銑削搖臂插銷體十字通槽夾具設(shè)計(jì)

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1、-xx. —a- 刖B 工裝夾具就是用夾具將需要加工的零件準(zhǔn)確定位和可靠夾緊，便于?工序的快 速順利進(jìn)行并且保證要加工零件的結(jié)構(gòu)精度方面要求的匚藝裝備。工裝夾具對(duì)提 高產(chǎn)品質(zhì)量，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加速生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化進(jìn)程等方面起 著非常重要的作用。 工裝夾具的主要作用有以下幾個(gè)方面： （1）準(zhǔn)確、可靠的定位和夾緊，可以減輕甚至取消下料和劃線工作。減小制 品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可換性。 （2）有效的防止和減輕了零件變形。 （3）使工件處于最佳的加工部位，工藝缺陷明顯降低，加工速度得以提高。 （4）以機(jī)械裝置代替了手匚裝配零件部位時(shí)的定位、夾緊及工件翻轉(zhuǎn)等繁重 的工

2、作，改善了工人的勞動(dòng)條件。 本次課程設(shè)計(jì)所做的夾具是銃床夾具。銃床夾具均安裝在工作臺(tái)上，隨機(jī)床 工作臺(tái)做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)工。主要由定位裝置，連接裝置，對(duì)刀裝置，夾具體，連接元 件，對(duì)刀元件組成。銃削加工時(shí)，切削力較大，又是斷續(xù)切削，震動(dòng)比較大，因 此銃床夾具的夾緊力要求較大，夾具剛度，強(qiáng)度要求都比較高 前言 一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1.1 搖臂插銷體零件圖 1. 2搖臂插銷體的重點(diǎn)技術(shù)要求分析 二、銃削搖臂插銷體加工工序夾具設(shè)計(jì)方案的確定 1、基準(zhǔn)面的選擇（夾具體方式的確定） 2、定位原理及定位方案的選擇及實(shí)現(xiàn) 3、夾緊方式及元器件的選擇 4、夾具總裝結(jié)構(gòu) 三、定位誤差及夾緊分析與計(jì)算

3、 1、定位誤差計(jì)算 2、切削力及夾緊力的計(jì)算 I、夾具工作原理（操作）簡(jiǎn)介 10 五、參考文獻(xiàn) 六、附件 銃削搖臂插銷體十字通槽的夾具設(shè)計(jì) 一、夾具設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 1.1 搖臂插銷體零件圖 由零件圖可知，零件為典型的義架類零件，材料為ZG45,年產(chǎn)量2000件， 屬中批量生產(chǎn)，毛坯鑄造，其他各表面己經(jīng)加工過或?yàn)椴患庸け砻?，整個(gè)零件精 度度不高，十字通槽位置要求嚴(yán)格，。內(nèi)孔中14H8加工精度高可作為主要定位 基準(zhǔn)面。銃削十字通槽除了注意保證尺寸準(zhǔn)確外還要注意兩個(gè)槽先后加工快捷可 靠，可在臥式銃床上用三面刃銃刀加工。 1.2 搖臂插銷體的重點(diǎn)技術(shù)要求分析 1.公差要求

4、 （1）一個(gè)槽的中心線在中10和①30Hli的中心線上，另一個(gè)槽的中心線則垂直 2,精度及批量分析 （1）本工序有一定位置精度要求，屬于批量生產(chǎn)，使用夾具加工是適當(dāng)?shù)摹? （2）考慮到生產(chǎn)批量不是很大，因而夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單，以減少夾具的 制造成本。 二、夾具設(shè)計(jì)方案的確定 2.1 基準(zhǔn)面的選擇（夾具體方式的確定） 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè) 整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾 具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體 時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求。 ①具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 ②

5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便，在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單緊湊，體積 小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 ③安裝穩(wěn)定牢靠。 ④結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn) ⑤尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 清理方便。 2.2 定位原理及定位方案的選擇及實(shí)現(xiàn) 1 .工件的定位原理 自由物體在空間直角坐標(biāo)系中有六個(gè)自由度，即沿OX, OY, 0Z三個(gè)軸向的平 動(dòng)口由度和三個(gè)繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。要使工件在夾具體中具有準(zhǔn)確和確定不變的 位置，則必須限制六個(gè)自由度。工件的六個(gè)自由度均被限制的定位叫做完全定位: 「件被限制的自由度少于六個(gè)，但仍然能保證加匚要求的定位叫不完全定位。 2 .定位方案的選擇 A

6、 方案一：以614H8內(nèi)圓柱曲面、622的端面、和630H11內(nèi)圓柱曲面限制 六個(gè)自由度，為完全定位。 比較兩種方案，方案二裝夾定位誤差大，因?yàn)榱慵殍T件大寸外圓柱面的精度 要求不高。而方案一使用經(jīng)過精加工的內(nèi)圓柱面作為主要的基準(zhǔn)就能很好的保證 加工精度，且符合基準(zhǔn)重合原則，夾緊力方向垂直主要定位面，也符合夾緊力確 定原則。故方案一比方案二好。 2.3 夾具類型的選擇 本工序銃槽采用直線進(jìn)給式銃床夾具，并采用分度裝置做到一次裝夾，同時(shí) 加工2個(gè)槽。 2.4 夾緊方式及元器件的選擇 夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力大小 的確定。 對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求

7、如下： ①夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)能保持H鎖，保證夾緊定位的安全可 靠。 ②夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 ③夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 ④結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單，便于制造和維修。 為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，確定采用調(diào)整V型塊夾緊。 2. 5夾具總裝結(jié)構(gòu) 根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)特征，選擇定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)六點(diǎn)定位原理，。以614H8內(nèi) 圓柱面為重要定位面，用定位銷和內(nèi)孔間隙配合形成定位，限制Y方向移動(dòng)、Y方向轉(zhuǎn)動(dòng)、X方向移動(dòng)、X方向轉(zhuǎn)動(dòng)這四個(gè)自由度；臺(tái)肩面與工件端面良好接觸限 制Z方向的移動(dòng)、，菱形銷限制Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于完全定位 ,能保證十字通槽

8、的精度、對(duì)稱度及正確的位置 夾具總裝圖 三、定位誤差與夾緊分析及計(jì)算 3.1定位誤差計(jì)算 1.定位：定位精度高低直接關(guān)系到加工質(zhì)量的好壞，因此對(duì)定位誤差分析是必要 的。一般零件的加工誤差由夾具制造精度、夾具安裝誤差和夾具的定位誤差三部 分決定，它們對(duì)定位誤差的影響均等，因此只要定位誤差不超過零件制造公差的 三分之一，就說明夾具的定位精度能滿足加工精度的要求。而定位誤差主要由于 兩個(gè)方面決定：一方面定位基準(zhǔn)是否與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，即基準(zhǔn)不重合誤差，若重 合，則基準(zhǔn)不重合誤差A(yù)B為零；否則存在基準(zhǔn)不重合誤差；另一方面來(lái)自于工 件定位面相對(duì)定位基準(zhǔn)面的位移誤差，即基準(zhǔn)位移誤差△Y o 定位

9、誤差A(yù)D = AB + AY 其中：AD一定位誤差： AB 一基準(zhǔn)不重合誤差： AY 一基準(zhǔn)位移誤差。 本套夾具定位基準(zhǔn)為工件的軸線，和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，基準(zhǔn)重合，因此基準(zhǔn)不重合 誤差A(yù)B：。。槽寬尺寸為自由公差按IT12級(jí)，則其公差為： △ Y=Es-ei=+O. 018-(-0. 034) =0. 052 所以△ D=0. 052

10、量，12mm af 每齒進(jìn)給量，0. 01mm/z d 銃刀直徑，50min aw 銃削寬度8nun z 銃刀的齒數(shù)4 所以 P= 2380 式 J-* Z = 2380 12090 O,O1080 50一“ 8” 4 =177. 28N ③工件所受最大夾緊力: 實(shí)際所需夾緊力：Wk = pxK 安全系數(shù)： K = Ko&K?K/4K5K6 = 1.5x1,2x1.2x1.2x13x1.0x1.5 =5.505 Wk =FfxK = 177.28x5.505 =975.93N 查《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》,夾緊螺釘M1O,螺距1.5mm扳手長(zhǎng)度為120mH1, 加

11、在扳手上的力為30N所產(chǎn)生的夾緊力為3450N>M，故該夾具加匚安全。 I、夾具工作原理（操作）簡(jiǎn)介: 對(duì)此夾具各個(gè)零件的裝配關(guān)系見夾具總裝圖，下面我們來(lái)分析與說明它的工 件原理：安裝工件時(shí)，先將開槽長(zhǎng)圓柱緊定螺釘和壓緊螺釘旋松，移動(dòng)調(diào)整V型 塊，使工件可以正確的安裝定位，然后旋緊壓緊螺釘并用螺母鎖緊，接著用開槽 長(zhǎng)圓柱緊定螺釘將調(diào)整V型塊鎖死，轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤的手柄通過手柄軸上的齒輪與定 位銷上齒條的配合使定位銷離開分度盤從而使分度盤可以轉(zhuǎn)動(dòng)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)分度盤 到適合加工的角度，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄鎖緊分度盤，就可以加工第一個(gè)槽了當(dāng)一個(gè)槽加工 完畢后，重復(fù)上面的動(dòng)作，使分度盤可以轉(zhuǎn)動(dòng)并使分度盤回轉(zhuǎn)90 ,旋

12、轉(zhuǎn)手柄鎖 緊分度盤后即可進(jìn)行第二個(gè)槽的加工。工件卸下時(shí)，先將開槽長(zhǎng)圓柱緊定螺釘旋 松，接著旋松緊定螺釘，移動(dòng)調(diào)整V型塊，即可將工件取出 o本夾具操作簡(jiǎn)單，省時(shí)省力，裝卸工件時(shí)只需靠開槽長(zhǎng)圓柱緊定螺釘和壓緊螺 釘?shù)乃删o即可輕松實(shí)現(xiàn)。 五、參考文獻(xiàn) 1、《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)冊(cè)》南京市機(jī)械研究所編機(jī)械工業(yè)出版社 1983 年 2、《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編機(jī)械工業(yè)出 版社1984年 3、《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》朱耀祥等編機(jī)械工業(yè)出版社2009年 4、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》盧秉恒主編 機(jī)械工業(yè)出版社2009年 5、《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》李軍主編華中科技大學(xué)出版社2007年 6、《機(jī)械制圖》大連理I：大學(xué)I：程畫教研室編高等教育出版社2006年 六、附件 夾具總裝圖1張、零件圖3張