GY03-010@CA6140杠杆中心孔夹具设计
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机械毕业设计全套
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GY03-010@CA6140杠杆中心孔夹具设计,机械毕业设计全套
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机械制造工艺学 CA6140 杠杆夹具设计说明书 学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 年级专业： 指导教师： nts 目录 前言 1 定位基准的选择 2 切削力的计算与夹紧力分析 3 夹紧元件及动力装置确定 4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 5 夹具精度分析 6 夹具设计及操作的简要说明 7 小结 nts 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加 工杠杆零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔 25 夹，加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别为麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的工艺孔进行加工。 加工工艺孔 25夹具设计 本夹具主要用来钻、扩、铰工艺孔 25。这个工艺孔有尺寸精度要求为 +0.023，表面粗糙度要求，表面粗糙度为 1.6aRm，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为杠杆加工的第二道工序，加工到本道工序时只完成了杠杆 下表面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 1 定位基准的选择 由零件图可知，工艺孔位于零件中心偏左，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证工艺孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择工艺孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣 25下表面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工工艺孔的定位基准应选择选用 45 外圆面作为定位基准，用 V 型块定位限制 4 个自由度。再以 25 下表面加 3 个支撑钉定位作为主要定位基面以限制工件的三个自由度。 为了提高加工效率，根据工序要求先采用标准高速钢麻花钻刀具对工艺孔 25 进行钻削加工；然后采用 标准高速钢扩孔钻对其进行扩孔加工；最后采用标准高速铰刀对 工艺孔25 进行铰孔加工。准备采用手动夹紧方式夹紧。 2 切削力的计算与夹紧力分析 由于本道工序主要完成工艺孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由 参考文献 得： 钻削力 6.08.026 HBDfF 钻削力矩 6.08.09.110 HBfDT 式中： 25D mm 2321872553125531 m i nm a xm a x HBHBHBHB115.0 rmmf nts 0 . 8 0 . 62 6 2 5 0 . 1 5 2 3 2 3 7 5 5 . 2FN 1 . 9 0 . 8 0 . 61 0 2 5 0 . 1 5 2 3 2 2 6 1 7 4T N m m 本道工序加工工艺孔时，工件的 45 外圆面与 V 形块靠紧。采用 带光面压块的压紧螺钉夹紧机构夹紧，该机构主要靠压紧螺钉夹紧，属于单个普通螺旋夹紧。根据 参考文献 可查得夹 紧力计算公式： 0 12()ZQLW r tg r tg 式（ 3.1） 式中： 0W 单个螺旋夹紧产生的夹紧力（ N）； Q 原始作用力（ N）； L 作用力臂（ mm）； r 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（ mm）； 1 螺杆端部与工件间的摩擦角（）； Zr 螺纹中径之半（ mm）； 螺纹升角（）； 2 螺旋副的当 量摩擦角（）。 由式（ 3.1）根据参考文献 11表 1-2-23 可查得点接触的单个普通螺旋夹紧力： 0 3 5 5 0 18954 ( 3 1 0 9 5 0 )WNoo3 夹紧元件及动力装置确定 由于杠杆的生产量很大，采用手动夹紧的夹具结构简单，在生产中的应用也比较广泛。因此本道工序夹具的夹紧动力装置采用手动夹紧。采用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。 本道工序夹具的夹紧元件选用带光面压块的压紧螺钉。旋紧螺钉使其产生的力通过光面压块将工件压紧。带光面压块的压紧螺钉的结构如图 3.1 所示。 图 3.1 带光面压块的压紧螺钉 4 钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 nts工艺孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：工艺孔 25mm分钻、扩、铰三个工步完成加工。钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔 22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔 24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔 0.023025mm 标准高速铰刀。 根据 参考文献 可查得钻套 孔径结 构尺寸如图 3.2 及表 3.1 所示。 图 3.2 快换钻套 表 3.1 铰工艺孔钻套结构参数如下表： d H D 1D 2D h 1h m1m r 公称尺寸 公差 22 25 30 +0.021 +0.008 46 42 12 5.5 18 18 29.5 55 衬套选用固定衬套其结构如图 3.3 所示。 图 3.3 固定衬套 衬套选用固定衬套其结构参数如表 3.2 所示。 表 3.2 固定衬套的结构尺寸 ntsd H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 30 +0.041 +0.020 25 42 +0.033 +0.017 1 3 根据 参考文献 固定 V 型块的结构及主要尺寸如图 3.4 及表 3.3 所示。 图 3.4 V型块 表 3.3 V型块的主要尺寸 N D B H L l l A A1 d d1 d2 h b 42 45 52 20 68 20 14 26 22 10 11 18 10 12 注： T=L+0.707D-0.5N 钻模板选用固定式钻模板，工件以底面及 45 外圆面分别靠在夹具支架的定位快及 V 型块上定位 ，用带光面压块的压紧螺钉将工件夹紧。 夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图 ZJZ-01 所示。 5 夹具精度分析 利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹nts具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。 由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差wd很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证工艺孔尺寸 0.023025mm 及表面粗糙度 1.6aRm。本道工序最后采用铰加工，选用标准高速铰刀，直径为 0.023025mm，并采用钻套，铰刀导套孔径为 0 .0 3 90 .0 2 125d m m，外径为 0 .0 2 30 .0 1 230D m m同轴度公差为 0.005mm 。固定衬 套采用孔径为0.0340.01630 mm ，同轴度公差为 0.005mm 。 该工艺孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（ 1）各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为 2 5 0 . 1 2 4 . 9 mm 的理想圆柱面的控制。（ 2）各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸 25mm 。（ 3）当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸 25mm 时可将偏离量补偿给位置度公 差。（ 4）如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为 25.023mm 时，相对于最大实体尺寸 25mm 的偏离量为 0.023mm ，此时轴线的位置度误差可达到其最大值 0 . 1 0 . 0 2 3 0 . 1 2 3 mm 。即孔的位置度公差最小值为 0.1mm 。 工艺孔的尺寸 0.02325 mm ，由选用的铰刀尺寸 0.0150.00825 mm满足。 工艺孔的表面 粗糙度 1.6aRm，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。 影响两工艺孔位置度的因素有（如下图所示）： （ 1）钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差： mm005.01 （ 2）两衬套的同轴度公差： mm005.02 （ 3）衬套与钻套配合的最大间隙：3 2 5 . 0 3 4 2 5 . 0 1 2 0 . 0 2 2 mm （ 4）钻套的同轴度公差： mm005.04 （ 5）钻套与铰刀配合的最大间隙：5 2 5 . 0 3 9 2 5 . 0 0 8 0 . 0 3 1 mm 2 2 2 2 2 21 2 3 4 52 2 0 . 0 3 9 0 . 0 7 8 0 . 1wd m m m m p所以能满足加工要求。 6 夹具设计及操作的简要说明 钻铰 25 孔的夹具如夹具装配图 ZJZ-01 所示。装卸工件时，先将工件放在定位块上；再把工件向固定 V 行块
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