钻孔专用夹具课程设计.docx
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钻孔专用夹具课程设计.docx
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钻孔专用夹具课程设计
1零件工艺技术分析
零件的生产类型
分析图例零件结构
确定毛坯尺寸
零件的加工工艺路线
划分工序
确定各工序顺序
热处理及其他工序的安排
2夹具设计总图夹具零件图工件零件图(图附设计书后)
3夹具设计分析
夹具原理分析
夹具定位原理分析
定位误差分析
夹紧力分析
4总结
5参考文献
1、零件工艺技术分析
零件的生产类型
根据设计题目可知:
Q = 2 000台/年,n = 1件/台;结合生产实际,备品率a和废品率b分别取为5%和2%。
代入公式(4-1)得该零件的生产纲领:
N = 2 000×1×(1 + 5%)×(1 + 2%)= 2 142件/年
零件是机床上的齿轮,质量为 kg,查表4-2可知其属轻型零件,生产类型为中批量生产。
分析图例零件结构
Φ68k7mm内孔IT7
Φ90mm外圆表面IT13
Φ外圆表面IT12
Φ94内孔IT13
齿面
键槽IT13
Φ5通孔及锥形沉头孔
Φ71内孔槽IT13
端面IT13
倒角,倒圆角
该零件的基本类型为轴类零件
主要表面:
Φ68k7mm内孔
次要表面:
其他表面
结构工艺分析:
该零件结构工艺性良好。
确定毛坯尺寸
该毛坯采用模锻件,45钢
零件的加工工艺路线
Φ68k7mm内孔IT7粗镗-半精镗-精镗
Φ90mm外圆表面IT13粗车-半精车
Φ外圆表面IT12粗车
Φ94内孔IT13粗镗
齿面粗滚-精滚
键槽IT13粗铣
Φ5通孔及锥形沉头孔钻-锪
Φ71内孔槽IT13车
端面IT13粗车
倒角,倒圆角车
划分工序
该零件的加工属于中批量生产,采用工序及不过于分散,也不过于集中的原则,将能在一次安装中加工的加工内容作为一道工序。
将粗车一端外圆表面及其端面,粗镗一端的孔放在一道工序中。
将粗车另一端外圆表面及其端面,粗镗另一端的孔放在一道工序中。
将各外圆表面及其端面的半精加工和半精镗放在一道工序中。
将精镗孔放在一道工序中。
将滚齿放在一道工序。
将铣键槽作为一道工序。
将钻孔和锪孔作为一道工序。
倒角作为一道工序。
确定各工序顺序
1、以Φ外圆及端面定位,粗车外圆Φ90mm,粗车外圆Φ117mm,粗镗Φ68mm孔
2、以粗车后Φ90mm外圆及端面定位,粗车外圆Φ,车6mm×沟槽,倒角
3、调质
4、以Φ外圆及端面定位,半精车另一端面,半精车外圆Φ90mm,半精车外圆Φ117mm,半精镗Φ68mm孔,倒角
5、以Φ90mm外圆及端面定位,精镗Φ68k7mm孔,镗Φ71mm的内孔沟槽,倒角
6、以Φ68k7mm孔及端面定位,滚齿,粗滚。
7、以Φ68k7mm孔及端面定位,滚齿,精滚。
8、以Φ68k7mm孔及端面定位,粗铣4个键槽
9、以Φ68k7mm孔、端面及一个键槽定位,钻4个Φ5小孔,锪沉头孔
10、检验
11、入库
热处理及其他工序的安排
如前所述,在锻造后进行正火处理,在粗加工后进行调质处理。
调质处理后进行中检,加工完成后进行终检。
2夹具设计总图夹具零件图工件零件图(图附设计书后)
3夹具设计分析
夹具原理分析
夹紧机构:
手动螺旋夹紧,通过拧紧左侧螺母使压板压紧共建,实现夹紧,结构简单,装夹方便。
对刀装置:
采用钻套对刀。
夹具体:
分度装置(销)固定在夹具体上,这样共建与夹具连接起来实现定位,分度,夹紧,对刀功能。
使用说明
把工件装夹上去,用销与键槽配合,装上垫圈,拧紧螺母,达到夹紧力要求,钻Φ5孔,再松开螺母,拿开垫圈,旋转工件,再次用销与键槽配合,装上垫圈,拧紧再钻第二个Φ5孔,共钻4个Φ5孔,然后换刀锪Φ6的孔。
夹具定位原理分析
该夹具是用来在Φ0外钻4×Φ5的空,再锪4×Φ6的孔。
主要定位元件有Φ68h6的芯轴和16的销。
对于锪的误差主要限制z和y方向自由度,对于空的位置尺寸误差主要限制x方向自由度,对于角度误差主要限制x、y的自由度,共限制了5个自由度。
定位误差分析
1、定位基准与设计基准重合,所以基准不重合误差为0
2、基准位置误差
①夹具体孔Φ50K6与芯轴Φ50h5
由于这两个尺寸采用过盈配合,而过盈配合主要用于孔、轴间的紧固连接,所以对工件加工误差影响不大。
②工件Φ68K7与芯轴Φ68h6
采用间隙配合,所以对工件加工产生了位置误差。
因为工件的轴向自由度被约束了,所以该方向误差可省略。
而径向方向可分为x与y方向的误差,x方向对45°角有影响,y方向对锪的深度有影响。
计算如下:
工件尺寸:
芯轴尺寸:
最大间隙△==
∴y方向对锪的深度误差为
X方向对45°角的误差为
,r为孔位置的最大半径,而r的最大半径为,所以
∴x方向对45°角的误差为
③衬套Φ12H7与钻套Φ12h6
采用间隙配合,所以存在两个方向的误差,分为轴向与径向的误差。
轴向的误差对45°角有影响,径向的误差对孔的位置尺寸有影响。
计算如下:
衬套:
钻套:
最大间隙△==
∴孔的位置尺寸误差为
轴向对45°角的误差计算为
=arctan12=
∴轴向对45°角的误差为
④钻模板Φ18H7与衬套Φ18h6
采用间隙配合,所以存在两个方向的误差,分为轴向与径向的误差。
轴向的误差对45°角有影响,径向的误差对孔的位置尺寸有影响。
计算如下:
钻模板:
衬套:
最大间隙△==
∴孔的位置尺寸误差为
轴向对45°角的误差计算为
=arctan12=
∴轴向对45°角的误差为
⑤键槽
与销
采用间隙配合,围绕轴线旋转的移动对45°角有影响,计算如下:
最大间隙△==
,r为,∴θ=arctan=
∴对45°角的误差为
总误差
角度总误差为+++=
对锪的深度总误差为
对孔的位置尺寸总误差为
A、45°角的精度等级为IT13,查表可得
,而总误差为
,在误差范围内,合格
B、锪的精度等级为IT13,查表可得
,而总误差为
,合格
尺寸链计算如下:
增环为A1=64封闭环为N,减环A2=3,A3=,A4=12,A5=20,封闭环公差为δN=δA1+δA2+δA3+δA4+δA5,而A2+A3+A4+A5的公差为0,所以封闭环δN=δA
∴
C、由尺寸链可得孔的位置尺寸误差范围是
,而总误差为
合格
夹紧力分析
夹具采用螺旋夹紧机构,查表得:
钻头直径为5,即d=5,
=320,
=
钻孔进给量:
修正值:
钻孔轴向力为:
取摩擦系数f=
所以最小夹紧力为:
加工性质系数K1=基本安全系数K2=
断续切削系数K3=道具钝化系数K4=
所以实际最小夹紧力为:
总结
在郭老师的指导下,我完成了此次机械加工工艺与夹具课程设计,在这次设计过程当中,我初步了解了日常生产工艺规程的整个流程,也能初步的运用所学的相关知识解决一些在制定工艺过程中所遇的问题。
为以后的学习,工作打下了一定的基础,最重要的是培养了我们实际问题的能力。
通过完成这次课设,我感觉到自己专业基础知识还比较薄弱,将理论知识运用到实际问题中的能力欠佳,在今后的学习中应该继续努力用知识充沛自己的头脑;同时,注意提高自己的动手能力以及将理论知识运用到实际中的能力。
参考文献
[1]机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社李益民主编
[2]机械制造工艺与装备习题集和课程设计指导书化学工业出版社倪森寿主编
[3]机械制造工艺及设备设计指导手册机械工业出版社李云主编
[4]机械制造工艺学机械工业出版社王先逵主编
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- 关 键 词:
- 钻孔 专用 夹具 课程设计