機(jī)油泵傳動(dòng)軸支架加工工藝規(guī)程和銑32孔(52外圓)端面夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+PDF圖紙+文檔】
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4 專用夾具的設(shè)計(jì)4.1 明確設(shè)計(jì)任務(wù)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。有老師分配的任務(wù),我被要求設(shè)計(jì)工序:銑52圓柱兩端面4.2 確定定位方案4.2.1 基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)工件的加工要求,該工序必須限制工件的6個(gè)自由度。為保證銑52圓柱兩端面,應(yīng)選底面為定位基面,限制;須限制、,所以選取A面為定位基面;為保證寬度為42的兩平面兩側(cè)面對(duì)孔軸線的對(duì)稱度要求,還必須在加工時(shí)限制自由度。另外,為了方便控制刀具的走刀位置,還需要限制。綜上所述,工件的六個(gè)自由度均被限制,為使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,選取的定位基準(zhǔn)是底面、孔。4.2.2 確定定位夾緊方案 根據(jù)零件特點(diǎn),按照工藝過程要求,確定工件定位夾緊方案【4】,采用機(jī)械夾緊方式對(duì)工件進(jìn)行夾緊。 4.2.3 定位元件的選擇及設(shè)計(jì)1.定位元件的選擇 由上知,工件的定位面是側(cè)平面底面、和孔,據(jù)此在夾具上的定位元件選為支承板、支承釘、和菱形定位銷。2.定位板設(shè)計(jì) 定位平面底面所用的定位支承板參照參考文獻(xiàn)【3】第272頁設(shè)計(jì)。 標(biāo)記為:支承板 A645 GB 2236-80 材料:T8?,F(xiàn)確定定位銷的極限偏差和定位表面到定位銷中心的名義尺寸: =L,其中取工件相應(yīng)尺寸=L=230.08mm的平均尺寸,公差取相應(yīng)尺寸公差的()倍,現(xiàn)取,【2】則有: =2230.02mm滿足工件順利裝拆的補(bǔ)償量值:=(+)2=(0.16+0.04)2=0.10mm則,菱形定位銷和定位孔配合的最小間隙=0.43mm(其中,b的值可查手冊(cè)得值為3【3】)4.3 定位誤差的計(jì)算與分析必須要滿足誤差的總和應(yīng)該小于或等于該工序公差。與夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻(xiàn)可得: 兩定位銷定位誤差 :本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:(1)、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 = = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 其中: 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上、所設(shè)計(jì)的夾具滿足零件加工精度要求。4.4 減小定位誤差的措施 采取措施:1.提銷圓柱部分的制造精度,將菱形定位銷圓柱部分精度提高到IT6級(jí),公差值為0.011mm,則此時(shí)定位銷圓柱部分直徑mm,=0.043-(-0.054)=0.097mm。0.097仍接近加工誤差的。2.在提高菱形定位銷圓柱部分的制造精度基礎(chǔ)上,將12孔的精度提高到IT8級(jí),其公差值為0.027mm,此時(shí)孔的尺寸及公差為mm,則0.027mm-(-0.054)=0.081mm,那么就要約0.12mm的加工精度預(yù)留量,可滿足保證對(duì)稱度加工要求。4.5 計(jì)算切削力及實(shí)際所需的夾緊力 圖2.9作用于工件上的切削力 工件在加工時(shí)的受力情況如圖2.9所示。加工時(shí),工件受到切削合力F的作用,F(xiàn)可分解為水平和垂直方向的切削分力和,由經(jīng)驗(yàn)公式,和可通過切向銑削力分別乘以一個(gè)系數(shù)來得到。在對(duì)稱銑削情況下,=(11.2),=(0.20.3)。參照機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)【3】表1-2-9得銑削力的計(jì)算公式: 參數(shù)的選取:切向銑削力 (N) 銑刀系數(shù) =669銑削深度 =3mm 每齒進(jìn)給量 =0.15mm 銑刀直徑 d=100mm銑削寬度 B=12mm銑刀齒數(shù) z=12修正系數(shù) (工件屈服應(yīng)力)綜上,計(jì)算得:銑削力 。故水平分力=1.1=1279N,垂直分力=0.3=349N。工件的主定位面是底面,故選擇夾緊力的作用方向?yàn)樗椒较蜃饔糜诘酌?。?dāng)夾緊力水平作用于工件上時(shí),所需要的理論夾緊力=+=1279+=3606N由公式 = 可計(jì)算出實(shí)際所需夾緊力。 現(xiàn)在計(jì)算安全系數(shù)K的值。 安全系數(shù)K的計(jì)算公式為: 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-0得各安全系數(shù)K的取值如下: 基本安全系數(shù) 加工性質(zhì) 刀具鈍化程度 切削特點(diǎn) 穩(wěn)定性 手柄位置 工件與支撐面接觸情況 將各安全系數(shù)值代入上面公式計(jì)算得,K=1.952.5(注:若安全系數(shù)的計(jì)算值小于2.5,則取=2.5),則取K的值為2.5。所以實(shí)際所需夾緊力為: = =9015N。實(shí)際所需的夾緊力計(jì)算是一個(gè)很復(fù)雜的問題,一般只能作粗略的估算。為簡(jiǎn)化計(jì)算,在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí),可只考慮切削力對(duì)夾緊的影響,并假定工藝系統(tǒng)是剛性的切削過程穩(wěn)定不變。【2】4.6 主要元件的設(shè)計(jì)與建模依據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)并對(duì)其標(biāo)記如下如下:1. 定位鍵: A14h6 GB 2206-80 材料:45鋼2. 壓板: A14130 GB 2188-80 材料:45鋼3. 浮動(dòng)壓塊:A4014 GB 2174-80 材料:45鋼4. 銷 A1028 GB/T 119.1-2000 材料:35鋼5. 銷 A628 GB/T 119.1-2000 材料:35鋼6. 對(duì)刀塊 GB 2242-80 材料:20鋼7. 對(duì)刀塞尺 3 GB 2244-80 材料:T88. 螺釘 GB/T 68-2000 M5.525 4.7 對(duì)刀元件及夾具體根據(jù)工件加工表面形狀,對(duì)刀件可選用夾具零件及部件中的標(biāo)準(zhǔn)直角對(duì)刀塊。它的直角對(duì)刀面和工件被加工寬度為42的兩平面精加工工序形相對(duì)應(yīng),其間距等于塞尺厚度,設(shè)計(jì)塞尺厚度為3,并把對(duì)刀件安裝于夾具體的豎直板上。根據(jù)銑床T行寬度為42的兩平面精加工工序的寬度,選用寬度B=18mm,公差為h6的A型定位鍵來確定夾具在機(jī)床上的位置?!?】夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體【7】。其基本厚度選為22mm,并設(shè)計(jì)出供寬度為42的兩平面精加工工序用螺栓緊固夾具用得U形寬度為42的兩平面精加工工序耳座。根據(jù)所設(shè)計(jì)的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置,設(shè)計(jì)出夾具的形狀、結(jié)構(gòu)。 5 夾具圖繪制5.1 工序圖 依據(jù)零件的加工要求,制訂寬度為42的兩平面精加工工序工序圖。見附圖015.2 夾具體零件圖 參照工序圖的定位夾緊方案,合理設(shè)計(jì)寬度兩平面精加工工序的夾具,繪制夾具體零件圖。5.4 標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件5.4.1 標(biāo)注尺寸、公差與配合1.夾具外形輪廓尺寸 2.工件與定位元件的聯(lián)系尺寸 3.夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 即調(diào)刀尺寸,分為水平和垂直兩個(gè)方向的尺寸。 (1)水平方向的調(diào)刀尺寸為為銷中心至對(duì)刀元件尺面的距離。 查手冊(cè)的所用銑刀的寬度尺寸及其極限偏差為,其平均尺寸為12.09mm。定位銷中心至工件上寬度為42的兩平面精加工工序,再加上塞尺厚度2mm,故水平方向調(diào)刀尺寸的基本尺寸 (2)垂直方向的調(diào)刀尺寸為定位元件(兩支承釘)工作面至對(duì)刀面之間的位置尺寸。工件上相應(yīng)的尺寸為工件寬度為42的兩平面精加工工序底至工件底面之間的尺寸,減去3mm的塞尺厚度4.夾具與機(jī)床連接部分的聯(lián)系尺寸 定位鍵與工作臺(tái)寬度為42的兩平面精加工工序配合尺寸為18H7/h6。5.4.2制訂技術(shù)條件1.由于工件上有寬度為42的兩平面精加工工序底至工件底面的垂直度要求0.10mm,夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q(兩個(gè)支承板限定的表面)對(duì)底面的垂直度允差100:0.2 (mm)。2.由于工件上有寬度為42的兩平面精加工工序兩側(cè)面對(duì)10孔軸線對(duì)稱度要求,夾具上應(yīng)標(biāo)注定位表面Q(兩個(gè)支承板限定的表面)對(duì)定位鍵側(cè)面的垂直度允差100:0.2 (mm)。3.兩定位支承釘?shù)牡雀咴什畈淮笥?.02(mm)。
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