CA6140車床831003撥叉加工工藝及鉆2-M8孔的鉆床夾具【全套設計含CAD圖紙】
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附件2
畢業(yè)設計(論文)任務書(理工類)
學生姓名:
學 號:
畢業(yè)設計(論文)題目:
撥叉工藝及鉆2-M8孔的鉆床夾具工裝設計
題目來源
教師科研課 題
縱向課題(?。?
題目類型
理論研究( )
注:請直接在所屬項目括號內(nèi)打“√”
橫向課題(?。?
應用研究( )
教師自擬課題(√ )
應用設計(√ )
學生自擬課題(?。?
其 他( )
總體設計要求及技術(shù)要點:
運用CAPP基本原理,對常見撥叉進行總結(jié)。
1.對零件進行工藝過程設計,并編制相應的工序卡片
(1) 繪制零件圖,并對零件圖進行分析;
(2) 擬定機械加工工藝路線,包括加工方法選擇、定位基準選擇及轉(zhuǎn)換、確定加工余量和工序尺寸、 確定機床、刀夾量具和輔助工具等;
(3) 編寫零件的機械加工工序卡片;
(4) 對工藝過程進行技術(shù)經(jīng)濟分析。
2.對指定工序的專用夾具進行設計
(1)根據(jù)工藝要求,設計并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結(jié)構(gòu)合理,工作效率高,制造方便,盡量降低成本和制造難度,并對夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟性進行分析;
(2)設計并繪制夾具所有非標準零件的零件圖;
工作環(huán)境及技術(shù)條件:
給定零件圖
給定零件生產(chǎn)類型:中批生產(chǎn)
工作內(nèi)容及最終成果:
工作內(nèi)容:
1.課題調(diào)研,完成開題報告、外文資料翻譯、文獻綜述;
2.編制給定零件機械加工工藝文件;
3.根據(jù)給定工序內(nèi)容設計兩套專用夾具;
4.設計并繪制總裝圖中的所有非標準零件;
5.編寫設計說明書。
最終成果:
1.開題報告、外文資料翻譯、文獻綜述各一份;
2.機械加工工序卡片一套
3.給定工序?qū)S脢A具總裝圖兩張;
4.其中一張總裝圖中所有非標準零件的零件圖;
5.設計說明書一冊。
時間進度安排:
第八學期
第1周:分配課題,熟悉課題內(nèi)容,熟悉零件圖,做好前期準備;
第2周:查閱資料,搜集相關資料;
第3周:開題報告撰寫、修改,完成開題;
第4周:撰寫文獻綜述,外文資料翻譯,準備各種資料;
第5周:繪制零件三維二維圖;
第6周:對所設計的加工工藝進行技術(shù)分析,理論分析;
第7周:工藝方案可行性評價,方案確定,工藝流程設計;
第8周:編寫工序卡片;
第9周:根據(jù)工序內(nèi)容編寫一套銑削夾具設計任務書;
第10周:設計一套銑削專用夾具;
第11周:編寫一套鉆孔夾具設計任務書;
第12周:設計一套鉆孔專用夾具;
第13周:設計的專用夾具進行技術(shù)任務分析,并完成分析報告;
第14周:工裝使用說明書撰寫;
第15周:其他時間,打印圖紙,打印其分析報告,準備答辯;
指導教師簽字: 年 月 日
教研室主任意見:
教研室主任簽字: 年 月 日
——
理工科類
本科生畢業(yè)設計(論文)開題報告
論文(設計)題目
撥叉工藝及鉆2-M8孔的鉆床夾具設計
作者所在系別
作者所在專業(yè)
作者所在班級
作 者 姓 名
作 者 學 號
指導教師姓名
指導教師職稱
完 成 時 間
說 明
1.根據(jù)學?!懂厴I(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》,學生必須撰寫《畢業(yè)設計(論文)開題報告》。開題報告作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2.開題報告應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導教師簽署意見及所在專業(yè)教研室論證審查后生效。開題報告不合格者需重做。
3.畢業(yè)設計開題報告各項內(nèi)容要實事求是,逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.開題報告中除最后一頁外均由學生填寫,填寫各欄目時可根據(jù)內(nèi)容另加附頁。
5.閱讀的主要參考文獻應在10篇以上(土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減),其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
6.參考文獻的書寫應遵循畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范要求。
7.開題報告應與文獻綜述、一篇外文譯文和外文原文復印件同時提交,文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字數(shù)在2000字左右。
畢業(yè)設計(論文)開題報告
學生姓名
專 業(yè)
機械設計制造及其自動化
班 級
指導教師姓名
職 稱
副教授
工作單位
機電工程學院
課題來源
教師自擬課題
課題性質(zhì)
應用設計
課題名稱
CA6140車床撥叉加工工藝及夾具設計
本設計的科學依據(jù)
(科學意義和應用前景,國內(nèi)外研究概況,目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等)
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉,它位于車床變速機構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。
撥叉是一個很重要的零件,因為其零件尺寸比較小,結(jié)構(gòu)形狀較復雜,其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高,此外還有上端面要求加工,對精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求,上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量,進而影響其性能與工作壽命,因此它們的加工是非常關鍵和重要的。
一個好的結(jié)構(gòu)不但要達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能夠保證加工質(zhì)量,同時使加工的勞動量最小,而設計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的,設計者要考慮加工工藝問題,工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。
夾具設計作為高等工科院校教學的基本訓練科目,在畢業(yè)設計中占極其重要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著及其重要的作用。
夾具是工藝裝備的主要組合部分,在機械制造中占有重要地位,夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,減輕勞動強度,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸,各企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。
設計內(nèi)容和預期成果
(具體設計內(nèi)容和重點解決的技術(shù)問題、預期成果和提供的形式)
一、設計內(nèi)容
1、 進行課題調(diào)研,消化課題設計所需的理論知識。
2、 查閱相關資料,完成開題、外文資料翻譯、文獻綜述。
3、進行理論分析,完成加工工藝過程的方案設計。
4、根據(jù)加工工藝過程的方案,進行加工機床及刀具的選擇。
5、進行加工專用夾具的設計、計算和分析;并撰寫夾具使用說明書。
6、對重點工序進行工藝分析。
7、撰寫畢業(yè)論文,進行畢業(yè)答辯。
二、預期成果
1、加工工藝發(fā)展趨勢。
2、加工工藝規(guī)程。
3、專用夾具插件圖。
4、專用夾具設計結(jié)構(gòu)裝配圖。
5、加工過程中特殊工序的實現(xiàn)方法。
6、畢業(yè)設計論文。
擬采取設計方法和技術(shù)支持
(設計方案、技術(shù)要求、實驗方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等)
撥叉類零件的結(jié)構(gòu)比較復雜,加工表面多,其主要加工表面是平面和孔。通常平面的加工精度比較容易保證,而孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則比較難保證,往往成為生產(chǎn)中的關鍵。在制定撥叉加工工藝過程時,應該將如何保證孔的位置精度作為重點來考慮。在設計開始的過程中,我們必須要認真分析零件圖,仔細的分析,如加工表面的平行度、粗糙度、垂直度,特別是要注意零件各孔系自身精度(同軸度、圓度、粗糙度等)和它們的相互位置精度(軸線之間的平行度、垂直度以及軸線與平面之間的平行度、垂直度等要求),零件的尺寸是整個零件加工的關鍵,必須弄清零件的每一個尺寸。
技術(shù)要求:
(1)根據(jù)工藝要求,設計并繪制指定工序的專用夾具裝配圖。要求結(jié)構(gòu)合理,工作效率高,制造方便,盡量降低成本和制造難度,并對夾具精度和技術(shù)經(jīng)濟性進行分析。
(2)設計并繪制夾具所有非標零件的零件圖。
(3)根據(jù)夾具設計和制造特點,制訂每個非標零件的加工文件。
實現(xiàn)本項目預期目標和已具備的條件
(包括過去學習、研究工作基礎,現(xiàn)有主要儀器設備、設計環(huán)境及協(xié)作條件等)
一、預期目標:
1.完成撥叉零件圖的繪制,確定加工方法,制定工藝路線及工藝卡片。
2.制定夾具的定位方案、夾緊方案繪制夾具零件的裝配圖及夾具零件圖、撰寫畢業(yè)設計說明書。
3.通過本次設計,了解機械產(chǎn)品的設計流程。
二、已具備條件:
1.通過大學期間的學習,對機械設計制造方面的知識有了一定的儲備,學習過《工程制圖》、《機械原理》、《機械設計》等課程,多次的課程設計也讓我們具有了一定的設計經(jīng)驗。
2.掌握UG,CAD等設計軟件的使用方法。
3.進行過夾具拆裝實習、夾具設計和工廠生產(chǎn)參觀實習。
4在圖書館及網(wǎng)上查閱的相關文獻。
各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進度
(以周為單位)
第八學期:
第1周:分配課題,熟悉課題內(nèi)容,熟悉零件圖,做好前期準備;
第2周:查閱資料,搜集相關資料;
第3周:開題報告撰寫、修改,完成開題;
第4周:撰寫文獻綜述,外文資料翻譯,準備各種資料;
第5周:繪制零件三維二維圖;
第6周:對所設計的加工工藝進行技術(shù)分析,理論分析;
第7周:工藝方案可行性評價,方案確定,工藝流程設計;
第8周:編寫工序卡片;
第9周:根據(jù)工序內(nèi)容編寫一套銑削夾具設計任務書;
第10周:設計一套銑削專用夾具;
第11周:編寫一套鉆孔夾具設計任務書;
第12周:設計一套鉆孔專用夾具;
第13周:設計的專用夾具進行技術(shù)任務分析,并完成分析報告;
第14周:工裝使用說明書撰寫;
第15周:其他時間,打印圖紙,打印其分析報告,準備答辯。
開 題 報 告 審 定 紀 要
時 間
地點
主持人
參
會
教
師
姓 名
職 務(職 稱)
姓 名
職 務(職 稱)
論
證
情
況
摘
要
記錄人:
指
導
教
師
意
見
指導教師簽名: 年 月 日
教
研
室
意
見
教研室主任簽名: 年 月 日
本科生畢業(yè)設計(論文)文獻綜述
設計 (論文)題目
撥叉工藝及鉆2-M8孔的鉆床夾具工裝設計
作者所在系別
作者所在專業(yè)
作者所在班級
作 者 姓 名
作 者 學 號
指導教師姓名
指導教師職稱
完 成 時 間
說 明
1.根據(jù)學校《畢業(yè)設計(論文)工作暫行規(guī)定》,學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文)文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計(論文)答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。
2.文獻綜述應在指導教師指導下,由學生在畢業(yè)設計(論文)工作前期內(nèi)完成,由指導教師簽署意見并經(jīng)所在專業(yè)教研室審查。
3.文獻綜述各項內(nèi)容要實事求是,文字表達要明確、嚴謹,語言通順,外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.學生撰寫文獻綜述,閱讀的主要參考文獻應在10篇以上(土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減),其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。
5.文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計(論文)撰寫規(guī)范的要求,字數(shù)在2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。
畢 業(yè) 設 計(論 文)文 獻 綜 述
CA6140車床撥叉加工工藝及夾具設計文獻綜述
摘要:零件的工藝是否合理,這直接關系到零件最終能否達到質(zhì)量要求。夾具的設計也是不可缺少的一部分,它關系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關重要的環(huán)節(jié)。本文主要講述了有關撥叉的作用和結(jié)構(gòu),夾具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
關鍵詞:撥叉;加工工藝;夾具
Abstract: Components in the preparation process is reasonable, which is directly related to the components can eventually meet quality requirements; a part of the design of fixture is indispensable, and its relation to improve the efficiency of the machining problem. Therefore it is crucial link in the manufacturing industry.This paper describes the function of the shifting fork.The present situation and development trend of the fixture.
Key word: shifting fork;preparation process;fixture
1 前言
隨著社會的發(fā)展,各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中,不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面,離開了機械的操作就談不上效率,因此,從某中角度上來說,一個國家的經(jīng)濟實力、社會地位,和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的,本次的夾具設計在機械加工中起著十分重要的地位,夾具的發(fā)展是各種機械安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的前提。
夾具設計作為高等工科院校教學的基本訓練科目,在畢業(yè)設計中占極其重要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設計在加深我們對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此,選擇撥叉的夾具設計能很好的綜合考查我們大學四年來所學知識。本次所選設計內(nèi)容主要包括:撥叉工藝路線的確定,夾具方案的優(yōu)選,各種圖紙的繪制,設計說明書的編寫等。本次綜述的目的就是分析研究夾具在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及撥叉類夾具的發(fā)展趨勢。
夾具是工藝裝備的主要組合部分,在機械制造中占有重要地位,夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)率,減輕勞動強度,縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇,傳統(tǒng)的夾具設計方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸,企業(yè)迫切需要提高夾具設計的效率。
本次設計的夾具均為專用夾具,在生產(chǎn)線中夾具分專用夾具,如加工特殊零件的某一面而專門設計的夾具,此夾具只加工該零件的某一個工序。還有就是通用夾具,如三爪卡盤等,這種夾具通用性強,常加工軸類零件,兩種夾具各有優(yōu)點,因此在生產(chǎn)實踐中,如何利用好這兩種夾具,也是提高生產(chǎn)效率的關鍵,當然在其他夾具類型中,也要保證其高效率、經(jīng)濟性好。
目前,大批量生產(chǎn)正逐漸成為現(xiàn)代機械制造業(yè)新的生產(chǎn)模式。在這種模式中,要求加工機床和夾具裝備具有更好的柔性,以縮短生產(chǎn)準備時間、降低生產(chǎn)成本,所以,按手動夾緊的方法已不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的要求,而氣動、液壓夾緊等夾具正是適應這一生產(chǎn)模式的工裝設備。它對縮短工藝裝備的設計、制造周期起到至關重要的作用。國外為了適應這種生產(chǎn)模式,也把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段,并將其作為機械制造業(yè)的主要發(fā)展。
2 正文
在機械行業(yè)中,如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質(zhì)性問題,一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題,其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題,高效的夾具是工件高精度的保證,如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟,這是行業(yè)人員急需要解決的。
今日五金網(wǎng)站一篇關于機床夾具發(fā)展趨勢的文章上指出,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展,夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng),一次性投資比較大,只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強,應用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,收回投資快,才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。同時也指出,為了提高機床的生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間,各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具,加緊和松開工件只用1~2秒,夾具結(jié)構(gòu)簡化,為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。
隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務,如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中,這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。
河北工業(yè)大學學報2002年05期夾具設計技術(shù)發(fā)展綜述一文中提到, 隨著科學技術(shù)的發(fā)展,和社會市場需要,夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關,產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內(nèi)外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個重要發(fā)展方向單位。
同時在夾具設計過程中,對于被加工零件的定位、夾緊等主要問題,設計人員一般都會考慮的比較周全,但是,夾具設計還經(jīng)常會遇到一些小問題,這些小問題如果處理不好,也會給夾具的使用造成許多不便,甚至會影響到工件的加工精度。隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展,對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求,使多品種,中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流,為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢,必然對機床夾具提出更高的要求。綜合以上參考資料它主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1 加強機床夾具的四化工作
為了加速新產(chǎn)品的投產(chǎn),簡化設計工作,加速工藝裝備的準備工作,以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果,必須重視機床夾具的標準化,精密化,高效化和柔性化工作。
(1)標準化
現(xiàn)代機床夾具在實現(xiàn)通用性的前提下,為降低夾具本身的成本,應當朝著標準化的方向發(fā)展,即應當在現(xiàn)行的國家通用夾具、組合夾具的基礎上,制定適合所有種類夾具的加工標準,使機床夾具成為一種標準化機床配套設備,有利于促進機床夾具本身的商品化和規(guī)?;a(chǎn),降低夾具自身成本。
(2)精密化
隨著社會各行業(yè)對機械加工產(chǎn)品的精度要求越來越高,就要求現(xiàn)代機床夾具要向著高精密化的方向發(fā)展,夾具的精密化主要體現(xiàn)在夾具結(jié)構(gòu)的設計上,當前較為精密的夾具結(jié)構(gòu)有三爪自定心卡盤、多齒盤等等,在對夾具進行結(jié)構(gòu)設計時要充分發(fā)揮主觀能動性,以實現(xiàn)機械加工向著更高精度的方向發(fā)展。
(3)高效化
隨著現(xiàn)代機械加工行業(yè)競爭日益激烈,要求機械加工企業(yè)要最大限度提高 工作效率,因此對現(xiàn)代機床夾具也提出了更高的要求,首先作為機床夾具要能適應高速加工的要求,并最大程度降低 夾具的輔助時間,以提高機床的勞動生產(chǎn)率,保持加工的連續(xù)性和安全生產(chǎn),用機械來代替人力,大大降低了工人的勞動負荷。例如在高速車床上采用三爪自定心卡盤夾緊工件,可以適應將近每分鐘一萬轉(zhuǎn)的高轉(zhuǎn)速加工條件,又如采用電動虎鉗來對工件裝夾,比人工裝夾效率提高5倍以上,大大提高了機械加工的生產(chǎn)效率,有利于實現(xiàn)企業(yè)的利潤目標。
(4)柔性化
夾具的柔性化就是通過對夾具的結(jié)構(gòu)進行科學設計,將不可拆卸機構(gòu)改造成可拆卸機構(gòu),使之可以通過自身的組合、調(diào)整來滿足各種工藝的需求,各種組合夾具、成組夾具都是柔性化的代表,然而隨著現(xiàn)代機械加工的高精度和高速度需求,簡單的柔性化設計已經(jīng)顯得力不從心,因此要設計出結(jié)構(gòu)更加合理、精度更高、并且可自動拆卸、更換夾具可拆卸部分將會大大提高夾具的工作效率,從而為現(xiàn)代加工提供更好的支持。
2.2 大力研制推廣實用新型機床夾具
在單件,小批生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中,應推廣使用組合夾具和半組合夾具。在多品種,中小批生產(chǎn)中,應大力推廣使用可調(diào)夾具,尤其是成組夾具。
2.3 提高夾具的機械化,自動化水平
近十幾年來,高效,自動化夾具得到了迅速的發(fā)展。主要原因是由于數(shù)控機床,組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn),要求夾具能適應機床的要求,才能更好的發(fā)揮機床的作用。
3 總結(jié)
利用更好的夾具,可以提高勞動生產(chǎn)率,提高加工精度,減少廢品,可以擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。因此,夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件,為了讓夾具有更好的發(fā)展,夾具行業(yè)應加強產(chǎn)、學、研協(xié)作的力度,加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡技術(shù),與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系,爭取合資與合作,引進技術(shù),這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
參考文獻
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[10]Anonymous Manufacturing?Alliances Await the Recovery .Manufacturing Engineering, 2010
畢 業(yè) 設 計(論 文)文 獻 綜 述
指導教師意見
指導教師:
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專業(yè)教研室審查意見
負責人:
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畢業(yè)設計報告(論文)
報告(論文)題目: 撥叉工藝及鉆2-M8孔的鉆床夾具工裝設計
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作 者 學 號
指導教師姓名
完 成 時 間
摘 要
該設計是在撥叉零件的加工工藝規(guī)程及加工工序的專用夾具基礎上設計的。撥叉零件的平面和孔系為其主要加工表面。一般情況下,確保孔系的加工精度要難于確保平面的加工精度。因此,本設計按照先面后孔的原則,將孔系與平面的加工劃分成粗加工階段和精加工階段以確??紫导庸ぞ群推矫婕庸ぞ取V饕庸すば蚴窍纫灾С锌锥ㄎ患庸ろ斊矫妫缓笤僖皂斊矫媾c支承孔定位加工工藝孔。在后續(xù)的加工工序中除去個別的工序其余均用頂平面和工藝孔來定位加工其余孔和平面。支承孔系的加工方法用的是坐 標 法 鏜 孔。整個加工過程 均采 用 組合機床,夾具采用專用夾具,夾緊方式采用氣動夾緊,夾緊方便可靠,機構(gòu)可以 不必自鎖,生 產(chǎn)效率較高,適用于 大批量、流水線加工,完全滿足設計需求。
關鍵詞:撥叉類零件 工藝 工序 夾具
I
北華航天工業(yè)學院
Abstract
This design is the special fixture for machining process of forked plectrum parts and process design based on.The main processing surface fork parts of the plane and a series of hole. In general,ensure the machining accuracy of plane than to ensure machining accuracy hole easily.Therefore,the design follows the surface after the first hole of the principle.And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure the accuracy of the hole.The supporting hole of the input shaft and the output shaft of the benchmark by a shifting fork as a rough benchmark,the top two holes as a precision technology base.Main processing process arrangement is to support hole positioning processing the top plane,and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology.In addition to the follow-up processes individual processes are used in the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. The supporting hole processing system using the method of coordinate boring, The whole process selection of combined machine tool.The special fixture fixture,clamping means more choice of pneumatic clamping,clamping reliable,agencies can not self-locking,therefore the production efficiency is higher,suitable for high-volume,line processing,can meet the design requirements.
Key Words: fork parts technology procedure fixture
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 機械加工工藝概述 1
1.2 機械加工工藝流程 1
1.3 夾具概述 2
1.4 機床夾具的功能 2
1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 3
1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3
第2章 零件的工藝性分析 5
2.1 零件的作用 5
2.2 零件的工藝分析 6
第3章 工藝規(guī)程設計 7
3.1 制定毛坯的成型 7
3.2 基準的選擇 7
3.3 制定工藝路線 8
3.4 確定撥叉零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 9
3.5 確定切削用量及基本工時 10
第5章 設計鉆2-M8孔的專用夾具 21
5.1 提出問題 21
5.2 夾具設計 21
5.2.1 選擇定位基準 21
5.2.2 分析定位誤差 21
5.2.3 計算切削力及夾緊力 21
5.2.4 夾具設計說明 22
結(jié) 論 24
致 謝 25
參考文獻 26
第1章 緒論
1.1 機械加工工藝簡述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程,加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等,使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝,就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機械加工工藝就是在流程的基礎上,改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品,是每個步驟,每個流程的詳細說明,比如,上面說的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達到多少,公差要達到多少[1]。
技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設備條件和工人素質(zhì)等情況,確定采用的工藝過程,并將有關內(nèi)容寫成工藝文件,這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣,因為實際情況都不一樣。
總的來說,工藝流程是綱領,加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù),工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2 機械加工工藝流程
對零件以及工件進行加工制造的整個過程就是機械加工工藝流程。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及檢驗方法、切削用量、時間定額等。簡單的說就是對原材料進行各種處理,制造出達到設計要求零件的過程。它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件,經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。機械加工工藝流程主要體現(xiàn)為零件的加工路線、加工工序、加工設備的選擇等方面。工藝流程是指導生產(chǎn)的主要技術(shù)文件,作為機械加工步驟的詳細參數(shù)。機械加工工藝流程的制定要在保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下,盡可能提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,遵循優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本的原則[2]。
制訂工藝規(guī)程的步驟 :
(1) 計算年生產(chǎn)綱領,確定生產(chǎn)類型。
(2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖,對零件進行工藝分析。
(3) 選擇毛坯。
(4) 擬訂工藝路線。
(5) 確定各工序的加工余量,計算工序尺寸及公差。
(6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
(7) 確定切削用量及工時定額。
(8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。
(9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中,要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整,以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中,可能會出現(xiàn)無法預知的情況,例如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進,新材料、先進設備的應用等,都要求第一時間對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3 夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等,幫機床夾具設計在企業(yè)的產(chǎn)品設計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術(shù)工作。
“工欲善其事,必先利其器?!?
工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備[6]。
1.4 機床夾具的功能
機床夾具的主要功能如下:
(1)保證加工質(zhì)量。使用機床夾具的首要任務是保證加工精度,特別是保證被加工工件加工面與定位面之間以及待加工表面相互之間的位置精度。在使用機床夾具后,這種精度主要依靠夾具和機床來保證,而不再依賴于工人的技術(shù)水平。
(2)提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。使用夾具后可減少劃線、找正等輔助時間,且易實現(xiàn)多件、多工位加工。在現(xiàn)代機床夾具中,廣泛采用氣動、液動等機動夾緊裝置,可使輔助時間進一步減少。
(3)擴大機床工藝范圍。在機床上使用夾具可使加工變得方便,并可擴大機床的工藝范圍。如在車床或鉆床上使用鏜模,可以代替鏜床鏜孔。又如使用靠模夾具,可在車床或銑床上進行仿形加工。
(4)減輕工人勞動強度,保證安全生產(chǎn)。
1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學技術(shù) 越來越先進和社會生產(chǎn)力的飛速提高,機床夾具 已然從一種輔助性工具 發(fā)展成為種類繁多的工藝裝備。
1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀
國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應市場激烈的競爭。然而,一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來,數(shù)控機床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)成本。
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3)適用于精密加工的高精度機床夾具。
4)適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。
5)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進一步提高勞動生產(chǎn)率。
6)提高機床夾具的標準化程度。
1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。
精密化
隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高,勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達±0.1;用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5μm;精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具,工件的圓度公差可達0.2~0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有:自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用的高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在(試驗)轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式,以適應可變因素的能力。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、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi),夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標準化
機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎上,首先進行夾具元件和部件的通用化,建立類型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準:GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準備周期,降低生產(chǎn)總成本[7]。
第2章 零件的工藝性分析
2.1 撥叉的作用
題目給定的零件是CA6140撥叉(圖2-1)它位于車床變速機構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運動按照使用者的要求進行工作。改變車床滑移齒輪的位置,實現(xiàn)變速;或者應用于控制離合器的嚙合、斷開的機構(gòu)中,從而控制機床的橫向或縱向進給。
圖 2-1 撥叉零件圖
2.2 零件的工藝分析
分析零件圖可知,該撥叉形狀、結(jié)構(gòu)比較簡單,通過鑄造毛坯可得到基本形狀,減少了工序加工,又節(jié)約了材料。除了撥叉上表面,其余加工表面精度要求比較低,不需要 高精度機床 加工,可通過銑削、鉆床等車床的 粗加工就可以滿足要求;而主要工作表面——撥叉上表面加工精度雖然較高,但同樣可在正常的生產(chǎn)情況下,采用經(jīng)濟高效的方法保質(zhì)保量的加工。由此可見,該撥叉零件工藝性較好。
CA6140撥叉共有三組加工方法:
(1)以花鍵中心線為基準的加工面:這一組面包括?25H7的六齒方花鍵孔、?22H12的花鍵底孔、兩端的2X15°倒角和距花鍵中心線為22mm的上頂面;
(2) 以工件右端面為基準的18H11mm的槽、上頂面的2×M8通孔和?5錐孔。
(3)撥叉兩端面,后端面加工精度高,先以后端面為粗基準加工右端面,再以前端面為精基準 加工左端面;
綜上所述,前兩組加工表面,可先加工 其中一組表面,然后使用專用夾具 加工另一組表面。
第3章 工藝規(guī)程設計
3.1 制定毛坯的成型
(1)選擇毛坯
撥叉選用材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝相較于其他金屬簡單,鑄造 性能也很優(yōu)秀,該撥叉零件加工 表面少,工作條件 不差,精度要求 不高,沒有 變載荷,屬于 間歇性工作,因此采取金屬型 鑄件,滿足了不加工表面的 粗糙度和生產(chǎn)要求。
撥叉零件的形狀不復雜,毛坯(圖3-1)的形狀需要與零件形狀盡可能的相似,因為內(nèi)花鍵尺寸較小,所以不能直接鑄出。
(2) 確定毛坯尺寸 公差和機械 加工余量
1.公差等級
由撥叉的功能和技術(shù)要求,確定該零件的 公差等級為IT10
2.零件表面粗糙度
由零件圖可知,該撥叉各加工表面粗糙度Ra 均大于等于1.6um
3.機械加工余量
由鑄件鑄造類型為金屬鑄造,因此加工余量等級選用F
機械加工余量為3
圖 3-1 零件毛坯圖
3.2 基準的選擇
工藝規(guī)程設計中不可或缺的工作之一是基準的選擇,基準的選擇的正確與否,可以提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,否則,加工工藝 過程中將會出現(xiàn)一系列難以預料的問題,使生產(chǎn)寸步難行。
(1)粗基準 的選擇 因為要保證花鍵中心線 垂直于右端面,所以以Φ40的外圓表面 為粗基準。
(2)精基準的選擇 為保證定位基準和工序基準重合,加工2×M8、Φ5錐孔、18H11槽以零件的左端面和花鍵的中心線為精基準,銑上頂面以花鍵中心線為精基準。
3.3 制定工藝路線
零件上的全部加工面應安排在一個合理的加工順序中加工,這對保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關重要。以制定工藝路線為起點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度 等技術(shù)符合要求。可以采用通用機床 配以專用夾具,并盡可能使工序集中提高 生產(chǎn)率。
1、制定工藝路線一
工序1:粗、精銑后端面;
工序2:鉆、擴花鍵底孔Φ22H12;
工序3:倒角1.5 X 15°;
工序4:粗、精銑上頂面;
工序5:粗、精銑18H11底槽;
工序6:鉆2—M8通孔并攻絲,鉆Φ5錐孔;
工序7:拉內(nèi)花鍵Φ25H7;
工序8:挫圓角;
工序9:去毛刺,清洗;
工序10:終檢。
2、制定工藝路線二
工序1:粗、精銑后端面;
工序2:鉆、擴花鍵底孔Φ22H12;
工序3:倒角1.5 X 15°;
工序4:拉內(nèi)花鍵Φ25H7;
工序5:粗、精銑18H11底槽;
工序6:粗、精銑上頂面;
工序7:鉆2×M8通孔并攻絲,鉆Φ5錐孔;
工序8:挫圓角;
工序9:去毛刺,清洗;
工序10:終檢。
3、兩種工藝方案的優(yōu)缺點分析
上述兩種工藝 方案的特點在于:方案一把拉內(nèi)花鍵Φ25H7放在粗、精銑18H11底槽之后,這樣后面的工序5、工序6、工序7的定位和夾緊有一定難度,降低生產(chǎn)率。工藝路線二鉆削花鍵底孔Φ22H12倒角后拉內(nèi)花鍵Φ25H7。方便下面的工序?qū)ぜM行定位 和夾緊,即以花鍵中心線進行定位、螺旋 夾緊。該方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、方便、有保證。
通過分析 以上兩種工藝路線的優(yōu)缺點,最終確定工藝路線二為該撥叉的加工路線,工藝過程詳見加工工序卡片。
3.4 確定撥叉零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸
“CA6140撥叉(編號831003)”零件材料為HT200,毛坯重量約為0.84kg。中批量生產(chǎn),采用 鑄造毛坯。
根據(jù)上述加工 工藝,分別確定各個加工表面的 機械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下:
1、后端面加工余量
后端面的加工余量為3±0.8mm,足以切除鑄鐵的硬質(zhì) 表面層。后端面粗銑一次、精銑一次。粗銑加工 余量2.8mm、工序經(jīng)濟 精度等級IT11、公差值0.22mm。精銑加工 余量0.2mm、工序經(jīng)濟 精度等級IT7、公差值0.035mm、表面粗糙 度Ra3.2um、工序基本 尺寸80mm。
2、矩形花鍵孔
以花鍵外徑定心,先鉆中心孔,再擴,最后拉削 內(nèi)孔尺寸到Φ22H12。參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4確定孔加工余量:
鉆孔Φ20mm,工序經(jīng)濟加工精度等級IT11、公差值0.13mm;
擴孔Φ22H12mm,工序經(jīng)濟加工精度等級IT10、公差值0.084mm、粗糙度Ra6.3um;
拉內(nèi)花鍵,花鍵孔 以外徑定心,拉削時的加工余量參照《機械制造工藝設計簡明手冊》取2Z=1mm。
3、18H11底槽的加工余量
槽底面粗銑余量為35mm。槽側(cè)面的銑削 余量為17.9mm、工序經(jīng)濟精度 等級為IT12、公差 值0.25mm、槽底面 表面粗糙度Ra6.3um。精銑的加工余量為側(cè)面余量0.1mm、工序經(jīng)濟精度 等級為IT9、公差值 為0.021mm、側(cè)面粗糙度 為Ra3.2um。
4、上頂面的加工余量
該工序分為粗銑上頂面 和精銑上頂面兩個工步:
粗銑 加工余量為2.8mm、工序經(jīng)濟加工 精度等級為IT11、公差 值0.22mm;
精銑 加工余量為0.2mm、工序經(jīng)濟加工 精度等級為IT7、公差值0.035mm、表面粗糙 度Ra3.2um。
3.5 確定切削用量 及基本工時
工序1:以Φ40外圓 為基準,粗、精銑后端面。
1、 加工 條件:
工件材料:HT200, ,鑄造。
加工要求:粗、精銑后端面,尺寸保證80mm。
機床:
刀具材料:鑲齒銑刀
2. 計算切削用量:
工步1:粗銑
背吃刀 量為
進給量的確定:機床 的功率5~10Kw,工件夾具 系統(tǒng)的剛度為中等條件,按《機械制造工藝設計簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進給量為。
銑削速度的確定:參照《機械制造工藝設計簡明手冊》》得,采取 鑲齒銑刀,其中在的情況下選擇。銑削 速度為。
由公式 (3-1)
可以得到:。
由于手冊中的X51型 立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為,故實際銑削速度為:。
基本時間t的確定:依據(jù)面銑刀平面(對稱 銑削、主偏角)的基本 時間計算公式: (3-2)
,,則取,。所以:
。
工步2:精銑
背吃刀 量的確定。
進給 量的確定:參照《切削用量 簡明手冊》表3.3,在表面粗糙 度為的條件下選擇,該工序的每轉(zhuǎn) 進給量為。
銑削速度的計算:根據(jù)一些相關資料可知,在鑲齒銑刀,,的條件下選取,銑削速度v為。
由公式 (3-3)
可以求得銑刀轉(zhuǎn)速。參照《機械制造技術(shù)畢業(yè)設計指導手冊》表4-15的X51立式 銑床的主軸轉(zhuǎn)速,選取轉(zhuǎn)速為。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式??梢郧蟮茫?
。
基本時間的確定:參照《機械制造 技術(shù)畢業(yè)設計指導手冊》中表5-43中的面銑刀銑 平面,對稱銑削、主偏角的基本時間公式
(3-4)
可以得到該工序的基本時間,其中,,取,,,得:
。
工序2:以Φ40mm外圓為基準鉆、擴花鍵底孔Φ22H12mm
1、加工 條件:
工件 材料:HT200, ,鑄造。
加工要求:鉆花鍵底孔,尺寸保證20mm。
機床:
刀具材料:高速鋼直柄麻花鉆Φ20mm、擴孔鉆Φ22mm
計算 切削用量:
工步1:鉆Φ20mm花鍵底孔
背吃刀量:
進給量的確定:工步的每齒 進給量 。
切削用量的計算:因為該工件的材料為HT200,所以選取切削速度為。
由式 (3-5)
可以求得:
參照 《機械制造技術(shù)畢業(yè)設計指導手冊》表4-9中的的主軸轉(zhuǎn)速。取,把n代入中,得到:
基本時間t:
其中,,,取。所以基本時間t為:
工步2:擴Φ20mm花鍵底孔至Φ22H12mm
背吃刀 量確定 。
進給量的確定:由《切削用量 簡明手冊》中表2.10選取該工件的沒轉(zhuǎn)進給量。
切削速度的確定:根據(jù)相關資料,確定:
由公式。可以得到:
按機床選取,得到切削速度
基本時間t:
其中,,
取。所以基本時間t為:
工序3:以φ40mm外圓為基準,倒 角1.5 X 15°
加工 條件
工件材料:HT200, ,鑄造。
加工 要求:倒角1.515°
機床:
刀具材料:專用 刀具。
在此工步中應當使用專用 刀具和手動進給。
檢驗機床 功率 :由《切削用量簡明手冊》表 1.24可知
當σb=160~241HBS
工藝過程詳見加工工序卡片
由 車床說明書可知 主電機功率
可見比P小得多,所以機床功率滿足要求,切削用量滿足要求
鉆削功率 檢驗參照《切削用量簡明手冊》表 2.11
當 得,轉(zhuǎn)矩
參照《切削用量 簡明手冊》表2.32 得功率公式
由車床說明書可得,主電機功率
可見遠小于,故機床功率滿足,切削用量滿足要求。
工序4:拉削內(nèi)花鍵Φ25H7
1、加工 條件:
工件 材料:HT 200,鑄件;
加工要求:花鍵底孔粗糙度Ra6.3μm,鍵槽側(cè)面粗糙度Ra3.2μm,鍵槽底 面粗糙度Ra1.6μm,鍵槽尺寸6mm,偏差代號H9;
刀具:高速鋼拉刀;④切削液:乳化液;
機床:拉床。
①確定齒升量:根據(jù)有關手冊,確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒升量為0.06mm;
②切削速度:查有《切削簡明手冊》有切削速度為0.06m/s(3.6m/min);
③切削工時: t=Zblηk/1000vfzZ (3-6)
式中: 單面 余量1.5mm(由Φ22mm拉削到Φ25mm);
拉削 表面長度,80mm;
η 校準部分 的長度系數(shù),取1.2;
機床返回 行程系數(shù),取1.4 ;
拉削 速度(m/min);
fz 拉刀 單面齒升;
Z 拉刀 同時工作齒數(shù),Z=l/p;
P 拉刀 齒距。
(3-7)
所以
因拉刀同時 工作齒數(shù)z=l/p=80/127,所以工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13min=7.8s。
工序5:粗、精銑18H11底槽
加工 條件
工件 材料:HT200, ,鑄造。
加工 要求:以花鍵中心線為基準粗、精銑18H11底槽、底面表面粗糙度 、側(cè)面表面粗糙度。
機床:立式升降臺銑床()
刀具材料:根據(jù)《實用機加工工藝手冊》表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。
外徑160mm,內(nèi)徑40mm,刀寬粗銑16mm,精銑18mm,齒數(shù)為24齒。
工步1、粗銑16槽
銑削 深度:
每齒 進給量:查《機械加 工工藝手冊》表2.4-75,得,取。
銑削 速度:查《機械加工 工藝手冊》表30-33,得
機床 主軸 轉(zhuǎn)速:
查《機械加工 工藝手冊》表3.1-74取
實際切削 速度:
進給 量:
工作臺 每分進給量:
被切削 層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
(3-8)
=81mm
刀具切出長度:取
走刀 次數(shù)1次
機動時間:
工步2、精銑18槽
切削深度:
根據(jù)《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,查《機械加工工藝手冊》表2.4-82得切削速度,
機床主軸轉(zhuǎn)速:
,
查《機械加工工藝手冊》表3.1-74取
實際 切削速度:
進給 量:
工作臺 每分進給量:
被切削層長度:由毛坯 尺寸可知,
刀具切入 長度:
=81mm
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機動 時間:
本工序機動時間
工序6:粗、精銑上頂面
機床:立式升降臺銑床
刀具:根據(jù)《實用機 械加工工藝手冊》表10-231,采用高速鋼錯齒三面刃銑刀,規(guī)格為:,齒數(shù)為12齒。
工步1、粗銑上端面
銑削 深度:
每齒 進給量:查《機械 加工工藝手冊》表2.4-75,,取。
銑削速度:查《實用機械加工工藝師手冊》表11-94,得,取
機床主 軸轉(zhuǎn)速:
查《機械加 工工藝手冊》表3.1-74取
實際 切削速度:
進給 量:
工作臺 每分進給量:
被切削 層長度:由毛坯尺寸可知
刀具 切入長度:
=82mm
刀具切 出長度:取
走刀 次數(shù)為1
機動 時間:
工步2、精銑上端面
切削深度:
根據(jù)《實用機械加工工藝師冊》表11-91查得:每齒 進給量,取,根據(jù)《實用機械 加工工藝師冊》表11-94
查得切削速度
機床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照《機械加工工藝手冊》表3.1-74取
實際切 削速度:
進給 量:
工作臺每 分進給量:
被切削 層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切 入長度:
=81mm
刀具切 出長度:取
走刀 次數(shù)為1
機動 時間:
本工序 機動時間
工序7:鉆孔并攻絲
機床:搖臂鉆床
刀具:根據(jù)參照《機械加工工藝手冊》表3.3-9硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭。
工序1、鉆孔
鉆孔前鑄件為實心,根據(jù)上文所的加工余量先鉆孔到再攻絲,所以。
鉆削深度:
進給 量:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-38,取
切削 速度:參照《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主 軸轉(zhuǎn)速,有:
,
按照《機械加工 工藝手冊》表3.1-31取
所以實際 切削速度:
被切削 層長度:
刀具 切入 長度:
刀具切出 長度: 取
走刀 次數(shù)為1,鉆孔數(shù)為2個
機動時間:
工序2、攻2-M8螺紋通孔
刀具:釩鋼機動絲錐
進給 量:參照 《機械加工 工藝手冊》 表1.8-1得所加工螺紋孔螺距,因此進給量
切削速度:參照 《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主 軸轉(zhuǎn)速:,取
絲錐 回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實際切 削速度:
被切 削層長度:
刀具切 入長度:
刀具切 出長度:,加工數(shù)為2
機動時 間:
本工序 機動時間:。
第4章 設計鉆2-M8孔的專用夾具
4.1 提出問題
利用本夾具主要是鉆M8螺紋底孔φ6.7孔。此孔.沒有特殊的形位要求。因此,在本道工序加工時,主要應考慮如何提高勞動的生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題。
4.2 夾具設計
4.2.1 選擇定位基準
首先選擇合理定位基準,否則將對零件加工工藝規(guī)程 和最終加工出的零件 質(zhì)量產(chǎn)生影響?;鶞蔬x擇不合理會導致工序繁瑣或工藝路線混亂,或是增加夾具設計的難度甚至難以滿足零件的加工精度(特別是位置精度)。該撥叉零件并無較高的技術(shù) 要求,也沒有較 高的平行度和對稱 度要求,因此我們應考慮如何提高 加工精度,提高 勞動效率,從而降低勞 動強度。根據(jù)定位基準的選擇原則,采用以 孔以及端面來定位。
4.2.2 分析定位誤差
由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術(shù)要求,雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差,可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差,但是在這里是允許的。
4.2.3 計算切削力及夾緊 力
1) 切削力及夾緊力計算
2) (5-1)
查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9
因此Fz=.595N
(5-2)
查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87
因此 扭矩 M=1.6Nm
由夾緊力機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式
P=K× (5-3)
其中:其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4
K1——基本安全系數(shù) 1.3
K2——加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K3——刀具鈍化系數(shù)1.15
K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2
所以 K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98
考慮實際夾緊力較小,以及所加工零件的結(jié)構(gòu)特征,決定選用滑動壓板夾緊結(jié)構(gòu)而且不需要進行強度校核。
4.2.4 夾具設計說明
如前所述,在設計夾具時,應該注意勞動生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結(jié)構(gòu)的特殊性,以及所需的夾緊力較小等原因,螺旋夾緊機構(gòu)成了首選的方案。這種結(jié)構(gòu)的缺點就是夾緊過程慢,且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾,我將其中一個定位銷設計成活動的。鉆床夾具體 的裝配圖(圖4-1)及夾具體 零件圖(圖4-2)如下:
圖4-1 鉆床夾具體裝配圖
圖4-2 夾具體零件圖
20
結(jié) 論
通過本次的畢業(yè)設計,使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習,對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解,本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析,對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習提高了我了思考問題,解決問題的能力以及創(chuàng)新設計的能力,為以后的設計工作打下了堅實的基礎。
由于能力有限,設計中還有很多不足之處,懇請老師批評指導。
I
致 謝
在結(jié)束本次畢業(yè)設計之前,我向所有 在畢業(yè)設計中幫助過我的 老師和同學們表示萬分的感謝,假如沒有他們的悉心的指導與耐心幫助,我的畢業(yè)設計就不會如期完成。
本次畢業(yè)設計 是在老師悉心指導下 完成的。 老師用其博學的才識、高度的 責任感、嚴謹?shù)?教學風格使我受益非淺,感受良多。期間,在本次的設計中也遇到了不少的絆腳石,總是有新的問題出現(xiàn)。然而黃衛(wèi)老師給予了我許多 關懷和指導,經(jīng)常找我談心,隨時詢問 我畢業(yè)設計 的進展情況,也經(jīng)常打電話 或者發(fā)電子郵件 指導我的畢業(yè)設計。
在論文工作中,同時得到了機械工程系領導 和老師的 幫助與支持,在此表示衷心的 感謝。
最后,在即將完成畢業(yè)設計之際,我再次對在本次畢業(yè)設計中指導、關心和幫助過我的領導、老師及同學們表達由衷的感謝!
XXX
北華航天工業(yè)學院
參 考 文 獻
[1] 王先逵.機械制造 工藝學[M].機械工業(yè)出版社,2013.6.
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[4] 楊叔子.機械加工工藝手冊[M].機械工業(yè)出版社,2002.5.
[5] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M] .機械工業(yè)出版社,2000.4.
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[7] 楊峻峰.機床及夾具[M] .清華大學出版社,2005.3.
[8] 李 洪.機械加工工藝手冊[M] .北京出版社,2006.1.
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[10] 王光斗.機床夾具設計手冊[M].上??茖W技術(shù)出版社,2002.8.
[11] Cheng ingot,Madrid pass.Nausea Parts Electrochemical Deburring and monitorin technology.Machinery Manufacturing Engineer, 2001
[12] Anonymous Manufacturing?Alliances Await the Recovery .Manufacturing Engineering, 2010
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