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《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》
課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目: 機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計
學(xué)生姓名:
學(xué) 號:
系 別:
專業(yè)班級:
指導(dǎo)教師:
起止時間:
目錄
序 言 1
一 設(shè)計的目的 2
二 零件的分析 3
1.1零件的作用 3
1.2零件的工藝分析 3
三. 工藝規(guī)程設(shè)計 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2基面的選擇 4
2.3制定工藝路線 4
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5 確定切削用量及基本工時 7
四 夾具設(shè)計 16
4.1定位機(jī)構(gòu) 16
4.2夾緊機(jī)構(gòu) 17
4.3機(jī)床夾具的總體形式 19
4.4繪制夾具零件圖 20
4.5繪制夾具裝配圖 20
五 定位誤差設(shè)計 23
5.1定位誤差分析 23
5.2定位誤差的計算 23
參 考 文 獻(xiàn) 23
序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)習(xí)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
在些次設(shè)計中我們主要是設(shè)計CA6140手柄座的機(jī)械加工工藝規(guī)程。在此次課程設(shè)計過程中,我積極翻閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課本,并在此期間查閱了大量的書籍,并且得到了有關(guān)老師的指點。
本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
一、設(shè)計的目的
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)之后的一個重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力,為以后做好畢業(yè)設(shè)計、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生綜合運用本課程及有關(guān)先修課程的理論和實踐知識,進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計。其目的如下:
①培養(yǎng)學(xué)生解決機(jī)械加工工藝問題的能力。通過課程設(shè)計,熟練運用機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題,保證零件的加工質(zhì)量,初步具備設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件的能力。
②培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運用有關(guān)手冊、規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。
③進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運用和編寫技術(shù)文件等基本技能。
二、零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的手柄座。它位于車床操作機(jī)構(gòu)中,可同時操縱離合器和制動器,即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下:當(dāng)手把控制手柄座向上扳動時,車床內(nèi)部的拉桿往外移,則齒扇向順時針方向轉(zhuǎn)動,帶動齒條軸往右移動,通過撥叉使滑套向右移,壓下羊角形擺塊的右角,從而使推拉桿向左移動,于是左離合器接合,主軸正轉(zhuǎn);同理,當(dāng)手把控制手柄座向下扳動時,推拉桿右移,右離合器接合,主軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)手把在中間位置時,推拉桿處于中間位置,左、右離合器均不接合,主軸的傳動斷開,此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端,制動帶被拉緊,使主鈾制動。
(二)零件的工藝分析
CA6140車床手柄座有多處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:
1.以為中心的加工表面
這一組的加工表面有的孔,以及上下端面,,下端面為的圓柱端面;孔壁上有距下端面11mm、與孔中心軸所在前視面呈角的螺紋孔,尺寸為M10-7H,另外還有一個尺寸為6H9的槽,孔與槽的總寬度為27.3H11。
2.以為中心的加工表面
該組的加工表面有的螺紋孔(有位置要求),加工時測量深度為25mm,鉆孔深度為28mm。上孔壁有一個配鉸的錐銷通孔,該通孔有位置要求。
3.以為中心的加工表面
本組的加工表面有的孔(兩個),及其兩個內(nèi)端面(對稱),兩端面均有位置要求,端面之間的距離為mm。,孔除了有位置要求以外還有平行度的形狀公差要求(與孔壁之間的平行度公差為)
4.以為中心的加工表面
這組的加工表面有的孔,該孔通至上的槽,并有位置要求。
由上面的分析可知,加工時應(yīng)先加工完一組表面,再以這組加工后的表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
三、工藝規(guī)程設(shè)計
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。手柄座在使用過程中不經(jīng)常的變動,它的只起支撐的作用,受到的沖擊不是很大,只是在縱向上受到很大的壓力。在加工過程中的精度保證很重要,它對工件的定位有一定的保證作用。
(二)基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取孔的下端面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩塊V形塊分別支承和作主要定位面,限制5個自由度,再以一個銷釘限制最后1個自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
(2)精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不作介紹。
(三)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
(1)工藝路線方案一:
工序一:備料
工序二:鑄造毛坯
工序三:粗銑上、下表面,精銑下表面;
工序四:粗、精車孔;
工序五:插鍵槽6H9;
工序六:銑槽1443 mm;
工序七:鉆、拉孔;
工序八:鉆孔;
工序九:鉆、擴(kuò)螺紋孔;
工序十:鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H;
工序十一:終檢。
(2)工藝路線方案二:
工序一:備料
工序二:鑄造毛坯
工序三:粗、精車;
工序四:粗銑上、下表面;
工序五:精銑下表面;
工序六:插鍵槽6H9 mm;
工序七:銑槽14 mm 43 mm;
工序八:鉆孔;
工序九:鉆、拉孔;
工序十:鉆、擴(kuò);
工序十一:鉆、鉗錐銷通孔、M10-7H;
工序十二:終檢。
(3)、工藝方案的分析:
上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先加工上下表面為中心的一組工藝,然后加工的孔,再以的孔的孔為基準(zhǔn)加工的孔。方案二則是先加孔后再加工上下表面,再加工孔,此時方案二采用車床加工工序一,這樣有利提高效率,節(jié)省成本。經(jīng)比較可知,先加工上下表面,再以上下表面為基準(zhǔn)加工及插鍵槽,最后完成對的孔的定位。顯然方案一比方案二的裝夾次數(shù)減少了,同時也更好的保證了精度要求。
綜上所述,零件的具體工藝過程如下:
工序一:備料
工序二:鑄造毛坯
工序三:銑、半精銑凸臺端面和大端面,選用X51立式銑床;
工序四:鉆,擴(kuò),鉸內(nèi)孔,選用Z535立式鉆床;
工序五:鉆,粗鉸,精鉸孔,選用Z525立式鉆床;
工序六:銑槽mm,選用X63臥式銑床;
工序七:鉆、粗鉸、精鉸螺紋孔,選用Z525立式鉆床;
工序八:鉆底孔,攻螺紋孔M10-H7mm,選用Z525立式鉆床;
工序九:鉆錐銷通孔,選用Z525立式鉆床;
工序十:拉鍵槽6H9mm;
工序十一:鉆槽底通孔鉆,選用Z525立式鉆床;
工序十二:終檢。
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“手柄座”零件材料為鑄鐵,硬度為HBS65~87,毛坯的重量約為2Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型鑄模。相關(guān)數(shù)據(jù)參見零件圖。據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差(端面)。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》(以下稱《工藝手冊》)表2.2~2.5,取端面長度余量均為2.5(均為雙邊加工)
銑削加工余量為:
粗銑 1mm
精銑 0mm
2.內(nèi)孔(已鑄成孔)
查《工藝手冊》表2.2~2.5,取已鑄成孔長度余量為3,即鑄成孔半徑為21mm。
工序尺寸加工余量:
鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm
3.其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
(五)確立切削用量及基本工時
1.工序三的切削用量及基本工時的確定:銑、半精銑凸臺端面和大端面。
⑴銑凸臺端面:
選擇銑刀半徑為25mm,齒數(shù)Z=6(見《工藝手冊》表3.1-27)
,(《切削》表3.7和《切削》表3.8)
(《切削》表3.9)
按機(jī)床選取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進(jìn)給量:
銑床工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
⑵半精銑凸臺端面:
加工余量為Z=1mm
切削速度為
選用主軸轉(zhuǎn)速為
工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
⑶粗銑大端面:
進(jìn)行兩次銑削,第一次Z=2mm,第二次Z=1mm
選用主軸為
實際切削速度:
工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
⑷半精銑大端面:
切削速度:
選用主軸為
工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
2.工序四的切削用量及基本工時的確定:鉆→擴(kuò)→粗、精鉸通孔。
⑴鉆孔:
選擇高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆(見《工藝手冊》表3.1-6)
(《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16)
(《切削》表2.15)硬度200-217
按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?.2-5)
實際切削速度:
基本工時:(《工藝》表6.2-5)
⑵擴(kuò)孔:
選擇高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆(《工藝》表3.1-8)
由《切削》表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的進(jìn)給量,并由《工藝》表4.2-16取,擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的切削速度。
由《切削》表2.15得,故:
按機(jī)床選取
基本工時:
⑶鉸孔:
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(《工藝》表3.1-17),
由《切削》表2.24得,,,
由《工藝》表4.2-16得,
按機(jī)床選取,則:
基本工時:
3.工序五的削用量及基本工時的確定:鉆→粗鉸→精鉸孔。
⑴鉆孔:
選擇高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
按機(jī)床選取
基本工時:
⑵粗鉸孔:
選擇的高速鋼鉸刀(《工藝》表2.11)
由《切削》表2.24和《工藝》表4.2-15查得
按機(jī)床選取
基本工時:
⑶精鉸孔:
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時:
4.工序六的切削用量及基本工時的確定:銑的槽。
選用高速鋼圓柱形銑刀,齒數(shù)Z=6
⑴第一次走刀:
按機(jī)床選取
工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
⑵第二次走刀:
按機(jī)床選取
工作臺進(jìn)給量:
基本工時:
5.工序七的切削用量及基本工時的確定。
⑴鉆孔:
選擇高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.5-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
按機(jī)床選取
基本工時:
⑵粗鉸孔:
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(《工藝》表3.1-17)
,,,
按機(jī)床選?。ā豆に嚒繁?2-15)
(《工藝》表4.2-16)
基本工時:
⑶精銑孔:
選擇高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(《工藝》表3.1-17)
由《切削》表2.24查得
,,
(《工藝》表42-16)
按機(jī)床選取
基本工時:
6.工序八的切削用量及基本工時的確定:鉆底孔,攻螺紋M10mm。
⑴鉆底孔:
選用高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
按機(jī)床選取
基本工時:
⑵攻螺紋M10mm:
選擇M10mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機(jī)床選取
基本工時:
7.工序九的切削用量及基本工時的確定:加工的錐銷通孔。
⑴鉆的圓錐孔:
選擇的高速鋼麻花鉆
按機(jī)床選取
基本工時:
⑵鉸的孔:
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時:
8.工序十一的切削用量及基本工時的確定:加工的孔。
⑴鉆孔:
選擇的高速鋼錐柄麻花鉆
按機(jī)床選取
基本工時:
⑵鉸孔:
選擇的鉸刀
按機(jī)床選取
基本工時:
四.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1定位機(jī)構(gòu)
圖1-1-1定位銷
圖1-1-2支撐釘
在夾具設(shè)計中,定位方案不合理,工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點定位原理。
由于該零件的加工是鉆φ10孔并以φ45孔內(nèi)表面作為定位面,屬孔定位類型,因此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多,短圓柱銷定位限制Y,Z方向的移動,限制兩個自由度;長圓柱銷定位限制工件的Y,Z方向的轉(zhuǎn)動和移動,限制四個自由度;兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X,Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。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。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合,分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠,自鎖性好,夾緊動作慢、效率低。
4.2夾緊機(jī)構(gòu)
圖2-2-1工件放置方式
1.夾緊的目的:使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞,同時保證加工精度。
2 .夾緊力的方向的確定:
1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。
3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。
3 .夾緊力的作用點的選擇:
1)夾緊力的作用點應(yīng)與支承點“點對點”對應(yīng),或在支承點確定的區(qū)域內(nèi),以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2)夾緊力的作用點應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3)夾緊力的作用點和支承點盡可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu):
設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則:
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠,而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強度和剛度,手動夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖,機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置,夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
圖1-2-2夾緊機(jī)構(gòu)
選用氣缸夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點:夾緊氣缸是根據(jù)工夾具自動化夾緊需要而設(shè)計的。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝維修方便、工作可靠、運動平穩(wěn)等特點。廣泛適用于各種工裝夾具的氣動夾緊機(jī)構(gòu)上。
4.3機(jī)床夾具的總體形式
機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。
夾具的組成歸納為:
1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3)導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4) 動力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動強度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動、液動等動力裝置。
5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上。
6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。
4.3.1確定夾具體:
夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時,但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面,以便夾具在機(jī)床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。
4. 3.2確定聯(lián)接體:
聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位,考慮到剛性問題,在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
4.4繪制夾具零件圖
對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。
1.零件圖盡可能按1:1繪制。
2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。
3.零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。
4.5 繪制夾具裝配圖
1.裝配圖按1:1的比例繪制,用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。
2.視工件為透明體,用雙點劃線畫出主要部分(如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。
3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。
4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。
5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等
(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。
(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。
(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。
(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。
(5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。
6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
(1)定位元件的定位面間相互位置精度。
(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。
(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。
(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。
(5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話,還應(yīng)標(biāo)注定位表面,導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。
對于不同的機(jī)床夾具,對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。
7.對零件編號,填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表:
每一個零件都必須有自己的編號,此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中,生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。
完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。
完整填寫明細(xì)表,一般來說,加工工件填寫在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。
8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面:
1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗算。
2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時,盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置,提高自動化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時,夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。
3)安全、方便、減輕勞動強度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮,必要時加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣,要有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時,更需要減輕工人勞動強度。
4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度,切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計時,要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。
五.定位誤差設(shè)計
5.1誤差分析
5.1.1定位誤差
工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:
1)工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2)夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,夾具相對機(jī)床主軸(或刀具)或運動導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對定誤差。
3)加工過程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。
5.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差:
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷、定位套定位時,定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1)定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2)導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。
3)夾具在機(jī)床上的安裝誤差,即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運動方向產(chǎn)生的位置誤差。
4)夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
5.2定位誤差的計算
定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)確引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工誤差。對于夾具設(shè)計中采用的定位方案,只要可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相應(yīng)尺寸或位置公差的1/3,或滿足++≤T,即可認(rèn)為定位方案符合加工要求。
對于本次設(shè)計的夾具,需要保證的尺寸要求:保證螺紋孔軸線距φ45mm圓柱小端面11mm,保證螺紋孔軸線與φ25H8mm和φ10H7mm兩孔的中心線成。
對于11mm的要求,由于定位基準(zhǔn)也是φ45mm圓柱小端面,故基準(zhǔn)不重和誤差為0,且由于φ45mm圓柱小端面經(jīng)過半精銑,表面粗糙度達(dá)到Ra3.2mm,故可認(rèn)為φ45mm圓柱小端面的平面度誤差為0,即不存在基準(zhǔn)位置度誤差,綜上所述,只要三個支撐釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)尺寸得到保證,是不存在定位誤差的。
對于工序要求,定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)同為兩孔中心線,故基準(zhǔn)不重合誤差為0?;鶞?zhǔn)位置誤差則取決于兩孔直徑尺寸公差以及圓度誤差,由于兩孔的表面精度都達(dá)到Ra1.6mm,都經(jīng)過精鉸,故基準(zhǔn)位置誤差也可以忽略,只要兩銷的標(biāo)準(zhǔn)尺寸以及相對位置關(guān)系得到保證,定位誤差也是很小的。
綜上所述,該定位方案是符合加工要求的。
參考文獻(xiàn)
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學(xué)校
機(jī)械加工工藝過程卡片
零件號
零件名稱
CA6140車床手柄座
工序號
工序名稱
設(shè)備
夾具
刀具
量具
工時(min)
名稱
型號
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
Ⅰ
銑,半精銑凸臺端面
立式銑床
X51
專用夾具
高速鋼端銑刀
25
1.08
Ⅱ
銑,半精銑大端面
立式銑床
X51
專用夾具
高速鋼端銑刀
25
游標(biāo)卡尺
1.63
Ⅲ
鉆,擴(kuò),鉸內(nèi)孔
立式鉆床
Z535
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆擴(kuò)孔鉆鉸刀
游標(biāo)卡尺
2.39
Ⅳ
鉆,粗鉸,精鉸孔
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀
游標(biāo)卡尺
0.8
Ⅴ
銑槽
臥式銑床
X63
專用夾具
高速鋼圓柱形銑刀
游標(biāo)卡尺
1.88
Ⅵ
鉆粗鉸精鉸孔
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆,鉸刀
卡盤
1.07
Ⅶ
鉆底孔,攻螺紋M10mm
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆,絲錐
卡盤
0.5
Ⅷ
鉆圓錐孔
立式鉆床
Z525
專用夾具
高速鋼麻花鉆
0.36
Ⅸ
拉鍵槽6H9mm
專用夾具
0.42
Ⅹ
鉆槽底通孔
立式鉆床
Z525
高速鋼麻花鉆
1.01
Ⅺ
終檢
Ⅻ
ⅩⅢ
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零件圖號
產(chǎn)品名稱
零件名稱
CA6140車床手柄座
共
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
IX
拉鍵槽6H9
BT200
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)
臥式插床
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(zhǔn)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(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動
輔助
1
拉鍵槽6H9
插刀,卡板
52
設(shè) 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期