K448-法蘭盤零件加工工藝及車Φ130外圓端面氣動夾具設(shè)計
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說明書1.夾具設(shè)計 在夾具設(shè)計中,定位方案不合理,工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機床夾具的使用過程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機床夾具的維修和維護(hù)。設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點定位原理。 1.1 夾緊機構(gòu) 1.夾緊的目的:使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞,同時保證加工精度。2 .夾緊力的方向的確定: 1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。 3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。1.2 導(dǎo)向裝置的選擇導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等,車床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套,鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析,本次設(shè)計采用固定導(dǎo)向套加工工件,來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置: 導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等,這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。用于車床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時,只需將鉆套逆時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時即可取出,換套方便迅速。車夾具中的鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭,鉆出正確的孔外,還要求它能在裝卸時快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套,雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點,但在制造上較復(fù)雜;由于采用螺釘來壓緊,所以占面大,而又增加制造步驟。車模板與支柱之間用開口銷連接。1.3 機床夾具的總體形式機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)容及選用機床等因素來確定。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)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。4) 動力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動強度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動、液動等動力裝置。5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個夾具安裝在機床上。6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。1.3.1 確定夾具體:夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時,但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面,以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構(gòu)和聯(lián)接體,并于機床可靠聯(lián)接。1.3.2 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)計時主要考慮聯(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定位,考慮到剛性問題,在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。對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:法蘭盤(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。(2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對刀塊塞尺的尺寸、對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。 對于不同的機床夾具,對于夾具的具體結(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)計中可以參考機床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對零件編號,填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表: 每一個零件都必須有自己的編號,此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中,生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細(xì)表,一般來說,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,盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構(gòu)和動力裝置,提高自動化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時,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、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮,必要時加保護(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,更需要減輕工人勞動強度。4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會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間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。5)機床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機床夾具設(shè)計時,要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。2.定位誤差設(shè)計2.1誤差分析2.1.1定位誤差工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:1)工件在夾具中的定位、夾緊誤差。2)夾具帶著工件安裝在機床上,夾具相對機床主軸(或刀具)或運動導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對定誤差。3)加工過程中誤差,如機床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。2.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差: 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時,定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差1)定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。2)導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。3)夾具在機床上的安裝誤差,即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。4)夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 23.2定位誤差的計算1.定位誤差,此項主要是定位孔30H7與定位銷30r6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為-0.028mm。由下式求出: e=( H/2 + h + b )max/He-刀具引偏量(mm)H-鉆套導(dǎo)向高度(mm)h-鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)max-刀具與鉆套的最大間隙 銷配合為30H7/r6,可知max=0.028mm;將H=36mm, h=20, B=30mm代入,可求得e=0.05mm。復(fù)合誤差范圍要求。 結(jié)論在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足,自己知識中存在著很多漏洞,看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏,理論到實踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足,同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足,意味著我們成長了一點,如果我們每天成長一點點,那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。參考文獻(xiàn)1 作者:吳宗澤,羅圣國,書名機械設(shè)計課程設(shè)計手冊,出版者:高等教育出版社,出版年:1999,引用部分起止頁:3746。2 作者:李慶余,書名機械制造裝備設(shè)計,出版者:機械工業(yè)出版社,出版年:2008年,版次:2版 3 作者:張海華,書名機械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書 ,出版者:機械工程系,引用部分起止頁:4446頁。4 作者:薛源順,書名機床夾具圖冊 ,出版者:機械工業(yè)出版社, 出版年2003年,版次:1版8機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共7 頁產(chǎn)品名稱法蘭盤零(部)件名稱法蘭盤第1頁 車 間工序號工序名稱材料牌號機加工車間10車45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式車床C620-11夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液三爪卡盤水工序工時準(zhǔn)終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1粗車130右端可轉(zhuǎn)位車刀、游標(biāo)卡尺150580.251.511.0932粗車55端面可轉(zhuǎn)位車刀、游標(biāo)卡尺150580.252.010.3873粗車55外圓可轉(zhuǎn)位車刀、游標(biāo)卡尺150580.251.510.8934粗車42孔內(nèi)孔車刀、內(nèi)徑百分尺150580.251.511.347機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共7 頁產(chǎn)品名稱法蘭盤零(部)件名稱法蘭盤第5頁 車 間工序號工序名稱材料牌號機加工車間30鉆45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z5251夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具水工序工時準(zhǔn)終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1鉆2-7孔麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī)50011.00.283.520.280機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共7 頁產(chǎn)品名稱法蘭盤零(部)件名稱法蘭盤第6頁 車 間工序號工序名稱材料牌號機加工車間35鉆45毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鍛件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z30251夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具水工序工時準(zhǔn)終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進(jìn)給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1鉆4-7孔麻花鉆、錐柄圓柱塞規(guī)50011.00.283.540.5602锪4-12沉孔锪孔鉆、錐柄圓柱塞規(guī)、深度尺54522.50.222.540.400
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