机床杠杆臂钻夹具及机械加工工艺规程设计
常见的钻模板有固定式、铰链式、可卸式、悬挂式等四种结构形式
(1) 固定式钻模板 固定式钻模板与夹具是固定连接的可以与夹具体做成一体,也可以用螺钉将它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔,位置精确度较高。
(2) 铰链式钻模板 铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。1.翻转。装卸工件时,将钻模板往上翻;加工时将钻模板往下翻,并用菱形夹紧螺钉。2.固紧。采用铰链式钻模板,工件可以在夹具上方装入,装卸工件方便;但翻转钻模板费工费时,效率较低,且钻模板位置精度受铰链间隙影响,钻孔位置精度不高;它主要用于生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。
(3) 悬挂式钻模板 悬挂式钻模板是与机床主轴箱连接的,悬挂式钻模板通常用在多轴传动头加工平行孔系时采用,生产效率高,适于在大批量生产中应用。 确定各表面加工方案
在选择各表面的及孔的加工方法时,需综合考虑以下因素
(1)要考虑各表面的精度和质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工
(2)根据生产类型来选择,在大批量生产中可使用专用的高效率的设备;在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。 (3)要考虑被加工材料的性质
(4)要考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。
(5)此外,还要考虑一些其他因素,如加工表面的物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等
5.2 夹具零件的设计
为了节省零件的加工时间,减少家具的成本,在同样的情况下采用了国标零件,减少因为专用零件的开发要花费很多时间以及成本,螺母、垫圈、螺钉、锁紧螺母等零件采用国标零件
5.3夹具体的设计
夹具体是整个夹具的结构基础,它与翻转钻床连接,支撑整个夹具,所以夹具体的设计应符合与钻床连接要求也要符合支撑整个夹具体以及加工时承受的力的机械性能要求。
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5.4定位销的设计
5.4.1定位销的设计
定位销的作用是固定被加工零件的右端,时期在被加工时能够固定不动,提高加工精度。定位销应先让自己固定于夹具体上,然后将零件放在夹具体上进行定位固定,因而定位销属于一个细长轴,所以定位销要具有足够的强度和韧性,一面在加工时承受不了冲击力而折断,影响加工。所以定位销的材料选择为20号钢,并进行渗碳处理,渗碳深度为0.8~1.2mm,达到HRC为55~60。
5.5 钻模板以及钻套的设计
5.4.1钻模板的设计
钻模板结构形式的选择:在设计钻模板的结构时,主要要根据工件的外形大小、加工部位、结构特点和生产规模以及机床类型等条件而定。要求所设计的钻模板结构简单、使用方便、制造容易。
常见的钻模板有固定式、铰链式、可卸式、悬挂式等四种结构形式
1)固定式钻模板 固定式钻模板与夹具是固定连接的可以与夹具体做成一体,也可以用螺钉将它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔,位置精确度较高。
2)铰链式钻模板 铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。1.翻转。装卸工件时,将钻模板往上翻;加工时将钻模板往下翻,并用菱形夹紧螺钉。2.固紧。采用铰链式钻模板,工件可以在夹具上方装入,装卸工件方便;但翻转钻模板费工费时,效率较低,且钻模板位置精度受铰链间隙影响,钻孔位置精度不高;它主要用于生产规模不大、钻孔精度要求不高的场合。
3)悬挂式钻模板 悬挂式钻模板是与机床主轴箱连接的,悬挂式钻模板通常用在多轴传动头加工平行孔系时采用,生产效率高,适于在大批量生产中应用。
钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度,因此至关重要。在上述各钻模板结构中,以固定式钻模板钻套底孔的位置精度最高,而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。杠杆臂的夹具属于专用夹具,进行小批量生产,考虑到夹具的加工成本,所以选择固定式钻模板。为了减少成本又可以进行装卸,我将通过螺钉将它与夹具体固定(如图5.1所示)。固定钻模板与夹具体,我选择国标零件圆锥销14(6X30)和螺钉9(M8X25)。
在保证钻模板有足够刚度的前提下,要尽量减轻其重量。在生产中,钻模板的厚度
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往往按钻套的高度来确定,一般在10~30mm之间。如果钻套较长,可将钻模板局部加厚。此外,钻模板一般不宜承受夹紧力。因为钻模板13的钻套在顶部,所以将钻模板13的厚度设计为21mm。因为钻模板4的钻套位于靠右端,所以讲钻模板4厚度定位17mm。 钻模板材料的选择:钻模板在满足刚性要求的情况下减轻其重量,所以对材料的选择进行了对比。45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做45号钢管模板,梢子,导柱等。45号钢广泛的应用于机械制造行业,二它的机械性能要求完全满足钻模板的要求,所以选择45号钢作为钻模板的材料。
钻模板13 夹具体8 圆锥销14 螺钉9
图5-1
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螺钉9
圆锥销14 钻模板4 夹具体8
图5.2钻模板与夹具体的固定
5.4.2钻套的设计
钻套结构形式的选择:
钻套的作用是确定钻头,铰刀等刀具的轴线位置,防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用二点,钻套可分为固定式,可换式,快换式等多种结构形式
1)固定钻套 固定钻套直接被压在钻模板上,其位置精度要求较高,但磨损后不易更换,钻模板较薄时,为使钻套具有足够的引导长度,应采用有肩钻套。 2)可换钻套 在成批生产、大量生产中,为便于更换钻套,采用可换钻套
3)快换钻套 在工件的一次装夹中,若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个工步加工,需要不同孔径的钻套来引导刀具,此时应使用快换钻套。更换钻套时,只需逆时针转动钻套使削边平面转至螺钉位置,即可向上快速取出钻套。 4)专用钻套 在一些特殊场合,可以根据具体要求自行设计钻套
跟据钻套的选择原则,杠杆臂的加工属于小批量生产,所以选择固定钻套。又因为右端垂直孔孔径大,钻模板薄,应采用有肩钻套(如图5.1所示)
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