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北京理工大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程(繼續(xù))教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)II機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)XXXXXXXXXX學(xué)院課程設(shè)計(jì)(論文)班級(jí):XXXXXXX學(xué)號(hào):XXXXX姓名:XXX設(shè)計(jì)題目:轉(zhuǎn)盤軸的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名:XXX機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)PAGEPAGE37摘要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。轉(zhuǎn)盤軸的加工工藝規(guī)程及其打平面孔的鉆夾具設(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、AbstractThisdesigncontentinvolvesseveralaspectsofknowledge,i.e.machineryproductiontechnique,machinetoolfixturedesign,metal-cuttingmachinetool,tolerance,fitsandmeasurement,etc.Theconeheadprocessingtechnologicalprocedureandthefixturedesignofmillingitstwoendsincludethetechnologydesignandtheprocessdesignofthepartmanufacturingandthethirdpartthedesignoftheexcusiveficture.Intechnologydesign,firstly,partsneedtobeanalyzedtoseethetechnologyoftheparts.Thenstructureoftheblankneedstobedesigned,themachiningbenchmarkofthepartsneedstobeselectedandtheprocessrouteneedstobedesigned;Thesecondstepistocalculatethedimensionsofthepartsofeachstep,thekeyofwhichistoworkouthetechnologicalequipmentandcuttingparametersofeachprocess;Thethirdstepisthedesignofthefixture.Todesignallthepartsofthefixture,e.g.positioningcomponents,clampingcomponents,guidingcomponents,thepartsthatconnectthefixturebodyandthemachinetoolandotherparts;Thenextstepistocalculatetheposotioningerrorthatcausedbyficturepositioningandtoanalyzetherationalityandtheshortcomingsofthefixturestructuresothattheerrorsandshortcomingscanbeimprovedforthefuturedesign.Keywords:technology,process,cuttingparameters,clamp,positioning目錄摘要 IAbstract II目錄 1前言 21.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型 32.零件的分析 42.1零件的作用 42.2零件圖 52.3零件的工藝分析 53.零件毛坯的選擇 54.工藝過程設(shè)計(jì) 74.1基面的選擇 74.2零件表面加工方法的選擇 94.3制訂工藝路線 105.確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖 126.工序設(shè)計(jì) 136.1選擇加工設(shè)備和工藝裝備 136.1.1選擇機(jī)床 136.1.2選擇夾具 146.1.3選擇刀具 146.1.4選擇量具 147.確定切削用量及基本時(shí)間 158.夾具設(shè)計(jì) 238.1設(shè)計(jì)夾具的目的 238.2夾具的分類 248.3專用夾具的組成 268.4典型的定位元件 268.5夾具中的夾緊機(jī)構(gòu) 288.6夾具的發(fā)展趨勢(shì) 298.7設(shè)計(jì)說明 31結(jié)論 31致謝 32參考文獻(xiàn) 33全套設(shè)計(jì)請(qǐng)加197216396或401339828
前言機(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)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國家或地區(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)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。本次課程設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)盤軸零件的加工工藝規(guī)程及其鉆6-M10孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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)老師給予批評(píng)指正。1.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)工廠的生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織有著決定性的作用,包括決定各工作點(diǎn)的專業(yè)化程度,加工方法,加工工藝設(shè)備和工裝等。同一種產(chǎn)品,生產(chǎn)綱領(lǐng)不同也會(huì)有完全不同的生產(chǎn)過程和專業(yè)化程度,即有著完全不同的生產(chǎn)組織類型。根據(jù)生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同,生產(chǎn)組織類型可分為單件生產(chǎn),成批生產(chǎn),和大量生產(chǎn)三種,其中成批生產(chǎn)可分為大批生產(chǎn),中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn),是各種生產(chǎn)組織管理類型的劃分,從工藝特點(diǎn)上看單件生產(chǎn)與小批生產(chǎn)相近,大批生產(chǎn)和大量生產(chǎn)相近,因此在生產(chǎn)中一般按單件小批,中批,大批大量生產(chǎn)來劃分生產(chǎn)類型,這三種類型有著各自的工藝特點(diǎn)。各種生產(chǎn)類型不同,零件和產(chǎn)品的制造工藝,所用的設(shè)備及工藝裝備、對(duì)工人的技術(shù)要求、采取的技術(shù)措施和達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果也不同。大批大量的生產(chǎn),采用專用高效設(shè)備及工藝裝備,因而產(chǎn)品的成本低,但是往往不能適應(yīng)多品種的生產(chǎn)的要求:而單件小批量的生產(chǎn)采用的是通用設(shè)備及工藝裝備,因而容易適應(yīng)品種的變化,但是生產(chǎn)成本高,有時(shí)還跟不上市場(chǎng)的需求。因此,目前各種生產(chǎn)類型的企業(yè)既要適應(yīng)多品種的生產(chǎn)的要求,又要提高經(jīng)濟(jì)效益,他們的發(fā)展是既要朝著生產(chǎn)過程柔性化的方向發(fā)展,又要上規(guī)模、擴(kuò)大批量,以提高經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)為這種發(fā)展趨勢(shì)提供了重要的基礎(chǔ),各種現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)都是在這種要求下應(yīng)運(yùn)而生的。本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)盤軸零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)(資料指定),為方便加工可以將本零件的毛坯提為空心的臺(tái)階軸。2.零件的分析2.1零件的作用轉(zhuǎn)盤軸套筒類零件,其對(duì)零部件的定位于支撐作用。2.2零件圖 2.3零件的工藝分析零件圖中,圖樣的視圖正確,完整、尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。轉(zhuǎn)盤軸外形為一組臺(tái)階面的空心軸,端面開平槽及45°斜槽。其中尺寸∮120及尺寸∮100中光潔度要求0.8,需要外圓磨床磨削加工。其外圓為一系列臺(tái)階軸及倒角和切槽,光潔度要求1.6,可在車床上經(jīng)過粗車、半精車、精車等完成。內(nèi)圓可以考慮上鏜銑床加工內(nèi)孔端面及銑槽的工作。其余螺紋孔可以考慮立式鉆床打孔,絞絲。3.零件毛坯的選擇分析完零件的加工性能之后,確定零件毛坯。選擇毛坯包括選擇毛坯類型以及制造方法、確定毛坯的精度。零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動(dòng)量,在很大程度上與毛坯有關(guān)。例如毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件,即毛坯精度越高,則零件的機(jī)械加工勞動(dòng)量接越少,材料的消耗也少,機(jī)械加工的生產(chǎn)率可以提高,成本可以降低,但是,毛坯的制造費(fèi)用提高了,因此確定毛坯要從機(jī)械制造和毛坯制造兩方面綜合考慮,以求得最佳效果。毛坯類型有鑄造、鍛壓、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。各種毛坯的制造方法和特點(diǎn)各不相同。但是確定毛坯主要考慮一下幾點(diǎn):(1)、零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后,毛坯的類型就大致確定了材料是鑄鐵,就選擇鑄造成型;材料是鋼材,且力學(xué)性能要求高的就選擇鍛壓成型,當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí),可選擇型材或則鑄鋼。(2)、零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯,長(zhǎng)采用鑄造方法。薄壁零件不可以用砂型鑄造,尺寸大的鑄件宜選用砂型鑄造;中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。常見一般用途的鋼制階梯軸零件,如各臺(tái)階的直徑相差不大,可用棒料;如各臺(tái)階的直徑相差較大,宜用鍛件。尺寸大的零件,因?yàn)槭茉O(shè)備限制一般使用自由鍛;中、小型的零件可以選用模鍛。形狀復(fù)雜的鋼制零件不宜選用自由鍛。(3)、生產(chǎn)類型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來補(bǔ)償,如鑄件應(yīng)選用金屬模機(jī)械造型或者精密鑄造,鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋或者冷拉型材等;單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工制作或者自由鍛。(4)具體生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體的生產(chǎn)條件,如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時(shí),應(yīng)積極組織專業(yè)化生產(chǎn),統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。(5)充分考慮使用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。為節(jié)約材料和能源,隨著毛坯制造和專業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展,目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如:精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等,在機(jī)械中的應(yīng)用日益的廣泛。應(yīng)用這些方法后,可大大減少機(jī)械加工量,有時(shí)甚至可以不再進(jìn)行機(jī)械加工。本次設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)盤軸零件,其材料為42CrMoA,屬于合金鋼鍛件的范圍,這里我們選用鍛造成型。本件為大批量生產(chǎn),材料為42CrMoA,輪廓尺寸不大,且外形尺寸簡(jiǎn)單,可以考慮外圓鍛造為兩處臺(tái)階軸,內(nèi)孔壓力機(jī)壓出。毛坯的具體外形尺寸通過確定加工余量后決定。4.工藝過程設(shè)計(jì)4.1基面的選擇基面的選擇是工藝規(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)率得以提高。否則,加工工藝過程中會(huì)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:粗基準(zhǔn)的選擇要求應(yīng)能保證加工面與非加工面之間的位置關(guān)系及合理分配各加工面的余量,同時(shí)要為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)。主要的選擇原則有以下:1、為了保證加工面和非加工面之間的位置要求,應(yīng)選非加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個(gè)非加工面與加工面之間有位置關(guān)系要求時(shí),則應(yīng)以其中要求較高的非加工面為粗基準(zhǔn)。2、合理分配各加工面的余量。其中在分配余量時(shí),應(yīng)考慮到以下:為了保證各個(gè)加工面都有足夠的加工余量,應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn);為了保證重要加工面的余量均勻,應(yīng)選重要加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)工件上有多個(gè)重要加工面都要保證時(shí),應(yīng)選余量要求最嚴(yán)的面為粗基準(zhǔn)。3、粗基準(zhǔn)基準(zhǔn)避免重復(fù)使用,在同一尺寸方向上通常只允許用一次。粗基準(zhǔn)是毛面,形狀誤差也很大,如重復(fù)使用就會(huì)造成較大的定位誤差。一般來說基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用,希望以粗基準(zhǔn)定位首先把精基準(zhǔn)加工好,為后續(xù)工作做好定位面。4、選擇粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該光潔平整,要避開鍛造毛邊和鑄造澆冒口、分型面、毛刺等缺陷,以保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。當(dāng)用夾具裝夾時(shí),選擇的粗基準(zhǔn)面還應(yīng)使夾具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。對(duì)轉(zhuǎn)盤軸這樣的零件來說,選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。以零件的外圓為基準(zhǔn),粗加工一端的臺(tái)階面及外圓,及長(zhǎng)度方向的平面,以此作為錐頭加工的粗基準(zhǔn)面。選擇精基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)能保證加工精度和裝夾可靠方便,主要有以下一些原則:1、基準(zhǔn)重合原則。采用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)稱為基準(zhǔn)重合,這樣可以避免基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差,保證加工精度應(yīng)遵循基準(zhǔn)重合原則。2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。在工件的加工過程中盡可能地采用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn),稱為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則(也稱為基準(zhǔn)單一原則或者基準(zhǔn)不變?cè)瓌t)。3、自為基準(zhǔn)原則。當(dāng)某些表面精加工要求加工余量小而均勻的時(shí)候,選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn)稱為自為基準(zhǔn)原則,遵循自為基準(zhǔn)原則時(shí),不能提高加工面的位置精度,只是提高加工面本身的精度。4、互為基準(zhǔn)原則。為了使加工面之間有較高的位置精度,又為了使加工面余量小而均勻,可以采取反復(fù)加工、互為基準(zhǔn)原則。5、保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、操作方便原則。所選擇的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證工件定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠。精基準(zhǔn)應(yīng)該是精度較高、表面粗糙度值較小、支撐面積較大的表面。當(dāng)使用夾具裝夾時(shí),選擇的精基準(zhǔn)面還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。本零件是空心臺(tái)階軸,而且軸是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn),為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選擇外圓定位基準(zhǔn),即遵循基準(zhǔn)重合的原則。具體而言就是選擇∮120和一臺(tái)階面作為精加工基準(zhǔn)。精、粗基準(zhǔn)選擇的各條原則,都是從不同的方面提出的要求。有時(shí),這些要求會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況,甚至在一條原則內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)相互矛盾的情況,這就要求全面辯證的分析,分清主次,解決主要矛盾。如在選擇箱體零件的粗基準(zhǔn)時(shí),既要保證主軸孔和內(nèi)壁腔的位置要求,有要求主軸孔的余量足夠且均勻,或者要求孔隙的各孔余量足夠且均勻,就會(huì)產(chǎn)生相互矛盾的情況。此時(shí),在保證加工質(zhì)量的前提下,結(jié)合具體生產(chǎn)類型和條件,靈活運(yùn)用原則。當(dāng)中、小批生產(chǎn)或者箱體零件的毛坯精度較低時(shí),常用劃線來找正裝夾,兼顧各項(xiàng)要求,解決幾方面的矛盾。4.2零件表面加工方法的選擇為了正確的選擇加工方法,應(yīng)了解選擇加工方法時(shí)考慮的因素,選擇加工方法時(shí)經(jīng)常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者查表來確定,再根據(jù)實(shí)際情況或者通過工藝試驗(yàn)進(jìn)行修改。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)因素:1、工件材料的性質(zhì)。如淬火鋼的精加工要用磨削,有色金屬的精金加工為避免磨削時(shí)堵塞砂輪,要用高速精細(xì)車或者精細(xì)鏜。2、工件的外形和尺寸。如對(duì)于公差為IT7的孔采用鏜、鉸、拉、磨削等都可以。但是,箱體上的孔一般不宜采用拉或者磨削,而是常常選擇鏜孔(大孔時(shí))或者鉸孔(小孔時(shí))。3、生產(chǎn)類型及考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性問題。選擇加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批大量生產(chǎn)應(yīng)選用生產(chǎn)率高和質(zhì)量穩(wěn)定的加工方法。例如:平面和孔采用拉削加工,單件小批生產(chǎn)則采用刨削、銑削平面和鉆、擴(kuò)、鉸孔;又如為保證質(zhì)量可靠和穩(wěn)定,保證有高的成品率,在大批大量生產(chǎn)中采用超精加工加工比較精密零件,常常降級(jí)使用高精度加工方法。4、具體生產(chǎn)條件,應(yīng)充分利用現(xiàn)有設(shè)備和工藝手段。5、充分考慮新工藝、新技術(shù)的可能性,提高工藝水平。6.、特殊工藝要求,如表面紋路方向的要求,銑削和鏜削孔的紋路方向與拉削的紋路方向不同,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求選擇相應(yīng)的加工方法。本次工藝設(shè)計(jì)的加工面上面已經(jīng)初步分析過了,這里就需要加工的地方依次選擇相應(yīng)的加工方法:本零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、槽、螺紋孔得等,材料為42CrMoA,參考機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編)相關(guān)資料,其加工方法選擇如下:1內(nèi)孔∮60mm,為未注明公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定,其公差級(jí)按IT14,表面粗糙度為1.6μm,需要粗鏜,半精鏜;2外圓尺寸∮90、尺寸∮100、尺寸∮120、尺寸∮130都注明公差尺寸,及相應(yīng)的形位公差要求,且外圓面為設(shè)計(jì)安裝的基準(zhǔn),需要嚴(yán)格保證。需通過粗車、半精車、精車來保證光潔度1.6,其他兩處0.8處需外圓磨;3總長(zhǎng)尺寸225,為未注明公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定,其公差級(jí)按IT14,表面粗糙度為1.6μm,需要粗銑(粗車)、半精銑(半精車);4槽尺寸40寬深10總長(zhǎng)尺寸225,為未注明公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定,其公差級(jí)按IT14,表面粗糙度為1.6μm,需要粗銑、半精銑,;56-M12螺紋孔,12-M16螺紋孔,鉆-攻絲。4.3制訂工藝路線制訂工藝路線即是安排零件的加工工序,復(fù)雜零件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序。因此,在擬定工藝路線時(shí)要全面地把切削加工,熱處理和輔助工序三者一起加以考慮,現(xiàn)在分述如下:1、機(jī)械加工工序安排原則。先加工基準(zhǔn)面,選為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)安排在起始工序進(jìn)行加工。劃分工序階段,工件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),都應(yīng)劃分階段,一般可分為粗加工、半精加工和精加工三個(gè)階段。加工精度和表面質(zhì)量要求特別高時(shí),還可以增加光整加工和超精密加工。粗加工階段是從坯料上切除較多余量,所得的加工精度和表面質(zhì)量都比較低的加工過程。半精加工是在粗加工和精加工之間所進(jìn)行的切削加工過程。精加工是從工件上切除較少余量,所得精度和表面質(zhì)量都較高的加工過程。當(dāng)然上述的加工階段劃分并非所有的工件都應(yīng)如此,在應(yīng)用時(shí)應(yīng)該靈活掌握。而且,劃分加工階段是對(duì)整個(gè)工藝過程來說的,因而應(yīng)以工件的主要加工面來分析,不應(yīng)該以個(gè)別表面或者個(gè)別工序來判斷。對(duì)于箱體、支架、連桿等工件,應(yīng)該先加工平面后加工孔。這是因?yàn)槠矫娴妮喞秸?,安放和定位比較穩(wěn)定可靠,若先加工好平面,就能以平面定位加工孔,保證平面和孔的位置精度。次要表面的加工量都較少,加工比較方便。所以一般的機(jī)械加工的順序是:加工精基準(zhǔn)-粗加工主要面-精加工主要面-光整加工主要面-超精密加工主要面,次要表面的加工穿插在各個(gè)階段之間進(jìn)行。另外,熱處理是用于提高材料的力學(xué)性能、改善金屬的加工性能以及消除殘余應(yīng)力,制訂工藝時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)和工藝要求全面考慮,熱處理分為:1、最終熱處理,主要目的是提高力學(xué)性能,如調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳淬火、液體碳氮共滲和滲氮等都屬于最終熱處理,應(yīng)安排在精加工前后,變形較大的熱處理,如滲碳淬火應(yīng)安排在精加工磨削前進(jìn)行,以便在精加工磨削時(shí)糾正熱處理的變形,調(diào)質(zhì)處理也應(yīng)安排在精加工前進(jìn)行。變形量小的熱處理如滲氮等,應(yīng)安排在精加工后。表面裝飾性鍍層和發(fā)蘭處理一般安排在機(jī)械加工完畢后進(jìn)行。2、預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能,為最終熱處理做好準(zhǔn)備和消除殘余應(yīng)力,如正火、退火和時(shí)效處理等。它應(yīng)安排在粗加工前后和需要消除應(yīng)力處。放在粗加工前,可改善粗加工是材料的加工性能,并可減少車間之間的運(yùn)輸工作量;放在粗加工后,有利于粗加工殘余應(yīng)力的消除。調(diào)質(zhì)處理能得到組織均與細(xì)致的回火索氏體,有時(shí)也作為預(yù)備熱處理,常安排在粗加工之后。精度要求較高的精密絲杠和主軸等工件,常需要安排多次時(shí)效處理,以消除殘余應(yīng)力,減少變形。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下,考慮采用普通機(jī)床,配以專用夾具,多用通用刀具,萬能量具。部分采用專用刀具和專一量具。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。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后,制定以下這種工藝方案:方案:工序1:模鍛工序2:正火工序3:粗車軸尺寸端面(大頭),粗車尺寸∮130及∮120;調(diào)頭粗車軸尺寸端面(小頭),粗車尺寸∮120及∮100、∮90工序4:半精車、精車軸∮130及∮120及∮100、∮90工序5:鏜孔∮60工序6:精銑(大頭)端面及槽工序7:鉆,擴(kuò),攻絲6-M10工序8:調(diào)質(zhì)處理工序9:精磨尺寸∮120及∮100工序10:去毛刺、清洗工序11:終檢,入庫以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。5.確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸,設(shè)計(jì)毛坯圖因?yàn)榱慵殄懠招奶淄差惲慵槭謨?cè)標(biāo)準(zhǔn)(GB16826.5-1996套筒類鍛件機(jī)械加工余量與公差如附圖),這里按標(biāo)準(zhǔn)選取鍛件精度等級(jí)為F級(jí),具體數(shù)據(jù)如下:外圓的單邊加工余量留量為單邊5mm,本零件為下料方便將毛坯改為兩級(jí)臺(tái)階:即外圓尺寸∮130及∮120處按最大外徑單邊余量5mm設(shè)計(jì)為∮140,長(zhǎng)度方向上單邊尺寸留余量為4mm,共計(jì)本段長(zhǎng)度125mm;外圓尺寸∮100及∮90處按最大外徑單邊余量4.5mm設(shè)計(jì)為∮109,長(zhǎng)度方向上總長(zhǎng)為235mm,共計(jì)本段長(zhǎng)度110mm另外內(nèi)孔尺寸為考慮孔的加工精度,將余量也留至單邊4mm設(shè)計(jì)為∮52。具體毛坯形狀大小毛坯圖如以下附圖:6.工序設(shè)計(jì)6.1選擇加工設(shè)備和工藝裝備6.1.1選擇機(jī)床工序機(jī)械加工的第一道工序是粗車外圓,各個(gè)工序的工步數(shù)少,本著就繁化簡(jiǎn)及節(jié)約成本的原則;本零件外形尺寸不大,選擇臥式車床C620-1即可滿足本段加工的要求。工序機(jī)械加工的第二道工序是半精車外圓,選擇臥式車床C620-1即可滿足本段加工的要求。內(nèi)孔加工工序,考慮到端面的槽的加工,這里我們選擇臥式的鏜銑床既可以完成孔的加工也可以在不動(dòng)基準(zhǔn)的前提下完成端面兩處開槽的加工,選擇臥式鏜銑床T616即可滿足本段加工的要求。工序機(jī)械加工中的打底孔及鉸絲是螺紋孔的加工,而且孔都為小孔,我們選擇選擇常用的Z525型立式鉆床即可滿足需要。另外兩處需要磨削加工的軸面,考慮到零件外行尺寸不大和加工的經(jīng)濟(jì)性我們選擇常見的萬能外圓磨床M114W完成本工序。6.1.2選擇夾具除工序打孔使用按要求設(shè)計(jì)的專用夾具外,其他工序使用相應(yīng)的通用夾具即可。6.1.3選擇刀具在車床上加工時(shí)一般都選擇硬質(zhì)合金車刀。為了提高生差率和經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85、GB5343.2-85)粗加工使用YT5,半精加工使用YT15,精加工使用YT30.銑刀選用莫氏錐柄立銑刀(GB1113-81),選擇銑刀直徑d=40㎜的錐柄鍵槽銑刀。另外斜45°槽的圓角半徑為R8這里選擇d=16㎜的棒銑刀。鉆孔選擇ψ8㎜錐柄麻花鉆(GB1438-85),選用M10機(jī)用絲錐(GB3464-83),底面連接孔選用ψ4.9㎜錐柄麻花鉆(GB1438-85)選用M6機(jī)用絲錐(GB3464-83)。根據(jù)相關(guān)資料選擇PSA400×100×127A60L5B35,完成∮100及∮120兩處軸的磨削。6.1.4選擇量具本零件屬于大批生產(chǎn),但是外形規(guī)矩,且尺寸不大,方便測(cè)量,這里采用通用量具。選擇量具的方法有兩種:一種是按計(jì)量器具的不確定度選擇;另外是按照計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇。選擇時(shí),任選其一即可。孔的量具選擇為分度值為0.01㎜,50-125㎜內(nèi)徑千分尺;選擇測(cè)量范圍為0-100,分度值為0.01㎜的深度百分尺;選擇分度值為0.01㎜,0-150㎜游標(biāo)卡尺;根據(jù)測(cè)量表面的不同這里選擇外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺,游標(biāo)卡尺等工具。7.確定切削用量及基本時(shí)間切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定的方法是先確定切削深度,進(jìn)給量,再確定切削速度。7.1車外圓已知條件:加工材料42CrMoA,=1080MPa,鍛件,有外皮,工件尺寸——坯件D=140mm,車削后d=130mm,加工長(zhǎng)度125mm;分析:由于工件是鍛造毛坯,加工余量達(dá)5mm,而加工要求又較高1.6μm,故分兩次走刀,粗車加工余量取4mm,半精車加工余量取為1mm。機(jī)床為臥式車床C620-1,工件裝夾在三抓自定心卡盤。選擇刀具選擇直頭焊接式外圓車刀。根據(jù)表1.1由于C620-1車床中心高200mm,選擇刀桿尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度4.5mm。根據(jù)表1.2,粗車帶外皮的鍛件毛坯,可選擇YT15牌硬質(zhì)合金。車刀幾何形狀根據(jù)表1.3,選擇卷屑槽帶倒棱前刀面,=60°,=10°,=6°,=10°,選擇切削用量確定切削深度由于粗加工余量?jī)H為4mm,可以在一次走刀內(nèi)切完,故=(D-d)/2=4mm確定進(jìn)給量f根據(jù)表1.4,在粗車鋼料、刀桿尺寸為16mm×25mm,=3-5mm以及工件直徑在60-100mm時(shí),f=0.4-0.7mm/r按C620-1車床說明書選擇f=0.5mm/r確定的進(jìn)給量尚需滿足車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)。根據(jù)C620-1車床說明書,其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N根據(jù)表1.21,當(dāng)鋼的強(qiáng)度,=980-1110MPa,≤4mm,f≤0.75mm/r,=45°,=65m/min時(shí),進(jìn)給力為=2600N切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.11(見表1.29-2),故實(shí)際進(jìn)給力為=2600×1.11=2886N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選f=0.5mm/r的進(jìn)給量可用。選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命根據(jù)表1.9,車刀后刀面最大磨損量為1mm,車刀壽命T=60min.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可以直接由表查出。根據(jù)表1.10,當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工=980-1110MPa,≤7mm,f≤0.54mm/r,=109m/min,切削速度的修正系數(shù)為=0.65、=0.92、=0.8、=1.0、=1.0、(均見表1.28),故=109×0.65×0.92×0.8×1×1=52.1m/minn=118.45r/min根據(jù)C620-1車床說明書,選擇n=120r/min,則實(shí)際切削速度=πDn=52.8m/min5校驗(yàn)機(jī)床功率:由表1.24當(dāng)=>970MPa,≤4mm,f≤0.5mm/r,≤57m/min,=3.4Kw,根據(jù)C620-1機(jī)床參數(shù),當(dāng)車床在120r/min工作時(shí),主軸允許的功率為5.9Kw,故選擇的切削量可用,最后決定的切削用量為=4mm,f=0.5mm/r,n=120r/min,=52.8m/min其中,半精車、精車時(shí)切削深度變小,這里就不再重復(fù)計(jì)算;6計(jì)算切削工時(shí)t=式中:工序1、粗車大頭端L=123mm,L=5mm,L=5所以t=2.2min粗車小頭端L=108mm,L=5mm,L=5所以t=1.96min工序2、半精車、精車大頭端∮132-∮130L=123mm,L=5mm,L=5所以2t=4.4min車端面L=39mm,L=5mm,L=5所以t=0.8min半精車、精車小頭端L=108mm,L=5mm,L=5所以t=1.96min計(jì)算方法如上,這里不再贅述,全部計(jì)算時(shí)間見:加工工序卡片;7.2鏜孔確定粗鏜孔∮52-∮58的切削用量,選擇刀具為YT15硬質(zhì)合金、直徑為∮58的圓形鏜刀。(1)、確定切削深度=(58-52)÷2=3mm(2)、確定進(jìn)給量f根據(jù)表1.5當(dāng)粗鏜鋼料,鏜孔直徑于50-150mm、切削深度=3mm、鏜刀伸出長(zhǎng)度L<10d時(shí),f=0.4-0.6mm/r,(3)、確定切削速度V按公式V=(m/min)其中:=291、m=0.2、=0.15、=0.2、T=60min、=0.9×0.8×0.65=0.468則V==78m/minn==428r/min按機(jī)床T616主軸轉(zhuǎn)速表選擇轉(zhuǎn)速370,則實(shí)際切削速度V=67.4m/min。半精鏜、精鏜時(shí)切削深度變小,這里不再驗(yàn)證。7.3銑槽加工條件工件材料:42CrMoA,鍛造。加工要求:銑槽40深10mm,表面粗糙度值R為1.6。鏜銑床:T616銑刀:選擇d=40硬質(zhì)合金錐柄鍵槽銑刀,切削速度:參照有關(guān)手冊(cè),確定v=15m/min=477.7r/min采用T616臥式鏜銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《工藝手冊(cè)》表4.2-39)取=550r/min故實(shí)際切削速度為:當(dāng)時(shí),工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為查機(jī)床說明書,剛好有故這里選擇。計(jì)算切削工時(shí):t=,L=200mm,L=5mm,L=5所以3t=3.6min加工斜槽時(shí),計(jì)算方法如上,這里不再贅述,全部計(jì)算時(shí)間見:加工工序卡片;鉆孔攻絲本工序?yàn)殂@孔及攻絲,刀具選用高度剛復(fù)合鉆頭,使用切削液。鉆孔6-Φ8,因?yàn)榭讖胶蜕疃榷己苄?,這里選擇手動(dòng)進(jìn)給,選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度選擇最大磨損量為0.8mm;耐用度為T=15min確定切削速度V假定進(jìn)給量f=0.35mm/r,則v=17m/min所以n==676r/min按機(jī)床選取實(shí)際切削速度切削工時(shí),,則:= 鉆孔2-Φ4,計(jì)算方法如上,工時(shí)見加工工序表;8.夾具設(shè)計(jì)8.1設(shè)計(jì)夾具的目的在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中,使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來固定加工對(duì)象,使之占有正確位置,接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具,機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上,使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置,并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面:較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度,因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí),工件相對(duì)機(jī)床(刀具)的位置由夾具來保證,基本不受工人技術(shù)水平的影響,因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度;提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,因?yàn)椴捎脢A具后,工件不需要?jiǎng)澗€找正,裝夾也方便迅速,顯著地減少了輔助時(shí)間,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率;擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,因?yàn)槭褂脤S脢A具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,例如,在在車床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后,就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工;改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全,因?yàn)槭褂脤S脵C(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求,保證安全。8.2夾具的分類(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,車床上的三爪卡盤和四爪卡盤、頂尖和雞心夾頭;銑床上的平口鉗、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等。它們有很大的通用性,無需調(diào)整或稍加調(diào)整就可以用于裝夾不同的工件。這類夾具一般已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。由專業(yè)工廠生產(chǎn),作為機(jī)床附件供應(yīng)給用戶。(2)專用夾具專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而專門設(shè)計(jì)的夾具,具有結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便等優(yōu)點(diǎn)。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)和制造,適用于產(chǎn)品固定且批量較大的生產(chǎn)中。(3)組合夾具組合夾具是在機(jī)床夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上,由一整套預(yù)先制造好的,具有各種不同形狀、不同規(guī)格尺寸的標(biāo)準(zhǔn)元件和合件,按照組合化的原理,針對(duì)工件的加工要求組裝成各種專用夾具。夾具使用完畢后,可以拆卸,留待組裝新夾具時(shí)使用。組合夾具的應(yīng)用范圍十分廣泛。它最適合于品種多、產(chǎn)品變化快、新產(chǎn)品試制和單件小批生產(chǎn)等場(chǎng)合,在批量生產(chǎn)中也可利用組合夾具代替臨時(shí)短缺的專用夾具,以滿足生產(chǎn)要求。用組合夾具元件可以組裝成各類機(jī)床夾具。數(shù)控機(jī)床和柔性制造單元的出現(xiàn),更加推動(dòng)了組合夾具技術(shù)的進(jìn)步,擴(kuò)大了組合夾具的應(yīng)用范圍。組合夾具具有以下特點(diǎn):組合夾具元件可供多次使用,但其一旦組裝成某個(gè)夾具后,該夾具結(jié)構(gòu)仍屬專用性,只能一次使用。當(dāng)變換加工對(duì)象時(shí),一般仍需全部拆開,重新組裝成新夾具結(jié)構(gòu),以滿足新工件的加工要求。和專用夾具不一樣,組合夾具的最終精度,是靠各組成元件的精度,直接組合來保證的,不允許進(jìn)行任何補(bǔ)充加工,否則無法保證元件的互換性。由于組合夾具是由各標(biāo)準(zhǔn)元件組合起來的,因此剛性較差,尤其是元件連接的結(jié)合面接觸剛度,對(duì)加工精度影響較大。一般組合夾具的外形尺寸較大,不及專用夾具那樣緊湊。這種夾具不受生產(chǎn)類型的限制,可以隨時(shí)組裝,以應(yīng)生產(chǎn)之急。(4)拼裝夾具拼裝夾具是指按某一工件的某道工序的加工要求,由標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的夾具元件,直接按專用夾具的裝配方法(銷釘定位、螺栓緊固)裝配成的專用夾具。采用拼裝夾具大大縮短了專用夾具的設(shè)計(jì)與制造周期,而且當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)原來夾具的大部分元件仍可拆下重新使用,適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。(5)通用可調(diào)夾具通用可調(diào)夾具是指根據(jù)不同尺寸或種類的工件,調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件而形成的專用夾具。加工對(duì)象不很確定,通用范圍較大,適用于多品種、小批量生產(chǎn)中。(6)成組夾具成組夾具是指專為加工成組工藝中某一組零件而設(shè)計(jì)的可調(diào)夾具。加工對(duì)象明確,只需調(diào)整或更換個(gè)別定位元件或夾緊元件便可使用,調(diào)整范圍只限于本零件組被的工件,適用于成組加工。通用可調(diào)夾具和成組夾具都是一種比較先進(jìn)的、繼承性好的新型夾具。采用這兩種夾具可大大減少專用夾具數(shù)量,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本,加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代,并可有效地促進(jìn)并實(shí)現(xiàn)機(jī)床夾具標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。通用可調(diào)夾具與成組夾具的區(qū)別在于:前者的加工對(duì)象不很確定,其更換調(diào)整部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),往往具有較大的適應(yīng)性,通用范圍大;而成組夾具則是為成組加工工藝中一組零件而專門設(shè)計(jì)的,加工對(duì)象十分明確,可調(diào)范圍也只限于本組內(nèi)的零件,因此后者亦稱為專用可調(diào)夾具。8.3專用夾具的組成(1)定位裝置這種裝置包括定位元件及其組合,其作用是確定工件在夾具中的位置,即通過它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置,如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷等。(2)夾緊裝置它的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移,同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu),包括夾緊元件(如夾爪、壓板等),增力及傳動(dòng)裝置(如杠桿、螺紋傳動(dòng)副、斜楔、凸輪等)以及動(dòng)力裝置(如氣缸、油缸)等。(3)對(duì)刀—引導(dǎo)裝置它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置,或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工,如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。(4)其他元件及裝置如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置,如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。(5)夾具體用于連接夾具各元件及裝置,使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件,并與機(jī)床有關(guān)部位連接,以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。8.4典型的定位元件工件以平面定位:工件以平面作為定位基面,是最常見的定位方式之一。如箱體、床身、機(jī)座、支架等類零件的加工中,較多采用了平面定位。工件以平面定位時(shí)常用的定位元件如下所述。A主要支承:它主要用來限制工件的自由度,起定位作用。1)固定支承,有支承釘和支承板兩種形式,在使用過程中他們都是固定不動(dòng)的。當(dāng)工件以粗糙不平的粗基準(zhǔn)定位時(shí),采用球頭支承釘。齒紋頭支承釘用在工件的側(cè)面,它能增大摩擦因數(shù),防止工件滑動(dòng)。當(dāng)工件以加工過的平面定位時(shí),可采用平頭支承釘或支承板。為保證各固定支承的定位表面嚴(yán)格共面,裝配后,需將其工作表面一次磨平。支承釘與夾具體孔的配合采用H7/r6或H7/n6,當(dāng)支承需要經(jīng)常更換時(shí),應(yīng)加襯套。襯套外徑與夾具體孔的配合一般采用H7/n6或者H7/r6,襯套內(nèi)徑與支承釘?shù)呐浜线x用H7/s6??烧{(diào)支承,是指支承釘?shù)母叨瓤梢哉{(diào)節(jié)。調(diào)整時(shí)要先松后調(diào),調(diào)好后用防松螺母鎖緊??烧{(diào)支承主要用于工件以粗基準(zhǔn)面定位、或者定位基面的形狀復(fù)雜(如成型面、臺(tái)階面等),以及各批毛坯的尺寸、形狀變化較大時(shí)的情況。可調(diào)支承在一批工件加工前調(diào)整一次。在同一批工件加工中,它的作用同固定支承相同。自位支承(浮動(dòng)支承)在工件定位過程中,它能自動(dòng)地調(diào)整位置,其特點(diǎn)是:支承點(diǎn)的位置能隨著工件定位基面的不同而自動(dòng)調(diào)節(jié),定位基面壓下其中一點(diǎn),其余點(diǎn)便上升,甚至各點(diǎn)都與工件接觸。接觸點(diǎn)數(shù)的增加,提高了工件的裝夾剛度和穩(wěn)定性,但其作用仍相當(dāng)于一個(gè)固定支承,只限制工件一個(gè)自由度。B輔助支承輔助支承用來提高工件的剛度和穩(wěn)定性,不起定位作用。輔助支承的工作特點(diǎn)是:待工件定位夾緊后,再調(diào)整支承釘?shù)母叨?,使其與工件的有關(guān)表面接觸并鎖緊。每安裝一個(gè)工件就調(diào)整一次輔助支承。另外,輔助支承還可以起預(yù)定位的作用。常見的輔助支承有:螺旋式輔助支承、自位式輔助支承和推引式輔助支承。工件以圓孔定位:工件以圓孔表面作為定位基面時(shí),常用以下定位元件:圓柱銷(定位銷)當(dāng)工件孔徑較小時(shí)(D=3-10mm),為增加定位銷剛度,避免銷子因受撞擊而折斷,或熱處理時(shí)淬裂,通常把根部倒成圓角。這時(shí)夾具體上應(yīng)有沉孔,使定位銷的圓角部分沉入孔內(nèi)而不會(huì)妨礙定位。大批大量生產(chǎn)時(shí),可以采用帶襯套的結(jié)構(gòu)形式。為了便于工件裝入,定位銷的頭部應(yīng)有15度的倒角。定位銷的工作部分直徑可按g5、g6、f6、f7制造,定位銷和夾具體的配合可用H7/r6、H7/n6,襯套與夾具體選用過渡配合H7/n6,其內(nèi)徑和定位銷為間隙配合H7/h6、H7/h5。2)圓柱心軸其定位部分直徑按h6、g6或f6制造,裝卸工件方便,但定心精度不高。為了減少因配合間隙而造成的工件的傾斜,工件常以孔和端面聯(lián)合定位,因而要求工件定位孔和端面有較高的垂直度,最好能在一次裝夾中加工出來。使用開口墊圈可實(shí)現(xiàn)快速裝卸工件,開口墊圈的兩端面應(yīng)互相平行。當(dāng)工件內(nèi)孔和端面垂直度誤差很大時(shí),因采用球面墊圈。3)圓錐銷限制了X、Y、Z三個(gè)自由度。4)圓錐心軸(小錐度心軸)這種定位方式的定心精度較高,不用另設(shè)夾緊裝置,但工件的軸向定位誤差較大,傳遞的扭矩較小,適用于工件定位孔不低于IT7的精車和磨削加工,不能加工端面。工件以外圓柱面定位:工件以外圓柱面定位時(shí),常用以下元件:V形塊它有固定式和活動(dòng)式兩種。固定式V形塊在夾具體上的裝配,一般用兩個(gè)定位銷和2-4個(gè)螺釘連接,活動(dòng)式V形塊除限制工件一個(gè)移動(dòng)自由度外,還兼有夾緊作用。它定位最大的優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)中性好,它可使一批工件的定位基準(zhǔn)軸線對(duì)中在V形塊兩斜面的對(duì)稱平面上,而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響。V形塊定位的另一個(gè)特點(diǎn)是無論定位基準(zhǔn)是否經(jīng)過加工,是完整的圓柱面還是局部圓弧面,都可采用V形塊定位。因此,V形塊是用得最多的定位元件。定位套它用來限制沿軸向的自由度,常與端面聯(lián)合定位。用端面作為主要定位面時(shí),應(yīng)控制套的長(zhǎng)度,以免夾緊時(shí)工件產(chǎn)生不允許的變形。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制造,但定心精度不高,一般適用于精基準(zhǔn)定位。半圓套這種定位方式主要用于大型軸類零件及不便于軸向裝夾的零件。定位基面的精度不低于IT8-IT9,半圓的最小內(nèi)徑取工件定位基面的最大直徑。8.5夾具中的夾緊機(jī)構(gòu)夾具中的夾緊裝置一般由動(dòng)力源和夾緊機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分組成。動(dòng)力源是產(chǎn)生原始作用力的部分,如用人的體力對(duì)工件進(jìn)行夾緊,稱為手動(dòng)夾緊;若采用氣動(dòng),液動(dòng),電動(dòng)以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)等動(dòng)力裝置來代替人力進(jìn)行夾緊,則稱為機(jī)動(dòng)夾緊。夾緊機(jī)構(gòu)是接受和傳遞原始作用力,使其變?yōu)閵A緊力并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分,包括中間傳遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。中間傳遞力機(jī)構(gòu)把來自人力或者動(dòng)力裝置的力傳給夾緊元件,再由夾緊元件直接與工件受壓面接觸,最終完成夾緊任務(wù)。在夾緊的組成中可以看出,不論采用任何動(dòng)力源(手動(dòng)或者機(jī)動(dòng)),外加的原始作用力要轉(zhuǎn)化為夾緊力,都必須通過夾緊機(jī)構(gòu)。夾具中常用的夾緊機(jī)構(gòu)有斜碶夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)、圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)、鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)、定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)以及聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)等。(1)斜碶夾緊機(jī)構(gòu):斜碶夾緊機(jī)構(gòu)是夾緊機(jī)構(gòu)中最基本的形式之一,螺旋夾緊機(jī)構(gòu),圓偏心夾緊機(jī)構(gòu),定心對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)等均是斜碶夾緊機(jī)構(gòu)的變形,由于手動(dòng)的斜碶夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊工件時(shí)既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,效率很低,故實(shí)際上多在機(jī)動(dòng)夾緊裝置中采用。(2)螺旋夾緊機(jī)構(gòu):利用螺桿直接夾緊工件,或者與其他元件組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件,是應(yīng)用較廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu),由于螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易制造,夾緊可靠,擴(kuò)力比較大和夾緊行程不受限制等特點(diǎn),所以在手動(dòng)夾緊裝置中被廣泛使用,在夾具中除采用螺桿直接夾緊工件外,經(jīng)常采用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。(3)圓偏心夾緊機(jī)構(gòu):由于偏心圓的夾緊力小,自鎖性能又不是很好,故只使用于切削負(fù)荷不大而且無很大震動(dòng)的場(chǎng)合,為滿足自鎖條件,其夾緊行程也相應(yīng)受到限制,用與夾緊行程較小的場(chǎng)合。(4)鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu):因鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,擴(kuò)力比較大,適用于多點(diǎn)或多件夾緊,在氣動(dòng)或者液動(dòng)夾具中廣泛應(yīng)用。(5)定心、對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu):定心,對(duì)中夾緊機(jī)構(gòu)是一種特殊的夾緊機(jī)構(gòu),工件在其上同時(shí)實(shí)現(xiàn)定位和夾緊。(6)聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu):工件裝夾所使用的夾具,有的需要同時(shí)有幾個(gè)點(diǎn)對(duì)工作的工件進(jìn)行夾緊,而有的則需要同時(shí)夾緊幾個(gè)工件,為了提高效率,減少裝夾時(shí)間,可采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。8.6夾具的發(fā)展趨勢(shì)夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。
1)高精度隨著機(jī)床加工精度的提高,為了降低定位誤差,提高加工精度,對(duì)夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm,夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm,平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái),其等高誤差為±0.03mm;精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi);夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm;瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2~5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí),世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然,為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性,夾具有不同的型號(hào),以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。2)高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間,各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具,加緊和松開工件只用1~2秒,夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間,瑞典3R夾具僅用1分鐘,即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng),1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上,球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具,起到縮短停機(jī)時(shí)間,提高生產(chǎn)效率的作用。3)模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件,快速組裝成各種夾具,已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí),節(jié)材、節(jié)能,體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ),應(yīng)用CAD技術(shù),可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫,進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì),為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程,既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案,又能積累使用經(jīng)驗(yàn),了解市場(chǎng)需求,不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作,正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái),爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。4)通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng),一次性投資比較大,只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,收回投資快,才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具,僅用品種、規(guī)格很少的配套元件,即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng),使得夾具的通用性好,元件少而精,配套的費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。專家們建議組合夾具行業(yè)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度,加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國外夾具廠商聯(lián)系,爭(zhēng)取合資與合作,引進(jìn)技術(shù),這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。8.7設(shè)計(jì)說明本次的夾具設(shè)計(jì),基于以上原理,選擇并作了鉆6-∮8孔的鉆床夾具。通過中心定位,在鉆套的導(dǎo)引下完成鉆孔,利用已經(jīng)加工過的轉(zhuǎn)盤軸的平槽定位,保證6孔的位置度,從而保證本工序的完成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便。夾具中通過心軸定位,V行面夾緊,安全可靠,方便實(shí)用。結(jié)論通過這次系列的設(shè)計(jì)工作,不僅讓我們更好的復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的各門知識(shí),而且牢固地鞏固了所學(xué)知識(shí),而且在以前所學(xué)的基礎(chǔ)上也有了更深的提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)也使得我學(xué)到了以前書本上學(xué)不到的知識(shí),更加豐富了我的頭腦,開闊了我的視野,為我以后更好地走上工作崗位提供了豐富的人生資料,同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中,也大大鍛煉和提高了我的分析問題和解決問題的能力,也在一定程度上提高了我的動(dòng)手能力。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然結(jié)束了,但在我看來,人生的設(shè)計(jì)還正在進(jìn)行,它將指導(dǎo)我在以后的人生道路上更好地前進(jìn)??偟膩碚f,本課題比較理想的達(dá)到了預(yù)期的目的,但還有一些不足的地方,像軟件的一些應(yīng)用還存在缺陷,對(duì)新學(xué)習(xí)的內(nèi)容認(rèn)識(shí)還比較膚淺,只到達(dá)了應(yīng)用的層次,還沒上升到研究的層次等。這些都要求我在今后還要繼續(xù)虛心、努力的學(xué)習(xí)和鉆研。致謝遠(yuǎn)程的學(xué)習(xí)生涯,將隨著畢業(yè)論文的結(jié)束畫上圓滿的句號(hào),在這段時(shí)間里,在所有老師的細(xì)心教育和自己的刻苦努力下,我學(xué)到了很多很實(shí)用的知識(shí),更重要的是,我學(xué)到不僅僅是書本上的知識(shí),更是一種學(xué)習(xí)的能力,相信這一定可以幫助自己在今后的工作中起到積極的作用。在這次畢業(yè)論文中,給予我?guī)椭畲鬅o疑就是我的指導(dǎo)老師。雖然老師工作繁忙,但卻對(duì)我的悉心指導(dǎo)卻絲毫沒有怠懈,郵件交流非常頻繁,并利用因特網(wǎng)及時(shí)進(jìn)行護(hù)動(dòng)交流,給予我很大的發(fā)展空間,不斷拓展自己的思維,培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、處理問題的能力。在這次論文中,真的感覺學(xué)到了很多很多知識(shí),在此表示我衷心的感謝。最后,再次感謝所有在這次論文中給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)。也再次致敬,陌生而熟悉的遠(yuǎn)程學(xué)院。參考文獻(xiàn)1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》第2版肖繼德陳寧平主編機(jī)械工業(yè)出版社2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》孫麗媛主編冶金工業(yè)出版社3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》周昌治、楊忠鑒等重慶大學(xué)出版社4.《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》李益民主編機(jī)械工業(yè)出版社5.《工藝師手冊(cè)》楊叔子主編機(jī)械工業(yè)出版社6.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》王光斗、王春福主編上??萍汲霭嫔?.《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)》南京市機(jī)械研究所主編機(jī)械工業(yè)出版社8.《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》鄒慧君主編機(jī)械工業(yè)出版社9.《金屬切削手冊(cè)》第三版上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)上??茖W(xué)技術(shù)出版社10.《幾何量公差與檢測(cè)》第五版甘永立主編上??茖W(xué)技術(shù)出版社11.《機(jī)械制造工藝水學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》(教材)12.《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》13.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》,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基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC(8)05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究HYPE
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