渦輪減速器箱體零件工藝和夾具設(shè)計【鏜左右通孔+鉆3-M10底孔】【蝸輪箱體 兩邊距195】【含10張cad圖紙+文檔全套資料】
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畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)任 務(wù) 書第1頁畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:箱體的機械制造工藝規(guī)程及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)要求及原始數(shù)據(jù)(資料): 本次設(shè)計的任務(wù)是對于給定的箱體零件設(shè)計其工藝規(guī)程,并設(shè)計兩個工序的夾具,畫出它們的裝配圖,并拆畫夾具體的零件圖。 設(shè)計任務(wù):箱體零件的加工工藝規(guī)程制定,并設(shè)計兩個典型工序的夾具。 生產(chǎn)綱領(lǐng):3000件第2頁具體進度如下:1 收集資料,了解工藝規(guī)程設(shè)計的最新發(fā)展動態(tài),初步確定工藝規(guī)程設(shè)計方案,寫出開題報告,完成英文文獻的翻譯。(三周)2 完善工藝規(guī)程,設(shè)計夾具,完成夾具的結(jié)構(gòu)圖。(四周)3 完成兩套夾具的裝配圖繪圖。(四周)4 拆畫夾具體零件圖。(三周)5 整理設(shè)計資料(一周)第3頁畢業(yè)設(shè)計(論文)主要內(nèi)容:1 綜述工藝規(guī)程的發(fā)展2 箱體零件的工藝規(guī)程設(shè)計、夾具設(shè)計及校核3 夾具的UG繪圖方法及在相關(guān)夾具設(shè)計中的應(yīng)用步驟4 設(shè)計結(jié)論學生應(yīng)交出的設(shè)計文件(論文):1 畢業(yè)設(shè)計論文2 零件圖3 零件工藝規(guī)程4 夾具裝配圖及零件圖5 翻譯英文文獻一篇第4頁主要參考文獻(資料):1金屬切削機床夾具設(shè)計手冊,機械工業(yè)出版社2 許生蛟主編,組合夾具手冊(上冊),機械工業(yè)出版社3 趙如福主編,金屬切削加工工藝人員手冊,上??茖W技術(shù)出版社專業(yè)班級 機械制造1102 學 生 馮振宇 要求設(shè)計(論文)工作起止日期 2015.03.23-2015.06.03 指 導 教 師 簽 字 日期 教研室主任審批簽字 日期 系主任批準簽字 日期 1.外文翻譯機械加工零件的工藝及夾具設(shè)計摘 要:本文對機械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進行了分析,確定了機械加工工藝路線,夾具在機械加工中所占的地位和重要性,以及夾具設(shè)計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)關(guān)鍵詞:技術(shù)背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案1 機械加工歷史背景及其意義機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對機械產(chǎn)品的要求越來越高,機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來,我國的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長足發(fā)展,一個具有相當規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來,我國制造業(yè)充分利用國內(nèi)國外兩方面的技術(shù)資源,有計劃地推進企業(yè)的技術(shù)改造,引導企業(yè)走依靠科技進步的道路,使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟效益發(fā)生了顯著變化,為推動國民經(jīng)濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍存在階段性差距。進入二十一世紀,我國發(fā)展經(jīng)濟的主導產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè),特別是在我國加入世貿(mào)組織后,世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲,我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場,因此,我國工業(yè)要想發(fā)展,就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來支持。機械工業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備工業(yè);是科學技術(shù)物化的基礎(chǔ);是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體;是國防建設(shè)的基礎(chǔ);是實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的重要支柱;也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費類機電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)。它對國民經(jīng)濟運行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。2 機械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著社會的發(fā)展,各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中,不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面,離開了機械的操作就談不上效率,因此,從某中角度上來說,一個國家的經(jīng)濟實力、社會地位,和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經(jīng)濟發(fā)展的歷程表明,沒有強大的裝備制造業(yè),就不可能實現(xiàn)國民經(jīng)濟的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化3。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的重要因素,加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展,對于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式,提高國民經(jīng)濟整體素質(zhì),增強我國經(jīng)濟的國際競爭力,保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。3 機械加工工藝規(guī)程制訂3.1 機械加工工藝過程的定義機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀,尺寸,相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響,是整個工藝過程的重要組成部分。3.2 機械加工工藝過程的組成組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 工序是指一個或一組工人,在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設(shè)備、安排作業(yè)計劃和進行質(zhì)量檢驗的基本單元。 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。 當應(yīng)用轉(zhuǎn)位(或移位)加工的機床(或夾具)進行加工時,在一次裝夾中,工件(或刀具)相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進行加工,在每一個工作位置上所完成的那一部分工序,稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù),減少裝夾誤差,提高生產(chǎn)率。 工步是加工表面在切削刀具和切削用量(僅指主軸轉(zhuǎn)速和進給量)都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。 在一個工步中,如果要切掉的金屬層很厚,可分幾次切削,每切削一次就稱為一次走刀。3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件,稱為工藝規(guī)程,它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導性技術(shù)文件。3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原材料和毛坯的供應(yīng),進行機床調(diào)整,專用工藝裝備的設(shè)計與制造,編制生產(chǎn)作業(yè)計劃,調(diào)配勞動力,以及進行生產(chǎn)成本核算等。機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進度計劃和相應(yīng)的調(diào)度計劃,并能做到各工序科學地銜接,使生產(chǎn)均衡、順利,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片,是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片,是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中,以機械加工工藝過程卡片指導生產(chǎn),過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的,用于直接指導工人進行生產(chǎn),多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟在一定的生產(chǎn)條件下,以最少的勞動消耗和最低的費用,按計劃加工出符合圖紙要求的零件,是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下:根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型;分析零件加工的工藝性;選擇毛坯的種類和制造方法;擬訂工藝過程;工序設(shè)計;編制工藝文件。4 夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計的意義在機械行業(yè)中,如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質(zhì)性問題,一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題,其中在設(shè)計夾具的時候就要考慮以上問題,高效的夾具是工件高精度的保證,如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟,這是行業(yè)人急需要解決的。隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務(wù),如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中,這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,和社會市場需要,夾具的設(shè)計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設(shè)計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個重要發(fā)展方向單位 。機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內(nèi)。按照機床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進行特殊的調(diào)整。但是,在實際生產(chǎn)中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產(chǎn)率低而必須把通用夾具進行適當?shù)母倪M;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設(shè)計制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實際的需要。用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合??傊?隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強度,保障生產(chǎn)安全的目的。4.2 夾具的發(fā)展趨勢工業(yè)設(shè)計是人類社會發(fā)展和科學技術(shù)進步的產(chǎn)物,從英國莫里斯的“工藝美術(shù)運動”,到德國的包豪斯設(shè)計革命以及美國的廣泛傳播與推廣,工業(yè)設(shè)計經(jīng)過了醞釀,探索,形成,發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日,工業(yè)設(shè)計已成為一門獨立的專業(yè)學科,并且有一套完整的研究體系。1980年國際工業(yè)設(shè)計協(xié)會理事會(ICSID)給工業(yè)作了明確定義:“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言,憑借訓練,技術(shù)知識,經(jīng)驗及視覺感受,而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工,裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格,叫做工業(yè)設(shè)計。根據(jù)當時的具體情況,工業(yè)設(shè)計師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個方面進行工作,而且需要工業(yè)設(shè)計師對包裝、宣傳、展示,市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術(shù)知識和經(jīng)驗以及視覺評價能力時,這也屬于工業(yè)設(shè)計的范疇”。材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),一方面,技術(shù)制約著設(shè)計;另一方面,技術(shù)也推動著設(shè)計。從設(shè)計美學的觀點看,技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用,只要善于應(yīng)用材料的特性,予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當?shù)募庸すに嚕湍軌騽?chuàng)造出實用,美觀,經(jīng)濟的產(chǎn)品,即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任何設(shè)計都是時代的產(chǎn)物,它的不同的面貌,不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導,新材料,新工藝的出現(xiàn),必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu),新的形態(tài)和新的造型風格。材料,加工工藝,結(jié)構(gòu),產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的,某個環(huán)節(jié)的變革,便會引起整個機體的變化?,F(xiàn)在,機械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同,其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定,但也要滿足其基本要求:在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上,盡可能采用國內(nèi)、外先進工藝技術(shù)和經(jīng)驗。還應(yīng)保證操作者良好的勞動條件。但我國現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗來編制工藝,多半不規(guī)定工步和切削用量,工時定額也憑經(jīng)驗來確定,十分粗略,缺乏科學依據(jù),難以進行合理的經(jīng)濟核算國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件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(yīng)市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔34年就要更新5080左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為1020左右。特別是近年來,數(shù)控機床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用,對機床夾具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本;2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具;5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產(chǎn)率;6)提高機床夾具的標準化程度?,F(xiàn)代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。利用更好的夾具,可以提高勞動生產(chǎn)率,提高加工精度,減少廢品,可以擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。因此,夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件,為了讓夾具有更好的發(fā)展,夾具行業(yè)應(yīng)加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度,加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系,爭取合資與合作,引進技術(shù),這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。參考文獻1:裘愉,組合機床,北京:機械工業(yè)出版社,1995.2:金振華.組合機床及其調(diào)整與使用.北京:機械工業(yè)出版社,1990.3:沈延山.生產(chǎn)實習與組合機床設(shè)計.大連:大連理工大學出版社,1989.4:上海市大專院校機械制造工藝學協(xié)作組編著.機械制造工藝學.福建科學技術(shù)出版社,1996.5:王華坤,范元勛.機械設(shè)計基礎(chǔ).北京:兵器工業(yè)出版社,2000.6:馮辛安.機械制造裝備設(shè)計.北京:機械工業(yè)出版社,1998.7:陳日曜.機械原理.北京:機械工業(yè)出版社,1992.8:方子良.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).上海:上海交通大學出版社,2004.9:劉秋生,李忠文.液壓傳動與控制.北京:宇航出版社,1994.10:陳于萍,周兆元.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京:機械工業(yè)出版社,2005.11:東北重型機械學院等.機床夾具設(shè)計手冊.上海:上??萍技夹g(shù)出版社,1979.12:機械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組.機械設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1987.13:王先逵.機械制造工藝學(上下冊).北京:清華大學出版社,1989.14:崇凱.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南. 15:黃如林,汪群.金屬加工工藝及工裝設(shè)計. 16:魯屏宇.工程圖學.17:馮辛安.機械制造裝備設(shè)計.18:Gell Maurice Materials Science and Engineering,1995,A204:24625119:X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003) 2017.畢業(yè)設(shè)計(論文)箱體的機械制造工藝規(guī)程及夾具設(shè)計【2副】II摘 要本設(shè)計專用夾具的設(shè)計蝸輪減速器箱體零件加工過程的基礎(chǔ)上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情況下,確保比保證精密加工孔很容易。因此,設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明顯的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎(chǔ)過程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個,然后進行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中,除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔單獨過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇,有自鎖機構(gòu),因此,對于大批量,更高的生產(chǎn)力,滿足設(shè)計要求。關(guān)鍵詞:蝸輪減速器箱體類零件;工藝;夾具;IVABSTRACTFoundation design of body parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.Keywords: box type parts; technology; fixture;目 錄摘 要IABSTRACTII1 加工工藝規(guī)程設(shè)計11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工藝分析11.2 蝸輪減速器箱體加工措施21.2.1 孔和平面的加工順序21.2.2 孔系加工方案選擇21.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準的選擇31.3.1 粗基準的選擇31.3.2 精基準的選擇31.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排41.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定61.6確定切削用量及基本工時(機動時間)61.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排222 鏜185-70孔夾具設(shè)計262.1 研究原始質(zhì)料262.2 定位、夾緊方案的選擇262.3切削力及夾緊力的計算262.4 誤差分析與計算282.5定位銷選用282.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明293 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計303.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置303.2 夾具的導向313.3 切削力及夾緊力的計算323.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙353.5 鉆模板363.6定位誤差的分析363.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用383.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)393.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明41總 結(jié)42參 考 文 獻43致謝44421 加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是蝸輪減速器箱體,蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量,蝸輪減速器箱體零件的加工質(zhì)量,并確保組件正確安裝。1.1.2 零件的工藝分析蝸輪減速器箱體類零件圖。蝸輪減速器箱體是一個殼體零件,別安裝在五個平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外,表面還需加工一系列孔??煞秩M加工表面。分析如下:(1)以底平面加工面。這一組加工表面包括:底面銑削加工;4-18mm孔。(2)以185-70孔的支承孔為加工面。這一組包括:185-70孔孔。(3)以40凸臺面為加工面。這一組加工表面包括:40凸臺面銑削加工;M20螺紋孔(4)以230大端面為加工面主要加工表面有以下5個主要加工表面;1.端面 通過粗銑精銑達到1.6精度要求2.內(nèi)圓 粗鏜、半粗鏜、精鏜達到6.3的精度要求3.內(nèi)表面 先粗銑后精銑的3.2的精度要求4.底面 通過粗銑直接使底面精度達到12.55. 凸臺端面 在凸臺端面使其達到12.5的精度要求1.2 蝸輪減速器箱體加工措施由以上分析可知。蝸輪減速器箱體零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保證孔精度比較容易一些。因此,在這個過程中的主要問題是確保和孔的位置精度,應(yīng)對孔與平面間的關(guān)系。由于是大生產(chǎn)量生產(chǎn)。要考慮因素如何滿足提高加工過程中的效率問題。1.2.1 孔和平面的加工順序蝸輪減速器箱體類加工按照先面后孔,按照粗、精加工互相原則。處理應(yīng)遵循先加工面后來加工孔,第一個基準,定位基準的表面處理。然后,整個系統(tǒng)的過程。地基處理的管道應(yīng)遵循這一原則。平平面定位可保證定位牢固可靠,保證各個孔的加工粗糙度和精度。其次,首先先加工面可以去除鑄件不均勻表面,進而孔加工提供前提,也有利于保護刀具。1.2.2 孔系加工方案選擇通過蝸輪減速器箱體的加工方案,應(yīng)選擇符合加工方法,加工精度和加工設(shè)備。主要考慮加工精度和效率,此外還有考慮經(jīng)濟因素。了滿足精度和生產(chǎn)率的要求,應(yīng)選擇在的最終價格。根據(jù)基蝸輪減速器箱體部要求顯示和生產(chǎn)力的要求,目前應(yīng)用在鏜床夾具鏜床組合適于。(1) 鏜套加工(2) 在大批量生產(chǎn)中,加工底座通孔通常是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計和制造要求。當鏜桿的鏜套引導鏜,鏜模的精度直接保證孔的精度。鏜模提高系統(tǒng)抗振動、剛度。同時加工幾個工件的過程。生產(chǎn)效率很高。結(jié)構(gòu)復雜,成本高制造困難,鏜模制造和裝配在夾具誤差鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過鉆孔獲得也受到一定的限制。(2)用坐標鏜方法在現(xiàn)代生產(chǎn)中,不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高,而且可以實現(xiàn)大的品種和數(shù)量,和產(chǎn)品的升級換代,所需時間短。普通的鏜模加工,生產(chǎn)成本高,周期長,難滿足要求,和坐標鏜可以滿足這一要求。鏜加工模板還需要利用坐標鏜床。隨著坐標鏜削的方法,需要蝸輪減速器箱體孔的和在直角坐標轉(zhuǎn)換成的和公差的公差,然后用在笛卡爾坐標系統(tǒng)的運動精度鏜。1.3 蝸輪減速器箱體加工定位基準的選擇1.3.1 粗基準的選擇基準的選擇應(yīng)滿足下列要求:(1)保證每個重要支持均勻的加工余量;(2)保證零件和管壁有一定的差距。了滿足要求,主要支持應(yīng)作主要參考孔。作粗基準輸入軸和輸出軸。因此,主軸承孔的精定位,孔的加工余量必須統(tǒng)一。因與孔的位置,墻是相同的核心的位置。1.3.2 精基準的選擇從孔與孔的位置,孔與平面,平面與平面的位置。精基準的選擇應(yīng)能確保在整個過程的統(tǒng)一的管道基本上可以使用參考位置。從管底座零件圖的分析,支撐孔平行并覆蓋大面積的平面與主軸,適合用作精基準。但與平面定位只能三自由度的限制,如果使用一二孔定位方法對典型的全過程,基本能夠滿足定位要求的參考。最后,雖然是裝配基準,但因它是對垂直主軸承孔的基礎(chǔ)。1.4 蝸輪減速器箱體加工主要工序安排用于零件的批量生產(chǎn),總是首先產(chǎn)生均勻的基準。基管的處理的第一步是處理一個統(tǒng)一的基礎(chǔ)。具體安排第一孔定位粗后,加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后到管道基礎(chǔ)處理已經(jīng)完成,除了個人的過程,作定位基準。因此,孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。工序安排應(yīng)該是盡可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面,然后粗加工孔。螺紋孔銑床的鉆頭,切削力大,也應(yīng)在粗加工階段完成。對于工件,需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔,但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此,工藝方案實際上是用于精加工軸承孔,從而支持擴孔芯棒定位端處理,所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。螺紋孔攻絲時,切削力小,可以分散在后期階段。加工完成后,還要檢驗入庫等操作,衛(wèi)生打掃干凈。工藝路線一:10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫工藝路線二:10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110車粗鏜185-70孔120車精鏜185-70孔130車粗鏜90孔140車精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫根據(jù)加工要求和提高效率時間等因素綜合選擇方案一:10鑄鑄造毛坯20時效時效熱處理30涂涂底漆40銑銑底平面50銑粗銑230大端面60銑精銑230大端面70銑銑90左側(cè)端面80銑銑90右側(cè)端面90銑銑頂部40的凸臺面100鉆鉆、擴、鉸4-18mm110鏜粗鏜185-70孔120鏜精鏜185-70孔130鏜粗鏜90孔140鏜精鏜90孔150鉆鉆孔攻絲3-M10160鉆鉆孔攻絲6-M8170鉆孔攻絲鉆孔攻絲M20螺紋孔180鉆孔攻絲鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔190鉗表面去毛刺200涂涂料210檢檢驗入庫1.5 機械加工余量、工序及毛坯的確定“蝸輪減速器箱體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200材料采用HT200制造。材料是HT200,硬度HB170到240,大批量生產(chǎn),鑄造毛坯。(1)底面的加工余量。根據(jù)要求,面加工分粗、精銑加工余量如下:粗銑:參照工藝手冊第1卷。其余量值規(guī)定,現(xiàn)取。精銑:參照手冊,余量值。(2)螺孔毛坯實心,不沖孔(3)端面加工余量。端面分粗銑、精銑加工。各余量如下:粗銑:參照工藝手冊,其余量規(guī)定,取。(4)螺孔加工余量毛坯實心,不沖孔。1.6確定切削用量及基本工時(機動時間)工序40:銑底平面機床:銑床X52K刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金材料),材料:, ,齒數(shù)。單邊余量:Z=2.2mm所以銑削深度:精銑面余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進給量:?。喝°娤魉俣让魁X進給量:取取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速:按照文獻,取 實際銑削速度: 進給量: 工作臺每分進給量: :,取切削工時被切削層:由毛坯可知, 刀具切入: 刀具切出:取走刀次數(shù)為1機動時間: 機動時間:所以該工序總機動時間工序50:粗銑230大端面機床:銑床X52K刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金材料),材料:, ,齒數(shù)。單邊余量:Z=2.2mm所以銑削深度:精銑面余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進給量:?。喝°娤魉俣让魁X進給量:取,取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速:按照文獻,取 實際銑削速度: 進給量: 工作臺每分進給量: :取切削工時被切削層:由毛坯可知, 刀具切入: 刀具切出:取走刀次數(shù)為1機動時間: 機動時間:所以該工序總機動時間工序60:精銑230大端面機床:銑床X52K刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金材料),材料:, ,齒數(shù)。精銑面余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進給量:?。喝°娤魉俣让魁X進給量:取,取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速:按照文獻,取 實際銑削速度: 進給量: 工作臺每分進給量: :取切削工時被切削層:由毛坯可知, 刀具切入: 刀具切出:取走刀次數(shù)為1機動時間: 機動時間:所以該工序總機動時間工序70 銑90左側(cè)端面1.工步一粗銑左側(cè)面(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀,查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下:D=80mm,=70mm,d=27mm,L=36mm,=30mm,齒數(shù)z=10,根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-146,得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220,根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23,選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程3表4-18得n=255r/min,然后計算實際(1) 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù),主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min,工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min;切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10,表30-9查得=7,。2.工步二 精銑左側(cè)面(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀,查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下:D=80mm,=70mm,d=27mm,L=36mm,=30mm,齒數(shù)z=10,根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r, 。(3)切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-157=124m/min,計算主軸轉(zhuǎn)速,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程3機床主軸轉(zhuǎn)速表,確定n=490r/min,再計算實際切削速度(4)基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù),主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min,工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min;切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10,表30-9查得=7,工序80 銑90右側(cè)端面1.工步一粗銑右側(cè)面(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG6硬質(zhì)合金端銑刀,查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下:D=80mm,=70mm,d=27mm,L=36mm,=30mm,齒數(shù)z=10,根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-146,得 取fz=0.20mm/r 。(3)切削速度的確定 根據(jù)所知的工件材料為HT200,硬度HBS187-220,根據(jù)機械加工工藝師手冊10表30-23,選擇切削速度=65m/min。計算主軸轉(zhuǎn)速,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程3表4-18得n=255r/min,然后計算實際(2) 基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù),主軸轉(zhuǎn)速n=255r/min,工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min;切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10,表30-9查得=7,。2.工步二 精銑右側(cè)面(1)切削深度 。(2)進給量的確定 此工序選擇YG8硬質(zhì)合金端銑刀,查表選擇硬質(zhì)合金端銑刀的具體參數(shù)如下:D=80mm,=70mm,d=27mm,L=36mm,=30mm,齒數(shù)z=10,根據(jù)所選擇的X52K銑床功率為4KW,取fz=0.10mm/r, 。(3)切削速度的確定 查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南2表5-157=124m/min,計算主軸轉(zhuǎn)速,查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程3機床主軸轉(zhuǎn)速表,確定n=490r/min,再計算實際切削速度(4)基本時間的確定 根據(jù)銑床的數(shù)據(jù),主軸轉(zhuǎn)速n=490r/min,工作臺進給量=根據(jù)機床說明書取=480mm/min;切削加工面L=36mm根據(jù)機械加工工藝師手冊10,表30-9查得=7,工序90:銑頂部40的凸臺面機床:銑床X52K刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金材料),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。單邊余量:Z=2.2mm所以銑削深度:精銑面余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進給量:?。喝°娤魉俣让魁X進給量:取取銑削速度機床主軸轉(zhuǎn)速:按照,取 實際銑削速度: 進給量: 工作臺每分進給量: :取切削工時被切削層:由毛坯可知, 刀具切入: 刀具切出:取走刀次數(shù)為1機動時間: 機動時間:所以該工序總機動時間工序100:鉆、擴、鉸4-18mm機床:鉆床Z525刀具:根據(jù)參照文獻選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔11鉸孔時先鉆孔切削深度:進給量:取。切削速度:取。機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照文獻3表3.131,取所以實際切削速度:切削工時 被切削層:刀具切入: 刀具切出: 取走刀次數(shù)為1機動時間: 擴孔刀具:選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴孔鉆頭。片型號:E403切削深度:進給量:取。切削速度:取。機床主軸轉(zhuǎn)速:按照文獻取所以實際切削速度:切削工時被切削層:刀具切入有:刀具切出: ,取走刀次數(shù)為1機動時間: 鉸孔刀具:根據(jù)參照文獻選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度:,且。進給量:根據(jù)文獻取。切削速度:參照文獻取。機床主軸轉(zhuǎn)速:按照文獻3表3.131取實際切削速度:切削工時被切削層:刀具切入,刀具切出: 取走刀次數(shù)為1機動時間:該工序的加工機動時間的總和是:工序110、120粗鏜185-70孔機床:T68刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 粗鏜進給量:刀桿伸出取,切削深度為。因此確定進給量。切削速度:取。機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照文獻3表3.141,取實際切削速度:工作臺每分鐘進給量: 被切削層:刀具切入: 刀具切出: 取行程次數(shù):機動時間: 精鏜進給量:確定進給量切削速度:取機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照文獻3表3.1441,取實際切削速度: 工作臺每分鐘進給量:被切削層:刀具切入:刀具切出: 取行程次數(shù):機動時間:所以該工序總機動工時工序130、140 粗鏜、精鏜90孔機床:T68刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料: 粗鏜進給量:刀桿伸出取,切削深度為。因此確定進給量。切削速度:取。機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照文獻3表3.141,取實際切削速度:工作臺每分鐘進給量: 被切削層:刀具切入: 刀具切出: 取行程次數(shù):機動時間: 精鏜進給量:確定進給量切削速度:取機床主軸轉(zhuǎn)速:,按照文獻3表3.1441,取實際切削速度: 工作臺每分鐘進給量:被切削層:刀具切入:刀具切出: 取行程次數(shù):機動時間:所以該工序總機動工時工序150、鉆孔攻絲3-M10機床:鉆床 Z525刀具:麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量:根據(jù)工藝手冊取切削速度:參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速:,取實際切削速度: 被切削層:刀具切入:刀具切出:走刀次數(shù)為1機動時間:進給量:由于其螺距,因此進給量切削速度:參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實際切削速度: 被切削層:刀具切入:刀具切出: (盲孔)機動時間:工序160: 鉆孔攻絲6-M8機床:鉆床 Z525刀具:麻花鉆、擴孔鉆、絲錐進給量:根據(jù)工藝手冊取切削速度:參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速:,取實際切削速度: 被切削層:刀具切入:刀具切出:走刀次數(shù)為1機動時間:進給量:由于其螺距,因此進給量切削速度:參照工藝手冊取機床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實際切削速度: 被切削層:刀具切入:刀具切出: (盲孔)機動時間:工序 170鉆孔攻絲M20螺紋孔刀具選用GB1436-85鉆鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定加工速度,根據(jù)工藝手冊加工速度計算公式為 查得為,刀具耐用度T=35則 =1.6故 =72選取 故實際速度為=2.64確定加工時間(一個孔) =工序180 鉆孔攻絲M14-7H螺紋孔本工序采用計算法。表3-6標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽的長度(從gb6117-85)直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8011.20151101表3-7 主要幾何麻花鉆(根據(jù)GB6117-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8鉆頭,鉆鉸刀磨損標準和耐久性(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆孔擴孔鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭磨損0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查工藝手冊鉆孔的進給量為f=0.250.65,進給量取f=0.60。.確定加工速度灰鑄鐵(190HBS)上鉆孔的加工速度軸向力,扭矩及功率得,V=12 V=12=10.32 (3-17)則 = =111 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 145則實際加工速度 = = =11.81.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排設(shè)年產(chǎn)量是10萬件。一年有250個工作日。一個日產(chǎn)量420。一天工作時間的計算8個小時,每部分的生產(chǎn)時間不應(yīng)超過1.14min。機械加工單(在上述生產(chǎn)類型)時間定額:大規(guī)模生產(chǎn))大規(guī)模生產(chǎn):參照工藝手冊(生產(chǎn)類型:中批以上)時間計算公式: (大量生產(chǎn)時)因此大批量單件時間計算: 其中: 單件時間定額 基本時間(機動時間) 輔助時間。 布置場所地、休息時間占操作時間的百分比值工序1:粗、精銑底面機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。在加工過程中裝卸短暫,所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 工序2:鉆底面孔機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。裝卸短暫所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序3:粗銑凸臺機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。加工過程中裝卸短暫,所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序4:鉆側(cè)面孔機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。由于生產(chǎn)線上裝時間很短,所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序5:粗銑端面機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序6:銑端面機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序7:粗鏜孔機動時間:輔助時間:參照工藝手冊取工步輔助時間。所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 即能滿足生產(chǎn)要求工序8:精鏜支承孔機動時間:輔助時間:參照工藝手冊取工步輔助時間。裝卸短所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 即能滿足生產(chǎn)要求工序9:端面螺紋孔攻絲機動時間:輔助時間:參照鉆孔時間,取裝卸時間,工步時間。則:參照鉆孔值,取單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。工序10:精銑端面機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。取裝卸時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 即能滿足生產(chǎn)要求工序11:精銑側(cè)面機動時間:輔助時間:參照工藝手冊,取工步輔助時間。所以取裝時間。則:根據(jù)工藝手冊,單間時間定額: 即能滿足生產(chǎn)要求工序12:底面螺紋孔攻絲機動時間:輔助時間:取裝卸輔助時間,工步輔助時間。則:參照鉆孔值,取單間時間定額: 因此布置一臺機床即能滿足生產(chǎn)要求。2 鏜185-70孔夾具設(shè)計2.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工鏜孔185-70孔孔,加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準。同時,應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知:在對鏜孔185-70孔行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,底面孔進行了鉆、擴加工。因此,定位、夾緊方案有:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。鏜孔185-70孔時為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。2.3切削力及夾緊力的計算鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)刀具的幾何參數(shù): 由參考文獻5查表可得:圓周切削分力公式: 式中 查5表得: 查5表 取 由表可得參數(shù): 即:同理:徑向切削分力公式 : 式中參數(shù): 即:軸向切削分力公式 : 式中參數(shù): 即:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻5表可得: 所以有: 該孔的設(shè)計基準為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準,實現(xiàn)“基準重合”原則;參考文獻,因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)實際所需夾緊力:由參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊表得: 安全系數(shù)K可按下式計算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊表 可得: 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。2.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩銷定位,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。與機床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻5可得: 兩定位銷的定位誤差 : 其中:, 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位,其參數(shù)如下表:表3.1 定位銷dHD公稱尺寸允差816150.01122514M1242.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋機構(gòu))。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。3 鉆3-M10底孔的鉆床夾具設(shè)計3.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場合下,還無法進行加工。只有進而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動和震動,確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機構(gòu)和夾緊元件。考慮到機床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。螺旋夾緊機構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機構(gòu)組成復合夾緊機構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機構(gòu)。螺旋夾緊機構(gòu)中所用的螺旋,實際上相當于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。典型的螺旋夾緊機構(gòu)的特點:(1)結(jié)構(gòu)簡單;(2)擴力比大;(3)自瑣性能好;(4)行程不受限制;(5)夾緊動作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊,通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動壓板,實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板,通過精確的圓弧定位,實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單,便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動,以達到壓緊的目的。壓緊的同時,實現(xiàn)工件的定心,使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。在這次夾具設(shè)計中,定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向,用兩個同心半圓環(huán)來定位。當被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后,用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進行定位,把壓板壓緊,之后取出定位插銷。3.2 夾具的導向在鉆床上加工孔時,大都采用導向元件或?qū)蜓b置,用以引導刀具進入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導向裝置如同定位元件一樣,對于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。導向元件包括刀桿的導向部分和導向套。在這套鉆床夾具上用的導向套是鉆套。鉆套按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆套,可換鉆套,快換鉆套及特殊鉆套。因此套鉆夾具加工量不大,磨損較小,孔距離精度要求較高,則選用固定鉆套。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。圖4.2 鉆套鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性,材料選擇20Mn2。淬火HRC110。相同的,為了防止定位銷與模板之間的磨損,在模板定位孔之間套上兩個固定襯套。選取的標準件代號為12*18 GB2263-19134。材料仍選取T10A, 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。3.3 切削力及夾緊力的計算刀具:鉆頭8。則軸向力:見工藝師手冊表28.4F=Cdfk3.1 式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK式中 K基本安全系數(shù),1.5; K加工性質(zhì)系數(shù),1.1;K刀具鈍化系數(shù), 1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻5表可得: 所以有: 該孔的設(shè)計基準為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準,實現(xiàn)“基準重合”原則;參考文獻,因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系F夾KF軸向力:F夾KF (N)扭距:Nm在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)由資料機床夾具設(shè)計手冊查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:實際所需夾緊力:由參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊表得: 安全系數(shù)K可按下式計算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻16機床夾具設(shè)計手冊表 可得: 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機構(gòu)。3.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙鉆套的類型和特點:1、固定鉆套:鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中,鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小,孔距離精度要求較高的小孔。2、可換鉆套:主要用在大批量生產(chǎn)中,由于鉆套磨損大,因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套,襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi),鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。3、快換鉆套:當對孔進行鉆鉸等加工時,由于刀徑不斷增大,需要不同的導套引導刀具,為便于快速更換采用快換鉆套。4、特殊鉆套:尺寸或形狀與標準鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時,鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中,以免刮傷鉆套內(nèi)孔,如圖4.3。圖4.3 切屑間隙 C=(0.31.2)d。在本次夾具鉆模設(shè)計中考慮了多方面的因素,確定了設(shè)計方案后,選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件,所以C可以取較小的值。3.5 鉆模板在導向裝置中,導套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強度,以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈式鉆模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下,鉆螺栓緊固,鉆模精度較高。43.6定位誤差的分析夾具安裝誤差因夾具在機床上的安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。圖5-2中夾具的安裝基面為平面,因而沒有安裝誤差,=0.夾具誤差因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟⒎侄妊b置及安裝基準之間的位置不精確而造成的加工誤差,稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差;定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢蛟g)的尺寸或位置誤差;導向元件相對于安裝基準的尺寸或位置誤差;若有分度裝置時,還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。加工方法誤差因機床精度、刀具精度、刀具與機床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多,又不便于計算,所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設(shè)。2. 保證加工精度的條件工件在夾具中加工時,總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機變量,應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。為保證夾具有一定的使用壽命,防止夾具因磨損而過早報廢,在分析計算工件加工精度時,需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為或 當時,夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。知此方案可行。3.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。為了減少輔助時間采用可換鉆套,以來滿足達到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對夾具體的設(shè)計的基本要求(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時效處理,退火等處理方式。(2)應(yīng)具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當加固。(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯夾較大的工件的外觀,更復雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。(4)應(yīng)便于鐵屑去除在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個過程中的鐵屑不多,可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。(5)安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動,夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點技術(shù),經(jīng)濟的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點,在設(shè)計中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。3.9 夾具設(shè)計及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時,需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計,用移動夾緊的大平面定位三個自由度,定位兩個自由度,用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位,但面是經(jīng)加工過的面,定位是允許的???結(jié)在設(shè)計過程中,我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計手冊,在機械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此,這樣的設(shè)計不僅要加強自己的理解和知識,和他們的知識,拓寬。此外,該拉延工藝的設(shè)計,AutoCAD繪圖軟件的使用,并在同一時間,手繪,所有這些因素都使我們學到更多的知識,圖像識別和提高我們的繪圖能力。但知識有限,實際的經(jīng)驗更多的問題,所以我的設(shè)計也有許多不足之處。如:每個時間分配不合理,雖然計算機圖形練習,但與手工繪圖相比,少,夾具設(shè)計的比例,步進機構(gòu)為手動,并降低成本,但它太簡單了。需要在未來的設(shè)計改進。最后,在這里,感謝老師的悉心指導和同學們的幫助。參 考 文 獻1 李 洪工藝手冊M 北京出版社,200612 陳宏鈞實用金屬切削手冊M 機械工業(yè)出版社,200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會金屬切削手冊M上海科學技術(shù)出版社,20024 楊叔子機械加工工藝師手冊M機械工業(yè)出版社,20005 徐鴻本機床夾具設(shè)計手冊M 遼寧科學技術(shù)出版社,2003106 都克勤機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M 貴州人民出版社,200347 胡建新機床夾具M 中國勞動社會保障出版社,200158 馮 道機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵機械制造工藝學M機械工業(yè)出版社,200010 馬賢智機械加工余量與公差手冊M中國標準出版社,19941211 劉文劍夾具工程師手冊M黑龍江科學技術(shù)出版社,200712 王光斗機床夾具設(shè)計手冊M上??茖W技術(shù)出版社,20028致謝
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