花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設(shè)計(jì)
花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設(shè)計(jì),花鍵軸,加工,工藝,260,夾具,設(shè)計(jì)
《機(jī) 械 制 造基 礎(chǔ)》
課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書
江漢大學(xué)文理學(xué)院
機(jī)電與建筑工程學(xué)部
目 錄
一 設(shè)計(jì)要求.................................................................. 3
1. 掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法............................................ 3
2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力........................................................ 3
3. 學(xué)會(huì)使用與機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)及圖紙資料...................... 3
二 設(shè)計(jì)任務(wù).................................................................. 3
1. 抄繪、分析零件的工作圖.................................................... 3
2. 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程,填寫機(jī)械加工工藝卡及指定工序的工序卡,畫工藝流程圖.. 3
3. 設(shè)計(jì)、繪制給定工序的夾具裝配圖............................................ 3
4. 設(shè)計(jì)、繪制夾具體零件圖.................................................... 3
5. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書一份.................................................... 3
三 設(shè)計(jì)工作順序.............................................................. 3
1. 抄繪零件工作圖............................................................. 3
2. 編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程................................................. 3
3. 設(shè)計(jì)典型工序的夾具......................................................... 5
4. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書一份..................................................... 7
5. 整理全部設(shè)計(jì)內(nèi)容........................................................... 7
四 附錄參考資料...............................................................8
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是以機(jī)械制造工藝技術(shù)及設(shè)備為主要內(nèi)容的技術(shù)科學(xué),是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。因此,在完成了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)后,還需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械零件加工工藝與夾具設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練,使學(xué)生通過設(shè)計(jì)獲得綜合運(yùn)用所學(xué)過的相關(guān)課程(如機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、互換性及技術(shù)測(cè)量、金屬工藝學(xué)、工程材料與熱處理等)進(jìn)行零件工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力,同時(shí)也為畢業(yè)設(shè)計(jì)、為學(xué)生今后從事專業(yè)技術(shù)工作作好訓(xùn)練和準(zhǔn)備。
一 設(shè)計(jì)要求
1. 掌握編制機(jī)械加工工藝規(guī)程的方法,能正確解決中等復(fù)雜程度零件在加工中的工藝問題。
2. 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,根據(jù)被加工零件要求,設(shè)計(jì)出能保證加工技術(shù)要求、高效經(jīng)濟(jì)的工藝裝備。
3. 學(xué)會(huì)使用與機(jī)械加工工藝和工裝設(shè)計(jì)有關(guān)的手冊(cè)及圖紙資料。
二 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)××××零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備
年生產(chǎn)綱領(lǐng):一般為3000~5000件(中批)
具體設(shè)計(jì)工作內(nèi)容如下:
1. 抄繪、分析零件的工作圖,圖幅為2#、3#或4#。繪圖時(shí)可利用計(jì)算機(jī),準(zhǔn)確、迅速地繪制圖形。
2. 編制機(jī)械加工工藝規(guī)程,填寫機(jī)械加工工藝卡及指定工序的工序卡,畫工藝流程圖,圖幅為1#或0#。
3. 設(shè)計(jì)、繪制給定工序的夾具裝配圖,圖幅為1#或2#。
4. 設(shè)計(jì)、繪制夾具專用零件圖(一般選夾具體零件),圖幅為2#或3#。
5. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書一份(不少于6000字)。
三 設(shè)計(jì)工作順序
設(shè)計(jì)時(shí)間為3周,包括答辯和評(píng)定成績(jī)的時(shí)間。
1. 抄繪零件工作圖
通過抄繪零件工作圖,了解零件的尺寸、結(jié)構(gòu)和精度、粗糙度、熱處理、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等技術(shù)要求。結(jié)合分析零件所在部件的裝配圖,深入了解零件的功用和工作條件,找出主要加工表面和關(guān)鍵技術(shù)要求。
2. 編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程
主要內(nèi)容有:
1) 確定毛坯,繪制毛坯綜合圖
零件的材料由設(shè)計(jì)人員給定,工藝設(shè)計(jì)需要按照零件的已知條件,如材料、生產(chǎn)綱領(lǐng)、尺寸、形狀、精度、及粗糙度要求等確定:
① 毛坯的制作方式;
② 毛坯的精度等級(jí);
③ 毛坯的技術(shù)要求;
④ 毛坯與零件的相似程度;
⑤ 一件毛坯所包含的零件個(gè)數(shù);
⑥ 哪些表面,如較小的孔、槽等,在毛坯上不必制出;
⑦ 毛坯的制造參數(shù),如鑄件的分型面、拔模斜度和鑄造圓角,鍛件的敷料、分模面、模鍛斜度和圓角半徑等;
⑧ 毛坯上是否需要作出一些工藝凸臺(tái)。
毛坯各加工表面的加工余量和尺寸,以及總余量還有待于工藝路線確定后最終確定。
2) 確定各加工表面的加工方案
按照零件各表面的技術(shù)要求,查閱資料,選擇各表面的加工方案,確定各表面的粗、半精及精加工等方法,以及有關(guān)的熱處理方式。
3) 確定工藝基準(zhǔn)
① 確定精基準(zhǔn);
② 確定粗基準(zhǔn);
****注意:
a) 確定基準(zhǔn)時(shí)除了考慮滿足有關(guān)的基準(zhǔn)選擇原則外,還要考慮怎樣實(shí)現(xiàn)所選擇的基準(zhǔn),要確定各工序的定位及夾緊方式、夾壓位置和夾緊力作用方向。
b) 要考慮定位精度要求,當(dāng)工序定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),要進(jìn)行工序尺寸換算,分析定位誤差。
4) 擬定機(jī)械加工工藝路線
一般要擬定2~3種備選工藝路線進(jìn)行比較,至少要對(duì)重要工序提出幾種方案進(jìn)行分析比較,選定比較合理的路線。
具體做法和要求:
① 定位基準(zhǔn)的使用、變換順序大致確定了各表面的加工順序,注意基面先行等原則;
② 劃分加工階段,不能一次完成一個(gè)表面的全部加工;
③ 適當(dāng)安排熱處理工序和檢驗(yàn)工序。
5) 劃分加工工序、工步
① 選擇工序集中或工序分散,說明選擇時(shí)遵循的原則;
② 各工序的節(jié)拍要基本平衡。
6) 確定工序尺寸、工序余量、公差及毛坯尺寸
① 查閱資料,確定各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度、基本余量;
② 對(duì)與其它尺寸無關(guān)聯(lián)的獨(dú)立工序尺寸,可以從零件圖的設(shè)計(jì)尺寸起,依此加上(對(duì)外尺寸)或減去(對(duì)內(nèi)尺寸)各工序余量得到工序尺寸,公差值按經(jīng)濟(jì)精度確定,公差帶位置按“入體原則”確定;
③ 對(duì)相互關(guān)聯(lián)、存在基準(zhǔn)換算的工序尺寸要解算工藝尺寸鏈,保證各工序的加工余量既足夠,又最小;
④ 最后確各表面的總加工余量及毛坯尺寸。
7) 確定各工序所用設(shè)備及工藝裝備
① 根據(jù)零件加工精度、表面質(zhì)量、零件的外型輪廓及夾具尺寸、零件的生產(chǎn)類型等因素選擇機(jī)床;
② 優(yōu)先選用通用夾具,必要時(shí)要設(shè)計(jì)專用夾具;
③ 根據(jù)被測(cè)參數(shù)、生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件精度等選擇量具及測(cè)量方法,量具要從規(guī)格和精度兩方面滿足測(cè)量要求,一般采用單項(xiàng)測(cè)量,當(dāng)批量大時(shí)可以采用相對(duì)測(cè)量。
8) 確定各工序的切削用量及切削力
綜合考慮生產(chǎn)率、粗糙度、刀具耐用度、機(jī)床功率等條件,選?。?
① 切削深度ap:精加工主要考慮精度、粗糙度要求,粗加工主要考慮提高效率,在機(jī)床、刀具的強(qiáng)度、功率等允許的條件下,盡量選取較大的ap,爭(zhēng)取一次去除全部的粗加工余量;如果必須分幾次切除,各次切削厚度要依此遞減;
② 進(jìn)給量f:在保證切削力引起的彈性變形不會(huì)使工件超差,粗糙度合乎要求的前提下取大一些,精加工時(shí)主要按粗糙度來選??;
③ 切削速度可以根據(jù)已確定的ap、f及其他條件查表確定;
④ 計(jì)算切削力
課程設(shè)計(jì)中可以只計(jì)算重點(diǎn)工序的切削用量和切削力,重點(diǎn)工序指需要設(shè)計(jì)夾具的工序。
9) 計(jì)算工時(shí)定額
根據(jù)
① 加工類型(如車、銑、刨、磨等),
② 加工表面的有關(guān)幾何參數(shù)(表面的類型,圓柱面的直徑、長(zhǎng)度等),
③ 有關(guān)的切削用量,
計(jì)算重點(diǎn)工序的工時(shí)定額。
10) 填寫工藝文件
填寫指定工序的機(jī)械加工工序卡。
11) 繪制工藝流程圖
毛坯綜合圖可安排在工藝流程圖的最前面,毛坯綜合圖應(yīng)反映出毛坯整體結(jié)構(gòu),尺寸形狀大小,各表面的總加工余量,毛坯的制作方式。
工藝流程圖應(yīng)包含零件的每一道工序內(nèi)容,每一道工序包括以下內(nèi)容:
① 工序號(hào)
② 工序名稱及工序內(nèi)容
③ 工序簡(jiǎn)圖:取工件處于加工狀態(tài)的視圖,應(yīng)清楚反映出本工序工件要加工的表面及定位面、夾緊面,加工表面用粗實(shí)線畫,其它面用細(xì)實(shí)線畫;標(biāo)注定位面、夾緊面的定位符號(hào)和夾緊符號(hào);標(biāo)注加工表面的工序尺寸、精度及粗糙度。
④ 機(jī)床、刀具及量具的基本規(guī)格型號(hào)。
3. 設(shè)計(jì)典型工序的夾具
經(jīng)指導(dǎo)教師同意,設(shè)計(jì)一道工序的夾具。
1) 夾具基本要求
首先是要保證工件的加工質(zhì)量,在此前提下,處理好生產(chǎn)率、經(jīng)濟(jì)性,以及操作方便、便于清理等因素。在大批大量生產(chǎn)中,采用高效率的機(jī)動(dòng)夾具。小批量生產(chǎn)中,夾具結(jié)構(gòu)要盡量簡(jiǎn)單。
2) 夾具設(shè)計(jì)的原始依據(jù)
從己完成的零件圖、工序卡或工藝流程圖中抽取本工序的加工技術(shù)要求、加工余量、切削用量、定位基準(zhǔn)、機(jī)床、刀具等參數(shù),作為夾具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
3) 確定夾具結(jié)構(gòu)、繪制夾具草圖
夾具布置草圖由學(xué)生手工完成,可以不按很嚴(yán)格的尺寸繪圖,具體步驟為:
① 確定夾具類型,到夾具手冊(cè)等各種資料中去查找可供參考的夾具結(jié)構(gòu),認(rèn)真分析、借鑒,這一點(diǎn)對(duì)初學(xué)者十分重要;
② 確認(rèn)工序簡(jiǎn)圖上的定位、夾緊方案是否合理,否則要重新考慮有關(guān)的工藝路線;
③ 選擇定位元件、設(shè)計(jì)定位裝置,根據(jù)定位面的形狀、要約束的自由度數(shù)、加工參數(shù)等因素,從設(shè)計(jì)資料中選擇相應(yīng)的定位元件,并確定其精度及配合公差帶;必要時(shí)要定位誤差計(jì)算,當(dāng)定位誤差過大時(shí)(一般超過工序精度的確1/3)、或定位裝置太復(fù)雜時(shí)要重新考慮定位方案;
④ 確定刀具的對(duì)刀方式和結(jié)構(gòu),如鉆套或?qū)Φ秹K:
⑤ 設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)、計(jì)算切削力,根據(jù)夾緊方案與具體情況,選擇杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同機(jī)構(gòu),配以手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、氣動(dòng)或液壓等力源裝署,構(gòu)成夾緊機(jī)構(gòu),并計(jì)算夾緊力;若夾緊力不能滿足要求,要修改或重新設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu):
⑥ 確定其它機(jī)構(gòu),如分度裝置、裝卸輔助裝置等:
⑦ 確定夾具體的結(jié)構(gòu)并完成夾具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
⑧ 確定主要的配合精度、尺寸精度、位置精度等。
4) 繪制夾具總裝圖
總裝圖圖幅為0#或1#,可用計(jì)算機(jī)繪制,按1:1繪圖,取面對(duì)操作者的方向?yàn)橹饕晥D,具體繪圖的步驟及注意點(diǎn)為:
① 用雙點(diǎn)劃線繪出工件的外輪廓線及定位、夾緊、加工表面;工件被視為透明體;
② 從工件開始,依次畫出定位、對(duì)刀—導(dǎo)向、夾緊、力源和其它輔助的元件或機(jī)構(gòu),最后繪出夾具體;要盡量選用標(biāo)準(zhǔn)元件;工件在夾具中處于夾緊狀態(tài);
③ 對(duì)夾緊、松開過程中運(yùn)動(dòng)量較大的夾具元件,必要時(shí)要用雙點(diǎn)劃線表示出其極限位置;
④ 對(duì)刀具或刀架等運(yùn)動(dòng)件,必要時(shí)也要用雙點(diǎn)劃線繪出以便檢驗(yàn)是否發(fā)生干涉。
5) 標(biāo)注夾具總裝圖的尺寸及技術(shù)要求
通常要標(biāo)注的尺寸包括:
① 外輪廓尺寸及某些運(yùn)動(dòng)件的極限尺寸;
② 工件與定位件之間、夾具與刀具之間、夾具與機(jī)床等聯(lián)系尺寸;
③ 夾具內(nèi)部的配合尺寸、配合性質(zhì)及精度等級(jí);
④ 輪廓尺寸及極限位置尺寸,以實(shí)際尺寸作為基本尺寸,公差帶采用雙向分布;
⑤ 對(duì)與工件有關(guān)的位置尺寸,以工件上所標(biāo)注尺寸的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的平均尺寸,公差帶采用雙向分布;
⑥ 配合面尺寸以工件相應(yīng)尺寸為基本尺寸,當(dāng)工件上的配合表面為基準(zhǔn)表面時(shí),公差帶根據(jù)需要按標(biāo)準(zhǔn)確定,配合表面為非基準(zhǔn)表面時(shí),公差帶按要求的配合性質(zhì)計(jì)算確定;
⑦ 直接與加工尺寸有關(guān)的夾具尺寸公差一般取相應(yīng)加工尺寸公差的1/3~1/2,無直接關(guān)系的夾具尺寸公差按有關(guān)尺寸在夾具中的功用和裝配要求選用;
⑧ 技術(shù)要求主要為各重要元件之間的位置精度,通過形位公差或文字來表現(xiàn),如裝配時(shí)需補(bǔ)充加工等有關(guān)說明;要注意學(xué)習(xí)各種夾具參考圖上的技術(shù)要求。
6) 設(shè)計(jì)、繪制夾具體零件圖
圖幅為3#或2#,可用計(jì)算機(jī)繪制;夾具體的輪廓尺寸,與機(jī)床和刀具上其它部分的聯(lián)系尺寸等要從總裝圖上拆繪,完整地繪出夾具體零件的所有線條,標(biāo)注精度、粗糙度及技術(shù)要求。
4. 撰寫課程設(shè)計(jì)說明書一份
設(shè)計(jì)者通過說明書,將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論及數(shù)據(jù)的依據(jù),用文字、圖形和表格形式加以系統(tǒng)說明。說明書具體要求如下:
1) 計(jì)算正確、文理通順、字跡工整,要有自己的思考,有創(chuàng)造性。
2) 分欄書寫,左邊寬欄寫正文,右邊窄欄寫結(jié)論或資料索引,圖形可剪貼。
3) 篇幅一般不少于6000漢字,包括以下內(nèi)容:
a) 目錄
b) 設(shè)計(jì)任務(wù)書,含有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說明
c) 對(duì)零件工作圖的分析
d) 選擇毛坯
e) 確定表面加工方案
f) 選擇定位基準(zhǔn)
g) 擬定加工工藝路線
h) 確定加工余量
i) 選擇工藝裝備
j) 選擇切削用量
k) 計(jì)算切削力及功率
l) 確定工時(shí)定額
m) 重點(diǎn)工序的說明
n) 設(shè)計(jì)體會(huì)和建議
o) 設(shè)計(jì)者認(rèn)為需要說明的其它問題
p) 參考資料目錄
設(shè)計(jì)者可以根據(jù)自己的工作,重點(diǎn)說明以上內(nèi)容中的某些部分,重在獨(dú)立思考和創(chuàng)造性。
5. 整理全部設(shè)計(jì)內(nèi)容,裝入資料袋,準(zhǔn)備答辯
裝袋內(nèi)容:零件圖,工藝流程圖,夾具裝配圖,夾具體零件圖,課程設(shè)計(jì)說明書
附 錄
1. 主要參考資料
1) 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教材
2) 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理》教材
3) 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) (張進(jìn)生主編)
4) 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)
5) 機(jī)床夾具圖冊(cè)
6) 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)
7) 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)(上下冊(cè))
8) 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)
2. 評(píng)定成績(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和依椐
1) 成績(jī)分五級(jí):優(yōu)、良、中、及格、不及格
2) 評(píng)分依椐
A. 平時(shí)設(shè)計(jì)態(tài)度30%
B. 設(shè)計(jì)說明書30%
C. 設(shè)計(jì)圖紙40%
8
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花鍵軸
加工
工藝
260
夾具
設(shè)計(jì)
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花鍵軸加工工藝及車Ф260外圓夾具設(shè)計(jì),花鍵軸,加工,工藝,260,夾具,設(shè)計(jì)
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