減速器箱體鏜夾具設(shè)計(jì)

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1、減速器箱體鏜夾具設(shè)計(jì) 1 鏜床夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 這里介紹對(duì)工序：精鏜?62H7軸承孔的鏜床夾具。本夾具將用于T68臥式鏜床。刀具為硬質(zhì)合金鏜刀，對(duì)該孔進(jìn)行加工。 2 工件加工工藝分析 加工內(nèi)容：精鏜減速箱體上與?17.5H7定位基準(zhǔn)孔相互垂直的?62H7孔，為了保證其加工精度，在鏜孔前所有的表面均已加工達(dá)到規(guī)定的尺寸和位置精度要求。 鏜模要保證以下精度：該孔的內(nèi)壁粗糙度要求為1.6，并且該孔的尺寸的下偏差均為0mm，上偏差均為0.03mm。 3 定位方案及定位元件設(shè)計(jì) 根據(jù)零件結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)出：定位方案為一面兩銷定位.

2、 底面A面由于之前已經(jīng)加工了，故可以用它做為定位方案的一面。這樣可以限制Z方向的移動(dòng)與X，Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)圓柱銷限制了Y向的移動(dòng)和X向的移動(dòng)。另外,還有Z向的轉(zhuǎn)動(dòng)未限制。因此在零件的左前端面加一支撐釘來(lái)限制Z向的轉(zhuǎn)動(dòng)。故,該工件的六個(gè)自由度被完全限制了。同時(shí)，此方案采用菱形銷可以很好解決誤差的問(wèn)題，將定位面和定位銷和夾具體做成一體可使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其作用和定位原理如上所述。 4 夾緊方案及夾緊元件設(shè)計(jì) 由于該工序?yàn)榭准庸?，在鏜削時(shí)，切向力垂直于底座，可以幫助工件夾緊。根據(jù)工件加工分析，兩端面均有孔需要鏜削加工，所以軸向力只有用兩個(gè)相互垂直的壓板（螺旋式）的加緊力和工件自身的重力一起產(chǎn)生的摩擦

3、力來(lái)克服。整個(gè)夾緊力壓在表面上。整個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)采用回轉(zhuǎn)壓板式螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。這里采用手動(dòng)方式壓緊，手動(dòng)夾緊簡(jiǎn)單、方便。故此時(shí)選擇手動(dòng)式壓板的夾緊機(jī)構(gòu)作為此鏜孔的夾緊機(jī)構(gòu)。此時(shí)不需要對(duì)夾緊力進(jìn)行計(jì)算。 4.1.6 鏜套的設(shè)計(jì) 鏜套的結(jié)構(gòu)型式和精度直接影響被加工孔的精度。常用的鏜套有以下兩類： ①固定式鏜套 固定式鏜套與鉆套基本相似，它固定在鏜模的導(dǎo)向支架上而不隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。鏜桿與鏗套之間有相對(duì)移動(dòng)和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，使接觸面之間產(chǎn)生摩擦和磨損。圖4.1所示是固定式鏜套的兩種結(jié)構(gòu)，其中A型鏜套無(wú)潤(rùn)滑裝置，易于磨損，只適用于低速償削。B型鏜套帶有潤(rùn)滑油杯，鏜套內(nèi)孔上有油槽．可注油脂潤(rùn)滑，加工時(shí)可適當(dāng)提

4、高切削速度。 固定式鏗套的優(yōu)點(diǎn)是外形尺寸小．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單．鏜套中心位置精度高。因此．一般擴(kuò)孔、鏜孔時(shí)．廣泛應(yīng)用固定式饅套。固定式錘套結(jié)構(gòu)巳標(biāo)準(zhǔn)化，可查閱有關(guān)手冊(cè)。 圖4.1 固定式鏜套 ②回轉(zhuǎn)式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分。鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、使兩者之間的摩擦磨損大大降低．避免了高速鏜孔時(shí)因發(fā)熱而出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象。因此、回轉(zhuǎn)式鏜套一般應(yīng)用在高速錘孔或因鏜桿直徑較大時(shí)線速度超過(guò)20m/min的場(chǎng)合。 根據(jù)回轉(zhuǎn)部分安裝的位置不同．可分為內(nèi)滾式回轉(zhuǎn)鏜套和外滾式回轉(zhuǎn)鏜套。圖4.2所示是在同一根鏜桿上采用兩種回轉(zhuǎn)式鏜套的結(jié)構(gòu)。圖中的后導(dǎo)向a‘采用的是內(nèi)滾式鏜套。前導(dǎo)向b采

5、用的是外滾式鏜套。 圖4.2 回轉(zhuǎn)式鏜套 在鉆床夾具中，鉆套一般布置在被加工孔的前面．而鏜模上鏜套的位置則應(yīng)按零件結(jié)構(gòu)和加工要求確定。表4—1所示為鏗套的布置形式與持點(diǎn)。 故可參照文獻(xiàn)《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表8-70選擇：鏜套（JB/T 8046.1-1995），其鏜套的長(zhǎng)度可以計(jì)算得： 引導(dǎo)形式： ①單面前導(dǎo)向 其結(jié)構(gòu)如下圖4.3所示： 圖4.3 單面前導(dǎo)向 鏜套在刀具前方，鏜桿與機(jī)床主軸剛性連接，適用與加工D>60mm,L

6、本設(shè)計(jì)中采用前種方式： 切削力及夾緊力計(jì)算 切削力： 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—1得： 切削力公式： 式(4.1) 式中 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—1得： ，，， 根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表4—3得： 將以上數(shù)據(jù)帶入式（3.3）得切削力如下： 即： 在計(jì)算切削力時(shí)，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)。 其中：為基本安全系數(shù)2.0； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為動(dòng)力源波動(dòng)系數(shù)1.5。 所以 夾緊力：

7、根據(jù)文獻(xiàn)<<金屬切削原理>>查表1-2-35得： 式(4.2) 式中： ——除螺旋外機(jī)構(gòu)的效率，其值為，取為0.9。 ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（mm）,其值視螺桿端部的結(jié)構(gòu)形式而定參見(jiàn)根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)>>查表1-2-20。取為=0 ——螺桿端部與工件間的摩擦角（。）。=0 ——螺旋副的當(dāng)量摩擦角（。），，式中為螺旋副的摩擦角（。），為螺紋牙型半角（。），參見(jiàn)根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)>>查表1-2-22。=0， = 圖4.5 夾緊力受力分析圖 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的圖4.5，找出在

8、加工過(guò)程中對(duì)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。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下式計(jì)算： 式(4.3) 式中： —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力； —原始作用力； —作用力力臂； —螺紋升角；由根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)>>查表1-2-21得： —螺紋中徑之半；由根據(jù)文獻(xiàn)<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)>>查表1-2-21得： 其余符號(hào)意義與以前相同 由以上數(shù)值可以算得夾緊力如下： 則 由上述計(jì)算易得： 所以此時(shí)的夾緊機(jī)構(gòu)滿足要求 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是滿足要求的。 5鏜桿的直徑與長(zhǎng)度 鏜桿的直徑一般

9、取孔徑的0.7到0.8倍左右。采用前后雙導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，鏜桿的工作長(zhǎng)度最好等于導(dǎo)向部分直徑的10倍，最大不超過(guò)20倍。 ?62:鏜桿直徑取為45 此時(shí)鏜桿的大致長(zhǎng)度可算得為675mm。 6夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體底座的長(zhǎng)度根據(jù)工件的尺寸與鏜套的長(zhǎng)度尺寸來(lái)確定。鏜模與孔端面之間的距離取為40mm.夾具體底座的尺寸為： 長(zhǎng)：500mm 寬：362mm 至于夾具體的高度要根據(jù)箱體的高度來(lái)確定。 7 鏜套的設(shè)計(jì) 采用回轉(zhuǎn)式鏜套 回轉(zhuǎn)式鏜套帶有可旋轉(zhuǎn)部分。鏜桿與鏜套之間只有相對(duì)移動(dòng)而無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)、使兩者之間的摩擦磨損大大降低．避免了高速鏜孔時(shí)因發(fā)熱而出現(xiàn)的“咬死”現(xiàn)象。因此、回轉(zhuǎn)式鏜套一般應(yīng)用在

10、高速錘孔或因鏜桿直徑較大時(shí)線速度超過(guò)20m/min的場(chǎng)合。而在這次的設(shè)計(jì)中，考慮到孔的分布情況，鏜套的引導(dǎo)形式采用雙面單導(dǎo)向，并且采用滾動(dòng)式回轉(zhuǎn)鏜套。 ?62鏜套長(zhǎng)度：0.75d=46.2mm（滾動(dòng)式） 8 夾具精度分析計(jì)算 定位誤差計(jì)算 定位誤差（Δdw）=基準(zhǔn)不重合誤差（Δdw）+基準(zhǔn)位移誤差（Δjy） 基準(zhǔn)不重合誤差（Δdw）： 在此夾具中定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是重合的，所以基準(zhǔn)不重合誤差為0。因此只要計(jì)算基準(zhǔn)位置誤差。 基準(zhǔn)位置誤差： 該項(xiàng)誤差等于孔銷配合的最大間隙（H7/n6），即： Δdw=Δjw=-=(0.03-0.015)mm=0.015mm 9 鏜孔夾具的裝配說(shuō)明 鏜孔夾具中所要鏜的孔是一水平放置的孔，所以此時(shí)只需要一個(gè)鏜桿就可以了。在加工時(shí)，旋緊螺母夾緊螺旋壓板，使擺動(dòng)壓塊夾緊工件進(jìn)行鏜孔。在鏜孔時(shí)，兩刀具的旋轉(zhuǎn)直徑要與孔的直徑匹配。