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发动机前支座角铁式车床夹具设计【含CAD图纸、说明书】

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编号:22199041    类型:共享资源    大小:676.02KB    格式:ZIP    上传时间:2019-09-28 上传人:机****料 IP属地:河南
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内容简介:
本科毕业设计说明书车床夹具(我设计的在六角车床上镗发动机前支座的110mm孔时,需要在车床上去镗,要综合车床与镗床的特点。)1车床夹具的设计要点.1车床夹具总体结构 车床夹具大都安装在机床主轴上,并与主轴一起做回转运动。为保证夹具工作平稳,夹具的结构应尽量紧凑,重心应尽量靠近主轴端,一般要求夹具悬伸不大于夹具轮廓外径。对于弯板式车床夹具和偏重的车床夹具,应很好的进行平衡。通常采用加平衡块(配重)的方法进行平衡。为保证工作安全,夹具上所有元件或机构不应超出夹具体的外轮廓,必要时应加防护罩。此外要求车床夹具的夹紧机构要提供足够的夹紧力,且有较好的自锁性,以确保工件在切削过程中不会松动。.2 夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接方式取决于机床主轴轴端的结构以及夹具体的体积和精度要求。 车床夹具经常使用过渡盘与机床主轴相连接。过渡盘与机床的连接可以采用长锥柄安装在主轴椎孔内,这种方式定位精度高,但是刚性较差多用于小型车床夹具与机床的连接;通常采用的是断面和短锥定位,这种定位方式不但鼎新精度高,而且刚性好。需要注意的是这种定位方式是过定位,因此要求制造精度高,一般要求对夹具体上的端面和椎孔进行配磨加工。过渡盘与夹具的连接大都采用止口(一大平面加一短圆柱面)连接方式。当车床夹具需要经常更换时,采用过渡盘连接是很方便的。为减小由于增加过渡盘而造成的夹具安装误差,可在安装夹具时,对夹具的定位面(或在夹具上专门作出的找正环面)进行找正。车床夹具主要用于加工零件的内外圆、圆锥面、回转成型面、螺纹及端平面等。车床夹具中,一类是加剧安装在车床的主轴上,可分为:心轴类、夹头卡盘类、焦忒类和花盘类等;另一类是夹具安装在车床的拖板或床身上,如在车床上用旋转刀镗孔的夹具,以及加工回转成型面的靠模等。 .3车床夹具设计要点 车床夹具工作时的主要特点是机床主轴带动夹具做高速回转,故在设计车床夹具时,除了保证工件达到的工序的精度要求外,还需考虑:1. 夹具的结构应尽量紧凑,悬臂尺寸应尽可能短,市中心靠近主轴端。夹具悬臂长度L与其外扩尺寸D之比:到D300mm时,L/D0.6。2. 夹具重心应尽可能靠近回转轴线,凡形状或重心对回转中心不对称夹具应有平衡措施,且平衡块位置应可根据需要进行调节。3. 夹具上所有元件的布置和工件的外形不应超出夹具体的外廓,靠近外缘的元件不应有突出的棱角,必要时应加防护罩。夹具装置应注意夹具旋转的惯性力,防止回转是夹紧元件松脱。4. 车床夹具与主轴的连接应保证夹具回转轴线与车床主轴轴线有尽可能高得同轴度。当主轴高速转动急刹车时,夹具与主轴间的连接应有防松装置。5. 加工过程中,工件在夹具上应能用量具测量,金属屑应能顺利排出及清理。根据以上要点进行车床夹具的设计2镗模的设计要点而对于镗床夹具(镗模),则有自己的特点,镗模根据镗套支架的布置形式可分为单面导向和双面导向两类。一、单面导向只有一个导向支架,可布置在刀具前面,成为前导向;也可布置在刀具后面称为后导向。单面前导向形式适合于加工孔径大于60mm,长径比小于1的通孔。其优点是加工过程中便于加工和测量,这对于需要更换刀具进行多工位加工或者多工步加工是很有利的。我设计的车床镗孔夹具用的就是单面前导向,由于镗刀较长,用前导向以保证镗刀刚度。对于单面后导向的形式,主要用于盲孔和孔径小于60mm的通孔加工。被加工孔的长径比小于1时,镗杆引导部分直径可大于孔径,此时镗杆刚性较好,加工精度易于保证,换刀时也不必更换镗套。当被加工孔的长径比大于1时,镗杆直径应制成同一尺寸,并应小于被加工孔的直径,以使镗杆能顺利进入孔中,以上两种形式的支架,要求镗杆与机床主轴为刚性连接。 二、 双面导向有两个镗模支架,分别分布在刀架的前后方,并要求镗杆与机床主轴采用浮动连接。此时,镗杆的精度完全有夹具来保证,而不受机床精度的影响。双面导向常用于加工长径比大于1.5的长孔或同轴度要求较高的两个短孔工件以底面、侧面和半圆弧面在两块定位板11、两个定位销8和活动V型块6上定位。汽缸活塞杆通过拉杆接头1、连杆2和螺钉3将耳环板4向左拉动时,拨杆5右端的球头便拨动活动V型块6将工件径向定位。与此同时,摇臂10带动拉杆9通过斜面将摇板12向下压,摇板12两端螺旋压板13将工件压紧。刀具前导向套起增加刀具刚性的作用,有利于保证加工质量和提高切削用量。 在夹具中刀具前导向套起增加刀具刚性的作用。具有刀具导向套的镗床夹具,习惯上称为镗模,其实镗模与钻模有很多相似之处。镗套的设计要点,镗套用于引导镗杆。根据在加工中是否运动可分为固定式镗套和回转式镗套两类。固定式镗套的结构和钻套相似,外形尺寸较小,且位置精度较高,缺点是易于磨损,多用于速度较底的场合。当镗杆的线速度大于20mm/min时,应采用回转式镗套,3研究初始资料,确定确定基本要求初始要求: 图4-1 零件图在六角车床上镗发动机前支座的110mm孔。4定位方案的比较与选择图4-2 加工方案方案一:工件以底面、侧面和半圆弧面在两块定位板、两个定位销和活动V型块上定位。图4-3 加工方案方案二:利用两侧孔,用一面两销进行定位,然后再用两个定位销定位侧面,在用压板定位上侧面。如上图:分析比较:对于方案一,定位夹紧比较可靠,自由度完全限制,并且定位面都为精加工面,可以很好的保证定位精度。对于方案二,由于孔的位置精度度不是很高,难以保证定位精度要求。因此,经比较,选择方案一。对于方案二,工件以底面、侧面和半圆弧面在两块定位板11、两个定位销8和活动V型块6上定位。汽缸活塞杆通过拉杆接头1、连杆2和螺钉3将耳环板4向左拉动时,拨杆5右端的球头便拨动活动V型块6将工件径向定位。与此同时,摇臂10带动拉杆9通过斜面将摇板12向下压,摇板12两端螺旋压板将工件压紧。刀具前导向套起增加刀具刚性的作用,有利于保证加工质量和提高切削用量。 图4-4 夹具示意图5夹紧装置的设计5.1 夹紧装置的设计要点 工件必须靠夹紧才能保证不动从而被切削加工。夹紧力包括大小、方向、作用点三个要素,他们的确定是夹紧机构设计中首要解决的问题。 夹紧力的方向选择一般应遵循以下原则:夹紧力的作用方向应有利于工件的准确定位,而不能破坏定位。为此一般要求主要夹紧力应垂直指向主要定位面。一般称定点数最多的表面为第一定位基准面或主要定位面或支承面。对于定位点数次多的定位表面称为第二定位基准或导向面。对于定位点数唯一的定位表面称为第三定位基准或止动面。本夹具使用块楔夹紧装置,块楔夹紧装置是最基本的夹紧装置形式之一,其他夹紧装置均是它的变形。它主要用于增大夹紧力或改变夹紧力方向。5.2楔块夹紧装置夹紧力设计要点 楔块夹紧装置特点: 自锁性(自锁条件1+2) 斜楔能改变夹紧作用力方向 斜楔具有扩力作用,ip=/p=1/tan2+tan(+1) 夹紧行程小 效率低(因为斜楔与夹具体及工件间是滑动摩擦,所以夹紧效率低) 所以适用范围:多用与机动夹紧装置中 夹紧力计算: =p/tan2+tan(+1) 其中p为原始力,为楔块升角,常数6度-10度 1:工件与楔块的摩擦角 2:夹具体与楔块的摩擦角 自锁条件: 原始力P撤除后,楔块在摩擦力作用下仍然不会松开工件的现象称为自锁。 1+2 ,一般取10-15度或更小。 传力系数: 夹紧力与原始力之比称为传力系数,用ip表示:ip=/p=1/tan2+tan(+1)。图4-5 确定夹紧力示意图楔块尺寸与材料: 升角确定后,其工作长度应满足夹紧要求,其厚度保证热处理不变形,小头厚应为75mm.材料一般用20钢或20Cr,渗碳厚为0.8-1.2mm.HRC:56-62.Ra为1.6m.6车床夹具定位误差计算一、工件以外圆柱面通过V型块定位时的定位误差计算要点图4-6 确定定位误差示意图工序基准定位基准定H1尺寸:A0不0,基0H2尺寸:00不=0,基0H3尺寸:B0不0,基0对H2尺寸:不=0,基为定位基准线0的在加工方向的最大变动量,即OO所以基=OO=OE-OE=dmax/2sin(/2)-dmin/2sin(/2)=d/2sin(/2)即:定=不+基=0+d/2sin(/2)=d/2sin(/2)对H1尺寸:不=d/2,基=d/2sin(/2)或:定=AA=AO+OO-AO=dmax/2+d/2sin(/2)-dmin/2=d/21+1/sin(/2)对H3尺寸:定=BB=BO+OO-OB=(dmin/2)+d/2sin(/2)-dmax/2=d/21/sin(/2)-1综上所述:定(H3)定(H2)定(H1),所以标注尺寸H3最好。二 、工件定位误差计算图4-7 确定定位误差示意图在设计尺寸中,未注公差(精度等级底于IT13,允许不标注公差),须经计算才能分配得到。为了保证的设计要求,首先要将公差分配给,。这里我用等公差法进行分配。令,按入体原则标注的公差得 =计算的基本偏差,由尺寸链:由公式 (4-1)得:由 (4-2)得所以 的基本尺寸和偏差为由于外圆表面V型块定位,加工时产生定位误差。图4-8 确定定位误差示意图在方向上,查得公式,在方向上,由于设计基准和定位基准重合,不存在基准不重合问题,夹具的精度远高于加工件,已能保证加工要求。7绘制夹具总装图绘制总装图时先用点画线划出轮廓和主要表面。主要表面指定为基准面、夹紧表面和被加工表面。总装配图上所绘制的工件视为假想的透明体,因此不影响其他元件的绘制。然后按定位元件、对刀引导元件、夹紧机构传动装置为顺序画出各图的具体结构,最后画夹紧件。8标注夹具装配图上的各部分尺寸的技术条件这套夹具中所涉及到的尺寸:(1)夹具外形轮廓尺寸一般指夹具外形的长、宽、高的尺寸。标注这种尺
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