支撐套支承套機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙說明書工藝工序卡片】
支撐套支承套機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙說明書工藝工序卡片】,含CAD圖紙說明書工藝工序卡片,支撐,支持,支承,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,鍵槽,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單,工序,卡片
課程設(shè)計(jì)論文
支承套零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
和銑鍵槽夾具
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
支承套零件加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
Abstract
Fan-shaped fork parts processing and drilling parts machining fixture design including process design, process design, and special fixture design three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process; then dedicated fixture design, select the design of the various components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guiding element, clamp connections and machine parts and other components; positioning error generated when calculating the fixture, analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future.
Keywords: technology, processes, cutting the amount of clamping, positioning difference
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 序 言 6
第2章 支承套零件的分析 7
2.1零件的形狀 7
2.2零件的工藝分析 7
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9
3.1 確定毛坯的制造形式 9
3.2零件的表面加工方法的選擇 9
3.3 制定工藝路線 10
3.3.1 工藝路線方案一 10
3.3.2 工藝路線方案二 11
3.3.3 工藝方案的比較與分析 12
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 13
3.4.1 機(jī)床選用 13
3.4.2 選擇刀具 13
3.4.3 選擇量具 14
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14
3.6確定切削用量及基本工時(shí) 14
第4章 銑鍵槽夾具設(shè)計(jì) 36
4.1研究原始質(zhì)料 36
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 36
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算 36
4.4定位誤差的分析 38
4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 38
4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 39
總 結(jié) 41
參 考 文 獻(xiàn) 42
致 謝 44
第1章 序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
支承套零件加工工藝及銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章 支承套零件的分析
2.1零件的形狀
由于支承套類零件一般壁薄、直徑大,且長(zhǎng)度較長(zhǎng),屬于薄壁筒類零件。該類零件自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)使得其裝夾和加工都相對(duì)困難。由于工件的剛性較低,在加工過程中的夾緊力和切削力作用下,容易產(chǎn)生振動(dòng)和變形,影響工件的尺寸精度、形狀位置精度和表面加工質(zhì)量,難以達(dá)到預(yù)期的加工要求。而目前傳統(tǒng)的支承套類零件的加工工藝和夾具僅適用于單件或小批量生產(chǎn),難以滿足機(jī)械工業(yè)對(duì)于支承套零件大量的需求。因此,研究并改進(jìn)支承套零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)具有重要的理論和實(shí)際意義。本文針對(duì)支承套零件的加工和裝夾難點(diǎn),對(duì)該類零件的加工工藝和裝夾夾具進(jìn)行了分析和改進(jìn)設(shè)計(jì),旨在實(shí)現(xiàn)支承套零件的大批量和高質(zhì)量的生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知,其材料為HT200,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
零件的材料為HT200,灰鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但是塑性較差、脆性較高、不適合磨削,而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根據(jù)對(duì)零件圖的分析,該零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求如下:
支承套共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下:
(1).左端的加工表面:
? ? 這一組加工表面包括:左端面,85外圓、80外圓以及端面,62內(nèi)孔、70內(nèi)孔,倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求,。其要求并不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。
(2).右端面的加工表面:
這一組加工表面包括:右端面;槽20H8,M12X1.25,;其要求也不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中,62內(nèi)孔、70內(nèi)孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。
表2.1各加工表面粗糙度技術(shù)要求
需加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/
85外圓
IT14
1.6
80外圓
IT12
1.6
62內(nèi)孔
IT11
3.2
70內(nèi)孔
IT11
3.2
5X0. 5退刀槽
IT14
12.5
M12X1.25,
IT14
12.5
4-M6
IT14
12.5
12通孔
IT8
1.6
7通孔
IT8
3.2
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算:
根據(jù)上式就可以計(jì)算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng),再通過查表,就能確定該零件的生產(chǎn)類型。
本支承套來自假設(shè)年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)5000臺(tái)/年,該零件備品率為10%,廢品率為3%。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率α和 廢品率β分別取10%和3%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=Qn(1+α)(1+β)=5226件/年
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》[3]表1-3,表1-4可知該零件為輕型零件,本設(shè)計(jì)零件支承套的的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用型材圓鋼,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。
3.2零件的表面加工方法的選擇
根據(jù)本零件圖上所標(biāo)注的各加工表面的技術(shù)要求,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》通過對(duì)各加工表面所對(duì)應(yīng)的各個(gè)加工方案的比較,最后確定本零件各加工表面的加工方法如下表:
表2.2各加工表面方案
需加工表面
尺寸精度等級(jí)
表面粗糙度Ra/
加工方案
85外圓
IT14
1.6
粗車→半精車→精車
80外圓
IT12
1.6
粗車→半精車→精車
62內(nèi)孔
IT11
3.2
粗車→半精車
70內(nèi)孔
IT11
3.2
粗車→半精車
5X0. 5退刀槽
IT14
12.5
粗車
M12X1.25,
IT14
12.5
鉆→攻絲
4-M6
IT14
12.5
鉆→攻絲
12通孔
IT8
1.6
鉆
7通孔
IT8
3.2
鉆
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝路線方案一
10
鑄造
鑄造
20
時(shí)效
時(shí)效
30
粗車
粗車85外圓、80外圓以及端面,倒角為。
40
精車
半精車、精車85外圓、80外圓以及端面,倒角為
50
車
車3X0.25退刀槽(2處),
60
粗車
粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面,倒角為。
70
精車
半精車、精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面,倒角為。
80
車
車5X0. 5退刀槽
90
銑槽
粗、精銑槽20H8
100
銑槽
粗、精銑鍵槽
110
鉆鉸孔
鉆鉸孔2-10H7
120
鉆孔攻絲
先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,
130
鉆孔攻絲
先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲
140
鉆孔
鉆7孔,然后鉆12沉頭孔
150
拉花鍵
拉花鍵
160
鉗
去毛刺,清洗
170
終檢
終檢入庫
3.3.2 工藝路線方案二
10
鑄造
鑄造
20
時(shí)效
時(shí)效
30
銑槽
粗、精銑槽20H8
40
銑槽
粗、精銑鍵槽
50
粗車
粗車85外圓、80外圓以及端面,倒角為。
60
精車
精車85外圓、80外圓以及端面,倒角為
70
車
車3X0.25退刀槽(2處),
80
粗車
粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面,倒角為。
90
精車
精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面,倒角為。
100
車
車5X0. 5退刀槽
110
鉆鉸孔
鉆鉸孔2-10H7
120
鉆孔攻絲
先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,
130
鉆孔攻絲
先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲
140
鉆孔
鉆7孔,然后鉆12沉頭孔
150
拉花鍵
拉花鍵
160
鉗
去毛刺,清洗
170
終檢
終檢入庫
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺(tái)設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二增加了裝夾次數(shù),增加了機(jī)床的來回調(diào)換,因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?,鏜、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度,要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下:
10
鑄造
20
時(shí)效處理,去應(yīng)力
30
粗車85外圓、80外圓以及端面
臥式車床 CA6140
40
半精車85外圓、80外圓以及端面,倒角為
臥式車床 CA6140
50
精車85外圓、80外圓以及端面,倒角為
臥式車床 CA6140
60
車3X0.25退刀槽(2處),
臥式車床 CA6140
70
粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面
臥式車床 CA6140
80
半精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面,倒角為。
臥式車床 CA6140
90
精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面,倒角為。
臥式車床 CA6140
100
車5X0. 5退刀槽
臥式車床 CA6140
110
粗銑槽20H8
立式銑床 X52K
120
精銑槽20H8
立式銑床 X52K
130
粗銑鍵槽
立式銑床 X52K
140
精銑鍵槽
立式銑床 X52K
150
鉆鉸孔2-10H7
立式鉆床 Z525
160
先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,
立式鉆床 Z525
170
先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲
立式鉆床 Z525
180
鉆7孔,然后鉆12沉頭孔
立式鉆床 Z525
190
拉花鍵
臥式內(nèi)拉床L6110
200
去毛刺,清洗
210
終檢入庫
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
3.4.1 機(jī)床選用
①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-7。
②.工序鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。
3.4.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
③.磨具的選用:磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(主編 徐圣群) 表12-47,選擇雙斜邊二號(hào)砂輪。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“支承套” 零件材料為HT200,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》),表2.2-17 各種鐵的性能比較,HT200的硬度HB為143~269,表2.2-23鐵的物理性能,QT500-7密度ρ=7.2~7.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
同類零件的年產(chǎn)量[件]
重型
(零件重>2000kg)
中型
(零件重100~2000kg)
輕型
(零件重<100kg)
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時(shí)
切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度?,F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào),與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表區(qū)別。
3.6.1 工序30
粗車85外圓、80外圓以及端面,倒角為。
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故
=5mm (3-1)
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知:表1.4
刀桿尺寸為,,工件直徑~400之間時(shí),
進(jìn)給量=0.5~1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知:
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174~207時(shí),,,=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.29—2),故實(shí)際進(jìn)給力為:
=950=1111.5 (3-2)
由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200~219的鑄件,,,切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故:
==63 (3-3)
===120 (3-4)
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為:
== (3-5)
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25,=~,,,切削速度時(shí),
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為:
=1.7=1.2 (3-6)
根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:
=3.75,=,==,=
⑥.倒角
為了縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動(dòng)進(jìn)給。
⑦. 計(jì)算基本工時(shí)
(3-7)
式中=++,=
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.26,車削時(shí)的入切量及超切量+=,則=+=
== (3-8)
3.6.2 工序40
半精車85外圓、80外圓以及端面
1、加工條件
(1)、選擇刀具
車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。
(2)、背吃刀量ap
查,得半精車余量ap=0.9mm
1)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.6,材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時(shí),。
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇
2)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,選擇車刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。
3)、切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=0.8,=1.0,=1.0,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算
故 =158m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=97m/min
最后決定切削用量
工序50 精車85外圓、80外圓以及端面,倒角為
1、加工條件:工件材料為45鋼,。
(1)、選擇刀具
車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。
(2)選擇切削用量
1)、確定切削深度 由于精加工余量?jī)H為0.2mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故
依據(jù),得精車余量ap=0.2mm
2)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.6,加工材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時(shí),。
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇
確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。
查,根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度,,,,=100m/min(預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為=375N。
依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時(shí)的修正系數(shù)為,,,故實(shí)際進(jìn)給力為
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用
3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm(0.4~0.6),車刀的壽命T=60min。
4)、確定切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,,,,,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為
故 =224m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=120m/min
最后決定的車削用量為
。
工序60 車3X0.25退刀槽(2處),
(1)、選擇刀具
選擇切槽車刀。
(2)選擇切削用量
1)、確定切削深度 由于加工余量?jī)H為0.25mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故
依據(jù),得余量ap=0.25mm
2)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.6,加工材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時(shí),。
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇
確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。
查,根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度,,,,=100m/min(預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為=375N。
依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時(shí)的修正系數(shù)為,,,故實(shí)際進(jìn)給力為
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用
3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm(0.4~0.6),車刀的壽命T=60min。
4)、確定切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,,,,,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為
故 =224m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=120m/min
最后決定的車削用量為
。
工序70 粗車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及外部端面
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.1,
由于CA6140—1機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知:表1.4
刀桿尺寸為,,工件直徑~400之間時(shí),
進(jìn)給量=0.5~1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知:
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1—30,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174~207時(shí),,,=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。
切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.29—2),故實(shí)際進(jìn)給力為:
=950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200~219的鑄件,,,切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故:
==63 (3-12)
===120 (3-13)
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時(shí)實(shí)際切削速度為:
== (3-14)
⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率
切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。
由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表1.25,=~,,,切削速度時(shí),
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為:
=1.7=1.2
根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:
=1.25,=,==,=
工序80、90
半精車、精車62內(nèi)孔、70內(nèi)孔以及端面,倒角為。
由于與前面的工序相同,計(jì)算方法一樣,不再詳細(xì)介紹。
工序100 車5X0. 5退刀槽
(1)、選擇刀具
選擇切槽車刀。
(2)選擇切削用量
1)、確定切削深度 由于加工余量?jī)H為0. 5mm,可在一次走刀內(nèi)切完,故
依據(jù),得余量ap=0.55mm
2)、進(jìn)給量
依據(jù),根據(jù)表1.6,加工材料為碳鋼,當(dāng)表面粗糙度為,(預(yù)計(jì))時(shí),。
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書選擇
確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。
查,根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度,,,,=100m/min(預(yù)計(jì))時(shí),進(jìn)給力為=375N。
依據(jù),根據(jù)表1.29-2,切削時(shí)的修正系數(shù)為,,,故實(shí)際進(jìn)給力為
由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選的進(jìn)給量可用
3)、車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T
依據(jù),根據(jù)表1.9,車刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm(0.4~0.6),車刀的壽命T=60min。
4)、確定切削速度
依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,,,,,故
=0.94
依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為
故 =224m/min
r/min
依據(jù),根據(jù)CJK6140車床的使用說明書,選擇
這時(shí)實(shí)際切削速度為
=120m/min
最后決定的車削用量為
。
工序100、120 粗、精銑槽20H8
機(jī)床的選擇:X52K型萬能銑床
(1)選擇刀具:查,根據(jù)表2.1-72,因?yàn)殂娤鲗挾?,可查得立銑?
2)查,根據(jù)表2.1-20,選擇7:24錐柄立銑刀,標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm,標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm,粗齒數(shù)為4。
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
銑削深度由工序決定,因?yàn)槊看蔚你娤魃疃炔淮?,故均可以一次性走完,則粗銑削時(shí)為3.4mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度=12mm時(shí),銑刀的每齒進(jìn)給量,取,所以。
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼立銑刀,,粗銑,后刀面的最大磨損限度為0.3~0.5mm,查,根據(jù)表2.1-76,可選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:=1.18,=1.0,=0.9,=1.2,=1.0,=1.25(銑削余量較小時(shí),)
銑削速度計(jì)算公式:
查,根據(jù)表2.1-77可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30,XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時(shí)實(shí)際切削速度為
m/min
精銑
(1)選擇的機(jī)床、刀具的型號(hào)、尺寸均和粗銑相同
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
根據(jù),可查得精銑=0.6mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度時(shí),銑刀每齒進(jìn)給量,取,所以 mm/r
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼銑刀,立銑刀,,精銑,后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm,查,根據(jù)表2.1-76,可查得選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:,,,,,(銑削余量較小時(shí),)
銑削速度計(jì)算公式:
查,根據(jù)表2.1-77,可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30, XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時(shí)實(shí)際切削速度為
m/min
工序130、140 粗、精銑鍵槽
機(jī)床的選擇:X52K型銑床
(1)選擇刀具:查,根據(jù)表2.1-72,因?yàn)殂娤鲗挾?,可查得立銑?
2)查,根據(jù)表2.1-20,選擇7:24錐柄立銑刀,標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm,標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm,粗齒數(shù)為4。
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
銑削深度由工序決定,因?yàn)槊看蔚你娤魃疃炔淮?,故均可以一次性走完,則粗銑削時(shí)為3.4mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度=12mm時(shí),銑刀的每齒進(jìn)給量,取,所以。
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼立銑刀,,粗銑,后刀面的最大磨損限度為0.3~0.5mm,查,根據(jù)表2.1-76,可選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:=1.18,=1.0,=0.9,=1.2,=1.0,=1.25(銑削余量較小時(shí),)
銑削速度計(jì)算公式:
查,根據(jù)表2.1-77可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30,XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時(shí)實(shí)際切削速度為
m/min
精銑
(1)選擇的機(jī)床、刀具的型號(hào)、尺寸均和粗銑相同
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
根據(jù),可查得精銑=0.6mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度時(shí),銑刀每齒進(jìn)給量,取,所以 mm/r
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼銑刀,立銑刀,,精銑,后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm,查,根據(jù)表2.1-76,可查得選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:,,,,,(銑削余量較小時(shí),)
銑削速度計(jì)算公式:
查,根據(jù)表2.1-77,可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30, XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時(shí)實(shí)際切削速度為
m/min
工序150 鉆鉸孔2-10H7
表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
類型
直徑范圍(mm)
用途
GB1436-85
直柄麻花鉆
2.0~20.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1437-85
直柄長(zhǎng)麻花鉆
1.0~31.5
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1438-85
錐柄麻花鉆
3.0~100.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1439-85
錐柄長(zhǎng)麻花鉆
5.0~50.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
選用X308025搖臂鉆床,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得,耐用度為HT200,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng),麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。
表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度(摘自GB6137-85) mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80~13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85) (o)
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6~18.00
30
118
12
40~60
表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
(1)后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0(mm)
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5~0.8
(2)單刃加工刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0(mm)
11~20
鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5~0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25~0.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。
V=12=10.32 (3-17)
則 = =131 (3-18)
查表4.2-12可知, 取 n = 150
則實(shí)際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時(shí)間
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式: T= (3-19)
其中 l= l=5 l=2~3
則: t= =9.13
工序160 先鉆徑向底孔10,然后攻絲M12X1.25,
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =
螺紋底孔及攻螺紋
鉆螺紋底孔
取
()
所以 ()
按機(jī)床選取= ()
所以實(shí)際切削速度 ()
切削工時(shí)(一個(gè)孔):
攻螺紋
根據(jù)表4-32選取
所以 (293)
按機(jī)床選取
所以實(shí)際切削速度
所以切削時(shí)間(一個(gè)孔):
工序170:先鉆4-M6深15的底孔,然后攻絲
選擇鉆床:Z525鉆床
1、刀具的選擇:選擇高速鋼麻花鉆,其直徑。
依據(jù),根據(jù)表2.1及表2.2,可選擇鉆頭的幾何形狀為:標(biāo)準(zhǔn),,,,,。
2、選擇切削用量
1)依據(jù),根據(jù)表2.7,可得鋼的強(qiáng)度,鉆頭的直徑時(shí),。
因?yàn)?,所以不需要乘孔深修正系?shù)。
2)依據(jù),根據(jù)表2.8,根據(jù)鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給力。
3)依據(jù),根據(jù)表2.9,按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(查,表2.35)時(shí),進(jìn)給量為。
從以上三個(gè)進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書,選擇。
查,根據(jù)表2.19,當(dāng),時(shí),查得軸向力。
軸向力的修正系數(shù)為:
故。
查Z525鉆床的使用說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最大軸向力為,由于,所以可用。
(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查,根據(jù)表2.12,當(dāng)時(shí),可取得鉆頭的后刀面最大磨損量取為0.4mm(0.4~0.6),刀具的壽命T=15min。
(3)決定切削速度
查,根據(jù)表2.30,可查得,,,,,。則。
=
查,根據(jù)表2.31,可查得,,,,故:
r/min
查,根據(jù)Z525鉆頭的使用說明書,可以考慮選擇,但因?yàn)樗x轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)較高,會(huì)使刀具壽命下降,所以可將進(jìn)給量降一級(jí),即取,也可以選擇較低一級(jí)的轉(zhuǎn)數(shù) ,仍用,比較這兩種選擇方案:
1)第一方案 ,
2)第二方案 ,
因?yàn)榈谝环桨傅某朔e較大,基本工時(shí)較少,故第一方案好。這時(shí), 。
(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
查,根據(jù)表2.20,當(dāng),時(shí),。扭矩的修正系數(shù)為可查得,所以。根據(jù)Z525鉆床的使用說明書,當(dāng)時(shí),。
由于,故選擇之切削用量可用,即
f=0.17mm/r, , 。
工序180:鉆7孔,然后鉆12沉頭孔
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-60直柄短麻花鉆,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =
工序190:拉花鍵
機(jī)床:臥式內(nèi)拉床L6110 P=17kw 電機(jī)轉(zhuǎn)速:980r/min
一次安裝:拉C孔至φ28H7、Ra1.6 ap=0.05mm
1、刀具:矩形齒花鍵拉刀W18Cr4V D=28 L=880 L1=6 Z=6
2、切削用量、功率計(jì)算
查表14-118 14-121得:
切削速度v=4 m/min
ap=0.05則拉削力為148N,當(dāng)N=148時(shí),
查表得:P=9.9kw
比較功率,機(jī)械效率按0.8計(jì)算,
所選機(jī)床合適。
第4章 銑鍵槽夾具設(shè)計(jì)
4.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來銑鍵槽,在銑槽時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2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。
由零件圖可知:在對(duì)進(jìn)行加工前,左端面外圓進(jìn)行了粗銑加工,進(jìn)行了精加工。因此,定位、夾緊方案有:
采用心軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位,通過開口墊圈 機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。
4.3切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:立銑刀(硬質(zhì)合金)
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(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
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。
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:
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:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用單螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如下:
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(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.4定位誤差的分析
該夾具以一個(gè)側(cè)平面和心軸定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得:
制造誤差ZZ
(1)中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
(2)內(nèi)外圓同軸度誤差(查表P297)
.故,.
則.
知此方案可行。
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。
4.5 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(jiǎn)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
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