K375-U形撥叉加工工藝及鉆擴(kuò)鉸Φ20孔夾具設(shè)計(jì)參考素材
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附表3 專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)卡產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)011生產(chǎn)批量產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥叉每臺(tái)件數(shù)1工序圖技術(shù)要求工件夾緊方式:對(duì)工裝形式的初步設(shè)想:其他特殊要求:工裝編號(hào)使用車間工裝名稱鉆夾具使用設(shè)備搖臂鉆床Z3050同時(shí)加工件數(shù)適用其他產(chǎn)品工裝等級(jí)中制造數(shù)量工序號(hào)工序內(nèi)容50鉆擴(kuò)鉸20孔舊工裝編號(hào)庫(kù)存數(shù)量設(shè)計(jì)理由舊工裝處理意見執(zhí)行記錄設(shè)計(jì)者完成日期校對(duì)者完成日期編制(日期)校對(duì)(日期)標(biāo)準(zhǔn)(日期)審核(日期) 編制 校對(duì) 審核 附表2 機(jī)械加工工序卡工序名稱工序圖鉆擴(kuò)鉸20孔工序號(hào)第 1 頁(yè)60共 1 頁(yè)產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)撥叉011機(jī)床名稱機(jī)床型號(hào)冷卻液搖臂鉆床Z3050毛坯材料鑄件工時(shí)定額min準(zhǔn)終時(shí)間毛坯尺寸輔助時(shí)間夾具名稱鉆夾具基本時(shí)間夾具編號(hào)ZJJ01單件時(shí)間每臺(tái)產(chǎn)品零件數(shù)工時(shí)定額上道工序下道工序序號(hào)工步內(nèi)容轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/s)進(jìn)給量(mm/r)刀 具輔助工具量 具名稱尺寸/編號(hào)名稱編號(hào)名稱編號(hào)1鉆擴(kuò)鉸20孔40019.52鉆頭,鉸刀20卡尺 編制 校對(duì) 審核 附表1 機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)及名稱 撥叉零件生產(chǎn)批量中批量第 頁(yè)零件名稱 撥叉零件圖號(hào)011共 頁(yè)毛坯種類 鑄鐵材料名稱及型號(hào) HT150每件毛坯制坯數(shù) 成品外形尺寸80*40*95毛坯外形尺寸84*40*95零件重量毛坯重量每臺(tái)產(chǎn)品件數(shù)車間名稱工序號(hào)工種工序名稱單件工時(shí)機(jī)床型號(hào)及名稱夾具名稱及編號(hào)刀具名稱及編號(hào)輔具名稱及編號(hào)量具名稱及編號(hào)10鑄鑄造20熱處理熱處理爐30銑粗銑軸孔倆端面X6132臥式銑床銑軸孔端面夾具直齒三面刃銑刀對(duì)刀塊、塞尺游標(biāo)卡尺、千分尺40銑粗銑撥叉四個(gè)端面X6132臥式銑床銑撥叉端面夾具直齒三面刃銑刀對(duì)刀塊、塞尺游標(biāo)卡尺、千分尺50拉鉆擴(kuò)鉸20mmZ3050搖臂鉆床鉆孔夾具鉆頭鉆模板、鉆套內(nèi)徑百分表60拉插鍵槽插床插刀游標(biāo)卡尺、千分尺70鉆鉆M8螺紋孔底孔Z3050搖臂鉆床鉆螺紋孔夾具鉆頭鉆模板、鉆套內(nèi)徑百分表80攻絲M8螺紋孔SB408攻絲機(jī)90鉆鉆、擴(kuò)、精鉸孔10mmZ3050搖臂鉆床鉆孔10夾具鉆頭鉆模板、鉆套內(nèi)徑百分表100鉗工去毛刺110清洗上油,非加工表面涂防銹漆120檢驗(yàn),入庫(kù) 編制 校對(duì) 審核 第3章 鉆擴(kuò)鉸20孔夾具設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)要求為了提高勞動(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。上面即為鉆擴(kuò)鉸20孔的專用夾具,本夾具將用于Z3050搖臂鉆床。本夾具無(wú)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。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1 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。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案,如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等;定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法,定位方案不一定要定六個(gè)自由度,但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸,選擇合適的定位點(diǎn),確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。選擇40外圓面以及兩側(cè)端面做為定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 1) 計(jì)算最大切削力 = 小于拉床額定拉力, 則: =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)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得: 所以有: 該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm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(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.3定位誤差的分析(1) V型塊定位誤差注:V型塊夾角=90。基準(zhǔn)位移誤差:工件以外圓柱面在V型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差D,因此對(duì)一批工件來(lái)說(shuō),當(dāng)直徑由最小DD變大到D時(shí),工件中心(即定位基準(zhǔn))將在V型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由變大到,其變化量(即基準(zhǔn)位移誤差)從圖(a)中的幾何關(guān)系退出:Y=基準(zhǔn)不重合誤差:從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn)不動(dòng),當(dāng)工件直徑由最小DD變到最大D時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為,即基準(zhǔn)不重合誤差B=。從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由a到a與定位基準(zhǔn)變到的方向相反,故其定位誤差D是Y與B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即滿足要求 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.3機(jī)床夾具的總體形式機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。夾具的組成歸納為:1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3)導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。4) 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。2.3.1確定夾具體:夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí),但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面,以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。2.3.2確定聯(lián)接體:聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來(lái)定位,考慮到剛性問題,在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。2.4繪制夾具零件圖對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。1.零件圖盡可能按1:1繪制。2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。3.零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。4.零件圖名稱:零件圖1定位軸 零件圖2支柱 零件圖3夾具體零件圖4鉆模板2.5 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制,用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。2.視工件為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分(如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。此機(jī)床夾具要用到的零件如下:(1) 螺紋加緊機(jī)構(gòu)壓板 (2) 六角螺母-C級(jí) (3) 雙頭螺柱(4) 定心軸1(5) 六角螺母-C級(jí)(6)定位大平面(7)六角螺母-C級(jí) (8)開口墊圈 8(9)銷軸(10)后支柱(11)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 (12)后支柱 (13)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 (14)圓柱銷(15)開口銷(16)夾具體(17)圓柱螺旋壓縮彈簧5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。(5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測(cè)基準(zhǔn)面的話,還應(yīng)標(biāo)注定位表面,導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。 對(duì)于不同的機(jī)床夾具,對(duì)于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及同類的夾具圖樣資料。7.對(duì)零件編號(hào),填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表: 每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào),此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中,生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。 完整填寫明細(xì)表,一般來(lái)說(shuō),加工工件填寫在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面:1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗(yàn)算。2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí),盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置,提高自動(dòng)化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí),夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮,必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣,要有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí),更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度,切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí),要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)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。本夾具設(shè)計(jì),用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度,定位兩個(gè)自由度,用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過定位,但底面是經(jīng)精銑的面,定位是允許的。
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