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XX大学课程设计课题泵体加工工艺及夹具设计专题专业机械制造及自动化学生姓名班级学号指导教师完成时间摘要本设计是基于泵体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计泵体零件的主要加工表面是平面及孔系一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易因此,本设计遵循先面后孔的原则并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度基准选择以泵体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准,以结合面与两个工艺孔作为精基准主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面,再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用气动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁因此生产效率较高适用于大批量、流水线上加工能够满足设计要求关键词泵体类零件;工艺;夹具;全套图纸,加153893706ABSTRACTThedesignisbasedonthebodypartsoftheprocessingorderoftheprocessesandsomespecialfixturedesign.Bodypartsofthemainplaneofthesurfaceandporesystem.Ingeneraltheplaneguaranteeprocessingprecisionthanthatofholesmachiningprecisioneasy.Thereforethisdesignfollowsthesurfaceafterthefirstholeprinciple.Planewithholesandtheprocessingclearlydividedintoroughingandfinishingstagesofholestoensuremachiningaccuracy.Datumselectionboxinputshaftandtheoutputshaftofthesupportingholeasaroughbenchmarkwithtopwithtwoholesasaprecisiontechnologyreference.Mainprocessesarrangementstosupportholesforpositioningandprocessingthetopplaneandthenthetopplaneandthesupportingholelocationholeprocessingtechnology.Inadditiontothefollow-upprocessesindividualprocessesaremadeofthetopplaneandtechnologicalholelocationholeandplaneprocessing.Supportedholeprocessingusingthemethodofcoordinateboring.Thewholeprocessofprocessingmachinecombinationswereselected.Selectionofspecialfixturefixtureclampingmeansmorechoiceofpneumaticclampingclampingreliableinstitutionscannotbelockedsotheproductionefficiencyishighsuitableforlargebatchlineprocessingcanmeetthedesignrequirements.Keywords:Anglegearseatparts;fixture;目录TOC\o1-3\u摘要IIABSTRACTIII第一章加工工艺规程设计
11.1零件的分析
11.
1.1零件的作用
11.
1.2零件的工艺分析
11.2泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施
21.
2.1孔和平面的加工顺序
21.
2.2孔系加工方案选择
21.3泵体加工定位基准的选择
31.
3.1粗基准的选择
31.
3.2精基准的选择
31.4泵体加工主要工序安排
31.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
61.6确定切削用量及基本工时(机动时间)
71.7时间定额计算及生产安排16第2章镗Φ41孔夹具的设计
202.1问题的指出
202.2定位机构
202.
2.1“一面两销”定位方式计算及选择
202.
2.2切削夹紧力的计算
202.3定位误差分析
222.4零、部件的设计与选用
232.
4.1定位销选用
232.
4.2夹紧装置的选用
232.5夹具设计及操作的简要说明24结论25参考文献26致 谢28第一章加工工艺规程设计
1.1零件的分析
1.
1.1零件的作用题目给出的零件是泵体泵体的主要作用是支承各传动轴,保证各轴之间的中心距及平行度,并保证部件与箱体正确安装因此泵体零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命泵体零件的结合面用以安装盖,实现功能图1泵体
1.
1.2零件的工艺分析由泵体零件图可知泵体是一个壳体零件,它的外表面上有五个平面需要进行加工支承孔系在前后端面上此外各表面上还需加工一系列螺纹孔因此可将其分为三组加工表面它们相互间有一定的位置要求现分析如下
(1)以结合面为主要加工表面的加工面这一组加工表面包括结合面的铣削加工;2-φ4定位销孔,4-φ9通孔,,其中结合面有表面粗糙度要求为定位销孔的粗糙度为,通孔的粗糙度为
(2)以端盖面为主要加工平面的加工面这一组加工表面包括端盖面的铣削加工、Φ13孔,Φ13孔粗糙度为
(3)以的支承孔为主要加工表面的加工面这一组加工表面包括的支承孔支承孔粗糙度为
(4)其他面的小孔
1.2泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知该泵体零件的主要加工表面是平面及孔系一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易因此,对于泵体来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系由于的生产量很大怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素
1.
2.1孔和平面的加工顺序泵体类零件的加工应遵循先面后孔的原则即先加工泵体上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面然后再加工孔系泵体的加工自然应遵循这个原则这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度
1.
2.2孔系加工方案选择泵体孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床根据泵体零件图所示的泵体的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜
(1)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔用坐标法镗孔,需要将泵体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔
(2)用镗模法镗孔在大批量生产中,泵体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时,镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性因此,可以用几把刀同时加工所以生产效率很高但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高,且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制
1.3泵体加工定位基准的选择
1.
3.1粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求
(1)保证各重要支承孔的加工余量均匀;
(2)保证装入泵体的零件与箱壁有一定的间隙为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准即以泵体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度由于是以孔作为粗基准加工精基准面因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置
1.
3.2精基准的选择从保证泵体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置精基准的选择应能保证泵体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位从泵体零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求至于前后端面,虽然它是泵体的装配基准,但因为它与泵体的主要支承孔系垂直如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用
1.4泵体加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准泵体加工的第一个工序也就是加工统一的基准具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面第二个工序是加工定位用的两个工艺孔由于顶平面加工完成后一直到泵体加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准因此,结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则先粗加工平面,再粗加工孔系螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成对于泵体,需要精加工的是支承孔前后端平面按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行加工工序完成以后,将工件清洗干净清洗是在的含
0.4%—
1.1%苏打及
0.25%—
0.5%亚硝酸钠溶液中进行的清洗后用压缩空气吹干净保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于根据以上分析过程,现将泵体加工工艺路线确定如下工艺路线一
1、铸造
2、时效处理
3、铣Φ90mm端面,表面粗糙度Ra值为
3.2um
4、铣Φ26mm端面,保证尺寸表面粗糙度Ra值为
3.2um
5、钻铰孔Φ13mm,表面粗糙度Ra值为5um
6、车∅52台阶及相关凸台面
7、钻铰2-∅4孔,钻4-∅9mm孔
8、粗镗孔∅41至∅40精镗孔至要求尺寸∅
419、终检
10、清洗入库工艺路线二
1、铸造
2、时效处理
3、铣Φ90mm端面,表面粗糙度Ra值为
3.2um
4、粗镗孔∅41至∅40精镗孔至要求尺寸∅
415、铣Φ26mm端面,保证尺寸表面粗糙度Ra值为
3.2um
6、钻铰孔Φ13mm,表面粗糙度Ra值为5um
7、车∅52台阶及相关凸台面
8、钻铰2-∅4孔,钻4-∅9mm孔
9、终检
10、清洗入库以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,采用互为基准的原则,先加工上、下两平面,然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求符合先加工面再钻孔的原则从提高效率和保证精度这两个前提下,发现该方案一比较合理方案二把结合面的钻孔工序调整到后面了,这样导致铣削加工定位基准不足,特别镗孔工序综合选择方案一
1、铸造
2、时效处理
3、铣Φ90mm端面,表面粗糙度Ra值为
3.2um
4、铣Φ26mm端面,保证尺寸表面粗糙度Ra值为
3.2um
5、钻铰孔Φ13mm,表面粗糙度Ra值为5um
6、车∅52台阶及相关凸台面
7、钻铰2-∅4孔,钻4-∅9mm孔
8、粗镗孔∅41至∅40精镗孔至要求尺寸∅
419、终检
10、清洗入库
1.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定1毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关,因此,正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义根据该零件的材料为HT
200、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素,在此毛坯选择铸造成型2确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的砂型铸造机器造型,查取《机械制造工艺设计简明手册》表
2.2-5,成批生产的铸件机械加工余量等级取尺寸公差等级CT8-10,加工余量等级H,再查取表
2.2-
1、
2.2-4,根据加工去除材料的加工表面的基本尺寸,查得上平面的加工余量为3mm“泵体”零件材料采用灰铸铁制造材料为HT200,硬度HB为170—241,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯
(1)结合面的加工余量根据工序要求,结合面加工分粗、精铣加工各工步余量如下粗铣参照《机械加工工艺手册第1卷》表
3.
2.23其余量值规定为,现取表
3.
2.27粗铣平面时厚度偏差取精铣参照《机械加工工艺手册》表
2.
3.59,其余量值规定为
(2)端盖面的加工余量根据工序要求,结合面加工分粗、精铣加工各工步余量如下粗铣参照《机械加工工艺手册第1卷》表
3.
2.23其余量值规定为,现取表
3.
2.27粗铣平面时厚度偏差取精铣参照《机械加工工艺手册》表
2.
3.59,其余量值规定为
(4)结合面2-φ4定位销孔,4-φ9通孔毛坯为实心,不冲孔
(5)前后端面加工余量根据工艺要求,前后端面分为粗铣、、精铣加工各工序余量如下粗铣参照《机械加工工艺手册第1卷》表
3.
2.23,其加工余量规定为,现取铸件毛坯的基本尺寸为,根据《机械加工工艺手册》表
2.
3.11,铸件尺寸公差等级选用CT7再查表
2.
3.9可得铸件尺寸公差为
1.6确定切削用量及基本工时(机动时间)工序
1、工序2无切削加工,无需计算工序3铣Φ90mm端面,表面粗糙度Ra值为
3.2um
(1)粗铣铣Φ90mm端面加工条件工件材料HT200,铸造机床X52K立式铣床查参考文献
[7]表30—34刀具硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀),材料,,齿数,此为粗齿铣刀因其单边余量Z=2mm所以铣削深度每齿进给量根据参考文献
[3]表
2.4-75,取铣削速度参照参考文献
[7]表30—34,取机床主轴转速(
2.1)式中V—铣削速度;d—刀具直径由式
2.1机床主轴转速按照参考文献
[3]表
3.1-74实际铣削速度进给量工作台每分进给量根据参考文献
[7]表
2.4-81
(2)精铣铣Φ90mm端面加工条件工件材料HT200,铸造机床X52K立式铣床参考文献
[7]表30—31刀具高速钢三面刃圆盘铣刀(面铣刀),,齿数12,此为细齿铣刀精铣该平面的单边余量Z=1mm铣削深度每齿进给量根据参考文献
[7]表30—31,取铣削速度参照参考文献
[7]表30—31,取机床主轴转速,由式(
2.1)有按照参考文献
[7]表
3.1-31实际铣削速度进给量,由式(
1.3)有工作台每分进给量粗铣的切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知,刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间根据参考文献
[5]表
2.5-45可查得铣削的辅助时间精铣的切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度精铣时刀具切出长度取走刀次数为1机动时间根据参考文献
[5]表
2.5-45可查得铣削的辅助时间铣下平面的总工时为t=+++=
1.13+
1.04+
1.04+
1.09=
2.58min工序4铣削铣Φ26mm端面,保证尺寸表面粗糙度Ra值为
3.2um工件材料HT200,铸造机床X52K立式铣床刀具硬质合金端铣刀(面铣刀)齿数
[10]
(1)粗铣铣削深度每齿进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.73,取铣削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.81,取机床主轴转速,取实际铣削速度进给量工作台每分进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.81被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间
(2)精铣铣削深度每齿进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.73,取铣削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.81,取机床主轴转速,取实际铣削速度进给量工作台每分进给量被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度精铣时刀具切出长度取走刀次数为1机动时间本工序机动时间工序5钻铰孔Φ13mm,表面粗糙度Ra值为5um先钻定位孔底孔Φ9切削深度进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.39,取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.41,取机床主轴转速,取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间铰Φ13定位销孔切削深度进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.52,扩盲孔取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.53,取机床主轴转速,取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间工序
6、粗镗孔∅41至∅40精镗孔至要求尺寸∅41机床镗床T68刀具高速钢刀具2半精镗∅41的支承孔1)粗镗∅41孔进给量根据参考文献
[3]表
2.4~66,刀杆伸出长度取,切削深度为因此确定进给量切削速度参照参考文献
[3]表
2.4~45,取机床主轴转速,按照参考文献
[3]表
3.1~41,取实际切削速度工作台每分钟进给量被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度取行程次数机动时间2)半精镗∅41孔粗加工后单边余量Z=
0.4mm,一次镗去全部余量,,精镗后孔径进给量根据参考文献
[3]表
2.4~66,刀杆伸出长度取,切削深度为因此确定进给量切削速度参照参考文献
[3]表
2.4~45,取机床主轴转速,按照参考文献
[3]表
3.14—41,取实际切削速度工作台每分钟进给量被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度取行程次数机动时间所以该工序总机动工时工序
9、钻结合面上各通孔,螺纹孔底孔,并攻丝螺纹孔
(1)钻M14X6H螺孔底孔机床立式钻床Z535刀具根据参照参考文献
[3]表
4.3~9选高速钢锥柄麻花钻头
(1)钻孔切削深度进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.39,取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.41,取机床主轴转速,取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间工序
10、钻端盖面上各通孔,螺纹孔底孔,并攻丝螺纹孔机床立式钻床Z535刀具根据参照参考文献
[3]表
4.3~9选高速钢锥柄麻花钻头
(2)钻M14X6H螺孔底孔机床立式钻床Z535刀具根据参照参考文献
[3]表
4.3~9选高速钢锥柄麻花钻头切削深度进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.39,取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.41,取机床主轴转速,取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间由以上计算过程可知本工序机动时间
(2)M14-6H螺孔攻丝进给量由于其螺距因此进给量切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.105,取机床主轴转速,取丝锥回转转速取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度(盲孔)走刀次数为1机动时间本工序机动时间工序
11、钻铰2-∅4孔,钻4-∅9mm孔机床立式钻床Z535刀具根据参照参考文献
[3]表
4.3~9选高速钢锥柄麻花钻头钻铰2-∅4孔机床立式钻床Z535刀具根据参照参考文献
[3]表
4.3~9选高速钢锥柄麻花钻头切削深度进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.39,取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.41,取机床主轴转速,取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间由以上计算过程可知本工序机动时间钻4-∅9mm孔进给量根据《机械加工工艺手册》表
2.
4.39,取切削速度参照《机械加工工艺手册》表
2.
4.105,取机床主轴转速,取丝锥回转转速取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度(盲孔)走刀次数为1机动时间本工序机动时间
1.7时间定额计算及生产安排假设该零件年产量为10万件一年以240个工作日计算,每天的产量应不低于417件设每天的产量为420件再以每天8小时工作时间计算,则每个工件的生产时间应不大于
1.14min参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.2,机械加工单件(生产类型中批以上)时间定额的计算公式为(大量生产时)因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为其中—单件时间定额—基本时间(机动时间)—辅助时间用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间,包括装卸工件时间和有关工步辅助时间—布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序粗、精铣结合面机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.43,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.48,单间时间定额因此应布置两台机床同时完成本工序的加工当布置两台机床时,即能满足生产要求工序钻结合面孔、铰定位孔机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.41,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.43,单间时间定额因此布置一台机床即能满足生产要求工序粗铣两侧面及凸台机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.45,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.48,单间时间定额因此布置一台机床即能满足生产要求工序钻侧面孔机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.41,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.43,单间时间定额因此布置一台机床即能满足生产要求工序粗铣端面机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.45,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.48,单间时间定额因此布置一台机床即能满足生产要求工序铣端面机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.45,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.48,单间时间定额因此布置一台机床即能满足生产要求工序粗镗端面支承孔机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.37,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.39,单间时间定额因此应布置两台机床同时完成本工序的加工当布置两台机床时,即能满足生产要求工序精镗支承孔机动时间辅助时间参照《机械加工工艺手册》表
2.
5.37,取工步辅助时间为由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为则根据《机械加工工艺手册》表
2.
5.39,单间时间定额因此应布置两台机床同时完成本工序的加工当布置两台机床时,即能满足生产要求因此布置一台机床即能满足生产要求第2章镗Φ41孔夹具的设计
2.1问题的指出利用本夹具主要用来加工孔,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求为了保证技术要求,最关键是找到定位基准同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度由零件图可知在对孔进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,底面孔进行了钻、铰加工
2.2定位机构
2.
2.1“一面两销”定位方式计算及选择机械加工工艺装备设计包括机床专用夹具、专用刀具、专用量具和专用辅具的设计工艺装备是保证零件加工精度、提高劳动生产率、降低成本或减轻工人劳动强度的有效措施,他们设计的合理与否是这些设备性能发挥的关键这里只简述专用夹具的设计机床夹具是在机床上加工使用的一种工艺装备,用来确定工件与刀具的相对位置,将工件定位夹紧专用夹具是为某一零件的某一道工序而专门设计制造的夹具,没有通用性但可用在通用机床或专用机床上
2.
2.2切削夹紧力的计算镗刀材料(硬质合金镗刀)刀具的几何参数由参考文献
[5]查表可得圆周切削分力公式式中查
[5]表得查
[5]表取由表可得参数即同理径向切削分力公式式中参数即轴向切削分力公式式中参数即根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值即安全系数K可按下式计算有式中为各种因素的安全系数,查参考文献
[5]表可得所以有螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有式中参数由参考文献
[5]可查得其中螺旋夹紧力该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下图
4.1移动压板受力简图由表得原动力计算公式即由上述计算易得由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构
2.3定位误差分析本工序选用的是两销与一面,定位基准为一面两孔,所对应的定位元件是两销,一个为圆销,另一个位菱形销,因此主要设计为两销设计该夹具以一个平面和和个定位销定位,要求保证孔轴线间的尺寸公差为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差由
[5]和
[6]可得1定位误差当短圆柱销以任意边接触时当短圆柱销以固定边接触时式中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得因此当短圆柱销以任意边接触时2夹紧误差其中接触变形位移值⑶磨损造成的加工误差通常不超过⑷夹具相对刀具位置误差取误差总和从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求
2.4零、部件的设计与选用
2.
4.1定位销选用本夹具选用2销来定位,其参数如下表
4.1定位销参数
2.
4.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板,其参数如下表表
4.3移动压板参数公称直径L
64520896.67M
652.5夹具设计及操作的简要说明如前所述,在设计夹具时,为提高劳动生产率,应首先着眼于机动夹具,本道工序的镗床夹具选用夹紧方式本工序由于是镗床加工,切削力较大而这将使整个夹具过于庞大因此,应设法降低切削力结果,本夹具结构比较紧凑。