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摘要
零件的加工工藝編制,在機(jī)械加工中占有非常重要的地位,零件工藝編制得合不合理,這直接關(guān)系到零件最終能否達(dá)到質(zhì)量要求;夾具的設(shè)計(jì)也是不可缺少的一部分,它關(guān)系到能否提高其加工效率的問(wèn)題。因此這兩者在機(jī)械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
閥蓋零件的主要加工表面為孔和外圓表面。外圓表面加工根據(jù)精度要要求可選擇車削和磨削??准庸し椒ǖ倪x擇比較復(fù)雜,需要考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長(zhǎng)徑比、精度和粗糙度要求以及生產(chǎn)規(guī)模等各種因素。對(duì)于精度要求較高的孔往往還要采用幾種不同的方法順次進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的油缸,為保證孔的精度和表面質(zhì)量將先后經(jīng)過(guò)粗鏜、半精鏜、精鏜和滾壓等四道工序加工。
在機(jī)床上對(duì)零件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為保證工件加工精度,首先要保證工件在機(jī)床上占有正確的位置,然后通過(guò)夾緊機(jī)構(gòu)使工件在正確位置上固定不動(dòng),這一任務(wù)就是由機(jī)床夾具完成。對(duì)于單件、小批量生產(chǎn),應(yīng)盡量使用通用夾具,這樣可以降低工件的生產(chǎn)成本。但是由于通用夾具適用各種工件的裝夾,所以?shī)A緊時(shí)往往比較費(fèi)時(shí)間,并且操作復(fù)雜,生產(chǎn)效率低,也難以保證加工精度,為此需設(shè)計(jì)專用夾具。
關(guān)鍵詞:工藝設(shè)計(jì)、基準(zhǔn)選擇、切削用量、定位誤差
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ABSTRCT
Is the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jig's design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.
Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing method's choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This design's cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee hole's precision and the surface quality and so on four working procedure processings
When the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.
Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.
第一章總結(jié)
兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)很快的結(jié)束了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我感覺(jué)到了自己以前學(xué)的知識(shí)只是皮毛而已,在實(shí)際運(yùn)用上還有很多不足。理論和實(shí)際不能很好的運(yùn)用,在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了一些不懂得知識(shí)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,雖然感覺(jué)到不足的地方很多,但是也學(xué)到了不少知識(shí)。在一定程度上,使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的東西有了加深理解和熟練操作。畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次夾具設(shè)計(jì),我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合,有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。以前進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解,而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷,使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
首先根據(jù)已知工件的需要,選擇加工機(jī)床,工件主要定位部分為直徑為φ35mm的中心孔和一側(cè)端面,用長(zhǎng)銷小平面定五個(gè)自由度。雖然沒(méi)有滿足六個(gè)自由度的要求,但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@三個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上,利用銷定位、定位軸、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上,能更方便,準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過(guò)以上這些步驟,此機(jī)床夾具可以正常工作,此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。工件的定位、夾緊符合要求。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解,特別使其中的技術(shù)要求,比如:夾緊力的方向要有利于工件的定位,并注意工件的剛性方向,不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì),夾具體一般設(shè)計(jì)成平板式,保證具有足有的剛性,還有設(shè)計(jì)的裝配圖應(yīng)按照1:1的比例畫出,視圖要完整清楚的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理,并視所有工件為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分,并畫出定位元件,夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向裝置的位置。
希望以后還可以有這樣的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),可以學(xué)到更多時(shí)間性的知識(shí),而且在實(shí)習(xí)過(guò)程中老師還可以教我們?cè)S多他以前的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益匪淺。這兩周的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)就像經(jīng)歷了一次考驗(yàn),結(jié)果可能不是最好的,與其他同學(xué)相比可能有一定差距,但是相信通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和以后的努力,一定可有有所提高!
前 言
1.1 課題提出的背景和意義
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分,是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對(duì)機(jī)械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計(jì),如紡織機(jī)械設(shè)計(jì)、礦山機(jī)械設(shè)計(jì)、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)、汽車設(shè)計(jì)、機(jī)床設(shè)計(jì)、壓縮機(jī)設(shè)計(jì)、內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)、汽輪機(jī)設(shè)計(jì)、泵設(shè)計(jì)等專業(yè)性的機(jī)械設(shè)計(jì)分支學(xué)科。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過(guò)程中,用來(lái)安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面:
1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對(duì)位置,可以保證加工精度。
2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊,減少輔助時(shí)間。
3.減少勞動(dòng)強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu),可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具,可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大,例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具,可對(duì)箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于:
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)方面的理論知識(shí)。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。
我國(guó)的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ),規(guī)模也不小,實(shí)力較其它發(fā)展中國(guó)家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感,采取更加有效的措施,克服發(fā)展中存在的問(wèn)題,把我國(guó)從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó),成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1.2 CAD的應(yīng)用前景及CAD軟件應(yīng)用的意義
CAD即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD-Computer Aided Design) 利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作 。簡(jiǎn)稱cad。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。CAD還包含:電氣CAD、外貿(mào)結(jié)算CAD、加拿大元、冠狀動(dòng)脈性心臟病、計(jì)算機(jī)輔助診斷、服裝CAD等含義。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,簡(jiǎn)稱CAD。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較,以決定最優(yōu)方案;各種設(shè)計(jì)信息,不論是數(shù)字的、文字的或圖形的,都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里,并能快速地檢索;設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì),將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成;由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果,可以快速作出圖形顯示出來(lái),使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD 能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng),縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
CAD發(fā)展歷程
人類在表達(dá)思想、傳遞信息時(shí),最初采用圖形,后來(lái)逐漸演化發(fā)展為具有抽象意義的文字。這是人類在信息交流上的一次偉大革命。在信息交流中,圖形表達(dá)方式比文字表達(dá)方式具有更多的優(yōu)點(diǎn)。一幅圖紙能容納下許多信息,表達(dá)內(nèi)容直觀,一目了然,在不同的民族與地區(qū)具有表達(dá)思想的相通性,而往往可以反映用語(yǔ)言、文字也難以表達(dá)的信息。
工程圖是工程師的語(yǔ)言。繪圖是工程設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程建設(shè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而,圖紙的繪制是一項(xiàng)極其繁瑣的工作,不但要求正確、精確,而且隨著環(huán)境、需求等外部條件的變化,設(shè)計(jì)方案也會(huì)隨之變化。一項(xiàng)工程圖的繪制通常是在歷經(jīng)數(shù)遍修改完善后才完成的。
在早期,工程師采用手工繪圖。他們用草圖表達(dá)設(shè)計(jì)思想,手法不一。后來(lái)逐漸規(guī)范化,形成了一整套規(guī)則,具有一定的制圖標(biāo)準(zhǔn),從而使工程制圖標(biāo)準(zhǔn)化。但由于項(xiàng)目的多樣性、多變性,使得手工繪圖周期長(zhǎng)、效率低、重復(fù)勞動(dòng)多,從而阻礙了建設(shè)的發(fā)展。于是,人們想方設(shè)法地提高勞動(dòng)效率,將工程技術(shù)人員從繁瑣重復(fù)的體力勞動(dòng)中解放出來(lái),集中精力從事開(kāi)創(chuàng)性的工作。例如,工程師們?yōu)榱藴p少工程制圖中的許多繁瑣重復(fù)的勞動(dòng),編制了大量的標(biāo)準(zhǔn)圖集,提供給不同的工程以備套用。
工程師們夢(mèng)想著何時(shí)能甩開(kāi)圖板,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化畫圖,將自己的設(shè)計(jì)思想用一種簡(jiǎn)潔、美觀標(biāo)準(zhǔn)的方式表達(dá)出來(lái),便于修改,易于重復(fù)利用,提高勞動(dòng)效率。
隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,工程界的迫切需要,計(jì)算機(jī)輔助繪圖(Computer Aided Drafting)應(yīng)運(yùn)而生。早期的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)是在大型機(jī)、超級(jí)小型機(jī)上開(kāi)發(fā)的,一般需要幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)美元,往往只有在規(guī)模很大的汽車、航空、化工、石油,電力、輪船等行業(yè)部門中應(yīng)用,工程建設(shè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域各單位則難以望其項(xiàng)背。進(jìn)入80年代,微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,使計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)逐漸成為現(xiàn)實(shí)。計(jì)算機(jī)繪圖是通過(guò)編制計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件,將圖形顯示在屏幕上,用戶可以用光標(biāo)對(duì)圖形直接進(jìn)行編輯和修改。由微機(jī)配上圖形輸入和輸出設(shè)備(如鍵盤、鼠標(biāo)、繪圖儀)以及計(jì)算機(jī)繪圖軟件,就組成一套計(jì)算機(jī)輔助繪圖系統(tǒng)。
由于高性能的微型計(jì)算機(jī)和各種外部設(shè)備的支持,計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件的開(kāi)發(fā)也得到長(zhǎng)足的發(fā)展。
在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較,以決定最優(yōu)方案;各種設(shè)計(jì)信息,不論是數(shù)字的、文字的或圖形的,都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里,并能快速地檢索;設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì),將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成;由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果,可以快速作出圖形顯示出來(lái),使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD減輕設(shè)計(jì)人員的計(jì)算畫圖等重復(fù)性勞動(dòng),專注于設(shè)計(jì)本身,縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量.
CAD系統(tǒng)組成
通常以具有圖形功能的交互計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為基礎(chǔ),主要設(shè)備有:計(jì)算機(jī)主機(jī),圖形顯示終端,圖形輸入板,繪圖儀,掃描儀,打印機(jī),磁帶機(jī),以及各類軟件。
CAD軟件
除計(jì)算機(jī)本身的軟件如操作系統(tǒng)、編譯程序外,cad主要使用交互式圖形顯示軟件、cad應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)管理軟件3類軟件。
交互式圖形顯示軟件用于圖形顯示的開(kāi)窗、剪輯、觀看,圖形的變換、修改,以及相應(yīng)的人機(jī)交互。cad 應(yīng)用軟件提供幾何造型、特征計(jì)算、繪圖等功能 , 以完成面向各專業(yè)領(lǐng)域的各種專門設(shè)計(jì)。構(gòu)造應(yīng)用軟件的四個(gè)要素是:算法 、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面和數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理軟件用于存儲(chǔ) 、檢索和處理大量數(shù)據(jù),包括文字和圖形信息。為此,需要建立工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。它同一般的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)相比有如下特點(diǎn):數(shù)據(jù)類型更加多樣,設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)體關(guān)系復(fù)雜,庫(kù)中數(shù)值和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變動(dòng),設(shè)計(jì)者的操作主要是一種實(shí)時(shí)性的交互處理。
基本技術(shù)
主要包括交互技術(shù)、圖形變換技術(shù)、曲面造型和實(shí)體造型技術(shù)等。
在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中,交互技術(shù)是必不可少的。交互式cad系統(tǒng), 指用戶在使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),人和機(jī)器可以及時(shí)地交換信息。采用交互式系統(tǒng),人們可以邊構(gòu)思 、邊打樣、邊修改,隨時(shí)可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結(jié)果,非常直觀。
圖形變換的主要功能是把用戶坐標(biāo)系和圖形輸出設(shè)備的坐標(biāo)系聯(lián)系起來(lái);對(duì)圖形作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視變換 ;通過(guò)矩陣運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)圖形變換。
計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)化 計(jì)算機(jī)自身的cad,旨在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自身設(shè)計(jì)和研制過(guò)程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。研究?jī)?nèi)容包括功能設(shè)計(jì)自動(dòng)化和組裝設(shè)計(jì)自動(dòng)化,涉及計(jì)算機(jī)硬件描述語(yǔ)言、系統(tǒng)級(jí)模擬、自動(dòng)邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化、自動(dòng)邏輯劃分、自動(dòng)布局布線,以及相應(yīng)的交互圖形系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。集成電路 cad有時(shí)也列入計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的范圍。
CAD功能
系統(tǒng)功能
(1)設(shè)計(jì)組件重用(Reuse of design components)
(2)簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning)
(3)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)組件的自動(dòng)產(chǎn)生(Automatic generation of standard components of the design)
(4)設(shè)計(jì)是否滿足要求和實(shí)際規(guī)則的檢驗(yàn)(Validation/verification of designs against specifications and design rules)
(5)無(wú)需建立物理原型的設(shè)計(jì)模擬(Simulation of designs without building a physical prototype)
(6)裝配件(一堆零件或者其它裝配件)的自動(dòng)設(shè)計(jì)
(7)工程文檔的輸出,例如制造圖紙,材料明細(xì)表(Bill of Materials)
(8)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)設(shè)備的直接輸出
(9)到快速原型或快速制造工業(yè)原型的機(jī)器的直接輸出
基本功能
· 平面繪圖 能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對(duì)象。
· 繪圖輔助工具 AutoCAD提供了正交、對(duì)象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等
繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線,對(duì)象捕捉可 幫助拾取幾何對(duì)象上的特殊點(diǎn),而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點(diǎn)變得更加容易。
· 編輯圖形 AutoCAD具有強(qiáng)大的編輯功能,可以移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長(zhǎng)、修剪、縮放對(duì)象等。
·標(biāo)注尺寸 可以創(chuàng)建多種類型尺寸,標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。
· 書寫文字 能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字,可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。
· 圖層管理功能 圖形對(duì)象都位于某一圖層上,可設(shè)定圖層顏色、線型、線寬等特性。
· 三維繪圖 可創(chuàng)建3D實(shí)體及表面模型,能對(duì)實(shí)體本身進(jìn)行編輯。
· 網(wǎng)絡(luò)功能 可將圖形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布,或是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)AutoCAD資源。
· 數(shù)據(jù)交換 AutoCAD提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。
二次開(kāi)發(fā)
AutoCAD允許用戶定制菜單和工具欄,并能利用內(nèi)嵌語(yǔ)言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)還可以加載運(yùn)行腳本,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)本身所沒(méi)有的功能,比如三維自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
用途簡(jiǎn)介 AutoCAD之所以成為一個(gè)功能齊全、應(yīng)用廣泛的通用圖形軟件包。首先它是一個(gè)可視化的繪圖軟件,許多命令和操作可以通過(guò)菜單選項(xiàng)和工具按鈕等多種方式實(shí)現(xiàn)。而且Auto—CAD具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能,如實(shí)體繪制、關(guān)鍵點(diǎn)編輯、對(duì)象捕捉、標(biāo)注、鳥瞰顯示控制等,它的工具欄、菜單設(shè)計(jì)、對(duì)話框、圖形打開(kāi)預(yù)覽、信息交換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預(yù)覽為用戶的繪圖帶來(lái)很大方便。其次它不僅在二維繪圖處理更加成熟,三維功能也更加完善,可方便地進(jìn)行建模和渲染。
另外,AutoCAD不但具有強(qiáng)大的繪圖功能,更重要的是它的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu),贏得廣大用戶的青睞。
采用高級(jí)用戶界面
AutoCAD系統(tǒng)是一種交互式軟件包,用戶通過(guò)界面來(lái)與圖形軟件包進(jìn)行對(duì)話。用戶可以通過(guò)多種多樣途徑與AutoCAD軟件包實(shí)現(xiàn)對(duì)話,即除了采用鍵盤輸入、屏幕菜單、鼠標(biāo)、數(shù)字化儀器四種基本輸入控制以外,還采取了高級(jí)用戶界面(AdvancedUserInterface),即采取類似視窗的界面。AutoCAD視窗上部第二行是菜單欄(MenuBar),用戶可以通過(guò)移動(dòng)光標(biāo)選擇菜單欄中的菜單項(xiàng),便出現(xiàn)下拉菜單。下拉菜單中的菜單項(xiàng)將是某類命令或子菜單項(xiàng)。選擇子菜單項(xiàng)可以進(jìn)一步選擇其子命令。除菜單外,還可以將一些功能控制欄顯示于AutoCAD視窗內(nèi),這些功能欄就是工具欄。工具欄為某類命令的集合,其控制操作類似菜單項(xiàng)的操作。
CAD的發(fā)展
CAD(Computer Aided Drafting)誕生于60年代,是美國(guó)麻省理工大學(xué)提出了交互式圖形學(xué)的研究計(jì)劃,由于當(dāng)時(shí)硬件設(shè)施的昂貴,只有美國(guó)通用汽車公司和美國(guó)波音航空公司使用自行開(kāi)發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。
70年代,小型計(jì)算機(jī)費(fèi)用下降,美國(guó)工業(yè)界才開(kāi)始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。
80年代,由于PC機(jī)的應(yīng)用,CAD得以迅速發(fā)展,出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的公司。當(dāng)時(shí)VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司,所開(kāi)發(fā)的CAD軟件功能強(qiáng)大,但由于其價(jià)格昂貴,故不能普遍應(yīng)用。而當(dāng)時(shí)的Autodesk公司是一個(gè)僅有員工數(shù)人的小公司,其開(kāi)發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限,但因其可免費(fèi)拷貝,故在社會(huì)得以廣泛應(yīng)用。同時(shí),由于該系統(tǒng)的開(kāi)放性。因此,該CAD軟件升級(jí)迅速。
第二章 閥蓋的工藝分析
2.1產(chǎn)前準(zhǔn)備
2.1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大,可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案,采用此方案時(shí),機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造成本較高;如工件的年生產(chǎn)量不大,可采用單件加工,手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案,以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬(wàn)件以上夾具復(fù)雜用全自動(dòng)化的設(shè)備,5000件小批量生產(chǎn)用手動(dòng)設(shè)備。
2.1.2生產(chǎn)條件
直徑從1毫米以下至120毫米的所有規(guī)格鉆頭都可以使用鉆床加工。
臺(tái)式鉆床的加工范圍通常在15毫米以下。立式鉆床的最大加工范圍通常在15~75毫米之間。搖臂鉆的最大加工范圍在25~120毫米之間。各種鉆床主軸的錐孔型號(hào)和功率不同。最小的高速臺(tái)鉆的功率只有200W,最大的搖臂鉆的功率可以達(dá)到25KW。
臺(tái)鉗常用在立式鉆床和臺(tái)式鉆床上,只能夾持小型零件,大中型零件通常在搖臂鉆上加工,直接夾緊在工作臺(tái)上。 Z5025型號(hào)立式鉆床,最大鉆孔直徑25mm,主軸端至底面距離1000mm,主軸級(jí)數(shù)9級(jí),主軸轉(zhuǎn)速范圍500-2000轉(zhuǎn)每分鐘,主軸行程200mm,外形尺寸1050×687×1980。
2.1.3零件工藝分析
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是要為此圖2-1中的端蓋設(shè)計(jì)一個(gè)鉆4-φ10孔的夾具,最終實(shí)現(xiàn)將工件定位,更加精確和方便的完成鉆孔工作,并保證能夾緊工件,夾緊力要適中,不要使工件變形,又能保證工件所要求的加工精度。
圖2-1 閥蓋
零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求,它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法,是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖2-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案,如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等;定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法,定位方案不一定要定六個(gè)自由度,但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸,選擇合適的定位點(diǎn),確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。
2.2 閥蓋機(jī)械加工工序卡的制作
2.2.1 工序的確定
工序1:下兩端面
工序2:粗鉸Φ35的孔
工序3:鉆鍃平Φ35內(nèi)端面
工序4:Φ20的孔
工序5:粗車φ41外圓面
工序6:粗車、半精車φ50外圓下端面
工序7:粗車、半精車φ50外圓
工序8:粗車φ53外圓下端面
工序9:粗車φ53外圓
工序10:粗車φ53外圓上端面
工序11:鉆、粗鉸φ28.5的孔
工序12:锪鉆鍃平φ28.5孔右端面
工序13:鉆4-φ10孔
工序14:粗車M36外螺紋
41
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗銑最外端上下兩端面
工序號(hào)
Ⅰ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式萬(wàn)能銑床
X62W
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
2
1
2
粗銑上端面
粗銑下端面
圓柱形銑刀
圓柱形銑刀
專用量具
專用量具
105mm
110
2
2
1mm
1
0.2mm/r
0.2mm
21.7r/s
21.7 r/s
1.36m/s
1.36m/s
8.53s
8.53s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第1頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
鉆、粗鉸Φ35的孔
工序號(hào)
Ⅱ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
Z575
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
鉆孔至Φ35
錐柄擴(kuò)孔鉆
專用量具
150mm
1
7mm
1.0mm/r
2.46r/s
0.27m/s
3.66s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第2頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
锪鉆鍃平Φ35內(nèi)端面
工序號(hào)
Ⅲ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
Z575
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
锪鉆鍃平Φ35內(nèi)端面
直柄平底锪鉆
專用量具
20mm
1
7mm
1.0mm/r
0.36r/s
0.04m/s
8.33s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第3頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
鉆Φ20的孔
工序號(hào)
Ⅳ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
Z575
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
鉆孔至Φ20mm
錐柄麻花鉆
專用量具
80mm
1
50mm
0.65mm/r
4.14r/s
0.26m/s
24.2s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第4頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車φ41外圓面
工序號(hào)
Ⅴ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車φ41外圓面
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
6mm
1
2mm
0.4mm/r
21.7r/s
2.8m/s
15.5s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第5頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車、半精車φ50外圓下端面
工序號(hào)
Ⅵ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車、半精車φ50外圓下端面
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
7mm
1
1mm
0.4mm/r
13.4r/s
2.1m/s
30. 3s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第6頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車、半精車φ50外圓
工序號(hào)
Ⅶ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車、半精車φ50外圓
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
7mm
1
5mm
0.8mm/r
0.96r/s
0.15m/s
83.3s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第7頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車φ122
外圓下端面
工序號(hào)
Ⅷ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車φ122外圓下端面
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
3mm
1
3mm
0.8mm/r
0.9r/s
0.15m/s
3.5s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第8頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車φ122
外圓
工序號(hào)
Ⅸ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車φ122外圓
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
4mm
1
2mm
0.8mm/r
1.8r/s
0.3m/s
1.05s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第9頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車φ122
外圓上端面
工序號(hào)
Ⅹ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車φ122外圓上端面
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
20mm
1
11.5mm
0.2mm/r
7.96r/s
0.5m/s
104.8s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第10頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
鉆、粗鉸φ28.5的孔
工序號(hào)
Ⅺ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
Z575
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
鉆、粗鉸φ28.5的孔
錐柄機(jī)用鉸刀
千分尺
20mm
1
5mm
0.8mm/r
2.29r/s
0.18m/s
47.2s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第11頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
锪鉆鍃平φ28.5孔右端面
工序號(hào)
Ⅻ
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
Z575
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
锪鉆鍃平φ28.5孔右端面
直柄平底锪鉆
專用量具
20mm
3
5mm
0.1mm/r
2.29r/s
0.18m/s
20.1s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第12頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
鉆4-φ10孔
工序號(hào)
XIII
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
立式鉆床
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
鉆孔至Φ10mm
錐柄麻花鉆
專
用
量
具
110mm
1
12mm
0.7mm/r
6.14r/s
1.55m/s
9.7s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第13頁(yè)
單位
機(jī)械加工工序卡片
工序名稱
粗車M36外螺紋
工序號(hào)
XIV
零件名稱
閥蓋
零件號(hào)
零件重量
同時(shí)加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌號(hào)
硬度
型式
重量
鑄鋼
180~220HBS
鑄造
設(shè) 備
夾 具
輔助工具
名 稱
型 號(hào)
專用夾具
專用工作臺(tái)
臥式車床
CA6140
安裝
工 步
安裝及工步說(shuō)明
刀具
量具
走刀長(zhǎng)度
走刀次數(shù)
切削深度
進(jìn)給量
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
基本工時(shí)
1
1
粗車M36外螺紋
硬質(zhì)合金車刀
專用量具
200mm
2
2mm
0.8mm/r
5.8r/s
0.72m/s
26s
設(shè)計(jì)者
校核者
描圖
共14頁(yè)
第14頁(yè)
第三章 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1定位、夾緊機(jī)構(gòu)
一、定位
圖3-1定位心軸
在夾具設(shè)計(jì)中,定位方案不合理,工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是鉆4-φ10孔并以φ28.5孔內(nèi)表面作為定位面,屬孔定位類型,因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為心軸定位。心軸定位的形式很多,有過(guò)盈配合心軸,限制工件四個(gè)自由度;間隙配合心軸,限制工件五個(gè)自由度;小錐度(1:5000~1:1000)心軸,裝夾工件時(shí),通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件,使用小錐度心軸定位可獲得較高的定位精度,同樣可以限制五個(gè)自由度。本次設(shè)計(jì)的心軸定位選用的是間隙配合心軸定位,分別限制工件的X、Y、Z方向的移動(dòng)自由度以及X、Y方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠,擴(kuò)力比80以大,夾緊行程S不受限制,自鎖性好,夾緊動(dòng)作慢、效率低。
二、夾緊
1 .夾緊力的方向的確定:
1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。
3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。
2 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇:
1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng),或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi),以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3)夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
3. 選擇夾緊機(jī)構(gòu):
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則:
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠,而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度,手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖,機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置,夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
圖3-2夾緊機(jī)構(gòu)
3.2 導(dǎo)向裝置的選擇
導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等,鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套,鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。如圖2-2-3所示。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析,本次設(shè)計(jì)采用固定導(dǎo)向套加工工件,來(lái)提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置:
導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置,如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對(duì)刀裝置、對(duì)定裝置等,這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化,可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。
圖3-3鉆模板
用于鉆床零件加工的可換鉆套裝置。換鉆套時(shí),只需將鉆套逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時(shí)即可取出,換套方便迅速。
鉆夾具中的鉆套,除要求它引導(dǎo)鉆頭,鉆出正確的孔外,還要求它能在裝卸時(shí)快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是快換鉆套,雖然這種鉆套具有快換的優(yōu)點(diǎn),但在制造上較復(fù)雜;由于采用螺釘來(lái)壓緊,所以占面大,而又增加制造步驟。
鉆模板與支柱之間用開(kāi)口銷連接。
3. 3夾具體的總體設(shè)計(jì)圖
圖3-4 夾具體的總體設(shè)計(jì)圖
3.4誤差分析
3.4.1定位誤差
工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:
1)工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2)夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,夾具相對(duì)機(jī)床主軸(或刀具)或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對(duì)定誤差。
3)加工過(guò)程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛(ài)的加工誤差。
3.4.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來(lái)帶的定位誤差:
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷、定位套定位時(shí),定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1)定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2)導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。
3)夾具在機(jī)床上的安裝誤差,即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。
4)夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
3.4.3定位誤差的計(jì)算
1.定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔∮35與定位銷∮35的間隙產(chǎn)生,最大間隙為-0.028mm。
2.鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為20±0.015mm,誤差為0.03mm。
3.鉆套與襯套的配合間隙,有∮18H7/h6可知最大間隙為0.024mm。
4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽 略。
5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出:
e=( H/2 + h + b )△max/H
e----刀具引偏量(mm)
H----鉆套導(dǎo)向高度(mm)
h----鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)
△max----刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為∮35/r6,可知△max=0.028mm;將H=36mm, h=20, B=30mm代入,可求得e=0.05mm。
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算,實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,各誤差方向也很可能不一致,因此,其最和誤差可按概率法求和:
該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。
總結(jié)
兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)很快的結(jié)束了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我感覺(jué)到了自己以前學(xué)的知識(shí)只是皮毛而已,在實(shí)際運(yùn)用上還有很多不足。理論和實(shí)際不能很好的運(yùn)用,在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了一些不懂得知識(shí)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,雖然感覺(jué)到不足的地方很多,但是也學(xué)到了不少知識(shí)。在一定程度上,使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的東西有了加深理解和熟練操作。畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次夾具設(shè)計(jì),我對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合,有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。以前進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解,而這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的經(jīng)歷,使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)。
首先根據(jù)已知工件的需要,選擇加工機(jī)床,工件主要定位部分為直徑為φ35mm的中心孔和一側(cè)端面,用長(zhǎng)銷小平面定五個(gè)自由度。雖然沒(méi)有滿足六個(gè)自由度的要求,但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@三個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上,利用銷定位、定位軸、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上,能更方便,準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過(guò)以上這些步驟,此機(jī)床夾具可以正常工作,此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。工件的定位、夾緊符合要求。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解,特別使其中的技術(shù)要求,比如:夾緊力的方向要有利于工件的定位,并注意工件的剛性方向,不能使工件有脫離定位表面的趨勢(shì),夾具體一般設(shè)計(jì)成平板式,保證具有足有的剛性,還有設(shè)計(jì)的裝配圖應(yīng)按照1:1的比例畫出,視圖要完整清楚的表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理,并視所有工件為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分,并畫出定位元件,夾緊機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向裝置的位置。
希望以后還可以有這樣的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),可以學(xué)到更多時(shí)間性的知識(shí),而且在實(shí)習(xí)過(guò)程中老師還可以教我們?cè)S多他以前的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益匪淺。這兩周的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)就像經(jīng)歷了一次考驗(yàn),結(jié)果可能不是最好的,與其他同學(xué)相比可能有一定差距,但是相信通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和以后的努力,一定可有有所提高!
致謝
月畢業(yè)設(shè)計(jì)很快的結(jié)束了。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中,我感覺(jué)到了自己以前學(xué)的知識(shí)只是皮毛而已,在實(shí)際運(yùn)用上還有很多不足。理論和實(shí)際不能很好的運(yùn)用設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到了一些不懂得知識(shí)。
首先要感謝學(xué)校給了我們這次寶貴的實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),在此之前,我僅限于了解書本上的知識(shí),對(duì)實(shí)踐的內(nèi)容一無(wú)所知,找不到理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn),通過(guò)兩周的摸索和老師的指導(dǎo),慢慢有了進(jìn)步,掌握了很多以前不知道的知識(shí)。
還要感謝老師的細(xì)心教導(dǎo),開(kāi)始時(shí)對(duì)題目無(wú)從下手,請(qǐng)教老師后通過(guò)老師不厭其煩的講解,終于確定了大概的設(shè)計(jì)框架,之后經(jīng)過(guò)了老師多次的糾正和修改終于完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然我完成的圖不一定很好,但是通過(guò)老師的幫助和自己的努力完成畢業(yè)設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感,畢竟是我自己真的去思考所得來(lái)的成果。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候,我感到有一種輕松感,不是因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)不用再做了,而是因?yàn)槲覐倪@次畢業(yè)設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí),有所學(xué)、有所用。
我對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有著不同的感想,開(kāi)始我還抱著一種消極的態(tài)度,但是隨著對(duì)夾具設(shè)計(jì)的慢慢深入,使我一下來(lái)了積極性,最后自己不斷的摸索,學(xué)習(xí),完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
最后再次感謝學(xué)校讓我們得到這次實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì),