減速器箱體鏜夾具設(shè)計

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1、減速器箱體鏜夾具設(shè)計 1 鏜床夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計專用夾具。 這里介紹對工序:精鏜?62H7軸承孔的鏜床夾具。本夾具將用于T68臥式鏜床。刀具為硬質(zhì)合金鏜刀,對該孔進(jìn)行加工。 2 工件加工工藝分析 加工內(nèi)容:精鏜減速箱體上與?17.5H7定位基準(zhǔn)孔相互垂直的?62H7孔,為了保證其加工精度,在鏜孔前所有的表面均已加工達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置精度要求。 鏜模要保證以下精度:該孔的內(nèi)壁粗糙度要求為1.6,并且該孔的尺寸的下偏差均為0mm,上偏差均為0.03mm。 3 定位方案及定位元件設(shè)計 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)分析設(shè)計出:定位方案為一面兩銷定位.

2、 底面A面由于之前已經(jīng)加工了,故可以用它做為定位方案的一面。這樣可以限制Z方向的移動與X,Y方向的轉(zhuǎn)動。一個圓柱銷限制了Y向的移動和X向的移動。另外,還有Z向的轉(zhuǎn)動未限制。因此在零件的左前端面加一支撐釘來限制Z向的轉(zhuǎn)動。故,該工件的六個自由度被完全限制了。同時,此方案采用菱形銷可以很好解決誤差的問題,將定位面和定位銷和夾具體做成一體可使結(jié)構(gòu)簡單,其作用和定位原理如上所述。 4 夾緊方案及夾緊元件設(shè)計 由于該工序為孔加工,在鏜削時,切向力垂直于底座,可以幫助工件夾緊。根據(jù)工件加工分析,兩端面均有孔需要鏜削加工,所以軸向力只有用兩個相互垂直的壓板(螺旋式)的加緊力和工件自身的重力一起產(chǎn)生的摩擦

3、力來克服。整個夾緊力壓在表面上。整個夾緊機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)壓板式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。這里采用手動方式壓緊,手動夾緊簡單、方便。故此時選擇手動式壓板的夾緊機(jī)構(gòu)作為此鏜孔的夾緊機(jī)構(gòu)。此時不需要對夾緊力進(jìn)行計算。 4.1.6 鏜套的設(shè)計 鏜套的結(jié)構(gòu)型式和精度直接影響被加工孔的精度。常用的鏜套有以下兩類: ①固定式鏜套 固定式鏜套與鉆套基本相似,它固定在鏜模的導(dǎo)向支架上而不隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動。鏜桿與鏗套之間有相對移動和相對轉(zhuǎn)動,使接觸面之間產(chǎn)生摩擦和磨損。圖4.1所示是固定式鏜套的兩種結(jié)構(gòu),其中A型鏜套無潤滑裝置,易于磨損,只適用于低速償削。B型鏜套帶有潤滑油杯,鏜套內(nèi)孔上有油槽.可注油脂潤滑,加工時可適當(dāng)提

4、高切削速度。 固定式鏗套的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸?。Y(jié)構(gòu)簡單.鏜套中心位置精度高。因此.一般擴(kuò)孔、鏜孔時.廣泛應(yīng)用固定式饅套。固定式錘套結(jié)構(gòu)巳標(biāo)準(zhǔn)化,可查閱有關(guān)手冊。 圖4.1 固定式鏜套 ②回轉(zhuǎn)式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分。鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動、使兩者之間的摩擦磨損大大降低.避免了高速鏜孔時因發(fā)熱而出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象。因此、回轉(zhuǎn)式鏜套一般應(yīng)用在高速錘孔或因鏜桿直徑較大時線速度超過20m/min的場合。 根據(jù)回轉(zhuǎn)部分安裝的位置不同.可分為內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套和外滾式回轉(zhuǎn)鏜套。圖4.2所示是在同一根鏜桿上采用兩種回轉(zhuǎn)式鏜套的結(jié)構(gòu)。圖中的后導(dǎo)向a‘采用的是內(nèi)滾式鏜套。前導(dǎo)向b采

5、用的是外滾式鏜套。 圖4.2 回轉(zhuǎn)式鏜套 在鉆床夾具中,鉆套一般布置在被加工孔的前面.而鏜模上鏜套的位置則應(yīng)按零件結(jié)構(gòu)和加工要求確定。表4—1所示為鏗套的布置形式與持點(diǎn)。 故可參照文獻(xiàn)《實用機(jī)械加工工藝手冊》表8-70選擇:鏜套(JB/T 8046.1-1995),其鏜套的長度可以計算得: 引導(dǎo)形式: ①單面前導(dǎo)向 其結(jié)構(gòu)如下圖4.3所示: 圖4.3 單面前導(dǎo)向 鏜套在刀具前方,鏜桿與機(jī)床主軸剛性連接,適用與加工D>60mm,L

6、本設(shè)計中采用前種方式: 切削力及夾緊力計算 切削力: 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—1得: 切削力公式: 式(4.1) 式中 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—1得: ,,, 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—3得: 將以上數(shù)據(jù)帶入式(3.3)得切削力如下: 即: 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)2.0; 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1; 為刀具鈍化系數(shù)1.1; 為動力源波動系數(shù)1.5。 所以 夾緊力:

7、根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表1-2-35得: 式(4.2) 式中: ——除螺旋外機(jī)構(gòu)的效率,其值為,取為0.9。 ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm),其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定參見根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計圖冊>>查表1-2-20。取為=0 ——螺桿端部與工件間的摩擦角(。)。=0 ——螺旋副的當(dāng)量摩擦角(。),,式中為螺旋副的摩擦角(。),為螺紋牙型半角(。),參見根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計圖冊>>查表1-2-22。=0, = 圖4.5 夾緊力受力分析圖 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的圖4.5,找出在

8、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。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按下式計算: 式(4.3) 式中: —單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力; —原始作用力; —作用力力臂; —螺紋升角;由根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計圖冊>>查表1-2-21得: —螺紋中徑之半;由根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計圖冊>>查表1-2-21得: 其余符號意義與以前相同 由以上數(shù)值可以算得夾緊力如下: 則 由上述計算易得: 所以此時的夾緊機(jī)構(gòu)滿足要求 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是滿足要求的。 5鏜桿的直徑與長度 鏜桿的直徑一般

9、取孔徑的0.7到0.8倍左右。采用前后雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu),鏜桿的工作長度最好等于導(dǎo)向部分直徑的10倍,最大不超過20倍。 ?62:鏜桿直徑取為45 此時鏜桿的大致長度可算得為675mm。 6夾具體的設(shè)計 夾具體底座的長度根據(jù)工件的尺寸與鏜套的長度尺寸來確定。鏜模與孔端面之間的距離取為40mm.夾具體底座的尺寸為: 長:500mm 寬:362mm 至于夾具體的高度要根據(jù)箱體的高度來確定。 7 鏜套的設(shè)計 采用回轉(zhuǎn)式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分。鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動、使兩者之間的摩擦磨損大大降低.避免了高速鏜孔時因發(fā)熱而出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象。因此、回轉(zhuǎn)式鏜套一般應(yīng)用在

10、高速錘孔或因鏜桿直徑較大時線速度超過20m/min的場合。而在這次的設(shè)計中,考慮到孔的分布情況,鏜套的引導(dǎo)形式采用雙面單導(dǎo)向,并且采用滾動式回轉(zhuǎn)鏜套。 ?62鏜套長度:0.75d=46.2mm(滾動式) 8 夾具精度分析計算 定位誤差計算 定位誤差(Δdw)=基準(zhǔn)不重合誤差(Δdw)+基準(zhǔn)位移誤差(Δjy) 基準(zhǔn)不重合誤差(Δdw): 在此夾具中定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)是重合的,所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。因此只要計算基準(zhǔn)位置誤差。 基準(zhǔn)位置誤差: 該項誤差等于孔銷配合的最大間隙(H7/n6),即: Δdw=Δjw=-=(0.03-0.015)mm=0.015mm 9 鏜孔夾具的裝配說明 鏜孔夾具中所要鏜的孔是一水平放置的孔,所以此時只需要一個鏜桿就可以了。在加工時,旋緊螺母夾緊螺旋壓板,使擺動壓塊夾緊工件進(jìn)行鏜孔。在鏜孔時,兩刀具的旋轉(zhuǎn)直徑要與孔的直徑匹配。

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