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目 錄
序 言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 零件的分析 2
1.2 零件的主次表面 2
第2章 毛坯的制造方法 3
2.1 確定毛坯的制造形式 3
2.2 毛坯尺寸公差 3
2.3 毛坯圖 3
第3章 制訂工藝路線 4
3.1 定位基準(zhǔn)選擇 4
3.2 制定工藝路線 5
3.3 各個工序加工余量 5
3.4 選擇切削用量、確定時間定額 6
第4章 鉆床夾具設(shè)計 18
4.1 專用夾具的提出 18
4.2 夾具的定位方案 18
4.3 夾具的夾緊方案 20
4.4 夾具體的設(shè)計 20
4.5 裝配圖的設(shè)計 21
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
1
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
十字軸的加工工藝規(guī)程和鉆、攻M8螺紋孔的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。
本設(shè)計選用十字軸來進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計,以說明書、繪圖為主,設(shè)計手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)為附來進(jìn)行詳細(xì)說明。
第1章 零件的分析
1.1 零件的分析
題目所給的零件是十字軸。又稱十字節(jié),即萬向接頭,英文名稱universal joint,是實現(xiàn)變角度動力傳遞的機件,用于需要改變傳動軸線方向的位置,它是汽車驅(qū)動系統(tǒng)的萬向傳動裝置的 “關(guān)節(jié)”部件。十字軸式剛性萬向節(jié)為汽車上廣泛使用的不等速萬向節(jié),允許相鄰兩軸的最大交角為15゜~20゜。十字軸是十字軸式剛性萬向節(jié)關(guān)鍵件之一。
1.2 零件的主次表面
圖1 十字軸
要對該零件的表面進(jìn)行加工。具體加工要求如下:
四軸端面 粗糙度Ra0.8
四軸外圓 粗糙度Ra0.4
Φ8孔 粗糙度Ra12.5
Φ6孔 粗糙度Ra12.5
G1/8螺紋孔 粗糙度Ra12.5
油孔,螺紋 粗糙度Ra12.5
油槽 粗糙度Ra12.5
第2章 毛坯的制造方法
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45,特性為中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼,考慮到中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼 的抗缺口敏感性,減震性和耐優(yōu)良等特點,因此應(yīng)該選用鍛件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠.由于零件年產(chǎn)量為3000件,已達(dá)到成批生產(chǎn)的水平,而且模鍛,免除了砂模和制模的設(shè)備,以及減少了鍛工車間的面積,生產(chǎn)成本就有了降低,這樣得來的鍛件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機械性能。因此采用模鍛,這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度來考慮也是應(yīng)該的。
2.2 毛坯尺寸公差
由表(2-5-1)得灰鑄鐵刀具切入金屬層的厚度應(yīng)大于表面層厚度,即大于1mm,小于4mm。
由45,確定中碳調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼等級為2級(指尺寸精度和表面光潔度要求較高,或者大批、中批生產(chǎn)的鍛件。
2.3 毛坯圖
圖2 十字軸毛坯圖
第3章 制訂工藝路線
3.1 定位基準(zhǔn)選擇
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;鶞?zhǔn)選擇的正確、合理,可以保證質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。否則,就會使加工工藝過程問題百出,嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
一:粗基準(zhǔn)的選擇原則
1)如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求,應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面,則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
2)如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻,應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
3)如需保證各加工表面都有足夠的加工余量,應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
4)選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整,沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷,以便定位可靠。
5)粗基準(zhǔn)一般只能使用一次,特別是主要定位基準(zhǔn),以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
二: 精基準(zhǔn)選擇的原則
選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:
用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”,以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時,應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位,實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”,以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時,應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn),即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度,可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠,可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。
3.2 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)以確定為大批生產(chǎn)的條件下,可采用通用機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此以外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果,以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案:
工序01:鍛造毛坯
工序02:粗銑四軸端面、鉆中心孔
工序03:粗車四軸外圓、精車四軸外圓
工序04:粗銑前后兩端面
工序05:精銑四軸端面
工序06:鉆Φ8、Φ6孔并倒角
工序07:鉆攻G1/8螺紋孔, Φ23×60°深4,倒角60°
工序08:鉆油孔,攻螺紋
工序09:銑油槽
工序10:去毛刺
工序11:熱處理
工序12:磨外圓
工序13:磨外端面
工序14:清理
工序15:終檢
3.3 各個工序加工余量
鍛件重為0.84kg,在1600t熱模鍛壓力機上生產(chǎn),,鍛件復(fù)雜系數(shù)為,長度為108mm時,查出該零件余量是:厚度方向為1.5-2.0mm,水平方向為1.5-2.0mm。
3.4 選擇切削用量、確定時間定額
工序01:鍛造毛坯
工序02:粗銑四軸端面、鉆中心孔
工步一:粗銑四軸端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因為加工余量不大,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)XK6032型數(shù)控銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)=475r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計算工時
切削工時: ,,
則機動工時為
工步二:鉆中心孔
工序03:粗車四軸外圓、精車四軸外圓
工步一 :粗車四軸外圓
1、切削用量
機床為CA6140型臥式車床, 所選刀具為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1,由于CA6140型臥式車床的中心高度為200mm(表1.30),故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3,選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃傾角,刀尖圓弧半徑。
1)確定切削深度
由于單邊余量為1.5mm,可在1次走刀內(nèi)切完。
2)確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4,在粗車45、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0~100mm時,=0.1~0.6mm/r
按CA6140型臥式車床的進(jìn)給量(表4.2-9),選擇=0.26mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求,故需進(jìn)行校驗。
根據(jù)表1.30,CA6140機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21,當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r,,=65m/min(預(yù)計)時,進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1,=1.17(表1.29-2),故實際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=0.26mm/r可用。
3)選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4)確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算,也可直接由表中查出?,F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件,≤3mm,≤0.25mm/r,切削速度=300m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8,=0.65,=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28),故=3000.80.650.811.15m/min≈145m/min
≈428r/min
按CA6140機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8),選擇=450r/min
則實際切削速度=145m/min
5)校驗機床功率
由表1.24,≤3mm,≤0.25mm/r,≥46m/min時,=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17,,=1.13,=0.8,=0.65(表1.28),故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30,當(dāng)=450r/min時,機床主軸允許功率=5.9KW。<,故所選的切削用量可在CA6140機床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=1.5mm,=0.26mm/r,=450r/min,=145m/min
2、確定粗車四軸外圓的基本時間
,
式中 =30.5mm,=1.5mm,=4mm,=0mm,=0.26mm/r,=450r/min,=4
則
工步二:精車四軸外圓
1、 切削用量
機床為CA6140型臥式車床所選刀具為YT5硬質(zhì)合金外圓車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1,由于CA6140型臥式車床的中心高度為200mm(表1.30),故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3,選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃傾角,刀尖圓弧半徑。
1) 確定切削深度
由于單邊余量為0.4mm,可在1次走刀內(nèi)切完。
2) 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.4,在粗車45、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0~100mm時,=0.1~0.6mm/r
按CA6140型臥式車床的進(jìn)給量(表4.2-9),選擇=0.26mm/r
確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求,故需進(jìn)行校驗。
根據(jù)表1.30,CA6140機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。
根據(jù)表1.21,當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r,,=65m/min(預(yù)計)時,進(jìn)給力=760N。
的修正系數(shù)為=0.1,=1.17(表1.29-2),故實際進(jìn)給力為
=760×1.17N=889.2N
由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=0.2mm/r可用。
3) 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。
4) 確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算,也可直接由表中查出?,F(xiàn)采用查表法確定切削速度。
根據(jù)表1.10,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件,≤3mm,≤0.25mm/r,切削速度=400m/min。
切削速度的修正系數(shù)為=0.8,=0.65,=0.81,=1.15,==1.0
(均見表1.28),故=4000.80.650.811.15m/min≈194m/min
≈572r/min
按CA6140機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8),選擇=560r/min
則實際切削速度=194m/min
5) 校驗機床功率
由表1.24,≤3mm,≤0.25mm/r,≥46m/min時,=1.7KW。
切削功率的修正系數(shù)=1.17,,=1.13,=0.8,=0.65(表1.28),故實際切削時的功率為=0.72KW
根據(jù)表1.30,當(dāng)=560r/min時,機床主軸允許功率=5.9KW。<,故所選的切削用量可在CA6140機床上進(jìn)行。
最后決定的切削用量為=0.4mm,=0.2mm/r,=560r/min,=194m/min
2、 確定精車四軸外圓的基本時間
,
式中 =30.5mm,=0.4mm,=4mm,=0mm,=0.2mm/r,=560r/min,=4
則
工序04:粗銑前后兩端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因為加工余量不大,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
3)計算工時
切削工時: ,,
則機動工時為
工序05:精銑四軸端面
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因為加工余量不大,且表面粗糙Ra3.2,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型臥式銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時
按機床標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計算工時
切削工時: ,,
則機動工時為
工序06:鉆Φ8、Φ6孔并倒角
工步一:鉆Φ6孔
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)i=4
則機動工時為
工步二:鉆Φ8孔
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)i=4
則機動工時為
工步三:倒角
工序07:鉆攻G1/8螺紋孔, Φ23×60°深4,倒角60°
工步一:鉆G1/8螺紋底孔Φ8.4孔
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)i=1
則機動工時為
工步二:攻G1/8螺紋孔
選擇M9.728mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即f=0.664mm/r
327r/min
按機床選取n=351r/min
切削工時: ,,
則機動工時為
工步三:锪Φ23×60°深4
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)i=1
則機動工時為
工步四:倒角60°
工序08:鉆油孔,攻螺紋
工步一:鉆油孔
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-16根據(jù)Z550立式鉆床說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-15,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)i=1
則機動工時為
工步二:攻螺紋
選擇M9.728mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即f=0.664mm/r
327r/min
按機床選取n=351r/min
切削工時: ,,
則機動工時為
工序09:銑油槽
1、選擇刀具
刀具選取硬質(zhì)合金立銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因為加工余量不大,且表面粗糙Ra12.5,要求不高,故可在一次走刀內(nèi)銑完, 則
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
3)計算工時
切削工時: ,,
則機動工時為
工序10:去毛刺
工序11:熱處理
工序12:磨外圓
機床 M412外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,砂輪尺寸為60063305
2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
主軸轉(zhuǎn)速 n=64r/min
砂輪轉(zhuǎn)度 ?。?110r/min
工作臺移動速度 =0.5m/min
切削深度 Z=0.1mm
進(jìn)給量 =0.01mm/r
3)切削工時
式中 n---工件每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)
L----磨輪行程長度,mm
Z--單邊加工余量
---考慮磨削加工終了時的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù),其值由表6.2-9,表6.2-10,知=1.1
--軸(縱)向進(jìn)給量(mm/r)
--切入法磨削深度進(jìn)給量(mm/r)
工序13:磨外端面
機床 立軸平面磨床M7232
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 450380520
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,砂輪尺寸為450380520
3) 切削用量的選擇
式中:
Z--單邊加工余量
---考慮磨削加工終了時的無火花磨削以及為削除加工面形狀誤差而進(jìn)行局部修研的系數(shù),其值由表6.2-9,表6.2-10,知=1.1
n---工件每分鐘轉(zhuǎn)速(r/min)
--切入法磨削深度進(jìn)給量(mm/r)
z--同時磨削工件數(shù)量
查《機械加工工藝手冊》表33-42有
主軸轉(zhuǎn)速 n=3000r/min
工作臺移動速度 =10m/min
切削深度 Z=0.1mm
進(jìn)給量 =0.01mm/r
3)切削工時
工序14:清理
工序15:終檢
第4章 鉆床夾具設(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。
由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計鉆、攻M8螺紋孔的專用夾具。
4.1 專用夾具的提出
本夾具主要用于鉆、攻M8螺紋孔,粗糙度為Ra12.5,精度要求不高,故設(shè)計夾具時即考慮如何提高生產(chǎn)效率,也要注意生產(chǎn)質(zhì)量。
4.2 夾具的定位方案
一:選擇定位方案
本工序選用的定位基準(zhǔn)為四軸外圓面和后端面,所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是半圓弧底座和浮動支承及支承釘。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是半圓弧底座和浮動支承。
1、 上下軸外圓面與半圓弧底座相配合限制四個自由度,即X軸轉(zhuǎn)動、X軸移動、Z軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。
2、 下端面與支承釘相配合限制一個自由度,即Y軸移動。
3、 左右軸外圓面與浮動支承相配合限制一個自由度,即Y軸轉(zhuǎn)動。
工件六個自由度被完全限制,屬于完全定位,故設(shè)計合理。
二:分析計算定位誤差
定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時,由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序在工序尺寸(通常是指加工表面對工序基準(zhǔn)的距離尺寸)或位置要求方面的加工誤差。
當(dāng)采用夾具加工工件時,由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化,即定位基準(zhǔn)的最大變動量,故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差,而對于一批工件來講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖1所示
圖1用V型塊定位加工時的定位誤差
當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?;鶞?zhǔn)不重合誤差即工序基準(zhǔn)相對定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動量。
定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工,僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。
根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動量。如圖2,兩個極端情況:情況1:d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"高"得加工尺寸;情況2:d1=d1,d2=d2使工序基準(zhǔn)盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差
圖2 定位誤差
=O1O2+(d2-(d2-Td2))/2
=Td1/(2sina/2)+Td2/2
=0.043/2sin45+0.03/2
0.392
4.3 夾具的夾緊方案
一:選擇夾緊方案
在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由導(dǎo)板,活動V形塊,支座,螺桿,滾花螺母等組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為銑削余量小,銑削力小,所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
二:切削力和夾緊力的計算
查表4得切削力計算公式:
式中,f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
所需夾緊力,查表5得,,安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù),查表得:
K==1.872,當(dāng)計算K<2.5時,取K=2.5
孔軸部分由M6螺母鎖緊,查表得夾緊力為12360N
==30900N
由上計算得》,因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。
4.4 夾具體的設(shè)計
用來安裝和固定定位元件,夾緊機構(gòu)和鉆模板的實體。具體大小根據(jù)整個機構(gòu)的大小而調(diào)整,要保證機構(gòu)的穩(wěn)定,水平,所以形位公差會有較嚴(yán)格的要求。夾具體如下圖所示:
4.5 裝配圖的設(shè)計
夾具總裝配圖應(yīng)按同家標(biāo)準(zhǔn)繪制,繪制時還應(yīng)注意以下事項:
(1)盡量選用l:l的比例,以使所繪制的夾具具有良好的直觀性
(2)盡可能選擇面對操作者的方向作為主視圖。同樣應(yīng)符合視圖最少原則。
(3)總圖應(yīng)把夾具的工作原理、結(jié)構(gòu)和各種元件間的裝配關(guān)系表達(dá)清楚。
(4)用雙點劃線繪制工件外形輪廓、定位基準(zhǔn)面、夾緊表面和加工表面。
(5)合理標(biāo)注尺寸、公差和技術(shù)要求。
(6)合理選擇材料。
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總 結(jié)
本次設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識,是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計,我的綜合運用知識的能力有了很大的提高,尤其是看圖,繪圖,設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中,我進(jìn)一步加深了對課本知識的理解,進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。
首先,我要感謝老師對設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的,我的機械工藝知識有限,在設(shè)計中常常碰到問題,是老師不厭其煩的指導(dǎo),不斷的點撥迷津,提供相關(guān)資料,才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解,使我如沐春風(fēng),不僅如此,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我,在此,我向老師表示最真誠的感謝。同時,感謝同班同學(xué)的支持和幫助,使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上,他們一直都很支持我,使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中,在此,我想對我的父母說:你們辛苦了,我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子,請相信我。
最后,很感謝閱讀這篇課程設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設(shè)計。
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