继续教育学院专科生毕业设计(论文)
?0.4轴向切削分力公式 : Ff?3326apf0.5vcKP
式中参数: Kk?p?1.11 K?op?1.0 K?sp?1.0 Krp?1.0 即:Ff?605.48(N)
根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:
WK?K?F
安全系数K可按下式计算有::
K?K0K1K2K3K4K5K6
式中:K0~K6为各种因素的安全系数,查参考文献[5]表1?2?1可得:
KC?1.2?1.0?1.0?1.0?1.3?1.0?1.0?1.56 KP?1.2?1.2?1.05?1.2?1.3?1.0?1.0?2.36 Kf?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25 所以有: WK?KC?FC?1193.08(N) WK?KP?FP?766.37(N) WK?Kf?Ff?1359.90(N) 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:
W0?QL??tg?1??ztg(???2)式中参数由参考文献[5]可查得:
???6.22 rz?2.76 ?1?90? ?2?9?50? ??2?29' 其中:L?33(mm) Q?80(N) 螺旋夹紧力:W0?4748.2(N)
该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下:
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图3-1 移动压板受力简图
由表1?2?26得:原动力计算公式
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L1 W0?WK??
l?0即:WK???4748.2?33?0.98?9032.75(N) l17?由上述计算易得: WK??WK
由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。
W0L?03.3 误差分析与计算
该夹具以一个平面和两个定位销定位,要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。
由参考文献[5]和参考文献[6]可得:
1. 定位误差:
当短圆柱销以任意边接触时 ?D?W??D??d??min
当短圆柱销以固定边接触时
???d ?D?W?D
2 式中?min为定位孔与定位销间的最小间隙 通过分析可得: ?D?0.052mm
?d?0.011mm
?min?0mm
因此:当短圆柱销以任意边接触时 ?D?W?0.063mm
2. 夹紧误差 :?j?j?(ymax?ymin)cos? 其中接触变形位移值:
?y?[(kRaZRaZ?KHBNZ?HB)?c1]?0.014mm m9.81Sn?j?j??ycos??0.013mm
3. 磨损造成的加工误差:?j?M通常不超过0.005mm 4. 夹具相对刀具位置误差:?D?A取0.01mm 误差总和:?j??w?0.096mm?0.5mm
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从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。
3.4 夹具材料的研究
利用本夹具主要用来加工?44孔,加工时除了要满足粗糙度要求外,还
应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,夹具材料应耐磨、尺寸稳定、有减震功能,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。
3.5 夹具零、部件的设计与选用
3.5.1定位销选用
本夹具选用一可换定位销和挡销来定位,其参数见下表3.1和3.2:
表3-1 定位销参数
D d 14~18 H 公称尺寸 16 15 允差 0.011 D1 22 h h1 b d1 C C1 5 1 4 M12 4 1
表3-2 挡销参数
D d H 公称尺寸 3~6 8 6 +0.015 允差 +0.023 12 7 1 2 1 2 0.4 D1 h h1 b b1 C C1
3.5.2夹紧装置的选用
该夹紧装置选用移动压板,其参数如下表3.3:
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表3-3 移动压板参数
公称直径 L B 20 H 8 l 19 b 6.6 b1 7 d M6 K 5 6 45 3.6 夹具设计及操作的简要说明
如前所述,该工件不但可以采用心轴夹紧、定位,还可设计圆环套来夹紧,但由于心轴的夹紧有可能破坏其定位,不选用该方式,而设计圆环套不易装、取工件,也不选用,为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。
此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。
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第4章 结 论
我通过这次毕业设计,对零件制造过程、加工工艺和夹具设计都有了更进一步的认识,也加深了对大学三年中所学基础知识的学习和理解。毕业设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中,必须考虑到方方面面的问题,在理论上正确无误的设计,在实际中往往存在各种问题。这样,在设计时就必须考虑所设计的机构是否合理,在实际运用中能否正常工作,而不仅仅考虑理论上的可行性,毕业设计使我学会了从实际出发加工零件和设计夹具。
在本次设计中,考虑到零件的加工难易、材料、成本等问题,所选用的零、部件都是操作简单,通用性较强的标准件,从现实以最低的成本实现最先进的加工。但也有不足之处:特别是对于镗孔夹具,在刀具加工完退出工件孔时,有可能会划伤工件内孔表面,本可以在夹具体内部设置液压升降系统,使工件孔与定位立台可升可降,这样,在刀具退出时,使定位立台连同工件孔一起升起,从而避免划伤。但考虑到成本问题,未采用这种方法。为此,镗孔的专用夹具还有待改进。无论怎样,这次的毕业设计使我获益良多,是我在学校的最后一次答卷,也是我成功迈向社会的第一步。
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