CA6140車床手柄座課程設(shè)計(jì)

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1、CA6140車床手柄座M5.5mm油孔夾具課程設(shè)計(jì) 零件的分析 零件的作用 零件的工藝分析 CA6140車床手柄座的加工表面分四種,主要是孔的加工,圓柱端面的加工,槽的加 工,螺 紋孔的加工,各組加工面之間有嚴(yán)格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度 要求,特別是 孔的加工,幾乎都要保證Ra1.6mm的表面粗糙度,因而需精加工, 現(xiàn)將主要加工面分述如下:孔的加工 該零件共有5個(gè)孔要加工:cp 45mm是零件的主要加工面,多組面,孔與其有位置 尺寸度要求,因而是后續(xù)工序的主要精基準(zhǔn)面,需精加工且盡早加工出來(lái);(p 10mm 孔與R13mm 有平行度要求,也要精加工;4mm是不通孔,特別

2、注意該孔的加工深度;cp 5mm圓 錐孔雖是小孔,但由于表面粗糙度要求高,仍需精較。Q 5.5mm油孔是本組成員本次 夾具設(shè)計(jì)的重點(diǎn)工序,它與槽14mm的小端面有7mm的尺寸位置要求,并且其孔的 加工精度有 R3.2 的要求,因此對(duì)其也應(yīng)該要進(jìn)行精校。 面的加工 該零件共有3個(gè)端面要加工:cp 45mm圓柱小端面精度要求較高,同時(shí)也是配合 (p25mm 孔作為后續(xù)工序的精基準(zhǔn)面,需精加工;(p 45mm圓柱大端面以及cp 25mm孔端面粗銃既 可。 槽的加工 該零件僅有2個(gè)槽需加工:cp 25mm孔上鍵槽兩側(cè)面粗糙度為Ra1.6mm,需精加 工,底面加工精度要求不高,但與R13m

3、m孔上表面有30mm的尺寸要求,而加工鍵 槽時(shí)很難以cp 45mm上表面為定位基準(zhǔn),因而要特別注意尺寸鏈的推算,保證加工尺 寸要求;深槽要注意加工深 度,由于表面粗糙度為Ra6.3mm,半精銃即可。 螺紋孔的加工M10mm螺紋孔的加工,它與R13mm孔和cp 25mm孔中心線有30 角度 要求,同時(shí)中心線與cp 45mm圓柱端面有11mm的尺寸位置要求。 由以上分析可知,該零件的加工應(yīng)先加工cp45mm圓柱兩端面,再以端面為基準(zhǔn)加工作 為后 續(xù)工序主要精基準(zhǔn)的cp 25mm孔,進(jìn)而以該孔為精基準(zhǔn)加工出所有的孔,面,槽,螺紋 孔等。 工藝規(guī)劃設(shè)計(jì) 毛坯的制造形式 零件材料為HT200

4、,根據(jù)選擇毛坯應(yīng)考慮的因素,該零件體積較小,形狀較復(fù)雜, 外表面采用不去除材料方法獲得粗糙度要求,由于零件生產(chǎn)類型為成批,大批生 產(chǎn),而砂型鑄造生產(chǎn)成本低,設(shè)備簡(jiǎn)單,故本零件毛坯采用砂型鑄造。 由于零件上孔都較小,且都有嚴(yán)格的表面精度要求,故都不鑄出,留待后續(xù)機(jī) 械加工反而經(jīng)濟(jì)實(shí)用。 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基準(zhǔn)選擇的正確與合理,可以使加 工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高,否則,不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出,更有 甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)為后續(xù)加工提供精基準(zhǔn),由于該零件毛坯沒(méi)有鑄孔,故只能以3 個(gè)主要端面為基

5、準(zhǔn),由于cp 45mm小端面表面粗糙度為Ra3.2mm,若直接以大端面為 粗基準(zhǔn),恐不能一次達(dá)到加工精度,故先以cp 45mm小端面為粗基準(zhǔn),粗銃cp 45mm大 端面,再以中45mm大 端面為基準(zhǔn),精銃小端面,并保證尺寸43mm。 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)主要考慮如何保證加工精度和裝夾方便,前面已多次提過(guò)以(p 25mm孔為第 精基準(zhǔn),(p 45mm圓柱小端面作為基準(zhǔn)先加工出cp 25mm孔,然后作為輔助基準(zhǔn)面配合 (p 25mm孔加工后續(xù)工序中的孔,面,槽,螺紋等。 工藝路線的擬定 擬定工藝路線的容除選擇定位基準(zhǔn)外,還要選擇各加工表面的加工方法,安排工 序的先 后順序,確定加工設(shè)備,

6、工藝裝備等。工藝路線的擬定要考慮使工件的幾何形 狀精度,尺寸 精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理保證,成批生產(chǎn)還應(yīng)考慮采用組合 機(jī)床,專用夾具,工 序集中,以提高效率,還應(yīng)考慮加工的經(jīng)濟(jì)性,以便使生產(chǎn)成 本盡量下降。 3.3.4工藝方案的確定 I .粗銃(p45mm圓柱大端面,以(p45mm圓柱小端面為定位基準(zhǔn) II .半精銃(p45mm圓柱小端面,以(p45mm大端面為定位基準(zhǔn); III .擴(kuò),較(p 25H8mm孔,以(p 45mm圓柱大端面為定位基準(zhǔn);IV.鉆,擴(kuò)較 (p10H7mm以,(p25H8mm孔和(p45mm圓柱小端面為基準(zhǔn); V .粗銃(p14mm孔端面,利用(p4

7、5mm圓柱小端面,(p25H8mm孔和OH7mm孔定 位,保證尺寸43mm; VI .鉆,擴(kuò)成(p14H7mm孔淀位與V工序相同,保證孔深度25mm; VII .鉆,攻M10mm螺紋孔,定位與V工序相同; VIII .鉆鉉(p5mm圓錐孔,定位與V工序相同; IX .插鍵槽,為便于加工,以(p45mm圓柱小端面,(p10H7mm孔和q)14H7mm孔端面 定位,同時(shí)要保證尺寸27.3H11mm; X .銃槽定位與V工序相同,保證尺寸30mm; XI .鉆銀(p5.5mm孔淀位與V工序相同; XII .去銳邊,毛刺,尤其注意cp25H8mm孔表面可能因?yàn)殂@M10mm螺紋孔以及插槽

8、帶來(lái)的表面鱗次損傷; X此終檢,入庫(kù)。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的確定 CA6140車床手柄座零件材料為HT200,毛坯重量約為0.73kg ,生產(chǎn)類型為大批生 產(chǎn),采用砂型鑄造生產(chǎn)。 毛坯鑄造時(shí)可以將(p25孔直接鑄造出來(lái),由于其余孔均有精度要求,且尺寸小, 均不鑄出。故僅確定三個(gè)端面的相關(guān)尺寸。 查表確定加工余量: 砂型鑄造,材料為灰鑄鐵,機(jī)器造型,公差等級(jí)為CT8?12,取CT10,加工余量 等級(jí)E?G,取G. 切削余量:查表,基本尺寸小于100mm,加工余量為1.4mm; 基本尺寸小于63mm,加工余量為0.7mm。 鑄件公差等級(jí):查表,基本尺寸小于100mm,取3

9、.2mm; 基本尺寸小于63mm,取2.8mmo 3.4.1 (p45mm圓柱兩端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,(p 45mm圓柱兩端面經(jīng)過(guò)兩道工序,先粗銃(p45mm圓柱大端面,再 粗, 精銃(p 45mm圓柱小端面,各步余量如下: 粗銃:由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷》表3223,其余量值規(guī)定,對(duì)于小端面 (W50mm)為1.0-2.0mm,現(xiàn)取1.8mm。表3.2-27粗銃平面的厚度偏差(W 30mm) 為-0.25 0.39mm, 現(xiàn)取一0.30mm。 精銃:由《加工工藝手冊(cè)》表3.2-25 ,其余量規(guī)定值為1.0mm。 故鑄造毛坯的基本尺寸為43 + 1.2+

10、1.8+l.0=47mmo又根據(jù)前面鑄件尺寸公差 標(biāo)準(zhǔn) 值,取尺寸公差為2.8mm。故: 毛坯的名義尺寸:43 + 1.2 + 1.8 + 1.0 =47mm; 毛坯的最小尺寸:47—1.4 =45.6mm;毛坯的最大尺寸:47+ 1.4 = 49.8mm; 粗銃大端面后的最大尺寸:43+ 1.0 + 1.2 =45.2mm;粗銃大端面后的最小尺 寸:45.2 —0.30 = 44.9mm;粗銃小端面后的最大尺寸::43 +1.0 = 44mm;粗 銃小端面后的最小尺寸::44一0.30 = 43.7mm。精銃后尺寸與零件尺寸相同, 但由于設(shè)計(jì)零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí), 現(xiàn)按《加

11、工工藝手冊(cè)》表5.29,粗銃T精銃所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度取IT8,按入體原則取值。故精 銃后 尺寸為mm 3.4.2 中心線端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,25H8mm孔中心線距離小端面的毛坯基本尺寸為43+ 1.2 = 44.2mm,故: 毛坯的名義尺寸:43+ 1.2 = 44.2mm; 毛坯的最大尺寸:44.2 +1.4 = 45.6mm;毛坯的最小尺寸:44.2—1.4 = 42.8mmo由于(p 25H8mm孔有8精度要求,Ra= 1.6mm;根據(jù)《加工工藝手 冊(cè)》表3.2-10,加工該孔的工藝為: 因此查《實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表3.9得其孔的加工余量為2

12、~ 5mm,我們?nèi)? 為3mm, 故: 擴(kuò)孔:(p 24.8mm 2Z= 1.8mm(Z為單邊加工余量); 較孔:cp 25H8mo m 毛坯(p 25mm孔的尺寸為:25.3=22mm 3.4.3 4H7mm孔端面毛坯尺寸及加工余量計(jì)算 根據(jù)工序要求,314H7mm孔端面僅由粗銃得到,故cp 14H7mm孔端面距cp 25H8mm孔中 心線的毛坯基本尺寸為43 + 1.2 = 44.2mm,故: 毛坯的名義尺寸:43+ 1.2 = 44.2mm; 毛坯的最大尺寸:44.2 +1.4 = 45.6vmm; 毛坯的最小尺寸:44.2 —1.4 = 42.8mm。 粗銃后尺寸應(yīng)

13、于零件圖尺寸相同,但由于零件圖紙并未給出具體的公差等級(jí), 現(xiàn)按前面 粗銃平面厚度偏差取一 0.28mm。故粗銃后的尺寸為mm 其他毛坯尺寸由于零件圖紙未做具體的工序尺寸要求,且對(duì)后面諸孔,槽的加 工影響不 大,僅荒銃即可,故不再一一贅述分析。 3.5其他尺寸極其加工余量的確定 其他工序尺寸包括5個(gè)孔,2個(gè)槽,1個(gè)螺紋孔的基本尺寸,現(xiàn)僅分析主要的5 個(gè)孔的 加工余量及尺寸偏差。 5個(gè)孔均不鑄出,機(jī)械加工出來(lái),根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》,由于5個(gè)孔的表面粗 糙度要 求均較高,所以都要經(jīng)過(guò)精錢工序,具體工序尺寸和加工余量為: (1) (p 10H7mm 孔, Ra= 1.6mm; 根

14、據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表3.2-9 ,加工該孔的工藝為: 鉆一粗鉉T精錢 籍都%普懦。m 粗鉉:(p 9.96mm; 2)(p 14H7mm 孑L Ra= 1.6mm; 精較:(p 10H7mo m 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表3.2-9 ,加工該孔的工藝為: 鉆一擴(kuò)71粗轉(zhuǎn)精算 鉆一擴(kuò)一粗鉉T精錢 (p 13.0mm; cp 13.85mm; 2Z = 0.85mm(Z 為單邊加工余量) (p 13.95mm; (p 14H7m。m ⑸ cp 5mm 圓錐 Ra= k6mm; 一 I 7 由于零件圖紙未給出具體的公差等級(jí),現(xiàn)也按H7公差等級(jí)加工,按表3.2-9 , 加

15、工該孔的工藝為: 鉆T精錢 鉆孔:(p 4.8mm; 精較:cp 5H7mm。 (4) (p 5.5mm孔,Ra= 3.2mm。由于也未給出公差等級(jí),現(xiàn)同樣按(p5mm圓錐 孔加工方式:鉆一精狡 鉆孔:(p 4.8mm; 精較:(p 5.5H7mmo 3.6確定各工序切削用量及基本工時(shí) 3.6.1 工序I :粗銃q)45mm圓柱大端面 機(jī)床:X51立式銃床 刀具:高速鋼端銃刀,直徑D=50mm,齒數(shù) Z=6根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取每齒進(jìn)給量f=0.15mm/乙根 據(jù)《切削 工藝手冊(cè)》表3.9 ,取錢削速度Vc=20m/min。則fr=f*vc=127.4r

16、/min。 按機(jī)床選取銃刀轉(zhuǎn)數(shù)n=160r/min ,則實(shí)際切削速度Vc=25.12m/min.,工作臺(tái)每 分鐘進(jìn)給量F = S*Z*F z =144mm/min ,銃床工作臺(tái)進(jìn)給量f=150mm/min, 基本工時(shí)t=0.65min。 按《加工工藝手冊(cè)》表6.2-5 , 3.6.2 工序II :半精銃(p 45mm圓柱小端面 機(jī)床:X51立式銃床 刀具:高速鋼端銃刀,直徑D=50mm,齒數(shù)Z=6 (1)粗銃(p 45mm小端 銃削余量Z=1.2mm, 同樣查表選取確定 f=20m/min , fv=0.15mm/Z ,則 Vc=127.4r/min , 同樣選取 vc=1

17、60r/min ,貝lj f=25.12m/min. , F = S*Z*F z =144mm/min , 取 vc=150mm/min 基本工時(shí)t=0.43min。 (2)半精銃(p45mm小端面 加工余量Z=1.0mm, 查表確定 f=20m/min , fv =0.15mm/Z ,貝lj Vc==127.4r/min , 選取 Vc=160r/min ,則 f=25.12m/min. , vc=144mm/min, 取 vc=100mm/min , 基本工時(shí)t=0.65min。 3.6.3 工序 III:擴(kuò),較(p 25H8mm 孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)擴(kuò)

18、孔(p24.8mm 刀具:高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆,D=24.8mm 雙邊余量2Z=1.8mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.10查的擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量 f=0.7-0.8mm/r ,并由《加工工藝手冊(cè)》表4216取fz=0.72mm/r ,擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí), 根據(jù)《切削工藝手冊(cè)》表2.15查得f=14m/min ,故 f=7?4.7m/min ,則==89?60r7min , 按機(jī)床選取 fr=68r/min ,則 f=5.29m/min., (2)較(p25H8mm 孔 刀具:(Wj速鋼錐柄機(jī)用較刀,D=25mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=1.0?1.5mm/r,并由《加工工藝

19、手 冊(cè)》 表 4.2-16 選取 fz=1.22mm/r ,取切削深度 h=0.15~0.25mm, f=4~8m/min ,則 fr=51 -102r/min , 按機(jī)床選取 fr=68r/min ,則 f=5.34m/min., 基本工時(shí)t=0.65min。 3.6.4 工序IV :鉆,較(p10H7孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)鉆0mm 孔 刀具:局速鋼錐柄麻花鉆,D=9.8mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.17mm/r ,由表2.15取 vc=23m/min ,則 fr=747.4r/min 按機(jī)床選取 n=960r/min ,則 vc=29.5

20、4m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 (2)粗餃(p9.96mm 孔 刀具:圖速鋼錐柄機(jī)用釵刀,D=9.96mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.17mm/r ,根據(jù)表2.15取 f=6m/min ,則 fr=191.85r/min 按機(jī)床選取 fr=195r/min ,則 f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=0.19min。 (3)精—cp10H7孔 刀具:圖速鋼錐柄機(jī)用較刀,D=10mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.8mm/r ,根據(jù)表2.15取 f=6m/min , 則 fr=191.85r/min , 按機(jī)床選取 fr=195

21、r/min ,則 f=6.1m/min., 基本工時(shí)t=1.1min o 基本工時(shí)t=0.31min 。 3.6.5 工序V :粗銃(p14mm孔端面 機(jī)床:X51立式銃床 刀具:局速鋼端銃刀,D=30mm ,Z=6 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取asp=0.15mm/Z,根據(jù)《切削工 藝手冊(cè)》表 3.9 ,取 f=20m/min,則 fr=212.3r/min , 按機(jī)床選取 fr=220r/min ,則 f=20.72m/min. , vc =198mm/min , 取 vc=150mm/min, 基本工時(shí)t=0.33min。 3.6.6 工序 V

22、I :鉆,較(p14H7mm 孔 機(jī)床:Z535立式鉆床 (1)鉆孔 q)13mm 刀具:局速鋼錐柄麻花鉆,D=13mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.36mm/r ,由表2.15取 f=14m/min , 貝lj fr=343r/min , 按機(jī)床選取 fr=272r/min ,則 f=11.10m/min., 基本工時(shí)t=0.36min。 (2)粗一(p13.95mm 孔 刀具:局速鋼錐柄機(jī)用釵刀,D=13.95mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊(cè)》表4.2-16 取 fz=0.81mm/r , =4~8m/m

23、in ,則 fr=91~182r7min , 按機(jī)床選取 fr=140r/min ,則 f=6.13m/min., 基本工時(shí)t=0.31min。 (3)精銃(p14H7mm 孔 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用錢刀 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得f=0.5~1.0mm/r,并由《加工工藝手冊(cè)》表4.2- 16 取=0.62mm/r , =4~8m/min ,則 f=91-182r/min , 按機(jī)床選取 fr=140r/min ,則 f=6.15m/min. 基本工時(shí)t=0.40min。 3.6.7 工序VII :鉆,攻M10mm螺紋孔 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆(p8.5m

24、m 孔 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=8.5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.28mm/r ,由表2.15取 f=16m/min , 貝lj fr=600r/min , 按機(jī)床選取=545r/min ,貝lj =14.55m/min., 基本工時(shí)t=0.10min。 (2)攻螺紋M10mm 刀具:高速鋼錐柄機(jī)用絲錐 等于工件螺紋螺距p,即fz=1.25mm/r ,由《切削工藝手冊(cè)》取f=7.5 m/min ,貝lj fr=298r/min , 按機(jī)床選取 fr=272r/min ,則 f=6.8m/min., 基本工時(shí)t=0.05min。 3.6.8 工序VII

25、I :鉆,較(p 5mm圓錐孔 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆cp4.8mm圓錐孔 刀具:高速鋼麻花鉆,D=5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.7查得fz=0.10mm/r ,由表2.15取 f=20m/min ,則 貝lj fr=1326r/min , 按機(jī)床選取 fr=1360r/min ,則 f=20.5m/min., 基本工時(shí)t=0.096min。 (2) . (p5mm 孔 刀具:局速鋼錐柄機(jī)用機(jī)用較刀,D=5mm 由《切削工藝手冊(cè)》表2.24查得fz=0.6mm/r ,根據(jù)表2.15取f=6m/min , 貝Ij fr=382.17r/min 按機(jī)床選取 fr

26、=392r/min ,則 f=6.15m/min., 基本工時(shí)t=0.055min。 2.6.9 工序X :銃槽 機(jī)床:X63臥式銃床 刀具:高速鋼圓柱形銃刀,D=13mm, Z=6 (1)第一次走刀 根據(jù)《加工工藝手冊(cè)》表2.4-73 ,取fz=0.2mm/Z,根據(jù)《切削工藝 手冊(cè)》表3.9 , 銃削速度 vc=15m/min。則 fr=367.5r/min。 按機(jī)床選取 fr=375r/min ,貝Ij f=15.31m/min. , vc =56.25mm/min , 基本工時(shí)t=0.94min (1)第二次走刀 切削用量與第一次走刀完全相同,fz=0.2mm/Z ,

27、 f=15.31m/min , vc =56.25mm/min 基本工時(shí)t=0.94min。 2.6.10 工序 IX 機(jī)床:Z525立式鉆床 (1)鉆(p4.8mm 孔 刀具:高速鋼錐柄麻花鉆,D=4.8mm由《切削工藝手冊(cè)》表2.7 查得: 選擇4.8mm的高速鋼錐柄麻花鉆 f 機(jī) 0.10mm/ r Vc查 20m / min 1326(r/min) 1000Vc 查 1000 20 n杳 ~ 0 4.8 按機(jī)床選取n機(jī)1360r/min 基本工 Rd. i5326o3o,i2O.O75(min) V 的機(jī) c機(jī) 1000 ⑵較5.5mm孔: 選擇5.

28、5mm的錢刀 4 .8 1360 1000 20 .5( m / min) f 機(jī) 0.6mm / r 1000 Vc^ n查 ? 1000 6 5.5 347 .42 (r/m in) 按機(jī)床選取ru392r/min d 0門(mén)機(jī) 1000 5 .5 392 1000 6.77 ( m / min) 基本工時(shí): t 5232t 392 0.6 0.043 min 四、專用夾具設(shè)計(jì) 由于生產(chǎn)類型為成批,大批生產(chǎn), 勞動(dòng)強(qiáng)度,需設(shè)計(jì)專用夾具。 要考慮生產(chǎn)效率,降低保證加工質(zhì)量,故 4.1 定位方案的確定 4.1.1 工序要求 本次設(shè)

29、計(jì)選擇設(shè)計(jì)的是工序X的夾具,主要是針對(duì)鉆,錢(p 5.5mm孔的夾具 它將用于Z525立式鉆床。 該工序要求(p5.5mm油孔中心線與14mm槽端面(往小端面走的那個(gè)面)有7mm 的位置 要求,因此可以得出該孔在14mm槽的正中心,并且還要求其孔深剛好鉆通到鍵槽 位置為止,不能鉆到<p 25的下一端面。由于小端面經(jīng)過(guò)精銃,精度比較高,因而工 序基準(zhǔn)為 (p45mm 小端面,同時(shí)為了便于立式鉆床加工,零件應(yīng)倒轉(zhuǎn)180。定位,因而也可以采用(p 25H8mm 和(p10H7mm兩孔為定位基準(zhǔn),保證其加工要求。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)首先滿足這些要求,在 保證較高的生產(chǎn)效率的前提下,還應(yīng)考慮夾具體制造工

30、藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。加工過(guò) 程中夾具的操作 應(yīng)方便,定位夾緊穩(wěn)定可靠,并且?jiàn)A具體應(yīng)具有較 好的剛性。 左圖為圖2攻 (p5.5mm油孔工序簡(jiǎn)圖 如圖2所示,為了 加工(p 5.5螺紋孔,必 須使其完全定位。因此初 步的設(shè)計(jì)方案如下,首先 必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖 2所示,這樣垂直豎立放 置,便于立式鉆床加工。 那么要使其完全定位,可 以采用: ⑴一面兩銷定位,以(p25H8mm和OH7mm兩孔為定位基準(zhǔn)就 可以滿足其要求。 (2) 一面加圓柱銷和半“ V”形塊定位,以(p25H8mm為定位 基 準(zhǔn),再在R13外圓表面用“ V”形塊定位。 412確定最佳定位方式如左圖所示,比較以上兩

31、個(gè)方案,明顯第 一個(gè) 要好得多因(p25H8mm和(p1 OH7mm兩孔 的中心線在同一直 線上,所以只要將其兩銷定在同一平面同一直線上,就可以很快的將 其定位(如圖垂直放置);而第二個(gè)方案和第一個(gè)方案不同點(diǎn)在于用的 是“ V”型快定 位,要使零件很快 垂直放置定位很 難,并且需要量具 對(duì)其精確測(cè)量,增 加了工時(shí)。因此, 選擇一面兩銷定位 最佳! 如上圖所示, 一面限制的自由度 有3個(gè),一個(gè)銷釘 限制一個(gè)自由度, 兩個(gè)一起再 限制一個(gè)自由度;為使定位可靠,加工穩(wěn)定,我所設(shè)計(jì)的定位方 案如附圖A1圖紙—— 手柄座夾具體裝配圖所示,總共限制了工件的全部6個(gè)自 由度,屬于完全定位。在該定

32、位方案中,(p 45mm圓柱小端面被夾具體上的一個(gè) 支撐面頂住,限制了 x軸的移 動(dòng),y軸的旋轉(zhuǎn),z軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。325H8mm孔插入短銷,限制了 y軸 的移動(dòng),z軸的移動(dòng),(p10H7mm孔中插入削邊銷,限制了 x軸的旋轉(zhuǎn),這樣6個(gè)自 由度全部被限制。定位面板如附圖A1圖紙——手柄座夾具體裝配圖所示。 4.1.3 定位誤差分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工 誤差。對(duì)于夾具設(shè)計(jì)中采用的定位方案,,只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng) 尺寸或位置公差的1/3 — 1/2,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。 對(duì)于本次設(shè)計(jì)的夾具,需要保證的尺寸要

33、求:保證油孔軸線距cp45mm圓柱小端面 17+7=24mm,保證螺紋孔軸線與(p 25H8mm和(p 10H7mm兩孔的中心線成50mm。 對(duì)于24mm的要求,由于定位基準(zhǔn)也是(p 45mm圓柱小端面,故基準(zhǔn)不重和誤差 為 。,且 由于(p 45mm圓柱小端面經(jīng)過(guò)半精銃,表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm,故可認(rèn)為(p 45mm 圓柱小端 面的平面度誤差為0,即不存在基準(zhǔn)位置度誤差,綜上所述,只要支撐面的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 得到保證,是不存在定位誤差的。 對(duì)于本工序要求,定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線,故基準(zhǔn)不重合誤差為 0o基準(zhǔn) 位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差,由于兩孔的表面精度

34、都達(dá)到 Ra1.6mm 都經(jīng)過(guò)精鉉,故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略,只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對(duì)位置關(guān)系 得到保證,定位誤差也是很小的。 綜上所述,該定位方案是符合加工要求的。 4.1.4 定位元件的型號(hào),尺寸和安裝方式 4.1.4.1 支撐面 在定位板面上做的一個(gè)突起4mm的 一個(gè) 支撐面,經(jīng)過(guò)精銃得到精度較高的平面。 其相關(guān)尺寸見(jiàn)右圖: 4.142短銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式 定位銷,查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》,確 GB2205-1999標(biāo)準(zhǔn),其相關(guān)尺寸見(jiàn)下圖 定削邊銷為 圖3削邊銷尺寸 它和定位面板上的(p10mm銷孔呈H7/r6mm過(guò)盈配合,并用螺母固定,防止鉆 孔時(shí)松

35、動(dòng),影響加工。 4.1.4,3圓柱銷 本設(shè)計(jì)方案選用固定式定位銷,由于加工的(p 5.5mm油孔恰好在定位基準(zhǔn) (p25H8mm 孔 表面上,打穿這面為止。若采用標(biāo)準(zhǔn)件,勢(shì)必影響(p 5.5mm油孔的加工,因此可專門(mén) 設(shè)計(jì)一 4.1.4.1支撐面 個(gè)短 銷, 其 如圖4所示: 圖4圓柱銷尺寸 圖中,該軸長(zhǎng)為115mm,軸頸半徑為12.5mm,與(p 25H8mm孔表面僅有長(zhǎng)度為 17mm的面 接觸,且為間隙配合,既保證了圓柱銷定位,又方便了裝夾工件。為了不影 響加工(p 5.5油孔,在標(biāo)準(zhǔn)銷元件上加上了長(zhǎng)為30mm的軸身,直徑為14mm,要比中 25H8mm 小 1

36、1 mm,即 其半徑之差為5.5mm,再加上鍵槽深度2.5mm,那么L=5.5+2.5=8mm,這樣當(dāng)鉆頭鉆(p 5.5mm孔至終點(diǎn)時(shí)不會(huì)損傷銷,銷也不會(huì)影響鉆孔。 該銷與定位面板上的銷孔呈H7/r6間隙配合,外加螺紋結(jié)構(gòu),用螺母固定。 4.2夾緊方案的確定 4.2.1 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 夾緊力方向原則: (1)夾緊力的作用方向不應(yīng)破壞工件的既定位置; (2)夾緊力的作用方向應(yīng)使所需夾緊力盡可能??; (3)夾緊力的作用方向應(yīng)使工件的夾緊變形最小。 夾緊作用點(diǎn)原則:G)夾緊里的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)夾具定位支撐元件或位于支撐元件 所形成的穩(wěn)定受力區(qū)域,以免工件產(chǎn)生位移和偏轉(zhuǎn); (2)夾緊

37、力的作用點(diǎn)應(yīng)正對(duì)工件剛性較好的部位上,以使夾緊變形盡可能少,有 時(shí)可 采用增大工件受力面積或合理分布夾緊點(diǎn)位置等措施來(lái)實(shí)現(xiàn); (3)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近工件的加工表面,以保證夾緊力的穩(wěn)定性和 可靠性, 減少工件的夾緊力,防止加工過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)。 根據(jù)以上要求,考慮加工零件的特點(diǎn)及定位方式,確定夾緊方式。本設(shè)計(jì)方案選 用的是螺旋夾緊機(jī)構(gòu),夾緊方向水平向右,通過(guò)螺母的轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)套在圓柱銷頭部 的墊片向右移動(dòng),進(jìn)而作用在工件 cp45mm圓柱大端面上,實(shí)現(xiàn)夾緊,具體夾緊裝 置的布置見(jiàn)A1圖紙。這種夾緊方式和夾緊裝置簡(jiǎn)單實(shí)用,且對(duì)于大批量生產(chǎn)能較快裝 夾工件,勞動(dòng)強(qiáng)度較小,成本低,簡(jiǎn)

38、單可靠。 另外,考慮到工件沿cp 25H8mm孔中心線軸向裝卸,因此為便于裝卸工件,該墊片 為開(kāi) 口墊片,螺母為小于(p25H8mm孔的小螺母,只要將開(kāi)口墊片取去,就可以很好的將零 件取 出。其圖如圖5 圖5墊片加緊圖 且墊片的孔應(yīng)與工件 柱銷的螺紋軸向行程至少要大于2倍的墊片厚度5mm, (p25H8mm孔同軸,保證夾緊力作用均勻可靠。 4.2.2夾具的操作及維護(hù) 安裝工件時(shí),應(yīng)先將螺母轉(zhuǎn)動(dòng)退出足夠的行程空間以便于取出墊片,安裝工件, 然后使工件的(p25H8mm孔穿過(guò)圓柱銷,使工件底部的(p10H7mm孔穿過(guò)短銷,將 (p45mm圓柱小端 面緊靠在

39、定位板上的支撐面上,這樣工件以45mm圓柱小端面為定位 基準(zhǔn)安裝。工件裝好 后,裝上開(kāi)口墊片,轉(zhuǎn)動(dòng)螺母,使開(kāi)口墊片靠緊 中45mm大端面并夾緊工件。加工完 成后松 開(kāi)工件,只需反向轉(zhuǎn)動(dòng)螺母,退出開(kāi)口墊片,即可取下工件。 夾具在使用中,應(yīng)注意檢查鉆套的磨損情況,如果磨損后不能精確保證加工精 度,則需 要更換鉆套。本夾具定位面板是受力部件,夾緊時(shí)檢查其是否發(fā)生受力變 形,如有變形,應(yīng) 及時(shí)設(shè)法修正,才能保證加工精度。為使其變形減小,需要嚴(yán)格控 制螺桿的夾緊力。 拔模,鑄造時(shí)為了從砂中取出木模而不破壞砂型,往往零件毛胚設(shè)計(jì)帶 有上 大下小的錐度,叫拔模斜度。(在其他有方面類似叫法)拔模斜

40、度有三種形 式:增加厚度法,加減厚度法,減小厚度法 ?拔模角度圍在-30 和+30 之間 4.2.3工藝卡片 大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 機(jī)械加「匚藝卡片 HT200 工件 名稱 名稱 訪 重量 牌號(hào) 名稱 匚序號(hào) CA6140 車 床手柄座 零件號(hào) 0.73kg 材料 同時(shí)加工 件數(shù) 毛坯 HBS151?229 設(shè)備 型號(hào) 方式鉆床 Z525 鑄件 夾具 0.72kg 輔助 工具 安裝 工 步 安裝及 工步說(shuō) 明 刀具 旦u 走 刀 長(zhǎng) 度 mm 走 刀 次 數(shù) 切削 深度 mm 進(jìn)給 旦 ML mm/r 主軸 轉(zhuǎn)速 r/min 切削 速度 m/min 基本 工 時(shí) min 1 鉆4.8 孔 高速鋼 麻花鉆 1 0.10 1360 20 0.75 2 較孔至 5.5 高速鋼 機(jī)用錢 刀 1 0.6 392 6.15 0.26 設(shè)計(jì)者 姜顯著 指導(dǎo)老師 文貴 共1 頁(yè) 第1 頁(yè)

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