转向节钻十字孔工序自动工装设计毕业设计(编辑修改稿)

转向节钻十字孔工序自动工装设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

感器进行配合控制，传感元件的选择和安装难度较大。 再者，此方案整个夹具体稳定性较差，精度较为难以控制，所以考虑下面的另一种方案。 第二种方案， 采用两个短 v形块限制零件的四个自由度，在主销孔插入定位销限制剩下的自由度，使零件实现全定位。 再利用夹紧液压缸带动压板，从而工件被夹紧。 在立式加工中心上选用直径为 80mm 的端铣刀进行铣扁加工。 铣扁工序完成之后，按下立式加工 中心进行换刀按钮，将铣刀切换成麻花钻。 麻花钻钻好一个直径 的孔之后，按下回转工作台旋转按钮，使整个夹具体和加工零件翻转 90176。 ，再进行另一个孔的加工，从而完成钻十字孔工序。 在铣扁和钻十字孔两道工序之间，只有一次工件装夹操作，从企业长远角度来看，减少了不必要的劳动时间，提高了劳动效率，也确保了工件的精度要求。 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 6 3 工装总方案设计 机床的选择 机床的选择原则 ： 1）所选机床的尺寸符合所加工的零件的尺寸原则； 2）所选机床的精度要符合加工零件精度； 3）如果所加工的零件没有现有的设备选取时，可以对 现有的机床进行改造； 4）从成本考虑，如果能满足生产效率和精度，选用价格便宜的机床。 目前，例如中国重汽的国内企业还在使用着摇臂钻床传统加工机床。 我们需要在自动化程较高，加工精度较高的立式加工中心上完成钻十字孔和铣扁的工序操作。 经过研究分析，考虑到企业成本和精度要求，我们采用 C0V850 立式加工中心。 伺服回转工作台的选择 对于伺服回转工作台的选择主要考虑到回转精度满足加工要求和转动速度。 数控立卧式回转工作台可以和是许多数控镗、铣床和加工中心配套使用，可以主轴采取水平方式安装在机床工作台上。 回转工作 台的相关参数如表 31所示。 表 31 回转工作台的相关参数 序号 内 容 尺寸参数 1 工作台直径  315  400  500 2 工作台垂直时中心高 210 260 290 3 工作台总厚度 210 250 290 4 中心孔定位孔直径  40H7 25  50H7 28  60H7 25 5 定位键宽度 18 18 22 6 工作台 T型槽宽度 614 614 618 7 涡轮副传动比 1:90 1:120 1:150 8 总传动比 1:180 9 工作台最高转速 10 设定最小分度单位 176。 11 伺服电机带2020脉冲编码器 功率（ kw） ≥ ≥ ≥ 扭矩 ≥ 6 ≥ 12 ≥ 12 12 分度精度 25176。 20176。 20176。 13 重复精度 6176。 6176。 6176。 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 7 14 水平承载 350 500 600 15 立式承载 175 300 350 16 最大允许驱动力 700 1200 1700 17 转台重量 200 325 650 经过综合对比，考虑到成本和实际加工要求，我们选用 SKT13400E 型号的数控立式回转台，它的 转速为 ,那么它完成 90176。 的翻转大约需要 ,所以采用自动翻转装置，节约了时间，确保了加工精度。 工作台的基本结构如图 所示。 图 工作台基本结构 工艺装备的选择 1)夹具的选择： 依照加工零件形状结构选取夹具 ，夹具的精度必须 满足实际加工零件的精度。 2)刀具的选择 ：选用 刀具主要根据工件加工时的工序 、 工艺，以及 它的成本 进行选择 ， 力争使用 通用 的 标准刀具，为 了 提高 企业的实际所需要的 生产 效率 率 、确保零件的 精度可 以选择一些 复合刀具 、 特殊刀具 [6]。 定位元件的选 择 定位原则 1)按照工件完全定位的六点准则，从而避免过定位和欠定位情况的产生。 2)要选择适当的定位基准，争取做到和工艺精准重合，并且最大可能的和设计基准重合，来减少定位误差，获得最大加工允许误差，从而降低了夹具制造精度。 当定位基准和工艺或者是设计的基准不重合时，需要对加工尺寸允许误差进行计算。 3)力求使定位支撑元件紧挨着夹紧压力力的作用线，保证夹紧压力处在定位支撑面范围以内 [7]。 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 8 4)确保支撑元件的的强度和刚性，从而减少定位系统的变形，力求使定位元件（定位销）不受力。 5)确保排除干净支撑 部位的切屑，从而确保定位的可靠程度、精度。 6）在符合实际使用情况下，选择定位元件结构能够最简易化。 综合对对转向节空间结构分析后，我们采用两个短 V形块以及定位插销进行定位。 形块的设计 1）查阅 《机械制造工艺学》， V形块两斜面之间的夹角α一般取 60176。 、 90176。 和 120176。 ，我们选用 90176。 采用 V 形块的定位的特点：它的对称性良好，而且可以对整圆柱面和非完整的外圆面进行定位。 V 形块有分为长 V 形块和短 V 形块，长 V 形块（或两个短 V形块的组合）可以保证限制工件的四个自由度，短 V形块则限制工件的两个自由度 [8]。 分析转向节结构，选取两个短 V形块进行工件的定位。 2)V 形块的参数确定 V形块的基本尺寸及结构如图 所示，其基本参数如表 32 所示。 图 其中： D—— V形块的检验心轴直径，工件定位基准直径（ mm） [9]； H—— V形块的高度； α —— V形块两工作平面的夹角； T—— V形块检验心棒的中心高，也就是标准定位高度。 尺寸 N、 H 和其他参数可以参照标准选定。 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 9 表 32 V形块基本参数 N D L B H A 1A 2A b l 1d 2d h 1h 55 50 100 40 35 76 16 19 20 12 11 18 10 22 70 70 123 50 42 96 20 25 30 15 20 12 30 .30,12,20,15,30,25,20,96,42,50,125,70,7012121mmhmmhmmdmmdmmlmmbmmAmmAmmAmmHmmBmmLmmNmmD 时当 当α =90176。 时， mmNDHT 0  ， mmNDHT  式（ 31） V型块的定位误差 ： in2 2s in2  day 式（ 32） 0yB 根据国家标准和生产实际所设计出的 V形块如图 所示。 图 定位插销的设计 在本文中，为了限制余下的两个自由度，我们采用定位插销进行定位。 1)技术条件 材料： 10d mm,T 按 GB/T1298 的规定； d 10mm， 20 钢按 GB/T699 的规定。 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 10 2)材料热处理： T8 等级的硬度为 55~60HRC； 20 渗碳深度 ~,55~60HRC。 3)其他技术要求按 JB/T8044 规定要求。 4)插销示意图如图 所示。 图 插销示意图 插销的规格尺寸如表 33 所示。 表 33 插销规格尺寸 d 基本尺寸 22 26 30 极限偏差 f7  d 18~22 22~26 26~30 D （滚花前） 36 36 36 1D 30 30 36 1d 26 26 32 2d 20 20 25 3d — 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 11 根据定位孔的公称直径为 d =30mm,经查阅《夹具定位手册》，选择 H=26mm， d。 5)定位插销销误差分析：任意边接触： m in dDD  =0++（ ）=。 式 (33） 经综合分析，定位误差在误差允许范围之内，所以该定位设计装置合理。 L 60 60 80 1L 4 4 5 2L 6 6 3 3L 45 45 60 山东英才学院 2020 届本科生毕业设计 (论文 ) 12 4 夹紧方案设计 夹紧装置的选择原则 夹紧装置的基本要求： 夹紧装置是整个夹具体重要组成部分之一，选取夹紧装置要注意一下几 点要求： 1） 夹具夹紧工件阶段，要能够保证工件定位所要求的准确位置不发生改变 [10]； 2） 夹紧力大小要保持适中，夹紧装置加工过程中保持工件在不产生松动，与此同时还要保证工件不被夹具损坏从而产生表面损伤和工件变形。 通常情况下，夹紧机构本身设备有自锁性能； 3）夹紧装置应保持灵活操控、节省人力和保障工人的人身安全的原则； 4） 夹紧装置的自动化程度、难易程度要符合实际企业生产的要求。 对于装置的结构要尽量的简易。 在有合适的标准化元件时要尽多的选取已经标准化的装置。 液压夹紧夹具的特点 夹具用液压系统和 一般机械用液压系统相比较，功能单一，系统也比较简单。 采用液压夹具的具有如下特点： 1）夹具的主要作用是夹紧和松开工件，在夹紧后较长时间内保持油压稳定，加工工序完成之后才能松开。 2）夹具上如果有多个油缸时，可以选择同时工作，或者顺序工作。 在大多数情况下，只需要顺序控制，只有在自动化程度要求很高的夹具中才会需要复杂的控制。 3）液压夹紧的动力源不像气压传动需要依赖空气压缩机和管网系统，它可以在不同的情况下，为独立机床设备使用单个的泵站。 所以它机动灵活，使用方便。 4） 因为液压系统可以采用较高的油 压，单个缸体并不需要很大的夹紧力，因此夹具中的液压缸可以制造成比较小的尺寸。 所以液压夹具体积小，结构比较紧凑，在大批量生产作业中应用广泛，所以液压是目前夹具夹紧动力源的首要选择。 在对转向节结构进行分析后，在采用 V形块和定位销的定位方式前。