偏心軸的鉆Φ4夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖.zip
偏心軸的鉆4夾具設(shè)計(jì)及機(jī)械加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖.zip,偏心,夾具,設(shè)計(jì),機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD
1零件的分析1.1零件的結(jié)構(gòu)分析題目所給的零件是偏心軸。它是在一端分布有均布的六齒,分布在46的圓柱上,連著46圓柱的是60的圓柱, 60的圓柱連著40的圓柱,40的圓柱連著偏心的36的圓柱,在46圓柱的中心鉆有10的中心孔,在偏心軸上鉆有4 的孔,在40圓柱與60圓柱之間加工有退刀槽,具體尺寸如圖所示:1.2零件的工藝過(guò)程分析1.2.1毛坯的選擇根據(jù)零件的大小以及形狀,可以初步判定毛坯形狀為圓柱形,由于該零件是偏心軸,對(duì)強(qiáng)度要求比較高,所以選擇材料為鍛鋼的圓柱形毛坯。1.2.2毛坯加工余量的確定由于零件是圓柱體第一道工序?yàn)檐囃鈭A,因此,毛坯不用留有較大的加工余量,零件端面的加工也為車削,所以也不用留有較大的加工余量。所以選擇毛坯直徑為64,留有2mm加工余量,長(zhǎng)度為65mm,留有5mm加工余量。最終,確定毛坯尺寸為6465。1.3零件的工藝過(guò)程分析1.3.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的一個(gè)端面為主要的定位粗基準(zhǔn),以另一個(gè)端面為輔助粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的偏心軸端為主要的定位精基準(zhǔn),以另一個(gè)端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。1.3.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,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。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:工序1 用CM6125臥式車床粗車右端面、外圓60mm工序2用CM6125臥式車床以右端面為基準(zhǔn),粗車外圓46mm 工序3 用CM6125臥式車床以右端面為基準(zhǔn),半精車外圓46mm工序4用CM6125臥式車床半精車右端面工序5用CM6125臥式車床以右端面為基準(zhǔn),粗車左端面工序6用CM6125臥式車床以右端面為基準(zhǔn),半精車左端面工序7用CM6125臥式車床以左端面為基準(zhǔn),粗車外圓40mm工序8用CM6125臥式車床以左端面為基準(zhǔn),車退刀槽31工序9用CM6125臥式車床以左端面為基準(zhǔn),粗車外圓36mm工序10用CM6125臥式車床以左端面為基準(zhǔn),半精車外圓36mm工序11用CM6125臥式車床以左端面為基準(zhǔn),半精車外圓40mm工序12用X5032立式銑床以右端面為基準(zhǔn),銑孔34mm、銑齒6-32工序13用立式鉆床Z525以軸線為基準(zhǔn),鉆、粗鉸10mm孔工序14用立式鉆床Z525以左端面為基準(zhǔn),鉆、粗鉸4mm孔工序15去毛刺工序16中檢工序17熱處理,淬火工序18用M1432A萬(wàn)能外圓磨床磨削外圓60mm、外圓46mm工序19磨削60mm左右端面工序20清洗工序21終檢1.3.3機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下:加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度平面工序右端面鍛件5.0IT12粗車4.0IT103.2半精車1.0IT60.8左端面鍛件5.0IT12粗車4.0IT103.2半精車1.0IT60.8圓柱表面工序60外圓鍛件2.0IT12642粗車1.0IT10620.13.2半精車1.0IT660-0.0460.846外圓粗車10.0IT10500.13.2半精車4.0IT646-0.0390.840外圓粗車16.0IT10420.13.2半精車4.0IT640-0.0390.836外圓粗車2.0IT10380.13.2半精車2.0IT636-0.0390.810中心孔鉆9.8IT109.80.112.5粗鉸0.2IT610-0.0393.24孔鉆3.8IT103.80.112.5粗鉸0.2IT64-0.0073.2已知條件:偏心軸的材質(zhì)選擇:45鋼,鍛造成型工序 車右端面:機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=1.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=32mm行程的次數(shù)i: i=2工序 車60外圓機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=1.0mm。 第二次ap=1.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=65mm行程的次數(shù)i: i=2工序 車46外圓機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=4.0mm第三次ap=2.0mm第四次ap=4.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=8mm行程的次數(shù)i: i=4工序 車左端面機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=1.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=32mm行程的次數(shù)i: i=2工序 車40外圓機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=4.0mm。 第二次ap=4.0mm第三次ap=4.0mm第四次ap=4.0mm第五次ap=4.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=25mm行程的次數(shù)i: i=5工序 車40外圓機(jī)床選取CM6125車床采用外圓合金車刀背吃刀量ap: 第一次ap=2.0mm。 第二次ap=2.0mm加工進(jìn)給量f: f=0.2mm/r。切削速度Vc: Vc =cvTmapxvfyvkv (m/min) =1.58600.220.150.50.41.440.81.040.810.97 =66.7(m/min)取n=1000r/min切削速度v: v=dn1000=3.1415610001000602.98mm/s 被切削層的距離l: l=25mm行程的次數(shù)i: i=2工序 銑34孔及六齒機(jī)床選取X5032立式銑床采用合金銑刀,D=100mm ,齒個(gè)數(shù)選12深度加工,一個(gè)邊的余量 Z=6mm總共1次加工完成因此銑削加工的深度是ap: 選取f=0.6mm/rvc=cvTmapxvfyv=242600.23.50.150.60.35=125m/min加工轉(zhuǎn)速得: ns=1000vdw=375(r/min)工序:鉆10孔:選取Z525鉆床。刀具的材質(zhì)選用錐柄的麻花鉆頭。切削深度ap: ap=5mm進(jìn)給量: f =0.15切削速度: vc=cvTmapxvfyv=242600.23.50.150.150.35 =23.5mm/min鉆床主軸轉(zhuǎn)速n: n=1000Vd=100023.5603.1410254r/min走刀的次數(shù)是1工序:鉆10孔:選取Z525鉆床刀具選用錐柄的麻花鉆頭切削深度ap: ap=2mm進(jìn)給量: f =0.15切削速度: vc=cvTmapxvfyv=242600.23.50.150.150.35 =23.5mm/min鉆床主軸轉(zhuǎn)速n: n=1000Vd=100023.5603.144960r/min走刀的次數(shù)是1粗鉸刀具選用錐柄機(jī)用鉸刀切削深度ap: ap=0.1mm進(jìn)給量: f =0.4切削速度: vc=cvTmapxvfyv=242600.23.50.150.40.35 =3.51mm/min鉆床主軸轉(zhuǎn)速n: n=1000Vd=10003.51603.144140r/min2專用夾具是設(shè)計(jì)2.1鉆4孔夾具設(shè)計(jì)2.1.1選取定位基準(zhǔn)題目要求加工4 的孔,此孔是以左端面為加工基準(zhǔn),為了保證較高的定位精度,選用左端面作為定位基準(zhǔn)。2.1.2自由度的限制由于加工4 的孔位于偏心軸與鄰近軸重合的母線處,所以需要限制零件是六個(gè)自由度,由于需要選用左端面作為定位基準(zhǔn),所以在左端面處用以平面限制自由度,平面限制三個(gè)自由度分別是X軸的移動(dòng),Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng),在零件偏心軸處放一V型塊,V型塊可以限制兩個(gè)自由度,分別是Y軸的移動(dòng)和Z軸的移動(dòng),最后還有一個(gè)X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)沒(méi)有限制,由于V型塊的自動(dòng)定心功能,可以定位偏心軸的軸心,此時(shí)再定位中心孔的軸心就可以與V型塊組合定位X軸的轉(zhuǎn)動(dòng),如果在中心孔中放入短銷可以限制X軸的轉(zhuǎn)動(dòng),但是短銷又限制了Y軸的移動(dòng)與V型塊形成過(guò)定位,所以應(yīng)該用菱形銷代替短銷,正好完成了六個(gè)自由度的限制。2.1.3切削力的計(jì)算與夾緊力分析按照文獻(xiàn)資料可以知道:鉆削的力 F=26Df0.8HB0.6鉆削的力矩 T=10D1.9f0.8HB0.6D=4mm f=0.15mmr-1所以 F=2640.150.82320.6=598.69N T=1041.90.150.82320.6=810.83Nmm所設(shè)計(jì)的夾具加工孔時(shí),偏心軸零件的左端面與定位平面靠緊。取壓緊螺栓壓夾手來(lái)對(duì)工件進(jìn)行夾緊,該壓緊的裝置主要就是靠壓緊螺栓來(lái)對(duì)工件進(jìn)行夾緊,夾緊裝置為正常的的螺旋的夾緊。按照夾緊力的公式計(jì)算: W0=QLrtg1+rZtg(+2)式中: W0單個(gè)螺旋的夾緊力(N); Q原始的作用力(N); L作用的力臂(mm); r螺桿端部與工件間的摩擦的半徑(mm); 1螺桿端部與工件間的摩擦角(); rZ螺紋的中徑一半(mm); 螺紋的升角(); 2螺旋副的當(dāng)量的摩擦角()。點(diǎn)接觸的,單件的普通的螺旋的夾緊力:W0=35504(310+950)=1895N1895N遠(yuǎn)大于598.69N,所以?shī)A緊裝置使用一個(gè)螺栓進(jìn)行夾緊就可以滿足夾緊力的要求。2.1.4確定夾緊的元件由于偏心軸零件的左端面為定位基準(zhǔn),并且左端面與定位平面相貼合,所以?shī)A緊元件應(yīng)在右端面或外圓柱體上,由加工孔位置,以及比較夾緊在外圓以及右端面的難易程度,最終選擇在右端面使用夾手對(duì)偏心軸零件進(jìn)行夾緊,又由工序分析得,中心孔已經(jīng)加工完,無(wú)法夾在偏心軸零件軸心處,同時(shí)為了保證夾緊后零件的平穩(wěn)性,所以設(shè)計(jì)夾具形狀為水平分布的對(duì)稱的兩個(gè)凸點(diǎn)進(jìn)行夾緊。如圖:2.2定位誤差的分析由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合所以基準(zhǔn)不重合誤差B=0由于定位基準(zhǔn)為平面所以基準(zhǔn)位移誤差Y=0D=B+Y=0T/2=0.0012.3夾具裝配圖見(jiàn)大圖2.4夾具體圖見(jiàn)大圖3參考資料1 于英華.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社.2013.52 趙立娟,冷岳峰.機(jī)械幾何量精度設(shè)計(jì)與檢測(cè).清華大學(xué)出版社.2011.73 劉青科,李鳳平,蘇 猛,屈振生.畫法幾何及機(jī)械制圖.東北大學(xué)出版社.2011.84 黃如林.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社.2010.1.15 濮良貴,陳國(guó)定,吳立言.機(jī)械設(shè)計(jì).第九版M.北京.高等教育出版社.20136 崔長(zhǎng)華.機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2009.127 劉旺玉.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢.華中科技大學(xué)出版社,2010.8 侯放.機(jī)床夾具,北京.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,20079 姬文芳.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京.航空工業(yè)出版社,199411 艾興,肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2002頁(yè) 19
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