星輪加工工藝及鉆φ2和φ4孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】
星輪加工工藝及鉆2和4孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,加工,工藝,以及,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(2019)目 錄前 言- 3 -一、零件分析- 4 -1.1零件的作用- 4 -1.2零件的工藝分析- 4 -二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)- 6 -2.1確定毛胚的制造形式- 6 -2.2基面的選擇- 6 -2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇- 6 -2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇- 6 -2.3制定工藝路線- 6 -2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定- 7 -2.5確定切削用量及基本工時(shí)- 8 -三、專用夾具設(shè)計(jì)- 12 -3.1基本要求- 12 -3.2設(shè)計(jì)方案- 12 -3.2.1定位面及定位元件的選擇- 12 -3.2.2夾緊面及夾緊元件的選擇- 12 -3.2.3鉆套的選擇- 13 -3.2.4鉆模板的確定- 13 -3.2.5夾具體的確定- 14 -3.2.6其他零件的選擇- 15 -3.3鉆削力的計(jì)算- 16 -3.4夾緊力的計(jì)算- 16 -3.5定位誤差分析- 18 -3.5.1定位誤差- 18 -3.5.2對(duì)刀誤差- 19 -3.5.3夾具在機(jī)床上的安裝誤差- 19 -3.5.4夾具誤差- 19 -3.5.5加工方法誤差- 19 -課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)- 20 -致 謝- 21 -參考文獻(xiàn):- 22 -附件:- 23 -前 言 機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)課程后,綜合運(yùn)用以前所學(xué)有關(guān)機(jī)械專業(yè)知識(shí),進(jìn)行零件工藝過(guò)程設(shè)計(jì)。其目的在于鞏固、加深擴(kuò)展機(jī)械制造技術(shù)及其他有關(guān)所修課程的理論知識(shí),把理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,能獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,以及初步具備中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。本設(shè)計(jì)包括四個(gè)部分內(nèi)容:第一部分零件的分析,包括零件的作用和零件的工藝分析。第二部分工藝規(guī)程設(shè)計(jì),包括確定毛胚的制造形式、基面的選擇、制定工藝路線、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定、確定切削用量及基本工時(shí)。第三部分課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)。第四部分是參考文獻(xiàn)。 就我個(gè)人而言,我希能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。隨著所學(xué)專業(yè)知識(shí)的增加,我們急需要一個(gè)可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì),而課程設(shè)計(jì)可以作學(xué)習(xí)與工作間的過(guò)渡,正是一個(gè)初步積累經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)學(xué)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次夾具設(shè)計(jì)緊跟零件工藝設(shè)計(jì)的腳步,使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題,初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。通過(guò)夾具課程設(shè)計(jì),我們系統(tǒng)的了解夾具工藝設(shè)計(jì)的全過(guò)程,為我們將來(lái)投入實(shí)際生產(chǎn)中做了準(zhǔn)備。由于對(duì)理論知識(shí)的掌握不過(guò)完善,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺,以及個(gè)人能力不足,在設(shè)計(jì)中難免會(huì)有考慮不周全出現(xiàn)錯(cuò)誤的地方,懇請(qǐng)老師多多批評(píng)指正。 學(xué)生簽名 年 月 日一、零件分析 圖一 星輪零件圖1.1零件的作用星輪為滾柱式超越離合器的部件,星輪和外圈均可分為主動(dòng)輪。當(dāng)星輪為主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)式,滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi),因而帶動(dòng)外圈一起轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)星輪反轉(zhuǎn)時(shí),滾柱受摩擦力的作用,被推到槽中較寬的部分,不在楔緊在槽內(nèi),這時(shí)離合器處于分離狀態(tài)如果星輪仍按左方向旋轉(zhuǎn),而外圈還能從另一條運(yùn)動(dòng)鏈獲得與星輪轉(zhuǎn)向相同但轉(zhuǎn)速較大的運(yùn)動(dòng)時(shí),按相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理,離合器處于分離狀態(tài),定向離合器常用于汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床等設(shè)備中。1.2零件的工藝分析1、零件的工藝性分析和零件圖的審查 零件視圖正確,足夠表達(dá)直觀、清楚、繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),尺寸公差及技術(shù)要求的標(biāo)注齊全、合理。2、主要加工表面及要求 星輪外圓40K6,45f7,其形狀公差均遵守包容要求,表面粗糙度均為Ra1.6m。 星輪內(nèi)孔28H7,其形狀公差遵守包容要求,表面粗糙度為Ra0.8m,其外形尺寸14,端面與孔28軸心線垂直度誤差為0.025,其兩端面對(duì)孔25軸心線圓跳動(dòng)誤差為0.025. 外圓45軸心線對(duì)外圓40軸心線的同軸度誤差為0.06,外形尺寸610.15右端面對(duì)尺寸17的圓跳動(dòng)誤差為0.02. 鍵槽寬度為8n9,長(zhǎng)度為16mm,軸槽深為40.5h11,表面粗糙度Ra3.2m,在64的外圓上離它的軸心線24.3的平面與孔28H7軸心線的平行度誤差為0.012表面粗糙度為Ra0.8m,3個(gè)4H9孔相對(duì)于對(duì)稱分布三個(gè)。二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛胚的制造形式 零件材料為45鋼,該材料屬于難切削的材料,該材料經(jīng)過(guò)調(diào)制處理后具有良好地綜合性能,所以在加工過(guò)程中所選擇的是調(diào)制熱處理。零件的年產(chǎn)量已達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平,且零件的輪廓尺寸不大,可采用模鍛成型。2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得正確、合理??梢员WC加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。否則,就會(huì)使加工工藝過(guò)程產(chǎn)生許多問(wèn)題,導(dǎo)致零件報(bào)廢,無(wú)法生產(chǎn)。2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件因?yàn)槠?8H7孔表面粗糙度為0.8要求較高,用三爪盤以外形43k6、48k6的輪廓為粗基準(zhǔn)加工外圓各表面。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 以 28H7表面粗糙度為0.8的孔,為精基準(zhǔn)加工各外圓表面。2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),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)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以采用萬(wàn)能機(jī)床配以專用工、夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,還要考慮經(jīng)濟(jì)效果,一便降低生產(chǎn)成本。 (1)工藝路線方案一: 工序1.粗車端面,車內(nèi)孔28mm 、車外圓64mm、40mm、45mm及倒45倒角,CA6140車床及三爪卡盤夾具。工序2.調(diào)頭車另一端面,車外圓45mm、倒45倒角 工序3.銑鍵槽。以內(nèi)孔為基準(zhǔn), 工序4.以內(nèi)孔及兩端面為基準(zhǔn)。選用X62臥式銑床專用夾具夾緊工件在64mm階梯軸處且用專用105銑刀垂 直銑24.3mm個(gè)深度到水平90。 工序5.重復(fù)步驟4,轉(zhuǎn)動(dòng)120銑三個(gè)。 工序 6.熱處理:硬度235HBW。 工序7.精銑三平面、外圓柱面及鍵槽到規(guī)定尺寸 工序8. 按零件圖所示,參照表確定孔加工余量的分配。在水平方向上距軸心線26.9mm出攻鉆孔4mm,轉(zhuǎn)動(dòng)萬(wàn)能分度頭120加工三次。 工序9.校驗(yàn)。(2)工藝路線方案二: 工序1.粗車端面,車內(nèi)孔28 、車外圓64、40、45及倒45倒角,選用CA6140車床及三爪卡盤夾具。粗、精車B/C階梯軸外圓面 工序2.調(diào)頭車另一端面、外圓45mm、倒 45倒角 工序3.以內(nèi)孔為基準(zhǔn),銑平面至24.6mm在轉(zhuǎn)動(dòng)120,銑另兩個(gè)平面 工序4.熱處理:硬度235HBW。 工序5.以外圓為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔磨至28mm 工序6.以內(nèi)孔為基準(zhǔn),磨外圓分別磨至45mm、40mm、64mm、45mm 工序7.磨平面磨至與水平面成24.3mm在轉(zhuǎn)動(dòng)120磨另兩個(gè)平面 工序8.銑鍵槽工序9.鉆孔4mm、2mm 工序10.檢驗(yàn)。(三)方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一在于直接用銑床銑出平面、外圓,且先把鍵槽銑出來(lái)在銑平面最后鉆孔:方案二則與其相反,鍵槽被放置平面后,且采用磨床使精度達(dá)到更高。綜合比較,方案二更好,所以最終選擇方案二。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的確定 “星輪”零件材料為40Gr,硬度為235HBW,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),可采用在鍛模上合模模鍛毛胚。鋼質(zhì)模鍛的機(jī)械加工余量按JB3835-85。確定時(shí)根據(jù)估算的毛胚重量約4Kg、加工精度及鍛件形狀復(fù)雜系數(shù),由表可查得外表面的加工余量,孔的加工余量由表也可查。 (1)以星輪外圓為基準(zhǔn)。據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)知,型材偏差1.0mm。表面粗糙度Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。加工余量為:粗車:=2.5mm,精車: =0.5mm。粗車削的加工精度IT11級(jí),因此偏差0.11。精車削偏差即為零件偏差。 (2)Ra=1.6m的端面。要求粗加工和精加工。參照機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)可知,加工余量為 2mm。 (3)基準(zhǔn)面為左端面B。Ra=1.6m,要求粗加工和精加工。參照機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-72,粗車=3mm,精車=1mm。車削公差即為零件公差:0.02 mm。 (4)星輪右端面。Ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。參照機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)可知,粗車=3mm,半精車=0.5mm。 (6)星輪左端面。Ra=3.2m。要求粗加工和半精加工。參照機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)可知,粗車=3mm,半精車=0.5mm。 (7) 28h7內(nèi)孔。粗磨和精磨。粗磨2Z=1.5mm,精磨2Z=0.5mm。公差+0.011mm(見(jiàn)互換性與測(cè)量技術(shù)表1-8)。 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量。實(shí)際上,加工余量有最大和最小之分。本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為小批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí),應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。根據(jù)兩端面與28h7孔的中心線之間的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖可知上述方案可行2.5確定切削用量及基本工時(shí)星輪左右端面加工加工要求:粗糙度Ra=3.2m加工工步的具體參數(shù):粗車加工余量:4mm 表面粗糙度:Ra=6.4m 經(jīng)濟(jì)精度:IT11;公差:1.85mm;半精車加工余量:1.5mm; 表面粗糙度:Ra=3.2m;經(jīng)濟(jì)精度:IT9;公差:1mm刀具選擇:九十度外圓車刀;材料:高速鋼(W18Cr4V);基本參數(shù):D=80mm,L=45mm,d=32mm,z=10(見(jiàn)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo))右端面加工要求:粗糙度3.2;加工工步的具體參數(shù):粗車加工余量:3mm ;表面粗糙度:Ra=46m; 經(jīng)濟(jì)精度:IT10;公差:T=0.46mm精車加工余量:0.35mm ;表面粗糙度:Ra=0.64m; 經(jīng)濟(jì)精度:IT7; 公差:T=0.046mm右端階梯軸外圓面加工要求:粗糙度1.6 ,與A面同軸度0.06。加工工步的具體參數(shù):粗車加工余量:2mm ;表面粗糙度:Ra=45m ; 經(jīng)濟(jì)精度:IT11;公差:T=0.46mm半精車加工余量:0.5mm ;表面粗糙度:Ra=1.63.2m ;經(jīng)濟(jì)精度:IT7; 公差:0.046mm,45階梯軸表面粗糙度1.6 加工余量:0.15mm ;28H7孔加工要求:直徑28mm基孔制;七級(jí)精度;孔軸與右端面、左端面分別由0.05 的垂直度要求;孔有0.005 的圓度和0.01的直線度的形狀精度;孔壁粗糙度為0.8加工工步的具體參數(shù):磨削2800.021加工余量:0.3mm 表面粗糙度:Ra=0.161.25m 經(jīng)濟(jì)精度:IT6 公差:0.016mm磨削45-0.0250加工余量:0.4mm表面粗糙度:Ra=0.161.25m 經(jīng)濟(jì)精度:IT6公差:0.016mm磨削45-0.0250加工余量:0.4mm表面粗糙度:Ra=0.161.25m 經(jīng)濟(jì)精度:IT6公差:0.016mm銑削平面加工余量:0.4 mm表面粗糙度:Ra=0.10.05m 經(jīng)濟(jì)精度:IT6 公差:0.016mm工序1:車削端面、外圓及內(nèi)孔。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。1.加工條件 工件材料:45正火,模鍛。 加工要求:粗車車端面、車內(nèi)孔至27.7mm 分別車外圓到63.7mm、39.7mm、44.7mm,表面粗糙度值 為10-18 機(jī)床:CA6140臥式車床 刀具:刀片材料為15,刀桿尺寸16mm25mm,=90,(1)車削用量的選擇背吃刀量的選擇: 1)已知長(zhǎng)度方向的尺寸為610.15mm 。根據(jù)毛坯尺寸67mm.L=64mm,故分二次加工(粗車、半精車)。粗車時(shí),選擇 =1.5mm;半精加工時(shí),選擇 =0.3mm;車削內(nèi)圓時(shí),粗車精車被吃刀量分別為 =0.8mm 、=0.3mm。2) 進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)(第3版)表2-19 當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,3mm時(shí),以及工件直徑為67mm時(shí). =0.6-0.9mm/.按CA6140車床說(shuō)明書取=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進(jìn)給量乘以k=0.750.85 所以:實(shí)際進(jìn)給量f=0.60.8=0.48 mm/。按CA6140車床說(shuō)明書取0.2mm/r。3) 計(jì)算切削速度 由機(jī)夾課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書知,對(duì)于高速鋼切削中碳鋼的平均切削速度為52m/min.4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000/d w=229.8(r/min)按CA6140車床說(shuō)明書n200 rmin5) 機(jī)床功率根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表3.20 當(dāng) =71m/min =2.8mm 、 =1.5mm、 =0.08、 =1.4kw 。切削功率的修正系數(shù):故0.8,根據(jù)X62型銑床說(shuō)明書,機(jī)床主軸允許的功率為=7.50.75=5.63kw 故 因此所決定的切削用量可以采用。 =2.8mm =80m/min=160r/min =1.67m/s =0.0725mm/s6)基本工時(shí) 式中L=28,L1=14,L2=0所以 =(28+14+0)/80=0.525(min) 工序3:銑平面至24.6mm根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)銑削寬度32mm時(shí)。由于采用面銑刀,所以選機(jī)床選用專用銑刀1) 銑削背吃刀量 根據(jù)平面的尺寸為留精銑的加工余量為0.2,所以本道工步切削寬度2.80.8,由于加工表面精度要求Ra=6.3 um,采用半精銑精銑,選擇背吃刀量為分別為1mm和0.3mm.2) 進(jìn)給量的選擇 由單向轉(zhuǎn)動(dòng)部分知,銑削深度為7.7mm寬度為14mm。經(jīng)簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)1122查出進(jìn)給量為f=0.15mm。 3) 選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6鑲齒銑刀do=50mm,刀具壽命 T=120min(表3.8)4) 銑削速度 經(jīng)機(jī)械制造工藝與夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-22查出削速度為22m/min.5)基本工時(shí)入切量及超切量由表2.29. 查出L +=10mm 所以 =(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 6) 機(jī)床功率根據(jù)機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 當(dāng) =71m/min、=2.8mm、=41mm、=0.08、=1.4kw 切削功率的修正系數(shù):故0.8,根據(jù)X62型銑床說(shuō)明書,機(jī)床主軸允許的功率為=7.50.75=5.63kw 故 因此所決定的切削用量可以采用。=2.8mm、=80m/min、n=160r/min =0.08m/s 、=0.0625mm/z工序4:熱處理,調(diào)質(zhì)硬度235HBW工序5:磨至28mm選用機(jī)床:MS-600 萬(wàn)能磨床 1) 精磨至280.0210,單邊Z=0.2mm,一次磨去全部余量,進(jìn)給量 f=0.1mm/r根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定萬(wàn)能磨床的n=2600r/min切削工時(shí): L= 30mm =3mm 所以 =0.13min工序6:分別磨至45mm、40mm、64mm、45mm工序7:磨至與水平面成24.3mm同上工序5一樣 工序8:銑鍵槽 銑削8H9槽。 加工工件尺寸:8+0.170mm , 長(zhǎng)度L=16mm 加工要求:高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀(精密級(jí)K8)加工余量8 用乳化液卻機(jī)床:X621)選擇銑削用量由于槽的寬度為8mm, 故二次走完,=23mm =10mm由機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表3.3 確定f=0.5mm/r 現(xiàn)取f=0.8mm/r =0.5/24=0.02mm/s2) 確定切削速度和每齒進(jìn)給量決定切削速度和每齒進(jìn)給量、由機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)3.27的公式由機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),表2.15得 =21m/min=1000V/D=334.4 由機(jī)床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min取280n/min、=25、=0.2、Xv=0.1、v=0.2、=0.5、=0.1、m=0.25、Km=1.12、=0.8、=0.82, =*=1.12*0.8*0.82=0.79 3)基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表3.5=(40+20)X2/150=0.8(min) +=20mm i=2(走兩次)三、專用夾具設(shè)計(jì)3.1基本要求(1)選擇合適的定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件以及對(duì)刀元件;(2)掌握夾具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟;(3)根據(jù)工序卡對(duì)夾具體進(jìn)行設(shè)計(jì),并將各部件進(jìn)行裝配以獲得專用夾具的裝配圖;(4)掌握各部件的設(shè)計(jì)原則,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件,提高夾具的通用性和經(jīng)濟(jì)性;(5)掌握尺寸鏈、夾緊力和切削力的計(jì)算。 注:由于老師要求一組內(nèi)兩名同學(xué)專用夾具設(shè)計(jì)不可相同,故本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)鉆2、4孔的專用夾具。3.2設(shè)計(jì)方案由圖二工序圖(第十道工序)可知,星輪2、4孔應(yīng)選用選用立式鉆床加工,由于加工要求主軸轉(zhuǎn)速400r/min,所以選用Z535進(jìn)行加工,為保證設(shè)計(jì)要求,并根據(jù)星輪的加工批量要求而知,應(yīng)選用專用夾具。3.2.1定位面及定位元件的選擇由于所要加工的孔對(duì)星輪主軸線有垂直度要求,所以選擇孔28作為定位面,選擇心軸作為定位元件。另外,為保證鉆孔的位置,在繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上加定位銷輔助定位。心軸如圖三所示。圖三 心軸3.2.2夾緊面及夾緊元件的選擇由于加工過(guò)程中工件要限制六個(gè)自由度,所以選擇孔28兩端的平面作為夾緊面。因?yàn)榧庸み^(guò)程中需要轉(zhuǎn)動(dòng)被加工零件,所以心軸一端與夾具體以過(guò)盈配合形式連接,另一端用螺母鎖緊。3.2.3鉆套的選擇鉆套的作用是確定鉆頭,鉸刀等刀具的軸線位置,防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn),鉆套可分為固定式,可換式,快換式等多種結(jié)構(gòu)形式。由于加工過(guò)程中需要使用直徑不同的刀具,為節(jié)省時(shí)間,選擇快換鉆套。3.2.4鉆模板的確定根據(jù)加工需要,選擇快換式鉆模板。如圖所示圖四 鉆模板示意圖3.2.5夾具體的確定星輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體,并能正確安裝在機(jī)床上,而且在零件的加工過(guò)程中,夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng),因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落在夾具體上,切屑積聚過(guò)多將影響工件可靠的定位和夾緊,因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí),必須考慮其結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。由于鑄造夾具體能夠鑄出各種復(fù)雜形狀,工藝性好,并且具有較好的抗壓強(qiáng)度、剛度和抗振性,所以?shī)A具體的材料一般采用鑄鐵,這里選擇HT200。夾具體如圖四所示。圖四 夾具體示意圖3.2.6其他零件的選擇為了節(jié)省零件的加工時(shí)間,減少夾具的成本,在同樣的情況下采用國(guó)標(biāo)零件,減少因?yàn)閷S昧慵拈_(kāi)發(fā)要花費(fèi)很多時(shí)間以及成本:螺母、墊圈、螺釘、螺栓、定位銷等零件采用國(guó)標(biāo)零件。綜上所述,設(shè)計(jì)夾具總裝配圖如圖五所示。其中:定位銷與夾具體連接部分之間的配合為過(guò)盈配合;套筒與夾具體之間的配合為過(guò)盈配合;心軸與工件之間的配合為間隙配合。綜上所述,夾具裝配圖可設(shè)計(jì)如圖五所示:圖五 夾具裝配示意圖3.3鉆削力的計(jì)算刀具:選用不易磨損的硬質(zhì)合金麻花鉆YG8。鉆2孔:鉆削進(jìn)給力為 =4101.03 =172.53N 轉(zhuǎn)矩為 =1201.03 =90.01N鉆4孔:鉆削進(jìn)給力為 =4101.03 =1325.32N 轉(zhuǎn)矩為 =1201.03 =1498.74N3.4夾緊力的計(jì)算計(jì)算夾緊力是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,一般只能粗略地估算。因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中,工件受到切削力、重力、沖擊力、離心力和慣性力等的作用,從理論上講,夾緊力的作用效果必須與上述作用力(矩)相平衡。但是在不同條件下,上述作用力在平衡系中對(duì)工件所起的作用是各不相同的。為了簡(jiǎn)化夾緊力的計(jì)算,通常假設(shè)工藝系統(tǒng)是剛性的,切削過(guò)程是穩(wěn)定的。在這些假設(shè)條件下根據(jù)切削力實(shí)驗(yàn)計(jì)算公式求出切削力,然后找出加工過(guò)程中最不利的瞬時(shí)狀態(tài),按靜力學(xué)原理求出夾緊力的大小。夾緊力計(jì)算公式為 式中 在最不利條件下由靜力平衡計(jì)算出的夾緊力 實(shí)際需要的夾緊力 K安全系數(shù),一般取K=1.5-3所以鉆削過(guò)程中,在最不利條件下由靜力平衡計(jì)算出的夾緊力=21325.32N =2650.64N在許多情況下,并不是由夾具的定位支承機(jī)構(gòu)或夾緊機(jī)構(gòu)本身直接承受工件所受切削力,而是由工件在緊急狀態(tài)下,工件與定位支承機(jī)構(gòu)及夾緊機(jī)構(gòu)之間所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)防止工件產(chǎn)生平移或轉(zhuǎn)動(dòng),因此在確定夾緊力時(shí),需要考慮各種接觸表面之間的摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)主要取決于工件和支承件,壓板之間的接觸形式:工件和支承件之間的摩擦系數(shù);工件和壓板之間的摩擦系數(shù);查表得 =0.2,=0.7在加工過(guò)程中,由于工藝的不同,工件材質(zhì)和加工余量的不同以及刀具鈍化等因素的影響,欲準(zhǔn)確地確定所需夾緊力是很困難的。因此,為了夾緊可靠,必須將計(jì)算所得的切削力乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需的夾緊力。安全系數(shù):K= 式中, 基本安全系數(shù) 加工狀態(tài)系數(shù) 刀具鈍化系數(shù) 切削特點(diǎn)系數(shù)查得=1.2,=1.2,=1.2,=1K=1.21.21.21=1.728夾緊機(jī)構(gòu)所能提供的夾緊力為= 2650.64N切削力小于夾緊力,所以該夾緊裝置可用。3.5定位誤差分析一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時(shí),由于工序基準(zhǔn)的變動(dòng)對(duì)加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。用夾具裝夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多,與夾具有關(guān)的因素有:定位誤差、對(duì)刀誤差、夾具在機(jī)床上的安裝誤差和夾具誤差,在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中,影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差。上述各項(xiàng)誤差均導(dǎo)致刀具相對(duì)工件的位置不精確而形成總的加工誤差。3.5.1定位誤差在本設(shè)計(jì)中,由于定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)是重合的,所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。當(dāng)支承面即工件底面對(duì)夾具的安裝基準(zhǔn)(底面)有平行度誤差及支承面對(duì)夾具的對(duì)刀基準(zhǔn)(鉆套軸線)有位置誤差,被加工孔的定位誤差為移動(dòng)誤差: 轉(zhuǎn)動(dòng)誤差: 故定位誤差為 按標(biāo)注的測(cè)量尺寸: 將上述數(shù)值代入定位誤差計(jì)算公式,則得: 3.5.2對(duì)刀誤差因?yàn)榈毒呦鄬?duì)于對(duì)刀或?qū)蜓b置不精確造成的加工誤差,稱為對(duì)刀誤差。本工序中麻花鉆是采用模板進(jìn)行導(dǎo)向,鉆孔時(shí)導(dǎo)向誤差計(jì)算公式為: 即得導(dǎo)向誤差mm 3.5.3夾具在機(jī)床上的安裝誤差因?yàn)閵A具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。一般?。核瓵=0.02mm、垂A=0.04mm 3.5.4夾具誤差因夾具上定位元件,對(duì)刀或?qū)蛟鞍惭b基面三者之間(包括導(dǎo)向元件與導(dǎo)向元件之間)的位置不精確而造成的加工誤差,稱為夾具誤差,夾具誤差大小取決于夾具零件的加工精度的夾具裝配時(shí)的調(diào)整和修配精度。一般取=0.04mm。3.5.5加工方法誤差因機(jī)床精度,刀具精度,刀具與機(jī)床的位置精度,工藝系統(tǒng)受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差,因該項(xiàng)誤差影響因素很多,又不便于計(jì)算,所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)為它留出工件公差的1/3。計(jì)算時(shí)可設(shè)=。工件位置公差取0.20= =1/30.20=0.067mm工件總加工誤差=0.176由于該工序要求的加工精度不高,所以此套夾具滿足精度要求。課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合運(yùn)用的實(shí)踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過(guò)程?!扒Ю镏惺加谧阆隆?,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我深深地體會(huì)到這句千古名言的含義。通過(guò)整個(gè)完整的設(shè)計(jì)過(guò)程,我首先對(duì)已學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了一個(gè)全面的復(fù)習(xí),對(duì)于加工工藝的過(guò)程也有一個(gè)更深的了解。然后就是懂得了如何根據(jù)所給的零件去設(shè)計(jì)一個(gè)完整的夾具。夾具的設(shè)計(jì)是一次將各科目的知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的實(shí)踐,通過(guò)本次設(shè)計(jì),在專業(yè)知識(shí)方面有了一定的進(jìn)步,在如何利用各種資源查詢各類標(biāo)準(zhǔn),參考同類夾具的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法,提高所設(shè)計(jì)專用夾具的可行性、經(jīng)濟(jì)性等方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步;綜合考慮上次工藝課程設(shè)計(jì),通過(guò)夾具設(shè)計(jì)對(duì)上次工藝進(jìn)行了一定的修改,使得工件的加工工藝編排更加合理。本次夾具設(shè)計(jì)是一次難得的實(shí)踐機(jī)會(huì),不僅鞏固了已學(xué)知識(shí),并且在如何做好設(shè)計(jì),如何利用資源,如何修改設(shè)計(jì)方案等方面有了一定的提高。感覺(jué)頗深的是機(jī)械加工工藝的嚴(yán)謹(jǐn)性,每一個(gè)數(shù)據(jù)都比較嚴(yán)格和有相應(yīng)的規(guī)范與出處,以及每一個(gè)步驟都不是孤立的,要有全局意識(shí)才能做好設(shè)計(jì)。但是由于自己相關(guān)專業(yè)知識(shí)知貧乏,當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,希望老師諒解,并多多批評(píng)和指正。致 謝本設(shè)計(jì)是在劉老師的悉心指導(dǎo)下和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成,從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì),無(wú)不凝聚著老師心血與汗水。老師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹(shù)立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。本設(shè)計(jì)從選題到完成,每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的,傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!本設(shè)計(jì)的順利完成,離不開(kāi)各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在此感謝劉繼軍老師的指導(dǎo)和幫助;課程設(shè)計(jì)是每個(gè)學(xué)生對(duì)其所學(xué)專業(yè)知識(shí)及各種能力的綜合運(yùn)用,是對(duì)所學(xué)知識(shí)的全面考察和訓(xùn)練,有利于走上工作崗位后,不斷實(shí)踐,不斷把提高。由于本設(shè)計(jì)的時(shí)間和本人的水平有限,設(shè)計(jì)可能存在諸多的問(wèn)題和欠缺,還請(qǐng)老師多多指導(dǎo)和教誨。謝謝!參考文獻(xiàn):1機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M楊黎明主編 國(guó)防工業(yè)出版社.1996.2互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M李軍主編 華中科技大學(xué)出版社.20083機(jī)械制造技術(shù) 郭彩芬主編 機(jī)械工業(yè)出版社4機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M 王光斗、王春福主編 上??茖W(xué)技術(shù)出版社5機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 吳拓主編 機(jī)械工業(yè)出版社6機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 上官同英主編 機(jī)械工業(yè)出版社附件:1、工藝過(guò)程卡片、工序卡各一套2、鉆孔專用夾具裝配圖3、夾具零件圖(定位軸)4、夾具零件圖(夾具體)5、零件圖、毛坯圖- 29 -
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星輪加工工藝及鉆φ2和φ4孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,加工,工藝,以及,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單
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