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蝸輪箱的工藝工裝設(shè)計(jì)
目 錄
摘要……………………………………………………………………………………………4
緒論……………………………………………………………………………………………6
1、零件的分析……………………………………………………………..…………....7
1.1、零件的作用……………………………………………………………………………7
1.2、零件的技術(shù)要求…………………………………………………..7
2、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件合圖……………………………….12
2.1、確定毛胚的制造形式及材料……………………………………..12
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………..13
2.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具……………………………………13
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………….17
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………….....17
3.2、定位元件………………………………………………….. ……..17
3.3、切削力及夾緊力的計(jì)算…………………………………. ………18
3.4加工工序設(shè)計(jì)…………………………………………………………………….19
4、鏜孔夾具1的設(shè)計(jì)………………………………………………....................20
4.1定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………….20
4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析……………………………………….20
4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定………………………………………….21
4.4定位銷(xiāo)及夾具體設(shè)計(jì)……………………………………………….22
4.5夾具精度分析……………………………………………………….23
5、鏜孔夾具2的設(shè)計(jì)………………………………………………....................20
5.1定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………………….20
5.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析……………………………………….20
5.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定………………………………………….21
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)…………………………………………………….22
5.5夾具操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明……………………………………………….23
小結(jié)…………………………………………………………………………………………....24
致謝………………………………………………………………………………………........25
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………26
摘 要
在生產(chǎn)過(guò)程中,使生產(chǎn)對(duì)象(原材料,毛坯,零件或總成等)的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過(guò)程叫工藝過(guò)程,如毛坯制造,機(jī)械加工,熱處理,裝配等都稱(chēng)之為工藝過(guò)程。在制定工藝過(guò)程中,要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步,加工該工序的機(jī)車(chē)及機(jī)床的進(jìn)給量,切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和切削速度,該工序的夾具,刀具及量具,還有走刀次數(shù)和走刀長(zhǎng)度,最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間,輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。
關(guān)鍵詞:工序,工位,工步,加工余量,定位方案,夾緊力
Abstract
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keywords:The process, worker one, worker's step , the surplus of processing, orient the scheme , clamp strength
緒 論
加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專(zhuān)業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題,初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(蝸輪箱體)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工中的重要裝備。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國(guó)機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)床夾具的改進(jìn)和創(chuàng)造已成為廣大機(jī)械工人和技術(shù)人員在技術(shù)革新中的一項(xiàng)重要任務(wù)。
由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中有不足之處,望各位老師多加指教。
1、零件的分析
1.1、零件的作用:
箱體零件是機(jī)器及其部件的基礎(chǔ)件,它將機(jī)器及其部件中的軸、軸承、套和蝸輪等零件按一定的相互位置關(guān)系裝配成一個(gè)整體,并按預(yù)定傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)其運(yùn)動(dòng)。該箱體是用于蝸輪箱,蝸輪箱體的主要作用改變傳動(dòng)比,擴(kuò)大驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化范圍,以適應(yīng)經(jīng)常變化的行駛條件,同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)在有利(功率較高而油耗較低)的工況下工作,在發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向不變情況下,使汽車(chē)能倒退行駛,利用空擋,中斷動(dòng)力傳遞,以發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)、怠速,并便于變速器換檔或進(jìn)行動(dòng)力輸出。
1.2、零件的工藝分析:
由蝸輪箱零件圖得知,其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減震性,適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。箱體類(lèi)零件是機(jī)器和其他部件的基礎(chǔ)零件,它把有關(guān)的軸、軸承、套、和蝸輪等零件按一定的相對(duì)關(guān)聯(lián)為一體,使它們保持正確的相對(duì)位置,能按一定的傳動(dòng)關(guān)系彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。
該零件上的主要加工面為蝸輪箱R75大端面、φ60端面和φ136端面,兩側(cè)φ52端面、中心孔φ38、φ42孔,兩側(cè)φ52孔,R75大端面上5-M6-7H孔,φ60端面上2-M10孔,兩側(cè)φ52端面8-M6孔以及斜孔G1/2等。
蝸輪箱兩側(cè)面的距離的尺寸精度168,φ38、φ42中心與φ52孔中心線(xiàn)中心高71.5±0.2。
φ38、φ42孔的公差等級(jí)為H7級(jí)公差,兩端同軸度0.03mm。
φ52孔的公差等級(jí)為H7級(jí)公差,此中心與φ38、φ42中心線(xiàn)的垂直度0.03mm。,這將對(duì)蝸輪在缸體內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有重要影響。
支承孔的加工精度和表面粗糙度要求一般都較高。因?yàn)橐b軸承,所以應(yīng)具有較高的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度,否則將會(huì)影響軸承外圈與孔的配合精度,使軸的回轉(zhuǎn)精度降低。為使軸、軸承能順利裝配,確保正常運(yùn)轉(zhuǎn),同一軸的各孔間都有一定的同軸度要求。有蝸輪嚙合關(guān)系的相鄰孔應(yīng)具有一定的孔距尺寸精度和平行度,否則蝸輪嚙合精度降低,產(chǎn)生振動(dòng)、噪音,使用壽命下降。
由參考文獻(xiàn)【1】中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知,上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的,零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
蝸輪箱主剖視圖
蝸輪箱右剖視圖
蝸輪箱體左剖視圖
蝸輪箱下平面剖視圖
蝸輪箱D面視圖
2、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件合圖
2.1、確定毛胚的制造形式及材料:
考慮到軸承在運(yùn)動(dòng)時(shí)的偏心載荷產(chǎn)生的振動(dòng),為保證零件工作可靠,零件采用吸振性,穩(wěn)定性較好,切削加工性能好,適用于承受較大應(yīng)力,有一定的氣密性或耐弱腐蝕性介質(zhì)的,價(jià)格也比較低廉的鑄鐵HT200。
由于零件尺寸不大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此我們采用鑄造的形式,從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本。
2.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定:
2.2.1、頂面和底面的加工余量
根據(jù)工序要求,頂面和底面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.7~3.5mm,現(xiàn)取3mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。
精銑:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm,現(xiàn)取1mm。
鑄造毛坯的基本尺寸為173+3+3+1=180mm。
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得鑄件尺寸公差為1.6mm。
毛坯的名義尺寸為:173+3+3+1=180mm
毛坯最小尺寸為:146-0.8=145.2mm
毛坯最大尺寸為:180+0.8=180.8mm
粗銑后最大尺寸為:176+1+1=178mm
粗銑后最小尺寸為:176-0.28=175.72mm
精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即173mm。
2.2.2、5-M6深8的螺孔
毛坯為實(shí)心,不沖孔。兩孔精度要求為IT8,表面粗糙度要求為。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-47,表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為:
鉆孔: φ6.8孔
攻絲: M8
2.2.3、φ38孔的加工余量,
根據(jù)工序要求,該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成,各工序余量如下:
粗鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13,其余量值為2.0mm;
精鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13,其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:
毛坯基本尺寸為φ38-2-1-0.3=φ34.7
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ38-2-1-0.3=φ34.7;
毛坯最大尺寸為φ34.7+0.55=φ35.25;
毛坯最小尺寸為φ34.7-0.55=φ34.15;
粗鏜工序尺寸為φ36.25;
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即φ38 0~+0.025mm。
2.2.4、φ42孔的公差0~+0.025
根據(jù)工序要求,側(cè)面孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個(gè)工序完成,各工序余量如下:
粗鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13,其余量值為2.0mm;
半精鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13,其余量值為1.3mm;
精鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-13,其余量值為0.3mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:
毛坯基本尺寸為φ42-2-1.3-0.3=φ38.4mm;
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得鑄件尺寸公差為1.1mm。
毛坯名義尺寸為φ42-2-1.3-0.3=φ38.7mm;
毛坯最大尺寸為φ38.7mm+0.55=φ39.25mm;
毛坯最小尺寸為φ38.7mm-0.55=φ38.25mm;
粗鏜工序尺寸為φ38.7mm;
半精鏜工序尺寸為φ39.7mm;
精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即φ42 0~+0.025mm。
2.2.5、兩側(cè)φ52的加工余量
由工序要求,兩側(cè)φ52孔端面需進(jìn)行粗、精鏜加工。各工序余量如下:
粗鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-23。其余量值規(guī)定為2.0~2.7mm,現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗鏜平面時(shí)厚度偏差取-0.22mm。
精鏜:參照《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-24。其余量值規(guī)定為0.8~1.0mm,現(xiàn)取1mm。
鑄件毛坯的基本尺寸分別為:52-2-2=48mm
48-2-2=45mm
根據(jù)《實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-5,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得鑄件尺寸公差為1.4mm和1.2mm。
2.2.6、兩側(cè)φ52面螺孔M6
毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3-71,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:
鉆孔: φ5
攻絲: M6
蝸輪箱體毛坯圖
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1、定位基準(zhǔn)的選擇:
3.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇:
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求:
A、保證各重要支承孔的加工余量均勻;
B、保證裝入箱體的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿(mǎn)足上述要求,應(yīng)選擇蝸輪箱的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以蝸輪箱箱體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度,再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此,以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí),孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。
3.1.2、精基準(zhǔn)的選擇:
從保證箱體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證蝸輪箱箱體在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從蝸輪箱箱體零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面,雖然它是蝸輪箱箱體的裝配基準(zhǔn),但因?yàn)樗c蝸輪箱箱體的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難,所以不予采用。
3.2、制定工藝路線(xiàn)
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)汽車(chē)蝸輪箱的工藝規(guī)程和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),對(duì)其設(shè)計(jì)方案的確定最重要的就是對(duì)其機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的確定,其次就是夾具的設(shè)計(jì)。制訂工藝路線(xiàn)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技術(shù)要求能得到合理的保證。夾具方面可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,盡量使工序集中來(lái)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。
根據(jù)以上分析選定以下加工工藝路線(xiàn)方案:
工序號(hào) 工 序 內(nèi) 容
鑄造
時(shí)效
10 銑 銑R75大端面
20 銑 粗銑φ60端面、φ136端面
30 銑 半精銑φ60端面、φ136端面,保證尺寸153、20.5、14到位
40 鉆 鉆4-φ13工藝孔
50 鏜 粗鏜孔φ42和φ38
60 鏜 精鏜孔φ32和φ38,保證尺寸22、62、30
70 鏜 粗鏜兩側(cè)孔φ52
80 鏜 精鏜兩側(cè)孔φ52,保證達(dá)到孔位H7的公差和168到位
90 鉆 鉆兩側(cè)φ52端面上8-M6孔深8
100 鉆 鉆φ60端面上2-M10
110 鉆 鉆R75大端面上5-M6孔深8
120 鉆 鉆斜面上G1/4孔和上面M8孔
130 去毛刺
140 檢驗(yàn)
150 入庫(kù)
3.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn),故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主,輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主,專(zhuān)用機(jī)床為輔的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。
銑削平面時(shí),由于該加工對(duì)象均有加工表面??紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題,采用臥銑,選用X5032 (參考文獻(xiàn)[1]表3.1-73)。選擇直徑D為φ400mm的C類(lèi)可轉(zhuǎn)位面銑刀(參考文獻(xiàn)[1]表4.4-40)、專(zhuān)用夾具和游標(biāo)卡尺。
鏜各主要孔系時(shí)均采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭(參考文獻(xiàn)[1]表3.2-44).選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺。
鉆削各表面孔系時(shí),選用搖臂鉆床Z3025(參考文獻(xiàn)[1]表3.1-30),選用錐柄麻花鉆,專(zhuān)用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。
螺孔攻螺紋選用搖臂鉆,采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專(zhuān)用夾具和螺紋塞規(guī)。
3.4加工工序設(shè)計(jì)
鉆M6螺孔
工件材料為HT200鐵??椎闹睆綖镸6mm,表面粗糙度12.5。加工機(jī)床為X3025,加工工序?yàn)殂@,加工刀具為:鉆孔——Φ5mm。絲攻M6
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū),取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-8,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(shuō)明書(shū)查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表28-9,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。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)表28-15,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。
由參考文獻(xiàn)[7]表28-3,,,故
查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū),取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[7]表28-5,,故
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
,,,
相應(yīng)地
,,
4、鏜孔夾具1的設(shè)計(jì)
在給定的零件中,對(duì)本步加工的定位需要基準(zhǔn)孔和平面保證垂直度,定位要求比較高。因此,本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證垂直度上。還應(yīng)考慮如何提高生產(chǎn)率。從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析,若工件以底面放置在鏜模底板上,定位夾緊都比較可靠,也容易實(shí)現(xiàn),待夾緊后就能滿(mǎn)足加工要求。
在臥式鏜床上鏜銑兩側(cè)平面和φ38孔、φ42孔,考慮用定位夾具固定。
。
4.1定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,工藝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應(yīng)與頂面垂直。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據(jù)基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑兩側(cè)表面工序的定位基準(zhǔn),以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為其定位基準(zhǔn)。因此加工工藝孔的定位基準(zhǔn)應(yīng)選擇選用側(cè)平面為定位基準(zhǔn),用三個(gè)壓板和夾具下底面的固定支撐限制3個(gè)自由度。再以側(cè)表面的兩個(gè)定位銷(xiāo)定位作為主要定位基面以限制工件的三個(gè)自由度。
為了提高加工效率,根據(jù)工序要求先采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆刀具對(duì)工藝孔Φ13進(jìn)行鉆削加工;然后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)孔加工;最后采用標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀對(duì)工藝孔Φ13進(jìn)行鉸孔加工。準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊方式夾緊。
4.2切削力的計(jì)算與夾緊力分析
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴(kuò)、鉸加工,而鉆削力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擴(kuò)和鉸的切削力。因此切削力應(yīng)以鉆削力為準(zhǔn)。由參考文獻(xiàn)[9]得:
鉆削力
鉆削力矩
式中:
本道工序加工工藝孔時(shí),工件的底面與夾具底板連接靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu)夾緊,該機(jī)構(gòu)主要靠壓緊螺釘夾緊,屬于單個(gè)普通螺旋夾緊。根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]可查得夾緊力計(jì)算公式:
式(3.1)
式中: —單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力(N);
—原始作用力(N);
—作用力臂(mm);
—螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm);
—螺桿端部與工件間的摩擦角(°);
—螺紋中徑之半(mm);
—螺紋升角(°);
—螺旋副的當(dāng)量摩擦角(°)。
由式(3.1)根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]表1-2-23可查得點(diǎn)接觸的單個(gè)普通螺旋夾緊力:
4.3夾緊元件及動(dòng)力裝置確定
由于蝸輪箱的生產(chǎn)量一般,采用手動(dòng)夾緊的夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此本道工序夾具的夾緊動(dòng)力裝置采用手動(dòng)夾緊。采用手動(dòng)夾緊,夾緊可靠,機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。
本道工序夾具的夾緊元件選用移動(dòng)壓板A型。移動(dòng)A型壓板A12X80,夾緊元件裝置圖如下:
4.4定位銷(xiāo)及夾具體設(shè)計(jì)
,鏜孔夾具側(cè)面兩個(gè)Φ13孔,用對(duì)角定位銷(xiāo)與工件定位,另外對(duì)角處采用M12螺孔固定夾具板固定。
鏜孔夾具上的定位銷(xiāo)采用階梯式定位銷(xiāo)。
鏜孔夾具的底板對(duì)角處采用M12內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定。
4.5夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時(shí),機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系,最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(shè)計(jì)中,當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后,應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。
銑側(cè)平面,它們的精度由定位夾具的底板的定位精度保證。因?yàn)?
所以能滿(mǎn)足加工要求。
夾具圖如下:
鏜孔夾具1裝配圖
5、 鏜孔夾具2設(shè)計(jì)
本夾具主要用來(lái)粗、精鏜側(cè)面φ52孔。這兩個(gè)孔的精度均為0~0.03mm。同時(shí)加工的中心的基準(zhǔn),其質(zhì)量直接影響洗左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.1定位基準(zhǔn)的選擇
由工序圖可知兩側(cè)φ52孔在同一軸線(xiàn)上,在對(duì)孔進(jìn)行加工時(shí),對(duì)底面已經(jīng)進(jìn)行了粗、精銑加工且對(duì)底面的兩工藝孔進(jìn)行了精加工。選擇φ136端面為定位基準(zhǔn)面,之前鏜孔后的φ38、φ42孔中心為定位基準(zhǔn)中心。
5.2定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為一個(gè)基準(zhǔn)面和一個(gè)基準(zhǔn)中心定位,所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是定位芯軸。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計(jì)主要定位芯軸的設(shè)計(jì)
由于φ38與φ42孔在同一軸線(xiàn)上,如果以φ136端面為基準(zhǔn)的話(huà)φ42孔在下,φ38孔在上,根據(jù)芯軸定位情況,與工件的孔相配合時(shí),芯軸連接部位的高度不得超過(guò)工件相應(yīng)配合孔的一半,所以此芯軸連接部位做成φ38孔,與工件配合部位的高度為10mm,工件為22mm,沒(méi)有超過(guò)其一半,故合理。
5.3切削力及夾緊力的計(jì)算
由于兩種大小的孔切削力各不相同,因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。
鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)
刀具的幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[18]查表可得:
圓周切削分力公式: 式(3.1)
式中
式(3.2)
查表得: 取
由表可得參數(shù):
即:
同理:徑向切削分力公式 : 式(3.3)
式中參數(shù):
即:
軸向切削分力公式 : 式(3.4)
式中參數(shù):
即:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
式(3.5)
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式(3.6)
式中:為各種因素的安全系數(shù),見(jiàn)《簡(jiǎn)明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表,可得:
所以,由式(3.5)有:
5.4夾緊裝置的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且?jiàn)A緊力并不是很大,所以采取手動(dòng)夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后,通過(guò)推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。
圖8 鏜孔夾具2裝配示意圖
5.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
鏜孔的夾具,裝卸工件時(shí),通過(guò)松開(kāi)芯軸上的圓螺母和松開(kāi)壓板上壓緊的螺栓,保證工件的定位,此時(shí)可以直接將工件取走,方便可行。
小 結(jié)
通過(guò)近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程。
在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書(shū)館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在汽車(chē)的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候,不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我學(xué)到的知識(shí),使我終生受益。
由于個(gè)人能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)老師給予指教。
致 謝
在本次畢業(yè)中,首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo),我才能順利地完成設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方,老師們會(huì)指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書(shū)籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣,讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)遇到不清楚操作的地方,老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo),保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行。
總之,本次設(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的,在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際,我向各位老師和同學(xué)表示誠(chéng)摯的謝意
雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好,但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲,讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng),使我終身受益。
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