CA6140車床撥叉831007加工工藝及中間銑斷氣動夾具設(shè)計【三維SW模型】
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沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書
班級:081015 姓名: 彭瀚 學(xué)號:32
課程名稱: 機(jī)械制造裝備設(shè)計
題 目:銑斷夾具
專 業(yè):機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
主要內(nèi)容及要求:
1、根據(jù)所給的零件草圖,畫出零件工作圖。
2、完成撥叉工件的銑斷的專用夾具總裝配工作圖。
3、完成專用夾具部分零件工作圖。
4、編寫設(shè)計計算說明書。
5、總工作量要求:總圖量為:0#圖紙1張;設(shè)計計算說明書16頁。
主要參考資料:夾具設(shè)計手冊、夾具設(shè)計圖冊、機(jī)械零件設(shè)計手冊。
進(jìn)度安排: 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計方案。
2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計。
3、7-10天完成專用夾具部分零件圖及設(shè)計計算說明書編寫。
課程設(shè)計指導(dǎo)教師: 張 福 2011 年 6 月 25 日
教研室主任: 趙艷紅 2011 年 6 月 25 日
燕山大學(xué)機(jī)械課程設(shè)計
第一章 零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)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。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時分開。
(二) 零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:
1. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2. 孔內(nèi)表面
3. Φ40上端面、Φ55上下兩端面,上下兩Φ73孔的內(nèi)表面,Φ55孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
由上面分析可知,可以粗加工撥叉底面,然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工 并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個,查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》321頁表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。
第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計…
(一) 毛坯的選擇
確定毛坯種類:零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。
(二) 基準(zhǔn)的選擇
1 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn),以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。
2 精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準(zhǔn),以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
(三)工藝路線的擬定
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以志專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。
1. 工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔,粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
2. 工藝路線方案二
工序Ⅰ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以底面和φ40外表面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 粗車、半精車φ55孔,粗車、半精車中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點在于:方案一考慮以Φ22mm孔為精加工基準(zhǔn),而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。
(四)加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定
?由于本零件材料為灰鑄鐵,則由《機(jī)械加工工藝手冊》得:
撥叉Ⅱ工序尺寸,公差,表面粗糙度及毛坯尺寸的確定
加工面
工序名稱
工序間余量/mm(單邊)
工 序
工序基本尺寸/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度/mm
φ40mm上端面
半精銑
1.5
Ra3.2
51
粗銑
1.0
Ra6.3
52.5
Φ22mm孔
鉸
0.15
Ra1.6
22
擴(kuò)
2.6
Ra6.3
21.7
鉆
8
Ra12.5
16
Ф55 mm孔
半精車
1.0
Ra3.2
53
粗車
2
Ra6.3
49
Ф73 mm孔下端面
半精車
1.0
Ra3.2
71
粗車
8.0
Ra6.3
55
Ф73 mm孔上端面
半精車
1.5
Ra3.2
70
粗車
7.5
Ra6.3
55
M8螺紋孔
攻
0.7
8
鉆
0.7
Ra6.3
6.6
φ8孔
鉆
4
Ra6.3
0
銑斷
銑
2
0
由以上資料得出毛坯尺寸圖(見附圖),毛坯的鑄造公差等級為11級
(五)切削用量及工時定額的確定
工序Ⅰ粗銑、半精銑φ40上端面
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床:X6140臥式銑床。
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》(后簡稱《簡明手冊》)取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
(1)粗銑φ40上端面
1.1 銑削深度 :因為切削量較小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長度。
1.2 計算切削速度 :按《簡明手冊》,V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
1.3 校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
1.4 計算基本工時
tm=L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
(2)半精銑φ40上端面
2.1 銑削深度 :因為切削量較小,故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長度。
2.2 計算切削速度 :按《簡明手冊》,V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
2.3 校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
2.4 計算基本工時
tm=L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
工序Ⅱ 以φ40上端面和外端面為基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
機(jī)床:Z525專用鉆床
2. 切削用量
(1)鉆φ16孔
1.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊》選用Ф16mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
1.2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡明手冊》)為0.5~0.8mm,壽命.
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡明手冊》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
1.3計算工時
由于所有工步所用工時很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時間。
(2) 擴(kuò)φ21.7孔
2.1刀具選擇:選用Ф21.7mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
2.2確定切削用量:查《切削用量手冊》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊》C365L車床給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時的切削速度,由公式:擴(kuò)=(1/2~1/3)鉆 查《切削用量手冊》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=(1/2~1/3)VC =5.8~8.7m/min
=93~140r/min
按機(jī)床選取n =136r/m,故=8.5m/min
2.3計算基本工時:T=L/(f×n) =(50+10)/(0.92×136)=0.48min。
(3) 鉸φ22孔
3.1刀具選擇:Ф22mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀
3.2確定切削用量:背吃刀量ap=0.12mm。
由《切削用量手冊》得:f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68 mm/r
由《切削用量手冊》得:=7.9m/min
=125.8 r/min
按機(jī)床選取 =136 r/min
所以實際切削速度=8.54m/min
3.3計算基本工時:T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68×136)=0.26min
工序Ⅲ 粗車、半精車φ55孔,粗車、半精車中間下端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗車、半精車φ55孔,粗車、半精車中間下端面φ73孔
機(jī)床:CA6140車床
刀具:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm, 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
(1)粗車φ55孔
1.1背吃刀量ap=2mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.035~0.07 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.05mm/r。
1.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊》
=48.610 m/min
=126.325r/min
按CA6140說明書,選擇與126.325r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度V =47.28m/min。
1.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T= 0.75min
(2) 半精車φ55孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊》
=103.071 m/min
=316.235r/min
按CA6140說明書,選擇與316.235r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V =106.509m/min。
2.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T=0.55min
(3) 粗車中間下端面φ73孔
3.1背吃刀量ap=2.4mm
3.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊》,取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60min。
3.3確定切削速度V:根據(jù)《切削用量手冊》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說明書,選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度V =47.28m/min。
3.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T= 1.15min
(4) 半精車中間下端面φ73孔
4.1背吃刀量ap=1.0mm
4.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
4.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說明書,選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V =106.509m/min。
4.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T=0.45min
工序Ⅳ 粗車、半精車中間上端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗車、半精車中間上端面φ73孔
機(jī)床:CA6140車床
刀具:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm, 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
(1) 粗車中間下端面φ73孔
1.1背吃刀量ap=2.0mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊》,取車刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車刀耐用度T=60min。
1.3確定切削速度V:根據(jù)《切削用量手冊》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說明書,選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實際切削速度V =47.28m/min。
1.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T= 1.15min
(2) 半精車中間下端面φ73孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車床說明書進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說明書,選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實際切削速度V =106.509m/min。
2.4計算基本工時:按《機(jī)械加工工藝手冊》公式計算:T=0.45min
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋
機(jī)床:Z525專用鉆床
2. 切削用量
(1) 鉆M8螺紋孔底孔
1.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
1.2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡明手冊》)為0.5~0.8mm,壽命.
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡明手冊》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
1.3計算工時
(2) 攻M8螺紋
2.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊》選用M8機(jī)用絲錐
2.2切削用量選擇:
查《切削用量手冊》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊》C365L 車床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量手冊》取V =13m/min
=230r/min
按機(jī)床選取n =238r/min,故=18m/min
2.3計算基本工時:T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.66min。
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆φ8孔一半
機(jī)床:Z525專用鉆床
刀具: 查《機(jī)械加工工藝手冊》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
2. 切削用量
2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。
2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡明手冊》)為0.5~0.8mm,壽命.
2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡明手冊》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為
故實際的切削速度
2.4計算工時
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:將毛坯從中間銑斷
機(jī)床:X6140臥式銑床
刀具:鋸片銑刀,d=200mm,l=4mm,中齒,Z=40
查《切削手冊》,選擇進(jìn)給量為:,切削速度為:,則:
根據(jù)《簡明手冊》表4.2-39,取,故實際切削速度為:
此時工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
查《切削手冊》表4.2-40,剛好有。
計算切削基本工時:
第三章 銑斷工序夾具設(shè)計
(一) 任務(wù)的提出
本夾具主要用來銑斷工件,使之分離成為兩個零件,由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段,而且是中批量生產(chǎn),因此要保證加工的精度,所以,本道工序加工時,主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度。
(二) 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算
1.問題的提出
本夾具主要用來銑斷工件,使之分離成為兩個零件,由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段,而且是中批量生產(chǎn),因此要保證加工的精度,所以,本道工序加工時,主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度。
2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算
1)定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性,結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素,工件采用一面兩孔定位方式。如圖1,Φ55上端面以平面做為定位基準(zhǔn),限制3個自由度,再用Φ22的兩個孔做為定位基準(zhǔn),分別限制剩下的2個自由度和1個自由度。
2)定位元件及裝置的設(shè)計:
由于工件采用一面兩孔定位方式,所以定位元件采用一面兩銷定位機(jī)構(gòu),即定
位機(jī)構(gòu)由一個平面、一個圓柱定位銷和一個菱形定位銷組成,如圖2。
圖2 定位機(jī)構(gòu)簡圖
圖3 定位尺寸計算
確定相關(guān)的定位配合尺寸,以確定定位元件的尺寸:
1.確定兩銷中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷中心距的基本尺寸,其公差取工件孔中心距公差的1/4,及令:。
2.確定圓柱銷直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷直徑的基本尺寸,其公差取g6,所以。
3.確定菱形銷寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷的寬度,d=5mm;然后按式計算菱形銷與其配合孔的最小間隙;計算出菱形銷直徑的基本尺寸:;按h6確定菱形銷直徑公差。最后讓菱形銷的基本尺寸與圓柱銷相同,得。如下圖
(三) 夾緊方案及裝置的設(shè)計計算
1 夾緊方案的確定
由于是大批量生產(chǎn),為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量,本夾具采用氣動加緊,方便拆卸工件。
2 夾緊力大小的分析計算:
銑削力計算:
由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表3.73查得切削力公式其中
水平分力
垂直分力
受力分析圖
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)1.5;
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1;
為刀具鈍化系數(shù)為1.1;
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。
所以,
由上圖列平衡方程
計算得P=2980N 得所需的夾緊力最小為2980N.
選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。
其中 ,
取 ,
算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.
3.夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計
3.1選擇氣缸:
由于回轉(zhuǎn)氣缸有以下缺點:
1.由于氣缸轉(zhuǎn)動,密封比較復(fù)雜,工作時容易發(fā)熱,影響使用壽命。
2.由于氣缸處于高速轉(zhuǎn)動條件下工作,轉(zhuǎn)動慣量大,容易損壞機(jī)床主 軸軸承。
故使用車床用不動式氣缸。
根據(jù)估計夾緊力為1543N,查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊》和以上的計算結(jié)果選擇氣缸內(nèi)徑為Φ80mm,工作壓力為0.5MPa,氣缸的壓力為2135N,能夠夾緊。活塞桿行程大于等于35mm。
3.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計
3.4 夾具體設(shè)計
見夾具裝配圖
參考文獻(xiàn)
1 王先逵主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006
2 王先逵主編 .機(jī)械加工藝手冊 .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006
3 浦林祥主編 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊 .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995
4 邵曉榮,曲恩主編 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) .北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007
5 趙家齊主編 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書 .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
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7 艾興,肖詩綱主編 .切削用量手冊 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985
8 陳宏均主編 .實用機(jī)械加工工藝手冊 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
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沈陽理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計說明書
前言 2
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 3
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 3
1.2生產(chǎn)條件 3
1.3零件工藝分析 4
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 5
2.1定位機(jī)構(gòu) 5
2.2夾緊機(jī)構(gòu) 6
2.4機(jī)床夾具的總體形式 8
2.5繪制夾具零件圖 10
2.6 繪制夾具裝配圖 10
3.定位誤差設(shè)計 13
3.1誤差分析 13
3.2定位誤差的計算 14
結(jié)論 15
致謝 16
參考文獻(xiàn) 17
前言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化(或機(jī)械工程及自動化)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
機(jī)械設(shè)計是機(jī)械工程的重要組成部分,是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機(jī)械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個方面:
1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對位置,可以保證加工精度。
2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊,減少輔助時間。
3.減少勞動強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動、液動等夾緊機(jī)構(gòu),可以減輕工人的勞動強(qiáng)度。
4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具,可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大,例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具,可對箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計課程設(shè)計是機(jī)械設(shè)計中的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計訓(xùn)練。其目的在于:
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力,通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設(shè)計能力,為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計資料的能力。
我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ),規(guī)模也不小,實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感,采取更加有效的措施,克服發(fā)展中存在的問題,把我國從一個制造業(yè)大國建設(shè)成為一個制造強(qiáng)國,成為世界級制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大,可采用多工件加工、機(jī)動夾緊或自動化程度較高的設(shè)計方案,采用此方案時,機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造成本較高;如工件的年生產(chǎn)量不大,可采用單件加工,手動夾緊的設(shè)計方案,以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬件以上夾具復(fù)雜用全自動化的設(shè)備,5000件小批量生產(chǎn)用手動設(shè)備。
1.2生產(chǎn)條件
1、臥式銑床:X6012、X60(6H80Γ)、X60W(6H80)、X602、X61(6H81Γ)、X6H81、X6030、X6130、X2、(6H82Γ)、X62W(6H82)、X6232、X6232A、X63、(6H83Γ)X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810。
2、立式銑床:X50、X51(6H11)、X52、X52k(6H12)、X53、X53k(6H13)、X53T(FA5V)、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13П,F(xiàn)YA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、ΓФ300、ΓФ173M-12。
3、數(shù)控立式銑床:XsK5040Ⅲ。
4、鍵槽銑床:x920(692A)、4205、XZ9006、ДФ60A。
5、萬能工具銑:x8119(678M)、x8126(679)、x8140、680。 一、認(rèn)真執(zhí)行《金屬切削機(jī)床通用操作規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
(1)臺式銑床:小型的用于銑削儀器、儀表等小型零件的銑床。
(2)懸臂式銑床:銑頭裝在懸臂上的銑床,床身水平布置,懸臂通??裳卮采硪粋?cè)立柱導(dǎo)軌作垂直移動,銑頭沿懸臂導(dǎo)軌移動。
(3)滑枕式銑床:主軸裝在滑枕上的銑床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍導(dǎo)軌作橫向移動,滑鞍可沿立柱導(dǎo)軌作垂直移動。
(4)龍門式銑床:床身水平布置,其兩側(cè)的立柱和連接梁構(gòu)成門架的銑床。銑頭裝在橫梁和立柱上,可沿其導(dǎo)軌移動。通常橫梁可沿立柱導(dǎo)軌垂向移動,工作臺可沿床身導(dǎo)軌縱向移動。用于大件加工。
(5)平面銑床:用于銑削平面和成型面的銑床,床身水平布置,通常工作臺沿床身導(dǎo)軌縱向移動,主軸可軸向移動。它結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)效率高。
(6)仿形銑床:對工件進(jìn)行仿形加工的銑床。一般用于加工復(fù)雜形狀工件。
(7)升降臺銑床:具有可沿床身導(dǎo)軌垂直移動的升降臺的銑床,通常安裝在升降臺上的工作臺和滑鞍可分別作縱向、橫向移動。
(8)搖臂銑床
搖臂裝在床身頂部,銑頭裝在搖臂一端,搖臂可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)和移動,銑頭能在搖臂的端面上回轉(zhuǎn)一定角度的銑床。
(9)床身式銑床:工作臺不能升降,可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動,銑頭或立柱可作垂直移動的銑床。
1.3零件工藝分析
本次課設(shè)是要為此圖1-3-1設(shè)計一個銑斷撥叉的夾具,最終實現(xiàn)將工件定位,更加精確和方便的完成銑斷工作,并保證能夾緊工件,夾緊力要適中,不要使工件變形,又能保證工件所要求的加工精度。
圖1-3-1
零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求,它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法,是設(shè)計機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案,如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等;定位方案的選擇依據(jù)六點定位原理和采用的機(jī)床加工方法,定位方案不一定要定六個自由度,但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸,選擇合適的定位點,確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運動軌跡相沖突。
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1定位機(jī)構(gòu)
圖2-1-1
在夾具設(shè)計中,定位方案不合理,工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點定位原理。
由于該零件的加工是銑斷撥叉,屬孔定位類型,因此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多,短圓柱銷定位限制Y,Z方向的移動,限制兩個自由度;長圓柱銷定位限制工件的Y,Z方向的轉(zhuǎn)動和移動,限制四個自由度;兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X,Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。裝夾工件時,通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合,分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠,自鎖性好,夾緊動作慢、效率低。
2.2夾緊機(jī)構(gòu)
圖2-2-1工件放置方式
1.夾緊的目的:使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞,同時保證加工精度。
2 .夾緊力的方向的確定:
1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。
3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。
3 .夾緊力的作用點的選擇:
1)夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng),或在支承點確定的區(qū)域內(nèi),以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2)夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3)夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu):
設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則:
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠,而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度,手動夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖,機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置,夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu)
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點:①結(jié)構(gòu)簡單,制造方便加緊可靠施力范圍大;②自鎖性能好操;③擴(kuò)力比80以上,行程S不受限制;④加緊工作慢,效力低。
2.4機(jī)床夾具的總體形式
機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。
夾具的組成歸納為:
1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3)導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4) 動力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動、液動等動力裝置。
5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上。
6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。
2.4.1確定夾具體:
夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時,但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面,以便夾具在機(jī)床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。
2.4.2確定聯(lián)接體:
聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位,考慮到剛性問題,在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
2.4.3夾具體的總體設(shè)計圖:
圖2-4-1總體圖
2.5繪制夾具零件圖
對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。
1.零件圖盡可能按1:1繪制。
2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。
3.零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。
4.零件圖名稱:
零件圖1底座
零件圖2壓塊
2.6 繪制夾具裝配圖
1.裝配圖按1:1的比例繪制,用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。
2.視工件為透明體,用雙點劃線畫出主要部分(如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。
3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。
4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋瑢A具各組成元件聯(lián)成一體。
此機(jī)床夾具要用到的零件如下:
(1) 螺紋加緊機(jī)構(gòu)壓板
(2) 六角螺母-C級
(3) 固定鉆套
(4) 鉆套螺釘
(5) 雙頭螺柱
(6) 六角螺母-C級
(7)定位大平面
(8)六角螺母-C級
(9)開口墊圈 8
(10)銷軸
(11)后支柱
(12)內(nèi)六角圓柱頭螺釘
(13)底座
(14)內(nèi)六角圓柱頭螺釘
(15)圓柱銷
(16)菱形銷
(17)夾具體
(18)圓柱螺旋壓縮彈簧
5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等
(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。
(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。
(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。
(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。
(5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。
6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
(1)定位元件的定位面間相互位置精度。
(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。
(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。
(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。
(5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話,還應(yīng)標(biāo)注定位表面,導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。
對于不同的機(jī)床夾具,對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。
7.對零件編號,填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表:
每一個零件都必須有自己的編號,此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中,生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。
完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。
完整填寫明細(xì)表,一般來說,加工工件填寫在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。
8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面:
1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗算。
2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時,盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置,提高自動化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時,夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。
3)安全、方便、減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮,必要時加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣,要有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時,更需要減輕工人勞動強(qiáng)度。
4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度,切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計時,要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。
3.定位誤差設(shè)計
3.1誤差分析
3.1.1定位誤差
工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:
1)工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2)夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,夾具相對機(jī)床主軸(或刀具)或運動導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對定誤差。
3)加工過程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。
3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差:
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷、定位套定位時,定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1)定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2)導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。
3)夾具在機(jī)床上的安裝誤差,即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。
4)夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
3.2定位誤差的計算
1.定位誤差,此項主要是定位孔∮30H7與定位銷∮30r6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為-0.028mm。
2.鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm,誤差為0.03mm。
3.鉆套與襯套的配合間隙,有∮18H7/h6可知最大間隙為0.024mm。
4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項可以忽 略。
5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出:
e=( H/2 + h + b )△max/H
e----刀具引偏量(mm)
H----鉆套導(dǎo)向高度(mm)
h----鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)
△max----刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為∮30H7/r6,可知△max=0.028mm;將H=36mm, h=20, B=30mm代入,可求得e=0.05mm。
由于上述各項都是按最大誤差計算,實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值,各誤差方向也很可能不一致,因此,其最和誤差可按概率法求和:
該項誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。
·
結(jié)論
在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足,自己知識中存在著很多漏洞,看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏,理論到實踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。
這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機(jī)床夾具設(shè)計有了更深刻的理解,特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論,而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識,有一個認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài),還有有一個冷靜的心態(tài),遇到問題不能慌亂,不知所措
首先根據(jù)工件的加工要求,我選擇了鉆床,因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面,用長銷小平面定五個自由度。雖然沒有滿足六個自由度的要求,但是不影響機(jī)床夾具的工作。因為被加工件需要鉆2個孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上,利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上,能更方便,準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過以上這些步驟,此機(jī)床夾具可以正常工作,此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知,此項機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。
在設(shè)計的過程中,雖然感覺到了我的不足之處,但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上,使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),是綜合運用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計,我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認(rèn)識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐,使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合,有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實習(xí)或參觀的時候?qū)A具也有所了解,而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷,使我對夾具有了更深刻的認(rèn)識
我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足,同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足,意味著我們成長了一點,如果我們每天成長一點點,那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。
致謝
為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計,使我綜合的運用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足,自己知識中存在著很多漏洞,看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏,理論到實踐的能力還急需提高。
首先,感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習(xí)機(jī)會,這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義,為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西,感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會!
我非常感謝我的指導(dǎo)教師張海華老師和張福老師。兩周來,我時刻體會著兩位老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),不論天氣有多么的炎熱,都會在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時間,我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時,每次去老師那里,老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題,有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實用的時候老師會細(xì)心講解給予更好的意見。整個過程,兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下,我的課程設(shè)計才能順利進(jìn)行,這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴(yán)格要求,在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。
這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟,但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感,這是我自己真的去思考,設(shè)計,查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候,我感到有一種輕松感,不是因為課程設(shè)計不用再做了,而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識,有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么,會做什么,該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解,讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。
感謝兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)!
參考文獻(xiàn)
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[2] 作者:李慶余,書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計》,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社,出版年:2008年,版次:2版
[3] 作者:張海華,書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計指導(dǎo)書》 ,出版者:機(jī)械工程系,引用部分起止頁:44~46頁。
[4] 作者:薛源順,書名《機(jī)床夾具圖冊》 ,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社, 出版年2003年,版次:1版
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