萬向節(jié)十字軸零件的銑φ25軸端面、鉆中心孔夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備【含4張CAD圖帶過程工序卡片】
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1第 5 章 銑 φ 25 軸 端 面 、 鉆 中 心 孔 夾 具 的 設 計設計工序：銑 φ25 軸端面、鉆中心孔的夾具的設計5.1 問 題 的 提 出本夾具要用于銑 φ25 軸端面、鉆中心孔的設計夾具精度等級為 IT12 級，粗糙度為 12.5。本道工序只精銑一下即達到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應首先考慮保證銑 φ25 軸端面、鉆中心孔的設計夾具設計的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度。5.2 夾 具 設 計5.2.1 定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。選擇 φ25 外圓和其端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，φ25 外圓的端面作為定位夾具。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺母作為夾緊機構。5.2.2 切削力和夾緊力計算（1）刀具： YG6 銑刀機床： 銑床由[3] 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0? 2查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) 0.1?vk30?FC83.Fq.FXz=24 65.y.u?Pa0?Fw代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K= 4321K其中： 為基本安全系數(shù) 1.5為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12為刀具鈍化系數(shù) 1.13K為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14所以 NF7.15??（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 5.0fF= +G G 為工件自重zPNfFN4.35121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB106???MPaBs4801??? 3螺釘疲勞極限： MPaB192603.2.01 ?????極限應力幅： kma7.51li????許用應力幅： ??PaSa3.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MPa120??滿足要求???8.24cHdF????PaNc153.2經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力5.3 零 件 加 工 誤 差 分 析工件在車床夾具上加工時，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾具誤差 、D?J夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。A?G?如夾具圖所示，在夾具上加工時，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述： 4注：V 型塊夾角 α=90°?；鶞饰灰普`差：工件以外圓柱面在 V 型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 δD，因此對一批工件來說，當直徑由最小 D－δD 變大到 D 時，工件中心（即定位基準）將在 V 型塊的對稱中心平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由 變大到 ,其變化量 （即基準位移誤差 Δ）從圖1O21O2（a ）中的幾何關系退出：ΔY= =1O2αδSIn基準不重合誤差： 5從圖（b）中設計基準與定位基準不重合，假設定位基準 不動，當工件直徑由最小1OD－δD 變到最大 D 時，設計基準的變化量為 ，即基準不重合誤差 ΔB= 。2δD2δD從圖(c) 中可知，設計基準為工件的下母線。即，上述方向由 a 到 a′與定位基準 變到1O的方向相反，故其定位誤差 ΔD 是 ΔY 與 ΔB 之差.2OΔD=ΔY－ΔB= － =0.207δD=0.207×0.01=0.002072αδDSInΔD=0.00207＜ T 即滿足要求315.4 確 定 夾 具 體 結 構 尺 寸 和 總 體 結 構夾具體設計的基本要求（1 ）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2 ）應有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3 ）應有良好的結構工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4 ）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。 6因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5 ）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。5.5 夾 具 設 計 及 操 作 的 簡 要 說 明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為精銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構。