拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具有限元分析

曹霞,尹飛鴻,2

(1.常州工學(xué)院 機電工程學(xué)院,江蘇 常州213002;2.常州市特種加工重點實驗室,江蘇常州213002)

工件在加工過程中會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用,為了保證工件在這些外力作用下保持定位的正確性,而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動,通常需要設(shè)計專用夾具。因此,夾具在零件的加工過程中對于保持加工精度和表面品質(zhì)發(fā)揮了極其重要的作用。JM300型拖拉機變速箱體要求在左側(cè)面、右側(cè)面和后面分別鉆12、11和20個M10的螺紋底孔,孔徑為D8.5 mm,深度為18~22 mm。由于該工件結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,并且要求同時加工43個孔,所以,加工難度大,對夾具要求高,分析其靜態(tài)、動態(tài)特性,了解其實際工況下應(yīng)力、應(yīng)變和固有頻率對于實際生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。[1－2]

1 拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具三維模型的建立

要對物體圖形進行CAE分析,必須建立物體的三維數(shù)學(xué)模型。利用UG三維造型軟件能夠快速、高效繪制任意復(fù)雜形狀三維零件的特性,建立如圖1、圖2所示的拖拉機變速箱體及鉆螺紋底孔夾具三維模型圖。[3]

2 拖拉機變速箱體鉆螺紋底孔夾具靜態(tài)分析

圖1 變速箱三維模型圖

圖2 鉆螺紋孔夾具裝配圖

2.1 切削力計算

根據(jù)參考書[1,2]切削力計算公式為:

式中:F表示切削力(N),T表示切削轉(zhuǎn)矩(N