CA6140車床撥叉831005機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑18槽夾具設(shè)計(jì)【銑18槽】【含SW三維】
CA6140車床撥叉831005機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑18槽夾具設(shè)計(jì)【銑18槽】【含SW三維】,銑18槽,含SW三維,CA6140,車床,831005,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,18,夾具,設(shè)計(jì),SW,三維
機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)
課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書
設(shè)計(jì)題目: 制定CA6140C車床撥叉的加工工藝,
設(shè)計(jì)銑18mm槽的銑床夾具
設(shè) 計(jì) 者:
班 級(jí):
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系
機(jī)械自造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目:制定CA6140車床撥叉的加工工藝,設(shè)計(jì)銑8mm槽的銑床夾具
設(shè)計(jì)要求:中批量生產(chǎn) 手動(dòng)夾緊 通用工藝裝備
設(shè)計(jì)時(shí)間:
設(shè)計(jì)內(nèi)容:1、熟悉零件圖;
2、繪制零件圖(一張);
3、繪制毛坯圖(一張);
4、編寫工藝過程卡片和工序卡片(各一張);
5、繪制夾具總裝圖;
6、繪制夾具零件圖;
7、說明書
班 級(jí):
學(xué) 生:
指導(dǎo)教師:
系 主 任:
目錄
序言 4
一、零件的分析 4
零件的作用 4
零件的工藝分析 5
二 . 確定生產(chǎn)類型 5
三 .確定毛坯 5
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5
(一)選擇定位基準(zhǔn): 6
(二)制定工藝路線 6
(三)選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 6
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定 7
五、 夾具設(shè)計(jì) 10
(一)問題的提出 10
(二)夾具設(shè)計(jì) 10
3.定位誤差分析 11
4鉆床夾具的裝配圖見附圖 11
參考文獻(xiàn): 11
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
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:
1. 軸孔以及與此孔相通的的花鍵。
2. 撥叉底面、上頂面、右端面;上頂面8mm槽及下底面18mm槽。
3. 由上面分析可知,可以加工撥叉右端面;然后以此作為基準(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。
二 . 確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》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。
三 .確定毛坯
1 確定毛坯種類:零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,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。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。
2 確定鑄件加工余量及形狀:
《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁表15-7,選用加工余量為MA-G級(jí),并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量,鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示:(附毛坯圖)
3繪制鑄件零件圖:(附零件圖)
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn):
1 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的又端面為主要的定位基準(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,以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。
(二)制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,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。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》346頁表15-32、15-33、15-34,選擇零件的加工方法及工藝
20
車
粗車端面A,精車端面A
鉆
鉆花鍵底孔
鉆
擴(kuò)花鍵底孔
倒角
倒角2x15°
30
拉
拉六齒方型花鍵
40
銑
粗銑B面
精銑B面
50
銑
銑800。03mm的槽
60
銑
銑1800。12mm
70
磨
磨寬為1800。12mm的槽
(三)選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
1 機(jī)床的選擇:
工序030為車端面,可采用CA6140車床。
工序040采用鉆床。
工序050采用車床。
工序060采用臥式拉床。
工序070~090采用臥式銑床。
2 選擇夾具:該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。
3 選擇刀具:在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。(附工藝卡片)
4選擇量具:(附工藝卡片)
5其他:
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及工時(shí)的確定
工序030
以左端面粗基準(zhǔn),車工件右端面。
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:半精車右端面
機(jī)床:CA6140車床。
刀具:車刀。
2.確定右端面最大加工余量:已知毛坯長(zhǎng)度方向加工余量為3;
確定進(jìn)給量f:根據(jù)[1]表6第一部分,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm,ap<3mm以及工件直徑為27mm時(shí),f=0.50~0.60mm/r。取f=0.51.
3.計(jì)算切削速度:
按[1]表 切削速度的計(jì)算公式為V c=
其中Cv=242,Xv=0.15,Yv=0.35,m=0.2,Kmv=1.44,Ksv=0.8,Kkv=1.04,Kbv=0.97
Vc=108.6
4.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速;
5.計(jì)算切削工時(shí):
工序040:
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=20mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
2.選擇切削用量
(1)決定進(jìn)給量
查《切》
取,
>3.
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(yàn) 校驗(yàn)成功。
(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》 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。
(2).擴(kuò)
表15-33,fz=(0.35~0.43)*1.0=0.35~0.43.表15-37 v=0.35m/s.
f=1.35*fz=0.486; v=0.14
實(shí)際v=9.6m/min.
工序060:拉花鍵
工序070:銑頂面
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:銑上頂面。
機(jī)床:X62w臥式銑床。
刀具:標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,齒數(shù).銑削寬度ae<=5,深度ap<=70,齒數(shù)z=6,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)取刀具直徑do=80mm。。
2. 切削用量
1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度;。
2).決定每齒進(jìn)給量
根據(jù)X62w銑床說明書,查表知
3).選擇刀齒后刀面
最大磨損梁量為0.6mm.
鑲齒圓柱銑刀耐用度T=10800S
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)XA6140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=119.3m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)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。
6)計(jì)算基本工時(shí)
l=28,y+o=17
t。
工序080和工序090:銑8mm槽和銑18mm槽
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:銑8mm槽
機(jī)床:X62K6140臥式銑床。
刀具:直齒三面刃銑刀。
2. 切削用量
1) 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=8mm;,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2) 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑,選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8,壽命T=180min
4) 計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,查得 Vc=18mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6132銑床參數(shù),選擇nc=145r/min,Vfc=475mm/s,
則實(shí)際切削速度V c=3.14*40*145/1000=18.22m/min,
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=145/(300*10)=0.3mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=8mm,nc=145r/min,Vfc=145mm/s,
V c=18.2m/min,f z=0.16mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(32+80)/87=0.6min。
同理,計(jì)算得銑18mm槽所用時(shí)間T=1.16M.
五、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序080——銑18mm槽。本夾具將用于銑床,刀具為三面刃立式銑刀.
5.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來加工18槽夾具設(shè)計(jì),加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2 設(shè)計(jì)要求
在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為了保證加工的要求,首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。
機(jī)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(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。
3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)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(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類
機(jī)床夾具種類繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。
按夾具的使用特點(diǎn)可分為:通用夾具,專用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為:車床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動(dòng)機(jī)床夾具,自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
5.3 夾具的組成
(1) 定位元件
夾具上的圓柱銷5、菱形銷9和支承板4都是定位元件,通過它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的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(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個(gè)零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置
對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置,確定了鉆頭軸線相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞
尺為對(duì)刀裝置。
(4) 連接元件
連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面,保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺(tái)。因此,夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,如圖3-3中的件3,通過它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。
5.4 夾具的分類和作用
(1)按專業(yè)程度劃分
1)通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動(dòng)卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí),夾具將由于無法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3)通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具,稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對(duì)象不很明確,適用范圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造,其特點(diǎn)是靈活多變,萬能性強(qiáng),制造周期短、元件能反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動(dòng)線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位,進(jìn)行不同工序的加工。
(2)按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
(3)按夾緊動(dòng)力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同,可分為:手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個(gè)過程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個(gè)過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來快速實(shí)現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實(shí)現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個(gè)過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實(shí)現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中,工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3.降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
按夾緊的動(dòng)力源可分為:手動(dòng)夾具,氣動(dòng)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(jī)床的工作臺(tái)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(shí),用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn):
a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”
d、改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本
本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問題。
5.5 定位、夾緊方案的選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng),為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動(dòng),因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。.
5.6 切削力及夾緊力的計(jì)算
(1).計(jì)算切削力
刀具:高速鋼直齒三面刃銑刀。 D=18mm. Z=18
=2448N
校核定位銷:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(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)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF
軸向力:F夾=KF (N)
扭距:
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 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,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
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)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題,只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法:一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟:
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件:FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下,還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
(2)擴(kuò)力比大;
(3)自瑣性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知螺旋夾緊時(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), 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)。
5.7 誤差分析與計(jì)算
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:
夾具的主要定位元件為22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除)
故
滿足自由公差要求。
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
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。
5.8 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等,選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體;
夾具體的外形尺寸:在繪制夾具總圖時(shí),根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置,夾具體的外形尺寸便已大體確定。
結(jié) 論
通過這次的課程設(shè)計(jì),我們系統(tǒng)地回顧了相關(guān)專業(yè)的大學(xué),也深深意識(shí)到學(xué)習(xí)的重要性,認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計(jì)過程中,我們使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和相關(guān)設(shè)計(jì)軟件(如AutoCAD),熟悉設(shè)計(jì)相關(guān)的信息(包括手冊(cè),標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范)和實(shí)證估計(jì)有了一定程度的提高,在計(jì)算機(jī)和方便的參考書籍和手冊(cè)的情感設(shè)計(jì)和幫助。
通過這次課程設(shè)計(jì),機(jī)械制造過程更系統(tǒng)的了解一般的過程,學(xué)習(xí)和掌握整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,有一個(gè)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法是更嚴(yán)格的。課程設(shè)計(jì)的基本理論知識(shí),可以學(xué)習(xí)使用,定位和夾緊工件加工的正確的解決方案,選擇合理的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行必要的計(jì)算,效率高的項(xiàng)目的設(shè)計(jì)以滿足高質(zhì)量的要求,基于降低成本基本理論知識(shí),進(jìn)行必要的計(jì)算設(shè)計(jì),高質(zhì)量,高效率夾具,成本低。清晰的過程,了解情況之前,機(jī)床刀具和加工,課程設(shè)計(jì)有很大的收獲我的。但也有許多地方都在辛苦的工作。但教師思想教育比平常更多,認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來,思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤,我不提醒自己,要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé),一絲不茍。
在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路,提高我們的學(xué)習(xí)能力,和我們討論的問題,所以我要了解分析更清晰,使我受益不淺。通過這次的課程設(shè)計(jì),我深深感到,做任何事都要有耐心,細(xì)心。課程設(shè)計(jì)的過程,許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂;有時(shí)是不小心計(jì)算誤差,只能被無情地重做。
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 29
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致 謝
課程設(shè)計(jì)是大學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,相關(guān)的專業(yè)知識(shí),是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。通過本次課程設(shè)計(jì),使我的專業(yè)知識(shí)是在原有的基礎(chǔ)上鞏固和提高,也不能沒有老師和同學(xué)的幫助。分析設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的,在分析過程中,陰長(zhǎng)城的老師給了我很大的鼓勵(lì),在設(shè)計(jì)和分析使我感到更多的設(shè)計(jì)思路,提高我們的學(xué)習(xí)能力,和我們討論的問題,所以我要了解分析更清晰,使我受益不淺。通過這次的課程設(shè)計(jì),我深深感到,做任何事都要有耐心,細(xì)心。課程設(shè)計(jì)的過程,許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂;有時(shí)是不小心計(jì)算誤差,只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多,認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來,思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤,我不提醒自己,要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé),一絲不茍。
本課程設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下完成的。老師讓我受益不淺,他淵博的知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格,高度的責(zé)任感。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多問題,老師給了我很多的關(guān)心和幫助,并總是問指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)過程。
通過這次的課程設(shè)計(jì),我深深感到,做任何事都要有耐心,細(xì)心。設(shè)計(jì)的過程,許多計(jì)算有時(shí)會(huì)讓我感到心煩意亂;有時(shí)是不小心計(jì)算誤差,只能被無情地重做。但教師思想教育比平常更多,病人,認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來,思想在世界上是因?yàn)橐恍┬″e(cuò)誤,我不提醒自己,要形成良好的習(xí)慣的高度負(fù)責(zé),一絲不茍。說實(shí)話,課程設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了。然而,其設(shè)計(jì)結(jié)果,課程設(shè)計(jì)仔細(xì)回味的旅程,一個(gè)罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。頓消。雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走,一點(diǎn)在我的生命中的成功,但它讓我覺得更成熟了。
因?yàn)楫厴I(yè)的時(shí)候,很多人應(yīng)該知道的地方都沒有時(shí)間去仔細(xì)地去追求,但是我相信,方向是最重要的,因?yàn)榉较?,將用最少的精力去做事情,這工作,我的人生。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活,工作是千差萬別的,只有找到自己最喜歡的,最有前途的工作,有更多的熱心人士,但也是最有可能在自己的崗位上做出一定的貢獻(xiàn)。
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