托架设计方.doc

托架斜孔分度钻模设计方案 任务书图001为托架工序图，工件的材料为铸铝，年产1000件，已加工面为φ33H7孔及其两面顶面，底面和距离为44mm的二侧面。本工序加工2×M12mm的底孔φ10mm，试设计钻模。 二 工件加工要求分析如下： 1)2×?10mm孔轴心线与?33H7轴心线夹角为25°±20′。 2) 2×?10mm孔到与?33H7孔的轴心线的距离为（88.5±0.15）mm 3)两加工孔对2×R18 mm轴心线组成的中心面对称（未注公差）。 加工孔的工序基准为φ33H7轴心线、顶面和2×R18mm的对称面。 由于主要工序基准φ33H7孔的轴心线与加工孔2×φ10mm轴心线具有25o±20′的倾斜角，因此主要限位基准轴心线与钻套轴心线也应倾斜相同角度。主要定位元件的轴心线与钻套倾斜的钻模称为斜孔钻模。 工序图中的尺寸105±0.1及104±0.05为加工上下端面时已控制的尺寸，加工孔的工序基准为φ33H7轴线下点（88.5±0.5与G面的交点）和2×R18mm的对称面。由于2×φ10mm孔应在一次装夹中加工因此应设计分度装置。 三 定位方案的选择 方案1：选?33H7孔顶面、侧面定位基面，其机构如图001A所示，用心轴及其端面限制五个自由度，活动定位支承1限制一个自由度，实现六点定位。由于托架加工部位刚性不足，则在加工部位加两个辅助支承钉2，以增加工艺系统的刚性。×× 此方案的定位基准B与工序基准不重合，结构不紧凑，夹紧装置与导向装置易互相干扰。 方案2：选?33H7孔顶面、及R18 mm的圆弧面作定位基面，其机构如图002B所示，心轴及其端面限制五个自由度，在R18 mm处用活动V形块3限制一个自由度，加工部位也设置两个辅助支承钉2。 此方案的定位方案由于基准完全重合且定位误差小，但夹紧装置与导向装置易互相干扰，而结构较大。 方案3：选φ33H7孔、底面、D面做定位基面，其结构如图002D图所示，心轴及其端面限制五个自由度两侧面设置四个调节螺钉4，其中一个起定位作用限制一个自由度，其它三个起辅夹紧作用。加工孔下方同样设置两个辅助支撑钉，增加两支架的刚性。　　 此方案结构紧凑，用于辅助加紧结构，可进一步提高工艺系统的刚性，但定位基准C及D与工序基准不重合，并且工件装卸不方便。 方案4：选?33H7孔底面、E 面定位基面，其机构如图002C所示，心轴及其端面限制五个自由度，用一个活动V形块3在E面处限制一个自由度，在加工孔下方用两个斜楔作辅助支承。 此方案结构紧凑，工件装夹方便，定位基准C与工序基准不重合。 四个方案比较，第四个方案优点多，我决定选取它。 四 导向方案的选择 1.钻模的选择： 引导刀具在工件上钻孔或较孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度，常用的钻模有固定式、回转式、翻转式和盖板式4种⒈固定式钻模：钻模与工件在机床上的位置保持不变，用来加工单个孔或在摇臂钻床上钻削不平行孔，不合适加工两个孔所以排除。2.回转式钻模：带有回转分度装置，在不松开工件的情况下可加工分布在同一圆周上的多个轴向平行孔、垂直和斜交于工件轴线的多个径向孔或几个表面上的孔，3翻转式：适用于上下对应的孔，4盖板式；适用于较大工件上钻小孔，由于加工的两个孔均匀的分布在180o的轴线两侧，则选择带有分度装置的回转式钻模。 2钻套的选择； 钻套是安装在钻模板和夹具体上，其作用是用来确定工件上被加工孔的位置，引导刀具进行加工，并提高刀具在加工过程中的刚性和防止加工中的振动 由于两个孔是螺纹底孔，可直接钻出，加之年产量仅1000件，批量不大，宜用固定钻套。固定钻套可分A型、B型两种，为了防止长期使用磨损形成间隙，造成误差，着选择B型钻套，其配合采用φ21H7/n6，钻出孔达到表面12.5的粗糙度，而最终要达到表面6.5的粗糙度，生产量仅1000件，所以由钳工做扩孔达到后在较出螺纹低孔。 五 夹紧方案的选择： 夹紧方案是否正确合理，对保证工件的加工质量，缩短工件的装卸辅助时间，降低工人的劳动强度等都有直接的影响，主要考虑夹紧力的大小、方向、作用点的问题，夹紧装置的组成——动力装置-夹紧元件-中间传力机构。夹紧装置的基本要（1）夹紧既不应破坏工件的定位，或产生过大的夹紧变形，又要有足够的夹紧力，防止工件在加工过程中产生振动 （2）要有足够的夹紧行程，夹紧动作动作迅速，操作方便，安全，省力，常用的夹紧机构有斜契加紧、螺旋夹紧、偏心夹紧、铰链夹紧等，根据工件的结构加工方法，为便于快速装卸工件，采用螺钉及开口垫圈夹