LJT0083夾具座加工工藝和銑20mm寬槽夾具設(shè)計(含全套CAD圖紙)
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可持續(xù)夾具及固定裝置的高精度安裝的方法論
J. Jamshidi,P.G. maropoulos
英國巴斯大學(xué)機械工程學(xué)系
摘要
在夾具安裝階段,夾具組件的精確測量能力決定其精確性,尤其是對大尺寸的產(chǎn)品和應(yīng)用來說。大量定制一些在設(shè)計上有多樣性的小批量產(chǎn)品和零部件是十分重要的。產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)該與迅速轉(zhuǎn)換理念相互協(xié)調(diào),對于敏感元器件及組件而言,以犧牲產(chǎn)品質(zhì)量來提高速度是不明智的,例如在航空航天工業(yè)中所看到的那些零部件。提高精確性對于夾具的安裝是很有必要的,為了要盡量少用,這可取決于夾具和夾具定位變化的耐受性預(yù)算。在航空航天工業(yè)中,靈活和可重構(gòu)夾具的概念的發(fā)展及固定裝置是夾具的主要開銷成本。吸引他們的是重構(gòu)夾具的可重用性,可持續(xù)使用是由于那些零部件也能夠被重新應(yīng)用到許多種產(chǎn)品和裝配中去。一直不佳的準確性和可靠性為這類夾具的缺點,這篇論文主要是研究可持續(xù)夾具主要零部件的精確定位,影響夾具性能的因素在安裝階段會得以審查。本文介紹了一種在靈活夾具中為了最大限度地減少定位和夾緊的不確定性的方法。
關(guān)鍵詞:可持續(xù)性夾具;夾具安裝;校準不確定性;夾具的監(jiān)測;計量;可重復(fù)使用的夾具
1引言
質(zhì)量和可靠性等因素早已經(jīng)轉(zhuǎn)換為新零件固有的特征。在他們的產(chǎn)品和服務(wù)范圍內(nèi),近期市場趨勢已經(jīng)迫使制造業(yè)走向大規(guī)模定制。其次增加新陳品的多樣化設(shè)計在部件和組件級別上遵循第二次高幅度的變化。有先進制造系統(tǒng)和技術(shù)的國家提供了更多的靈活性,能使設(shè)計師更加自由的發(fā)揮想象。例如在過去幾十年發(fā)展起來的一種新的大體積測量方法,就能測量及公丈的距離。用來檢測大尺寸零件的這些設(shè)備通常是由多個組裝部件所制造出來的。在重組和裝配期間,那些大尺寸產(chǎn)品的制造需要用到專用的夾具和固定裝置,以便于他們的零部件能夠被定位在設(shè)計基準上。對于大批量產(chǎn)品,在計算機輔助軟件上就能估算出其主要的花費需求,否則,在某些情況下或以其他方式生產(chǎn)的產(chǎn)品成本可能會是非常高的。這個問題與客戶不斷用錢來尋求具有更高價值的市場需求相互矛盾。用一種典型的變化產(chǎn)品可以創(chuàng)建一個更加具有持續(xù)性的商業(yè),因為它能夠滿足相對比較大地市場需求。由支持產(chǎn)品變化的不同形狀的產(chǎn)品而形成的靈活和可重構(gòu)夾具及固定裝置則是應(yīng)對上述挑戰(zhàn)關(guān)鍵的解決方案。靈活夾具的概念已經(jīng)在研究領(lǐng)域存在了幾年[1]。然而,它們在很大程度上沒有充分利用真正的生產(chǎn)設(shè)施,尤其是大尺寸產(chǎn)品的制造,如航空航天設(shè)備。這是由于關(guān)于它們的初始安裝、校準困難和可重復(fù)性等挑戰(zhàn)往往超出公差要求。這些夾具和高品質(zhì)關(guān)鍵部件裝置的制造以及大量的集成計量系統(tǒng),都可以減少上述限制。本文包括了有關(guān)安裝的計量問題和靈活的夾具校準以及檢測服務(wù)。
2相關(guān)工作
2.1大型零件的制造和裝配
通常把要精密制造的機械零件移動到機床工作臺是必需的,先進行粗加工,然后精對準和夾緊。在這個階段,一方面是準備用于加工高精度的關(guān)鍵所在,然而,這對于一些大尺寸或重的零部件并不總是可以實現(xiàn)的。大型產(chǎn)品是指那些與一些不經(jīng)濟的可能需要處理或在工廠周圍移動的的組件一起來達到制造和裝配的目的[2]。制造業(yè)和這些部件的裝配工藝包括所需機器和系統(tǒng)的運動以及這些部件的位置和方向。這些零部件通常定位在大尺寸夾具及固定裝置上該定位的位置。如果這些部件以小批量生產(chǎn),在航空航天工業(yè)、高開銷的情況下,每個產(chǎn)品將會出現(xiàn)。在設(shè)計和制造夾具上,已經(jīng)有了許多嘗試,以便于能夠持有許多種組件的變種。然而,這方法是不可行的,因為敏感或關(guān)鍵的零部件完全是由它們的高精度要求所決定的。與固定的夾具相比較,可調(diào)、可重構(gòu)夾具會產(chǎn)生更低的重復(fù)性。固定夾具有固定的方式,可以通過焊接或鉚接的接頭固定在一起來實現(xiàn)。這些機械故障,例如夾具和固定裝置由于疲勞和塑料變形就是一個終止其服務(wù)的主要原因,發(fā)送它們再進行回收。小批量制造的需求是目前常見的淘汰不合格夾具,其使用壽命取決于產(chǎn)品的生命周期。換句話說,在制造變種零件停止不久之后,與之有關(guān)聯(lián)的夾具和固定裝置將會變得多余。即使夾具有工作順序,但它們?nèi)匀挥袌髲U并送往循環(huán)再造。這種方法會帶來高負擔回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夾具和夾具的漂移以及夾具都能影響大尺寸零件組裝的精確性[5]。對于大尺寸的夾具已經(jīng)開發(fā)出了幾種分析夾具剛性的方法,可用來評估振動的影響因素。在任何情況下更加可持續(xù)生產(chǎn)要通過選擇性方案才能得以實現(xiàn)。如圖2.1所示。
圖2.1 典型的大型夾具元件
用于制造所延誤的時間是固定夾具的又一重大缺點,這些夾具應(yīng)該在制造前就被訂購,在生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品上市前還可以創(chuàng)建額外的復(fù)雜性。不管他們的類型,大型夾具有一些共同的元素,包括一個主框架、內(nèi)在的框架,有可能有一個或數(shù)多個可移動的機制或更小的組件,如鉗、套管、皮卡和可調(diào)螺絲[表1]。
2.2柔性夾具
開發(fā)的柔性夾具的概念增加了其可持續(xù)性、快速轉(zhuǎn)換以及降低了成本。現(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的模塊來設(shè)計和組裝夾具。根據(jù)規(guī)定,只有極少數(shù)夾具的專用零件需要設(shè)計和制造。以這種概念看,大多數(shù)散裝部件、附件關(guān)節(jié)都應(yīng)用的很具體。一旦產(chǎn)品設(shè)計變異完全制造出來,然后就可以拆卸上述組件和重組成一種新的元件來與未來的設(shè)計變異相匹配。因為組裝和組件范圍上的設(shè)計都相當接近,所以這種方法是最能降低夾具成本的。
根據(jù)組件的變化水平和工作類型的需求,每一個不同比例的柔性夾具都需要被重新安排。為了增加使用這種類型夾具的效益,這個問題在設(shè)計階段考慮是十分重要的。例如,在可能的情況下,皮卡車的位置和三維定位夾具上的組件的不同變種,甚至完全不同的部分應(yīng)該是在靠近增加兼容性和夾具子系統(tǒng)間變性。夾具關(guān)鍵部件的收集在短期內(nèi)能保證所需夾具的可用性。另外,這些夾具的存儲需要很少空間,因為拆除所有模塊是可能的,通常以腳手架的形式并把它們彼此放在一起。目前在一些汽車公司應(yīng)用到柔性夾具,因為它們的精度等級是足夠滿足的。大尺寸制造的夾具設(shè)施盡管沒有許多柔性夾具那樣操作靈活,比如航空航天設(shè)備。準確性和定位銷的不確定性、夾具的可重復(fù)性以及夾具結(jié)構(gòu)的漂移都出現(xiàn)這樣一個事實,這些夾具在發(fā)電和航空航天等工業(yè)不能滿足公差要求。一旦它們的精度問題得以解決,這些夾具在上述的工業(yè)中將會有很高的利用價值。
圖2.2 夾具與汽車行業(yè)中的可重構(gòu)組件
大量的體積計量系統(tǒng)和技術(shù)一直有許多新的發(fā)展。依靠計量系統(tǒng)和技術(shù)的現(xiàn)代激光技術(shù)現(xiàn)在就能夠測量一些可接受精度的大尺寸產(chǎn)品甚至到幾公丈的產(chǎn)品。在安裝和初期安裝調(diào)試期間,這些系統(tǒng)能夠用來精確定位一些夾具的關(guān)鍵部件。
夾具的安裝通常開始形成機架或主要框架,然后是那些大的部件和像皮卡和夾具那樣逐漸更小的零部件。計量系統(tǒng)能夠用于柔性夾具的主要框架和其內(nèi)部框架的安裝,從而來保證每個零部件彼此之間的準確定位。表1顯示了這些大規(guī)模的測量系統(tǒng)數(shù)。跟蹤系統(tǒng)能夠測量基準點,它是實現(xiàn)這一目的的最合適的測量系統(tǒng)。一起跟蹤球式反射鏡在三維空間內(nèi)都可以認準所要記錄的位置。球式反射鏡可以直接練習(xí)目標對象來提供幾何位置信息或可以在機械重復(fù)的球式反射鏡下應(yīng)用,從這個角度用激光來跟蹤目標或短期目標。像一些其他測量儀器的激光跟蹤有時候不確定,在夾具的安裝過程中需要做以說明。此外,激光跟蹤和目標點之間的光線問題還應(yīng)該考慮到。如果必要的話,多個跟蹤職位都可以使用,在實際測量活動中,其結(jié)果必然是伴隨著一個不確定的說明。經(jīng)過測量,這些給定的分散的特征值是合理的,這個問題與一些夾具或夾具的安裝及以后的審核都是一樣的。這些知識闡明了一個給定的定位夾具的能力和裝配任務(wù)。換句話說,它表示在其相關(guān)流程中一套夾具是否能夠滿足公差要求。
2.3夾具理論比較
為了用于多種生產(chǎn)裝置和組裝應(yīng)用,在不同的公司也有大量不同形狀和設(shè)計的夾具。這些夾具中的某一些的形式都是標準形式,然而另一些是經(jīng)過專門設(shè)計和制造的特殊零部件。后者可以說是建立在產(chǎn)品的復(fù)雜性和大規(guī)模的基礎(chǔ)上的,所以可能會是非常昂貴的[9]。
無論成本和目的如何,制造和組裝過程都可以完成,要么不使用夾具,要么用固定幀夾具或用可重構(gòu)或柔性夾具。表2對它們的典型應(yīng)用的這些方法做出了比較。
固定框夾具通常用于重型應(yīng)用上,它們更適合于應(yīng)用在能夠減輕花費開銷的大量產(chǎn)品上。
對于制造業(yè)和大型組裝及復(fù)雜產(chǎn)品來說,柔性夾具的應(yīng)用有很多好處。特別是在研究和發(fā)展工作中,以及低容量產(chǎn)品的情況下,制造柔性夾具和夾具可能會是非常有益的。除了在時間和金錢上使利益均衡外,柔性夾具還會有一個更加靈活的設(shè)計思路。由于在夾具的制造和裝配過程中,會直接和經(jīng)常改變夾具的拓撲成本。與傳統(tǒng)夾具相比較,這種類型的柔性夾具的可重用性和可重構(gòu)性是一個主要的優(yōu)點。這一點尤為重要,因為它在綠色制造方面符合行業(yè)的發(fā)展方向,通過回收使用系統(tǒng)的組成部件,為相關(guān)項目的工裝費用降低了項目成本。
表2.1 用于驗證夾具大量的例子、便攜式測量儀器
儀器
輔助部件
測量類型
接觸式 非接觸式
圖像
激光跟蹤儀
賽立信探頭
是
T型探頭
是
激光雷達
球形目標
是
攝影
目標
是
光投影
是
關(guān)節(jié)臂
三坐標測量機
基于激光掃描頭
是
接觸探頭
是
2.4 柔性夾具的安裝
本節(jié)中描述的夾具在安裝過程中需要考慮一些問題。夾具元件安裝在合適位置可以說是一種挑戰(zhàn),尤其是當定位公差比較小時,柔性夾具也應(yīng)當被監(jiān)測以便于開發(fā)和與傳統(tǒng)夾具相比較它們的剛性。
給出了一個通用的描述階段根據(jù)初步夾具安裝在仿真軟件環(huán)境和利用一些尺寸為5m×4m×3m的大尺寸夾具的實際實驗結(jié)果來測量指令階段。這是不論這個夾具是否是第一次安裝在夾具中還是對已經(jīng)存在的夾具只做外形上的更換,其都是為了定位不同的零部件。
根據(jù)其復(fù)雜性,一種典型的大尺寸夾具具有三至五個結(jié)構(gòu)。通常除了有一個主框架之外,在每一個級別的基本水平,也可以由一個或多個結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)用來作為參考以便于作為夾具基準來定位。在一個自動化固定的平臺上,機器系統(tǒng)會進行多項任務(wù),比如定位、加工和進行裝配。因此機器人的工作基準與夾具的工作框架相聯(lián)系。仔細考慮夾具的綜合數(shù)據(jù),會確保后續(xù)安裝達到預(yù)期的公差要求。
2.4.1 測試輔助柔性夾具的安裝
柔性夾具的安裝在第一次進行模擬仿真時有幾個安裝階段。使用模擬演習(xí),在這個工程中可以減少一些潛在的錯誤和返工。測量輔助安裝過程是類似的跟蹤對象位置的過程,是常見的大尺寸組件用到的。夾具的組件先用這種方法使其大致位置公差在1mm以內(nèi),然后當所有的夾具組件被放到所設(shè)計的位置時,在0.1mm至0.15mm公差內(nèi),它們可以使用適當?shù)呐ぞ厥站o。典型的計量協(xié)助柔性夾具安裝階段如下:
在出廠時設(shè)置初試參考結(jié)構(gòu);
測量初始參照系;
安裝基地或其位置的主框架;
安裝脫機內(nèi)結(jié)構(gòu);
安裝控股和定位;
在內(nèi)框和主框架位置安裝鉗、套管和皮卡。
底座上安裝內(nèi)框;
重點定位元件的精細調(diào)整和緊固;
核查參照系和夾具;
對于夾具關(guān)鍵位置的服務(wù)監(jiān)測。
這些階段是從無到有夾具的完整安裝。更不用說,在設(shè)計變化略有變化的情況下,一些下面的操作將被忽略。
表2.2 不同夾具理念之間簡明的比較
典型特征
固定框架
柔性夾具
夾具
應(yīng)用
大批量產(chǎn)品
小批量產(chǎn)品
樣機
優(yōu)點
唯一性
可重復(fù)性
可重構(gòu)性
成本效益
耐用性
非常高
高
低
剛度
非常高
剛性不確定
低
缺點
重量
重
中
低
可移植性
不可移植
難以在每一個安裝中定位
難以進行
成本
非常高
中等
低
生產(chǎn)時間
長
中等
短
2.4.2 柔性夾具的安裝
柔性夾具安裝過程中采取了以下階段:
安裝夾具的主框架;
移動單元和子系統(tǒng)組裝;
夾具內(nèi)框架在夾具裝配中的安裝;
皮卡和夾具的裝配。
主框架通常是夾具的骨干。因此,它一般不會改變外形,和內(nèi)框架及較小的元素如襯套、皮卡和夾具一樣具有規(guī)律性。慎重考慮制造過程可以減少夾具元件較大元素的重新排列,也會更進一步節(jié)約時間和成本。圖3顯示了三組不同活動小組對于柔性夾具的安裝過程。在這個過程中,假定夾具的標準件是從可供選擇的現(xiàn)成的部件和組件中選出來的,然后提前在大量的物理安裝測試和調(diào)試時以降低測量不確定度來進行一次夾具安裝。一旦達到可接受水平的不確定性的物理安裝才能進行。
圖2.3 柔性夾具的測量輔助安裝程序
在夾具安裝過程中,它可能需要用到多個測量系統(tǒng)或用到包括一套完整夾具安裝關(guān)鍵點的測量系統(tǒng)。這應(yīng)該包括在夾具維修期間放在工廠的地板和墻壁上的穩(wěn)定性及漂移檢查的目標參考點。
在夾具上定位的關(guān)鍵點、測量儀器的不確定性應(yīng)該予以考慮。作為一個經(jīng)驗法則,每個夾具關(guān)鍵位置的定位的準確性應(yīng)該是在10倍,甚至比所需的耐受性更好。換句話說,如果組件公差指定至0.1mm,則夾具定位精度至少應(yīng)為0.01mm。
柔性夾具安裝的最佳做法如下:
一個工廠的墻壁和地板上的初始參考點的位置是首選,以減少測量的不確定性;
應(yīng)驗證該儀器所在位置上經(jīng)常使用初始參考點的基地;
在每個夾具的大節(jié)上,為更好地具有跟蹤和可重復(fù)性,可以附加多個球式反射跟蹤系統(tǒng);
夾具大型組件有關(guān)于彎曲或扭曲的測量應(yīng)集中在角梁的中央部分,以減少定位誤差;
內(nèi)框架參考點應(yīng)選擇盡可能遠的創(chuàng)建框的坐標系統(tǒng)。這可能會導(dǎo)致在內(nèi)框坐標系時的較小的不確定性。
3.不確定性
由于評估的結(jié)果旨在對于所描述物體真正價值范圍內(nèi)的評估定位,則不確定性被定義為膠[8]。這里的不確定性來自兩方面的審查,首先是與測量過程中有關(guān)的,其次是與夾具定位的不確定性有關(guān)。測量不確定性的一些因素,如灰塵、重力、溫度、氣壓、濕度、測量儀器和相關(guān)軟件中的系統(tǒng)誤差、操作人員的技能、接觸探針或球式反射跟蹤儀。基于膠[8]的定義,測量結(jié)果應(yīng)伴隨著它的不確定性說明,這些錯誤詳細來源的討論超出了本文的范圍。已經(jīng)有多項研究來建立真正的不確定性的一些測量儀器[10、11]。
夾具關(guān)鍵點的測量結(jié)果應(yīng)該包括相關(guān)的置信水平。除了最初的不確定性上升的測量儀器,夾具的不確定性還有其他方面的影響。夾具框架方面的應(yīng)用由于產(chǎn)品重量以及制造工藝過程在夾具框架中能創(chuàng)建一些彈性變形。夾具有了集成化、自動化和移動部分,是這個問題變得更加復(fù)雜。
仔細考慮夾具設(shè)計階段不確定性的來源可以在一個給定的情況下減少過度使用公差預(yù)算的風(fēng)險。夾具的精度和夾具的成本之間有著直接的關(guān)系。然而,整體的成本也應(yīng)該被考慮在內(nèi)。高數(shù)額的零部件有更長的使用壽命。換句話說,質(zhì)量特征接近平均值是,在使用過程中會很少失效。朝六個方向靠近在安裝時是很必要的,然后是在高精度夾具和敏感部位上的可重構(gòu)、柔性夾具及夾具的監(jiān)測。
4.討論
柔性夾具適用于組裝和在加工部分有不同的設(shè)計和幾何參數(shù)。尤其是當這些部件之間的設(shè)計變化小時,這種類型的夾具被證明是具有成本效益和快速的解決方案,這是因為它可能會通過夾具重新配置到一個新的產(chǎn)品或組件的變種上。然而,當所需的零件盒裝配的設(shè)計完全不同時,可能需要不同尺寸夾具組件的完整地重排,因此,在設(shè)計一個新的零件和重組夾具的拓撲結(jié)構(gòu)時應(yīng)該考慮到要便于減少夾具的安裝和重新配置的時間以及成本,并最大限度的重用現(xiàn)在的組件在當前的裝配中。
一個柔性夾具有許多種裝配方式,是由于其靈活性。在正確的安裝順序下選擇合適的組件,可以最大限度的節(jié)約成本和時間。本次選擇的過程中應(yīng)該對未來產(chǎn)品的夾具的潛在的重用予以考慮。在產(chǎn)品不斷變化的情況下,計劃和設(shè)計夾具框架是很重要的。使用定制的夾具、緊固件、軸套和其他夾具元件都是降低成本的關(guān)鍵問題。
仿真軟件和工具的廣泛使用,可以減少返工和浪費夾具材料相關(guān)的成本。例如測量儀器,其目標點之間的視線檢查就會使用這些軟件來輔助。圖4顯示了柔性夾具安裝在測量仿真軟件中的第一個階段。由于夾具正在興建的模擬的效益越
來越明顯,因此它可以突出儀器與目標測量點的水平視線的問題和不確定性。
由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形,則可以提前在仿真中分析以及在購買夾具元件方面的財政。更重要的是,這種工具允許更好的裝配和制造等操作,因為它們能提前分析出夾具的長處和弱點,揭示其物理設(shè)置。
選擇合適的測量儀器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計量。一個連貫的計量系統(tǒng),其測量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性,也暴露了夾具和是否符合一個給定的公差范圍內(nèi)所需任務(wù)的能力。
圖4.1 測量輔助夾具安裝的模擬過程
由于關(guān)于夾具操作中重量和力使夾具元件的電位漂移和變形,則可以提前在仿真中分析以及在購買夾具元件方面的財政。更重要的是,這種工具允許更好的裝配和制造等操作,因為它們能提前分析出夾具的長處和弱點,揭示其物理設(shè)置。
選擇合適的測量儀器最重要的是要協(xié)助夾具安裝的的計量。一個連貫的計量系統(tǒng),其測量結(jié)果的不確定性能夠決定夾具的不確定性,也暴露了夾具和是否符合一個給定的公差范圍內(nèi)所需任務(wù)的能力。
總結(jié)
零件和裝配體應(yīng)該以盡量減少夾具成本的方式來設(shè)計,以滿足使用標準組件。如果在夾具更新至下一產(chǎn)品時提前思考,則其速度和成本可能會增加。在夾具和固定裝置的設(shè)計上有強大的總成本、碳足跡及其可持續(xù)性。它往往要求生產(chǎn)出只有極少數(shù)的典型設(shè)計或產(chǎn)品,子系統(tǒng)或組件,以滿足產(chǎn)品的變化和客戶的需求。對于大型產(chǎn)品的幾何尺寸超出幾米夾具的可能會造成重大的開銷。此外,一旦所需的零部件倍制造出來,這些夾具則會變得多余。常規(guī)回收多余夾具是不經(jīng)濟的。因此,找到增加夾具的靈活性才是所需求的方法。
柔性夾具和夾具的概念已存于二十余年。然而它們的潛能還沒有真正發(fā)揮,是由于其精度可可重復(fù)性的不確定性。高精度計量系統(tǒng)現(xiàn)在能夠用來對夾具進行初始安裝和服務(wù)。然后使用該系統(tǒng)有可能重新設(shè)定夾具元素使其精確到一個新的拓撲結(jié)構(gòu),以便于定位不同幾何位置的組件,允許幾次使用夾具。
本文提出了一種對于大規(guī)模柔性夾具及夾具初始定位和安裝的通用的算法。計量輔助夾具安裝的新概念被證明對復(fù)雜的設(shè)置和夾具的安裝是有益的。當完全裝配好時,夾具的穩(wěn)定性可以通過慎重考慮和選擇夾具幾何位置上的關(guān)鍵點來予以保證。這種方法將應(yīng)用于大尺寸元件和產(chǎn)品的制造以及裝配件,尤其是應(yīng)用于航空航天和發(fā)電工業(yè)中。
畢業(yè)設(shè)計(工藝規(guī)程)
LJT0083零件加工工藝規(guī)程設(shè)計及
寬20mm槽銑夾具設(shè)計
院 系
專 業(yè)
班 級
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)老師
二Ο一五年 月 日
產(chǎn)品名稱
LJT0083
零件圖號
機械加工
工藝過程卡
毛坯種類
鑄造
共 1頁
每臺數(shù)量
1
零件名稱
LJT0083
材料牌號
HT200
第1 頁
工序號
工序
名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
10
鑄造
鑄造
鑄
20
時效
時效
熱
30
銑
粗銑上端面,精銑上端面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
40
銑
粗銑底面,精銑底面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
50
銑
粗銑、精銑距離底面為10mm的中間平面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
60
銑
粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
70
銑
粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
80
鉆
鉆Φ3孔
鉆床Z525
麻花鉆,游標卡尺
90
鉆
鉆Φ4孔
鉆床Z525
麻花鉆,游標卡尺
100
銑
粗銑、精銑寬20mm槽
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
110
銑
粗銑、精銑寬8.5mm槽
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
120
磨
磨上平面、底面以及中間平面(粗糙度為0.8)
磨床
砂輪
130
鉗
去毛刺
鉗
140
檢驗
檢驗入庫
檢
編制
日期
審核
日期
更改
畢業(yè)設(shè)計(工藝規(guī)程)
LJT0083零件加工工藝規(guī)程設(shè)計及
寬20mm槽銑夾具設(shè)計
院 系
專 業(yè)
班 級
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)老師
二Ο一五年 月 日
產(chǎn)品名稱
LJT0083
零件圖號
機械加工
工藝過程卡
毛坯種類
鑄造
共 1頁
每臺數(shù)量
1
零件名稱
LJT0083
材料牌號
HT200
第1 頁
工序號
工序
名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
10
鑄造
鑄造
鑄
20
時效
時效
熱
30
銑
粗銑上端面,精銑上端面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
40
銑
粗銑底面,精銑底面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
50
銑
粗銑、精銑距離底面為10mm的中間平面
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
60
銑
粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
70
銑
粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
80
鉆
鉆Φ3孔
鉆床Z525
麻花鉆,游標卡尺
90
鉆
鉆Φ4孔
鉆床Z525
麻花鉆,游標卡尺
100
銑
粗銑、精銑寬20mm槽
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
110
銑
粗銑、精銑寬8.5mm槽
X52K銑床
銑刀,游標卡尺
120
磨
磨上平面、底面以及中間平面(粗糙度為0.8)
磨床
砂輪
130
鉗
去毛刺
鉗
140
檢驗
檢驗入庫
檢
編制
日期
審核
日期
更改
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
30
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第 1 頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
X52K銑床
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑上端面,精銑上端面
銑刀
卡尺
4
2
2
0.5
200
16
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
40
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第 2 頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
X52K銑床
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑底面,精銑底面
銑刀
卡尺
4
2
2
0.5
200
16
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
50
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第 3 頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
X52K銑床
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑、精銑距離底面為10mm的中間平面
銑刀
卡尺
4
2
2
0.5
200
16
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
60
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第 4頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
銑床X52K
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
銑刀
卡尺
4
2
2
0.5
200
16
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
70
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第 5頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
銑床X52K
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
銑刀
卡尺
4
2
2
0.5
200
16
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
80
工序名稱
鉆
共10頁
零件
圖號
第 6頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
鉆床Z525
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
鉆Φ3孔
麻花鉆
卡尺
1
28
2
0.16
680
24
15
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
90
工序名稱
鉆
共10頁
零件
圖號
第 7頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
鉆床Z525
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
鉆Φ4孔
麻花鉆
卡尺
1
28
2
0.3
680
20
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
100
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第8頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
X52K銑床
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑、精銑寬20mm槽
銑刀
卡尺
1
25
15
0.12
509
159.82
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
110
工序名稱
銑
共10頁
零件
圖號
第9頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
X52K銑床
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
粗銑、精銑寬8.5mm槽
銑刀
卡尺
1
25
15
0.12
509
159.82
17.7
20
30
40
50
60
零件
名稱
LJT0083
機械加工工序卡
工序號
120
工序名稱
磨
共10頁
零件
圖號
第10頁
材料
牌號
HT200
毛坯狀態(tài)
鑄造
機床設(shè)備
磨床M6132
夾具
專用夾具
工步號
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀次數(shù)
走刀長度/mm
切削深度/mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工時
10
磨上平面、底面以及中間平面(粗糙度為0.8)
砂輪
卡尺
1
20
15
1.12
509
159.82
10
20
30
40
畢業(yè)設(shè)計(論文)
LJT0083零件加工工藝規(guī)程設(shè)計
及寬20槽銑夾具設(shè)計
院 系
專 業(yè)
班 級
學(xué) 號
姓 名
指導(dǎo)老師
二Ο一五年 月 日
二Ο一五年 1月 日
誠 信 聲 明
本人鄭重聲明:所呈交的大專畢業(yè)論文(LJT0083零件加工工藝規(guī)程設(shè)計及寬20mm槽銑夾具設(shè)計),是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,獨立進行研究所取得的成果。盡我所知,除了設(shè)計(論文)中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。
畢業(yè)論文(設(shè)計)作者簽名:
年 月 日
目 錄
1 緒論 1
2 加工工藝規(guī)程設(shè)計 4
2.1 零件的分析 4
2.1.1 零件的作用 4
2.1.2 零件的工藝分析 4
2.2 LJT0083零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5
2.2.1 孔和平面的加工順序 5
2.2.2 孔系加工方案選擇 5
2.3 LJT0083零件加工定位基準的選擇 6
2.3.1 粗基準的選擇 6
2.3.2 精基準的選擇 6
2.4 LJT0083零件加工主要工序安排 6
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
2.6 確定切削用量及基本工時(機動時間) 8
3 銑寬20槽夾具設(shè)計 15
3.1 夾具的分類和作用 15
3.2 工件在夾具中的定位 16
3.3 夾具的組成 18
3.4夾具設(shè)計 18
3.4.1定位基準的選擇 18
3.4.2切削力及夾緊力的計算 19
3.5定位誤差的分析 20
3.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 21
總結(jié) 22
參考文獻 23
致謝 24
23
LJT0083零件加工工藝規(guī)程設(shè)計及寬8.5mm槽銑夾具設(shè)計
摘 要:本文是對LJT0083零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析,主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法,設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對LJT0083零件的一道工序的加工設(shè)計了專用夾具.
機床夾具的種類很多,其中,使用范圍最廣的通用夾具,規(guī)格尺寸多已標準化,并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn),專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具,則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是寬20mm槽銑夾具設(shè)計。
關(guān)鍵詞:LJT0083零件,工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
Design and 8.5mm wide slot milling fixture for machining process LJT0083
Abstract:This paper is the analysis of the machining process of LJT0083 application and processing, including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture and process planning, tool selection, cutting, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition, processing procedure of LJT0083 parts of the design of special fixture.
Many kinds of the machine tools fixture, the fixture's most widely used, the size has been standardized, and there is a professional factory production. And widely used in mass production of special fixture for a workpiece machining processes and services, to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The main content of this thesis is the fixture design 8.5mm wide slot milling fixture design.
Keywords: LJT0083 parts, process, process, cutting, clamping, positioning error
長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 緒論
1 緒論
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件,經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng),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(shè)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(shù)要求及檢驗方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中,往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整,以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中,可能會出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進,新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
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(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展,極大地推動了機械加工工藝的進步,使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。
“工欲善其事,必先利其器。”
工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。
在機床上用夾具裝夾工件時,其主要功能是使工件定位和夾緊。
1.機床夾具的主要功能
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。
2.機床夾具的特殊功能
機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)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(dǎo)向功能。
隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
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?,F(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)市場激烈的競爭。然而,一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來,數(shù)控機床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(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)適用于精密加工的高精度機床夾具。
4)適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。
5)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進一步提高勞動生產(chǎn)率。
6)提高機床夾具的標準化程度。
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。
精密化
隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高,勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達±0.1;用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5μm;精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具,工件的圓度公差可達0.2~0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有:自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用的高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在(試驗)轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。
長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 加工工藝規(guī)程設(shè)計
2 加工工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是LJT0083零件。LJT0083零件的主要作用是,保證平面之間的中心距及平行度,并保證正確安裝。因此LJT0083零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運動精度,而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。
圖2-1
2.1.2 零件的工藝分析
由LJT0083零件圖可知。LJT0083零件是一個盤類零件,它的外表面上有平面需要進行加工??紫翟谇昂蠖嗣嫔?。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下:
此零件采用HT200,要求粗糙度等級最高位0.8,采用數(shù)控銑床能夠達到,有2個通孔,一個Φ3的孔,孔粗糙度均為6.3,一個Φ4的孔,孔粗糙度均為6.3。一個槽為8.5寬,深度為18,一個槽為20寬,深度為20
2.2 LJT0083零件加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該LJT0083零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于LJT0083零件來說,加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。
2.2.1 孔和平面的加工順序
LJT0083零件類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則:即先加工LJT0083零件上的基準平面,以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。LJT0083零件的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對刀及調(diào)整,也有利于保護刀具。
LJT0083零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案選擇
LJT0083零件孔系加工方案,應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)選擇價格最底的機床。
根據(jù)LJT0083零件圖所示的LJT0083零件的精度要求和生產(chǎn)率要求,當前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。
(1)用鏜模法鏜孔
在大批量生產(chǎn)中,LJT0083零件孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進行鏜孔時,鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。
采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此,可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高,且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。
(2)用坐標法鏜孔
在現(xiàn)代生產(chǎn)中,不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高,而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)周期長,不大能適應(yīng)這種要求,而坐標法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外,在采用鏜模法鏜孔時,鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。
用坐標法鏜孔,需要將LJT0083零件孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差,然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。
2.3 LJT0083零件加工定位基準的選擇
2.3.1 粗基準的選擇
粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求:
(1)保證各重要孔的加工余量均勻;
(2)保證裝入LJT0083零件的零件有一定的間隙。
為了滿足上述要求,應(yīng)選擇的主要作為主要基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度,再以另一個主要定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此,以后再用精基準定位加工主要時,孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。
2.3.2 精基準的選擇
從保證LJT0083零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應(yīng)能保證LJT0083零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從LJT0083零件圖分析可知,它的上下平面與各主要平行而且占有的面積較大,適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面,雖然它是LJT0083零件的裝配基準,但因為它與LJT0083零件的主要垂直。如果用來作精基準加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難,所以不予采用。
2.4 LJT0083零件加工主要工序安排
對于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。LJT0083零件加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。。由于頂平面加工完成后一直到LJT0083零件加工完成為止,除了個別工序外,都要用作定位基準。
后續(xù)工序安排應(yīng)當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于LJT0083零件,需要精加工的是前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實際采用的工藝方案是先精加工系,然后以用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋
由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進行。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過程,現(xiàn)將LJT0083零件加工工藝路線確定如下:
工藝路線一:
10 鑄造 鑄造
20 時效 時效
30 銑 粗銑上端面,精銑上端面
40 銑 粗銑底面,精銑底面
50 銑 粗銑、精銑距離底面為10mm的中間平面
60 銑 粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
70 銑 粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
80 鉆 鉆Φ3孔
90 鉆 鉆Φ4孔
100 銑 粗銑、精銑寬20mm槽
110 銑 粗銑、精銑寬8.5mm槽
120 磨 磨上平面、底面以及中間平面(粗糙度為0.8)
130 鉗 去毛刺
140 檢驗 檢驗入庫
以上加工方案大致看來合理,但通過仔細考慮,零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現(xiàn)仍有問題,
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一工藝路線一:
10 鑄造 鑄造
20 時效 時效
30 銑 粗銑上端面,精銑上端面
40 銑 粗銑底面,精銑底面
50 銑 粗銑、精銑距離底面為10mm的中間平面
60 銑 粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
70 銑 粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
80 鉆 鉆Φ3孔
90 鉆 鉆Φ4孔
100 銑 粗銑、精銑寬20mm槽
110 銑 粗銑、精銑寬8.5mm槽
120 磨 磨上平面、底面以及中間平面(粗糙度為0.8)
130 鉗 去毛刺
140 檢驗 檢驗入庫
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“LJT0083零件”零件材料采用HT200制造。材料為HT200,硬度HB為170—241,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用型材毛坯。
(1)上下表面的加工余量。
根據(jù)工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59,其余量值規(guī)定為。
(3)Φ3孔
毛坯為實心,不沖孔。
(4)輪廓面加工余量。
根據(jù)工藝要求,前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23,其加工余量規(guī)定為,現(xiàn)取。
半精銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》,其加工余量值取為。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》,其加工余量取為。
2.6 確定切削用量及基本工時(機動時間)
工序30:粗銑上端面,精銑上端面
機床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2.2mm
所以銑削深度:
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻[3]表3.1~74,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取
切削工時
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:
刀具切出長度: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40:粗銑底面,精銑底面
機床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù)8,此為細齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2.2mm
所以銑削深度:
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度: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、精銑距離底面為10mm的中間平面
機床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=3mm
所以銑削深度:=3mm
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻[3]表3.1~74,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取
切削工時
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:
刀具切出長度: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:粗銑、精銑左端面(距離為50mm)
機床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù)8,此為細齒銑刀。
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度: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:粗銑、精銑右端面(距離為50mm)
機床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù)8,此為細齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻[3]表2.4~81,取銑削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度: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80:鉆Φ3孔。
機床:立式鉆床Z525
刀具:根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3~9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~38,取。
切削速度:參照參考文獻[3]表2.4~41,取。
機床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
所以實際切削速度:
切削工時
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序90:鉆Φ4孔。
機床:立式鉆床Z525
刀具:根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3~9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~38,取。
切削速度:參照參考文獻[3]表2.4~41,取。
機床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
所以實際切削速度:
切削工時
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序100:粗銑、精銑寬20mm槽
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
本工序機動時間
工序110:粗銑、精銑寬8.5mm槽
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
本工序機動時間
長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 3 銑寬20槽夾具設(shè)計
3 銑寬20槽夾具設(shè)計
3.1 夾具的分類和作用
(1)按專業(yè)程度劃分
1)通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標準化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如,車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機床附件提供給用戶。其特點是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計制造周期較長、制造費用也較高。當產(chǎn)品變更時,夾具將由于無法再使用而報廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3)通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具,稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對象不很明確,適用范圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的標準元件和部件組裝而成的夾具。由專業(yè)廠家制造,其特點是靈活多變,萬能性強,制造周期短、元件能反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動線上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動線從一個工位移到下一個工位,進行不同工序的加工。
(2)按使用的機床分類
由于各類機床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機床不同,夾具又可分為:車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機床夾具和其他機床夾具等。
(3)按夾緊動力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個過程:其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整,這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中,工件與刀具的相對位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3.降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專用夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強度。
3.2 工件在夾具中的定位
一、機床夾具定位元件
工件定位方式不同,夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同,這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。
(一)工件以平面定位常用定位元件
1.支承釘
常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘(圖a)用于支承精基準面;球頭支承釘(圖b)用于支承粗基準面;網(wǎng)紋頂面支承釘(圖c)能產(chǎn)生較大的摩擦力,但網(wǎng)槽中的切屑不易清除,常用在工件以粗基準定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場合。一個支承釘相當于一個支承點,限制一個自由度;在一個平面內(nèi),兩個支承釘限制二個自由度;不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。
圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式
2.支承板
常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板(圖a)結(jié)構(gòu)簡單,但沉頭螺釘處清理切屑比較困難,適于作側(cè)面和頂面定位;帶斜槽型支承板(圖b),在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑,適于作底面定位。當工件定位平面較大時,常用幾塊支承板組合成一個平面。一個支承板相當于兩個支承點,限制兩個自由度;兩個(或多個)支承板組合,相當于一個平面,可以限制三個自由度。
圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式
3.可調(diào)支承
常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示??烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準面,支承高度可以根據(jù)需要進行調(diào)整,調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個可調(diào)支承限制一個自由度。
圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式
4.自位支承
常用自位支承的結(jié)構(gòu)形式如圖6-4所示。由于自位支承是活動的或是浮動的,無論結(jié)構(gòu)上是兩點或三點支承,其實質(zhì)只起一個支承點的作用,所以自位支承只限制一個自由度。使用自位支承的目的在于增加與工件的接觸點,減小工件變形或減少接觸應(yīng)力。
圖6-4 自位支承的結(jié)構(gòu)形式
(二) 工件以孔定位常用定位元件
1.定位銷
圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當工件的孔徑尺寸較小時,可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu);當孔徑尺寸較大時,選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu);當工件同時以圓孔和端面組合定位時,則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時,短圓柱銷限制二個自由度;長圓柱銷可以限制四個自由度;短圓錐銷(圖d)限制三個自由度。
圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式
2.心軸
心軸的結(jié)構(gòu)形式很多,圖6-7是幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式。圖a為過盈配合心軸,限制工件四個自由度;圖b為間隙配合心軸,限制工件五個自由度(心軸外圓部分限制四個自由度,軸肩面限制一個自由度);圖c為小錐度(1:5000~1:1000)心軸,裝夾工件時,通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件,使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度,它可以限制五個自由度。
圖6-7 定位心軸
(四) 工件以組合表面定位常用定位元件
在實際生產(chǎn)中,為滿足加工要求,有時采用幾個定位面相組合的方式進行定位。常見的組合形式有:兩頂尖孔、一端面一孔、一端面一外圓、一面兩孔等;與之相對應(yīng)的定位元件也是組合式的。例如,長軸類零件采用雙頂尖組合定位;箱體類零件采用一面雙銷組合定位。
幾個表面同時參與定位時,各定位基準(基面)在定位中所起的作用有主次之分。例如,軸以兩頂尖孔在車床前后頂尖上定位的情況,前頂尖孔為主要定位基面,前頂尖限制三個自由度,后頂尖只限制兩個自由度。
3.3 夾具的組成
(1) 定位元件
定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對刀或?qū)蜓b置
對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置,確定了鉆頭軸線相對定位元件的正確位置。銑床夾具上的對刀塊和塞
尺為對刀裝置。
(4) 連接元件
連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面,保證了鉆套1的軸線垂直于鉆床工作臺以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺。因此,夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件,如圖3-3中的件3,通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。
3.4夾具設(shè)計
3.4.1定位基準的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進行加工,準備采用手動夾緊。
由零件圖可知:在對進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,進行了粗、精加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案:選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。
通過比較分析只有方案Ⅰ滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。
為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
3.4.2切削力及夾緊力的計算
刀具:立銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計算公式:
有:
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:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
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,決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
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。
查參考文獻[5]1~2~26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有:
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu), 由上述計算易得:
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,決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。
3.5定位誤差的分析
該夾具以一個平面和2個擋銷和1個支撐釘和一個活動調(diào)節(jié)螺釘定位,要求保證軸線間的尺寸公差。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。
由[5]和[6]可得:
1 定位誤差:
當以任意邊接觸時
通過分析可得:
因此:當以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 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。
3.6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,用大平面定位三個自由度,定位銷定位兩個自由度,用菱形銷定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。
長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 總結(jié)
總結(jié)
本次設(shè)計從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品,中間經(jīng)過了銑、鉆、打毛刺等工序。因為是大批量生產(chǎn),工序就分得很散,中間就可省去換刀具和調(diào)試的時間。在每道工序中都有計算切削用量和工時。
在本次設(shè)計中已無大的問題,基本達到了要求。只是在夾具的設(shè)計中沒有能提出多中方案進行分析比較,有所不足。
長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 參考文獻
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遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29
致謝
在畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲,謝謝!我想沒有他們的幫助,畢業(yè)設(shè)計就會做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計的過程中也遇到了不少的問題,XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助,并且隨時詢問我畢業(yè)設(shè)計的進展情況、細心的指導(dǎo)我們,也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計。
在論文工作中,得到了機電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持,在此表示衷心的感謝。
最后,在即將完成畢業(yè)設(shè)計之時,我再次感謝對我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了!
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夾具
加工
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LJT0083夾具座加工工藝和銑20mm寬槽夾具設(shè)計(含全套CAD圖紙),ljt0083,夾具,加工,工藝,以及,20,mm,妹妹,設(shè)計,全套,cad,圖紙
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