鉆模設(shè)計(jì)示例(畢業(yè)答辯重點(diǎn))

1、鉆模設(shè)計(jì)示例-S hijin hui圖3 36托架工序圖工藝分析1 .工件加工要求圖3-36為托架工序圖，工件的材料為鑄鋁，年產(chǎn)1000件，已加工面為W33h7孔及其兩端面a、c和距離為44mm 的兩側(cè)面8。本工序加工兩個(gè)m12mm 的底孔10 . 1mm ,試設(shè)計(jì)鉆模。*5 : u” 匚，1) ()10.1mm 孔軸線與4 33h7孔軸線的夾角為25° ± 20'。2) ()10.1mm 孔至ij 4 33h7 孔軸線的距離為 88.55 ± 0.15mm 。3)兩加工孔對(duì)兩個(gè)r18mm 軸線組成的中心面對(duì)稱(未注公差)。此外，105mm 的尺寸是為了方

2、便斜孔鉆模的設(shè)計(jì)和計(jì)算而必須標(biāo)注的工藝尺 寸。2.工序基準(zhǔn)根據(jù)以上要求，工序基準(zhǔn)為4 33h7孔、a面及兩個(gè)r18mm 的中間平面。 3 .其 它一些需要考慮的問題為保證鉆套及加工孔軸線垂直于鉆床工作臺(tái)面，主要限位基準(zhǔn)必須傾斜，主 要限位基準(zhǔn)相對(duì)鉆套軸線傾斜的鉆模稱為斜孔鉆模；設(shè)計(jì)斜孔鉆模時(shí)，需設(shè)置工 藝孔；兩個(gè)10 . 1mm孔應(yīng)在一次裝夾中加工，因此鉆模應(yīng)設(shè)置分度裝置；工件 加工部位剛度較差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮加強(qiáng)。:、托架斜孔分度鉆模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案和定位裝置的設(shè)計(jì)7r箓I l ：選工序基準(zhǔn)4 33h7孔、a面及r18mm 作定位基面。如圖3-37a 所示, 以心軸和端面限制五個(gè)自由度，在r18mm

3、 處用活動(dòng)v形塊1限制一個(gè)角度自由度z。加工部位設(shè)置兩個(gè)輔助支承釘2 ,以提高工件的剛a)度。此方案由于基準(zhǔn)完全重合而定位誤差小，但夾緊裝置與導(dǎo)向裝置易互相干擾， 而且結(jié)構(gòu)較大。方案 2：選33h7孔、c面及r18mm 作定位基面。其結(jié)構(gòu)如圖3-22b所示， 心軸及其端面限制五個(gè)自由度，用活動(dòng)v形塊1限制z。在加工孔下方用兩個(gè)斜楔作輔助支承。此方案雖然工序基準(zhǔn)a與定位基準(zhǔn)c不重合，但由于尺寸105mm 精度不高，故影響圖3-37托架定位方案不大；此方案結(jié)構(gòu)緊湊，1 一活動(dòng)v形塊2輔助支承釘3斜楔輔助支承工件裝夾方便。為使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便，選甩第二方案更有利。2.與向方案由于兩個(gè)加工孔是螺紋底孔，裝

4、卸方便的情況下，盡可能選用固定式鉆模板。導(dǎo)向方案如圖33-38a 所示。3.夾緊方案為便于快速裝卸工件，采用螺釘及開口墊圈夾緊機(jī)構(gòu)，如圖338b所示。4 .分度方案由于兩個(gè)（）10.1mm 孔對(duì)（）33h7孔的對(duì)稱度要求不高（未標(biāo)注公差），設(shè)計(jì)一 般精度的分度裝置即可。如 圖3-38c所示，回轉(zhuǎn)軸l與定位心軸做成一體，用 銷 釘與分度盤3連接，在夾具體6的回轉(zhuǎn)套5中回轉(zhuǎn)。采用圓柱對(duì)定銷2對(duì)定、 鎖緊螺母4鎖緊。此分度裝置結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，能滿足加工要求。5 .夾具體選用鑄造夾具體，夾具體上安裝分度盤的表面與夾具體安裝基面b成25° ±107傾斜角，安裝鉆模板的平面與8面平

5、行，安裝基面8采用兩端接觸的形 式。在夾具體上設(shè)置工藝孔。圖3-23托架導(dǎo)向、夾緊、分度方案1 一回轉(zhuǎn)軸2 圓柱對(duì)定銷3 一分度盤4 一鎖緊螺母5回轉(zhuǎn)套 6一夾具體圖3 39是托架鉆模的總圖。由于工件可隨分度裝置轉(zhuǎn)離鉆模板，所以裝卸很方 便。技術(shù)要求工件隨分度盤轉(zhuǎn)離鉆模板后再進(jìn)行裝夾。輔助支承旋扭，擰緊力應(yīng)適當(dāng)，夾具的非工作表面噴涂灰色漆。圖3 39托架鉆?？倛D活動(dòng)v形塊2 斜楔輔助支承3夾具體4 一鉆模板5鉆套6定位心軸7 夾緊螺釘8 一開口墊圈9 一分度盤10 圓柱對(duì)定銷ll 一鎖緊螺母三、斜孔鉆模上工藝孔的設(shè)置與計(jì)算在斜孔鉆模上，鉆套軸線與限位基準(zhǔn)傾斜，其相互位置無法直接標(biāo)注和測量，為此

6、常在夾具的適當(dāng)部位設(shè)置工藝孔，利用此孔間接確定鉆套與定位元件之間的 尺寸，以保證加工精度。如圖3 39,在夾具體斜面的側(cè)面設(shè)置了工藝孔。10h7。 105可直接鉆出；又因批量不大，故宜選用固定鉆套。在工件設(shè)置工藝孔應(yīng)注意 以下幾點(diǎn)：1）工藝孔的位置必須便于加工和測量，一般設(shè)置在夾具體的暴露面上。2）工藝孔的位置必須便于計(jì)算，一般設(shè)置在定位元件軸線上或鉆套軸線上，在兩者交點(diǎn)上更好。3）工藝孔尺寸應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)心棒的尺寸。本方案的工藝孔符合以上原則。工藝孔到限位基面的距離為75mm。通過圖3 40的幾何關(guān)系，可以求出工藝孔到鉆套軸線的距離xx = bd - bfcosa=af -（oe ea）tgac

7、osa=88.5-（ 75-1）tg25 ° cos25 ° =48.94mm在夾具制造中要求控制75+ 0.05mm 及48.94 ± 0.05mm 這兩個(gè)尺寸，即可間接地保證88.5 ± 0.15mm 的加工要求圖3-40用工藝孔確定鉆套位置四、夾具總圖技術(shù)要求的標(biāo)注如圖3 39所示，主要標(biāo)注如下尺寸和技術(shù)要求：1） 最大輪廓尺寸 sl： 355mm、150mm、312mm。2）影響工件定位精度的尺寸、公差Sd。定位心軸與工件的配合尺寸433g6。3）影響導(dǎo)向精度的尺寸、公差St,鉆套導(dǎo)向孔的尺寸、公差（H0.1f7。4）影響夾具精度的尺寸、公差Sj

8、。工藝孔到定位心軸限位端面的距離l=75 ± 0.05mm ;工藝孔到鉆套軸線的距離x= 48.94 ± 0.05mm ;鉆套軸線對(duì)安裝基面b的垂直度0.05mm ;鉆套軸線與定位心軸軸線間的夾角25° ± l0 '；回轉(zhuǎn)軸與夾具體回轉(zhuǎn)套的配合尺寸4 30h7/g6 ;圓柱對(duì)定銷l0與分度套及夾具體上固定套的配合尺寸 g2 h7/g6 。5）其它重要尺寸?；剞D(zhuǎn)軸與分度盤的配合尺寸4 30ki7/g6 ;分度套與分度盤9及固定襯套與夾具體3的配合尺寸。28 h7/n6 ;鉆套5與鉆模板4的配合尺寸。15 h7/n6 ;活動(dòng)v形塊l與座架的配合尺寸6

9、0 h8/f7 等。6）需標(biāo)注的技術(shù)要求：工件隨分度盤轉(zhuǎn)離鉆模板后再進(jìn)行裝夾；工件在定位夾緊后才能擰動(dòng)輔助支承旋 鈕，擰緊力應(yīng)適當(dāng)；夾具的非工作表面噴涂灰色漆。4、工件的加工精度分析本工序的主要加工要求是：尺寸88 . 5±015和角度25° ± 2a'加工孔軸線與兩個(gè)門8mm 半圓面的對(duì)稱度要求不高，可不進(jìn)行精度分析。定位誤差SdjQ40ia2ixn«-4ll009工件定位孔為(f)33h7(Q% ),圓柱心軸為(f)33g6(鋁tft值 )在尺寸88.5mm方向上的基準(zhǔn)位移誤差為 y=xmax=(0.025 十 0.025)mm=0.05mm

10、工件的定位基準(zhǔn)c面與工序基準(zhǔn)a面不重合，定位尺寸s=104± o.06mm ,因此 b' =0.1mm如圖3-41a所示，b對(duì)尺寸88. 5mm形成的誤差為 b= b' tg a =0.10tg25 ° mm=0 047mm因此尺寸88.5mm 的定位誤差為 d= y+ b=(0.05+0.047)mm=0.097mm(2)對(duì)刀誤差 t因加工孔處工件較薄，可不考慮鉆頭的偏斜。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為4 10f7里1 “MlOU ;鉆頭尺寸為()10-OuOK mm。對(duì)刀誤差為 t' =(0.028+0.036)mm=0.064mm在尺寸88. 5ram 方向

11、上的對(duì)刀誤差如圖3-41b 所示 t=A' cos a =0.064cos25 ° mm=o.058mm(3)安裝誤差 6 a=0(4)夾具誤差山它由以下幾項(xiàng)組成：圖3 41各項(xiàng)誤差對(duì)加工尺寸的影響1）尺寸l的公差 Sl= ± 0.05mm,如 圖3-41c 所示，它在尺寸88 . 5mm 方向上產(chǎn)生的誤差為 ji = 8 ltg25 ° =0.046mm2） 尺寸 8 x的公差，8 x= ± 0.05mm ,它在尺寸88 . 5mm 方向上產(chǎn)生的誤差為 j2 = 8 x cosa=0.1cos25 ° =0.09mm3）鉆套軸線對(duì)底面

12、的垂直度 V =0.05mm ,它在尺寸88 . 5mm 方向上產(chǎn)生的誤差為;=0.045mm j3=co 8 , cosa=0.05cos25 4）回轉(zhuǎn)軸與夾具體回轉(zhuǎn)套的配合間隙給尺寸88.5 mm 造成的誤差； j4=xmax=（0.021+0.02）=0.041mm5）鉆套軸線與定位心軸軸線的角度誤差ja=±10',它直接影響25° ± 2第J精 度。6）分度誤差盤僅影響兩個(gè)r18mm 的對(duì)稱度，對(duì)88.5mm 及25°均無影響。 加工方法誤差盤對(duì)于孔距88.5 ±0.15mm , g= 0.3 / 3=0.1mm ;對(duì)角度25° ± 20' , ga=40' / =13.3 '。具體計(jì)算列于表3-1中。表3-l托架斜孔鉆模加工精度計(jì)算角度 25° ±20'孔距 88.5 ±015mm（不考慮鉆頭偏斜）誤差名稱、定位誤差 d對(duì)刀誤差A(yù) t夾具誤差 jja=±0'加工方法誤差 g ga=40'/=l3.3 d= b+ y =(0.05+0047)mm=0.097mm t=A' cos a