1一、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機(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。零件上方的 φ22 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,下方的 φ55 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開。(二) 零件的工藝分析零件的材料為 HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,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. 小頭孔 以及與此孔相通的 的錐孔、 螺紋孔0.21???8?M2. 大頭半圓孔 53. 撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面,大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.07mm,小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為 0.05mm。由上面分析可知,可以粗加工撥叉底面,然后以此作為粗基準(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 Q=5000 件/年,零件的質(zhì)量 m=1.0 件/臺(tái),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率 a%和廢品率 b%分別取 3%和 0.5%.代入公式(1-1)得N=5000 件/年 1 件/臺(tái) (1+3%) (1+0.5%)=5152.5 件/年??拔叉重量為 1.0kg,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》(本說明書中除特殊說明外,其余查表均由此指導(dǎo)教程查得)表 1-3 知,拔叉屬輕型零件;由表 1-4 知,該拔叉的生產(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1 確定毛坯種類:零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。由表 2-1 選用鑄件尺寸公差等級(jí) CT12 級(jí)。2 確定鑄件加工余量及形狀:由表 2-5,選用加工余量為 MA-G 級(jí),并查 24 頁表 2-4 確定各個(gè)加工2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:3 繪制鑄件零件圖(見附圖)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:以零件的兩個(gè)小頭孔外圓表面為主要的定位粗基準(zhǔn),以小頭孔的底面為輔助粗基準(zhǔn)。2 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,以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為主要的定位精基準(zhǔn),以加工后的小頭孔的上端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。(二)制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊》346 頁表 15-32、15-33、15-34,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如機(jī)械加工工藝過程卡片。(三)選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1 機(jī)床的選擇:工序 010~060 均為銑平面,可采用 X51 立式銑床。工序 070~110 采用搖臂鉆床。3工序 120 采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。工序 130 采用銑斷機(jī)床。2 選擇夾具:該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。3 選擇刀具:在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔 ,由于精度不高,可采用硬質(zhì)合金鉸刀。513H?4 選擇量具:兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5 其他:對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測,對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證,其他尺寸采用通用量具即可。(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1 圓柱表面工序尺寸:前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確定 7 、8 加工工序鉆-擴(kuò)- 粗鉸- 精鉸 φ22 加工余量工序尺寸及公差如下:由 2-28 可查得精鉸余量 Z 精鉸 =0.06mm 粗鉸余量 Z 粗鉸 =0.14mm 擴(kuò)孔余量 Z 擴(kuò)孔 =1.8mm 鉆孔余量 Z 鉆 =20mm查表 1-20 可依次確定各工序的加工精度等級(jí)為 ,精鉸:IT7; 粗鉸:IT10; 擴(kuò)孔:IT11; 鉆孔:IT12.根據(jù)上述結(jié)果,再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步公差值分別為,精鉸:0.021mm; 粗鉸:0.058mm; 擴(kuò)孔 :0.075mm; 鉆孔:0.15mm綜上所述,該工序各工步的工序尺寸及公差分別為,精鉸: φ22 00.021mm; 粗鉸 φ21.94 00.058mm; 擴(kuò)孔:φ 21.800.075mm; 鉆孔: φ20 00.15mm.2 平面工序尺寸:1.1 粗銑兩小頭孔上端面,加工余量為 1.2mm,基本尺寸為,經(jīng)濟(jì)精度為 CT12 級(jí)。1.2 粗銑中間孔上端面,加工余量為 4mm,基本尺寸為 mm,經(jīng)濟(jì)精度為 CT12 級(jí)。1.3 粗銑中間孔下端面,加工余量為 4mm,基本尺寸為 mm,經(jīng)濟(jì)精度為 CT12 級(jí)。1.4 精銑小頭孔上端面,加工余量為 0.5mm,基本尺寸為 50mm,經(jīng)濟(jì)精度為 CT11 級(jí)。1.5 精銑中間孔上端面,加工余量為 1mm,基本尺寸為 mm,經(jīng)濟(jì)精度為 CT10 級(jí)。1.6 精銑中間孔下端面,加工余量為 1mm,基本尺寸為 mm,經(jīng)濟(jì)精度為 CT10 級(jí)。(五)確定切削用量,切削速度和時(shí)間定額:1 工序 1 以小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn),粗銑 φ22 孔上端面。 1.1 加工條件工件材料:HT200,σ b =0.16GPa HB=190~241,鑄造。加工要求:粗銑 φ22 孔上端面。機(jī)床:X51 立式銑床。刀具:W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào) YG6。0.256?00.721?.6?4銑削寬度 aePcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.2mm,n=160r/min, V c=40.2m/min,f z=0.2mm/z。1.5 計(jì)算基本工時(shí)根據(jù)《教程》表 5-43 查得對(duì)稱銑 tj=l+l 1+l2/fmz ,由于 krPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 n=210r/min, V c=46.8m/min,f z=0.12mm/z。4.5 計(jì)算基本工時(shí)tm=L+l 1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。輔助時(shí)間:t a=(0.15~0.2)tj=0.4min5.工序 070 和 080 以 T1 及小頭孔外圓為基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 φ22孔,保證垂直度誤差不超過 0.05mm,孔的精度達(dá)到 IT7。 .采用立式鉆床6525 型號(hào)5.1 鉆孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄麻花鉆(20GB/T1438.1-1996)(2)背吃刀量的確定 取 a p=20mm(3)進(jìn)給量的確定 由表 5-22,選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.25mm/r(4)切削速度的計(jì)算 由表 5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取 ,切削速度 v 取 18m/min. 由公式(5-1) n=1000v/ d=1000 18/(3.14 22)=286.6r/min,參照表 4-9 所列 Z525??型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速 n=272r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度v=n d/1000=272 3.14 20/1000=17m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)表 5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得.式中l(wèi)=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2 cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=2?72r/min.將以上結(jié)果代入公式,得該工序基本時(shí)間 tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r 272r/min=0.92min=55.3s?(6)輔助時(shí)間 tf 的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 ta=(0.15~0.2) tj 得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.15 55.3=8.30s5.2 擴(kuò)孔工步(1)刀具:采用莫氏錐柄擴(kuò)孔鉆(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的確定 取 ap=1.8mm(3)進(jìn)給量的確定 由表 4-10,選取 f=1.1mm/r.(4)切削速度的計(jì)算由表 5-22,按工件材料為鑄鐵的條件選取 ,切削速度 v 取 4m/min. 由公式(5-1) n=1000v/ d=1000 4/(3.14 21.8)=58.43r/min,參照表 4-9 所列 Z525 型??立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速 n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際鉆削速度 v=nd/1000=272 3.14 21.8/1000=6.64m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算由 D=21.8mm l=50mm l2=3mm 得l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2 cot54.0+1=1.6mm=30.7s?(6)輔助時(shí)間 tf 的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 ta=(0.15~0.2) tj 得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.15 30.7=4.6s5.3 粗鉸工步(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取 a p0.14mm(3)進(jìn)給量的確定 由表 5-31,選取 f=1.0mm/r.(4)切削速度的計(jì)算由表 5-31,取 v=4m/min. 由公式(5-1) n=1000v/ d=1000 4/(3.14 20)=63.7r/min,參照表 4-9 所列??Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速 n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速7度 v= n d/1000=97 3.14 20/1000=6.1m/min??(5)時(shí)間定額計(jì)算 根據(jù)表 5-41,鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中 l1 l2 由表 5-42 按 kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm 的條件查得l1=0.37mm l2=15mm;而 l=50mm f=1.0mm/r n=97r/min將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間 tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r 97r/min)=0.67min=40.4s?(5)輔助時(shí)間 tf 的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 ta=(0.15~0.2) tj 得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.15 40.4=6.06s5.4 精鉸工步(1)刀具:采用錐柄機(jī)用鉸刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的確定 取 ap=0.06mm(3)進(jìn)給量的確定 由表 5-31,選取 f=0.8mm/r.(4)切削速度的計(jì)算 由表 5-31,取 v=6m/min.由公式(5-1) n=1000v/ d=1000 6/(3.14 20=95.5r/min, 參照表 4-9 所列 Z525 型立??式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速 n=97r/min.代入(5-1),求出實(shí)際切削速度 v= n d/1000=97 3.14 20/1000=6.1m/min(5)時(shí)間定額計(jì)算根據(jù)表 5-42,鉆孔的基本時(shí)間可由公式 tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中 l1 l2 由表5-42 按 kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm 的條件查得l1=0.19mm l2=13mm;而 l=50mm f=0.8mm/r n=97r/min,將以上結(jié)果代入公式,得該工序的基本時(shí)間tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r 97r/min)=0.81min=48.8s?(6)輔助時(shí)間 tf 的計(jì)算 由輔助時(shí)間與基本時(shí)間的關(guān)系為 ta=(0.15~0.2) tj 得鉆孔工步的輔助時(shí)間 tf=0.15 48.8=7.32s?五 總結(jié)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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)行的系統(tǒng)性設(shè)計(jì).這是我們在進(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,通過這次課程設(shè)計(jì),使我對(duì)專業(yè)知識(shí)了解得更扎實(shí),也從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加工作打下一個(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)。機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 1 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 010設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)010 粗銑兩小頭孔端面 T3 40 160 80 2.5 1.5 220 69.1 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 10 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 100設(shè)備 材料名稱 鉆床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) Z550 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱絞刀 塞規(guī)工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)100 半精鉸中間孔 55 30 30 0.5 0.7 125 18.8 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 11 張 產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 110設(shè)備 材料名稱 組合機(jī)床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱麻花鉆 8?塞規(guī)工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)110 鉆 2- 錐銷孔、 螺紋孔、8?M8 9 9 1 1.5 220 5.8 1攻 螺紋 8 9 9 1.5 220 5.8 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 12 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 120設(shè)備 材料名稱 銑斷機(jī)床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)120 銑斷 73 20 160 10.1 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 13 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 130設(shè)備 材料名稱 組合機(jī)床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)130 去毛刺 220 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 2 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 020設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)020 粗銑中間孔上端面 T2 73 73 2.5 1.5 220 69.1 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 3 張 產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 030設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)030 粗銑中間孔下端面 73 73 0.9 0.45 220 69.1 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 4 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 040設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)040 精銑兩小頭上端面 40 160 80 0.8 960 10.3 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 5 張 產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 050設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)050 精銑中間孔上端面 73 73 0.54 960 15.1 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 6 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 060設(shè)備 材料名稱 銑床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) XA5032 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)060 精銑中間孔下端面 73 73 0.54 960 10.3 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 7 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 070設(shè)備 材料名稱 鉆床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) Z550 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱銑刀 YG6 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)070 擴(kuò)兩端小頭孔 22 50 2.5 0.7 272 15.4 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 8 張產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 080設(shè)備 材料名稱 鉆床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) Z550 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱絞刀 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)080 精鉸兩端小頭孔 22 50 50 0.5 0.7 272 15.4 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)機(jī)械加工工序卡片 共 14 張 第 9 張 產(chǎn)品代號(hào) 831007 零(部)件代號(hào) 零(部)件名稱 撥叉 工序號(hào) 090設(shè)備 材料名稱 鉆床 名稱 灰鑄鐵型號(hào) Z550 硬度 0.16Gpa夾具名稱、編號(hào)專用夾具刀具 量具 輔具名稱 規(guī)格 名稱 名稱 規(guī)格 名 稱麻花鉆 千分表工時(shí)定額技術(shù)等 級(jí)準(zhǔn) 備 及 終結(jié) 時(shí) 間工 作 地點(diǎn) 服 務(wù)時(shí) 間基 本時(shí) 間輔 助時(shí) 間單件時(shí) 間班產(chǎn)量加工表面尺寸 切削用量工序號(hào)工步名稱及內(nèi)容直徑或?qū)挾乳L度 加工計(jì)算長度切深 走刀量轉(zhuǎn) 速 或 雙 行 程 數(shù)切速 走刀次數(shù)090 擴(kuò)中間孔 22 50 50 1 2.5 125 18.8 1編制 設(shè)計(jì) 審核 批準(zhǔn) 描圖 校對(duì)產(chǎn)品型號(hào) 831007 零件圖號(hào) 831007 共 1 頁 機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 第 1 頁材料牌號(hào) HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸160*80*50每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 備注工時(shí)工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備(夾具、刀具)準(zhǔn)終 單件010 粗銑兩小頭孔端面 T3 XA5032 立式銑床 YG6 硬制合金刀,專用夾具0.09min020 粗銑中間孔上端面 T2 XA5032 立式銑床 銑刀,專用夾具 0.09min030 粗銑中間孔下端面 XA5032 立式銑床 銑刀,專用夾具 0.09min040 精銑兩小頭上端面 XA5032 立式銑床 銑刀,專用夾具 0.21min050 精銑中間孔上端面 XA5032 立式銑床 銑刀,專用夾具 0.42min060 精銑中間孔下端面 XA5032 立式銑床 銑刀,專用夾具 0.42min070 擴(kuò)兩端小頭孔 搖臂鉆床 Z550 高速鋼麻花鉆,專用夾具 0.10min080 精鉸兩端小頭孔 搖臂鉆床 Z550 鉸刀,專用夾具 0.10min090 擴(kuò)中間孔 搖臂鉆床 Z550 高速鋼麻花鉆,專用夾具 0.52min描圖 100 半精鉸中間孔 搖臂鉆床 Z550 鉸刀,專用夾具 0.52min110 鉆 2- 錐銷孔、 螺紋孔、攻 螺紋8?M8組合機(jī)床,攻絲機(jī) 麻花鉆刀具,專用夾具8?2.77min校圖 120 銑斷 專用銑斷機(jī)床 銑刀,專用夾具 2.11min130 去毛刺 組合機(jī)床底圖號(hào) 140 檢查裝訂號(hào)編制 審核 會(huì)簽標(biāo)記 處數(shù) 更 改 文 件 名 簽 字 日 期 標(biāo) 記 處 數(shù) 更 改 文 件 名 簽字日期機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說明書1前言 .11.產(chǎn)前準(zhǔn)備 21.1 年生產(chǎn)綱領(lǐng) 21.2 生產(chǎn)條件 21.3 零件工藝分析 22.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1 定位機(jī)構(gòu) 42.2 夾緊機(jī)構(gòu) 52.3 導(dǎo)向裝置的選擇 72.4 機(jī)床夾具的總體形式 82.5 繪制夾具零件圖 92.6 繪制夾具裝配圖 .103.定位誤差設(shè)計(jì) .143.1 誤差分析 143.2 定位誤差的計(jì)算 15總結(jié) 16致謝 17參考文獻(xiàn) 181前言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(或機(jī)械工程及自動(dòng)化)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。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)。在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來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)課程設(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)際問題的能力,通過課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)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、圖冊和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。我國的裝備制造業(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)展中存在的問題,把我國從一個(gè)制造業(yè)大國建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國,成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。21.產(chǎn)前準(zhǔn)備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。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。1.3 零件工藝分析本次課設(shè)是要為此圖 1-3-1 中的側(cè)面設(shè)計(jì)一個(gè)鉆 2-M8 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3要使工件變形,又能保證工件所要求的加工精度。600-0.235?φ73+0.60φ5+0.403.246.3 M8φ8一一一一一一一一一一一1.6φ401020φ2+0.02103020-0.07-0.2125500.05AAR5R50.07A3.23.23.21.6圖 1-3-1零件圖標(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 1-3-1 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4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.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 定位機(jī)構(gòu)圖 2-1-1 圓柱銷5圖 2-1-2 削邊銷在夾具設(shè)計(jì)中,定位方案不合理,工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。由于該零件的加工是鉆2-φ8孔并以φ22 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)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多,短圓柱銷定位限制Y,Z方向的移動(dòng),限制兩個(gè)自由度;長圓柱銷定位限制工件的Y,Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng),限制四個(gè)自由度;兩個(gè)短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí),通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合,分別限制工件的X 、Y 方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠,自鎖性好,夾緊動(dòng)作慢、效率低。2.2夾緊機(jī)構(gòu)6圖 2-2-1 工件放置方式1.夾緊的目的:使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞,同時(shí)保證加工精度。2 .夾緊力的方向的確定:1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。3 .夾緊力的作用點(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。74. 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 2-2-2 夾緊機(jī)構(gòu)選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。8螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡單,制造方便加緊可靠施力范圍大;②自鎖性能好操;③擴(kuò)力比 80 以上,行程 S 不受限制;④加緊工作慢,效力低。2.3 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。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。用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。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可換鉆套,雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點(diǎn),但在制造上較復(fù)雜;由于采用螺釘來壓緊,所以占面大,而又增加制造步驟。鉆模板與支柱之間用開口銷連接。2.4 機(jī)床夾具的總體形式機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。夾具的組成歸納為:1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。3)導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。4) 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動(dòng)、9液動(dòng)等動(dòng)力裝置。5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。2.4.1 確定夾具體:夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí),但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面,以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀) ,保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。2.4.2 確定聯(lián)接體:聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位,考慮到剛性問題,在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。2.4.3 夾具體的總體設(shè)計(jì)圖:10圖 2-4-1 總體圖2.5 繪制夾具零件圖對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。1.零件圖盡可能按 1:1 繪制。2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。3.零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。4.零件圖名稱:零件圖 1 定位軸 11零件圖 2 支柱 零件圖 3 夾具體零件圖 4 鉆模板2.6 繪制夾具裝配圖1.裝配圖按 1:1 的比例繪制,用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。2.視工件為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分(如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面)。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。123.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。此機(jī)床夾具要用到的零件如下:(1) 螺紋加緊機(jī)構(gòu)壓板 (2) 六角螺母-C 級(jí) (3) 鉆模板 1 45 鋼(4) 鉆套用襯套 A 型 (5) 可換鉆套 (6) 鉆套螺釘 (7) 雙頭螺柱(8) 定心軸 1(9) 六角螺母-C 級(jí)(10)定位大平面(11)六角螺母-C 級(jí) (12)開口墊圈 8(13)銷軸(14)后支柱(15)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 (16)后支柱 (17)內(nèi)六角圓柱頭螺釘 (18)圓柱銷(19)開口銷(20)夾具體(21)圓柱螺旋壓縮彈簧5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計(jì)夾具的最大長、寬、高尺寸。(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。13(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。(5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求(1)定位元件的定位面間相互位置精度。(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。(5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話,還應(yīng)標(biāo)注定位表面,導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。對(duì)于不同的機(jī)床夾具,對(duì)于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊以及同類的夾具圖樣資料。7.對(duì)零件編號(hào),填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表:每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào),此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中,生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。完整填寫標(biāo)題欄,如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。完整填寫明細(xì)表,一般來說,加工工件填寫在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面:1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗(yàn)算。2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí),盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置,提高自動(dòng)化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí),夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮,必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣,要有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí),更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。144)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度,切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問題充分的重視。5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí),要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。3.定位誤差設(shè)計(jì)153.1 誤差分析3.1.1 定位誤差工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個(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)量所引起愛的加工誤差。3.1.2 產(chǎn)生定位誤差的原因1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差:夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(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。 163.2 定位誤差的計(jì)算1.定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔∮30H7 與定位銷∮30r6 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 15.3±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/He----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∮30H7/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:220.8.30.4.50.24m??????該項(xiàng)誤差大于中心距允差 0.1mm 的 2/3,可用。結(jié)論17在這次歷時(shí)兩個(gè)禮拜的課程設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足,自己知識(shí)中存在著很多漏洞,看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏,理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。這次課程設(shè)計(jì)讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)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。同時(shí)感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時(shí)候我們我們錯(cuò)的并不是理論,而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識(shí),有一個(gè)認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài),還有有一個(gè)冷靜的心態(tài),遇到問題不能慌亂,不知所措首先根據(jù)工件的加工要求,我選擇了鉆床,因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為一個(gè)圓柱銷和一個(gè)削邊銷,以及零件上表面,共限制六個(gè)自由度,屬完全定位。因?yàn)楸患庸ぜ枰@ 2 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、螺柱、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。通過精度驗(yàn)算可知,此項(xiàng)機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。在設(shè)計(jì)的過程中,雖然感覺到了我的不足之處,但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上,使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(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)踐過程。通過本次夾具設(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)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐,使得課程設(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)際問題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解,而這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷,使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)我們在這次的學(xué)習(xí)實(shí)踐中看到了自己的不足,同時(shí)發(fā)現(xiàn)到自己的一個(gè)不足,意味著我們成長了一點(diǎn),如果我們每天成長一點(diǎn)點(diǎn),那么我們會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。致謝18為期兩周的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì),使我綜合的運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足,自己知識(shí)中存在著很多漏洞,看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏,理論到實(shí)踐的能力還急需提高。這里要感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),這讓我真切的體會(huì)到理論與實(shí)際相結(jié)合的意義,為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計(jì)中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西,感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)!我非常感謝我的指導(dǎo)教師張福老師。兩周來,我時(shí)刻體會(huì)著老師嚴(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),不論天氣有多么的炎熱,都會(huì)在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時(shí)間,我們不明白一些設(shè)計(jì)的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時(shí),每次去老師那里,老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問問題,有時(shí)還會(huì)和我坐下來一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的時(shí)候老師會(huì)細(xì)心講解給予更好的意見。整個(gè)過程,老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下,我的課程設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行,這篇論文也才得以順利完成。老師不僅在學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán)格要求,在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。這次課程設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟,但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感,這是我自己真的去思考,設(shè)計(jì),查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候,我感到有一種輕松感,不是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)不用再做了,而是因?yàn)槲覐倪@次課程設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí),有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么,會(huì)做什么,該做什么。讓我們對(duì)行業(yè)有了了解,讓我們對(duì)自己的未來有了規(guī)劃。最后感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)!參考文獻(xiàn)19[1] 作者:吳宗澤,羅圣國,書名《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 ,出版者:高等教育出版社,出版年:1999,引用部分起止頁:37~46。[2] 作者:李慶余,書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 ,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社,出版年:2008 年,版次:2 版 [3] 作者:張海華,書名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 ,出版者:機(jī)械工程系,引用部分起止頁:44~46 頁。[4] 作者:薛源順,書名《機(jī)床夾具圖冊》 ,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社, 出版年2003 年,版次:1 版