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機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
4
零(部)件圖號
共1 頁
產(chǎn)品名稱
開和螺母
零(部)件名稱
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
金工
9
切斷
球墨鑄鐵
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄造
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X63
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
乳化液
工序工時
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時間定額
機(jī)動
輔助
1
切斷
銑床X63
150
55
0.03
5
1
0.616
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片1
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
第 1 頁
產(chǎn)品名稱
開和螺母
零(部)件名稱
共 1 頁
材料牌號
球墨鑄鐵
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
1
粗車
粗車Φ62外圓和兩端面
金工
CA6140
2
粗、半精車
粗車、半精車Φ62外圓和Φ52外圓
金工
CA6140
3
精車
精車Φ62和Φ52外圓
金工
CA6140
4
粗、精鏜
粗鏜、精鏜Φ31.5內(nèi)孔,倒角
金工
CA6140
5
粗車梯形螺紋
粗車梯形螺紋
金工
CA6140
6
精鉸梯形螺紋
精鉸梯形螺紋
金工
CA6140
7
切斷
切斷
金工
X63
8
精銑
精銑R23圓弧,去除毛刺
金工
X63
9
鉆孔
鉆孔M6螺紋孔,去除毛刺
金工
Z35
0.62min
10
攻螺紋
攻M6螺紋
金工
Z35
11
終檢
終檢
質(zhì)檢室
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
CA6140車床對開螺母銑開夾具的設(shè)計(jì)
4.1 問題的提出
本夾具要用于CA6140車床對開螺母銑開的設(shè)計(jì)夾具精度等級為IT12級,粗糙度為12.5。本道工序只精銑一下即達(dá)到各要求,因此,在本道工序加工時,我們應(yīng)首先考慮保證CA6140車床對開螺母銑開夾具設(shè)計(jì)的各加工精度,如何提高生產(chǎn)效率,降低勞動強(qiáng)度。
4.2 夾具設(shè)計(jì)
4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率,降低勞動強(qiáng)度,提高加工精度。φ52外圓和其兩端面都已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的φ52外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn),來設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以已加工好的φ52外圓的端面作為定位夾具。
為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用簡單的螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)作為夾緊機(jī)構(gòu)。
4.2.2切削力和夾緊力計(jì)算
(1)刀具: YG6鋸片銑刀
機(jī)床: 銑床X6132
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù)
z=24
代入上式,可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中:為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
(2)夾緊力的計(jì)算
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:
螺旋夾緊時產(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),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如下:
圖4.1 移動壓板受力簡圖
由表得:原動力計(jì)算公式
即:
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)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.3零件加工誤差分析
工件在車床夾具上加工時,加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示,在夾具上加工時,尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:
注:V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差:
工件以外圓柱面在V型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差δD,因此對一批工件來說,當(dāng)直徑由最小D-δD變大到D時,工件中心(即定位基準(zhǔn))將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由變大到,其變化量(即基準(zhǔn)位移誤差Δ)從圖(a)中的幾何關(guān)系退出:
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差:
從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn)不動,當(dāng)工件直徑由最小D-δD變到最大D時,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為,即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反,故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY-ΔB=-=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207<T 即滿足要求。
夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差: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。
3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
25
-0.014
-0.045
40
14
6
15
6
24
+0.023
7
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是完成后加工,所以選用對刀塊。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為:
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
4.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動,夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡單。
(4)應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過程中,切屑會不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時排除,切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時,夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,在設(shè)計(jì)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?yàn)閵A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫娗邢饔嗔啃。邢髁π?,所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
8
課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目: 制定對開螺母零件的加工工藝,
設(shè)計(jì)夾具
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)。
就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì),了解并認(rèn)識一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識,理論聯(lián)系實(shí)際,對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,為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ),并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)大好基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。
目錄
設(shè)計(jì)任務(wù)書 I
序言 II
課程設(shè)計(jì)說明書正文:
第1章 零件的分析 1
1.1 零件的作用 1
1.2 零件的工藝分析 1
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2
2.1 確定毛坯的制造形式 2
2.2 幾面選擇 2
2.3 制定工藝路線 2
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3
2.5 確定切削用量及基本工時 3
第3章 專用夾具設(shè)計(jì) 5
3.1 設(shè)計(jì)主旨 5
3.2 夾具設(shè)計(jì) 5
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5
3.2.2 切削力和加緊力計(jì)算 5
3.2.3 定位誤差分析 5
3.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 6
參考文獻(xiàn) 7
致謝 8
第1章 零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床上的對開螺母,也稱開合螺母。其作用是為了傳遞機(jī)床梯形絲杠的動力。當(dāng)開合螺母處于“開”的位置(即其手柄在上方)時,絲杠(或稱“絲桿”)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將無法傳遞給溜板箱;反之,則絲杠的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動將傳遞給溜板箱,由溜板箱將其轉(zhuǎn)換成溜板的直線運(yùn)動,完成刀具的縱向移動,平時機(jī)床溜板用光杠傳動的,車螺紋的時候?qū)﹂_螺母閉合,用梯形絲杠傳動,從而完成諸如車削螺紋等工作。
1.2 零件的工藝分析
該零件結(jié)構(gòu)比較簡單,其主要加工的面只有Φ62、Φ52外圓柱面,M41.5的梯形螺紋。因此先將零件當(dāng)做軸類零件進(jìn)行加工,再擴(kuò)孔,進(jìn)行螺紋加工,鉆4個螺紋孔,最后再將零件切開一分為二。零件精度及表面粗糙度要求較高,因此要合理安排精加工,以保證達(dá)到要求。
零件圖:
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為球墨鑄鐵,考慮到球墨鑄鐵的抗缺口敏感性,減震性和耐優(yōu)良等特點(diǎn),因此應(yīng)該選用鑄件,以便使開合螺母在使用中耐磨性良好,保證零件工作可靠。將融化了的金屬澆注到旋轉(zhuǎn)著的模型中,由于離心力的作用,金屬液粘貼于模型的內(nèi)壁上,凝結(jié)后所得鑄件外形與模型內(nèi)壁的形狀相同,使用這種方法可以毋需澆注口,故能顯著地減少金屬的消耗。由于免除了砂型和制模的設(shè)備,以及減少了鑄工車間的面積,生產(chǎn)成本就有了降低;這樣得來的鑄件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能。因此采用離心鑄造,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 幾面選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證、生產(chǎn)率得到提高。否則不但加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇:對于一般軸類零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。因此對本零件來說,選擇以Φ62外圓柱面作為粗基準(zhǔn)面加工Φ62外圓柱面和右端面。
精基準(zhǔn)的選擇:使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn),采用加工了的Φ62外圓柱面和右端面作為精基準(zhǔn)。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),是應(yīng)該使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到妥善的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具,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。
工藝路線方案
工序1:粗車Φ62外圓及端面。
工序2:粗車、半精車Φ62和Φ52外圓。
工序3:精車Φ62和Φ52外圓。
工序4:粗鏜、精鏜Φ31.5。
工序5:粗車梯形螺紋。
工序6:精鉸梯形螺紋。
工序7:切斷。
工序8:精銑R23圓弧,去除毛刺。
工序9:鉆孔M6螺紋底孔孔,去除毛刺。
工序10:攻M6螺紋底孔。
工序11:終檢。
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
由機(jī)械制造工藝簡明手冊表2.2-3、2.2-5、2.2-4、2.2-1可確定毛坯尺寸及公差。
根據(jù)上述原始材料及加工工藝,分別對各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸確定如下:
一端面
粗車至113 l=2;
Φ62外圓
粗車至Φ62 2z=3;
另一端面
粗車至111 l=2;
Φ62外圓
粗車至Φ62 2z=3;
Φ52外圓
精車至Φ52 2z=0.3;
半精車至Φ52.3 2z=1.1;
粗車至Φ53.4 2z=1.6;
Φ62左軸肩面
精車至103 l=0.3;
半精車至102.7 l=0.7;
粗車至102 l=1;
Φ62右軸肩面
精車至8 l=0.3;
半精車至8.3 l=0.7;
粗車至9 l=1;
Φ31.5
精鏜至Φ31.5 2z=1;
粗鏜至Φ30.5 2z=2;
2.5 確定切削用量及基本工時
工序7:鉆2XΦ5孔并加工螺紋孔2XM6。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。
(1)機(jī)床:搖臂鉆床Z35
(2)刀具選擇:選用高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆Φ5,M6絲錐。
(3)確定切削用量:
2個孔共走2次刀,由切削手冊表11-2,
f=0.13mm/r, V=18m/min,
n=1000*18/(3.14*5)=1146.5 r/min,
根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表4.2-12,
取n機(jī)=1320r/min,
所以 V =3.14×1320×5/1000=20.7m/min 。
(4)計(jì)算基本工時:
鉆孔工時:
tm1= 2*l/fn=2(3+16+3)/(0.13*1320) =0.26?min。
攻絲工時:
t= (l+l1+l2)/fn+(l+l1+l2)/fn0
l1=(1--3)p, l2 =(2--3)p
n0為絲錐或工件回程的轉(zhuǎn)速,p為加工螺紋的螺距。
根據(jù)機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡明手冊表2.3-20,
P=1
所以tm2=2*2(16+2+2)/(0.13*1000)=0.62 min。
工序7:切斷
機(jī)床:銑床X63
刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[1]表21~7,選細(xì)齒鋸片銑刀
切削深度:
根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]表查得切削速度。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)取。
實(shí)際切削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:
=63mm
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計(jì)算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
第3章 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,通常要設(shè)計(jì)專用夾具。
3.1 3.1 問題的提出
本夾具要用于CA6140車床對開螺母銑開的設(shè)計(jì)夾具精度等級為IT12級,粗糙度為12.5。本道工序只精銑一下即達(dá)到各要求,因此,在本道工序加工時,我們應(yīng)首先考慮保證CA6140車床對開螺母銑開夾具設(shè)計(jì)的各加工精度,如何提高生產(chǎn)效率,降低勞動強(qiáng)度。
3.2 3.2 夾具設(shè)計(jì)
3.2.1 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率,降低勞動強(qiáng)度,提高加工精度。φ52外圓和其兩端面都已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的φ52外圓和其端面作為定位精基準(zhǔn),來設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以已加工好的φ52外圓的端面作為定位夾具。
為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用簡單的螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)作為夾緊機(jī)構(gòu)。
3.2.2 3.2.2切削力和夾緊力計(jì)算
(1)刀具: YG6鋸片銑刀
機(jī)床: 銑床X6132
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù)
z=24
代入上式,可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中:為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
(2)夾緊力的計(jì)算
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:
螺旋夾緊時產(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),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如下:
圖3.1 移動壓板受力簡圖
由表得:原動力計(jì)算公式
即:
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)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.3 3.3零件加工誤差分析
工件在車床夾具上加工時,加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示,在夾具上加工時,尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:
注:V型塊夾角α=90°。
基準(zhǔn)位移誤差:
工件以外圓柱面在V型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差δD,因此對一批工件來說,當(dāng)直徑由最小D-δD變大到D時,工件中心(即定位基準(zhǔn))將在V型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由變大到,其變化量(即基準(zhǔn)位移誤差Δ)從圖(a)中的幾何關(guān)系退出:
ΔY==
基準(zhǔn)不重合誤差:
從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn)不動,當(dāng)工件直徑由最小D-δD變到最大D時,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為,即基準(zhǔn)不重合誤差ΔB=。
從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由a到a′與定位基準(zhǔn)變到的方向相反,故其定位誤差ΔD是ΔY與ΔB之差.
ΔD=ΔY-ΔB=-=0.207δD=0.207×0.01=0.00207
ΔD=0.00207<T 即滿足要求。
夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差: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。
3.4 3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=25mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下:
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
25
-0.014
-0.045
40
14
6
15
6
24
+0.023
7
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。
由于本道工序是完成后加工,所以選用對刀塊。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如下圖所示:
圖 3.5 平塞尺圖
塞尺尺寸為:
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
3.5 3.4確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動,夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡單。
(4)應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過程中,切屑會不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時排除,切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時,夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。
3.6 3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,在設(shè)計(jì)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?yàn)閵A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫娗邢饔嗔啃。邢髁π?,所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
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致謝
課程設(shè)計(jì)是我們機(jī)械專業(yè)學(xué)生在校學(xué)習(xí)的一個總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),是綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能的具體實(shí)踐過程。通過這次課程設(shè)計(jì),使我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認(rèn)識,并為我今后從事機(jī)械相關(guān)工作樹立了堅(jiān)定的信心。
我這次課程設(shè)計(jì)的題目是CA6140開合螺母的工藝工裝設(shè)計(jì),其中涉及到了很多曾經(jīng)學(xué)過的計(jì)算,驗(yàn)算等以及相關(guān)專業(yè)方面的知識。
在設(shè)計(jì)的過程中,通過把自己幾年來所學(xué)到的專業(yè)知識和實(shí)踐相結(jié)合,并運(yùn)用到設(shè)計(jì)中,我順利完成了課程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。但在設(shè)計(jì)過程中,我對一些理論問題掌握的不夠充足,經(jīng)過多次向指導(dǎo)老師請教最后才得以解決。在今后的學(xué)習(xí)和工作中,我會更多的吸取相關(guān)方面的知識,不斷提高自己的專業(yè)水平和能力。
通過本次課程設(shè)計(jì),我了解和掌握了機(jī)械工藝等方面的諸多知識,鍛煉了自己分析問題和解決問題的能力,并積累了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但由于時間緊,任務(wù)重,再加上本人的知識水平和能力有限,以及經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中難免存在一些缺點(diǎn)和錯誤,望老師給予批評指正。
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