及铝合金 HB>170
<=5
>5~10
>10~20
>20~30
>30~40
>40~60
>60~80 0.2~0.5
0.4~0.9
0.65~1.4
0.8~1.8
0.95~2.1
1.3~2.8
1.5~3.2 0.15~0.35
0.35~0.7
0.55~1.2
0.65~1.5
0.8~1.8
1.0~2.3
1.2~2.6 0.6~1.2
1.0~2.0
1.5~3.0
2.0~4.0
2.5~5.0
3.2~6.4
3.75~7.5 0.4~0.8
0.65~1.3
1.0~2.0
1.3~2.6
1.6~3.2
2.1~4.2
2.6~5.0
选择铰刀直径为10mm,由表(4)可以确定铰刀时的进给量为0.5mm/r.
填写工艺卡片,见附表1机械加工工艺过程卡片。
机械加工工序设计
要设计工序7(粗和精铰圆槽)的专用夹具;
从工艺设计过程卡可知:在此工序前,左右端面精铣好,轴外圆面A、B、C已加工完毕。若要加工右端面的圆槽,工件右端面最好朝上,这样加工,夹具设计简单,安装方便,利于固定工件。
确定加工余量[3]
工序余量可以由下表(5)选择确定。
表(5)扩孔、铰孔余量
直径/mm 粗铰/mm 精铰/mm
3~6 0.1 0.04
〉6~10 0.1~0.15 0.05
〉10~18 0.1~0.15 0.05
〉18~30 0.15~0.2 0.06
>30~50 0.2~0.3 0.08
>50~80 0.3~0.50 0.10
>80~120 0.5~0.70 0.15
〉120~180 0.5~0.7 0.2
〉180~260 0.5~0.7 0.2
>260~360 0.5~0.7 0.2
由表(5)可知,轴Φ50、Φ80的粗铰余量选择0.3mm,精铰余量为0.1mm,轴Φ104的粗铰余量选择0.5mm,精铰余量为0.15mm。
工序尺寸及公差的确定[4]
加工工件上圆槽的加工工序是扩铰40*Φ50mm——扩铰26*Φ80mm——扩铰10*Φ104mm——精扩铰10*104mm。在查出各工序的加工余量和能达到的经济精度等级之后便可按表(2)进行计算。
表(2) 工序尺寸及公差的计算
工序名称 工序余量 工序公差 工序基本尺寸 工序尺寸和偏差
扩铰40*Φ50mm 0.3mm 50 Φ50mm
扩铰26*Φ80mm 0.3mm 80 mm
扩铰10*Φ104mm 0.5mm 104 Φ104mm
精扩铰10*104mm 0.15mm 104
确定各工序切削用量[5]
铰刀直径选择,
粗铰时的进给量f=1.0mm/r,
切削速度v=0.238m/s
精铰时的切削速度为0.05m/s,
制定时间定额[6]
单件时间:
单件计算时间:
填写工序卡片,画出工序简图。
如附表2机械加工工序卡片
2.2夹具设计
制定设计方案
确定定位方法,选择定位元件[7]
定位部分主要有手动伸缩式定位销和支承板组成。它的作用是使工件在夹具中处于正确位置。
要加工右端面的圆槽,以端面F作为主要定位基准(F面朝上),因定位面积较大,夹具结构简单,工件装卸方便,而且与其它工序相适应。对此,工件除了绕Z轴旋转方向的自由度可以不加限制外,其余五个自由度均应加以限制。
定位元件应选长套定位元件。定位长套镶在夹具体上,工件的定位基准端面F插入定位套中,与端面H联合定位以控制轴向位移和防止倾斜。而且定位长套可以限制工件的四个自由度,这四个自由度分别为X、Y轴线方向和绕X、Y轴旋转方向。
确定夹紧方式和结构设计[7]
由于工件批量小、夹紧力要求不大,所以夹紧方式可用手动力源方式。它结构简单,制造方便,夹紧机构必须具有自锁和增力装置。夹紧作用在端面H处向下,与定位位套一起夹紧固定工件,限制工件的一个Z轴向位移和防止倾斜,从而保证了加工过程中工件定位的稳定性和可靠性。
确定夹具体整体结构[8]
确定好定位元件和夹紧机构后,还需要一个基础件把它们组合安装起来。夹具体就是将夹具上的各种装置和元件连成一个整体的基础件,它通常是夹具上体积最大的和结构最复杂的零件。在加工过程中,夹具体还要承受夹紧力、切削力、惯性力以及由此而产生的各种冲击和震动。所以夹具体也是承受载荷最大的零件。另外,夹具体既要保证在其上所安装的各种装置和元件的相互关系,而且还要实现夹具与机床之间的定位和连接。所以,它的加工精度要求往往较高。为此,在设计夹具体时,还应该考虑到它的结构工艺性,在保证精度、强度和刚度的前提下,使之能合理、经济和方便地制造出来。
夹具体的毛坯选择铸造,铸造夹具体的材料采用HT150灰铸铁。它的优点是工艺性好,可以铸出各种复杂形状的外形,并具有较好的抗压强度、刚性和抗振性。其中铸铁夹具体易于加工,成本较低,应用最为广泛。但铸铁夹具体的生产周期长,需进行时效处理,消除应力,以保证加工尺寸的稳定性。选择圆柱体形的夹具体,尺寸为Φ960mm,高为200mm。
夹具体选择圆柱体形可以保证工件安全。
定位长套和夹具分别以夹具安装面和定位孔,定位销定位,用T型槽螺栓连接。
4)夹具精度分析[9]
按工件的直线尺寸公差确定夹具相应尺寸公差的参考值
(mm)
工件尺寸公差 夹具尺寸公差 工件尺寸公差 夹具尺寸公差
0.008~0.01 0.005 0.20~0.24 0.08
0.01~0.02 0.006 0.24~0.28 0.09
0.02~0.03 0.010 0.28~0.34 0.10
0.03~0.05 0.015 0.34~0.45 0.15
0.05~0.06 0.025 0.4