減速器箱體鏜夾具設(shè)計1

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1、 減速器箱體鏜夾具設(shè)計 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 ?17.5H

2、7 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 . 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

3、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)生的摩擦力來克服。 整個夾緊力壓在表面上。整個夾緊機構(gòu)采用回轉(zhuǎn)壓板式螺旋夾緊機構(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

4、機構(gòu)作 為此鏜孔的夾緊機構(gòu)。此時不需要對夾緊力進(jìn)行計算。 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)提高切削速度。 固定式鏗套的優(yōu)點是外形尺寸?。?結(jié)構(gòu)簡單．鏜套中心

5、位置精度高。 因此．一般擴孔、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。

6、 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。 故可參照文獻(xiàn)《實用機械加工工藝手冊》表 8046.1-1995 ），其鏜套的長度可以

7、計算得：  8-70  選擇：鏜套（  JB/T 62的鏜套長度  L （1.5 ~ 2） d  （1.5 ~ 2）52  78 ~ 104mm  。取 90mm 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，鏜桿與機床主軸剛性連接，適用與加工 D>60mm,L

8、 其結(jié)構(gòu)如下圖 4.4 所示： 圖 4.4 單面雙導(dǎo)向 兩個鏜套布置在工件的一側(cè)，鏜桿與機床主軸浮動連接， L (1.5 : 5)l ， H1 H2 (1: 2)d 故在本設(shè)計中采用前種方式： h (0.5 ~ 1) D (0.5 ~ 1)62 31 ~ 62，取 40 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：

9、 FZ 9.81 CFZ apxFZ f y FZ (60 )nFZ kFZ 式(4.1) 式中 ap 0.1mm f 0.15mm/ r 根據(jù)文獻(xiàn) <<金屬切削原理 >>查表 4— 1 得： CFZ 92 ， xFZ 1.0 ， yFZ 0.75 ， nFZ 0 根據(jù)文獻(xiàn) <<金屬切削原理 >>查表 4— 3 得： K FZ (HB )0.8 1.04 190 將以上數(shù)據(jù)帶入式（ 3.3 ）得切削力如下： 即： FZ 9.81 CFZ apxFZ f y FZ (60 )

10、nFZ kFZ 22.53N 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)K K1K2K3K4 。 其中： K1 為基本安全系數(shù) 2.0 ； K 2 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 ； K 3 為刀具鈍化系數(shù) 1.1 ； K 4 為動力源波動系數(shù) 1.5 。 所以 F KFv 2 1.1 1.1 1.5 22.53 81.78( N ) 夾緊力： 根據(jù)文獻(xiàn) <<金屬切削原理 >>查表 1-2-35 得： M Q  Wo ?[r tg  1  r

11、ztg(  2 )]  式(4.2) 式中： o ——除螺旋外機構(gòu)的效率，其值為  0.85 ~ 0.95 ，取為  0.9 。 r ——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) <<機床夾具設(shè)計圖冊 >>查表 1-2-20 。取為 r =0 1 ——螺桿端部與工件間的摩擦角（。 ）。 1 =0 2 ——螺旋副的當(dāng)量摩擦角（。 ）， 2 arctg tg 2 ，式中 2 為螺旋副的摩 cos

12、 擦角（。）， 為螺紋牙型半角（。 ），參見根據(jù)文獻(xiàn) <<機床夾具設(shè)計圖冊 >>查表 1-2-22 。 =0， 。 2 =8 32 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： Wo

13、 QL 式(4.3) r tg 1 rZ tg( 2 ) 式中： Wo —單個螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力； Q —原始作用力； L —作用力力臂； —螺紋升角；由根據(jù)文獻(xiàn) <<機床夾具設(shè)計圖冊 >>查表 1-2-21 得： 10 22 rz —螺紋中徑之半； 由根據(jù)文獻(xiàn) <<機床夾具設(shè)計圖冊 >>查表 1-2-21 得： rz 6.675 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： Wo QL 1088.16 459.74 0.001

14、 429.43N r tg 1 rZ tg( 2 ) 0 6.675tg9o54 則 M Q Wo ?[r tg 1 rztg( 2 )] 468.8[0 6.675tg9o54] 500.27N 由上述計算易得： M Q F 所以此時的夾緊機構(gòu)滿足要求 因此采用該夾緊機構(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 43

15、.2-49.6 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)用在高速錘孔或因鏜桿直徑較大時線速度超過 2

16、0m/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（ dw）=基準(zhǔn)不重合誤差（ dw） +基準(zhǔn)位移誤差（ jy ） 基準(zhǔn)不重合誤差（ dw）： 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： dw= jw= D1max - d1min =(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。