镗床夹具设计

第一部分镗床夹具简介§6.4镗床夹具（镗模）镗模的特点及其组成特点：镗床夹具称镗模，主要用于加工箱体类零件上的孔或孔系通过布置镗套，可加工出较高精度要求的孔或孔系。与钻模相比，它有相同之处，但箱体孔系的加工精度一般要求较高，其本身精度比钻模高。组成•一般镗模由下述四部分组成：•1）定位装置。•2）夹紧装置。•3）导向装置（镗套和镗模支架等）•4）镗模底座。•§6.4镗床夹具（镗模）•一镗杆的引导方式•1单支承引导（图8-61）•镗杆在镗模中只有一个位于刀具前面或后面的镗套引导。镗杆与机床采用刚性连接，机床主轴的位置精度直接影响工件孔精度。用于小孔、短孔加工。图8-62为单支承引导支架导套与工件的关系示意图。a为单支承前引导方式，导向支架在刀具前方，镗杆与机床主轴刚性连接。用于孔径D＞60mm的场合；b为单支承后引导方式，导向支架在刀具后方，镗杆与机床主轴刚性连接。刀杆刚性好，加工精度高。用于D＜60mm的场合；c为单支承后引导的另一方式，用于L/D＞1且孔径较大的场合，此时镗杆做成等直径。h=(0.5～1）D=20～80mmH=(2～3）d式中d——镗套孔径。mm•2双支承引导••采用双支承式镗模时，镗杆与机床采用浮动连接，机床主轴的精度不影响工件孔的位置精度。双支承式镗模又可分为双面单支承和单面双支承两种.•图8-63为双面单支承。导向支架分别装在工件的两侧，镗杆与机床主轴浮动连接。主要用于孔距精度、同轴度要求高，孔径较大的加工。图8-64为单面双支承。两个导向支架布置在工件的一侧，镗杆与机床主轴浮动连接。主要用于不便设前支承的场合。3、双面双导向：适用于专用双面镗床，效率高，在大批量生产中应用广泛。4中间导向：镗杆长L镗杆直径d十倍时，应增加中间导向装置，适用于安装面敞开的工件。4中间导向：当镗杆悬伸量较大或L10d，且工件安装面封闭时，应增加中间悬置的导向装置。•§6.4镗床夹具（2）二、镗套•镗套直接影响工件孔的尺寸精度、位置精度与表面粗糙度。有两种不同的结构：•1）固定式镗套：外形尺寸小，结构简单，同轴度好，适用于低速扩孔，镗孔。（图8-65）•2）回转式镗套（图8-66）滑动轴承外滚式镗套：径向尺寸小，有较好的抗振性，适用于孔距较小，转速不高的半精加工。滚动轴承外滚式镗套：回转精度稍低，但刚性好，适用于转速高的粗加工和半精加工。立式滚动下镗套：回转精度低，但刚性好，专用于立式机床。带钩头键的外滚式镗套：能保证装有镗刀头的镗杆顺利进出镗套，适用于大批量生产。内滚式滚动镗套：刚性和精度不高，只是在尺寸受到限制的情况下才采用，结构精度稍差，但刚性好，适用于切削负荷较重的粗加工和半精加工。滑动轴承内滚式镗套：结构精度高，有较好的抗振性，适用于半精镗和精镗孔。滚针轴承外滚式镗套：结构紧凑，径向尺寸小，但回转精度、刚性差，仅在孔距受限制、切削力不大时用于粗加工。滚针轴承内滚式镗套：刚性和精度不高，只是在尺寸受到限制时才用。镗套材料及技术要求：•1）镗套的材料：•常用20钢或20Cr钢渗碳，渗碳深度为0.8～1.2mm，淬火硬度为55～60HRC。•也用青铜做固定式镗套，适用高速镗孔。大直径镗套可采用铸铁HT200。•一般情况下，镗套的硬度应低于镗杆的硬度。2）镗套的主要技术要求，一般规定为：A、镗套内径公差为H6或H7。外径公差，粗加工采用g6，精加工用g5。B、镗套内孔与外圆的同轴度：当内径公差为H7时，为Φ0.01mm；当内径公差为H6时，为Φ0.005mm（外径≤85mm时）或Φ0.01mm（外径≥85mm时）。内孔的圆度、圆柱度允差一般为0.01～0.002mm。C、镗套内孔表面粗糙度值为Ra0.8~0.4um；外圆表面粗糙度值为Ra0.8um。D、镗套用衬套的内径公差：粗加工采用H7，精加工采用H6。衬套的外径公差为n6。E、衬套内孔与外圆的同轴度：当内径公差带为H7时，Φ0.01mm。当内径公差带为H6时，为Φ0.005mm(外径≤52mm时)或Φ0.01mm（外径≥52mm时）•§6.4镗床夹具（3）•三、镗杆•镗杆是镗模中的一个重要部件。镗杆直径（见表8-1）根据工件孔径和镗刀截面尺寸确定。镗杆直径较大时做成镶条式（图8-67），d＜50mm时做成整体式（图8-68）。一般来说，镗杆直径d=（0.6～0.8）D(工件孔径)底座的设计在设计底座时有两点需注意：–底座上应有找正基面，以便于夹具的制造和安装，找正基面的平面度为0.05mm；–底座上应设置供起吊用的吊环螺钉或起重螺栓。–。第二部分镗床夹具设计实例分析研究原始资料,明确设计任务•工件为一箱体盖，如图所示，需加工盖上两个平行的φ100H9孔。•工件三维图•工件工程图定位方案的确定•确定要限制的自由度，并选择定位元件–加工工件需限制5个方向的自由度：Z向的转动，X、Y向的移动和转动，但为了进给的方便，也应限制Z向的移动。定位方案的确定•定位元件的选择：–夹具体平面：限制Z方向的移动，X和Y方向的转动。–可调支承钉1：限制Y方向的移动。–可调支承钉2：限制X方向的移动。–可调支承钉3：限制Z方向的转动。•定位方法：–平面定位装配三维结构图（定位配置）导向装置的选择•本夹具采用导向轴代替镗套，使工件安装方便，夹具结构简单。装配三维结构图（导向装置配置）夹紧方案的确定•分别拧四个螺母，通过四个钩形压板夹紧工件。装配三维结构图（夹紧配置）夹具总装配图总装配图三维图夹具装配动画夹具工程图夹具总装配图工程图工件的加工精度分析•定位误差ΔD：–因为是平面定位，所以基准位移误差为零。–基准不重合误差：•对刀误差ΔT:–由于导向轴Φ35h7与镗刀杆孔Φ35H8相配合，所以对刀误差ΔT=0.025+0.039=0.064mm•夹具误差ΔJ：–影响工件垂直度的误差有：导向轴的垂直度Φ0.02mm,夹具体的平行度0.02mm,所以：ΔJ=0.02+0.02=0.04mm