填料箱盖零件的钻6-φ13.5孔钻床夹具设计及加工工艺规程【含非标6张CAD图带过程、工序卡片-独家】
填料箱盖零件的钻6-13.5孔钻床夹具设计及加工工艺规程【含6张CAD图带过程、工序卡片独家】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:
请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-1459919609目录第 1 章 零件的分析 .11.1 零件的作用 .11.2 零件的工艺分析 .1第 2 章 工艺规程设计 .32.1 毛坯的制造形式 .32.2 基准面的选择 .32.2.1 粗基准的选择 .32.2.2 精基准的选择 .32.3 制订工艺路线 .32.3.1 工艺线路方案一 .42.3.2 工艺路线方案二 .42.3.3 工艺方案的比较与分析 .42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .52.5 确定切削用量及基本工时 .7第 3 章 夹具设计 .223.1 研究原始质料 .223.2 定位、夹紧方案的选择 .223.3 切削力及夹紧力的计算 .223.4 误差分析与计算 .253.5 定位销选用 .263.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .273.7 确定夹具体结构和总体结构 .293.8 夹具设计及操作的简要说明 .303.9 夹具装配图 .31总结 .33参 考 文 献 .34请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196091第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车的填料箱盖(附图 1.1) ,其主要作用是保证对箱体起密封作用,使箱体在工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。图 1。1 填料箱盖1.2 零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求: (查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 )1.以 65H5( )轴为中心的加工表面。013.包括:尺寸为 65H5( )的轴,表面粗糙度为 1.6, 尺寸为013.80 的与 65H5( )相接的肩面, 尺寸为 100f8( )与013. 036.965H5( )同轴度为 0.025 的面. 尺寸为 60h5( )与013. 4.65H5( )同轴度为 0.025 的孔.2.以 60h5( )孔为中心的加工表面.046.请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196092尺寸为 78 与 60H8( )垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度046.为 0.4,须研磨.3. 以 60H8( )孔为中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-046.6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,粗加工可满足要求.请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196093第 2 章 工艺规程设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为 HT200,考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为 1000 件,属于中批生产的水平,而且零件轮廓尺寸不大,故可以采用铸造成型,这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。2.2 基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择对于一般轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则(保证某重要表面的加工余量均匀时,选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工,为了保证各表面都有足够的余量,应选择加工余量最小的表面为粗基准。 )2.2.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则(基准重合原则;基准统一原则;可靠方便原则) ,对于本零件,有中心孔,可以以中心孔作为统一的基准,但是随便着孔的加工,大端的中心孔消失,必须重新建立外圆的加工基面,一般有如下三种方法:1.当中心孔直径较小时,可以直接在孔口倒出宽度不大于 2MM 的锥面来代替中心孔。若孔径较大,就用小端孔口和大端外圆作为定位基面,来保证定位精度。2.采用锥堵或锥套心轴。3.精加工外圆亦可用该外圆本身来定位,即安装工件时,以支承轴颈本身找正。2.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196094产的条件下,考虑采用普通机床以及部分高效专用机床,配以专用夹具,多用通用刀具,万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。2.3.1 工艺线路方案一工序 铣削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 去毛刺,终检。2.3.2 工艺路线方案二工序 车削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 去毛刺,终检。2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于:方案一是采用铣削方式加工端面,且是先加工 12 孔后精加工外圆面和 60H8( 孔。 ;方案二是使用车削)046.请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196095方式加工两端面,12 孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出,由于零件的端面尺寸不大,应车削端面,在中批生产中,综合考虑,我们选择工艺路线二。但是仔细考虑,在线路二中,工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.然后工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工,其精度要求不高,且切削力较大,可能会引起已加工表面变形,表面粗糙度的值增大。因此,最后的加工工艺路线确定如下:工序 车削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046.工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 去毛刺,终检。以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片” 。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“填料箱盖”零件材料为 HT200,硬度为 HBS190241,毛坯质量约为 5kg,生产类型为中批生产,采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(1)外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大,为简化铸造毛坯的外形,现直接按零件结构取为84、104、160 的阶梯轴式结构,除 65 以外,其它尺寸外圆表面粗糙度值为 R 6.3 um,只要粗车就可满足加工要求,以 155 为例,a2Z=5mm 已能满足加工要求.(2)外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册 (以下简称工艺手册 表 2.2-1,铸件轮廓尺请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-14599196096寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量5.2查表 2.2-4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。(3) 内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度432、要求,R 为 6.3,钻 扩即可满足要求。a(4)内孔 60H8( )。要求以外圆面 65H5( )定位,铸046. 013.出毛坯孔 30。查表 2.3-9,粗镗 59.5 2Z=4.5精镗 59.9 2Z=0.4细镗 60H8( ) 2Z=0.1046.(5) 60H8( )孔底面加工.按照表 2.3-21 及 2.3-23a.研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010b.磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3c.铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度 Z=0.5(7) 6 孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均为自由5.13尺寸精度要求。a6 孔可一次性直接钻出。.b查工艺手册 表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5 的孔。钻孔 8.5 攻螺纹 M10图 2.1 毛坯图请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960972.5 确定切削用量及基本工时工序:铣削端面本工序采用计算法确定切削用量1.加工条件工件材料:HT200,铸造。加工要求:铣 65、155 端面表面粗糙度值 R 为 6.3。a机床:X6132 卧式铣床。刀具:刀片材料为 YG6,2.计算切削用量(1)铣削 65、155 两端面确定端面最大加工余量:已知毛坯长度方向单边余量为3 mm,则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工,25.a =2mm 计。长度加工方向取 IT12 级,取 mm。确定进给量 f:根据p 04.切削用量简明手册 (第三版) (以下简称切削手册表 1.4,当刀杆 16mmX25mm, a 表 1.30),故机床进给系统可正常工作。切削工时: t= nfl21式中: L=105mm, L =4mm, L =01所以:t= (min)27.350.64(2) 粗车 65 外圆请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960911实际切削速度 V= =10wndmin/3.620534.计算切削工时: 按表 6.2-1,取 L=17mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in26.05.3017infl(2) 粗车 75 外圆取 n =305r/minw实际切削速度 V= =10wdmin/9.710534.计算切削工时: 按表 6.2-1,取L=83mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in564.038infl(3) 粗车 100 外圆取 n =305r/minw实际切削速度 V= =10wdmin/78.951034.计算切削工时: 按表 6.2-1,取L=15mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in104.530nfl(4) 车槽.采用切槽刀,r =0.2mmR根据机械加工工艺师手册表 27-8请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960912取 f=0.25mm/r n =305r/minw计算切削工时L=9mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= min08.539nfl工序 钻扩 mm、及锪 孔。转塔机床 C365L43(1)钻孔 m25f=0.41mm/r(见切削手册表 2.7)r=12.25m/min(见切削手册表 2.13 及表 2.14,按 5 类加工性考虑) min)/(1302.10rdvnws 按机床选取:=136r/min(按工艺手册 表 4.2-2)wn所以实际切削速度 min/68.1032510ndvw切削工时计算:, =10mm, =4mm 则:ml651l2l=fntwin41.0365(2) 钻孔 mm32根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=(1.21.3) v=( )钻f 312钻v公式中 、 为加工实心孔时的切削用量,查切削手册钻f钻v得 =0.56mm/r(表 2.7)钻请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960913=19.25m/min(表 2.13)钻v并令: f=1.35 =0.76mm/r钻f按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min钻vmin/6.732.10rdvns 按照机床选取 mi/78rw所以实际切削速度: min/84.71032ndv切削工时计算:, , 则:ml71l2l65=fntw1 in2.178.0(3) 锪圆柱式沉头孔 m43根据有关资料介绍,锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/21/3,故f= rf/2.0631钻按机床取 f=0.21mm/rr= min/.82531r钻 i/7.614.0rdvns按机床选取: i/58rw所以实际切削速度为:请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960914min/83.71054ndvw切削工时计算:, , 则:ml21l2l=fntw1 in56.12.087工序 钻 6 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24(1) 钻 6- 13.5f=0.35mm/r V=17mm/min所以 :n= =401(r/min)5.130V按机床选取: min/4rnw所以实际切削速度为: min/95.16045.31dv切削工时, , 则:ml41l2l=fntw1 in157.03.4t=6t=6 0.157=0.942min(2) 钻 2 底孔 8.5HM60f=0.35mm/rv=13m/min所以 n= =487r/min5.810v请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960915按机床选取 min/50rnw实际切削速度 i/35.1.810dv切削工时, , 则:ml15l41ml32=fntw1 in126.05.4i22t(3) 4 深 20,孔深 24,底孔 8.5HM60f=0.35mm/r v=13m/min所以:n= =487r/min5.810v按机床选取 min/rnw实际切削速度 min/35.105.81dv切削工时, , 则:ml24l41l2=fntw2 in16.035.4mi16.04.3t(4) 攻螺纹孔 2 HM请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960916r=0.2m/s=12m/min所以: min/382rns按机床选取则15w实际切削速度 min/9.0315ndv计算工时, , 则:ml15l31l2=fntw2 in067.153mi4.067.4t(5) 攻螺纹 4-M10r=0.2m/s=12m/min所以:in/382rns按机床选取则15w实际切削速度 min/9.0315ndv计算工时, , 则:ml20l31l2=fntwin083.15mi.083.4.5t请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960917工序:精铣 65mm 的外圆及与 80mm 端面铣 X6132(1)精铣端面Z=0.4mm map2.0rf/1.0计算切削速度:按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为(寿命选 T=90min) in)/(kfyxaTcvvpmvc式中 , , 修正系数 见切削158v ,15.0v4.0v15.mvk手册表 1.28所以: min/2579.0814.0.1.02.60841515.kfaTcvvyxpmvc min/23807rdnwcs 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8)与 1023r/min。如果选995r/min,则速度损失较大。所以实际切削速度 min/3011820v计算切削工时按工艺手册表 6.2-1 取, , , 则:ml5.12680l21l020sl=ifnlltws21 min48.1.5.请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960918(2)精车 65 外圆2Z=0.3 f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc式中 , , 修正系数 见切削158v ,15.0v4.0v15.vk手册表 1.28所以: min/2579.0814.0.1.02.60841515.kfaTcvvyxpmvc min/rnw所以实际切削速度 i/2451062v计算切削工时, , 则:ml17l31ml2=ifntwin3.021.07(3)精车外圆 100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r mi/57vc取 min/120rnw实际切削速度 in/8.37610v计算切削工时请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960919, , 则:ml30l31ml02=ifntwmin6.021.3工序:精、粗、细镗 mm 孔)(86046.H(1)粗镗孔至 59.5mm2Z=4.5mm 则:Z=2.25mm min/18560310rdvnw查有关资料,确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min,f=0.8mm/min 由于 T740 金刚镗主轴转数为无级调数,故以上转数可以作为加工时使用的转数。, , 则:ml78l31l02=ifntw1 min64.138.1507(2)精镗孔至 59.9mm2Z=0.4mm, Z=0.2mm, f=0.1mm/r, v=80m/minin/425601.380rdvnw计算切削工时, , 则:ml78l31ml2=ifntwmin81.32.04578(3)细镗孔至 mm)(86046.H由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精、请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960920细镗孔,故切削用量及工时均与精樘相同。f=0.1mm/r =425r/min V=80m/minmap05.wn工序:铣 60 孔底面铣床:X63铣刀:选用立铣刀 d=10mm L=115mm 齿数 Z=4切削速度:参照有关手册,确定 v=15m/min, maw7=477.7r/min10510wsdvn采用 X63 卧式铣床,根据机床使用说明书(见工艺手册表 4.2-39)取 =475r/minwn故实际切削速度为: min/9.140751ndvw当 时,工作台的每分钟进给量 应为mi/475rnwfi/08.zfw查机床说明书,刚好有 故直接选用该值。in/150m计算切削工时L=(60mm-30mm)=30mmin2.0153mt倒角 1x45采用 90锪钻工序:磨 60 孔底面选择磨床:选用 MD1158(内圆磨床)选择砂轮:见工艺手册第三章中磨料选择各表,结果为 A36KV6P 20x6x8mm请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960921切削用量的选择:砂轮转速 , m/smin/150rn砂 5.27砂v轴向进给量 ,径向进给量 fa3mfr01切削工时计算:当加工一个表面时(见工艺手册表 6.2-8)rabfklzt102式中 L:加工长度 L=30mm b:加工宽度 b=30mm:单位加工余量 =0.2mm K:系数 K=1.1bzzr: 工作台移动速度(m/min):工作台往返一次砂轮轴向进给量af: 工作台往返一次砂轮径向进给量v则 min4.015.3102t工序: 镗 60mm 孔底沟槽内孔车刀 保证 t=0.5mm,d=2mm工序: 研磨 60mm 孔底面采用手工研具进行手工研磨:Z=0.01mm请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960922第 3 章 夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工 6-13.5 孔,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对加工前,平面进行了粗、精铣加工,底面进行了钻、扩加工。因此,定位、夹紧方案有:夹紧方式用操作简单,通用性较强的铰链移动压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面一销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。图 3.1 定位图3.3 切削力及夹紧力的计算刀具:钻头直径 13.5。则轴向力:见工艺师手册表 28.4F=C d f k 3.1F0zFy式中:C =420, Z =1.0, y =0.8, f=0.35Fk =(F07.1)92()103.FnHB请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960923F=420 1.0.8357213()N转矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TT=0.206 )(34.170.35.18.02 MN功率 P =mKWdTV26.94730在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K K K K1234式中 K 基本安全系数,1.5; K 加工性质系数,1.1;1 2K 刀具钝化系数, 1.1; K 断续切削系数, 1.13 4则:F =KF=1.5/ )(2391.1. N钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT2670534.取 .0fF =4416f )(6.41.NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960924最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即: FKW安全系数 K 可按下式计算有: 6543210式中: 为各种因素的安全系数,查参考文献 5表6可得: 21.10.1.30.156CK.2522P.f所以有: 193.08()KCWFN76P5.()Kf该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力 F 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力:F 夹KF (N)扭距: 93.103.24.05.14.3108.90 MYFXKfdCNm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数 321K由资料机床夹具设计手册查表 可得:721切削力为: 式(2.17)Pf KfDF75.02.14式中 5mr/3.请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960925查表 得: 82195.0)1(6.HBKp即: )(69.0NFf实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 12KWf安全系数 K 可按下式计算,由式(2.5)有: 6543210式中: 为各种因素的安全系数,见参考文献 16机床夹6具设计手册表 可得: 25.01.32.10.21K所以: )(.465.698NFWf由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算图 3.2 定位该夹具以一销定位,为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj与机床夹具有关的加工误差 ,一般可用下式表示:jMjjWDAZWj 由参考文献5可得:请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960926销的定位误差 : 11minDWd1 21min2min.DdDdJarctgL其中:, , ,10.52D2010.d20.3d, minmin.34,.63W.JW 夹紧误差 : cos)(minaxyj其中接触变形位移值:1()(9.62HBZyRaZkNcl查5表 1215 有 。104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos.8jym 磨损造成的加工误差: 通常不超过Mjm5. 夹具相对刀具位置误差: 取AD01.误差总和: 0.5.3jw从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 定位销选用本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位,其参数如下表:表 3.1 定位销Dd H 公称尺寸 公差1h1b1dC120 16 20 00.011 22 5 1 4 M12 4请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-1459919609273.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。图 3.3 可换钻套表 3.2 钻套Dd H 公称尺寸 公差12Dh1mCr7 22 11+0.018+0.00722 18 10 4 9 0.5 18 0.5请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960928衬套选用固定衬套其结构如图所示:图 3.4 固定衬套表 3.3 固定衬套d D公称尺寸 公差H公称尺寸 公差C 17+0.034+0.01612 15+0.023+0.0120.5 2钻模板选用钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-1459919609293.7 确定夹具体结构和总体结构图 3.5 夹具体对夹具体的设计的基本要求:(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960930(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。3.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-1459919609313.9 夹具装配图图 3.6 主视图 图 3.7 左视图 请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960932图 3.8 俯视图请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960933总结本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产,工序就分得很散,中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。在本次设计中已无大的问题,基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。请充值后下载含图纸源文件压缩包,需要其他课题加 Q-145991960934参 考 文 献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社,200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社,20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社,20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社,2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社,200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社,200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社,19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社,200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社,20028 目录第 1 章 零件的分析 .11.1 零件的作用 .11.2 零件的工艺分析 .1第 2 章 工艺规程设计 .32.1 毛坯的制造形式 .32.2 基准面的选择 .32.2.1 粗基准的选择 .32.2.2 精基准的选择 .32.3 制订工艺路线 .32.3.1 工艺线路方案一 .42.3.2 工艺路线方案二 .42.3.3 工艺方案的比较与分析 .42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .52.5 确定切削用量及基本工时 .7第 3 章 夹具设计 .223.1 研究原始质料 .223.2 定位、夹紧方案的选择 .223.3 切削力及夹紧力的计算 .223.4 误差分析与计算 .253.5 定位销选用 .263.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .273.7 确定夹具体结构和总体结构 .293.8 夹具设计及操作的简要说明 .303.9 夹具装配图 .31总结 .33参 考 文 献 .34 1第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给定的零件是解放牌汽车的填料箱盖(附图 1.1) ,其主要作用是保证对箱体起密封作用,使箱体在工作时不致让油液渗漏。填料箱主要由填料,水封环,填料筒,填料压盖,水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙,不让泵内的水流不流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空!当泵轴与填料摩擦产生热量就要靠水封管住水到水封圈内使填料冷却!保持水泵的正常运行。图 1。1 填料箱盖1.2 零件的工艺分析填料箱盖的零件图中规定了一系列技术要求: (查表 1.4-28机械制造工艺设计简明手册 )1.以 65H5( )轴为中心的加工表面。013.包括:尺寸为 65H5( )的轴,表面粗糙度为 1.6, 尺寸为013.80 的与 65H5( )相接的肩面, 尺寸为 100f8( )与013. 036.965H5( )同轴度为 0.025 的面. 尺寸为 60h5( )与013. 4.65H5( )同轴度为 0.025 的孔.2.以 60h5( )孔为中心的加工表面.046. 2尺寸为 78 与 60H8( )垂直度为 0.012 的孔底面,表面粗糙度046.为 0.4,须研磨.3. 以 60H8( )孔为中心均匀分布的 12 孔,6-13.5,4-M10-046.6H 深 20 孔深 24 及 4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求为 6.3,粗加工可满足要求. 3第 2 章 工艺规程设计2.1 毛坯的制造形式零件材料为 HT200,考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。由于年产量为 1000 件,属于中批生产的水平,而且零件轮廓尺寸不大,故可以采用铸造成型,这从提高生产率、保证加工精度上考虑,也是应该的。2.2 基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择对于一般轴类零件而言,以外圆作为粗基准是完全合理的。按照有关的粗基准选择原则(保证某重要表面的加工余量均匀时,选该表面为粗基准。若工件每个表面都要求加工,为了保证各表面都有足够的余量,应选择加工余量最小的表面为粗基准。 )2.2.2 精基准的选择按照有关的精基准选择原则(基准重合原则;基准统一原则;可靠方便原则) ,对于本零件,有中心孔,可以以中心孔作为统一的基准,但是随便着孔的加工,大端的中心孔消失,必须重新建立外圆的加工基面,一般有如下三种方法:1.当中心孔直径较小时,可以直接在孔口倒出宽度不大于 2MM 的锥面来代替中心孔。若孔径较大,就用小端孔口和大端外圆作为定位基面,来保证定位精度。2.采用锥堵或锥套心轴。3.精加工外圆亦可用该外圆本身来定位,即安装工件时,以支承轴颈本身找正。2.3 制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生 4产的条件下,考虑采用普通机床以及部分高效专用机床,配以专用夹具,多用通用刀具,万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。2.3.1 工艺线路方案一工序 铣削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 去毛刺,终检。2.3.2 工艺路线方案二工序 车削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 去毛刺,终检。2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于:方案一是采用铣削方式加工端面,且是先加工 12 孔后精加工外圆面和 60H8( 孔。 ;方案二是使用车削)046. 5方式加工两端面,12 孔的加工放在最后。两相比较起来可以看出,由于零件的端面尺寸不大,应车削端面,在中批生产中,综合考虑,我们选择工艺路线二。但是仔细考虑,在线路二中,工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.然后工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹。这样由于钻孔属于粗加工,其精度要求不高,且切削力较大,可能会引起已加工表面变形,表面粗糙度的值增大。因此,最后的加工工艺路线确定如下:工序 车削左右两端面。工序 粗车 65,85,75,155 外圆及倒角。工序 钻 30 孔、扩 32 孔,锪 43 孔。工序 钻 6-13.5 孔,2-M10-6H,4-M10-6H 深 20 孔深 24 的孔及攻螺纹工序 精车 65 外圆及与 80 相接的端面.工序 粗、精、细镗 60H8( 孔。)046.工序 铣 60 孔底面工序 磨 60 孔底面。工序 镗 60 孔底面沟槽。工序 研磨 60 孔底面。工序 去毛刺,终检。以上工艺过程详见附表 1“机械加工工艺过程综合卡片” 。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“填料箱盖”零件材料为 HT200,硬度为 HBS190241,毛坯质量约为 5kg,生产类型为中批生产,采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(1)外圆表面(65、80、75、100、91、155)考虑到尺寸较多且相差不大,为简化铸造毛坯的外形,现直接按零件结构取为84、104、160 的阶梯轴式结构,除 65 以外,其它尺寸外圆表面粗糙度值为 R 6.3 um,只要粗车就可满足加工要求,以 155 为例,a2Z=5mm 已能满足加工要求.(2)外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册 (以下简称工艺手册 表 2.2-1,铸件轮廓尺 6寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量5.2查表 2.2-4,其余量值规定为 3.03.5 mm.现取 3.0 mm。(3) 内孔。毛坯为实心。两内孔精度要求自由尺寸精度432、要求,R 为 6.3,钻 扩即可满足要求。a(4)内孔 60H8( )。要求以外圆面 65H5( )定位,铸046. 013.出毛坯孔 30。查表 2.3-9,粗镗 59.5 2Z=4.5精镗 59.9 2Z=0.4细镗 60H8( ) 2Z=0.1046.(5) 60H8( )孔底面加工.按照表 2.3-21 及 2.3-23a.研磨余量 Z=0.0100.014 取 Z=0.010b.磨削余量 Z=0.20.3 取 Z=0.3c.铣削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面沟槽.采用镗削,经过底面研磨后镗可保证其精度 Z=0.5(7) 6 孔及 2M106H 孔、4M106H 深 20 孔。均为自由5.13尺寸精度要求。a6 孔可一次性直接钻出。.b查工艺手册 表 2.320 得攻螺纹前用麻花钻直径为8.5 的孔。钻孔 8.5 攻螺纹 M10图 2.1 毛坯图 72.5 确定切削用量及基本工时工序:铣削端面本工序采用计算法确定切削用量1.加工条件工件材料:HT200,铸造。加工要求:铣 65、155 端面表面粗糙度值 R 为 6.3。a机床:X6132 卧式铣床。刀具:刀片材料为 YG6,2.计算切削用量(1)铣削 65、155 两端面确定端面最大加工余量:已知毛坯长度方向单边余量为3 mm,则毛坯长度方向的最大加工余量为 4.25mm,分两次加工,25.a =2mm 计。长度加工方向取 IT12 级,取 mm。确定进给量 f:根据p 04.切削用量简明手册 (第三版) (以下简称切削手册表 1.4,当刀杆 16mmX25mm, a 表 1.30),故机床进给系统可正常工作。切削工时: t= nfl21式中: L=105mm, L =4mm, L =01所以:t= (min)27.350.64(2) 粗车 65 外圆 11实际切削速度 V= =10wndmin/3.620534.计算切削工时: 按表 6.2-1,取 L=17mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in26.05.3017infl(2) 粗车 75 外圆取 n =305r/minw实际切削速度 V= =10wdmin/9.710534.计算切削工时: 按表 6.2-1,取L=83mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in564.038infl(3) 粗车 100 外圆取 n =305r/minw实际切削速度 V= =10wdmin/78.951034.计算切削工时: 按表 6.2-1,取L=15mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= in104.530nfl(4) 车槽.采用切槽刀,r =0.2mmR根据机械加工工艺师手册表 27-8 12取 f=0.25mm/r n =305r/minw计算切削工时L=9mm, L =3mm, L =0mm 则:12t= min08.539nfl工序 钻扩 mm、及锪 孔。转塔机床 C365L43(1)钻孔 m25f=0.41mm/r(见切削手册表 2.7)r=12.25m/min(见切削手册表 2.13 及表 2.14,按 5 类加工性考虑) min)/(1302.10rdvnws 按机床选取:=136r/min(按工艺手册 表 4.2-2)wn所以实际切削速度 min/68.1032510ndvw切削工时计算:, =10mm, =4mm 则:ml651l2l=fntwin41.0365(2) 钻孔 mm32根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=(1.21.3) v=( )钻f 312钻v公式中 、 为加工实心孔时的切削用量,查切削手册钻f钻v得 =0.56mm/r(表 2.7)钻 13=19.25m/min(表 2.13)钻v并令: f=1.35 =0.76mm/r钻f按机床取 f=0.76mm/r v=0.4 =7.7m/min钻vmin/6.732.10rdvns 按照机床选取 mi/78rw所以实际切削速度: min/84.71032ndv切削工时计算:, , 则:ml71l2l65=fntw1 in2.178.0(3) 锪圆柱式沉头孔 m43根据有关资料介绍,锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/21/3,故f= rf/2.0631钻按机床取 f=0.21mm/rr= min/.82531r钻 i/7.614.0rdvns按机床选取: i/58rw所以实际切削速度为: 14min/83.71054ndvw切削工时计算:, , 则:ml21l2l=fntw1 in56.12.087工序 钻 6 13.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H 深孔深 24(1) 钻 6- 13.5f=0.35mm/r V=17mm/min所以 :n= =401(r/min)5.130V按机床选取: min/4rnw所以实际切削速度为: min/95.16045.31dv切削工时, , 则:ml41l2l=fntw1 in157.03.4t=6t=6 0.157=0.942min(2) 钻 2 底孔 8.5HM60f=0.35mm/rv=13m/min所以 n= =487r/min5.810v 15按机床选取 min/50rnw实际切削速度 i/35.1.810dv切削工时, , 则:ml15l41ml32=fntw1 in126.05.4i22t(3) 4 深 20,孔深 24,底孔 8.5HM60f=0.35mm/r v=13m/min所以:n= =487r/min5.810v按机床选取 min/rnw实际切削速度 min/35.105.81dv切削工时, , 则:ml24l41l2=fntw2 in16.035.4mi16.04.3t(4) 攻螺纹孔 2 HM 16r=0.2m/s=12m/min所以: min/382rns按机床选取则15w实际切削速度 min/9.0315ndv计算工时, , 则:ml15l31l2=fntw2 in067.153mi4.067.4t(5) 攻螺纹 4-M10r=0.2m/s=12m/min所以:in/382rns按机床选取则15w实际切削速度 min/9.0315ndv计算工时, , 则:ml20l31l2=fntwin083.15mi.083.4.5t 17工序:精铣 65mm 的外圆及与 80mm 端面铣 X6132(1)精铣端面Z=0.4mm map2.0rf/1.0计算切削速度:按切削手册表 1.27,切削速度的计算公式为(寿命选 T=90min) in)/(kfyxaTcvvpmvc式中 , , 修正系数 见切削158v ,15.0v4.0v15.mvk手册表 1.28所以: min/2579.0814.0.1.02.60841515.kfaTcvvyxpmvc min/23807rdnwcs 按机床说明书(见工艺手册表 4.2-8)与 1023r/min。如果选995r/min,则速度损失较大。所以实际切削速度 min/3011820v计算切削工时按工艺手册表 6.2-1 取, , , 则:ml5.12680l21l020sl=ifnlltws21 min48.1.5. 18(2)精车 65 外圆2Z=0.3 f=0.1mm/r min)/(kfyxaTcvvpmvc式中 , , 修正系数 见切削158v ,15.0v4.0v15.vk手册表 1.28所以: min/2579.0814.0.1.02.60841515.kfaTcvvyxpmvc min/rnw所以实际切削速度 i/2451062v计算切削工时, , 则:ml17l31ml2=ifntwin3.021.07(3)精车外圆 100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r mi/57vc取 min/120rnw实际切削速度 in/8.37610v计算切削工时 19, , 则:ml30l31ml02=ifntwmin6.021.3工序:精、粗、细镗 mm 孔)(86046.H(1)粗镗孔至 59.5mm2Z=4.5mm 则:Z=2.25mm min/18560310rdvnw查有关资料,确定金刚镗床的切削速度为 v=35m/min,f=0.8mm/min 由于 T740 金刚镗主轴转数为无级调数,故以上转数可以作为加工时使用的转数。, , 则:ml78l31l02=ifntw1 min64.138.1507(2)精镗孔至 59.9mm2Z=0.4mm, Z=0.2mm, f=0.1mm/r, v=80m/minin/425601.380rdvnw计算切削工时, , 则:ml78l31ml2=ifntwmin81.32.04578(3)细镗孔至 mm)(86046.H由于细镗与精镗孔时共用一个镗杆,利用金刚镗床同时对工件精、 20细镗孔,故切削用量及工时均与精樘相同。f=0.1mm/r =425r/min V=80m/minmap05.wn工序:铣 60 孔底面铣床:X63铣刀:选用立铣刀 d=10mm L=115mm 齿数 Z=4切削速度:参照有关手册,确定 v=15m/min, maw7=477.7r/min10510wsdvn采用 X63 卧式铣床,根据机床使用说明书(见工艺手册表 4.2-39)取 =475r/minwn故实际切削速度为: min/9.140751ndvw当 时,工作台的每分钟进给量 应为mi/475rnwfi/08.zfw查机床说明书,刚好有 故直接选用该值。in/150m计算切削工时L=(60mm-30mm)=30mmin2.0153mt倒角 1x45采用 90锪钻工序:磨 60 孔底面选择磨床:选用 MD1158(内圆磨床)选择砂轮:见工艺手册第三章中磨料选择各表,结果为 A36KV6P 20x6x8mm 21切削用量的选择:砂轮转速 , m/smin/150rn砂 5.27砂v轴向进给量 ,径向进给量 fa3mfr01切削工时计算:当加工一个表面时(见工艺手册表 6.2-8)rabfklzt102式中 L:加工长度 L=30mm b:加工宽度 b=30mm:单位加工余量 =0.2mm K:系数 K=1.1bzzr: 工作台移动速度(m/min):工作台往返一次砂轮轴向进给量af: 工作台往返一次砂轮径向进给量v则 min4.015.3102t工序: 镗 60mm 孔底沟槽内孔车刀 保证 t=0.5mm,d=2mm工序: 研磨 60mm 孔底面采用手工研具进行手工研磨:Z=0.01mm 22第 3 章 夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工 6-13.5 孔,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对加工前,平面进行了粗、精铣加工,底面进行了钻、扩加工。因此,定位、夹紧方案有:夹紧方式用操作简单,通用性较强的铰链移动压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面一销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。图 3.1 定位图3.3 切削力及夹紧力的计算刀具:钻头直径 13.5。则轴向力:见工艺师手册表 28.4F=C d f k 3.1F0zFy式中:C =420, Z =1.0, y =0.8, f=0.35Fk =(F07.1)92()103.FnHB 23F=420 1.0.8357213()N转矩T=C d f kT0ZTy式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TT=0.206 )(34.170.35.18.02 MN功率 P =mKWdTV26.94730在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K K K K1234式中 K 基本安全系数,1.5; K 加工性质系数,1.1;1 2K 刀具钝化系数, 1.1; K 断续切削系数, 1.13 4则:F =KF=1.5/ )(2391.1. N钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT2670534.取 .0fF =4416f )(6.41.NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。 24最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即: FKW安全系数 K 可按下式计算有: 6543210式中: 为各种因素的安全系数,查参考文献 5表6可得: 21.10.1.30.156CK.2522P.f所以有: 193.08()KCWFN76P5.()Kf该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力 F 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力:F 夹KF (N)扭距: 93.103.24.05.14.3108.90 MYFXKfdCNm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数 321K由资料机床夹具设计手册查表 可得:721切削力为: 式(2.17)Pf KfDF75.02.14式中 5mr/3. 25查表 得: 82195.0)1(6.HBKp即: )(69.0NFf实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 12KWf安全系数 K 可按下式计算,由式(2.5)有: 6543210式中: 为各种因素的安全系数,见参考文献 16机床夹6具设计手册表 可得: 25.01.32.10.21K所以: )(.465.698NFWf由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算图 3.2 定位该夹具以一销定位,为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj与机床夹具有关的加工误差 ,一般可用下式表示:jMjjWDAZWj 由参考文献5可得: 26销的定位误差 : 11minDWd1 21min2min.DdDdJarctgL其中:, , ,10.52D2010.d20.3d, minmin.34,.63W.JW 夹紧误差 : cos)(minaxyj其中接触变形位移值:1()(9.62HBZyRaZkNcl查5表 1215 有 。104,0.6,.42,0.7RazHBKCncos.8jym 磨损造成的加工误差: 通常不超过Mjm5. 夹具相对刀具位置误差: 取AD01.误差总和: 0.5.3jw从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 定位销选用本夹具选用一可换定位销和棱形销来定位,其参数如下表:表 3.1 定位销Dd H 公称尺寸 公差1h1b1dC120 16 20 00.011 22 5 1 4 M12 4 273.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。图 3.3 可换钻套表 3.2 钻套Dd H 公称尺寸 公差12Dh1mCr7 22 11+0.018+0.00722 18 10 4 9 0.5 18 0.5 28衬套选用固定衬套其结构如图所示:图 3.4 固定衬套表 3.3 固定衬套d D公称尺寸 公差H公称尺寸 公差C 17+0.034+0.01612 15+0.023+0.0120.5 2钻模板选用钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。 293.7 确定夹具体结构和总体结构图 3.5 夹具体对夹具体的设计的基本要求:(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。 30(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。3.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。 313.9 夹具装配图图 3.6 主视图 图 3.7 左视图 32图 3.8 俯视图 33总结本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产,工序就分得很散,中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。在本次设计中已无大的问题,基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。 34参 考 文 献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社,200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社,20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社,20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社,2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社,200347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社,200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社,19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社,200712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社,20028
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