1、目 录目 录1序 言3正 文3一、产品介绍3二、纲领计算4(一)计算程设计生产纲领决定生产类型4三、毛坯确实定5(一) 工艺规程设计6一)、定位基准选择6二)、粗基准选择能够考虑以下几点要求:6三)、零件表面加工方法选择和加工余量计算:6迴转盘铣床夹具设计20(一)、设计准备:21(二)、总体设计21(三)、工件定位方法22(四)、工件定位原理22(五)、定位元件基础要求:22(六)、常见定位方法和定位元件:23(一)工件以平面定位23(二)用几何方法计算定位误差24(三)用微分方法计算定位误差:24 (七)、降低夹具及定位误差方法26(八)、常见夹紧机构29(一)、螺旋夹紧装置29(二)、偏
2、心夹紧装置30(三)、 斜楔夹紧机构30 (四)、 螺旋夹紧机构30(五)、偏心夹紧机构30(六)、 工件在夹具中夹紧:31(七)、对夹紧装置要求31(八)、夹紧力确实定32(十一)、常见夹紧机构 32参考文件36致 谢37附录38序 言 机械制造工艺学课程设计是我们在学完大学大部分课程后进行,是我们对大学三年学习一次深入综合性总考评,也是一次理论联络实际训练,这次设计使我们能综合利用机械制造工艺学中基础理论,并结合实习中学到实践知识,独立地分析和处理工艺问题,初步含有了设计一个中等复杂程度零件(廻转盘)工艺规程能力和利用夹具设计基础原理和方法,拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计能力,也是熟悉
3、和利用相关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基础技能一次实践机会。 所以,它在我们大学生活中占相关键地位。就我个人而言,我也期望经过这次设计对自己未来将从事工作进行一次适应性心理,从中锻炼自己分析问题,处理问题能力,对未来工作发展打下一个良好基础。因为能力所限,设计还有很多不足之处,恳请各位老师给指教。正 文一、产品介绍迴转盘是用在机械工程方面,一个关键零件。迴转盘零件草图以下:二、纲领计算(一) 计算程设计生产纲领决定生产类型如附图一,该产品年产量为6000台,(1件/台)壳体,设备品率为15%机械加工废品率为0.5%,现制订该零件机械加工工艺步骤.技术要求:1、 铸件需经消除内应力处理;
4、 2、 加工部分棱角倒钝;3、 本铸件精度等级为JB2580-79一级;4、 未注明加工尺寸公差IT14;5、 未注明形位公差C级;6、 未说明铸造同角为R5-R20;7、 注明拔模斜角为1:100;8、 全部倒角;9、 鼓轮座两端80H9和轴承盖同时加工;10、 面许可留黑疤;11、 5-M24及3-16,1:50锥孔在滚珠座范围内孔钻通后,须用K1412.2-28堵片焊堵,焊缝不得高出铁皮表面,R20圆角处焊堵片必需紧贴圆弧面。生产纲领N N=Qn(1+a%+b%) =6000(1+15%+0.5%) =6930(件/年)迴转盘年产量为6930件/年现经过计算, 生产纲领对工厂生产过程和生
5、产组织有着决定性作用,包含认为各工作点专业化程度,加工方法,加工工艺设备和工装等。同一个产品,生产纲领不一样也会有完全不一样生产过程和专业化程度,即有着完全不一样生产组织类型。依据生产专业化程度不一样,生产组织类型可分为单件生产,成批生产,和大量。生产三种,其中成批生产可分为大批生产,中批生产和小批生产,下表1-3是多种生产组织管理类型划分,从工艺特点上看单件生产和小批生产相近,大批生产和大量生产相近,所以在生产中通常按单件小批,中批,大批大量生产来型,这三种类型有着各自工艺特点以下表:零件年生产类型(件/年)生产类型重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100
6、500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500030000大量生产1000500050000所以综上所说,依据生产类型和生产纲领关系,能够确定该产品生产类型为大批量生产。关键字;材料ZG35 N=6930 (件/年) 生产类型;大批量生产,该零件材料为,该材料ZG35含有较高耐磨性,强度,耐热性及减振性.该零件材料关键加工面为A基准上两个端面和在B基准上两个端面及4个50H8()孔,2个80H9()半圆,2个80H8()孔等。基准面A和基准面B互为基准,且平行度为0.15;A、B基准面和基准面C垂直度为0.1;A、B基准面平面度许可误差是0.1(
7、-),孔和面加工全部要符合图样上要求要求。三、毛坯确实定ZG35铸造性能所包含关键是铸件质量问题,铸件结构设计时,必需充足考虑适应合金铸造性能。否孔,缩松,裂纹,冷隔,浇不足气孔等多个铸造缺点,造成铸件很高废品率。我们选择压铸方法立即液态或半液态金属快速压入金属铸行中,并在压力作用下凝固。其种铸造方法产品 质量最好,生产效率也高,能取得良好经济效益,依据零件材料ZG35铸钢材料,N=6930件/台;可知其生产 型为大批量生产。件毛坯综合图绘制因为毛坯尺寸和成品零件尺寸在大致上是一致,图在这里就省略了,详见(资料袋:零件图一张,A0图纸).毛坯尺寸可由前零件尺寸和加工余量而确定.(一) 工艺规程
8、设计一)、定位基准选择 回转盘底面和2个50H8()孔轴心线既是装配基准又是设计基准,用它们作精基准能使加工遵照“基准重合”标准,实现箱体零件“一面两孔”经典定位方法。其它各面和孔也能用它作定位,这么使加工又遵照了“基准统一”标准,另外底面面积较大,定位比较稳定可靠,夹紧方案也比较简单,可靠,操作方便。 二)、粗基准选择能够考虑以下几点要求:1、假如必需首先确保工件上加工表面和不加工表面之间位置要求,应以不加工表面作为粗基准;假如在工件上有很多不须加工表面,则应以其中和加工面位置精度要求较高表面作为粗基准。2、 假如必需首先确保某很关键表面和不加工面之间位置要求,应以首先确保某关键表面加工余量
9、,均应选择表面作为粗基准。3、 假如需确保各加工面全部有足够加工余量应选加式余量较小表面作为粗基准。4、 选择粗基准表面应平整,没有浇冒口,习砂等缺点,方便定位可靠。5、 粗基准通常只能使用一次,尤其是关键定位基准面,以免产生较大位置公差。总而言之,分析零件,选择2个60孔和底面作为粗基准。最优异行机械加工表面上A、B基准面和2个50H8()孔,然后加工另外两个50H8()孔,可利用压极装夹和专用夹具装夹。三)、零件表面加工方法选择和加工余量计算:零件表面加工方法选择应考虑以下问题:1、零件表面加工方法,关键取决于加工表面技术要求 。这些技术要求 还包含因为基准不重合而提升了作为精基准技术要求
10、。2、选择加工方法应考虑每种加工方法加工经济精度范围,材料性质及可加工性,工件结构,形状及尺寸大小,生产纲领及批量生产现有设备条件等。 3、应考虑多种加工方法经济精度 各表面加工方法经济精度提出两个方案进行对照:方案一工艺规程设计:工序号工序内容设备010机器砂型铸造020人工时效处理铸砂030涂漆喷枪040钻,攻丝,2-M16-7H,锪平30钻床050铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面,和长粗造度是侧面铣床060铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面,粗造度全部是铣床070铣欲钻2个40孔,粗造度是内外共4个端面铣床080铣斜度是6:100,粗造度是两斜面铣床09
11、0钻,攻丝,12M307H螺纹孔,倒角45钻床100钻,扩,侧面粗造度是孔,倒角45钻床110钻,扩,铰2个40,侧面粗造度是孔,倒角45钻床120钻,攻丝,5M247H,深30螺纹孔,倒角45钻床130钻,粗铰,精铰,3-锥销孔16和减速机体配作粗造度是孔钻床140钻,攻丝,2-M10-8H,深20螺纹孔钻床150钻,攻丝,M24x1.5-7H,贯通螺纹孔钻床160钻,攻丝,4-M14-7H,深25螺纹孔钻床170钻,攻丝,2-M12-7H,深25螺纹孔钻床180钻,铰,20,深20通孔钻床190铣出粗造度是两个半圆铣床200铣出90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面,倒角45铣床210钻,铰
12、,,深16孔钻床220粗镗,半精镗,粗造度是两个孔镗床230按零件图样要求全方面检验240入库经过分析:能够知道方案一不足之处:一是钻,攻丝,2-M16-7H,锪平30这一过程应该放在一次装夹过程中铣完各个表面以后工序中,所以应放在铣欲钻2个40孔,粗造度是内外共4个端面这道工序以后; 二是:在100工序当中钻,扩,侧面粗造度是孔,倒角45,因为表面粗糙度要求是6.3,经过查阅机械制造工艺学可知只经过扩方法不能满足需要,所以还需要加一个绞工步才能达成要求。加工次序安排 因2个相正确50H8()孔是作为精加工两孔,所以加工时应一次装夹情况下完成加工,同时它们加工宜采取工序集中标准 ,即分别在一次
13、装夹下将A、B基准面和4个50H8()孔加工出来,以确保其位置精度。依据“先面后孔”“先主后次”“先粗后精”加工标准,所以修改后加工工艺路线以下:1、 铸,铸造,翻砂,注意检验缺点2、 油漆,清砂,刷底面,自然时效方案二工艺规程设计:工序号工序内容设备010机器砂型铸造020人工时效处理铸砂030涂漆喷枪040钻,攻丝,2-M16-7H,锪平30钻床050铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面,粗造度全部是铣床060铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面,和长粗造度是侧面铣床070铣欲钻2个40孔,粗造度是内外共4个端面铣床080铣斜度是6:100,粗造度是两斜面铣床0
14、90钻,攻丝,12M307H螺纹孔,倒角45钻床100钻,扩,铰,侧面粗造度是孔,倒角45钻床110钻,扩,铰2个40,侧面粗造度是孔,倒角45钻床120钻,攻丝,5M247H,深30螺纹孔,倒角45钻床130钻,粗铰,精铰,3-锥销孔16和减速机体配作粗造度是孔钻床140钻,攻丝,2-M10-8H,深20螺纹孔钻床150钻,攻丝,M24x1.5-7H,贯通螺纹孔钻床160钻,攻丝,4-M14-7H,深25螺纹孔钻床170钻,攻丝,2-M12-7H,深25螺纹孔钻床180钻,铰,20,深20通孔钻床190铣出粗造度是两个半圆铣床200铣出90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面,倒角45铣床210
15、钻,铰,,深16孔钻床220粗镗,半精镗,粗造度是两个孔镗床230按零件图样要求全方面检验240入库具体进行展开:1机器砂型铸造用到是型砂、用于铸造行腔,因为是大批量生产,所以再经过机器设备进行砂型铸造,以确保效率;2.人工时效处理:这个过程即在人工条件下对铸件内应力进行消除方法,她和自然时效相比,有着效率更高优点;3. 涂漆: 用到是喷枪,涂漆作用是防锈,因为铸件在空气当中暴露时间过长话轻易生锈,涂漆就能起到保护作用;4铣在A基准上两个端面和在B基准上两个端面,粗造度全部是:1)先以两个60孔和底面以三个支撑点方法进行自由度控制,然后加工A基准面2)在一次装夹情况下,以一样方法加工出B基准面
16、,从而确保A、B基准面平行度为0.15;A、B基准面和基准面C垂直度为0.1;A、B基准面平面度误差是0.1(-)范围,加工要求:铣两侧平面,R=12.5。机床:X5040立式铣床。刀具:50标准高速钢锥柄立铣刀,齿数为6。 切削用量查工艺师手册表3-30V=0.250.35 m/s,取0.2 m/s即18m/min,确定主轴转速:n=114 (r/min)根据机床说明书,取n=118 r/min所以实际切削速度: V= n=118 =18.5(m/min)查机械制造工艺设计手册表3-28,每齿进给量af=0.070.18mm,取0.1mm,工作台进给速度=0.16118=70.8 (mm/m
17、in)取纵向进给速度=75 mm/min,切削工时:T= 2.10其中:l =40 mm代入得:t=0.533(min)5. 铣欲铣出两半圆上正上方粗造度是四面平面和这两半圆内外突出端面,和长粗造度是侧面:它是一个有粗糙度要求加工面,但因为粗糙度要求不高,分别是25和12.5,所以我们确保它一个相正确位置度即可,用到机床是铣床,还要用到是:专用夹具,盘铣刀 专用量具。6铣欲钻2个40孔,粗造度是内外共4个端面:这四个面粗糙度是25,所以要求全部不是很高,毛坏预先单面全部留有2mm余量,我们经过立铣方法,一次进刀就能够完成,用到机床是立式铣床,其它用到是:专用夹具,立铣刀,专用量具;7铣斜度是6
18、:100,粗造度是两斜面继续在这个装夹方法下,要调整底面支撑螺钉高度,是这个斜面和机床铣刀成垂直关系,然后在对这个拔模斜度是6:100面进行铣削,留有余量是2mm,一次走刀既能够完成,用到机床是立式铣床,刀具是盘铣刀;8 钻,攻丝,2-M16-7H,锪平301)钻12孔确保孔位置精度,留一定余量进行攻丝,用到机床是钻床,用到刀具是直柄麻花钻;2)攻丝2-M16-7H,用到是:专用夹具,专用量具,机用丝锥;3)锪平30,用到是:专用夹具,专用量具,高速钢莫氏锥锪钻;工件材料:ZG35钻12孔。选择Z525立式钻床及专用夹具。 加工条件机床:Z525立式钻床。刀具:4标准高速钢麻花钻头切削用量查机
19、械制造工艺设计手册表342V=0.35m/s,即0.3560=21 (m/min)确定主轴转速:n=1671 (r/min)根据机床说明书,取n=1360 r/min所以实际切削速度: V= n=1360 =17.1(m/min)查机械制造工艺设计手册表338,f=0.080.12mm/r ,根据机床说明书,取0.1mm/r,切削工时:T= 2.11其中:=5.5+2=7.5 mm代入得:t=0.055 (min) .锪钻2个30孔采取90锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时主轴转速和钻孔时相同:n=960 r/min,手动进给。查工艺师手册表28-13,V=18m/min确定主轴转速:n=453
20、(r/min)根据机床说明书,取n=392 r/min所以实际切削速度: V= n=392 =15.3(m/min)查工艺师手册表28-13,f=0.2mm/r ,根据机床说明书,取0.17mm/r,切削工时:刀具行程L= =8+2+4=14 mm =0.21 (min)以上为钻一个孔机动时间,故本工步机动时间为T=12=0.2112=2.52 (min)9. 钻,攻丝,12M307H螺纹孔,倒角45:1)钻12个25孔确保孔位置精度,倒45角,因为要留一定余量去打内螺纹,所以先钻25孔,用刀具是直柄麻花钻;2)攻丝12M307H螺纹孔,所用刀具是机用丝锥;10. 钻,扩,铰,侧面粗造度是孔,
21、倒角451)钻30孔确保孔位置精度,倒45角,用是直柄麻花钻;2)扩成50孔,用是专用扩刀;3)精铰成符合孔,从而确保粗糙度是6.3,用铰刀是圆柱直柄铰刀,机床是立式钻床,Z535;11. 钻,扩,铰2个40,侧面粗造度是孔,倒角451) 钻2个30孔确保孔位置精度, 倒角45,工艺装备是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻2) 扩 2个40孔,工艺装备是:专用夹具,扩刀,专用量具3) 半精铰40孔,确保孔尺寸精度,工艺装备是:专用夹具,专用量具,圆柱直柄铰刀,这两个孔要求不是很高,所以只需要半精绞就完全能够达成要求。钻、绞两组22、8孔,8孔倒角。加工条件工件材料:QT420-10加工要求:钻、
22、绞两组40。机床:Z525立式钻床。刀具:钻用23、高速钢锥柄麻花钻头,铰用40、高速钢锥柄机用绞刀,倒角用45高速钢锥柄机用锪钻。切削用量.钻30孔查工艺师手册表28-13,V=18m/min确定主轴转速: n=272 (r/min)根据机床说明书,取n=272 r/min所以实际切削速度: V= n=272 =17.1(m/min)查工艺师手册表28-13,f=0.32mm/r,根据机床说明书,取0.28mm/r,切削工时:刀具行程L=15+1+3=19 (mm) =0.25 (min)以上为钻一个孔机动时间,故本工步机动时间为T=2 =0.252=0.5 (min).扩钻22孔至21.8
23、查工艺师手册表28-32,V=18.7m/min确定主轴转速:n=273 (r/min)根据机床说明书,取n=272 r/min所以实际切削速度: V= n=272 =18.4(m/min)查工艺师手册表28-30f=0.91.2mm/r ,取系数0.5,根据机床说明书,取0.48mm/r,切削工时:刀具行程L= =15+1+3=19 (mm) =0.145 (min)以上为扩钻一个孔机动时间,故本工步机动时间为T=2 =0.1452=0.29 (min).绞40孔查工艺师手册表28-13,V=29m/min确定主轴转速:n=419 (r/min)根据机床说明书,取n=392 (r/min)所
24、以实际切削速度: V= n=392 =26.7(m/min)查工艺师手册表28-13,f=0.32mm/r ,根据机床说明书,取0.28mm/r,切削工时:刀具行程L= =15+1+3=19(mm) =0.135 (min)以上为绞一个孔机动时间,故本工步机动时间为T=2=0.1352=0.27 ( min)12. 钻,攻丝,5M247H,深30螺纹孔,倒角45:1)钻螺纹孔20,我们先钻直径是20孔,从而能够留一定余量,去攻螺纹,按计算话,应该是内螺纹顶牙直径是20.4,但考虑到钻刀尺寸选择,我们选择20直柄麻花钻作为刀具;2)攻丝5个M247H,深30螺纹孔,倒角45,我们在工序所用时间上
25、应是5个工步时间和;13. 钻,粗铰,精铰,3-锥销孔16和减速机体配作粗造度是孔1)钻3个锥销孔16孔,使得孔是16;工装是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻2)半精铰3个锥销孔16孔,确保孔尺寸精度,使得孔大小是:16,工装是:专用夹具,专用量具,圆柱直柄铰刀;3)精铰3个锥销孔16孔,确保孔尺寸精度,使得孔大小是:16,工装是:专用夹具,专用量具,圆柱直柄铰刀;14钻,攻丝,2-M10-8H,深20螺纹孔1)钻2个螺纹孔8工装是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻,留了2mm余量作为内螺纹小径;2)攻丝2个M10-8H,深20螺纹孔,工装是:专用夹具,专用量具,机用丝锥,从而确保一定精度;15
26、钻,攻丝,M24x1.5-7H,贯通螺纹孔1)钻20贯通孔,工装是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻2)攻丝M24x1.5-7H, 贯通螺纹孔,工装是:专用夹具,专用量具,机用丝锥16. 钻,攻丝,4-M14-7H,深25螺纹孔1)钻4个12深25孔,工装是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻2)攻丝4个M14-7H 深25螺纹孔,工装是:专用夹具,专用量具,机用丝锥17. 钻,攻丝,2-M12-7H,深25螺纹孔1)钻2个10孔,工装是:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻2)攻丝2个M12-7H,深20螺纹孔,工装是:专用夹具,专用量具,机用丝锥18. 钻,铰,20,深20通孔1)钻20贯通孔,工装是
27、:专用夹具,专用量具,直柄麻花钻,尺寸确保在20,所以在接下来绞工序当中能够有0.5mm余量;2)粗铰,20,深20通孔,工装是:专用夹具,专用量具,圆柱直柄铰刀,然后加工出符合要求孔;19. 铣出粗造度是两个半圆,1)铣这两个半圆要很注意,选定位方法是经过一面两孔方法,然后达成限制自由度方法来切削出符合要求半圆孔,工装是:专用夹具,专业铣刀, 专用量具。20. 铣出90两个孔粗造度是侧面和粗造度是底面,倒角45,每个面留有2mm切削余量,只要一次进刀即可达成要求,工装是:专用夹具,专业铣刀, 专用量具。21. 钻,铰,,深16孔1)钻2个10孔,深16,工装是:工装是:专用夹具,专用量具,直
28、柄麻花钻2)铰,深16孔,工装是:专用夹具,专用量具,圆柱直柄铰刀,然后加工出符合要求孔;22. 粗镗,半精镗,粗造度是两个孔1)粗镗80孔2个,工装是:专用夹具,专用量具,镗刀2)半精镗,粗造度是两个孔,工装是:专用夹具,专用量具,镗刀4.粗镗80孔1)切削深度:余量Z=2.8mm,能够一次切除。2)进给量:查机械制造工艺设计手册表3-15,3.粗镗80孔1)切削深度:余量Z=2.75mm,能够一次切除。2)进给量:查机械制造工艺设计手册表3-15f=0.150.4(mm/r),查机床说明书,现取f=0.41mm/r3)计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k =46.6(m/min)4
29、)确定主轴转速:n=119(r/min)根据机床说明书,取n=125r/min所以实际切削速度: V= n= 125 =48.7(m/min)5)检验机床功率:主切削力 查工艺师手册 表2-14F=Cafvk=1526(N)切削时消耗功率:P=1.24(KW)6)检验机床进给系统强度:已知主切削力为径向切削力F参考工艺师手册F=Cafvk =5302.750.4110.89 =676(N)轴向切削力(走刀力):查表2-17机械工艺师手册F=Cafvk =4502.750.4110.89 =763(N)取机床导轨和床鞍摩擦系数u=0.1,则切削力在纵向进给方向对机床作用力:F= F+u(F+ F
30、)=904(N)查机床说明书,机床最大纵向力为3530N,故机床进给系统能够正常工作。7)切削工时:刀具行程L=8+2+3=13 (mm) =0.26(min)f=0.15.04mm/r,此处为非连续表面,查机床说明书,现取f=0.3mm/r3)计算切削速度 查工艺师手册表27-12V=k 2.9取T=60min,C=158,x=0.15,y=0.40,m=0.2查工艺师手册表27-17k=0.85, k=0.6, k=1.2, k=0.89, k=1.0,k=0.850.61.20.891.0=0.54V=52.1(m/min)4)确定主轴转速:n=143(r/min)根据机床说明书,取n=
31、125r/min。所以实际切削速度: V= n=125=45.5(m/min)5)切削工时:刀具行程L=50+3+3=56 (mm) =1.49(min).半精镗130孔1)切削深度:余量Z=0.2mm,能够一次切除。2)进给量:查相关资料f=0.010.14(mm/r), 进给无级变速,取f=0.08mm/r3)计算切削速度 查相关资料,V=150500 m/min,取V=200m/min4)确定主轴转速:n=489 (r/min)T740K金刚镗床为无级变速,取n=489 (r/min)5)切削工时刀具行程L=其中:=8+2+3=13 mm =0.332 (min)23. 按零件图样要求全
32、方面检验24.入库经过以上两种加工工艺可知,工艺路线二是愈加好,所以我们在加工次迴转盘零件时应该选择方案二。迴转盘铣床夹具设计 在金属切削机床上进行加工时,为了确保工件加工表面尺寸,几何形状和相互位置精度等要求,在加工方法确定以后,需要处理问题之一是使工件相对于刀具和机床占有正确加工位置(即工件定位)并把工件压紧夹牢,以保证这个确定了位置在加工过程中稳定不变(即工件夹紧)着就是工件在上正确安装。工件进行定位和夹紧功效夹具。工件通常采取“一面两孔”定位,夹具上两个定位销距离调整。和定位销插入和退出定位孔动作,均可按程序实现自动调整。调整距离方法有按直角坐标平移方法、按极坐标回转方法和复合式三种。
33、该零件加工工序多,精度要求较高,但形状较为复杂。在加工中心上若用夹具加工,工件可采取一面两孔定位方案,先将工件底平面及其上两孔进行粗、精加工,再在加工中心上完成其它表面加工。机床夹具分类:机床夹具按其使用范围可分为以下五种基础类型:1)通用夹具通用夹具含有一定通用性。2)专用夹具专用夹具是针对某一个工件某一个工序而专门设计。3)通用可调整夹具和成组夹具通用可调整夹具和成组夹具特点是夹具部分元件能够更换,部分装置能够调整,以适应不一样零件加工。4)组合夹具组合夹具是由一套完全标准化元件,依据零件加工要求拼装而成夹具。5)随行夹具随行夹是一个在自动线或柔性制造系统中使用夹具。机床夹具功用加工质量机
34、床夹具首要任务是确保加工精度,尤其是确保被加工工件加工和定位面之间和被加工表面相互之间位置精度。2)提升生产率,降低成本使用夹具后可降低划线、找正等辅助时间,且易于实现多件、多工位加工。3)扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便,并可扩大机床工艺范围。4)减轻工人劳动强度,确保生产安全。(一)、设计准备:为了提升劳动生产率,确保质量,精度,需要设计专用夹具。(二)、总体设计工件在夹具上定位:(三)、工件定位方法(1)直接找正定位生产率低,精度工人技术单件小批或位置要求高定位基准所找正表面(2)划线找正定位精度低单件小批,复杂件,毛坯精度低定位基准所划线(3)夹具定位生产率高,定位精度
35、高,成批及大量生产(四)、工件定位原理(1)六点定则用空间合理部署六个支承点限制工件六个自由度误解:工件被夹紧,就定位了并没有确保一批工件一致位置。工件定位后,反方向可移动定位面和定位点应保持接触(2)限制工件自由度和加工要求关系完全定位六个自由度全部限制不完全定位限制自由度6欠定位该限自由度没有限绝不许可过定位反复限制一自由度通常不许可正确处理:危害定位不稳,安装困难,工件或夹具变形方法去除过定位,修改结构特殊可用过定位提升定位稳定性和结构刚度,简化夹具前提提升工件定位面、夹具定位面相互位置精度注意:理论上要限制自由度按加工要求确定不欠定位实际上所限制自由度多于理论要求不过定位为承受切削力、
36、简化夹具结构(五)、定位元件基础要求: 足够精度足够硬度和耐磨性足够强度和刚度工艺性好(六)、常见定位方法和定位元件:(一)工件以平面定位平面定位关键形式是支承定位。夹具上常见支承元件有以下多个:1)关键支承限制自由度固定支承支承钉球头毛坯面齿纹侧面平头已加工面支承板光侧面、顶面斜槽底面 非标支承板如圆环可调支承 一批工件调一次限制自由度 自位支承(浮动支承)只定1点 2)辅助支承 一个工件调一次不限制自由度提升刚度(2)孔定位1)圆柱销(定位销)短销定2点 长销定4点2)圆柱心轴间隙配合心轴定心精度低和端面联合定位 过盈配合心轴定心正确、装卸不便精加工花键心轴花键孔定位3)圆锥销定3点 4)
37、圆锥心轴(小锥度心轴)定5点 (3)外圆定位1)V形块-短定2点 基准是检验心轴中心长定4点 对中性好活动定1点 非整圆表面定位2)定位套定心精度低,已加工面定位 3)半圆套大轴件、不便轴向装夹零件 4)圆锥套反顶尖 (4)组合表面定位(一面两孔)支承板、菱短圆柱销、短削边销安装削边方向垂直于两销连线本专用夹具设计中定位方法为具以底平面和两个50H8内孔,“一面两销”法,限制六个自由度定位元件为定位销。5,定位误差计算:定位误差:是因为工件在夹具上定位不正确所引发加工误差,在采取调整法加工时,工件定位误差实质上就是工序基准在加工尺寸方向上最大变动量。(二)用几何方法计算定位误差采取几何方法计算
38、定位误差通常要画出工件定位简图,并在图中夸张地画出工件变动极限位置,然后利用三角几何知识,求出工序基准在工序尺寸方向上最大变动量,即为定位误差。(三)用微分方法计算定位误差: 1.夹具定位误差分析工件在夹具上定位不一致定位误差D。刀具和对刀导向元件位置不正确对刀误差T。夹具在机床安装不正确安装误差T。定位元件、对刀导向元件及安装基面三者位置不正确制造误差Z 加工方法误差G D 2.定位误差分析(1)产生定位误差原因1)基准不重合误差B工序基准和定位基准不重合,工序基准相对于定位基准在加工尺寸方向上最大变动范围, B2)基准位移误差Y定位副制造误差,定位基准相对于刀具在加工尺寸方向上最大变动范围
39、, Y(2)定位误差计算方法(合成法) Y0、 B=0时,则 D= Y B0、 Y=0时,则 D= B Y0、 B0时,判定相关性:若工序基准不在定位基面上, B和 Y不相关,则 若工序基准在定位基面上, B和 Y相关,判定方向性: 若工序基准和定位接触点在定位基准异侧,方向相同,若工序基准和定位接触点在定位基准同侧,方向相反,(3)多种定位方法基准位移误差 平面定位 通常Y=0 孔销定位 单方向位移,任意方向位移, Y = X max V形块定位 水平方向, Y =0垂直方向, Y = (七)、降低夹具及定位误差方法(1)提升夹具精度提升定位元件、对刀元件及配合表面和机床连接表面制造精度,提
40、升精度、安装精度调整夹具,刀具和夹具位置,提升对刀精度(2)降低定位误差基准重合,误差小定位方法(如定心夹紧装置等) 提升定位面和定位件加工精度,降低间隙,降低基准位移误差 (3)降低夹具磨损提升夹具易磨件耐磨性。可换装置,立即更换。关键介绍工件孔和定位心轴(或销)采取间隙配合定位误差计算 定=不+基 a.心轴(或定位销)垂直放置,按最大孔和最销轴求得孔中心线位置变动量为: 基=D+d+min=max (最大间隙) b.心轴(或定位销)水平放置,孔中心线最大变动量(在铅垂方向上)即为定 基=OO=1/2(D+d+min)=max/2 或基=(Dmax/2)-(dmin/2)=max/2 工件孔
41、和定位心轴(销)过盈配合时(垂直或水平放置)时定位误差 此时,因为工件孔和心轴(销)为过盈配合,所以基=0。 对H1尺寸:工序基准和定位基准重合,均为中心O ,所以不=0 对H2尺寸:不=d/2 工件和一面两孔定位时定位误差 “1”孔中心线在X,Y方向最大位移为: 定(1x)=定(1y)=D1+d1+1min=1max(孔和销最大间隙) “2”孔中心线在X,Y方向最大位移分别为: 定(2x)=定(1x)+2Ld(两孔中心距公差) 定(2y)=D2+d2+2min=2max 两孔中心连线对两销中心连线最大转角误差: 定()=2=2tan-1(1max+2max)/2L (其中L为两孔中心距)第三节 工件在夹具中夹紧一、1.夹紧装置组成和基础要求(1)夹紧装置组成 1)力源装置产生夹紧原始作用力2)中间传动机构改变作用力方向改变作用力大小起自锁作用3)夹紧元件最终实施元件(2)对夹紧装置基础要求