機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題: 告訴你像轉(zhuǎn)向節(jié)這樣的空間異形件如何夾持 [打印本頁(yè)]
作者: 一往冇前 時(shí)間: 2022-12-27 13:09
標(biāo)題: 告訴你像轉(zhuǎn)向節(jié)這樣的空間異形件如何夾持
轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)中對(duì)的重要部件，通常會(huì)采用工藝分散的方式進(jìn)行加工，工序過(guò)程為：粗車(chē)半精車(chē)、磨削、粗銑精銑、鉆孔、鉸孔、攻絲，有多道工序需要用到專(zhuān)用的夾具。
6 Z Q& D5 T2 f2 H% R
下面設(shè)計(jì)使用的一些夾具實(shí)物圖
▼
圖1
) A: c, m6 I# q
圖2
. ?; [6 l8 U9 G! g% p. @
圖3
* B$ S* A \$ @0 J3 A0 Y
圖4
- ?' {: q2 p6 B* j. ^- ~2 {" A9 j
圖5
; n0 P& v" U# R; V. s# O
看完這些加工和實(shí)物可知，轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于空間異形件，其加工部位空間方位多、孔系件的位置度要求嚴(yán)，所以需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用的夾具實(shí)現(xiàn)在加工過(guò)程中的準(zhǔn)確定位和夾緊。接下來(lái)我們主要針對(duì)如下圖6所示的整體式轉(zhuǎn)向節(jié)，提出合理的加工方案，并設(shè)計(jì)銑面鉆孔的夾具。
圖6 整體式轉(zhuǎn)向節(jié)
7 z8 |- d$ r2 L' u: B$ C/ s
一、轉(zhuǎn)向節(jié)加工工藝分析如圖6所示轉(zhuǎn)向節(jié)第二個(gè)工序設(shè)計(jì)夾具，在第一道工序加工完轉(zhuǎn)向節(jié)軸相關(guān)尺寸以及螺紋 孔M8和Φ12.3的通孔所在平面后的工序，這一工序所需加工尺寸如圖7所示，主要加工尺寸有: 2 個(gè)M8的螺紋孔，有效螺紋深度為13mm；2個(gè)Φ12.3的通孔；2 個(gè)Φ12的通孔；銑Φ12通孔所在的平面，表面粗糙度要求為 Ra6.3。
5 u% [# E! J7 A: l" y
圖7 轉(zhuǎn)向節(jié)加工尺寸要求
0 ?! I/ h6 m9 g r8 ~' N$ D$ j
二、轉(zhuǎn)孔銑面夾具的設(shè)計(jì)2.1 定位基準(zhǔn)與夾緊方案的確定
由于在進(jìn)行此工序加工之前已經(jīng)完成轉(zhuǎn)向節(jié)軸相關(guān)尺寸以及螺紋孔的加工。所以選用尺寸為Φ34.90的軸段外圓面和螺紋孔M8和Φ12.3通孔所在平面做為精定位基準(zhǔn)，限制工件的4個(gè)自由度，同時(shí)利用轉(zhuǎn)向節(jié)長(zhǎng)彎臂做為粗定位基準(zhǔn)，限制工件其余的2個(gè)自由度。采用翻轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，通過(guò)螺旋杠桿夾緊裝置進(jìn)行夾緊。
1 Q/ n( n1 V5 k) s' v! W0 |
2.2 夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)的銑面打孔夾具結(jié)構(gòu)如圖8所示，夾具主要由底板1、翻轉(zhuǎn)平板2、夾緊臂5、螺桿14、定位銷(xiāo)12、壓桿16等組成。
8 ?0 y8 m/ r; U3 x. V6 ?1 ^
圖8 夾具結(jié)構(gòu)
# ?7 D& {2 V: ~' m* o- @4 @
2.3 夾具結(jié)構(gòu)的三維建模
利用 Pro /E 對(duì)夾具的零件圖進(jìn)行三維建模，并且利用 Pro /E 中的虛擬裝配功能對(duì)夾具進(jìn)行虛擬裝配，虛擬裝配圖如圖9所示。通過(guò)三維建模設(shè)計(jì)者可以更有效的了解空間情況，進(jìn)行空間布局，同時(shí)節(jié)省了對(duì)于零件的繪制時(shí)間，在實(shí)體修改時(shí)，裝配件可以隨實(shí)體位置變化而變化，而且不通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)調(diào)試就可在設(shè)計(jì)過(guò)程中檢測(cè)出零件之間是否存在干涉等問(wèn)題。
/ H/ S5 x( | o! n# Z4 s
圖9 銑面鉆孔夾具的虛擬裝配
. h7 K4 n3 d6 J- F+ @
三、夾具夾緊力與誤差分析計(jì)算! Z8 w4 ^9 r& n R7 N0 {) K7 K# Y/ x; ]
3.1 夾具夾緊力的計(jì)算
夾緊的目的，是保證工件在夾具中的定位，不至于因加工時(shí)所受到切削力、重力或伴生力( 離心力、慣性力、熱應(yīng)力等) 的作用而產(chǎn)生移動(dòng)或振動(dòng)。夾緊裝置是夾具完成夾緊作用的一個(gè)重要而不可缺少的組成部分，夾緊裝置設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)于提高夾緊的精度和工作效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有很大的影響。
% G* X/ b# N' R& f; e
圖10 壓板夾緊工件受力圖
& S# V: i- t' [2 o1 i
由于轉(zhuǎn)向節(jié)體積較小。重量較輕，所以在計(jì)算夾緊力可以不考慮轉(zhuǎn)向節(jié)的重力，且在銑銷(xiāo)時(shí)所需夾緊力較小，所以主要考慮鉆銷(xiāo)時(shí)的夾緊力。在鉆銷(xiāo)時(shí)工件受力情況如圖10所示。
3 ~8 ]1 {' {8 B! j+ f) [
（1）鉆銷(xiāo)所需夾緊力為:W = kM/a( f1 + f2 )；
（2）在夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用螺旋杠桿夾緊裝置，夾緊力 W1 按下式計(jì)算:W1 = L1/L2·Qη。
圖11螺旋杠桿夾緊機(jī)構(gòu)受力分析
( f4 X" ]* [6 @) }6 t
3.2 定位誤差分析
在加工過(guò)程中，產(chǎn)生誤差的因素有很多，例如定位誤差、夾具誤差、安裝誤差、對(duì)刀誤差、加工方法誤差等，這些誤差之和不能超過(guò)工件的誤差要求。在一般情況下，為了保證加工精度，一般規(guī)定定位誤差不超過(guò)工件加工公差T的1/5～1/3，即ΔD≤( 1/5－1/3) T，定位誤差ΔD是基準(zhǔn)位移誤差ΔY和基準(zhǔn)不重合誤差ΔB的總和，即：ΔD = ΔY + ΔB。
% H/ B. y' p$ v5 K
圖12 基準(zhǔn)位移誤差
+ G+ j- ^' ~& e" b2 Q0 O# m
（1）根據(jù)所設(shè)計(jì)的夾具結(jié)構(gòu)可知，工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)均為尺寸為34. 90的軸段的中心線，所以基準(zhǔn)不重合誤差 ΔB= 0；
（2）如圖12所示，基準(zhǔn)位移誤差ΔY=（Dmax－d0min）/2。
通過(guò)計(jì)算可知，定位誤差小于加工誤差的1/5，所以該夾具的精確度可以保證零件的加工精度要求，可以實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)向節(jié)大批量、高效、高精度的生產(chǎn)。
( K! m% N+ k$ j: F0 A6 X! Q
轉(zhuǎn)向節(jié)夾具方案2 y. w, u7 B- _, a6 v" F
異性件夾持主要考慮的事定心和夾持穩(wěn)定性，仿型夾持才是最好的。針對(duì)乘用車(chē)（小轎車(chē)）的轉(zhuǎn)向節(jié)夾具方案：
& D& u# f) O$ T1 u7 u# g' [
工序轉(zhuǎn)向節(jié)OP-10
工序轉(zhuǎn)向節(jié)OP-20
工序轉(zhuǎn)向節(jié)OP-30
& h- O7 E3 S9 x% K3 m
結(jié) 語(yǔ)% Q6 Q1 [4 [, {1 ? v# ^. }
該銑面鉆孔夾具結(jié)構(gòu)合理，定位誤差小，適用于轉(zhuǎn)向節(jié)這種批量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的空間異型件的加工，在加工過(guò)程中，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，并能提高生產(chǎn)效率及加工精度，對(duì)類(lèi)似復(fù)雜零件的加工具有一定的指導(dǎo)性。
+ Y, }, `2 r Z! D0 C$ U
作者: shentu 時(shí)間: 2022-12-27 13:20
誰(shuí)還用PROE呢。。。。。。幾年前的貼子了？
作者: 276582945 時(shí)間: 2022-12-27 16:39
前公司是專(zhuān)業(yè)做非標(biāo)工裝夾具的，設(shè)計(jì)部用的UG，非標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)用的SW
| 歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://www.ytsybjq.com/) |
Powered by Discuz! X3.5 |
