設(shè)計填料箱蓋零件鉆12孔工序的專用夾具設(shè)計.rar
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- 設(shè)計填料箱蓋零件鉆12孔工序的專用夾具設(shè)計
前言
ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯(lián)接后保證密封性，對內(nèi)表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。
零件為大批量生產(chǎn)，設(shè)計的夾具應(yīng)適應(yīng)批量生產(chǎn)。
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)協(xié)商，決定設(shè)計工序Ⅳ——鉆12孔的鉆床專用夾具。
本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。
附圖1 零件圖
1、問題的指出
本夾具主要用來鉆12孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。
2、 方案的選擇
由分析知，零件的定位方案有如下兩種：
方案一：采用Φ80臺階面及Φ32mm孔定位
方案二：采用Φ80臺階面及Φ65外圓定位
比較兩種定位方案：方案一的夾緊需要用壓板夾緊，大批量生產(chǎn)時，需頻繁的拆卸夾緊裝置，增加工時和工人的工作量；方案二的夾緊可用氣動裝置內(nèi)部夾緊，實現(xiàn)自動化夾緊且一個定位板即可完成定位，適應(yīng)大批量生產(chǎn)和減少工人的工作量。故選用方案二更合理
3、 夾具設(shè)計
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，12孔中，6— 13.5在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計基準(zhǔn)為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)統(tǒng)一，只能以 65外圓面作為定位基準(zhǔn)。
3.2夾緊方式及元器件的選擇
夾緊機構(gòu)的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點以及大小的確定。
對夾緊機構(gòu)的基本要求如下：
夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時應(yīng)能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。
夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量
夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。
結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。
選擇夾緊力的作用點和方向應(yīng)注意：
a) 夾緊力應(yīng)朝向主要限位面；
b) 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件支承范圍內(nèi)；
c) 夾緊力的作用點，應(yīng)落在工件剛性較好的方向和部位；
d) 夾緊力作用點應(yīng)靠近工件的加工表面；
夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。
夾緊力作用點和方向的選擇，通常應(yīng)與工件定位基準(zhǔn)的選擇同時考慮，因此這兩個參數(shù)在制定機床工藝方案時已確定，這僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。
為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對12孔進(jìn)行加工。同時，為了縮短輔助時間，準(zhǔn)備采用氣動夾緊。
3.3 切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為 13.5。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=C d f k ……………………………………3.1
式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35
k =(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=C d f k
式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8
T=0.206
功率 P =
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=K K K K
式中 K — 基本安全系數(shù)，1.5;
K — 加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K —刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K — 斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F =KF=1.5
氣缸選用 。當(dāng)壓縮空氣單位壓力P=0.6MP ,夾緊拉桿 。
N=
N>F
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F =
取
F =4416
F > F
所以,鉆削時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。
4、 定位誤差的分析
一批工件依次在夾具中進(jìn)行定位時，由于工序基準(zhǔn)的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產(chǎn)生定位誤差的原因是工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不相重合或工序基準(zhǔn)自身在位置上發(fā)生偏移或位移所引起的。
用夾具裝夾工件進(jìn)行機械加工時，其工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關(guān)的因素有：定位誤差ΔP、對刀誤差ΔT、夾具在機床上的安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔE，在機械加工工藝系統(tǒng)中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差ΔG。上述各項誤差均導(dǎo)致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差∑Δ。
本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為 ，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。
5、 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具是在搖臂鉆床上加工填料箱蓋上12個孔,采用可卸鉆模板,氣動夾緊.工件先在可更換預(yù)定位元件(定位板7)上預(yù)定位,可卸鉆模板與止口配合實現(xiàn)五點定位,夾緊氣缸的活塞桿(夾緊拉桿1)通過開口墊圈將可卸鉆模板與工件一起壓緊.這類鉆模板的定位精度高可與工件一起裝卸.
如前所述，在設(shè)計夾具時，為提高勞動生產(chǎn)率，應(yīng)首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應(yīng)設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M 增至0.6 M ）以增加氣缸推力。結(jié)果，本夾具結(jié)構(gòu)比較緊湊。
鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖。 ...
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