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廣東科學技術職業(yè)學院
機械與電子工程學院
機械加工技術夾具設計
說
明
書
班 級:08計輔1
設計成員:張 杰 陸尚海 溫任開 梁柏豪
組 別:202
指導老師:郭新年
目 錄
1零件工藝技術分析
1.1 零件的生產類型
1.2分析圖例零件結構
1.3確定毛坯尺寸
1.4零件的加工工藝路線
1.5劃分工序
1.6確定各工序順序
1.7熱處理及其他工序的安排
2夾具設計總圖 夾具零件圖 工件零件圖(圖附設計書后)
3夾具設計分析
3.1夾具原理分析
3.2夾具定位
2、原理分析
3.3定位誤差分析
3.4夾緊力分析
4總結
5參考文獻
專心---專注---專業(yè)
1、零件工藝技術分析
1.1零件的生產類型
根據設計題目可知:Q=2000臺/年,n=1件/臺;結合生產實際,備品率a和廢品率b分別取為5%和2%。代入公式(4-1)得該零件的生產綱領:
N=20001(1+5%)(1+2%)=2142件/年
零件是機床上的齒輪,質量為1.36kg,查表4-2可知其屬輕型零件,生產類型為中批量生產。
1.2分析圖例零件結構
Φ68k7mm內孔 IT7 Ra0.8
Φ90mm外圓表面 IT13 Ra3.2
Φ1
3、06.5mm外圓表面 IT12 Ra6.3
Φ94內孔 IT13 Ra6.3
齒面 Ra1.6
鍵槽 IT13 R3.2
Φ5通孔及錐形沉頭孔
Φ71內孔槽 IT13 Ra6.3
端面 IT13 Ra6.3
倒角,倒圓角
該零件的基本類型為軸類零件
主要表面:Φ68k7mm內孔
次要表面:其他表面
結構工藝分析:
該零件結構工藝性良好。
1.3確定毛坯尺寸
該毛坯采用模鍛件,45鋼
1.4零件的加工工藝路線
Φ68k7mm內孔 IT7 Ra0.8 粗鏜-半精鏜-精鏜
4、
Φ90mm外圓表面 IT13 Ra3.2 粗車-半精車
Φ106.5mm外圓表面 IT12 Ra6.3 粗車
Φ94內孔 IT13 Ra6.3 粗鏜
齒面 Ra1.6 粗滾-精滾
鍵槽 IT13 R3.2 粗銑
Φ5通孔及錐形沉頭孔 鉆-锪
Φ71內孔槽 IT13 Ra6.3 車
端面 IT13 Ra6.3 粗車
倒角,倒圓角 車
1.5劃分工序
該零件的加工屬于中批量生產,采用工序及不過于分散,也不過于集中的原則,將能在一次安裝中加工的加工內容作為一道工序。
將粗車一端外圓表面及其端面,粗鏜一端的孔放在一道工序中。
5、將粗車另一端外圓表面及其端面,粗鏜另一端的孔放在一道工序中。將各外圓表面及其端面的半精加工和半精鏜放在一道工序中。將精鏜孔放在一道工序中。將滾齒放在一道工序。將銑鍵槽作為一道工序。將鉆孔和锪孔作為一道工序。倒角作為一道工序。
1.6確定各工序順序
1、 以Φ106.5mm外圓及端面定位,粗車外圓Φ90mm,粗車外圓Φ117mm,粗鏜Φ68mm孔
2、 以粗車后Φ90mm外圓及端面定位,粗車外圓Φ106.5mm,車6mm1.5mm溝槽,倒角
3、 調質
4、 以Φ106.5mm外圓及端面定位,半精車另一端面,半精車外圓Φ90mm,半精車外圓Φ117mm,半精鏜Φ68mm孔,倒角
6、5、 以Φ90mm外圓及端面定位,精鏜Φ68k7mm孔,鏜Φ71mm的內孔溝槽,倒角
6、 以Φ68k7mm孔及端面定位,滾齒,粗滾。
7、 以Φ68k7mm孔及端面定位,滾齒,精滾。
8、 以Φ68k7mm孔及端面定位,粗銑4個鍵槽
9、 以Φ68k7mm孔、端面及一個鍵槽定位,鉆4個Φ5小孔,锪沉頭孔
10、 檢驗
11、 入庫
1.7熱處理及其他工序的安排
如前所述,在鍛造后進行正火處理,在粗加工后進行調質處理。
調質處理后進行中檢,加工完成后進行終檢。
2 夾具設計總圖 夾具零件圖 工件零件圖(圖附設計書后)
3夾具設計分析
3.1夾具原理分析
夾緊
7、機構:手動螺旋夾緊,通過擰緊左側螺母使壓板壓緊共建,實現夾緊,結構簡單,裝夾方便。
對刀裝置:采用鉆套對刀。
夾具體:分度裝置(銷)固定在夾具體上,這樣共建與夾具連接起來實現定位, 分度,夾緊,對刀功能。
使用說明
把工件裝夾上去,用銷與鍵槽配合,裝上墊圈,擰緊螺母,達到夾緊力要求,鉆Φ5孔,再松開螺母,拿開墊圈,旋轉工件,再次用銷與鍵槽配合,裝上墊圈,擰緊再鉆第二個Φ5孔,共鉆4個Φ5孔,然后換刀锪Φ6的孔。
3.2夾具定位原理分析
該夾具是用來在Φ106.5 0 -0.4 外鉆4Φ5的空,再锪4Φ6的孔。主要定位元件有Φ68h6的芯軸和16 的銷。對于锪的誤
8、差主要限制z和y方向自由度,對于空的位置尺寸誤差主要限制x方向自由度,對于角度誤差主要限制x、y的自由度,共限制了5個自由度。
3.3定位誤差分析
1、定位基準與設計基準重合,所以基準不重合誤差為0
2、基準位置誤差
①夾具體孔Φ50K6與芯軸Φ50h5
由于這兩個尺寸采用過盈配合,而過盈配合主要用于孔、軸間的緊固連接,所以對工件加工誤差影響不大。
②工件Φ68K7與芯軸Φ68h6
采用間隙配合,所以對工件加工產生了位置誤差。因為工件的軸向自由度被約束了,所以該方向誤差可省略。
而徑向方向可分為x與y方向的誤差,x方向對45角有影響,y方向對锪的深度有影響。
計算如下:工件尺
9、寸: 芯軸尺寸:
最大間隙△=0.009-(-0.019)=0.028
∴y方向對锪的深度誤差為0.028
X方向對45角的誤差為 ,r為孔位置的最大半徑,而r的最大半徑為53.05,所以
∴x方向對45角的誤差為0.030
③襯套Φ12H7與鉆套Φ12h6
采用間隙配合,所以存在兩個方向的誤差,分為軸向與徑向的誤差。軸向的誤差對45角有影響,徑向的誤差對孔的位置尺寸有影響。計算如下:
襯套: 鉆套:
最大間隙△=0.018-(-0.011)=0.029
∴孔的位置尺寸誤差為0.029
軸向對45角的誤差計算為=arctan 0.029/12=0.138
∴軸向
10、對45角的誤差為0.138
④鉆模板Φ18H7與襯套Φ18h6
采用間隙配合,所以存在兩個方向的誤差,分為軸向與徑向的誤差。軸向的誤差對45角有影響,徑向的誤差對孔的位置尺寸有影響。計算如下:
鉆模板: 襯套:
最大間隙△=0.018-(-0.011)=0.029
∴孔的位置尺寸誤差為0.029
軸向對45角的誤差計算為=arctan 0.029/12=0.138
∴軸向對45角的誤差為0.138
⑤鍵槽 與銷
采用間隙配合,圍繞軸線旋轉的移動對45角有影響,計算如下:
最大間隙△=0.018-(-0.011)=0.029
,r為53.05,∴θ=arct
11、an 0.06/53.05=0.065
∴對45角的誤差為0.065
總誤差
角度總誤差為0.065+0.030+0.138+0.138=0.371
對锪的深度總誤差為0.028
對孔的位置尺寸總誤差為0.029
A 、45角的精度等級為IT13,查表可得 ,而總誤差為 ,在誤差范圍內,合格
B 、锪的精度等級為IT13,查表可得,而總誤差為,合格
尺寸鏈計算如下:
增環(huán)為A1=64 封閉環(huán)為N,減環(huán)A2=3,A3=2.5,A4=12,A5=20,封閉環(huán)公差為δN=δA1+δA2+δA3+δA4+δA5,而A2+A3+A4+A5的公差為0,所以封閉環(huán)δN=δA
∴
12、C、由尺寸鏈可得孔的位置尺寸誤差范圍是 ,而總誤差為合格
3.4夾緊力分析
夾具采用螺旋夾緊機構,查表得:
鉆頭直徑為5,即d=5,=320,=1.2
鉆孔進給量:
修正值:
鉆孔軸向力為:
取摩擦系數f=1.2
所以最小夾緊力為:
加工性質系數K1=1.1 基本安全系數K2=1.1
斷續(xù)切削系數K3=1.1 道具鈍化系數K4=1.1
所以實際最小夾緊力為:
總結
在郭老師的指導下,我完成了此次機械加工工藝與夾具課程設計,在這次設計過程當中,我初步了解了日常生產工藝規(guī)程的整個流程,也能初步的運用所學的相關知識解決一些在制定工
13、藝過程中所遇的問題。為以后的學習,工作打下了一定的基礎,最重要的是培養(yǎng)了我們實際問題的能力。
通過完成這次課設,我感覺到自己專業(yè)基礎知識還比較薄弱,將理論知識運用到實際問題中的能力欠佳,在今后的學習中應該繼續(xù)努力用知識充沛自己的頭腦;同時,注意提高自己的動手能力以及將理論知識運用到實際中的能力。
參考文獻
[1]機械制造工藝設計簡明手冊 機械工業(yè)出版社 李益民主編
[2]機械制造工藝與裝備習題集和課程設計指導書 化學工業(yè)出版社 倪森壽主編
[3]機械制造工藝及設備設計指導手冊 機械工業(yè)出版社 李云主編
[4]機械制造工藝學 機械工業(yè)出版社 王先逵主編