輸出軸機械加工工藝及鉆、擴、鉸10-Φ20孔夾具設計
輸出軸機械加工工藝及鉆、擴、鉸10-20孔夾具設計,輸出,機械,加工,工藝,10,20,夾具,設計
? ? ?專用夾具設計案例專用夾具的設計過程包括:1、準備階段2、設計階段3、繪圖階段4、標注尺寸、技術(shù)要求5、編寫零件明細表6、繪制夾具裝配圖,繪制夾具零件圖章節(jié)設置參考:1 設計目的2 設計準備工作2.1 零件的功能和結(jié)構(gòu)分析2.2 零件的加工工藝分析2.3 零件加工工藝過程卡的制訂2.4 零件(某道)工序工序卡的制訂3 零件(某道)工序?qū)S脢A具設計3.1 定位方案及定位裝置的設計計算3.1.1定位方案的確定3.1.2定位元件的設計與選型3.1.3定位誤差的分析計算3.2 對刀或引導裝置的設計3.3 夾緊方案及裝置的設計計算3.3.1夾緊方案的確定3.3.2夾緊元件的設計與選型3.3.3夾緊力大小的分析計算3.4 連接件及夾具體設計3.5 夾具操作原理說明4 夾具裝配圖及零件圖的繪制5.1 夾具裝配圖上應標注的尺寸、公差及技術(shù)要求5.2 夾具零件圖上應標注的尺寸、公差及技術(shù)要求5 夾具三維建模及虛擬裝配(選做)6.1 各零件的三維建模6.2 夾具虛擬裝配及分解總結(jié)參考文獻一、專用鉆床夾具的設計案例下面以某零件為例,介紹鉆床專用夾具的設計過程。1. 準備階段該零件的零件圖見圖7.1生產(chǎn)類型:中批生產(chǎn)毛坯類型:棒料:110X15零件的加工工藝流程見表7.1現(xiàn)要求設計第30道工序的專用鉆床夾具第30道工序的機械加工工藝卡片見表7.2機床:Z5125 刀具:7鉆頭(W18Cr4V)2. 設計階段2.1根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案根據(jù)零件特點,按照工藝過程要求,確定工件定位夾緊方案,設計夾具的總體結(jié)構(gòu)。結(jié)果見圖7-2所示。圖 7-2 根據(jù)夾緊方案設計的夾具總體結(jié)構(gòu)圖 7.1 零件圖表7.1 零件的加工工藝過程卡片陜西國防學院機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁材 料 牌 號A3毛 坯 種 類棒料毛坯外形尺寸110X25每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)2備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件01備料棒料 110X25 05車車左端面、45外圓、鉆36內(nèi)孔。CA614010車車右端面、104外圓、車72內(nèi)孔。CA614015檢檢驗20車車45外圓。CA614025車車右端面、車72內(nèi)孔。CA6140 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期(續(xù))陜西國防學院機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁材 料 牌 號A3毛 坯 種 類棒料毛坯外形尺寸110X25每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)2備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件30鉗鉆3-7通孔。Z512535銑銑R16圓弧槽。X613240檢檢驗入庫 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期表 7.2 第30道工序機械加工工藝卡片陜西國防學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號30鉗A3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)棒料110X1512設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)Z51251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具ZYJJ-03冷卻液工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助裝夾鉆頭7(W18Cr4V)、專用夾具(ZYJJ-03)7塞規(guī)、游標卡尺(0125:0.02)孔距綜合量具(ZYLJ-01)1鉆3-7孔。3156.92手動進給3.512去毛刺。 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改 件號簽 字 日 期2.2 定位方案設計(1)在本設計方案中,工序尺寸為850.27、7,工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應限制的自由度為:。(2)根據(jù)工序基準選擇72孔中心線及工件大端面為定位基準,結(jié)合第2章的內(nèi)容,確定內(nèi)孔采用72的孔軸配合定位,工件大端面用平面定位。通過定位實際限制了工件的五個自由度。定位元件布置如圖7-3所示。圖 7-3 布置定位元件(3)定位誤差分析對尺寸850.27而言,工序尺寸為42.50.135。jb:定位基準為72孔中心線,工序基準為72孔中心線,基準重合。故jb=0;db:工件以72圓孔定位,為任意邊接觸。db=D+d+minD=0.046 d=0.019 min=0.010db=0.075dw=jb+db =0+0.075=0.075 T=0.27 T/3=0.090dw=0.075T/3=0.090對7而言,因為是鉆孔加工,屬定尺寸刀具加工,故其由刀具保證。經(jīng)校核,該定位方案可行。2.3 布置導引元件(1)確定鉆套形式根據(jù)零件的加工特點,鉆套形式選用固定鉆套,鉆套以H7/n6固定在鉆模板上。(2)確定對刀位置尺寸:對尺寸850.27確定對刀尺寸工序尺寸:42.50.135。對刀尺寸:基本尺寸與工序尺寸相同(42.5),公差取1/3IT,即0.27/3=0.09。故對刀尺寸為42.50.045。(3)計算鉆套導孔尺寸:導孔的基本尺寸:取刀具刃部基本直徑,即7。導孔偏差:上偏差=刀具刃部上偏差+F7上偏差,即上偏差=0+0.028=+0.028 下偏差=刀具刃部上偏差+F7下偏差,即下偏差=0+0.013=+0.013.故導孔尺寸為7(4)計算對刀誤差:jd=其中:=0.09;e1=0,e2=0,X2=0.028+0.022=0.05, X3=(B+h+0.5H)=0.05/10(16+7+0.5X10)=0.14jd=0.16(5)確定夾具精度誤差由于鉆床夾具沒有位置誤差,=0。所以夾具精度誤差=0.1772/3T=0.27X2/3=0.18根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設計,選擇合理的導引元件。布置導引元件見圖7-4所示。圖 7-4 布置導引元件2.4 布置夾緊裝置根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設計,結(jié)合鉆床夾具的特點和第3章的內(nèi)容,選擇合理的夾緊裝置。布置夾緊裝置見圖7-5所示。2.5 設計夾具體,完成夾具總裝圖根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設計,結(jié)合前面鉆床夾具的各部分結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu)合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-6所示。3. 繪圖階段繪制夾具總裝圖時,一般繪圖比例都選擇為1:1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面(定位面、夾緊面、加工面),可視為透明體,可對其剖視表示,其加工余量用網(wǎng)紋線表示。圖 7-5 布置夾緊裝置 圖 7-6 夾具總圖4. 標注尺寸和技術(shù)要求4.1 尺寸標注A類尺寸:160、106。B類尺寸:72H8/g6。C類尺寸:850.09、7、42.50.045。D類尺寸:鉆夾具無此類尺寸。E類尺寸:20H7/g6、30H7/g6、12H7/n6。4.2 技術(shù)要求夾具總裝圖上的技術(shù)條件包括:裝配過程中的注意項目;裝配后應滿足的位置精度要求;操作要求等。本夾具裝配后應滿足的位置精度要求主要有:(1)H1:心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度0.02:100mm。(2)H2:心軸大定位面與夾具體底面的平行度度0.02:100mm。(3)H4:鉆套軸線與夾具體底面的垂直度0.05:100mm。(4)H5:鉆套軸線所在圓85的中心線與定位心軸軸線的同軸度0.02。(5) H6:各鉆套線與定位心軸軸線的位置度0.05。5. 編寫零件明細表按照國家機械制圖標準的規(guī)定,對夾具總裝圖中的各個零件進行編號,并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-7所示。6. 繪制非標準夾具零件圖根據(jù)夾具總裝圖,拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-8、圖7-9和圖7-10所示。 圖 7-7 夾具總裝圖圖 7-8 夾具體圖 7-9 定位心軸圖 7-10 鉆模板二、專用銑床夾具的設計案例下面以某零件為例(圖7.1),介紹銑床專用夾具的設計過程。1. 準備階段該零件的零件圖見圖7.1。生產(chǎn)類型:中批生產(chǎn)。毛坯類型:棒料:110X15零件的加工工藝流程見表7.1?,F(xiàn)要求設計第35道工序的專用銑床夾具。第35道工序的機械加工工藝卡片見表7.3。機床:X6132 刀具:32立銑刀(W18Cr4V)2. 設計階段2.1 根據(jù)零件圖和工藝過程確定零件定位夾緊方案根據(jù)零件特點,按照工藝過程要求,確定工件定位夾緊方案,設計夾具的總體結(jié)構(gòu)。結(jié)果見圖7-11所示。圖 7-11 根據(jù)定位夾緊方案設計夾具總體結(jié)構(gòu)2.2 定位方案設計(1)在本設計方案中,工序尺寸為360.19、R16,工序基準為孔的中心線。要滿足加工要求理論應限制的自由度為:。(2)根據(jù)工序基準選擇72孔中心線及工件大端面為定位基準,結(jié)合第2章的內(nèi)容,確定內(nèi)孔采用72的孔軸配合定位,平面定位用工件大端面,防轉(zhuǎn)用7孔(菱形銷)。通過一面兩銷定位實際限制了工件的六個自由度。定位元件布置如圖7-12所示。(3)確定兩銷結(jié)構(gòu)尺寸:布置銷位:圓柱銷布置在大孔72中,菱形銷布置在圓柱孔與缺口連線一側(cè)的7孔中。確定銷間距:LJ=42.51/5X0.27=42.50.054。確定圓柱銷直徑:d1 = D1g6 =72g6=72。確定菱形銷直徑:查表2.1得:b=3表7.3 第35道工序的機械加工工藝卡片陜西國防學院機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號4LG1-1.4-02產(chǎn)品名稱零件名稱軸承蓋共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號35銑A3毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)棒料110X1512設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)X61321夾具編號夾具名稱切削液專用夾具ZYJJ-04工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助裝夾立銑刀32、專用夾具(ZYJJ-04)圓弧R規(guī)(R1525)、游標卡尺(0125:0.02)1銑缺口。37537.68手動進給12去毛刺。 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改 件號簽 字 日 期2=(2b/ D2)(k +j1/2) =(23/7)(0.27+0.054-0.01/2)=0.27d2=( D22)h6=(7-0.27)h6=6.73h6=7圖 7-12 布置定位元件(4)計算定位誤差在本設計方案中,工序尺寸為360.19、R16及圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性要求。1)尺寸360.19定位基準為72孔中心線,工序基準為72孔中心線,基準重合。故jb=0;工件以72圓孔定位,為任意邊接觸。故db=D+d+minD=0.046 d=0.019 min=0.010db=0.075dw=jb+db =0+0.075=0.075 T=0.38 T/3=0.126dw=0.075T/3=0.1262)尺寸 R16對R16而言,因為是銑缺口加工,屬定尺寸刀具加工,故其由刀具保證。3)圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性圓弧槽圓弧槽中心線對兩孔中心連線的對稱性分析。由于該零件屬農(nóng)機產(chǎn)品零件,對稱性要求不高,且屬于未注尺寸系列,在本方案設計中未對誤差進行分析計算。經(jīng)校核,該定位方案可行。2.3 布置對刀元件本道工序主要保證被加工圓弧槽在兩銷連線方向上的對稱度。故采用一個側(cè)裝平面對刀塊對刀,具體布置對刀元件見圖7-14所示。(1)R16的對刀尺寸確定對刀基準:72g6的軸線。假設塞尺厚度2mm,圓弧槽半徑16=16.1350.135故對刀尺寸為:(16.135+2)0.135/5=18(2)對刀誤差jd:jd+其中:=0.054,=0jd=+=0.054+0=0.054圖 7-14 布置對刀元件2.4 布置夾緊裝置根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設計,結(jié)合銑床夾具的特點和第3章的內(nèi)容,采用開口墊圈+螺母的快速夾緊裝置,布置夾緊裝置見圖7-15所示。因工件剛性較好,夾緊產(chǎn)生的加工誤差較小可忽略不記,故dj =0。2.5 布置連接元件為保證被加工圓弧在兩銷連線方向上的對稱性要求,銑床夾具底面布置兩個標準A型定位鍵。定位鍵與機床工作臺T型槽采用18 H7/h6配合,保證夾具位置精度要求。(1)夾具位置誤差計算1) 定位鍵間隙造成水平面內(nèi)夾具位置誤差:參考教材例4.1,因鍵與T型槽(18 H7/h6)最大配合間隙max = 0.018+0.011=0.029兩定位鍵間距212mm,工件圓弧槽中心與距離42mm。夾具位置誤差為:jw=0.029在安裝夾具時,盡量使兩定位鍵同側(cè)接觸機床T形槽,減小夾具位置誤差。2)夾具精度誤差=0.0972/3 T(T=0.27X2/3=0.18)滿足加工要求,夾具設計方案可行。圖 7-15 布置夾緊元件2.6 設計夾具體,完成夾具總裝圖根據(jù)總體結(jié)構(gòu)設計,結(jié)合各部分結(jié)構(gòu),選擇結(jié)構(gòu)合理的夾具體。夾具總裝圖見圖7-16所示。3. 繪圖階段繪制夾具總裝圖時,一般繪圖比例都選擇為1:1。主視圖盡量選擇為夾具在機床上工作時與操作者正對的位置。被加工零件用雙點劃線畫出外輪廓和主要表面(定位面、夾緊面、加工面),可視為透明體,可對其剖視表示,其加工余量用網(wǎng)紋線表示。4. 標注尺寸和技術(shù)要求4.1 尺寸標注A類尺寸:282、160、90。B類尺寸:72H8/g6、42.50.054。C類尺寸: 18圖 7-16 夾具總圖D類尺寸:18K7/h6、18 H7/h6。E類尺寸:5H7/h6、8H7/h6、20H7/g6。4.2 技術(shù)要求夾具總裝圖上的技術(shù)條件包括:裝配過程中的注意項目;裝配后應滿足的位置精度要求;操作要求等。本夾具裝配后應滿足的位置精度要求主要有:(1)H1:心軸大定位面與定位心軸軸線的垂直度0.02:100mm。 定位心軸軸線與菱形銷軸線的平行度0.02:100mm。(2)H2:心軸大定位面與夾具體底面的平行度0.02:100mm。 定位心軸軸線和菱形銷軸線的連線與定位鍵側(cè)面的平行度0.03:100mm。(3)H3:對刀塊工作面與定位鍵側(cè)面的平行度0.03:100mm。對刀塊工作面與夾具體底面的垂直度0.03:100mm。5. 編寫零件明細表按照國家機械制圖標準的規(guī)定,對夾具總裝圖中的各個零件進行編號,并在標題欄上方畫出零件明細表及填寫具體信息。如圖7-17所示。6. 繪制非標準夾具零件圖根據(jù)夾具總裝圖,拆畫非標準零件的零件圖。標準零件按照國標要求標注出具體的規(guī)格型號。非標準零件的零件圖如圖7-18、圖7-19和圖7-20所示。圖 7-17 夾具總裝圖圖 7-18 夾具體圖 7-19 菱形銷圖 7-20 定位心軸定位元件:支撐釘和V型塊支撐釘限制3個自由度,分別是:Z方向,X,Y旋轉(zhuǎn)。V型塊限制2個自由度,分別是X,Y方向。因為鉆孔的位置屬于圓周均布,所以使用不完全定位,合理。夾緊元件:雙頭螺柱,活節(jié)螺栓,鉸鏈壓板,螺母,組成的單個螺旋夾緊機構(gòu)。導向元件:快換鉆套,襯套,鉆套螺釘。用來導向麻花鉆,擴刀,鉸刀。設計說明書題目:輸出軸工藝規(guī)程及夾具設計摘 要本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。輸出軸加工工藝規(guī)程及鉆孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析,了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設計,選擇設計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設計中注意改進。關鍵詞:工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目錄ABSTRCT3序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二. 工藝規(guī)程設計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線42.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時8三 夾具設計143.1問題的提出143.2定位基準的選擇143.3切削力和夾緊力的計算153.4定位誤差分析163.5夾具設計及操作的簡要說明16總 結(jié)17致 謝19參 考 文 獻2021序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。輸出軸的加工工藝規(guī)程及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。一 零件的分析1.1零件的作用輸出軸的作用:定位,支撐,傳動動力及扭矩的作用。1.2零件的工藝分析輸出軸有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1:以右端面和外圓為基準的加工面,這組加工面主要是車左端面及外圓。2:以左端面及外圓為基準的加工面,這組加工面主要是其他端面及孔的加工。二. 工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式45剛的可鍛性好,因此可用鍛造的方法因為是成批生產(chǎn),采用模鍛的方法生產(chǎn)鍛件毛坯,既可以提高生產(chǎn)率,又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。2.2基面的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求:(1)粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。(2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如:機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。(3) 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。(4) 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經(jīng)初加工。(5) 粗基準應避免重復使用,因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?;鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取右端面和外圓作為定位基準,。精基準的選擇應滿足以下原則:(1)“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準,避免基準不重合引起的誤差。(2)“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設計與制造。(3)“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應選擇該加工表面本身為精基準,該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。(4)“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時,可采用“互為基準”方法,反復加工。(5)所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以已經(jīng)加工好的左端面和外圓為定位精基準,加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合的時候,應該進行尺寸換算,這在以后還要進行專門的計算,在此不再重復。2.3制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案:方案一1 模鍛毛坯2粗車輸出軸前后端面3鉆2-B6/15中心孔4粗車外圓50、60、65、176及各端面,倒角C15精車外圓50、60、656精車前后端面7對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS8粗車階梯孔50、809精車階梯孔80,倒角C110研磨中心孔11磨削55、60、65外圓12鉆擴鉸孔10-20孔,倒角C113鉆斜孔2-814銑鍵16515去毛刺,修整16檢驗、入庫方案二1 模鍛毛坯2粗車輸出軸前后端面3鉆2-B6/15中心孔4粗車外圓50、60、65、176及各端面,倒角C15對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS6粗車階梯孔50、807研磨中心孔8鉆擴鉸孔10-20孔,倒角C19鉆斜孔2-810銑鍵16511去毛刺,修整12檢驗、入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一對右端面和外圓采用粗車和精車加工,對左端面采用粗車和精車加工,工序安排緊湊合理,可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。而方案二只采用粗車一個工序,不能保證加工精度要求,綜合考慮我們選擇方案一。具體的加工路線如下1 模鍛毛坯2粗車輸出軸前后端面3鉆2-B6/15中心孔4粗車外圓50、60、65、176及各端面,倒角C15精車外圓50、60、656精車前后端面7對工件進行調(diào)質(zhì)處理至200HBS8粗車階梯孔50、809精車階梯孔80,倒角C110研磨中心孔11磨削55、60、65外圓12鉆擴鉸孔10-20孔,倒角C113鉆斜孔2-814銑鍵16515去毛刺,修整16檢驗、入庫2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差,由鍛造可直接獲得。2、 輸出軸的端面由于輸出軸端面要與其他接觸面接觸,查相關資料知余量留2mm比較合適。3、輸出軸的孔毛坯為空心,鍛造出孔??椎木纫蠼橛贗T7IT8之間,參照參數(shù)文獻,確定工藝尺寸余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時工序:車右端面和外圓1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?,F(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時, t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序:車左端面和外圓1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=92m/min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 545r/min與545r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為575r/min?,F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5)切削工時,按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序:精車右端面和外圓1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?,F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5)切削工時,按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;t=i=0.4833(min)工序:銑鍵槽 1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀,刀片采用YG8,,。2. 決定銑削用量1) 決定銑削深度 因為加工余量不大,一次加工完成2) 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取3) 計算工時切削工時:,則機動工時為 工序:鉆,擴,絞10-20孔工步一鉆孔至18確定進給量:根據(jù)參考文獻表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工11孔時屬于低剛度零件,故進給量應乘以系數(shù)0.75,則根據(jù)Z525機床說明書,現(xiàn)取切削速度:根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14,查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書,取,故實際切削速度為切削工時:,則機動工時為工步二:擴孔利用鉆頭將孔擴大至,根據(jù)有關手冊規(guī)定,擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機床說明書,選取則主軸轉(zhuǎn)速為,并按車床說明書取,實際切削速度為切削工時:,則機動工時為工步3:鉸孔根據(jù)參考文獻表2-25,得查參考文獻表4.2-2,按機床實際進給量和實際轉(zhuǎn)速,取,實際切削速度。切削工時:,則機動工時為三 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。由指導老師的分配工序的鉆擴鉸10-20孔的鉆床夾具。3.1問題的提出 本夾具主要用于鉆擴鉸10-20孔,精度要求不高,和其他面沒有任何為主度要求,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。3.2定位基準的選擇基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能,基準分為設計基準和工藝基準兩大類。1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準,稱為設計基準。2. 工藝基準零件在工藝過程中所采用的基準,稱為工藝基準。工藝基準按用途不同,又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。(1)裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準,稱為裝配基準。(2)測量基準測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準,稱為測量基準。(3)工序基準在加工工序中,用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準,稱為工序基準。(4)定位基準工件定位時所采用的基準,稱為定位基準。本道工序鉆擴鉸10-20孔,精度不高,因此我們采用已加工好的端面和外圓定位,因為孔徑自身較小,切削力較小,因此不在采用其他的輔助定位,鉸鏈壓板的壓緊力即可以滿足要求。3.3切削力和夾緊力的計算由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工,鉆削力。由切削手冊得:鉆削力 式(5-2)鉆削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工藝孔時,夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.4定位誤差分析一批工件在卡具中定位時,各個工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時造成的加工表面相對工序基準的誤差。形成原因有兩個,一是由于定位基準 與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。根據(jù)零件圖可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知孔的形狀公差為0.28,根據(jù)經(jīng)驗公式,易知此結(jié)果符合。3.5夾具設計及操作的簡要說明使用支撐釘和V型塊定位,鉸鏈壓板的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套,當導向的鉆套磨損后,我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度,這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率,適合于大批量生產(chǎn)???結(jié)這次設計是大學學習中最重要的一門科目,它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來,進行理論聯(lián)系實際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,來完成本次設計。這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等; 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識; 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高;再次體會到理論與實踐相結(jié)合時,理論與實踐也存在差異?;仡櫰鸫舜卧O計,至今我仍感慨頗多,的確,從選題到完成定稿,從理論到實踐,在整整一學期的日子里,可以說學到了很多很多的的東西,同時鞏固了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正的實用,在生產(chǎn)過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題,當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次畢業(yè)設計,讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。這次設計雖然順利完成了,也解決了許多問題,也碰到了許多問題,老師的辛勤指導下,都迎刃而解。同時,在老師的身上我也學得到很多額外的知識,在此我表示深深的感謝!同時,對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝!致 謝這次設計使我收益不小,為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊,由于經(jīng)驗不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得,與指導老師的細心指導是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導老師,特別是每次都放下她的休息時間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成,她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜,她不僅在學業(yè)上給我以精心指導,同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷,除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外,她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊,李益民主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年3.機床夾具設計,哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編,上??茖W技術(shù)出版社出版,1983年4.機床夾具設計手冊,東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編,上??茖W技術(shù)出版社出版,1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊,上??茖W技術(shù)出版社,1981年10月6.機械制造工藝學,郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年
收藏