支架的數(shù)控加工工藝及鉆φ30孔夾具設(shè)計(jì)
支架的數(shù)控加工工藝及鉆φ30孔夾具設(shè)計(jì),支架,數(shù)控,加工,工藝,30,夾具,設(shè)計(jì)
西南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
題目名稱
支架的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
準(zhǔn)考證號(hào)
題目來源
□教師科研 R社會(huì)實(shí)踐□實(shí)驗(yàn)室建設(shè) □其它
題 目 類 型
□理論研究 □應(yīng)用研究
R設(shè)計(jì)開發(fā) □其它
選題背景及目的
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平,則是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。而數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代化加工設(shè)備的基礎(chǔ),又是精密、高效、高可靠性、高柔性加工技術(shù)的支撐。數(shù)控技術(shù)它綜合了計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電機(jī)、電氣傳動(dòng)、測(cè)量、監(jiān)控、機(jī)械制造等學(xué)科領(lǐng)域最新成果而形成的一門綜合科學(xué)技術(shù)。對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化、智能化生產(chǎn)起到舉足輕重的作用。
按給定零部件圖及條件和要求,完成零部件的數(shù)控加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),使學(xué)生能融會(huì)貫通掌握所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,達(dá)到活學(xué)活用,做一個(gè)合格的應(yīng)用型工程師。
工作任務(wù)及要求
根據(jù)給出零件圖完成下列任務(wù)和要求:
1) CAD繪制零件圖、毛坯圖;2)分析加工工藝;3)確定定位基準(zhǔn);4)制訂工藝方案;5)選擇加工設(shè)備;6)確定加工刀具;7)編寫數(shù)控加工程序;8)設(shè)計(jì)某工序?qū)S脢A具;9) 編寫大于1萬字的設(shè)計(jì)說明書; 成果形式:工藝過程卡、工序卡片、刀具卡、設(shè)計(jì)說明書等。不少于1張一號(hào)圖紙工作量。
1
學(xué)院
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
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
1
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
30
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗、精銑?30孔一側(cè)端面
銑夾具,量具,銑刀
500
1.27
0.8
3
1
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
2
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
40
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
銑夾具,量具,銑刀
500
1.27
0.8
3
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
3
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
50
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
粗銑底部大端面
銑夾具,量具,銑刀
800
12.7
0.5
2
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
4
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
60
鉆擴(kuò)鉸
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔,并進(jìn)行孔口倒角
鉆夾具,量具,鉆刀
580
25.7
0.8
2
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
5
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
70
鉆
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆5-?11孔,沉孔5-?16孔
鉆夾具,量具,鉆刀
500
1.27
0.8
3
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
6
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
80
鉆擴(kuò)鉸
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
鉆夾具,量具,麻花鉆
800
12.7
0.5
2
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
7
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
90
鉆孔攻絲
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑寬度為4mm的槽
鉆夾具,量具,麻花鉆
800
12.7
0.5
2
1
15
10
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
學(xué)院
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
支架
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
支架
零件名稱
支架
共
8
頁
第
8
頁
車間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
機(jī)加工
100
銑
HT200
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
VMC850
1
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
1
專用夾具
普通乳化液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
2
2
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)/s
r/min
m/s
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
銑寬度為4mm的槽
銑夾具,量具,銑刀
800
12.7
0.5
2
1
15
10
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)械加工工藝過程卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)圖號(hào)
共 1 頁
產(chǎn)品名稱
支架
零(部)名稱
支架
第 1 頁
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備 注
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車
間
工
段
設(shè) 備
工 藝 裝 備
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
10
鑄件
鑄件
鍛
20
時(shí)效
時(shí)效
熱
30
銑
粗、精銑?30孔一側(cè)端面
金工
二
VMC850
專用銑夾具
40
銑
翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
金工
二
VMC850
專用銑夾具
50
銑
粗銑底部大端面
金工
二
VMC850
專用銑夾具
60
鉆、擴(kuò)、鉸
鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔,并進(jìn)行孔口倒角
金工
二
VMC850
專用鉆夾具
70
鉆
鉆5-?11孔,沉孔5-?16孔
金工
二
VMC850
專用鉆夾具
80
鉆、擴(kuò)、鉸
鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
金工
二
VMC850
專用鉆夾具
90
鉆孔攻絲
先鉆2-M10螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲
金工
二
VMC850
專用鉆夾具
100
銑
銑寬度為4mm的槽
金工
二
VMC850
專用銑夾具
110
鉗工
去毛刺
120
檢
檢、檢查各部分尺寸及精度
金工
二
130
入庫
入庫、組裝入庫
金工
二
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
處記
更改文件號(hào)
簽字
日期
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
1
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
面銑刀
VMC850
刀具編號(hào)
T 01
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 01
硬質(zhì)合金面銑刀
Φ 125
1
備注
編制
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
2
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
鍵槽刀
VMC850
刀具編號(hào)
T 02
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 02
鍵槽銑刀
Φ 10
1
備注
編制
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
5
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
麻花鉆
VMC850
刀具編號(hào)
T 05、T 06、T 07
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 05
麻花鉆
Φ 10.3
1
2
T 06
麻花鉆
Φ 9.7
1
3
T 07
鉸刀
Φ 30
1
備注
編制
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
6
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
絲錐
VMC850
刀具編號(hào)
T 09
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 09
絲錐
M10
1
備注
編制
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
7
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
立銑刀
VMC850
刀具編號(hào)
T 08
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 08
立銑刀
Φ 10
1
備注
編制
數(shù) 控 刀 具 卡 片
零件圖號(hào)
8
數(shù)控刀具卡片
使用設(shè)備
刀具名稱
鉸刀
VMC850
刀具編號(hào)
T 10
換刀方式
自動(dòng)
程序編號(hào)
刀
具
組
成
序號(hào)
編 號(hào)
刀具名稱
規(guī)格
數(shù)量
備注
1
T 10
鉸刀
Φ 10
1
備注
編制
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
題目 支架的數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)
31
摘 要
支架零件加工工藝及鉆床夾具設(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;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
Abstract
Fan-shaped fork parts processing and drilling parts machining fixture design including process design, process design, and special fixture design three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process; then dedicated fixture design, select the design of the various components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guiding element, clamp connections and machine parts and other components; positioning error generated when calculating the fixture, analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future.
Keywords: technology, processes, cutting the amount of clamping, positioning difference
目 錄
摘 要 II
Abstract III
目 錄 IV
第1章 序 言 1
第2章 零件的分析 2
2.1零件的形狀 2
2.2零件的工藝分析 2
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
3.1 確定毛坯的制造形式 4
3.2 基面的選擇 4
3.3 制定工藝路線 4
3.3.1 工藝路線方案一 5
3.3.2 工藝路線方案二 5
3.3.3 工藝方案的比較與分析 6
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 6
3.4.1 機(jī)床選用 6
3.4.2 選擇刀具 7
3.4.3 選擇量具 8
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
3.6確定切削用量及基本工時(shí) 9
第4章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 17
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 17
4.2 夾具的導(dǎo)向 18
4.3 定位方案分析與比較(列舉了3種方案) 18
4.4鉆孔與工件之間的切屑間隙 21
4.5 鉆模板 22
4.6定位誤差的分析 22
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 22
4.8確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 24
4.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 25
第5章 數(shù)控加工程序 26
總 結(jié) 30
致 謝 31
參 考 文 獻(xiàn) 32
第1章 序 言
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)。
支架零件加工工藝及鉆床夾具設(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,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,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 零件的分析
2.1零件的形狀
題目給的零件是支架零件,主要作用是起連接作用。
零件的實(shí)際形狀如上圖所示,?從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸,公差如下圖所示。
2.2零件的工藝分析
由零件圖可知,其材料為HT200,該材料為灰鑄鐵,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
支架零件主要加工表面為:1.端面,表面粗糙度值為3.2。2.裝配孔,表面粗糙度值3.2。5.側(cè)面粗糙度值6.3、12.5。
支架共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:
(1).?30孔一側(cè)端面的加工表面:
? ? 這一組加工表面包括:?30孔一側(cè)端面,倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高,粗車后精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求。
(2). 底部大端面的加工表面:
這一組加工表面包括:;底部大端面,5-?11孔,沉孔5-?16孔
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
本支架,假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺(tái),每臺(tái)需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。
該零件材料為HT200,考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性,所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率α和 廢品率β分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)
N=2XQn(1+α)(1+β)=236095件/年
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形,其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng),即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件,也適用于不同的金屬,還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。考慮到零件在使用過程中起連接作用,分析其在工作過程中所受載荷,最后選用鑄件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用砂型鑄造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。
3.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇,對(duì)像支架這樣的零件來說,選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來說,如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。
對(duì)于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不在重復(fù)。
3.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1 工藝路線方案一
10 鑄件 鑄件
20 時(shí)效 時(shí)效
30 銑 粗、精銑?30孔一側(cè)端面
40 銑 翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
50 銑 粗銑底部大端面
60 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔,并進(jìn)行孔口倒角
70 鉆 鉆5-?11孔,沉孔5-?16孔
80 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
90 鉆孔攻絲 先鉆2-M10螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲
100 銑 銑寬度為4mm的槽
110 鉗工 去毛刺
120 檢 檢、檢查各部分尺寸及精度
130 入庫 入庫、組裝入庫
3.3.2 工藝路線方案二
10 鑄件 鑄件
20 時(shí)效 時(shí)效
30 銑 粗、精銑?30孔一側(cè)端面
40 銑 翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
50 銑 粗銑底部大端面
60 銑 銑寬度為4mm的槽
70 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔,并進(jìn)行孔口倒角
80 鉆 鉆5-?11孔,沉孔5-?16孔
90 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
100 鉆孔攻絲 先鉆2-M10螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲
110 鉗工 去毛刺
120 檢 檢、檢查各部分尺寸及精度
130 入庫 入庫、組裝入庫
3.3.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案二的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺(tái)設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案一減少了裝夾次數(shù),但是要及時(shí)更換刀具,因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸ぃM、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度,要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下:
10 鑄件 鑄件
20 時(shí)效 時(shí)效
30 銑 粗、精銑?30孔一側(cè)端面
40 銑 翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
50 銑 粗銑底部大端面
60 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔,并進(jìn)行孔口倒角
70 鉆 鉆5-?11孔,沉孔5-?16孔
80 鉆、擴(kuò)、鉸 鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
90 鉆孔攻絲 先鉆2-M10螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲
100 銑 銑寬度為4mm的槽
110 鉗工 去毛刺
120 檢 檢、檢查各部分尺寸及精度
130 入庫 入庫、組裝入庫
3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
3.4.1 機(jī)床選用
所有的工序均選擇VMC850小型加工中心,
3.4.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-60,GB5343.2-60)。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。
3.4.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“支架” 零件材料為HT200,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》(以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,灰鑄鐵的硬度HB為143~269,表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能,HT200密度ρ=7.2~7.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類別
同類零件的年產(chǎn)量[件]
重型
(零件重>2000kg)
中型
(零件重100~2000kg)
輕型
(零件重<100kg)
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于30~50,毛坯重量2<100為輕型,確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng),選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高,適用于大批生產(chǎn),查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍,再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性,采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)
鑄造方法
公差等級(jí)CT
灰鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。
3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級(jí)CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160,公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。
表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量(JB2604-100)如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級(jí) 6
澆注時(shí)位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
3.6確定切削用量及基本工時(shí)
切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度?,F(xiàn)根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號(hào),與《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》的表區(qū)別。
3.6.1 工序30
粗、精銑?30孔一側(cè)端面
取背吃到量,選用VMC850型加工中心 ,每齒進(jìn)給量
工件材料 HT200 ,鑄造 ,高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ,查表5.8
確定銑削速度
采用VMC850加工中心 ,查表3.6,取轉(zhuǎn)速 , 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序40翻面,粗、精銑?30孔另外一側(cè)端面
取背吃到量,選用VMC850型加工中心 ,每齒進(jìn)給量
工件材料 HT200 ,鑄造 ,高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ,查表5.8
確定銑削速度
采用VMC850加工中心 ,查表3.6,取轉(zhuǎn)速 , 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序50 粗銑底部大端面
取背吃到量,選用VMC850型加工中心 ,每齒進(jìn)給量
工件材料 HT200 ,鑄造 ,高速鋼鑲齒銑刀、 齒數(shù) ,查表5.8
確定銑削速度
采用VMC850加工中心 ,查表3.6,取轉(zhuǎn)速 , 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
工序60:鉆、擴(kuò)、鉸?30H7孔
(1)鉆孔
切屑用量:
取背吃刀量,由參考文獻(xiàn)[2]可查出,根據(jù)取進(jìn)給量,切屑速度:,,,則修正后的切屑速度,即
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17,取,
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí):
=10mm,,,
故,,
,
(2)擴(kuò)孔
切屑用量:
取背吃刀量,由參考文獻(xiàn)[2]可查出,根據(jù)z525立式鉆床,取進(jìn)給量,切屑速度:,,,則修正后的切屑速度,即,
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17,取,
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí):
=10mm,,,
故,,
,
(3)鉸孔
切屑用量:
取背吃刀量,由參考文獻(xiàn)[2]可查出,根據(jù)z525立式鉆床,取進(jìn)給量,切屑速度:,,,則修正后的切屑速度,即,
查參考文獻(xiàn)[2]表3.17,取,
故實(shí)際切屑速度為。
切屑用時(shí):
=10mm,,,,
故,,
,。
工序80 鉆、擴(kuò)、鉸錐銷孔?8孔
本工序采用計(jì)算法。
表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途
標(biāo)準(zhǔn)號(hào)
類型
直徑范圍(mm)
用途
GB1436-60
直柄麻花鉆
2.0~20.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1437-60
直柄長(zhǎng)麻花鉆
1.0~31.5
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1438-60
錐柄麻花鉆
3.0~100.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
GB1439-60
錐柄長(zhǎng)麻花鉆
5.0~50.0
在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,查《機(jī)》表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得,耐用度為HT20000,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng),麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。
表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度(摘自GB6137-60) mm
直徑范圍
直柄麻花鉆
l
l1
>11.100~13.20
151
101
表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-60) (o)
d (mm)
β
2ф
αf
ψ
8.6~18.00
30
118
12
40~60
表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
(1)后刀面最大磨損限度mm
刀具材料
加工材料
鉆頭
直徑d0(mm)
≤20
高速鋼
鑄鐵
0.5~0.8
(2)單刃加工刀具耐用度T min
刀具類型
加工材料
刀具材料
刀具直徑d0(mm)
11~20
鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)
鑄鐵、銅合金及合金
高速鋼
60
鉆頭后刀面最大磨損限度為0.5~0.8mm刀具耐用度T = 60 min
①.確定進(jìn)給量
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.25~0.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。
②.確定切削速度
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.60。
V=12=10.32 (3-17)
則 = =131 (3-18)
查表4.2-12可知, 取 n = 150
則實(shí)際切削速度 = = =11.8
③.確定切削時(shí)間
查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式: T= (3-19)
其中 l= l=5 l=2~3
則: t= =9.13
工序90 先鉆2-M10螺紋底孔,然后進(jìn)行攻絲
鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-60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100銑寬度為4mm的槽
取背吃到量,選用VMC850型加工中心 ,每齒進(jìn)給量
工件材料 HT200 ,鑄造 ,高速鋼鑲齒銑刀、鋸片式銑刀 齒數(shù) ,查表5.8
確定銑削速度
采用VMC850加工中心 ,查表3.6,取轉(zhuǎn)速 , 故實(shí)際銑削速度
當(dāng)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給 為
由《工藝手冊(cè)》得
第4章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過,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)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
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,在此支架夾具中,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,通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過螺栓夾緊移動(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,通過精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此支架移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(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)稱中心在規(guī)定位置上。
4.2 夾具的導(dǎo)向
在鉆床上加工孔時(shí),大都采用導(dǎo)向元件或?qū)蜓b置,用以引導(dǎo)刀具進(jìn)入正確的加工位置,并在加工過程中防止或減少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的剛性,從而保證零件上孔的精度,在鉆床上加工的過程中,導(dǎo)向裝置保證同軸各孔的同軸度、各孔孔距精度、各軸線間的平行度等,因此,導(dǎo)向裝置如同定位元件一樣,對(duì)于保證工件的加工精度有這十分重要的作用。
導(dǎo)向元件包括刀桿的導(dǎo)向部分和導(dǎo)向支架。
在這支架鉆床夾具上用的導(dǎo)向支架是鉆支架。
鉆支架按其結(jié)構(gòu)可分為固定鉆支架,可換鉆支架,快換鉆支架及特殊鉆支架。
因此支架鉆夾具加工量不大,磨損較小,孔距離精度要求較高,則選用固定鉆支架。如圖4.2。直接壓入鉆模板或夾具體的孔中。
圖4.2 鉆套
鉆模板與固定鉆套外圓一般采用H7/h6的配合。且必須有很高的耐磨性,材料選擇20Mn2。淬火HRC60。我選擇的鉆支架:12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。
相同的,為了防止定位銷與模板之間的磨損,在模板定位孔之間支架上兩個(gè)固定襯支架。選取的標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)為12*18 GB2263-1980。材料仍選取T10A, 淬火HRC60。公差采用H7/p6的配合。
4.3 定位方案分析與比較(列舉了3種方案)
方案Ⅰ:
首先必須明確其加工時(shí)應(yīng)如圖所示,這樣水平放置,便于鉆床加工。那么要使其完全定位,可以采用:一面加固定V型塊和滑動(dòng)V型塊定位,這樣既簡(jiǎn)單又方便。如上圖所示,一底面限制的自由度有3個(gè),一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度,一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制限制一個(gè)自由度,為使定位可靠,加工穩(wěn)定,我所設(shè)計(jì)的定位方案,總共限制了工件的全部6個(gè)自由度,屬于完全定位。
方案2:
選底平面一面、V型塊定位,夾緊方式選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊。
方案3:
一面加固定V型塊和固定V型塊定位,這樣既簡(jiǎn)單。如上圖所示,一底面限制的自由度有3個(gè),一個(gè)固定V型塊限制兩個(gè)自由度,一個(gè)固定V型塊限制限制一個(gè)自由度,為使定位可靠,加工穩(wěn)定,我所設(shè)計(jì)的定位方案,總共限制了工件的全部6個(gè)自由度,屬于完全定位??墒沁@種方案無法調(diào)節(jié)。如果毛坯超差還得通過螺絲調(diào)節(jié)。
在該定位方案中,一個(gè)支撐面頂住,限制了z軸的移動(dòng),z軸的旋轉(zhuǎn),y軸的旋轉(zhuǎn)三個(gè)移動(dòng)自由度。一個(gè)固定V型塊限制了y軸的移動(dòng),x軸的移動(dòng),一個(gè)滑動(dòng)V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn),這樣6個(gè)自由度全部被限制
綜合上面所述,方案是根據(jù)外圓輪廓進(jìn)行的定位,方案一和方案三不如方案二方便操作,根據(jù)上面敘述選擇方案二。
4.4鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆支架的類型和特點(diǎn):
1、固定鉆支架:鉆支架直接壓入鉆模板或夾具體的孔中,鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小,孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套:主要用在大批量生產(chǎn)中,由于鉆支架磨損大,因此在可換鉆支架和鉆模板之間加一個(gè)襯支架,襯支架直接壓入鉆模板的孔內(nèi),鉆支架以F7/m6或F7/k6配合裝入襯支架中。
3、快換套:當(dāng)對(duì)孔進(jìn)行鉆鉸等加工時(shí),由于刀徑不斷增大,需要不同的導(dǎo)支架引導(dǎo)刀具,為便于快速更換采用快換鉆支架。
4、特殊鉆套:尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆支架不同的鉆支架統(tǒng)稱特殊鉆支架。
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C,使開始鉆孔時(shí),鉆頭切屑刃不位于鉆支架的孔中,以免刮傷鉆支架內(nèi)孔,如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3~1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計(jì)中考慮了多方面的因素,確定了設(shè)計(jì)方案后,選擇了C=8。因?yàn)榇算@的材料是鑄件,所以C可以取較小的值。
4.5 鉆模板
在導(dǎo)向裝置中,導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上,因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度,以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式,可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動(dòng)鉆模板等。
在此支架鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板,在裝卸工件時(shí)需從夾具體上裝上或卸下,鉆模板在夾具體上采用定位銷一面雙孔定位,螺栓緊固,鉆模精度較高。[4]
4.6定位誤差的分析
制造誤差ZZ
(1)中心線對(duì)定位件中心線位置精度
. 取.
(2)V型塊同軸度誤差(查表P297)
.故,.
則.
知此方案可行。
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。
為了減少輔助時(shí)間采用可換鉆套,以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
13
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050
+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
62
66
>48~50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
4.8確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。
(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
(4)應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。
(5)安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
4.9 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì),用底部大平面定位三個(gè)自由度, V型塊定位兩個(gè)自由度,再用一個(gè)壓塊限制最后一個(gè)自由度。
第5章 數(shù)控加工程序
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
:0030 T00 M06
N0040 G0 G90 X-.5645 Y.3803 S0 M03
N0050 G43 Z1.1811 H00
N0060 Z.9055
N0070 G3 X-.5645 Y.3803 Z.7199 I.0898 J.064 K.0295 F9.8
N0080 X-.3793 Y.4995 Z.6299 I.0898 J.064 K.0295
N0090 G2 X-.3794 Y.4997 I.1363 J.0789
N0100 G1 X-.4184 Y.5672 M08
N0110 G2 X-.4276 Y.4594 I-.5511 J-.0074
N0120 G1 X-.4562 Y.3046
N0130 Z.748
N0140 G0 Z1.1811
N0150 X-.5944 Y-.2006
N0160 Z.9055
N0170 G1 X-.5986 Y-.1888 Z.9021
N0180 X-.6025 Y-.1754 Z.8984
N0190 X-.6061 Y-.1619 Z.8947
N0200 X-.6164 Y-.1177 Z.8825
N0210 X-.6182 Y-.1079 Z.8798
N0220 X-.6223 Y-.0809 Z.8725
N0230 X-.6239 Y-.0675 Z.8689
N0240 X-.6263 Y-.0405 Z.8616
N0250 X-.6269 Y-.027 Z.858
N0260 X-.6274 Y0.0 Z.8508
N0270 X-.6269 Y.027 Z.8435
N0280 X-.6263 Y.0405 Z.8399
N0290 X-.6239 Y.0675 Z.8327
N0300 X-.6223 Y.0809 Z.829
N0310 X-.6182 Y.1079 Z.8217
N0320 X-.6164 Y.1177 Z.8191
N0330 X-.6082 Y.1528 Z.8094
N0340 X-.6164 Y.1177 Z.7997
N0350 X-.6182 Y.1079 Z.7971
N0360 X-.6223 Y.0809 Z.7898
N0370 X-.6239 Y.0675 Z.7861
N0380 X-.6263 Y.0405 Z.7789
N0390 X-.6269 Y.027 Z.7753
N0400 X-.6274 Y0.0 Z.768
N0410 X-.6269 Y-.027 Z.7608
N0420 X-.6263 Y-.0405 Z.7572
N0430 X-.6239 Y-.0675 Z.7499
N0440 X-.6223 Y-.0809 Z.7463
N0450 X-.6182 Y-.1079 Z.739
N0460 X-.6164 Y-.1177 Z.7363
N0470 X-.6061 Y-.1619 Z.7241
N0480 X-.6025 Y-.1754 Z.7204
N0490 X-.5986 Y-.1888 Z.7167
N0500 X-.5938 Y-.2022 Z.7128
N0510 X-.5894 Y-.2158 Z.709
N0520 X-.5828 Y-.2321 Z.7043
N0530 X-.579 Y-.2428 Z.7013
N0540 X-.5728 Y-.2563 Z.6973
N0550 X-.5599 Y-.2829 Z.6894
N0560 X-.553 Y-.2967 Z.6852
N0570 X-.5455 Y-.3103 Z.6811
N0580 X-.5374 Y-.3237 Z.6769
N0590 X-.5353 Y-.3275 Z.6757
N0600 X-.5329 Y-.331 Z.6746
N0610 Y-.3311 Z.6745
N0620 X-.5328
N0630 X-.5207 Y-.3506 Z.6684
N0640 X-.5057 Y-.3713 Z.6615
N0650 X-.5035 Y-.3746 Z.6605
N0660 X-.4907 Y-.3913 Z.6548
N0670 X-.4798 Y-.4046 Z.6502
N0680 X-.4515 Y-.4361 Z.6389
N0690 X-.4276 Y-.4594 Z.6299
N0700 G2 X-.4184 Y-.5672 I-.5419 J-.1004
N0710 G1 X-.3794 Y-.4997
N0720 G2 X-.3793 Y-.4995 I.1364 J-.0787
N0730 G1 X-.3399 Y-.4314
N0740 Z.748
N0750 G0 Z1.1811
N0760 X-.9264 Y-1.4666
N0770 Z.748
N0780 G1 Z.6299
N0790 X-.8554 Y-1.3252
N0800 G2 X-.8467 Y-1.309 I.2815 J-.1413
N0810 G1 X-.6875 Y-1.0333
N0820 G2 X-1.1483 Y-1.0812 I-.282 J.4735
N0830 G1 X-1.4261 Y-.9859
N0840 Z.748
N0850 G0 Z1.1811
N0860 X-1.4274 Y.9855
N0870 Z.748
N0880 G1 Z.6299
N0890 X-1.1483 Y1.0812
N0900 G2 X-.6875 Y1.0333 I.1788 J-.5214
N0910 G1 X-.8467 Y1.309
N0920 G2 X-.8554 Y1.3251 I.2728 J.1575
N0930 G1 X-.9264 Y1.4666
N0940 Z.748
N0950 G0 Z1.1811
N0960 X-.8269 Y-1.6541
N0970 Z.748
N0980 G1 Z.6299
N0990 X-.7184 Y-1.4038
N1000 G2 X-.7103 Y-1.3878 I.1445 J-.0627
N1010 G1 X-.243 Y-.5784
N1020 X-.2037 Y-.5102
N1030 Z.748
N1040 G0 Z1.1811
N1050 X-.3793 Y.4995
N1060 Z.748
N1070 G1 Z.6299
N1080 X-.3701 Y.5067
N1090 X-.3527 Y.519
N1100 X-.3159 Y.5423
N1110 X-.3024 Y.5499
N1120 X-.2888 Y.5572
N1130 X-.2697 Y.5664
N1140 X-.2617 Y.5704
N1150 X-.2433 Y.5783
N1160 G3 X-.243 Y.5784 I-.0009 J.0022
N1170 G1 X-.7103 Y1.3878
N1180 G2 X-.7184 Y1.4038 I.1364 J.0787
N1190 G1 X-.8269 Y1.6541
N1200 Z.748
N1210 G0 Z1.1811
N1220 X-1.7065 Y-.3103
N1230 Z.748
N1240 G1 Z.6299
N1250 X-1.4888 Y-.2707
N1260 G2 X-1.3105 Y.7566 I1.4888 J.2707
N1270 X-.6286 Y.3629 I.341 J-.1968
N1280 G3 Y-.3629 I.6286 J-.3629
N1290 G2 X-1.3105 Y-.7566 I-.3409 J-.1969
N1300 X-1.4888 Y-.2707 I1.3105 J.7566
N1310 G1 X-1.7065 Y-.3103
N1320 Z.748
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
N3060 X-.0892 Y-.4664 Z.6299
N3070 G2 X-.0656 Y-.4679 I.0018 J-.1574
N3080 G3 X.438 Y-.1772 I.0656 J.4679
N3090 G2 X.4485 Y-.156 I.146 J-.059
N3100 G1 X.5287 Y-.0205
N3110 Z.748
N3120 G0 Z1.1811
N3130 X-.1263 Y.0801
N3140 Z.748
N3150 G3 X0.0 Y.1575 Z.5512 I.1263 J-.0644 K.038
N3160 I0.0 J-.1575
N3170 G1 Y.315
N3180 G3 I0.0 J-.315
N3190 G1 Y.4724
N3200 G3 I0.0 J-.4724
N3210 G1 Y.315
N3220 Z.6693
N3230 G0 Z1.1811
N3240 M02
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的,通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下他的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成,他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,19100。
[2] 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]。機(jī)械工業(yè)出版社,1995。
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[4] 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M]。北京出版社,1996。
[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)[M]。上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2544。
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[7] 余光國(guó),馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M],重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。
[8] [周永強(qiáng),高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M],北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2542。
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[10] 王光斗,王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]。上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2542。
[11] 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。
[12] 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)[M],銀州:寧夏人民出版社,1991。
[13] 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量[M],中國(guó)計(jì)量出版社,2540:9-19。
[14] [王光斗,王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M],上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2540。
[15] 樂兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,25HT200:4-17
收藏
編號(hào):12241867
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2020-05-08
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積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
支架
數(shù)控
加工
工藝
30
夾具
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
支架的數(shù)控加工工藝及鉆φ30孔夾具設(shè)計(jì),支架,數(shù)控,加工,工藝,30,夾具,設(shè)計(jì)
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