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左支座工藝工裝設計

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更新時間：2014-08-29
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左支座工藝工裝設計
一、零件的分析
（一）、零件的作用
圖3-14所示是機床上的一左支座，它用螺釘通過4-Φ13mm孔連接于機架上，該零件縱橫兩方向上5 mm的槽使80mm 耳孔部分有一定彈性，利用一端帶M20螺紋（穿過于Φ20mm孔）一端于Φ25H7配合的桿件通過旋緊，便裝在Φ80H9孔內的心軸定位并夾牢。
（二）、零件的工藝分析
由圖3-14得知，其材料為Ht200，球墨鑄鐵，該材料具有較高的強度，耐磨性、耐熱性及減振性，適用于承受較大壓力，要求耐磨的零件。
該零件上的主要加工面為車其底面140 mm，鏜孔Φ80H9mm鉆4xΦ20mm的孔，孔中Φ12mm 的通孔以及割槽5mm ,由參考文獻[1]中有關面和孔加工的經濟精度及機床達到的位置精度所知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可得的。
（三）確定毛坯、畫毛坯——零件合圖
根據毛坯零件材料確定毛坯為鑄件，又零件生產類型為批量生產，毛坯的鑄造方法選用砂型手工造型，此外消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。
參考文獻[1]表2.3-6，該種鑄件的尺寸公差等級為8～10級，故去尺寸公差等級取8級。
（1）查看毛胚余量；其中零件長度100mm
（2）零件內孔為Φ80 H9mm查灰鑄鐵機械加工余量表
（3）零件的頂面和底面的加工余量分別為2.5mm 2mm。零件內孔機械加工余量為2mm
（4）工序余量；查表5-27平面加工余量半精加工余量1.5mm
（5）粗加工余量3mm
查表 5-68得內孔的半精加工余量0.1mm精加工余量1.5mm。
二、工藝規程設計
（一）、定位基準的選擇
精基準的選擇：左支座長140 mm正方形底面，中間Φ80的孔及四邊4-Φ13的孔既是裝配基準，又是設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，實現和左支座零件“一面二孔”的類型定位方式。此外底面的面積較大，定位比較穩定，夾緊方案也比較簡單可靠，操作方便。
粗基準的選擇，考慮到以下幾點要求：第一，選擇零件上那些平整的足夠大的表面作為粗基準，第二，選擇零件上重要表面作粗基準。
此外還應能保證定位準確，夾緊可靠。
討論后修改的擬訂的加工工藝路線，
如下表：
序號: 工序內容設備型號夾具
10 鑄造毛坯
20 時效
30 銑粗銑,精銑底面A面專用銑夾具
40 鉆孔4-ф13mm，擴孔4-ф20mm 專用鉆夾具
50 鉆粗鏜孔半精鏜孔ф80H9(+0.087/0)mm Z3025 專用鏜夾具
孔口倒角2X45
60 車鉆孔ф21mm 擴孔ф25H7mm，ф38mm，ф43mm 專用鉆夾具
70 鉆銑槽1(5mm) 銑槽2(5mm) XA6132 專用銑夾具
80 鉆孔ф21mm M8-7H的螺紋底孔
M10-7H的螺紋底孔
90 車攻絲M10-7Hmm的孔攻絲M8-7Hmm 專用攻螺紋夾具
100 檢驗
110 入庫

（二）、選擇加工設備及刀、夾量具
由于生產類型為批量生產，故加工設備宜以適用機床為主，以少量專用機床，其生產方式以常用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流程生產線，工件在個機床上的裝卸及各機床間的傳送均由它完成。
銑中間槽，考慮工件的定位夾緊方案，及夾具結構設計等問題，采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床（參考文獻[1]表8-15），選擇直徑D為φ200的高速鋼三面刃圓盤銑刀（參考文獻[1]表10-40）專用夾具和游標卡尺。

（三）加工工序設計
1．工序70的銑槽1。2。
參考文獻【1】表2.4 －3.8并參考XA6132機床說明書。取銑槽1進給量f＝0.3mm/r
參考文獻【1】表2－4－4，用插入法求得銑槽1的削速度v=27.7m/min.由此算出轉速為

n=1000v/3.14d=(1000*27.7)/(3.14*5)=320r|min
按機床實際轉速取n=450r/min.則實際切削速度v=(3.14*5*450)/1000=31.3n
(四) 夾具設計
1.設計的夾具為第70道工序－銑槽1，2。該夾具適用于XA6132臥式銑床，選擇A面與加工的為定位基準。按照基準重合原則并考慮到目前有A面與孔加工，為避免重復使用粗機組基準，應以A面與孔定位.
從對工件的結構形狀分析，若工件以A面朝右放置在支撐板上，定位夾緊都比較可靠，也容易實現，待夾緊后就能滿足加工要求。
方案一：以孔為主要定位基面，用長銷限制工件四個自由度，用支撐釘相知一個自由度，但由于x轉由長銷限制，定位基準與工序基本相同，有利于保證槽側面與空軸線的垂直度。但是這種定位方式不利于工件的夾緊，因為輔助支撐釘不能起定位作用，當對輔助支撐釘施加夾緊力時，由于端面的面積太小，工件極易歪斜變形，夾緊也不可靠。
方案二：在4-Φ20的孔內斜插入一削邊銷限制一個移動自由度,再Φ80H9的孔內插入一圓柱銷,限制2個轉動自由度, 通過旋轉壓板壓住工件，限制3個自由度
本道夾具因需要回轉，若采用氣動或液壓夾緊，則氣管或油管會防礙操作，故選用手動夾緊，使夾具簡單，操作方便。
2.時銑刀需兩個方向對刀,故應采用側裝直角對刀塊6.由于兩個銑刀的直徑相等,兩銑刀的距離則由兩銑刀間的軸套長度確定.因此,只需設置一個對刀塊即能滿足銑兩個槽的加工要求.
3.在夾具上安裝聯動裝置,夾具體應有適當高度,中間應有較大的空間,為了保證夾具在工作臺上安裝穩定,應按照夾具體的高寬比不大于1.25的原則確定其寬度,并在兩端設置耳座,以便固定.
4.夾具圖上的尺寸,公差和技術要求
1)夾具最大輪廓尺寸為340mm.205mm,250mm.
2)影響夾具在機床上安裝精度的尺寸和公差為定位鍵與銑床工作臺T形的配合尺寸18h8(T形槽為18H8)
3)對刀塊的位置尺寸10.82,24.955對刀塊的位置尺寸h為限位基準到對刀塊表面的距離.計算時應考慮定位基準在加工尺寸方向上的最小位移量,在本圖中,由于工件定位基準面長度為140mm,槽寬為5mm,槽深控制尺寸64.8js12,所以對刀塊水平反向的位置尺寸為
H=12.055/2mm
對刀塊垂直方向的位置尺寸為
H2=(64.8-70.79/2)mm=29.41mm
取工件的相應尺寸公差的1/2～1/5
4)影響對刀精度的尺寸和公差Sr:塞尺的厚度尺寸為5h8
5.加工精度分析銑槽時對槽兩側面對軸線的對稱度和平行度要求較高,應進行精度分析,其他加工要求未注公差或者公差很大,可不進行精度分析.
1)銑槽側面對軸線的對稱度的加工精度
定位誤差△D 由于對稱度的工序基準是軸線,定位基準也是此軸線,故⊿B=0,因此對稱度的定位誤差為零.
安裝誤差△A 定位鍵在T形槽中有兩種位置,因此在兩定位鍵之間
△A=Xmax=(0.027+0.027)mm=0.054mm
若加工尺寸在兩定位鍵之外,則
△ A=Xmax+2Ltg△a
tg△a=Xmax/Lo
對刀誤差△T 對稱度的對刀誤差等于尺塞厚度的公差,既△T=0.018mm
夾具誤差△J 影響對稱度的誤差有:對刀塊的水平位置尺寸的公差,所以△j=0.06m.
銑槽時對軸線平行度的加工誤差
定位誤差△D 定位誤差△D=0
安裝誤差△A 工件的軸線相對于工作臺導軌平行時, △A=0
工件的軸線相對于工作臺導軌有轉角誤差,使得槽的側面對軸線產生平行度誤差,所以
△ A=tg△aL=(0.054/400*282)mm=0.038mm
對刀誤差△T 由于平行度不受尺塞厚度的影響,所以△T=0
夾具誤差△J 影響平行度的制造誤差是設計心軸軸線與定位鍵側面B的平行度0.03mm,所以△J=0.03mm.
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