四川理工優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)-滾動(dòng)軸承座SN211零件工藝規(guī)程及加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)(全套設(shè)計(jì)帶CAD圖紙)
四川理工優(yōu)秀課程設(shè)計(jì)-滾動(dòng)軸承座SN211零件工藝規(guī)程及加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)(全套設(shè)計(jì)帶CAD圖紙),四川,理工,優(yōu)秀,優(yōu)良,課程設(shè)計(jì),滾動(dòng)軸承,sn211,零件,工藝,規(guī)程,加工,軸承,手動(dòng),夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系 別: 機(jī)電信息系
專(zhuān) 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)
班 級(jí):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
外文出處: 機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造
21(2005)368-378
附 件: 1. 原文; 2. 譯文
2013年3月
夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂
CAM實(shí)驗(yàn)室,機(jī)械工程學(xué)系,伍斯特理工學(xué)院研究院,100路,伍斯特,碩士01609,美國(guó)
2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表
摘 要
幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而,如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中,提出了一種方法來(lái)描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下?tīng)顟B(tài),如果它存在,可以識(shí)別給定定位計(jì)劃??梢宰詣?dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃,并為修訂提供指引,以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。
關(guān)鍵詞:夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過(guò)約束
1.介紹
夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過(guò)程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步,夾具設(shè)計(jì)需要,以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則,在一般情況下,是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷(xiāo)孔定位原則也常用。
一個(gè)加工夾具定位方案必須滿(mǎn)足一些要求。最基本的要求是,必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出,定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置,工件不能移動(dòng),而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一,許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明,工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類(lèi)別:
1、良好的約束(確定性):工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合,工件表面與6個(gè)定位器取得聯(lián)系。
2、限制約束:不完全約束工件的自由度。
3、過(guò)約束:工件自由度超過(guò)6定位的制約。
在1985年,淺田[1]提出了滿(mǎn)秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等[2]在1989年制定了在確定性定位問(wèn)題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿(mǎn)秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過(guò)無(wú)數(shù)的研究。王等[3]考慮定位工件的接觸的影響,而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣,并指出,兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的,但在接觸點(diǎn)曲率相反。卡爾森[4]認(rèn)為,可能沒(méi)有足夠的應(yīng)用,如一些不是非棱柱的表面或相對(duì)誤差近似的非小線(xiàn)性。他提出一個(gè)二階泰勒展開(kāi),其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉[5]應(yīng)用周對(duì)3-2-1的位置擬訂,制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。
在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無(wú)阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片,可微函數(shù)是gi(見(jiàn)圖1)。
表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的解決方案為下列所有定位方程組。
gi(q)=0,i=1,2,...,n (1)
其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。
只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:
淺田表明
(2)
hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣,矩陣式所示(3)。確定定位
如果雅可比矩陣滿(mǎn)秩,可滿(mǎn)足要求。 (2)只有q=q*一個(gè)解決辦法
(3)
在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中,一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿(mǎn)秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6,工件是限制約束的,即存在至少有一個(gè)工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿(mǎn)秩,但定位大于6定位,工件是過(guò)約束,這表明存在至少一個(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等[6]已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。
圖1 .夾具系統(tǒng)模型。
表1
等級(jí) 數(shù)量的定位 地位
<6 - 在受限
=6 =6 約束
=6 >6 過(guò)分約束
康等[7]遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來(lái)確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤。熊等人[8]提出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣WL(見(jiàn)附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差ΔX和位置誤差Δr的工件定位相關(guān)如下:
在受限:ΔX=WLΔr, (4)
約束:ΔX=(WTLWL)-1WLTΔr, (5)
過(guò)分約束:ΔX=WLT(WTLWL)-1Δr+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL)λ, (6)
λ是任意一個(gè)向量。
他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo),評(píng)價(jià)定位配置,其次是通過(guò)約束非線(xiàn)性規(guī)劃的優(yōu)化。然而,他們的研究分析,不涉及非確定性定位的修訂。目前,還沒(méi)有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。
2.定位完整性評(píng)價(jià)
如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么,以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過(guò)度約束,是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時(shí),所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案,可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。
在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài)(見(jiàn)附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿(mǎn)秩定位WL:
如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量[ai,bi,ci]和定位的位置[xi,yi,zi]
每一個(gè)定位器,i=1,2,.....,n,n*6定位矩陣可以確定如下:
(7)
當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n=6時(shí),是工件良好約束。
當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n>6時(shí);是工件過(guò)約束。
這意味著(n-6)有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制(n-6)定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是(n-6)在定位向量矩陣,可表示為線(xiàn)性組合的其他六行向量。
圖2 幾何約束狀態(tài)描述
圖3一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案。
定位方案,提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國(guó)家的算法使用下列方法確定不必要的定位:
1、找到所有的(n-6)組合定位的。
2、為每個(gè)組合,從(n-6)定位器確定定位方案。
3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。
4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過(guò)約束狀態(tài)。
這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案,并要求設(shè)計(jì)師來(lái)決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。
當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)<6,工件的限制約束。
3。算法的開(kāi)發(fā)和實(shí)施
在這里待開(kāi)發(fā)的算法,將致力于提供信息的不受限運(yùn)動(dòng)工件在不足的約束狀態(tài)。假設(shè)有n個(gè)定位器之間的關(guān)系的工件的位置/定向誤差和定位誤差可以表示為如下
其中,DX; DY,DZ,AX,AY,AZ沿X,Y,Z軸和X,Y,Z軸的旋轉(zhuǎn),分別是位移。直接還原鐵
第i個(gè)定位器的幾何誤差。 WIJ的定義是正確的廣義逆的定位矩陣WR?WTL
eWLWTL
為了找出所有未受限運(yùn)動(dòng)的工件,V =dxi ; dyi ; dzi; daxi; dayi; dazi介紹了V DX = 0.
由于 rank(△X)<6必須存在有非零V滿(mǎn)足式,每個(gè)非零的解決方案的V代表一個(gè)無(wú)約束
運(yùn)動(dòng)。每學(xué)期的V代表該運(yùn)動(dòng)的一個(gè)組成部分。例如,[0; 0; 0; 3; 0; 0] 說(shuō)繞x軸的旋轉(zhuǎn)不約束裝置 ,[0; 1; 1; 0; 0; 0 ] 工件可以沿著由下式給出的方向向量[0; 1; 1 ] 有可能是無(wú)限的解決方案。解空間,然而,可以構(gòu)造6- rank(WL)基本的解決方案,致力于以下分析,找出基本的解決方案。
示出,Wr的行向量之間的依賴(lài)關(guān)系:在特殊情況下,例如,所有W1J等于零,
V具有一個(gè)明顯的解決方案,[1,0,0,0,0,0],表示沿x軸的位移還沒(méi)有限制。這是很容易理解,因?yàn)椤?0在此情況下,這意味著相應(yīng)的工件的位置誤差是不依賴(lài)任何定位錯(cuò)誤。因此,相關(guān)的動(dòng)議未約束的定位器。此外,結(jié)合動(dòng)議不約束,如果是△X的元素之一,可以作為其他元素的線(xiàn)性組合表示。然而,它
可以移動(dòng)向量定義的x-和y-軸之間的沿對(duì)角線(xiàn)
為了找到解決辦法一般情況下,以下策略:
1. 在定位矩陣消除依賴(lài)的行(S)。
2。計(jì)算6不正確的修改后的定位矩陣的廣義逆
3
4規(guī)范的自由運(yùn)動(dòng)空間。
5計(jì)算未定的V
6. 基于該算法,一個(gè)C ++程序的目的是為了查明受限的狀態(tài)下,不受約束的
運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例1。在一個(gè)表面的磨削操作中,位于一個(gè)工件的夾具系統(tǒng)上,如示于圖。 正常矢量和每個(gè)定位器的位置如下:
因此,定位矩陣被確定。
在有限的定位方案
這種定位系統(tǒng)提供了根據(jù)有限的定位因?yàn)閞ank(WL)=5<6,該程序,然后計(jì)算
正確的定位矩陣的廣義逆
第一行是公認(rèn)的依賴(lài)行,因?yàn)檫@一行的去除不影響矩陣的秩。“其他五排是獨(dú)立的行。發(fā)現(xiàn)根據(jù)獨(dú)立的行的線(xiàn)性組合規(guī)定下約束狀態(tài)的程序的步驟5。這種特殊情況下的解決方案是顯而易見(jiàn)的,所有系數(shù)均為零。因此,所述un-約束運(yùn)動(dòng)的工件可以被確定為V=[100000]這表明,工件可沿x方向移動(dòng)。基于這個(gè)結(jié)果,一個(gè)額外的定位器應(yīng)該是采用約束沿x軸的工件位移。
實(shí)施例2。圖5示出了鉸接3-2-1定位系統(tǒng)。的法線(xiàn)矢量和每個(gè)定位器的位置,在這最初的設(shè)計(jì)如下:
這種配置的定位矩陣是
610真正的設(shè)計(jì)修改
修改定位矩陣變?yōu)?
修改后的定位矩陣是正確的廣義逆
檢查的程序依賴(lài)行,每一行是依賴(lài)其它五個(gè)行。不失概括性的,第一行被視為依賴(lài)行。 5×5改進(jìn)的逆矩陣
根據(jù)第5步中,計(jì)算五個(gè)未確定的V條件
該矢量表示的位移的組合定義的自由運(yùn)動(dòng),沿[1,0,1.713]方向結(jié)合旋轉(zhuǎn)[0.0432,0.0706,0.04]。要修改這個(gè)定位的配置,另一種定位器被添加到限制這種自由運(yùn)動(dòng)的工件,假設(shè)定位L1刪除在步驟1中。該程序可以也算自由運(yùn)動(dòng)的工件,如果一個(gè)定位器以外L1刪除在步驟1中。這提供了多的設(shè)計(jì)師的修訂選項(xiàng)。
4.總結(jié)
確定性的位置是一個(gè)重要的要求夾具定位方案設(shè)計(jì)。分析標(biāo)準(zhǔn)決定性的地位已經(jīng)確立。為了進(jìn)一步研究非確定性狀態(tài),提出了一種用于檢查幾何約束的狀態(tài)已經(jīng)研制成功。該算法可以識(shí)別欠約束狀態(tài),并指示不受限運(yùn)動(dòng)的工件。它也承認(rèn)過(guò)約束的狀態(tài)和不必要的定位器。輸出信息,可以幫助設(shè)計(jì)師來(lái)分析和改進(jìn)現(xiàn)有的定位方案。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
滾動(dòng)軸承座SN211
零件名稱(chēng)
滾動(dòng)軸承座SN211
共
1
頁(yè)
第
1
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
130
精鏜
HT200
毛 坯 種 類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄造
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鏜床
T68
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
專(zhuān)用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/min
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)精鏜軸承座中心孔
鏜夾具,鏜刀
1000
1000
100
27
1
15
15
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
滾動(dòng)軸承座SN211
零件圖號(hào)
滾動(dòng)軸承座SN211
產(chǎn)品名稱(chēng)
滾動(dòng)軸承座SN211
零件名稱(chēng)
滾動(dòng)軸承座SN211
共 1 頁(yè)
第1頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類(lèi)
鑄造
毛坯外型尺寸
每毛坯可制作件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
車(chē) 間
工 段
設(shè) 備
工藝裝備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
鑄造
鑄造毛坯
鑄造車(chē)間
一
20
熱處理
人工時(shí)效
鑄造車(chē)間
一
30
油漆
噴漆處理
鑄造車(chē)間
一
40
粗銑
夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承座底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量
機(jī)加工
二
X52K銑床
銑夾具,量具,銑刀
10
10
50
精銑
夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留0.2mm磨削加工余量
機(jī)加工
二
X52K銑床
銑夾具,量具,銑刀
15
15
60
銑削
以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑軸承座螺絲固定表面
機(jī)加工
二
X52K銑床
銑夾具,量具,銑刀
13
13
70
磨削
磨削底面,達(dá)到規(guī)定粗糙度要求
機(jī)加工
二
磨床MZ-204
磨床夾具,砂輪
10
10
80
鉆定位銷(xiāo)孔
鉆底面定位銷(xiāo)孔底孔然后鉸孔達(dá)到尺寸2Xφ12H7
機(jī)加工
二
Z525鉆床
鉆夾具,鉆頭
13
13
90
銑削
銑削軸承孔前端面
機(jī)加工
二
X6132銑床
銑夾具,量具,銑刀
13
13
100
銑削
銑削軸承孔后端面
機(jī)加工
二
X6132銑床
銑夾具,量具,銑刀
10
10
110
粗鏜
以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)粗鏜軸承座中心孔
機(jī)加工
二
T68鏜床
鏜夾具,鏜刀
15
15
120
半精鏜
以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)半精鏜軸承座中心孔
機(jī)加工
二
T68鏜床
鏜夾具,鏜刀
15
15
130
精鏜
以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)精鏜軸承座中心孔
機(jī)加工
二
T68鏜床
鏜夾具,鏜刀
15
15
140
銑開(kāi)
將軸承座上下兩部分銑開(kāi)
機(jī)加工
二
X52K銑床
銑夾具,量具,銑刀
10
10
150
鉆孔
鉆頂面2螺栓固定孔φ12
機(jī)加工
二
Z525鉆床
鉆夾具,鉆頭
13
13
160
鉆孔攻絲
鉆孔軸承座下半部分2XM10螺紋孔
機(jī)加工
二
Z525鉆床
鉆夾具,鉆頭
10
10
170
去毛刺
鉗工去毛刺
機(jī)加工
二
180
終檢入庫(kù)
按圖樣要求檢驗(yàn)
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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XX大學(xué)
課程設(shè)計(jì)論文
滾動(dòng)軸承座SN211零件工藝規(guī)程及加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì).
所在學(xué)院
專(zhuān) 業(yè)
班 級(jí)
姓 名
學(xué) 號(hào)
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
軸承座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn);接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
購(gòu)買(mǎi)后包含有CAD圖紙和論文,咨詢(xún)Q401339828
目 錄
摘 要 1
第1章 緒論 3
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.1 零件的分析 4
2.1.1 零件的作用 4
2.1.2 零件的工藝分析 4
2.2 軸承座加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 5
2.2.1 孔和平面的加工順序 5
2.2.2 孔系加工方案選擇 5
2.3 軸承座加工定位基準(zhǔn)的選擇 6
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 6
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 6
2.4 軸承座加工主要工序安排 6
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
2.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 8
2.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 15
第3章 加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì) 20
3.1 研究原始質(zhì)料 20
3.2 設(shè)計(jì)要求 20
3.3 夾具的組成 21
3.4 夾具的分類(lèi)和作用 21
3.5 定位、夾緊方案的選擇 24
3.6 切削力及夾緊力的計(jì)算 24
3.7 誤差分析與計(jì)算 28
3.8 定位銷(xiāo)選用 29
3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 29
總 結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
2
36
第1章 緒論
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè),因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
軸承座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。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(xiàn)安排,工藝尺寸確定等問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。
第2章 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 零件的分析
2.1.1 零件的作用
題目給出的零件是軸承座。軸承座的主要作用是支承各傳動(dòng)軸,保證各軸之間的中心距及平行度,并保證部件正確安裝。因此軸承座零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度,而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。
2.1.2 零件的工藝分析
由軸承座零件圖可知。軸承座是一個(gè)軸承座零件,它的外表面上有4個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)以底面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:底面的底削加工;其中頂面有表面粗糙度要求為,
(2)以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:2個(gè)前后端面;
(3)以頂面為主要加工平面的加工面。
2.2 軸承座加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該軸承座零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō),保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對(duì)于軸承座來(lái)說(shuō),加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。
由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿(mǎn)足生產(chǎn)率要求也是加工過(guò)程中的主要考慮因素。
2.2.1 孔和平面的加工順序
軸承座類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則:即先加工軸承座上的基準(zhǔn)平面,以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。軸承座的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對(duì)刀及調(diào)整,也有利于保護(hù)刀具。
軸承座零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開(kāi)的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
2.2.2 孔系加工方案選擇
軸承座孔系加工方案,應(yīng)選擇能夠滿(mǎn)足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿(mǎn)足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。
根據(jù)軸承座零件圖所示的軸承座的精度要求和生產(chǎn)率要求,當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。
(1)用鏜模法鏜孔
在大批量生產(chǎn)中,軸承座孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過(guò)鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí),鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。
采用鏜??梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此,可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高,且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。
(2)用坐標(biāo)法鏜孔
在現(xiàn)代生產(chǎn)中,不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高,而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)周期長(zhǎng),不大能適應(yīng)這種要求,而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外,在采用鏜模法鏜孔時(shí),鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。
用坐標(biāo)法鏜孔,需要將軸承座孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差,然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。
2.3 軸承座加工定位基準(zhǔn)的選擇
2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求:
(1)保證各重要支承孔的加工余量均勻;
(2)保證裝入軸承座的零件與箱壁有一定的間隙。
為了滿(mǎn)足上述要求,應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以軸承座的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度,再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此,以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí),孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。
2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證軸承座孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證軸承座在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從軸承座零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿(mǎn)足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面,雖然它是軸承座的裝配基準(zhǔn),但因?yàn)樗c軸承座的主要支承孔系垂直。如果用來(lái)作精基準(zhǔn)加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難,所以不予采用。
2.4 軸承座加工主要工序安排
對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。軸承座加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到軸承座加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。因此,頂面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來(lái)。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于軸承座,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來(lái)加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
根據(jù)以上分析過(guò)程,現(xiàn)將軸承座加工工藝路線(xiàn)確定如下:
工藝路線(xiàn):
10 鑄造 鑄造毛坯
20 熱處理 人工時(shí)效
30 油漆 噴漆處理
40 粗銑 夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承座底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量
50 精銑 夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm表面粗糙度,留0.2mm磨削加工余量
60 銑削 以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑軸承座螺絲固定表面
70 磨削 磨削底面,達(dá)到規(guī)定粗糙度要求
80 鉆定位銷(xiāo)孔 鉆底面定位銷(xiāo)孔底孔然后鉸孔達(dá)到尺寸2Xφ12H7
90 銑削 銑削軸承孔前端面
100 銑削 銑削軸承孔后端面
110 粗鏜 以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)粗鏜軸承座中心孔
120 半精鏜 以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)半精鏜軸承座中心孔
130 精鏜 以已加工底面及定位銷(xiāo)孔為定位基準(zhǔn)精鏜軸承座中心孔
140 銑開(kāi) 將軸承座上下兩部分銑開(kāi)
150 鉆孔 鉆頂面2螺栓固定孔φ12
160 鉆孔攻絲 鉆孔軸承座下半部分2XM10螺紋孔
170 去毛刺 鉗工去毛刺
180 終檢入庫(kù) 按圖樣要求檢驗(yàn)
2.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“軸承座”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200,硬度HB為170—241,生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
(1)頂面的加工余量。
根據(jù)工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。
精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59,其余量值規(guī)定為。
(3)底面孔
毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:毛坯為實(shí)心
(4)前后端面加工余量。
根據(jù)工藝要求,前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下:
粗銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》表3.2.23,其加工余量規(guī)定為,現(xiàn)取。
半精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷》,其加工余量值取為。
精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》,其加工余量取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
毛坯為實(shí)心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為:
2.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)
工序40、50:粗、精銑軸承座底面
機(jī)床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)[10]
(1)粗銑軸承座底面 粗銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
(2)精銑軸承座底面
精銑夾軸承孔兩側(cè)毛坯,粗銑軸承底面,注意尺寸70mm和表面粗糙度,留0.2mm磨削加工余量
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序2:以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑軸承座螺絲固定表面。
機(jī)床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=3mm
所以銑削深度:=3mm
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~73,?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取銑削速度
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~73,取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1~74,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序80:粗、精銑軸承座左側(cè)表面
機(jī)床:銑床X52K
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)[10]
(1)粗銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
(2)精銑
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序90:鉆鉆底面定位銷(xiāo)孔
機(jī)床:組合鉆床
刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.39,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.41,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
工序4:粗銑左兩側(cè)面
機(jī)床:組合銑床
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀YG8,硬質(zhì)合金立銑刀YT15
(1)粗銑兩側(cè)面
銑刀直徑,齒數(shù)
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
工序100:鉆頂面2螺栓固定孔φ12
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9
切削速度計(jì)算公式為 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實(shí)際切削速度為=2.64
確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =
工序220:鉆孔軸承座下半部分2XM10螺紋孔
機(jī)床:組合攻絲機(jī)
刀具:釩鋼機(jī)動(dòng)絲錐
2XM10螺紋孔螺孔攻絲
進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4.105,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: (盲孔)
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
2.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,該的年產(chǎn)量為10萬(wàn)件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算,每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算,則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類(lèi)型:中批以上)時(shí)間定額的計(jì)算公式為:
(大量生產(chǎn)時(shí))
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為:
其中: —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間(機(jī)動(dòng)時(shí)間)
—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間,包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間
—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1:粗、精銑頂面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48,
單間時(shí)間定額:
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序2:鉆頂面孔、鉸定位孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43,
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序4:鉆兩側(cè)面孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43,
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序5:粗銑前后端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48,
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序6:半精銑前后端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48,
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序9:粗鏜前后端面支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39,
單間時(shí)間定額:
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序11:精鏜支承孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.37,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.39,
單間時(shí)間定額:
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序12:前后端面螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照鉆孔輔助時(shí)間,取裝卸工件輔助時(shí)間為,工步輔助時(shí)間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
工序14:精銑前后端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48,
單間時(shí)間定額:
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序15:精銑兩側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45,取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線(xiàn)上裝卸工件時(shí)間很短,所以取裝卸工件時(shí)間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48,
單間時(shí)間定額:
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí),
即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求
工序17:螺紋孔攻絲
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
輔助時(shí)間:參照鉆孔輔助時(shí)間,取裝卸工件輔助時(shí)間為,工步輔助時(shí)間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時(shí)間定額:
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
第3章 加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì)
3.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)加工軸承孔手動(dòng)夾具設(shè)計(jì),加工時(shí)除了要滿(mǎn)足粗糙度要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足兩孔軸線(xiàn)間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.2 設(shè)計(jì)要求
在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為了保證加工的要求,首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。
機(jī)床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。
以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。
機(jī)床的分類(lèi)
機(jī)床夾具種類(lèi)繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類(lèi)。
按夾具的使用特點(diǎn)可分為:通用夾具,專(zhuān)用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,
拼裝夾具。
按使用機(jī)床可分為:車(chē)床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動(dòng)機(jī)床夾具,自動(dòng)線(xiàn)隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。
3.3 夾具的組成
(1) 定位元件
夾具上的圓柱銷(xiāo)5、菱形銷(xiāo)9和支承板4都是定位元件,通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷(xiāo)合成一個(gè)零件)、螺母7和開(kāi)口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對(duì)刀或?qū)蜓b置
對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。如圖3-3中鉆套l和鉆模板2組成導(dǎo)向裝置,確定了鉆頭軸線(xiàn)相對(duì)定位元件的正確位置。銑床夾具上的對(duì)刀塊和塞
尺為對(duì)刀裝置。
(4) 連接元件
連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。如圖3-3中夾具體3的底面為安裝基面,保證了鉆套1的軸線(xiàn)垂直于鉆床工作臺(tái)以及圓柱銷(xiāo)5的軸線(xiàn)平行于鉆床工作臺(tái)。因此,夾具體可兼作連接元件。車(chē)床夾具上的過(guò)渡盤(pán)、銑床夾具上的定位鍵都是連接元件。
(5) 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,如圖3-3中的件3,通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。
(6) 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。
3.4 夾具的分類(lèi)和作用
(1)按專(zhuān)業(yè)程度劃分
1)通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,在一定范圍內(nèi)可用于加工不同工件的夾具。例如,車(chē)床上三爪卡盤(pán)和四爪單動(dòng)卡盤(pán),銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。這類(lèi)夾具一般由專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)生產(chǎn),常作為機(jī)床附件提供給用戶(hù)。其特點(diǎn)是適應(yīng)性廣,生產(chǎn)效率低,主要適用于單件、小批量的生產(chǎn)中。
2)專(zhuān)用夾具
專(zhuān)用夾具是指專(zhuān)為某一工件的某道工序而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的夾具。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便、省力,可以保證較高的加工精度和生產(chǎn)效率,但設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時(shí),夾具將由于無(wú)法再使用而報(bào)廢。只適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。
3)通用可調(diào)夾具和成組夾具
其特點(diǎn)是夾具的部分元件可以更換,部分裝置可以調(diào)整,以適應(yīng)不同零件的加工。用于相似零件的成組加工所用的夾具,稱(chēng)為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對(duì)象不很明確,適用范圍更廣一些。
4)組合夾具
組合夾具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的標(biāo)準(zhǔn)元件和部件組裝而成的夾具。由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家制造,其特點(diǎn)是靈活多變,萬(wàn)能性強(qiáng),制造周期短、元件能反復(fù)使用,特別適用于新產(chǎn)品的試制和單件小批生產(chǎn)。
5)隨行夾具
隨行夾具是一種在自動(dòng)線(xiàn)上使用的夾具。該夾具既要起到裝夾工件的作用,又要與工件成為一體沿著自動(dòng)線(xiàn)從一個(gè)工位移到下一個(gè)工位,進(jìn)行不同工序的加工。
(2)按使用的機(jī)床分類(lèi)
由于各類(lèi)機(jī)床自身工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按所使用的機(jī)床不同,夾具又可分為:車(chē)床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。
(3)按夾緊動(dòng)力源分類(lèi)
根據(jù)夾具所采用的夾緊動(dòng)力源不同,可分為:手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動(dòng)夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個(gè)過(guò)程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個(gè)過(guò)程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對(duì)刀塊來(lái)快速實(shí)現(xiàn),或者通過(guò)找正、試切等方法來(lái)實(shí)現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個(gè)過(guò)程由于采用了專(zhuān)用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實(shí)現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過(guò)程中,工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證,并且不受各種主觀因素的影響,因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。
3.降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)
由于多數(shù)專(zhuān)用夾具的夾緊裝置只需廠(chǎng)人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專(zhuān)用夾具的使用降低了對(duì)工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
按夾緊的動(dòng)力源可分為:手動(dòng)夾具,氣動(dòng)夾具,液壓夾具,氣液增力夾具,電磁夾具以及真空夾具等。
工件的裝夾方法
工件裝夾的方法有兩種:
將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤(pán)上
將工件裝夾在家具上
采用第一種方法裝夾的效率低,一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線(xiàn),劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí),用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),都采用夾具裝夾工件。
采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn):
a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質(zhì)量
b、縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”
d、改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本
本夾具無(wú)嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,精度不是主要考慮的問(wèn)題。
3.5 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知:在對(duì)加工軸承孔夾具設(shè)計(jì)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,底面孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此,定位、夾緊方案有:
選一面兩銷(xiāo)定位方式,工藝孔用短圓柱銷(xiāo),用棱形銷(xiāo)定位,夾緊方式用操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷(xiāo)的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。
3.6 切削力及夾緊力的計(jì)算
鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)
刀具的幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]查表可得:
圓周切削分力公式:
式中
查[5]表得: 查[5]表 取
由表可得參數(shù):
即:
同理:徑向切削分力公式 :
式中參數(shù):
即:
軸向切削分力公式 :
式中參數(shù):
即:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為中心軸,故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF
軸向力:F夾=KF (N)
扭距:
Nm
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),安全系數(shù)
實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,由式(2.5)有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),見(jiàn)參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 可得:
所以
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
夾緊力的確定
夾緊力方向的確定
夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。
夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。
(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇
a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。
(3)夾緊力大小的估算
理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過(guò)程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法:一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。
估算的步驟:
a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理=Ф (FP)。
b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。
c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿(mǎn)足條件:FJ>FJ需。
夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2]
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò),其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下,還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):
(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
(2)擴(kuò)力比大;
(3)自瑣性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夾緊動(dòng)作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過(guò)定位銷(xiāo)的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過(guò)精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱(chēng)中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu), 由上述計(jì)算易得:
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
3.7 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷(xiāo)定位,為了滿(mǎn)足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴ 兩定位銷(xiāo)的定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。
3.8 定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和棱形銷(xiāo)來(lái)定位,其參數(shù)如下表:
表3.1 定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱(chēng)尺寸
允差
8
16
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
3.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋機(jī)構(gòu))。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
加工工藝的編制和專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì),使對(duì)零件的加工過(guò)程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問(wèn)題,如在編寫(xiě)加工工藝時(shí),對(duì)所需加工面的先后順序編排,對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)零件的定位面的選擇,采用什么方式定位,夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問(wèn)題。這些問(wèn)題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率,為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工,而且方便快速,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本的目的。通過(guò)不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下,針對(duì)這些問(wèn)題查閱了大量的相關(guān)資料。最后,將這些問(wèn)題一一解決,并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊,由于工件的尺寸不大,所需的夾緊力不大。
完成了本次設(shè)計(jì),通過(guò)做這次的設(shè)計(jì),使對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高,為以后從事本專(zhuān)業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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5. 《工藝師手冊(cè)》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社
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10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社
11.《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社
12.《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社
13.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》, 機(jī)械工業(yè)出版社
14.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社
15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社
致 謝
經(jīng)過(guò)了的很長(zhǎng)時(shí)間,終于比較圓滿(mǎn)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。回顧這日日夜夜,感覺(jué)經(jīng)過(guò)了一場(chǎng)磨練,通過(guò)圖書(shū)、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法,鞏固了自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。
此時(shí)此刻,我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo),不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題,更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),從而使我們?cè)O(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路,也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不僅如此,老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我,鞭策著我在以后的工作中愛(ài)崗敬業(yè),導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助,感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)心,為我們提供了作圖工具和場(chǎng)所,使我們能夠全身心的投入到設(shè)計(jì)中去,為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。
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