阀体工艺规程及钻孔6-M6螺纹底孔工装夹具设计【含图纸及及档全套】
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XX大学
课程设计论文
阀体工艺规程及钻孔6-M6螺纹底孔
工装夹具设计
所在学院
专 业
班 级
姓 名
学 号
指导老师
年 月 日
摘 要
阀体零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。
关键词:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差
III
目 录
摘 要 II
目 录 III
第1章 序 言 5
第2章 零件的分析 6
2.1零件的形状 6
2.2零件的工艺分析 6
第3章 工艺规程设计 7
3.1 确定毛坯的制造形式 7
3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择 8
3.3 制定工艺路线 8
3.4 选择加工设备和工艺装备 10
3.4.1 机床选用 10
3.4.2 选择刀具 10
3.4.3 选择量具 10
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11
3.6 确定切削用量及基本时间 12
第4章 钻孔夹具设计 22
4.1 夹具的夹紧装置和定位装置 22
4.2 夹具的导向 23
4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙 23
4.4 钻模板 24
4.5定位误差的分析 24
4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 25
4.7 确定夹具体结构和总体结构 26
4.8 夹具设计及操作的简要说明 28
总 结 29
致 谢 30
参 考 文 献 31
第1章 序 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
阀体零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。
第2章 零件的分析
2.1零件的形状
题目给的零件是阀体零件,主要作用是起连接作用。它主要用于轴与轴之间的连接,以传递动力和转矩。“阀”的定义是在流体系统中,用来控制流体的方向、压力、流量的装置。阀的用途广泛,种类繁多,分类方法也比较多。
零件的实际形状如上图所示,从零件图上看,该零件是典型的零件,结构比较简单。具体尺寸,公差如下图所示。
2.2零件的工艺分析
本阀体零件的材料为HT20-40,灰铸铁属于脆性材料,故不能铸造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。零件有3组加工面他们有位置度要求。以下是本零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
(1) 以基准面B为基准的加工面,这组加工面包括,基准面B面和基准面B对应的面,还有宽33mm的槽,和2个Φ34.5的孔,其中基准面B对应的面想对于基准B的平行度上哦0.15. 其中下面Φ34.5的端面跳动为0.15。
(2) 一个事以上下底面互为基准的加工面,这个主要是上下底面和6-M7销孔和2-Φ7孔。
(3) 以底面和2-Φ7孔为基准 的加工面,这组加工面主要是2-G3/8的孔。
第3章 工艺规程设计
本阀体假设年产量为10万台,每台需要该零件1个,备品率为19%,废品率为0.25%,每日工作班次为2班。
该零件材料为HT20-40,考虑到零件在工作时要有高的耐磨性,所以选择铸造。依据设计要求Q=100000件/年,n=1件/台;结合生产实际,备品率α和 废品率β分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领
N=2XQn(1+α)(1+β)=238595件/年
3.1 确定毛坯的制造形式
零件材料为HT20-40,考虑到零件在使用过程中起连接作用,分析其在工作过程中所受载荷,最后选用铸造,以便使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平,而且零件轮廓尺寸不大,可以采用铸造,这从提高生产效率,保证加工精度,减少生产成本上考虑,也是应该的。
阀体零件材料为 HT200,硬度选用200HBS,毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产,采用砂型铸造,机械翻砂造型,2级精度组。
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量,对毛坯初步设计如下:
1. Φ34.5mm的孔
因为孔只有Φ34.5mm大,Φ34.5孔的粗糙度为0.8需要粗车,精车,磨几道工序加工,查相关资料知粗加工和精加工的余量之和为3mm。
2. 阀体的上下端面
该阀体的上下端面粗糙度都是0.8,进行一需要进行粗铣,精铣,磨等加工才能满足光洁度要求。根据资料可知,选取加工余量等级为G,选取尺寸公差等级为9级。
所以根据相关资料和经验可知,阀体的上下端面的单边余量为3mm,符合要求。
3. 宽70mm的2端面
宽70mm2端面的粗糙度为6.3,一次粗铣即可满足要求。
所以根据相关资料和经验可知宽70mm的2端面的单边余量为2mm。
根据上述原始资料及加工工艺,确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,这样毛坯的尺寸就可以定下来了,毛坯的具体形状和尺寸见图“阀体”零件毛坯简图。
3.2定位基准的选择零件表面加工方法的选择
待加工的两零件是盘状零件,孔是设计基准(也是装配基准和测量基准),为避免由于基准不重合而产生的误差,应选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。具体而言,即选Ø20mm的孔及其一端面作为精基准。
3.3 制定工艺路线
制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
方案一
工序Ⅰ:铸造
工序Ⅱ:时效处理
工序Ⅲ:铣前后端面。
工序Ⅳ:铣底面
工序Ⅴ:钻2-Φ7孔,锪孔Φ13孔
工序Ⅵ:铣宽70mm的2端面
工序Ⅶ:钻2-3G /8的孔
工序Ⅷ:铣宽33mm的槽
工序Ⅸ:镗Φ34.5内圆
工序X:钻,扩,绞Φ5的孔
工序XI:钻M6螺纹孔
工序XII:精铣前后端面
工序XIII:检验
方案二
工序Ⅰ:铸造
工序Ⅱ:时效处理
工序Ⅲ:铣下端面。
工序Ⅳ:铣前后端面
工序Ⅴ:铣左右端面
工序Ⅵ:车2-34.5孔
工序Ⅶ:铣宽32槽
工序Ⅷ:钻2-G3/8
工序Ⅸ:钻6-M6孔
工序X:钻2-5销孔
工序XI:,钻2-7孔
工序XII:质检
工序XIII:入库
工艺方案一和方案二的区别在于方案二铣完宽32的槽后随即钻2-G3/8的螺纹孔,这样不利于保证钻孔时的定位,而方案一在钻了2-7的孔后,再钻2-G3/8孔,这样可以利用2-7的孔作为定位基准,同时方案二增加了磨这道工序,因为0.8粗糙度精铣就
31
可以满足要求,故不需要再磨削了,综合考虑我们选择方案一。
具体的工艺路线如下:
工序Ⅰ:铸造
工序Ⅱ:时效处理
工序Ⅲ:铣前后端面。
工序Ⅳ:铣底面
工序Ⅴ:钻2-Φ7孔,锪孔Φ13孔
工序Ⅵ:铣宽70mm的2端面
工序Ⅶ:钻2-3G /8的孔
工序Ⅷ:铣宽33mm的槽
工序Ⅸ:镗Φ34.5内圆
工序X:钻,扩,绞Φ5的孔
工序XI:钻M6螺纹孔
工序XII:精铣前后端面
工序XIII:检验
3.4 选择加工设备和工艺装备
3.4.1 机床选用
①.工序是粗铣、粗铣和半精铣、半精铣。各工序的工步数不多,成批量生产,故选用铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大,精度要求属于中等要求,选用最常用的X52K铣床。参考根据《机械制造设计工工艺简明手册》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是钻孔,选用Z525摇臂钻床。
3.4.2 选择刀具
钻孔时选用高速钢麻花钻,参考《机械加工工艺手册》(主编 孟少农),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。
3.4.3 选择量具
本零件属于成批量生产,一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种:一是按计量器具的不确定度选择;二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。
3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“阀体” 零件材料为HT20-40,查《机械加工工艺手册》(以后简称《工艺手册》),表2.2-17 各种铸铁的性能比较,硬度HB为143~269,表2.2-23 球墨铸铁的物理性能,密度ρ=7.2~7.3(),计算零件毛坯的重量约为2。
表3-1 机械加工车间的生产性质
生产类别
同类零件的年产量[件]
重型
(零件重>2000kg)
中型
(零件重100~2000kg)
轻型
(零件重<100kg)
单件生产
5以下
10以下
100以下
小批生产
5~100
10~200
100~500
中批生产
100~300
200~500
500~5000
大批生产
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生产
1000以上
5000以上
50000以上
根据所发的任务书上的数据,该零件的月工序数不低于30~50,毛坯重量2<100为轻型,确定为大批生产。
根据生产纲领,选择铸造类型的主要特点要生产率高,适用于大批生产,查《工艺手册》表3.1-19 特种铸造的类别、特点和应用范围,再根据表3.1-20 各种铸造方法的经济合理性,采用机器砂模造型铸件。
表3-2 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级
铸造方法
公差等级CT
球墨铸铁
砂型手工造型
11~13
砂型机器造型及壳型
8~10
金属型
7~9
低压铸造
7~9
熔模铸造
5~7
根据上表选择金属型公差等级为7级。
3-3 铸件尺寸公差数值
铸件基本尺寸
公差等级CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根据上表查得铸件基本尺寸大于100至160,公差等级为8级的公差数值为1.8。
表3-4 铸铁件机械加工余量(JB3554-80)如下
铸件基本尺寸
加工余量等级 6
浇注时位置
>120~250
6.0
4.0
顶、侧面
底 面
铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。
根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6 确定切削用量及基本时间
工序III:粗铣前后端面
1. 选择刀具
2. 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 决定铣削用量
1) 决定铣削深度
因为加工余量不大,一次加工完成
2) 决定每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出 ,则
按机床标准选取=750
当=750r/min时
按机床标准选取
3) 计算工时
切削工时:,,,则机动工时为
.
工序IV:铣底面
1. 选择刀具
2. 刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 决定铣削用量
4) 决定铣削深度
因为加工余量不大,一次加工完成
5) 决定每次进给量及切削速度
根据X51型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出 ,则
按机床标准选取=750
当=750r/min时
按机床标准选取
6) 计算工时
切削工时:,,,则机动工时为
工序V:钻2-Φ7孔,锪孔Φ13
工步一:钻Φ7孔的切削用量及基本工时
(1)钻Φ7mm孔
机床:Z525立式钻床
刀具:根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ5
1)进给量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)确定机床主轴转速
ns== 1364r/min
与1364r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取=1450r/min。
所以实际切削速度==
5) 切削工时,按《工艺手册》表6.2-1。
t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm;
t
t=2x() =2x()=0.0234(min)
工序VI:铣床70mm2Φ24端面
端面铣床X08
选择刀具
刀具选取高速钢三面刃铣刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 决定铣削用量
7) 决定铣削深度
因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则
8) 决定每次进给量及切削速度
根据X62型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出 ,则
按机床标准选取=1450
当=1450r/min时
按机床标准选取
9) 计算工时
切削工时: ,,则机动工时为
工序VII:钻2-3G/8螺纹孔
工步一:钻2-3G/8螺纹底孔Φ10
确定进给量:根据参考文献Ⅳ表2-7,当
钢的,时,。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则
根据Z525机床说明书,现取
切削速度:根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根据机床说明书,取,故实际切削速度为
切削工时:,,,则机动工时为
工序Ⅻ:攻丝3G/8
按机床选取,则
机动时 ,,
攻M6孔
工序VIII:铣宽33mm的槽
选择刀具
刀具选取高速钢三面刃铣刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 决定铣削用量
1) 决定铣削深度
因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则
2) 决定每次进给量及切削速度
根据X62型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。
根据表查出 ,则
按机床标准选取=375
当=375r/min时
按机床标准选取
3) 计算工时
切削工时: ,,则机动工时为
工序IX:粗车,精车Φ34.5的内圆
工步一:粗车Φ34.5的内圆
粗车Φmm内圆柱面
1) 切削深度 单边余量为Z=2mm
2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.8mm/r
3) 计算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见《切削手册》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 确定机床主轴转速
ns== 753r/min
与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。
所以实际切削速度==
5) 切削工时,
t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.966(min)
工步二:镗Φ34.5内圆
1) 切削深度 单边余量为Z=0.3mm 分两次切除。
2) 进给量 根据《机械加工工艺手册》取f=0.2mm/r
3) 计算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 确定机床主轴转速
ns== 585r/min
与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。
所以实际切削速度
==
5)切削工时,按《工艺手册》表6.2-1。
t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.4833(min)
工序XI:钻,扩,绞Φ5销孔
钻2-Φ4.5
(1)钻Φ4 .5mm孔
机床:Z525立式钻床
刀具:根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ4.5
1)进给量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)确定机床主轴转速
ns== 2388r/min
与2388r/min相近的机床转速为2012r/min。现选取=2012r/min。
所以实际切削速度==
5) 切削工时,按《工艺手册》表6.2-1。
t=i ;其中l=25mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.1108(min)
(2) 扩Φ4.85mm孔
刀具:根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ6.
1) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13,取f=0.13mm/r
2) 切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3) 确定机床主轴转速
ns== 1592r/min
与1592r/min相近的机床转速为1969r/min。现选取=2012r/min。
所以实际切削速度
==
5) 切削工时,按《工艺手册》表6.2-1
t=i ;其中l=25mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.110(min)
工步三:铰孔至Φ5:
选择Φ5的铰刀
按机床选取
基本工时:
工序VII:钻6-M6孔
工步一:钻M6螺纹底孔4.8
钻M6螺纹底孔
确定进给量:根据参考文献Ⅳ表2-7,当
钢的,时,。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则
根据Z525机床说明书,现取
切削速度:根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根据机床说明书,取,故实际切削速度为
切削工时:,,,则机动工时为
工序Ⅻ:攻丝M6
攻螺纹M6mm 。
按机床选取,则
机动时 ,,
攻M6孔
工步二:精铣前后端面
精铣前后端面的两个平面
(1) 精铣平面
1) 切削深度 查《机械加工工艺师手册》表10-119,取=1mm
2) 进给量 查《机械加工工艺师手册》表10-118与表10-119 按机床行选取f=0.2mm/齿
3) 切削速度 根据《机械加工工艺手册》表10-70,及10-66,查得
V=190min/s. 即V=11.4m/min
4) 确定机床主轴转速
ns== 36.3r/min
按机床说明书(见《工艺手册》表6-39),与36.3r/min相近的机床转速为37.5r/min。现选取=37.5r/min。
所以实际切削速度
==
当=37.5r/min时,工作台的每分钟进给量应为
=fZ=0.21037.5=75(mm/min)
查机床说明书有=80(mm/min)
5)切削工时,按《工艺手册》表6.2-1。
t=4x()=4x()=4.5(min)
第4章 钻孔夹具设计
4.1 夹具的夹紧装置和定位装置
夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。
仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。
夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。
一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。
考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。
螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。
螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。
典型的螺旋夹紧机构的特点:
(1)结构简单;
(2)扩力比大;
(3)自琐性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夹紧动作慢。
夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。
工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对称中心在规定位置上。
4.2 夹具的导向
在钻床上加工孔时,大都采用导向元件或导向装置,用以引导刀具进入正确的加工位置,并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的刚性,从而保证零件上孔的精度,在钻床上加工的过程中,导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等,因此,导向装置如同定位元件一样,对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。
导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。
在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。
钻套按其结构可分为固定钻套,可换钻套,快换钻套及特殊钻套。
因此套钻夹具加工量不大,磨损较小,孔距离精度要求较高,则选用固定钻套。如图4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。
图4.2 钻套
钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性,材料选择20Mn2。淬火HRC60。我选择的钻套:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。
相同的,为了防止定位销与模板之间的磨损,在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18 GB2263-1980。材料仍选取T10A, 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。
4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙
钻套的类型和特点:
1、固定钻套:钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中,钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小,孔距离精度要求较高的小孔。
2、可换钻套:主要用在大批量生产中,由于钻套磨损大,因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套,衬套直接压入钻模板的孔内,钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。
3、快换钻套:当对孔进行钻铰等加工时,由于刀径不断增大,需要不同的导套引导刀具,为便于快速更换采用快换钻套。
4、特殊钻套:尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。
钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C,使开始钻孔时,钻头切屑刃不位于钻套的孔中,以免刮伤钻套内孔,如图4.3。
图4.3
切屑间隙 C=(0.3~1.2)d。
在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素,确定了设计方案后,选择了C=8。因为此钻的材料是铸件,所以C可以取较小的值。
4.4 钻模板
在导向装置中,导套通常是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度,以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式,可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。
在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板,在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下,钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位,螺栓紧固,钻模精度较高。[4]
4.5定位误差的分析
制造误差ZZ
(1)中心线对定位件中心线位置精度
. 取.
(2)V型块同轴度误差(查表P297)
.故,.
则.
知此方案可行。
4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用
工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。
为了减少辅助时间采用可换钻套,以来满足达到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
极限
偏差F7
基本
极限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
13
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050
+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
62
66
>48~50
70
74
0.040
钻模板选用翻转钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。
4.7 确定夹具体结构和总体结构
对夹具体的设计的基本要求
(1)应该保持精度和稳定性
在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。
(2)应具有足够的强度和刚度
保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。
(3)结构的方法和使用应该不错
夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。
(4)应便于铁屑去除
在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。
(5)安装应牢固、可靠
夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。
加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。
4.8 夹具设计及操作的简要说明
由于是大批大量生产,主要考虑提高劳动生产率。因此设计时,需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计,用底部大平面定位三个自由度, V型块定位两个自由度,再用一个压块限制最后一个自由度。
总 结
课程设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入社会打下了好的基础。
课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了很多,也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会,它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。
致 谢
这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了课程设计。
这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。
参 考 文 献
[1] 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册[M],上海:上海科学技术出版社,1980。
[2] 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导[M]。机械工业出版社,1995。
[3] 李庆寿。机床夹具设计[M]。机械工业出版社,1991。
[4] 李洪。机械加工工艺手册[M]。北京出版社,1956。
[5] 上海市金属切削技术协会。金属切削手册[M]。上海科学技术出版社,2544。
[6] 黄如林,刘新佳,汪群。切削加工简明实用手册[M]。化学工业出版社,2544。
[7] 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计[M],重庆:重庆大学出版社,1995。
[8] [周永强,高等学校课程设计指导[M],北京:中国建材工业出版社,2535。
[9] 刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册[M],哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987。
[10] 王光斗,王春福。机床夹具设计手册[M]。上海科学技术出版社,2535。
[11] 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社,1984。
[12] 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册[M],银州:宁夏人民出版社,1991。
[13] 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量[M],中国计量出版社,2540:9-19。
[14] [王光斗,王春福,机床夹具设计手册[M],上海科学技术出版社,2540。
[15] 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2545:4-17
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