K375-U形撥叉加工工藝及鉆擴鉸Φ20孔夾具設計參考素材

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附表3 專用工藝裝備設計任務卡 產品型號 零（部）件圖號 011 √生產批量 √產品名稱 √零（部）件名稱 撥叉 每臺件數(shù) 1 √工序圖 √技術要求 工件夾緊方式： 對工裝形式的初步設想： √其他特殊要求： 工裝編號 √使用車間 √工裝名稱 鉆夾具 √使用設備 搖臂鉆床Z3050 √同時加工件數(shù) 適用其他產品 工裝等級 中 制造數(shù)量 √工序號 √工序內容 50 鉆擴鉸Φ20孔 舊工裝編號 庫存數(shù)量 √設計理由 舊工裝處理意見 執(zhí)行記錄 √設計者 完成日期 √校對者 完成日期 編制（日期） 校對（日期） 標準（日期） 審核（日期） 編制√ 校對√ 審核 附表2 機械加工工序卡 √工序名稱 √工序圖 鉆擴鉸Φ20孔 √工序號 √第 1 頁 60 √共 1 頁 產品名稱 √零件名稱 零件圖號 撥叉 011 √機床名稱 √機床型號 冷卻液 搖臂鉆床 Z3050 √毛坯材料 鑄件 工時定額 min 準終時間 毛坯尺寸 輔助時間 √夾具名稱 鉆夾具 √基本時間 夾具編號 ZJJ01 單件時間 每臺產品零件數(shù) 工時定額 √上道工序 √下道工序 序號 √工步內容 √轉速 （r/min） √切削速度 （m/s） √進給量 （mm/r） √刀 具 輔助工具 √量 具 √名稱 √尺寸/編號 名稱 編號 √名稱 編號 1 鉆擴鉸Φ20孔 400 19.5 2 鉆頭，鉸刀 ?20 卡尺 編制√ 校對√ 審核 附表1 機械加工工藝過程卡 產品型號及名稱 撥叉 零件生產批量 中批量 第 頁 零件名稱 撥叉 零件圖號 011 共 頁 毛坯種類 鑄鐵 材料名稱及型號 HT150 每件毛坯制坯數(shù) 成品外形尺寸 80*40*95 毛坯外形尺寸 84*40*95 零件重量 毛坯重量 每臺產品件數(shù) 車間名稱 工序號 工種 工序名稱 單件 工時 機床型號 及名稱 夾具名稱 及編號 刀具名稱 及編號 輔具名稱 及編號 量具名稱 及編號 10 鑄 鑄造 20 熱處理 熱處理爐 30 銑 粗銑軸孔倆端面 X6132臥式銑床 銑軸孔端面夾具 直齒三面刃銑刀 對刀塊、塞尺 游標卡尺、千分尺 40 銑 粗銑撥叉四個端面 X6132臥式銑床 銑撥叉端面夾具 直齒三面刃銑刀 對刀塊、塞尺 游標卡尺、千分尺 50 拉 鉆擴鉸Φ20mm Z3050搖臂鉆床 鉆孔夾具 鉆頭 鉆模板、鉆套 內徑百分表 60 拉 插鍵槽 插床 插刀 游標卡尺、千分尺 70 鉆 鉆M8螺紋孔底孔 Z3050搖臂鉆床 鉆螺紋孔夾具 鉆頭 鉆模板、鉆套 內徑百分表 80 攻絲M8螺紋孔 SB408攻絲機 90 鉆 鉆、擴、精鉸孔Φ10mm Z3050搖臂鉆床 鉆孔φ10夾具 鉆頭 鉆模板、鉆套 內徑百分表 100 鉗工去毛刺 110 清洗上油，非加工表面涂防銹漆 120 檢驗，入庫 編制 校對 審核 第3章 鉆擴鉸Φ20孔夾具設計 3.1設計要求 為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。上面即為鉆擴鉸Φ20孔的專用夾具，本夾具將用于Z3050搖臂鉆床。 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 3.2夾具設計 3.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 工件的工序基準、已加工表面決定了機床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據六點定位原理和采用的機床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機床、刀具的依據。確定夾緊機構要依據零件的外型尺寸，選擇合適的定位點，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突。選擇Φ40外圓面以及兩側端面做為定位基準進行加工。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 1） 計算最大切削力 = 小于拉床額定拉力, 則: = 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(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]表可得： 所以有： 該孔的設計基準為中心軸，故以回轉面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機構。 3.3定位誤差的分析 （1） V型塊定位誤差 注：V型塊夾角α=90°。 基準位移誤差： 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，當直徑由最小D－δD變大到D時，工件中心（即定位基準）將在V型塊的對稱中心平面內上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由變大到,其變化量（即基準位移誤差Δ）從圖（a）中的幾何關系退出： ΔY== 基準不重合誤差： 從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準不動，當工件直徑由最小D－δD變到最大D時，設計基準的變化量為，即基準不重合誤差ΔB=。 從圖(c)中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由a到a′與定位基準變到的方向相反，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 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 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 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。 2.3機床夾具的總體形式 機床夾具的總體形式一般應根據工件的形狀、大小、加工內容及選用機床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產中，為了減輕工人勞動強度，提高生產率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機床上。 6）其他元件及裝置 根據加工需要來設置的元件或裝置。 2.3.1確定夾具體： 夾具體上一般不設定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機床工作臺上固定。夾具體一般是設計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機構和聯(lián)接體，并于機床可靠聯(lián)接。 2.3.2確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將導向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機構留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內六角螺栓定位。 2.4繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應繪制零件圖，零件圖應按制圖標準繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按1:1繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術要求應根據裝配圖上的配合種類、位置精度、技術要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應標注完整。 4.零件圖名稱： 零件圖1定位軸 零件圖2支柱 零件圖3夾具體 零件圖4鉆模板 2.5 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結構及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機構、導向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機構。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機床夾具要用到的零件如下： （1） 螺紋加緊機構壓板 （2） 六角螺母-C級 （3） 雙頭螺柱 （4） 定心軸 1 （5） 六角螺母-C級 （6）定位大平面 （7）六角螺母-C級 （8）開口墊圈 8 （9）銷軸 （10）后支柱 （11）內六角圓柱頭螺釘 （12）后支柱 （13）內六角圓柱頭螺釘 （14）圓柱銷 （15）開口銷 （16）夾具體 （17）圓柱螺旋壓縮彈簧 5.標注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導向元件之間，各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應標注的技術要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準面的話，還應標注定位表面，導向工作面與該基準面間的位置精度。 對于不同的機床夾具，對于夾具的具體結構和使用要求，應進行具體分析，訂出具體的技術要求。設計中可以參考機床夾具設計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標題欄和零件明細表： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產活動中，生產部件按零件編號生產、查找工作。 完整填寫標題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設計者、比例等。 完整填寫明細表，一般來說，加工工件填寫在明細表的下方，標準件、裝配件填寫在明細表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標準件、配套件。 8.機床夾具應滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關鍵是正確的定位、夾緊和導向方案，夾具制造的技術要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應與年生產綱領相適應 在大批量生產時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機構和動力裝置，提高自動化程度，符合生產節(jié)拍要求。在中、小批量生產時，夾具應有一定的可調性，以適應多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強度 機床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護裝置。要符合工人的操作位置和習慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強度。 4)排屑順暢 機床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產率。因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機床夾具應有良好的強度、剛度和結構工藝性 機床夾具設計時，要方便制造、檢測、調整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.5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。本夾具設計，用移動夾緊的大平面定位三個自由度，定位兩個自由度，用定位塊定位最后一個轉動自由度。此時雖然有過定位，但底面是經精銑的面，定位是允許的。