方案3图示:
图3-3
A 工件以右端面为第一定位基准,限制3个自由度,可知法兰右端台阶较小,相当于短圆柱销。其中右端面作为基准,限制的自由
??度为Z???????,X和Y短圆柱销限制Y???形块限制X??和Z,共有 X, Y,
??Y??和Z四个自由
度受到限制,V和Z,这样便可以保证孔的正确位置。
根据主要夹紧力由V形块和削边销提供,当削边销发生磨损后,主要加紧力由V形块提供,由于是侧面提供夹紧力,故需要对V形块施加较大的力。为使工件稳定,防止产生共振现象等不稳定现象,可以进行自定位支承,在钻削过程中,容易产生较大的轴向力,下面设一辅助支承,以减少工件产生变形,图3-1为该定位夹紧方案的图示。
B 工件以右端面为第一定位基准,分别限制了4个自由度,其
???小平面和长圆柱销供限制里个自由度即X,X,
??Y,Y
??和Z。又由于
短V形块限制了Z,故6个自由度全部被限制。
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根据主要夹紧力由短V形块提供,且V形块的面积和法兰的接触面积较小,故需提供较大的预紧力。为确定加工过程中工件的加工稳定性,需设置辅助支承;为防止过定位情况的出现,可以采用自位支承。3-2为该定位夹紧方案示意图,但此方案需将加工路线中车螺纹放到了后面。
C 由于该工件的形状和结构特点,该定位基准仍采用右端面,
??该端面属于大平面与法兰的右端面接触,分别限制了Z???方向上自由度。又两定位销限制了X,X和Y三个
,Z
??和Y三个方向上自由度,这
样保证零件的定位可靠。
根据主要夹紧力作用于定为基准面的原则,主要夹紧力由压柱块和垫块来提供,其中垫块上的受力较大,又由于钻孔处的的零件较薄弱,为防止工件过大变形右端面与钻模板接解面积较大,起到防止变形作用。
比较上述的三种方案,可以看出它们的优缺点。三种方案都可以满足定位基准和设计基准相重合的原则,这是它们的主要优点。方案一和方案二分别在中心轴线处采用了削边销和长圆柱销,均出现了局部过定位现象,但还是可以满足加工要求的,但需要加上自位支承,增加了专用夹具的复杂性。前两种方案中的V形块都需要提供较大的夹紧力,而方案三的夹紧力由开口垫圈和V形块分担,且有辅助支承存在,没出现过定位现象,也不需要提供自定位支承来解除过定位的自由度,且方案三结构紧凑操作方便,定位误差较小,并且可以满足加工精度的要求。根据孔的位置要求,该夹具上安装有分度装置,
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从而提高了生产效率,使一次安装能同时加工出四个孔.。 (三) 定位误差分析:
首先,在对夹具进行定位误差分析之前,对已经选定的方案工作原理做一下说明:
该夹具用于立式钻床,钻削法兰上四个孔。工件以端面,中心孔与另一个小孔,达到一面两孔定位。转动手柄10,在压柱作用下使垫块向上运动,起到向上夹紧定位作用,将工件压紧。当一个孔钻好后,拉动底座并旋转,使压柱压昆工件再向下转动手柄5,转动夹具体至相应位置时,,钻削另一个孔。其余各孔按同样的方法依次加工。了解了该专用夹具的工作原理之后,将对此夹具在使用过程中的定位误差做如下分析:
1.四个孔均不排列:
该误差主要存在于分度装置的精度问题,在加工完毕一个孔后,需转动夹具体45°的角度来加工下一个孔,定位夹紧后,通过钻头产生的轴向力会使工件发生倾斜现象,即便有辅助支承的存在,而辅助支承产生的外力很小,本身就会使工件产生倾斜,故需要在设置辅助支承时应注意到这一方面,对均布的?5mm的四个孔有很重要的意义。
2.两孔距离:
为保证两孔中心距,需要可靠的夹紧力,开口垫圈上的夹紧力应足够大,以防止工件产生倾斜或加工过程中的扭转现象。由于加工的公差较大,在夹具制造过程中应稍加注意,将会消除这方面的问题,
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将产生的误差为?,其夹角为?,钻孔平面的尺寸为φ46mm,具体参照图3-3。定位误差为: ?=46?tan? =
22?(0.015?0.05)70?17.5
=0.034
由于?=0.034<0.05,故可以满足其加工精度。
3.孔表面粗糙度Ra3.2:
由于钻孔的公差等级能达到IT12-IT11,其中Ra值为
Ra25~Ra12.5,故钻孔远远不能达到Ra3.2,故需进一步采用铰孔,而该孔又是一个螺纹孔,需要在铰孔后进行攻丝。定位方案仍为带凸缘的夹具定位,进行铰孔后便能满足要求。
铣侧面夹具设计
由连杆工作图可知,工件材料为45,为大比量生产。根据设计任务的要求,需设计一套铣平面夹具,刀具为硬质合金端铣刀。 夹具的问题注意
本夹具主要作来铣四侧面,主要是为是了保证四侧面相互位置度要求,并为下道工序提供精基准需要。由于本工序是粗加工,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。夹具设计1) 定位基准的选择
由零件图可知,端盖的四侧面都为粗加工,两端面都没有加工,
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且表面粗糙要求较高。为了使定位误差为零,按互为基准原则,选择另一侧面作为定位基准。
2) 夹紧方案
由于零件小,所以采用螺旋夹紧机构,装卸工件方便、迅速。 3) 夹具体设计
夹具体的作用是将定位、夹具装置连接成一体,并能正确安装在机床上,加工时,能承受一部分切削力。夹具体图如图:
夹具体为铸造件,安装稳定,刚度好,但制造周期较长。 4) 切削力及夹紧力的计算
切削力的计算:,由《组合机床》(表7-24)得:
22502250P=a0.242=20.242=1902.538N
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