年5月29日杠桿臂翻轉(zhuǎn)式鉆兩面孔夾具及工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)書文檔僅供參考此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)摘要根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先確定了杠桿臂的基本設(shè)計(jì)思路,經(jīng)過對(duì)該零件作用分析,形位公差分析、加工工藝、工序設(shè)計(jì)完成零件的工藝制造思路。而后確定了定位基準(zhǔn)的選擇,和夾緊方式的確定,最后經(jīng)過重復(fù)比對(duì)后使用Solidworks三維造型軟件進(jìn)行了初步的草圖繪制,確定夾具的外形尺寸,然后設(shè)計(jì)鉆模板和鉆套等,為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)減少非標(biāo)零件的設(shè)計(jì)和制造成本,選用了較多的螺釘螺母等非標(biāo)零件。本次夾具設(shè)計(jì)過程中夾具采用進(jìn)行緊湊的設(shè)計(jì)方案,這樣較為節(jié)省材料和成本,可是夾具的安裝定位顯得比較細(xì)致,空間利用率較高。為了方便的放入和取出工件而不對(duì)周邊產(chǎn)生操作影響和降低生產(chǎn)效率,采用了鉆模板的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式,左側(cè)的鉆模板在非工作時(shí)能夠方便的拉起,讓工件能夠順利放入,安裝完畢后翻下鉆模板?！娟P(guān)鍵字】杠桿臂,工藝,鉆夾具,夾緊,定位此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)AbstractAccordingtotherequirementsofdesign,firstdeterminethebasicdesignideasoftheleverarmeffect,throughthepartsanalysis,toleranceanalysis,processingtechnology,processdesigncompletepartsmanufacturingmethod.Thendeterminethelocationdatumselection,determinationandclampingway,finallyafterrepeatedcomparisonusingSolidworks3Dmodelingsoftwaremadepreliminarysketches,determinethesizeofthefixture,andthenthedrillingtemplatedesignanddrillingandsoon,inordertosimplifythedesignandreducethecostofdesignandmanufacturenon-standardparts,adoptsmorescrewsnutsandnon-standardparts.Clampthejigdesignprocesswasusedtodesigncompact,suchrelativelysavematerialsandcost,buttheinstallationoffixtureismeticulous,highspaceutilizationrate.Inordertofacilitateloadingandunloadingworkpiecewithoutsurroundingoperationeffectandreducetheefficiencyofproduction,usingaflipdesignpatterndrilltemplate,drillingtemplateleftcaneasilypullinthenonworking,lettheworkpiececanbesmoothlyinto,installedafterdrillingtemplate.[keyword]leverarm,process,fixture,clamping,positioning目錄緒論………………11.1機(jī)床夾具介紹………………….11.2現(xiàn)代夾具發(fā)展方向…………….…21.3研究目標(biāo)和任務(wù)………………21.4研究方向和方法…………………3第二章零件分析…………32.1零件作用……………………32.2零件的工藝分析………………3第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………43.1確定毛坯的制造形式…………43.2基面的選擇……………………43.3制定工藝路線………………43.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………53.5確定切削用量…………………53.6確定基本工時(shí)………………12第四章夾具設(shè)計(jì)…………174.1夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………184.1.1夾具的安裝和使用……………………194.1.2夾具的安裝和使用……………………194.1.3夾具的安裝和使用……………………194.2夾具的安裝和使用…………194.3翻轉(zhuǎn)式夾具與鉆床的固定…………………204.4定位誤差分析………………214.5夾緊力計(jì)算………21第五章翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計(jì)……………..………………225.1鉆床夾具的零件……………225.2夾具零件的設(shè)計(jì)……………235.3夾具體的設(shè)計(jì)………………24第六章總結(jié)……………24參考文獻(xiàn)……………………25第一章緒論1.1機(jī)床夾具介紹夾具從1787年至今經(jīng)過了在工業(yè)發(fā)展初期。夾具僅作為加工工藝過程中的輔助工具;到后期機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)大力發(fā)展后,成為主要工藝裝備;直到當(dāng)前近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合的一路發(fā)展歷程看來,夾具在工業(yè)生產(chǎn)中的重要地位?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造激烈競(jìng)爭(zhēng)夾具的應(yīng)用五花八門,近年來年柔性制造系統(tǒng)(FMS)、數(shù)控機(jī)床(NC),加工中心(MC)和成組加工(GT)的應(yīng)用使大批量生產(chǎn)的水平大幅提升。當(dāng)前主流的夾具設(shè)計(jì)要求1.縮短夾具的制造周期快速適用于新產(chǎn)品設(shè)計(jì)2.提高夾具的通用性特征3.向高精度機(jī)床等應(yīng)用進(jìn)行發(fā)展4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)5.氣壓液壓等原動(dòng)力的改進(jìn)應(yīng)用來提高裝夾效率1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面:1.精密化機(jī)械產(chǎn)品精度要求快速提高,夾具的精度要求也應(yīng)該同步提高。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,比如應(yīng)用于精密分度的多齒盤的精密夾具。2.高效化高效化夾具有自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具,該類夾具的應(yīng)用將繁重的體力重復(fù)勞動(dòng)力釋放出來,節(jié)約了人力成本。例如高速卡盤則可保證卡爪在高速狀態(tài)下依然能夠能正常夾緊工件,大幅度提高加工的效率。3.柔性化夾具的柔性化經(jīng)過調(diào)組合方式適應(yīng)工藝可變因素。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等,具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4.標(biāo)準(zhǔn)化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相關(guān)聯(lián)的,通用化方法包括:夾具、部件、元件、毛坯和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。當(dāng)前,中國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB2148~2249-80,GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn),組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。標(biāo)準(zhǔn)化是柔性化高效化的基礎(chǔ),標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,利用夾具來提高加工精度和生產(chǎn)率,減少勞動(dòng)力成本是主要的目標(biāo)。能夠預(yù)見的是夾具四個(gè)方面發(fā)展后可保證加工質(zhì)量降低生產(chǎn)成本。1.3設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)本次對(duì)于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是:1.完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定;2.完成鉆孔專用夾具的設(shè)計(jì)。3.運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量。4.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。經(jīng)過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效,省力,經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。5.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱,出處,能夠做到熟練的運(yùn)用。1.4主要研究方向與方法詳細(xì)分析零件的主要作用于零件尺寸外形結(jié)構(gòu),針對(duì)尺寸要求與形位公差要求,進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和方案對(duì)比,擇優(yōu)選擇,后續(xù)確定零件的粗基準(zhǔn)與精基準(zhǔn)要求后,針對(duì)雙工位加工的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出合理的夾緊方式,保證零件的安裝與定位得到充分保證。最后經(jīng)過三維軟件Solidworks繪制三維夾具,并經(jīng)過其與cad的轉(zhuǎn)化功能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,修改最后的工程圖紙,書寫全篇設(shè)計(jì)論文,列出加工工藝過程。第二章零件分析2.1杠桿臂零件的作用機(jī)床的杠桿臂主要的作用是實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作部件啟起、停止、變速、變向、操縱機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)裝置影響機(jī)床操縱動(dòng)作及控制機(jī)構(gòu)裝置運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。由于機(jī)床杠桿臂的重要作用因此需要有強(qiáng)度、剛度要求,尺寸精度,形狀精度。2.2零件的工藝分析零件工藝分析就是對(duì)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),尺寸精度,形位公差進(jìn)行分析和整合,而且聯(lián)系零件的使用方式和方法,考慮后期所需要額加工工藝與加工重點(diǎn),確定相應(yīng)的加工工藝設(shè)計(jì)出合理的夾具保證夾具的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。 圖2.1杠桿臂零件產(chǎn)品圖由于本次的杠桿臂零件的結(jié)構(gòu)屬于彎曲件有多處凸臺(tái),凸臺(tái)面有多處孔,各個(gè)孔型位置交錯(cuò)不一,因此常規(guī)的下料方式不能滿則,本次初步選擇的是鑄造成型工藝,選擇鑄造材料為QT500,該材料是球墨鑄鐵,此材料的特性是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,強(qiáng)度剛度好。對(duì)零件的尺寸進(jìn)行分析后能夠發(fā)現(xiàn)有四個(gè)面需加工,2個(gè)垂直平面銑削,3個(gè)通孔需鉆鉸加工(即?10+0.1?22+0.28?13+0.12)。各個(gè)孔的特點(diǎn)是,不在同一個(gè)平面上而且有孔是處于垂直位置處。根據(jù)產(chǎn)品圖尺寸及公差和形狀公差要求,選擇用普通銑床和鉆床即能保證該零件的加工,可是本次設(shè)計(jì)要求一次裝夾后需要加工兩個(gè)位置的孔,即圖中直徑為10和13的垂直交錯(cuò)孔,以保證孔的形狀與位置不因?yàn)槎啻窝b夾產(chǎn)生變化。第三章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1確定毛坯的制造形式本次零件的毛胚采用鑄造加工工藝,該加工工藝方法適合大批生產(chǎn)的金屬型模鑄造。鑄造后需要及時(shí)時(shí)效處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。零件的材料QT500。由于年產(chǎn)量為4000件,達(dá)到大批生產(chǎn)的水平。因此后續(xù)需要夾具設(shè)計(jì)來進(jìn)行輔助加工3.2基準(zhǔn)的選擇(1)粗基準(zhǔn)的選擇以杠桿臂鑄造件上表面即尺寸10的上頂面為粗基準(zhǔn)定位加工鑄件下底面,即尺寸25下底面。(2)精基準(zhǔn)的選擇以加工鑄件的下底面為基準(zhǔn)面加工杠桿臂零件尺寸10上頂面,并加工車床25上頂面,然后以杠桿臂尺寸10上頂面為基準(zhǔn),小端為精基準(zhǔn)定位加工小端尺寸10的下底面,保證尺寸39.5±0.5。3.3確定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下,能夠考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。表2.1工藝路線方案工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容車間工段工時(shí)準(zhǔn)終單件1鑄造木型鑄造及清理(注意工藝搭子面)鑄造車間12熱處理時(shí)效處理熱處理13銑削臺(tái)虎鉗上活,校正此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)金工車間34熱處理時(shí)效處理熱處理15銑削臺(tái)虎鉗上活,校正1.粗銑尺寸25上下端面至尺寸2.粗銑尺寸￠10上下端面保證尺寸39.5至要求3.粗銑尺寸42上下兩側(cè)面至尺寸金工車間3金工車間2金工車間18鉗工去毛倒鈍并清理金工車間19檢驗(yàn)檢驗(yàn)車間3.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。鑄造金屬型成型加工,材料是QT500球墨鑄鐵,毛坯的重量0.85kg。毛坯的余量制定根據(jù)所屬的鑄造材料以及本身最后成型的零件形狀與尺寸來進(jìn)行決定。后續(xù)的粗精加工在每次加工后都會(huì)預(yù)留余量并在粗加工后進(jìn)行熱處理釋放加工時(shí)的殘余內(nèi)應(yīng)力。本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。毛坯與零件不同的尺寸有:(見零件圖2.1)故臺(tái)階已被鑄出,根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]的粗加工:加工余量1mm,精銑的加工余量為0.5mm。3.5確定切削用量工序3:粗、精銑25下底面工步1:粗銑25孔下底面加工條件:工件材料:QT500,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床。刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:,,齒數(shù)。因其單邊余量:Z=1mm因此銑削深度ap=1mm每齒進(jìn)給量:取銑削速度。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:(式2.1)式中V—銑削速度;此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)工作臺(tái)每分進(jìn)給量::工步2:精銑尺寸25下底面加工條件:工件材料:HT200,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):,,齒數(shù)12。精銑該平面的單邊余量:Z=0.2mm銑削深度:=0.2mm每齒進(jìn)給量:取銑削速度:取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:工序3:粗精銑寬度為42mm的大端側(cè)面(1)粗銑寬度為42mm的側(cè)面加工條件:工件材料:QT500,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床。刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:,,齒數(shù)。因其單邊余量:Z=1mm因此銑削深度:ap=1mm此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量::被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,刀具切入長(zhǎng)度:(式2-2)刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1(2)精銑寬度為42mm的側(cè)面加工條件:工件材料:QT500,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):,,齒數(shù)12。精銑該平面的單邊余量:Z=0.5mm銑削深度:ap=0.5mm每齒進(jìn)給量:取銑削速度:取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(2.1)有:取此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1次工序7,鉆?20孔工件材料為QT500?？椎闹睆綖?22+0.28,公差為H7,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸,加工刀具分別為:鉆孔——Φ20mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ21.8mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——Φ22+0.28mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。(1)確定鉆削用量1)確定進(jìn)給量:,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。2)確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率由插入法得:,,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。,,故此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)3)校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即d0=20,,,相應(yīng)地軸向力,扭轉(zhuǎn),切削功率工序7,擴(kuò)孔至?21.8(1)確定切削用量1)確定進(jìn)給量取=0.57mm/r。2)確定切削速度及取。修正系數(shù):,故此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)工序7:鉸孔至?22+0.28,粗糙度為1.6um1)確定進(jìn)給量,按該表注4,進(jìn)給量取小值。查Z535說明書,取。2)確定切削速度及取,得修正系數(shù),故查Z535說明書,取,實(shí)際鉸孔速度各工序?qū)嶋H切削用量,根據(jù)以上計(jì)算,各工序切削用量如下:鉆孔:d0=?20mm,,,擴(kuò)孔:d0=?21.8mm,,,鉸孔:d0=?22+0.28mm,,,工序7:工步3鉆Ф13+0.12孔孔的直徑為?13mm,,表面粗糙度Ra=12.5um。加工機(jī)床為Z535立式鉆床,鉆孔——Φ12.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ13+0.12mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。選擇各工序切削用量。(1)確定鉆削用量1)確定進(jìn)給量,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說明書,取。鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),允許的進(jìn)給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。2)確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率由插入法得:,,由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。,,故此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)3)校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率為機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即鉆頭直徑do=12.7mm,,,相應(yīng)地,,(2)確定擴(kuò)孔切削用量1)確定進(jìn)給量根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取=0.57mm/r。2)確定切削速度及取。修正系數(shù):,故故取。實(shí)際切削速度為3.6確定基本工時(shí)(1)粗銑、精銑尺寸25下底面加工條件:工件材料:QT500鑄鐵,200MPa機(jī)床:X525K機(jī)床刀具:此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)機(jī)動(dòng)時(shí)間:===0.184min可查得銑削的輔助時(shí)間精銑的切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知=40mm刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)=7mm刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:==0.184min可查得銑削的輔助時(shí)間總銑削工時(shí)t=tj1+tf1+tj2+tf2時(shí)=0.184+0.41+0.184+0.41=0.188min(2)鉆孔加工條件:工件材料:QT500鑄鐵,200MPa機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:鉆孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀鉆孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,鉸孔:,,,=(30+3+1)/0.43×195=0.41min可查得鉆削的輔助時(shí)間擴(kuò)孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=(30+3+1)/0.57×275=0.22min可查得鉆削的輔助時(shí)間鉸孔工時(shí):切入3mm、切出1mm,進(jìn)給量,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速=(30+3+1)/1.6×100=0.21min可查得鉆削的輔助時(shí)間(3)粗精銑寬度為42mm面工件材料:QT500,金屬模鑄造加工要求:粗銑寬度42mm的下平臺(tái),精銑寬度為30mm的下平臺(tái)達(dá)到粗糙度3.2。機(jī)床:X52K立式銑床刀具:高速鋼鑲齒式面銑刀計(jì)算切削工時(shí)粗銑寬度為42mm的下平臺(tái)進(jìn)給量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度1.9mm,走刀長(zhǎng)度是2×25mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)進(jìn)給量f=3mm/z,切削速度0.442m/s,切削深度0.1mm,走刀長(zhǎng)度是2×25mm。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為37.5z/min。切削工時(shí):=50/(37.5×3)=0.444min。銑削的輔助時(shí)間(4)鉆孔Φ13+0.12工件材料:HT200,金屬模鑄造,加工要求:粗糙度要求,機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:高速鋼鉆頭Φ12.7,計(jì)算基本工時(shí)孔Φ12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.193m/s,切削深度是1.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm?；竟r(shí):=2×36/(0.64×195)=0.58min。鉆削的輔助時(shí)間用Φ13擴(kuò)孔Φ12.7的內(nèi)表面。進(jìn)給量f=0.64mm/z,切削速度0.204m/s,切削深度是0.5mm,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為195r/min。走刀長(zhǎng)度是36mm。基本工時(shí):=2×36/(0.64×195)=0.58min。鉆削的輔助時(shí)間第四章夾具設(shè)計(jì)4.1.夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1定位方案與定位元件本次杠桿臂的夾具設(shè)計(jì)要求是需要一次裝夾后同時(shí)加工孔孔徑分別為10和13,根據(jù)前面的分析能夠發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)杠桿臂孔的孔位置分別在該零件的大小兩個(gè)頭端面上,而且孔的位置關(guān)系為垂直關(guān)系。為了在一個(gè)夾具當(dāng)中一次裝夾后保證能夠加工兩個(gè)位置的垂直孔,本次夾具考慮采用夾具翻轉(zhuǎn)的模式進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具的兩個(gè)安裝定位面分別有相應(yīng)的安裝地腳孔。兩個(gè)安裝面采用垂直分別。本次的定位方案采用尺寸25的下底面為定位大基準(zhǔn)面,同時(shí)選取孔徑為22的內(nèi)孔作為主定位孔,利用定位芯軸進(jìn)行定位。這樣定位后限制了工件的軸向運(yùn)動(dòng),可是不能限制工件的徑向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),因此考慮利用R12側(cè)面作為輔助定位。圖4-1芯軸定位圖4-2輔助定位4.1.2夾緊機(jī)構(gòu)由于杠桿臂零件的主定位孔為孔徑為22的內(nèi)孔和其下底面,因此選擇采用定位芯軸對(duì)其進(jìn)行定心,然后利用墊片和螺母進(jìn)行固定。在工件的小端采用輔助定位,利用工件小端的定位銷釘進(jìn)行固定。側(cè)面經(jīng)過頂緊座對(duì)其進(jìn)行頂緊限制她的六個(gè)要素。4.1.3夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)本次夾具設(shè)計(jì)過程中夾具采用進(jìn)行緊湊的設(shè)計(jì)方案,這樣較為節(jié)省材料和成本,可是夾具的安裝定位顯得比較細(xì)致,空間利用率較高。為了方便的放入和取出工件而不對(duì)周邊產(chǎn)生操作影響和降低生產(chǎn)效率,采用了鉆模板的翻轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)模式,左側(cè)的鉆模板在非工作時(shí)能夠方便的拉起,讓工件能夠順利放入,安裝完畢后翻下鉆模板,能夠工作。圖4-3翻轉(zhuǎn)式鉆模板夾具的設(shè)計(jì)另一特點(diǎn)是翻轉(zhuǎn)式的夾具體設(shè)計(jì)讓工件在一次裝夾后實(shí)現(xiàn)兩個(gè)垂直孔一個(gè)工序兩個(gè)工位順利加工實(shí)現(xiàn),為了保證夾具的順利使用,能夠考慮同時(shí)設(shè)計(jì)兩套夾具進(jìn)行輪換使用。4.2夾具的安裝和使用本夾具的安裝方法主要是:將各個(gè)待裝配的零部件進(jìn)行去毛倒鈍后用輕柴油進(jìn)行清洗,安裝裝配順序以?shī)A具體作為載體將各個(gè)零部件如兩側(cè)的鉆模板、銷軸、鉆套、定位芯軸、墊片螺母、等進(jìn)行安裝定位,將裝配好的零件檢查完畢并調(diào)整后放到鉆床的工作臺(tái)面上,利用工作臺(tái)面T型槽的定位螺母進(jìn)行固定。此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)圖4-4鉆孔10時(shí)夾具外形此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)圖4-5鉆孔13時(shí)夾具工作外形2.夾具的使用方法是:首選拉開鉸鏈?zhǔn)降姆D(zhuǎn)鉆模板,將工件按照主視圖的模式從上而下的放入到夾具體,大端面的定位孔22穿過定位芯軸,并放入墊片和螺母進(jìn)行預(yù)緊固定,側(cè)面利用定位螺釘頂住工件小端側(cè)面,這時(shí)放入鉸鏈翻轉(zhuǎn)鉆模板,并放入對(duì)應(yīng)的墊片和六角螺母進(jìn)行固定。進(jìn)行頂面10孔的鉆削后清理鉆屑后,將夾具翻轉(zhuǎn),用夾具體相鄰的基面進(jìn)行定位,并用螺釘固定。如此循環(huán)往復(fù)工作。圖4-6翻轉(zhuǎn)式鉆模板4.3翻轉(zhuǎn)式鉆夾具與鉆床的固定在夾具裝夾工件后,首選鉆孔內(nèi)孔孔徑為10的上孔,則夾具體的尺寸112下底面進(jìn)行定位,該面上有直徑為6的U形定位槽能夠與鉆床工作臺(tái)面的T形槽進(jìn)行連接。鉆孔完畢后夾具整體翻身,以?shī)A具體的117上頂面進(jìn)行定位,同理利用底面的U形槽進(jìn)行定位裝夾。圖4-7夾具體4.4定位誤差分析本次夾具的定位主要是依靠?jī)?nèi)孔22及其端面進(jìn)行定位,其定位誤差主要為:定位芯軸與孔的配合0.05mm,銑/鉆模與銷的誤差0.02mm,銑/鉆套與襯套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×△max/H△max=(0.052+0.022+0.0292)1/2=0.06mme=0.06×30/32=0.05625可見這種定位方案是可行的。4.5夾緊力計(jì)算翻轉(zhuǎn)式鉆孔夾具是在鉆床上使用的,經(jīng)過對(duì)工件的主定位能夠發(fā)現(xiàn)夾緊主要是利用螺紋斜楔原理進(jìn)行,依靠螺母與墊片鎖緊。由計(jì)算公式Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2)(式4-1)Fj－沿螺旋軸線作用的夾緊力Fs－作用在六角螺母L－作用力的力臂(mm)d0－螺紋中徑(mm)α－螺紋升角(゜)ψ1－螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜)ψ2－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜)r’－螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜)此處文檔有重要部分刪減(本文檔附有CAD圖等詳細(xì)附件)Fj=5×=10000N第五章:翻轉(zhuǎn)式鉆夾具零件的具體設(shè)計(jì)5.1鉆床夾具的零件鉆床夾具首選要保證工件的加工精度的同時(shí)考慮提高生產(chǎn)效率,充分設(shè)計(jì)合理的工藝使得加工性和裝夾定位性合理,從而讓夾具有好的使用性能,這樣才能發(fā)揮夾具大批量生產(chǎn)時(shí)節(jié)約成本的初衷。1、鉆套鉆套的作用是確定鉆頭,鉸刀等刀具的軸線位置,防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點(diǎn),鉆套可分為固定式,可換式,快換式等,主要的鉆套模式有:固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套、專用鉆套。跟據(jù)鉆套的選擇原則,杠桿臂的加工屬于小批量生產(chǎn),因此選擇固定鉆套。又因?yàn)橛叶舜怪笨卓讖酱?鉆模板薄,應(yīng)采用有肩鉆套圖5-1固定式鉆套與鉸鏈鉆模板2、鉆模板常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)健⒖尚妒?、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式本次選用的是鉸鏈?zhǔn)姐@模板:鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體經(jīng)過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時(shí),將鉆模板往上翻;加工時(shí)將鉆模板往下翻,并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板,工件能夠在夾具上方裝入,裝卸工件方便;但翻轉(zhuǎn)鉆模板費(fèi)工費(fèi)時(shí),效率較低,且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響,鉆孔位置精度不高;它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場(chǎng)合。在側(cè)面鉆孔13時(shí)為了提高精度同時(shí)加工夾具整體的剛性因此選用的是固定式鉆模板如圖所示。圖5-2鉸鏈?zhǔn)姐@模板圖5-3固定式鉆模板鉆模板支撐鉆套,對(duì)鉆套