左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計
左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計,擺動,杠桿,機械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
共
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第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
1
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑左端面
銑刀,游標卡尺
設(shè) 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
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
2
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑右端面
銑刀,游標卡尺
設(shè) 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
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產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
4
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑前后端面
銑刀,游標卡尺
設(shè) 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)
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產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
5
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆擴鉸后端面Φ15的孔
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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
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產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
6
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆前端面Φ12的孔
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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
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產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
6
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆擴鉸后端面Φ15的孔
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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)
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日 期
標記
處數(shù)
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日 期
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產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
7
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆左端面Φ12的孔
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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)
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處數(shù)
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日 期
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產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
8
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆擴鉸左端面Φ6的孔
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
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1
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
9
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆左端面Φ12的孔,鉆M10的螺紋孔,攻絲
麻花鉆,游標卡尺
設(shè) 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
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
共
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第
1
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
10
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗精銑寬8mm的槽
銑刀,游標卡尺
設(shè) 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
機械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
共
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第
1
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車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
11
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X51
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
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/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑寬2mm的槽
銑刀,游標卡尺
設(shè) 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
機械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
左擺臂杠桿
零件名稱
左擺臂杠桿
共
1
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第
1
頁
材 料 牌 號
HT200
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每 臺 件 數(shù)
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
銑
銑左端面
X51
專用夾具,銑刀,游標卡尺
4
銑
銑右端面
X51
專用夾具,銑刀,游標卡尺
5
銑
銑前后端面
X51
專用夾具,銑刀,游標卡尺
6
鉆
鉆前端面Φ12的孔
Z525
專用夾具,麻花鉆,游標卡尺
7
鉆
鉆擴鉸后端面Φ15的孔
Z525
專用夾具,麻花鉆,游標卡尺
8
鉆
鉆左端面Φ12的孔
Z525
專用夾具,麻花鉆,游標卡尺
9
鉆
鉆擴鉸左端面Φ6的孔
Z525
專用夾具,麻花鉆,游標卡尺
10
鉆
鉆左端面Φ12的孔,鉆M10的螺紋孔,攻絲
Z525
專用夾具,麻花鉆,游標卡尺
11
銑
粗精銑寬8mm的槽
X51
專用夾具,銑刀,游標卡尺
12
銑
銑寬2mm的槽
X51
專用夾具,銑刀,游標卡尺
13
檢驗
檢驗
14
入庫
入庫
設(shè) 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
目錄
ABSTRCT 3
序 言 1
一 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的精度分析 2
1.3 零件的工藝分析 3
二 工藝規(guī)程設(shè)計 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2機械加工余量的的確定 5
2.3毛坯尺寸的確定 5
2.4工序余量的確定 6
2.5基面的選擇 6
2.6制定工藝路線 7
2.7 確定切削用量及基本工時 8
三 鉆孔夾具設(shè)計 13
3.1鉆床的概述 13
3.2問題的提出 14
3.3定位基準的選擇 14
3.4定位方案的設(shè)計 15
3.5夾緊方案的設(shè)計 16
3.5.1典型夾緊結(jié)構(gòu) 16
3.5.2定心夾緊機構(gòu) 16
3.6切削力和夾緊力的計算 17
3.7鉆模板的選擇 17
3.8鉆套的設(shè)計 21
3.8定位誤差分析 25
3.9夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26
四 銑夾具設(shè)計 27
4.1 問題的提出 27
4.2 定位基準的選擇 27
4.3 定位方案的設(shè)計 27
4.4夾緊方案的設(shè)計 28
4.4.1夾緊裝置的組成及基本要求 29
4.4.2夾緊裝置的確定 29
4.5 切削力及夾緊力計算 29
4.6定位誤差分析 32
4.7定位鍵及對刀裝置設(shè)計 32
4.8夾具體的設(shè)計 36
4.9夾具設(shè)計及操作簡要說明 37
總 結(jié) 38
致 謝 40
參 考 文 獻 41
3
設(shè)計說明書
題目:左擺臂杠桿的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計
摘 要
本設(shè)計涉及到機械制造工藝及機床夾具設(shè)計、金屬切削機床、公差和測量等方面的知識。左擺臂杠桿的加工工藝和夾具設(shè)計包括三個部分,包括工藝設(shè)計、工序設(shè)計和專用夾具設(shè)計。在設(shè)計的過程中應(yīng)該首先了解零件工藝工序過程的設(shè)計。并選擇好零件的加工基準,設(shè)計出零件的工藝路線;然后每個切削用量的步驟計算,是決定工藝的關(guān)鍵。最后是專用夾具設(shè)計,夾具選擇各種元件的設(shè)計,如定位和夾緊元件連接部分,導(dǎo)向元件,夾具和機床和其他元件,定位誤差計算,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性和不足之處。
關(guān)鍵詞:工序、工藝、切削參數(shù)、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design relates to the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerances and measurements, and other aspects of knowledge.
The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size, the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design.
Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error.
目錄
ABSTRCT 3
序 言 1
一 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的精度分析 2
1.3 零件的工藝分析 3
二 工藝規(guī)程設(shè)計 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2機械加工余量的的確定 5
2.3毛坯尺寸的確定 5
2.4工序余量的確定 6
2.5基面的選擇 6
2.6制定工藝路線 7
2.7 確定切削用量及基本工時 8
三 鉆孔夾具設(shè)計 13
3.1鉆床的概述 13
3.2問題的提出 14
3.3定位基準的選擇 14
3.4定位方案的設(shè)計 15
3.5夾緊方案的設(shè)計 16
3.5.1典型夾緊結(jié)構(gòu) 16
3.5.2定心夾緊機構(gòu) 16
3.6切削力和夾緊力的計算 17
3.7鉆模板的選擇 17
3.8鉆套的設(shè)計 21
3.8定位誤差分析 25
3.9夾具設(shè)計及操作的簡要說明 26
四 銑夾具設(shè)計 27
4.1 問題的提出 27
4.2 定位基準的選擇 27
4.3 定位方案的設(shè)計 27
4.4夾緊方案的設(shè)計 28
4.4.1夾緊裝置的組成及基本要求 29
4.4.2夾緊裝置的確定 29
4.5 切削力及夾緊力計算 29
4.6定位誤差分析 32
4.7定位鍵及對刀裝置設(shè)計 32
4.8夾具體的設(shè)計 36
4.9夾具設(shè)計及操作簡要說明 37
總 結(jié) 38
致 謝 40
參 考 文 獻 41
39
序 言
機械制造行業(yè)的生產(chǎn)一定形狀和大小的零件和產(chǎn)品,并配備了機械設(shè)備行業(yè)。機械制造的產(chǎn)品可以直接使用的人使用,而且對其他行業(yè)的生產(chǎn)提供設(shè)備,有各種各樣的社會機器或機械制造產(chǎn)品。我們的生活不能分開制造,所以制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要的產(chǎn)業(yè),是一個重要的基礎(chǔ),一個國家或地區(qū)的發(fā)展和強大的支柱。在某種意義上,機械制造業(yè)的水平是衡量一個國家的國民經(jīng)濟的整體實力和科技水平的一個重要指標。
左擺臂杠桿的工藝設(shè)計和夾具設(shè)計的基礎(chǔ)是一個教學(xué)環(huán)節(jié)完成的機械制圖、機械制造技術(shù)、機械設(shè)計、機械工程材料課程設(shè)計。正確解決一部分的過程中定位,夾緊和工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計專用夾具,確保零件加工的質(zhì)量。設(shè)計也開發(fā)自己的自學(xué)和創(chuàng)新能力。因此,本設(shè)計是全面和實用,涉及范圍廣泛的知識。因此,在設(shè)計中應(yīng)注意的基本概念,基本理論,而且還注意到生產(chǎn)實踐的需要,只有各種理論與生產(chǎn)實踐的結(jié)合,可以很好的完成設(shè)計。
設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師批評指正。
一 零件的分析
1.1零件的作用
本零件是主要是由左擺臂杠桿左右端面,前后端面等結(jié)構(gòu)組成,在零件前端圓臺上還有許多著通孔、螺紋孔。為鑄造毛坯,從零件圖上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比較低,最高的粗糙度僅為Ra1.6 精加工就可以滿足要求。
1.2零件的精度分析
1.左右端面,尺寸精度要求為IT11-11,表面粗糙度要求為Ra6.3μm,屬于低等精度要求。
2.其他面及孔,尺寸精度要求為IT8-13,表面粗糙度要求為Ra1.6μm,屬于高等精度要求。
1.3 零件的工藝分析
本次工藝分析的目的,主要是審查零件的結(jié)構(gòu)外形及其尺寸還有表面粗糙度、材料及熱處理等技術(shù)的要求是否合理,是否便于加工和裝配;還有就是通過對零件的工藝分析,對零件要求有進一步的了解,最后編制出零件的工藝文件。
轉(zhuǎn)子泵泵體的工藝有兩組組加工面的分別為
1:以左端面為基準的加工面,這組加工包括銑右端面。
2:一個是右端面為基準的加工面,這個主要是其他面及孔的加工。
二 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
確定毛坯包括選擇毛坯的類型及其制造方法。毛坯類型是鑄造、鍛造、沖壓,沖壓、焊接、配置文件、表等。決定毛坯時應(yīng)考慮以下因素:
1)材料和零件的機械性能。當選擇材料,毛坯的類型大致確定。例如,材料是鑄鐵,毛坯的選擇材料是鋼鐵,和機械性能要求很高,可選的鍛件,機械性能要求較低時,可選部分或鑄鋼。
2)零件的形狀和大小。形狀復(fù)雜的粗糙,常用的鑄造方法。薄壁零件和不可用砂鑄造,鑄造大尺寸應(yīng)該用于砂鑄造,和小部件提供更先進的鑄造方法。
3)生產(chǎn)類型。大規(guī)模生產(chǎn)當選毛坯制造方法的精度和生產(chǎn)率為毛坯的制造成本減少物料消耗和降低加工成本進行補償。如鑄造應(yīng)采用金屬模具機成型和精密鑄造,鍛造模鍛,冷軋和冷拔概要文件。小批量生產(chǎn)應(yīng)使用木霉菌或手工自由鍛。
4)生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件,如生產(chǎn)的實際水平和實際生產(chǎn)的能力,外包的可能性等。當有條件時,應(yīng)積極組織地區(qū)專業(yè)生產(chǎn)、統(tǒng)一供應(yīng)的粗糙。
5)充分考慮的可能性,利用新技術(shù),新技術(shù)和新材料。目前,新工藝、新技術(shù)和新材料的毛坯制造業(yè)發(fā)展迅速。例如,鑄造、鍛造、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料機械中使用越來越多。在應(yīng)用這些方法,可以大大減少機械加工的數(shù)量,有時不能被處理,其經(jīng)濟效果是非常重要的。
2.2機械加工余量的的確定
序號
被加工表面及孔
機械加工余量
加工余量等級
1
左端面
4mm
IT11級
2
右端面
4mm
IT11級
3
前后端面
4mm
IT8級
4
Φ15
15mm
IT8級
5
Φ12
12mm
IT8級
6
Φ6
6mm
IT8級
7
M10
10mm
IT8級
8
槽
實心
IT8級
2.3毛坯尺寸的確定
序號
被加工表面及孔
機械加工余量
零件尺寸
毛坯的尺寸
1
左端面
4mm
24
28
2
右端面
4mm
24
28
3
前后端面
4mm
53
61
4
Φ15
15mm
Φ15
實心
5
Φ12
12mm
Φ12
實心
6
Φ6
6mm
Φ6
實心
7
M10
10mm
M10
實心
8
槽
實心
8
實心
2.4工序余量的確定
工序名稱
加工對象
經(jīng)濟精度等級
表面粗糙度
1
左端面
IT11級
Ra6.3
2
右端面
IT11級
Ra6.3
3
前后端面
IT8級
Ra3.2
4
Φ15
IT8級
Ra1.6
5
Φ12
IT8級
Ra1.6
6
Φ6
IT8級
Ra1.6
7
M10
IT8級
Ra1.6
8
槽
IT8級
Ra1.6
2.5基面的選擇
粗基準的選擇標準應(yīng)滿足下列要求:
(1)粗基準的選擇應(yīng)該基于加工表面。目的是保證精度的加工面和非加工表面之間的關(guān)系。如果有幾個表面,不需要加工表面的工件,必須選擇與高精度表面作為粗基準。以壁厚均勻性,對稱的形狀,更少的夾緊等。
(2)選擇的重要表面機械加工余量為粗基準。例如:機床導(dǎo)軌表面是一個重要的統(tǒng)一的保證金要求。因此在這個過程中選擇導(dǎo)軌面作為粗基準,床的底部表面的過程,然后底部表面作為精細加工的參考指南。通過這種方式,我們可以確保表層保存在一個更加統(tǒng)一的和精心組織,以提高耐磨性。
(3)最小的表面機械加工余量應(yīng)該選為粗基準。這將確保表面有足夠的加工余量。
(4)盡可能選擇平坦,光滑,大表面積作為粗基準,以確保準確定位和夾緊可靠。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(yīng)避免,因為表面粗糙的數(shù)據(jù)主要是粗糙和不規(guī)則的。多個用很難確保表面之間的表面的準確性。
基面的選擇是工藝設(shè)計的重要部分之一,它是非常重要的部件的生產(chǎn)。首先選擇合適的端面和外圓定位基準。
精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則:
(1)“基準重合”的原則,應(yīng)選擇加工表面的設(shè)計基準位置的參考,并避免錯誤造成的非巧合的基準面。
(2)“基準統(tǒng)一”的原則盡可能在大多數(shù)過程使用相同的精度指標集,以確保定位精度的表面,以避免造成的錯誤引用轉(zhuǎn)換,簡化夾具設(shè)計和制造。
(3)“自為基準”的原則需要一定的完成和完成過程機械加工余量小而均勻,應(yīng)選擇加工表面本身是優(yōu)良的基準,表面和其他表面之間的位置精度的保證的第一步。
(4)“互為基準”原則,當兩個表面相互位置精度和自己的大小、形狀精度較高,可以作為“相互參考”方法,重復(fù)處理。
(5)選擇的精度標準應(yīng)該能夠確保精確定位,夾緊可靠,裝置簡單,操作方便。
有很好的前后端面和定位基準和其他表面處理。主要考慮好參考標準的問題, 當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候,應(yīng)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(fù)。
2.6制定工藝路線
通過零件的形狀、尺寸及位置精度再通過技術(shù)得到以下兩種加工方案:
方案一
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
銑
銑左端面
4
銑
銑右端面
5
銑
銑前后端面
6
鉆
鉆前端面Φ12的孔
7
鉆
鉆擴鉸后端面Φ15的孔
8
鉆
鉆左端面Φ12的孔
9
鉆
鉆擴鉸左端面Φ6的孔
10
鉆
鉆左端面Φ12的孔,鉆M10的螺紋孔,攻絲
11
銑
粗精銑寬8mm的槽
12
銑
銑寬2mm的槽
13
檢驗
檢驗
14
入庫
入庫
方案二
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
鉆
鉆前端面Φ12的孔
4
鉆
鉆擴鉸后端面Φ15的孔
5
鉆
鉆左端面Φ12的孔
6
鉆
鉆擴鉸左端面Φ6的孔
7
銑
銑左端面
8
銑
銑右端面
9
銑
銑前后端面
10
鉆
鉆左端面Φ12的孔,鉆M10的螺紋孔,攻絲
11
銑
粗精銑寬8mm的槽
12
銑
銑寬2mm的槽
13
檢驗
檢驗
14
入庫
入庫
工藝方案一、二的不同在于方案二是先鉆孔、再銑端面,這樣就違背了“先面后孔”的原則,而方案一“先面后孔,先大孔后小”,遵循了安排工藝的基本原則,保證了零件的加工精度,所以確定選擇方案一。
2.7 確定切削用量及基本工時
工序:銑左端面
1. 刀具的確定
刀具選取端銑刀,刀片采用YG8
,,,。
2. 銑削用量的計算
1) 銑削深度的確定
由于機械加工余量不大,一次完成加工
2) 進給量的確定及切削速度的計算
根據(jù)X51立式銑床說明書,其功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表得出 ,則
因此根據(jù)標準選取=1200
當=1200r/min時
因此根據(jù)標準選取
3) 切削工時的計算
切削工時:,,,則機動工時計算如下:
工序:鉆Φ12孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機械工藝設(shè)計手冊》,刀具選取高速鋼麻花鉆Φ12
1)進給量的確定 取f=0.13mm/r
2)切削速度的確定 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)機床主軸轉(zhuǎn)速的計算
ns== r/min
與636r/min接近的標準轉(zhuǎn)速為600r/min。選轉(zhuǎn)速=600r/min。
因此實際切削速度的如下==
5) 切削的工時計算按《切削用量工時計算手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm;
t=2x() =2x()=0.21(min)
工序:鉆,擴,鉸Φ15孔
工步一鉆孔至φ14
確定進給量的確定:根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工Φ14孔時屬于低剛度零件,故進給量的確定應(yīng)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Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據(jù)Z525立式鉆床說明書,取,因此實際切削速度計算為
切削工時計算:,,,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(guān)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Ⅳ表2-25,,,得
查參考文獻Ⅴ表4.2-2,按機床實際進給量的確定和實際轉(zhuǎn)速,取,,實際切削速度。
切削工時:,,,則機動工時為
工序:鉆M10螺紋孔
選用高速鋼錐柄麻花鉆(《機械零件工藝設(shè)計手冊》表3.1-6)
由《切削用量工時計算手冊》表2.7和《機械零件工藝設(shè)計手冊》表4.2-16查得
(《切削用量工時計算手冊》表2.15)
按機床選取
基本工時: min
攻螺紋M10mm:
選擇M10mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機床選取
基本工時:
三 鉆孔夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配工序的鉆擴鉸Φ15孔的鉆床夾具。
3.1鉆床的概述
鉆床是用途廣泛的孔加工機床.其主要加工方法是用鉆頭在實心材料上鉆孔,主要用來
加工外形復(fù)雜,沒有對稱回轉(zhuǎn)軸線的孔、 一般直徑不大,精度不太高的子L,如連桿、蓋板
箱體,機架等零件上的單孔和孔系.也可以通過鉆孔,擴孔,鉸孔的工藝手段加工精度要求
較高的孔,利用夾具還可加工要求一定相互位置精度的孔系,另外鉆床還可進行攻螺紋
锪孔和锪端面等工作,鉆床在加工時,工件一般不動,刀具則面作旋轉(zhuǎn)主運動. 一面作軸
向進給運動.鉆床的加工方法及其所需運動如圖8-1所示
a)鉆孔(b)擴孔(c)鉸孔 (d)攻螺紋(e)锪埋頭孔f锪埋頭孔 (g)锪端面
鉆床的主要類型有臺式鉆床丶立式鉆床丶搖臂鉆床丶銑鉆床和中心孔鉆床等。鉆床的主參數(shù)一般為最大鉆孔直徑
鉆床夾具,一般習(xí)慣上稱為鉆模。?它是在鉆床上進行孔的鉆、擴?鉸、锪、攻螺紋的機床夾具.使用鉆模加工時,是借助于鉆套確定刀具的位置和引導(dǎo)刀具的進給方向.?被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來保證。?而孔的坐標位置精度,則由鉆套在夾具上的位置精度來確定,并能防止刀具在加工過程中發(fā)生傾斜。因此,在結(jié)構(gòu)上都設(shè)置安裝鉆套的鉆模板,有固定式,分度式、?蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主要類型。
3.2問題的提出
本夾具主要用于鉆擴鉸Φ15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。
3.3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(guān)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(shè)計基準和工藝基準兩大類。
1. 設(shè)計基準
在零件圖樣上所采用的基準,稱為設(shè)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。
本道工序加工Φ15孔,精度不高,因此我們采用已加工好的端面定位,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,壓板的壓緊力即可以滿足要求。
3.4定位方案的設(shè)計
定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等,他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素”。
1. 工件及平面定位
(1) “主要支承” 主要支撐也就是在零件加工中起定位的作用,也能限制自由度
1) “固定支承
2) “可調(diào)支承”
3) “自位支承”
(2) 輔助支承 主要用來提高零件安裝的穩(wěn)定性
1)“螺旋式輔助支承”
2)“自位式輔助支承”
3)“推引式輔助支承”
4)“液壓鎖緊的輔助支承”
2. 工件以圓柱空定位
(1)圓柱銷
(2)圓錐銷
(3)圓柱心軸
3、 工件以外圓柱面定位
(1)在V形塊中定位
(2)在圓孔中定位
(3)在半圓孔和圓錐孔中定位
根據(jù)上述表述,我們是在端面定位,采用支撐板,V型塊和定位擋銷作為定位元件。
3.5夾緊方案的設(shè)計
在機械加工中,工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上,使工件在加工過程中,不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動,以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置,即稱為夾緊裝置。
3.5.1典型夾緊結(jié)構(gòu)
1. 斜楔夾緊結(jié)構(gòu)
2. 螺旋夾緊結(jié)構(gòu)
(1)單個螺旋夾緊結(jié)構(gòu)
(2)螺旋壓板夾緊結(jié)構(gòu)
(3)偏心夾緊機構(gòu)
3.5.2定心夾緊機構(gòu)
當加工尺寸的工序基準是中心要素(軸線、中心平面等)撕,為使基準重合以減少定位誤差,可以采用定位夾緊機構(gòu),所以,定心夾緊機構(gòu)主要用于要求準確定心或?qū)χ械膱龊?。定心夾緊機構(gòu)可分為以下幾種:
(1)螺旋式定心夾緊機構(gòu)
(2)杠桿式定心夾緊機構(gòu)
(3)楔式定心夾緊機構(gòu)
(4)彈簧筒夾式定心夾緊機構(gòu)
(5)膜片卡盤定心夾緊機構(gòu)
(6)波紋套定心夾緊機構(gòu)
(7)液性塑料定心夾緊機構(gòu)
根據(jù)本次夾具定位方式,采用的支撐板,V型塊和定位擋銷定位,一般都是配合壓板,螺母夾緊工件,因此采用單個螺旋夾緊結(jié)構(gòu)夾緊工件。
3.6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
鉆削力
夾緊力
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。
3.7鉆模板的選擇
鉆床夾具簡稱鉆模,主要用于加工孔及螺紋。它主要由鉆套、鉆模板、定位及夾緊裝置夾具體組成。
固定式鉆模在使用中,這類鉆模在機床上的位置固定不動,而且加工精度較高,主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系。因為我們采用側(cè)面和底面定位,使用固定鉆模板就可以滿足要求,因此我們采用固定鉆模板。固定鉆模板靠2個圓柱銷定位在夾具體上,2個內(nèi)六角螺釘壓緊在夾具體上,實現(xiàn)對固定鉆模板的定位。
3.8鉆套的設(shè)計
鉆床的導(dǎo)向部分就是鉆套
鉆套根據(jù)加工的孔的情況不同,又分為以下幾種鉆套
固定鉆套(JB/T 8045.1-1999)
可換鉆套(JB/T 8045.2-1999)
快換鉆套(JB/T 8045.3-1999)
特殊鉆套
特殊鉆套又分為好幾個類型根據(jù)孔的距離不同,因為我們加工的孔不夠特殊,因此特殊鉆套就不在介紹。
鉆套的尺寸公差及材料
在選用標準結(jié)構(gòu)的鉆套時,鉆套導(dǎo)引孔的尺寸與公差帶須由設(shè)計者決定
可按下述原則來確定導(dǎo)引孔的尺寸與公差帶
其余結(jié)構(gòu)尺寸
①鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸
②因為由鉆套導(dǎo)引的刀具,應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸都已標準化和規(guī)格化,都是鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具,所以鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合.
③鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間,應(yīng)按基軸制來選定,應(yīng)保證有一定的配合間隙,?以防止兩者發(fā)生卡住或咬死,一般根據(jù)所導(dǎo)引的刀具和加工精度要求來選取導(dǎo)引孔的公差選用97,精鉸時選用96,鉆孔和擴大時選用F7
④當采用標準鉸刀鉸H7或H9孔時,則可不必按刀具最大尺寸來計算。直接按孔的基本尺寸,分別選用F7或E7, 作為導(dǎo)引孔的基本尺寸與公差。
⑤由于標準鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸,基本尺寸取公差帶為F7即可,故鉆頭的導(dǎo)引孔就只須按孔的
⑥如果鉆套導(dǎo)引的不是刀具的切削部分,而是刀具的導(dǎo)柱部分°這時也可按基孔制的相應(yīng)配合選取為: H7/f74H7/96,H6/95
下面一一介紹下上面3種的標準的鉆套及其使用地方
固定鉆套(JB/T 8045.1-1999)
固定鉆套分為帶肩鉆套和不帶肩的
具體結(jié)構(gòu)如下圖
固定鉆套的特點如下
鉆套直接壓入鉆模板或夾具體上,其外圓與鉆模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨損后不易更換。適用于中、小批生產(chǎn)的鉆模上或用來加工孔距甚小以及孔距精度要求較高的孔。為了防止切屑進入鉆套孔內(nèi),鉆套的上、下端應(yīng)稍突出鉆模板為宜,一般不能低于鉆模板。
因為我們是批量生產(chǎn),因此在此場合固定鉆套不使用
可換鉆套(JB/T 8045.2-1999)
可換鉆套的結(jié)構(gòu)如下圖
可換鉆套的使用特點如下
鉆套1裝在襯套2中,而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板3中。鉆套由螺釘4固定。以防止它轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用F7/m6或F7/k6配合,以便于鉆套磨損后迅速更換。 適于大批量生產(chǎn)
快換鉆套(JB/T 8045.3-1999)
快換鉆套的結(jié)構(gòu)如下圖
當要取出鉆套時,只要將鉆套朝逆時針方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊平面,即可取出鉆套。適用于同一個孔需經(jīng)多種工步加工的工序
綜上所述我們采用快換鉆套,選擇直徑為15mm的快換鉆套.
3.8定位誤差分析
使用夾具的首要目的在于保證工件的加工質(zhì)量,具體來說,使用夾具加工時必須保證工件的尺寸精度、形狀精度和位置精度。用夾具裝夾工件進行機械加工時,其工藝系統(tǒng)中影響工件加工件精度的因素很多。有定位誤差、對刀誤差 、夾具在機床上的安裝誤差、影響加工精度的其他因素綜合稱為加工方法誤差 、夾具誤差、加工總誤差∑△。
(1)定位誤差。此工件的定位誤差為,工件端面與定位擋銷的最大配合間隙。工件端面的尺寸為(mm),定位擋銷的尺寸為(mm)。
=
(2)對刀誤差。因為刀具相對于刀或?qū)蛟奈恢貌痪_而造成的加工誤差,稱為對刀誤差。鉆套導(dǎo)向孔的尺寸為?15F7(?mm),鉆頭尺寸為?15h9(?mm)。對刀誤差為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙
=
(3)夾具的安裝誤差。因夾具在機床上安裝不精確而造成的加工誤差,稱為夾具的安裝誤差。因為安裝基面為平面,所以安裝誤差,為0.
(4)夾具誤差。因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準之間的位置而造成的加工誤差,稱為夾具誤差。該夾具的夾具誤差為=0.03mm。
(5)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)的受力變形和熱變形等因素造成的加工誤差,統(tǒng)稱為加工方法誤差。根據(jù)經(jīng)驗=/3。
(6)根據(jù)在夾具加工時,總加工誤差為上述各項誤差之和
∑△==0.0798mm
保證工件加工精度的條件是:∑△=,所以加工總誤差應(yīng)小于工件尺寸公差。
為了保證夾具的使用壽命,防止夾具過早報廢,在分析計算工件加工精度時,需要留出一定的精度儲備量。所以將上式改寫為
∑△或-∑△0
當JC≥0時,夾具能滿足工件的加工要求。JC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。
因為-∑△=0.02.20所以該 夾具能保證加工。
3.9夾具設(shè)計及操作的簡要說明
使用支撐板,V型塊和定位擋銷定位,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(dǎo)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(dǎo)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)。
四 銑夾具設(shè)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(shè)計專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計工序銑槽的銑床夾具。
4.1 問題的提出
在機械制造中,用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的裝置,稱為夾具。它是用來固定加工對象,使之占有正確位置,接受施工或檢測的裝置。
在機械加工過程中,為了保證加工精度,首先要使工件在機床上占有正確的位置,確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程,稱為工件的定位。定位后將其固定,使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具,簡稱夾具。
銑床夾具主要用于加工上的平面,凹槽,花鍵及各種成型面,是最常用的夾具之一,銑削加工時切削量較大,且為斷續(xù)切削,故切削力大,沖擊和振動也較嚴重,因此設(shè)計銑床夾具時,應(yīng)注意工件的裝夾具在工作做臺上的安裝平穩(wěn)性。
本夾具主要用于銑槽,本道工序加工精度要求不高,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。
4.2 定位基準的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?;鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準。我們采用外圓和底面為定位基準,為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用簡單的螺母作為夾緊機構(gòu)。
4.3 定位方案的設(shè)計
定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等,他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用等因素。
定位,就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度,用合理設(shè)置的六個支承點,限制工件的六個自由度,使工件在夾具中的位置完全確定,這就是工件定位的“六點定位原則” 。
1. 工件及平面定位
(1)主要支承 主要支承用來限制工件的自由度,起定位作用
1)固定支承
2)可調(diào)支承
3)自位支承
(2)輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性
1)螺旋式輔助支承
2)自位式輔助支承
3)推引式輔助支承
4)液壓鎖緊的輔助支承
2. 工件以圓柱空定位
(1)圓柱銷
(2)圓錐銷
(3)圓柱心軸
3. 工件以外圓柱面定位
(1)在V形塊中定位
(2)在圓孔中定位
(3)在半圓孔和圓錐孔中定位
本夾具采用孔定位,因此采用圓柱銷定位。
4.4夾緊方案的設(shè)計
在機械加工中,工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上,使工件在加工過程中,不會由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動,以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置,即稱為夾緊裝置。
4.4.1夾緊裝置的組成及基本要求
1. 夾緊裝置的組成
(1)力源裝置
(2)中間傳動機構(gòu) 作用如下:
1)改變夾緊作用力的方向
2)改變夾緊作用力的大小
3)具有一定的自鎖性能
(3)夾緊元件
2. 對夾緊裝置的基本要求
(1)夾緊時不能破壞工件在夾具中占有的正確位置
(2)夾緊力的大小要適當
(3)夾緊裝置要操作方便
(4)結(jié)構(gòu)要進湊簡單,有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,盡量使用標準件
4.4.2夾緊裝置的確定
本夾具采用定位銷定位,限制空間的6個自由度,同時采用壓板夾緊工件即可滿足要求。
4.5 切削力及夾緊力計算
確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點。在確定夾緊力的三要素時要分析工件的結(jié)構(gòu)特點、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況,而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點分布合理,大小適當,方向正確才能獲得良好的效益。
1. 夾緊力方向的確定
(1)夾緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準面
(2)夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致
2. 夾緊力作用點的選擇
(1)應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠,在夾緊過程中不會引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。
(2)應(yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形
(3)夾緊力作用點應(yīng)盡量靠近加工部位
3. 夾緊力大小的估算
(1)首先假設(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng),切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。
(2)常規(guī)情況下,只考慮切削力(矩)在力系中的影響;切削力(矩)用切削原理公式計算。
(3)對重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運動場合,必須計入慣性力。
(4)分析對夾緊最不利的瞬時狀態(tài),按靜力平衡方程計算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計算夾緊力
(5)將計算夾緊力再乘以K,即得實際夾緊力。K為總安全系數(shù),K=K0K1K2K3
各種因素的安全系數(shù)可查表2-3,一般K=1.5~2.5;當夾緊力與切削力相反時,K=2.5~3 。
(1)刀具: 采用端銑刀 φ50mm z=24
機床: x51立式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù)
z=24
代入上式,可得 F=889.4N
因在計算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中:為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
(2)夾緊力的計算
選用夾緊螺釘夾緊機 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘: 公稱直徑d=12mm,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核: 滿足強度要求,夾具安全可靠,
使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力。
4.6定位誤差分析
(1)移動時基準位移誤差
式中: ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入得: = =
(2) 轉(zhuǎn)角誤差
式中: ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中:
則代入得:
則:
經(jīng)檢驗合格。
4.7定位鍵及對刀裝置設(shè)計
為了確定夾具與機床工作臺的相對位置,在夾具體的底面上應(yīng)設(shè)置定鍵,圖下圖所示
用沉頭螺釘固定在夾具體底面縱向槽的2端,通過定位鍵與銑床工作臺的T型槽配合,確定夾具在機床工作上的位置,兩定位鍵的間距越大,定向精度越高,除定位之外,定位鍵還能承受部分切削扭矩,減輕夾具固定螺栓的負荷,增加夾具的穩(wěn)定性,因此 銑平面夾具有時也用定位鍵,
定位鍵有矩形和圓形2種,其結(jié)構(gòu)尺寸均已經(jīng)標準化,可參閱夾具手冊
矩形定位鍵有2種結(jié)構(gòu)形式,A型和B型如上圖,按統(tǒng)一尺寸B(h6或h8)制作,使用于夾具的定向精度不高的場合,B型定位鍵側(cè)面開有溝槽,溝槽的上部與夾具體的鍵槽配合,其寬度尺寸為B按H7/h6或js6/h6與鍵配合,溝槽下部的寬度B1,與銑床工作臺的T型槽配合,因為T型槽公差為H8或H7,故B1一般按h8或h6制造,為了提高夾具的定位精度,在制造定位鍵時,B1應(yīng)留有磨削余量0.5mm,以便與工作臺T型槽修配。
定向精度要求高的夾具,可不設(shè)置定位鍵,而在夾具體的一側(cè)面加工出一窄長平面作為夾具安裝時的找正基準,通過找正獲得較高的定向精度,具體如下圖
有時為了夾具找正方便,可在夾具體上專門加工出找正用基準(如圖中平面A),用以代替對元件定位面的直接測量,但元件定位面與找正基準間要有嚴格的相對位置要求。
對刀原件的設(shè)計
對刀原件是用來確定刀具與夾具的相對位置的元件,對刀件已經(jīng)標準化了,常見的對刀原件有 圓形對刀塊 用于加工單一的平面,方形對刀塊,用于調(diào)整組合銑刀位置時候?qū)Φ?直角對刀塊,用于加工相互垂直面或銑槽時候?qū)Φ?,?cè)裝對刀塊,用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2相互垂直面或銑槽時對刀,具體結(jié)構(gòu)如下圖
圓形對刀塊
高度對刀裝置,主要用于加工平面,選用圓形對刀塊
(JB/T 8031.1-1999)
方形對刀塊
用于調(diào)整組合銑刀位置時候?qū)Φ?直角對刀塊,用于加工相互垂直面或銑槽時候?qū)Φ?
直角對刀塊
主要供盤狀銑刀及圓柱立銑刀銑槽時對刀用。可選用直角對刀塊(JB/T 8031.3-1999)或側(cè)裝對刀塊
(JB/T 8031.4-1999)
側(cè)重對刀塊
用他安裝在夾具體側(cè)面用于加工2相互垂直面或銑槽時對刀
塞尺的設(shè)計
對刀時,銑刀不能與對刀塊的工件表面直接接觸,以免損壞切削刃或造成對刀塊過早磨損,而應(yīng)通過塞尺來校準他們之間的相對位置,即將塞尺放在刀具與對刀塊工作表面之間,憑借抽動塞尺的松緊感覺來判斷銑刀位置,常用的塞尺有2種標準,一是對刀平塞尺,S=1-5mm 公差取h8 另外是對刀圓柱塞尺,d=3-5mm 公差取h8,具體結(jié)構(gòu)尺寸參閱 夾具手冊,
平塞尺結(jié)構(gòu)
圓柱塞尺結(jié)構(gòu)
4.8夾具體的設(shè)計
由于銑削時的切削力和振動都比較大,因此銑床夾具的夾具體不僅要有足夠的剛度和強度,起高度和寬度之比也應(yīng)當恰當,一般H/B小于等于1-1.25,以降低夾具的重心,使工件的加工表面盡量靠近工作臺面,以提高加工時候夾具的穩(wěn)定性
此外,為方便銑床夾具在銑床工作臺上固定,夾具體上應(yīng)設(shè)置耳座,常見的耳座結(jié)構(gòu)如下圖所示,對于小型夾具體,一般2端各設(shè)置一個耳座,夾具體較寬時,可在2端設(shè)置2個耳座,兩耳座的距離應(yīng)與工作臺兩T型槽的距離一致,對于重型銑床夾具,夾具體的兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔和吊環(huán)等。
為了提高生產(chǎn)效率,減輕工人的勞動強度,銑床夾具經(jīng)常采用聯(lián)動壓緊機構(gòu)和鉸鏈壓緊機構(gòu)。
4.9夾具設(shè)計及操作簡要說明
如前所述,在夾具的設(shè)計,應(yīng)注意提高勞動生產(chǎn)率,以避免干擾。夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,降低成本,提高夾具成本。銑床夾具的工序處理夾緊方式的選擇。這個過程對銑削力很小,所以一般手動夾緊可以實現(xiàn)這個過程的要求。這個夾具的最大的優(yōu)點是簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,夾的夾緊力不大,所以使用手動夾緊。為了提高效率,使用快速螺旋夾緊機制。
總 結(jié)
這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一個設(shè)計作業(yè),它需要我們把大學(xué)幾年里學(xué)到的機械相關(guān)的知識系統(tǒng)的融合起來,然后把這些知識和我們做的設(shè)計進行很好的結(jié)合,這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設(shè)計、互換性測量技術(shù)、鉆床夾具設(shè)計,等系統(tǒng)的結(jié)合起來,通過查閱上面學(xué)習(xí)過的資料,很好的復(fù)習(xí)和鞏固以前學(xué)過的知識,并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設(shè)計中。同時通過查閱資料和文獻也培養(yǎng)了我自己的自學(xué)能力與創(chuàng)新能力。本次設(shè)計涉及知識面較廣,理論聯(lián)系實際較強,做好本次設(shè)計即需要有很好的教材和文獻上的理論作為支撐,有需要注意好生產(chǎn)加工的實踐需要,需要很好的吧理論和實踐進行融合,因此他是一個綜合性系統(tǒng)性的訓(xùn)練,使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。
這次機床夾具畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們機械專業(yè)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)夾具設(shè)計方案,提出多種方案,分析和解決實際問題找到合理方案,鍛煉我們運用系統(tǒng)知識聯(lián)系實際情況解決生產(chǎn)加工中實際問題的的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)機械所有專業(yè)課的基礎(chǔ)上及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合系統(tǒng)性訓(xùn)練。這次機床夾具畢業(yè)設(shè)計使我以前所學(xué)習(xí)和掌握的關(guān)于零件加工方面比較散亂的知識,通過本次設(shè)計,系統(tǒng)的串聯(lián)起來,使我對這些機械加工知識有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機床的選擇,機床的特性,機床的參數(shù),切削i加工的參數(shù)的確定、計算、材料的選取、背吃刀量的選擇,加工順序的安排,加工記賬的選擇,加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等; 同時也培養(yǎng)了自己綜合運用自己所學(xué)知識,完成工藝和夾具方面的設(shè)計,以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識,培養(yǎng)出自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力,并通過設(shè)計把這些能力得到更進一步的鍛煉與提高;通過本次設(shè)計,我再次體會到理論聯(lián)系實踐重要性,理論聯(lián)系實踐,2者相互相成,缺一不可,正如我們偉大領(lǐng)袖毛主席所說,從理論中來,到實踐中去,理論指導(dǎo)實踐,實踐反過來完善理論,單純的理論是紙上談兵,單純的實踐是沒理論依據(jù)做支撐就是盲目,二者聯(lián)系起來才相得益彰,才能事半功倍,威力無窮。
回顧起此次端蓋鉆孔的鉆床夾具設(shè)計,歷經(jīng)幾個月時間,中間遇到了很多的困難和疑惑,每次遇到巨大的困難和疑問 埋頭查資料,問老師,請教同學(xué),這中間的點點滴滴,至今回想起來我仍歷歷在目,感慨頗多,的確,從選機床夾具設(shè)計課題,對機床夾具設(shè)計相關(guān)知識一無所知,到最后通過學(xué)習(xí)到完成定稿,通過查閱資料,文獻,請教老師,同學(xué),使我系統(tǒng)的掌握了機床夾具方面的系統(tǒng)的知識,這些知識很好的武裝了我的大腦,然后又帶著這些知識到工廠里請教機械加工的師傅,最終通過我不懈的努力,從理論到實踐,在整整幾個月的時間里,可以說學(xué)到了很多很多的的東西,同時鞏固了以前所學(xué)過的知識,實現(xiàn)了我人生的蛻變,對我的大學(xué)生活做了一個完整的交待,并且通過給工廠師傅的交流,大大開闊了我的眼界,讓我學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次努力的完成我的畢業(yè)設(shè)計的過程,使我懂得了理論與實際相結(jié)合是非常非常重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來,才會有更大的價值,從理論中得出結(jié)論,去指導(dǎo)生產(chǎn),才能真正的實用,同時在使用中發(fā)現(xiàn)不足,及時的反饋,然后再去完善理論,這樣才會越做越好,當然在本次設(shè)計的過程中遇到了許多問題,同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,以前自以為學(xué)習(xí)不錯的我,總以為自己掌握的知識已經(jīng)足夠豐富和多,但是通過這次畢業(yè)設(shè)計,我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識,僅僅是冰山一角,并且還掌握的不太牢固,到用的時候才發(fā)現(xiàn)以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,還好這次畢業(yè)設(shè)計讓我有了很好的復(fù)習(xí)和提高,同時也對我的人生有很深刻的體會,做事情要腳踏實地,戒驕戒躁,虛心學(xué)習(xí),多多請教。
這次畢業(yè)設(shè)計雖然最后順利完成了,在設(shè)計過程中雖然碰到了許多問題,了,老師的辛勤指導(dǎo)下,在同學(xué)的幫咱下,這些問題都迎刃而解。同時,在老師的身上我學(xué)到了很多我不具備的優(yōu)點,在此非常感謝!
同時,對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝!
致 謝
這次設(shè)計讓我收益匪淺,做這個設(shè)計過程中,我獲得的心得和體會,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。通過這次畢業(yè)設(shè)計,我學(xué)會了遇到問題,通過自己查閱資料,請教老師,請教同學(xué)快速解決問題的能力,讓我深深的明白了,天下并沒有難 的事情,只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事 會者不難,難者不會也。同時他也更深刻的讓我明白,系統(tǒng)的知識對解決問題的重要性,知識不系統(tǒng)看問題就容易一點帶面,以偏概全,以小蓋大,通過對這些知識系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握,讓我了解到做任何事情都要多查資料,多讀書,系統(tǒng)的掌握相關(guān)的知識,然后才能做出正確的判斷和選擇,這些心得和體會也必將以后帶到我今后的工作和人生當中,同時也讓我明白,做任何事情要有一定的理論去支撐,要讓理論和實踐很好的結(jié)合起來,不能坐而論道,紙上談兵,要把理論落地,充分的和實踐結(jié)合,然后通過實踐再很好的完善理論,同時也不能盲目的去干,要一定的理論和系統(tǒng)的知識作為依據(jù),然后才可以做出非??煽靠尚械臎Q定,才能觸類旁通,舉一反三。
總之通過我不懈的努力,和老師的辛勤知道,最終我完成了這次畢業(yè)設(shè)計,這次設(shè)計成績的取得,與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在這里,我非常感謝我的指導(dǎo)老師,每次我問他問題的時候,他都放下他的休息時間和手頭的工作,耐心地幫助我解決我遇到的技術(shù)上的一些難題,他的精益求精的工作態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神,作為老師的責任擔當,深深地感染和激勵著我,讓我終身難忘
從前期課題的選擇到最后項目的完成,他都始終給予我這個學(xué)生悉心的指導(dǎo)和講解。幾個月的時間,他不僅在這套畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題給與很好的指導(dǎo),同時還在思想、給與我很好的方向,通過這個設(shè)計,我更加敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平,同時他治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是心中的標桿,他的舉動必將影響我今后的學(xué)習(xí)和生活。
在此 我再次感謝我的指導(dǎo)老師,感謝他對于我無私的幫助和指導(dǎo)。
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