra25
Ra12.5
(3)鉆孔
加工表面
工序雙邊余量
工序尺寸及公差
表面粗糙度
孔
8.7
Ra25
六、確定切削用量及基本時(shí)間
1工序3
切削用量:本工序?yàn)榇周嚩嗣?,已知加工材料為ZG310-570,表面淬火處理后HRC40-50。
確定粗銑端面的切削用量。所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求不高,選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
2 工序4
切削用量:本工序?yàn)殂@φ13mm、擴(kuò)φ14H9。
2.1確定鉆φ13mm孔的切削用量。
所選刀具為莫氏錐柄麻花鉆,其直徑為13mm,工作長度101mm,莫氏錐度為1號(hào),總長182mm。
確定切削用量=13/2=6.5mm,查表得進(jìn)給量f =0.28mm/r,切削速度v =21m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n==514.19r/min,故取n=545r/min,此時(shí)v==22.26m/min。
2.2確定擴(kuò)φ14H9孔的切削用量。
所選刀具為14 GB/T 1141-1984,其直徑為14mm,工作長度108mm,莫氏錐度為1號(hào),總長189mm。
確定切削用量=1/2=0.5mm,查表得進(jìn)給量f =0.45mm/r,切削速度v =60m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n==1364.19r/min,故取n=960r/min,此時(shí)v==42.2m/min。
2.3基本時(shí)間
確定鉆φ13mm孔的基本時(shí)間
=
確定擴(kuò)φ14H9孔的基本時(shí)間
=
3工序6
切削用量:本工序是銑腳面、開擋,先粗銑,后半精銑。
3.1確定銑開擋底面圓柱面R15的切削用量
所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求不高(Ra=25um),選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
3.2 確定銑開擋底面圓柱面R19的切削用量
所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求不高(Ra=12.5um),選擇n=200r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為
。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=200/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
3.3確定開擋腳面的切削用量
所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=4mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求較高(Ra=6.3um及有垂直度要求),選擇n=250r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=250/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
4工序7
本工序?yàn)殂姴?,先粗銑槽底,再銑槽?
4.1確定槽底面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=2mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求不高(Ra=25um),選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
4.2確定槽的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。
=4mm,查表得進(jìn)給量f =0.2mm/z,又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min,精度要求較高(Ra=12.5um且對(duì)稱度為0.4),選擇n=220r/min。由前面可知刀具直徑為100mm,則切削速度為。
校核機(jī)床功率: 參考公式
其中 d=100mm z=12 n=220/60r/s kpm=1,解得kw<7.5kw ,故可用。
5 、工序8
本工序?yàn)殂@8.7,并锪平12。
確定鉆8.7孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆,其直徑為8.7mm,工作長度80mm,,總長122mm。
確定切削用量=8.7/2=4.35mm,查表得進(jìn)給量f =0.49mm/r,切削速度v =27m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n==987.8r/min,故取n=960r/min,此時(shí)v==26.24m/min。
七、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。為了提高勞動(dòng)生產(chǎn),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。下面即為銑床夾具銑叉腳側(cè)面的專用夾具,本夾具將用于X52K立式銑床。
7.1設(shè)計(jì)要求
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
7.2夾具設(shè)計(jì)
7.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對(duì)進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。
7.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算
7.3 夾具的夾緊裝置和定位裝置
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場合下,還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡單;
(2)擴(kuò)力比大;
(3)自瑣性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。
在這次夾具設(shè)計(jì)中,定位是采用一根心軸和一個(gè)定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向,用兩個(gè)同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后,用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位,把壓板壓緊,之后取出定位插銷。
刀具:銑刀。
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)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(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.1.
由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式
即:
由上述計(jì)算易得:
由計(jì)算可知所需實(shí)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(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
7.4定位誤差的分析
制造誤差ZZ
(1)中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
(2)同軸度誤差(查表P297)
故,
則.
知此方案可行。
7.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)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(shí)效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)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(dòng)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(cuò)
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(gè)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(qiáng)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(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)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(duì)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(shí)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(dòng),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(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
7.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。
八、設(shè)計(jì)小結(jié)
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進(jìn)行的。這是進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后的一項(xiàng)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科一次深入的綜合性總復(fù)習(xí),和一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ).
由于能力有限、時(shí)間有限,設(shè)計(jì)尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導(dǎo)
九、參考資料
[1]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)指南》 秦凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社
[2]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 王光斗 王春福主編 上??茖W(xué)技術(shù)出版社
[3]《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 吉衛(wèi)喜 高等教育出版社
[4]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 上海科學(xué)技術(shù)出版社