销与φ25H8mm孔内表面仅有长度为6mm的面接触,且为间隙配合,既保证了短销定位,又方便了装夹工件。
该销与定位面板上的销孔呈H7/r6过盈配合。
4.2夹紧方案的确定
4.2.1夹紧装置的设计
夹紧力方向原则:
(1)夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置;
(2)夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小;
(3)夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。
夹紧作用点原则:
(1)夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内,以免工件产生位移和偏转;
(2)夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上,以使夹紧变形尽可能少,有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现;
(3)夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面,以保证夹紧力的稳定性和可靠性,减少工件的夹紧力,防止加工过程中可能产生振动。
根据以上要求,考虑加工零件的特点及定位方式,确定夹紧方式。
本设计方案选用的是螺旋夹紧机构,夹紧方向水平向右,通过螺杆的转动,带动套在螺杆头部的压块轴向向右移动,进而作用在工件φ45mm圆柱大端面上,实现夹紧,具体夹紧装
置的布置见A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用,且对于大批量生产能较快装夹工件,劳动强度较小,成本低,简单可靠。
另外,考虑到工件沿φ25H8mm孔中心线轴向装卸,因此为便于装卸工件,螺杆的轴向行程至少要大于1.5倍的工件宽度(43mm),且螺杆机构应与工件φ25H8mm孔同轴,保证夹紧力作用均匀可靠。
4.2.2切削力及夹紧力的计算
4.2.2.1切削力的计算(仅计算钻M10mm螺纹孔切削力)
刀具为高速钢锥柄麻花钻,直径D=8.5mm,每齿进给量f=0.28mm/r,查《加工工艺手册》表1.6-8,钻孔的轴向力计算公式:
= ,
查表确定, =420, =1.0, =0.8, =0.94,代入公式得:
=420× × ×0.94=1426N
4.2.2.2夹紧力的确定
钻孔和攻螺纹孔的夹紧力相同。本方案采用的螺旋夹紧机构,螺杆端面为圆周接触,由《加工工艺手册》表6.3-6,夹紧力计算公式:
W=
查表确定,Q=65,L=125,=14.701,α==
f=0.1, β=,R=60,代入公式得:
W=
=
=290N
4.2.3夹具的操作及维护
安装工件时,应先将螺杆转动退出足够的行程空间以便于工件安装,然后使工件的φ25H8mm孔穿过短销,使工件底部的φ10H7mm孔穿过削边销,将φ45mm圆柱小端面紧靠在定位板上的3个定位支撑钉上,这样工件以φ45mm圆柱小端面为定位基准,且成 角度倾斜安装,便于立式钻床加工。定位调节好后,转动螺杆,使压块靠紧φ45mm大端面并夹紧工件。加工完成后松开工件,只需反向转动螺杆,退出一定空间,即可取下工件。
夹具在使用中,应注意检查钻套的磨损情况,如果磨损后不能精确保证加工精度,则需要更换钻套。本夹具定位面板是受力部件,夹紧时检查其是否发生受力变形,如有变形,应及时设法修正,才能保证加工精度。为使其变形减小,需要严格控制螺杆的夹紧力。
5.小结
本次课程设计是在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性复习,是一次对我们所学的专业基础知识的掌握情况的重要考察和检验,更是培养我们理论联系实际,分析并解决问题能力的重要内容和阶段。
这次课程设计,自我感觉尚有很多不足和错误,首先,在设计夹具装配件时过于匆忙,没有给指导老师检查就自作主张的往A1图纸上画,直接导致所设计出来的手柄在左手边,不符合工人正常劳作习惯;其次是课程设计前准备工作没做好,在图书馆很多资料和文献都没能借到(早已借空了),在借阅同学的相关资料时没有时间认真琢磨和分析相关信息和数据;最后就是课程设计说明书的编写过于匆忙,时间很紧,很多文字和标准,公式,数据,计算上的错误没有时间一一改正(确实,在打这篇文稿,发现了很多错误和缺憾)。
关于本次课程设计,个人觉得收获很多,首先是加深了我对工件从最初的毛坯生产到最终的成品之间的整个工艺流程的理解和认识,其次锻炼了我应用掌握的理论只是去分析,解决实际问题的能力,最后也是最重要的就是培养了我以工程性的思维和眼光去分析,思索,解决实际生产问题的能力。
6参考文献
1熊良山等.机械制造技术基础.华中科技大学出版社.2006.1
2邓文英等.金属工艺学.高等教育出版社.2008.4
3付风岚等.公差与检测技术.科学出版社.2006.9
4王先逵等.机械加工工艺手册.机械工业出版社.2007.9
5陈宏钧.金属切削速算手册.机械工业出版社.2007.9
6邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程.机械工业出版社.2006.7
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