K525-閥體【中心距90】 機械加工工藝規(guī)程及工序8 精鉸Φ16及Φ30孔夾具設計參考素材
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第4章 工序8 利用車床尾架精鉸16及30孔專用夾具設計4.1問題的提出 本夾具主要用于工序8 利用車床尾架精鉸16及30孔,夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用于機械制造過程地切削加工、 熱處理、裝配等工藝過程中。機床夾具按在不同生產(chǎn)類型中的通用性,可以分為通用夾具. 專用夾具. 可調(diào)夾具. 組合夾具等。本課題設計的是閥體加工中車軸承孔工序?qū)S脢A具角鐵式車夾具設計。4.2夾具的設計4.2.1定位基準的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合,在同一工件的各道工序中,應盡量采用同一定位基準進行加工。 方案一1面也就是整個閥體的截面定位限制兩個自由度。2面是閥體的地面定位限制三個自由度3采用2銷限制三個自由度。方案二1面是閥體的底面限制三個自由度。 2面是側(cè)面限制一個自由度。 3面是軸承孔外端面定位限制兩個自由度。方案比較:方案一:是按照基準統(tǒng)一及基準重合原則確定的,有利于夾具的設計制造,加緊力方向指向定位元件剛性較大的方向,定位相對簡單。方案二:是是按照基準統(tǒng)一原則確定的,有利于夾具的設計制造,但不容易保證空的軸線與外圓對稱面的重合,鉆頭進給的的軸向力完全由定位元件承受,很容易引起變形。本工序加工的切削力主要是刀頭進給時的軸向力和鉆削扭矩,樣工件軸向幾乎沒有切削力,所需要的加緊力不是很大。綜合考慮兩個方案的優(yōu)缺點,及加工的具體情況,采用方案一。4.2.2定位元件的設計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位,所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。由加工工藝孔工序簡圖可知兩工藝孔中心距。由于兩工藝孔有位置度公差,所以其尺寸公差為所以兩工藝孔的中心距為134,而兩工藝孔尺寸為9孔。根據(jù)機床夾具設計手冊削邊銷與圓柱銷的設計計算過程如下:圖4.2 兩銷分析圖(1)、確定兩定位銷中心距尺寸及其偏差 = 4.2.3切削力及夾緊力的計算刀具: 粗車切削力:查現(xiàn)代機床夾具設計P104表,得車削切削力計算公式: 圓周分力Fc = 902 Kp徑向分力Fp = 2383Kp軸向分力Ff =3326Kp其中背吃刀量 2.3mm(30) 4mm(35)f每轉(zhuǎn)進給量 0.16mm(30) 0.3mm (35)Vc切削速度m/min 60(30) 40(35)Kp修正系數(shù)1.08 1.63 0.70所以切削的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N精車切削力:背吃刀量0.5mm(30) 0.7mm(35)f每轉(zhuǎn)進給量 0.13mm(30) 0.2mm (35)Vc切削速度m/min 38(30) 20(35)Kp修正系數(shù) 1.08 1.63 0.70所以切削的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N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夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻5表可得: 所以有: 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有:式中參數(shù)由參考文獻5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如下:圖4.1 移動壓板受力簡圖由表得:原動力計算公式 即: 由上述計算易得: 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。3、定位誤差的分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:(1)、移動時基準位移誤差 = = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 其中: 1.7 確定夾具體結(jié)構和總體結(jié)構對夾具體的設計的基本要求(1)應該保持精度和穩(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,夾具體應該采用鑄造,時效處理,退火等處理方式。(2)應具有足夠的強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是不允許的,夾具應有足夠的厚度,剛度可以適當加固。(3)結(jié)構的方法和使用應該不錯夾較大的工件的外觀,更復雜的結(jié)構,之間的相互位置精度與每個表面的要求高,所以應特別注意結(jié)構的過程中,應處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強度)前提下,應能減小體積減輕重量,結(jié)構應該簡單。(4)應便于鐵屑去除在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個過程中的鐵屑不多,可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應在夾具體上面。(5)安裝應牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心,夾具應盡可能低,支撐面積應足夠大,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,識別特定的文件夾結(jié)構,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,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度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考慮結(jié)構應便于鐵屑。此外,夾點技術,經(jīng)濟的具體結(jié)構和操作、安裝方便等特點,在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考慮結(jié)構應便排出鐵屑。4.2.6夾具操作說明先將定位元件及加緊元件固定在夾具體上面,然后只需擰松螺桿將螺旋壓板夾緊機構退回即可將元件按照定位基準放置好,最后擰緊螺桿將元件加緊。當加工完成之后擰松螺桿將元件取下,在放入下一個零件。6
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