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3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,需要设计专用夹具。设计工序钻扩铰孔ф44㎜孔。本夹具将用于立式钻床Z525
3.1问题的提出
本夹具用来钻扩铰孔ф44㎜孔,在本工序加工时还应考虑提高劳动生产率,降低劳动强度,而其位置尺寸为自由公差,精度不是主要问题。
3.2夹具设计
定位基准的选择
以零件的中心线和底面作为定位基准,一面一个定位销和活动V型块作为定位元件。为了提高加工效率,现决定采用手动夹紧工件快换装置。
2.切削力及夹紧力计算
刀 具:钻头。
由资料[10]《机床夹具设计手册》查表可得:
切削力由式2.11得:
查资料[10]《机床夹具设计手册》表得:
即:
切削扭矩由式2.12得:
即:
实际所需夹紧力:由式2.13得:
取,,
即:
螺旋夹紧时产生的夹紧力由式得:
该夹具采用夹紧机构,用螺栓压块压紧工件。
即:
由上述计算易得:
因此采用该夹紧机构工作是可靠的。
3.3定位误差分析
该夹具以底面、固定V型块和活动V型块为定位基准,要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。
孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定,由资料[6]《互换性与技术测量》表可知:
取(中等级)
由资料[10]《机床夹具设计手册》可得:
① 定位误差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,这里的方向与加工方向一致。即:故
② 夹紧安装误差,对工序尺寸的影响均小。即:
③ 磨损造成的加工误差:通常不超过
④ 夹具相对刀具位置误差:钻套孔之间的距离公差,按工件相应尺寸公差的五分之一取。即
误差总和:
从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
3.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用
工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。
为了减少辅助时间采用可换钻套,以来满足达到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
极限
偏差F7
基本
极限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
13
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
62
66
>48~50
70
74
0.040
钻模板选用翻转钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。
3.5 确定夹具体结构和总体结构
对夹具体的设计的基本要求
(1)应该保持精度和稳定性
在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。
(2)应具有足够的强度和刚度
保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。
(3)结构的方法和使用应该不错
夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。
(4)应便于铁屑去除
在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。
(5)安装应牢固、可靠
夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。
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