CA6140車床撥叉831007的中間銑斷4槽專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖-版本1.1
CA6140車床撥叉831007的中間銑斷4槽專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖-版本1.1,ca6140,車床,中間,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad,版本
目錄
前言 2
1 零 件 的 分 析 3
1.1 零件的作用 3
1.2 零件的工藝分析 3
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2 基面的選擇 4
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 4
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 4
2.3 制定工藝路線 4
2.3.1 工藝路線方案一 5
2.3.2 工藝路線方案二 5
2.3.3 工藝方案的比較與分析 5
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5 確定切削量及基本工時(shí) 7
3、銑斷4mm槽夾具設(shè)計(jì) 14
3.1 基本夾具設(shè)計(jì)原理 14
3.2定位基準(zhǔn)的選擇 14
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 15
3.4 誤差分析與計(jì)算 16
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 17
3.5.1定位銷選用 17
3.5.2夾緊裝置的選用 18
3.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 18
3.6 確定831007夾具的夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 21
3.7 831007夾具的夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 22
設(shè)計(jì)心得與體會(huì) 23
參考文獻(xiàn) 24
I
前言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(或機(jī)械工程及自動(dòng)化)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
機(jī)械設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過(guò)程中,用來(lái)安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗(yàn)、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(yàn)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(gè)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(duì)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(shí)間。
3.減少勞動(dòng)強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu),可以減輕工人的勞動(dòng)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(duì)箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)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(jì)訓(xùn)練。其目的在于:
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問題的能力,通過(guò)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(shí)。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。
我國(guó)的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ),規(guī)模也不小,實(shí)力較其它發(fā)展中國(guó)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(guó)從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó),成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1 零 件 的 分 析
1.1 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(yùn)動(dòng)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φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開。
1.2 零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)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
需要加工的表面:
1.小孔的上端面、大孔的上下端面;
2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋
孔;
3.大頭半圓孔mm;
位置要求:
小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。
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。
2 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200??紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí),已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),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(guò)程工序劃分階段;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。
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擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度,再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊,就可以達(dá)到完全定位。
2.2.2 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,以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門的計(jì)算,此處不再重復(fù)。
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。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
2.3.1 工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面,Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面,Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔,鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半,攻M8的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
2.3.2 工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm;
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
2.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反,先是加工完Ф22mm的孔,再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少,但在加工Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此,此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美!其他的工序尤為平常簡(jiǎn)單無(wú)需再議。這樣一比較最終的工藝方案為:
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm;
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
以上工藝過(guò)程詳見“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
撥叉零件材料為HT200,毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用砂型鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1.外圓表面(Ф40mm及Ф73mm外表面)
考慮到此表面為非加工表面,其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷,故對(duì)Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。
2. 兩小孔
毛坯為實(shí)心,兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間,參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量:
鉆孔:Ф21.8mm 2Z=21.8mm
鉸孔:mm 2Z=0.2mm
3.中間孔(Ф55mm及Ф73mm)
中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得:孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到,其軸向尺寸上下表面距離為30mm,由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高,直接鑄造得到。參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量:
粗銑:Ф71mm Z=4mm
精銑:Ф73mm Z=1mm
參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量:
粗 鏜:Ф53mm 2Z=4mm
半精鏜:Ф54mm
精 鏜:Ф55mm
4.螺紋孔及銷孔
無(wú)可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。
參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。
5.銑斷
2.5 確定切削量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。
機(jī)床:X52K立式銑床參數(shù)。
刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,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(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削用量
1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=2mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.06m/s,f z=0.15mm/z。
4)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=9.4s。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:鉆孔至Ф21.8mm,精鉸至Ф22mm,保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。
機(jī)床:Z512臺(tái)式鉆床。
刀具:YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角=12°、二重刃長(zhǎng)度=2.5mm、橫刀長(zhǎng)b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。
2.計(jì)算切削量
1)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。
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 。
2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
3)切削速度
查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。
故實(shí)際的切削速度
3. 計(jì)算基本工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時(shí)間。
鉆和精鉸的切削用量如下:
鉆孔: 。
精鉸: 。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑中
間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗銑中間孔上端面至Ф25mm,周徑至Ф71mm;粗銑
中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;保證粗糙度Ra=3.2μm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至Ф73mm;精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm,保證端面粗糙度Ra=3.2μm,保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。
機(jī)床:X63臥式銑床。
刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,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(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削量
1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=4mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc=98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.78m/s, f z=0.15mm/z。
4)計(jì)算基本工時(shí)
粗銑中間孔上端面至Ф25 mm,周徑至Ф71mm;tm1=L/ Vf=13s
粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至Ф71mm;tm2=L/ Vf=13s
精銑小孔上端面至50mm,tm3=L/ Vf=8s;
精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm,tm4= L/ Vf=10s;
精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm,tm5= L/ Vf=10s。
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。
機(jī)床:T616臥式鏜床。
刀具:YG8硬質(zhì)合金鏜刀。
2.計(jì)算切削量
單邊余量 分三次切除,則 第一次。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得,取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得,?。?。
3.計(jì)算切削基本工時(shí):
同理,當(dāng)?shù)诙?,第三次時(shí),進(jìn)給量和,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min,切削基本工時(shí)分別為100s和80s。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:先鉆Ф8mm的錐銷孔,鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去,把兩者配做加工,為的使保證孔與軸的同軸度,同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm;再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。
機(jī)床:組合機(jī)床。
刀具:Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。
2.計(jì)算切削量
(1)鉆Ф8mm的錐銷孔
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得,進(jìn)給量為0.18~0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15,取。所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
(2)鉆M8的螺紋孔
刀具:Ф7.5mm麻花鉆。
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得,進(jìn)給量為0.18~0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15,取。所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
(3)攻M8x1mm的螺紋
刀具:絲錐M6,P=1mm
切削量選為:,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為:,按機(jī)床使用說(shuō)明書選?。?,則 ;機(jī)動(dòng)時(shí),,計(jì)算切削基本工時(shí):
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
1. 加工條件
工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。
加工要求:銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。
刀具:YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀,厚度為4mm。
機(jī)床:組合機(jī)床。
2.計(jì)算切削量
查《切削手冊(cè)》,選擇進(jìn)給量為:,切削速度為:,則:
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39,取,故實(shí)際切削速度為:
查《切削手冊(cè)》表4.2-40,剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí):
工序Ⅶ 去毛刺,檢查。
3、銑斷4mm槽夾具設(shè)計(jì)
3.1 基本夾具設(shè)計(jì)原理
下面具體夾具設(shè)計(jì)原則:
(1)6定位原理
通過(guò)理論力學(xué)在具有六個(gè)自由度,平移和旋轉(zhuǎn)的三個(gè)軸的,沿X,Y,Z圍繞三個(gè)軸,即鋼體的自由狀態(tài)的理解,在該空間,如圖所示。與X,Y,Z和X,Y,Z分別沿運(yùn)動(dòng)的三條軸線和圍繞自由的三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。在夾具上,用6錨與工件分別適當(dāng)接觸,并限制六度工件的自由的原則,稱為6定位原理。
定位的幾起案件的原則,(2),應(yīng)用程序
○1完全定位是指所有六度工件自由度受到限制
○2部分的定位
當(dāng)工件的定位,而不是所有的情況下都完全定位為在工件上。
○3在位置(復(fù)位)
重復(fù)幾個(gè)支撐點(diǎn)位限制了一個(gè)自由度,叫過(guò)定位。
A,一般情況下,你應(yīng)該避免使用的定位。
B,也有合理的定位應(yīng)用
而在夾具定位工件,通常以避免“過(guò)度定位”,但在某些條件下,“過(guò)度定位”,但良好的結(jié)果可以得到一個(gè)合理的使用。此剛性弱,高精度航天,儀表工件更顯著。我們都熟悉的安裝轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)軸,工件進(jìn)三爪卡盤和尾座支持的尖端另一端的長(zhǎng)軸結(jié)束的時(shí)候。這是一個(gè)“過(guò)度定位”定位。剛好在所述工件能夠定位不同的基準(zhǔn)和工具(夾具)嚴(yán)格控制的缺點(diǎn)的定位可以省略的形式和位置誤差。工件支撐件的剛性的,因?yàn)楸辉鰪?qiáng),以支持幫助實(shí)現(xiàn)工件以便易于安裝的一個(gè)穩(wěn)定的,可靠的定位,加工質(zhì)量和效率大大提高。。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知:在對(duì)槽進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工,進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案Ⅰ:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸和棱形銷定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。
方案Ⅱ:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
分析比較上面二種方案:方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的,孔端是不加工的,且定位與夾緊應(yīng)分開,因夾緊會(huì)破壞定位。
通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位,從而保證其尺寸公差要求。
銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為撥叉底平面;兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如2.1.
由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式
即:
由上述計(jì)算易得:
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴ 兩定位銷的定位誤差 :
其中:
,
,
,
且:L=130mm ,得
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位,其參數(shù)如下表:
表5.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14~18
16
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
表5.2 定位棱銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40~50
20
22
+0.034
~0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
3.5.2夾緊裝置的選用
該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板,其參數(shù)如表5.3:
表5.3 移動(dòng)壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
3.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖5.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工,所以選用對(duì)刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5.2所示:
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.6 確定831007夾具的夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)保持精度和穩(wěn)定性
在夾緊面的面,所述夾緊的刀座的安裝表面上安裝特定的足夠的精確度是重要的,如接觸位置的安裝,穩(wěn)定特定的文件夾之間的位置精度,該文件夾應(yīng)使?jié)沧⒌幕炷?,老化,退火處理?
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
確保這一過(guò)程不會(huì)導(dǎo)致夾緊力,外力如變形和振動(dòng)切削力是不允許的,夾緊應(yīng)具有足夠的厚度,剛性可以適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)。
(3)的方法和結(jié)構(gòu)應(yīng)該是良好的
剪輯較大的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的相互位置精度要求的部件,和每個(gè)高,特別關(guān)注的表面之間應(yīng)該是結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,以促進(jìn)工件被加工,夾子,維修。然后滿足的前提下,功能性要求(剛度和強(qiáng)度),應(yīng)能減少體積,以減輕重量,所述結(jié)構(gòu)應(yīng)該是簡(jiǎn)單的。
(4)應(yīng)該是容易去除鐵
在這一過(guò)程中,鐵會(huì)繼續(xù)夾持積累,如果不消除,熱的積累會(huì)破壞切削夾具的定位精度,投擲鐵可卷繞定位部件,該定位精度會(huì)受損,或者甚至發(fā)生意外。因此,鐵并不多在此過(guò)程中,可適當(dāng)增加定位裝置和所述夾持面,以增加鐵空間之間的距離:在切割過(guò)程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在頂部鉗位。
(5)安裝應(yīng)牢固可靠
所有通過(guò)夾緊夾具安裝在所述安裝面與相應(yīng)的接觸面或?qū)嵤┥?。?dāng)夾子安裝在重心,夾具應(yīng)盡可能地低,支承面積應(yīng)足夠大,以安裝精度高,以保證穩(wěn)定和可靠的安裝。底部夾通常是中空的,確定一個(gè)特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。在圖中所示的夾具組件。
過(guò)程中,該夾具將承受較高的夾緊力切削力,造成的沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,這取決于布局和夾具連接,因此固定件必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在形成所述夾具的一部分的過(guò)程中的芯片將下降,積累太多會(huì)影響工件夾緊和可靠的定位,因此,夾具的設(shè)計(jì)必須考慮到的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵。此外,夾送技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作,安裝方便,也應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮。夾具將落入一個(gè)部分的處理過(guò)程中形成的切屑,切削積累太多會(huì)影響定位和工件的可靠的夾緊,因此,夾具的設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
3.7 831007夾具的夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
由于大量量產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此,設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件需要快速的處理速度。此夾具設(shè)計(jì),大平面具有三個(gè)自由度移動(dòng)至夾緊位置,定位兩個(gè)自由度,與定位塊定位最終旋轉(zhuǎn)自由度。在這一點(diǎn)上,雖然有被找到,但經(jīng)過(guò)精加工底面是表面,定位是允許的。
設(shè)計(jì)心得與體會(huì)
兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí),也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,與同學(xué)分工設(shè)計(jì),和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作,學(xué)會(huì)了寬容,學(xué)會(huì)了理解。 課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,著是我們邁向社會(huì),從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程.”千里之行始于足下”,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ). 通過(guò)這次夾具設(shè)計(jì),本人在多方面都有所提高。通過(guò)這次夾具設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次夾具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力,鞏固與擴(kuò)充了夾具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟,掌握夾具設(shè)計(jì)的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了夾具的基本結(jié)構(gòu),提高了計(jì)算能力,繪圖能力,熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí),獨(dú)立思考的能力也有了提高。
在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中,體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我們的老師.,老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣.這次模具設(shè)計(jì)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和每個(gè)數(shù)據(jù),都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。 同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^(guò)的同學(xué)們,謝謝你們對(duì)我的幫助和支持,讓我感受到同學(xué)的友誼。
由于本人的設(shè)計(jì)能力有限,在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評(píng)與指正,本人將萬(wàn)分感謝。
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CA6140車床撥叉831007的中間銑斷4槽專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含非標(biāo)6張CAD圖-版本1.1,ca6140,車床,中間,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,非標(biāo),cad,版本
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