軸承座加工中鏜孔夾具設(shè)計

軸承座加工中鏜孔夾具設(shè)計

為了提高工作效率，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，必須設(shè)計專用于軸承座上孔加工的特定過程。設(shè)計軸承座加工中鏜孔工序——數(shù)控車床鏜孔夾具,將使于CA6140車床?，F(xiàn)就軸承座內(nèi)孔加工的工藝和加工過程淺析如下。1車間車間銑削32k7①軸承座在進(jìn)行本道工序加工時,前面的工序所加工的面均已加工合格。②如圖1所示,本道工序為車床鏜削Φ32K7的孔。③使用機(jī)床為CA6140車床。④每班產(chǎn)量為360件,按每班8小時計算,每一工步的時間為(8×60)÷(360÷6)=8min。2平面垂直度為支撐軸而設(shè)計的軸承座,主要要求是軸承安裝好以后同水平面的垂直度、軸承底座和水平面的平行度要好,才能保證軸的運動平穩(wěn)、振動小、精度高。如圖1所示,該軸承座具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度要求較高,尤其是對形位公差要求較高等特點。2.1先過程分析①前面工序已加工完兩個Φ9H7孔,兩孔中心距為40.5±0.1mm,滿足要求;②A面已加工完畢,平面度及位置尺寸均符合要求。2.2孔距232k7中心①工件輪廓尺寸較小(100mm×71mm×60mm),材料為鑄鐵;②需要加工的孔(Φ32K7)中心與兩個Φ9H7孔的中心距為25±0.1mm;與A而后距離為41.5±0.1mm;與其他加工面無精度和尺寸公差要求;③加工難點:定位、定心困難,不便于裝夾,普通夾具已不能滿足裝夾要求。因此,必須設(shè)計便于裝夾、性能穩(wěn)定可靠,且定位精度高的專用夾具。3僅在本產(chǎn)品中設(shè)計和計算3.1.1文化機(jī)械力量盤上資源整合工件以A面為工序定位基準(zhǔn),兩個Φ9H7孔定位,采用一面兩銷定位,夾緊裝置設(shè)定于角鐵上以活動螺栓對活動V型鐵給工件外圓弧面進(jìn)行夾緊,與角鐵形成框架整體結(jié)構(gòu)。如圖3所示。方案1因夾緊裝置設(shè)定在過渡盤上,夾緊力大或主軸高速旋轉(zhuǎn)時的離心力引起夾緊裝置變形的可能性大,從而使工件夾緊力缺乏產(chǎn)生位置移動,影響工件的加工精度。方案2同樣采用一面兩銷,但夾緊裝置設(shè)定在角鐵上,以螺栓連接角鐵進(jìn)行壓緊,結(jié)構(gòu)形同整體,其夾緊可靠,在較大離心力及夾緊力的作用下仍能保持良好夾緊狀態(tài),不會因缺乏夾緊力而引起位置移動影響工件加工精度,同時其結(jié)構(gòu)簡單,安裝使用方便。通過以上比較分析,方案2夾緊力強(qiáng),性能穩(wěn)定、可靠,能很好保證工件的加工精度,選擇采用。3.2孔的中心距和矩形銷的直徑夾具的主要定位元件為角鐵及兩定位銷,其所對應(yīng)夾緊位置的尺寸及公差分別為Φ32mmK7孔中心與A面的距離為41.5±0.1mm,與2個Φ9H7孔的中心距為25±0.1mm。該道工序零件圖的標(biāo)注位置精度要求不高,所以按一般要求加工考慮。對于夾具定位誤差主要為兩定位銷的定位誤差。兩定位銷的中心距:因2個Φ9H7孔的中心距為40±0.1mm(定位銷中心距精度取工件的3倍)。所以兩定位銷的中心距為40±0.03mm。圓柱銷直徑:d取Φ9g6(孔為Φ9H7,采用間隙配合)。所以圓柱銷直徑:d=Φ9-0.005-0.014mm(查表得知)。菱形銷尺寸b=4mm(查表得知)。如圖4所示菱形銷的直徑:補(bǔ)償量a=(Δld+ΔLD)/2=(0.06+0.2)/2=0.13mm式中Δld——兩定位銷中心距公差。ΔLD—兩定位孔中心距公差。菱形銷的直徑按公式求得:D2max=D2min-X2min(X2min=2ab/D2min)所以:D2max=D2min-2ab/D2min=9-2×0.13×4/9=8.885mm菱形銷直徑公差取IT6=0.009mm(查表得知)。故:菱形銷的直徑為Φ8.8850-0.009mm=Φ9-0.124mm。本工序是在CA6140車床上加工,根據(jù)車床主軸的結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計夾具的過渡盤,利用過渡盤短錐面在主軸上定位,用螺母、螺栓與車床主軸的活動卡盤連接固定,同時以止位銷釘定位安裝,防止夾具在主軸上的旋轉(zhuǎn)位移。3.2.4孔道與過渡盤孔的加工誤差分析①夾具總裝圖(見圖4);②夾具總裝圖上尺寸及公差、技術(shù)要求:夾具的最大外形輪廓尺寸Φ250mm×150mmm。影響工件定位精度的尺寸和公差:兩定位銷的中心距40±0.03mm;圓柱銷與Φ9H7孔的配合尺寸Φ9H7/g6;菱形銷的直徑Φ9-0.115-0.124mm。影響夾具精度的尺寸和公差Sj:限位基準(zhǔn)A面與過渡盤圓錐定位中心軸線間的距離誤差,即夾具總裝圖上的41.5±0.03mm(取工件公差的1/3)。角鐵與過渡盤及過渡盤兩平面的垂直度、平行度位置關(guān)系等技術(shù)要求。加工方法誤差取工件的誤差值的1/3,即ΔG=0.2/3=0.07mm。該工序主要受定位誤差、夾具誤差、加工誤差的因素影響①Φ32mmK7孔中心與A面距離加工總誤差為:∑Δ=(ΔD12+ΔJ2+ΔG2)1/2=(0+0.062+0.072)1/2=0.092mm精度儲備JC=0.2-0.092=0.108mm②Φ32mmK孔中心Φ9H7孔中心距離加工總誤差為:∑Δ=(ΔD22+ΔJ2+ΔG2)1/2=(0.1392+0.062+0.072)1/2=0.167mm精度儲備JC=0.2-0.167=0.033mm式中:ΔD1——Φ32mmK7孔中心與A面距離的夾具誤差ΔJ——夾具精度誤差ΔG——加工方法誤差ΔD2——Φ32mmK7孔與Φ9H7孔的最大定位誤差根據(jù)兩個尺寸的加工精度分析,不僅保證了加工精度,而且有一定量的精度儲備。所以該夾具設(shè)計方案可行。夾具裝配應(yīng)注意:①夾具的角鐵裝上過渡盤后檢驗其與過渡盤的垂直度及與過渡盤中心距離;②檢查圓柱銷與過渡盤中心距離合乎總裝圖要求后,配作2個Φ8銷釘孔后裝入銷釘定位。夾具組裝完畢后必須在車床上對夾具進(jìn)行平衡檢驗,如不平衡可進(jìn)行配重塊調(diào)整及切削處理,直至平衡合適。5單位切削刀上的負(fù)荷改善正確裝夾零件,在數(shù)控車床上進(jìn)行加工。鑄鐵加工時單位切削力大,切削溫度高。為了減小單位切削刃上的負(fù)荷,改善散熱條件,減少崩刃,提高刀具耐用度,宜選用較小的主偏角和負(fù)刃傾角。由于該零件尺寸精度和表面粗糙度要求高,加工余量相對較少,且負(fù)型刀片的切削力大,容易引起振動,因此內(nèi)孔加工應(yīng)該優(yōu)先選用正型刀片。5.1刀口、刀尖半徑①車刀刀柄的剛度要高,車刀的修光刃不能過長(取0.1～0.2mm),刃口要鋒利,刀尖圓弧半徑要小;②采用機(jī)夾刀,縮短換刀時間,無需刃磨刀具,具有較好的剛性,能減少振動變形和防止產(chǎn)生振紋。5.2精車余量f50①內(nèi)孔粗車時,主軸轉(zhuǎn)速500～600r/min,進(jìn)給速度F100～F150,留精車余量0.2～0.3mm;②內(nèi)孔精車時,主軸轉(zhuǎn)速1100～1200r/min,為取得較好的表面粗糙度選用較低的進(jìn)給速度F30-F45,采用一次走刀加工完成。5.3編程系統(tǒng)采用gsk980t操作系統(tǒng)見下表6經(jīng)濟(jì)效益突出通過實際加工生產(chǎn),本夾具能很好地解決軸承座內(nèi)孔的定位、定心及加工困難、精度問題得到保證,減少了裝夾校正的時間,減輕了操作者的勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。4連接注意事項3.1方案選擇工