右支撐零件加工工藝夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
右支撐零件加工工藝夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,支撐,支持,零件,加工,工藝,夾具,設(shè)計,cad,圖紙,說明書,仿單
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
20
車
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
三爪卡盤
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
粗車零件右端端面至尺寸,保證尺寸為38.5mm;車內(nèi)端面至尺寸,保
端面車刀
560
100
0.2
1.5
1
0.534
證零件厚度為6.5mm
外徑車刀
2
車零件外徑至尺寸,保證尺寸為?51mm
游標(biāo)卡尺
560
100
0.2
1.5
1
0.37
3
精車端面至尺寸,保證總高度為38mm
560
100
0.1
0.5
1
0.55
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
30
車
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
三爪卡盤
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
車零件左端面至尺寸,保證零件總高度為36.5mm
端面車刀
560
177.598
0.2
1.5
1
0.50
2
鉆孔尺寸,保證孔徑為?30mm(通)
外徑車刀
250
25
手動
15
1
3
粗車孔至尺寸,保證孔徑為?31.5mm(通)
內(nèi)徑車刀
710
80
0.2
0.75
1
0.29
4
精車孔至尺寸,保證孔徑為?32mm(通),粗糙度Ra=0.8
鉆頭?30mm
710
80
0.1
0.25
1
0.58
5
車零件大端外徑為?101mm
游標(biāo)卡尺
560
177.598
0.2
1.5
1
0.08
6
精車端面至尺寸,保證總長度為36mm
內(nèi)徑百分表
560
177.598
0.1
0.5
1
0.1
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
40
車
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
精車零件外徑尺寸,保證尺寸為?100mm,兩端倒角1x45°
外徑千分尺
560
200
0.2
0.5
1
0.634
2
精車零件外徑至尺寸,保證尺寸為?50mm,長度保證31mm,粗糙度
游標(biāo)卡尺
3
均為Ra=3.2
外徑車刀
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
50
鉆
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z3040
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
鉆孔3x?7mm(通)
鉆頭?7mm
1036
25
0.22
3.5
7
0.234
2
鉆沉孔至尺寸,保證孔大端孔位13mm,角度為90度
90°锪鉆
320
7.03
0.5
3
3
0.15
游標(biāo)卡尺
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
60
清理
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
去除尖角毛刺、清洗、刷油
銼刀
毛刷
磨光機(jī)
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
右支撐
共
6
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
70
檢驗(yàn)
ZCu10ALFe3
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺件數(shù)
鍛件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準(zhǔn)終
單件
工
步
號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
r/min
切削速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
背吃刀量
mm
進(jìn)給
次數(shù)
工步工時
機(jī)動
輔助
1
按零件圖紙檢驗(yàn)各加工尺寸
游標(biāo)卡尺
外徑千分尺
內(nèi)徑百分表
設(shè)計(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
第 1 頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
右支撐
共1 頁
材料牌號
ZCu10ALFe3
毛坯種類
鍛件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
10
備料
按零件圖鍛造零件毛坯
20
車
1、粗車零件右端端面至尺寸,保證尺寸為38.5mm;車內(nèi)端面至尺寸,保證零件厚度為6.5mm;2、車零件外徑至尺寸,保證尺寸為?51mm;3、精車端面至尺寸,保證總高度為38mm
金工
車
CA6140
端面車刀、外徑車刀、游標(biāo)卡尺、三爪卡盤
30
車
1、車零件左端面至尺寸,保證零件總高度為37mm;2、鉆孔尺寸,保證孔徑為?30mm(通);3、粗車孔至尺寸,保證孔徑為?31.5mm(通);4、精車孔至尺寸,保證孔徑為?32mm(通),粗糙度Ra=0.8;5、車零件大端外徑為?101mm;6、車端面至尺寸,保證總長度為36mm
金工
車
CA6140
端面車刀、外徑車刀、內(nèi)徑車刀、鉆頭?30mm、三爪卡盤、游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑百分表
40
車
1、精車零件外徑尺寸,保證尺寸為100mm,兩端倒角1x45°;2、精車零件外徑至尺寸,保證尺寸為50mm,長度保證31mm,粗糙度均為Ra=3.2
金工
車
CA6140
外徑千分尺、游標(biāo)卡尺、外徑車刀、專用夾具
50
鉆
1、鉆孔3x?7mm(通);2、鉆沉孔至尺寸,保證孔大端孔位13mm,角度為90度
金工
鉆
Z3040
鉆頭?7mm、90°锪鉆、游標(biāo)卡尺、專用夾具
60
清理
去除尖角毛刺、清洗、刷油
銼刀、毛刷、磨光機(jī)
70
檢驗(yàn)
按零件圖紙檢驗(yàn)各加工尺寸
游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、內(nèi)徑百分表
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
目 錄
摘 要 1
第一章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 2
1.1 零件的用途 2
1.2 零件的技術(shù)要求 3
第二章 確定毛坯種類、繪制毛坯簡圖 4
2.1 毛坯得制造形式 4
2.2 毛坯余量的確定 5
2.3 毛坯尺寸確定 5
第三章 擬定右支撐零件工藝路線 6
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6
3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 6
3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 6
3.2 各表面加工方案的確定 6
3.3 工序順序的安排 7
3.3.1 機(jī)械加工順序 7
3.3.2 輔助工序 7
3.4 確定工藝路線 7
第四章 切削用量計算 9
第五章 專用夾具設(shè)計 12
5.1夾具定位方案確定 12
5.2 夾具體設(shè)計 13
5.3 夾具定位誤差計算 13
5.4 夾具導(dǎo)向裝置的設(shè)計 14
5.5 夾緊力計算 14
總 結(jié) 19
致謝 20
參 考 文 獻(xiàn) 21
摘 要
本次課設(shè)為“右支撐”零件工藝規(guī)程及鉆孔夾具的設(shè)計。
重點(diǎn)分析”右支撐”零件的工藝分析,根據(jù)工藝分析制定合理的工藝路線,制定詳細(xì)的工藝規(guī)程和工序卡;結(jié)合圖紙要求及工藝規(guī)程選用合理的機(jī)床及刀具;根據(jù)相關(guān)資料計算各工序切削速度及切削時間;設(shè)計加工鉆孔夾具一套,繪制總裝配圖及相關(guān)定位零件,分析夾具的定位誤差及夾緊力。
關(guān)鍵詞:“右支撐”零件;工藝規(guī)程;切削用量;鉆孔夾具;定位誤差;夾緊力。
第1章 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1 零件的用途
根據(jù)本次設(shè)計題目“右支撐”零件加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計,根據(jù)本次零件名稱可知本次零件作用起到過渡支撐得作用。具體結(jié)構(gòu)如圖1.1 右支撐零件圖
圖1.1 右支撐零件圖
1.2 零件的技術(shù)要求
根據(jù)圖紙得出:該零件材料為:ZCu10ALFe3;查閱資料知本次零件材料為:鋁青銅材質(zhì)。根據(jù)本次零件圖紙可知本次零件加工部位有外徑加工、孔加工等組成,具體加工表面見下:
1、 零件兩端面加工,要求零件總高度為36mm,粗糙度為Ra=12.5;
2、 零件右端外徑加工,尺寸要求為?50mm,長度為31mm,粗糙度為Ra=3.2;
3、 零件大外經(jīng)加工,尺寸要求為?100mm,長度為5mm,粗糙度為Ra=3.2;
4、 零件孔加工,要求孔徑為?32mm,長度為36mm,粗糙度為Ra=0.8;
5、 零件端面孔4x?7mm(通),根據(jù)零件圖要求嚙合圓直徑為?65mm;
6、 零件端面孔3x?7mm(通),根據(jù)零件圖紙要求嚙合圓為?80mm,孔左端擴(kuò)孔?13x90°;
7、 根據(jù)本次零件基準(zhǔn)為B基準(zhǔn)(即孔?32mm),兩外徑相對基準(zhǔn)B同心度為0.03mm;
第2章 確定毛坯種類、繪制毛坯簡圖
2.1 毛坯得制造形式
毛坯的種類很多,每一種毛坯又有許多不同的制造方法。常用的毛坯主要有:
(1)軋制件 主要包括各種熱軋和冷拉圓鋼、方鋼、六角鋼等型材。
(2)鑄件 鑄件適用于形狀較復(fù)雜的毛坯。
(3)鍛件 鍛件適用于強(qiáng)度要求高、形狀較簡單的毛坯。
(4)焊接件 焊接件是將型材或板料等焊接成所需的毛坯,簡單方便,生產(chǎn)周期短,但常需經(jīng)過時效處理消除應(yīng)力后才能進(jìn)行機(jī)械加工。
(5)其它毛坯 如沖壓件、粉末冶金和塑料壓制件等。
選擇毛坯時應(yīng)全面考慮下列因素:
(1)零件的材料及力學(xué)性能要求
(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸
(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小
(4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件
(5)充分考慮利用新技術(shù)、新工藝、新材料的性能
根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定,該零件為批量產(chǎn)品,已知該零件材料為ZCu10ALFe3材質(zhì)。工作過程中起到承載支撐作用,且承受一定的傳動扭矩力;且外形規(guī)則,選擇毛坯的制造形式為鑄造,采用模鑄形式制造毛坯。
2.2 毛坯余量的確定
該零件為支撐盤類零件,形狀規(guī)則,已知材料為ZCu10ALFe3,毛坯制造形式為鑄造。根據(jù)《鑄件 尺寸公差及機(jī)械加工余量》得:下兩端面余量暫定為2mm;針對零件孔位于零件的中心位置,在零件工作過程中其重要作用,且直徑為?32、?7,mm、擴(kuò)孔?13x90°mm直徑過小,如采用預(yù)留余量的形式鑄造,恐在鑄造過程中出現(xiàn)偏箱錯箱等產(chǎn)生毛坯料廢現(xiàn)象,所以采用實(shí)心鑄造,由后期加工獲得。
2.3 毛坯尺寸確定
綜上所述,決定毛坯尺寸,見下圖 圖2.3毛坯圖:
圖2.3 零件毛坯圖
第三章 擬定右支撐零件工藝路線
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分,通常先確定精基準(zhǔn),然后確定粗基準(zhǔn)。
3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇
選定端面及孔直徑?32mm內(nèi)徑面為精基準(zhǔn)。
3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇
選定連右支撐零件外輪廓為粗基準(zhǔn)。
3.2 各表面加工方案的確定
根據(jù)右支撐零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,查表1-10和表1-11,確定各加工表面方案,如表3.2所示。
表3.2零件各表面加工方案
加工表面
加工尺寸
表面粗糙度
加工方案
備注
兩端面
36/5
12.5/6.3
車
內(nèi)徑
?32
0.8
鉆-粗車-精車
孔
?7
12.5
鉆
孔
?7及擴(kuò)孔?13x90°
12.5
鉆--擴(kuò)
3.3 工序順序的安排
3.3.1 機(jī)械加工順序
1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則,首先加工精基準(zhǔn)——兩端面加工。
2) 遵循“先粗后精”原則,對各加工表面都是先安排粗加工工序,再安排半精加工工序,最后安排精加工工序。
3)遵循“先主后次”原則,在完成對基準(zhǔn)表面的加工后先加工主要表面——兩端面;
4)遵循“先面后孔·”原則,先加工兩端面---加工孔---外徑。
3.3.2 輔助工序
1) 檢驗(yàn)工序 ,在全部加工完成后,安排一次成品檢驗(yàn)工序。
2) 去毛刺清洗,在零件加工完成后安排去毛刺及清洗處理。
3.4 確定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)遵循以質(zhì)量為目的,是產(chǎn)品的尺寸精度、位置精度要求得到合理的保證。生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為批量生產(chǎn),可考慮專用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序集中提高生產(chǎn)效率,除此之外還要考慮加工的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型,以便降低成本。工藝路線如下:
工序10:鑄造,鑄造毛坯;
工序20:車,1、粗車零件右端端面至尺寸,保證尺寸為38.5mm;車內(nèi)端面至尺寸,保證零件厚度為6.5mm;2、車零件外徑至尺寸,保證尺寸為?51mm;3、精車端面至尺寸,保證總高度為38mm;
工序30:車,1、車零件左端面至尺寸,保證零件總高度為37mm;2、鉆孔尺寸,保證孔徑為?30mm(通);3、粗車孔至尺寸,保證孔徑為?31.5mm(通);4、精車孔至尺寸,保證孔徑為?32mm(通),粗糙度Ra=0.8;5、車零件大端外徑為?101mm;6、車端面至尺寸,保證總長度為36mm;
工序40:車,1、精車零件外徑尺寸,保證尺寸為100mm,兩端倒角1x45°;2、精車零件外徑至尺寸,保證尺寸為50mm,長度保證31mm,粗糙度均為Ra=3.2;
工序50:鉆,1、鉆孔3x?7mm(通);2、鉆沉孔至尺寸,保證孔大端孔為13mm,角度為90度;
工序60:清理,去除尖角毛刺、清洗、刷油;
工序70:檢驗(yàn),按圖紙要求檢驗(yàn)各加工尺寸。
第4章 切削用量計算
正確地選擇切削用量,對提高切削效率,保證必要的刀具耐用度和經(jīng)濟(jì)性,保證加工質(zhì)量,具有重要的作用。
車,車右端面及外徑至尺寸;
設(shè)備選用CA-6140車床;根據(jù)加工方式刀具采用端面車刀、外徑車刀,已知本次為粗加工,預(yù)留0.5mm精加工余量。具體參數(shù)如下:
1、 粗車端面:
切削速度:查刀具資料得:該刀具切削速度為,進(jìn)給量為:;
主軸轉(zhuǎn)速:;
根據(jù)機(jī)床選擇轉(zhuǎn)速為:;
計算實(shí)際切削速度;;
計算切削時間:根據(jù)公式得:
;
2、 粗車外徑:
切削速度:查刀具資料得:該刀具切削速度為,進(jìn)給量為:;
主軸轉(zhuǎn)速:;
根據(jù)機(jī)床選擇轉(zhuǎn)速為:;
計算實(shí)際切削速度;;
計算切削時間:根據(jù)公式得:
;
3、 精車右端面:
切削速度:查刀具資料得:該刀具切削速度為,進(jìn)給量為:;
主軸轉(zhuǎn)速:;
根據(jù)機(jī)床選擇轉(zhuǎn)速為:;
計算實(shí)際切削速度;;
計算切削時間:根據(jù)公式得:
;
車,精車外徑至尺寸;
設(shè)備選用CA-6140車床;根據(jù)加工方式刀具采用外徑車刀,,已知本次為精加工,通過上面工序可知,本次加工余量為0.5mm。具體參數(shù)如下:
切削速度:查刀具資料得:該刀具切削速度為,進(jìn)給量為:;
主軸轉(zhuǎn)速:;
根據(jù)機(jī)床選擇轉(zhuǎn)速為:;
計算實(shí)際切削速度;;
計算切削時間:根據(jù)公式得:
。
鉆,鉆鉸孔(通);
1、 鉆孔?7mm
1、設(shè)備選用Z3040搖臂鉆床;刀具選用直柄硬質(zhì)合金麻花鉆,直徑?7mm;
2、確定進(jìn)給量
由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》得:進(jìn)給量f=0.1-0.30mm/r,取f=0.22mm/r,
3、 確定切削速度:
切削速度 ,計算轉(zhuǎn)速,根據(jù)公式
根據(jù)機(jī)床說明書選取
計算實(shí)際且削速度:
4、基本時間t的計算
由 t=L/nf=7(5+5)/0.221360=0.234min
二、擴(kuò)孔?13x90°
1、機(jī)床:Z3040,夾具:專用夾具,刀具:13mm標(biāo)準(zhǔn)刀具
量具:游標(biāo)卡尺
2、、查《切削用量簡明手冊》表2.25:進(jìn)給量f=0.5-0.6mm/r,取f=0.5mm/r,切削速度 v=8-20m/min,取n=320r/min,
計算切削速度
v=dn/1000=3.147320/1000=7.03m/min此速度在速度范圍。
3、基本時間t的計算
由 t=L/nf=3(3+5)/0.5320=0.15min。
第5章 專用夾具設(shè)計
為了提高生產(chǎn)效率,降低勞動強(qiáng)度,保證產(chǎn)品質(zhì)量,需要設(shè)計專用夾具。
按照要求決定設(shè)計工序50:鉆,鉆孔夾具設(shè)計。
5.1夾具定位方案確定
本次夾具設(shè)計為鉆孔夾具設(shè)計,使用設(shè)備為Z3040型搖臂鉆床,加工孔徑為3x?7mm孔,其中3孔擴(kuò)孔至尺寸,保證大端為?13x90°,根據(jù)圖紙本次孔精度不高,粗糙度為Ra=12.5要求不高,所以采用鉆、擴(kuò)的方式進(jìn)行加工,本次夾具設(shè)計夾具設(shè)計采用蓋板式結(jié)構(gòu),根據(jù)零件圖紙精度分析,本次夾具定位采用中間孔?32mm定位,并進(jìn)行中心鎖緊。具體結(jié)構(gòu)如圖5.1 夾具裝配圖:
圖5.1 夾具裝配圖
5.2 夾具體設(shè)計
夾具體在夾具中其支撐及固定其它零件的作用。本次夾具體材料選用HT200材質(zhì),該材質(zhì)易鑄造,鑄造后經(jīng)過時效處理,易切削、不易變形。如圖5.2 夾具體零件圖:
圖5.2 夾具體零件圖
5.3 夾具定位誤差計算
本次夾具設(shè)計零件采用孔徑?32mm定位,已知本次孔徑誤差為H8,查表得為(+0.039^ 0),上模板與孔定位采用間隙配合,配合精度為H8/h6,根據(jù)公式計算得:
;
即本次夾具誤差為:0.0275mm
5.4 夾具導(dǎo)向裝置的設(shè)計
本次夾具為鉆孔、擴(kuò)孔夾具,導(dǎo)向裝置為鉆套。本次采用快換式是鉆套,通過中間襯套與夾具體鉆模連接,這樣在更換鉆、鉸套過程中減少了交換的時間,提高了效率。鉆套與鉸套設(shè)計,采用T10A材質(zhì),原材料調(diào)質(zhì)處理25~32HRC,粗加工后再精心淬火處理,硬度在50~62HRC,后序進(jìn)行磨削加工,保證同軸度在0.02mm??鞊Q鉆套結(jié)構(gòu)見下圖:
5.5 夾緊力計算
1、鉆削力計算:
根據(jù)本次材料特性,材料為ZCu10ALFe3,為鋁青銅,查相關(guān)材料得:本次材料抗拉強(qiáng)度為≧540Mpa,根據(jù)本次切削方式可知本次為鉆孔加工,根據(jù)公式計算本次加工受力情況如下:
①、切削力矩:
根據(jù)公式計算得:
其中M為切削力矩(M/N);
D為鉆頭直徑;
為每轉(zhuǎn)進(jìn)給速度(mm);
Kp為修正系數(shù)(查表);
根據(jù)工藝內(nèi)容已知本次加工孔徑為7mm,即本次鉆頭直徑D=7mm;根據(jù)前章分析切削參數(shù)本次進(jìn)給速度為0.22mm/r,即本次進(jìn)給速度為;根據(jù)資料得取修正系數(shù)Kp=1,
即本次計算切削力矩為:
;
②、鉆削力計算:
根據(jù)公式計算得:
鉆削切削力的計算公式如下,進(jìn)給量
計算孔的切削力,帶入得:
在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。
其中:-為基本安全系數(shù),取安全系數(shù)為1.5;
-為加工性質(zhì)系數(shù),取加工性質(zhì)系數(shù)為1.1;
-為刀具鈍化系數(shù),取刀具鈍化系數(shù)為1.1;
-為斷續(xù)切削系數(shù),取斷續(xù)切削系數(shù)為1.1;
所以:
2、 夾緊力計算
由計算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
1、夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
2、夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過程中是變化的,因此,夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題,只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法:一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟:
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件:FJ>FJ需。
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場合下,還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動和震動,確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):
(1)、結(jié)構(gòu)簡單;
(2)、擴(kuò)力比大;
(3)、自瑣性能好;
(4)、行程不受限制;
(5)、夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊,通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動壓板,實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單,便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動,以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時,實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。
根據(jù)本次夾緊力與切削力方向,如圖:
根據(jù)上圖可知,本次夾緊力與切削力為方向一致,查閱《現(xiàn)在機(jī)床夾具設(shè)計要點(diǎn)》第3章“機(jī)床夾具的夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn),3.2.3節(jié),表3-4 典型夾緊形式實(shí)際所需夾緊力計算中得出,本次無需計算。
總 結(jié)
課程設(shè)計即將結(jié)束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益非淺的,通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AutoCAD等制圖軟件,為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了好多,也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會,它將是我本次設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致謝
這次課程設(shè)計使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次課程設(shè)計成績的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜,她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊,李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計,哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計手冊,東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué),郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年
7.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具,劉守勇主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,2006年
8. Auto CAD 機(jī)械繪圖與應(yīng)用 ,王平 主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,2015年
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