第一篇:課程設(shè)計(jì)之法蘭盤(pán)夾具設(shè)計(jì)
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)法蘭盤(pán)零件的加工工藝
及鉆7-Φ9孔的鉆床夾具
班 級(jí) 檢測(cè)121 設(shè)計(jì)人員 曾雄、張純、張子揚(yáng)、朱雄波 指導(dǎo)老師 蔣帥
完成日期 2014 年 12 月 20 日
目 錄
設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) …............................................................................1 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)正文…..............................................................2
一、序言..............................................1 1.1 夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求..............1 1.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向............................2
二、零件的分析........................................4 2.1零件的作用.....................................4 2.2零件的工藝分析.................................4
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)......................................5 3.1 確定毛坯的制造形式............................5 3.2 基面的選擇....................................5 3.3 制定工藝路線..................................6 3.4 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定........9 3.5 確定切削用量及基本尺寸.......................10
四、夾具設(shè)計(jì).........................................12 4.1問(wèn)題的提出....................................12 4.2定位基準(zhǔn)的選擇................................13 4.3切削力及夾緊力計(jì)算............................14 4.4定位誤差分析..................................15 4.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明........................16 總結(jié).................................................19 致謝.................................................22 參考文獻(xiàn).............................................23
摘 要
本次設(shè)計(jì)了一套法蘭盤(pán)的專用夾具設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)查閱資料,首先要對(duì)零件進(jìn)行工藝分析,經(jīng)過(guò)工藝分析,對(duì)工序進(jìn)行對(duì)比,通過(guò)選定某一工序設(shè)計(jì)專用夾具,選擇定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件,進(jìn)行定位誤差分析。在文檔中第一部分,主要敘述了專用夾具設(shè)計(jì)基本要求和特點(diǎn),對(duì)零件的工藝分析,完成了工藝方案的確定。第二部分,對(duì)夾具設(shè)計(jì),對(duì)夾具設(shè)計(jì)計(jì)算。最后對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)件的選擇,以及為裝配圖各尺寸提供依據(jù)。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)方案畫(huà)出模具各零件圖和裝配圖。
本次設(shè)計(jì)闡述了專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過(guò)程。本夾具性能可靠,運(yùn)行平穩(wěn),提高生產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。
關(guān)鍵字:夾具設(shè)計(jì);基本要求;工藝分析;
一、序 言
夾具最早出現(xiàn)在1787年,至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低,機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝,而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具;第二階段是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展,夾具的門(mén)類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向(或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善,逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一;第三階段,即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。
1.1夾具的現(xiàn)狀及生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求
現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)中多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前,一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具,在一個(gè)具有大批量生產(chǎn)的能力工廠中約擁有13000~15000套專用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約隔4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右,特別最近年來(lái)柔性制造系統(tǒng)(FMS)、數(shù)控機(jī)床(NC),加工中心(MC)和成組加工(GT)等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣,使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。
綜上所述,現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求: 1.能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 2.能裝夾一組相似性特征的工件 3.適用于精密加工的高精度的機(jī)床 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)
5.采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
1.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面: 1.精密化
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。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(pán),其分度可達(dá)正負(fù)0.1,用于精密車(chē)削的高精度三爪卡盤(pán),其定心精度為5um,又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓讀可達(dá)0.2~0.5um。2.高效化
高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,常見(jiàn)的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右;而高速卡盤(pán)則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件,使切削速度大幅度提高。3.柔性化
夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是通過(guò)調(diào)組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等,具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。4.標(biāo)準(zhǔn)化
夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面,在制造典型夾具,結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化,建立典型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和不見(jiàn)的形成:舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu),通用化方法包括:夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前,我國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB2148~2249-80,GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn),組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ),作為發(fā)展趨勢(shì),這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。
二、零 件 的 分 析
2.1零件的作用
題目所給定的零件是法蘭盤(pán),法蘭盤(pán)起聯(lián)接作用是車(chē)床上的重要零件。零件上精度要求較高的兩個(gè)平面用以裝配。
圖1
2.2零件的工藝分析
法蘭盤(pán)是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ38,Φ50,Φ62為中心 ,包括:兩個(gè)左右端面,端面上面的7-Φ9和7-Φ15的階梯孔.和M12孔和斜孔Φ6孔, 以及退刀槽。
這組加工表面是以右端面為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個(gè)端面,再借助專用夾具以這個(gè)端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛配的制造形式
零件材料為HT200,由于該零件是中批生產(chǎn),而且零件輪廓尺寸不大,故采用金屬模鑄造,法蘭盤(pán)因毛坯比較簡(jiǎn)單,采用鑄造毛坯時(shí)一般是成隊(duì)鑄造,再進(jìn)行機(jī)械加工。這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
工藝路線方案
工序1 選擇鑄造毛坯 工序2 時(shí)效處理
工序3 夾工件左端面,Φ55*14外端圓,粗車(chē)右端面Φ87*42外圓端面,粗車(chē)右端面至72 工序4 夾工件右端面,Φ85*43外圓端面,粗車(chē)左端面外圓Φ52*13,粗車(chē)左端面至70 工序5 夾工件左外圓端面,加工內(nèi)控,Φ35*22.5,粗車(chē)Φ48*47.5,粗車(chē)Φ60*38.5 工序6 夾工件左外圓端面,半精加工內(nèi)孔Φ37*22.5,半精車(chē)Φ48*47.5半精車(chē)Φ61*38.5 工序7 夾工件左外圓端面,精加工內(nèi)孔Φ38*22.5 精加工Φ50*47.5 精加工Φ62*38.5內(nèi)孔
工序8 夾工件左外圓端面,倒Φ50*47.5處外圓角R=3,加工Φ62*38.5和Φ62*4兩處內(nèi)槽Φ65*3 工序9 半精車(chē)右端面外圓Φ86,精車(chē)至Φ85,精車(chē)右端面至Φ69.5 工序10 夾工件右端面,倒內(nèi)孔Φ38圓角,半精車(chē)外圓Φ50.5*12.5精車(chē)至Φ50*12.5,精車(chē)右端面至69 工序11 半精車(chē),精車(chē)3*1退刀槽 工序12 精鉆7*Φ9內(nèi)孔
工序13 在7*Φ9內(nèi)孔基礎(chǔ)上锪孔7*Φ15 工序14 鉆M12螺紋孔 工序15 鉆Φ6斜孔
工序16 精銑工件表面達(dá)尺寸要求 工序17 去毛刺 工序18 檢驗(yàn) 工序19 入庫(kù)
2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “法蘭盤(pán)”零件材料為HT200,毛坯重量約為1.4kg,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
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,工序及毛坯尺寸如下:
“法蘭盤(pán)”零件材料為HT200,硬度190HBS,毛坯重量約為2.8KG,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。2.2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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚著,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。1)粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn),以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是:一要考慮如何分配各加工表面的余量:二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的,但對(duì)于一般的軸類零件來(lái)說(shuō),以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言,由于每個(gè)表面都要求加工,為保證各表面都有足夠的余量,應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)(這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則)現(xiàn)選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車(chē)床上用帶有子口的三爪卡盤(pán)夾住工件,消除工件的六個(gè)自由度,達(dá)到完全定位。2)精基準(zhǔn)的選擇
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。2.3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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用性的機(jī)床配以專用工夾具,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。
三、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,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。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商,本夾具將用于Z5125立鉆床,設(shè)計(jì)在第10工序—鉆4×φ9的孔的鉆床夾具。此道工序主要考慮的是如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于鉆7-Φ9孔,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。因?yàn)镸12螺紋孔和Φ62K7中心孔有垂直度要求,因此我們要以已加工的Φ62K7孔為定位基準(zhǔn)。采用蓋板式鉆模板加工,用固定套定位,另外用一擋銷,即可實(shí)現(xiàn)完全定位。
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)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(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求,也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。Φ62的孔已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的Φ62孔和其端面作為定位基準(zhǔn),來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以兩銷和已加工好的Φ62孔及其端面作為定位夾具。為了提高加工效率,縮短輔助時(shí)間,決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.3切削力和夾緊力的計(jì)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(cè)》得: 鉆削力 F?26Df0.8HB0.6 式(5-2)
鉆削力矩 T?10D1.9f0.8HB0.6 式(5-3)
11式中:D?9mm HB?HBmax??HBmax?HBmin??187??187?149??174
f?0.20mm?r?1代入公式(5-2)和(5-3)得
F?26x9x0.200.8x1740.6?1863N
T?10x919x0.200.8x1740.6?47127N.m
本道工序加工工藝孔時(shí),夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無(wú)太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
4.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位,定位銷為水平放置,由于定位副間存在徑向間隙,因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙,即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸,故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向,且向下,見(jiàn)下圖。夾具的主要定位元件為浮動(dòng)支撐板和定位銷。支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過(guò)0.05;定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件,夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過(guò)0.05。夾具的主要定位元件為長(zhǎng)定位銷限制了4個(gè)自由度,另一端面限制1個(gè)自由度,繞軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無(wú)須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高,且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件,故定位誤差在此可忽略。
?Yz???TD?Td2?0.014?0.022?0.034?0.070
式中 ?——定位副間的最小配合間隙(mm);
TD——工件圓孔直徑公差(mm);
Td——定
位
銷
外
圓
直
徑
公
差
(mm)。
定位銷水平放置時(shí)定位分析圖 圖2 4.5鉆削力的計(jì)算:
PX?419DS0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8 ?HB?k??p?190??0.6200?1900.6?1.03
D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419DS0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8Npx2?419DS0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N
在計(jì)算切削力時(shí),要考慮安全系數(shù),安全系數(shù)K=K1K2K3K4 式中 K1——基本安全系數(shù),K1=1.5 K2 —— 加工性質(zhì)系數(shù),K2=1.1 K3 —— 刀具鈍化系數(shù),K3=1.1 K4 —— 斷續(xù)切削系數(shù), K4=1.1 于是 F1=KPx1=1.5×1.1×1.1×1.1×1195.8N=2387N 4.6夾緊力計(jì)算:
氣缸選用φ100mm,當(dāng)壓縮空氣單位壓力為p=0.4MPa時(shí),氣缸推力為3900N。
因此N氣已大于所需的2387N的夾緊力,故本夾具可安全工作。
4.7 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺母夾緊方式。我們采用蓋板式鉆模板,本工序?yàn)殂@切削余量小,切削力小,所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
圖3 3.6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
3.6.1 底座 底座使用HT200的鑄造成型,進(jìn)行時(shí)效處理,消除內(nèi)應(yīng)力,具有較好的抗壓強(qiáng)度,剛度和抗振性。在四角有U型槽,與T型螺釘配合使用,將夾具固定在工作臺(tái)上。
3.6.2 固定導(dǎo)向件
固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成,退后處理,保證尺寸的穩(wěn)定性,且在裝配后修正尺寸,保證夾具的精度。焊接件制造方便,生產(chǎn)周期短,成本低。
圖4 3.6.3 鉆套、襯套的選擇
因?yàn)闉橹信可a(chǎn),為了便于更換磨損的鉆套,所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換
F7鉆套,材料為T(mén)10A。查機(jī)械手冊(cè),鉆套與襯套之間采用配合,襯套與鉆模
m6H7之間采用配合。當(dāng)鉆套磨損一定后,可卸下螺釘,更換新的鉆套。螺釘能n6防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。
圖5
3.6.4夾緊機(jī)構(gòu)
夾緊使用氣動(dòng)推動(dòng)移動(dòng)軸,使工件上移,工件的φ90圓的上表面與導(dǎo)向件相接觸,并夾緊。由于工件所需的夾緊力并不大,所以直接夾緊未采用其他的機(jī)構(gòu)。
圖6
如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率,應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊方式。而且考慮到環(huán)保,所以選用氣動(dòng)源夾緊。氣動(dòng)反應(yīng)速度快,環(huán)保,但工作壓力小,所以氣缸體積大。本工序?yàn)殂@鉸加工,由于夾緊方向?yàn)榇怪毕蛏希朔慵鸵苿?dòng)軸所受重力,可以在適當(dāng)?shù)奶岣邏嚎s空氣的工作壓力(由0.4MPa增至0.5MPa),以增加氣缸推力。
裝配圖:
圖7
夾具體:
圖8
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)是綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié),目的是通過(guò)課題的設(shè)計(jì)研究,培養(yǎng)綜合運(yùn)用各門(mén)課程知識(shí)的能力,培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。但是,高職學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)不能完全等同于本科生,應(yīng)密切與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,應(yīng)與培養(yǎng)職業(yè)能力相結(jié)合,應(yīng)體現(xiàn)職高的特點(diǎn)。通過(guò)本次持續(xù)三周的夾具設(shè)計(jì),首先通過(guò)零件圖來(lái)確定加工余量,會(huì)毛坯圖,而后通過(guò)小組的合作分工計(jì)算切削余量,繪制工藝卡。通過(guò)繪制工藝卡片,確定每道工序的定位與夾緊方式,有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。整個(gè)過(guò)程中對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí),同時(shí)也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過(guò)程。通過(guò)老師的指導(dǎo),對(duì)很多設(shè)計(jì)過(guò)程遇到的問(wèn)題進(jìn)行了解決,也學(xué)到很多知識(shí),獲益匪淺。
在指導(dǎo)教師李老師安排和精心指導(dǎo)下,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從確定設(shè)計(jì)課題、擬定設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)過(guò)程都按照工作計(jì)劃進(jìn)行。
第一,確定課程設(shè)計(jì)課題。
選好課程設(shè)計(jì)題目是實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)、保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提,我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題取自企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。這個(gè)課題能較全面地應(yīng)用學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)或者將來(lái)工作所需的專業(yè)技術(shù),達(dá)到綜合運(yùn)用的目的,既能夠解決企業(yè)急需解決的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題,又能夠培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力,難度不是很大,符合我們高職專科生的專業(yè)理論知識(shí)水平和實(shí)際設(shè)計(jì)能力,工作量恰當(dāng),能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
第二,確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。
明確課題的性質(zhì)、意義、設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和完成時(shí)間,并確定好正確合理的設(shè)計(jì)方案是完成設(shè)計(jì)任務(wù)的保證,指導(dǎo)教師、和同學(xué)一起參與設(shè)計(jì)方案的討論,使我對(duì)設(shè)計(jì)方案心中有數(shù)。
第三,虛心求教,仔細(xì)認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。
我們高職學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)不夠扎實(shí),設(shè)計(jì)能力較差,為了使我們很快地進(jìn)入工作狀態(tài),指導(dǎo)教師耐心向我們介紹機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法、一般步驟和設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。在設(shè)計(jì)中能主動(dòng)請(qǐng)教指導(dǎo)老師,培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械制圖、工程材料與熱處理、公差配合、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械制造工藝等專業(yè)知識(shí)的能力,培養(yǎng)查閱技術(shù)資料和其它專業(yè)文獻(xiàn)的能力。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和踏實(shí)的工作作風(fēng)。明確必須有高度責(zé)任心、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作習(xí)慣,才能做好設(shè)計(jì)工作,減少工作失誤,避免給企業(yè)生產(chǎn)造成損失。充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,積極思考,大膽創(chuàng)新。
第四,完善設(shè)計(jì) 完整的設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求,全面檢查設(shè)計(jì)技術(shù)資料,按照指導(dǎo)教師的批改,認(rèn)真修改圖紙錯(cuò)誤,認(rèn)真修改設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).應(yīng)該說(shuō),在指導(dǎo)教師的認(rèn)真指導(dǎo)下,我基本完成了這套夾具的設(shè)計(jì)工作,通過(guò)這次設(shè)計(jì),學(xué)到了很多知識(shí)和技術(shù)。
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn),在我遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下他的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年 2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè),李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年 3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上海科學(xué)技術(shù)出版社出版,1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上海科學(xué)技術(shù)出版社出版,1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè),上海科學(xué)技術(shù)出版社,1981年10月
第二篇:CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)夾具課程設(shè)計(jì)
題
目
設(shè)計(jì)”CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)831004”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備
內(nèi)容: 1.零件圖
2.毛坯圖
3.機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片
4.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖
5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖
6.課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。
零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:
0.0211.軸孔?22?以及與此孔相通的的花鍵。?02.撥叉底面、上頂面、右端面;上頂面8mm槽及下底面18mm槽。
3.由上面分析可知,可以加工撥叉右端面;然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二.確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。
三.確定毛坯 確定毛坯種類:零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀:
《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7,選用加工余量為MA-G級(jí),并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量,鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示:(附毛坯圖)3繪制鑄件零件圖:(附零件圖)
四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn):
粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。
(二)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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
0?0.12工序一 車(chē)端面及外圓?45??0.017,以?100?0.34為粗基準(zhǔn),選用CA6140機(jī)床 0?0.045工序二 以?45?通孔,先用鉆?16的鉆頭鉆孔,?0.017外圓面為基準(zhǔn),鉆?20?00.045再鉸孔達(dá)到?20?的尺寸 ?00?0.12工序三 以?45??0.017外圓面為基準(zhǔn),粗車(chē)?100?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45?
0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準(zhǔn),并導(dǎo)7?45?,和1?45?
0.0450.12?0工序五 ?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē)?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車(chē)3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
0.045工序九 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二
0?0.12工序一 車(chē)端面及外圓?45??0.017,以?100?0.34為粗基準(zhǔn),選用CA6140機(jī)床 00.12工序二以?45?粗車(chē)?100??0.017外圓面為基準(zhǔn),?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45?
0?0.045工序三以?45?通孔,先用鉆?16的鉆頭鉆孔,?0.017外圓面為基準(zhǔn),鉆?20?00.045再鉸孔達(dá)到?20?的尺寸 ?00?0.12以?45??0.017外圓面為基準(zhǔn),粗車(chē)?100?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45? 0.12工序四。以?100??0.34外圓面為基準(zhǔn),并導(dǎo)7?45?,和1?45?
0.0450.12?0工序五 ?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē)?100??0?0.34左端面和?90右端面和?45?0.017保證跳動(dòng)在0.03內(nèi),并車(chē)3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。0.045工序九 以?20?孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)?9孔。?0工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度
0雖然工序仍然是十步,多次加工?45??0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一個(gè)方案
(三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)”;零件材料為HT200,硬度190~210HB,毛皮重量1.4kg,生產(chǎn)類型大批量,鑄造毛坯。
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:
00.12?100? 1.外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(?45??0.017,?0.34端面)。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取φ45,φ100端面長(zhǎng)度余量均為4(均為雙邊加工)車(chē)削加工余量為: 粗車(chē) 2mm 精車(chē) 0.7mm 2.內(nèi)孔
工序尺寸加工余量: 鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm 鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm 3.其他尺寸鑄造得到 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。取余量為:7mm 因此可以確定毛坯的尺寸(毛坯圖)
(四)確立切削用量及基本工時(shí)
0.12?0序一 以?100??0.34外圓為粗基準(zhǔn),粗車(chē)?45?0.017外圓及其右端面。
1.加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
0.045加工要求:?20?內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē) ?0機(jī)床:CA6140車(chē)床。刀具:YG6 確定加工時(shí)間:
刀號(hào)YG6 查手冊(cè)
余量為0.6mm 0.6
取f=0.56mm/r vc?90m/min ?0.3mm21000?90n=?640r/min 3.14?4ap?根據(jù)CA6140 選nc?710r/min
?實(shí)際切削速度vc??tm?
?Dnc1000?3.14?4.5?710?100m/min
100041?9?33?0.21min
710?0.56
五.夾具設(shè)計(jì):
(一)問(wèn)題的提出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn),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。
定位誤差分析:
1. 定位元件尺寸及公差的確定:夾具的主要定位元件為一平面一短銷,該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合,即0?20??0.045
2. 由于存在兩平面配合,由于零件的表面粗糙度為0.4?m,因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6?m 3. 鉆削力的計(jì)算:
px?419D?S0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8
0.62000.6
?HB?k????1.03 ?p?190?190
D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N
px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N
4. 夾緊力計(jì)算:
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》由表1-2-23 可以知道采用點(diǎn)接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑為0
4查表1-2-21:d?10mm
p?1.2
5rz?4.59
??2°29′ ,?8°50′ 選用梯形螺紋有利于自鎖?2
25L25?40w0?,??1120N
?tg?1??2tg????2?4.594?tg?11?
由于工件為垂直安裝在夾具之間,所以?shī)A緊力w0?w所以?shī)A具設(shè)計(jì)符合要 求
(二)夾具設(shè)計(jì)
1定位基準(zhǔn)選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng),為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動(dòng),因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。.2.切削力及夾緊力計(jì)算
略
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為?22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差?y,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除)故?y?Dmax?dminDmin?dmax?D??d0.28?0.023????0.10152222
滿足自由公差要求。
4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖
六、設(shè)計(jì)感想與體會(huì):
課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程。看著眼前的手工圖紙、CAD圖和設(shè)計(jì)計(jì)算的手稿,設(shè)計(jì)過(guò)程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。
設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是兩年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通,因?yàn)槲覀円郧霸?jīng)學(xué)得很好,但是都是理論的東西,終于知道理論聯(lián)系實(shí)際才使我們有了更進(jìn)一步的體會(huì)。
在這次設(shè)計(jì)中,我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算,更重要的是我學(xué)會(huì)了合作,我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們以前做的設(shè)計(jì)都是一個(gè)人的,而且規(guī)模小,不需要什么規(guī)劃,這次可以說(shuō)是綜合了我們的所有智慧。
參考資料:
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》
第三篇:法蘭盤(pán)夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
法蘭盤(pán)夾具設(shè)計(jì)
說(shuō)明書(shū)
班級(jí):
姓名:
題目:
設(shè)計(jì)法蘭盤(pán)4*Φ9mm孔的夾具 任務(wù):
(1)繪制零件圖1張 A4紙
(2)繪制夾具零件圖1張 A2紙
(3)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份
原始資料:
該零件圖樣一張;材料為鑄鐵,產(chǎn)量為中批量生產(chǎn)。
分組要求:
全班同學(xué)共39人,分為10個(gè)小組,每組4名同學(xué),每組同學(xué)在提供 備選題中選擇一種零件。設(shè)計(jì)要求:
工藝規(guī)程可行,參數(shù)選擇正確,設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確,文字語(yǔ)句通順,視圖繪制規(guī)整。設(shè)計(jì)時(shí)間:
一周
零件圖
目錄
一 設(shè)計(jì)目的
二 加工工藝分析
三 定位方案和定位元件的設(shè)計(jì)
四 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊裝置
五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
六 確定夾具總圖的技術(shù)要求
一 設(shè)計(jì)目的
1.通過(guò)完成支架通槽加工夾具的設(shè)計(jì),將具有查找文獻(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)的能力;且對(duì)機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際中夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的了解和自身能力提高。
2.通過(guò)CAD畫(huà)圖,學(xué)生能夠?qū)⒁郧暗臋C(jī)械制圖和專業(yè)知識(shí)有機(jī)結(jié)合,是一項(xiàng)綜合能力的提升。
3.課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問(wèn)題。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(氣門(mén)搖桿軸支座)的夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬訂夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè),圖表等技術(shù)資料及編寫(xiě)技術(shù)文件技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指導(dǎo)。
二 加工工藝分析
基面的選擇
工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中重要的工作之一。定位選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得宜提高。否則,加工工藝過(guò)程中會(huì)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)法正進(jìn)行。
在本工序中除保證孔本身的尺寸精度和表面粗糙度要求外,還需要保證以下的位置精度:
左右Φ9孔圓心到圓柱的軸線的水平距離分別為12mm、20mm;
該工件剛度較好,4*Φ9孔的加工精度要求不高,且本工序前,工件上的各端面和各孔均已經(jīng)過(guò)加工,故為定位基準(zhǔn)的選擇提供了有利條件。
三 定位方案和定位元件的設(shè)計(jì)
工件的定位必須解決兩個(gè)問(wèn)題:即根據(jù)加工技術(shù)要求限制工件的自由度;使定位誤差控制在允許的范圍內(nèi)。1.工件的定位原理
在制定工件的工藝規(guī)程時(shí),已經(jīng)初步考慮了加工工藝基準(zhǔn)問(wèn)題,有時(shí)還繪制了工序簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)來(lái)具時(shí)原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn),限制工件的六個(gè)自由度,使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。這里要清楚每個(gè)點(diǎn)都必須起到限制一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的作用,而絕不能用一個(gè)以上的點(diǎn)來(lái)限制三個(gè)自由度。因此,這六個(gè)點(diǎn)絕不能隨意布置。2.完全定位和不完全定位
根據(jù)工件加工表面的位置要求,有時(shí)需要將工件的六個(gè)自由度全部限制,稱為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度少于六個(gè),稱為不完全定位。
3.欠定位與過(guò)定位
根據(jù)加工表面的位置尺寸要求,需要限制的自由度均已被限制,這就稱為定位的正常情況,它可以是完全定位,也可以是不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求,需要限制的自由度沒(méi)有完全被限制,或某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制,稱之為非正常情況,前者又稱為欠定位,它不能保證位置精度,是絕對(duì)不允許的。后者稱為過(guò)定位,加工中一般是不允許的,它不能保證正確的位置精度,但在特殊場(chǎng)合下,如果應(yīng)用得當(dāng),過(guò)定位不僅是允許的,而且會(huì)成為對(duì)加工有利的因素。
定位誤差分析
1)定位元件尺寸公差的確定
夾具的主要定位元件為短定位銷。所以該定位銷的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為本零件 在工作時(shí)相配的尺寸公差相同,所以定位誤差為:
2)零件規(guī)定孔4×Φ9mm在軸線 68mm圓周上,左邊孔距離軸線20mm,右邊孔距離軸線12mm,已知孔位置主要由夾具體定位誤差、夾具體與鉆模板的配合誤差、鉆模板以及夾具體的制造誤差組成。
夾具體的制造誤差為:對(duì)定位孔軸線平行度為:0.02,則夾具體與鉆模板配合誤差,則經(jīng)過(guò)具體計(jì)算,故誤差不超過(guò)允許誤差。
3)夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明
在設(shè)計(jì)夾具進(jìn)應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此,使用鉸鏈?zhǔn)姐@模,一次固定4個(gè)鉆套,在一次裝夾中可以加工4個(gè)孔。本工序是粗加工,切削力較大,但是由于鉆削重要生產(chǎn)的軸向力指向定位面,和夾緊力方向相同,所以?shī)A緊力不直接對(duì)消切削力。但是切削力產(chǎn)生顛覆力矩,應(yīng)該使夾緊力主法平衡。利用鉆模板夾緊Φ90突臺(tái)。
裝夾工件時(shí),先翻開(kāi)鉆模板把工件放在夾具上,由短銷定位,最后用定
位銷定好位置把鉆模板合上,把菱形螺母鎖上。這樣就可以鉆削了。5.根據(jù)以上原則,工件的定位有下列兩個(gè)方案。
第一方案:以Φ20孔和一端側(cè)面為定位基準(zhǔn),以限制工件的自由度,在本工序前,該工件已經(jīng)經(jīng)過(guò)精加工,其平行度已經(jīng)得到保證,優(yōu)點(diǎn)是工件安裝穩(wěn)定,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
第二方案:以Φ20孔和銷孔Φ4孔為定位基準(zhǔn),優(yōu)點(diǎn)是工件安裝穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
從保證加工要求和夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性兩方面來(lái)分析比較,應(yīng)以第一方案來(lái)設(shè)計(jì)定位裝置。
為實(shí)現(xiàn)第一種定位方案,所使用的定位元件又有下列兩種可能性: 1)2)用心軸,支承板,此方案誤差較大,不好操作。
用心軸,菱形銷,此方案定位誤差小,操作簡(jiǎn)單,故選此方案設(shè)計(jì)夾具。
四 確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊裝置
1.夾緊的目的
工件在夾具中定位后一般應(yīng)夾緊,使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞。由于工件在加工過(guò)程中受切削力、慣性力、夾緊力等的作用,會(huì)產(chǎn)生變形或位移,從而影響工件的加工質(zhì)量。所以工件的夾緊也是保證加工精度的一個(gè)重要的問(wèn)題。
2.夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一般應(yīng)滿足以下主要原則
1)夾緊時(shí)不能破壞工件在定位元件上所獲得的位置。
2)夾緊力應(yīng)保證工件位置在整個(gè)加工過(guò)程中不變或不產(chǎn)生不允許的振動(dòng)。
3)使工件不產(chǎn)生過(guò)大的變形和表面損傷。
4)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(qiáng)度和剛度,手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)必須保證自鎖,機(jī)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)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,符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
3.夾緊點(diǎn)選擇的原則
1)盡可能使夾緊點(diǎn)和支承點(diǎn)對(duì)應(yīng),使夾緊力作用在支承上,這樣會(huì)減少夾緊變形,凡有定位支承的地方,對(duì)應(yīng)處都應(yīng)選擇為夾緊點(diǎn)并施以適當(dāng)?shù)膴A緊力,以免在加工過(guò)程中工作離開(kāi)定位元件。
2)夾緊點(diǎn)選擇應(yīng)盡量靠近加工表面,且選擇在不致引起過(guò)大夾緊變形的位置。
4.對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求
1)可浮動(dòng) 2)可聯(lián)動(dòng) 3)可增力 4)可自鎖
根據(jù)以上原則和要求,應(yīng)該使夾緊力落在剛性較好的部位,因該工件的剛性較好,且使用螺母擰緊。因此不需要另外施加夾緊力。
五 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一.1)鉆床夾具結(jié)構(gòu)的選擇
在設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí),首先需要考慮的問(wèn)題是根據(jù)工件的形狀、尺寸、質(zhì)量和加工要求、工件的生產(chǎn)批量、工廠的工藝裝備技術(shù)狀況等具體條件,來(lái)選定夾具的結(jié)構(gòu)類型。然后再進(jìn)一步解決保證和提高被加工孔的位置精度問(wèn)題。
2)鉆床夾具的特點(diǎn)和主要類型
各類鉆床和組合機(jī)床鄧設(shè)備上進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的夾具,統(tǒng)稱為鉆床夾具。由于在鉆孔時(shí)不便于用試鉆發(fā)法把刀具調(diào)整到規(guī)定的位置、采用劃線加工則精度低,生產(chǎn)效率低,故當(dāng)生產(chǎn)批量較大時(shí),常使用專用鉆床夾具(鉆床夾具習(xí)慣是上稱鉆模)在鉆床夾具上,一般都裝有距定位元件一定距離的鉆套,通過(guò)它引導(dǎo)刀具就可以保證被加工孔的坐標(biāo)位置,并防止鉆頭在切入后的偏斜。
3)鉆套和鉆模板的設(shè)計(jì)
鉆套的作用是確定被加工工件的位置,引導(dǎo)鉆頭、擴(kuò)孔或絞刀并防止在加工過(guò)程中發(fā)生偏斜。鉆模板與夾具體接連,它是保證鉆床夾具精度的重要零件。按鉆模板在夾具體上鏈接方式可以分為一下幾種。
1.固定式鉆模板 固定式鉆模板靠螺釘和銷釘固定在夾具體上,在裝配后鏜鉆套底孔,保證鉆套底孔的位置精度要求。因此,固定式鉆模板精度高,但裝卸工件不方便。
2.鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉆模板采用鉸鏈與夾具體鏈接,可以方便的打開(kāi),便于裝卸工件、清理切削,對(duì)于鉆孔后需要攻螺紋尤為合適。但鉆套位置精度較低,結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。
3.可卸式鉆模板 可卸受的鉆模板以倆孔在家具提上的組圓銷和菱形銷定位,并用鉸鏈螺栓將模板和工件一起夾緊,加工完畢需將鉆模板卸下工件。其工件原理與蓋板式鉆床夾具相似。使用這類鉆米版時(shí),裝卸模板費(fèi)時(shí)費(fèi)力,鉆套的位置精度較低,故一般多在其他形式的鉆模板不便于裝卸工件時(shí)采用,當(dāng)工件有幾個(gè)加工面時(shí),為便于裝卸工件,可將其中的一個(gè)或倆個(gè)工作面的鉆模板做成可卸式的。
4.活動(dòng)式鉆模板
在一些情況下,鉆模板往往不能像上述鉆床夾具一樣設(shè)置在夾具上,而是將它連接在主軸箱上,并隨主軸箱而運(yùn)動(dòng),這種鉆模板稱為活動(dòng)鉆模板。
5.二、由零件結(jié)構(gòu)圖(如下圖)尺寸設(shè)計(jì)夾具各部件的結(jié)構(gòu)尺寸
1)底座
底座使用HT200的鑄造成型,進(jìn)行時(shí)效處理,消除內(nèi)應(yīng)力,具有較好的抗壓強(qiáng)度,剛度和抗振性。在四角有U型槽,與T型螺釘配合使用,將夾具固定在工作臺(tái)上。
2)固定導(dǎo)向件
固定導(dǎo)向件由45鋼的鋼板和型材焊接而成,退后處理,保證尺寸的穩(wěn)定性,且在裝配后修正尺寸,保證夾具的精度。焊接件制造方便,生產(chǎn)周期短,成本低。
3)鉆套、襯套的選擇
因?yàn)闉橹信可a(chǎn),為了便于更換磨損的鉆套,所以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套,材料
為T(mén)10A。查機(jī)械手冊(cè),鉆套與襯套之間采用用H7n6F7m6配合,襯套與鉆模之間采配合。當(dāng)鉆套磨損一定后,可卸下螺釘,更換新的鉆套。螺釘能防止鉆套加工時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)及退刀時(shí)脫出。
4)鉆模板
5)開(kāi)口墊圈的結(jié)構(gòu)如圖所示:
六 確定夾具總圖的技術(shù)要求
1. 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
1)2)3)夾具外形的最大輪廓尺寸
定位副的配合公差及定位支承間的位置精度
引導(dǎo)副的配合公差帶、引導(dǎo)元件間的位置精度及其一個(gè)引導(dǎo)元件對(duì)定位元件的位置精度 4)夾具(指定位元件)對(duì)機(jī)床裝夾面間(即夾具安裝面)的相互位置公差 5)其他結(jié)合副的公差帶及相互位置精度
2. 機(jī)床夾具技術(shù)要求允差值的確定
在確定時(shí)可分兩種情況考慮: 1)2)直接與工序位置精度有關(guān)的夾具公差 這種情況一般可按下列原則估算夾具公差:
夾具上的線性尺寸公差及角度公差Tj=(1/5——1/2)Tc。
夾具工作表面相互間的距離尺寸公差及相互位置公差Tj=(1/3——1/2)Tc;
當(dāng)加工尺寸為未注公差尺寸時(shí),夾具的線性尺寸公差取0.10mm。
3)與加工要求無(wú)直接關(guān)系的夾具公差
設(shè)計(jì)感想
通過(guò)這次夾具設(shè)計(jì),我在多方面都有所提高。通過(guò)這次夾具設(shè)計(jì),綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次法蘭盤(pán)夾具設(shè)計(jì),鞏固與擴(kuò)
充了法蘭盤(pán)孔夾具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容,掌握氣法蘭盤(pán)孔夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟,掌握法蘭盤(pán)孔的夾具設(shè)計(jì)的基本模具,了解了夾具的基本結(jié)構(gòu),提高了繪圖能力,熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)獨(dú)立思考的能力也有了提高。
課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會(huì),從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程.”千里之行始于足下”,通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義.我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
一周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí),也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,和同學(xué)們相互探討,相互學(xué)習(xí),相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作,學(xué)會(huì)了寬容,學(xué)會(huì)了理解。
在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中,體現(xiàn)出自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)夾具的能力以及綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,體會(huì)了學(xué)以致用、突出自己勞動(dòng)成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補(bǔ)。
在此感謝我們的老師.,老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們工作、學(xué)習(xí)中的榜樣.這次模具設(shè)計(jì)離不開(kāi)老師的細(xì)心指導(dǎo)。
同時(shí)感謝對(duì)我?guī)椭^(guò)的同學(xué)們,謝謝你們對(duì)我的幫助和支持,讓我感受到同學(xué)的友誼。
由于本人的設(shè)計(jì)能力有限,在設(shè)計(jì)過(guò)程中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤,懇請(qǐng)老師們多多指教,我十分樂(lè)意接受你們的批評(píng)與指正,本人將萬(wàn)分感謝。
參考文獻(xiàn)
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第四篇:法蘭盤(pán)831004夾具課程設(shè)計(jì)
目錄
序言.......................................................................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。
一、零件的分析....................................................................................................................................................................................1 零件的作用...................................................................................................................................................................................1 零件的工藝分析...........................................................................................................................................................................1 二.確定生產(chǎn)類型...............................................................................................................................................................................1 三.確定毛坯.........................................................................................................................................................................................2 四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)...................................................................................................................................................................................2(一)選擇定位基準(zhǔn):.....................................................................................................................................................................2
(二)制定工藝路線..................................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。
(三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定...............................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。(四)確立切削用量及基本工時(shí).................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。
五、夾具設(shè)計(jì)...................................................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。
(一)問(wèn)題的提出............................................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。(二)夾具設(shè)計(jì)................................................................................................................................................................................5 3.定位誤差分析............................................................................................................................................................................5 4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖........................................................................................................................................................5 六.設(shè)計(jì)感想與體會(huì)
參考文獻(xiàn):...........................................................................................................................................................錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
一、零件的分析 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:
1.2.3.軸孔?22?0?0.021以及與此孔相通的的花鍵。
撥叉底面、上頂面、右端面;上頂面8mm槽及下底面18mm槽。
由上面分析可知,可以加工撥叉右端面;然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二.確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。三.確定毛坯 確定毛坯種類:零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀:
《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7,選用加工余量為MA-G級(jí),并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量,鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示:(附毛坯圖)3繪制鑄件零件圖:(附零件圖)四.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)選擇定位基準(zhǔn): 1 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的又端面為主要的定位基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準(zhǔn)。
(二)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)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
?0?0.12?45?100?0.017?0.34為粗基準(zhǔn),選用CA6140機(jī)床 工序一 車(chē)端面及外圓,以?0?0.045?0.045?45?20?20?16?0.017?0?0工序二 以外圓面為基準(zhǔn),鉆通孔,先用鉆的鉆頭鉆孔,再鉸孔達(dá)到的尺寸
?0?0.12?45?100?0.017外圓面為基準(zhǔn),粗車(chē)?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45? 工序三 以?0.12?100?0.34外圓面為基準(zhǔn),并導(dǎo)7?45?,和1?45? 工序四。以?0.045?0.12?0?20?100?45?90?0?0.34?0.017保證跳動(dòng)在工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē)左端面和右端面和
0.03內(nèi),并車(chē)3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆使其達(dá)到所要求的精度。
?0.045?20?9孔。?0工序九 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)
?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度 2.工藝路線方案二
?0?0.12?45?100?0.017?0.34為粗基準(zhǔn),選用CA6140機(jī)床 工序一 車(chē)端面及外圓,以?0?0.12?45?100?0.017?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45? 工序二以外圓面為基準(zhǔn),粗車(chē)?0?0.045?0.045?45?20?20?16?0.017?0?0工序三以外圓面為基準(zhǔn),鉆通孔,先用鉆的鉆頭鉆孔,再鉸孔達(dá)到的尺寸
?0?0.12?45?100?0.017外圓面為基準(zhǔn),粗車(chē)?0.34、?90外圓,并導(dǎo)1.5?45?,和1?45? 以?0.12?100?0.34外圓面為基準(zhǔn),并導(dǎo)7?45?,和1?45? 工序四。以?0.045?0.12?0?20?100?45?90?0?0.34?0.017保證跳動(dòng)在工序五 內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē)左端面和右端面和
0.03內(nèi),并車(chē)3?2槽
工序六 右端面和一圓面定位,利用兩個(gè)端面夾緊,先銑粗糙度為3.2的一面。工序七 以剛銑的平面定位,利用兩端面夾緊,銑另外一面保證尺寸為24 工序八 以一個(gè)銑好的面定位,再利用另外一個(gè)面夾緊,鉆使其達(dá)到所要求的精度。
?0.045?20?9孔。?0工序九 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個(gè)
?4的通孔,再壙孔到?6孔,保證尺寸為L(zhǎng)=7,再鉸孔工序十 再用磨床磨外圓使其達(dá)到所要求的粗糙度
?0?45?0.017表面是精度要求和粗糙度的要求和有跳動(dòng)的要求所以選擇第一雖然工序仍然是十步,多次加工個(gè)方案
(三)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)”;零件材料為HT200,硬度190~210HB,毛皮重量1.4kg,生產(chǎn)類型大批量,鑄造毛坯。
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:
?0?0.12?45?100?0.017?0.34端面)1.外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取φ45,φ100端面長(zhǎng)度余量均為4(均為雙邊加工)車(chē)削加工余量為: 粗車(chē) 2mm 精車(chē) 0.7mm 2.內(nèi)孔
工序尺寸加工余量: 鉆孔 2mm
擴(kuò)孔 0.125mm 鉸孔 0.035mm 精鉸 0mm 3.其他尺寸鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。取余量為:7mm 因此可以確定毛坯的尺寸(毛坯圖)
(四)確立切削用量及基本工時(shí)
?0.12?0?100?45?0.34?0.017外圓及其右端面。序一 以外圓為粗基準(zhǔn),粗車(chē)1.加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
?0.045?20?0加工要求:內(nèi)孔為基準(zhǔn)精車(chē)
機(jī)床:CA6140車(chē)床。刀具:YG6 確定加工時(shí)間:
刀號(hào)YG6 查手冊(cè)
余量為0.6mm
ap?0.6?0.3mmv?90m/min
2取f=0.56mm/r c1000?90?640r/min3.14?45n=
根據(jù)CA6140 選nc?710r/min
vc??Dnc1000?實(shí)際切削速度
?3.14?4.5?710?100m/min1000
?tm?41?9?33?0.21min710?0.56
五.夾具設(shè)計(jì):(一)問(wèn)題的提出
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn),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。
定位誤差分析: 1. 定位元件尺寸及公差的確定:夾具的主要定位元件為一平面一短銷,該定位短銷的尺寸與公差規(guī)定和本零件在工作時(shí)的尺寸與公差配合,即?20?0.045
2. 由于存在兩平面配合,由于零件的表面粗糙度為0.4?m,因此需要與配合平面有一粗糙度的要求為1.6?m
3.鉆削力的計(jì)算:
?0px?419D?S0.8kp
刀具選用高速鋼材料
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-8
?HB?k??p?190??0.6200?1900.6?1.03
D?8.4、S1?0.25、S2?0.125
px1?419D?S0.8kp?419?8.4?0.250.8?1.03?1195.8N px2?419D?S0.8kp?419?9?0.1250.8?1.03?735.9N
4. 夾緊力計(jì)算:
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》由表1-2-23 可以知道采用點(diǎn)接觸螺旋副的當(dāng)量摩擦半徑為0 查表1-2-21:d
?10mm
p?1.2
5rz?4.594
??2°29′ ,選用梯形螺紋有利于自鎖?2?8°50′
?25?40?1120N4.594?tg?11? w0?25L?,tg?1??2tg????2?由于工件為垂直安裝在夾具之間,所以?shī)A緊力w0?w所以?shī)A具設(shè)計(jì)符合要 求
(二)夾具設(shè)計(jì) 1定位基準(zhǔn)選擇
由于槽的寬度有公差要求,因此應(yīng)以右端面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用軸孔的中心軸作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),另外為了防止工件轉(zhuǎn)動(dòng),為限制次自由度,應(yīng)該以健限制工件旋轉(zhuǎn),另輔助一左端面為輔助定位,防止工件左右移動(dòng),因此為了滿足這些定位要求,設(shè)計(jì)壓板結(jié)構(gòu),既可以滿足軸向力的要求,又可方便工件的裝夾。.2.切削力及夾緊力計(jì)算
略
3.定位誤差分析
夾具的主要定位元件為?22孔的定位銷
基準(zhǔn)移位誤差?y,由于孔和銷都有制造誤差,為工件裝卸方便,孔與軸間還有最小間隙Xmin(此間隙同在調(diào)刀儲(chǔ)存及對(duì)刀時(shí)消除)?y?故Dmax?dminDmin?dmax?D??d0.28?0.023????0.10152222
滿足自由公差要求。4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖
六、設(shè)計(jì)感想與體會(huì):課程設(shè)計(jì)就是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程。看著眼前的手工圖紙、CAD圖和設(shè)計(jì)計(jì)算的手稿,設(shè)計(jì)過(guò)程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。設(shè)計(jì)讓我們學(xué)到了很多東西。這次設(shè)計(jì)可以說(shuō)是兩年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)的融會(huì)貫通,因?yàn)槲覀円郧霸?jīng)學(xué)得很好,但是都是理論的東西,終于知道理論聯(lián)系實(shí)際才使我們有了更進(jìn)一步的體會(huì)。
在這次設(shè)計(jì)中,我學(xué)會(huì)的如何設(shè)計(jì)、如何計(jì)算,更重要的是我學(xué)會(huì)了合作,我懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性。我們以前做的設(shè)計(jì)都是一個(gè)人的,而且規(guī)模小,不需要什么規(guī)劃,這次可以說(shuō)是綜合了我們的所有智慧
參考資料:
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》
《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》
《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 《機(jī)械精度設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》
第五篇:法蘭盤(pán)夾具設(shè)計(jì).(范文模版)
目錄
一、序言.......................................................................................................................2
二、零件分析...............................................................................................................2
1零件的作用.........................................................................................................2 2零件的工藝分析.................................................................................................2
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).......................................................................................................3
1確定毛坯的制造形式.........................................................................................3 2基面的選擇.........................................................................................................3 3制定工藝路線.....................................................................................................3 4毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量.....................................................................5 5確定各道工序的切削用量及基本工時(shí).............................................................5
四、夾具的設(shè)計(jì).........................................................................................................14 1問(wèn)題的提出.......................................................................................................14 2夾具設(shè)計(jì)...........................................................................................................14 五、三維建模..............................................................................................................16
五、設(shè)計(jì)總結(jié).............................................................................................................21
六、參考文獻(xiàn).............................................................................................................22
0
一、序言
機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我的大學(xué)生活中占有重要的地位。
通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),應(yīng)該得到下述各方面的鍛煉:
1、能熟練運(yùn)用機(jī)械制造課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
2、提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而且能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。、學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運(yùn)用。
此次設(shè)計(jì)的是CA6140車(chē)床法蘭盤(pán)及夾具設(shè)計(jì)。首先,對(duì)工件進(jìn)行分析得出工藝路線;再著重進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì),其中包括定位的設(shè)計(jì)、夾緊力的設(shè)計(jì),夾緊和定位原件的選擇。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚存在許多不足之處,懇請(qǐng)老師予以指教。
二、零件分析
1、零件的作用
題目所給的零件是法蘭盤(pán),為盤(pán)類零件,用于臥式車(chē)床上。車(chē)床的變速箱固定在主軸箱上,靠該法蘭盤(pán)定心。法蘭盤(pán)內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配,外圓與變速箱體孔相配,以保證主軸三個(gè)軸承孔同心,使齒輪正確嚙合。
2、零件的工藝分析
法蘭盤(pán)零件,要求鉆孔Ф6和Ф4,保證尺寸28?0.3,進(jìn)行夾具設(shè)計(jì),生產(chǎn)批量為中批量生產(chǎn)。以零件心軸和一端面定位,夾緊另外一端面。用快換鉆套保證孔Ф6和Ф4的位置,即尺寸28?0.3。
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1、確定毛坯的制造形式
零件材料是HT200。零件年產(chǎn)量是中批量,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)率保證加工精度后可采用鑄造成型,采用方法為砂模機(jī)器造型。零件形狀并不復(fù)雜,因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近。
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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(如果必須首先保證工件上欲加工表面與不加工表面之間的位置要求,則應(yīng)以不加工表面為粗基準(zhǔn)),現(xiàn)選擇Φ45外表面B為粗基準(zhǔn),利用三爪自定心卡盤(pán)加持最右端外圓Φ45,并且使卡盤(pán)端面緊靠右端面,這樣可以消除所有六個(gè)自由度,達(dá)到完全定位。
(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)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。
3、制定工藝路線
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以志用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。
(1)工藝路線方案一
工序1粗車(chē) Ф100mm柱體左右端面及外圓外圓留有余量。以右端Ф45 mm為粗基準(zhǔn)。
工序2鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 20mm孔至圖樣尺寸并車(chē)孔左端的倒角。工序3粗車(chē)Ф45,Ф90的外圓,粗車(chē)各端面,粗車(chē)Ф90的倒角,粗車(chē)3x2的槽,R5的圓角。以Ф20為精基準(zhǔn)。
工序4 半精車(chē)Ф90外圓及各端面,車(chē)槽3×2,R5的圓角。工序5半精車(chē)Φ100左右端面及外圓,精車(chē)Ф100的左端面。工序6粗銑Ф90的左端面;粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序7鉆 4×Φ9孔。工序8 鉆Φ4孔,鉸Φ 6孔。
工序9磨削Φ100的右端面,Φ90外圓及左右端面,Φ45外圓。工序10 磨削外圓面 Φ100,Φ 90。
工序11刻字刻線。工序12鍍鉻。工序13 檢測(cè)入庫(kù)。
(2)工藝路線方案二
工序1鉆、擴(kuò)、鉸Φ20的孔,以右端Φ45的外圓為粗基準(zhǔn)。
工序2粗車(chē)Φ100外圓,B面,Φ90外圓及右側(cè)面,3x2槽,Φ45外圓。粗車(chē)零件左右端面
工序3粗車(chē)零件左右端面,并倒Φ20孔的倒角,以及零件右端45度倒角。工序4半精車(chē)Φ100外圓,Φ90外圓。工序5半精車(chē)零件左端面。
工序6精車(chē)Φ100外圓,并倒Φ100,Φ90的倒角。工序7精車(chē)零件右端面。
工序8粗銑Ф90的左端面;粗銑、精銑 90柱體右側(cè)面。工序9 鉆 4×Φ9孔。工序10鉆Φ4孔,鉸Φ 6孔。
工序11磨削Φ90外圓及右側(cè)Φ45外圓。工序12拋光B面。工序13刻字畫(huà)線。工序14鍍鉻。工序15檢測(cè)入庫(kù)。(3)工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案二考慮以Φ20孔為精加工基準(zhǔn),而方案一則是從右端面開(kāi)始加工到左端面,然后再鉆孔 Φ20mm,這時(shí)則很難保證其圓跳動(dòng)的誤差精度等。因此決定選擇方案二作為加工工藝路線比較合理。
4、毛坯尺寸的確定與機(jī)械加工余量
由于本零件材料為灰鑄鐵,由《工藝手冊(cè)得》,毛坯為雙側(cè)加工,MA為G,加工精度為8到10級(jí),這里選取9級(jí)。則,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得:
零件沿軸線方向的加工余量為:2x2.5mm=5mm Ф100徑向加工余量為6mm,軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф90徑向加工余量為2x2.5mm=5mm,軸向加工余量為2x2.5mm=5mm Ф45徑向加工余量為2x2.5mm=5mm 由《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》表:2-64得:Ф100,Ф90柱體圓角為:R=2mm;右端Ф45的圓角為:R=4mm;
5、確定各道工序的切削用量及基本工時(shí)
工序1 :鉆,擴(kuò),鉸Ф20孔 加工條件:
工件材料:HT200 硬度170—241HB,取190HB,機(jī)器砂型鑄造。加工要求:鉆,擴(kuò),鉸Ф20孔 機(jī)床:Z3040型搖臂鉆床(1)鉆 Ф18孔
1)刀具選擇:查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選用 18高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。
2)切削用量選擇:查《切削用量手冊(cè)》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 手冊(cè)》取V =13m/min,v??dwnw1000=18m/min。
車(chē)床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量簡(jiǎn)明
?1000vns?dw=230r/min,按機(jī)床選取n =238r/m,故3)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.66min。(2)擴(kuò)Ф19.8 孔
1)刀具選擇:選用 19.8高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
2)確定切削用量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》C365L 車(chē)床進(jìn)給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,由《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝流程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)教程》得公式:vc擴(kuò)=(1/2~1/3)vc鉆 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》取VC =0.29m/s=17.4m/min,Vc=(1/2~1/3)VC =5.8~8.7m/min,ns?1000v?dw=93~140r/min,按機(jī)床選取n =136r/m,故v??dwnw1000=8.5m/min。
3)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2)/(f×n)=(91+14+2)/(0.92×136)=0.86min。其中L=91,L1=14,L2=2。
(3)鉸Ф20
1)刀具選擇:20高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀
2)確定切削用量:背吃刀量ap=0.12。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.11 f=1.3~2.5mm/r,取zvf=1.68由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表
w2.30得
yv?cdT.axf=7.9m/min,ns?1000v?d=125.8 r/min按機(jī)床選取nw =136 mvvcv0pr/min。所以實(shí)際切削速度v??dwnw1000=8.54m/min。
3)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2)/(f*n)=0.44min
工序2 :粗車(chē)Ф100外圓、車(chē)B面,車(chē)Ф90外圓及右側(cè)面、3x2槽、Ф45外圓。
加工條件:
機(jī)床選擇:CA6140車(chē)床
刀具1:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm,r0?10o ?0?60 kr?600
?s??50 kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1
刀具2:刀片材料為高速鋼,成型車(chē)刀,刀桿尺寸30x45 刀具3:刀片才;材料高速鋼,切斷車(chē)刀,刀桿尺寸16x25
(1)粗車(chē)Ф100外圓
1)選擇刀具:選擇刀具1 1)確定背吃刀量a 粗車(chē)的余量為1.5mm,一次走刀完成,即a =1.5mm。2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =1.5mm,則進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取 橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。選擇磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9,取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》vc?cvTm.axpfvyv=57.46 m/min,ns?1000v?dw=172 r/min。按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-8)選擇與172r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =200r/min,則實(shí)際切削速度V = 66.6m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.149min。
(2)粗車(chē) Ф90外圓
1)選擇刀具:用刀具2 2)確定背吃刀量:粗車(chē)外圓ap=1.1mm。
3)確定進(jìn)給量:由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》HT200,刀桿尺寸16 x25,,工件直徑為Ф90mm,則f=0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.86mm/r。由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9查取后刀面磨損最大限度為0.8~1.0,焊接耐用度T=60mm。
4)確定切削速度Vc:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,vc?cvm/min
Tmv.axpyf=44
vns?1000v?dw=147.6 r/min,按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速 選擇與157.5r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.728 m/min。5)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=0.153min。
(3)粗車(chē)Ф45 外圓 選擇刀具1 1)確定切削深度:粗車(chē)外圓,一次走刀,則ap=1.1mm。
2)確定進(jìn)給量:由《切削用量手冊(cè)》,HT200,刀桿尺寸16x 25,ap=1.1,工件直徑為Ф45mm,則f=0.4~0.5mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.45mm/r。
3)確定切削速度Vc:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取:xfv?cT.amvyvcvp=62.7 m/min。
ns?1000v?dw=399 r/min按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),選擇與399r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度V = 62.8m/min。4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=0.286min。
(4)成型車(chē)刀加工B面
1)確定切削深度:一次走刀,則ap=2.5mm。T=120min 2)確定進(jìn)給量:f=0.035~0.070mm/r。取f =0.050mm/r。
3)確定切削速度Vc:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取:vc?cTvmxvyv=40.602 m/min.apfns?1000v?dw=121.987 r/min,按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),選擇與121.987r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =125r/min,則實(shí)際切削速度V =41.605m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=11.04min。
(5)車(chē)Ф90右端面及3x2槽
1)確定切削深度:一次走刀,則ap=2.5mm。
2)確定進(jìn)給量:由《切削用量手冊(cè)》表1.4,f=0.6~0.9mm/r。根據(jù)CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《工藝手冊(cè)》表1.31)取f=0.86 mm/r。
3)確定切削速度Vc:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取:vc?cTvmxvyv=13.965 m/min,.apfns?1000v?d=46.815 r/min。按CA6140車(chē)床說(shuō)
w明書(shū),選擇與46.815r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =50r/min,則實(shí)際切削速度。V = 15.072m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=1.419min。
工序3粗車(chē)零件左右端面,并倒Ф20孔的倒角,零件右端45度倒角 加工條件:
機(jī)床選擇:CA6140車(chē)床
刀具1:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm,r0?10o ?0?60 kr?600
?s??5
0kr'?8o ?'0?5o ?e?0.5?1
(1)粗車(chē)零件左端面,即粗車(chē)Ф 100左端面 1)確定切削用量ap =1.1mm。
2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.6——0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查取)進(jìn)給量取f =0.86mm/r。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9,取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度Vc :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=49.56 m/min
ns?1000v?dw=149 r/min。按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與149r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =53m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T= 0.385min。
(2)粗車(chē)零件右端面
1)確定切削用量ap =2.5mm。
2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.4~0.5 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.31查取)進(jìn)給量取f =0.45mm/r。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》,取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27m/min ?1000vvc?cvTmv.axpfyv=14 ns?dw=89r/min按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與89r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =100r/min,則實(shí)際切削速度V =15.7m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T= 0.674min
工序4半精車(chē)Ф100外圓、B面,Ф90外圓、Ф45外圓 機(jī)床選擇:CA6140車(chē)床
刀具1:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm,r?10 ??6 kr?60
0o000?s??50 kr?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。
(1)半精車(chē)Ф100外圓 用刀具1 1)確定背吃刀量:半車(chē)的余量為0.9mm,一次走刀完成,即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm,表面粗糙度為6.3,刀尖圓弧半徑0.5mm,則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度Vc :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27vc?cvTmv.axpfyv=103.071 m/min
ns?1000v?dw=309.971 r/min。按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-8)選擇與309.871r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.2.6min
(2)半精車(chē) Ф90外圓 選擇刀具:用刀具1。1)確定背吃刀量: 半精車(chē)外圓ap=1.4mm。
2)確定進(jìn)給量:由《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6,HT200,刀桿尺寸16 x25,表面粗糙度為6.3,刀尖圓弧半徑0.5mm,工件直徑為Ф90mm,則f=0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r,車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度Vc:根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,yv?cT.axf=103.071m/minn?1000v?d=353.719 r/min。按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速 mvvcvpsw選擇與353.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =400r/min,則實(shí)際切削速度V =116.557 m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=0.115min。
(3)半精車(chē)Ф45 外圓 選擇刀具1 1)確定切削深度:粗車(chē)外圓,一次走刀,則ap=1.4mm。
2)確定進(jìn)給量:由《切削用量手冊(cè)》,HT200,刀桿尺寸16x 25,ap=1.1,工件直徑為Ф45mm,表面粗糙度為6.3,刀尖圓弧半徑0.5mm,則f=0.25~0.40mm/r。再由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2—3查取f =0.30mm/r。
3)確定切削速度V:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表1.27查取: yv?cT.axf=103.071 m/minnmvvcvps?1000v?dw=686.719r/min按CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),選擇與686.719r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =710r/min,則實(shí)際切削速度V = 107.457m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2+L3)×i/(f×n)=0.246min。
工序5 半精車(chē)零件左端面,即Ф100左端面 加工條件:
機(jī)床選擇:CA6140車(chē)床
刀具1:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm,r?10 ?0?6 kr?60
o000?s??5 0 kr'?8o ??5 ?'o0e?0.5?1 刀尖圓弧半徑0.5mm。
(1)半精車(chē)Ф100左端面
1)確定背吃刀量:半精車(chē)的余量為0.9mm,一次走刀完成,即a =0.9mm。2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.9mm,表面粗糙度為6.3,刀尖圓弧半徑0.5mm,則進(jìn)給量為0.25~0.40 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.30mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,vc?cvTmv.axpyf=103.071 m/min。nvs?1000v?dw=316.235 r/min。按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-8)選擇與316.235r/min相近似 的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V = 106.509m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T=1.158min。
工序6 精車(chē)Ф100外圓,并倒Ф90,Ф100的倒角
1)確定背吃刀量a; 半車(chē)的余量為0.5mm,一次走刀完成,即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm,表面粗糙度為1.6,刀尖圓弧半徑0.5mm,則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V :根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,vc?cvTmv.axpyf=142.020 m/minnvs?1000v?dw=452.292 r/min按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速的(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-8)選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.315min。
工序7精車(chē)零件左端面,即Ф100左端面
1)確定背吃刀量:半車(chē)的余量為0.5mm,一次走刀完成,即a =0.5mm。2)確定進(jìn)給量:查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6:加工材料HT200、工件直徑100mm、切削深度a =0.5mm,表面粗糙度為1.6,刀尖圓弧半徑0.5mm,則進(jìn)給量為0.10~0.15 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū),取橫向進(jìn)給量取f =0.12mm/r。車(chē)刀耐用度T=60mm。
3)確定切削速度V: 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.27,yv?cT.axf=142.020 m/min,ns?1000v?mvvcvpd=452.292 r/min按CA6140車(chē)床轉(zhuǎn)速
w(《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-8)選擇與452.292r/min相近似 機(jī)床轉(zhuǎn)速n =450r/min,則實(shí)際切削速度V = 141.3m/min。的4)計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》公式計(jì)算:T=2.00min。
工序8粗銑Ф90左右側(cè)面,精銑Ф90右側(cè)面 加工條件:
機(jī)床的選擇:X62W,功率7.5KW,裝夾系統(tǒng)剛性好;
刀具的選擇:銑刀材料為YG6,由ap=8,ae=11~21mm,根據(jù)《工藝手冊(cè)》表3.1—28,銑刀選擇為80~110mm;由《切削手冊(cè)》表6---7選擇刀具如下:粗銑刀為粗齒圓柱形銑刀d?1000?0?12,??40,L?80,d?40,r?15,o0oo~45oo,Z=10;精銑刀為細(xì)齒圓柱形銑刀d??30~35oo?1000?,L?80,d?40,r0?15,?012,o,Z=14,圓柱銑刀壽命為180min。(1)粗銑左側(cè)面,粗銑刀具
1)切削用量:ap=8,ae=11mm,一次完成
2)確定進(jìn)給量: 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取fz=0.14-0.24mm/z,取fz=0.24mm/z。
3)確定切削速度cv0vVc: 由《切削手冊(cè)》表
sw3,27,yqpv?cdtaxfauz=119.619m/minn?1000v?d=380.952r/min根據(jù)X61W機(jī)mpvvpzev床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =475r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =149.15m/min當(dāng)n =475r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×10×475=1140mm/min.,X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min 4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1)/fm=(38+5)/950=0.0453 min。
(2)粗銑右側(cè)面,粗銑刀具
1)切削用量:ap=8,ae=10mm,倆次完成。
2)確定進(jìn)給量: 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取3)確定切削速度
fz=0.14-0.24mm/z,取
fz=0.24mm/z。
3,27,Vc :由《切削手冊(cè)》表v?cdcvqv0ptaxfauzmpvyvpzev=160.952m/min
ns?1000v?dw=512.586r/min,根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =600r/min.則實(shí)際切削速度為Vc =188.4m/min,當(dāng)n =600r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×10×600=1440mm/min.,X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=950mm/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1)/fm=(48.2+5+38)/950=0.096 min。(3)精銑右側(cè)面 精銑刀具
1)切削用量: ap=8,ae=1mm,一次完成
2)確定進(jìn)給量: 由《切削手冊(cè)》表3.5當(dāng)機(jī)床X62W功率為5-10KW,采用YG6硬質(zhì)合金材料加工鑄鐵取
fz=0.14-0.24mm/z,取
Vc:
fz=0.24mm/z。
3)確定切削速度由《切削手冊(cè)》表 3,27,vc?cvdq0vptaxfauzmpvyvpzev=404.312m/min,n?1000vs?dw=1287.618r/min根據(jù)X61W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表4.2-39)取主軸轉(zhuǎn)速n =1180r/min.則實(shí)際切削速度為Vc 370.52m/min,當(dāng)n =1180r/min時(shí),工作臺(tái)為每分鐘進(jìn)給量是進(jìn)給速度f(wàn)m=fz×z×n機(jī)=0.24×14×1180=2832mm/min.,X62W機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《切削手冊(cè)》表3.23)取fm=1180mm/min。
4)計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1)/fm=(48.2+5)/1180=0.0451min。
工序9鉆4×Ф9孔
1)刀具選擇:選用Ф9高速鋼,錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。選用Z525型搖臂鉆床。2)確定切削用量:4個(gè)孔共走四次刀。由《切削用量手冊(cè)》f=0.47—0.57mm/r,由鉆床取 f =0.40mm/r.由《切削用量手冊(cè)》,取V查=0.36m/s=21.6m/min,則n=764.331 r/min由鉆床說(shuō)明書(shū),取n機(jī)=850r/min,故。
3)計(jì)算基本工時(shí):其中L1=8,L2=0,L=84,T= 4x0.047min=0.188min。
工序10鉆Ф 4mm孔,Ф鉸6mm孔 機(jī)床選擇:選用Z525型搖臂鉆床。(1)鉆Ф 4mm孔
1)刀具選擇:由《工藝手冊(cè)》選用 高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆。
2)確定切削用量:查《切削用量手冊(cè)》f=0.18~0.22mm/r,由鉆床取f=0.22mm/r.由《切削用量手冊(cè)》取V =0.46m/s=27.6m/min=197r/m,由Z525鉆床取n =1700r/min.,故Vc=21m/min。
3)基本工時(shí):L1=10,L2=0,L=12.5,T= 0.07min。(2)鉸 Ф6孔
1)刀具選擇:6高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀,刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.4—0.6,耐用度T=60min。
2)確定切削用量:加工余量為2mm,故背吃刀量asp=1mm。查《切削用量手冊(cè)》f=0.27—0.33mm/r,由《工藝手冊(cè)》f=0.26mm/r。
(3)確定切削速度:計(jì)算切削速度vc?(cvdTafm0pzvxvyv其中KV=1,)kv,CV=15.6,ZV=0.2,XV=0.1,YV=0.5,m=0.3,V = 0.21m/s=12.8m/min,n = 679r/min,取 n =670,V =8.415 m/min。
3)基本工時(shí):其中L1=10,L2=2,L=7,T= 0.109min。
工序11 磨削Ф90外圓以及零件右端Ф45外圓
1)選擇砂輪:WA46KV6P350x40x12。
2)切削用量的選擇:砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500 r/min,v砂=27.5m/s。軸向進(jìn)給量fa=0.5B=20mm,工件速度Vw=10m/min,徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/(雙行程)3)切削工時(shí):加工Ф90外圓 圓
t1?2LbzbK1000vffar=0.819min,加工Ф45外t 1?2LbzbK1000vffar=1.606min。
工序12拋光B面 工序13刻線、刻字 工序14鍍鉻 工序15檢測(cè)入庫(kù)
四、夾具的設(shè)計(jì) 1問(wèn)題的提出
本夾具用來(lái)鉆Ф4和Ф6的孔,有一定的公差要求,但同時(shí)應(yīng)考慮提高生產(chǎn)率;因此設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)本夾具有一定的形位要求,還應(yīng)裝夾方便。本夾具使用在Z525型搖臂鉆床上,選用螺旋夾緊。
2、夾具設(shè)計(jì)
(1)定位和夾緊方案的選擇:
由法蘭盤(pán)零件的特征,采用一銷一端面的定位方式,因此用一心軸和一端面的方式定位法蘭盤(pán),經(jīng)過(guò)定位后的法蘭盤(pán)已經(jīng)限制了五個(gè)自由度,在零件的Ф100平面用螺旋夾緊方式夾緊。
(2)切削力及夾緊力計(jì)算 1)切削力的計(jì)算: 軸向力:其中:
zF.yF.(N)F?9.81cFd0fkF。
cF?42.7d0?
4f?0.22
kF?0.9
zF?1.0
yF?0.8 則:F?449.3N8 2扭矩:
zM.yM.M?9.81cM.d0fkmM,其中:c?0.021
zM?2.0
yM?0.8kM?0.87
則:M?0.884N*m 2)夾緊力的計(jì)算:
由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-20,查得:當(dāng)D=32,d=8,e=1.7,Ⅲ型,得夾緊力為W0=3680(N)
3)切削力與夾緊力比較
由夾具結(jié)構(gòu)知,軸向力與夾緊力垂直,欲使夾具安全工作,夾緊力產(chǎn)生的摩擦力必須大于軸向力。一般鋼鐵接觸面的摩擦系數(shù)為:0.1~0.15。此處取小值0.1。則F總=2f=2×368=736>449.238所以安全。由于鉆頭直徑為Ф4,所以產(chǎn)生的扭矩非常小,夾具可安全工作。五、三維建模
4.1夾具體三維建 模的最后效果
4.2鉆模板三維建模的最后效果
4.3定位套三維建模的最后效果
4.4加長(zhǎng)快換鉆套三維建模的最后效果
4.5支承釘三維建模的最后效果
4.6六角螺桿三維建模的最后效果
4.7夾具總裝備三維建模的最后效果
4.8夾具總裝備爆炸后三維建模的最后效果