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第3章 工序11 加工上端面4個M6螺紋夾具設計
3.1設計要求
為了提高勞動生產,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。工序11 加工上端面4個M6螺紋的專用夾具,本夾具將用于Z525鉆床。
在對工件進行機械加工時,為了保證加工的要求,首先要使工件相對道具及機床有正確的位置,并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此,在進行機械加工前,先要將工件裝夾好。
機床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或導向裝置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件,通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準確定位,常設置預定位裝置;對于大型夾具,常設置吊裝元件等。
以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機床夾具的基礎組成部分。
機床的分類
機床夾具種類繁多,可以從不同的角度對機床夾具進行分類。
按夾具的使用特點可分為:通用夾具,專用夾具,可調夾具,組合夾具,
拼裝夾具。
按使用機床可分為:車床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機床夾具,數(shù)控機床夾具,自動機床夾具,自動線隨行夾具以及其他機床夾具。
按夾緊的動力源可分為:手動夾具,氣動夾具,液壓夾具,氣液增力夾具,電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種:
將工件直接裝夾在機床的工作臺或花盤上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低,一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時,用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產。批量較大時,都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點:
a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質量
b、縮短輔助時間,提高勞動生產率
c、擴大機床的使用范圍,實現(xiàn)“一機多能”
d、改善工人的勞動條件,降低生產成本
本夾具無嚴格的技術要求,因此,應主要考慮如何提高勞動生產率,降低勞動強度,精度不是主要考慮的問題。
3.2夾具設計
3.2.1 定位基準的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進行加工,準備采用手動夾緊。
定位基準選擇Φ50內孔及其端面,下方再加一個擋銷,限制旋轉自由度。
3.2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具:鉆頭 D=5(M6的螺紋底孔是Φ5。
則軸向力:見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù),1.5;
K—加工性質系數(shù),1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。
3.3定位誤差的分析
制造誤差ZZ
(1)中心線對定位件中心線位置精度
. 取.
(2)內外圓同軸度誤差(查表P297)
.故,.
則.
知此方案可行。
3.4 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結構如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。
圖3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表3.4:
表3.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
11
16
11
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結構如圖所示:
圖3.2 固定襯套
其結構參數(shù)如下表3.5:
表3.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
18
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板,用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
3.5夾具設計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產,主要考慮提高勞動生產率。因此設計時,需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計,用移動夾緊的大平面定位三個自由度,定位兩個自由度,用定位擋銷定位最后一個轉動自由度。此時雖然有過定位,但底面是經精銑的面,定位是允許的。
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