軸承座機(jī)械加工工藝及銑軸承座結(jié)合面夾具設(shè)計
軸承座機(jī)械加工工藝及銑軸承座結(jié)合面夾具設(shè)計,軸承,座機(jī),加工,工藝,結(jié)合,夾具,設(shè)計
XX大學(xué)
課程設(shè)計論文
軸承座加工結(jié)合面夾具設(shè)計
所在學(xué)院
專 業(yè)
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年 月 日
摘 要
本文是對軸承座加工應(yīng)用及加工的工藝性分析,主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法,設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對軸承座零件的1道工序的加工設(shè)計了專用夾具.
機(jī)床夾具的種類很多,其中,使用范圍最廣的通用夾具,規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化,并且有專業(yè)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn),專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具,則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計銑對接面手動夾具設(shè)計。
關(guān)鍵詞:軸承座,加工工藝,加工方法,工藝文件,夾具
目 錄
摘 要 1
第1章 緒論 4
1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 4
1.2課題主要研究內(nèi)容 5
1.3研究方法和手段 5
1.4研究目標(biāo) 5
1.5方案可行性分析 5
第2章 零件的分析 6
2.1 零件的作用 6
2.2 零件的工藝分析 6
第3章 軸承座的加工工藝規(guī)程設(shè)計 7
3.1毛坯的選擇及鑄造方法 7
3.2基準(zhǔn)的選擇 7
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 7
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇 8
3.4 軸承座加工主要工序安排 8
3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9
3.6確定切削用量及基本工時(機(jī)動時間) 10
3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排 18
第4章 銑軸承座結(jié)合面夾具設(shè)計 23
4.1 夾具的分類和作用 23
4.2 工件在夾具中的定位 24
4.3 夾具的組成 26
4.4夾具設(shè)計 27
4.4.1定位基準(zhǔn)的選擇 27
3.4.2切削力及夾緊力的計算 28
4.5定位誤差的分析 30
4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 31
總 結(jié) 32
參考文獻(xiàn) 33
致 謝 34
32
第1章 緒論
1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀
軸承座是用來支撐軸承的部件,是軸承與箱體的集合體,軸承座主要是與軸承配套使用,軸承外圈與軸承座采用過盈配合,軸承座起一定的支撐作用。本課題研究了軸承座的加工工藝的全過程,但主要是設(shè)計加工軸座底座四孔的多軸頭設(shè)計。?
當(dāng)前,我國中小零部件機(jī)械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期,國外進(jìn)口設(shè)備一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)結(jié)束,國產(chǎn)零部件機(jī)械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下:?
一、國產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)水平已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平,大規(guī)模靠引進(jìn)技術(shù)發(fā)展的時代已經(jīng)結(jié)束,吸收、學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的渠道和方法大為增強(qiáng),自身開發(fā)能力大大提升,大型機(jī)械開發(fā)周期一般不超過一年。??
二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機(jī)械企業(yè)紛紛在中國建廠,改變了機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的結(jié)構(gòu)。它們在機(jī)械方面具有雄厚的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實力,代表著世界領(lǐng)先水平,今后將對中國機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等許多方面給中國企業(yè)提供了學(xué)習(xí)機(jī)會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn),并向多品種方向發(fā)展,憑借大廠在經(jīng)驗、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、制造方面的實力,其機(jī)械產(chǎn)品在銷售市場上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些變化,極大增強(qiáng)了我國機(jī)械行業(yè)的實力,對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。?
三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大,規(guī)模和技術(shù)實力大增。尚存問題有待解決?。在看到我國零部件機(jī)械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時,一些潛在的問題也不容忽視。首先,我國多數(shù)機(jī)械企業(yè)規(guī)模偏小,抵抗風(fēng)險能力有限,回款率低,流動資金不足。其次,也如同其他產(chǎn)品一樣,我國零部件機(jī)械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少,采用挖人才、“偷”技術(shù)的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異,很少有標(biāo)志性的技術(shù),原始創(chuàng)新很少。第三,零部件機(jī)械廠家正面臨著水、電、鋼材等原材料持續(xù)上漲的壓力,利潤損失較大,不利于進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)。第四,對出口歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的產(chǎn)品,由于不熟悉其市場準(zhǔn)入和標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題,對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。
認(rèn)清趨勢促進(jìn)發(fā)展。針對上述問題,相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新,主動加大科技投入;樹立尊重知識、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的法律意識;企業(yè)對技術(shù)骨干要有留人和防挖辦法;可在市場接受的范圍內(nèi),適當(dāng)進(jìn)行漲價,以促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。?
1.2課題主要研究內(nèi)容
軸承座零件的分析包括:零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術(shù)要求等的分析。確定加工方法,填寫加工工藝過程。?
1、依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),JB/T2562-2007,對軸承座?型式與尺寸,JB/T2564-2007,滑動軸承座?技術(shù)條件等,根據(jù)需要標(biāo)注軸承座裝配圖的尺寸公差、形位公差等;?
2、根據(jù)軸承座的裝配圖,畫出軸承座上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標(biāo)注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等;?
3、綜合運(yùn)用所學(xué)知識,參考有關(guān)資料,按大批生產(chǎn),安排產(chǎn)品的加工工藝;設(shè)計加工軸承孔夾具。
1.3研究方法和手段
(1)調(diào)研、消化原始資料;?
收集整理有關(guān)機(jī)械零件設(shè)計、裝配工藝、機(jī)械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料,供設(shè)計時使用;消化零件制件圖,了解零件的用途,分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求;分析工藝資料,了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。
(2)完成軸承座的零件圖及裝配圖;
(3)確定工藝方案,制定加工工藝文件;
(4)設(shè)計加工軸承孔夾具;
(5)完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。
1.4研究目標(biāo)
通過課題的設(shè)計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力,熟悉常用材料的使用性能,正確選用材料;掌握夾具設(shè)計的基本方法和機(jī)械零部件設(shè)計的基本程序和方法;掌握機(jī)械加工工藝的制定過程,對一般的制造過程和方法有初步的了解,了解常用的零部件設(shè)計軟件,并能熟練運(yùn)用二維及三維軟件進(jìn)行設(shè)計。定的機(jī)械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達(dá)到圖紙的各項技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四年所學(xué)的知識得到全面總結(jié)和鞏固,對以前所學(xué)的知識得以溫故而知新,更好的掌握學(xué)過的知識,為將來的工作奠定一個良好基礎(chǔ)。
1.5方案可行性分析
1)查閱相關(guān)文獻(xiàn),搜集有關(guān)資料。
2)了解軸承座的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解,并了解夾具的結(jié)構(gòu);
3)?通過老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。
4)根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計產(chǎn)品
第2章 零件的分析
2.1 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。因此軸承座的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動精度,而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。
2.2 零件的工藝分析
由軸承座圖可知。軸承座是一個軸承座,它的外表面上有4個平面需要進(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。現(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個前后端面。
(3)以結(jié)合面為主要加工平面的加工面。
第3章 軸承座的加工工藝規(guī)程設(shè)計
3.1毛坯的選擇及鑄造方法
選擇毛坯時候應(yīng)該考慮一下幾點因素:
(1)零件的力學(xué)性能要求:相同的材料采用不同的毛坯制造方法,其力學(xué)性能有所不同。離心澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件,其力學(xué)性能一次遞減。
(2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸:直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料,相差較大時宜采用鍛件;形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件,形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造;尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄,多采用砂型鑄造和自由鍛造;外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鍛造方法,以避免機(jī)械加工。
(3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量:生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法,生產(chǎn)綱領(lǐng)小時宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。
(4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求:現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。
經(jīng)過分析考慮,零件材料選取ZG270-500,由于零件結(jié)構(gòu)一般,生產(chǎn)類型為中、小批生產(chǎn),在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,力學(xué)性能要求不高,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,零件屬于中批生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]中表3-1選擇金屬型澆注鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級為9級.這對提高生產(chǎn)率,保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。
3.2基準(zhǔn)的選擇
定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一,定位選擇的正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高,否則加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)時,主要要求保證各加工面有足夠的余量,使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求,并特別注意要盡快獲得精基面。
(1)加工軸承座上蓋時應(yīng)選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準(zhǔn),加工上蓋分合面。我選擇粗基準(zhǔn)的根據(jù)如下:選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準(zhǔn),能保證軸承座上蓋其他表面加工余量小二均勻,符合選擇重要表面為粗基準(zhǔn)的原則;軸承座上蓋只有螺栓孔上表面不需要進(jìn)行加工,符合選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)的原則;制造毛坯的時候上表面的加工余量留的最少,符合選擇加工余量量最小的表面為粗基準(zhǔn)的原則;上表面能滿足方便定位、加緊的需求,符合選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準(zhǔn)的原則;螺栓孔上表面只用一次,加工出精基準(zhǔn)面就不需要使用,符合粗基準(zhǔn)在同一尺寸方向上只能使用一次的原則。
(2)按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,同理我們可以選擇出軸承座底座的底孔的上表面為粗基準(zhǔn),加工底座的底面。
3.2.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā),同時考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。?
(1)選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn),加工上蓋端面和油杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準(zhǔn)的根據(jù)如下:精基準(zhǔn)的以“基準(zhǔn)重合”、“基準(zhǔn)統(tǒng)一”、“自為基準(zhǔn)”、“互為基準(zhǔn)”為選擇原則,并且需要保證工件定位精準(zhǔn)、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)可以簡化操作,能夠準(zhǔn)確定位,加緊可靠,滿足加工表面對設(shè)計基準(zhǔn)的相對位置精度要求,方便加工其他表面。
(2)按照精基準(zhǔn)的選擇原則,選擇軸承座底座的底面為精基準(zhǔn),加工底座的端面及內(nèi)孔分合面。
(3)按照精基準(zhǔn)的選擇原則,選擇軸承座的底面與為精基準(zhǔn),加工軸承座的內(nèi)孔。
3.4 軸承座加工主要工序安排
對于大批量生產(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。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。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加工出來。
后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。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加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。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)以上分析過程,現(xiàn)將軸承座加工工藝路線確定如下:
工藝路線:
10 鑄造 鑄造毛坯
20 熱處理 人工時效
30 油漆 噴漆處理
40 粗銑 夾軸承孔兩側(cè)面,粗銑軸承座下蓋底面,注意尺寸325mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量
50 銑削 銑下蓋底部φ85凸臺面
60 銑削 銑底部側(cè)面相距為850mm的凸臺面
70 鉆孔 鉆底面4-φ40孔
80 銑削 以已加工底面定位基準(zhǔn),在軸承孔處壓緊,銑軸承座結(jié)合面上下蓋對接面
90 鉆孔 鉆結(jié)合面4-φ40孔,反面沉孔
100 兩件合并 上蓋、下蓋兩件合并,用螺絲擰緊
110 銑削 銑削軸承孔前端面
120 銑削 銑削軸承孔后端面
130 粗鏜 粗鏜軸承座中心孔
140 半精鏜 半精鏜軸承座中心孔
150 精鏜 精鏜軸承座中心孔
160 鉆孔攻絲 先鉆軸承孔前端面后端面2-4XM20螺紋底孔,然后再攻絲
170 去毛刺 鉗工去毛刺
180 終檢入庫 按圖樣要求檢驗
3.5 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ZG270-500,硬度HB為170—241,生產(chǎn)類型為大批量生產(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粗銑平面時厚度偏差取。
精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.59,其余量值規(guī)定為。
(3)底面孔
毛坯為實心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.71,現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為:毛坯為實心
(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)械加工工藝手冊第1卷》,其加工余量值取為。
精銑:參照《機(jī)械加工工藝手冊》,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》表2.3.11,鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
毛坯為實心,不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.71,現(xiàn)確定螺孔加工余量為:
3.6確定切削用量及基本工時(機(jī)動時間)
工序40:夾軸承孔兩側(cè)面,粗銑軸承座下蓋底面,注意尺寸325mm和表面粗糙度,留1mm精加工余量
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》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
(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》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
本工序機(jī)動時間
工序50:銑下蓋底部φ85凸臺面。
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
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取
切削工時
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
機(jī)動時間:
所以該工序總機(jī)動時間
工序60:銑底部側(cè)面相距為850mm的凸臺面
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》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
(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》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
本工序機(jī)動時間
工序70:鉆底面4-φ40孔
機(jī)床:Z525鉆床
刀具:麻花鉆、擴(kuò)孔鉆
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.39,取
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.41,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
工序80:以已加工底面定位基準(zhǔn),銑軸承座結(jié)合面。
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
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4~81,取
切削工時
被切削層長度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
機(jī)動時間:
所以該工序總機(jī)動時間
工序130、140、150 粗鏜、精鏜軸承座中心孔
機(jī)床:T68鏜床
刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:
⑴ 粗鏜孔
進(jìn)給量:刀桿伸出取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量。
切削速度:取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照文獻(xiàn)[3]表3.1~41,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進(jìn)給量:
被切削層:
刀具切入:
刀具切出: 取
行程次數(shù):
機(jī)動時間:
⑵ 精鏜孔
進(jìn)給量:確定進(jìn)給量
切削速度:取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照文獻(xiàn)[3]表3.14—41,取
實際切削速度:
工作臺每分鐘進(jìn)給量:
被切削層:
刀具切入:
刀具切出: 取
行程次數(shù):
機(jī)動時間:
所以該工序總機(jī)動工時
工序90:鉆結(jié)合面4-φ40孔,反面沉孔
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》第2卷。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》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》第2卷表10.4-9
切削速度計算公式為 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實際切削速度為=2.64
確定切削時間(一個孔) =
工序110、120:銑削軸承孔前端面、銑削軸承孔后端面
機(jī)床:X6132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》表2.4.73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.4.81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間:
工序160:先鉆軸承孔前端面后端面2-4XM20螺紋底孔,然后再攻絲
機(jī)床:組合攻絲機(jī)
刀具:釩鋼機(jī)動絲錐
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》表2.4.105,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: (盲孔)
機(jī)動時間:
3.7 時間定額計算及生產(chǎn)安排
根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求,該的年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計算,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小時工作時間計算,則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類型:中批以上)時間定額的計算公式為:
(大量生產(chǎn)時)
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為:
其中: —單件時間定額 —基本時間(機(jī)動時間)
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
工序:粗、精銑底面
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48,
單間時間定額:
因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時,
即能滿足生產(chǎn)要求
工序:鉆底面孔
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.41,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43,
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序:鉆兩側(cè)面孔
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.41,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43,
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序:粗銑前后端面
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.45,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48,
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序6:半精銑前后端面
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.45,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48,
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序:粗鏜前后端面支承孔
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.37,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.39,
單間時間定額:
因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時,
即能滿足生產(chǎn)要求
工序:精鏜支承孔
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.37,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.39,
單間時間定額:
因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時,
即能滿足生產(chǎn)要求
工序:前后端面螺紋孔攻絲
機(jī)動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序:精銑前后端面
機(jī)動時間:
輔助時間:參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.45,取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48,
單間時間定額:
因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時,
即能滿足生產(chǎn)要求
工序:螺紋孔攻絲
機(jī)動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額:
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
第4章 銑軸承座結(jié)合面夾具設(shè)計
4.1 夾具的分類和作用
(1)按專業(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,車床上三爪卡盤和四爪單動卡盤,銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等。這類夾具一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),常作為機(jī)床附件提供給用戶。其特點是適應(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)專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序而專門設(shè)計的夾具。其特點是結(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)計制造周期較長、制造費(fèi)用也較高。當(dāng)產(chǎn)品變更時,夾具將由于無法再使用而報廢。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,稱為成組夾具。通用可調(diào)夾具與成組夾具相比,加工對象不很明確,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。由專業(yè)廠家制造,其特點是靈活多變,萬能性強(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線上使用的夾具。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線從一個工位移到下一個工位,進(jìn)行不同工序的加工。
(2)按使用的機(jī)床分類
由于各類機(jī)床自身工作特點和結(jié)構(gòu)形式各不相同,對所用夾具的結(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)按夾緊動力源分類
根據(jù)夾具所采用的夾緊動力源不同,可分為:手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具等。
夾具的作用:1.縮短輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率
夾具的使用一般包括兩個過程:其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整,這個過程主要是依靠夾具自身的定向鍵、對刀塊來快速實現(xiàn),或者通過找正、試切等方法來實現(xiàn),但速度稍慢;其二是被加工工件在夾具中的安裝,這個過程由于采用了專用的定位裝置(如V形塊等),因此能迅速實現(xiàn)。
2.確保并穩(wěn)定加I精度,保證產(chǎn)品質(zhì)量
加工過程中,工件與刀具的相對位置容易得到保證,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.降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強(qiáng)
由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工件的夾緊,這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難度,或者根本不需要找正和調(diào)整,所以,這些專用夾具的使用降低了對工人的技術(shù)要求并減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
4.2 工件在夾具中的定位
一、機(jī)床夾具定位元件
工件定位方式不同,夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同,這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。
(一)工件以平面定位常用定位元件
1.支承釘
常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘(圖a)用于支承精基準(zhǔn)面;球頭支承釘(圖b)用于支承粗基準(zhǔn)面;網(wǎng)紋頂面支承釘(圖c)能產(chǎn)生較大的摩擦力,但網(wǎng)槽中的切屑不易清除,常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場合。一個支承釘相當(dāng)于一個支承點,限制一個自由度;在一個平面內(nèi),兩個支承釘限制二個自由度;不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。
圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式
2.支承板
常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板(圖a)結(jié)構(gòu)簡單,但沉頭螺釘處清理切屑比較困難,適于作側(cè)面和頂面定位;帶斜槽型支承板(圖b),在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑,適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時,常用幾塊支承板組合成一個平面。一個支承板相當(dāng)于兩個支承點,限制兩個自由度;兩個(或多個)支承板組合,相當(dāng)于一個平面,可以限制三個自由度。
圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式
3.可調(diào)支承
常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示??烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面,支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個可調(diào)支承限制一個自由度。
圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式
4.自位支承
常用自位支承的結(jié)構(gòu)形式如圖6-4所示。由于自位支承是活動的或是浮動的,無論結(jié)構(gòu)上是兩點或三點支承,其實質(zhì)只起一個支承點的作用,所以自位支承只限制一個自由度。使用自位支承的目的在于增加與工件的接觸點,減小工件變形或減少接觸應(yīng)力。
圖6-4 自位支承的結(jié)構(gòu)形式
(二) 工件以孔定位常用定位元件
1.定位銷
圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時,可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu);當(dāng)孔徑尺寸較大時,選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu);當(dāng)工件同時以圓孔和端面組合定位時,則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時,短圓柱銷限制二個自由度;長圓柱銷可以限制四個自由度;短圓錐銷(圖d)限制三個自由度。
圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式
2.心軸
心軸的結(jié)構(gòu)形式很多,圖6-7是幾種常用的心軸結(jié)構(gòu)形式。圖a為過盈配合心軸,限制工件四個自由度;圖b為間隙配合心軸,限制工件五個自由度(心軸外圓部分限制四個自由度,軸肩面限制一個自由度);圖c為小錐度(1:5000~1:1000)心軸,裝夾工件時,通過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,它可以限制五個自由度。
圖6-7 定位心軸
(四) 工件以組合表面定位常用定位元件
在實際生產(chǎn)中,為滿足加工要求,有時采用幾個定位面相組合的方式進(jìn)行定位。常見的組合形式有:兩頂尖孔、一端面一孔、一端面一外圓、一面兩孔等;與之相對應(yīng)的定位元件也是組合式的。例如,長軸類零件采用雙頂尖組合定位;箱體類零件采用一面雙銷組合定位。
幾個表面同時參與定位時,各定位基準(zhǔn)(基面)在定位中所起的作用有主次之分。例如,軸以兩頂尖孔在車床前后頂尖上定位的情況,前頂尖孔為主要定位基面,前頂尖限制三個自由度,后頂尖只限制兩個自由度。
4.3 夾具的組成
(1) 定位元件
定位元件保證工件在夾具中處于正確的位置。
(2) 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。圖3-3中的螺桿8(與圓柱銷合成一個零件)、螺母7和開口墊圈6就起到了上述作用。
(3) 對刀或?qū)蜓b置
對刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對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,確定了鉆頭軸線相對定位元件的正確位置。銑床夾具上的對刀塊和塞
尺為對刀裝置。
(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的軸線垂直于鉆床工作臺以及圓柱銷5的軸線平行于鉆床工作臺。因此,夾具體可兼作連接元件。車床夾具上的過渡盤、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,通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
(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。
4.4夾具設(shè)計
4.4.1定位基準(zhǔn)的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動夾緊。
由零件圖可知:在對進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,進(jìn)行了粗、精加工。因此,定位、夾緊方案有:
方案Ⅰ:選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡單,通用性較強(qiáng)的移動壓板來夾緊。
方案Ⅱ:選一面兩銷定位方式,2銷,夾緊方式用操作簡單,通用性較強(qiáng)的移動壓板來夾緊。
分析比較上面二種方案:方案Ⅱ中的定位是不正確的,擋銷的位置是固定,且定位與夾緊應(yīng)分開,因夾緊會破壞定位。
通過比較分析只有方案Ⅰ滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。
3.4.2切削力及夾緊力的計算
刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(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) 夾緊力作用點的選擇
a. 夾緊力的作用點應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。
b. 夾緊力的作用點應(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加工精度的影響。
c. 夾緊力的作用點應(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算出。但實際上,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程中是變化的,因此,夾緊力的計算是個很復(fù)雜的問題,只能進(jìn)行粗略的估算。
估算的方法:一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(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)生移動和震動,確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(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)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
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。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋,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:
(1)結(jié)構(gòu)簡單;
(2)擴(kuò)力比大;
(3)自瑣性能好;
(4)行程不受限制;
(5)夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊,通過螺栓夾緊移動壓板。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),通過螺栓夾緊移動壓板,實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板,通過精確的圓弧定位,實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單,便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動,以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時,實現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。
查參考文獻(xiàn)[5]1~2~26可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有:
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), 由上述計算易得:
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.5定位誤差的分析
該夾具以一個平面和2個定位銷定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,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。
由[5]和[6]可得:
1 定位誤差:
當(dāng)以任意邊接觸時
通過分析可得:
因此:當(dāng)以任意邊接觸時
2 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時,需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計,用大平面定位三個自由度,定位銷定位兩個自由度,用菱形銷定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。
總 結(jié)
經(jīng)過差不多一個學(xué)期的緊張的設(shè)計,在指導(dǎo)老師及其他老師的幫助下,通過查閱大量的資料,參觀工廠的設(shè)備,認(rèn)真地進(jìn)行了這次設(shè)計。通過這次設(shè)計,使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設(shè)計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層次體會,培養(yǎng)了實際工作能力,特別是分析問題和解決問題的能力,可以說這次設(shè)計使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師XX老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了設(shè)計。
參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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致 謝
經(jīng)過了的很長時間,終于比較圓滿完成了設(shè)計任務(wù)。回顧這日日夜夜,感覺經(jīng)過了一場磨練,通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法,鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學(xué)知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。
此時此刻,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)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè)計經(jīng)驗,從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路,也使我學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)知識,提高分析和解決實際問題的能力。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崗敬業(yè),導(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。
同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助,感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們課程設(shè)計的重視和關(guān)心,為我們提供了作圖工具和場所,使我們能夠全身心的投入到設(shè)計中去,為更好、更快的完成課程設(shè)計提供了重要保障。
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軸承座機(jī)械加工工藝及銑軸承座結(jié)合面夾具設(shè)計,軸承,座機(jī),加工,工藝,結(jié)合,夾具,設(shè)計
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