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007零件夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書
機(jī)械制造技術(shù) 基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)說(shuō)明書
設(shè)計(jì)題目:007撥叉零件機(jī)械加工工藝過(guò)程
及鉆M8螺紋孔工序?qū)S脢A具設(shè)計(jì)
班級(jí):
學(xué)號(hào):
姓名:
同組同學(xué)姓名:
指導(dǎo)教師:
2019年9月
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)
任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目:007撥叉零件機(jī)械加工工藝過(guò)程
及鉆M8螺紋孔工序?qū)S脢A具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)任務(wù):
1. 繪制零件圖,并以小組為單位,分析零件的加工要求,了解其加工關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)。按中批量生產(chǎn)綱領(lǐng),設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程,并依據(jù)各表面的加工總余量,繪制毛坯圖;
2. 按組內(nèi)分工,進(jìn)行所選工序的工序設(shè)計(jì),分析計(jì)算、選取確定相關(guān)工藝參數(shù),編制機(jī)械加工工序卡;
3. 針對(duì)所選工序設(shè)計(jì)專用夾具。內(nèi)容包括裝夾方案和對(duì)定方式的確定、夾緊力計(jì)算、定位誤差分析、夾具操作說(shuō)明等,完成夾具裝配圖和夾具主要零件圖;
4. 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。
指導(dǎo)教師
1
摘 要
本文為CA6140車床的007撥叉零件設(shè)計(jì)了機(jī)械加工工藝過(guò)程,并且為鉆M8螺紋孔工序設(shè)計(jì)了專用夾具。
首先分析圖紙,我們小組確定需要加工的面。之后小組討論,對(duì)上學(xué)期的加工工藝流程進(jìn)行修改,確定了一個(gè)更加完善的加工工藝流程。
然后我們小組進(jìn)行任務(wù)分配,我對(duì)工序9的工步進(jìn)行了分析,通過(guò)查找資料,確定了主軸轉(zhuǎn)速,切削速度,進(jìn)給量等鉆削用量。然后還確定了每個(gè)工步所需的刀具、量具、基本工時(shí)。
接著,根據(jù)工序9的加工需求,我選用了一面兩銷的定位方式來(lái)加工工件。根據(jù)一面兩銷的原則,我設(shè)計(jì)了鉆螺紋孔的專用夾具,通過(guò)查相關(guān)的資料,我用軟件繪制了專用夾具的三維圖紙。然后將三維圖紙轉(zhuǎn)化為二維圖紙,并反復(fù)修改得到最終的二維圖紙。
最后,我進(jìn)行了夾具夾緊力的計(jì)算,計(jì)算后得到夾具夾緊工件所需的夾緊力為。我還進(jìn)行了加工誤差的分析,計(jì)算后發(fā)現(xiàn)夾緊誤差和定位誤差都在合格范圍內(nèi),夾具設(shè)計(jì)合理。
目錄
一、設(shè)計(jì)內(nèi)容 1
二、加工工藝過(guò)程的制定 1
2.1 最初的加工工藝路線 1
2.2 完善后的加工工藝路線 2
三、機(jī)械加工工序卡的相關(guān)計(jì)算 6
3.1確定毛坯尺寸 6
3.2工序9的參數(shù)計(jì)算 8
四、鉆螺紋孔夾具的設(shè)計(jì) 12
4.1快換鉆套的設(shè)計(jì) 12
4.2襯套的設(shè)計(jì) 13
4.3固定模板的設(shè)計(jì) 13
4.4夾具體的設(shè)計(jì) 14
4.5定位短銷和削邊銷的設(shè)計(jì) 14
4.6手柄支撐橫梁及支撐架的設(shè)計(jì) 15
4.7手柄及壓塊的設(shè)計(jì) 16
4.8輔助支撐的設(shè)計(jì) 17
4.9夾具裝配體三維圖 17
4.10夾具裝配體二維圖 18
4.11夾具體二維圖 19
4.12夾具操作說(shuō)明 19
五、相關(guān)計(jì)算 20
5.1 夾緊力的計(jì)算 20
5.2加工誤差分析 21
六、參考文獻(xiàn) 23
27
一、設(shè)計(jì)內(nèi)容
本設(shè)計(jì)書的設(shè)計(jì)內(nèi)容有兩個(gè),分別是:
①為CA6140車床的撥叉設(shè)計(jì)加工工藝過(guò)程
②選定其中一道加工工序,設(shè)計(jì)專用夾具。內(nèi)容包括裝夾方案和對(duì)定方式的確定、夾緊力計(jì)算、定位誤差分析、夾具操作說(shuō)明等
二、加工工藝過(guò)程的制定
2.1 最初的加工工藝路線
這個(gè)831007撥叉在上個(gè)學(xué)期的大作業(yè)中,我已經(jīng)給出了工藝路線的安排,但是當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)這個(gè)工藝路線的時(shí)候,知識(shí)還未成體系,所以現(xiàn)在看來(lái)還有很多瑕疵,在后面我將給出一個(gè)更加合理的工藝路線安排。
現(xiàn)將上學(xué)期的工藝路線安排羅列如下:
工序1:以的上表面作為粗基準(zhǔn),粗銑的下表面
工序2:以的下表面作為精基準(zhǔn),粗銑的上表面
工序3:以的上表面作為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸的通孔,保證表面粗糙度為1.6
工序4:以的通孔作為精基準(zhǔn),精銑的上表面,粗銑、精銑的上表面,保證兩個(gè)平面相對(duì)于通孔的垂直度要求
工序5:以的通孔作為精基準(zhǔn),精銑的下表面,粗銑、精銑的下表面,保證的下平面相對(duì)于通孔的垂直度要求
工序6:粗鏜、半精鏜、精鏜的內(nèi)壁,保證表面粗糙度為3.2,半精鏜的內(nèi)壁,保證表面粗糙度為6.3
工序7:以的上表面作為精基準(zhǔn),鉆的底孔,然后攻螺紋
工序8:鉆的底孔,加工到一半,裝配時(shí)再進(jìn)行鉆鉸
工序9:切斷
工序10:檢查
2.2 完善后的加工工藝路線
現(xiàn)在再仔細(xì)分析當(dāng)初設(shè)計(jì)的工藝路線,我發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題:
①的下表面在設(shè)計(jì)圖紙上并未標(biāo)注任何表面要求,這就意味著下表面不需要加工,但是在之前的工藝路線中,下表面加工了兩次。
②在選取定位方式的時(shí)候,沒(méi)有考慮到對(duì)稱的另一塊工件,在部分定位方式的選取上存在問(wèn)題。
最后經(jīng)過(guò)小組討論和與老師之間的交流我們確定了如下的更為合理的工藝流程:
工序1:以的下表面作為粗基準(zhǔn),粗銑,精銑的上表面(銑兩刀)
工序2:以的上表面作為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸的兩個(gè)(左右各一個(gè))通孔,保證表面粗糙度為1.6
工序3:以的上表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn), 粗鏜、半精鏜的內(nèi)壁,保證表面粗糙度為3.2
工序4:以的上表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),粗鏜的下表面,粗鏜至
工序5:以的上表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),半精鏜的下表面,半精鏜至,保證下表面的表面粗糙度為3.2,以及它的垂直度。
工序6:以的下表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),粗鏜的上表面,粗鏜至
工序7:以的下表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),半精鏜的上表面,半精鏜至,保證上表面的表面粗糙度為3.2,以及它的垂直度。
工序8:以的上表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),鉆兩個(gè)的底孔,加工到一半,裝配時(shí)再進(jìn)行鉆鉸
工序9:以的上表面和兩個(gè)的通孔作為精基準(zhǔn),鉆一個(gè)的底孔,然后攻螺紋,再鉆另一個(gè)的底孔,然后攻螺紋。
工序10:切斷。以的上表面和兩個(gè)的通孔作為定位基準(zhǔn),用臥式銑床的盤形銑刀切斷
工序11:去毛刺
工序12:檢查
接下來(lái),進(jìn)行更加詳細(xì)地分析每個(gè)工序的定位方式、加工方式以及加工余量:
①在工序1中:
定位方式:以的下表面為第一定位基準(zhǔn),消除三個(gè)不定度
夾緊方式:用兩個(gè)V型塊夾緊
加工方式:立式銑床,面銑刀,銑兩刀
加工余量:粗銑1.5mm,精銑0.5mm
②在工序2中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),兩個(gè)V型塊消除三個(gè)不定度(兩平一轉(zhuǎn))
夾緊方式:用兩個(gè)V型塊夾緊
加工方式:搖臂鉆床,麻花鉆,鉆一個(gè)孔,再鉆一個(gè)孔。擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔,擴(kuò)完一個(gè)再擴(kuò)另一個(gè)。用鉸刀精鉸孔,鉸完一個(gè)再鉸另一個(gè)。
加工余量:粗?jǐn)U余量0.9mm,精鉸余量0.1mm,鉆孔余量10mm(都是單邊余量),用直徑為20mm的麻花鉆鉆孔。
③在工序3中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:鏜床,鏜刀。先用粗鏜刀加工,再用精鏜刀加工
加工余量:粗鏜1.5mm,半精鏜0.5mm(都是單邊余量)
④在工序4中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:臥式鏜床,用粗鏜刀加工
加工余量:粗鏜6.5mm
⑤在工序5中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:臥式鏜床,用半精鏜刀加工
加工余量:半精鏜2.5mm
⑥在工序6中:
定位方式:以的下表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:臥式鏜床,用粗鏜刀加工
加工余量:粗鏜4.5mm
⑦在工序7中:
定位方式:以的下表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:臥式鏜床,用半精鏜刀加工
加工余量:半精鏜2.5mm
⑧在工序8中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:立式鉆床,用麻花鉆鉆Φ7.4的孔,然后將工件旋轉(zhuǎn)180°,放置在夾具上夾緊,再用麻花鉆加工一個(gè)Φ7.4的孔
加工余量:鉆孔余量為3.7mm(單邊)
⑨在工序9中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:立式鉆床,型號(hào)為Z525,用麻花鉆鉆Φ7.6的孔,然后換絲錐攻出的螺紋,再將工件旋轉(zhuǎn)180°,放置在夾具上夾緊,用麻花鉆鉆另一個(gè)Φ7.6的孔,然后換絲錐攻出另一個(gè)的螺紋。
加工余量:鉆孔余量為3.8mm(單邊)
⑩在工序10中:
定位方式:以的上表面為第一定位基準(zhǔn)(大平面),消除三個(gè)不定度(兩轉(zhuǎn)一平),一個(gè)短銷消除兩個(gè)不定度(兩平),一個(gè)削邊銷消除一個(gè)不定度
加工方式:臥式銑床,盤形銑刀。
加工余量:4mm
三、機(jī)械加工工序卡的相關(guān)計(jì)算
3.1確定毛坯尺寸
首先根據(jù)831007的設(shè)計(jì)圖畫出撥叉831007的SolidWorks三維立體圖,如圖3-1所示:
圖3-1 撥叉831007立體建模圖
撥叉831007的平面圖及其表面質(zhì)量要求如圖3-2所示:
圖3-2 撥叉831007平面二維圖
在第二部分中,已經(jīng)確定了每道工序的加工余量,這些加工余量都是根據(jù)工件所需的表面質(zhì)量要求,通過(guò)查找參考文獻(xiàn)【1】得到的。通過(guò)確定的加工余量,我們可以反解出加工我們需要的零件的毛坯的尺寸。計(jì)算后,我們畫出了撥叉831007的毛坯圖,如圖3-3所示:
圖3-3 撥叉831007毛坯的二維圖
撥叉831007的毛坯是用HT200材料鑄造而成的,在圖3-3中零件的輪廓線用雙點(diǎn)劃線表示。
3.2工序9的參數(shù)計(jì)算
我選用工序9來(lái)編制機(jī)械工序卡。工序7分為4個(gè)工步,分別是:
①鉆一個(gè)7.6mm的底孔
②對(duì)7.6mm的底孔攻絲,用絲錐攻出M8的螺紋
③將工件旋轉(zhuǎn)180°,繼續(xù)鉆另一個(gè)7.6mm的底孔
④對(duì)7.6mm的底孔攻絲,用絲錐攻出M8的螺紋
對(duì)于以上的四個(gè)工步,選用立式鉆床即可滿足要求。
這里不選用搖臂鉆床是因?yàn)閾u臂鉆床可以調(diào)節(jié)主軸的位置,在一次裝夾中可以在一個(gè)工件上加工多個(gè)孔,但在本道工序中,不需要在一次裝夾中在一個(gè)工件上加工多個(gè)孔,一次裝夾只加工一個(gè)孔,所以從經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)看,只需選用一次裝夾中加工一個(gè)孔的立式鉆床。
根據(jù)參考文獻(xiàn)【2】,可以查得以下的表3-13-3.
表3-1立式鉆床的主要參數(shù)
表3-2 立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速
表3-3 立式鉆床的進(jìn)給量
根據(jù)表3-1到3-3的參數(shù)可知,選用型號(hào)為Z525的立式鉆床是較為合理的。在工步1中,需要用的麻花鉆鉆一個(gè)螺紋底孔,在這個(gè)過(guò)程中,背吃刀量較大,所以在表3-2中選取一個(gè)中等轉(zhuǎn)速,這里選用的主軸轉(zhuǎn)速為:
由于是鉆孔,進(jìn)給量不宜過(guò)大,由表3-3可知,選用:
由工序9的工序要求可知,該工序需要鉆一個(gè)通孔并且整個(gè)孔需要攻上螺紋,再考慮到高速鋼麻花鉆鉆頭的頂尖長(zhǎng)度。所以可以設(shè)置走刀長(zhǎng)度為L(zhǎng) = 18。
切削速度通過(guò)以下公式計(jì)算:
背吃刀量通過(guò)以下公式計(jì)算:
在鉆孔的時(shí)候還需要考慮快換鉆套的高度(詳見(jiàn)4.1節(jié)),考慮到快換鉆套及其模具的高度后,走刀長(zhǎng)度還需要增加:
基本工時(shí)通過(guò)以下公式計(jì)算:
接下來(lái),需要用絲錐攻出一個(gè)的螺紋,在這個(gè)過(guò)程中,主軸轉(zhuǎn)速不宜過(guò)大,否則會(huì)對(duì)螺紋的質(zhì)量產(chǎn)生影響,所以在表3-2中選取一個(gè)較低轉(zhuǎn)速,這里選用的主軸轉(zhuǎn)速為:
由于是攻螺紋,主軸的進(jìn)給量等于螺紋的螺距,M8螺紋的細(xì)牙螺紋螺距為1,故進(jìn)給量也為,即:
攻螺紋的走刀長(zhǎng)度可以與鉆孔的走刀長(zhǎng)度一致,即為L(zhǎng) = 18。
切削速度通過(guò)以下公式計(jì)算:
背吃刀量通過(guò)以下公式計(jì)算:
基本工時(shí)通過(guò)以下公式計(jì)算:
接著將工件從夾具上取下,翻轉(zhuǎn)180°之后,再將工件裝在夾具上,工步3與工步1的操作完全一致,工步4與工步2的操作完全一致,所以關(guān)于工步3和工步4的計(jì)算就略去了。在鉆孔和攻螺紋時(shí)使用的切削液都是乳化液。定位方式采用的是一面兩銷定位,因?yàn)樵O(shè)計(jì)圖紙上是對(duì)螺紋孔相對(duì)于上表面的位置提出了要求以及兩個(gè)螺紋孔之間水平距離的要求。每個(gè)工步加工完后需要用量具進(jìn)行合格性的測(cè)量,通孔加工后用塞規(guī)檢查孔的合格性,螺紋加工后用螺紋塞規(guī)檢查孔的合格性。綜上,可以繪制出工序9的機(jī)械加工工序卡片,如圖3-4所示。
圖3-4 工序9的機(jī)械加工工序卡片
四、鉆螺紋孔夾具的設(shè)計(jì)
4.1快換鉆套的設(shè)計(jì)
因?yàn)樵诠ば?中,對(duì)一個(gè)孔有兩個(gè)工步的加工,加工兩個(gè)孔,共四個(gè)工步,所以最好采用快換鉆套。根據(jù)參考文獻(xiàn)【3】表3-27可以查得快換鉆套的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,由于麻花鉆的直徑為7.6mm,所以快換鉆套,相應(yīng)的快換鉆套的其它部分尺寸由表的第一行可以查得,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),畫出快換鉆套的三維立體圖,如圖4-1。
圖4-1 快換鉆套的三維立體圖
4.2襯套的設(shè)計(jì)
根據(jù)參考文獻(xiàn)【3】表3-25可以查得襯套的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,由于在快換鉆套中選用的外徑尺寸為:
選用A型襯套,故襯套的內(nèi)徑:
查表后即可畫出襯套立體圖,如圖4-2所示:
圖4-2 襯套的三維立體圖
4.3固定模板的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)完快換鉆套和襯套后,需要設(shè)計(jì)與之配合的模板,模板上除了需要給快換鉆套留孔外,還需要留螺釘孔和銷釘孔。固定模板的立體圖,如圖4-3所示。
圖4-3 固定模板的三維立體圖
4.4夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體上需要有兩個(gè)定位孔,一個(gè)放置短銷,另一個(gè)放置削邊銷,這兩個(gè)孔的中心距為120 mm。夾具體底部還需要一個(gè)小凸臺(tái),防止支撐銷出現(xiàn)壓桿穩(wěn)定的問(wèn)題。夾具體上部需要一個(gè)螺紋孔和兩個(gè)銷釘孔,螺紋孔用來(lái)連接,銷釘孔用來(lái)固定。夾具體的三維立體圖如圖4-4所示。
圖4-4 夾具體的三維立體圖
4.5定位短銷和削邊銷的設(shè)計(jì)
夾具體上定位短銷的直徑等于工件內(nèi)孔的直徑,即為22mm。削邊銷長(zhǎng)邊大致為22mm,需要略短一點(diǎn),防止過(guò)配合。將定位銷和削邊銷安置在夾具體上的圖如圖4-5所示。
圖4-5 定位銷和削邊銷安置在夾具體上的三維圖
4.6手柄支撐橫梁及支撐架的設(shè)計(jì)
支撐橫梁主要起到方便手柄擰緊的作用,所以尺寸的大小沒(méi)有過(guò)多的約束,同樣支撐架的尺寸也沒(méi)有過(guò)多的限制,只要保證在支撐的強(qiáng)度極限范圍內(nèi)。這里不妨取支撐架的外徑為18 mm,內(nèi)部有M12的內(nèi)螺紋,方便安裝螺釘。尾部有M12的外螺紋,方便連接螺母固定支撐架,整個(gè)支撐部分的三維效果圖如圖4-6所示
圖4-6 整個(gè)支撐部分的三維效果圖
4.7手柄及壓塊的設(shè)計(jì)
手柄的大小需要與人手掌的大小相似,并且具有便于握住的特征,手柄的直徑大約為40mm。手柄上有螺紋,與橫梁上的螺紋構(gòu)成螺旋副傳動(dòng)。手柄尾部還有小凸起,方便壓住壓塊。手柄的三維效果圖如圖4-7所示
圖4-7 手柄的三維效果圖
壓塊由兩部分兩部分組成,一部分緊貼工件,另一部分靠近手柄。它們兩者使用螺釘連接,設(shè)計(jì)為兩部分有以下考慮:
①靠近工件的壓塊極易磨損,需要頻繁的更換
②單靠一個(gè)壓塊很難保證壓塊不從手柄上脫落,用另一個(gè)壓塊與其配合可以很好地防止脫落的問(wèn)題。
壓塊與手柄的連接圖如圖4-8所示。
圖4-8 壓塊與手柄的連接圖
4.8輔助支撐的設(shè)計(jì)
為了保持在鉆孔時(shí),工件處于一個(gè)比較穩(wěn)定的狀態(tài),除了壓塊的夾緊力,還需要一個(gè)輔助支撐,來(lái)防止工件掉落。輔助支撐和螺釘之間有彈簧,可以調(diào)節(jié)輔助支撐的高度,在整個(gè)加工過(guò)程中,輔助支撐應(yīng)該始終與工件接觸。輔助支撐的三維立體圖如圖4-9所示。
圖4-9 輔助支撐的三維立體圖
4.9夾具裝配體三維圖
至此,整個(gè)夾具的各個(gè)零件都設(shè)計(jì)完成,整體效果圖如圖4-10所示.
圖4-10夾具整體效果圖
4.10夾具裝配體二維圖
圖4-11夾具裝配體二維圖
4.11夾具體二維圖
圖4-12夾具體二維圖
4.12夾具操作說(shuō)明
首先將工件放置在定位短銷和削邊銷上,工件的上表面與夾具體接觸,整個(gè)定位方式是一面兩銷定位。注意此時(shí)輔助支撐應(yīng)該與工件接觸。然后旋轉(zhuǎn)手柄,使得壓塊往前運(yùn)動(dòng),直到壓塊壓緊工件,注意壓塊要壓得足緊,以防在鉆孔的時(shí)候工件發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
然后啟動(dòng)立式鉆床,開始鉆孔,之后攻螺紋。加工完一個(gè)孔后,反向旋轉(zhuǎn)手柄,將壓塊和工件分離,之后提起支撐橫梁,將工件取出,旋轉(zhuǎn)180°后,再次將工件放置在夾具上,再將支撐橫梁放下,旋轉(zhuǎn)手柄,使得壓塊往前運(yùn)動(dòng),直到壓塊壓緊工件,然后啟動(dòng)立式鉆床,開始鉆孔,之后攻螺紋。加工完第二個(gè)孔后,反向旋轉(zhuǎn)手柄,將壓塊和工件分離,之后提起支撐橫梁,將工件取出。
五、相關(guān)計(jì)算
5.1 夾緊力的計(jì)算
由文獻(xiàn)4查得鉆孔時(shí)軸向力經(jīng)驗(yàn)公式:
其中:
代入數(shù)據(jù)后算得:
在計(jì)算夾緊力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),
安全系數(shù)
其中,為基本安全系數(shù)1.2;
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3;
為刀具鈍化系數(shù)為1.2;
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3
考慮到安全系數(shù)后,夾具所需的豎直向上的夾緊力:
工件的夾緊是通過(guò)壓塊與工件之間的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以摩擦力充當(dāng)夾具所需的豎直向上的夾緊力。通過(guò)查找參考文獻(xiàn)【5】可知,45鋼與鑄鐵之間的摩擦系數(shù),為了安全起見(jiàn),不妨取。因此壓塊所需的壓緊力:
5.2加工誤差分析
本道工序所需保證的是所加工的兩個(gè)孔,根據(jù)最終的零件要求可以知道,零件的螺紋孔到中心線之間的尺寸公差需要保持在中,而在這一步加工過(guò)程中,需要保證左右兩個(gè)零件同時(shí)合格。
本道工序中,加工螺紋孔的主要誤差來(lái)源有:
A、鉆頭的位置誤差。鉆頭的位置誤差包括襯套與快換鉆套之間的位置誤差,麻花鉆與快換鉆套之間的位置誤差。這屬于夾具對(duì)定誤差。
B、工件擺放的位置誤差。也就是定位銷與削邊銷之間的尺寸誤差。這屬于定位誤差中的基準(zhǔn)不重合誤差。定位銷與工件之間的配合誤差不用考慮,因?yàn)楣ぜr(shí)豎直擺放,定位銷的軸線與工件內(nèi)孔的軸始終都在豎直平面內(nèi)。
在誤差分析中,忽略了襯套與鉆模板之間的配合誤差以及定位銷與夾具體之間的配合誤差,因?yàn)樗鼈兌际沁^(guò)盈配合。同時(shí)還忽略了快換鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,因?yàn)閷?duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽略。
以下的誤差分析均采用極限位置法分析
鉆頭的位置誤差分析(夾具對(duì)定誤差):
襯套與快換鉆套之間的配合關(guān)系是:,而, ,按照極限位置法分析可知:鉆套軸線與襯套軸線之間的最大偏差是在鉆套外圓取最小極限尺寸,襯套內(nèi)孔取最大極限尺寸。
故計(jì)算夾具第一部分對(duì)定誤差:
快換鉆套內(nèi)孔的尺寸是:,而,按照極限位置法分析可知:快換鉆套軸線與麻花鉆軸線之間的最大偏差是在快換鉆套內(nèi)孔取最大極限尺寸。
故計(jì)算夾具第二部分對(duì)定誤差:
而鉆孔所需的工序公差:
故總的對(duì)定誤差:
故夾具所選的對(duì)定方案是合格的。
工件擺放的位置誤差分析(定位誤差):
定位銷孔與削邊銷孔之間的尺寸公差為:,夾具體中定位銷孔與削邊銷孔的中心線的平行度公差為。按照極限位置法分析可知:
當(dāng)夾具體定位銷孔與削邊銷孔的中心線往左偏移0.01 mm時(shí),加工孔的尺寸為:
當(dāng)夾具體定位銷孔與削邊銷孔的中心線往右偏移0.01 mm時(shí),加工孔的尺寸為:
定位誤差為:
所以?shī)A具所選的定位方案合理。
六、參考文獻(xiàn)
1. 《機(jī)械加工余量標(biāo)準(zhǔn)》,25EQY-19-1999
2. 李益民.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2014.01.
3. 趙家齊,邵東向.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2016.10.
4. 艾興,肖詩(shī)剛.《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1994.
5. 王黎欽,陳鐵鳴.機(jī)械設(shè)計(jì).6版. 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2015.