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課程設計說明書 一四擋變速叉零件的工藝規(guī)程及夾具設計 2 目 錄 第 1 章 零件分析 ........................................................................................................3 1.1 零件的作用 .............................................................................................................................3 1.2 零件的工藝分析 .....................................................................................................................3 1.3 確定零件的生產類型 .............................................................................................................4 第 2 章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 ............................................................................5 2.1 確定毛坯的制造形式 .............................................................................................................5 2.2 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖 .........................................................................................................5 第 3 章 工藝規(guī)程設計 ................................................................................................6 3.1 基面的選擇 .............................................................................................................................6 3.2 制訂工藝路線 .........................................................................................................................6 3.3 確定加工余量 .........................................................................................................................7 第 4 章 鉆 3 孔夾具設計 ........................................................................................18 4.1 概述 ........................................................................................................................................18 4.2 方案設計 ................................................................................................................................18 4.3 定位基準的選擇 ....................................................................................................................18 4.4 切削力計算 ............................................................................................................................19 4.5 夾緊力的計算 ........................................................................................................................21 4.6 定位誤差分析 .......................................................................................................................21 4.7 導向裝置設計 .......................................................................................................................22 4.8 確定夾具體結構和總體結構 ...............................................................................................25 4.9 夾具設計及操作的簡要說明 ...............................................................................................27 總 結 ..........................................................................................................................28 致 謝 ..........................................................................................................................29 參考文獻 ......................................................................................................................30 3 第 1 章 零件分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是一四檔變速叉,它位于變速箱中,主要作用是撥動變速 箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的。撥叉是變速箱的換檔機構中的一個主要零 件。撥叉頭以 mm 孔套在變速叉軸上,并用螺釘經 螺紋孔與變速叉軸聯2 12M 結,并用 mm 鎖緊孔鎖緊。撥叉腳則夾在雙聯變換齒輪的槽中。當需要變速時,3 操縱變速桿,變速操縱機構就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起 在變速箱中滑移,撥叉腳撥動雙聯變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位,從而 改變車輛行駛速度。 1.2 零件的工藝分析 由零件圖可知,其材料為 45 鋼。該材料具有足夠的強度、剛度和韌性,適 用于承受彎曲應力和沖擊載荷作用的工作條件。 該撥叉形狀特殊、結構簡單,屬典型的叉桿類零件。為實現換檔、變速的 功能,其叉軸孔與變速叉軸有配合要求,因此加工精度要求較高。叉腳兩端面 在工作中需承受沖擊載荷,為增強其耐磨性,該表面要求高頻淬火處理,硬度 為 4250HRC;為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻,要求叉腳兩端面對叉軸孔 mm 的垂直度在長度 40 上要求為 0.10mm。為保證撥叉在叉軸上有準確的14.02 位置,改換檔位準確,撥叉采用緊固螺釘定位。螺紋孔的尺寸為 x1.25-12M 2a。 撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工,并在軸向方向上均高于相鄰 表面,這樣既減少了加工面積,又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度; mm 孔和 孔的端面均為平面,可以防止加工過程中鉆頭鉆偏,以保14.022M 證孔的加工精度;另外,該零件除主要工作表面撥叉腳兩端面、變速叉軸孔 mm,其余表面加工精度均較低,不需要高精度機床加工,通過銑削、鉆14.0 床、攻絲的粗加工就可以達到加工要求;而主要工作表面雖然加工精度相對較 高,但也可以在正常的生產條件下,采用較經濟的方法保質保量地加工出來。 4 由此可見,該零件的工藝性較好。 該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面和叉軸孔 mm(H7),在設計工14.02 藝規(guī)程時應重點予以保證。 1.3 確定零件的生產類型 撥叉在汽車上屬于常用零件,且撥叉屬輕型零件,該撥叉的生產類型為大 量生產。 5 第 2 章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 45 鋼,零件經常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應選用 鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。因為為大批量生產,且零 件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型。這從提高生產率,保證加工精度上考慮,也 是應該的。 2.2 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖 繪制毛坯圖如下 6 第 3 章 工藝規(guī)程設計 3.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,它對零件的生產是非常重要的。 定位基準有粗基準和精基準之分,通常先確定精基準,然后再確定粗基準。 1精基準的選擇 叉軸孔 mm 的軸線是撥叉腳兩端面設計基準,撥叉頭左端面是撥叉軸14.02 向方向上尺寸的設計基準。選用叉軸孔 mm 的軸線和撥叉頭左端面作精基14.02 準定位加工撥叉腳兩端面,實現了設計基準和工藝基準的重合,保證了被加工 表面的垂直度要求。另外,由于撥叉件剛性較差,受力易產生彎曲變形,選用 撥叉頭左端面作精基準,夾緊力作用在撥叉凸臺上,可避免在機械加工中產生 夾緊變形,夾緊穩(wěn)定可靠。 2粗基準的選擇 選擇變速叉軸下部 mm 的圓弧面和叉爪口內表面作粗基準。采用 R37mm37R 圓弧面定可以為后續(xù)工序準備好精基準。 3.2 制訂工藝路線 工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局,包括:確定加工方法,劃分 加工階段,決定工序的集中與分散,加工順序的安排,以及安排熱處理、檢驗 及其他輔助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影響加工的質量和效率,而且影響 到工人的勞動強度、設備投資、車間面積、生產成本等。制訂工藝路線的出發(fā) 點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保 證。生產綱領已確定為大批量生產的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用 夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使 生產成本盡量降低。 因此,擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關鍵性一步,必須在充分調查研究 的基礎上,提出工藝方案,并加以分析比較,最終確定一個最經濟合理的方案。 經過討論,工藝過程如下: 7 3.3 確定加工余量 “變速叉”零件材料為 45 鋼,生產類型為大批量生產,采用鍛錘上合模鍛 毛坯。根據上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量: (1) 粗銑、半精銑、精銑 B 上表面,D 上表面,22 孔上表面 考慮其加工表面粗糙度要求為 ,可以先粗銑,半精銑再精銑,根mRa2.3 據機械加工工藝手冊表 2.3-5,取 Z=1 已能滿足要求 (2) 粗銑、半精銑、精銑 B 下表面 其表面粗糙度要求為 ,其加工方式可以分為粗銑、半精銑、精銑a2.3 三步,根據機械加工工藝手冊表 2.3-48,確定工序尺寸及余量為:Z=1 m (3) 鉆、擴、粗鉸 22 孔內表面 考慮其表面粗糙度要求為 ,,其加工方式可以分為鉆、擴、粗鉸,mRa3.6 根據機械加工工藝手冊表 2.3-5, 鉆孔:20mm 擴孔:21.8mm 2Z=1.8 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 1 銑 以上端面為基準,加工下端面 2 銑 以下端面為基準,加工上端面 3 鉆 以上端面為基準鉆擴鉸 22 孔 4 銑 以 22 孔為基準,銑寬 10mm 的 2 側面 5 銑 以 22 孔為基準,銑寬 65mm 的內側面 6 銑 以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 M12 螺紋孔 7 鉆 以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 3 孔 8 鉆 以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 14 孔 9 銑 以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,銑上下端 R75 的槽 10 檢驗 檢驗 11 入庫 入庫 8 鉸孔:22mm 2Z=0.2 m (4) 粗銑、半精銑 槽兩端面2.065 考慮其表面粗糙度要求為 ,其加工方式可以分為粗銑、半精銑,Ra3. 根據機械加工工藝手冊表 2.3-5,取 Z=1 已能滿足要求。 (5) 鉆、擴、攻絲 M12 螺紋孔 其表面粗糙度要求為 ,其加工方式可以分為鉆,擴,攻絲三步,ma5.12 根據機械加工工藝手冊表 2.3-48,確定工序尺寸及余量為: 鉆孔:11 擴孔:11.85 2Z=0.85 (6) 粗銑、半精銑小端寬度 3 槽 其表面粗糙度要求為 ,其加工方式可以分為粗銑、半精銑兩步,12.5Ram 根據機械加工工藝手冊表 2.3-48,確定工序尺寸及余量為:Z=1 (7) 鉆 3 孔 考慮其表面粗糙度要求為 ,只要求粗加工,一步鉆到位。12.5a (4)確定切削用量及工時 工序 1:以上端面為基準,加工下端面 機床:銑床 X51 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數VCWr418mD636Z 銑削深度 :pam3 每齒進給量 :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7 機械加工工藝手冊表 2.4-Zaf/18.0V 81,取 sV2 機床主軸轉速 :n , min/97.3614.30210rdn in/370r 9 實際銑削速度 : V smnd/2.1601374.0 進給量 : fZaff /./8. 工作臺每分進給量 : m in6.39.sVf :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,a ma0 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知l ml76 刀具切入長度 :1 )31((5.021aDl 98.24603. 取 ml21 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數為 1 機動時間 : jt min26.0.3957621mjfl 工序 2:以上端面為基準,加工下端面 機床:銑床 X51 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數VCWr418D636Z 銑削深度 :pam3 每齒進給量 :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7 機械加工工藝手冊表 2.4-Zaf/18.0V 81,取 sV2 機床主軸轉速 :n , min/97.3614.30210rdn in/370r 10 實際銑削速度 : V smnd/2.1601374.0 進給量 : fZaff /./8. 工作臺每分進給量 : m in6.39.sVf :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,a ma0 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知l ml76 刀具切入長度 :1 )31((5.021aDl 98.24603. 取 ml21 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數為 1 機動時間 : jt min26.0.3957621mjfl 工序 3:鉆、擴、鉸22H7 孔 工件材料為 HT200,硬度 200HBS??椎闹睆綖?22mm,公差為 H7,表面 粗糙度 。加工機床為 Z525 立式鉆床,加工工序為鉆、擴、鉸,加工刀1.6aR 具分別為:鉆孔19mm 標準高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴孔 21.7mm 標準高速鋼擴孔鉆;鉸孔22mm 標準高速鉸刀。選擇各工 序切削用量。 (1 )確定鉆削用量 1)確定進給量 根據參考文獻7表 28-10 可查出f ,由于孔深度比 , ,故0.47.5/fmr表 0/3/21.6ld0.9lfk 。查 Z525 立式鉆床說明書,取()0.942.51mr表 。.3/f 根據參考文獻7表 28-8,鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床.75/fmr 進給機構允許的軸向力 (由機床說明書查出),根據表 28-9,允max60FN 許的進給量 。1.8/fr 由于所選進給量 遠小于 及 ,故所選 可用。ff 11 2)確定切削速度 、軸向力 F、轉矩 T 及切削功率 根據表 28-15,v mP 由插入法得: ,17/min表 4732N表 ,5.69TNM表 1.5kW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應對所的結論進行修正。 由參考文獻7表 28-3, , ,故0.8Mvk.lvk17/in07.2(/min)表 01./i16n rd表 查 Z525 機床說明書,取 。實際切削速度為:95/minr095/in4/i110rv 由表 28-5, ,故.6MFTk4732.6()N5.954.8m 3)校驗機床功率 切削功率 為mP/)Mnk表(1.2(261.0kWW 機床有效功率 4.5.835E mPkP 故選擇的鉆削用量可用。即 , , ,02dm0.3/fr19/inr14/inv 相應地 , ,516FN54.8T.05mPkW (2)確定擴孔切削用量 1)確定進給量 根據參考文獻7表 28-31,f 。根據 Z525 機床說明書,取f::表 ( 0.78) m/r0.7=9./r =0.57mm/r。 2)確定切削速度 及 根據參考文獻7表 28-33,取 。修vn 25/minv表 正系數: ,0.8mvk1.02pavk 故 25/in0.812/invm表 1)nd表 ( 12 10.2/min(24.7)86/ir 查機床說明書,取 。實際切削速度為75/ir301vdn 32./in10/mi (3)確定鉸孔切削用量 1)確定進給量 根據參考文獻7表 28-36, ,按該f 1.326fm表 表注 4,進給量取小植。查 Z525 說明書,取 。.6/fr 2)確定切削速度 及 由參考文獻7表 28-39,取 。vn 8./inv表 由 參考文獻7表 28-3,得修正系數 ,0.8Mvk0.9pavk524.7(/0152)pRa根 據 故 8./min.89.4/minv表 01()nd表 7.4/i(25)95/ir 查 Z525 說明書,取 ,實際鉸孔速度1/inr30vdn 325/mi07.8/i (4)各工序實際切削用量 根據以上計算,各工序切削用量如下: 鉆孔: , , ,019.4/fr195/minr14/inv 擴孔: , , ,.7d522.3m 鉸孔: , , ,021.6/f0/in78/i 機動時間 : 1jt23.0.jLfn 工序 4:以 22 孔為基準,銑寬 10mm 的 2 側面 機床:X51 銑床 刀具:硬質合金可轉位端銑刀(面銑刀),材料: , ,15YT0Dm 齒數 ,此為粗齒銑刀。5Z 0.2/zfmr 采用高速鋼圓柱銑刀, ,Z=10,V=20m/min10wdm 13 100*263.7/min.14svn rd 60.5i.5mzwtf (2) 精銑 R62 mm 孔的兩端面 01 機床:X51 銑床 刀具:硬質合金可轉位端銑刀(面銑刀),材料: , ,15YT0Dm 齒數 ,此為粗齒銑刀。5Z 齒0.6/zfm 采用高速鋼圓柱銑刀,V=31m/min. 10wd10z *398/min.4svnr 61min58.mt 工序 5:以 22 孔為基準,銑寬 65mm 的內側面 機床:立式銑床 X51 刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數63dm6Z 銑削深度 :wa2 每齒進給量 :根據機械加工工藝師手冊表 30-13,取f0.6/famZ 銑削速度 :參照機械加工工藝師手冊表 30-23,取V ,(24)/in 取 =30, =63 代入公式(2-1)得:0d 機床主軸轉速 : ,根據機械加n013(102)/min.46Vrd 工工藝師手冊表 11-4,取 2/minr 實際銑削速度 :V03.12041.5/in 14 取 = , , = 代入公式(2-2)得:zf0.8fa6Zwn210 工作臺每分進給量 :mf.6126/minzwf 根據機械加工工藝師手冊 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知l 0lm 刀具切入長度 :130 刀具切出長度 :取2l 走刀次數為 1 取 , , 代入公式(2-3)得:60lm3lml2 機動時間 :1jt12603.7injf 工序 6:以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 M12 螺紋孔 (1)鉆 M12 螺紋孔底孔 10 機床:鉆床 Z525 鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床,刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆,機 械加工工藝手冊第 2 卷。 根據機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆m 孔進給量為 0.200.35 。rm 則取 f30. 確定切削速度,根據機械加工工藝手冊第 2 卷表 10.4-9 切削速度計算公式為 (3- min0kfaTdcvvyxpmzv 20) 查得參數為 ,刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8yxzcvvvvmin 則 = =1.65.0125.0 2.337min 15 所以 = =72n714.360minr 選取 i2 所以實際切削速度為 =2.6410 .vin 確定切削時間(一個孔) =t s203.8 (2)攻絲 M12 刀具:釩鋼機動絲錐 進給量 :由于其螺距 ,因此進給量f mp5.1rmf/5.1 切削速度 :參照機械加工工藝手冊表 2.4.105,取Vin/8./14.0sm 機床主軸轉速 : ,取in/283104.30rdV in/250r 絲錐回轉轉速 :取0nmin/25rn 實際切削速度 : V sm/13.061025.0 由工序 4 可知: l3l.42l 走刀次數為 1 機動時間 :jt in18.05.14305.02121 fnlflj 工序 7:以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 3 孔 刀具:我選擇直柄麻花鉆:d =3, l= 117, l 1 =75 ,刀具材料 W18Cr4V; 機床:Z525 計算切削用量 進給量:根據在金屬機械加工工藝人員手冊表 14-34 中及機床,選用 f=0.10mm/ r 。 計算切削速度:按照在金屬機械加工工藝人員手冊表中 14-29 公式計算: 查機械制造技術基礎課程設計指南 2表 5-134, ,取0.8.16/fmr 16 , ,取 ,主軸轉速:0.1/fmr507/mincv60/incv (r/min)62134nd 根據機床選取 n=1360(r/min) ,所以實際切削速度 (r/min)0.10V 計算切削工時 ,式中 , , ,所以nflt215l31l2ll = =0.22(min).036 工序 8:以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,鉆 14 孔 (1) 切削深度 。7pam (2) 進給量和切削速度的確定 選硬質合金鉆頭直柄麻花鉆,鉆頭參數如下: ,查機械制造技術基礎課程設計指南14,2,94dL 2表 5-134, ,取 ,0.8.6/fr0.1/fmr ,取 ,根據上面數據,計算主軸轉速57/mincv incv ,查立式鉆床 Z525 主軸轉速表,取6013/i3.4nr n=1360r/min,計算實際切削速度, 。1360.47/incvm (3) 基本時間的確定,首先查機械制造技術基礎課程設計指南 2表 2-2 查得鉆削機動時間計算公式, , , =(14),nflTj21 )21(cot1Dl 鉆孔深度 , , ,所以39lm1l25l .in34.06721nfTj 17 工序 9:以 22 孔和端面,及 65mm 叉口內側面為基準,銑上下端 R75 的槽 機床:銑床 X62 刀具:高速剛鋸片銑刀 粗齒數 80dm20Z4L 銑削深度 :wa3 每齒進給量 :根據機械加工工藝師手冊表 30-13,取f0.5/famZ 銑削速度 :參照機械加工工藝師手冊表 30-23,取V ,(24)/in 取 =30, =63 代入公式(2-1)得:0d 機床主軸轉速 : ,根據機械加工工藝n013120/min.48Vrd 師手冊表 11-5,取 8/minr 實際銑削速度 :V03.152.8/in 取 = , , = 代入公式(2-2)得:zf0.5fa2Zwn8 工作臺每分進給量 :mf0.5218/minzf 根據機械加工工藝手冊 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知llm 刀具切入長度 :130 刀具切出長度 :取2l 走刀次數為 1 取 , , , 代入公式(2-3)得:0l3l2l18mf 機動時間 :1jt1032.4injf 18 19 第 4 章 鉆 3 孔夾具設計 4.1 概述 本夾具主要用于工序 7 鉆 3 孔夾具設計,本夾具主要用于鉆床 Z525 機床上, 在機床對零件進行機械加工時,為保證工件加工精度,首先要保證工件在機床上 占有正確的位置,然后通過夾緊機構使工件正確位置固定不動,這一任務就是由夾具 來完成。 對于單件、小批生產,應盡量使用通用夾具,這樣可以降低工件的生產成本。但由 于通用夾具適用各種工件的裝夾,所以夾緊時往比較費時間,并且操作復雜,生產效率 低。 本零件屬于大量生產,零件外形也不適于使用通用夾具,為了保證工件精度,提高生 產效率,設計專用夾具就顯得非常必要。 4.2 方案設計 方案設計是夾具設計的第一步,也是夾具設計關鍵的一步,方案設計的好、 壞將直接 影響工件的加工精度、加工效率,稍不注意就會造成不能滿足工件加工要求, 或加工精度 不能達到設計要求,因此必須慎重考慮。 設計方案的擬定必須遵循下列原則: 1、定位裝置要確保工件定位準確和可靠,符合六位定位原理。 2、夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。 3、夾具結構盡量簡單,操縱力小而夾緊可靠,力爭造價低 4.3 定位基準的選擇 我們采用已經加工好的孔及其端面作為定位基準,采用一面二銷和端面共 限制 6 個自由度為了保證空間工件定位準確,我們需要限制 6 個自由度,一面 是底面端面,一個孔是 22 孔,一個是擋銷,形成一面 2 銷進行定位。這樣空間 6 個 自由度就限制完了。 20 4.4 切削力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工,鉆削力。由切削手冊得: 鉆削力 式(5-2)6.08.2HBDfF 鉆削力矩 式(5-3)6.0.91T 式中 maxaxmin187491733HB 刀具:鉆頭 3。 則軸向力:見工藝師手冊表 28.4 21 F=C d f k 3.1F0zFy 式中: C =420, Z =1.0, y =0.8, f=0.35FF k =(F 07.1)92()103.nHB F=420 .0.835()N 轉矩 T=C d f kT0ZTy 式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TT T=0.206 2.0.83517.34()NM 功率 P =m0.6950.2VKWd 在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數 K=K K K K1234 式中 K 基本安全系數,1.5; K 加工性質系數,1.1;2 K 刀具鈍化系數, 1.1;3 K 斷續(xù)切削系數, 1.14 則 F =KF=1.5/ )(42391.1. N 鉆削時 T=17.34 N M 本道工序加工工藝孔時,夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊力 計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 這樣能較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度。用夾具裝夾工件時,工件相對與刀具 的位置由夾具保證,基本不受工人技術水平的影響,因而能較容易、教穩(wěn)定地 保證工件的加工精度。能提高勞動生產率,減輕工人的勞動強度。采用夾具后, 工件不需劃線找正,裝夾方便迅速,顯著地減少了輔助時間,提高了勞動生產 22 率。 4.5 夾緊力的計算 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不 利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再 乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即: FKW 安全系數 K 可按下式計算有:: 6543210 式中: 為各種因素的安全系數,查參考文獻 5表 可得: 6 12..01.301.56C 12522.3PK ....f 所以有: 193.08()KCWFN 76P 5.()Kf 螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有: )(210 tgtQLWz 式中參數由參考文獻5可查得: 6.2.76zr90105229 其中: 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力: 04.W 4.6 定位誤差分析 該 夾 具 以 一 個 平 面 和 和 2 個 定 位 銷 定 位 , 要 求 保 證 孔 軸 線 間 的 尺 寸 公 差 。 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 。 23 由 5和 6可 得 : 1 定 位 誤 差 : 當 短 圓 柱 銷 以 任 意 邊 接 觸 時 minDWd 當 短 圓 柱 銷 以 固 定 邊 接 觸 時 2d 式 中 為 定 位 孔 與 定 位 銷 間 的 最 小 間 隙min 通 過 分 析 可 得 : 0.52D1dmin 因 此 : 當 短 圓 柱 銷 以 任 意 邊 接 觸 時 0.63DW 2 夾 緊 誤 差 : cos)(minaxyj 其 中 接 觸 變 形 位 移 值 : SNcHBKRkm nZaZy 014.8.9)(1cos0.3jy 磨 損 造 成 的 加 工 誤 差 : 通 常 不 超 過Mj05. 夾 具 相 對 刀 具 位 置 誤 差 : 取ADm1. 誤 差 總 和 : 0.965jw 從 以 上 的 分 析 可 見 , 所 設 計 的 夾 具 能 滿 足 零 件 的 加 工 精 度 要 求 。 4.7 導向裝置設計 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。為了減少輔助時間采用可換鉆套,以來滿足達到孔的加工的 24 要求。 表 d D D1 H t 基本 極限 偏差 F7 基本 極限 偏差 D6 01 3 +0.010 +0.004 6 11.8 4 7 1.82.6 5 8 6 9 -- 2.63 +0.016 +0.006 33.3 6 +0.016 +0.008 9 3.34 7 10 45 8 11 8 12 16 56 +0.022 +0.010 10 +0.019 +0.010 11 10 16 20 0.008 25 68 12 15 810 +0.028 +0.011 15 18 1012 18 +0.023 +0.012 22 12 20 25 1215 22 26 1518 +0.034 +0.016 26 30 16 28 36 1822 30 +0.028 +0.015 34 2226 35 39 20 36 HT 200 2630 +0.041 +0.020 42 46 3035 48 +0.033 +0.017 52 25 HT20 0 56 3542 55 59 4248 110 66 0.012 4850 +0.050 +0.025 70 +0.039 +0.020 74 30 56 67 0.040 鉆模板選用翻轉鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。 26 4.8 確定夾具體結構和總體結構 對夾具體的設計的基本要求 (1)應該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的 精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應該采用鑄造,時效處理,退火等處理方式。 (2)應具有足夠的強度和剛度 保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動是不允許的,夾具應有足夠 的厚度,剛度可以適當加固。 (3)結構的方法和使用應該不錯 夾較大的工件的外觀,更復雜的結構,之間的相互位置精度與每個表面的要求高,所 以應特別注意結構的過程中,應處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度 和強度)前提下,應能減小體積減輕重量,結構應該簡單。 (4)應便于鐵屑去除 在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾 具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此, 在這個過程中的鐵屑不多,可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間: 對切削過程中產生更多的,一般應在夾具體上面。 (5)安裝應牢固、可靠 27 夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現的。當夾安裝在重力的中心, 夾具應盡可能低,支撐面積應足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具 底部通常是中空的,識別特定的文件夾結構,然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產生沖擊和振動,夾具的形狀,取決于 夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成 的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考 慮結構應便于鐵屑。此外,夾點技術,經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點,在設計 中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件 的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考慮結構應便排出鐵屑。 28 4.9 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。 29 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目,它要求我們把大學里學到的所 有知識系統(tǒng)的組織起來,進行理論聯系實際的總體考慮,需把金屬切削原理及 刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝 學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本 次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、 基本理論,又注意了生產實踐的需要,將各種理論與生產實踐相結合,來完成 本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現, 提出,分析和解決實際問題, 鍛 煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理 論與實踐相結合的綜合訓練。這次課程設計使我以前所掌握的關于零件加工方 面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、 加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等; 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝 等方面的知識; 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高; 再次體會到理論與實踐相結合時,理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計,至今我仍感慨頗多,的確,從選題到完成定稿,從理論 到實踐,在整整一學期的日子里,可以說學到了很多很多的的東西,同時鞏固 了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這 次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的,只有理論知識是遠遠不 夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,才能真 正的實用,在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題,當然也 發(fā)現了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢 固,通過這次課程設計,讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了,也解決了許多問題,也碰到了許多問題,老師 的辛勤指導下,都迎刃而解。同時,在老師的身上我也學得到很多額外的知識, 在此我表示深深的感謝!同時,對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老 師再次表示忠心的感謝! 30 致 謝 這次設計使我收益不小,為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。 但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數據存在大量的重復和重疊, 由于經驗不足,在選取數據上存在一些問題,不過我的指導老師每次都很有耐 心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的 完成了課程設計。 31 參考文獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版,1994 年 2.機械制造工藝設計簡明手冊,李益民主編,機械工業(yè)出版社出版,1994 年 3.機床夾具設計,哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編,上??茖W技術出版社 出版,1983 年 4.機床夾具設計手冊,東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學 編,上??茖W技術出版社出版,1990 年 5.金屬機械加工工藝人員手冊,上海科學技術出版社,1981 年 10 月 6.機械制造工藝學,郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997 年