X53K機(jī)床變速箱體的加工工藝及鏜削縱向孔φ50φ30孔 夾具設(shè)計(jì),X53K機(jī)床變速箱體的加工工藝及鏜削縱向孔φ50,φ30孔,夾具設(shè)計(jì),x53k,機(jī)床,變速,箱體,加工,工藝,縱向,50,30,夾具,設(shè)計(jì)
南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)
作 者:
余磊
學(xué) 號(hào):
1001010136
學(xué)院(系):
機(jī)械工程學(xué)院
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動(dòng)化
題 目:
機(jī)床變速箱體加工工藝和
夾具設(shè)計(jì)
指導(dǎo)者: 黃曉華 副教授
評(píng)閱者:
2014 年 6 月
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁
I
目 錄
1 緒論………………………………………………………………………………………………1
1.1 引言………………………………………………………………………………………1
1.2 課題研究的目的和意義………………………………………………………………2
1.3 箱體加工工藝的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀………………………………………2
1.4 課題研究的主要內(nèi)容…………………………………………………………………3
2 變速箱體加工工藝…………………………………………………………………5
2.1 零件的分析……………………………………………………………………5
2.2 確定毛坯…………………………………………………………………6
2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………………………7
3 專用夾具……………………………………………………………………………19
3.1 確定設(shè)計(jì)方案………………………………………………………………19
3.2 夾具各部件的設(shè)計(jì)與選擇…………………………………………………20
3.3 定位精度分析………………………………………………………………26
3.4 夾緊力計(jì)算分析……………………………………………………………28
結(jié)束語 …………………………………………………………………………………31
致謝 ……………………………………………………………………………………32
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………33
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)中文摘要
簡(jiǎn)要闡述了變速箱體加工工藝的設(shè)計(jì)原理,通過對(duì)工藝制定過程中的工序、工步和加工余量的準(zhǔn)確定義,設(shè)計(jì)出加工變速箱體的加工工藝,并對(duì)其進(jìn)行剖析、修改,從而得到準(zhǔn)確的加工工藝。通過工藝的設(shè)計(jì),對(duì)夾具設(shè)計(jì)提供良好的方案。在設(shè)計(jì)夾具時(shí),通過對(duì)比,找出合理的定位方案,并設(shè)計(jì)出夾緊的方式。在設(shè)計(jì)好夾具后,還要對(duì)設(shè)計(jì)出的夾具進(jìn)行夾緊力的校核,看設(shè)計(jì)出的夾具是否滿足加工過程中對(duì)夾緊力的需求。從而設(shè)計(jì)出滿足加工要求的夾具。
關(guān)鍵詞 工序 工步 定位方案 夾緊力
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)外文摘要
Title Machine Tool Gear Case Processing Technology
and Fixture Design
Abstract
This paper briefly describes the design principle of the process of gear case.Through the development of an accurate definition of the process steps in the process, step and allowance, it designs the machining technology of gear case, and it carries on the analysis, modify to get the accurate processing. By the process of design, the fixture design provides a good solution.When design the fixture,it finds a reasonable solution to locate and design a clamping manner by comparison. After a good fixture in the design, but also to design of fixture clamping force of checking to see whether the process of fixture design meet the requirements of clamping force. Thus it designs the fixture satisfying the processing requirements.
Keywords The process work step the positioning clamping force
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 第 37 頁 共 34 頁
1 緒論
1.1 引言
伴隨著中國(guó)的改革開放,國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)獲得了快速的騰飛。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與各行各業(yè)的發(fā)展是相輔相成的。在各行各業(yè)中,工業(yè)就是其中發(fā)展比較快的一個(gè)行業(yè)。在中國(guó),工業(yè)是一個(gè)從無到有的行業(yè),而在國(guó)內(nèi)的發(fā)展卻是非常迅速的。而對(duì)于從事機(jī)械行業(yè)的人來說,箱體零件是生活中不可或缺的一部分。因而箱體零件的進(jìn)步就是機(jī)械行業(yè)的進(jìn)步。
對(duì)于一般中型尺寸箱體零件來說,其制造過程面對(duì)著這些問題:
箱體零件的基準(zhǔn)孔一般都是裝軸承的,其精度一般為IT6~IT7,表面粗糙度Ra1.6~Ra0.4um.
箱體零件上用于連接的裝配基面,要求有較高的平面度和表面粗糙度,平面度0.02~0.1,表面粗糙度Ra1.6~Ra0.4。
與裝配基面相關(guān)的平行面須與基面平行,其平行允許誤差一般在全長(zhǎng)范圍內(nèi)0.02~0.05
與裝配基面相關(guān)的垂直面須與基面垂直,其垂直度允差一般為300mm在0.02~0.05
對(duì)于箱體零件來說,他復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使他加工需要很大的工作量,而箱體零件的復(fù)雜主要體現(xiàn)在他的箱壁厚度比較薄而且加工的面也比較多。對(duì)于加工箱體零件的方法,多工序集中起來進(jìn)行加工的數(shù)控中心非常適合它??墒俏覈?guó)的技術(shù)還沒普及到這個(gè)地步,大部分地方還是通過合理的工藝設(shè)計(jì),運(yùn)用專用夾具與機(jī)床來進(jìn)行加工。但綜合考慮生產(chǎn)能力,我們只需要傳統(tǒng)工藝就好。而工藝和夾具的設(shè)計(jì)推動(dòng)著中國(guó)機(jī)械的發(fā)展,從而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
箱體零件不僅對(duì)制造業(yè),同時(shí)對(duì)人們的生活也有深遠(yuǎn)的影響,在能源與材料方面尤其突出。工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)可以有效的減少能源的浪費(fèi),從而讓人們的生活環(huán)境不會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。符合產(chǎn)品的工藝與夾具可以降低成本,尤其是中國(guó)加入國(guó)際貿(mào)易組織之后,低廉的機(jī)械產(chǎn)品影響著機(jī)械制造業(yè)。規(guī)范的工藝規(guī)程規(guī)范了在中國(guó)的制造行業(yè),使其擁有美好的未來。
我國(guó)擁有豐富的資源,而經(jīng)濟(jì)全球化讓我國(guó)制造業(yè)快速發(fā)展,而箱體類零件的設(shè)計(jì)與研究正是我國(guó)騰飛的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
1.2 課題研究的目的和意義
機(jī)械工業(yè)是人們賴以生存的行業(yè),他為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了促進(jìn)其發(fā)展的裝備,同時(shí)他還為人們的消費(fèi)提供了各種各樣的耐用品,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供了比如石油采集機(jī)、塔吊、各種龍門機(jī)床、食品加工等各個(gè)方面的機(jī)器,為人們的生活中帶來了電扇、自行車、傘,還有各種各樣的家電,讓人們的告別了以前單調(diào)的生活,可以活出多樣的滋味。機(jī)械設(shè)備在所有產(chǎn)業(yè)中廣泛的被采用,缺少了機(jī)械設(shè)備的支持,很多行業(yè)都無法再運(yùn)轉(zhuǎn)了。機(jī)械制造業(yè)的好與壞可以充分的對(duì)這個(gè)國(guó)家或者說是地區(qū)的水平做出最正確的評(píng)估。因?yàn)槠渚哂泻軓?qiáng)的技術(shù)性,而國(guó)家地區(qū)的技術(shù)水平就通過它來彰顯。而作為機(jī)械制造中一個(gè)特別重要的零件—箱體零件,則是非常能體現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的發(fā)達(dá)程度。因?yàn)橄潴w零件不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且需要很高的工藝,更別提其廣泛的運(yùn)用,所以箱體零件是機(jī)械制造業(yè)的重中之重。
機(jī)器中有軸、齒輪等各種各樣的零件,但他們只是一個(gè)個(gè)部分,這時(shí)我們就需要箱體去將他們整合,形成一個(gè)有機(jī)的整體。讓它們按照配合、傳動(dòng)等各種各樣可以讓它們組合在一起的關(guān)系組裝起來。這時(shí)箱體生產(chǎn)的好壞就對(duì)它內(nèi)部的這些零件造成深遠(yuǎn)的影響。具體表現(xiàn)在對(duì)精度、性能和壽命這些方面。
箱體零件可以說是非常之多的,我們不可能全都一一列舉,像機(jī)床主軸箱、進(jìn)給箱、變速箱都是箱體零件中比較常見的??v觀整個(gè)箱體零件的加工,主軸箱可謂是箱體零件中不可或缺的。而對(duì)精度的要求一直是在同類零件中比較高的。而精度的提高意味著在其上花費(fèi)的人工就要多,往往占到總?cè)斯さ牟坏饺种?。由此我們可以得到一個(gè)結(jié)論:箱體類零件的研究是必須時(shí)時(shí)刻刻都進(jìn)行的,不能有一天的懈怠。同時(shí)箱體類零件的發(fā)展對(duì)機(jī)械制造業(yè)的影響是與日俱增的。
1.3 箱體加工工藝的發(fā)展過程及研究現(xiàn)狀
通過長(zhǎng)時(shí)間的努力,尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中吸收的外來技術(shù)和自主研發(fā)的技術(shù),國(guó)內(nèi)的機(jī)械工業(yè)已經(jīng)基本成型。不光種類齊全,而且自主開發(fā)的能力也有顯著提高,成為不折不扣的民族產(chǎn)業(yè)。而相關(guān)的生產(chǎn)基地也在有條不紊的形成,推動(dòng)著機(jī)械工業(yè)的合理化、高效化,相應(yīng)的技術(shù)也是突飛猛進(jìn)。
我國(guó)大型成套設(shè)備能力提高了,如我國(guó)已能自行設(shè)計(jì)制造60萬KW火力發(fā)電機(jī)組、70萬KW水力發(fā)電機(jī)組、500萬T的大型鋼鐵成套設(shè)備等。通過對(duì)國(guó)外技術(shù)的汲取,我國(guó)的高精密制造技術(shù)也可圈可點(diǎn),成為生產(chǎn)生活中必不可少的一部分。
隨著技術(shù)的發(fā)展,各企業(yè)的開發(fā)也有了一定的能力。通過在各個(gè)工序里加入不同的關(guān)鍵設(shè)備,企業(yè)的技術(shù)水平也提高了。諸如超重?cái)?shù)控龍門銑、高精度五軸數(shù)控鏜銑床、SX-T大規(guī)模集成電路光柵數(shù)顯儀、大噸位超重水壓機(jī)等。
制造技術(shù)的發(fā)展日新月異,船舶制造精度達(dá)5um,磨外圓0.25um,粗糙度更是0.08um。至于加工精度更是亞納米。對(duì)于數(shù)控機(jī)床和新型刀具的開發(fā)已經(jīng)形成完整的體系。
技術(shù)的提高直接導(dǎo)致了國(guó)防力量的提升。各系神舟號(hào)的發(fā)射和嫦娥號(hào)的發(fā)射及對(duì)月球的探測(cè)無不顯示著我國(guó)的技術(shù)水平。各種導(dǎo)彈的研究,衛(wèi)星的發(fā)射,航母的研發(fā)各種各樣運(yùn)用于軍事方面的力量無不向世界顯示著中國(guó)的強(qiáng)大。
隨著全球化的影響,民族企業(yè)和外來企業(yè)之間不得不相互競(jìng)爭(zhēng),而外來企業(yè)由于早已對(duì)高新技術(shù)發(fā)展已久。國(guó)內(nèi)企業(yè)在這方面顯示出經(jīng)濟(jì)迅速騰飛所帶來的疲軟,因此其對(duì)于技術(shù)的渴望日趨強(qiáng)烈。而我們的唯一路徑就是找出我們的差異,努力提高自己,從而趕上國(guó)外的企業(yè),一步步強(qiáng)大自己,提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力,在日后的市場(chǎng)上占有更大的份額。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,制造工藝、自動(dòng)化等都明顯落后。而要提高制造技術(shù)水平,就必須重視工藝。箱體類零件主要就是工藝方面,對(duì)箱體零件的研究就有利于工藝的發(fā)展。重視工藝是手段,而自主開發(fā)才是最終目的。著眼于新興產(chǎn)業(yè),縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。而新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也必不可少的需要技術(shù)的支持。制造相應(yīng)的機(jī)器也是必不可少的。而機(jī)器的制造則需要箱體,箱體的制造工藝決定了機(jī)器的精度、壽命等必會(huì)影響的因素。諸如汽車制造,還有高精密儀器等提升制造水平就必不可少的需要用到箱體零件。箱體貫穿著整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。
國(guó)內(nèi)的機(jī)械行業(yè)在這大好的環(huán)境內(nèi)應(yīng)該抓住任何可以抓住的可能,讓我們本土的行業(yè)可以得到飛速的發(fā)展。但我們?cè)诎l(fā)展的同時(shí)我們不能只要光顧著發(fā)展,還要做良心企業(yè),有良好的質(zhì)量保證。讓國(guó)內(nèi)的機(jī)械行業(yè)有技術(shù)有質(zhì)量,在未來的競(jìng)爭(zhēng)中占到做夠的比重。
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
工藝和工裝伴隨著機(jī)械行業(yè)的進(jìn)步而進(jìn)步,在現(xiàn)代制造行業(yè)中也有舉足輕重的地位。
機(jī)械制造就是將各種各樣的工藝組合起來,做到從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返囊徽走^程。而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是以制造為主線,將其中涉及到的加工工藝和夾具等進(jìn)行設(shè)計(jì)并優(yōu)化,從而設(shè)計(jì)出適用于零件加工的一整套流程,使這套流程適用于機(jī)械加工。該流程不僅要滿足基本的加工要求,還要綜合考慮質(zhì)量、效率等在生產(chǎn)過程中必須考慮的問題。從而做到降低成本并提高效率保證質(zhì)量這一宗旨。
在研究的過程中必須了解清楚加工的難點(diǎn),通過學(xué)習(xí)相關(guān)的難點(diǎn)舉一反三,將理論運(yùn)用到實(shí)踐,使其達(dá)到最佳的設(shè)計(jì)效果。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)包括這些方面:
零件的分析;工藝的設(shè)計(jì);夾具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
其中具體要求為:
1、機(jī)床變速箱體加工總體方案的設(shè)計(jì);
2、機(jī)床變速箱體加工的具體工藝卡片設(shè)計(jì)與編制;
3、機(jī)床變速箱體加工的輔助夾具設(shè)計(jì),并繪制裝配圖;
4、夾具關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與校核。
它需要培養(yǎng)學(xué)生
1、調(diào)查研究、中外文獻(xiàn)檢索與閱讀的能力;
2、綜合運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)、專業(yè)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力;
3、定性、定量相結(jié)合的獨(dú)立研究與論證的能力;
4、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜機(jī)械零件加工工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)的能力;
5、邏輯思維與形象思維相結(jié)合的文字表達(dá)能力;
6、 撰寫設(shè)計(jì)論文的能力。
通過這些具體能力的培養(yǎng)可以讓學(xué)生在日后的生產(chǎn)生活中可以做到學(xué)以致用,從而滿足生產(chǎn)生活的需求。
2 變速箱體加工工藝
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
作為變速箱的基礎(chǔ)零件,箱體整合了軸、套、齒輪等零件,使他們相互配合,成為一個(gè)有機(jī)整體。而作為變速箱,對(duì)箱體肯定需要滿足各種各樣的位置關(guān)系、粗糙度要求和一些其它要求。
2.1.2 零件的工藝分析
(1) 由附圖1(變速箱體零件圖)可知,其材料為HT15-33(灰口鑄鐵)。作為在鐵合金中各項(xiàng)性能都極其優(yōu)越的灰口鑄鐵,無論你要澆注的零件是什么樣的,他的厚度、形狀等都不足以阻止灰口鑄鐵憑借其優(yōu)越的性能將他澆注出來。但是灰口鑄鐵如果僅僅是這樣那也不會(huì)作為澆注用的材料,他還有一項(xiàng)更突出的優(yōu)點(diǎn),那就是他的澆注溫度的范圍比較廣,在這時(shí)工人就有足夠的時(shí)間對(duì)澆注去準(zhǔn)備,從而可以很好的澆注。同時(shí)灰口鑄鐵有好的凝固機(jī)構(gòu)及好的收縮率。所以材料HT15-33是變速箱體的理想材料。(零件三維視圖見圖2-1)
C面
D面
B面
A面
(2) 該零件為箱體零件,加工時(shí)需要注意精度等要求:
1.軸線1至12在二臂上的不同心度允差0.05
2.軸線1至12之間不平行度允差不超過坐標(biāo)允差的范圍
3.軸線1至12對(duì)本體與床身接觸的平面不平行度在500毫米上允差0.1
4.與床身接觸面的不平行度允差0.05
5.鉆孔深度允差+2而螺孔深度允差+3
6.第6孔軸心線與床身接觸平面不平行度100毫米允差為0.02
7.燜火
由參考文獻(xiàn)[4]可以得到面和孔所需要加工的精度,同時(shí)還有機(jī)床所需要的位置精度,而文獻(xiàn)中所提供的內(nèi)容完全能滿足對(duì)如今的零件的技術(shù)要求,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
2.2 確定毛坯
由零件材料為HT15-33可知,該零件采用鑄造的方式鑄成毛坯。由任務(wù)書和相關(guān)資料我們又可以判斷該零件采用成批生產(chǎn)。對(duì)于毛坯的鑄造方式我們則選擇砂型鑄造這一鑄造方法。
參考文獻(xiàn)[1]表3-4,該鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為8~10級(jí);
參考文獻(xiàn)[1]表3-6,該鑄件的加工余量等級(jí)MA為G級(jí)。
故取CT為10級(jí),MA為G級(jí)。
查文獻(xiàn)[4]表2.3-5,用查表法確定各個(gè)表面的總余量如表2-1所示。
表2-1各個(gè)加工表面的余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量值
說明
A
60
G
3.5
結(jié)合面
B
70
G
5
上表面
D
350
G
2.8
外表面
6-
50
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
50
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
50
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
續(xù)表2-1
50
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
112
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
18
H
3
孔雙側(cè)加工降一級(jí)
由參考文獻(xiàn)[4]表2.3-9可得鑄件主要尺寸的公差,如表2-2。
表2-2鑄件的主要尺寸與公差
主要面尺寸
零件尺寸(mm)
總余量(mm)
毛坯尺寸(mm)
公差CT(mm)
結(jié)合面A尺寸
350
3.5
353.5
4.4
上表面B尺寸
420
420
4
箱體高度
250
2.8(頂)+4(底)
256.8
4
兩軸線中心距
162.5
3.5
166
4.4
6-
18
18
0
3.2
20
20
0
3.2
28
28
0
3.2
48
48
0
3.2
35
35
0
3.2
66
66
0
3.2
2.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
1.粗定位基準(zhǔn)的選擇:零件的各面基本上都有加工要求,所以只能選擇一個(gè)相對(duì)平整的表面,而上表面則完全符合這個(gè)要求,所以選擇上表面作為加工的粗表面使零件能夠滿足加工要求。
2.精定位基準(zhǔn)的選擇:作為零件的精基準(zhǔn),首先它必須要有足夠的精度。同時(shí)它在以后的加工過程中要盡量基準(zhǔn)重合,可以提高零件的加工精度。選擇結(jié)合面作為精基準(zhǔn)是一個(gè)很好的選擇,后來的對(duì)孔和面的加工也會(huì)提高相應(yīng)的精度,從而在夾具的裝夾上也會(huì)更加方便。
2.3.2 制定工藝路線
根據(jù)表面加工的要求,加工方法如下:上表面B:粗銑;鉆工藝用孔;結(jié)合面A:粗銑,精銑;外表面D:粗銑;結(jié)合面A:佛刮;鉆孔,擴(kuò)沉頭孔;鉆孔攻螺紋;鉆孔絞孔;鏜孔,擴(kuò)孔;專機(jī)鉆孔;鉆-擴(kuò)-鉸;鉆孔-攻螺紋;鉆孔;專機(jī)鏜孔;鏜孔;鉆孔-攻螺紋;去毛刺;油漆。
根據(jù)加工的要求,需要先加工面然后才是孔。加工面時(shí)我們需要采用這樣的方法,先對(duì)面進(jìn)行粗加工,等粗加工完成以后,可以對(duì)面逐步進(jìn)行精加工。而面對(duì)加工過程中有同軸度要求的孔,則需要將他們一起加工出來,即從孔的兩面去加工,從而保證孔的位置精度。
初步擬定加工路線如下:
工序號(hào)
工序內(nèi)容
鑄成,清理
人工時(shí)效,涂底漆
10
銑平面,保持內(nèi)腔尺寸60
20
粗銑結(jié)合面,保持尺寸70±0.25,留余量1
30
精銑結(jié)合面,保持尺寸70±0.25
40
銑結(jié)合面內(nèi)堐平面凹
50
銑17,18軸孔平面
60
銑筋外側(cè)面
70
佛刮結(jié)合面
80
鉆工藝用孔(穿)
90
鉆孔,擴(kuò)沉頭孔
100
鉆孔,攻螺紋M12
110
鉆孔,絞孔
120
結(jié)合面所有孔口倒角0.5×45°
130
鏜孔,擴(kuò)孔
140
鉆軸孔
續(xù)表
150
鉆擴(kuò)絞13軸孔
160
鉆孔(穿),攻螺紋M12
170
鉆孔(透孔)
180
鉆擴(kuò)絞17軸孔
190
鉆18軸孔
200
鉆孔(穿)
210
專機(jī)鏜孔
220
鏜15軸孔
230
調(diào)面鏜16軸孔
240
鉆孔,攻螺紋M6,深15
250
鉆孔,攻螺紋M6(打到13軸孔)
260
鉆孔,攻螺紋M8(穿)
270
去各孔內(nèi)毛刺,修外形
280
檢驗(yàn)
290
油漆入庫
鉆工藝用孔放在所有面加工好在進(jìn)行加工,不利于運(yùn)用工藝用孔對(duì)各加工表面進(jìn)行定位,使加工表面在進(jìn)行定位時(shí),不滿足足夠的加工精度。因此對(duì)工藝用孔的加工進(jìn)行調(diào)整,在加工出第一個(gè)粗面后,加工工藝用孔,在后來的加工中可以運(yùn)用工藝用孔進(jìn)行定位,從而使加工精度得到提高,從而使各項(xiàng)誤差減小,這不僅可以穩(wěn)定的提升產(chǎn)品的合格率,同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)效率的提高也是很有幫助的,更不要提能夠?qū)τ诋a(chǎn)品質(zhì)量的提升了。在進(jìn)行如此修改后,工序如下:
工序號(hào)
工序內(nèi)容
鑄成,清理
人工時(shí)效,涂底漆
10
銑平面,保持內(nèi)腔尺寸60
20
鉆工藝用孔(穿)
30
粗銑結(jié)合面,保持尺寸70±0.25,留余量1
40
精銑結(jié)合面,保持尺寸70±0.25
續(xù)表
50
銑結(jié)合面內(nèi)堐平面凹
60
銑17,18軸孔平面
70
銑筋外側(cè)面
80
佛刮結(jié)合面
90
鉆孔,擴(kuò)沉頭孔
100
鉆孔,攻螺紋M12
110
鉆孔,絞孔
120
結(jié)合面所有孔口倒角0.5×45°
130
鏜孔,擴(kuò)孔
140
鉆軸孔
150
鉆擴(kuò)絞13軸孔
160
鉆孔(穿),攻螺紋M12
170
鉆孔(透孔)
180
鉆擴(kuò)絞17軸孔
190
鉆18軸孔
200
鉆孔(穿)
210
專機(jī)鏜孔
220
鏜15軸孔
230
調(diào)面鏜16軸孔
240
鉆孔,攻螺紋M6,深15
250
鉆孔,攻螺紋M6(打到13軸孔)
260
鉆孔,攻螺紋M8(穿)
270
去各孔內(nèi)毛刺,修外形
280
檢驗(yàn)
290
油漆入庫
2.3.3 選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
工廠的生產(chǎn)條件是非常有限的,在如此有限的情況下我們要怎樣才能對(duì)零件進(jìn)行加工,那就只有用通用機(jī)床了,通過其對(duì)零件加工從而滿足加工的需要。因此零件的加工就需要對(duì)機(jī)床、刀具等進(jìn)行選擇,從而匹配成一套能適用于該零件加工的機(jī)床和刀具。而只有通用機(jī)床對(duì)零件的加工又顯得特別麻煩,因?yàn)楣S里各零件的傳送是由人工進(jìn)行傳送的,就需要很多的人工,不符合工廠的生產(chǎn)的要求,所以專用機(jī)床的制造是必須的,而加入專用機(jī)床的流水線則使加工過程更簡(jiǎn)便。
主要工序的刀、夾、量具選擇:
10:粗銑上表面:采用立銑對(duì)上表面進(jìn)行加工,這不僅僅考慮到工件的尺寸,同時(shí)對(duì)于工件的夾緊方式也是有所考慮的,而根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.1-73選擇X53K立式銑床;又由文獻(xiàn)[4]里表4.4-41選擇了鑲齒三面刃銑刀,同時(shí)對(duì)于夾具選擇則是采用專用夾具,而量具則無可厚非的選擇游標(biāo)卡尺。
20:鉆工藝用孔:由文獻(xiàn)[4]中表4.3-10選擇麻花鉆頭,同時(shí)機(jī)床則是臥室鉆床,同樣是根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.2-73選擇Z35K臥室鉆床。
30:粗精銑結(jié)合面:所選機(jī)床刀具與10中相同
40:銑外形與內(nèi)筋:同樣是根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.1-75選擇了X6135機(jī)床,而他的刀具則與10中使用的刀具相同
50:佛刮結(jié)合面:佛刮板
60:鉆孔—攻螺紋:與20一樣選擇相同的機(jī)床與尺寸不一樣的麻花鉆,再加上絲錐
70:鏜孔:由文獻(xiàn)[4]表3.1—41中選擇T716A機(jī)床
80:鉆孔:專用機(jī)床
90:鉆-擴(kuò)-鉸:采用與20相同的機(jī)床,而還要選擇鉸刀
100:鏜孔:專用機(jī)床
110:鏜孔:根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.1-42中選擇T67機(jī)床
120:鉆孔:選用20中的鉆床
2.3.4 加工工序設(shè)計(jì)
2.3.4.1 粗精銑結(jié)合面
由文獻(xiàn)[4]表2.3-59平面加工余量,得精加工余量=1,已知=4,故=4-1=3mm,=2.5,=1.5。
由文獻(xiàn)[4]表2.4-73,取粗銑的每齒進(jìn)給量為0.2mm/z;取精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5mm/z。粗銑走刀一次,=2.5;精銑走刀一次,=1.5。
由文獻(xiàn)[4]表3.1-74,取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為400r/min,取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為1000r/min。選定銑刀的直徑為mm,所以切削速度分別為:
3.14×200×400/1000=251.2/min
3.14×200×1000/1000=628/min
校核機(jī)床功率(一般只校核粗加工工序):
由文獻(xiàn)[4]表2.4-96,得切削功率為
取z=10個(gè)齒,n=400/60=6.7r/s,=168mm,=2.5,=0.2mm/z,=1
將他們帶入式中得:
=17.74Kw
由文獻(xiàn)[4]表3.1-73,得機(jī)床功率為7.5Kw,若取效率為0.85,則
故重新選擇主軸轉(zhuǎn)速為118,則
3.14×200×118/1000=74.1/min
將其帶入公式得:
≈5.2Kw<6.375Kw
所以機(jī)床有足夠的功率進(jìn)行工序。
2.3.4.2 工藝孔
參考文獻(xiàn)[1]-表4-15,確定工藝孔加工步驟。
工藝加工步驟詳細(xì)參數(shù)見表2-3
表2-3工藝孔加工余量與中間尺寸
加工方法
余量(mm)
公差等級(jí)
尺寸和公差(mm)
鉆
5
續(xù)表2-3
擴(kuò)
0.8
H10
粗鉸
0.25
H8
精鉸
0.05
H7
工藝孔鉆孔
參考文獻(xiàn)[4]表2.3-48,確定孔加工余量;
參考文獻(xiàn)[4]表2.2-2,確定孔加工公差等級(jí)。
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-38,取鉆工步中f=0.3mm/r
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-41,取鉆工步中切削速度v=0.45m/s;F=1736N;
計(jì)算:v=0.45
轉(zhuǎn)速為n=1102r/min
參考文獻(xiàn)[4]表3.1-74,得X53K立式銑床轉(zhuǎn)速實(shí)際取n=1180r/min;
實(shí)際的切削速度為
檢驗(yàn)機(jī)床剛度:
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-69,得
最大進(jìn)給力
其中KF=1;Km=1
鉆工藝用孔的Ff和M值如下:
由于機(jī)床的最大進(jìn)給力7840N和其最大扭轉(zhuǎn)力矩196N·M,而其遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于加工中所需要的,因而機(jī)床的剛度明顯足夠,可以很好的對(duì)工藝孔進(jìn)行加工。
工藝孔擴(kuò)孔:
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-52和機(jī)床的實(shí)際進(jìn)給量,選擇f=0.3mm/r
由參考文獻(xiàn)[1]表3.1-74,擴(kuò)孔的切削速度為鉆孔的1/2~1/3,所以
從而可以計(jì)算出轉(zhuǎn)速
而通過對(duì)實(shí)際加工時(shí)機(jī)床的轉(zhuǎn)速做比較,最終選定了轉(zhuǎn)速
工藝孔的粗精鉸:
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-58
粗鉸時(shí)進(jìn)給速度;而精鉸時(shí)切削速度就需要慢一點(diǎn),根據(jù)參考文獻(xiàn)選擇
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-60
對(duì)于粗鉸的切削速度選擇了,精鉸的切削速度就為
由此我們可以得到
同樣的
但這只是理論值,還要結(jié)合加工時(shí)的實(shí)際情況
而
2.3.4.3 各縱向孔鏜削加工
由參考文獻(xiàn)[1]-表4-17查出各縱向孔的加工余量
由參考文獻(xiàn)[1]-表1-112查出鏜孔的精度要求:粗鏜-12級(jí);半精鏜-11級(jí);精鏜-7級(jí)
鏜孔中間尺寸及公差要求詳細(xì)參數(shù)見表(2-4)
表2-4各縱向孔中間尺寸與精度
項(xiàng)目
粗鏜
半精鏜
精鏜
參考文獻(xiàn)對(duì)加工過程進(jìn)行概括,實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算如下:
孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)(詳細(xì)參數(shù)見表2-5)
表2-5孔加工中間尺寸與參數(shù)
粗鏜
半精鏜
精鏜
加工后尺寸
f(mm/r)
0.3
0.25
0.15
V(m/s)
0.2
0.3
0.4
ap(mm)
2
0.75
0.25
n(r/min)
49
72
96
(按機(jī)床選擇)
48
75
96
(m/min)
11.8
18.84
24.12
孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)(詳細(xì)參數(shù)見表2-6)
表2-6孔加工中間尺寸與參數(shù)
粗鏜
半精鏜
精鏜
加工后尺寸
f(mm/r)
0.3
0.25
0.15
V(m/s)
0.2
0.3
0.4
ap(mm)
2
0.65
0.35
n(r/min)
42
63
83
(按機(jī)床選擇)
38
60
75
(m/min)
10.7
17.2
21.7
孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)(詳細(xì)參數(shù)見表2-7)
表2-7孔加工中間尺寸與參數(shù)
粗鏜
半精鏜
精鏜
加工后尺寸
f(mm/r)
0.3
0.25
0.15
續(xù)表2-7
V(m/s)
0.2
0.3
0.4
ap(mm)
2
0.75
0.25
n(r/min)
54.6
80.2
106
(按機(jī)床選擇)
60
75
96
(m/min)
13.2
16.8
21.7
孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)(詳細(xì)參數(shù)見表2-8)
表2-8孔加工中間尺寸與參數(shù)
粗鏜
半精鏜
精鏜
加工后尺寸
f(mm/r)
0.3
0.25
0.15
V(m/s)
0.2
0.3
0.4
ap(mm)
2
0.75
0.25
n(r/min)
64
93
123.3
(按機(jī)床選擇)
60
96
128
(m/min)
11.3
11.5
24.9
孔工藝參數(shù)設(shè)計(jì)(詳細(xì)參數(shù)見表2-9)
表2-9孔加工中間尺寸與參數(shù)
粗鏜
半精鏜
精鏜
加工后尺寸
f(mm/r)
0.3
0.25
0.15
V(m/s)
0.2
0.3
0.4
ap(mm)
2
0.85
0.15
n(r/min)
64
93
123.3
(按機(jī)床選擇)
95.5
137.4
182
續(xù)表2-9
(m/min)
12.1
16.8
27.0
2.3.4.4 孔工藝設(shè)計(jì)
鉆
參考文獻(xiàn)[4]取f=0.35mm/r
V=0.48m/s;F=4611N;M=33.648N·m。
主軸轉(zhuǎn)速n=611r/min
擴(kuò)
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-38,取f=1.2mm/r
取v=0.26m/s
主軸轉(zhuǎn)速n=167r/min
鉸
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-39,取f=1.2mm/r
取v=0.26m/s
主軸轉(zhuǎn)速n=82r/min
2.3.4.5 孔工藝設(shè)計(jì)
鉆
參考文獻(xiàn)[4]取f=0.35mm/r
V=0.48m/s;F=4611N;M=33.648N·m。
主軸轉(zhuǎn)速n=611r/min
擴(kuò)
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-38,取f=1.2mm/r
取v=0.26m/s
主軸轉(zhuǎn)速n=167r/min
鉸
參考文獻(xiàn)[4]表2.4-39,取f=1.2mm/r
取v=0.26m/s
主軸轉(zhuǎn)速n=82r/min
2.3.4.6 攻螺紋M6、M12
M6螺紋孔加工工藝設(shè)計(jì),詳細(xì)參數(shù)見表2-10
表2-10螺紋孔加工參數(shù)
鉆螺紋孔
查文獻(xiàn)[4]表2.4-42
F=0.24mm/r
v=0.37m/s
n=10.67r/s
攻螺紋,螺距p=1
查文獻(xiàn)[4]表2.4-105
v=0.148m/s
n=283r/min
M12螺紋孔加工工藝設(shè)計(jì),詳細(xì)參數(shù)見表2-11
表2-11螺紋孔加工參數(shù)
鉆螺紋孔
查文獻(xiàn)[4]表2.4-42
F=0.45mm/r
v=0.274m/s
n=6.29r/s
攻螺紋,螺距p=1
查文獻(xiàn)[4]表2.4-105
v=0.200m/s
n=239r/min
2.3.4.7 沉頭孔加工工藝
鉆孔 ,查文獻(xiàn)[4]表2.4-42進(jìn)給速度f=0.2mm/r;切削速度v=0.266m/s;主軸轉(zhuǎn)速n=7r/s
絞孔,查文獻(xiàn)[4]表2.3-58進(jìn)給速度f=1.3mm/s;查文獻(xiàn)[4]表2.4-60切削速度v=0.18m/s
锪孔深7,進(jìn)給速度f=0.12mm/r;切削速度v=0.3m/r
2.3.5 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡
3 專用夾具
3.1 確定設(shè)計(jì)方案
鏜床,顧名思義,就是零件這道工序是鏜出來的。而鏜床鏜零件就要加工后零件的精度要求。作為鏜床一般都是加工薄殼零件,設(shè)計(jì)鏜床的夾具也要注意這一點(diǎn)。本次加工的就是箱體零件。在設(shè)計(jì)時(shí),不光要注意夾具是否有足夠的剛性來承載這次零件的加工,同時(shí)還要注意導(dǎo)向裝置能不能通過自己的導(dǎo)向來加工零件,從而保證本次加工能達(dá)到預(yù)期的精度要求。這也是鏜床加工時(shí)需要特別注意的。
設(shè)計(jì)鏜床的夾具不可能沒有主要主意的方面,而下面提到的就是設(shè)計(jì)夾具時(shí)需要注意的一些比較重要的地方:
首先鏜床加工要考慮加工如此大的零件,再加上夾具、導(dǎo)向等這些必須考慮進(jìn)去的因素,這時(shí)我們的零件需要加工的孔,是不是還在鏜床的工作行程之內(nèi),如果這都沒法滿足,我們就需要對(duì)夾具進(jìn)行調(diào)整,或者選擇另一臺(tái)符合設(shè)計(jì)的夾具的鏜床。
其次解決了行程的問題,也不能忘了加工的孔是有精度方面的要求,而且精度要求還很高。
同樣的加工時(shí)肯定對(duì)鏜模有剛度方面的要求,在這個(gè)時(shí)候,我們不可能不考慮。
與此同時(shí),對(duì)于夾具中如何對(duì)固定工件讓他不移動(dòng),這就是我們需要考慮的夾緊方面的內(nèi)容。夾緊裝置起到的作用顯而易見,他不會(huì)讓工件在加工時(shí),還發(fā)生位移等各方面的問題,從而使得彈性變形小,保證工件加工所需要達(dá)到的精度等級(jí)。
臥式鏜床夾具
立式鏜床夾具
金剛石鏜床夾具
鏜床專用夾具
圖 3-1 夾具鏜床分類圖
本次夾具是為箱體內(nèi)的縱向孔的加工而設(shè)計(jì)的,即210工序;鏜削縱向孔。該夾具適用于機(jī)床T612臥式鏜床。各個(gè)主要部件制定方案如下:
定位時(shí)采用一面四銷定位,滿足了基準(zhǔn)重合原則。這樣定位,可以方便生產(chǎn),從而大大提高生產(chǎn)效率。
對(duì)于導(dǎo)向元件的選擇,我們選擇鏜套這一導(dǎo)向元件。在大批量生產(chǎn)中,基本上都是運(yùn)用鏜模來保證同軸度的。將鏜套裝于夾具上,而夾具又固定在機(jī)床上,從而保證了運(yùn)用該夾具加工孔系時(shí)不會(huì)發(fā)生不滿足加工要求的情況。同時(shí)這樣的設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)便。
該夾具的夾緊裝置,就是通過螺母進(jìn)行擰緊,夾緊比較方便。而且對(duì)于夾緊力的調(diào)節(jié)也很方便,只需要通過螺母調(diào)節(jié)。在粗加工的時(shí)候夾緊力較大,而精加工的時(shí)候減小夾緊力,從而在取下工件的時(shí)候不會(huì)因?yàn)閵A緊力過大,而使工件發(fā)生較大的變形,使工件在取下時(shí)還能滿足精度要求。
3.2 夾具各部件的設(shè)計(jì)與選擇
3.2.1 定位元件的設(shè)計(jì)與選擇
工件的形狀是五花八門的,而工件形狀的不一樣就決定了定位所需要的支撐點(diǎn)不同。定位面所限制的自由度不同可以分為主定位面、導(dǎo)向定位面和防轉(zhuǎn)或止推定位面。首先,主定位面限制3自由度,而限制的自由度多便決定了該面需要承擔(dān)更大的夾緊力。因?yàn)樗拗频淖杂啥榷啵运厝皇侵饕闹蚊?。?duì)于導(dǎo)向定位面限制的自由度一般是兩個(gè),而面對(duì)導(dǎo)向定位面需要狹長(zhǎng),因?yàn)檫@樣他們才可以更好的對(duì)加工起到導(dǎo)向的作用。最后被限制一個(gè)自由度的防轉(zhuǎn)或止推定位面,它的作用可以從他的名稱看出來-止推。而止推有什么作用呢,不就是讓夾緊力減小么。因?yàn)橹雇屏?,夾緊時(shí)就可以少考慮這個(gè)方面,自然而然的對(duì)夾緊力的需求就減少了。
工件定位說白了就是運(yùn)用夾具的幾何結(jié)構(gòu),再加上定位元件的約束,從而完成對(duì)工件的定位。而在進(jìn)行定位時(shí),我們需要考慮定位面和定位元件之間的結(jié)合問題。因?yàn)樗麄冎g配合的越好那定位時(shí)就越精確,從而提高夾具的剛度。但是定位不只是如此,在定位過程中我們還會(huì)遇到過定位的問題。當(dāng)我們遇到這個(gè)情況的時(shí)候我們應(yīng)該如何避免或者怎樣解決這個(gè)問題,下面就是幾點(diǎn)解決的方法:
對(duì)于定位元件的組合我們需要清晰的考慮,從而在組合的過程中將過定位排除在外
我們也可以采用簡(jiǎn)單的方法消除影響,就是提高工件的表面精度,光有工件還不夠,我們還需要定位元件也能達(dá)到這樣的精度
對(duì)于定位支撐點(diǎn)不能隨便確定,需要仔細(xì)的考慮,因?yàn)橐獫M足定位精度的提高,而且也要對(duì)穩(wěn)定性有所提高
但是過定位一定是不允許的么,這當(dāng)然不是。只要工件與夾具的定位面的精度達(dá)到一定的范圍,就可以采用過定位。因?yàn)檫@樣對(duì)夾具的剛度有一個(gè)明顯的提高,同時(shí)加工過程的穩(wěn)定性也是有了良好的保證。
對(duì)于工件的定位一面兩孔是比較常用的選擇,而一面兩孔引深而來的就是一面兩銷。但是加工時(shí)不一定你就能找到兩孔,所以我們加工時(shí)會(huì)先打出一個(gè)工藝孔,從而方便在以后的加工中采用一面兩孔的定位方式。因?yàn)橐幻鎯煽椎亩ㄎ环椒ū容^簡(jiǎn)便,而且夾緊的時(shí)候也比較方便。
所以綜上所述,我們采取一面兩孔定位。
底面對(duì)自由度的限制一般是3個(gè),然而作為銷他能限制的自由度只可能是2個(gè)。
根據(jù)文獻(xiàn)[6]表4-8進(jìn)行定位銷的尺寸設(shè)計(jì):
選擇A型無開口定位銷,D=12,其他銷的各個(gè)部位的尺寸可以通過此表來設(shè)計(jì),d1=3.2,c=3,下圖是銷的零件圖
鏜床夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜決定了刀具和導(dǎo)向裝置不能隨便配置,要滿足相互的關(guān)系,這樣才能在加工時(shí)達(dá)到預(yù)期的加工要求,才能保證加工出來的零件有足夠的精度,保證產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量。
鏜孔的軸線位置需要由刀具切削旋轉(zhuǎn)所決定。因而刀具的導(dǎo)向?qū)︾M孔的軸線有很大的影響,而這一影響將對(duì)加工出來的零件精度有很大影響。面對(duì)于此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)鏜套和導(dǎo)向時(shí)就需要特別的注意,不能完全的隨心所欲,要合理安排,通過適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┤ケWC鏜孔的軸線位置從而確保加工后的零件能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。
鏜削時(shí)導(dǎo)向裝置的好壞往往影響著最后加工出來的精度。高精密機(jī)械零件,通常是雙導(dǎo)向。這樣可以保證孔中心距和精度都能滿足較高的要求。而采用雙導(dǎo)向時(shí)也需要考慮各個(gè)方面的內(nèi)容:
鏜孔時(shí)需要前后都有鏜模
大型機(jī)床的鏜桿由于比較笨重,應(yīng)考慮為其添加支撐裝置
鏜桿的長(zhǎng)短,過于臃腫的夾具,為零件加工帶來了各種各樣不一樣的麻煩,從而使零件測(cè)量等帶來了諸多不變,不僅如此,在對(duì)零件的加工上也有許多不一樣,就好比切削量就會(huì)比較少。
導(dǎo)向裝置會(huì)影響加工出來的軸線位置,那么孔的精度就完完全全取決于鏜套了。鏜套的好壞直接作用在孔的精度上。如今的鏜套主要采用兩種。
一種是固定式鏜套。顧名思義,就是固定的,可它固定在哪兒呢。不是在夾具上,而是在鏜桿上。固定式鏜套是不隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn)而一起旋轉(zhuǎn)的鏜套。就算如此,在固定式鏜套里還分了A、B兩種不同的鏜套。A型沒有油環(huán)和油槽,而B型卻自帶油槽、油環(huán),做到自己自足。A型鏜套的潤(rùn)滑需要鏜桿上自帶的油槽進(jìn)行潤(rùn)滑。作為固定式鏜套,他們的外形肯定是比較小巧,但是他們的導(dǎo)向精度卻是很高的。但是它也有一個(gè)明顯的缺陷,那就是不能使用于高速鏜孔。因?yàn)殓M套是不隨著鏜桿一起運(yùn)動(dòng)的,那在運(yùn)動(dòng)的過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量磨損,因而壽命也就較短。
另一種是回轉(zhuǎn)式鏜套?;剞D(zhuǎn),回轉(zhuǎn),就是跟著鏜桿一起旋轉(zhuǎn),從而達(dá)到加工零件的功用。這種旋轉(zhuǎn)就減少了鏜桿對(duì)鏜套的磨損,不會(huì)出現(xiàn)卡死的狀況,因而適用于任何轉(zhuǎn)速的鏜孔。同樣的,回轉(zhuǎn)式鏜套也分為了兩種:滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套和滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套。而滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套又分為外滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套和內(nèi)滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套。
3-3鏜套三維示意圖
滑動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套結(jié)構(gòu)嬌小,且精度高,有良好的減震效果,但需要充足的潤(rùn)滑才能達(dá)到這一要求。但安裝了滾動(dòng)軸承的外滾式回轉(zhuǎn)鏜套,由于滾動(dòng)軸承的幫忙,可以大大提高回轉(zhuǎn)速度。但也有相應(yīng)的制約,那就是精度受軸承的影響。
本次夾具設(shè)計(jì)采用固定式鏜套A型,如圖3-3,而鏜套在夾具上的安裝如圖3-4
鏜套2
鏜套1
3-4 鏜套的裝配示意圖
3.2.4 其他部件設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)[6]有關(guān)夾具體設(shè)計(jì)方法,參考表3-1夾具體設(shè)計(jì)要求等等資料,進(jìn)行夾具體及鏜模支架設(shè)計(jì):
表3-1 夾具體設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)要求
說明
具有足夠強(qiáng)度和剛度
保證在夾緊力,切削力等外力作用下不產(chǎn)生不允許的變形震動(dòng)
安裝穩(wěn)定可靠
切削力、重力等外力的作用點(diǎn)應(yīng)落在夾具體在機(jī)床上安裝基面內(nèi)
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工藝性好
易于進(jìn)行鑄造、焊接或鍛造,對(duì)移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具質(zhì)量不應(yīng)太大
安裝基面與機(jī)床相適應(yīng)
如車床夾具體與車床主軸端部結(jié)構(gòu),銑床夾具體與銑床工作臺(tái)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)
便于排除切屑
防止切屑聚集在定位元件表面或其他裝置上,影響工件定位或正常工作
安全可靠
確保操作人員不受刀具、飛起的切屑、冷卻液或者壓縮空氣的傷害;確保萬一夾緊失靈,工件不致飛出夾具
夾具總裝配圖如圖3-5
3-5 總裝配圖
3.2.5 夾具結(jié)構(gòu)對(duì)比
箱體鏜孔工序中箱體在夾具上可以有兩種放置方式:
箱體開口向上,如圖3-6
3-6開口向上夾具結(jié)構(gòu)示意圖
優(yōu)點(diǎn):由于是用底面作為基準(zhǔn)面,那么在對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量,以及用鏜孔的方式對(duì)零件進(jìn)行加工的時(shí)候,對(duì)于孔的加工和測(cè)量都是非常方便的,可以對(duì)孔等進(jìn)行直接的測(cè)量,使加工變得非常的方便。
缺點(diǎn):對(duì)于孔內(nèi)部的加工變得非常的困難,而且運(yùn)用這種方法加工的時(shí)候,夾具的剛性也比較差,可能不會(huì)滿足加工時(shí)所需要的剛性需求。當(dāng)面對(duì)這種情況的時(shí)候,就需要選擇另一種加工方法。同時(shí)就算這樣可以對(duì)內(nèi)部的孔進(jìn)行加工,但是他的精度也達(dá)不到所需要的精度要求。
箱體開口向下,如圖3-7
3-7 開口向上夾具結(jié)構(gòu)示意圖
優(yōu)點(diǎn):在定位時(shí)選用頂面和兩銷進(jìn)行定位不僅可以做到基準(zhǔn)重合,而且可以保證足夠的剛度。在進(jìn)行大批量進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候,這樣的夾具在拆裝方面也非常方便,并且他對(duì)工件加工時(shí)的精度也比較高。
缺點(diǎn):雖然這種裝夾方式有很多優(yōu)點(diǎn),但他也是有缺點(diǎn)的。比如說在加工過程中無法觀察到夾具內(nèi)部工件的加工情況,從而不能做到當(dāng)加工出現(xiàn)偏差時(shí)無法及時(shí)的對(duì)加工進(jìn)行調(diào)控。但是也是有解決方法的,只要我們?cè)趯?duì)底面進(jìn)行加工時(shí)給他保證足夠的加工精度,那么他就可以滿足我們加工需要的加工精度。
3.3 定位精度分析
3.3.1 定位元件的定位精度分析
參考文獻(xiàn)[6]表3-2,進(jìn)行定位銷誤差分析
序號(hào)
計(jì)算項(xiàng)目
符號(hào)
計(jì)算公式
計(jì)算值
1
兩定位銷中心距
-工件定位孔的中心距
366mm
2
兩定位銷中心距公差
-工件定位孔的中心距公差
續(xù)表3-2
3
圓柱銷直徑公稱值
-與圓柱銷配合的工件定位孔最小直徑(mm),公差選取f7
10f7mm
4
菱形寬度
b
B
8~20mm推薦值:b=4;B=10-2=8
b=4;
B=8
5
補(bǔ)償距離
-夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最小間隙(mm)
0.0435
6
菱形銷圓弧部分與其相配合的工件定位孔間的最小間隙
式中-與菱形銷相配合的工件定位孔的最小直徑
0.0348
7
菱形銷最大直徑
公差選取h6
9.9652h6
(-0.009,0)
8
兩定位銷產(chǎn)生的最大角度誤差
-夾具圓柱銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙,查配合關(guān)系可計(jì)算得出
-夾具菱形銷與其配合的工件定位孔間的最大間隙,查配合關(guān)系可計(jì)算得出
-工件允許最大傾斜角度
經(jīng)計(jì)算tan=
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