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四、夾具設(shè)計
4.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗車倒角,加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足端面和孔軸線間公差要求。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)率和降低勞動強度。
4.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知:在對端面和孔進行加工前,φ40左端面進行了粗車加工,可以利用φ40左端面和φ40外圓作為定位基準(zhǔn),定位采用一固定和一活動V型塊組合的方式,達到完全定位,從而保證其尺寸公差要求。
4.3切削力及夾緊力的計算
切削力(見《切削用量簡明手冊》表1.29) (3-1)
式中: =900 =1.0 =0.75 =0 =0.57
=1412(N)
在計算切削力的時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=1.5
=14121.5=2118(N) (3-2)
徑向切削力(見《切削用量簡明手冊》表1.29)
式中: =530 =0.9 =0.75 =0 =0.57
==762(N) (3-3)
在計算切削力的時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=1.5
7621.5=1143(N) (3-4)
軸向力(見《切削用量簡明手冊》表1.29) (3-5)
式中: =450 = 1.0 = 0.4 =0 =0.57
=662(N)
考慮到安全系數(shù),由《機床夾具設(shè)計手冊》表3-4得安全系數(shù)K=1.5
(3-6)
由于設(shè)計的夾具有一個支承面,可以與軸向里相平衡,所以不用考慮軸向力。
因此就只有徑向切削力,對夾緊裝置會有作用力,徑向切削力與夾緊力平衡才能保證車削加工能順利進行。
因此夾緊力的計算就是與徑向切削力的平衡。
4.4 誤差分析與計算
該夾具以一個平面和外圓定位,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 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。
3.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(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。
3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構(gòu))。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機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V型塊。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。
總 結(jié)
通過本次的課程設(shè)計,使我對書本的知識做了進一步的學(xué)習(xí)與理解,對資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解,從零件圖分析、工藝審查到擬定工藝路線、設(shè)計加工工序,每一步的推理、計算、選擇都要有據(jù)可依,這鍛煉了我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)和工作態(tài)度。
而且我們還更加熟悉了機械加工工藝規(guī)程和夾具的設(shè)計思路,設(shè)計步驟,以及設(shè)計的基本原理和方法等。這為以后的工作打好了更堅實的基礎(chǔ), 另外,本次設(shè)計還讓我們學(xué)會了編制基本的技術(shù)文件等資料,離生產(chǎn)實際更近了一步。
此次課程設(shè)計是分組進行,一個組一個團隊。一個人的力量固然有限,但是大家各懷所長,分工作業(yè),完成任務(wù)就相對要容易多了。然而,雖然如此,在合作的過程中也會有很多問題出現(xiàn),比如說在討論一些問題時難以達成共同意見,常常爭論不休,浪費時間...最后,謝謝老師的指導(dǎo),同學(xué)的幫助!
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