CA6140车床手柄座机械加工工艺及φ10H7孔夹具.doc

CA6140车床手柄座机械加工工艺及10H7孔夹具查机械制造工艺设计简明手册表6.2-7得：其中，故d-铣刀直径=27mm，-工作台水平进给量，查实用加工工艺手册表4.2-38得=240，故(工序图见附图十)工序钻铰5.5mm孔机床：Z535立式钻床(1)钻4.8mm孔刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=4.8mm由切削工艺手册表5-6查得f=0.100.2mm/r，取f=0.15mm/r，Vc=2638m/min,取27m/min，按机床选取=1100r/min。类似工序可求得基本工时(2)铰5.5孔刀具：硬质合金铰刀fz=0.150.25mm/r，取为0.18mm/r,Vc=12m/min故n=694r/min,按机床选取。基本工时类似工序可算得。(工序图见附图十一)工序：插25H8mm孔键槽机床：B5032插床刀具：高速钢插刀，由工艺师手册表31-21查得fz=0.081.24mm/dst，取fz=0.30mm/dst取Vc=7.8m/min。由实用加工工艺手册表6.2-3得：其中H=h+1=2.3+1=3.3mm-没双行程道具进给量=0.3mm/dst，k=0.650.93，取k=0.8，l=43mm，查机械制造工艺设计简明手册表6.2-4得=35mm，故mm，Vc=7.8m/min,故，故(工序图见附图十二)4夹具设计由于生产类型中等批量生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。1、定位方案的确定1.1工序要求本次设计选择设计工序钻10H7mm孔的夹具，该工序要求10H7mm孔轴线与25H8mm孔中心线有0.05mm的平行度要求，因而也应以25H8mm孔的中心线为定位基准1.2定位方案的确定见附图工序三钻10H7mm孔的工序简图如图所示，为了加工10H7mm孔，应限制的自由度为使定位可靠，加工稳定，故设计的定位方案如附图A1图纸-手柄座夹具体装配图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，45mm圆柱小端面被夹具体上的一个支撑钉顶住，限制一个移动自由度。25H8mm孔内插入长销，限制了四个自由度，R13 mm圆柱面用一短的浮动V型块，限制了一个自由度，这样6个自由度全部被限制。1.3定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/3，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，需要保证的平行度要求：要求10H7mm孔轴线与25H8mm孔中心线有0.05mm的平行度要求，由于定位基准是45mm孔的中心线，工序基准也是45mm孔的中心线，故基准不重和误差为0。定位误差的计算如下：验算中心距50IT13()影响此精度的因素：1)定位误差此项主要是定位孔25H8mm和定位销25g6mm的间隙产生，最大间隙为0.053mm.2)钻模板衬套中心与定位销中心距误差装配图标注尺寸mm，误差为0.092mm。3)钻套与衬套的配合间隙由16H6/g5,可知最大间隙为0.029mm。4)钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，此项可以忽略。5)钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e=,H导向高度，H=45mm查实用机械加工工艺手册表8-65，h=10mm,B=38mm,故e=0.045mm综合误差可按概率法求和：中心距允差的2/3=,.故满足要求。验算两孔的平行度精度工件要求10H7mm的孔全长许差0.05mm，导致产生两孔平行的误差的因素有：1)设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但25H8/g6的配合间隙会产生基准位置误差，定位销轴中心与25H8mm孔中心偏角2)钻套中心与定位销轴的平行度。3)刀具引偏量e产生的偏斜角=0.029/45=0.00064 rad因此总的平行度误差故合格。1.4定位元件的型号，尺寸和安装方式1.4.1固定式定位销查实用机械加工工艺手册，表8-51确定定位销(JB/T 8014.1-1995)，基本尺寸，D=25mm,H=34mm,h1=2mm,d=15mm,L=30mm,该销与定位面板上的孔采用H7/r6过盈配合。1.4.2活动V型块查实用机械加工工艺手册表8-60(JB/T 8018.4-1995)，确定活动V型块的基本尺寸，B=42f7,H=16f9,L=16mm=13mm,=24mm,相配件d=M16 1.5夹紧方案的确定1.5.1夹紧装置的设计夹紧力方向原则：(1)夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；(2)夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；(3)夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。夹紧作用点原则：(1)夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；(2)夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；(3)夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。本设计方案选用的是螺旋夹紧机构，夹紧方向向下，通过螺杆的转动，带动套在螺杆头部的螺母向下移动，进而作用在工件45mm圆柱大端面上，实现夹紧，具体夹紧装置的布置见A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于中等批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠。1.5.2切削力及夹紧力的计算1.5.2.1切削力的计算刀具为高速钢锥柄麻花钻，直径D=9.8mm，每齿进给量f=0.18mm/r，由加工工艺师手册表28-4可得：钻孔的轴向力计算公式为(当硬度=190HBS时)，由加工工艺师手册表28-5可得修正系数，由高速钢、190HBS可查得，故由机械制造装配设计得安全系数=2.376,其中=1.52取=1.5,=1.2,。查实用加工工艺手册表14-9摩擦系数=0.15故实际所需切削力为1.5.2.2夹紧力的确定本方案采用的螺旋夹紧机构，螺杆端面为圆周接触，由加工工艺师手册夹紧力计算公式：查加工工艺师手册表17-30原始作用力Q=100N,作用力臂L=240mm,由表17-25得螺旋副当量摩擦半径=15.56mm,=126螺纹中径之半，f=0.2mm/r，=20mm,由表17-27得=950，代入公式得：F=2206.15 N。由机械制造装配设计得安全系数=2.376,其中=1.52取=1.5,=1.2,。查实用加工工艺手册表14-9摩擦系数=0.15故实际所需的夹紧力为,因为19070.4 34945故夹紧力符合要求。5.小结本次课程设计是在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习，是一次对我们所学的专业基础知识的掌握情况的重要考察和检验，更是培养我们理论联系实际，分析并解决问题能力的重要内容和阶段。这次课程设计，自我感觉尚有很多不足和错误，首先，在设计夹具装配件时过于匆忙，没有给指导老师检查就自作主张的往A1图纸上画，直接导致所设计出来的手柄在左手边，不符合工人正常劳作习惯；其次是课程设计前准备工作没做好，在图书馆很多资料和文献都没能借到(早已借空了)，在借阅同学的相关资料时没有时间认真琢磨和分析相关信息和数据；最后就是课程设计说明书的编写过于匆忙，时间很紧，很多文字和标准，公式，数据，计算上的错误没有时间一一改正(确实，在打这篇文稿，发现了很多错误和缺憾)。关于本次课程设计，个人觉得收获很多，首先是加深了我对工件从最初的毛坯生产到最终的成品之间的整个工艺流程的理解和认识，其次锻炼了我应用掌握的理论只是去分析，解决实际问题的能力，最后也是最重要的就是培养了我以工程性的思维和眼光去分析，思索，解决实际生产问题的能力。6参考文献1、赵家齐等.机械