0066-工藝夾具-減速箱體零件工藝規(guī)程及銑尺寸159兩側(cè)面銑床夾具設(shè)計(jì)
0066-工藝夾具-減速箱體零件工藝規(guī)程及銑尺寸159兩側(cè)面銑床夾具設(shè)計(jì),工藝,夾具,減速,箱體,零件,規(guī)程,尺寸,側(cè)面,銑床,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)第一章 緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。減速器箱體零件的工藝設(shè)計(jì)及其銑削159mm兩平面的夾具的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了大學(xué)階段的所有課程后的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力。另一方面能讓我們熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)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,保證零件的加工質(zhì)量。我們通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效,省力,經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。同時(shí)能掌握與設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱,出處,能夠熟練運(yùn)用。不過由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。第二章 工藝設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用1.1.1.1. 減速器箱體是減速器的重要組成零件,它將有關(guān)零件(軸、套、齒輪)連接在一起,保證它們之間有正確的相對位置關(guān)系,使它們能按一定的傳動(dòng)關(guān)系協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)。因此,箱體的加工質(zhì)量對機(jī)械精度、性能和使用壽命都有直接關(guān)系。減速器的作用(1)降速同時(shí)提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比,但要注意不能超出減速器額定扭矩。 (2)速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。所以在日常的生活工作中運(yùn)用得非常廣泛,也起到非常重要的的作用。2.1.2 零件的工藝分析減速箱體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、加工面多、技術(shù)要求高、機(jī)械加工的勞動(dòng)量大。因此箱體結(jié)構(gòu)工藝性對保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本有重要意義。減速箱體幾個(gè)加工表面它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:.是159兩側(cè)面要保證一定的平行度要求平行度公差為0.05mm。.箱體底面與側(cè)面都有一定的垂直度要求垂直度公差為0.05mm。.52H8孔與185H8孔有一定的平行度要求平行度公差為0.05mm;且有一定的位置要求,保證相互位置尺寸為1640.045mm;與側(cè)面也有一定的位置要求尺寸偏差為800.035mm。.50H8兩孔與52H8孔有一定的位置要求,保證相互位置尺寸為920.031mm;且50H8兩孔之間有一定的平行度要求平行度公差為0.05mm。與側(cè)面也有一定的垂直度要求垂直度公差為0.05mm。2.2毛坯的選擇與設(shè)計(jì)及基準(zhǔn)的確定2.2.1確定毛坯制造形式減速箱體零件材料為HT200??紤]到零件形狀復(fù)雜、有腔形、制造精度、機(jī)械性能、壽命及批量(年產(chǎn)1萬件) ;可選擇金屬型鑄造以提高毛坯精度、減少加工余量。查閱機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊P498表6-68。金屬型鑄造,鑄造精度CT(按GB6414-86或HB6103-86)在6-9之間。金屬型鑄造的工藝方法與特點(diǎn)是以金屬型摸腔上覆以涂層作為型腔,有時(shí)輔以砂芯作為內(nèi)腔的鑄造方法。鑄造冷卻速度快,鑄件內(nèi)部組織嚴(yán)密,機(jī)械性能較高,單位生產(chǎn)面積產(chǎn)量高。適于成批與大量生產(chǎn),一般不宜于單件或少量生產(chǎn)。常用于減數(shù)箱體的鑄件生產(chǎn)。查閱機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊P516表6-90。金屬型鑄造成批生產(chǎn)灰鑄鐵的鑄造尺寸公差等級要求為CT7-9,取CT8。鑄件公差按HB6130-86。查閱機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊P510表6-79。取鑄造斜度為3查閱機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊P512表6-85(HB6130-86)。鑄件基本尺寸在400-630之間,公差等級為CT8,則鑄件尺寸公差值取2.6。未注明鑄件圓角半徑R3。鑄件基本尺寸偏差為1.3。在確定毛坯制造形狀時(shí)應(yīng)考慮各加工表面的余量還應(yīng)考慮是否需要制出工藝凸臺(tái)以利于工件的裝夾;是一個(gè)零件制成一個(gè)毛坯還是多個(gè)零件合成一個(gè)毛坯;那些表面不需要制出;鑄件分型面、拔模斜度及鑄造圓角;最后繪制出毛坯圖,并要決定毛坯的結(jié)構(gòu)特征及各項(xiàng)技術(shù)條件。2.2.2 基準(zhǔn)的選擇正確選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是保證零件加工精度的關(guān)鍵。 定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)、粗基準(zhǔn)、輔助基準(zhǔn)。在最初加工工序中,只能用毛坯上未經(jīng)加工的表面為定位基準(zhǔn)(粗基準(zhǔn)),在后續(xù)加工工序中,用也加工表面作為定位基準(zhǔn)(精基準(zhǔn))。在制定工藝規(guī)程時(shí),應(yīng)先考慮選擇怎樣的精基準(zhǔn)以保證達(dá)到精度要求并把各加工加工出來,另外,為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度,可在工件上某部位做一輔助基準(zhǔn),用以定位。粗基準(zhǔn)的選擇。對于箱體類零件應(yīng)先加工面后加工孔再以面為基準(zhǔn)加工孔。根據(jù)有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(當(dāng)零件有不加相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)。)先以159底面作為粗基準(zhǔn)加工其它工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn);若零件有幾個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求較高的表面為粗基準(zhǔn)面,因?yàn)槠渌媾c尺寸159底面都有垂直度要求。精基準(zhǔn)的選擇。應(yīng)遵循“基準(zhǔn)重合及統(tǒng)一”原則,選擇面積較大的平面或孔及其組合。因此應(yīng)選擇159端面作為精基準(zhǔn),有利于夾緊及定位。2.3工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)2.3.1 制定工藝路線零件機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程的中心問題,其內(nèi)容包括定位基準(zhǔn)、確定夾緊方法、選擇各加工表面的加工方法、安排加工順序及組織整個(gè)加工工藝過程中各個(gè)工序的內(nèi)容、確定各個(gè)工序所采用機(jī)床設(shè)備和工藝裝備等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)經(jīng)過分析比較選擇比較合理的方案。為方便描述各加工平面,參見圖(2-1)(圖2-1) 根據(jù)減速箱體零件為大批生廠,所以采用通用機(jī)床,配以專用的夾具、刀具,并考慮工序集中,以提高生產(chǎn)率,減少機(jī)床數(shù)量,降低生產(chǎn)成本。經(jīng)零件工藝分析,零件毛坯為金屬模,機(jī)械造型,并經(jīng)人工時(shí)效處理消除鑄件內(nèi)應(yīng)力,改善工件的可切削性先確定工藝路線如下:方案一:工序 銑159兩端面、(基準(zhǔn)面)。刀具:端銑刀,機(jī)床:X62; 工序 銑面、(為基準(zhǔn))。刀具:圓柱銑刀,機(jī)床:X51; 工序 鏜孔185mm、310mm (為基準(zhǔn))。刀具:鏜刀, 機(jī)床:T616; 工序 銑面(為基準(zhǔn))。刀具:端銑刀,機(jī)床:X62; 工序 鏜面(為基準(zhǔn))。刀具:鏜刀,機(jī)床:T616; 工序 粗、半精鏜孔52H8(為基準(zhǔn))。刀具:鏜刀,機(jī)床:T616; 工序 粗、半精鏜階梯孔50H8(為基準(zhǔn))。刀具:鏜刀,機(jī)床:T616; 工序 配作螺紋孔;工序 檢查。方案二:工序 銑159的端面 (為基準(zhǔn))。 工序 銑159的端面(為基準(zhǔn))。 工序 銑面、(為基準(zhǔn))。 工序 銑面 (為基準(zhǔn))。 工序 鏜孔185mm、310mm (為基準(zhǔn))。工序 鏜面(為基準(zhǔn))。 工序 粗、半精鏜孔52H8(為基準(zhǔn))。 工序 粗、半精鏜孔50H8(為基準(zhǔn))。機(jī)床:T616; 工序 配作螺紋孔;工序 檢查。2.3.2 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是159的兩端面一起在臥式銑床上加工,然后以端面為基面加工其它面,面和孔加工順序比較混亂。而且查各種數(shù)據(jù)顯示工件的尺寸不適合在臥式銑床上加工;方案二則與一有所不同,159兩端面分開加工,先加工面再以面為基準(zhǔn)加工孔;兩者比較可以看出,第二方案比第一方案合理,位置精度也較易保證,定位及夾緊等都比較方便;但方案二也有不合適的地方,面、可以一起加工減少裝夾次數(shù)及夾具設(shè)計(jì),因此可以合為一道工序,面、可以同時(shí)裝夾(一個(gè)夾具裝夾兩個(gè)工件,詳見夾具設(shè)計(jì))互為基準(zhǔn)加工。改進(jìn)的工藝過程如下:工序 銑159兩端面、,以尺寸159的另一底面為粗基準(zhǔn);工序 銑面、,以尺寸159的一個(gè)端面為基準(zhǔn);工序 銑面,以尺寸159的底面及面為基準(zhǔn);工序 鏜面,以159的底面及面為基準(zhǔn);工序 粗、半精鏜孔185mm、310mm ,以尺寸159的底面及側(cè)面為基準(zhǔn);工序 粗、半精鏜孔52H8 ,以185mm的孔及長235mm的面為基準(zhǔn); 工序 鏜孔50H8,以長為235mm面及52mm孔為基準(zhǔn);工序 配作螺紋孔;工序 檢查。27第三章 工序設(shè)計(jì)3.1加工設(shè)備與工藝裝備的確定“減速器箱體”零件材料HT200,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用金屬型鑄造毛坯。鑄造精度CT8,表6-90,P516;鑄造斜度3,表6-79,P510;未注明圓角半徑R3;查書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊。選出每一步加工工序所用的機(jī)床、刀具、夾具、量具如下:工序 銑159兩端面、:立式銑床X53K、端面銑刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺;工序 銑面、:立式銑床X51、圓柱銑刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺;工序 銑面:立式銑床X52K、端面銑刀、專用夾具、多用游標(biāo)卡尺;工序 鏜面:臥式鏜床T616、硬質(zhì)合金鏜刀、深度游標(biāo)卡尺;工序 粗、半精鏜孔185mm、310mm:臥式鏜床T616、硬質(zhì)合金鏜刀、專用夾具、深度游標(biāo)卡尺;工序 粗、半精細(xì)鏜孔52H8:臥式鏜床T4163、硬質(zhì)合金鏜刀、專用夾具、多用游標(biāo)卡尺;工序 鏜孔50H8:臥式鏜床T616、硬質(zhì)合金鏜刀、專用夾具、多用游標(biāo)卡尺;3.2工序尺寸、公差與加工余量的確定 鑄件加工余量等級F,表3-1,P78;鑄件機(jī)械加工余量查表3-3,P80;鑄件尺寸公差查表3-6,P84;見書機(jī)械加工余量與公差手冊。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:(表3-1)加工表面加工內(nèi)容加工余量(mm)精度等級工序尺寸(mm)粗糙度(um)工序余量(mm)最小最大端面鑄件8CT81671.3銑削8IT96.37.99.4底面鑄件 3 CT82381.0銑削 3 IT912.52.8154.185235mm端面鑄件3 CT84072.1 銑削3 IT96.3 2.86 5.24銑面80mm鑄件 4 CT8銑削 4 IT96.3 4 4.28鏜面鑄件 3.5 CT8鏜削 3.5 IT116.3 2.6 4.54鏜孔185H8鑄件 5 CT8半精鏜 1.5 IT8 3.2 1.21 1.572粗鏜 3.5 IT11 6.3 3.21 3.79鏜孔310mm鑄件 7CT83031.1鏜孔 7 IT1212.5 5.99.81鏜孔52H8鑄件 8CT8441.3半精鏜 1.5 IT83.21.311.546粗鏜 6.5 IT116.35.26.69鏜孔50H8鑄件 5 CT8451.0半精鏜 1.5 IT83.21.251.562粗鏜 3.5 IT116.32.54.75鏜階梯孔82鑄件 32 CT8半精鏜 2 IT83.21.72.087粗鏜 30 IT116.329.93830.3623.3切削用量及時(shí)間定額的確定3.3.1工序:銑端面80mm加工要求:銑面80mm,表面粗糙度6.3um。機(jī) 床:X63臥式銑床刀 具:硬質(zhì)合金端面銑刀YG6,Z=6,=90計(jì)算銑削用量: 1) 銑削深度=4mm2) 每齒進(jìn)給量 =0.3mm/z,表3-28,P108機(jī)械制造工藝手冊。3) 切削速度 查表3-30機(jī)械制造工藝手冊。取V=1.5m/s即90m/s。根據(jù)刀具采用套式面銑刀,表12-113,P1099機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊。=100,Z=6。則: (式3-1)根據(jù)X63臥式銑床說明P228附表4-17-1取=300r/min則實(shí)際切削速度 (式3-2)當(dāng)=300r/min時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量查附表4-17-2,P229取=600mm/min4)(式3-3)切削工時(shí)的計(jì)算: (式3-4)表7-7,P305機(jī)械制造工藝手冊。=80mm, =0.5(100-)+2=22mm =2mm3.3.2工序:粗、半精鏜孔52H8工件材料:HT200、金屬型鑄造加工要求:粗、半精鏜孔52H8,表面粗糙度為3.2um機(jī) 床:T4163坐標(biāo)鏜床刀 具:刀具材料為硬質(zhì)合金、YG8、刀桿尺寸為12mm12mm,長度為500mm。 (一)計(jì)算切削用量:粗鏜孔至50.5mm,單邊余量Z=3.25mm,=3.25mm,一次加工確定進(jìn)給量查表3-13,P93機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊,加工鑄鐵,f=0.03-0.16mm/r.根據(jù)T4163鏜床主軸進(jìn)給量。取f=0.15mm/r根據(jù)有關(guān)手冊,取V=100m/min則=612r/min查表4-7-1,P213機(jī)械制造工藝手冊。T4163坐標(biāo)鏜床主軸轉(zhuǎn)速取=612r/min鏜削工時(shí):P299表7-1機(jī)械制造工藝手冊。 (式3-5) 半精鏜孔至52mm,單邊余量0.75mm一次加工確定進(jìn)給量查表3-22,P101機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊根據(jù)鏜床主軸進(jìn)給量取f=0.10mm/r查表3-19,P98機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊。V=1.333-1.83m/min,取V=0.18m/min。則: (式3-6)根據(jù)T4163主軸轉(zhuǎn)速工時(shí)定額 P299,表7-1機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊。 3.3.3工序:銑159mm端面加工要求:銑159mm端面,表面粗糙度6.3。機(jī) 床:X53K立式銑床。刀 具:套式面銑刀(B類),D=160mm,=40mm, =56mm,H=63mm,Z=8(粗加工),=90。查自表12-113可轉(zhuǎn)位面銑刀(摘自GB5342-85),P1099機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊。 (圖3-1)計(jì)算銑削用量: 1 銑削深度=8mm(在兩個(gè)工步中均分為四)2 每齒進(jìn)給量 =0.1mm/r,表3-28,機(jī)械制造工藝手冊P108王紹俊主編。3 切削速度 查表3-30,機(jī)械制造工藝手冊P113王紹俊主編。取V=1.5m/s即90m/s。根據(jù)刀具采用套式面銑刀,表12-113,P1099機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊張耀宸主編。=160,Z=8則根據(jù)(式3-6)查閱機(jī)械制造工藝手冊立式銑床說明P226附表4-16-1。取=190r/min則實(shí)際切削速度: (式3-7)計(jì)算銑削工時(shí):當(dāng)=190r/min(式3-8)取工作臺(tái)的進(jìn)給量=156mm/min。查閱機(jī)械制造工藝手冊P226表4-16-2立式銑床X53K工作臺(tái)橫向進(jìn)給量。由于工件在工作臺(tái)上的縱向最大尺寸為428mm,立銑刀直徑為160mm??煞譃?次走刀完成銑削工步一,由于工步二和工步一情況幾乎一樣,故以下只需算工步一再乘以2就可得工序銑削159mm兩平面總時(shí)間,如圖3-2所示。查閱表7-7,P305機(jī)械制造工藝手冊王紹俊主編。可得公式:;(式3-9);(式3-10)。第一次走刀:第1段:l=457.93mm,B=129.38mm; 第2段:l=15mm,B=15mm; 第3段:l=185.21mm,B=32mm 則:第1段:=0.5(160-)=32.94mm =(457.93+32.94+3)/156=3.17min; 第2段:=0.5(160-)=0.35mm =(15+0.35+3)/156=0.12min;第3段:=0.5(160-)=1.62mm =(185.21+1.62+3)/156=1.22min; 第一次走刀時(shí)間T=3.17+0.12+1.22=4.51min(圖3-2)第二次走刀:第1段:l=502mm,B=160mm; 第2段:l=15mm,B=15mm; 第3段:l=300mm,B=160mm 則:第1段:=0.5(160-)=80mm =(502+80+3)/156=3.75min; 第2段:=0.5(160-)=0.35mm =(15+0.35+3)/156=0.12min; 第3段:=0.5(160-)=80mm =(300+80+3)/156=2.46min; 第二次走刀時(shí)間:T=3.75+0.12+2.46=6.33min第三次走刀:第1段:l=384.03mm,B=138mm; 第2段:l=288mm,B=108mm 則:第1段: =0.5(160-)=39.52mm =(381.03 +39.52+3)/156=2.72min;第1段: =0.5(160-)=20.96mm =(288 +20.96+3)/156=2.00min; 第三次走刀時(shí)間:T=2.72+2.00=4.72min 該工步銑削總工時(shí)即3次走刀總銑削時(shí)間: T=4.51+6.33+4.72=15.56min. 工序I(銑159兩平面)銑削所用總時(shí)間即2次工步時(shí)間的總和。因?yàn)楣げ?和工步1在同一夾具中同樣的裝夾,只是把工件對調(diào),高度發(fā)生了變化而銑削表面的分布和面積均未發(fā)生變化,兩次工步所用時(shí)間相同。 工序I總切削時(shí)間: T=15.562=31.12min第四章 夾具設(shè)計(jì)4.1 任務(wù)的提出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)與指導(dǎo)老師協(xié)商,由本人設(shè)計(jì)第I道工序。設(shè)計(jì)銑159兩端面工序的專用夾具,夾具用于立式銑床X53K。查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊表3-9-303-9-32立式銑床聯(lián)系尺寸,以便在設(shè)計(jì)專用銑床夾具的過程中考慮夾具與銑床是否能夠配合。刀具為硬質(zhì)合金套式面銑刀,參見P1099機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊張耀宸主編,表12-113。4.2 定位方案及定位元件的確定考慮加工平面只需要限工件三個(gè)自由度。即Z方向的移動(dòng),繞X軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞Y軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)工件用兩個(gè)支承板限制就能限制這三個(gè)自由度。支承板選用標(biāo)準(zhǔn)件A20120 GB2236-80,查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P272。支承同一工件的另一支承板如選用三孔的A20180 GB2336-80會(huì)短一些,所以設(shè)計(jì)比該標(biāo)準(zhǔn)件長的支承板,具體詳見零件圖。4.3夾緊方案與夾緊機(jī)構(gòu)的確定裝夾采用液壓機(jī)動(dòng)裝夾,通過液壓缸內(nèi)活塞桿的移動(dòng),帶動(dòng)滑筒內(nèi)滑塊的移動(dòng),在有滑塊帶動(dòng)推桿端部的壓塊對工件產(chǎn)生向下的夾緊力,限制工件Z方向的自由度。由于三組推桿滑塊呈分布,所以該夾緊方式限制了工件繞X軸方向的自由度和繞Y軸方向的自由度。壓塊和工件表面所產(chǎn)生的摩擦力平衡了刀具銑削時(shí)所產(chǎn)生的周向切削力。如加緊機(jī)構(gòu)的示意圖(4-1)所示;推桿和壓塊對工件作用見圖(4-2。)(圖4-1)(圖4-2)4.4 對刀裝置的確定為了提高效率,可以同時(shí)加工兩個(gè)工件的159mm相反兩個(gè)表面。對刀塊設(shè)計(jì)成階梯狀,可以兩次對刀。如圖(4-3)(圖4-3)4.5 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.5.1夾具體方式的確定夾具體是夾具的基本件,它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體,而且還要考慮工件裝卸的方便。因此,夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求。夾具體毛坯制造方法的選擇 綜合考慮結(jié)構(gòu)合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)型、標(biāo)準(zhǔn)化以及各種夾具體的優(yōu)缺點(diǎn)等,選擇夾具體毛坯制造方法為鑄造夾具體;夾具體的外形尺寸:、 具有足夠的強(qiáng)度和剛度;、結(jié)構(gòu)簡單、輕便,在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊,體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸;、安裝穩(wěn)定牢靠;、結(jié)構(gòu)的工藝性好,便于制造、裝配和檢驗(yàn);、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度; 、清理方便。4.5.2 夾具的裝配在繪制夾具總圖時(shí),根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置及其輔助機(jī)構(gòu)在總體上的配置,夾具體的外形尺寸便已大體確定。然后進(jìn)行造型設(shè)計(jì),再根據(jù)強(qiáng)度和剛度要求選擇斷面的結(jié)構(gòu)形狀和壁厚尺寸。夾具體的壁厚50mm(主要承重處為100mm),長度1435mm,寬度430mm(略大于X53K立式銑床工作臺(tái)寬度);根據(jù)設(shè)計(jì)要求,夾具體上設(shè)計(jì)有螺孔、銷孔,并且要求定位件和夾緊機(jī)構(gòu)的銷孔在裝配時(shí)配作。為了滿足夾具中液壓缸的裝配,采用的嵌入式的設(shè)計(jì)。將液壓缸直接嵌入夾具體中,見圖(4-4)所示。(圖4-4)4.5.3夾具的精度要求夾具的精度都應(yīng)比工件要求的精度高,才能加工出合格的工件。精度高出的部分稱為夾具的精度儲(chǔ)備或精度裕度。精度裕度用來補(bǔ)償加工中的各項(xiàng)誤差及定位、導(dǎo)向元件的磨損。當(dāng)然精度裕度越大,加工工件的質(zhì)量越穩(wěn)定,夾具的易損件的使用壽命也越長。但從另一方面看,精度裕度越大,必須要求夾具的制造精度越高,從而會(huì)急劇增加夾具的制造成本,工件的加工成本也隨之增加;反之,夾具制造的精度越小,將會(huì)使夾具在夾具中易損件主要是定位、導(dǎo)向元件需頻繁地更換,維修周期短,增加維修費(fèi)用,從而增加了工件的加工成本。所以夾具精度的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是:應(yīng)使夾具的設(shè)計(jì)精度與工件的加工精度要求相適應(yīng),不可盲目地提高夾具的精度要求。但多大的 經(jīng)濟(jì)裕度才算合適呢?從原則上講對加工精度要求高的工件,夾具的精度只能略高于工件要求的加工精度,即減小夾具的經(jīng)濟(jì)裕度。這雖然會(huì)使易損件使用期限縮短,更換頻繁,但仍比提高夾具的制造精度經(jīng)濟(jì)、合理。對加工精度要求不高的工件,夾具的設(shè)計(jì)精度要求應(yīng)以夾具制造車間的平均經(jīng)濟(jì)精度為下限而不必過低。4.5.4夾具使用注意事項(xiàng)、保養(yǎng)及維護(hù)(1)使用前對限位尺寸檢查是否還保持正確位置;(2)如果擋銷磨損超差,可以進(jìn)行打磨修復(fù);如果擋板、插銷、支承釘磨損超差,可以重新組裝,錯(cuò)開磨損部位后繼續(xù)使用;(3)使用后需注意。4.6夾緊力的計(jì)算4.6.1切削力的計(jì)算銑削力的計(jì)算:見表1-2-9銑削切削力的計(jì)算公式,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P35??傻锰间摿姷躲娤髁τ?jì)算公式:P=(式4-1)P-銑削力(N); t-銑削深度(mm), t=4mm;-每齒進(jìn)給量(mm), =0.1mm/z;D-銑刀直徑(mm), D=160mm;B-銑削寬度(mm), B=160mm;n-銑刀每分鐘轉(zhuǎn)數(shù), n=190r/min;Z-銑刀齒數(shù), Z=8。P=P=P=5617.09N4.6.2加緊力的計(jì)算計(jì)算加緊力時(shí),通常將夾具和工件看成是一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件手切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對加緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后保證夾緊可靠,在乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:=(式4-2)式中 -實(shí)際所需夾緊力(N); W -在一定條件下,有靜力平衡計(jì)算出的理論夾緊力(N); K -安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計(jì)算: (式4-3)式中:為各種因素的安全系數(shù),見表1-2-1,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P35。取1.5,取1.2(粗加工),取1.2,取1.0(連續(xù)切削),取1.0(機(jī)動(dòng)夾緊),(操作方便),(接觸點(diǎn)確定)。=2.16由于工件只受到圓周方向的切削力,所以只需要圓周方向的摩擦力相等。夾緊力既是工件和牙塊之間的壓力,方向垂直工件向下。由于=P,所以N=P/k(k為工件和牙塊表面間的摩擦系數(shù))。W=N=P/k=5617.09N/0.7=8024.41N=2.168024.41N=17332.73N2=34665.45N4.7 定位誤差的分析機(jī)械加工過程中,產(chǎn)生加工誤差的因素很多。在這些因素中,有一項(xiàng)因素與機(jī)床家具有關(guān)。使用夾具時(shí),加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。為了滿足工序加工要求,必須使工序中各項(xiàng)加工誤差之總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。參閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P24表1-1-12。 (式4-4)式中:-與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差; -與工序中除夾具外其他因素有關(guān)的誤差; -工序公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: (式4-5)式中:-夾具相對于機(jī)床成型運(yùn)動(dòng)的位置誤差; -夾具相對于刀具位置的誤差; -工件在夾具中的定位誤差; -工件在夾具中被夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊誤差; -夾具磨損所造成的加工誤差。由式(1-1)可知,使夾具加工工件時(shí),應(yīng)盡量減小與夾具有關(guān)的加工誤差,在保證工序加工要求的情況下,留給加工過程中其他誤差的因素的比例大一些,以便較容易的控制加工誤差。設(shè)計(jì)銑削加工159mm兩平面時(shí)屬于以一個(gè)平面作為定位基準(zhǔn)的情況。定位誤差計(jì)算公式:(式4-6)由圖4-5可得=0.07 圖4-54.8液壓油缸的設(shè)計(jì)4.8.1活塞作用力P的計(jì)算查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊第二版P182表1-6-7?;钊饔昧近似計(jì)算:;(式4-7)-沿活塞作用方向的夾緊力(或力矩)所要求的作用力總和;-考慮各種損失的有效系數(shù),通常?。ㄓ透灼r(shí)取大值);=34665.45N ; 取0.8=43331.81N4.8.2油缸內(nèi)徑及活塞桿直徑的計(jì)算查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊第二版P183表1-6-8。往復(fù)活塞式油缸推力工作時(shí)油缸內(nèi)徑計(jì)算公式:(式4-8) P-活塞最大作用力(N); p-油缸工作壓力(),夾緊油缸一般取; d-活塞桿直徑(m); ,; ,d=0.5D; ,d=0.7D。 取p=4 則:D=104.08mm 取D=110mm,則有d=55mm。4.8.3油缸壁厚的計(jì)算和驗(yàn)算查閱機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊第二版P184表1-6-9。厚壁缸筒(的鍛鑄件油缸)的油缸壁厚驗(yàn)算公式: (cm)(式4-9)(式4-10)鑄鐵缸體材料許用應(yīng)力:,-油缸外徑(cm);D-油缸內(nèi)徑(cm);-試油油壓();-缸體材料許用應(yīng)力();-油缸壓力為時(shí)缸體上最大應(yīng)力()。取=8()則:=12.46(cm)取=130mm代入式中: =44.68即油缸外徑取130mm符合缸體材料許用應(yīng)力。 (圖4-6) 4.8.4油缸設(shè)計(jì)綜述圖4-6簡單表示了針對所設(shè)計(jì)夾具專用的油缸。為了配合夾具的整體要求,后端蓋部分和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊中的范例油缸有所不同。增加了三個(gè)呈分布的耳板,方便油缸和夾具體的裝配又不影響工件和夾具體的裝配。油缸主要由以下部分組成,分別是:前端蓋、后端蓋、缸體、活塞、活塞桿、彈簧、密封圈以及連接用的螺釘。除油缸后端蓋有變化外其余部分均按機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊中的范例油缸所設(shè)計(jì),故以下圖(4-7)為油缸后端蓋。圖(4-7)第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目,它要求我們把大學(xué)四年里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來,進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,來完成本次設(shè)計(jì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了自己自學(xué)的能力,學(xué)會(huì)了翻閱資料、查找國家標(biāo)準(zhǔn)。從資料書中了解了許多工藝設(shè)計(jì)知識(shí)。 設(shè)計(jì)中肯定還有很多不足之處,再次懇請各位老師給于指正,不吝賜教,非常感激!5.1改進(jìn)方案設(shè)計(jì)夾具時(shí)考慮不周全,想節(jié)約時(shí)間在同一夾具上同時(shí)裝夾兩個(gè)工件,分別加工尺寸159兩平面。但最后才發(fā)現(xiàn)工序一的第二工步,即先分別加工尺寸159一面過后翻面之后,推桿到夾具體的高度并不相等。故設(shè)計(jì)中用固定支承板并不節(jié)約時(shí)間,相反每次翻面裝夾時(shí)還需要換底4mm的支承板還更浪費(fèi)時(shí)間??梢愿某筛?dòng)支承即可改進(jìn)夾具設(shè)計(jì)中這一不足之處。參 考 文 獻(xiàn)1機(jī)床夾具設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980年2機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo),張進(jìn)生主編-北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.9ISBN 7-111-04731-13機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)張捷主編,-成都:西南交通大學(xué)出版社,2006.2 ISBN 7-81104-228-24機(jī)械加工余量與公差手冊馬賢智主編,中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993年5機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊哈爾濱工業(yè)大學(xué),李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 ISBN 7-111-04062-76機(jī)械制圖劉力主編,高等教育出版社,2001, ISBN 7-04-008721-97液壓傳動(dòng)?xùn)|南大學(xué) 章宏甲 上海工業(yè)大學(xué) 黃誼主編,機(jī)械工業(yè)出版社2000.9ISBN 7-111-03745-68機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊張耀宸主編,航空工業(yè)出版社,1993年9機(jī)床夾具設(shè)計(jì)徐發(fā)仁主編,重慶大學(xué)出版社,ISBN 7-5624-0458-510公差配合與技術(shù)測量沈?qū)W勤主編,全國中等職業(yè)學(xué)校機(jī)械專業(yè)教材編寫組編寫-北京,高等教育出版社,1998 ISBN 7-04-006554-111機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊李云主編-機(jī)械工業(yè)出版社,北京,1997.8 ISBN 7-111-05626-412機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊吳宗澤,羅圣國主編;盧頌峰等編-2版-北京,高等教育出版社,1999 ISBN 7-04-005841-313機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊東北大學(xué)機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊編寫組編,冶金工業(yè)出版社出版 ISBN 7-5024-1325-1 14機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊第二版,東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽工學(xué)院,第一汽車制造廠職工大學(xué)遍致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的過程中得到了機(jī)械制造教研室的各位老師的指導(dǎo)與幫助,尤其是指導(dǎo)姜明老師在設(shè)計(jì)過程中的細(xì)心講解和耐心輔導(dǎo),在此表示忠心的感謝!
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類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2019-09-28
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- 關(guān) 鍵 詞:
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工藝
夾具
減速
箱體
零件
規(guī)程
尺寸
側(cè)面
銑床
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
0066-工藝夾具-減速箱體零件工藝規(guī)程及銑尺寸159兩側(cè)面銑床夾具設(shè)計(jì),工藝,夾具,減速,箱體,零件,規(guī)程,尺寸,側(cè)面,銑床,設(shè)計(jì)
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