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4 銑端面工序夾具設計
4.1研究原始質料
利用本夾具主要用來銑端面工序夾具設計,為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
4.2定位基準的選擇
由零件圖可知:在對銑端面進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔進行了鉆、擴、鉸加工,35孔進行了粗、精鏜加工。因此,定位、夾緊方案有:
采用一面2銷進行定位螺旋夾緊。
4.3 切削力及夾緊分析計算
根據參考文獻[1],表2.4—97可查得:
銑削力計算公式為
圓周分力
查表可得:
代入得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為:
∴
查參考文獻[1],表5.1-4可知,所需的夾緊力為:
式中: L=62.53mm f=4.22
l=34mm
∴
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,決定選用手動螺旋夾緊機構。
查參考文獻[5]1~2~26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有:
式中參數由參考文獻[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.4.
由表得:原動力計算公式
即:
由上述計算易得:
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,決定選用手動螺旋夾緊機構。
4.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。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。
與機床夾具有關的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻[5]可得:
⑴ 兩定位銷的定位誤差 :
其中:
,
,
,
且:L=125mm ,得
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:
圖4 轉角定位誤差示意圖
由圖可知這時的一面兩銷定位的轉角定位誤差為:
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。
4.5 零、部件的設計與選用
4.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數如下表:
表4.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14~18
12
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
表4.2 定位棱銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40~50
20
22
+0.034
~0.023
65
5
3
8
1
6
4.5
4.5.2
該夾緊裝置選用移動壓板,其參數如表4.3:
表6.3 移動壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
4.6定向鍵與對刀裝置設計
定向鍵安裝在夾具體底面的槽中,一般使用兩個。其距離應盡可能布置得遠些。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方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷,加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據參考文獻[1]選用定向鍵為
圖5 定向鍵(GB2207—80)及其與機床連接示意圖
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。
由于本工序是完成此撥動叉的加工,所以選用直角對刀塊。根據參考文獻[5]選用對刀塊,
塞尺選用平塞尺,其結構如圖所示:
圖7 平塞尺(GB2244-80)
4.7 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
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。
4.8 夾具設計及操作的簡要說明
如前所述,應該注意提高生產率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,經過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構)。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。
此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現象,選用可換定位銷。以便隨時根據情況進行調整換取。
總 結
課程設計即將結束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領,使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會打下了好的基礎。
課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的,還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導,使我們學到了很多,也非常珍惜大學給我們的這次設計的機會,它將是我們課程設計完成的更出色的關鍵一步。
致 謝
這次課程設計使我收益不小,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。
這次課程設計成績的取得,與指導老師的細心指導是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導老師,特別是每次都放下他的休息時間,耐心地幫助我解決技術上的一些難題,她嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹的治學精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成,他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜,他不僅在學業(yè)上給我以精心指導,同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷,除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
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