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夹具的主要定位元件为平面和两定位销,孔与销间隙配合。
工件的工序基准为孔心,当工件孔径为最大,定位销的孔径为最小时,孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。
本夹具是用来在卧式镗床上加工,所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。
此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多半。
工件的定位基准为孔心。
工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同,则其定位误差为本工序采用定位销,挡销定位,工件始终靠近定位销的面,而挡销的偏角会使工件自重带来定的平行于夹具体底版的水平力,因此,工件不在在定位销正上方,进而使加工位置有定转角误差。
但是,由于加工是自由公差,故应当能满足定位要求。
夹具设计及操作的简要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。
应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。
提高夹具性价比。
本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。
本工序为精镗切削余量小,切削力小,所以般的手动夹紧就能达到本工序的要求。
本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。
夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。
为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。
参考文献赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书。
北京机械工业出版社东北重型机械学院,洛阳农业机械学院编。
机床夹具设计手册上海上海科学技术出版社,艾兴,肖诗纲主编。
切削用量手册北京机械工业出版社金属切削手册上海上海科学文化技术出版社主编成大先,机械设计手册北京机械工业出版社主编甘永立,几何量公差与检测上海上海科学技术出版社,主编苏建修,机械制造基础北京机械工业出版社,主编机床夹具手册上海上海科学技术出版社,主编许德珠,工程材料北京高等教育出版社,主编陈于萍,高晓康,互换性与测量技术北京高等教育出版社,不太合理,因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔,那样会更能容易满足零件的加工要求,效率不高,但同时钻两个孔,对设备有定要求。
且看另个方案。
工艺路线方案二工序粗精铣孔上端面。
工序二粗精铣孔下端面。
工序三钻扩铰精铰孔。
工序四钻扩铰精铰孔。
工序五粗精铣孔上端面工序六粗精铣孔下端面。
工序七切断。
工序八铣螺纹孔端面。
工序九钻孔装配时钻铰锥孔。
工序十攻螺纹。
工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗半精铣精铣的槽。
工序十三检查。
上面工序可以适合大多数生产,但是在全部工序中间的工序七把两件铣断,对以后的各工序的加工定位夹紧不方便,从而导致效率较低。
再看另方案。
工艺路线方案三工序粗精铣孔上端面。
工序二粗精铣孔下端面。
工序三钻扩铰精铰孔。
工序四钻扩铰精铰孔。
工序五粗精铣孔上端面工序六粗精铣孔下端面。
工序七铣螺纹孔端面。
工序八钻孔装配时钻铰锥孔。
工序九攻螺纹。
工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面。
工序十粗半精铣精铣的槽。
工序十二切断。
工序十三检查。
此方案仍有先钻孔再铣平面的不足,所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各不足因素,得到以下我的工艺路线。
工艺路线方案四工序以外圆为粗基准,粗铣孔下端面。
工序二精铣孔上下端面。
工序三以孔上端面为精基准,钻扩铰精铰孔,孔的精度达到。
工序四以孔为精基准,粗铣孔上下端面。
工序五以孔为精基准,精铣孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过。
工序六以孔为精基准,钻镗铰孔,保证空的精工余量粗铣端面半精铣精铣螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至孔轴线且垂直轴线方向的距离,余量为工序尺寸加工余量粗铣顶面半精铣精铣其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。
因此在计算最大最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
五确立切削用量及基本工时此处省略字。
三夹具设计设计工序精铣槽的夹具。
问题的提出本夹具要用于精铣槽,对槽的要求有槽宽精度等级为级,槽深精度等级为级,槽两侧面粗糙度为,槽底面粗糙度为。
本道工序只精铣下槽即达到各要求,因此,在本道工序加工时,我们应首先考虑保证槽的各加工精度,如何提高生产效率,降低劳动强度。
二夹具设计定位基准的选择拟定加工路线的第步是选择定位基准。
定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。
基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度特别是位置精度要求。
因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。
此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。
的孔和其两端面都已加工好,为了使定位误差减小,选择已加工好的孔和其端面作为定位精基准,来设计本道工序的夹具,以两销和两已加工好的孔的端面作为定位夹具。
为了提高加工效率,缩短辅助时间,决定用简单的螺母作为夹紧机构。
切削力和夹紧力计算刀具高速钢错齿三面刃铣刀度达到。
工序七以孔为精基准,铣螺纹孔端面。
工序八以孔为精基准,钻孔装配时钻铰锥孔。
工序九以孔为精基准,钻个孔,攻螺纹。
工序十以孔为精基准,铣槽端面。
工序十以孔为精基准,铣的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是。
工序十二两件铣断工序十三检查。
虽然工序仍然是十三步,但是效率大大提高了。
工序和工序二比起工艺路线方案二快了倍实际铣削只有两次,而且刀具不用调整。
多次加工孔是精度要求所致。
以上工艺过程详见图。
四机械加工余量工序尺寸及毛胚尺寸的确定车床拨叉零件材料为,硬度,毛坯重量,生产类型为中批量,铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面机械轴的结构尺寸受力及弯矩图最小轴径的估算应用式估算轴的最小直径。
由文献中表取,于是得计算所得的最小轴径的直径很小,则选择。
轴的结构设计根据安装情况和蜗轮的轮毂宽度等条件,轴的结构尺寸可进行草图设计,如图所示。
轴的输出端用带轮与工作轴连接,孔径,取轴肩为作定位作用,带轮的厚度为,取这段轴长。
蜗轮两侧对称安装对圆锥滚子轴承,其宽度为,孔径为。
左右两个轴承都是以轴肩定位,根据轴承安装尺寸的要求,轴肩高度取,轴与带轮的用型平键联接。
根据减速器的内壁到轴承端面的距离以及轴承盖的拆装的需要,将轴的结构尺寸取定如图中所示,轴承跨距为。
ⅡⅡⅠⅠⅡⅠⅠⅡⅠ图蜗轮轴的结构尺寸受力及弯矩图轴的强度校核Ⅰ轴是蜗杆与轴制成体的蜗杆轴,Ⅱ轴是蜗轮轴。
蜗杆传动的受力分析和斜齿轮圆柱齿轮传动相似,将啮合节点处齿间法向力分解为三个互相垂直的分力圆周力轴向力和径向力。
蜗杆传动中,蜗杆为主动件,作用在蜗杆上的圆周力与蜗杆在该点的速度方向相反蜗轮是从动件,作用在蜗轮上的圆周力与蜗轮在该点的速度方向相同,当蜗杆轴与蜗轮轴交错角时,作用于蜗杆上的圆周力等于蜗轮上的轴向力,但方向相反作用于蜗轮上的圆周力等于蜗杆上的轴向力,方向亦相反蜗杆蜗轮上的径向力都分别由啮合点沿半径方向指向各自的中心,且大小相等方向相反。
如果和分别表示作用于蜗杆和蜗轮上的转矩,并掠去摩擦力不计,则各力的大小由下式确定计算蜗杆蜗轮的受力情况蜗杆和蜗轮的分度圆直径,作用于蜗杆和蜗轮转矩作用力Ⅰ轴的强度校核轴承反力的计算水平面ⅠⅡⅠ垂直面ⅠⅡ。
见图和。
绘制弯矩图水平面弯矩图图截面Ⅰ垂直面弯矩图图Ⅰ合成弯矩图图绘制扭矩图由前面计算可知,又根据,有文献表查得和,所以得,则。
见图绘制当量弯矩图对于截面对于截面和ⅠⅠ。
见图计算轴截面处的直径此截面虽然有键槽,但结构设计所确定的直径已达到,所以,轴的强度足够。
绘制轴的工作图见大图。
Ⅱ轴的强度校核轴承反力的计算水平面ⅠⅡⅠ垂直面ⅠⅡ。
见图和。
绘制弯矩图水平面弯矩图图的热处理。
图主机架结构外形及相关尺寸焊接结构的设计措施焊接工程往往伴随着焊接变形和应力集中,从而对焊接结构的刚度和强度有定的影响,为了减少这些不良因素,除了要注意工艺措施外还要考虑设计措施。
在设计焊接结构时,般要遵循的设计措施有合理地选择焊缝的尺寸和形式尽可能减少不必要的焊缝合理的安排焊缝的位置。
机架采用焊接结构是遇到的问题多数的机架是铸铁件,批量生产时,铸铁件机架的成本也较低,但对于单件或者小批量生产时,成本会很高,而且生产期限也要延长,而采用焊接机架可以加速制造过程,降低产品成本。
焊接机架或机身会遇到以下四个问题经济问题,与生产批量有关,在单件和小批量生产时采用焊接件才有利刚度问题,制造焊接机的削系数所以夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机由其中为夹紧面上的摩擦系数,取为工件自重夹紧螺钉公称直径,材料钢性能级数为级螺钉疲劳极限极限应力幅许用应力幅螺钉的强度校核螺钉的许用切应力为取得满足要求经校核满足强度要求,夹具安全可靠,使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。
夹具的主要定位元件为平面和两定位销,孔与销间隙配合。
工件的工序基准为孔心,当工件孔径为最大,定位销的孔径为最小时,孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。
本夹具是用来在卧式镗床上加工,所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。
此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多半。
工件的定位基准为孔心。
工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同,则其定位误差为本工序采用定位销,挡销定位,工件始终靠近定位销的面,而挡销的偏角会使工件自重带来定的平行于夹具体底版的水平力,因此,工件不在在定位销正上方,进而使加工位置有定转角误差。
但是,由于加工是自由公差,故应当能满足定位要求。
夹具设计及操作的简要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。
应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。
提高夹具性价比。
本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。
本工序为精镗切削余量小,切削力小,所以般的手动夹紧就能达到本工序的要求。
本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。
夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。
为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。
参考文献赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书。
北京机械工业出版社东北重型机械学院,洛阳农业机械学院编。
机床夹具设计手册上海上海科学技术出版社,艾兴,肖诗纲主编。
切削用量手册北京机械工业出版社金属切削手册上海上海科学文化技术出版社主编成大先,机械设计手册北京机械工业出版社主编甘永立,几何量公差与检测上海上海科学技术出版社,主编苏建修,机械制造基础北京机械工业出版社,主编机床夹具手册上海上海科学技术出版社,主编许德珠,工程材料北京高等教育出版社,主编陈于萍,高晓康,互换性与测量技术北京高等教育出版社,不太合理,因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔,那样会更能容易满足零件的加工要求,效率不高,但同时钻两个孔,对设备有定要求。
且看另个方案。
工艺路线方案二工序粗精铣孔上端面。
工序二粗精铣孔下端面。
工序三钻扩铰精铰孔。
工序四钻扩铰精铰孔。
工序五粗精铣孔上端面工序六粗精铣孔下端面。
工序七切断。
工序八铣螺纹孔端面。
工序九钻孔装配时钻铰锥孔。
工序十攻螺纹。
工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗半精铣精铣的槽。
工序十三检查。
上面工序可以适合大多数生产,但是在全部工序中间的工序七把两件铣断,对以后的各工序的加工定位夹紧不方便,从而导致效率较低。
