无锡职业技术学院毕业设计说明书
4)夹具在机床上的安装误差?A
一般地:?A?0~0.02,故可取?A?0.005。 5)加工方法误差?G
该工序钻两孔,两孔的尺寸由钻、扩套强制对刀保证,钻套造成的误差见下述?T。所以该工序取?G?0。 6)分度误差?F
由于无分度要求,所以取?F?0。 7)导向误差?T
根据公式?T??l2?e12?x12?(2x3)2,其中:
a.由于钻模板中心孔距菱形销中心线的尺寸为80?0.04,所以?l?0。 b.查得,快换钻套内外圆的同轴度为e1?0.008。 c.查得,衬套内外圆的同轴度为e2?0.012。 d.快换钻套和衬套的最大配合间隙x1
7由于二者的配合为?22H g6?0.0210.007孔 ?22H7(0), 轴 ?22g6(??0.020),
所以 x1?0.021?0.021?0.041。 e.刀具在钻套中的偏斜x3
0.0242H,其中x2 扩孔刀与钻套的最大配合间隙,?13G7?x3?x?0.006,所以 H(B?S?2)x2?0.024?0.006?0.018。
H:钻模板深度,取H=36mm, B:加工孔的深度,为62.6mm, S:钻模板与工作间隙8mm,
36所以,x3?0.018。 36(62?6?8?2)?0.0443所以,
8)按七次均方根误差公式,综上所述,该夹具能保证工序尺寸,精度分配也合理。所以夹具设计合理。
3.3.5夹具的制造的注意事项 1.夹具的制造
夹具通常是单件生产,且制造周期很短。为了保证工件的加工要求,很多夹具要有较高的制造精度。企业的工具车间有很多加工设备,例如加工孔系的坐标镗床,加工复杂形面的万能铣床、精密车床等,都具有较好的加工性和加工精度。夹具制造中,除了生产方式与一般产品不同外,在应用互换性原则方面也有一定的限制,以保证夹具的制造精度。
36
无锡职业技术学院毕业设计说明书
2.保证夹具制造精度的方法
对于与工件加工尺寸直接有关的且精度较高的部位,在夹具制造时常用调整法和修配法来保证夹具精度。
(1) 修配法:对于需要采用修配法的零件,可在其图样上注明“装配时精加工”或“装配时与某某件配作”字样等
(2) 调整法:调整法与修配法相似,在夹具上通常可以设置调整垫圈、调整垫板、调整套等元件来控制装配尺寸。这种方法比较简易,调整件选择得当即可补偿其他元件的误差,以提高夹具的制造精度。 3.结构的工艺性
夹具的结构工艺性主要表现为夹具零件制造、装配、调试、测量、使用等方面的综合性能。夹具零件的一般标准和铸件的结构要素等,均可查阅有关手册进行设计。
(1) 注意加工和维修的工艺性
夹具主要元件的连接定位采用螺钉和销钉。有的饿销钉孔制成通孔,以便维修时将销钉拔出;有的销钉则可以利用销钉孔底部的横向孔拆卸。
(2) 注意装配测量的工艺性
夹具的装配测量是夹具制造的重要环节。无论是用修配法或调整法装配,还是用检具检测夹具精度时,都应处理好基准问题。为了使夹具的装配、测量具有良好的工艺性,应遵守基准统一原则,以夹具体的基面为统一的基准,以便装配、测量,保证夹具的制造精度。 3.3.6夹具的经济分析
夹具的经济分析是研究夹具的复杂程度与工件工序成本的关系,以便分析比较和选定经济效益较好的夹具方案。
设锡林结合体批量N=500件,钻床每小时生产费用f=20元/h。分析三种加工方案的经济效益。
方案1.不用专用夹具,通过划线找正钻孔。夹具年成本CJ1=0,单件工时td1=0.4h。
(1)生产效率η=1/td=1/0.4=2.5件/h (2)家具年成本Cj=0元
(3)工序生产成本Cs=Nf/η=500×0.4×20=4000元 (4)单件工序生产成本Csd=Cs/N=4000/500=8元/件 (5)工序总成本C=(Cj+Cs)=4000元
(6)单件工序总成本C=C/N=8元/件
d方案2.用简单夹具,单件工时=0.15h,设夹具毛坯重量m=2kg,材料平均价格p=16元/kg,夹具制造工时t=4h,制造夹具每小时平均生产费fe=20元/h,可估计出专用夹具的制造价格
37 无锡职业技术学院毕业设计说明书
为
C22=pm+tfe=(16×2+4×20)元=112元 计算夹具的成本Cj2。设K1=0.5,K2=0.2,T=1a,则
Cj2=[(1+K1)/T+K2]×C1=190.4元
则,
(1)生产效率η=1/td=1/0.15=6.7件/h (2)家具年成本Cj=190.4元
(3)工序生产成本Cs=Nf/η=500×0.15×20=1500元 (4)单件工序生产成本Csd=Cs/N=1500/500=3元/件 (5)工序总成本C=(Cj+Cs)=1690.4元
(6)单件工序总成本C=C/N=3.38元/件
d方案3.用自动化夹具(见文献[10]图7-19所示),单件工时tD12=0.05h,设夹具毛坯重量m=30kg,材料平均价格p=16元/kg,夹具制造工时t=56h,制造夹具每小时平均生产费fe=20元/h,可估计出专用夹具的制造价格为
C23= pm+tfe=(16×30+56×20)元=1600元 计算夹具的成本Cj2。设K1=0.5,K2=0.2,T=2a,则
Cj2=[(1+K1)/T+K2]×C1=1520元
则,
(1)生产效率η=1/td=1/0.05=20件/h (2)家具年成本Cj=1520元
(3)工序生产成本Cs=Nf/η=500×0.05×20=500元 (4)单件工序生产成本Csd=Cs/N=500/500=1元/件 (5)工序总成本C=(Cj+Cs)=2020元 (6)单件工序总成本C=C/N=4.04元/件
d综上所述,各方案的经济效益估算如下
E1.2=C1-C2=(4000-1690.4)=2309.6元 E1.2=C2-C3=(1690.4-2020)=-329.6元 E1.2=C1-C3=(4000-2020)=1980元
可见,批量为500时,方案2用专用夹具的经济效益最好,不用专用夹具的经济效益最差。批量500属于中批量生产,正适合该夹具的经济用途。
3.4夹具的钻孔安装使用说明
拧松螺母22,使活节螺栓23及压块绕铰链落下,将工件放进夹具中,端面近紧换支撑钉,然后将活节螺栓绕至压块19,拧紧螺母即将工件夹紧。调整钻头,即可进行钻孔,钻孔完后,拧松螺钉13,取下快换钻套12,安上快换钻套27,再拧紧螺钉,便进行扩孔工作。
38 无锡职业技术学院毕业设计说明书
扩孔完后,拧松螺钉1,拔出圆柱销2,卸下钻模板7,进行忽孔?26,加工完后,再拧松螺母22,倒下活节螺栓,将铰链压板19抬起,取下工件(该夹具用螺栓与工作台相接)。
39 无锡职业技术学院毕业设计说明书
参考文献
[1] 王立英,《机械制造技术》,中国计量出版社,2003
[2] 《画法几何及工程制图》,第四版,上海科学技术出版社,2001
[3] 梁炳文,《机械加工工艺与窍门精选》,第一集,机械工业出版社,2004 [4] 吴宗泽 罗圣国,《机械设计课程设计手册》,第二版,高等教育出版社,2003 [5] 戴曙,《金属切削机床》,第一版,机械工业出版社,2003
[6] 陆剑中 孙家宁,《金属切削原理与刀具》,第三版,机械工业出版社,2003 [7] 王振龙 狄士春,《机械制造工艺学》,第五版,哈尔滨工业出版社,2002 [8] 李硕根 杨兴骏,《互换性与技术测量》,第四版,中国计量出版社,2002 [9] 何世禹,《机械工程材料》,第一版,哈尔滨工业大学出版社,2001 [10]肖继德,《机床夹具设计》第2版,江南学院、南京金陵职业大学,1998。
40