2161 156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉加工工藝及夾具設計
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156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉加工工藝及夾具設計,學生:錢煜龍,第1章 緒論,1.1 機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程,加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝,就是個加工的籠統(tǒng)的流程。,1.2機械加工工藝流程,制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產(chǎn)綱領,確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對零件進行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量,計算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。
9) 填寫工藝文件。,1.3夾具概述,在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,幫機床夾具設計在企業(yè)的產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。,1.4機床夾具的功能,機床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。
(1)定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
(2)夾緊 工件定位后將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時,受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會松動、脫落。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。,機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。
(1)對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊,它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。
(2)導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置,并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具(鏜模)也具有導向功能。,1.5機床夾具的發(fā)展趨勢,國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應市場激烈的競爭。然而,一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。,第2章156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的加工工藝規(guī)程設計,2.1零件的分析,圖1.1 凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件圖,,,2.2確定生產(chǎn)類型,已知此156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序應當集中;加工設備以通用設備為主,大量采用專用工裝。,2.3確定毛坯,圖2.1 零件毛坯圖,2.4工藝規(guī)程設計,2.4.1選擇定位基準
2.4.2制定工藝路線
2.4.3選擇加工設備和工藝設備
2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定,2.5確定切削用量及基本工時/2.6本章小結,本章節(jié)主要從零件的結構和外型入手分析,從而得出設計毛坯的依據(jù)。再查閱有關資料,設計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上,將兩種方案進行比較,選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時,先選用刀具和機床,再查閱資料找出進給量,由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速,翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。,第3章 鏜孔夾具設計,3.1問題的提出
本夾具主要用來鉆156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉26孔。這個孔距右平面有尺寸精度要求為,與中心孔垂直。因為位置精度要求不高,也無需表面粗糙度要求,故再本道工序加工時主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。,3.2 定位、夾緊方案的選擇,由零件圖可知:在對孔進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔進行了鉆、擴、鉸加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案Ⅰ:選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位,即一面、一短圓柱銷和V型塊定位,夾緊方式可設計圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進行夾緊。
方案Ⅱ:應用一面即撥叉底面,一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位,夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。
方案Ⅲ:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,還有一擋銷定位于大頭孔外端,夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。,,3.3切削力及夾緊力的計算
3.4 誤差分析與計算:該夾具以一個平面和和個定位銷定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
3.5 零、部件的設計與選用,,3.6 夾具設計及操作的簡要說明
如前所述,該工件不但可以采用心軸夾緊、定位,還可設計圓環(huán)套來夾緊,但由于心軸的夾緊有可能破壞其定位,不選用該方式,而設計圓環(huán)套不易裝、取工件,也不選用,為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構)。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。,3.7 本章小結,鏜孔夾具的設計要認真的分析方案,應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,盡可能的考慮多個方面在考慮采取什么樣的夾緊的方案的同時,還要考慮誤差的存在,要選取最適合的鏜孔夾具方案,要考慮怎么去確保零件的尺寸,所以設計夾具是一門很復雜的藝術。,圖3.1 鏜孔夾具裝配圖,第4章 銑床夾具設計,4.1問題的指出:為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。
4.2定位基準的選擇:在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準,稱為定位基準。
4.3 定位方案和元件設計:
根據(jù)工序圖及對零件的結構的分析,本道工序需限制4個自由度,為了增加定位的可靠行,實際限制了其6個自由度。,,4.4 夾緊機構的設計:本夾具采用定位銷和螺絲進行夾緊,同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。
4.5定位誤差的計算
4.6 本章小結,圖4.1銑斜面夾具裝配圖,第5章 檢驗夾具的設計,5.1題的指出:為了提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,保證檢驗效率,降低勞動強度,需要設計檢驗夾具。在檢驗時,主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。
5.2定位基準的選擇:在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準,稱為定位基準。
5.3檢驗夾具設計,圖5.1 檢驗夾具裝配圖,5.4檢驗夾具檢測項目:檢驗夾具主要測量中心距離51.1,及銷孔與中心孔之間的距離14,幾個工件能否正常安裝上去,可以檢驗位置關系是否正確的。
5.5 本章小結,
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