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設計填料箱蓋零件鉆12孔工序的專用夾具設計.rar

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更新時間：2014-01-10
發布人： majianyong

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設計填料箱蓋零件鉆12孔工序的專用夾具設計
前言
ZW-6/7型空氣壓縮機的填料箱蓋（見附圖1）主要作用是保證與填料箱體聯接后保證密封性，對內表面的加工精度要求比較高，對配合面的表面粗糙度要求也較高。
零件為大批量生產，設計的夾具應適應批量生產。
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
經協商，決定設計工序Ⅳ——鉆12孔的鉆床專用夾具。
本夾具將用于Z3025搖臂鉆床。刀具為麻花鉆。
附圖1 零件圖
1、問題的指出
本夾具主要用來鉆12孔，由于工藝要求不高，因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度。
2、方案的選擇
由分析知，零件的定位方案有如下兩種：
方案一：采用Φ80臺階面及Φ32mm孔定位
方案二：采用Φ80臺階面及Φ65外圓定位
比較兩種定位方案：方案一的夾緊需要用壓板夾緊，大批量生產時，需頻繁的拆卸夾緊裝置，增加工時和工人的工作量；方案二的夾緊可用氣動裝置內部夾緊，實現自動化夾緊且一個定位板即可完成定位，適應大批量生產和減少工人的工作量。故選用方案二更合理
3、夾具設計
3.1 定位基準的選擇
由零件圖可知，12孔中，6— 13.5在圓周上均勻分布,2—M10，4—M10也為對稱分布，尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設計基準為兩對稱孔中心距，由于難以使工藝基準與設計基準統一，只能以 65外圓面作為定位基準。
3.2夾緊方式及元器件的選擇
夾緊機構的三要素是夾緊力方向的確定、夾緊力作用點以及大小的確定。
對夾緊機構的基本要求如下：
夾緊作用準確，處于夾緊狀態時應能保持自鎖，保證夾緊定位的安全可靠。
夾緊動作迅速，操作方便省力，夾緊時不應損害零件表面質量
夾緊件應具備一定的剛性和強度，夾緊作用力應是可調節的。
結構力求簡單，便于制造和維修。
選擇夾緊力的作用點和方向應注意：
a) 夾緊力應朝向主要限位面；
b) 夾緊力的作用點應落在定位元件支承范圍內；
c) 夾緊力的作用點，應落在工件剛性較好的方向和部位；
d) 夾緊力作用點應靠近工件的加工表面；
夾緊力大小主要取決于切削力和重力的大小和方向。
夾緊力作用點和方向的選擇，通常應與工件定位基準的選擇同時考慮，因此這兩個參數在制定機床工藝方案時已確定，這僅作重點敘述的是確定夾緊力的大小的問題。
為了提高加工效率及方便加工，決定鉆頭材料使用高速鋼，用于對12孔進行加工。同時，為了縮短輔助時間，準備采用氣動夾緊。

3.3 切削力及夾緊力的計算
刀具：高速鋼麻花鉆頭，尺寸為 13.5。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=C d f k ……………………………………3.1
式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35
k =(
F=420
轉矩
T=C d f k
式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8
T=0.206
功率 P =
在計算切削力時,必須考慮安全系數,安全系數
K=K K K K
式中 K — 基本安全系數，1.5;
K — 加工性質系數，1.1;
K —刀具鈍化系數, 1.1;
K — 斷續切削系數, 1.1
則 F =KF=1.5
氣缸選用。當壓縮空氣單位壓力P=0.6MP ,夾緊拉桿。
N=
N>F
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F =
取
F =4416
F > F
所以,鉆削時工件不會轉動,故本夾具可安全工作。

4、定位誤差的分析
一批工件依次在夾具中進行定位時，由于工序基準的變動對加工表面尺寸所造成的極限值之差稱為定位誤差。產生定位誤差的原因是工序基準與定位基準不相重合或工序基準自身在位置上發生偏移或位移所引起的。
用夾具裝夾工件進行機械加工時，其工藝系統中影響工件加工精度的因素很多，與夾具有關的因素有：定位誤差ΔP、對刀誤差ΔT、夾具在機床上的安裝誤差ΔA和夾具誤差ΔE，在機械加工工藝系統中，影響加工精度的其它因素綜合稱為加工方法誤差ΔG。上述各項誤差均導致刀具相對工件的位置不精確而形成總的加工誤差∑Δ。
本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求。

5、夾具設計及操作的簡要說明
本夾具是在搖臂鉆床上加工填料箱蓋上12個孔,采用可卸鉆模板,氣動夾緊.工件先在可更換預定位元件(定位板7)上預定位,可卸鉆模板與止口配合實現五點定位,夾緊氣缸的活塞桿(夾緊拉桿1)通過開口墊圈將可卸鉆模板與工件一起壓緊.這類鉆模板的定位精度高可與工件一起裝卸.
如前所述，在設計夾具時，為提高勞動生產率，應首先著眼于機動夾具，本道工序的鉆床夾具選用氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工，切削力較大，為了夾緊工件，勢必要增大氣缸直徑，而這將使整個夾具過于龐大。因此，應設法降低切削力。目前采取的措施有兩個：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情況下，適當提高壓縮空氣的工作壓力（由0.5M 增至0.6 M ）以增加氣缸推力。結果，本夾具結構比較緊湊。
鉆床夾具的裝配圖及零件圖分別見附圖。 ...

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