NBJS-054轴承泵盖加工工艺编制及加工6X8JS9槽的铣床专用夹具设计含非标11张CAD图-独家.zip
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NBJS-054轴承泵盖加工工艺编制及加工6X8JS9槽的铣床专用夹具设计摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。NBJS-054轴承泵盖的机械加工工艺及铣削6X8JS9槽专用铣床夹具设计两部分。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:NBJS-054、轴承泵盖、加工工艺、铣削、6X8JS9槽AbstractThis design involves mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance fit and measurement and other aspects of knowledge.NBJS-054 bearing pump cover machining process and milling 6X8JS9 groove special milling machine fixture design two parts. In the process design, we must 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. The design of special fixture is carried out, and each component of fixture is selected, such as positioning component, clamping component, guiding component, connecting component between fixture and machine tool, and other components; the positioning error caused by fixture positioning is calculated, the rationality and shortcomings of fixture structure are analyzed, and the notes in future design are given. It is intended to be improved.Key words: NBJS-054, bearing pump cover, processing technology, milling, 6X8JS9 grooveI目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 机床夹具的发展概括11.2 机床夹具的发展方向1第二章 零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的组成表面、加工要求、技术要求分析32.2.1零件的组成表面32.2.2零件的技术要求42.2.3零件的形位公差4第三章 零件的工艺规程设计53.1 确定毛坯的制造形式53.2 基准的选择与确定53.3 加工工艺路线的确定63.3.1工艺路线方案一63.3.2工艺路线方案二73.3.3工艺路线的确定73.4 加工机床及加工装备的选择73.5 确定加工余量93.6 计算切削用量及工步工时9第四章 铣削6X8JS9槽专用夹具设计244.1 问题的提出244.2 专用夹具设计244.2.1机床夹具的组成244.2.2夹具设计的基本要求244.2.1确定定位方案和定位元件254.2.2确定夹紧方案和夹紧元件264.2.3确定夹具体264.2.4确定导向装置274.2.5计算铣削力和夹紧力274.2.6计算与分析定位误差28结论29致谢30参考文献31II第一章 绪论1.1 机床夹具的发展概括国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求:1、能迅速方便地装备新产品的投产,以降低生产成本、缩短生产准备周期;2、能装夹一组具有相类似性特征的零件;3、能适用于精密加工的高精度机床夹具;4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5、采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;6、提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的发展方向夹具是机械加工不可缺少的部件,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合等方向发展。1、高精为了降低定位误差,随着机床加工精度的提高,提高加工精度,对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达5um,夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm,平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台,其等高误差为0.03mm;精密平口钳的平行度和垂直度在5um以内;夹具重复安装的定位精度高达5um;瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25um。机床夹具的精度已提高到微米级,世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然,为了适应不同行业的需求和经济性,夹具有不同的型号,以及不同档次的精度标准供选择。2、高效为了提高机床的生产效率,双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间,各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等,快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具,加紧和松开工件只用12秒,夹具结构简化,为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间,瑞典3R夹具仅用1分钟,即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统,1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上,球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具,起到缩短停机时间,提高生产效率的作用。3、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件,快速组装成各种夹具,已成为夹具技术开发的基点。省工、省时,节材、节能,体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础,应用CAD技术,可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库,进行夹具优化设计,为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程,既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案,又能积累使用经验,了解市场需求,不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作,正在着手创建夹具专业技术网站,为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台,争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。32第二章 零件的分析2.1 零件的作用题目所给定的零件是NBJS-054轴承泵盖。属于该盖体部分,它和其他部件组装在一起的泵的腔体结构是用来储存,输送和分配液压油。零件有一定要求的零件的刚度,表面的一部分与其他部分的配合表面,有一定的尺寸精度和形状精度。具体结构详见下图2-1所示:图2-1 轴承泵盖零件图2.2 零件的组成表面、加工要求、技术要求分析2.2.1零件的组成表面1、130、90、94h6所在外圆及端面;2、6X8H8圆柱孔所在表面及端面;3、69圆柱孔所在表面及端面;4、35、45H7圆柱孔所在表面及端面;5、4XM5-7H螺纹孔所在螺纹面及端面;6、6X8JS9(0.018)槽所在表面及端面。2.2.2零件的技术要求1、6X8JS9(0.018)槽所在端面,其表面粗糙度公差为6.3um;2、130外圆所在左右两端面,其表面粗糙度公差为3.2um;3、6X8H8圆柱孔所在表面,其表面粗糙度公差为1.6um;4、35圆柱孔所在表面,其表面粗糙度公差为6.3um;5、45H7圆柱孔所在表面及左端面,其表面粗糙度公差为3.2um;6、94h6外圆所在表面,其表面粗糙度公差为1.6um;7、左边90左端面,其表面粗糙度公差为3.2um;8、69内孔所在表面,采用不去除材料的方法获得;9、其余未注表面粗糙度公差的表面,均采用不去除材料的方法获得。10、未注铸造圆角为R3-R5;11、铸件不得有裂纹,砂眼等缺陷。12、不加工面涂油漆。2.2.3零件的形位公差1、130所在左端面和左边90左端面,相对于“94h6外圆所在轴线”的直线度公差为0.03;2、6X8JS9(0.018)槽左右两端面,相对于“94h6外圆所在轴线”对称度公差为0.04。第三章 零件的工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式材料:最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁。材料硬度:163255HB。抗拉强度和塑性低,但铸造性能和减震性能好,主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。机械性能:b200Mpa。较高强度铸铁,基体为珠光体,强度、耐磨性、耐热性均较好,减振性也良好;铸造性能较好,需要进行人工时效处理。故可采用铸件,以提高生产效率和效益。具体结构见图3-1毛坯图。图3-1 轴承泵盖毛坯图3.2 基准的选择与确定定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目,各表面加工顺序,夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整,无飞边,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则应尽量选择加工表面设计基准为定位基准,避免基准不重合引起定位误差。“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据离合摇臂零件图,本零件带有孔形状异形的零件。粗基准的选择:94h6外圆及左端面是零件的主要设计基准,也比较适合作零件上众多表面加工的定位基准。精基准的选择:45孔所在的轴线是精基准。3.3 加工工艺路线的确定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的技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能机床以及专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果,以便生产成本尽量降低。3.3.1工艺路线方案一工序1:车削130右端面;工序2:车削35内孔;工序3:车削45H7内孔工序4:掉头车削左边90左端面;工序5:车削94h6外圆;工序6:车削左边90外圆;工序7:车削右边90X3槽;工序8:钻削6X8H8圆柱孔;工序9:钻削4XM5-7H螺纹孔;工序10:铣削6X8JS9槽3.3.2工艺路线方案二工序1:车削130右端面;工序2:车削35内孔;工序3:车削45H7内孔工序4:钻削6X8H8圆柱孔;工序5:钻削4XM5-7H螺纹孔;工序6:铣削6X8JS9槽工序7:掉头车削左边90左端面;工序8:车削94h6外圆;工序9:车削左边90外圆;工序10:车削右边90X3槽;3.3.3工艺路线的确定方案一:此工艺路线装夹重复次数少,加工工序能够满足零件的生产要求,生产效率较高,适合大批量生产。方案二:按此工艺加工不太合理,我们知道对于一般零件采用基准先行原则应该先加工面后加工孔,才可满足零件的加工要求,前几个工序装夹反复次数较多,生产效率较低,影响经济效益,不适合大批量生产。通过上面的设计与分析,决定选用方案一作为本次零件加工工艺路线。3.4 加工机床及加工装备的选择为更好的加工出各表面、端面及内孔,保证尺寸的同时保证零件的粗糙度。对零件加工之前,需要对使用的机床、采用的刀具、量具和夹具进行相应选择。工序1:车削130右端面;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为端面车刀,测量的工具为游标卡尺。工序2:车削35内孔;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为内孔车刀,测量的工具为游标卡尺。工序3:车削45H7内孔选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为内孔车刀,测量的工具为游标卡尺。工序4:掉头车削左边90左端面;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为端面车刀,测量的工具为游标卡尺。工序5:车削94h6外圆;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为外圆车刀,测量的工具为游标卡尺。工序6:车削左边90外圆;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为外圆车刀,测量的工具为游标卡尺。工序7:车削右边90X3槽;选用CA6140卧式车床,零件装夹在三爪卡盘上,加工的刀具为车槽刀,测量的工具为游标卡尺。工序8:钻削6X8H8圆柱孔;选用Z525立式钻床,零件装夹在专用夹具上,加工的刀具为麻花钻、扩孔钻、铰孔钻,测量的工具为游标卡尺。工序9:钻削4XM5-7H螺纹孔;选用Z525立式钻床,零件装夹在专用夹具上,加工的刀具为麻花钻、丝锥钻,测量的工具为游标卡尺、螺纹量规。工序10:铣削6X8JS9槽选用X6132卧式铣床,零件装夹在专用夹具上,加工的刀具为端面铣刀,测量的工具为游标卡尺。3.5 确定加工余量工序1:车削130右端面;依据相关加工资料,决定其加工余量为3mm。工序2:车削35内孔;依据相关加工资料,决定其加工余量为3mm。工序3:车削45H7内孔依据相关加工资料,决定其加工余量为3mm。工序4:掉头车削左边90左端面;依据相关加工资料,决定其加工余量为3mm。工序5:车削94h6外圆;依据相关加工资料,决定其加工余量为3mm。工序6:车削左边90外圆;依据相关加工资料,决定其加工余量为2mm。工序7:车削右边90X3槽;依据相关加工资料,决定其加工余量为2mm。工序8:钻削6X8H8圆柱孔;依据相关加工资料,决定其加工余量为4mm。工序9:钻削4XM5-7H螺纹孔;依据相关加工资料,决定其加工余量为2.5mm。工序10:铣削6X8JS9槽依据相关加工资料,决定其加工余量为12mm。3.6 计算切削用量及工步工时工序1:车削130右端面;工步1:粗车130右端面;(1)切削深度1.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=180r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=51.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精车130右端面;(1)切削深度1mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.25mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=80m/min。主轴转速,查询资料知n=200r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=51.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步3:精车130右端面;(1)切削深度0.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.3mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=90m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=51.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序2:车削35内孔;工步1:粗车35内孔;(1)切削深度2.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=50m/min。主轴转速,查询资料知n=450r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=16,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精车35内孔;(1)切削深度0.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.25mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=60m/min。主轴转速,查询资料知n=550r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=16,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序3:车削45H7内孔;工步1:粗车45H7内孔;(1)切削深度1.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=50m/min。主轴转速,查询资料知n=330r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=8,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精车45H7内孔;(1)切削深度1mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.25mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=60m/min。主轴转速,查询资料知n=450r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=8,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步3:精车45H7内孔;(1)切削深度0.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.3mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=450r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=8,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序4:掉头车削左边90左端面;工步1:粗车左边90左端面;(1)切削深度1.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=200r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=15.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精车左边90左端面;(1)切削深度1mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.25mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=80m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=15.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步3:精车左边90左端面;(1)切削深度0.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.3mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=90m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=15.5,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序5:车削94h6外圆;工步1:粗车94h6外圆;(1)切削深度1.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=200r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=30,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精车94h6外圆;(1)切削深度1mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.25mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=80m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=30,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步3:精车94h6外圆;(1)切削深度0.5mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.3mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=90m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=30,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序6:车削左边90外圆;(1)切削深度2mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=16,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序7:车削右边90X3槽;(1)切削深度2mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=70m/min。主轴转速,查询资料知n=280r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=2,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序8:钻削6X8H8圆柱孔;工步1:钻削6X8H8圆柱孔底孔;(1)采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头,它的具体的数值在下面:。(2)根据相关设计资料和设计指南取(3)切削速度的确定取。主轴的转动速度,查主轴转速表,取;得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=12,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:扩削6X8H8圆柱孔;(1)采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头,它的具体的数值在下面:。(2)根据相关设计资料和设计指南取(3)切削速度的确定取。主轴的转动速度,查主轴转速表,取;得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=12,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步3:铰削6X8H8圆柱孔;(1)采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头,它的具体的数值在下面:。(2)根据相关设计资料和设计指南取(3)切削速度的确定取。主轴的转动速度,查主轴转速表,取;得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=12,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序9:钻削4XM5-7H螺纹孔;工步1:钻削4XM5-7H螺纹孔底孔;(1)采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头,它的具体的数值在下面:。(2)根据相关设计资料和设计指南取(3)切削速度的确定取。主轴的转动速度,查主轴转速表,取;得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=16,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:攻削4XM5-7H螺纹孔(1)采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头,它的具体的数值在下面:。(2)根据相关设计资料和设计指南取(3)切削速度的确定取。主轴的转动速度,查主轴转速表,取;得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=16,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工序10:铣削6X8JS9槽工步1:粗铣6X8JS9槽;(1)切削深度9mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.2mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为KT37-12可锻铸铁,查询手册,取=80m/min。主轴转速,查询资料知n=300r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=94,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则工步2:半精铣6X8JS9槽;(1)切削深度3mm;(2)通过查询相关手册,取f=0.3mm/r。(3)明确切削的速度工件材料为HT200,查询手册,取=100m/min。主轴速度,查询资料知n=375r/min,得(4)基本时间根据切削资料,其基本时间为: 式中:l=94,则(5)辅助时间根据切削资料,其辅助时间为: 式中:,则第四章 铣削6X8JS9槽专用夹具设计4.1 问题的提出利用本夹具主要用来铣削6X8JS9槽,加工时要满足粗糙度要求。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。4.2 专用夹具设计4.2.1机床夹具的组成通常,夹具的组成部分如下:1、定位装置定位装置包括定位元件及其组合,其作用是确定工件在夹具中的位置。常用的定位元件支承钉,定位销,V形块等。2、夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在定位时所占据的位置,在加工过程中不因受外力作用而产生位移,同时可以减轻或防止振动。它通常由夹紧元件,传动机构,和动力装置组成。3、对刀,引导装置对刀,引导装置的作用是确定刀具相对于夹具的位置,或引导刀具进行加工。常用的对刀,引导元件对刀块,钻套等。4、其它元件及装置根据夹具特殊功能需要而设置一些元件或装置,如分度装置,靠模装置,连接件,操作件以及其它辅助元件等。4.2.2夹具设计的基本要求1、夹具的构造应与其用途和生产规模相适应,正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2、保证工件精度。3、保证使用方便,要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输,保证安全第一。4、注意结构工艺性,对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑,以降低制造成本。4.2.1确定定位方案和定位元件在夹具设计中,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。1、确定定位方案(1)轴承泵盖利用尺寸130右端面和分度盘上端面进行定位,这样就限制了3个自由度,利用45圆柱孔和分度盘45圆柱外圆进行定位,限制了2个自由度。最后,在6-8圆柱孔其中一个进行定位,在内孔内插入菱形销,限制了1个自由度。完成零件的完全定位。本次定位方案采用“一面两销”。(2)分度盘利用尺寸160下端面和夹具体凸台上端面进行定位,这样就限制了3个自由度,利用45圆柱外圆和夹具体45圆柱孔进行定位,限制了2个自由度。最后,在6-8圆柱孔其中一个进行定位,在内孔内插入分度盘插销,限制了1个自由度。完成分度盘的完全定位。本次定位方案采用“一面两销”。在完成一次加工后,拔出分度盘插销,松开夹紧装置,通过转动杠将分度盘转动60后,插入分度盘插销,夹紧元件夹紧。完成第二次加工,以此类推。(3)对刀块本次定位方案采用“一面两销”。2、确定定位元件(1)轴承泵盖:分度盘、菱形销。(2)分度盘:夹具体、分度盘插销。(3)对刀块:圆柱销、菱形销。具体结构见下图4.1夹具装配图。图4.1 夹具装配图4.2.2确定夹紧方案和夹紧元件1、确定夹紧方案(1)轴承泵盖利用3套方头螺栓、圆压盘、六角螺母、压板、夹紧套、内六角螺栓。在120方向上均匀的对零件进行夹紧。(2)分度盘分度盘在零件的下方,在对轴承泵盖进行夹紧的同时,也对分度盘进行夹紧。(3)对刀块采用对角线位置上内六角螺栓夹紧。2、确定夹紧元件(1)轴承泵盖、分度盘:3套方头螺栓、圆压盘、六角螺母、压板、夹紧套、内六角螺栓。(2)对刀块:2个内六角螺栓。4.2.3确定夹具体本夹具体上采用灰铸铁材料。这样设计具有保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体,并于机床可靠联接。具体构造见图4.2:图4.2 夹具体4.2.4确定导向装置本次需要完成6X8JS9槽的铣削加工,本次在夹具左边采用对刀块作为其导向装置,4.2.5计算铣削力和夹紧力1、铣削力的计算:计算公式查切削手册得其中:修正系数,z=24,。代入上式,可得 F=785.4N因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中:为基本安全系数1.5;为加工性质系数1.1为刀具钝化系数1.1; 为断续切削系数1.1所以2、夹紧力的计算。其中:为基本安全系数,取1.5;为加工性质系数,取1.1;为刀具钝化系数,取1.1;为继续切削系数,取1.1;为夹紧力稳定系数,取1.3;为手动夹紧手柄位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为:。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,(见机床夹具设计手册)所以取螺栓预紧力。选M8粗牙螺纹,材料为45#钢。则,小于45#钢的许用拉应力,故可用M8螺纹连接来夹紧工件。4.2.6计算与分析定位误差定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位,因为该定位元件的定位基准为孔的轴线,所以基准重合b=0,由于存在间隙,定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。j=(TD+Td+b)/2TD =0.016mm Td =0mmb=0 mm j=0.008mm根据上面的计算,其定位误差在孔加工的误差范围内,故能够满足定位要求。结论到此为止,在自己努力下顺利完成夹具设计。在本次设计中,要用到许多基础理论,由于有些知识已经遗忘,这使我们要重新温习知识,因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍,开始对本课题的设计任务有了大致的了解,并也有了设计的感觉。同时,由于设计的需要,要查阅并收集大量关于机械制造方面的文献,进而对这些文献进行分析和总结,这些都提高了我们对于专业知识的综合运用能力和分析解决实际问题的能力。虽然本次设计我很努力去做,但还是存在一些不足:1、对机械工艺规程设计理论方面的知识还没有十分扎实,对并没有投入生产,在实际生产中的产品,还要根据生产部门的设备,要求等,考虑零件的结构,精度和余量,难免会有我们现在没有考虑周全的内容。2、夹具设计是本次设计中最大的拦路虎,虽然课题要求我们只要选择其中一工序进行夹具设计,但是夹具设计过程中遇到的问题是最多的,特别是对各机构的选用,既要达到局部要求,又要配合整体要求。因此我以后必定会再这方面多下苦功。因此,在以后的学习工作中,我要从以下方面来提高自己,解决设计中存在的问题。多学习相关的知识,关注前沿的科学技术,拓宽知识面,尽量进行实践,以便设计时能够在保证成本的前提下,较好地利用其本身。致谢在这里我要特别感谢我的指导老师。平时没做设计的时候,他就像是我的朋友一样,关心我,给我一些生活上的帮助,在进行毕业设计的时候,他的标准从来没有放低过,从他的身上我学会了对待学术的严谨,认真,从开始确定说明书题目,之后写说明书的时候向什么方向,修改说明书,这些老师都一直在对我进行帮助,老师的工作很忙,就算是这样,他还是会帮我,这样我的说明书才能顺利写好,谢谢您,我的老师。另外,我也要谢谢我的同学们,因为有了你们,我在这里才能找到跟家一样的温暖,希望你们在今后的学习和工作中前程似锦,事事顺利。参考文献1 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.第二版,北京:北京出版社,2008.122 郑修本.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2007.3 郑修本.机械制造工艺学M.第二版,北京:机械工业出版社,1999.5 王先逵.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2004.6 金属机械加工工艺人员手册修订组.金属机械加工工艺人员手册M.第一版,上海:上海科学技术出版社,1965.6.7 美国可切削性数据中心.机械加工切削数据手册M.第一版,北京:机械工业出版社,1989.9.8 李庆余,张佳等主编.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2007.9 龚定安,蔡建国编著.机床夹具设计原理M.西安:陕西科学技术出版社1999.10 徐发仁,气动液压机床夹具设计M.上海:上海科学技术出版社,1982.12 濮良贵,纪名刚.机械设计M.第八版,北京:高等教育出版社,2006.13 薛源顺.机床夹具设计M.第二版,北京:机械工业出版社,2003.14 中国亚德客企业(集团)有限公司.气动装置产品M.第三版 2005.15 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.16 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.17 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.18 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.19 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.
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