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XX大學(xué)
課程設(shè)計論文
軸套鉆(鏜)、銑加工機(jī)床夾具設(shè)計
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
軸套零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算,關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計,選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
目 錄
摘 要 II
目 錄 III
第1章 序 言 5
第2章 零件的分析 6
2.1零件的形狀 6
2.2零件的工藝分析 6
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 7
3.1 確定毛坯的制造形式 7
3.2 基面的選擇 7
3.3 制定工藝路線 8
3.3.1 工藝路線方案一 8
3.3.2 工藝路線方案二 9
3.3.3 工藝方案的比較與分析 10
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 11
3.4.1 機(jī)床選用 11
3.4.2 選擇刀具 12
3.4.3 選擇量具 12
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12
3.6確定切削用量及基本工時 13
第4章 銑加工69×12(R6)槽液壓夾具設(shè)計 26
4.1研究原始質(zhì)料 26
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 26
4.3切削力及夾緊力的計算 26
4.4定位誤差的分析 30
4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 31
4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 32
第5章 鉆3-M12深26底孔夾具液動夾具設(shè)計 34
5.1設(shè)計要求 34
5.2夾具設(shè)計 37
5.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 37
5.2.2 切削力及夾緊力的計算 37
5.3定位誤差的分析 41
5.4 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 41
5.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 43
5.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 44
總 結(jié) 45
致 謝 46
參 考 文 獻(xiàn) 47
第1章 序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
軸套零件加工工藝及夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。
本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
第2章 零件的分析
2.1零件的形狀
題目給的零件是軸套零件,主要作用是起連接作用。
零件的實際形狀如上圖所示,?從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸,公差如下圖所示。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知,其材料為45,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
軸套零件主要加工表面為:1.車外圓及端面,表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面,表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。
軸套共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:
(1).左端的加工表面:
? ? 這一組加工表面包括:左端面,Φ100外圓,外圓Φ90,外圓Φ85圓,Φ28內(nèi)圓,倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求,。其要求并不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。
(2).右端面的加工表面:
這一組加工表面包括:右端面;Φ100的外圓,粗糙度為1.6;Φ85的外圓,Φ58的外圓,并帶有倒角;其要求也不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中,Φ28的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計
本軸套來自假設(shè)年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)5000臺/年,該零件備品率為4%,廢品率為 0.5%。結(jié)合生產(chǎn)實際,備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=Qn(1+α)(1+β)=5226件/年
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45,年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用型材圓鋼,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。
3.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇,對像軸套這樣的零件來說,選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說,如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個不加工表面時,則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。
對于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不在重復(fù)。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝路線方案一
10
開料
型材開料Φ110X285
20
粗車
粗車右端面,粗車外圓Φ100,粗車外圓Φ90,粗車外圓Φ85,粗車各外圓臺階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車余量
30
粗車
粗車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,注意各外圓留1mm的半精車余量
40
半精車
半精車右端面,半精車外圓Φ100,半精車外圓Φ90,半精車外圓Φ85,半精車各外圓臺階及倒角,達(dá)到圖紙尺寸
50
半精車
半精車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,車左端面,達(dá)到圖紙尺寸
60
車退刀槽
車退刀槽Φ87X4,車退刀槽Φ86.5X3.3,
70
車螺紋
車螺紋M90X2
80
鉆
鉆中心孔通孔Φ28,先鉆底孔Φ20,然后擴(kuò)至Φ28
90
粗車、半精車
粗車、半精車內(nèi) 孔Φ60以45度倒角
100
粗車、半精車
掉頭,粗車、半精車內(nèi) 孔Φ32D、內(nèi) 孔Φ50D,以45度倒角
110
銑
銑位于外圓Φ70處深為3的平面
120
銑
銑長為69,R6的鍵槽
130
鉆孔攻絲
鉆圓周鉆孔攻絲3XM12
140
鉆孔
鉆徑向Φ10D孔
150
鉆孔
鉆徑向Φ15D孔
160
鉆孔攻絲
徑向鉆孔攻絲M8深15
170
鉆孔攻絲
鉆內(nèi)部一處M5深12,先鉆孔后攻絲
180
鉗
去毛刺,清洗
190
終檢
終檢入庫
3.3.2 工藝路線方案二
10
開料
型材開料Φ110X285
20
粗車
粗車右端面,粗車外圓Φ100,粗車外圓Φ90,粗車外圓Φ85,粗車各外圓臺階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車余量
30
粗車
粗車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,注意各外圓留1mm的半精車余量
40
半精車
半精車右端面,半精車外圓Φ100,半精車外圓Φ90,半精車外圓Φ85,半精車各外圓臺階及倒角,達(dá)到圖紙尺寸
50
半精車
半精車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,車左端面,達(dá)到圖紙尺寸
60
車退刀槽
車退刀槽Φ87X4,車退刀槽Φ86.5X3.3,
70
車螺紋
車螺紋M90X2
80
鉆
鉆中心孔通孔Φ28,先鉆底孔Φ20,然后擴(kuò)至Φ28
90
鉆孔攻絲
鉆圓周鉆孔攻絲3XM12
100
鉆孔
鉆徑向Φ10D孔
110
鉆孔
鉆徑向Φ15D孔
120
鉆孔攻絲
徑向鉆孔攻絲M8深15
130
鉆孔攻絲
鉆內(nèi)部一處M5深12,先鉆孔后攻絲
140
粗車、半精車
粗車、半精車內(nèi) 孔Φ60以45度倒角
150
粗車、半精車
掉頭,粗車、半精車內(nèi) 孔Φ32D、內(nèi) 孔Φ50D,以45度倒角
160
銑
銑位于外圓Φ70處深為3的平面
170
銑
銑長為69,R6的鍵槽
180
鉗
去毛刺,清洗
190
終檢
終檢入庫
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個方案的特點在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二增加了裝夾次數(shù),增加了機(jī)床的來回調(diào)換,因為有些工序在車床上也可以加工,鏜、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度,要設(shè)計專用夾具。因此綜合兩個工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下:
10
開料
型材開料Φ110X285
20
粗車
粗車右端面,粗車外圓Φ100,粗車外圓Φ90,粗車外圓Φ85,粗車各外圓臺階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車余量
30
粗車
粗車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,注意各外圓留1mm的半精車余量
40
半精車
半精車右端面,半精車外圓Φ100,半精車外圓Φ90,半精車外圓Φ85,半精車各外圓臺階及倒角,達(dá)到圖紙尺寸
50
半精車
半精車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,車左端面,達(dá)到圖紙尺寸
60
車退刀槽
車退刀槽Φ87X4,車退刀槽Φ86.5X3.3,
70
車螺紋
車螺紋M90X2
80
鉆
鉆中心孔通孔Φ28,先鉆底孔Φ20,然后擴(kuò)至Φ28
90
粗車、半精車
粗車、半精車內(nèi) 孔Φ60以45度倒角
100
粗車、半精車
掉頭,粗車、半精車內(nèi) 孔Φ32D、內(nèi) 孔Φ50D,以45度倒角
110
銑
銑位于外圓Φ70處深為3的平面
120
銑
銑長為69,R6的鍵槽
130
鉆孔攻絲
鉆圓周鉆孔攻絲3XM12
140
鉆孔
鉆徑向Φ10D孔
150
鉆孔
鉆徑向Φ15D孔
160
鉆孔攻絲
徑向鉆孔攻絲M8深15
170
鉆孔攻絲
鉆內(nèi)部一處M5深12,先鉆孔后攻絲
180
鉗
去毛刺,清洗
190
終檢
終檢入庫
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
3.4.1 機(jī)床選用
①.工序Ⅳ和工序Ⅵ是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。
③.工序Ⅹ是磨零件左右外圓面,這兩個面的要求精度都比較高,從經(jīng)濟(jì)角度看,采用萬能磨床。
3.4.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆,參考《機(jī)械加工工藝手冊》(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
③.磨具的選用:磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考《簡明機(jī)械加工工藝手冊》(主編 徐圣群) 表12-47,選擇雙斜邊二號砂輪。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計量器具的不確定度選擇;二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“軸套” 零件材料為45,查《機(jī)械加工工藝手冊》(以后簡稱《工藝手冊》),表2.2-17 各種鐵的性能比較,45的硬度HB為143~269,表2.2-23鐵的物理性能,QT500-7密度ρ=7.2~7.3(),計算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
同類零件的年產(chǎn)量[件]
重型
(零件重>2000kg)
中型
(零件重100~2000kg)
輕型
(零件重<100kg)
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時
切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度。現(xiàn)根據(jù)《切削用量簡明手冊》(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號,與《機(jī)械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》的表區(qū)別。
3.6.1 工序20
粗車右端面,粗車外圓Φ100,粗車外圓Φ90,粗車外圓Φ85,粗車各外圓臺階及圓弧圓角,注意各外圓留1mm的半精車余量3.6.1.1確定粗車右端面的切削用量
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故
== (3-1)
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知:表1.4
刀桿尺寸為,,工件直徑~400之間時,
進(jìn)給量=0.5~1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知:
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174~207時,,,=時,徑向進(jìn)給力:=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.29—2),故實際進(jìn)給力為:
=950=1111.5 (3-2)
由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算,也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200~219的鑄件,,,切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故:
==63 (3-3)
===120 (3-4)
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為:
== (3-5)
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25,=~,,,切削速度時,
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實際切削時間的功率為:
=1.7=1.2 (3-6)
根據(jù)表1.30,當(dāng)=時,機(jī)床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:
=3.75,=,==,=
⑥.倒角
為了縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動進(jìn)給。
⑦. 計算基本工時
(3-7)
式中=++,=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26,車削時的入切量及超切量+=,則=+=
== (3-8)
3.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時
①.確定切削深度
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.5可知,當(dāng)粗鏜鑄件時,鏜刀直徑,,鏜刀伸出長度為時:
=0.15~0.40
按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量(表4.2—9),選擇,
=0.25
③.確定切削速度
= (3-9)
式中=,=0.2,=0.20,=,=0.15
(3-10)
=37
== (3-11)
按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇
=160=2.6
④.計算基本工時
選鏜刀的主偏角=,則=,,,,,,,則:
==117
3.6.2 工序30
粗車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,注意各外圓留1mm的半精車余量本工序仍為粗車。已知條件與工序相同,車端面及倒角,可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。
采用工序Ⅰ確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時間如下:
a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=56
3.6.3 工序40
半精車右端面,半精車外圓Φ100,半精車外圓Φ90,半精車外圓Φ85,半精車各外圓臺階及倒角,達(dá)到圖紙尺寸
3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1,由于C602—1機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故
==
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知:表1.4
刀桿尺寸為,,工件直徑~400之間時,
進(jìn)給量=0.5~1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知:
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174~207時,,,=時,徑向進(jìn)給力:=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.29—2),故實際進(jìn)給力為:
=950=1111.5 由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算,也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200~219的鑄件,,,切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故:
==63 (3-12)
===120 (3-13)
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為:
== (3-14)
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25,=~,,,切削速度時,
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實際切削時間的功率為:
=1.7=1.2
根據(jù)表1.30,當(dāng)=時,機(jī)床主軸允許功率為=,,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:
=1.25,=,==,=
⑥.計算基本工時
(3-15)
式中=++,=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26,車削時的入切量及超切量+=,則=126+=
==
3.6.4 工序50
半精車外圓Φ70以及兩側(cè)45度斜坡,車左端面,達(dá)到圖紙尺寸
本工序仍半精車。已知條件與工序相同,車端面,可采用工序Ⅳ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。
3.6.5 工序80
鉆中心孔通孔Φ28,先鉆底孔Φ20,然后擴(kuò)至Φ28
表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途
標(biāo)準(zhǔn)號
類型
直徑范圍(mm)
用途
GB1436-85
直柄麻花鉆
2.0~20.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1437-85
直柄長麻花鉆
1.0~31.5
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1438-85
錐柄麻花鉆
3.0~100.0
在各種機(jī)床上,用鉆模或不用鉆模鉆孔
GB1439-85
錐柄長麻花鉆
5.0~50.0
在各種機(jī)床上,用鉆模或不用鉆模鉆孔
選用X308025搖臂鉆床,查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編,查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得,耐用度為4500,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長,麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。
表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度(摘自GB6137-85) mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.80~13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85) (o)
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6~18.00
30
118
12
40~60
表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
(1)后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0(mm)
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5~0.8
(2)單刃加工刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0(mm)
11~20
鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5~0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25~0.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。
V=12=10.32 (3-17)
則 = =131 (3-18)
查表4.2-12可知, 取 n = 150
則實際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時間
查《機(jī)械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時加工機(jī)動時間計算公式: T= (3-19)
其中 l= l=5 l=2~3
則: t= =9.13
3.6.5.2 確定鉆孔的切削用量
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,《機(jī)械加工工藝手冊》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9
切削速度計算公式為 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實際切削速度為=2.64
確定切削時間(一個孔) =
3.6.5.3 鉆螺紋底孔及攻螺紋
鉆螺紋底孔
取
()
所以 ()
按機(jī)床選取= ()
所以實際切削速度 ()
切削工時(一個孔):
攻螺紋
根據(jù)表4-32選取
所以 (293)
按機(jī)床選取
所以實際切削速度
所以切削時間(一個孔):
3.6工序120 銑長為69,R6的鍵槽
機(jī)床的選擇:X52K型萬能銑床
(1)選擇刀具:查,根據(jù)表2.1-72,因為銑削寬度,可查得立銑刀
2)查,根據(jù)表2.1-20,選擇7:24錐柄立銑刀,標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm,標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm,粗齒數(shù)為4。
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
銑削深度由工序決定,因為每次的銑削深度不大,故均可以一次性走完,則粗銑削時為3.4mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度=12mm時,銑刀的每齒進(jìn)給量,取,所以。
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼立銑刀,,粗銑,后刀面的最大磨損限度為0.3~0.5mm,查,根據(jù)表2.1-76,可選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:=1.18,=1.0,=0.9,=1.2,=1.0,=1.25(銑削余量較小時,)
銑削速度計算公式:
查,根據(jù)表2.1-77可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30,XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時實際切削速度為
m/min
3.6.1精銑
(1)選擇的機(jī)床、刀具的型號、尺寸均和粗銑相同
(2)選擇切削用量
1)決定銑削深度
根據(jù),可查得精銑=0.6mm。
2)決定每齒進(jìn)給量
查,根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銑削寬度時,銑刀每齒進(jìn)給量,取,所以 mm/r
3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命
查,根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼銑刀,立銑刀,,精銑,后刀面的最大磨損限度為0.2~0.25mm,查,根據(jù)表2.1-76,可查得選用的高速鋼立銑刀,其耐用度T=90min。
4)決定切削速度
查,根據(jù)表2.1-77可查得:,,,,,(銑削余量較小時,)
銑削速度計算公式:
查,根據(jù)表2.1-77,可查得:
所以 m/min
r/min
查,根據(jù)表3.30, XA6132型萬能銑床的使用說明書,選擇:
這時實際切削速度為
m/min
3.5工序170:鉆內(nèi)部一處M5深12,先鉆孔后攻絲
選擇鉆床:Z525鉆床
1、刀具的選擇:選擇高速鋼麻花鉆,其直徑。
依據(jù),根據(jù)表2.1及表2.2,可選擇鉆頭的幾何形狀為:標(biāo)準(zhǔn),,,,,。
2、選擇切削用量
1)依據(jù),根據(jù)表2.7,可得鋼的強(qiáng)度,鉆頭的直徑時,。
因為,所以不需要乘孔深修正系數(shù)。
2)依據(jù),根據(jù)表2.8,根據(jù)鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給力。
3)依據(jù),根據(jù)表2.9,按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:當(dāng),,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(查,表2.35)時,進(jìn)給量為。
從以上三個進(jìn)給量比較可以看出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為。根據(jù)Z525鉆床說明書,選擇。
查,根據(jù)表2.19,當(dāng),時,查得軸向力。
軸向力的修正系數(shù)為:
故。
查ZK546鉆床的使用說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)所允許的最大軸向力為,由于,所以可用。
(2)決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
查,根據(jù)表2.12,當(dāng)時,可取得鉆頭的后刀面最大磨損量取為0.4mm(0.4~0.6),刀具的壽命T=15min。
(3)決定切削速度
查,根據(jù)表2.30,可查得,,,,,。則。
=
查,根據(jù)表2.31,可查得,,,,故:
r/min
查,根據(jù)ZK546鉆頭的使用說明書,可以考慮選擇,但因為所選轉(zhuǎn)數(shù)計算轉(zhuǎn)數(shù)較高,會使刀具壽命下降,所以可將進(jìn)給量降一級,即取,也可以選擇較低一級的轉(zhuǎn)數(shù) ,仍用,比較這兩種選擇方案:
1)第一方案 ,
2)第二方案 ,
因為第一方案的乘積較大,基本工時較少,故第一方案好。這時, 。
(4)檢驗機(jī)床扭矩及功率
查,根據(jù)表2.20,當(dāng),時,。扭矩的修正系數(shù)為可查得,所以。根據(jù)Z525鉆床的使用說明書,當(dāng)時,。
由于,故選擇之切削用量可用,即
f=0.17mm/r, , 。
第4章 銑加工69×12(R6)槽液壓夾具設(shè)計
4.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來銑加工69×12(R6)槽,在銑槽時,為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時,應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動夾緊。
由零件圖可知:在對進(jìn)行加工前,左端面外圓進(jìn)行了粗銑加工,進(jìn)行了精加工。φ因此,定位、夾緊方案有:
采用V型塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位,通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
4.3切削力及夾緊力的計算
刀具:立銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,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。
1.液動夾緊裝置
液動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。常用的氣缸結(jié)構(gòu)有活塞式和薄膜式兩種。
活塞式氣缸按照氣缸裝夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種,按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種,應(yīng)用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。
2.液壓夾緊裝置
液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理基本與液動夾緊裝置相同,所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力油。與氣壓夾緊裝置相比,液壓夾緊具有以下優(yōu)點:①傳動力大,夾具結(jié)構(gòu)相對比較?。虎谟鸵翰豢蓧嚎s,夾緊可靠,工作平穩(wěn)Z③噪聲小。它的不足之處是須設(shè)置專門的液壓系統(tǒng),應(yīng)用范圍受限制。
根據(jù)切削力,夾緊力的影響因素,在夾緊不利狀態(tài)過程,該夾緊力的計算應(yīng)該根據(jù)機(jī)械平衡原理來設(shè)計。最后,為了確??煽繆A緊,數(shù)值乘以安全系數(shù)實際所需夾緊力。
初步確定液壓缸參數(shù)
表5-1 按負(fù)載選擇工作壓力[1]
負(fù)載/ KN
<5
5~10
10~20
20~30
30~50
>50
工作壓力/MPa
< 0.8~1
1.5~2
2.5~3
3~4
4~5
≥5
表5-2 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力[1]
機(jī)械類型
機(jī) 床
農(nóng)業(yè)機(jī)械
小型工程機(jī)械
建筑機(jī)械
液壓鑿巖機(jī)
液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)
重型機(jī)械
起重運輸機(jī)械
磨床
組合
機(jī)床
龍門
刨床
拉床
工作壓力/MPa
0.8~2
3~5
2~8
8~10
10~18
20~32
由于鉆削力為4239N,往往要取大一些,在這取負(fù)載約為10000N,初選液壓缸的設(shè)計壓力P1=3MPa,為了滿足工作這里的液壓缸課選用單桿式的,并在快進(jìn)時差動連接,則液壓缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2(即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足:d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖,液壓缸需保持一定的背壓,暫取背壓為0.5MPa,并取液壓缸機(jī)械效率。則液壓缸上的平衡方程
故液壓缸無桿腔的有效面積:
液壓缸直徑
液壓缸內(nèi)徑:
按GB/T2348-1980,取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm;因A1=2A,故活塞桿直徑d=0.707D=56mm(標(biāo)準(zhǔn)直徑)
則液壓缸有效面積為:
2.缸體壁厚的校核
查機(jī)械設(shè)計手冊,取壁厚為10mm。則
根據(jù)時; (4-2)
可算出缸體壁厚為:
<10mm
則液壓缸的外徑
式中 ————許用應(yīng)力;(Q235鋼的抗拉強(qiáng)度為375-500MPa,取400MPa,為位安全系數(shù)取5,即缸體的強(qiáng)度適中),P-缸筒試驗壓力。
3.缸筒結(jié)構(gòu)設(shè)計
缸筒兩端分別與缸蓋和缸底鏈接,構(gòu)成密封的壓力腔,因而它的結(jié)構(gòu)形式往往和缸蓋及缸底密切相關(guān)[6]。因此,在設(shè)計缸筒結(jié)構(gòu)時,應(yīng)根據(jù)實際情況,選用結(jié)構(gòu)便于裝配、拆卸和維修的鏈接形式,缸筒內(nèi)外徑應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。
活塞桿是液壓缸傳遞力的主要零件,它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動沖擊等多種作用,必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取Q235鋼。
1.活塞桿直徑的計算[1]
由=2 可知活塞桿直徑:
按GB/T2348—1993將所計算的d值圓整到標(biāo)準(zhǔn)直徑,以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得:
d=56mm
按最低工進(jìn)速度驗算液壓缸尺寸,查產(chǎn)品樣本,調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量,因工進(jìn)速度v=0.4m/min為最小速度,則由式
(4-3)
本例=78.5>1.25,滿足最低速度的要求。
2.活塞桿強(qiáng)度計算:
<56mm (4-4)
式中 ————許用應(yīng)力;(Q235鋼的抗拉強(qiáng)度為375-500MPa,取400MPa,為位安全系數(shù)取5,即活塞桿的強(qiáng)度適中)
3.活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計
活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動電機(jī)機(jī)構(gòu)相連接,為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負(fù)載力,適應(yīng)液壓缸的安裝要求,提高其作用效率,應(yīng)根據(jù)負(fù)載的具體情況,選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。
4.活塞桿的密封與防塵
活塞桿的密封形式有Y形密封圈、U形夾織物密封圈、O形密封圈、V形密封圈等[6]。采用薄鋼片組合防塵圈時,防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計和維護(hù),本方案選擇O型密封圈。
由上述計算易得:
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用液壓缸夾緊機(jī)構(gòu)。
夾具在裝夾時,由在定位時造成圓周上存在定位誤差;夾具體在零件的內(nèi)孔端面上定位時,也存在定位誤差,從而會造成由原來的面接觸變成點接觸,從而使零件在定位時發(fā)生。
4.4定位誤差的分析
該夾具以一個側(cè)平面和一個活動V型快和一個固定V型快定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
由[5]和[6]可得:
1 定位誤差:
當(dāng)以任意邊接觸時
通過分析可得:
因此:當(dāng)以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。
(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯
夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
(4)應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個過程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。
(5)安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動,夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點,在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
在夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計中,常常遇到工件需要多點同時夾緊,或多個工件同時夾緊,有時需要使工件先可靠定位再夾緊,或者先鎖定輔助支承再夾緊等等,這是為了操作方便、迅速、提高生產(chǎn)率,減輕勞動強(qiáng)度,就需要采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)。如圖4所示。
聯(lián)動夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài),由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。
鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)是一種增力機(jī)構(gòu),增力倍數(shù)較大,應(yīng)用廣泛。鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的特點是動作迅速,增力比大,易于改變力的作用方向。缺點是自鎖性能差。如圖5所示。
鉸鏈夾緊有夾緊和松開兩種狀態(tài),由電磁鐵控制油缸來實現(xiàn)。
如前所述,該工件為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了液動夾緊方式。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
該夾具方案符合生產(chǎn)要求,效率高,做了可活動銷,滿足保持正確的加工位置
第5章 鉆3-M12深26底孔夾具液動夾具設(shè)計
5.1設(shè)計要求
為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計專用夾具。下面即鉆3-M12深26底孔專用夾具,本夾具將用于Z525鉆床。
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
在對工件進(jìn)行機(jī)械加工時,為了保證加工的要求,首先要使工件相對道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。
機(jī)床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類
機(jī)床夾具種類繁多,可以從不同的角度對機(jī)床夾具進(jìn)行分類。
按夾具的使用特點可分為:通用夾具,專用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為:車床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動機(jī)床夾具,自動線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
夾具的分類和作用:
(1)按專業(yè)程度劃分
1)通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時,夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3)通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具,稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對象不很明確,適用范圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造,其特點是靈活多變,萬能性強(qiáng),制造周期短、元件能反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位,進(jìn)行不同工序的加工。
(2)按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
(3)按夾緊動力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個過程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中,工件與刀具的相對位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3.降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可