车床拨叉831005夹具设计说明书.docx
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车床拨叉831005夹具设计说明书
机床夹具设计说明
一、工艺规程的设计
1.1、确定毛坯的制造形式
考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷,故可选用铸件或锻件。
但因零件的材料为HT200,不能进行锻造,因此选择铸造。
毛坯零件图如下:
1.2、基准的选择
(1)粗基准的选择。
因为要保证花键的中心线垂直于右端面,所以以Φ40的外圆表面的粗基准。
(2)精基准的选择。
为保证定位基准和工序基准重合,以零件的A面为精基准。
1.3、制定工路线
方案一
工序:
(1)铸胚
(2)粗、精车端面。
(3)钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。
(4)倒两端15°倒角。
(5)粗、精铣削B面。
(6)铣8+00。
03mm的槽。
(7)铣18+00.011mm的槽。
(8)拉花键。
(9)去毛刺。
(10)终检。
方案二
工序:
(1)铸胚。
(2)粗、精车端面。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
(3)钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
(4)倒两端15°倒角。
以Ф40mm圆柱面为粗基准。
(5)拉花键。
以A面为基准
(6)粗、精铣削B面。
以花键的中心线及A面为基准。
(7)铣8+00。
03mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
(8)铣18+00.011mm的槽。
以花键的中心线及A面为基准。
(9)去毛刺。
(10)终检。
方案分析:
上述两方案中,工艺方案一把拉花键放在第八道工序。
但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。
方案二中,把花键放在第五道工序,这样,方案二中的6、7、8道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为6、7、8道工序的定位基准。
此方案定位精度高,专用夹具结构简单、可靠,经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。
以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。
二、专用夹具设计
2.1问题指出
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。
经过小组讨论及与老师协商,决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。
03mm和18+00.011mm槽的铣床夹具。
本夹具将用与X63卧式铣床。
刀具为高速钢直齿三面刃铣刀,来对工件进行加工。
本夹具主要用来铣宽为80+0。
03mm和18+00.011mm的槽,由于采用精密级高速钢直齿三面刃铣刀,一次铣削,所以主要应该考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。
2.2夹具设计
(1)定位基准的选择。
由零件图可知,宽为80+0。
03mm和18+00.011mm的槽,其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面(A)为定位基准。
因此选用工件以加工右端面(A)和花键心轴的中心线为主定位基准。
为提高加工效率,现决定精密级高速钢直齿三面刃铣刀,一次铣削。
(2)切削力及夹紧力的计算。
刀具:
高速钢直齿三面刃铣刀,
,
则:
(见《切削手册》表3.28)
式中,
,
,
,
(在加工面上测量的近似值)
,
,
,
所以:
3095.93(N)
水平分力:
(N)
垂直分力:
(N)
在计算切削力时,必须考虑安全系数K:
式中
—基本安全系数,1.5;
—加工性质系数,1.1;
—刀具钝化系数,1.1;
—断续切削系数,1.1。
则
(N)
实际加紧力N为
所以
式中,
及
为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,
。
则:
(N)
螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹,由《机械设计(第八版)》螺纹连接的预紧力公式,产生的加紧力为
其中:
T=19000N·M,d2=14.8mm,
=2°29′,D0≈1.5d,fc=1.5,
=arctan1.155f(f为摩擦系数,无润滑时f≈0.1~0.2
解得F0=10405N
因为F0>N,故本夹具可安全工作。
(3)定位误差分析
由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合,故轴向尺寸无基准不重合度误差。
径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差,故径向尺寸无基准不重合度误差。
即不必考虑定位误差,只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。
(4)夹具设计及操作的简要说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸。
夹具上装有对刀块装置,可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀(与塞尺配合使用);以有利于铣削加工。
铣床夹具的装配图及夹具零件图分别见附图3及附图6。
附图3铣床夹具装配图
附图4铣床夹具装配效果图(等视图)
附图5铣床夹具装配效果图(半剖图)
附图6铣床夹具零件图
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