专用夹具的设计.docVIP

漯河职业技术学院 毕业设计 系　　别：＿ 机电工程系 ＿ ＿ 班 级： 08机电一班 专 业：机 电 一 体 化 学　　号：＿＿20080103010428＿＿ 学生姓名：＿＿石＿伟＿＿ 指导教师：＿＿贾 耀 曾＿＿＿_ ＿ 2011年3月 绪论 1.1课题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “ 1.2小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底孔夹具各一套。 2.1镗孔夹具设计 2.1.1问题的提出 本夹具是用来镗此拔叉下端60H12的孔,零件图中此孔与25H7的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题. 3.1.2夹具的设计 ①定位基准的选择 因为25H7的孔与此孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要定位基准。由于铸件的公差要求较大,利用60H12的孔的左侧面作为辅助定位基准。在小孔处采用移动压板对零件进行夹紧。在60H12的孔旁边有筋板的缘故，有足够的强度，可以进行直接的镗削，能保证加工精度。 ②定位元件及夹紧元件的选择 据上面所述，查参考文献[1]，选用固定式定位销（长销）穿过25H7的孔。由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定位。这样就可以完全定位了。 图3.1 固定式定位销（GB2203-80） 夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用U型压板又不合适，故在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 图3.2 移动压板（GB2175-80） ③切削力及夹紧力计算 镗刀材料：（机夹单刃硬质合金镗刀），机床为：T68 由参考文献[3]，表1-12选择刀具的几何参数为： 1）粗镗： 由参考文献[12]，查表可得： 圆周切削分力公式： 查表得： 取 ∴ 由表可得参数： ∴ ∴ 同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： ∴ ∴ 轴向切削分力公式 ： 式中参数： ∴ ∴ 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即： 安全系数K可按下式计算， 式中：为各种因素的安全系数，见参考文献[12]表可得： 所以，有： 2）半精镗： 同理，圆周切削分力公式： 因为： ，则 所以，有： 当夹紧力方向与切削力方向一致时，仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。故该夹具采用移动压板夹紧机构，为了方便操作，通过手动拧紧螺母将压板压紧工件。 由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧的地方产生了弯矩，如图： 图3.3 弯矩示意图 ∴ 既是加上转矩M，所以319.65N ④误差分析与计算 该夹具以一长销和一支承钉定位，要求保证