0019-氣門搖桿支座加工工藝規(guī)程及車Φ32外圓兩端面夾具設(shè)計(jì)
0019-氣門搖桿支座加工工藝規(guī)程及車Φ32外圓兩端面夾具設(shè)計(jì),氣門,搖桿,支座,加工,工藝,規(guī)程,32,兩端,夾具,設(shè)計(jì)
1 零件的分析
1.1零件的作用
氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件,是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部。孔裝搖桿軸,軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿,搖桿座通過兩個(gè)Φ13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連,3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸,使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。氣缸蓋內(nèi)每缸四閥使燃燒室充氣最佳,氣門由搖桿凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),摩擦力小且氣門間隙由液壓補(bǔ)償。這種結(jié)構(gòu)可以減少燃油消耗并改善排放.零件圖如下所示。
1.2零件的結(jié)構(gòu)分析
該零件是屬于箱體零件,典型通過對(duì)該零件的重新繪制,知道了得原圖的視圖正確、完整,尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。該零件上主要加工面為上端面
22
下端面,左右端面,2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。
mm孔的尺寸精度以及下端面與Φ20mm 孔的中心軸線的平行度為0.05mm與左右兩端面孔的尺寸精度等,直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封,以及2×Φ13mm孔的尺寸精度,和上下兩端面的平行度0.05mm。
1.3零件的工藝分析
由零件毛坯圖2.2得知,其材料為HT200,該材料為灰鑄鐵,具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。
該零件上主要加工面為上端面,下端面,左右端面,2×Φ13mm孔和mm以及3mm軸向槽的加工。mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度,直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封,2-Φ13mm孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.05mm。因此,需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面,再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面,再把下端面作為精基準(zhǔn),最后加工mm孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn),以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。零件毛坯圖如圖2.2所示
1.4零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知:Q=6000臺(tái)/年,n=2件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率a和廢品率b都為4%。帶入公式得該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
從此結(jié)果可知,該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
2 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的的制造形式
由零件圖可知,其材料為HT200,該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。該零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,因此確定毛坯為鑄件,毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型,此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后安排人工時(shí)效處理。零件上主要加工面為上端面,下底面,左右兩端面,2×Φ13孔,孔以及3mm寬的軸向槽。其中孔的尺寸精度以及下端面相對(duì)于孔軸線的平行度及左右端面的尺寸精度,直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的轉(zhuǎn)動(dòng)精度和密封性。因此,需要先以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面,再以下端面為精基準(zhǔn)加工上端面,最后加工時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn),以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。由參考文獻(xiàn)[17]中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知,上述要求是可以達(dá)到的零件結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,已知零件的類型為大批量生產(chǎn),故毛坯的鑄造方法用砂型機(jī)器造型。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后安排人工時(shí)效處理。由參考文獻(xiàn)[17]查得該種鑄造公差等級(jí)為CT10—11,加工余量等級(jí)MA選擇H級(jí)。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
在機(jī)械加工過程中,定位基準(zhǔn)的選擇合理與否決定零件質(zhì)量的好壞,對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互位置精度要求,以及對(duì)零件各表面間的加工順序安排都有很大影響,當(dāng)用夾具安裝工件時(shí),定位基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此,定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問題。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。零件開始加工時(shí),所有的面均為加工,只能以毛坯面作定位基準(zhǔn),這種以毛坯面為定位基準(zhǔn)的,稱為粗基準(zhǔn);以后的加工,必須以加工過的表面做定位基準(zhǔn),以加工過的表面作為定位基準(zhǔn)的稱為精基準(zhǔn)。
2.2.1精基準(zhǔn)的選擇
氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作為精基準(zhǔn),能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則。孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡(jiǎn)單,可靠,操作方便。
2.2.2粗基準(zhǔn)的選擇
選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提
下,使重要孔或面的加工余量盡量均勻,此外,還要保證定位夾緊的可靠性,裝夾的方便性,減少輔助時(shí)間,所以粗基準(zhǔn)為上端面。
2.3制定機(jī)械加工工藝路線
制定工藝路線時(shí),必須充分考慮采用確保產(chǎn)品質(zhì)量,并以最經(jīng)濟(jì)的辦法達(dá)到所要求的生產(chǎn)綱領(lǐng)的必要措施,即應(yīng)該做到:技術(shù)上先進(jìn),經(jīng)濟(jì)上合理,并有良好、安全的勞動(dòng)條件。
(1)、工藝路線方案一:
工序1:鑄造
工序2:時(shí)效
工序3:粗車、精車50底面
工序4:粗車上端面
工序5:鉆Φ18的孔,擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20,倒角
工序6:粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面
工序7:銑軸向槽
工序8:鉆Φ12的孔,擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13
工序9:清洗去毛刺
工序10:驗(yàn)收
工序11:入庫
(2)、工藝路線方案二:
工序1:鑄造
工序2:時(shí)效
工序3:粗、精銑50底面
工序4:粗銑上端面
工序5:鉆Φ 18的孔,擴(kuò)孔至Φ 19.8、鉸孔至Φ 20,倒角
工序6:鉆Φ12的孔,擴(kuò)孔至Φ 12.8、鉸孔至Φ 13
工序7:銑軸向槽
工序8:粗車、半精車、精車左右兩Φ 32端面
工序9:清洗去毛刺
工序10:驗(yàn)收
工序11:入庫
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程卡綜合片”
2.4工藝方案的比較與分析
上述前兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:兩個(gè)加工方案都是按先加工面再加工孔的原則進(jìn)行加工的。方案一用車削的方法加工上下底面,由于工件形狀和尺寸原因本工件在車床上車削時(shí)比較困難,故改用銑床加工。且把鉆2×Φ13孔放的相對(duì)靠前,這樣做為后面工序的加工提供了定位基準(zhǔn),節(jié)約了夾具設(shè)計(jì)的時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率,因此,選用方案二是比較合理的。
最后確定工藝方案如下表
加工工藝路線
工序號(hào)
工序內(nèi)容
簡(jiǎn)要說明
1
一箱多件沙型鑄造
2
進(jìn)行人工時(shí)效處理
消除內(nèi)應(yīng)力
3
粗、精銑50底面
先加工面
4
粗銑上端面
5
鉆Φ18的孔,擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20,倒角
6
鉆Φ12的孔,擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13
7
銑軸向槽
8
粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面
9
清洗去毛刺
10
驗(yàn)收
11
入庫
2.5機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“氣門搖軸支座”零件材料HT200,毛坯的重量約為1.4kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型機(jī)鑄造毛坯。
1、50底面,表面粗糙度為Ra6.3,查參考文獻(xiàn)[6]表2-8得,單邊總余量Z=2.0
粗銑 單邊余量Z=1.5
精銑 單邊余量Z=0.5
2、上端面,表面粗糙度為Ra12.5,查參考文獻(xiàn)[6]表2-8得,單邊總余量Z=2.0
粗銑 單邊余量Z=1.5
精銑 單邊余量Z=0.5
3、2×Φ13孔,因孔的尺寸不大,很難鑄造成型,故采用實(shí)心鑄造
4、軸向槽,因尺寸不大,很難鑄造成型,故采用實(shí)心鑄造
5、Φ32端面,表面粗糙度為Ra1.6,查參考文獻(xiàn)[6]表2-8得,單邊總余量Z=2.0
粗車 單邊余量Z=1.5
半精車 單邊余量Z=0.4
精車 單邊余量Z=0.1
6、Φ20孔,因孔的尺寸不大,很難鑄造成型,故采用實(shí)心鑄造
7、不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差,由鑄造可直接獲得。
2.6選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。
粗銑50底面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題,采用立銑選擇X51立式銑床,刀具為直徑D為Φ60mm立銑刀,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
精銑50底面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
粗銑上端面:采用上述相同的機(jī)床,刀具為直徑D為Φ30mm立銑刀,專用夾具和游標(biāo)卡尺。
鉆孔至Φ18:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為直柄麻花鉆,專用夾具和游標(biāo)卡尺
擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為擴(kuò)孔鉆,專用夾具和游標(biāo)卡尺
鉸Φ19.8孔至Φ20:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為鉸刀,專用夾具和游標(biāo)卡尺
鉆孔至Φ12:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為直柄麻花鉆,專用夾具和游標(biāo)卡尺
擴(kuò)Φ12孔至Φ12.8:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為擴(kuò)孔鉆,專用夾具和游標(biāo)卡尺
鉸Φ12.8孔至Φ13:采用立式鉆床選擇Z525立式鉆床,刀具為鉸刀,專用夾具和游標(biāo)卡尺
銑軸向槽:采用臥式銑床選擇X62臥式銑床,刀具為直徑D為Φ80mm鋸片銑刀,專用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗車左右兩Φ32端面:采用車床選擇CA6140車床,刀具為端車刀,專用夾具和游標(biāo)卡尺。
半精車左右兩Φ32端面:采用上述相同的機(jī)床與車刀,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
精車左右兩Φ32端面:采用上述相同的機(jī)床與車刀,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
2.7確定切削用量及基本工時(shí)
工序3:粗、精銑50底面
工步一:粗銑50底面
1.選擇刀具
刀具選取端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高,故分兩次(即粗銑、精銑)完成,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
:
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=475
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:精銑50底面
1. 選擇刀具
刀具選取端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)較高,故分兩次(即粗銑、精銑)完成,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=475
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序4:粗銑上端面
1. 選擇刀具
刀具選取端銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高,故一次加工即可完成,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序5:鉆Φ18的孔,擴(kuò)孔至Φ19.8、鉸孔至Φ20,倒角
工步一:鉆孔至Φ18
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-7,當(dāng)鋼的,時(shí),。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書,現(xiàn)取
切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至,根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書,選取
則主軸轉(zhuǎn)速為,并按機(jī)床說明書取,實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-25,,,得
查參考文獻(xiàn)[12]表4.2-2,按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速,取,,實(shí)際切削速度。
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步四:倒角
工序6:鉆Φ12的孔,擴(kuò)孔至Φ12.8、鉸孔至Φ13
工步一 :鉆孔至Φ12
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-7,當(dāng)鋼的,時(shí),。由于本零件在加工Φ12孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75,則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書,現(xiàn)取
切削速度:根據(jù)參考文獻(xiàn)[12]表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說明書,取,故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:擴(kuò)孔
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至,根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定,擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說明書,選取
則主軸轉(zhuǎn)速為,并按機(jī)床說明書取,實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:鉸孔
根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]表2-25,,,得
查參考文獻(xiàn)[12]表4.2-2,按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速,取,,實(shí)際切削速度。
切削工時(shí):,,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序7:銑軸向槽
1.選擇刀具
刀具選取鋸片銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?75
當(dāng)=275r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序8:粗車、半精車、精車左右兩Φ32端面
工步一:粗車左右兩Φ32端面
1) 車削深度,表面粗糙度為Ra1.6,故可以選擇ap=1.5mm,三次走刀(粗車、半精車、精車)即可完成所需長度。
2)機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查參考文獻(xiàn)[17]表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查參考文獻(xiàn)[17]表3.8,壽命T=180min
4) 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17],查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(16+1.5+3)/(4750.16)=0.2697min。
總的工時(shí):T=2 tm =0.539min
工步二:半精車左右兩Φ32端面
1) 車削深度,表面粗糙度為Ra1.6,故可以選擇ap=0.4mm,三次走刀(粗車、半精車、精車)即可完成所需長度。
2)機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查參考文獻(xiàn)[17]表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查參考文獻(xiàn)[17]表3.8,壽命T=180min
4) 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17],查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(16+0.4+3)/(4750.16)=0.2553min。
總的工時(shí):T=2 tm =0.511min
工步三:精車左右兩Φ32端面
1) 車削深度,表面粗糙度為Ra1.6,故可以選擇ap=0.1mm,三次走刀(粗車、半精車、精車)即可完成所需長度。
2)機(jī)床功率為7.5kw。查參考文獻(xiàn)[17]f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。
3) 查后刀面最大磨損及壽命
查參考文獻(xiàn)[17]表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查參考文獻(xiàn)[17]表3.8,壽命T=180min
4) 計(jì)算切削速度 按參考文獻(xiàn)[17],查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)CA6140臥式車床
車床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s
則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min
實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。
5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查參考文獻(xiàn)[17]Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(16+0.1+3)/(4750.16)=0.2513min。
總的工時(shí):T=2 tm =0.503min
工步四:倒角
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)
3 粗車、半精車、精車Φ32兩端面的夾具設(shè)計(jì)
3.1車床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)
3.1.1車床夾具的主要類型
在車床上用來加工工件內(nèi)、外回轉(zhuǎn)面及端面的夾具稱為車床夾具。車床夾具多數(shù)安裝在主軸上;少數(shù)安裝在床鞍或床身上。后一類屬機(jī)床改裝范疇,應(yīng)用較少,不做介紹。車床夾具按工件定位方式不同分為:定心式、角鐵式和花盤式等。
? (1)定心式車床夾具
在定心式車床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。
? (2)角鐵式車床夾具
在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí),由于零件形狀較復(fù)雜,難以裝夾在通用卡盤上,因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱其為角鐵式車床夾具。
? (3)花盤式車床夾具
這類夾具的夾具體稱花盤,上面開有若干個(gè)T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱,要注意平衡。
3.1.2車床夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)
? (1)車床夾具與主軸的連接方式
由于加工中車床夾具隨車床主軸一起回轉(zhuǎn),夾具與主軸的連接精度直接影響夾具的回轉(zhuǎn)精度,故要求車床夾具與主軸二者軸線有較高的同軸度,且要連接可靠。通常連接方式有以下幾種:a.夾具通過主軸錐孔與主軸連接b.夾具通過過渡盤與機(jī)床主軸連接
? (2)對(duì)定位及夾緊裝置的要求
a.為保證車床夾具的安裝精度,安裝時(shí)應(yīng)對(duì)夾具的限位表面進(jìn)行仔細(xì)找正。
b.設(shè)置定位元件時(shí)應(yīng)考慮使工件加工表面的軸線與主軸軸線重合。
c.車床夾具的平衡及結(jié)構(gòu)要求
對(duì)角鐵式、花盤式等結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的車床夾具,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用平衡裝置以減少由離心力產(chǎn)生的振動(dòng)及主軸軸承的磨損。
車床夾具一般都是在懸臂狀態(tài)下工作的,為保證加工過程的穩(wěn)定性;夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單緊湊,輕便且安全,懸伸長度盡量小,使重心靠近主軸前支承。
為保證安全,夾具體應(yīng)制成圓形,加具體上的各元件不允許伸出夾具體直徑之外。此外,夾具的結(jié)構(gòu)還應(yīng)便于工件的安裝、測(cè)量和切屑的順利排出或清理。
3.2定位部分設(shè)計(jì)
3.2.1問題提出
本夾具主要用來粗車、半精車、精車Φ32兩端面,屬于工序7。
3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
以50底面及2×Φ13孔作為定位基準(zhǔn)。
3.2.3定位元件的設(shè)計(jì)
本工序選用的定位基準(zhǔn)為50底面及2×Φ13孔,工件被完全定,所選的定位元件為:分度盤表面、圓柱銷、菱形銷(即削邊銷)。
3.3切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成端面的車削加工,切削力。由參考文獻(xiàn)[17]得:
切削力 (5.1)
切削力矩 (5.2)
式中:
代入公式(5-2)和(5-3)得
本道工序加工端面時(shí),車削力方向與切削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。
3.4夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說明
本工件采用分度盤,一個(gè)圓柱銷、一個(gè)削邊銷來定位,通過兩移動(dòng)壓板夾緊工件,這樣操作更加簡(jiǎn)單,迅速,特別適合大批量生產(chǎn),總體來說這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量生產(chǎn)要求。
4 結(jié)論
本設(shè)計(jì)完成了氣門搖桿軸支座零件的機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)和典型夾具的設(shè)計(jì)。首先,對(duì)氣門搖桿軸支座零件進(jìn)行了詳細(xì)的分析,繪制了零件的三維圖和二維圖。確定了毛坯的種類及尺寸,繪制了毛坯圖。其次,根據(jù)零件自身的特點(diǎn)來編制機(jī)械加工工藝路線,比較了兩種工藝路線,最終確定了可行的工藝路線。在確定了工藝路線后,接著選擇加工設(shè)備,確定切削用量,并計(jì)算了基本工時(shí)。在完成了這些的基礎(chǔ)上填寫了相應(yīng)的工藝過程卡片。最后,針對(duì)其中的三步工序設(shè)計(jì)了典型夾具。車端面夾具,用下底面為基準(zhǔn)定位,用四個(gè)U形壓板和螺母夾緊,這種夾緊可靠,省力。所設(shè)計(jì)的夾具可以滿足加工要求,準(zhǔn)確的定位夾緊工件。
總體來說,此次設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的。保證了零件的加工質(zhì)量,達(dá)到了零件的相關(guān)技術(shù)要求,并盡量提高生產(chǎn)率。夾具設(shè)計(jì)原理正確,夾具設(shè)計(jì)可行合理。該夾具確保了加工質(zhì)量,不僅工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且操作簡(jiǎn)便,定位準(zhǔn)確,夾緊迅速省力,效率較高。因此,這個(gè)設(shè)計(jì)是成功的。
本設(shè)計(jì)對(duì)同類型中小零件的工藝編制、夾具設(shè)計(jì)有借鑒意義,同時(shí)我對(duì)工藝編制和夾具設(shè)計(jì)也有了更深的理解。
5設(shè)計(jì)心得
1.歸納總結(jié)了夾具的概念、分類、設(shè)計(jì)原則等基礎(chǔ)理論知識(shí)。
2.設(shè)計(jì)了車床夾具,并完成了一系列的CAD圖形生成,對(duì)CAD軟件的學(xué)習(xí)加深了。
3.學(xué)會(huì)了充分地利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料,以及借助前人的研究成果尋求解決問題的思維方法,對(duì)新信息和新知識(shí)及時(shí)做筆記。
4.對(duì)所學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,并了解學(xué)習(xí)了新的知識(shí),開闊了視野,拓寬了自己的知識(shí)面。同時(shí)培養(yǎng)個(gè)人一定的創(chuàng)新思維。
5.對(duì)大學(xué)三年所學(xué)到的東西進(jìn)行了歸納總結(jié),進(jìn)一步完善了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
6.學(xué)會(huì)了查閱各種設(shè)計(jì)書籍,為明年的畢業(yè)設(shè)計(jì)做了一定的準(zhǔn)備。
作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生,最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì),我更為深入的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。
由于設(shè)計(jì)時(shí)間有限,該設(shè)計(jì)中的疏忽和缺陷在所難免,夾具設(shè)計(jì)中依然存在許多漏洞和不足之處,因此,在以后還需對(duì)該設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的修補(bǔ)和完善工作,望老師指正,提出寶貴意見。
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氣門
搖桿
支座
加工
工藝
規(guī)程
32
兩端
夾具
設(shè)計(jì)
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0019-氣門搖桿支座加工工藝規(guī)程及車Φ32外圓兩端面夾具設(shè)計(jì),氣門,搖桿,支座,加工,工藝,規(guī)程,32,兩端,夾具,設(shè)計(jì)
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