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機(jī)械加工工藝與裝備設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)說明書
題目:離合器齒輪零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
班級:
指導(dǎo)老師:
16
目 錄
1 前言 1
2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1
2.1 零件的作用 1
2.2 零件的工藝性分析 1
2.3 零件的生產(chǎn)類型 2
3 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯-零件合圖 2
3.1 選擇毛坯 2
3.2 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 2
3.3 確定機(jī)械加工余量 3
3.4 確定毛坯尺寸 3
3.5 確定毛坯尺寸公差 3
3.6 繪制毛坯圖 4
4 選擇加工方法,制定工藝路線 5
4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5
4.2 零件表面加工方法的選擇 5
4.3 制訂工藝路線 5
5 工序設(shè)計(jì) 6
5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6
5.2 確定工序尺寸 7
6 確定切削用量及基本時(shí)間 8
6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定 8
6.2 工序第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅵ、第Ⅷ切削用量及基本時(shí)間的確定 13
7 夾具設(shè)計(jì) 13
7.1 夾具的定位方案 13
7.2 夾緊機(jī)構(gòu) 13
7.3 誤差分析 13
7.4 夾緊力的計(jì)算 15
8 小結(jié) 16
9 參考文獻(xiàn) 16
1 前言
機(jī)械加工工藝與裝備課程設(shè)計(jì)是我學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。
2 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
2.1 零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床主軸箱中運(yùn)動(dòng)輸入軸Ⅰ軸上的一個(gè)離合器齒輪,如圖7-1所示。它位于Ⅰ軸上,用于接通或斷開主軸的反轉(zhuǎn)傳動(dòng)路線,與其他零件一起組成摩擦片正反轉(zhuǎn)離合器,如圖7-2(M1右側(cè))所示。主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈由電機(jī)經(jīng)過帶輪傳動(dòng)副φ130?mm/φ230?mm傳至主軸箱中的軸Ⅰ。在軸Ⅰ上裝有雙向多片摩擦離合器M1,使主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止。當(dāng)壓緊離合器左部的摩擦片時(shí),軸Ⅰ的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副56/38或51/43傳給軸Ⅱ,使軸Ⅱ獲得2種轉(zhuǎn)速。壓緊右部摩擦片時(shí),經(jīng)齒輪50、軸Ⅶ上的空套齒輪34傳給軸Ⅱ上的固定齒輪30。這時(shí)軸Ⅰ至軸Ⅱ間多一個(gè)中間齒輪34,故軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向相反,反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只有1種。當(dāng)離合器處于中間位置時(shí),左、右摩擦片都沒有被壓緊,軸Ⅰ運(yùn)動(dòng)不能傳至軸Ⅱ,主軸停轉(zhuǎn)。此零件借助兩個(gè)滾動(dòng)軸承空套在Ⅰ軸上,只有當(dāng)裝在Ⅰ軸上的內(nèi)摩擦片和裝在該齒輪上的外摩擦片壓緊時(shí),Ⅰ軸才能帶動(dòng)該齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。該零件φ68K7?mm的孔與兩個(gè)滾動(dòng)軸承的外圈相配合,φ71?mm溝槽為彈簧擋圈卡槽,φ94?mm的孔容納內(nèi)、外摩擦片,4~16?mm槽口與外摩擦片的翅片相配合使其和該齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng),6×1.5?mm溝槽和4×φ5?mm的孔用于通入冷卻潤滑油。
2.2 零件的工藝性分析
1、左端 φ68K7 外圓表面精度等級為IT7,表面粗糙度為Ra0.8。并且槽相對φ68K7 孔的軸線成90度均勻分布。
2、16 mm寬槽口相對φ68K7孔的軸線成90°均勻分布,其徑向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是φ68K7 mm孔的軸線,軸向設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是φ106.5 mm外圓柱的左端平面。
3、4×φ5 mm孔在6×1.5 mm溝槽內(nèi),孔中心線距溝槽一側(cè)面的距離為3 mm,圓錐角度為90度。4個(gè)φ5 mm孔分別與16mm槽寬錯(cuò)開45度均勻分布。
4、由于加工時(shí)不能選用溝槽的側(cè)面為定位基準(zhǔn),故要精確地保證上述要求比較困難,但這些小孔為油孔,位置要求不高,只要鉆到溝槽之內(nèi)接通油路就可,加工不難。
5、Φ90外圓表面精度等級為IT14,表面粗糙度為Ra3.2。
6、左端外圓表面φ106.5 精度等級為IT12,表面粗糙度為Ra6.3。
7、φ94外圓表面精度等級為IT14,表面粗糙度為Ra6.3。
8、φ71內(nèi)孔槽內(nèi)圓表面精度等級為IT14,表面粗糙度為Ra6.3。
9、φ117h11齡輪外圓表面 IT11 Ra3.2,齒面Ra1.6。
10、右端面Ra3.2,左端面Ra6.3。
11、倒(圓)角。
2.3 零件的生產(chǎn)類型
根據(jù)設(shè)計(jì)題目可知:Q?=?2?000臺/年,n?=?1件/臺;結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a和廢品率b分別取為5%和2%。代入公式(4-1)得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng):
N?=?2?000×1×(1?+?5%)×(1?+?2%)=?2?142件/年
零件是機(jī)床上的齒輪,質(zhì)量為1.36?kg,查表4-2可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。
3 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯-零件合圖
3.1 選擇毛坯
該零件材料為45鋼,而且屬于薄壁的圓盤類中小型零件,考慮加工工序較多,會經(jīng)常承受交變載荷及沖擊載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,可得到連續(xù)和均勻的金屬纖維組織,保證零件工作可靠。又由于零件年產(chǎn)量為2?142件,屬中批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用模鍛成形,可獲得較好的尺寸精度和較高的生產(chǎn)率。
3.2 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差
查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》,可知鋼質(zhì)模鍛的公差及機(jī)械加工余量按GB/T12362—2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量,先確定如下參數(shù)。
(1)鍛件公差等級。由該零件的功用和技術(shù)要求,確定其鍛件公差等級為普通級。
(2)鍛件質(zhì)量m。根據(jù)零件成品質(zhì)量1.36?kg,估算為mf?=?2.5?kg。
由于該零件為圓形,假設(shè)其最大直徑為φ121?mm,長為68?mm,則由圓形鍛件計(jì)算質(zhì)量公式mN?= ( 為鋼材密度,7.85?g/cm3)可知:鍛件外廓包容體質(zhì)量
mN?= ×1212×68× 7.85×10?6?=?6.135?kg。
所以,
S?=?mf/mN?=?2.5/6.135?=?0.407。
由于0.407介于0.32和0.63之間,故該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)S屬S2級。
(4)零件表面粗糙度。由零件圖知,除φ68K7?mm孔為Ra0.8以外,其余各加工表面為Ra≥1.6。
3.3 確定機(jī)械加工余量
根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》中鍛件內(nèi)外表面加工余量表,查得單邊余量在厚度方向?yàn)?.7~2.2?mm,水平方向?yàn)?.7~2.2?mm。鍛件中心兩孔的單面余量按手冊中鍛件內(nèi)孔直徑的單面機(jī)械加工余量表,可查得為2.5?mm。
3.4 確定毛坯尺寸
根據(jù)查得的加工余量適當(dāng)選擇稍大點(diǎn)即可,只有φ68K7?mm孔,因?yàn)楸砻娲植诙纫筮_(dá)到Ra?0.8,考慮磨削孔前的余量要大,可確定精鏜孔單面余量為0.5?mm。其他槽、孔隨所在平面鍛造成實(shí)體。具體加工余量的選擇大小如表7-1所示。
3.5 確定毛坯尺寸公差
毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從手冊中查鍛件的長度、寬度、高度、厚度公差表可得。具體如表7-1所示。
表7-1
零件尺寸
單面加工余量
鍛件尺寸
偏差
117H11
2
121
106.5
1.75
110
94
2
89
90
2
94
68K7
3
62
64
2
68
94孔深31mm
1.8
29.2
20
1
21
12
1.8
13.8
3.6 繪制毛坯圖
根據(jù)確定的毛坯尺寸和加工余量,可繪制毛坯-零件合圖,外圓角半徑為R6,內(nèi)圓角半徑為R3;內(nèi)、外模鍛斜度分別為7°、5°。如圖3所示。
4 選擇加工方法,制定工藝路線
4.1 定位基準(zhǔn)的選擇
本零件是帶圓盤狀齒輪,孔是其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(亦是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則,即精基準(zhǔn)選φ68K7mm的孔及其端面。
由于離合器齒輪所有表面都要加工,而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工,因此應(yīng)選φ94外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。但因?yàn)橥鈭Aφ121mm上有分模面,表面不平整,有飛邊等缺陷,定位不可靠,故不能選為粗基準(zhǔn)。
4.2 零件表面加工方法的選擇
該零件的主要加工表面有外圓、內(nèi)孔、端面、齒面、槽及孔,其加工方法選擇如表2所示。
表2
位置
公差等級
粗糙度(Ra/um)
加工方法
90
IT14
3.2
粗車—半精車
117h11
IT11
3.2
粗車—半精車
106.5
IT12
6.3
粗車—半精車
68K7
IT7
0.8
粗鏜—半精鏜—精鏜
94
IT14
6.3
粗鏜
端面
IT14
6.3
粗車
齒面
IT11
3.2
粗車—半精車
槽
IT13
3.2
粗銑—半精銑
5小孔
IT14
鉆
4.3 制訂工藝路線
齒輪的加工工藝路線一般是先進(jìn)行齒坯的加工,再進(jìn)行齒面加工。齒坯加工包括各圓柱表面及端面的加工。按照先基準(zhǔn)及先粗后精的原則,該零件加工工藝路線如表3所示。
表3
序號
工序內(nèi)容
設(shè)備
1
粗車右端φ117和φ90外圓及其端面,粗鏜右端φ68孔內(nèi)表面和φ71圓槽內(nèi)表面。
C620-1型臥式車床
2
掉頭粗車左端φ106.5及端面,粗鏜左端φ94內(nèi)孔表面
C620-1型臥式車床
3
半精車右端φ117和φ90外圓及其端面,半精鏜右端φ68內(nèi)孔表面和φ71圓槽內(nèi)表面。倒右端的角(圓角)。
C620-1型臥式車床
4
掉頭半精車左端φ106.5及臺階面,半精鏜左端φ94內(nèi)孔表面,倒左端的角(圓角)。
C620-1型臥式車床
5
滾齒輪。
Y3150型滾齒機(jī)
6
鉆φ5孔,锪沉頭孔。
Z525型立式鉆床
7
精鏜φ68內(nèi)孔表面
C620-1型臥式車床
8
銑槽
X62W臥式銑床
9
鉗工去毛刺
10
終檢
5 工序設(shè)計(jì)
5.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備
根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床、刀具、檢驗(yàn)量具,如下表所示。
工步
設(shè)備選擇
刀具選擇
量具選擇
粗車
C620-1車床
YT15
游標(biāo)卡尺
半精車
C620-1車床
YT30
游標(biāo)卡尺
粗鏜
C620-1車床
YT15
內(nèi)徑千分尺
半精鏜
C620-1車床
YT30
內(nèi)徑千分尺
滾齒
Y3150滾齒機(jī)
A級單頭滾刀
公法線千分尺
銑槽
X62W臥式銑床
160mm三面刃銑刀
游標(biāo)卡尺
鉆孔
Z525立式鉆床
復(fù)合鉆
機(jī)床的選擇
工序3、4、6、7,粗車和半精車又或者粗鏜和半精鏜。 各工序的加工步數(shù)不多,且不要求很高的生產(chǎn)率,精度要求不高,選用C620-1型臥式車床
滾齒 先用Y3150型滾齒機(jī)較合適
三面刃銑刀粗銑及精銑槽。用專用夾具加工,選用X62W臥式銑床
鉆5小孔 采用專用分度夾具在立式鉆床上加工 選用Z525型立式鉆床
刀具的選擇
加工鋼質(zhì)零件采用YT類硬質(zhì)后金。粗加工用YT15,精加工用YT30。選用轉(zhuǎn)位車刀。切槽刀宜用高速鋼。
滾齒采用A級單頭滾刀達(dá)8級精度,選模數(shù)為2.25mm.
銑刀選用三面刃銑刀,銑刀直徑為160mm。
鉆小孔用復(fù)合鉆一次鉆出。
量具的選擇
外圓表面的測量中,除117的尺寸公差為0.22最小要用到外徑千分尺外,其它均可用游標(biāo)卡尺
68K7 內(nèi)徑百分表
精鏜67K7孔時(shí),用三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)
軸向游標(biāo)卡尺
5.2 確定工序尺寸
(1)確定圓柱面的工序尺寸。圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量(毛坯余量),應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量,然后由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。
該零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如
書中表7-5所示。
加工面
工序
余量
精度等級
工序尺寸
工序尺寸公差
117H11齒面
粗車
2.5
IT11
118.5
0
-0.220
半精車
1.5
IT9
117
0
-0.087
106.5外圓
粗車
3.5
IT11
108
0
-0.220
半精車
1.5
IT9
106.5
0
-0.087
90外圓
粗車
2.5
IT11
91.5
0
-0.220
半精車
1.5
IT9
90
0
-0.087
94孔
粗鏜
2.5
IT11
94
68K7孔
粗鏜
3
IT11
70
+0.190
0
半精鏜
2
IT9
69
+0.074
0
精鏜
1
IT7
68
+0.030
0
6 確定切削用量及基本時(shí)間
? 切削用量包括背吃刀量ap、進(jìn)給量f、和切削速度Vc。確定順序是先確定ap、f再確定Vc。
?6.1 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定
本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣妗⑼鈭A及鏜孔)。已知加工材料為45鋼,鍛件,有外皮;機(jī)床為CA6140臥式車床,工件裝卡在三爪自定心卡盤中。
切削用量包括背吃刀量a進(jìn)給量f和切削速度v。
1、 工序Ⅰ切削用量及基本時(shí)間的確定
⑴切削用量 本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、外圓及鏜孔)。己知加工材料為45鋼。
1) 確定粗車外圓Ф118.5的切削用量。選用刀的刀杠尺寸B×H=16mm×25mm,
①確定背吃刀量a,粗些車雙邊余量為2.5mm,顯然a為單邊余量:a==1.25mm
②確定進(jìn)給量f ,根據(jù)背吃力量a<=3mm, 工件的直徑為100-400mm時(shí),查表書本附表1得:f=0.60mm/r
③確定切削速度v。粗車速度取n=130r/min,根據(jù)公式
得=45.5m/min
45號鋼為 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼,根據(jù)GB/T699-1999標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定45鋼抗拉強(qiáng)度為600MPa,當(dāng)加工600-700Mpa鋼料、a<=3mm、f<=0.75mm/r時(shí),切削速度v=109m/min。
確定的切削用量為:a=1.25mm,f=0.60mm/r,n=130r/min,v=45.5m/min。
車削時(shí)間:
=25s
L為車削路程33mm.
2)確定粗車外圓Ф91.5mm 、端面及臺階面的切削用量。采用車外圓Ф118.5的刀具加工這些表面。車外圓車外圓Ф91.5mm的a=1.25mm,端面及臺階面的a=1.3mm.車外圓Ф91.5mm的f=0.60mm/r,車端面及臺階面的f=0.52mm/r。主軸轉(zhuǎn)速與車外圓Ф118.5mm相同。
切削速度:
=37.35m/min
=0.623m/s
粗車φ91.5時(shí)間:
=15.4s
3)確定粗鏜Ф65mm孔的切削用量。所用刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。
①.確定背吃力量a,雙邊余量為3mm,顯然a為單邊余量:
a==1.5mm
②.確定進(jìn)給量f 根據(jù)表得,當(dāng)粗鏜料、鏜刀直徑為20mm、a<=2mm、鏜刀出長度為100mm時(shí),f=0.15-0.3mm/r按C620-1車床的進(jìn)給量,選擇
f=0.2mm/r
③確定切削速度v,根據(jù)公式:V=
查表得系數(shù)為:=291,m=2,=0.15,=0.2T=60min,=0.90.80.65=0.568,
所以V=
經(jīng)查C620-1車床的轉(zhuǎn)速,選擇=370r/min。
確定粗鏜孔的基本時(shí)間,選鏜刀的主偏角。
其中,,,,,,,。所以:
確定粗車端面的基本時(shí)間:
式中,,,,,,,,
所以:
4)確定粗車臺階面的基本時(shí)間:
,其中d=121mm,,,,,f=0.52mm/r,n=2r/s,i=1
所以:
確定工序的時(shí)間:
各工序參數(shù)見下表
2、工序Ⅱ切削用量及基本時(shí)間的確定
本工序還是為粗車(車端面、外圓、臺階面、鏜孔和車溝槽),己知與工序Ⅰ相同。
采用工序Ⅰ確定切削用量和切削時(shí)間的方法,得本工序的切削用量及基本時(shí)間見下表:
3、工序Ⅵ切削用量及基本時(shí)間的確定
(1)切削用量 本工序?yàn)殂@孔,刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭,直徑d=5mm;鉆4個(gè)通孔;使用切削液。
①確定進(jìn)給量f。由于孔徑和深度均很小,宜采用手動(dòng)進(jìn)給。
②選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表5-130,鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm;耐用度T=15min。
③確定切削速度V。由表5-132,=670MPa的45鋼加工性屬5類。根據(jù)表5-127,暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131,可查得V=17m/min,n=18r/s。
(2)基本時(shí)間 鉆4個(gè)直徑為5mm深12mm的通孔,基本時(shí)間約為20s。
4、工序Ⅷ切削用量及基本時(shí)間的確定
⑴切削用量 本工序?yàn)殂姴郏x刀具為高速鋼三面刃銑刀。機(jī)床選用X62型臥式機(jī)床。共銑4個(gè)槽。
①確定切削速度和工作臺每分鐘進(jìn)給量f.查表得公式:
v=
查表得:(=56;;;;;;m=0.2;=13mm;=0.08mm/z ; =13mm;z=20;d=125mm;=1.0)
v==39.84m/min
n= =10.15r/s
根據(jù)銑床工作臺進(jìn)給量表,選擇=0.063mm/s,=75mm/min
基本時(shí)間,根據(jù)表
T=
式中:l=7.5mm;=+(1~3);=13mm;d=125mm;=45mm;=4mm;i=4
T==166s
6.2 工序第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅵ、第Ⅷ切削用量及基本時(shí)間的確定
將前面進(jìn)行的工作所得的結(jié)果,填入工藝文件。(見附表)
7 夾具設(shè)計(jì)
本夾具是工序Ⅵ用三面刃銑刀縱向進(jìn)給粗銑16?mm槽口的專用夾具,在X62W臥式銑床上加工離合器齒輪一個(gè)端面上的兩條互成90°的十字槽。
7.1 夾具的定位方案
以端面及Ф68K7mm 孔為定位基準(zhǔn),采用平面在定位盤的短圓柱面及臺階面上定位。中間圓柱用夾緊工件,圓柱于臺階面上方處沿夾具45o開孔用于固定工件孔與x、y軸方向45o偏差。其中臺階平面限制3個(gè)自由度,短圓柱臺限制2個(gè)自由度。
7.2 夾緊機(jī)構(gòu)
旋緊上部螺母,運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用螺母壓緊壓板夾緊工件,壓板夾緊主要防止工件在銑銷力下產(chǎn)生傾覆和振動(dòng),手動(dòng)螺旋夾緊可。
7.3 誤差分析
1.定位盤的直徑與內(nèi)孔Ф68配合間隙誤差分析。
①:間隙計(jì)算
定位盤加工直徑尺寸為Ф68f7,則其與孔的配合為Ф68。內(nèi)孔Ф68K7經(jīng)查表得Ф68,公差值為0.009-(-0.021)=0.03mm。定們盤Ф68f7經(jīng)查表得Ф68,公差值為0.03mm。
它們的最大間隙為:68.009-67.94=0.069mm。
最小間隙為:67.979-67.97=0.009mm。
其間隙范圍為:0.009-0.069mm。
(間隙是孔的尺寸減去相配合軸的尺寸之差為正,所以68為間隙配合)
②:誤差分析
該工件的定位基準(zhǔn)圓心將由于配合狀態(tài)的不同可能在最大范圍內(nèi)變動(dòng),如圖所示為Ф0.069是工件圓心的變動(dòng)范圍而形成了定位誤差。其理想定位基準(zhǔn)為O點(diǎn),則它們的間隙為0.009mm,由于安裝工件后,在工件套上壓力板,并鎖上螺母,這樣把工件裝在夾具上的傾斜度減得很小,幾乎為0。所以不需要考慮工件的傾斜度誤差。定位誤差是由于工件定位不準(zhǔn)或定位盤與工件配合有間隙。(間隙越大誤差值則越大)
③:誤差計(jì)算
對于間隙范圍尺寸0.009-0.069誤差計(jì)算:
在銑床上加工,其平均經(jīng)濟(jì)精度為9級,查表得ω=0.05。
2.定位銷與工件角度誤差分析
①:角度與間隙分析
在工件與夾具間套上一根定位銷,此時(shí)工件只沿定位銷直線串動(dòng),串動(dòng)范圍為Ф0.069mm,或在銷與工件孔的間隙變動(dòng),而其它變動(dòng)范圍很小,大小主要由定位銷與工件配合間隙來定的。
②:計(jì)算兩者的間隙配合的間隙誤差
為了它們的角度更準(zhǔn),在能加工與配合的情況下它們的間隙應(yīng)盡量的小,由表查得定位銷的尺寸為Ф5s6比較適合,Ф5g6為Ф5mm,公差為0.008mm,所以它們配合最大間隙D為0.012mm,最小間隙為0.004mm,間隙范圍為:0.004-0.012mm
③:角度計(jì)算
它們的偏移的最大角度為: arctan A==0.007o
經(jīng)查表夾具上45°角公差取Tα=0.5 o (是定位誤差的一部分)。銑床平均加工經(jīng)濟(jì)精度10級,查表得ω=0.08 o所以角的定位誤差為:
o
3.減少誤差的方法:
這些誤差影響差工件加工的精度,我們應(yīng)該盡量減少這些誤差。
若不能滿足加工精度要求時(shí),可采用下述方法解決:
①:減小銷子與孔的配合間隙,銷子直徑選Ф6g5或Ф6h6。
②:采用活動(dòng)錐形定位銷,使孔與銷無間隙配合。
③:底板的平面度精度要高。
④:定位盤與工件孔Ф68配間隙應(yīng)盡量的小。
⑤:定位盤與工件孔Ф68的同軸度允值應(yīng)最小。
7.4 夾緊力的計(jì)算
夾緊力的作用點(diǎn)位置和方向確定以后,還需要合理地確定夾緊力的大小,夾緊力不足便會使工件在切削過程中產(chǎn)生位移并容易引起振動(dòng),夾緊力過大又會造成工件或夾具不應(yīng)有的變型或表面損傷,因此,應(yīng)對所需的夾行計(jì)算。
理論上,夾緊力的大小應(yīng)與作用在工緊力進(jìn)件上的其他力相平衡;實(shí)際上,夾緊力的大小還與工藝系統(tǒng)的剛度、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等因素有關(guān)。
采用估算法確定夾緊力的大小,根據(jù)工件所受切銷力、夾緊力、摩擦力等作用的情況,實(shí)際夾緊力Fs等于計(jì)算出切銷力F乘以安會系數(shù)K:
Fs=F*K
安全系數(shù)K的選擇應(yīng)根據(jù)切削的具體情況和所用夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)來選取,一般粗加工或斷續(xù)力切削時(shí)取K=2.5~3;精加工和連續(xù)切削時(shí)取K=1.5~2;如果夾緊力的方向和切削力的方向相反,為了保證夾緊K值可取2.5~3。
計(jì)算切削力的指數(shù)公式:
F=C a f a z d K
其中查表得: C=96.6; a=16mm; KF=0.88; f=0.08mm/r; yF=0.75 a=12.5mm; z=6 ;d=16; qe=-0.87;
代入計(jì)算得:F=96.6×16×0.08×12.5×6×16×0.88=985.95N
實(shí)際切削力為:Fs=985.95×2.5 =2464.875N
(摩擦系數(shù)只在夾緊機(jī)構(gòu)有足夠剛性時(shí)才考慮)
參考文獻(xiàn)《金屬切削手冊》
8 小結(jié)
9 參考文獻(xiàn)
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題 目
齒