??dTDL1(L?0?1)d02210.5460.0110.040?(0.015??)N?m 0.01122
=0.48 N?m
4)为阻止工件转动所需的夹紧力F1?和阻止工件翻转所需的夹紧力F1? 根据力矩平衡原理,为使工件不发生转动或翻转,夹紧力必须满足下列不等式
F1??r??2FN?r??KT?
F1?D?KM0 2式中 F1—防止工件转动所需的夹紧力(N);
F1?—防止工件翻转所需的夹紧力(N); r—摩擦圆半径(m);
r??1D 3FN—支承反力(N),2FN= F1 K—安全系数,取K=1.5;
T?—转矩(N?m);
M0—翻转力矩(N?m); μ—摩擦系数,取μ=0.15; D—定位孔直径(m)
将已知数据代入上式可得 防止工件转动所需的夹紧力
KT'105?32.51F1?'?N?9030.56N2r?2?0.018?0.15 防止工件翻转所需的夹紧力
F'1?2KM02?1.5?0.48?N?51.43ND0.028
由于F1>F1?,现以F1为验算加紧机构夹紧力的依据。
5)夹紧机构产生的夹紧力F2根据初步选用螺栓的直径为M12,由资料查得,用M12螺栓。当端面为环形面时的许用夹紧力F2的值为5800N。由于F2=5800N<F1=9030.56N,因而初选的螺栓M12不能满足夹紧要求,为此重新选用M16的螺栓。经查资料知其许用夹紧力F2的值为10500N,这时,F2>F1,因而M16的螺栓可以满足夹紧要求。同时,M16的螺栓最大外径也小于定位孔?28H7的尺寸,不妨碍工件装卸。
3.25 确定引导元件 主要是钻套的结构类型和主要尺寸。
1)对?10H9孔为适应钻、扩,较选用快换式的钻套。
钻套结构,由《夹具零、部件》国家标准GB/T2263—91、GB/T2265—91来选取[10]。
主要尺寸,按下面方法确定。
钻头直径为?9.0mm,为扩孔钻直径为?9.8mm,铰刀直径为?10mm。 钻套内径为?9.0F8,即?9.0mm;扩孔钻套内径为?9.8F8,即?9.8mm;铰
0.024?0.054套内径为?(10?0.030)C7,即?10.03??0.006mm? ?10.03?0.036mm
0.012外径均为?15??0.001mm
0.034?0.028衬套内径为?15?,外径为?22mm?0.014?0.016mm
钻套端面至加工面间的距离,一般取(0.3~1)d(d为钻头直径),取为8mm。 2)对?11mm孔钻套类型本应选用固定式钻套,但为维修方便,也采用可换钻套。其机构仍由《夹具零、部件》国家标准GB/T2263—91,GB/T2265—91来选取[11]。其主要尺寸如下:
?0.043钻头直径为?110?0.027mm,钻套内径为?11F8,即?11?0.016mm,钻套外径为0.012?18??0.001mm。
0.034?0.028衬套内径为?18??0.016mm,外径为?26?0.015mm。
钻套端面至加工面间的距离选取原则同上。因加工精度要求低,为排削方便,取12mm。
以上各直径尺寸的偏差也可从本篇第十九章的有关资料查取。
各导引元件至定位元件间的位置尺寸,按有关夹具设计资料确定。分别取为15±0.03mm和18±0.05mm;各钻套轴线对基面的垂直度为0.02mm。
3.26确定其他结构
为便于排削辅助支承采用螺旋套筒式。为便于夹具的制造、调试与维修,钻模板与夹具的连接采用装配式。夹具体采用开式,是加工、观察,清理切削均较方便。
3.27 制定夹具技术条件
夹具技术条件的制订原则与方法,可参照文献[12]。本夹具的技术条件如下: 1) 定位元件与夹具底面(C)的垂直度允许值在全长上为0.03mm。 2)导向元件与夹具底面(C)的垂直度允许值在全长上为0.05mm。 3) 导向元件与夹具底面(C)的平行的度允许值为0.02mm
3.3夹具精度分析
由图3-2工序简图可知,设计的夹具需保证的加工要求:尺寸15±0.25mm;尺寸80±0.2mm;尺寸14mm及?10H9孔和?28H7孔轴线间平行度公差0.3mm等四项。除尺寸14mm,因其属“未注公差”,且加工?11mm孔时,基准重合,定位误差为零,不必进行验算外,其余各项精度要求均需验算。
(1)尺寸80±0.2mm其定位误差△D由前计算已得△D=0.041mm。夹具调整安装误差△T-A由以下误差组成:
定位元件对底面的垂直度误差?T?A1?0.03mm; 钻套与衬套间的最大配合间隙?T?A2?0.035mm; 衬套孔的距离公差?T?A3?0.1mm;
衬套轴线对底面(C)垂直度公差?T?A4?0.02mm(由于所加工的孔的深度较浅,此项垂直度公差对尺寸80±0.2mm的影响不必进行折算,实际上此项误差大于0.05mm)。
刀具在钻套中间因间隙而引起的偏移或者偏斜
?T?A5?(10.054?10.017)mm?0.037mm(实际上是刀具与钻套之间的最大间隙引起偏移,由于钻套较短,间隙引起的偏斜可忽略不计)。
钻套与衬套的内、外径同轴度公差,在夹具转配时,通过调整法使其互相补偿,可不计入夹具误差中。
由资料知[13]
?J??2D??2T?A1??2T?A2??2T?A3????2T?An
得本夹具的误差为
?J??2D??2T?A1??2T?A2??2T?A3??2T?A4??2T?A5
222222?0.041?0.03?0.035?0.1?0.05?0.037 mm
=0.133mm 夹具误差的允许值△J允为
22△J允=TC??0.4mm?0.26mm
33可见△J=0.133mm<△J允=0.26mm
因而夹具能保证尺寸80±0.2mm这项加工要求。 (2)尺寸15±0.25mm同理
△P=0.041mm
?T?A1?0.03mm
?T?A2?0.035mm
衬套孔与定位元件的距离误差?T?A3?0.06mm。 衬套孔对底面(F)的平行度公差?T?A4?0.02mm。 则
?J??2D??2T?A1??2T?A2??2T?A3??2T?A4
2?0.041?0.032?0.0352?0.062?0.022mm
= 0.09mm
?J?22TC??0.5mm?0.33mm 33可见 △J<△J允 因而尺寸15±0.25mm能够保证。
(3)?10H9孔轴线对?28H7孔轴线的平行度公差0.3mm同理
?D?0.03mm,
?T?A1?0.03mm
衬套对底面(F)的垂直度公差?T?A2?0.05mm
?j??2D??2T?A1??2T?A2
222 ?0.03?0.03?0.05mm = 0.066mm
?J允?22TC??0.3mm?0.20mm 33可见 △J<△J允
因而所设计夹具也能满足?10H9和?28H7两孔轴线平行度公差的要求。 由上述夹具精度分析计算可知,所设计的夹具精度是可以满足工序加工要求的。
总 结
经过了三个月毕业设计,在指导老师和自己的努力下,本次毕业设计终于完成了。
通过这次完整的毕业设计,我们系统的回顾和复习了大学四年所学的相关专业知识,同时也社科体会到学习的重要性并领会到设计也是一种学习方式,在设计的过程中,我们综合运用了系统的设计方法和相关设计软件(如Auto CAD)且应用熟悉相关设计资料(如手册、标准和规范等)以及进行经验估算等方面有了一定程度的提高,深刻感受到计算机和工具书及手册在设计中带来的便利和帮助。也更加系统的了解机械制造工艺的一般过程,并且学会了对工艺设计的整体把握,也有了较为严谨的科学设计方法。在本次课程设计中,能运用所学基本理论知识,正确解决工件在加工时的定位和夹紧问题,选择合理的设计方案,进行必要的计算,根据课题设计出符合要求、优质、高效、低成本的夹具。所以,这次毕业设计对我来说收获很大,同时也发现了自己的不足,感触有:
1、仅仅了解书本上的东西是远远不够的,只有在结合自己的实际情况,运用于实践,这样才能更深地了解和学习好知识。
2、工艺是一个很细致的工作,我们要在工作中不断积累经验,学会用自己的知识解决实际问题。
3、觉得自己学到的知识太有限,知识面太窄,以后还有待加强训练和实践。 4、同时我们要不断的向别人学习,尤其要多向老师请教,他们可以让我们少走很多弯路,同时也让我们知道很多优秀的设计方法和与众不同的设计理念
5、创新设计是我们未来生存的法宝,所以从现在开始一定要有意识的锻炼和培养自己在这方面的能力。
本次课程设计由于时间比较紧迫,同时本人的知识水平有限,错误之处在所难免,希望老师给予批评指导。