八、确定各主要工序的技术要求及检验方法
九、进行技术经济分析,选择最佳方案
十、填写工艺文件 根据零件的分析结果,编制的工艺过程卡片如下:
夹具设计实例
一、设计任务
如图所示为一连杆的铣槽工序简图。本工序要求铣工件大孔两端面处的八
个槽,槽宽100mm,深3.20mm,表面粗糙度Ra3.2um。加工的工艺要求为槽的中心线与两连线成45°±30。上道工序已加工的表面作为本工序的
0
定位基准,即厚度为14.3-0.1mm,生产纲领为中批生产。
+0.2 +0.4
图6-1 连杆
二、设计方案分析过程 1.设计准备:
根据工序图的加工要求,选择卧式铣床,采用三面刃盘形铣刀完成加工,槽宽由
铣刀保证,槽深及角度由夹具来保证。 2.工件的定位方案:
根据连杆槽的工序尺寸、形状和位置精度要求,工件需完全定位。工件在槽深方向的
工序基准是和槽相连的端面,若以此端面为主要定位基准,可以做到定位基准与工序基准重合。但这时夹具的定位势必要设计朝下,这会给工件定位、夹紧及装卸带来不便,夹具结构较复杂。如果选择与所加工槽相对的另一端面为定位基准,则引起基准不重合误差,其大小等于工件两端面的尺寸公差0.1mm。由于槽深的公差为0.4mm,估计可以保证精度要求。这样,可用两孔一面定位,操作方便。
槽的角度位置尺寸是45°±30′,工序基准是两孔的连心线,以两孔为定位基准,可以做到基准重合,而且操作方便。为了避免发生不必要的过定位现
象,采用一个圆柱销和一个菱形销作定位元件。由于被加工槽的角度位置以大孔为基准的,槽的中心应通过大孔的中心,并与两孔连线成45°角,因此将圆柱销放在大孔,菱形销放在小孔,如图
图6-2 定位方案图 3.工件的夹紧方案:
根据工件的定位方案,采用大孔端面为夹紧力的作用点,方向朝定位面。这样的夹紧点选择,接近被加工面,切削过程中不易产生振动,工件变形小。但对夹紧机构的高度要加以限制,以防止和铣刀刀杆相碰。 该工件较小,为使结构简单,采用手动螺旋压板夹紧。 4.变换工位方案:
考虑到该工件等分数较少,产品批量较小,且角度公差较大,采用在夹具体上装两个相差90°的菱形销,加工完一对槽后,卸下工件,将工件转过90°后套在另一个菱形销上,重新夹紧后加工另一个对槽。 5.刀具的对刀或引刀方案:
用对刀块调整刀具与夹具的相对位置,适用于加工精度不超过IT8级。而该工件的槽深的公关较大,故采用直角对刀块,用螺钉、销钉固定在夹具上,用塞尺调刀。
6.夹具在机床上的安装方式以及夹具的结构: 本夹具通过定向键与铣床工作台的T形槽配合,夹具体上的耳座用螺栓与机床工作台坚固,保证夹具上的定位元件的工作表面对工作台的进给方向具有正确的相对位置。
7.夹具的精度分析:
本夹具采用一面两销定位方式,定位元件的选择及定位误差分析如下:
⑴两销中心距的尺寸及偏差。已知工件上两孔中心距尺寸为57mm±0.06mm(δLD=0.12),取δLD=δLd/3=0.04,则销距尺寸及偏差为57mm±0.02mm.
⑵确定圆柱销的直径及偏差。为了减少基准位移误差,考虑到定位销制造时的经济性,可取销径和偏差为
-0.009
d1=42.6g6=42.6mm-0.025
即连杆大孔与圆柱销间的最小配合间隙X1min=0.009mm ⑶确定菱形销的结构尺寸和偏差
菱形销必须满足中心距的补偿量,
补偿量a=?LD??Ld0.12?0.04??0.08mm 22 根据JB/8014.1-1995,查得直径为Φ15.3菱形销宽度b=3mm
2ab2?0.08?3 菱形销定位的最小间隙X???0.0313mm?0.031mm
2minD2min15.3 菱形销的直径d2min?D2min?X2min?15.3?0.031?15.269mm
-0.031
取公差带为h6 d2=15.2690 -0.011=15.3mm-0.042
⑷计算定位误差。槽深误差由基准不重合引起,由于槽深公差0.4mm,工件两定位面公差为0.1mm,所以用对刀块及塞尺调整刀具与工件的加工位置,保证槽深。
转角定位误差
2L
0.025?0.016?0.009?0.027?0.011?0.035?arctan2?570.1231?arctan?0.0618??3.709'???1143''???2?30?60???arctan?D1??d1?X1min??D2??d2?X2min 结论:采用这种定位方式,可保证此工件加工满足要求 8.绘制夹具总图及技术要求 如下图
9.绘制零件图,从略。
产品型号 产品名称 棒料 工 序 内 容 下料车间 热处理车间 金工车间 0 -0.1 减速器 毛坯外形尺寸 车间 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 CA6140 卧铣 渗碳炉 金工车间 金工车间 设计人签字 日 期 审核人签字 日期 研磨机 M1420 标准化 日期 外圆车刀 花键铣刀 锉刀 80# 外圆车刀 外圆车刀 三爪卡盘 三爪卡盘 三爪卡盘 V块装夹 顶尖装夹 会签 日期 外圆车刀 三爪卡盘 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 花键量规 千分尺等 千分尺 设备 刀具 夹具 量具 Φ55*200 每个毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工时 准终 零(部)件名称 共( )页 第页 机械加工工艺过程卡片 零(部)件图号 材料牌号 20CrMnTi 毛坯种类 序工序名号 称 单件 学院名称 1 下料 切割下料 2 ;粗车Φ47.5轴颈至Φ50 ;粗车Φ50轴颈 金工车间 金工车间 金工车间 金工车间 金工车间 金工车间 热处理车间 热 正火 0 -0.13 铣 铣双面并打中心孔 4 车 粗车Φ25轴颈至Φ28 至Φ52 0 -0.12mm 5 车 0 0 0 粗车Φ40轴颈至Φ43 -0.1;粗车Φ47.5轴颈至Φ50 -0.1;切长度101-0.1; 切端面保证总长193 6 研 研磨中心孔 7 精车 0 -0.08 精车Φ40轴颈至Φ40.2 -0.039;精车Φ47.5轴颈至Φ47.5 -0.25; +0.2 精车Φ50.2 0;倒角 -0.046, 切槽宽1.7 0 8 精车 -0.08 精车Φ25轴颈至Φ25.2 0-0.033;精车Φ47.5轴颈至Φ47.5 -0.25;车端面, 保证图纸规定尺寸;倒角。;倒角 9 铣槽 铣左、右端花键至图纸规定尺寸 描图 10 钳 去毛刺 11 检 中检各部分尺寸 描校 12 热 局部渗碳淬火,渗碳深度为0.8∽1.2mm. 13 研 研磨中心孔 底图号 14 磨 粗、精磨Φ25h6轴颈、Φ40k5轴颈、Φ50h5轴颈至图纸规定尺寸。 15 钳 去毛刺 装订号 16 检 末检 17 钳 清洗、涂防锈油 18 库 入库 标 记 处数 更改文件号
图一
图二
图三