輸出軸機械加工工藝及鉆、擴、鉸10-Φ20孔夾具設計

輸出軸機械加工工藝及鉆、擴、鉸10-20孔夾具設計,輸出,機械,加工,工藝,10,20,夾具,設計 專用夾具設計案例專用夾具的設計過程包括：1、準備階段2、設計階段3、繪圖階段4、標注尺寸、技術要求5、編寫零件明細表6、繪制夾具裝配圖，繪制夾具零件圖章節(jié)設置參考：1 設計目的2 設計準備工作2.1 零件的功能和結構分析2.2 零件的加工工藝分析2.3 零件加工工藝過程卡的制訂2.4 零件（某道）工序工序卡的制訂3 零件（某道）工序?qū)Ｓ脢A具設計3.1 定位方案及定位裝置的設計計算3.1.1定位方案的確定3.1.2定位元件的設計與選型3.1.3定位誤差的分析計算3.2 對刀或引導裝置的設計3.3 夾緊方案及裝置的設計計算3.3.1夾緊方案的確定3.3.2夾緊元件的設計與選型3.3.3夾緊力大小的分析計算3.4 連接件及夾具體設計3.5 夾具操作原理說明4 夾具裝配圖及零件圖的繪制5.1 夾具裝配圖上應標注的尺寸、公差及技術要求5.2 夾具零件圖上應標注的尺寸、公差及技術要求5 夾具三維建模及虛擬裝配（選做）6.1 各零件的三維建模6.2 夾具虛擬裝配及分解總結參考文獻一、專用鉆床夾具的設計案例下面以某零件為例，介紹鉆床專用夾具的設計過程。1. 準備階段該零件的零件圖見圖7.1生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn)毛坯類型：棒料：110X15零件的加工工藝流程見表7.1現(xiàn)要求設計第30道工序的專用鉆床夾具第30道工序的機械加工工藝卡片見表7.2機床：Z5125 刀具：7鉆頭（W18Cr4V）2. 設計階段2.1根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案根據(jù)零件特點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案，設計夾具的總體結構。結果見圖7-2所示。圖 7-2 根據(jù)夾緊方案設計的夾具總體結構圖 7.1 零件圖表7.1 零件的加工工藝過程卡片陜西國防學院機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁材 料 牌 號A3毛 坯 種 類棒料毛坯外形尺寸110X25每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)2備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件01備料棒料 110X25 05車車左端面、45外圓、鉆36內(nèi)孔。CA614010車車右端面、104外圓、車72內(nèi)孔。CA614015檢檢驗20車車45外圓。CA614025車車右端面、車72內(nèi)孔。CA6140 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期（續(xù)）陜西國防學院機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁材 料 牌 號A3毛 坯 種 類棒料毛坯外形尺寸110X25每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)2備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件30鉗鉆3-7通孔。Z512535銑銑R16圓弧槽。X613240檢檢驗入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期表 7.2 第30道工序機械加工工藝卡片陜西國防學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號30鉗A3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)棒料110X1512設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)Z51251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具ZYJJ-03冷卻液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助裝夾鉆頭7（W18Cr4V）、專用夾具（ZYJJ-03）7塞規(guī)、游標卡尺（0125：0.02）孔距綜合量具（ZYLJ-01）1鉆3-7孔。3156.92手動進給3.512去毛刺。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改 件號簽 字 日 期2.2 定位方案設計（1）在本設計方案中，工序尺寸為850.27、7，工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應限制的自由度為：。（2）根據(jù)工序基準選擇72孔中心線及工件大端面為定位基準，結合第2章的內(nèi)容，確定內(nèi)孔采用72的孔軸配合定位，工件大端面用平面定位。通過定位實際限制了工件的五個自由度。定位元件布置如圖7-3所示。圖 7-3 布置定位元件（3）定位誤差分析對尺寸850.27而言，工序尺寸為42.50.135。jb：定位基準為72孔中心線，工序基準為72孔中心線，基準重合。故jb=0；db：工件以72圓孔定位，為任意邊接觸。db=D+d+minD=0.046 d=0.019 min=0.010db=0.075dw=jb+db =0+0.075=0.075 T=0.27 T/3=0.090dw=0.075T/3=0.090對7而言，因為是鉆孔加工，屬定尺寸刀具加工，故其由刀具保證。經(jīng)校核，該定位方案可行。2.3 布置導引元件（1）確定鉆套形式根據(jù)零件的加工特點，鉆套形式選用固定鉆套，鉆套以H7/n6固定在鉆模板上。（2）確定對刀位置尺寸：對尺寸850.27確定對刀尺寸工序尺寸：42.50.135。對刀尺寸：基本尺寸與工序尺寸相同（42.5），公差取1/3IT，即0.27/3=0.09。故對刀尺寸為42.50.045。（3）計算鉆套導孔尺寸：導孔的基本尺寸：取刀具刃部基本直徑，即7。導孔偏差：上偏差=刀具刃部上偏差+F7上偏差，即上偏差=0+0.028=+0.028 下偏差=刀具刃部上偏差+F7下偏差，即下偏差=0+0.013=+0.013.故導孔尺寸為7（4）計算對刀誤差：jd=其中：=0.09；e1=0，e2=0，X2=0.028+0.022=0.05， X3=(B+h+0.5H)=0.05/10（16+7+0.5X10）=0.14jd=0.16（5）確定夾具精度誤差由于鉆床夾具沒有位置誤差，=0。所以夾具精度誤差=0.1772/3T=0.27X2/3=0.18根據(jù)總體結構設計，選擇合理的導引元件。布置導引元件見圖7-4所示。圖 7-4 布置導引元件2.4 布置夾緊裝置根據(jù)總體結構設計，結合鉆床夾具的特點和第3章的內(nèi)容，選擇合理的夾緊裝置。布置夾緊裝置見圖7-5所示。2.5 設計夾具體，完成夾具總裝圖根據(jù)總體結構設計，結合前面鉆床夾具的各部分結構，選擇結構合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-6所示。3. 繪圖階段繪制夾具總裝圖時，一般繪圖比例都選擇為1：1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面（定位面、夾緊面、加工面），可視為透明體，可對其剖視表示，其加工余量用網(wǎng)紋線表示。圖 7-5 布置夾緊裝置 圖 7-6 夾具總圖4. 標注尺寸和技術要求4.1 尺寸標注A類尺寸：160、106。B類尺寸：72H8/g6。C類尺寸：850.09、7、42.50.045。D類尺寸：鉆夾具無此類尺寸。E類尺寸：20H7/g6、30H7/g6、12H7/n6。4.2 技術要求夾具總裝圖上的技術條件包括：裝配過程中的注意項目；裝配后應滿足的位置精度要求；操作要求等。本夾具裝配后應滿足的位置精度要求主要有：（1）H1：心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度0.02：100mm。（2）H2：心軸大定位面與夾具體底面的平行度度0.02：100mm。（3）H4：鉆套軸線與夾具體底面的垂直度0.05：100mm。（4）H5：鉆套軸線所在圓85的中心線與定位心軸軸線的同軸度0.02。（5） H6：各鉆套線與定位心軸軸線的位置度0.05。5. 編寫零件明細表按照國家機械制圖標準的規(guī)定，對夾具總裝圖中的各個零件進行編號，并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-7所示。6. 繪制非標準夾具零件圖根據(jù)夾具總裝圖，拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-8、圖7-9和圖7-10所示。 圖 7-7 夾具總裝圖圖 7-8 夾具體圖 7-9 定位心軸圖 7-10 鉆模板二、專用銑床夾具的設計案例下面以某零件為例（圖7.1），介紹銑床專用夾具的設計過程。1. 準備階段該零件的零件圖見圖7.1。生產(chǎn)類型：中批生產(chǎn)。毛坯類型：棒料：110X15零件的加工工藝流程見表7.1。現(xiàn)要求設計第35道工序的專用銑床夾具。第35道工序的機械加工工藝卡片見表7.3。機床：X6132 刀具：32立銑刀（W18Cr4V）2. 設計階段2.1 根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案根據(jù)零件特點，按照工藝過程要求，確定工件定位夾緊方案，設計夾具的總體結構。結果見圖7-11所示。圖 7-11 根據(jù)定位夾緊方案設計夾具總體結構2.2 定位方案設計（1）在本設計方案中，工序尺寸為360.19、R16，工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應限制的自由度為：。（2）根據(jù)工序基準選擇72孔中心線及工件大端面為定位基準，結合第2章的內(nèi)容，確定內(nèi)孔采用72的孔軸配合定位，平面定位用工件大端面，防轉(zhuǎn)用7孔（菱形銷）。通過一面兩銷定位實際限制了工件的六個自由度。定位元件布置如圖7-12所示。（3）確定兩銷結構尺寸：布置銷位：圓柱銷布置在大孔72中，菱形銷布置在圓柱孔與缺口連線一側(cè)的7孔中。確定銷間距：LJ=42.51/5X0.27=42.50.054。確定圓柱銷直徑：d1 = D1g6 =72g6=72。確定菱形銷直徑：查表2.1得：b=3表7.3 第35道工序的機械加工工藝卡片陜西國防學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號35銑A3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)棒料110X1512設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)X61321夾具編號夾具名稱切削液專用夾具ZYJJ-04工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助裝夾立銑刀32、專用夾具（ZYJJ-04）圓弧R規(guī)（R1525）、游標卡尺（0125：0.02）1銑缺口。37537.68手動進給12去毛刺。 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改 件號簽 字 日 期2=（2b/ D2）(k +j1/2) =（23/7）（0.27+0.054-0.01/2）=0.27d2=( D22)h6=（7-0.27）h6=6.73h6=7圖 7-12 布置定位元件（4）計算定位誤差在本設計方案中，工序尺寸為360.19、R16及圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性要求。1）尺寸360.19定位基準為72孔中心線，工序基準為72孔中心線，基準重合。故jb=0；工件以72圓孔定位，為任意邊接觸。故db=D+d+minD=0.046 d=0.019 min=0.010db=0.075dw=jb+db =0+0.075=0.075 T=0.38 T/3=0.126dw=0.075T/3=0.1262）尺寸 R16對R16而言，因為是銑缺口加工，屬定尺寸刀具加工，故其由刀具保證。3）圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性圓弧槽圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性分析。由于該零件屬農(nóng)機產(chǎn)品零件，對稱性要求不高，且屬于未注尺寸系列，在本方案設計中未對誤差進行分析計算。經(jīng)校核，該定位方案可行。2.3 布置對刀元件本道工序主要保證被加工圓弧槽在兩銷連線方向上的對稱度。故采用一個側(cè)裝平面對刀塊對刀，具體布置對刀元件見圖7-14所示。（1）R16的對刀尺寸確定對刀基準：72g6的軸線。假設塞尺厚度2mm，圓弧槽半徑16=16.1350.135故對刀尺寸為：（16.135+2）0.135/5=18（2）對刀誤差jd：jd+其中：=0.054，=0jd=+=0.054+0=0.054圖 7-14 布置對刀元件2.4 布置夾緊裝置根據(jù)總體結構設計，結合銑床夾具的特點和第3章的內(nèi)容，采用開口墊圈+螺母的快速夾緊裝置，布置夾緊裝置見圖7-15所示。因工件剛性較好，夾緊產(chǎn)生的加工誤差較小可忽略不記，故dj =0。2.5 布置連接元件為保證被加工圓弧在兩銷連線方向上的對稱性要求，銑床夾具底面布置兩個標準A型定位鍵。定位鍵與機床工作臺T型槽采用18 H7/h6配合，保證夾具位置精度要求。（1）夾具位置誤差計算1） 定位鍵間隙造成水平面內(nèi)夾具位置誤差：參考教材例4.1，因鍵與T型槽（18 H7/h6）最大配合間隙max = 0.018+0.011=0.029兩定位鍵間距212mm，工件圓弧槽中心與距離42mm。夾具位置誤差為：jw=0.029在安裝夾具時，盡量使兩定位鍵同側(cè)接觸機床T形槽，減小夾具位置誤差。2）夾具精度誤差=0.0972/3 T（T=0.27X2/3=0.18）滿足加工要求，夾具設計方案可行。圖 7-15 布置夾緊元件2.6 設計夾具體，完成夾具總裝圖根據(jù)總體結構設計，結合各部分結構，選擇結構合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-16所示。3. 繪圖階段繪制夾具總裝圖時，一般繪圖比例都選擇為1：1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面（定位面、夾緊面、加工面），可視為透明體，可對其剖視表示，其加工余量用網(wǎng)紋線表示。4. 標注尺寸和技術要求4.1 尺寸標注A類尺寸：282、160、90。B類尺寸：72H8/g6、42.50.054。C類尺寸： 18圖 7-16 夾具總圖D類尺寸：18K7/h6、18 H7/h6。E類尺寸：5H7/h6、8H7/h6、20H7/g6。4.2 技術要求夾具總裝圖上的技術條件包括：裝配過程中的注意項目；裝配后應滿足的位置精度要求；操作要求等。本夾具裝配后應滿足的位置精度要求主要有：（1）H1：心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度0.02：100mm。 定位心軸軸線與菱形銷軸線的平行度0.02：100mm。（2）H2：心軸大定位面與夾具體底面的平行度0.02：100mm。 定位心軸軸線和菱形銷軸線的連線與定位鍵側(cè)面的平行度0.03：100mm。（3）H3：對刀塊工作面與定位鍵側(cè)面的平行度0.03：100mm。對刀塊工作面與夾具體底面的垂直度0.03：100mm。5. 編寫零件明細表按照國家機械制圖標準的規(guī)定，對夾具總裝圖中的各個零件進行編號，并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-17所示。6. 繪制非標準夾具零件圖根據(jù)夾具總裝圖，拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-18、圖7-19和圖7-20所示。圖 7-17 夾具總裝圖圖 7-18 夾具體圖 7-19 菱形銷圖 7-20 定位心軸