泵体孔车床夹具设计_林丽珊

218
准92H7
准260 7 6 5 4 3 2 1
0.02 A
H7 180 准6 r6
8 14 13 12 11 10 9
图 2 夹具结构图
1. 双头螺栓 紧螺杆 M6×20 钉 M8×25 2. 带肩螺母 7.导向键 3. 夹具体 8.螺母 M8 4. 支承板 5. 过渡盘 10. 压 6.无头开槽螺钉 9. 可调支承
［参考文献］ ［1］ 张世昌.机械制造工艺基础 ［M］ .天津： 天津大学出版社， 1996. ［2］ 李庆寿.机床夹具设计 ［M］ .北京： 机械工业出版社， 1985. ［3］ 韩步愈.金属切削原理与刀具 ［M］ .北京： 机械工业出版社， 2001. （编辑 立 明 ）
≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈ 作者简介： 林丽珊 （1982） ， 女， 助理讲师， 主要从事机械教育、 机械制
用夹具， 主要由夹具体、 支承板、 过渡盘、 对定块、 移动压板等零件组成， 属直线移距式车床夹具。文章着重阐述了夹具的定 位方案、 夹紧方式、 工作过程、 定位误差和夹紧力的分析， 以及夹具的总体设计。 泵体孔；夹具体；定位；夹紧 关键词：
中图分类号： TG751.1
文献标识码： A
文章编号： 1002－2333 （2010 ） 03－0142－02
11. 螺母 M10 15. 定位销
12. 垫圈
13. 弹簧
14. 内六角螺钉 18.内六角螺
16.移动压板
17.对定块
个孔。 待加工完第一个孔后， 松开带肩螺母 2， 将夹具体 3 沿导向键 7 上移靠到上方的对定块 17，再拧紧带肩螺母 2， 即可加工另一个孔。 5 结 语 通过以上分析及计算，可证明该专用夹具定位准确 加工、 拆卸简单、 可靠， 并通过使用发现该夹具工件安装、 方便， 加工的工件质量稳定， 大大提高生产效率， 降低成 本， 大大减轻工人的劳动强度。
图5 汽车前轴轴承盖 材料参数设置 图6 汽车前轴轴承盖 质量结果
作者简介： 董延春 （1982） ， 男， 助理工程师， 从事金属材料方面的工作。 收稿日期： 2009－12－28 （编辑 明 涛 ）
（4 ） 根据 Pro/E 计算的质量对下料毛坯的直径进行
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机械工程师
2010 年第 3 期
解决方案
Fc Fc Fc c c c
1.6
34+0.10 +0.05
8
79 62
1.6
mm 的两
3
2
47.5 116
mm， 形 孔 准20 +0.023 0 状虽简单， 但这两 孔是 孔 距 要 求 非
图1
齿轮泵泵体
常严格的高精度孔， 所以主要需要解决定位问题。 2 夹具设计 （1 ） 定位方案确定 按工件的工艺基准选择原则，在定位设计时应遵循 “基准重合 ” 和 “ 基准统一 ” 等原则， 以减少定位误差对加 工精度的影响。 本设计选用支承板作为主要定位面， 限制 軑、 Z 三个自由度， X Y、 两个圆柱销的圆柱面靠到工件的下 Z、 X 两个自由度， 表面， 限制軑 一个圆柱销圆柱面靠到工件 軑 一个自由度， 的右侧面， 限制Y 从而实现六点完全定位。 （2 ） 定位误差计算 定位误差 △D＝△B＋△Y 其中： △D-定位误差； △B-基准不重合误差； △Y-基准位 移误差。
軑 軑 軑
c
其中： C F - 系数， 查表取 92； x F - 背吃刀量的指数， 查表取 1； yF -进给量 f 的指数，查表取 0.75； nF -切削速度 vc 的指
c c
计算，由计算结果可知汽车前轴轴承盖的质量为 57.56g 。再根据材料的密度是 7.8×103kg/m3， 就可以计算 出下料的直径 。 g=ρV V＝πr2h 由公式计算结果为： r=48.48mm， 则直径为 96.96mm。 此计算结果与前面的计算结果相符，证明了此方法 是可以实现冲压模具设计下料的计算的过程。
1
零件分析
2-准20+0.023Байду номын сангаас0
定位基准为工件底面， 和设计基准一致， 基准重合， 如图 1 所示 为摇 臂 钻 床 齿 轮 泵泵体， 要求在此 泵体 上 加 工 相 距 为 34
20
+0.10 +0.05
因此基准不重合误差 △B＝0。 工件下表面相对应的定位元件是两个定位销，靠定 位销圆柱面定位， 定位销本身有制造误差， 因此可能使被 加工孔的位置发生变化， 产生位移误差， 所以 △Y＝ 0.015 = 2 0.0075mm， △D＝△B＋△Y=0.0075mm 工件加工位置联系尺寸有两个： 34+0.10 79mm。只 +0.05 mm； 有一个尺寸有精度要求，另一个是自由公差，所以验证 “能否满足 34+0.10 就足够了。该尺寸公差 δk=0.05mm， +0.05 mm” △D＝0.0075mm＜ 1 δk=0.017mm， 所以满足定位要求。 3 （3 ） 夹紧方案确定 孔径不大， 车削时的切削扭 由于所车两孔为 准20mm， 矩和轴向力不会很大， 而工件尺寸较小， 为了便于操作和 提高效率， 利用图 2 中两个螺母 11， 通过移动压板 16 将 工件压紧在支承板上。 本工件灰铸铁 HT200， 硬度 HBS170~241、 用内孔车 刀车削， 进给量取 f=0.2mm/r， 背吃刀量取 ap=1mm， 车床转 则切削速度 v =31.7m/min； 仅计算第 速选取 n =630r/min， 一刀的切削力就足够了， 则切削力 FC＝9.81 CF axp f y0 vnc KF
工艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维修 / 改造
n 0.4 数， 查表取 0； KF -修正系数， KF ＝ （ HBS ） = （ 241 ） =1.1； 190 190
F c c
SOLUTION
17 16
M92×6-6H 51.5±0.1
18
则 FC=9.81×92×1×0.20.75×31.70×1.1=297N 在计算切削力时应考虑安全系数。 安全系数： K=K0 · K· 1 K· 2 K 3=1.5×1.2×1.2×1=2.16 其中： K0-基本安全系数，粗加工取大值 1.5； K1-加工 性质系数， 粗加工取 1.2； K2-刀具钝化系数， 取 1.2； K3- 切 削特点系数， 连续切削取 1.0。 则 FC′＝KFC＝641.5N， 因此最大转矩 M＝FC · R＝2.97N · m 压板所应提供的夹紧力为 FWK≈ KM = 2.16×2.97 = Lf 0.045×0.12 1188N （注： 摩擦系数取 0.12 ） 而螺旋压板可提供的夹紧力经查表得单个 M10 的夹 紧力为 4000N， 足够满足加工要求的安全夹紧力 1188N。 所以选用 M10 夹紧螺母。 3 总体设计 夹具体的作用是既要保证与过渡 盘 的 正 确 连 接 ， 使二者同轴度误差较小， 又要将定位 、 夹紧 、 导向装置 连接成一体， 并能正确地安装在机床上， 因此夹具体前 夹紧元件及操纵机构相连 。根据本 面的结构要和定位 、 夹具特点， 夹具体应兼起导向作用， 夹具体后端开有径 向槽， 便于使工件在加工过程中直线移动， 这样才能实 现在一次装夹中， 加工位置精度比较高的两个孔 。夹具 体的结构比较复杂， 精度要求高， 因此用机械加工方法 制造 。 由于夹具体结构比较复杂，与机床的结合需要中 间的一个零件 — —— 过渡盘，把夹具体和机床连接到一 起 。过渡盘前端与夹具体定位连接， 后端结构与机床主 该夹具过渡盘是根据 C620-1 型车床的 轴轴端相吻合 。 主轴结构设计的， 该夹具基本对称分布， 因此不用担心 离心力和惯性力对切削加工的不利影响，无须设置平 衡铁 。 4 夹具的工作过程 如图 2 所示， 安装时， 先把工件放到支承板 4 和定位 销 15 固定的位置，使夹具体 3 下移靠到下方的对定块 17， 拧紧双侧带肩螺母 2， 这样完成定位； 然后把两移动压 板 16 压到工件的上表面， 再拧紧螺母 11， 开始加工第一
解决方案
SOLUTION
工艺 / 工装 / 模具 / 诊断 / 检测 / 维修 / 改造
泵体孔车床夹具设计
林丽珊 （广东省技师学院， 广东 博罗 516100 ）
摘
0.023 mm 的专 要：文中设计的夹具主要用于卧式车床上加工摇臂钻床齿轮泵泵体上相距为 34+0.10 +0.05 mm 的两孔 准 20+ 0
造和计算机辅助设计方面教学科研工作。 收稿日期： 2010-01-13
准8h7
15
83±0.1
准95H7 g6
34.075±0.1
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