BC-05某装置拨叉件的铣宽18槽夹具设计及加工工艺装备-工装含非标5张CAD图
BC-05某装置拨叉件的铣宽18槽夹具设计及加工工艺装备-工装含非标5张CAD图,bc,05,装置,拨叉件,18,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,工装,非标,cad
摘 要某装置拨叉件零件的加工工艺规程及其铣宽18槽的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:拨叉件、加工工艺、工装、专用夹具、工艺路线、切削用量AbstractProcessing procedure of fork parts of a device and design of fixture for milling 18 slots are three parts: process design, process design and special fixture design. In the process design, we should first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, then design the process route of the parts; then calculate the size of the parts in each step, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each step; and then design the special fixture, select and design the fixture. Each component, such as positioning element, clamping element, guiding element, fixture body and machine tool connecting parts and other components, calculates the positioning error of fixture positioning, analyses the rationality and shortcomings of fixture structure, and pays attention to improvement in future design.Key words: fork shifting parts, processing technology, tooling, special fixture, process route, cutting parameters目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1引言11.2制订工艺规程的程序11.3研究方法及技术路线21.4课题背景及发展趋势2第2章 工艺规程设计42.1毛坯的制造形式42. 2零件分析42.3 结构工艺性分析52.4 基面的选择52.4.1 粗基准的选择原则52.4.2精基准选择的原则62.5制定工艺路线62.5.1方案一72.5.2 方案二72.5.3 方案比较82.6确定各工序的加工余量82.7确定切削用量及基本工时9第3章 拨叉铣槽的夹具设计183.1定位基准的选择183.2切削力及夹紧力的计算183.2.1 夹紧机构介绍183.2.2铣削力计算193.2.3 夹紧力计算193.3 误差分析203.3.1定位误差203.3.2产生定位误差的原因203.3.3基准位移误差213.3.4基准不重合误差213.4 定位键的设计223.5 夹具工作原理243.6 确定夹具体24总 结26致 谢27参考文献28IV第1章 绪论1.1引言制造技术的重要性是不言而喻的,它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济的今天,它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程,在人类发展的初期,为了生存,制造了石器以便于狩猎,此后,出现了陶器,铜器,铁器,和一些简单的机械,如刀,剑,弓,箭等兵器,锅,壶,盆,罐等用具,犁,磨,碾,水车等农用工具,这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程,主要围绕生活必需和存亡征战,制造资源,规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展,制造技术的范围,规模的不断扩大,技术水平的不断提高,向文化,艺术,工业发展,出现了纸张,笔墨,活版,石雕,珠宝 ,钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会,出现了大工业生产,使得人类的物质生活和文明有了很大的提高,对精神和物质有了更高的要求,科学技术有了更快更新的发展,从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产,内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车,火车和舰船,喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展,集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平,纳米技术的出现开创了微创机械的先河,因此,人类的活动与制造密切相关,人类活动的水平受到了限制,宇宙飞船,航天飞机,人造飞机,人造卫星以及空间工作站等技术的出现,使人类活动走出了地球,走向太空 。1.2制订工艺规程的程序1.计算生产纲领,确定生产类型2.分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查3.确定毛坯种类、形状、尺寸及精度4.制订工艺路线5.进行工序设计(确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备,计算时间定额等。)1.3研究方法及技术路线1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中,应当掌握下面一些资料:工程图纸,工艺文件,生产纲领,制造与使用夹具情况等。2. 制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领,确定生产类型,分析产品装配图,对零件图样进行工艺审查,确定毛坯的种类,形状,尺寸及精度,拟定工艺路线(划分工艺规程的组成,选择的定位基准,选择零件表面的加工方法,安排加工顺序,选择机床设备等),进行工序设计(确定各工序加工余量,切削余量,工序尺寸及工差,选择工艺装备,计算时间定额等),确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算,以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。4. 确定夹具其他部分的结构形式如分度装置,对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在绘制总装配图时,尽量采用1:1比例,主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时,先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面,如定位表面,夹紧表面和被加工表面等。其中,被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体,按定位元件,导向元件,夹紧机构,传动装置等顺序, 画出具体结构。6. 标注各部分主要尺寸,公差配合,和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称,编号,序号,零件名称及材料,数量等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。1.4课题背景及发展趋势机床夹具是在切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法,我们必须深入生产实践调查研究,因为,这样有利于我们掌握一些重要资料,例如: (1)工件的图纸详细阅读图纸,了解工件被加工表面的技术要求,该件在机械中的位置和作用,以及装配中的特殊要求。(2)工艺文件了解工件的工艺过程,本工序的加工要求,工件已加工面及及待加工面的状况,基准面的选择状况,可用的机床设备的主要规格,与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。(3)生产纲领夹具的结构形式应与工件批量大小相适应,做到经济合理。(4)制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计,我也要了解并注意设计夹具出现的问题,对夹具最基本的要求是:工件的定位准确,定位精度满足加工要求,工件夹紧牢固可靠,操作安全方便,成本低廉。工件夹具中的定位精度,主要是定为基准是否与工序基准重合,定位基准的形式和精度,定位元件的形式和精度,定位元件的布置方式,定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差,可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时,要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下,不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度,和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度,主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此,提高夹具制造精度,减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高,而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时,应采用调整法或就地加工法解决,即在安装夹具时找正定位表面的准确位置,或在夹具安装后加工定位表面,使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有:导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时,可通过撤销多余定位定位元件,使多余定位元件失去限制重复自由度的能力,增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。第2章 工艺规程设计2.1毛坯的制造形式零件材料为HT150,属于中大批量生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用铸造,段造精度为8级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2. 2零件分析 图2-1 拨叉零件图拨叉共有八组加工表面,现分述如下: 1. 工件右侧端面2. 工件左侧端面3. 孔4. 键槽5. 宽18槽6. 30斜面7. 9孔8. 锥销孔技术要求如下:1. 未注圆角半径R3。2. 未注倒角C1;2.3 结构工艺性分析零件的结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下,制造的可行性与经济性。零件结构工艺性审查如下所述:1、 车床小刀架作出工艺凸台,以便加工下部燕尾槽导轨面时装夹方便。2、 锥形零件应作出装夹工艺面以便装夹。3、 避免设置倾斜的加工面,以便减少装夹次数。4、 改为通孔或扩大中间孔可减少装夹次数,保证孔的同轴度。5、 被加工表面设置在同一平面,可一次走刀加工,缩短调整时间。6、 锥度相同只需作一次调整。7、 轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角应尽量一致,以减少刀具种类。8、 底部为圆形弧,只能单件垂直进刀加工,改为平面可多件连续加工。9、 需多刀加工的零件,各段长度应相近的整数倍,车刀按间距设置,刀架移动即可。10、 避免内表面、内凹面的加工,利于提高效率,保证精度。11、 加工螺纹时应留有退刀槽,或具有螺纹尾扣,以方便退刀。12、 磨削时各表面间的过渡部分,应留有越程槽。13、 加工多联齿轮或插键槽时应留有空刀。14、 将支承面改为台阶式,将加工面铸出凸台、保留精加工面的必要长度,以减少加工面,提高效率,保证精度。2.4 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理,可以保证质量,提高生产效率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,严重的还会造成零件大批报废,使生产无法进行。2.4.1 粗基准的选择原则1.如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2.如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。3.如需保证各加工表面都有足够的加工余量,应选加工余量较小的表面作粗基准。4.选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等缺陷,以便定位可靠。5.粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。由以上及零件知,选用40端面及其外圆面作为定位粗基准。2.4.2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求:1.用设计基准作为定位基准,实现“基准重合”,以免产生基准不重合误差。2.当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一”,以免生产基准转换误差。3.当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4.为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5.有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。由上及零件图知,选用(即基准面A)、键槽及其端面作为定位精基准。2.5制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下,可采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外,还应考虑经济效果,以便降低生产成本。2.5.1方案一 工序01:铸造 工序02:时效处理 工序03:铣工件右侧端面 工序04:铣工件左侧端面 工序05:钻、扩、铰孔 工序06:插宽6键槽 工序07:铣宽18槽 工序08:铣30斜面 工序09:钻、铰9孔 工序10:配作锥销孔 工序11:去毛刺工序12:检验至图纸要求并入库2.5.2 方案二 工序01:铸造 工序02:时效处理 工序03:铣工件右侧端面 工序04:铣工件左侧端面 工序05:铣宽18槽 工序06:插宽6键槽 工序07:铣30斜面 工序08:钻、扩、铰孔 工序09:钻、铰9孔 工序10:配作锥销孔 工序11:去毛刺工序12:检验至图纸要求并入库2.5.3 方案比较方案二是将所有面和槽加工完之后,再加工孔,而方案一则是先加工40端面,接着钻孔即基准C,由基准选择原则,基准先行这条知,方案一合理。2.6确定各工序的加工余量1. 工件右侧端面的加工余量工件右侧端面,粗糙度为Ra12.5,尺寸公差等级CT8,加工余量等级MA-E,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm,由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,一步铣削满足其精度要求。2. 工件左侧端面的加工余量工件左侧端面,粗糙度为Ra12.5,尺寸公差等级CT8,加工余量等级MA-E,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm,由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,一步铣削满足其精度要求。3. 孔的加工余量孔,表面粗糙度Ra3.2,精度等级H7,因孔的尺寸不大,故采用实心铸造,查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知,先钻孔至18,再扩18孔至19.8,最后铰19.8孔至,方能满足其精度要求。4. 键槽的加工余量键槽的尺寸不大,故采用实心铸,表面粗糙度Ra25、Ra6.3,由机械制造工艺设计简明手册表1.4-7知,一步插削即可满足其要求。5. 宽18槽的加工余量18槽,表面粗糙度Ra6.3、Ra12.5,尺寸公差等级CT8,加工余量等级MA-E,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm,由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,一步铣削满足其精度要求。6. 30斜面的加工余量30斜面,表面粗糙度Ra6.3、Ra12.5,尺寸公差等级CT8,加工余量等级MA-E,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm,由机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,一步铣削满足其精度要求。7.9孔加工余量9孔,因孔的尺寸不大,故采用实心铸造,表面粗糙度Ra3.2,查机械制造工艺设计简明手册表2.3-9知,先钻孔至8.8,再铰8.8孔至9,即可满足其精度要求。8.锥销孔 锥销孔,零件图要求铸造出3的底孔,然后再配作销孔。9.其他不加工表面,铸造即可满足其精度要求。 图2-2 拨叉毛坯图2.7确定切削用量及基本工时 工序01:铸造 工序02:时效处理 工序03:铣工件右侧端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为 工序04:铣工件左侧端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度3) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为: 工序05:钻、扩、铰孔工步一钻孔至18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18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:扩18孔至19.8利用钻头将孔扩大至,根据有关手册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书,选取则主轴转速为,并按机床说明书取,实际切削速度为切削工时:,则机动工时为工步3:铰19.8孔至根据参考文献表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 工序06:插宽6键槽1. 选择刀具刀具选取插刀2. 决定插削用量1)决定插削深度2)决定每次进给量及切削速度 根据B5020型插床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-44得,插床B5020的部分技术参数如下:滑枕最大行程速度(m/min) 1.727.5滑枕每往复一次工作台进给量:(mm)纵向 0.081.24橫向 0.081.24主电动机功率(KW) 33)计算工时K=0.650.93在此取0.8、值查机械制造工艺设计简明手册表6.2-4得=45mm,v=10m/min,=0.35r/minmin 工序07:铣宽18槽1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度4) 决定每次进给量及切削速度 根据X62W型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为 工序08:铣30斜面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度5) 决定每次进给量及切削速度 根据X52K型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取800当800r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为 工序09:钻、铰9孔工步一:钻孔至8.8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8.8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8.8至9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 工序10:配作锥销孔确定进给量:根据参考文献表2-7,当钢的,。由于本零件在加工锥销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 工序11:去毛刺工序12:检验至图纸要求并入库第3章 拨叉铣槽的夹具设计对于成批生产的零件,大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下,亦可部分采用通用夹具。本加工工艺规程中,所用夹具均为专用夹具,需专门设计、制造,这里对拨叉铣槽的夹具进行分析。3.1定位基准的选择拨叉铣槽在加工工艺规程中为工序07,由零件图可知,选用孔、宽6键槽及其端面作为定位基准。3.2切削力及夹紧力的计算3.2.1 夹紧机构介绍1.夹紧的目的:使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏,同时保证加工精度。2 .夹紧力的方向的确定: 1)夹紧力的方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位,一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2)夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致,以利于减少工件的变形。 3)夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致,有利于减小夹紧力。3 .夹紧力的作用点的选择: 1)夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的区域内,以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2)夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4)夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4. 选择夹紧机构:设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:1)夹紧必须保证定位准确可靠,而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度,手动夹紧机构4)必须保证自锁,机动夹紧应有联锁保护装置,夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点:结构简单,制造方便加紧可靠施力范围大;自锁性能好操;扩力比80以上,行程S不受限制;加紧工作慢,效力低。3.2.2铣削力计算计算切削力如下:查简明机床夹具设计手册表3-3得切削力计算公式:由铣右端面的工时计算知,=0.2mm,由简明机床夹具设计手册表3-3知即 =13259.5N3.2.3 夹紧力计算所需夹紧力,查表5得,安全系数K=式中为各种因素的安全系数,查表得:K=1.872,当计算K2.5时,取K=2.5孔轴部分由M6螺母锁紧,查表得夹紧力为18650N=46625N由上计算得,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.3 误差分析在夹具设计中,定位方案不合理,工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案,按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中,工件的批量越大,定位元件的磨损越快,选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性,方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准,均应符合六点定位原理。3.3.1定位误差工件的加工误差,是指工件加工后在尺寸,形状和位置三个方面偏离理想工件的大小,它是由三部分因素产生的:1)工件在夹具中的定位、夹紧误差。2)夹具带着工件安装在机床上,夹具相对机床主轴(或刀具)或运动导轨的位置误差,也称对定误差。3)加工过程中误差,如机床几何精度,工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。3.3.2产生定位误差的原因1.基准不重合来带的定位误差: 夹具定位基准与工序基准不重合,两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去,所产生定位误差称之为基准转换误差。2.间隙引起的定位误差 在使用心轴、销、定位套定位时,定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。3.与夹具有关的因素产生的定位误差1)定位基准面与定位元件表面的形状误差。2)导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差,以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。3)夹具在机床上的安装误差,即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。4)夹紧力使工件与定位元件间的位置误差,以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。 3.3.3基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为基准位移误差,用表示。工件以20孔在轴上定位铣槽,如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致,做无间隙配合,即孔的中心线与轴的中心线位置重合,则不存在因定位引起的误差。但实际上,轴和工件内孔都有制造误差,于是工件套在轴上必然会有间隙,孔的中心线与轴的中心线位置不重合,导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差,其变动量即为最大配合间隙。按下式计算 式中 基准位移误差,mm 孔的最大直径,mm 轴的最小直径,mm =0.027mm3.3.4基准不重合误差 加工尺寸h的基准是键槽母线上,但定位基准是工件20孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量,称为基准不重合误差,用表示。基准不重合误差为= 式中 基准不重合误差,mm 工件的键槽公差,mm =3.4 定位键的设计定位键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定位键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据JB/T86016-1999定位键结构如图所示:图 3-1 定位键根据T形槽的宽度 a=12mm 定位键的结构尺寸如下:表 3.4-1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D12-0.014-0.0452083105.712+0.0234由于本道工序是铣槽,所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示:图 3-3 直角对刀块塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 图 3-5 平塞尺图塞尺尺寸为:表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC1-0.0060.253.5 夹具工作原理所设计拨叉铣槽装配图如图3.51所示。40端面作为第一定位基准,与定位销端面、浮顶销配合限制三个自由度;孔作为第二定位基准,与定位销配合限制两个自由度;键槽作为第三定位基准,与定位销凸台配合限制一个自由度,限制六个自由度,属于完全定位。装配图的技术要求如下:1.圆柱面轴线对夹具体底面F的平行度公差0.02。2.圆柱面轴线对定位键侧面G的平行度公差0.1。如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了由移动压板组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为铣削,加工余量少,铣削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求 图3-4 铣拨叉槽装配图3.6 确定夹具体夹具体是夹具的基础件,夹具上的各种装置和无件通过夹具体连接成一个整体。故夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。对夹具体的要求:1、有足够的强度与刚度,在加工过程中,夹具体在切削力、夹紧力的作用下,应不会产生不允许的变形和振动。2、尺寸稳定,为保证夹具加工后尺寸稳定,对铸造夹具体要进行时效处理;对焊接夹具体要进行退火处理,以削除内应力。3、对构工艺性好,在保证强度和刚度的前提下,夹具体应力求结构简单,便于制造、装配和检验;体积小、重量轻以便于操作。对于移动或翻转夹具,其重量一般不宜超过10kg。图3-5 夹具体总 结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,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度,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,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他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,他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。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.邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8 2.赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,23.孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12 4.李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,125.邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20006.黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,77.丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19978.储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,129.廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,110.乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1211.李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,412.陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,413.机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,714.龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,715.李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 716.周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,1229
收藏