钻孔专用夹具课程设计
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目录
1零件工艺技术分析
1.1 零件的生产类型
1.2分析图例零件结构
1.3确定毛坯尺寸
1.4零件的加工工艺路线
1.5划分工序
1.6确定各工序顺序
1.7热处理及其他工序的安排
2夹具设计总图夹具零件图工件零件图(图附设计书后)3夹具设计分析
3.1夹具原理分析
3.2夹具定位原理分析
3.3定位误差分析
3.4夹紧力分析
4总结
5参考文献
1、零件工艺技术分析
1.1零件的生产类型
根据设计题目可知:Q = 2 000台/年,n = 1件/台;结合生产实际,备品率a 和废品率b分别取为5%和2%。代入公式(4-1)得该零件的生产纲领:
N = 2 000×1×(1 + 5%)×(1 + 2%)= 2 142件/年
零件是机床上的齿轮,质量为1.36 kg,查表4-2可知其属轻型零件,生产类型为中批量生产。
1.2分析图例零件结构
Φ68k7mm内孔IT7 Ra0.8
Φ90mm外圆表面IT13 Ra3.2
Φ106.5mm外圆表面IT12 Ra6.3
Φ94内孔IT13 Ra6.3
齿面Ra1.6
键槽IT13 R3.2
Φ5通孔及锥形沉头孔
Φ71内孔槽IT13 Ra6.3
端面IT13 Ra6.3
倒角,倒圆角
该零件的基本类型为轴类零件
主要表面:Φ68k7mm内孔
次要表面:其他表面
结构工艺分析:
该零件结构工艺性良好。
1.3确定毛坯尺寸
该毛坯采用模锻件,45钢
1.4零件的加工工艺路线
Φ68k7mm内孔IT7 Ra0.8 粗镗-半精镗-精镗
Φ90mm外圆表面IT13 Ra3.2 粗车-半精车
Φ106.5mm外圆表面IT12 Ra6.3 粗车
Φ94内孔IT13 Ra6.3 粗镗
齿面Ra1.6 粗滚-精滚
键槽IT13 R3.2 粗铣
Φ5通孔及锥形沉头孔钻-锪
Φ71内孔槽IT13 Ra6.3 车
端面IT13 Ra6.3 粗车
倒角,倒圆角车
1.5划分工序
该零件的加工属于中批量生产,采用工序及不过于分散,也不过于集中的原则,将能在一次安装中加工的加工内容作为一道工序。
将粗车一端外圆表面及其端面,粗镗一端的孔放在一道工序中。将粗车另一端外圆表面及其端面,粗镗另一端的孔放在一道工序中。将各外圆表面及其端面的半精加工和半精镗放在一道工序中。将精镗孔放在一道工序中。将滚齿放在一道工序。将铣键槽作为一道工序。将钻孔和锪孔作为一道工序。倒角作为一道工序。
1.6确定各工序顺序
1、以Φ106.5mm外圆及端面定位,粗车外圆Φ90mm,粗车外圆Φ117mm,粗镗Φ68mm孔
2、以粗车后Φ90mm外圆及端面定位,粗车外圆Φ106.5mm,车6mm×1.5mm 沟槽,倒角
3、调质
4、以Φ106.5mm外圆及端面定位,半精车另一端面,半精车外圆Φ90mm,半精车外圆Φ117mm,半精镗Φ68mm孔,倒角
5、以Φ90mm外圆及端面定位,精镗Φ68k7mm孔,镗Φ71mm的内孔沟槽,倒角
6、以Φ68k7mm孔及端面定位,滚齿,粗滚。
7、以Φ68k7mm孔及端面定位,滚齿,精滚。
8、以Φ68k7mm孔及端面定位,粗铣4个键槽
9、以Φ68k7mm孔、端面及一个键槽定位,钻4个Φ5小孔,锪沉头孔
10、检验
11、入库
1.7热处理及其他工序的安排
如前所述,在锻造后进行正火处理,在粗加工后进行调质处理。
调质处理后进行中检,加工完成后进行终检。
2 夹具设计总图夹具零件图工件零件图(图附设计书后)
3夹具设计分析
3.1夹具原理分析
夹紧机构:手动螺旋夹紧,通过拧紧左侧螺母使压板压紧共建,实现夹紧,结构简单,装夹方便。
对刀装置:采用钻套对刀。 夹具体:分度装置(销)固定在夹具体上,这样共建与夹具连接起来实现定位, 分度,夹紧,对刀功能。 使用说明
把工件装夹上去,用销与键槽配合,装上垫圈,拧紧螺母,达到夹紧力要求,钻Φ5孔,再松开螺母,拿开垫圈,旋转工件,再次用销与键槽配合,装上垫圈,拧紧再钻第二个Φ5孔,共钻4个Φ5孔,然后换刀锪Φ6的孔。 3.2夹具定位原理分析
该夹具是用来在Φ106.5 0 -0.4 外钻4×Φ5的空,再锪4×Φ6的孔。主要定位元件有Φ68h6的芯轴和16 的销。对于锪的误差主要限制z 和y 方向自由度,对于空的位置尺寸误差主要限制x 方向自由度,对于角度误差主要限制x 、y 的自由度,共限制了5个自由度。 3.3定位误差分析
1、定位基准与设计基准重合,所以基准不重合误差为0
2、基准位置误差
①夹具体孔Φ50K6与芯轴Φ50h5
由于这两个尺寸采用过盈配合,而过盈配合主要用于孔、轴间的紧固连接,所以对工件加工误差影响不大。 ②工件Φ68K7与芯轴Φ68h6
采用间隙配合,所以对工件加工产生了位置误差。因为工件的轴向自由度被约束了,所以该方向误差可省略。
而径向方向可分为x 与y 方向的误差,x 方向对45°角有影响,y 方向对锪的深度有影响。
计算如下:工件尺寸:0.0090.021- 6868K7+=φφ 芯轴尺寸:0
0.019- 6868h6φφ=
最大间隙△=0.009-(-0.019)=0.028 ∴y 方向对锪的深度误差为0.028
X 方向对45°角的误差为r
arctan ∆
=θ ,r 为孔位置的最大半径,而r 的最
大半径为53.05,所以
∴x 方向对45°角的误差为0.030 ③衬套Φ12H7与钻套Φ12h6
采用间隙配合,所以存在两个方向的误差,分为轴向与径向的误差。轴向的误差对45°角有影响,径向的误差对孔的位置尺寸有影响。计算如下:
衬套:0.018
02112H7+=φφ 钻套:00.011-2112h6φφ=
最大间隙△=0.018-(-0.011)=0.029 ∴孔的位置尺寸误差为0.029