粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面

1、3粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計3.1粗銑后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面夾具設計本夾具主要用來粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。由加工本道工序的工序簡圖可知。粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面時，均有表面粗糙度要求12.5。本道工序僅是對內(nèi)側(cè)端面進行粗加工。工件以37mm孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支承半板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm孔兩端面，再用DQG型汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。在本道工序加工時，還應考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。3.2定位方案的分析和定位基準的選擇在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銃加工工

2、序時，60mm外圓端面已經(jīng)精銃，37mm工藝孔已經(jīng)加工出。很容易想到一面一孔組合基準定位，以在帶臺肩長銷為第一定位基準限制工件的四個自由度，端面應一點接觸，限制一個自由度，工件以37mm孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。圖3.1定位機構(gòu)圖z軸方向，且向下，見下圖。2式中；定位副間的最小配合間隙（mm）；Td工件圓孔直徑公差（mm）；Td定位銷外圓直徑公差（mm)oZZ2L（JTd23.3定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于

3、定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁和心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在YzTdTd=0.067圖3.2定位銷水平放置時定位分析圖3.4銑削力和夾緊力計算根據(jù)機械加工工藝手冊可查得：銃削力計算公式為圓周分力；0a0.75a；88Zd0q87kFz式（3-1）查表可得：d0=50mmZ=6ae=92mmaf=0.08mm/zap=1.5mmkFz=1.06代入公式（3-1）得Fz0.08.7592650加71.06=3929.51NFl/Fe=0.8查表可得銃削水平分力、垂直分力、軸向分力和圓周分力的比值為：F/Fe=

4、0.75Fx/Fe=0.4.FL=08Fe=3144N局75Fe753929.51=2947.5NFx=0.53Fe=1766.7N銃削加工產(chǎn)生的水平分力應由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。即：Fl=F（=0.3查表可得）3144=10480N0.3計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力F即：F=kF取k=2F=210480=20960N3.5定向鍵和對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵和銃床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:夾具體槽形和螺釘圖根

5、據(jù)T形槽的寬度a=25mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表3.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhDh夾具體槽形尺寸B2h2公稱尺寸允差d允差d4公稱尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具和夾具的相對位置。由于本道工序是完成后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銃加工，所以選用直角對刀塊。直角對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示：圖3.4對刀塊圖塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖3.5平塞尺圖塞尺尺寸為:表3.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC3-0.0060.253.6夾緊裝置及夾具體設計為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置。工件

6、在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。根據(jù)所需要的夾緊力F=20960N，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑Do。氣缸活塞桿推力Q二p式（3-2）4其中：P壓縮空氣單位壓力（取P=6公斤力/厘米2）效率（取=0.9）Q=F=2096公斤力代入公式（3-2）得4Q:p4Q:p420963.1460.9二494.4厘米2D0=22.23厘米圖3.6DQG型氣缸圖其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表3.3DQG型氣缸數(shù)據(jù)表夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設缸徑帕LBMKH8040256050117104PTGdid2hFEKK98771117.52119.5G3/8M

7、16計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖1所示。3.7夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面的粗銃。件以37mm孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。有利于提高生產(chǎn)率。工件在夾具體上安裝好后，浮動壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。當工件加工完成后，壓塊隨即在氣缸活塞的作用下松開工件，即可取下工件。3.8本章小結(jié)在本章中，夾具主要用來粗銃后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面。首先應明確本

8、夾具中的夾緊定位機構(gòu)，在進行后鋼板彈簧吊耳內(nèi)側(cè)端面粗銃加工工序時，60mm外圓端面已經(jīng)精銃，37mm工藝孔已經(jīng)加工出。工件以37mm孔及端面和叉桿面為定位基準，在帶臺肩長銷和浮動支撐板上實現(xiàn)完全定位。夾緊時，首先由螺母和開口墊圈夾緊37mm孔兩端面，再用汽缸通過鉸鏈杠桿機構(gòu)帶動浮動壓塊在工件叉桿處夾緊。然后按照有關(guān)公式進行銃削力和夾緊的計算，然后對銃床夾具必不可少的定向鍵和對刀裝置進行設計，為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。因此夾緊裝置采用氣缸夾緊裝置，所以還要對汽缸進行設計。夾具是制造系統(tǒng)的重要組成部分，夾具對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零

9、件的保證。所以對夾具設計也是非常重要的。5加工10.5mm工藝孔夾具設計5.1加工10.5mm工藝孔夾具設計本夾具主要用來鉆、擴、兩個工藝孔10.5mm。這兩個工藝孔均有表面粗糙度要求，表面粗糙度為12.5m，和R24mm圓垂直。本到工序為后鋼板彈簧吊耳加工的第六道工序，本道工序加工時主要應考慮如何保證其表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。5.2定位方案的分析和定位基準的選擇由零件圖可知，兩工藝孔位于零件R24mm孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應和端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔和側(cè)面垂直，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工

10、序即鉆擴鉸30mm工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇37mm孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以37mm孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以30mm孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。再用一個螺旋夾緊機構(gòu)從37mm孔的另一端面進行夾緊。圖5.1定位分析圖5.3定位元件的設計本工序選用的定位基準為一面兩孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是一面兩銷。因此進行定位元件的設計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設計。由加工工藝孔工序簡圖可知兩工藝孔中心距Lg。Lg=110mm一1由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為0.1=0.0

11、3mmg3所以兩工藝孔的中心距為110_0.03mm，而兩工藝孔尺寸為300.043mm，37370.03mm。根據(jù)機床夾具設計手冊削邊銷和圓柱銷的設計計算過程如下:圖5.2兩銷分析圖(1)、確定兩定位銷中心距尺寸Lx及其偏差LxLx=Lg=110mm111、Lx=()、Lg0.03=0.01mm533、確定圓柱銷直徑d1及其公差dd1dD37mm(U基準孔最小直徑)；d1取f6所以圓柱銷尺寸為37Z4mm、削邊銷的寬度b和B(由機床夾具設計手冊)b=4mmB=15-2=13mm、肖U邊銷和基準孔的最小配合間隙.-：2D2其中：D2基準孔最小直徑:!圓柱銷和基準孔的配合間隙式(5-1)代入數(shù)據(jù)

12、由公式(5-1)得24一027)221220.018mm、削邊銷直徑d2及其公差d2=D2-I15018=14.mm2按定位銷一般經(jīng)濟制造精度,其直徑公差帶為h6，則削邊銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為14.982_q.009mm、補償值名1；=：Lg：Lx-:1min1；=：Lg：Lx-:1min=-0.008二0.032mm5.4定位誤差分析本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:(1)、移動時基準位移誤差也jy=0.052mm(2)、轉(zhuǎn)角誤差tg心其中：X2min=2(七，Lg一守)tg心厶d1*DX1min一辺2一0X2min2Ltg.c=0.0002882匯279.550

13、.01655.5切削力的計算和夾緊力分析由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由切削手冊得：鉆削力F=26Df0.8HB0.6式（5-2）鉆削力矩T=10D19f08HB0.6式（5-3）11式中：D=10,5mmHB二HBmax-gHBmax-HBmin=187-3187-149=1741f=0.20mmr代入公式（5-2）和（5-3）得.F=2610.50.200.81740.6=1664NT=1010.51.90.200.81740.6=46379Nmm本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向和鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太

14、大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。5.6鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計工藝孔的加工需鉆、擴、兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：工藝孔10.5mm分鉆、擴、兩個工步完成加工。即先用9mm的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB11484的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為90.036mm。再用10.5mm標準擴孔鉆擴孔，根據(jù)的規(guī)定10.5mm擴孔鉆的尺寸為10.500_027mm，鉆套尺寸為10.5；0；4mm。圖5.3快換鉆套圖擴工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表：表5.1擴工藝孔鉆套數(shù)據(jù)表dHDD1D2hh1mm.rot工一1公

15、稱尺寸允差10.51616-0.006-0.01826221241011.520.555工一1襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示:圖5.4固定襯套圖其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表5.2固定襯套數(shù)據(jù)表dHDCG公稱尺寸允差公稱尺寸允差16+0.01901622+0.039+0.02510.6夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)見夾具裝配圖2所示。5.7夾具精度分析利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后

16、，應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸10.5mm及和30o0.4mm孔距離要求為38.2畫mm粗糙度表面粗糙度12.5m。固定襯套采用孔徑為如8豐；：mm，同軸度公差為0.005mm。該工藝孔的位置度使用的是最大實體要求。即要求：（1）、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為V0.5-38.6-七8.1=VOmm的理想圓柱面的控制。（2）、各孔的體外作用尺寸不能小于最大實體實效尺寸創(chuàng)Omm。（3）、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸30mm時可將偏離量補償給位置度公差。（4）、如各孔的實際輪廓處于最小實體狀態(tài)即其實際直

17、徑為10.9mm時，相對于最大實體尺寸10mm的偏離量為0.9mm，此時軸線的位置度誤差可達到其最大值0.9mm。工藝孔的尺寸10.5mm，由選用的鉸刀尺寸*10.500.027mm滿足。工藝孔的表面粗糙度12.5m，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、滿足。5.8夾具設計及操作的簡要說明由零件圖可知，兩工藝孔位于零件R24mm孔上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應和端面垂直。為了保證所鉆、擴的孔和側(cè)面垂直，根據(jù)基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應盡量選擇上一道工序即鉆擴鉸30mm工序的定位基準，以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇30mm孔端面為主要定位基面以限制工件的三個自由度，以30mm孔配和的圓柱銷限制工件的兩個自由度，以37mm孔配和的削邊銷限制工件的一個自由度，既采用一面兩銷定位。然后由一個螺旋夾緊機構(gòu)夾緊就可以開始加工了5.9本章小結(jié)本夾具主要用來加工后鋼板彈簧吊耳10