KT37-12空壓機(jī)殼體-空氣壓縮機(jī)氣缸體的鉆Φ20孔Φ26孔夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備【含2張CAD圖帶過程工序卡片】
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12 鉆 20 孔 26 孔專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工后托架零件時(shí),需要設(shè)計(jì)專用夾具。2.2 夾具設(shè)計(jì)2.2.1 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,用于對進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。采用一面 2 銷定位,以孔對應(yīng)的端面作為定位基準(zhǔn)面,其中一個(gè)基準(zhǔn)面限制 3 個(gè)自由度,一個(gè)圓柱銷限制 2 個(gè)自由的,一個(gè)菱形銷限制一個(gè)自由的,一共限制了 6 個(gè)自由的,達(dá)到 6 點(diǎn)定位的目的.2.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:鉆頭(硬質(zhì)合金)刀具有關(guān)幾何參數(shù): 015??01?頂 刃 0n?側(cè) 刃 601~5?''30rK?2.Lm2Z.8/famzmap.2由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1~2~9 可得切削力的計(jì)算公式:0.8.10.5pzFafDBzn?有: .9.81.1.0.1254836.()N??????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(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:FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算:6543210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6~參數(shù):123456.,.0,.,3KK?? 由此可得: 1.20.1.301.56K????所以 83645()WFN??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)簡單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題,只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法:一是找出對夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟:a.建立理論夾緊力 FJ 理與主要最大切削力 FP 的靜平衡方程:FJ 理=Ф (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力 FJ 需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J 需=KFJ 理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力 FJ 是否滿足條件:FJ>FJ 需。夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下,還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件??紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡單;(2)擴(kuò)力比大;(3)自瑣性能好;(4)行程不受限制;(5)夾緊動(dòng)作慢。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。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26 可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有: )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:6.2??.76zr?90152???'29?螺旋夾緊力: 048()N該夾具采用夾緊機(jī)構(gòu), 由上述計(jì)算易得: KW??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)簡單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.3 定位誤差的分析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。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ,一般可用下式表示:jMjjWDAZWj ???? ???⑴定位誤差 : 11minDd??? 1 21min2min.DdDdJWarctgL????????其中:,10.52Dm?20D,d.3d?, in??in4?⑵ 夾緊誤差 : ?cos)(minaxyj??其中接觸變形位移值:1()(9.62nHBZyRaZkNl?查[5]表 1~2~15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC???cos8jy???⑶ 磨損造成的加工誤差: 通常不超過Mj?m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差: 取AD0.誤差總和: 0.853jwm???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。2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說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。夾具體是夾具的基礎(chǔ)件,夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個(gè)有機(jī)整體。為了滿足加工要求,夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強(qiáng)度,同時(shí)結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好,幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制,同時(shí)吸振性良好、抗壓能力好,故此選用鑄造夾具體,材料選取 HT200,鑄造成型后時(shí)效處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。 結(jié) 論通過近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對所學(xué)知識的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進(jìn)一步深入,具體如下:(1)缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn),對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費(fèi)。(2)與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。(3)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善,在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。 45 參考文獻(xiàn)[1] 劉德榮,組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討,組合夾具,1982. 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