離合器接合叉
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1、目錄序言一零件分析1 零件的功用分析1零件的工藝分析1二機械加工工藝規(guī)程制訂2 1. 確定生產類型2 2. 確定毛坯的制造形式2 3. 選擇定位基準2 4. 選擇加工方法3 5. 制訂工藝路線3 確定加工用量及毛坯尺寸5三專用機床夾具設計8 1. 叉子端面夾具設計8 2. 外圓夾具設計9 3. 夾具定位元件的設計10 自由度限制分析11四設計小結15五參考文獻16零件工藝過程的設計以及夾具設計作為高等工科院校教學的 基本訓練科目,在課程設計中占極其重要的位置。課程設計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此,我們必須要端
2、正態(tài)度,踏踏實實,有根有據(jù)得完成相應的設計。本課程設計的題目是離合器接合叉,根據(jù)其零件圖設計要求設計既簡單又經濟的加工工藝以及設計專用夾具。本次設計的主要任務包括:夾具方案的設計,工藝卡片的編寫,零件圖的繪制,設計說明書的編寫等。 工藝規(guī)程的編寫以及專用夾具的設計在機械制造中占有重要地位。加工工藝過程是否簡便有效,是否符合綠色生產,是否經濟等等,都是工藝規(guī)程編寫過程中必須考慮的。夾具對保證產品質量,提高生產率,減輕勞動強度,縮短產品生產周期等都具有重要意義。隨著先進制造技術的發(fā)展和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產品快速上市的瓶頸,各企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。 由于能力
3、有限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導零件分析 1.零件的作用: 本課程設計的零件是離合器接合叉,它位于離合器機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的?25孔與操縱機構相 連,R44半孔則是用于與所控制離合器所在的軸接觸,通過上方的力撥動下方的離合器閉或 開。 2.零件的工藝分析1我?。恢^飆湮題頷刊朋?味汪趟蹶卯-耒謳甬辭;l測:g碘阻詼*堆站軽I懿墓rn加〕;h毓玉瞪般欄勰繼勒叮;7.馳未漲寸咗旨B.JEI+f圖1.1 根據(jù)上圖可知離合器撥叉共有三組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分析如下: 2.1以?9.500
4、.03mm為中心的加工表面這一組加工表面包括2-?9.5;0.03mnfL,距離為84;°.46及42;0.3,與兩個?9.5O'03mm相垂直的距離為11-0.43的四個平面2.2以?25oo.i4mn外卜圓為中心的加工表面這一組加工表面包括:?25°o.i4mn的外圓,B、C端面及B面上1.5X45°的倒角。 ?2成14mn外圓上7;0.36的槽這三組加工表面之間有著一定的位置要求,主要時: 2.3.1 2-?9.500.03mm共同軸線對?25:i4mm軸線的不垂直度不大于0.5/100。 2.3.2 2-?9.500.03mm對共同軸線的不同軸度不大于0.5mm 2.3.3 端
5、面C對?25°0.i4mm軸線的端跳動不大于0.1mm A面對2-?9.5;0.03mm共同軸線的不垂直度不大于0.3mm?9.5;0.03mmitt線對?19軸線的不同軸度不大于1.5mm。 由以上分析可知,對于這三組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于夾具加工其余組,并且保證它們之間的位置精度要求。 二機械加工工藝規(guī)程制訂 1. 確定生產類型由于本設計的依據(jù)唯有零件圖,關于生產類型的確定只能搜集相關加工規(guī)程手冊以及該零件的使用程度。根據(jù)相關資料可以確定其生產類型為中批生產,因此,本設計過程中毛坯制造,加工設備及工藝裝備的設計與選擇都緊緊圍繞中批生產的特性進行。 2.
6、確定毛坯的制造形式 零件的毛坯選用鑄造,零件材料為45號鋼。在使用過程中不經常的變動,它只起撥動的作用,受到的沖擊不是很大,只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要,它對工件的定位有一定的保證作用。 3. 定位基準的選擇 基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,基準選擇得正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產無法正常進行。 3.1 粗基準的選擇對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準
7、選擇原則,現(xiàn)選取?35外圓及叉子端面為粗基準,達到完全定位,然后進行車削。 3.2 精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算。 在此零件中,加工外圓時以叉子端面為定位基準,而叉子端面的加工以外圓為定位基準,主要考慮了互為基準、基準統(tǒng)一、基準重合原則,加工孔和槽時都以外圓為定位基準。 4. 選擇加工方法 加工方法主要牽涉到零件加工的經濟性和高效性。根據(jù)零件圖可知,本設計有五組加工:銑圓柱部分端面;銑叉子端面;車外圓,端面及倒角;鉆鉸孔;銑槽。 端面的加工側面的加工主要是為后續(xù)加工做準備,因此,在選擇加工方法選擇一次性銑端面,對于粗糙度要求高
8、則進行二次銑端面。 孔的加工根據(jù)零件圖尺寸及技術要求,確定孔的方案為:一次鉆鉸孔,可以加工的次數(shù),保證孔表面加工精度。 4.1 槽的加工 5. 根據(jù)相關資料確定槽的加工方案為,粗銑--精銑(IT7?IT9),粗糙度為Ra=6.3?0.8制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當時使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術要求能夠得到合理的保證。在生產批量較大的情況下,可以采用工裝、卡具來提高產品的效率。除此以外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。 5.1 工序的合理組合確定加工方法以后,就按生產類型,零件的結構特點,技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù),確定工序數(shù)的基本
9、原則如下: (1)工序分散原則工序內容簡單,有利于選擇最合理的切削用量,便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝生產準備工作量少,產品更換容易,對工人的技術要求水平不高,但需要設備和工人數(shù)量多,生產面積大,工業(yè)路線長,生產管理復雜。 (2)工序集中原則工序數(shù)目少,工件裝夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應地減少了操作工人數(shù)和生產面積,也簡化了市場管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證表面間的相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率,但采用復雜的專用設備和工業(yè)設備,使成本增高,調整維修費時,生產準備工作量大。 5.2 加工階段的劃分零件的加工質量要求高時,常把整個加工
10、過程劃分為幾個階段: 5.3 (1)粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并為半精加工,精加工提供定位基準,粗加工時能及時發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,給予報廢或修補,以免浪費工時工藝路線方案 工序1:銑圓柱部分端面。 工序2:銑叉子端面。 工序3:車外圓?25°0.14、端面及倒角1.5X45 工序4:鉆-鉸?9.500.03。 工序5:銑槽。 工序6:去毛刺。 工序7:清洗。 工序8:終檢。 工序1:銑圓柱部分端面 工序2:銑叉子端面。 工序3:鉆-鉸?9.503。 工序4:車外圓?25Oo.i4、端面及倒角1.5X45 工序5:銑槽。
11、 工序6:去毛刺。 工序7:清洗。 工序8:終檢。 5.4 工藝方案比較與分析 上述兩個方案的不同點在于:方案一時先車外圓、端面及倒角,然后鉆-鉸?9.500.03mm孔;而方案二與此相反,先鉆-鉸?9.500.03mrSL,再車外圓。兩個方案通過比較可以看出,方案一鉆-鉸?9.5O'03mr孔時可以通過已加工過的外圓作為定位基準,孔的位置精度很容易得到保證,此方案先加工外圓的目的就時為孔加工提供定為基準;方案二在加工外圓時通過叉子端面就可以精確的定位,又保證定位基準和設計基準的重合,所以先加工孔沒有多大作用,而此方_案在加工孔時,需用外圓定位,此時外圓未加工,只能作為粗基準。通過綜
12、合分析,方案一較為合理。 6. 確定切削用量和基本時間 離合器撥叉零件材質為45鋼,硬度為HB207-269,采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各工序加工表面的機械加工余量、切削用量、工時計算、機床等如下: 6.1銑端面B ⑴機械加工余量:查《機械加工工藝手冊》表3.1-56,鍛件重量在之間,鍛件復雜系數(shù)為$、長度為25mm寸,查出該零件余量是:厚度方向為,水平方向為,所以B面余量取2mm (2)切削用量、工時計算及機床:此工序為銑端面B面,保證尺寸97.5^,fz=0.08mm/齒(參考《切削用量簡明手冊》表3.3)切削速度:參考有關手冊,確定V=1.57m
13、/s,即94.2m/min采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀dW=100mm齒數(shù)Z=8。則: ns=型匹=型追2=300r/minndwn*100現(xiàn)采用X62臥式銑床,根據(jù)機床使用說明書(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39),取n?=300r/min,故實際切削速度為 ndwnwn*100*300c,c/?v===94.2m/min10001000當nw=300r/min時,工作臺的每分鐘進給量fm應為: m=fZznw=0.08x8X300=192mm/min查機床說明書,fm=190mm/minol1112切削工時:機動工時tm==0.75mlnfm6.2銑叉子端面 (1)機械加工
14、余量:《機械加工工藝手冊》表3.1-56已查出厚度方向余量為,所以叉子端面單邊余量取2mm (2)切削用量、工時計算及機床:此工序為銑叉子端面,可在臥式銑床上采用隔套同時裝四把銑刀一次銑削四個面成fz=0.08mm/t(參考《切削用量簡明手冊》表3.3)切削速度:參考有關手冊,確定V=0.43m/s,即25.8m/min采用高速鋼三面刃銑刀dw=110mm齒數(shù)Z=4。貝1000v1000*25.8. ns===75r/minndwn*110現(xiàn)采用X62臥式銑床,根據(jù)機床使用說明書(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39),取nw=75r/min,故實際切削速度為v= ndwnw=n
15、*110*75 10001000 =25.9m/min 當nw=75r/min時,工作臺的每分鐘進給量fm應為: fm=fzznw=0.08x4X75=24mm/min查機床說明書,fm=23.5mm/min。 6.3 切削工時:機動工時tm=一=6minfm車外圓?2500.14mm及C面 機械加工余量:《機械加工工藝手冊》表3.1-56已查出厚度方向余量為,水平方向余量為,所以外圓余量取4mmC面余量取2mm 切削用量、工時計算及機床:此工序為車外圓?2500.14mmC面及1.5x45°倒角切削深度:單邊余量Z=2mm因外圓表面粗糙度Ra12.5,加工精度為IT6級
16、,需經兩次切削,粗車后單邊留余量Z=0.5mm選用臥式車床C365L 進給量f:根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4,選用f=0.5mm/r 計算切削速度:見《切削用量簡明手冊》表1.27Vc= Cv m兀 ap 242 60°2*20.15*05°.35 =123m/min 確定主軸轉速: =313r/min _1000Vc_1000*123s——ndw3.14*125 按機床選取n=322r/minndn3.14*125*322 所以實際切削速度v===126m/min10001000 切削工時: t= 11nf 12 25^-°=0.2min322
17、*0.5 6.4 鉆-鉸兩內孔?9.5;0.03mm(叉部),選用機床:立式鉆床Z525 (1)機械加工余量:毛坯為實心,不沖出孔,兩內孔精度要求IT9,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9工序尺寸及余量為: 鉆孔:?9.3mm2Z=0.2mm鉸孔:?9.50"°3mm (2)切削用量、工時計算及機床: ①鉆孔?9.3mmf=0.25mm/r(見《切削用量簡明手冊》表2.7)v=12m/min(見《切削用量簡明手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)1000v ndw 1000*12 3.14*9.3 =411r/min 按機床選取nw=392r/m
18、in(按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-15) 所以實際切削速度v= ndw"w 1000 =3.14*9.3*392 1000 =11.45m/min 切削工時: t=l11l2=106104=1.2minnwf392*0.25 ②鉸孔?9.5;°.03mmf=0.5mm/r(見《切削用量簡明手冊》表2.11)v=6m/min(見《切削用量簡明手冊》表2.24)=201r/min 1000v_1000*6s——ndw3.14*9.5 按機床選取nw=195r/min(按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-15) 所以實際切削速度v= ndw"w100
19、0 =3.14*9.5*1951000 =5.8m/min 切削工時: t=l11l2=1.2minnwf 6.5銑寬7;0.36mm勺槽,選用機床:臥式銑床X62W(1)機械加工余量:參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-22工序尺寸及余量為: 粗銑:5mm2Z=2mm精銑:700.36mm (2)切削用量及機床: fz=0.01mm/?(參考《切削用量簡明手冊》表3.4) 切削速度v=0.39m/s及23.4m/min 采用錯齒三面刃銑刀,dw=100,齒數(shù)z=1,則_1000v s= ndw =1000*23.4 =3.14*100 =74.5r/m
20、in 根據(jù)機床使用說明書(見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39),取nw=75r/min,故實際切削速度為v= ndwnw 1000 =3.14*100*75 1000 =23.55m/min 工作臺的每分鐘進給量fm應為: ffZznw=0.01x1x75=0.75mm/min 查機床說明書,fm=0.75mm/min。 切削工時:機動工時tm= g=18minfm 三專用夾具設計 為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度。在加工離合器接合叉零件時,需要設計專用的夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容,1.需要設計加工銑叉子端面夾具,該夾具
21、將用于X52K 臥式銑床,刀具采用三面刃銑刀;2.車?25外圓、端面及倒角需要設計夾具,本夾具將用于C365L六角車床。 3.1.1 3.1銃叉子端面夾具設計研究原始質料利用本夾具主要用來粗,精銑叉子兩端面,滿足兩端面尺寸要求,在粗銑端面時,其他面都是未加工表面。為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。 定位基準的選擇由零件圖可知:叉子兩內端面對圓柱頭中心線有尺寸要求,其設計基準為圓柱的中心線。 3.1.2 夾具方案的設計的選擇根據(jù)任務書要求,先設計家居方案如下:方案一:采用壓板用螺栓聯(lián)結,利用氣缸夾緊,這種夾緊方式可靠,輔助時間短,工人勞動強度小,但是成本高方案二:利用壓板,用螺栓,
22、螺母聯(lián)結,利用手動夾緊,這種夾緊方式夾緊力小,成本低本設計零件為中批生產,要求成本低,且在加工過程中夾緊力要求不高,因此夾緊方案選用方案二,利用螺栓,螺母手動夾緊,壓板選擇為直壓板。 2.2.1 車25外圓,端面及倒角夾具設計研究原始質料 本夾具主要用來車?25°o.i4mn外卜圓,同時車端面并倒角,保證長度尺寸、端面C對①25d6軸線的端面跳動不大于0.1mm因此,在本道工序加工時,主要應考慮如何提高加工質量、降低勞動強度、提高生產率。 2.2.1.1 夾具設計定位基準的選擇 2.2.1.2 工件以叉子頂部和兩個內端面為定位基準;夾緊力分析 由于實際加工的經驗可知,本角鐵式車床夾具
23、夾緊力主要靠螺釘?shù)念A緊力即可安全工作.因此,無須再對切削力進行計算. 定位誤差的分析工件中心線與車床主軸中心的定位誤差主要靠調整下端的支承塊來保證,零件圖規(guī)定叉子端面與主軸距離為42;0.3mm采用定位塊后,定位誤差取決于定位塊制造誤差.同時,對定位塊利用調整螺釘進行調整,定位塊制造誤差為土0.1mm所以能滿足精度要求. 夾具設計及操作的簡要說明如前所述,在設計夾具時,為提高生產率,首先想到是怎么樣方便的安裝和拆卸,本道 工序就是采用了球頭螺釘緊固的方式。松開螺帽,即可進行工件的更換。 2.2.2 夾具定位原件的設計常用定位元件及選用工件在夾具中要想獲得正確定位,首先應正確選擇定位基準
24、,其次是選擇合適的定位元件。工件定位時,工件定位基準和夾具的定位元件接觸形成定位副,以實現(xiàn)工件的六點定位。用定位元件選用時,應按工件定位基準面和定位元件的結構特點進行選擇。 工件以平面定位(1)以面積較小的已經加工的基準平面定位時,選用平頭支承釘,以基準面粗糙不平或毛坯面定位時,選用圓頭支承釘,側面定位時,可選用網(wǎng)狀支承釘。 (2)以面積較大、平面度精度較高的基準平面定位時,選用支承板定位元件,用于面定位時用不帶斜槽的支承板,通常盡可能選用帶斜槽的支承板,以利清除切屑。 (3)以毛坯面,階梯平面和環(huán)形平面作基準平面定位時,選用自位支承作定位元件。但須注意,自位支承雖有兩個或三個支承點,由
25、于自位和浮動作用只能作為一個支承點。 (4)以毛坯面作為基準平面,調節(jié)時可按定位面質量和面積大小分別選用可調支承作定位元件。 (5)當工件定位基準面需要提高定位剛度、穩(wěn)定性和可靠性時,可選用輔助支承作輔助定位元件,但須注意,輔助支承不起限制工件自由度的作用,且每次加工均需重新調整支承點高度,支承位置應選在有利工件承受夾緊力和切削力的地方。 工件以外圓柱定位 (1)當工件的對稱度要求較高時,可選用V形塊定位。V形塊工作面間的夾角a常取60°90°、120°三種,其中應用最多的是90°V形塊。90°V形塊的典型結構和尺寸已標準化,使用時可根據(jù)定位圓柱面的長度和直徑進行選擇。V形塊結構有多種
26、形式,有的V形塊適用于較長的加工過的圓柱面定位;有的V形塊適于較長的粗糙的圓柱面定位;有的V形塊適用于尺寸較大的圓柱面定位,這種V形塊底座采用鑄件,V形面采用淬火鋼件,V塊是由兩者鑲合而成。 (2)當工件定位圓柱面精度較高時(一般不低于IT8),可選用定位套或半圓形定位座定位。大型軸類和曲軸等不宜以整個圓孔定位的工件,可選用半圓定位座。 3.1.1.3 工件以內孔定位 (1)工件上定位內孔較小時,常選用定位銷作定位元件。圓柱定位銷的結構和尺寸標準化,不同直徑的定位銷有其相應的結構形式,可根據(jù)工件定位內孔的直徑選用。當工件圓柱孔用孔端邊緣定位時,需選用圓錐定位銷。當工件圓孔端邊緣形狀精度較
27、差時,選用圓錐定位銷;當工件需平面和圓孔端邊緣同時定位時,選用浮動錐銷。 (2)在套類、盤類零件的車削、磨削和齒輪加工中,大都選用心軸定位,為了便于夾緊和減小工件因間隙造成的傾斜,當工件定位內孔與基準端面垂直精度較高時,常以孔和端面聯(lián)合定位。因此,這類心軸通常是帶臺階定位面的心軸,當工件以內花鍵為定位基準時,可選用外花鍵軸,當內孔帶有花鍵槽時,可在圓柱心軸上設置鍵槽配裝鍵塊;當工件內孔精度很高,而加工時工件力矩很小時,可選用小錐度心軸定位。 綜上:正確定位,必須選對定位基準。 對定位元件的基本要求(1)限位基面應有足夠的精度。定位元件具有足夠的精度,才能保證工件的定位精度。 (2)限位
28、基面應有較好的耐磨性。由于定位元件的工作表面經常與工件接觸和磨擦,容易磨損,為此要求定位元件限位表面的耐磨性要好,以保持夾具的使用壽命和定位精度。 (3)支承元件應有足夠的強度和剛度。定位元件在加工過程中,受工件重力、夾緊力和切削力的作用,因此要求定位元件應有足夠的剛度和強度,避免使用中變形和損壞。 (4)定位元件應有較好的工藝性。定位元件應力求結構簡單、合理,便于制造、裝配和更換。 (5)定位元件應便于清除切屑。定位元件的結構和工作表面形狀應有利于清除切屑,以防切屑嵌入夾具內影響加工和定位精度。 在工件定位中有很多種不同的定位方法,比如,工件以平面定位,工件以圓孔定位,工件以外圓柱定
29、位,工件以錐孔定位等定位方法等定位方法。這些定位方法適應在不同的場合,根據(jù)具體情況而定。本次夾具定位分析如下: 在加工本工序以前已加工過的表面有,A、B面看,K孔??捎肁面支靠,K定位,K孔用削邊銷定位。 2.3 自由度限制分析: 2.3.1 常用定位元件所能限制的自由度 定位元件可按工件典型定位基準面分為以下幾類: (1)用于平面定位的定位元件:括固定支承(釘支承和板支承),自位支承,可調支承和輔支承。 (2)用于外圓柱面定位的定位元件:括V形架,定位套和半圓定位座等。 (3)用于孔定位的定位元件:括定位銷(圓柱定位銷和圓錐定位銷),圓柱心軸和小錐度心軸。 2.3.2 定位誤
30、差分析 定與不定”的 六點定位原則解決了消除工件自由度的問題,即解決了工件在夾具中位置問題。但是,由于一批工件逐個在夾具中定位時,各個工件所占據(jù)的位置不完全一致,即出現(xiàn)工件位置定得“準與不準”的問題。如果工件在夾具中所占據(jù)的位置不準確,加工后各工件的加工尺寸必然大小不一,形成誤差。這種只與工件定位有關的誤差稱為定位誤差,用4D表示。 在工件的加工過程中,產生誤差的因素很多,定位誤差僅是加工誤差的一部分,為了保證加工精度,一般限定定位誤差不超過工件加工公差T的1/5?1/3, 即△D<(1?1/3)T(1-1) 式中,△D定位誤差,單位為mm;T――工件的加工誤差,單位為mm。 零件
31、如圖所示,此時工件限制的自由度分別是:①A面支靠,限制四個自由度。②B面用夾緊定位,可限制一個自由度,還有一個自由度沒有限制。③K孔選擇一個削邊銷進行限制。六個自由度完全限制。 2.3.3 定位誤差產生的原因工件逐個在夾具中定位時,各個工件的位置不一致的原因主要是基準不重合,而基準不重合又分為兩種情況:一是定位基準與限位基準不重合,產生的基準位移誤差;二是定位基準與工序基準不重合,產生的基準不重合誤差。 由于定位副的制造誤差或定位副配合間所導致的定位基準在加工尺寸方向上最大位置變動量,稱為基準位移誤差,用4Y表示。不同的定位方式,基準位移誤差的計算方式也不同。 如果工件內孔直徑與心軸外圓
32、直徑做成完全一致,作無間隙配合,即孔的中心線與軸的中心線位置重合,則不存在因定位引起的誤差。但實際上,如圖所示,心軸和工件內孔都有制造誤差。于是工件套在心軸上必然會有間隙,孔的中心線與軸的中心線位置不重合,導致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準變動誤差,其變動量即為最大配合間隙。 可按下式計算: △Y=amaxamin=1/2(Dmax-dmin)=1/2(SD+S)(1-2) 式中,△Y基準位移誤差單位為mm;Dmax孔的最大直徑單位為mm; dmin軸的最小直徑單位為mm;SD件孔的最大直徑公差,單位為mm;△Y值,以 Sd柱心軸和圓柱定位銷的直徑公差,單位為mm。 基準
33、位移誤差的方向是任意的。減小定位配合間隙,即可減小基準位移誤差 提高定位精度。 加工尺寸的基準是外圓柱面的母線時,定位基準是工件圓柱孔的中心線。這種由于工序基準與定位基準不重合所導致的工序基準在加工尺寸方向上的最大位置變動量,稱為基準不重合誤差,用4B表示。此時除定位基準位移誤差外,還有基準不重合誤差。 綜上:定位誤差產生的原因是,定位基準與限位基準不重合及定位基準與工序基準不重合而產生的誤差。 常見定位方式中基準位移誤差(1)用圓柱定位銷、圓柱心軸中心定位計算式: △ Y=Xmax=5D+Sd+Xmin(定位心軸較短)(1-3) 式中,Xmax——工件定位后最大配合間隙;SD件定
34、位基準孔的直徑公差;3d——圓柱定位銷或圓柱心軸的直徑公差; Xmin——定位所需最小間隙,由設計而定。注意:基準位移誤差的方向是任意的。當工件用長定位心軸定位時,需考慮平行度要求。 計算式: △ Y=Xmax=(3D+3d+Xm)L1/L2(1-4) 式中,L1——加工面長度;L2——定位孔長度。 (2)定位套定位計算式: △Y=Xmax=3Do+3d+Xmin(1-5) 式中,3Dd——定位套的孔徑公差;3d件定位外圓的直徑公差。注意:基準位移誤差的方向是任意的。 (3)平面支承定位平面支承定位的位移誤差較容易計算,當忽略支承誤差且定位基準制作精度較高時,工序尺寸的基準位移
35、誤差視為零。 (4)V形體定心定位 若不計V形體制造誤差,僅有工件基準面的圓度誤差時,工件的定位中心會發(fā)生偏移即O1O2=T1-T2,產生基準位移誤差。 即△Y=OiO2=T1—T2(1-6) 故,對于90°/形體4Y=0.707定位誤差的合成定位誤差是兩誤差的合成即△D=AB+AY(1-7) 在圓柱間隙配合定位和/形塊中心定位中,當基準不重合誤差和位移誤差都存在時,定位誤差的合成需判斷“+”、“—”號。 例如: V形塊中:AB=Sd2(1-8)當AB與AY的變動方向相同時:AD=AB+AY=3獷2+AY(1-9)當AB與AY的變動方向相反時:AD=AB-AY=2—AY(1-10
36、)六點定位原理當工件在不受任何條件約束時,其位置是任意的不確定的。由理論力學可知,在空間處于自由狀態(tài)的鋼體,具有六個自由度,即沿著X、Y、Z三個坐標軸的移動和繞著這三個坐標軸轉動的自由度。 六個自由度是工件在空間位置不確定的最高程度。定位的任務,就是要限制工件的自由度。在夾具中,用分別適當?shù)呐c工件接觸的六個支撐點,來限制工件六個自由度的原理,稱為六點定位原理。 四設計小結 這次機械制造裝備設計課程設計雖然只有一周。這周我感覺我自己過得還是挺充實的。通過機械制造裝備課程設計,我的收獲也是非常多的。 我的課程設計的題目是設計一個離合器接合叉的加工工藝以及對應的專用夾具。最初的3天里,我們把
37、離合器結合叉的零件圖進行了自己的分析,畫好了零件的毛坯圖。在擬定的過程中,需要考慮很多因素,比如零件定位要求,銑鍵槽的余量,加工精度,雖然很累,很煩,但在這個過程中自己的查閱資料,決定參數(shù)的能力得到了鍛煉。首先需要考慮的是定位方式,需要限制幾個自由度,接著是夾具體的基本結構,夾具體的加工面的大小,夾具體的尺寸,夾具體的結構,夾具體的制造和加工的可行性,V型塊的尺寸,定位銷的尺寸,對刀塊的尺寸,加緊機構的設計,工件安裝是否方便快捷,總之非常的多和繁雜。在設計夾具的過程中,還需要查看大量的手冊,每一個零件都有相應的標準,不能隨便定個尺寸。這令人感到非常的疲憊的。有時,長時間的設計,能讓你明顯的感到
38、有種書到用時方恨少的感覺??傊?,設計一個銑軸端鍵槽的夾具算是把我所學的機械專業(yè)知識:機械設計,機械制造基礎,工程制圖,幾何精度,工程材料成型,全部綜合起來,是一次全方位的運用。 雖然在之前設計過一個齒輪箱,但在這次課程設計的過程中,一開始還是有一種無從下手的感覺,使自己深刻的認識到自己設計的經驗嚴重的不足。另外,對夾具中的一些典型機構,典型結構不是很熟悉,印象最深的是夾緊機構就改了很多次,最后選擇了鉸鏈夾緊機構。我想,隨著以后設計次數(shù)的增加,這種感覺會得到很好的改善吧! 這次畫圖使用的是計算機繪圖。由于是第一次完全用CAD畫圖,很多地方不熟悉,走了一些彎路,總之不是一件輕而易舉的事。點的選
39、取,圖層的新建,剖面線的填充,尺寸的標注,公差的標注,粗糙度的標注,還利用PRO/E三維實體模型的建立,三維實體到二維工程圖的修改,里面有很多注意點和技巧。在畫圖的過程中,差了很多資料,了解了很多操作技巧。最后當看到自己的設計的減速器終于完成之時,心情是極其興奮的,有一種解脫的感覺! 這次課程設計,我運用CAD的軟件主要是solidworks和autocac。通過PRO/E建造實體模型,autocad來修改工程圖,我認為是一個非常便捷和有效的方法。通過這次課程設計,我對這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高,我想這對自己以后的工作也會有很大的幫助。 總結一下,這次課程設計給了我很多寶貴的經
40、驗,培養(yǎng)了我綜合運用機械各門專業(yè)課程知識來解決實際問題的能力,真正做到了學以致用。另外,我也學會了在設計過程中如何查手冊,又應在何時查手冊。在此期間同學之間也互相幫助,共同解決課程設計當中遇到的困難和問題,也是很有趣的經歷。 設計一個軸端銑鍵槽的夾具,應當說是我人生當中設計的第二個完整的作品,極具紀念意義的。這次經歷同樣會永遠留在腦海里! 五參考文獻: 【1】王先逵.機械制造工藝學[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006. 【2】陳錫渠.金屬切削原理與工具[M].北京:北京大學出版社,2006. 【3】葛金印.機械制造技術基礎基本常識[M].北京:高等教育出版社,2004. 【4】馬永杰.熱處理工藝方法600種[M].北京:化學工業(yè)出版社,2008. 【5】鄧文英.金屬工藝學[M].北京:高等教育出版社,2008.
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