机械制造专业的阀体零件夹具设计(4)

2019-05-26 19:04

寸φ50、 φ35、φ20和M36×2等。同时还要注出水平轴线到顶端的高度尺寸56。

以阀体垂直孔的轴线为长度方向尺寸基准,注出铅垂方向的径向直径尺寸φ36、M24×1.5、 φ22H11、 φ18H11等。同时还要注出铅垂孔轴线与左端面的距离21。

以阀体前后对称面为宽度方向尺寸基准,注出阀体的圆柱体外形尺寸φ55、左端面方形凸缘外形尺寸75×75,以及四个螺孔的定位尺寸φ70。同时还要注出扇形限位块的角度定位尺寸45°±30'。

5.3 技术要求分析

尺寸精度:阀体的尺寸精度中Φ50,Φ35的精度为IT7。尺寸41的公差是0.06,精度为IT9。尺寸43的公差是0.039,精度是IT8.尺寸21的公差是0.05,精度是IT9. 尺寸Φ22,Φ20的公差是0.033,精度是IT8. 尺寸5的公差是0.18,精度是IT13. 尺寸Φ18的公差是0.027,精度是IT8. 尺寸56的公差是0.12,精度是IT10.

位置精度:指零件的各表面之间相互位置精度。Φ20和Φ35的同轴度应达到设计要求。四个螺纹孔对Φ35的轴线的位置度也应达到设计要求。

表面粗糙度:零件的各表面的粗糙度应达到设计要求的粗糙度Ra值。 热处理性能:作用零件的使用要求,其材料性能是很重要,对加工切削也有很大影响。

项目 说明 ?0.033?0.025Φ200内Φ孔轴线对Φ350内孔轴线的同轴度公差为◎ Φ0.025 A Φ0.025 ⊥ 0.05 A ?0.025左端面相对基准AΦ350圆柱面其垂直度要求为0.05 ⊥ 0.02 A ?0.027?0.025Φ180的内孔相对基准Φ350的起垂直度要求是0.02 - - 11

被测轴线必须位于直径为公差值0.06的范围内轴线位于相对于A ?0.025基准AΦ350所确定的理想位置上 Φ0.06 HT350 材料为灰铸铁 5.4 零件的加工工艺性分析

此零件是阀体,主要加工面是外圆、内孔、端面、阶台孔、内螺纹和沟槽等,而且加工的内表面比外表面多,就带来了许多困难:

(1) 孔加工是在零件的内部进行,切削情况不易直接用眼睛来观察; (2) 切屑不易排出,冷却液难以注入切削区域; (3) 当加工时,壁厚比较薄,加工时容易产生变形; (4) 内孔的测量要比外圆难,尤其是小孔。 就阀体零件来说:

(1)该工件是以左端面和轴线为基准,根据基面先行的原则,第一道工序应以右端面外圆定位加工左端面及内孔。

(2)因阀体零件的壁厚较薄,在各道工序夹持工件时应注意防止变形。 (3)该工件内孔Φ20和Φ35有同轴度要求,所以在加工时Φ20、Φ35应在一次装夹内完成加工。

(4)该工件螺纹孔4-M12对Φ35的轴线有位置度要求,所以在加工4-M12螺纹孔时,应设计专用钻模,才能保证位置度的要求。

5.5 安排加工工艺路线

在拟定工艺路线时,工序集中或分散的程度,主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求,有时,还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下,单件小批生产时,只能工序集中,在一台普通机床上加工出尽量多的表面;大批大量生产时,既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床,将工序集中,也可以将

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工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床,使工序适当集中,从而有效地提高生产率。

阀体零件的加工工艺路线安排如下: (1)铸造毛坯 (2)时效处理

(3)车左端面,粗、半精、精镗孔Φ35、Φ43、Φ50;钻、粗铰、精铰Φ20 (4)调头,车右端面,车孔Φ28.5;车右端外圆表面,倒角;车M36×2螺纹

(5)车上端面,镗孔Φ18、Φ22、Φ26,车Φ孔24.3;车M24螺纹 (6)钻—攻4-M12螺纹 (7)铣凸台 (8)检查 (9)包装入库

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第6章 阀体零件的车床夹具设计

车床夹具主要用于零件的旋转表面以及端面。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。

6.1 车床夹具的主要类型

(1) 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多,有通用的三爪卡盘、四爪卡盘,花盘,顶尖等,还有自行设计的心轴;专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转,刀具做进给运动

定心式车床夹具 在定心式车床夹具上,工件常以孔或外圆定位,夹具采用定心夹紧机构。

角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时,由于零件形状较复杂,难以装夹在通用卡盘上,因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状,故称其为角铁式车床夹具。

花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘,上面开有若干个T形槽,安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件,可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称,要注意平衡。

(2) 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件,常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动,夹具做进给运动。

由于后一类夹具应用很少,属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具,所以阀体零件在车床上加工用专用夹具。

6. 2车床夹具的设计要点

(1)定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求

当加工回转表面时,要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合,夹具上

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定位装置的结构和布置必须保证这一点。

当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。

工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转,故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外,整个夹具还要受到重力和离心力的作用,转速越高离心力越大,这些力不仅降低夹紧力,同时会使主轴振动。因此,夹紧机构必须具有足够的夹紧力,自锁性能好,以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具,夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。 (2)夹具与机床主轴的连接

车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此,要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。

心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接,用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。

根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式:

1)对于径向尺寸D<140mm,或D<(2~3)d的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中,并用螺杆拉紧,如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。

2)对于径向尺寸较大的夹具,一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。

图1-b所示的过渡盘,其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合,并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开,可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上,用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度,可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。

对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构,如图1-c所示,过渡盘在其长锥面上配合定心,用活套在主轴上的螺母锁紧,由键传递扭矩。这种安装方式的

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