右支架座零件的及鉆2XΦ43.5孔夾具設計及加工工藝分析含非標8張CAD圖.zip
右支架座零件的及鉆2XΦ43.5孔夾具設計及加工工藝分析含非標8張CAD圖.zip,支架,零件,43.5,夾具,設計,加工,工藝,分析,非標,CAD
摘 要
對所有理科生來說,都要進行夾具設計,不管是對今后的學習還是工作都有很大的好處。論文設計的零件是右支架座零件,設計它的工藝并進行分析,夾具要擴2-Ф43.5孔。完全熟悉了這個零件的構造,確定毛坯的大小,加工類型,基準,還有生產工藝路線,之后按照設計好的工藝路線,算出每一道工序的數據。
本次設計擴2-Ф43.5孔專用鉆床夾具,停機時間要變短,并且生產率還要變高。在設計專用夾具的時候,一開始要分析這個零件的工藝,確定粗基準,精基準,將相關數據算出來,將每一道工序的定位基準確定下來,算出來夾具的切削力還有夾緊力。將夾具定位時候的定位偏差算出來,對夾具構造好還有不好的地方進行分析,并且對它進行改進。
關鍵詞:夾具設計;右支架座;工藝路線;定位基準;切削力
I
Abstract
For all science students, fixture design should be carried out, whether for future study or work has great benefits. The part designed in this paper is the right bracket seat part. The technology of the part is designed and analyzed. The fixture should expand 2-Ф43.5 holes. Fully familiar with the structure of this part, determine the size of the blank, processing type, benchmark, and production process route, and then according to the designed process route, calculate the data of each process.
This design expands 2-Ф43.5 hole special drilling fixture, the downtime will be shorter, and the productivity will be higher. When designing the special fixture, it is necessary to analyze the process of the part, determine the rough and precise reference, calculate the relevant data, determine the positioning reference of each process, and calculate the cutting force and clamping force of the fixture. Calculate the positioning deviation when fixture is positioned, analyze the bad parts of fixture structure, and improve it.
Key words: fixture design; right support base; process route; positioning datum; cutting force
目錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 引言 1
第2章 右支架座零件分析 2
2.1確定毛坯的制造形式 3
2.2 基面的選擇 4
2.2.1 粗基準的選擇原則 4
2.2.2精基準選擇的原則 5
2.3制定工藝路線 5
2.4確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差 7
2.5確定切削用量及基本工時 9
第3章 右支架的夾具設計 20
3.1定位基準的選擇 20
3.2切削力及夾緊力的計算 20
3.3 誤差分析 21
3.1.1定位誤差 21
3.1.2產生定位誤差的原因 21
3.3.3定位誤差計算 22
3.4機床夾具的總體形式 22
3.4.1確定夾具體 23
3.4.2繪制夾具非標零件圖 24
3.4.3繪制夾具裝配圖 26
總 結 29
致 謝 30
參考文獻 31
III
第1章 引言
進行機械加工的時候,夾具可以對生產零件進行固定,讓它處在正確的地方進行剛生產,或者是檢測,這樣可以滿足生產需要,這就是夾具。實際真正進行生產的時候,夾具可以對產品進行定位,這樣加工產品不管是對于機床,還是對于刀具,所處地點都是正確的,讓產品可靠的進行夾緊。機床夾具的發(fā)展方向:
1、夾具元件多功能模塊化
可以單獨拿來用,也可以跟別的零部件組合起來用,這樣會增加多功能板塊。要是現在用的是各種左定位座,定位壓緊支承等板塊式單元體,是可以進行定位,進行夾緊,進行調節(jié)的。T形基礎,方箱可以組裝成夾具,可以對很多個一樣或者是不一樣的零件進行裝夾,用這種夾具之后,機器的停機時間就變短了,對加工中心機床,數控中心機床的效率可以發(fā)揮到最大。
2、高強度、高剛性、高精度
要想將生產率變高,將產品生產工時變短,產品的生產發(fā)展方向是速度更快,切削量更大,對零件進行夾緊,定位之后,生產要完成的工序比較多,銑,鉆,鏜等。切削力,還有切削力的方向一致在改變,那么柔性夾具自己不管是強度,剛度都一定要大,這樣才能滿足產品的生產精度。
3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化
現代化的生產機器功能跟多,那么工序就要盡可能的集中起來,定位、夾緊好產品之后,生產可以完成多道工序,那么需要的夾具系統應該是組合可調整的,并且可以重復使用,它的組成零件是標準化的,系列統一化的,通過使用這些零部件,組裝成很多不一樣,可以重復使用的夾具,這樣不管是加工單件或者是小批量零件都可以用。這樣的夾具系統將組成夾具的每一個優(yōu)點都保留下來了。組裝之后,可以像專用夾具那樣容易一些,可靠性高,并且還能對零件進行調整,將組成夾具的優(yōu)點都保存下來。
4、夾緊零件更快,更加自動化
為了讓生產零件的輔助時間變短,將操作者工作強度減輕,不管是裝夾還是拆卸零件都實現機械自動化。裝夾零件之前使用功能簡單的壓緊零件,緊固零件,現在變成可以進行調整的板塊,這樣不管是裝夾還是組裝都可以非常迅速。生產零件是大批量的,要想對工件進行自動化快速夾緊,使用液壓夾具,氣動夾具都可以實現。
第2章 右支架座零件分析
圖紙1.1里面就是這次需要設計的零件,需要加工這個零件的槽,平面還有孔。詳細的生產需求在下面列出:
頂面A 粗糙度12.5
底面B 粗糙度Ra12.5
工藝凸臺面C 粗糙度12.5
?49孔 粗糙度12.5
?55孔 粗糙度1.6
?59槽 粗糙度12.5
2-?43.5孔 粗糙度12.5
6- ?20孔 粗糙度12.5
4- ?21孔 粗糙度12.5
4- M202螺紋
右支架座與上蓋的結合面 粗糙度12.5
技術要求:
1.硬度156~217HBW;
2.未注拔模斜度3,未注圓角R3~R5;
3.Φ43.5軸線對Φ55軸線的垂直度公差為0.2/100;
4.每一個軸線從名義位置向任何方向進行移動
a.螺孔M20要小于0.2;b. Φ20要小于0.5;
5.線性未注尺寸公差GB/T 1804-m;
6.未注形位公差為GB/T 1184-k;
7.在B面上打上技術檢驗印記;
8.將紅色防銹漆涂在非加工面上;
圖 1.1 右支座零件圖
2.1確定毛坯的制造形式
這次設計的零件是右支架座,原材料用的是灰鑄鐵HT200,這種材質的鑄造性很好,切削性也很好,耐磨性能也相當不錯。主要加工箱體,機架這些零件?;诣T鐵石墨是片狀的,有效的承載面積不大,在石墨尖端上,應力集中,那么灰鑄鐵不管是強度,塑性,還是韌度都不如別的鑄鐵,不過它的減振性是比較好的,缺口的敏感性不高,耐磨性也是非常高的。
加工毛坯的時候,使用右支架座跟右支架上蓋合在一起,分析好零件圖之后,將毛坯的有關數據進行確定,在下面的表格里面展示,圖紙1.2就是毛坯的圖紙。
加工面尺寸(mm)
毛坯選取尺寸(mm)
頂面A、底面B與凸臺面C
單邊余量2
Φ49孔
Φ45
Φ55孔
Φ51
2-Ф43.5
2-Φ37
4-M20X2、6-Φ20孔
實心鑄造
圖1.2毛坯圖
2.2 基面的選擇
選用基面對于設計工藝流程來說是非常重要的?;嬷挥羞x對了,選合理了,加工產品的質量才能符合要求,將生產率變高,不然的話,生產時候工藝流程就會出問題,問題大的話,很多生產零件就都報廢了,那么生產想繼續(xù)就沒有那么容易了。
2.2.1 粗基準的選擇原則
1)要是想要對加工產品上需要加工的面跟不需要加工的面之間地點進行確保,那么粗基準久選用不需要加工的面。要是有很多不需要生產的面在零件上,那么粗基準用的就是跟需要生產的面位置精度比較高的那個面。
2)要是最先需要確保零件某一個重要面生產余量勻稱,那么精基準就用這個面就可以了。
3)要是想確保每一個生產面的加工余量都足夠,那么粗基準用的就是加工余量比較小的那個面。
4)將面確定為粗基準,那么就應當光滑,澆口,冒口這些不好的現象就不能出現,這樣定位的可靠性才高。
5)粗基準用一次就不能再用了,尤其是主要的定位基準,防止產生太大的位置偏差。
通過前面的介紹,這個零件的定位粗基準用的是底面B。
2.2.2精基準選擇的原則
對精基準進行確定的時候,要注意怎么將設計的技術需求進行實現,還有怎么讓裝夾更加準確,更加可靠,更加便利。
確定精基準的時候要注意下面幾點:
1) 定位基準用設計基準來進行,這樣基準就都重合起來了,防止不重合有偏差出現。
2) 在零件按照某一組精基準來進行定位的時候,可以對很多個面非常便利的進行生產,所以精基準就用這組面,這樣基準就都統一起來了,防止基準進行更換導致偏差出現。
3) 工序是進行精加工或者是光整加工,那么需要加工余量不能大,并且還要勻稱,所以精基準就用需要生產的這個面,這就是自己作為基準。通過之前的加工工序,確保這個需要生產面跟別的面相對的位置精度。
4) 要想讓所處位置精度高一些,讓生產余量勻稱一些,那么就可以按照互相作為基準的原則,來回進行生產。
5) 要是有很多個方案來備用,那么我們選用的這個方案一定是定位更加精準,更加穩(wěn)定,夾緊的時候可靠性更高,讓夾具的構造更加簡單的這個面,就是精基準。
通過上面的零件圖,定位基準用的就是底面B與Φ55孔一部分短孔。
2.3制定工藝路線
這個支架的強度很高,對沖擊的抵抗能力也很高,毛坯是鑄造零件,使用的原材料是ZG310-570,九級公差等級,從零件圖可以看到這個產品的外形,大小,還有技術需求,因為這個產品的構造很復雜,生產工序也很多,所以在對工藝路線進行設定的時候,要注意下面幾點:
1、精基準用的是底面B與Φ55孔一部分短孔,并且底面也是粗基準。在生產的時候,按照先加工面后加工孔,基面首先進行的原則,首先對頂面A跟底面B進行生產,底面B與工藝凸臺面C都在一個平面里面,裝夾好了,加工一次就行。
2、對支架的面進行加工,精度最高的就是Φ55孔,所有的工序都要確保這個孔的精度。按照先加工主要表面,再加工次要表面的原則,在工藝路線應該放在Φ55孔加工的后面,一次加工是實現不了最終精度要求的,不然后面工序要用這個面定位的話,有可能會弄壞。
3、對于整個工藝路線來說,先進性粗加工再進行精加工,不是對于某一個面來說的??爪?5,是加工別的面的基準,首先對它進行剛生產。生產的時候,把Φ55孔進行搬家工,之后將它作為統一的精基準,可以對別的次要面進行生產,之后再精加工它,一直到符合技術需求。
4、對工序進行劃分。在對工藝路線進行制定的時候,首先要對比,選一種最合理的,并且在對加工方案進行選用的時候,對局部工藝路線進行選擇的時候,要分析這些不一樣的方案,選擇最合適的。
方案1:
工序01:鑄造
工序02:退火
工序03:鏜Φ49孔;鏜退刀槽;粗鏜、半精鏜及精鏜Φ55孔、倒角C2
工序04:擴2-Φ37孔至2-Φ43.5;倒角C2
工序05:鉆6-Φ20孔
工序06:銑頂面A
工序07:銑底面B與工藝凸臺面C
工序08:鉆4-Φ21孔深43、鉆、攻4-M20螺紋
工序09:將支架上蓋與支架座銑斷
工序10:去毛刺
工序11:非加工表面上涂上紅色防銹漆
工序12:檢驗至圖紙要求
工序13:上油
工序14:入庫
方案2:
工序01:鑄造
工序02:退火
工序03:銑頂面A
工序04:銑底面B與工藝凸臺面C
工序05:鏜Φ49孔;鏜退刀槽;粗鏜、半精鏜Φ55孔
工序06:擴2-Φ37孔至2-Φ43.5;倒角C2
工序07:鉆6-Φ20孔
工序08:鉆4-Φ21孔深43、鉆、攻4-M20螺紋(攻絲有效深度不小于27)
工序09:精鏜Φ55孔、倒角C2
工序10:將支架上蓋與支架座銑斷
工序11:去毛刺
工序12:非加工表面上涂上紅色防銹漆
工序13:檢驗至圖紙要求
工序14:入庫
方案1其加工順序是鏜—鉆—銑—鉆—銑;設計該工藝路線是基于零件上孔比較多,先加工出Φ49孔以及其他孔,而后其作為基準加工后面的孔,面等等。但該工藝路線的缺陷是鏜孔的時候,要以面進行定位,而面是采用的鑄造,平面度不能夠得到保證,對孔的形位公差有影響。
方案2其加工順序是銑—鏜—鉆—鏜—銑,設計該工藝路線是先加工出零件的基準面,而后以基準面定位加工后面的孔以及其他加工等等。這樣設計工藝路線能夠很好的保證零件的尺寸要求。通過分析,確定選擇方案2作為本次零件的加工工藝路線。
2.4確定各工序的加工余量、計算工序尺寸及公差
1. 頂面A的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm,鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=12.5,生產余量的級別是MA-E級。銑削加工一步就可以對精度需求滿足了。
2. 底面B的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm, 鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=12.5,生產余量的級別是MA-E級。銑削加工一步就可以對精度需求滿足了。
3. 工藝凸臺面C的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm, 鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=12.5,生產余量的級別是MA-E級。銑削加工一步就可以對精度需求滿足了。
4. ?49孔的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm,鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=12.5,生產余量的級別是MA-E級。鏜削只需要加工一步,它的精度需求就能滿足了。
5. ?55孔的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm,鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=1.6,生產余量的級別是MA-E級。要想滿足它的精度需求,只需要鏜削三步就行了,也就是粗鏜,半精鏜,精鏜。
粗鏜 單邊余量Z=1.0
半精鏜 單邊余量Z=0.75
精鏜 單邊余量Z=0.25
6. ?59槽的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm,鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra=12.5,生產余量的級別是MA-E級。鏜削一步,它的精度就可以滿足了。
7. 2-?43.5孔的加工余量
查看機械工藝資料的表格2.2-4就有鑄造零件一邊的生產余量Z=2.0mm,鑄造零件尺寸公差等級是九級,表面粗糙度Ra為12.5,生產余量的級別是MA-E級。擴削只需要一步,它的精度就能夠滿足了。
1. 6- ?20孔的加工余量
因為孔的尺寸比30要小,所以實心鑄造。
2. 4- ?21孔的加工余量
因為孔的尺寸比30要小,所以實心鑄造。
3. 4- M202螺紋的加工余量
因為螺紋的尺寸比30要小,所以實心鑄造。
12. 右支架座與上蓋的結合面
要把右支架跟上蓋鑄造在一起,所以結合面是鑄造成一個整體的。
13.別的不需要生產的面,對它的精度需求只需要鑄造就能夠滿足了。
2.5確定切削用量及基本工時
工序01:鑄造
工序02:退火
工序03:銑頂面A
1. 確定加工的刀
刀用的是端面銑刀
,,,。
2. 將銑削加工的量確定下來
1) 將銑削加工的深確定下來
2) 將每一次的進給量還有切削速度都確定下來
查看X51銑床的使用資料,它的功率大小是7.5kw,系統剛度等級是中等。
查看表格 ,則
根據機床的準則進行確定=1000
當=1000r/min時
根據機床的準則進行確定
3) 將工時算出來
切加工耗費的工時: ,,,那么機動工時可以算出來
工序04:銑底面B與工藝凸臺面C
1. 確定加工的刀
刀用的是端面銑刀
,,,。
2. 將銑削加工的量確定下來
1)將銑削加工的深確定下來
2) 將每一次的進給量還有切削速度都確定下來
查看X51銑床的使用資料,它的功率大小是7.5kw,系統剛度等級是中等。
查看表格 ,則
根據機床的準則進行確定=1000
當=1000r/min時
根據機床的準則進行確定
3) 將工時算出來
切加工耗費的工時: ,,,那么機動工時可以算出來
工序05:鏜Φ49孔;鏜退刀槽;粗鏜、半精鏜Φ55孔;
工步一:鏜Φ45孔至Φ49
1) 切削加工的深 單邊余量為Z=2.0mm
2) 進給量 按照機械生產工藝資料確定f=0.8mm/r
3) 將切削加工的速度算出來
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數查看切削資料的表格1.28,也就是
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 將機床主軸轉動速度確定下來
ns== 578r/min
跟753r/min靠的比較近的機床轉動速度是600r/min?,F在確定=600r/min。
所以真正切削加工的速度就是==
5) 切加工耗費的工時,
t=i ;其中l(wèi)=6mm; =2.0mm; =3mm;
t===0.023(min)
工步二:鏜退刀槽
1) 切削加工的深 單邊余量為Z=4.0mm
2) 進給量 按照機械生產工藝資料確定f=0.8mm/r
3) 將切削加工的速度算出來
在這個里面:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數查看切削資料的表格1.28,也就是
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
那么 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 將機床主軸轉動速度確定下來
ns== 480r/min
跟753r/min靠的比較近的機床轉動速度是500r/min?,F在確定=500r/min。
所以真正切削加工的速度就是==
5) 切加工耗費的工時,
t=i ;其中l(wèi)=3mm; =4.0mm; =0mm;
t===0.018(min)
工步三:粗鏜Φ51孔至Φ53孔
1) 切削加工的深 單邊余量為Z=1.0mm
2) 進給量 按照機械生產工藝資料確定f=0.8mm/r
3) 將切削加工的速度算出來
在這個里面:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數查看切削資料的表格1.28,也就是
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
那么 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 將機床主軸轉動速度確定下來
ns== 535r/min
跟753r/min靠的比較近的機床轉動速度是500r/min?,F在確定=500r/min。
所以真正切削加工的速度就是==
5) 切加工耗費的工時,
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =1.0mm; =1mm;
t===0.233(min)
工步四:半精鏜Φ53孔至Φ54.5
1) 切削加工的深 單邊余量為Z=0.75mm
2) 進給量 按照機械生產工藝資料確定f=0.8mm/r
3) 將切削加工的速度算出來
在這個里面:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數查看切削資料的表格1.28,也就是
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
那么 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 將機床主軸轉動速度確定下來
ns== 520r/min
跟753r/min靠的比較近的機床轉動速度是500r/min。現在確定=500r/min。
所以真正切削加工的速度就是==
5) 切加工耗費的工時,
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =0.75mm; =1mm;
t===0.232(min)
工序06:擴2-Φ37孔至2-Φ43.5;倒角C2
工步一:2-Φ37孔至2-Φ43.5
用鉆頭把孔孔擴大到,查看相關資料,按照鉆孔切削量將擴鉆的切削量算出來:
查看機床的使用資料,確定
那么主軸轉動的速度就是,并且根據坐標鏜床的使用資料進行確定,那么真正切削的速度就是
切加工耗費的工時:,,,那么機動工時可以算出來
工步二:倒角C2
工序07:鉆6-Φ20孔
將進給量定下來:按照相關資料Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。因為這個產品在對孔Φ20孔進行生產的時候,產品的剛度是比較低的,所以進給量要跟0.75乘起來:
按照鉆床的使用資料,現在確定
切削速度:按照相關資料Ⅳ表2-13及表2-14,查資料可以知道切削加工的速度所以
按照車床的使用資料,取,故實際切削速度為
切加工耗費的工時:,,,那么機動工時可以算出來
工序08:鉆4-Φ21孔深43、鉆、攻4-M20螺紋(攻絲有效深度不小于27)
工步一:鉆4-Φ21孔深43
確定進給量:按照相關資料Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。因為這個零件,在對孔Φ21進行生產的時候,剛度比較低,所以要用系數0.75乘上進給量,那么
按照鉆床的使用資料,現在確定
切削速度:按照相關資料Ⅳ表2-13及表2-14,查資料可以知道切削加工的速度那么
按照車床的使用資料,取,所以真正切削加工的量:
切加工耗費的工時:,,,那么機動工時可以算出來
工步二:鉆4-M20螺紋(攻絲有效深度不小于27)
使用的加工工具室麻花鉆,是高速鋼錐柄的(《工藝》表3.1-6)
通過切削加工的表格2.7跟工藝資料表格4.2-16查到
V=50m/min(《切削》表2.15)
根據使用的機床確定
切加工耗費的工時:,,,那么機動工時可以算出來
工步三:攻4-M20螺紋(攻絲有效深度不小于27)
使用的工具是絲錐,在M20高速鋼機上
就是零件螺紋螺距,也就是
V=50m/min(《切削》表2.15)
根據機床進行確定
切加工耗費的工時:,,,那么機動工時可以算出來
工序09:精鏜Φ55孔、倒角C2
工步一:精鏜Φ54.5孔至Φ55
1) 切削加工的深 單邊余量為Z=0.25mm
2) 進給量 按照機械生產工藝資料確定f=0.8mm/r
3) 將切削加工的速度算出來
在這個里面:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數查看切削資料的表格1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 將機床主軸轉動速度確定下來
ns== 515r/min
跟753r/min靠的比較近的機床轉動速度是500r/min。現在確定=500r/min。
所以真正切削加工的速度就是==
5) 切加工耗費的工時,
t=i ;其中l(wèi)=91mm; =0.25mm; =1mm;
t===0.231(min)
工步二:倒角C2
工序10:將支架上蓋與支架座銑斷
1、確定加工的刀
加工刀用的是鋸片銑刀,刀片型號是YG8,
,,,。
2. 將銑削加工的量確定下來
1)將銑削加工的深確定下來
2)將每一次的進給量還有切削速度都確定下來
查看X62銑床使用資料,它的功率大小是1.1kw,系統剛度等級是中等。
查看表格 ,那么
根據機床的準則進行確定=1000
當=1000r/min時
根據機床的準則進行確定
3)將工時算出來
切加工耗費的工時: ,,那么機動工時可以算出來
工序11:去毛刺
工序12:將紅色防銹漆涂在不需要加工的面上
工序13:檢驗至圖紙要求
工序14:入庫
第3章 右支架的夾具設計
零件需要批量生產的,基本上都要用到專用機床夾具。確保產品生產質量,使用便利,效率高的時候,有的是可以用通用夾具。在我們設計的工藝流程里面,夾具用的是專用夾具,要專門的對它進行設計,加工,分析對孔Φ43.5擴加工的夾具。
3.1定位基準的選擇
在加工流程里面,將兩個孔Φ43.5擴加工出來,這道工序是第六道,查看零件圖,在對孔進行擴加工的時候,對兩個孔Φ43.5孔的軸線還有Φ55的軸線,垂直度需求要符合,并且軸線要重合在一起。
兩個孔Φ43.5的軸線角度是47°15′,兩個孔的軸線跟主視圖的垂直中心線對對稱的,在Φ55孔的軸線上面夾角也在上面。在設定定位方案還有定位基準面的時候,定位基準最好用Φ55孔,防止基準沒有重合起來,會有加工偏差。
3.2切削力及夾緊力的計算
對夾緊裝置進行設計的時候,要注意下面幾點:
1)夾緊的時候,定位的可靠性要高,并且定位不能弄壞。
2)加工產品跟夾具產生的形狀的改變,應該在規(guī)定的區(qū)間里面。
3)夾緊裝置可靠性高,夾緊部分每一個零部件不管是強度還是剛度都要夠大,夾緊的時候通過手動進行
4)一定要能夠自鎖,要安裝聯鎖保護部分在機動夾緊上,并且夾緊距離一定要夠大。
5)夾在用夾緊裝置的時候,一定要安全,不要太費力,便利,快,對操作者的習慣能夠滿足。緊
6)夾緊裝置有多復雜,自動化程度有多高,這些都要跟生產單位的條件還有生產綱領相符合。
論文里面對零件進行夾緊的時候用螺栓螺母。
這種夾緊部分的特征有下面幾點:
①構造不復雜,生產起來比較便利,并且很可靠,施力的區(qū)間很大;
②想讓他自鎖是比較好設置的;
③擴力超過80,行程自由,不會受其他影響;
④夾緊的時候非常慢,效率不高。
查看表4,就可以將切削力算出來:
在式子里面,f=1mm/r,查看表格就有
=736MPa, 也就是==1547N
查看表5就可以知道夾緊力,安全系數K=
式中為各種因素的安全系數,查看表格就有:
K==1.872,當計算K<2.5時,取K=2.5
通過M16對孔軸進行鎖緊,查看表格可以知道夾緊力的大小是12360N
==30900N
按照上面算的》,所以說這個夾緊部分符合要求。
3.3 誤差分析
3.1.1定位誤差
零件的生產偏差,說的就是生產好零件之后,大小,形狀還有位置都跟設定零件有不一樣,出現偏差時因為下面幾點:
1)用夾具將零件進行定位,進行夾緊,會有偏差出現。
2)夾具夾緊零件在車床上進行安裝,夾具跟機床主軸的地點有偏差,這就是對定偏差。
3)生產的時候會有偏差,比方說機床幾何精度,受到熱之后會有形狀的改變,切削加工會有振動等這些原因,會導致偏差的出現。
在這個里面,定位偏差說的是工序基準在生產方向上,最大位置的改變量導致生產偏差。
3.1.2產生定位誤差的原因
1.基準沒有重合造成定位偏差:
夾具的定位基準沒有重合工序基準,這兩個基準因為地點偏差,體現在生產面所處的地點,那么出現的定位偏差就是基準轉換偏差。
2.因為間隙會導致定位偏差
定位的時候用心軸,銷,定位套,那么定位零件跟定位面之間會有縫隙,這樣零件的定心就沒有那么準,這樣一來定位偏差就出現了。
3.跟夾具有關聯的原因會造成定位偏差
1)定位基準面跟定位零件面會有形狀上的偏差。
2)導向零件,對刀零件,還有定位零件所處地點會有偏差,還有它的形狀有誤差,這樣就會造成導向跟對刀的偏差。
3)在車床上安裝夾具會有偏差,也就是定位偏差,會讓零件跟刀動作的時候,跟刀的運動方向會出現所處地點的偏差。
4)因為夾緊力,導致產品跟定位零件會出現所處地點差別,那么定位零件,對刀零件等會出現損耗。
3.3.3定位誤差計算
這個夾具的基準是孔Φ55孔,一定要確保Φ43.5的兩個孔的軸線要從Φ55孔過去,Φ43.5孔軸線相對于Φ55軸線的垂直度是要小于0.2/100的定位誤差。要想讓生產工序的需求滿足,那么就一定要讓工序偏差比這個工序事先設定的工序偏差還要小。
1、定位誤差:
2、進行夾緊,安裝時候的偏差基本上不會影響到工序的大小,確定=0
3、因為損耗會產生生產偏差:通過不超過0.005mm,
總誤差:+=0.108mm<0.3mm
通過之前進行的分析,設計的這個夾具對于產品的生產精度是完全符合的。
3.4機床夾具的總體形式
按照加工產品的形狀,體積,還有生產內容,使用的機器等將機床夾具的總形式確定下來。
夾具的構造有:
1)定位零件還有定位部分 主要是對零件加工時候處在正確地點確保的。
2)夾緊零件還有夾緊部分 用來讓零件所處地點正確的零件進行固定。
3)導向還有對刀零件 用來讓零件跟刀具彼此之間所處地點正確的零件。
4) 生產數量是批量的,動力部分要想將操作者的強度減輕一些,將生產率變高,基本上用的動力部分是氣動,液動等等。
5) 把很多零部件連接起來的零件就是夾具體,因為他可以在機床上將整個夾具都裝上去。
6)別的零件還有部分 按照生產要求對零件或者是裝置進行設置。
3.4.1確定夾具體
對夾具來說,基本零部件就是夾具體,在它上面有好多裝置跟零部件,因為夾具體的原因,就成為整體。所以夾具體是什么外形,是多大,主要在于夾具上這些裝置的格局,還有夾具跟車床是怎么連接起來的。
夾具體要滿足下面幾點:
1、剛度,強度都要很大,生產的時候,因為有切削力還有夾緊力作用在夾具體上,所以不會出現超出范圍的形狀改變跟振動。
2、尺寸沒有變化,要想確保夾具生產之后尺寸沒有變化,那么夾具體要是鑄造的,那么就要進行時效處理;夾具體如果是焊接的,那么就要進行退火處理,這樣內應力就沒有了。
3、對構工藝性好,強度還有剛度都滿足的時候,夾具體應力的需要構造不能復雜,方便生產,裝配還有檢驗;體積不是很大,比較輕,用起來很便利。對夾具進行移動或者是翻轉的時候,最大重量只能是十千克。
下面圖紙里面展示的是夾具體:
夾具體圖
3.4.2繪制夾具非標零件圖
要生產裝配圖里面的零件,要把零件圖都畫出來,畫的時候根據圖紙的標準來。視圖跟裝配圖上的地點一定要完全一樣。
1.零件圖畫的時候比例最好是1:1。
2.按照裝配圖紙上的配合種類,所處地點精度還有技術要求將零件圖上面的尺寸公差,形位公差還有技術要求進行確定。
3.加工產品別的尺寸都應該標出來。
下面圖紙里面是論文里面所有非標零件:
分度盤零件
心軸零件
鉆模板零件
3.4.3繪制夾具裝配圖
在圖3.4.1里面是設計的擴孔裝配圖。產品的定位基準用的是端面B、工藝凸臺面C、Φ54.5孔及Φ43.5孔邊緣,在這個里面,第一定位基準是端面B、工藝凸臺面C,他對三個自由度進行限制,第二定位基準是Φ54.5孔,對兩個自由度進行限制,第三定位基準是Φ43.5孔邊緣為,對一個自由度進行限制,這樣定位就是完全的。對鉆頭進行引導用的是可換鉆套16。通過螺釘將分度盤22連接心軸16,繞著夾具體上的心軸進行轉動。通過軸上面左邊那一頭兩個螺母進行調整,對分度盤還有夾具體里面的軸向間隙進行鎖定。對零件進行夾緊用的是開口墊圈20還有螺母21。一個孔擴好了之后,將手柄8松下來,將手拉是定位器的定位插銷拔出來,并且旋轉九十度,讓插銷跟定位襯套暫時分下來。之后將分度盤帶著零件轉到另外一個地點,把手拉式定位器的定位插銷查到定位襯套里面,這樣第二個孔中心線就一直都是豎直的,之后將手柄8轉動,就可以對分度盤鎖緊,這個時候對另外一個孔進行生產。
夾具裝配圖
1.畫裝配圖的比例是1:1,將這些零件的輪廓線畫出來。
2.當這些零件是透明的,將主要部分用雙電劃線劃出來。將定位零件,夾緊部分,導向部分的地點都畫出來。
3.將定位零件設置好。
4.根據夾緊狀態(tài)將夾緊零件,還有夾緊裝置都畫出來。
5.設置好對刀零件,連接零件;將夾具體設計出來,并將夾具總圖紙畫出來。
5.將必要的尺寸,公差等都標注出來
(1)夾具外表的大小,夾具的最大的長,寬還有高。
(2)夾具跟機床之間的聯系大小。比方說銑床夾具的定位裝置等等。
(3)夾具跟刀之間聯系大小,比方說對刀塊塞尺的大小。
(4)夾具里面所有有配合關系的零件,都應該把配合種類還有尺寸都標出來。
(5)米一個定位零件,還有定位零件跟導向零件,以及每一個導向零件之間應該將裝配之后的位置尺寸還有形位公差都標出來。
6.將技術要求在夾具裝配圖上標注出來
(1)用來定位的零部件的面跟面之間所處地點的精度。
(2)定位零件上的定位面跟夾具安裝面還有定向基面,他們彼此之間所處地點的精度。
(3)定位面跟導向零件的工作面彼此所處地點的精度。
(4)每一個導向零件的工作面彼此之間所處地點精度。
(5)要有檢測基準面在夾具上,要把定位表面,導向工作面還有這個基準面彼此所處地點精度都標出來。
機床夾具不一樣,那么詳細的構造還有使用需求都要好好分析,將技術要求詳細的寫出來。論文厘米在編寫的時候,查看相關參考資料。
7.零件進行編號,將標題欄還有產品明細表都寫好:
任何零件都有編號,并且這個號不會重復。進行生產的時候,對零件進行編號,那么查找起來就容易了。
將標題欄完整的寫好,將明細表也完整的填寫好,正常來說在明細表的下面填寫生產零件,不過如果是標準件,裝配件的話,那就是在明細表的上面。但是生產零件還有標準件,配套件不能忘掉。
8.對機床夾具的要求有下面幾點:
1)確保生產精度 這個要求是最基本的,主要是定位,夾緊還有導向的方案要合理,要分析夾具加工的技術需要,對定位偏差進行核算。
2)設計的夾具總方案符合年生產綱領 生產批量比較大的時候,定位是快速并且效率高的,要讓自動化程度變高,對于生產節(jié)奏可以滿足。生產批量是中,小的,夾具要能夠調整,這樣生產零件的品種更多。
3)安全性好,更加便利,勞動強度更輕 要安裝保護裝置在機床夾具上,這樣工作時候安全性更好。對于操作者的工作習慣能夠滿足,并且有一定的空間對零件進行裝卸。生產批量比較大,還有產品很重的話,他可以將工人的工作強度減輕。
4)更容易排屑 會有切屑存在機床夾具里面,那么產品的定位精度就不好,切屑有熱量,這樣產品跟夾具就會出現形狀的改變,生產精度就不好。對切屑進行清理,輔助時間變大,那么生產率就變低。
5)機床夾具強度跟剛度都要好 設計夾具一定要便利,不管是檢測還是調整,裝配都要便利,這樣夾具的加工精度就變高。
總 結
到這里,畢業(yè)設計基本上就結束了,通過這次寫論文,我學到了不少書本上沒有學到的知識,并且看到自身還有很多不足的地方。
完成畢業(yè)論文,最關鍵就是態(tài)度,如果說對待這個論文的態(tài)度都不認真,不端正的話,相信指導老師再好,查看的資料再多,論文也不能這個順利的完成。再設計夾具的時候,我感到有的事情就算是再困難,只要你花費時間去學習,去探索,很多事情都可以解決。還記得剛開始接觸機床的時候,對于機床我什么都不知道,夾具更是這樣,大學學到了很多專業(yè)知識,不過我認為最寶貴的不是專業(yè)知識,而是探索知識的能力,理解知識的能力,還有怎么去看待問題的能力。
這次畢業(yè)論文書寫的主要內容是:
1、分析零件圖紙,編寫出來工藝,工序;
2、畫出來零件圖紙,毛坯圖紙;
3、畫出來夾具的裝配圖紙還有主要零件的圖紙;
4、將說明書寫出來等。
致 謝
這次論文馬上就要完成了,對寫論文的這段時間進行回顧,心里面還是有很多舍不得的。因為我自身沒有什么經驗,在進行操作的時候肯定有不完善的地方,要是沒有老師幫助的話,相信想這么順利的完成是不可能的,所以在這里對我的論文指導老師表示深切的感謝。從老師的身上,我學到了對待專業(yè)的認真態(tài)度,學到了遇到問題,換個角度去思考問題,在完成論文的時候,我遇到了不少的困難,老師的工作很忙,但是就算是這樣,老師還是會抽空來指導我,非常感謝老師。當然了,我也要感謝我的同學們,因為你們的陪伴,我才能在遇到困難的時候,堅持下去,因為有你們,我的大學生活才能如此的繽紛多彩。很快,我們都要畢業(yè)了,再見面也不知道是什么時候,在這里祝老師工作順利,祝我的同學們前程似錦。
參考文獻
[1]鄒青 主編 機械制造技術基礎畢業(yè)設計指導教程 北京: 機械工業(yè)出版社 2004,8
[2] 陳宏鈞.實用金屬切削手冊[M] .機械工業(yè)出版社,2005.1.
[3] 上海市金屬切削技術協會.金屬切削手冊[M].上??茖W技術出版社,2002.
[4] 馮 道.機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] .安徽文化音像出版社,2003.
[5] 趙家齊.機械制造裝備設計基礎[M].上海:上海交通大學出版社,2004.
[6] 徐學林.互換性性與測試技術基礎[M].長沙:湖南大學出版社,2007.
[7] 李慶余,張佳等主編.機械制造裝備設計[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007.
[8] 濮良貴,紀名剛. 機械設計[M]. 第八版,北京:高等教育出版社,2006.
[9] 薛源順.機床夾具設計[M]. 第二版,北京:機械工業(yè)出版社,2003.
[10] 孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.
[111] 王伯平.互換性與測量技術基礎(第2版)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2004.4.
[12] 鞏云鵬、田萬祿等編.機械設計畢業(yè)設計[M].東北大學出版社,2008.7
[13] 孫波.畢業(yè)設計寶典[M].西安:西安電子科技大學出版社,2008
[14] 賈振元,王福吉.機械制造技術基礎[M].北京:科學出版社,2011
[15] 姚榮慶.薄壁零件的加工方法[J].機床與液壓,2007,(08):250-253.
[16] 汪清.淺談機械零件加工減小表面粗糙度的方法[J].企業(yè)導報,2012,(06):287.
[17] 員虎臣,劉君.軸套類零件加工的新方法[J].金屬加工(冷加工),2009,(06):27-44.
31
收藏