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編號(hào) 沈陽(yáng)工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題 目 上殼體工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 院 系 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職 稱 2015 年 5 月 10 日 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 II 摘 要 本設(shè)計(jì)上殼體零件加工過(guò)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(jì)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 的基礎(chǔ)上 通過(guò)輸入 輸出底面作一個(gè)良好的基礎(chǔ)過(guò)程的基礎(chǔ) 主要的流程安排是支持在定位孔過(guò)程中的第 一個(gè) 然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔 整個(gè)過(guò)程是一個(gè)組合的選擇工具 專用夾具夾具的選擇 有自鎖機(jī)構(gòu) 因此 更高的生產(chǎn)力 對(duì)于大批量 滿足設(shè)計(jì)要 求 關(guān)鍵詞 工藝 工序 切削用量 夾緊 定位 誤差 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 III Abstract Based on this design process of shell parts The main processing part is plane and hole machining In general it is easy to ensure precision machining holes than guarantee Therefore the design principle is the first processing surface after machining hole surface Phase plane hole machining obvious to ensure the accuracy of machining and rough machining hole On the basis of the foundation through the input and output of the bottom surface as a good basis for the process The main process is supported in the positioning hole in the process of the first and then the processing hole plane and hole positioning technology support The whole process is a combination of selection tool Special fixture fixture selection a self locking mechanism therefore higher productivity in large quantities meet the design requirements Key words process process cutting clamping positioning error 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 IV 目 錄 摘 要 II Abstract III 1 序言 1 2 零件的分析 2 2 1 零 件 的 形 狀 2 2 2 零 件 的 工 藝 分 析 2 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 3 1 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式 4 3 2 基 面 的 選 擇 4 3 3 制 定 工 藝 路 線 4 3 3 1 工藝路線方案一 5 3 3 2 工藝路線方案二 5 3 3 3 工藝方案的比較與分析 6 3 4 選 擇 加 工 設(shè) 備 和 工 藝 裝 備 7 3 4 1 機(jī)床選用 7 3 4 2 選擇刀具 7 3 4 3 選擇量具 7 3 5 機(jī) 械 加 工 余 量 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 8 3 6 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí) 9 4 設(shè) 計(jì) 鉆 底 面 孔 夾 具 22 4 1 設(shè) 計(jì) 分 析 22 4 2 設(shè) 計(jì) 方 案 論 證 22 4 3 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計(jì) 算 22 4 4 設(shè) 計(jì) 及 操 作 的 簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明 23 4 5 結(jié) 構(gòu) 分 析 23 4 6 夾 具 的 公 差 25 4 7 工 序 精 度 分 析 26 5 銑 側(cè) 面 夾 具 設(shè) 計(jì) 27 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 V 5 1 問(wèn) 題 的 提 出 27 5 2 夾 具 設(shè) 計(jì) 27 5 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 27 5 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 27 5 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 28 5 2 4 定位誤差的計(jì)算 28 5 2 5 夾緊力計(jì)算 29 5 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 31 5 2 7 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 32 5 2 8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 34 5 2 9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 35 總 結(jié) 36 參 考 文 獻(xiàn) 37 致 謝 38 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 1 1 序言 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法 是指導(dǎo)生產(chǎn)的重 要的技術(shù)性文件 它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量 生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益 生產(chǎn) 規(guī)模的大小 工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工 工藝來(lái)體現(xiàn) 因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù) 在編制工藝時(shí)須保證其合理性 科學(xué)性 完善性 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率 改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置 其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀 具有個(gè)正確的位置 并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變 它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著 很重要的意義 因此在大批量生產(chǎn)中 常采用專用夾具 而本次對(duì)于零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是 完成零件加工工藝規(guī)程的制定 完成專用夾具的設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)零件的初步分析 了解其零件的主要特點(diǎn) 加工難易程度 主要加工面和 加工粗 精基準(zhǔn) 從而制定出零件加工工藝規(guī)程 對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì) 首先分析零 件的加工工藝 選取定位基準(zhǔn) 然后再根據(jù)切削力的大小 批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊 方式 從而設(shè)計(jì)專用夾具 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 2 2 零件的分析 2 1 零 件 的 形 狀 題目給的零件是上殼體零件 主要作用是起連接作用 零件的實(shí)際形狀如上圖所示 從零件圖上看 該零件是典型的零件 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 具體尺寸 公差如下圖所示 2 2 零 件 的 工 藝 分 析 由零件圖可知 其材料為 HT20 40 該材料為灰鑄造 具有較高強(qiáng)度 耐磨性 耐 熱性及減振性 適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件 上殼體零件主要加工表面為 1 粗銑底面 半精銑 表面粗糙度 值為aR 3 2 2 粗銑 半精銑上端面 表面粗糙度 值 3 2 3 車外圓 表面粗糙度m aRm 值 3 2 5 兩側(cè)面粗糙度 aR值 6 3 12 5 面粗糙度 值 6 3 aR am 上殼體共有兩組加工表面 他們之間有一定的位置要求 現(xiàn)分述如下 1 底部端面的加工表面 這一組加工表面包括 端面 內(nèi)圓 倒角鉆孔并攻絲 這一部份只有端面有 6 3 的粗糙度要求 其要求并不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求 而鉆工沒(méi)有精度 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 3 要求 因此一道工序就可以達(dá)到要求 并不需要擴(kuò)孔 鉸孔等工序 2 端面的加工表面 這一組加工表面包括 端面 粗糙度為 3 2 的端面 并帶有倒角 中心孔 其要求也不高 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求 其中 內(nèi)圓直接在車床上做鏜工 就行了 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 4 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 本上殼體假設(shè)年產(chǎn)量為 10萬(wàn)臺(tái) 每臺(tái)車床需要該零件 1個(gè) 備品率為 19 廢品 率為 0 25 每日工作班次為 2班 該零件材料為 HT20 40 考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性 所以選擇鑄鐵鑄 造 依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q 100000件 年 n 1 件 臺(tái) 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 備品率 和 廢品率 分別取 19 和 0 25 代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N 2XQn 1 1 238595 件 年 3 1 確 定 毛 坯 的 制 造 形 式 零件材料為 HT20 40 鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形 其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng) 即適用于 不同重量 不同壁厚的鑄件 也適用于不同的金屬 還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件 考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用 分析其在工作過(guò)程中所受載荷 最后選用鑄件 以便使金屬纖維盡量不被切斷 保證零件工作可靠 年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平 而且 零件輪廓尺寸不大 可以采用砂型鑄造 這從提高生產(chǎn)效率 保證加工精度 減少生 產(chǎn)成本上考慮 也是應(yīng)該的 3 2 基 面 的 選 擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一 基面選擇的正確與合理 可以使加工 質(zhì)量得到保證 生產(chǎn)效率得以提高 否則 不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出 更有 甚者 還會(huì)造成零件大批報(bào)廢 使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)像上殼體這樣的零件來(lái)說(shuō) 選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的 對(duì)本零件 來(lái)說(shuō) 如果外圓的端面做基準(zhǔn) 則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱 按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 即當(dāng)零件有不加工表面時(shí) 應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn) 若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí) 則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工 表面做為粗基準(zhǔn) 對(duì)于精基準(zhǔn)而言 主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題 當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí) 應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算 這在以后還要專門計(jì)算 此處不在重復(fù) 3 3 制 定 工 藝 路 線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn) 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 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 5 求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以考慮采用萬(wàn)能 性機(jī)床配以專用夾具 并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率 除此以外 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 3 3 1 工藝路線方案一 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺(tái)端面 70 精銑 精銑頂部凸臺(tái)端面 80 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸底部 2 11 孔 2 13 孔 鉆 14 11 孔 90 銑削 銑削中間凹槽兩端面 100 銑削 銑削兩側(cè)面 110 鉆孔 鉆凸臺(tái) 26 120 鉆攻絲 鉆 M16 螺紋孔并攻絲 130 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸左側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 140 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 150 鉆 鉆左側(cè) 4 9 6 孔 機(jī)加工 160 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 8 5 9 12 臺(tái)階孔 170 去毛刺 去毛刺 180 檢查 檢查 3 3 2 工藝路線方案二 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺(tái)端面 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 6 70 精銑 精銑頂部凸臺(tái)端面 90 銑削 銑削中間凹槽兩端面 100 銑削 銑削兩側(cè)面 110 鉆孔 鉆凸臺(tái) 26 80 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸底部 2 11 孔 2 13 孔 鉆 14 11 孔 120 鉆攻絲 鉆 M16 螺紋孔并攻絲 130 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸左側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 140 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 150 鉆 鉆左側(cè) 4 9 6 孔 機(jī)加工 160 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 8 5 9 12 臺(tái)階孔 170 去毛刺 去毛刺 180 檢查 檢查 3 3 3 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于 方案一的定位和裝夾等都比較方便 方案二采用鏜床加 工 需要要及時(shí)更換刀具 因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸?鏜 鉆孔等等 需要 換上相應(yīng)的刀具 因此綜合工藝方案 取優(yōu)棄劣 具體工藝過(guò)程如下 10 鑄造 鑄造 20 時(shí)效 時(shí)效 30 涂底漆 涂底漆 40 粗銑 粗銑底部大端面 50 精銑 精銑底部大端面 60 粗銑 粗銑頂部凸臺(tái)端面 70 精銑 精銑頂部凸臺(tái)端面 80 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸底部 2 11 孔 2 13 孔 鉆 14 11 孔 90 銑削 銑削中間凹槽兩端面 100 銑削 銑削兩側(cè)面 110 銑削 銑削凸臺(tái) 26 120 鉆攻絲 鉆 M16 螺紋孔并攻絲 130 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸左側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 7 140 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 150 鉆 鉆左側(cè) 4 9 6 孔 機(jī)加工 160 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 8 5 9 12 臺(tái)階孔 170 去毛刺 去毛刺 180 檢查 檢查 3 4 選 擇 加 工 設(shè) 備 和 工 藝 裝 備 3 4 1 機(jī)床選用 工序是粗銑 和精銑 各工序的工步數(shù)不多 成批量生產(chǎn) 故選用銑床就能滿 足要求 本零件外輪廓尺寸不大 精度要求屬于中等要求 選用最常用的 X52K銑床 參考根據(jù) 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 表 4 2 7 工序是鉆孔 選用 Z525搖臂鉆床 3 4 2 選擇刀具 在車床上加工的工序 一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀 加工刀具選用 YG6類硬質(zhì) 合金車刀 它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵 冷硬鑄鐵 高溫合金的精加工和半精加工 為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性 可選用可轉(zhuǎn)位車刀 GB5343 1 85 GB5343 2 85 鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆 參考 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 主編 孟少農(nóng) 第二卷 表 10 21 47及表 10 2 53可得到所有參數(shù) 3 4 3 選擇量具 本零件屬于成批量生產(chǎn) 一般均采用通常量具 選擇量具的方法有兩種 一是按計(jì) 量器具的不確定度選擇 二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇 采用其中的一種方 法即可 3 5 機(jī) 械 加 工 余 量 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 上殼體 零件材料為 HT20 40 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 以后簡(jiǎn)稱 工藝手冊(cè) 表 2 2 17 各種鑄鐵的性能比較 灰鑄造的硬度 HB為 143 269 表 2 2 23 灰鑄造 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 8 的物理性能 HT20 40 密度 7 2 7 3 計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 3cmg kg 表 3 1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì) 同類零件的年產(chǎn)量 件 生產(chǎn)類別 重型 零件重 2000kg 中型 零件重 100 2000kg 輕型 零件重 100kg 單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下 小批生產(chǎn) 5 100 10 200 100 500 中批生產(chǎn) 100 300 200 500 500 5000 大批生產(chǎn) 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上 根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù) 該零件的月工序數(shù)不低于 30 50 毛坯重量 2 120 250 6 04 0 頂 側(cè)面 底 面 鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量 工序尺寸及 毛坯尺寸 3 6 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí) 切削用量一般包括切削深度 進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng) 確定方法是先是確定切削深 度 進(jìn)給量 再確定切削速度 現(xiàn)根據(jù) 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 第三版 艾興 肖詩(shī)綱 編 1993 年機(jī)械工業(yè)出版社出版 確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以 號(hào) 與 機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè) 的表區(qū)別 工序 10 20 30 鑄造 時(shí)效處理無(wú)切削加工 無(wú)需計(jì)算 工序 40 50 粗銑 精銑底部大端面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 15YT0Dm 5Z 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa2m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a5 f Z 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 10 102 47601 97 min31Vnrd 按照文獻(xiàn) 取 5 inr 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnv s 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZnms 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45infV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68lm 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105injjtt 工序 60 70 粗銑 精銑頂部凸臺(tái)端面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 15YT0Dm 5Z 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 11 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a0 15 fmZ 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)f847 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照文獻(xiàn) 取 5 mir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnv s 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZnms 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45infV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68lm 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105injjtt 工序 80 鉆擴(kuò)鉸底部 2 11 孔 2 13 孔 鉆 14 11 孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭 切削深度 pa5 m 進(jìn)給量 取 frf 30 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 12 切削速度 取 V0 48 ms 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 10 6539 in314vnrd 按照文獻(xiàn) 取 0 ir 所以實(shí)際切削速度 v 14630 5 dms 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 1 1 7 105 9622rDlctgkctgm 刀具切出 取l4 l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 60 5in 3jLfn 刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號(hào) E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 有 11 19 7 20 8632rDdlctgkctgm 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 13 刀具切出 取2lm4 1 ml32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 0 16in 5jLfn 工序 90 銑削中間凹槽兩端面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 此為粗15YT0Dm 5Z 齒銑刀 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a5 f Z 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照 取 5 ir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnvms 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZns 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45minfV 取 a60 切削工時(shí) 被切削層 由毛坯可知 l14l 68l 刀具切入 1 210 5 3lDa 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 14 20 5 106 1 32m 刀具切出 取l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36in7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19mi jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105injjtt 工序 100 銑削兩側(cè)面 機(jī)床 銑床 X52K 刀具 面銑刀 硬質(zhì)合金材料 材料 齒數(shù) 此為粗15YT0Dm 5Z 齒銑刀 單邊余量 Z 3mm 所以銑削深度 pa3m 精銑面余量 Z 1 0mm 銑削深度 p1 0 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn)a5 f Z 2 8 Vms 每齒進(jìn)給量 取 取銑削速度f(wàn) mf8 47 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n102 47601 97 in31Vnrd 按照 取 5 ir 實(shí)際銑削速度 v 3 14072 49 06dnvms 進(jìn)給量 fV185607 12 ffaZns 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 m 45minfV 取 a60 切削工時(shí) 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 15 被切削層 由毛坯可知 l14lm 68l 刀具切入 1 210 5 3lDa 601 2 刀具切出 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 12420 36min7 5jmlf 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 1268 19i jlf 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 105injjtt 工序 120 鉆 M16螺紋孔并攻絲 機(jī)床 立式鉆床 Z525 刀具 根據(jù)選高速鋼錐柄麻花鉆頭 切削深度 pa8m 進(jìn)給量 取 frf 3 0 切削速度 取 V4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 86539 min314vnrd 按照文獻(xiàn) 取 ir 所以實(shí)際切削速度 v 142630 5 0ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 1 1 7 105 9622rDlctgkctgm 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 16 刀具切出 取2lm4 1 ml32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 60 5in 3jLfn 刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號(hào) E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 有 11 19 7 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出 取l42l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 0 16in 5jLfn 工序 130 鉆擴(kuò)鉸左側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 本工序采用計(jì)算法 表 3 5 高速鋼麻花鉆的類型和用途 標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍 mm 用途 GB1436 85 直柄麻花鉆 2 0 20 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 17 GB1437 85 直柄長(zhǎng)麻花鉆 1 0 31 5 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1438 85 錐柄麻花鉆 3 0 100 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 GB1439 85 錐柄長(zhǎng)麻花鉆 5 0 50 0 在各種機(jī)床上 用鉆模 或不用鉆模鉆孔 選用 Z525搖臂鉆床 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 查 機(jī) 表 2 4 37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得 耐用度為 4500 表 10 2 5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直 徑系列選擇錐柄長(zhǎng) 麻花鉆 則螺旋角 30 鋒交 2 118 后角 a 10 橫8 0 0f0 刃斜角 50 L 197mm l 116mm 01 表 3 6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度 摘自 GB6137 85 mm 直柄麻花鉆直徑范圍 l l1 11 80 13 20 151 101 表 3 7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值 根據(jù) GB6137 85 d mm 2 f 8 6 18 00 30 118 12 40 60 表 3 8 鉆頭 擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 1 后刀面最大磨損限度 mm 鉆頭 直徑 d0 mm 刀具材料 加工材料 20 高速鋼 鑄鐵 0 5 0 8 2 單刃加工刀具耐用度 T min 刀具直徑 d0 mm 刀具類型 加工材料 刀具材料 11 20 鉆頭 鉆孔及擴(kuò) 孔 鑄鐵 銅合金及 合金 高速鋼 60 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 18 鉆頭后刀面最大磨損限度為 0 5 0 8mm 刀具耐用度 T 60 min 確定進(jìn)給量 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 第二卷表 10 4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量 為 f 0 25 0 65 根據(jù)表 4 13 中可知 進(jìn)給量取 f 0 60 zm rm 確定切削速度 查 機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 17高速鋼鉆頭在灰鑄造 190HBS 上鉆孔的切削速度軸向力 扭矩及功率得 V 12 參考 機(jī)械加工in 工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編 表 10 4 10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù) K 1 0 R 0 85 mvtv V 12 10 32 3 85 0 min 17 則 131 3 nir 18 查表 4 2 12 可知 取 n 150 minr 則實(shí)際切削速度 11 8v實(shí) 工序 140 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 4 16 20 臺(tái)階孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 切削深度 pa4 5m 進(jìn)給量 取 frf 30 切削速度 取 V 8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 46539 min317vnrd 按照文獻(xiàn) 取 ir 所以實(shí)際切削速度 v 147630 5 0ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 253 1 10dn 014 3 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 19 刀具切入 1l 1 7 2 105 962rDlctgkctgm 刀具切出 取l4l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 60 5in 3jLfn 擴(kuò)孔刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號(hào) E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 有 11 19 7 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出 取l42l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 0 16in 5jLfn 工序 160 鉆擴(kuò)鉸右側(cè) 8 5 9 12 臺(tái)階孔 機(jī)床 立式鉆床 Z525 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 20 切削深度 pa4 5m 進(jìn)給量 取 frf 30 切削速度 取 V 8s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n 100 46539 min317vnrd 按照文獻(xiàn) 取 ir 所以實(shí)際切削速度 v 147630 5 0ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 刀具切入 1 1 7 105 9622rDlctgkctgm 刀具切出 取l4 l32 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt 60 5in 3jLfn 擴(kuò)孔刀具 選擇擴(kuò)孔鉆頭 硬質(zhì)合金錐柄麻花材料 片型號(hào) E403 切削深度 pa1 35m 進(jìn)給量 取 f06 fr 切削速度 取 V 4s 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n100 62 78 min3149vnrD 按照文獻(xiàn)取 5 ir 所以實(shí)際切削速度 v 3 149 50 2 06ds 切削工時(shí) 被切削層 l42m 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 21 刀具切入 有 1l1 19 7 2 20 8632rDdlctgkctgm 刀具切出 取lm4l3 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt 20 16in 5jLfn 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 22 4 設(shè) 計(jì) 鉆 底 面 孔 夾 具 設(shè)計(jì)在成批生產(chǎn)條件下 在專用立式鉆床上設(shè)計(jì)鉆孔夾具 4 1 設(shè) 計(jì) 分 析 1 可一次鉆削保證 該孔在軸線方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是以鉆套的中心線 徑線的設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)是以軸承孔與另一端面 2 面銑結(jié)合面是前一工序已完成的尺寸 3 專用鉆床的最大鉆孔直徑為 18mm 主軸端面到工作臺(tái)面的最大距離 H 700mm 工作臺(tái)面尺寸為 375x500mm2 其空間尺寸完全滿足夾具的布置和加工范圍 的要求 4 本工序是對(duì)孔進(jìn)行加工 采取移動(dòng)的夾具 鉆模板選用旋式 使用快換鉆套 4 2 設(shè) 計(jì) 方 案 論 證 1 定位基準(zhǔn)的選擇 工序結(jié)合面是已加工過(guò)的平面 且又是本工序要加工的孔 19mm 的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 按照基準(zhǔn)重合原則選擇它作為定位基準(zhǔn)是比較恰當(dāng)?shù)?若定位元件采用 110 的軸承 孔 則基準(zhǔn)不重合 因此 選擇結(jié)合面與軸承端面作為定位比較合理 2 夾緊結(jié)構(gòu)的確定 當(dāng)定位心軸水平放置時(shí) 在專用鉆床上鉆 13 mm 孔的鉆前力和扭矩力均由重力 與外力來(lái)承擔(dān) 這時(shí)工件的夾緊可以有兩種方案 1 在箱體的底面上 采用壓板壓緊 夾緊力與切削力處于平行狀態(tài) 這種結(jié)構(gòu)復(fù) 雜 裝卸工件比較麻煩 2 在箱體的底面上采用螺紋夾緊裝置 加緊力與切削力平行 這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 裝 卸工件比較容易 4 3 切 削 力 及 夾 緊 力 的 計(jì) 算 刀具 麻花鉆 d w 13mm 則 F 9 81 54 5 ap0 9af0 74ae1 0Zd0 1 0 F z 切削手冊(cè) 查表得 d 0 13mm ae 195 af 0 2 ap 9 5mm F z 1 06 所以 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 23 F 9 81 54 5 2 50 9 0 20 74 192 20 1 06 19 79401N 查表可得 銑削水平分力 垂直分力 軸向力與圓周分力的比值 FL FE 0 8 FV FE 0 6 FX Fe 0 53 故 FL 0 8 FE 0 8 79401 63521N FV 0 6 FE 0 6 79401 47640N FX 0 53 FE 0 53 79401 42082N 在計(jì)算切削力時(shí) 必須考慮安全系數(shù) 安全系數(shù) K K1K2K3K4 式中 K 1 基本安全系數(shù) 2 5 K2 加工性質(zhì)系數(shù) 1 1 K3 刀具鈍化系數(shù) 1 1 K2 斷續(xù)切削系數(shù) 1 1 則 F K FH 2 5 1 1 1 1 1 1 63521 211366N 選用螺旋 板夾緊機(jī)構(gòu) 故夾緊力 fN 1 2 F f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù) f 0 25 則 N 0 5 211366 0 25 52841N 4 4 設(shè) 計(jì) 及 操 作 的 簡(jiǎn) 要 說(shuō) 明 在設(shè)計(jì)夾具時(shí) 為降低成本 可選用手動(dòng)螺釘夾緊 本道工序的銑床夾具就是選 擇了手動(dòng)螺旋 板夾緊機(jī)構(gòu) 由于本工序是粗加工 切削力比較大 為夾緊工件 勢(shì) 必要求工人在夾緊工件時(shí)更加吃力 增加了勞動(dòng)強(qiáng)度 因此應(yīng)設(shè)法降低切削力 可以 采取的措施是提高毛坯的制造精度 使最大切削深度降低 以降低切削力 4 5 結(jié) 構(gòu) 分 析 按設(shè)計(jì)步驟 先在各視圖部位用雙點(diǎn)劃線畫出工件的外形 然后圍繞工件的布置 定位 加緊和導(dǎo)向元件再進(jìn)一步考慮零件的裝卸 各部件結(jié)構(gòu)單元的劃分 加工時(shí)操 作的方便和結(jié)構(gòu)工藝性的問(wèn)題使整個(gè)夾具設(shè)計(jì)形成一個(gè)整體 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 24 夾具體是夾具的基本組成部分 為了滿足加工要求 特定的文件夾應(yīng)該有足夠的 剛度和強(qiáng)度 以及更好的結(jié)構(gòu)的過(guò)程 由于鑄造工藝性好 幾乎沒(méi)有零件的尺寸 形狀 同時(shí)限制重量和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 良好的減振器 抗壓能力好 因此鑄造選擇材料 HT200鑄件后 時(shí)效處理 以消除應(yīng) 力 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)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(shí)效處理 退火等處 理方式 2 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 在加工過(guò)程中夾具體不允許因夾緊力和切削力等外力變形 夾具應(yīng)有足夠的厚度 適當(dāng)加固剛度 3 結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀 更復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高 所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)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(qiáng)度 前提下 應(yīng)能減小體積減輕重量 結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單 4 應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過(guò)程中 如果不及時(shí)清除 切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度 也會(huì)破壞 的定位精度 甚至發(fā)生事故 因此 在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多 可適當(dāng)增加定位裝置 和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間 對(duì)切削過(guò)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 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 25 夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的 當(dāng)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(shí)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(guò)程中 夾具必承受大的夾緊力切削力 產(chǎn)生沖擊和振動(dòng) 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(qiáng)度和剛度 在加工過(guò)程中的 切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具 積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠 所以?shī)A具 設(shè)計(jì) 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑 此外 夾點(diǎn)技術(shù) 經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作 安裝方 便等特點(diǎn) 在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮 在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具 切 割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠 所以?shī)A具設(shè)計(jì) 必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵 屑 1 夾具采用分鑄式鑄件組合的結(jié)構(gòu) 鑄造簡(jiǎn)單 剛性較好 為保證鑄件壁厚均勻 內(nèi)腔掏空 為減少加工面 各部件的結(jié)合面處設(shè)置鑄件凸臺(tái) 2 定位板和定位釘安裝在夾具體的底面與側(cè)面并通過(guò)夾具體的孔與底面的平行度 保證工件底面與夾具底面的平行度 3 為了便于裝卸零件 夾具采用了鉸鏈?zhǔn)降你@模板結(jié)構(gòu) 以保證鉆套的位置精度 用瑣緊螺釘鎖緊 4 6 夾 具 的 公 差 1 制訂夾具公差的基本原則和方法 1 滿足誤差不等式并有精度儲(chǔ)備的的原則 零件加工中受工藝系統(tǒng)各種誤差因素的影響而使加工尺寸產(chǎn)生一定的誤差 設(shè)除 夾具本身之外工藝系統(tǒng)其他各誤差環(huán)節(jié)所造成的總和 同時(shí)考慮到要維持夾具的使用 精度 在壽命期內(nèi)應(yīng)留出允許的磨損公差為 m 因此 夾具的制造誤差 應(yīng)當(dāng)保證 jz 被加工工件的尺寸誤差在考慮上述兩項(xiàng)誤差之后 仍在允許的尺寸公差 范圍之內(nèi)于Tg 是就有不等式 migjzT 2 基本尺寸按工件相應(yīng)尺寸的平均值標(biāo)注并采用雙向?qū)ΨQ偏差的原則 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 26 為了便于尺寸計(jì)算和誤差分析 并盡可能避免計(jì)算中的錯(cuò)誤 凡是夾具上與被加 工主件尺寸相應(yīng)的尺寸 其基本尺寸均應(yīng)按工件尺寸的平均尺寸標(biāo)注 其公差取工件 尺寸公差的 1 2 1 5 標(biāo)注 底面與結(jié)合面的尺寸為 160 選用尺寸偏差時(shí)為 160 0 36mm 2 與加工要求沒(méi)有直接關(guān)系的加具尺寸公差的制訂 與加工要求無(wú)直接關(guān)系的尺寸是指不直接與零件加工尺寸相對(duì)應(yīng)的夾具尺寸 他們的尺寸公差無(wú)法從工件上相對(duì)應(yīng)的尺寸來(lái)確定 但他們的公差也并非對(duì)加工精度 沒(méi)有影響 屬于這種夾具公差的多為夾具內(nèi)部結(jié)構(gòu)配合尺寸公差 如定位元件與夾具體 可換鉆套與襯套 導(dǎo)向套與刀具 鉸鏈連接的軸與孔 夾具機(jī)構(gòu)上各零件的配合尺寸 公差等 這類尺寸公差主要是根據(jù)零件的功用和裝配要求 直接根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 公差配合來(lái)選用的 如夾具中起導(dǎo)向作用并相對(duì)滑動(dòng)的連接副一般選用 有相對(duì)活67gH 動(dòng)而無(wú)導(dǎo)向作用的連接副一般選用 鉸鏈連接則按基軸制選用 等89hH7f hG8F 間隙配合 4 7 工 序 精 度 分 析 在夾具設(shè)計(jì)中 當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后 應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì) 算 影響原始尺寸 18 的各項(xiàng)誤差分析 1 重合 故產(chǎn)生定位誤差 定位尺寸 160mm 定位尺寸公差 02mm 在加wd I 工尺寸方向上的投影 這里 I 的方向與加工方向是一致的 所以 0 2mm 因?yàn)槠矫鎎j 定位 所以 0 yj 故 mbwd2 2 垂直度所引起的夾具安裝誤差 對(duì)工序尺寸 18 的影響均小 既 可以忽略不a 計(jì) 3 面到鉆套座孔之間的距離公差 按工件相應(yīng)尺寸公差的五分之一 m02 4 通常不超過(guò) 0 005mm 5 偏移 t 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 27 mHSBtxs0795 230 3 2 用概率法相加總誤差為 AT089137 0795 04 222 0 098137mm 0 2mm 從以上的分析可見 所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 28 5 銑 側(cè) 面 夾 具 設(shè) 計(jì) 5 1 問(wèn) 題 的 提 出 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本 保證加工質(zhì)量 降低勞動(dòng)強(qiáng)度 需要設(shè)計(jì) 專用夾具 對(duì)于銑側(cè)面夾具設(shè)計(jì) 由于對(duì)加工精度要求不是很高 所以在本道工序加 工時(shí) 主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度 5 2 夾 具 設(shè) 計(jì) 5 2 1 夾具體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)夾具 首先要仔細(xì)分析加工零件的技術(shù)要求 運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方 法 擬定夾具設(shè)計(jì)方案 在滿足加工精度的條件下 合理的進(jìn)行安裝 定位 夾緊 在完成夾具草圖后 進(jìn)一步考慮零件間的連接關(guān)系和螺釘 螺母 定位銷等的固定方 式 設(shè)計(jì)合理的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)個(gè)零部件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 根據(jù)零件的使用要求 選擇相應(yīng)的 材料 完成鉆床夾具的所有設(shè)計(jì)后 用 AutoCAD 進(jìn)行二位圖形的繪制 首先畫裝配圖 然后從裝配圖上拆畫零件圖 標(biāo)注相關(guān)尺寸及技術(shù)要求 最后進(jìn)行論文撰寫 整理 修改完成該畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn) 稱為定位基準(zhǔn) 據(jù) 夾具 手冊(cè) 知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合 在同一工件的各道工序中 應(yīng)盡量采用 同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工 該零件以三面定位 滑鞍上的裝配基準(zhǔn)為平面 而它們又是 滑鞍上其他要素的設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn) 避免了基準(zhǔn)不 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 29 重合誤差 有利于提高滑鞍各主要表面的相互位置精度 有零件圖可知 根據(jù)本道工序 選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn) 5 2 3 定位方案和元件設(shè)計(jì) 根據(jù)以上零件的結(jié)構(gòu)分析以及定位基準(zhǔn)的選擇 可得定位基準(zhǔn)為平面 因此可選 擇定位元件為支承板 如圖 4 1 定位支承板所示 根據(jù)工序圖及對(duì)零件的結(jié)構(gòu)的分析 本道工序需限制 4 個(gè)自由度 為了增加定位 的可靠行 實(shí)際限制了其 6 個(gè)自由度 本夾具采用 6 點(diǎn)定位原則 用兩個(gè)固定的支撐 板作為一大平面即 D 面 限制了工件的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度 用 W 面作 為一小平面 限制了工件的一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)移動(dòng)自由度 用一個(gè)底面 C 來(lái)限制 了工件上下移動(dòng)自由度 5 2 4 定位誤差的計(jì)算 定位誤差 11minDWd 1 2i 2min DDdJarctgL 其中 圖 4 1 定位支承板 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 30 10 52Dm 20D d 3dm in in4 6DW 032J 夾緊誤差 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 1 9 62nHBZyRaZkNcl 查 5 表 1 2 15 有 10 4 0 42 0 7azBKC cos 28jym 磨損造成的加工誤差 通常不超過(guò)Mj 05 夾具相對(duì)刀具位置誤差 取AD 1 誤差總和 0 85 3jwm 從以上的分析可見 所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求 5 2 5 夾緊力計(jì)算 根據(jù)工件受力切削力 夾緊力的作用情況 找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬 間狀態(tài) 按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值 即 FKW 安全系數(shù) K可按下式計(jì)算有 6543210 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 31 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查參考文獻(xiàn) 5 表 可得 60 K 12 1 2 01 301 56C 52 23P 1 2 01 301 5fK 所以有 9 8 CWFN 76 3KP 159 0 f 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有 210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn) 5 可查得 6 2 76zr 901 052 29 螺旋夾緊力 048 WN 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件 受力簡(jiǎn)圖如下 163 圖 4 1 受力簡(jiǎn)圖 由表 得 原動(dòng)力計(jì)算公式 261 001KLWl 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 32 即 0478 230 932 75 1KWLNl 由上述計(jì)算易得 K 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大 為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 操作方便 決定 選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 5 2 6 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 采用螺旋直接夾緊或與其他元件組合實(shí)現(xiàn)夾緊工件的機(jī)構(gòu) 統(tǒng)稱螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 由于這類夾緊機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 夾緊可靠 通用性大 故在機(jī)床夾具中得到廣泛運(yùn)用 它的 主要缺點(diǎn)是夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)力 本夾具采用移動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊 同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求 同時(shí) 由于移動(dòng)壓板標(biāo)準(zhǔn)件 可直接購(gòu)買 降低了夾具的制造成本 夾緊力的計(jì)算 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按下列計(jì)算 2 1 0 tgrtQLWz 式中 W0 單個(gè)螺旋夾緊產(chǎn)生的夾緊力 N Q 原始作用力 N L 作用力臂 mm 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 mm 其值視螺桿端部的 r 結(jié)構(gòu)形式而定 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版表 1 2 20 螺桿端部與工件間的摩擦角 1 螺紋中徑之半 mm zr 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 33 螺旋升角 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版表 1 2 21 螺旋副的當(dāng)量摩擦角 式中 為螺旋副的摩擦角 2 2 為螺紋牙型半角 參見 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版表 1 2 22 5 2 7 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 一般使用兩個(gè) 其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些 通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合 使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的 送進(jìn)方向具有正確的位置 定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩 可減輕夾緊夾具的 螺栓的負(fù)荷 加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性 根據(jù) GB2207 80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示 o 圖 4 1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù) T 形槽的寬度 a 18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 4 4 表 4 4 定向鍵 B L H h D 1夾具體槽形尺寸 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 34 2B 公稱 尺寸 允差 d 允差 4 公稱尺寸 允差 D 2h 18 0 01 2 0 035 25 12 4 12 4 5 18 0 019 5 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成 用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置 塞尺選用平塞尺 其結(jié)構(gòu)如圖 4 3 所示 標(biāo) 記四 周 倒 圓 圖 4 3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表 4 5 表 4 5 塞尺 公稱尺寸 H 允差 d C 3 0 006 0 25 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 35 5 2 8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 夾具體 夾具的定位 引導(dǎo) 夾緊裝置裝在夾具體上 使其成為一體 并能正確 的安裝在機(jī)床上 夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個(gè)整體的最大最復(fù)雜 的基礎(chǔ)件 夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接 而且在零件的加工過(guò)程中 夾具還要承受夾緊力 切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng) 因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度 切削加工過(guò)程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會(huì)落 在夾具體上 切屑積聚過(guò)多將影響工件的可靠的定位和夾緊 因此設(shè)計(jì)夾具體時(shí) 必 須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑 此外 夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性 經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷 性等 在設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)加以考慮 夾具體設(shè)計(jì)的基本要求 1 應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面 如安裝定位元件的表面 安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约?夾具體的安裝基面 應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定 鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理 焊接和鍛造夾具體要進(jìn) 行退火處理 2 應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力 切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振 動(dòng) 夾具體應(yīng)有足夠的壁厚 剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋 3 應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性 夾具體一般外形尺寸較大 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 而且各表面間的相互位置精度要求高 因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性 應(yīng)做到裝卸工件方便 夾具維修方便 在滿足剛度和 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 36 強(qiáng)度的前提下 應(yīng)盡量能減輕重量 縮小體積 力求簡(jiǎn)單 4 應(yīng)便于排除切屑 在機(jī)械加工過(guò)程中 切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍 如不及時(shí)排除 切削熱量 的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度 切屑的拋甩可能纏繞定位元件 也會(huì)破壞定位精度 甚至發(fā)生安全事故 因此 對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況 可適當(dāng)加大定位元 件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間 對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情 況 一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽 5 在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或 配合實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí) 夾具的重心應(yīng)盡量低 支承面積應(yīng)足夠 大 安裝基面應(yīng)有較高的配合精度 保證安裝穩(wěn)定可靠 夾具底部一般應(yīng)中空 大型 夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔 工件裝夾方案確定以后 根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作 臺(tái)的尺寸 確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸 然后繪制夾具總圖 詳見繪制的夾具裝配圖 5 2 9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率 但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式 在夾緊和 松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力 由于該工件體積小 經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較 選用了 手動(dòng)夾緊方式 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 夾緊可靠 通用性大 在機(jī) 床夾具中很廣泛的應(yīng)用 此外 當(dāng)夾具有制造誤差 工作過(guò)程出現(xiàn)磨損 以及零件尺寸變化時(shí) 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(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 37 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 38 總 結(jié) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中 我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè) 在機(jī)械領(lǐng)域中的一些基本問(wèn) 題的探討 因此 這樣的設(shè)計(jì)不僅要加強(qiáng)自己的理解和知識(shí) 和他們的知識(shí) 拓寬 此外 該拉延工藝的設(shè)計(jì) AutoCAD 繪圖軟件的使用 并在同一時(shí)間 手繪 所有這些 因素都使我們學(xué)到更多的知識(shí) 圖像識(shí)別和提高我們的繪圖能力 本課題是上殼體的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 主要是確定的工藝設(shè)計(jì)的工藝路線 確 定加工和切削參數(shù) 基本工時(shí) 本設(shè)計(jì)的零件工藝路線是正確合理的 定位和夾緊的 夾緊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)定位和夾緊的目的 可以保證工件的加工精度 在很多問(wèn)題的設(shè)計(jì)過(guò) 程中 假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線 甚無(wú)法保證夾具設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性 在夾具設(shè)計(jì)中 由 于定位基準(zhǔn)的選擇不合理 出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無(wú)法保證 在夾緊機(jī)構(gòu) 由于尺寸的選擇 如不合理 但沒(méi)有達(dá)到夾緊的目的 也可能是由于位置的夾緊力和 工件表面的作用所產(chǎn)生的營(yíng)業(yè)額不合理 然而 在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng) 過(guò)三個(gè)月的努力 這些問(wèn)題都一一解決方案 在這一過(guò)程中 加工工藝及夾具設(shè)計(jì)知 識(shí)和更深入的了解 提高了綜合專業(yè)知識(shí)的能力 我的專業(yè)知識(shí) 進(jìn)一步提高技能 為以后從事專業(yè)技術(shù)工作 然而 在老師的細(xì)心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下 經(jīng)過(guò)努力 這些 問(wèn)題都一一解決方案 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 39 參 考 文 獻(xiàn) 1 李 洪 工藝手冊(cè) M 北京出版社 2006 1 2 陳宏鈞 實(shí)用金屬切削手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2005 1 3 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 金屬切削手冊(cè) M 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2002 4 楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 2003 10 6 都克勤 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) M 貴州人民出版社 2003 4 7 胡建新 機(jī)床夾具 M 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 2001 5 8 馮 道 機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè) M 安徽文化音像出版 社 2003 9 王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué) M 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) M 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊(cè) M 黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 2007 12 王光斗 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) M 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 2002 8 沈陽(yáng)工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 40 致 謝 本課題是在 XX老師指導(dǎo)下完成 非常感謝 XX老師的耐心指導(dǎo)幫助 畢業(yè)設(shè)計(jì)是 大學(xué)知識(shí) 相關(guān)的專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用 是知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 使我的專業(yè)知識(shí)得到鞏固和提高在原來(lái)的基礎(chǔ)上 就離不開老師和同學(xué)的幫助 設(shè)計(jì) 的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的 在分析過(guò)程中 老師給了我很大的鼓勵(lì) 在設(shè)計(jì)和 分析使我覺得更多的設(shè)計(jì)思路 提高的學(xué)習(xí)能力 和討論的問(wèn)題的分析 有一個(gè)更清 楚的了解 使我受益不淺 說(shuō)實(shí)話 畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累了 然而 明確其自身的設(shè)計(jì)結(jié)果 畢業(yè)設(shè)計(jì)仔細(xì) 回味的旅程 一個(gè)罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡 雖然這是我剛學(xué)的第一個(gè)走 一點(diǎn) 在我的生命中的成功 但它讓我覺得更成熟了 通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 我深深地感受 到 做任何事都必須有耐心 細(xì)心 有時(shí)是不小心計(jì)算誤差 只能被無(wú)情地重做 但 一想到老師教得比平時(shí)多 病人 認(rèn)為他們的社會(huì)責(zé)任感的未來(lái) 思想在世界上是因 為一些小