制动器杠杆工艺及车外圆夹具设计【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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厚德 博学 唯实 求新 广东技术师范学院 机电学院 12机电本广东技术师范学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 零件名称制动杠杆器 共页第1页材 料 牌 号ZG45钢毛 坯 种 类棒类毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件05锻造 配料锻件锻10热处理 退火(消除内应力)热15车 车左端面,打中心孔金卧式车床CA6140专用夹具,端车刀,中心钻孔20车 车外圆端面,退刀槽和倒角,右端面 卧式车床CA6140专用夹具,外圆车刀,端车刀,退槽刀,特制刀具25铣 铣宽13h13的两端面 卧式铣床X62W专用夹具,三面刃铣刀30钻 钻孔至10.8,铰10.8至12H11 立式钻床Z525专用夹具,麻花钻,铰刀35铣 铣32键槽 卧式铣床X62W专用夹具,槽铣刀,40钻 钻4孔 立式钻床Z525专用夹具,麻花钻45精车 精车30外圆面 卧式铣床X62W专用夹具,外圆车刀50精车 精车24外圆面卧式铣床X62W专用夹具,外圆车刀55磨 磨30的外圆面 外圆磨床M1420专用夹具,砂轮 60磨 磨24的外圆面 外圆磨床M1420专用夹具,砂轮 65 清洗,去毛刺 70 验收75 入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 2014.12.312015.0101机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号15毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2车左端面端面车刀8751100.330.250.323打中心孔中心钻孔8751100.350.150.11456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗车外圆面308751100.330.250.323车退刀槽8751100.364倒角8751100.215粗车外圆面248751100.330.150.116车退刀槽8751100.267倒角8751100.21 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号40铣ZG6140毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数 棒类L设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140、X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1 装夹2 铣12左端面,57519.50.255.410.440.413倒角1x451989.330.100.610.440.414拆开 ,装夹20089.50.5210.440.415铣12右端面6倒角1x45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号40铣ZG6140毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数 棒类L设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140、X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1 装夹213h13钻孔至10.8麻花钻,升降式铣床 量具:游标卡尺,57519.50.255.410.440.413铰10.8到12H11铰刀,升降式铣床 量具:游标卡尺1989.330.100.610.440.414倒角1x45CA6140 量具:量角器20089.50.5210.440.4156 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号20车ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2粗车24CA6140 量具:游标卡尺8751100.3330.440.413精车24CA6140 量具:游标卡尺9601300.10.210.440.414根部倒圆R0.5CA6140 量具:量角器20089.50.5210.440.415车退刀槽CA6140 量具:量角器20089.50.5210.440.416倒角1x45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号25ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2半精车22CA6140 量具:游标卡尺1021000.1210.440.41315倒角CA6140 量具:量角器20089.50.5210.440.41456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号30ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2车左端面CA6140 量具:游标卡尺200163.240.31.510.440.413倒角1x45CA6140 量具:量角器20089.50.5210.440.41456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号ZG455毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2车肋板斜面CA6140200163.240.31.510.440.413456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号45铣ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2以1,2,3定位铣32 深度11.20X52K 量具:游标卡尺、量角器800120.50.5110.580.79345 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号车ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数棒类设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z3025夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1装夹2以1,2定位钻4通孔升降式铣床,麻花钻30089.50.5210.440.543456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.31机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称制动杠杆器共页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1验收0.250.322入库0.150.113456 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)2014.12.3112制动器杠杆的工艺工装设计Brake lever process and tooling design 题 目 制动器杠杆的工艺工装设计 系 名: 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师姓名: 指导教师职称: 二一二年 三 月 日目录摘要1引 言2第一章 零件的分析3第二章 工艺规程的设计42.1确定毛坯的的制造形式42.2制订工艺路线42.3机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.4确定切削用量及基本工时8第三章 专用夹具的设计103.1问题提出103.2 定位基准的选择103.3定位元件的设计103.4切削力及夹紧力计算103.5定位误差分析123.6 夹具设计及操作简要说明13总 结15致 谢16参 考 文 献17摘 要:本设计所设计的零件是制动器杠杆,主要分析零件的加工工艺性,并对其工艺性进行分析规划,尽而做出相应工艺过程卡,然后再设计车外圆的专用夹具,并分析此工序的计算工时和所选刀具等,然后再对夹具设计过程进行总结归纳。关键词: 制动器杠杆;专用夹具;加工工艺性ABSTRCT:The design of the design of the parts is the brake lever, mainly analyzes the machining process, and the process of analysis and planning, and to make corresponding technological process card, and then the design of Vehicle circle special fixture, and analysis of the process of computing time and the selected tool, and then to the fixture the design process were summarized.Key words: brake lever; fixture; processing technology引 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。制动器杠杆的加工工艺规程及其夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。第一章 零件的分析 制动器杠杆共有六组加工表面,现分述如下:1、24P9的左端面2、外圆面、退刀槽和倒角3、13h13的两端面4、轴向槽5、12H11孔6、32孔和6孔第二章 工艺规程的设计 2.1 、确定毛坯的的制造形式由零件图可知,其材料为45钢,该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性,适用于承受较大应力,要求耐磨的零件。该零件上主要加工要求1.热处理:调质处理硬度207-255HBW;2.24p9对30f10轴线的径跳不大于0.04;3.尺寸13处的两端面对24轴线的垂直度公差为1/100;4.键槽对24p9轴线的对称线公差为0.05;5.不许有毛刺;6.冲压抽模角为7,未注圆角为R2-R3;7.杠杆端面上允许有中心孔;8.线性尺寸未注公差为GB/T 1804-m。根据零件材料确定毛坯为锻件,已知零件的类型为大批量生产,故锻造成型。此外,为消除残余应力,锻造后安排调质处理。由机械加工工艺手册查得该种锻造公差等级为CT1011,加工余量等级MA选择H级。2.2 、制订工艺路线(1)、工艺路线方案一:工序10:锻造工序20:调质处理工序30:车左端面,钻中心孔工序40:车外圆面、退刀槽和倒角工序50:铣宽13h13的两端面工序60:钻孔至10.8,铰10.8孔至12H11工序70:钻32孔及6孔工序 80:钻4孔工序90:精车30外圆面工序100:磨30外圆面工序110:清洗去毛刺工序120:验收工序130:入库(2)、工艺路线方案二:工序10:锻造工序20:调质处理工序30:车外圆面、退刀槽和倒角工序40:铣宽13h13的两端面工序50:钻孔至10.8,铰10.8孔至12H11工序60:钻32孔及6孔工序70:钻4孔工序80:精车30外圆面工序90:磨30外圆面工序100:清洗去毛刺工序110:验收工序120:入库(3)、工艺方案的分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案一与方案二的区别是:方案二没有车左端面、钻中心孔这道工序,车床的加工原理是:工件跟着花盘做高速旋转,如不用顶针顶住,工件的夹紧方式比较麻烦,如果加工了中心孔后,后面工序的加工,夹具设计相对简单,减少了生产夹具的成本,提高了生产率,故采用方案一。具体的工艺过程如下:工序10:锻造工序20:调质处理工序30:车左端面,钻中心孔工序40:车外圆面、退刀槽和倒角工序50:铣宽13h13的两端面工序60:钻孔至10.8,铰10.8孔至12H11工序70:钻32孔及6孔工序 80:钻4孔工序90:精车30外圆面工序100:磨30外圆面工序110:清洗去毛刺工序120:验收工序130:入库2.3、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“制动器杠杆”零件材料45钢,毛坯的重量约为1.4g,生产类型为大批量生产,采用锻造成型。1、左端面,表面粗糙度为Ra50,查切削用量手册表2-8得,单边总余量Z=0.5,车削一次即可满足要求。2、13h13两端面,表面粗糙度为Ra12.5,查切削用量手册表2-8得,单边总余量Z=0.5,车削一次即可满足要求。3、12H11孔,因孔的尺寸不大,很难锻造成型,故采用实心锻造4、32孔、6孔,因孔的尺寸不大,很难锻造成型,故采用实心锻造5、4孔,因孔的尺寸不大,很难锻造成型,故采用实心锻造6、不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差,由铸造可直接获得。2.4、确定切削用量及基本工时工序60:钻孔至10.8,铰10.8孔至12H11工步一钻孔至10.8确定进给量:根据参考文献表2-7,当钢的,时,。由于本零件在加工10.8孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则根据Z525机床说明书,现取切削速度:根据参考文献表2-13及表2-14,查得切削速度所以 根据机床说明书,取,故实际切削速度为切削工时:,则机动工时为工步二:铰10.8孔至12H11根据参考文献表2-25,得查参考文献表4.2-2,按机床实际进给量和实际转速,取,实际切削速度。切削工时:,则机动工时为此处添加夹具设计部分总 结设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入社会打下了好的基础。设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们踏入社会的关键一步致 谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年11第四章 制动器杠杆车外圆夹具设计4.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工制动器杠杆车外圆夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。选择T(x) 611B 汉川车床。(1) 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多,有通用的三爪卡盘、四爪卡盘,花盘,顶尖等,还有自行设计的心轴;专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转,刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上,工件常以孔或外圆定位,夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时,由于零件形状较复杂,难以装夹在通用卡盘上,因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状,故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘,上面开有若干个T形槽,安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件,可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称,要注意平衡。(2) 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件,常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动,夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少,属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具,所以零件在车床上加工用专用夹具。4.2车床夹具的设计要点(1)定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时,要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合,夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转,故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外,整个夹具还要受到重力和离心力的作用,转速越高离心力越大,这些力不仅降低夹紧力,同时会使主轴振动。因此,夹紧机构必须具有足够的夹紧力,自锁性能好,以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具,夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。(2)夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此,要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接,用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式:1)对于径向尺寸D140mm,或D(23)d的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中,并用螺杆拉紧,如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具,一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图1-b所示的过渡盘,其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合,并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开,可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上,用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度,可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构,如图1-c所示,过渡盘在其长锥面上配合定心,用活套在主轴上的螺母锁紧,由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高,但端面要求紧贴,制造上较困难。图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后,其端面与主轴端面只允许有0.050.1mm的间隙,用螺钉均匀拧紧后,即可保证端面与锥面全部接触,以使定心准确、刚度好。图1 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用,设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸,可查阅有关手册4.3 定位机构由零件图分析加工外圆夹具的加工要求,必须保证孔轴向和径向的加工尺寸,得出,夹具必须限制工件的六个自由度,才可以达到加工要求。先设计夹具模型如下:选择定位元件为:支撑钉,固定V型块,活动V型块。支撑板限制了X,Y,Z方向的移动自由度,X,Y方向的转动自由度,支撑钉限制了Z方向的转动自由度。可见,定位方案选择合理。4.4夹紧机构选择工件的夹紧方案,夹紧方案的选择原则是夹得稳,夹得劳,夹得快。选择夹紧机构时,要合理确定夹紧力的三要素:大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下:1. 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置;2. 夹紧力要适当,既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动,又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。3. 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。4. 机构应尽量简单,制造、维修要方便。分析零件加工要素的性质,确定夹紧动力源类型为手动夹紧,夹紧装置为压板,压紧力来源为螺旋力。夹具的具体结构与参数见夹具装配图和零件图。5.4 切削力及夹紧力的计算刀具:外圆车刀 粗车切削力:查现代机床夹具设计P104表,得车削切削力计算公式: 圆周分力Fc = 902 Kp径向分力Fp = 2383Kp轴向分力Ff =3326Kp其中背吃刀量 2.3mmf每转进给量 0.16mmVc切削速度m/min 60Kp修正系数1.08 所以切削时的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N精车切削力:背吃刀量0.5mmf每转进给量 0.13mmVc切削速度m/min 38Kp修正系数 1.08所以切削时的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N4.5零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时,加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示,在夹具上加工时,尺寸的加工误差的影响因素如下所述:(1)定位误差注:V型块夹角=90。基准位移误差:工件以外圆柱面在V型块定位,由于工件定位面外圆直径有公差D,因此对一批工件来说,当直径由最小DD变大到D时,工件中心(即定位基准)将在V型块的对称中心平面内上下偏移,左右不发生偏移,即工件由变大到,其变化量(即基准位移误差)从图(a)中的几何关系退出:Y=基准不重合误差:从图(b)中设计基准与定位基准不重合,假设定位基准不动,当工件直径由最小DD变到最大D时,设计基准的变化量为,即基准不重合误差B=。从图(c)中可知,设计基准为工件的下母线。即,上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反,故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求(2)夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差,以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.(3)安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合,夹具的安装误差几乎可以忽略不计。(4)加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是: 精度储备:故此方案可行。4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求(1)应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面,应有适当的尺寸精度和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。(2)应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动,夹具体应有足够的壁厚,刚性不足处可适当增设加强筋。(3)应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大,结构比较复杂,而且各表面间的相互位置精度要求高,因此应特别注意其结构工艺性,应做到装卸工件方便,夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下,应尽量能减轻重量,缩小体积,力求简单。(4)应便于排除切屑在机械加工过程中,切屑会不断地积聚在夹具体周围,如不及时排除,切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度,切屑的抛甩可能缠绕定位元件,也会破坏定位精度,甚至发生安全事故。因此,对于加工过程中切屑产生不多的情况,可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间:对于加工过程中切削产生较多的情况,一般应在夹具体上设置排屑槽。(5)在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时,夹具的重心应尽量低,支承面积应足够大,安装基面应有较高的配合精度,保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空,大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸,然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。4.6 零件的车床专用夹具简单使用说明(1)夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便,悬臂尺寸要短,重心尽可能靠近主轴。(2)当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时,将产生较大的离心力和振动,影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产,特别是在转速较高的情况下影响更大。因此,对于重量不对称的夹具,要有平衡要求。平衡的方法有两种:设置平衡块或加工减重孔。在工厂实际生产中,常用适配的方法进行夹具的平衡工作。(3)为了保证安全,夹具上各种元件一般不超过夹具的圆形轮廓之外。因此,还应该注意防止切削和冷却液的飞溅问题,必要时应该加防护罩。
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