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支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计.doc

支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计

晨辞叶
2018-12-26 0人钱柜777手机版登陆 0 0 0 暂无简介 举报

简介:本文档为《支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计doc》,可适用于工程科技领域

支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计作者:陈野摘要:随着机械制造业的不断发展社会对生产率的要求也越来越高因此大批量生产成为时代的需求而组合机床就可以满足这一需求我们有必要来研究他。另外支架是主要起支撑作用的构架承受较大的力也有定位作用使零件之间保持正确的位置。因此支架加工质量直接影响零件加工的精度性能我们有必要对其进行研究。机械制造毕业设计涉及的内容比较多它是基础课、技术基础课以及专业课的综合是学完机械制造技术基础(含机床夹具设计)和全部专业课并进行了实训的基础上进行的是我们对所有课程的一次深入的综合性的总钱柜娱乐手机登录也是一次理论联系实际的训练因此它在我们三年大学生活中占有重要的地位。本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论并结合生产实践中学到的技能知识独立地分析和解决工艺问题初步具备设计一个中等复杂程度零件(支架)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法拟定夹具设计方案完成夹具结构设计的能力也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。关键字:机械制造毕业设计零件、对零件进行工艺分析并画零件图支架的作用及结构特点支架是起支撑作用的构架承受较大的力也具有定位作用使零件之间保持正确的位置。在支架高mm处两个Rmm宽mm的凸出部位之间相隔mm其中一个上有螺纹孔另一个上有通孔则此处构造比较复杂且在支架高mm处有mm宽的一个缺口这两部分刚度比较低。中间有Фmm的孔属于套类结构伸出部分为一平台上有螺纹盲孔在端部有倾斜°的凸出部分起定位作用此处应力教集中强度要好。在平台下面有增强其硬度的肋板。两个Rmm凸出mm宽mm高处缺口及Rmm凸出部分为复杂结构其加工存在一定的难度要求较高防止其损坏需要对其进行必要的热处理。零件的工艺分析主要加工表面Фmm中心孔及两端倒角上、下端面M↓螺纹盲孔右端部倾斜°凸出部分中间孔Фmm左端两个凸出部分外侧面及其中间M螺纹孔和Ф孔。()选用灰铸铁HT硬度~HB负荷低磨损无关重要变形很小经过正火处理。灰铸铁件的牌号和应用范围如表所示。()未标注圆角半径为Rmm。()加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷并应清理清洁。()所有加工表面应光洁不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金属夹杂物。()上下表面应与中心孔轴线保持一定的垂直度mm和平面度mm中心孔内表面表面粗糙度Ra≤μm左端两个凸出部分外表面Ra≤μm右端部倾斜°凸出部分中间孔内表面Ra≤μm为较高精度且Φ。()在加工之前进行人工时效热处理对毛坯预备性热处理为降低零件硬度在精加工阶段的磨削加工前进行淬火处理淬火后工件硬度提高且易变形。表灰铸铁件的牌号和应用范围牌号硬度HB应用范围工作条件用途举例HT≤()负荷极低()磨损无关重要()变形很小盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架、坐板、重锤等形状简单、不重要的零件这些铸件通常不经试验即被采用一般不需要加工或者只需经过简单的机械加工。HT~()承受中等载荷的零件()摩擦面间的压力≤KPa()一般机械制造中的铸件如支柱、坐板、齿轮箱、刀架、轴承座、轴承滑座、工作台齿面不加工的齿轮和链轮汽车、拖拉机的进气管排气管、液压泵进油管等()薄壁(重量不大)零件工作压力不大的管子配件以及壁厚≤mm的耐磨轴套等()圆周速度为~ms的带轮以及其他符合左列工作条件的零件。HT~()承受较大负荷的零件()摩擦面间的压力>KPa(大于t的大型铸件>Kpa)或需经表面淬火的零件()要求保持气密性以及韧性的零件()一般机械制造中较为中重要的铸件如气缸、齿轮、链轮、棘轮、衬套、金属切削机床床身、飞轮等()汽车、拖拉机的汽缸体、汽缸盖、活塞、制动毂、联轴器盘、飞轮、离合器外壳、分离器本体、左右半轴壳等()承受KPa以下中等压力的液压缸、泵体、阀体等()汽油机和柴油机的活塞环()圆周速度为~ms的带轮以及其他符合左列工作条件的零件。HT~支架的零件图见图纸所示。二、选择毛坯的制造方式并绘制毛坯简图选择毛坯的制造方式该零件加工要求高加工面数量多并且种类繁多有车、磨端面钻孔、扩孔、攻螺纹、车倒角、钻斜孔等位置、形状、尺寸精度都各有要求。支架材料为灰铸铁HT硬度为~HB承受中等载荷的零件摩擦面间的压力≤KPa,用于一般机械制造薄壁(重量不大)零件工作压力不大的管子配件以及壁厚≤mm的耐磨轴套等和圆周速度为~ms的带轮以及其他符合表中条件的零件。毛坯种类的确定是与零件的结构形状、尺寸大小、材料的力学性能和零件的生产类型直接相关的另外还和毛坯的具体生产条件相关。铸件:包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂尺寸可以相当大且吸振性能好但铸件的力学性能差。生产纲领为大批量生产采用精度和生产率高的毛坯制造方法如金属型铸造可以使毛坯的形状接近于零件的形状因此可以减少切削加工用量从而提高材料的利用率降低了机械加工成本。金属型铸造就是将熔融的金属浇注到金属模具中依靠金属自重充满金属模具型腔而获得的铸件这种铸件比砂型铸造铸件精度高表面质量和力学性能好生产效率也高但需要专用的金属型腔模适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件综合上述生产此支架零件选择金属型铸造铸件的方式。确定毛坯的形状、大小()毛坯的特点如表所示:毛坯的特点及应用范围制造精度加工余量原材料工件尺寸工件形状适用生产类型生产成本IT~大铸铁、铸铜为主各种尺寸复杂各种生产较低()铸件尺寸公差如表所示:(μm)铸件基本尺寸公差等级大于至()铸件的机械加工余量如表所示:(mm)尺寸公差等级CT加工余量等级MAFGHJ基本尺寸加工余量数值大于至()铸造孔的最小尺寸,如表所示:(mm)铸造方法合金种类一般最小孔径特殊最小孔径金属及砂型铸造全部~()机械加工余量工序尺寸确定由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有误差因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量实际上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。铸件的机械加工余量见毛坯的制造表所示尺寸公差等级为加工余量等级MA为G则可选取毛坯的加工余量有mm和mm两种数值及其他分析确定毛坯的基本尺寸画出毛坯简图如图所示:图三、制订零件的机械加工工艺路线由于零件是大批量生产它的主要工艺特征是广泛采用专用机床、专用夹具及专用刀具、量具机床按工艺路线排列组织流水生产。为减轻工人的劳动强度留有进一步提高生产率的可能该支架在工艺设计上采用了组合机床的流水线加工方式。确定零件各孔、平面的加工方式()孔的加工方式如表所示:表孔的加工方案序号加工方案经济加工精度等级(IT)加工表面粗糙度Raμm适用范围钻~加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯也可用于加工非铁金属(但粗糙度稍高)孔径<mm。钻铰~~钻粗铰精铰~~钻扩~加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯也可用于加工非铁金属(但粗糙度稍高)孔径>mm。钻扩铰~~钻扩粗铰精铰~钻扩机铰手铰~~钻(扩)拉(或推)~~大批量生产的中、小零件的通孔由表可以确定支架零件各孔的加工方案如下:A、加工孔Φ要求内表面粗糙度Ra≤μm则选择钻扩粗铰精铰的加工方式B、加工Φ要求内表面Ra≤μm选择钻铰的加工方式C、加工Φ要求内表面Ra≤μm选择钻粗铰精铰的加工方式。()平面的加工方式如表所示:表平面的加工方案序号加工方案经济加工精度等级(IT)加工表面粗糙度Raμm适用范围粗车半精车~~端面粗车半精车精车~~粗车半精车磨削~~粗刨(或粗铣)精刨(或精铣)~~一般加工不淬硬的平面(端铣表面粗糙度可较低)粗刨(或粗铣)精刨(或精铣)刮研~~精度要求较高的不淬硬平面批量较大时宜采用宽刃精刨方案粗刨(或粗铣)精刨(或精铣)宽刃精刨~~由表可以确定支架零件各面的加工方案如下:分析零件的各部分技术要求四处平面加工精度要求都在表面粗糙度Ra≤~μm之间结合零件形状尺寸选择粗铣精铣的加工方式。()机械加工的安排原则对于形状复杂、尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯应首先安排划线工序为精基准加工提供找正基准按“先基面后其他”的顺序首先加工精基准面在重要表面加工前应对精基准进行修正按“先主后次、先粗后精”的顺序对精度要求较高的各主要表面进行精加工、半精加工和精加工对于主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工一般情况主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行对于易出现废品的工序精加工和光整加工可适当提前。定位基准的选择工件在机床上用夹具进行夹紧加工时用来决定工件相对于刀具的位置的工件上的这些表面称为定位基准定位基准分为粗基准和精基准。、粗基准的选择粗基准的选择要重点考虑如何保证各个加工表面都能分配到合理的加工余量保证加工面与非加工面的位置、尺寸精度还同时要为后续工序提供可靠的精基准。按照有关粗基准的选取原则(即当零件有非加工表面时应以这些非加工表面作粗基准若零件有若干个非加工表面时则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准):①加工D面时选取Φ外表面外圆为粗基准利用V型块和一紧固螺钉以Φ外圆定位夹紧以限制四个自由度再以C面为次要粗基准限制一个自由度共限制五个自由度可以满足加工要求②加工M和Φ以R非加工表面外圆为粗基准③加工Φ以R非加工表面外圆为粗基准。、精基准的选择选择精基准时重点考虑的是减少工件的定位误差保证零件的加工精度和加工表面之间的位置精度同时也要考虑零件的装夹方便、可靠、准确。结合零件形状尺寸大小、装夹定位取D面为精基准较好定位且定位基准与设计基准重合。制订工艺路线拟定工艺路线的出发点是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到保证。工艺路线的拟定一般需要做两个方面的工作:一是根据生产纲领确定加工工序和工艺内容依据工序的集中和分散程度来划分工艺二是选择工艺基准即主要选择定位基准和检验基准。在生产纲领已确定为批量生产的条件下可以考虑采用万能机床组合机床和专用夹具并尽量采用工序集中的原则通过减少工件安装的数量来提高生产率。除此之外还应尽量考虑经济精度以便使生产成本尽量下降。根据以上原则及前文分析拟定如下工艺路线:工序铸坯(铸造)工序热处理(人工时效降低硬度)工序以所选基准划C、D、E面加工线工序粗铣精铣D面工序粗铣精铣C、E面工序钻M↓螺纹底孔工序攻螺纹M↓工序粗铣精铣F面工序钻M螺纹底孔工序攻螺纹M工序粗铣精铣G面工序钻铰Ф工序钻扩粗铰精铰Φ工序倒角Φ孔C端面处工序倒角Φ孔D端面处工序钻粗铰精铰Φ工序热处理淬火提高硬度~HB工序去毛刺工序终检工序入库分析:为了提高效率尽量减少零件的装夹定位如同一平面上孔加工在一次装夹就完成加工要求使工序集中节约时间提高了生产率按机械加工安排原则合理的拟定工艺路线。选择各工序机床及工、夹具刀具加工余量及工序间尺寸与公差的确定()工序工件固定在平台上用划线尺划线找正()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具采用高速钢镶齿三面刃铣刀Фmm量具卡板。D面有mm加工余量粗铣mm留mm余量精铣保证平面度mm()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具采用高速钢镶齿三面刃铣刀Фmm量具卡板。C、E面有mm加工余量粗铣mm留mm余量精铣相对A基准保证其垂直度度mm()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具。①Ф麻花钻螺旋角β=°顶角Kγ=°后角α。=°横刃斜角ψ=~°钻孔深度mmФ盲孔M螺纹底孔量具卡尺②攻螺纹丝锥M×螺纹量规攻螺纹机SA()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具采用高速钢镶齿三面刃铣刀Фmm量具卡板。F面有mm加工余量粗铣mm留mm余量精铣相对于B面保证平行度mm()①工序选择XA万能升降台铣床专用夹具Ф扩孔钻(直柄扩孔钻)扩钻通孔ФM螺纹底孔量具卡尺②攻螺纹丝锥M×螺纹量规攻螺纹机SA()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具采用高速钢镶齿三面刃铣刀Фmm量具卡板。G面有mm加工余量粗铣mm留mm余量精铣相对于B面保证平行度mm()①工序选择XA万能升降台铣床专用夹具Ф扩孔钻(直柄扩孔钻)量具卡尺加工此孔有mm(双边)余量留mm精加工②铰刀ФH铰孔直柄机用铰刀()①工序选择XA万能升降台铣床专用夹具Ф扩孔钻(直柄扩孔钻)量具卡尺加工此孔有mm(双边)余量留mm精加工②粗铰到Ф直柄机用铰刀③精铰到ФH直柄机用铰刀()工序、倒角Φ孔两端面内孔选用卧式车床C专用夹具()工序选择XA万能升降台铣床专用夹具量具卡尺①Ф标准麻花钻钻孔留mm余量②粗铰到Фmm留mm余量直柄机用铰刀③精铰到ФH直柄机用铰刀切削用量和时间定额的确定()工序粗铣精铣D面保证总高fz=mm齿(参考《切削手册》)切削速度:参考有关手册确定V=ms。即mmin采用高速钢镶齿三面刃铣刀dw=mm齿数z=则ns===rmin,现采用X万能升降台铣床根据机床使用说明书取nw=rmin,故实际切削速度为:V=πdwnw=π××=mmin当nw=rmin时工作台的每分钟进给量fm应为:Fm=fzznw=××=mmmin查机床说明书刚好有fm=mmmin,故直接选用该值切削加工时由于是粗铣精铣利用作图法可得出行程刀刃口宽mmL=××mm=mm则机动加工时间为:Tm=Lfm=min=min()工序粗铣精铣C、E面切削用量同上铣刀行程L=mm﹢×mm=mm则机动加工时间为Tm=Lfm=min=min()工序钻M↓螺纹底孔即钻Ф盲孔确定进给量f:根据《切削手册》当材料δb<MPad。=Фmm时f=~mmr由于本零件在加工Ф孔时属于低刚度零件故进给量应乘系数则f=(~)×=~mmr根据X机床说明书取f=mmr,切削速度根据《切削手册》查得切削速度V=mmin所以Ns=Vπdw=××=rmin根据机床说明书取nw=rmin,故实际切削速度为V=πdwnw=π××=mmin切削工时L=则Tm=Lnwf=×=min()工序攻螺纹M↓V=ms=mmin,即ns=rmin,按机床选取nw=rmin则V=mmin,机动工时:L=mm则Tm=Lnwf=××=min()工序粗铣精铣F面切削用量同工序L=×=mm,则机动工时为Tm=Lfm=min=min()工序钻M螺纹底孔即扩孔钻Ф的钻头对Ф的孔进行扩孔根据有关手册的规定扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取f=(~)f钻=(~)××=~mmr根据机床说明书选取f=mmr,则V=(~)V钻=(~)×=~mmin则主轴转速为n=~rmin,并按机床说明书取nw=rmin,实际切削速度为:V=πdwnw=π××=mmin切削工时L=mm,Tm=Lnwf=×=min()工序攻螺纹M切削用量同工序L=mm则机动工时为:Tm=Lfm==min()工序粗铣精铣G面切削用量同工序机动工时为:Tm=min()工序钻铰Ф孔①用Ф钻头对Ф孔进行扩钻同工序切削工时:Tm=min②ФH铰刀铰孔参考有关资料取铰刀的切削速度Vc=ms=mmin,由此计算出转速为:n=Vπd=*π*=rmin按机床实际转速取n=rmin,则实际切削速度Vc=πdn=π**=mmin=ms切削工时:L=mmTm=LnVc=*=min()工序加工Φ孔①用Ф钻头对Ф孔进行扩钻同工序切削工时:L=则切削工时:Tm=Lnwf=×=min②粗铰精铰Φ孔参考有关资料取铰刀的切削速度Vc=ms=mmin,由此计算出转速为:n=Vπd=*π*=rmin按机床实际转速取n=rmin,则实际切削速度Vc=πdn=π**=mmin=ms切削工时:L=mmTm=LnVc=**=min()工序Φ内孔倒角C(C端面处)选卧式车床C据手册及机床取f=mmr,当采用高速钢车刀时根据一般资料确定切削速度V=mmin,则ns=Vπd=*π*=rmin按机床说明书取nw=rmin,则此时切削速度为:V=πdnw=mmin切削工时:L=mm则Tm=Lnwf=*=min()工序Φ内孔倒角C(D端面处)同工序切削工时:Tm=min()工序钻粗铰精铰Φ①Φ标准麻花钻钻孔同工序切削工时:L=mmTm=Lnwf=*=min②粗铰精铰Φ参考有关资料取铰刀的切削速度Vc=ms=mmin,由此计算出转速为:n=Vπd=*π*=rmin按机床实际转速取n=rmin,则实际切削速度Vc=πdn=π**=mmin=ms切削工时:L=mmTm=LnVc=**=min机械加工工艺过程卡和工序卡表支架机械加工工艺主要工序卡工序工步工序说明机床夹具或辅助工具刀具量具走刀次数切削深度mm进给量mmr主轴转速rmin切削速度mmin工时定额min粗铣D面留mm余量XA专用夹具高速钢镶齿三面刃铣刀卡板mmmin精铣D面粗铣C、E面留mm余量XA精铣C、E面钻M↓螺纹底孔XAФ麻花钻头卡尺攻螺纹M↓SA丝锥M×螺纹量规 粗铣F面留mm余量XA高速钢镶齿三面刃铣刀卡板mmmin精铣F面钻M螺纹底孔XAФ扩孔钻头卡尺攻螺纹MSA丝锥M×螺纹量规 粗铣G面留mm余量XA高速钢镶齿三面刃铣刀卡板mmmin精铣G面扩钻Ф孔XAФ扩孔钻头卡尺精加工铰孔ФH铰刀扩钻Ф孔XAФ扩孔钻头粗铰到ФФ铰刀精铰到ФHФH倒角Ф内孔C端面处C成型刀具样板 倒角Ф内孔D端面处C成型刀具 用Ф钻头钻孔XAФ麻花钻卡尺粗铰到ФФ铰刀精铰到ФHФH铰刀表支架机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备铸造铸造热处理人工时效热处理划线以毛坯外形找正划主要加工线钳台铣以Ф外圆和C面为粗基准粗铣D面留mm余量精铣XA专用工装铣以D面为精基准粗铣C、E面留mm余量精铣XA专用工装钻用Ф钻头钻M↓螺纹底孔XA专用工装钻模攻螺纹攻螺纹M↓SA,专用工装铣以D面为精基准B面为粗基准粗铣F面留mm余量精铣XA专用工装钻用Ф钻头扩钻M螺纹底孔XA专用工装钻模攻螺纹攻螺纹MSA,专用工装铣以D面为精基准B面为粗基准粗铣G面留mm余量精铣XA专用工装钻铰用Ф钻头扩钻Ф孔精加工铰孔XA专用工装钻模钻铰用Ф钻头扩钻Ф孔粗铰到Ф精铰到ФHXA专用工装钻模倒角倒角Ф内孔C端面处C,专用工装倒角倒角Ф内孔D端面处C,专用工装钻铰用Ф钻头钻孔粗铰到Ф精铰到ФHXA专用工装钻模热处理淬火提高硬度~HB钳工去毛刺钳台终检按图样要求检验各部分尺寸入库涂防锈油入库、机床夹具设计计算和结构设计经过对支架零件的机械加工工艺规程分析设计对零件有了全面的认知选择工序钻扩粗铰精铰Φ分析并结合此工序设计一套专用夹具。确定夹具设计方案绘制结构原理示意图()定位方案加工Φ孔内孔表面粗糙度Ra≤μm以底面D面为精基准限制三个自由度以Φ孔轴线为定位基准限制三个自由度则对Z轴旋转自由度形成过定位增大误差必须消除过定位。此种情形可选择削边销(棱形销)即可消除过定位再由夹紧装置即可限制一个自由度从而工件处于完全定位状态进行加工。削边销尺寸标准如图和表所示:图表削边销尺寸D~~~~~~>bBDDDDDD()导向方案为了能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置钻夹具都应设置引导刀具的元件钻套钻套一般安装在钻模板上钻模板与夹具体连接钻套与工件之间留有排屑空间因工件批量大且经钻粗铰精铰孔工序加工精度高所以此处选用固定式钻模钻套选用快换钻套如图所示:图快换钻套()夹紧方案由于零件加工工序较简单定位较容易工件批量大选取简单的手动夹紧装置螺旋夹紧机构用于夹紧零件的螺钉选有带手柄的螺冒便于操作使工件装卸迅速方便。由于螺钉与工件Φ外圆接触并施加夹紧力此处选用圆周线接触。夹紧装置见总装配图所示。()夹具体的设计结合零件的结构、加工要求及以上分析初步设计夹具体的结构。a、采用铸造夹具体的钢套钻孔钻模、定位心轴及钻模板均按装在夹具体上夹具体底面为安装基准面此方案结构紧凑安装稳定刚性好成本低结构简单较合理。b、采用型材夹具体的钻模夹具体由左侧板、定位心轴、钻模板安装在底座上夹具体底面为安装基准面此方案的夹具体为框架式结构结构复杂、质量较轻、钻模刚性好固定钻模板螺钉受力比较大易变形但是由于零件为大批量生产尽量减少生产成本此方案不可取。综合上述确定采用a方案。①夹紧装置是紧固螺钉与V型块组成其V型块与夹具体连接为一体V型块及尺寸见图和表所示:图表V型块尺寸NDBHlbr基本尺寸极限偏差f基本尺寸极限偏差f>~②夹具体的设计结构及各部分尺寸见夹具体图纸所示:()夹具总装配图上的公差、技术要求的标注①活动配合公差选择如表、表所示:表配合形式精度要求应用定位销与工件基准孔一般要求较高精度定位元件与工件定位基准间表钻套名称加工方法及配合部位配合种类及公差等级可换钻套或快换钻套钻孔及扩孔外径与衬套刀具切削部分导向刀柄或刀杆导向粗铰孔外径与衬套内径精铰孔外径与衬套内径②影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差(SA)它们主要指夹具安装基面与机床相应配合表面之间的尺寸、公差。夹具体的安装基面与机床的配合钻模的安装基面是平面可不必标注。③影响夹具精度的尺寸和精度钻套与定位销之间尺寸±V型块的宽度±为影响夹具体的精度尺寸误差在规定范围内。④夹具总图上应标注的技术要求夹具总图上无法用符号标注而又必须说明的问题可作为技术要求用文字写在总图的空白处。如夹具使用时的操作顺序等。⑤夹具总图上公差值的确定夹具总图上标注公差值的原则是在满足工件加工要求的前提下尽量降低夹具的制造精度。夹具总图上标注的第~类尺寸的尺寸公差和位置公差均直接影响工件的加工精度取δJ=(~)δk式中:δJ夹具总图上的尺寸公差或位置公差δk与δJ相应的工件尺寸公差或位置公差。当工件批量大、加工精度低时δJ取小值因为这样可延长夹具使用寿命又不增加夹具制造难度反之取大值。此夹具总装图尺寸公差、位置公差均取相应工件公差的左右。对于直接影响工件加工精度的配合尺寸在确定了配合性质后应尽量选用优先配合。工件的加工尺寸未注公差时工件公差δk视为IT~IT,夹具上的相应尺寸公差按IT~IT标注工件上的位置未注公差时工件位置公差δk视为IT~IT,夹具上的相应尺寸公差按IT~IT标注。工件在夹具中加工的精度分析()影响加工精度的因素用夹具装夹工件进行机械加工时其工艺系统中影响工件精度的因素很多。与夹具有关的因素有定位误差△D、对刀误差△T、夹具在机床上的安装误差△A和夹具制造误差△J等。在机械加工工艺系统中因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差统称为加工方法误差△C。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不准确而形成总的加工误差△。)定位误差△D加工尺寸()mm的定位误差△D=。对称度mm的定位误差为工件定位孔与定位心轴配合的最大间隙。工件定位孔的尺寸为ΦH(),定位心轴的尺寸为Φf()则△D=Xmax=()mm=mm)对刀误差△T因对刀时刀具相对于对刀块或导向元件的位置不精确而造成的加工误差称为对刀误差。钻头与钻套间的间隙会引起钻头的位移或倾斜造成加工误差。由于钢套壁厚较薄可只计算钻头位移引起的误差。钻套导向孔尺寸为ΦF()钻头尺寸为Φmm。尺寸()mm及对称度mm的刀具误差均为钻头与导向孔的最大间隙。△T=Xmax=()mm=mm)夹具的安装误差△A因夹具上定位元件、对刀或导向元件及安装基面三者间(包括导向元件与导向元件之间)的位置不精确而造成的加工误差称为夹具的安装误差。此夹具的安装基面为平面因而没有安装误差△A=。)夹具误差△J因夹具上定位元件、对刀或导向元件及安装基面三者间(包括导向元件与导向元件之间)的位置不精确而造成的加工误差称为夹具误差。夹具误差的大小取决于夹具零件的加工精度和夹具装配时的调整与修配精度。影响尺寸()mm的夹具误差为导向孔对安装基面D的垂直度△J=mm导向孔轴心线到定位端面的尺寸公差△J=mm。影响对称度mm的夹具误差为导向孔对定位心轴的对称度△J=mm。)加工方法误差△G因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差统称为加工方法误差。因该项误差影响因素多又不便于计算所以在设计夹具时常根据经验为它留出工件公差的。计算时可设△G=δk()保证加工精度的条件工件在夹具中加工时总加工误差△为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机变量应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件为△=上述各项误差的平方和的平方根≤δk即工件的总加工误差△应不大于工件的加工尺寸公差δk。为保证夹具有一定的使用寿命防止夹具因磨损而过早报废在分析计算工件加工精度时需留出一定的精度储备量JC。因此将上式改写为:△≤δkJC或JC=δk△≥当JC≥时夹具能满足工件的加工要求。JC值的大小还表示了夹具使用寿命的长短和夹具总图上各项公差δJ确定得是否合理。钢套钻Φmm孔时加工精度的计算列于表所示:表误差名称加工要求()mm对称度mm△Dmm△Tmmmm△A△J△J△J=()mm△J=mm△G()mm=mm()mm=mm△mmmmJC()mm=mm>()mm=mm>由表可知该钻模能满足工件的各项精度要求且有一定的精度储备。计算夹紧力()由中分析选择点接触式螺旋夹紧机构计算此夹紧机构的夹紧力。单个螺旋夹紧产生的夹紧力按下公式计算:W=QL【r′tanφrztan(аφ′)】(式中W单个螺旋夹紧产生的夹紧力(N)Q原始作用力(N)L作用力臂(mm)r′螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)其值视为螺杆端部的结构形式而定φ螺杆端部与工件间的摩擦角φ′螺旋副的当量摩擦角(°)rz螺纹中经之半(mm)а螺纹升角。)()计算公式中各项的值①确定原始作用力Q的值:由于是手动的简单装置根据经验选择Q=N。②确定L的值:作用力臂即为螺钉上手柄的长度L取为mm。③确定r′的值:由于夹紧装置是圆周线接触式则螺杆端部与工件间的当量摩擦半径查资料取为即r′=。④确定φ和φ′的值:螺杆端部与工件间的摩擦角φ和螺旋副的当量摩擦角φ′取值如所示:表螺纹形状三角螺纹梯形螺纹方牙螺纹螺纹牙形半角β°°φ′=arctan(tanφcosβ°′°′°′注:tanφ=φ为螺旋副的摩擦角(°)。⑤确定rz和а的值由表所示:公称直径mm螺距Pmm中经之半rzmm升角а°′°′°′°′°′°′°′°′°′°′注:а=arctan(nPπrz)n为螺纹线数。()计算夹紧力由()和()可以计算出夹紧力:W=QL【r′tanφrztan(аφ′)】=×【××tan(°′°′)】=N画夹具装配图和零件图夹具装配图和零件图见图纸所示。五、毕业设计总结及参考文献参考文献《简明机械加工工艺手册》机械工业出版社陈宏钧年《机床夹具设计手册》国防工业出版社杨黎明年《夹具非标准夹紧装置》机械工业出版社HiramE·Grant年《机械制图》中国地质大学出版社王五一年《机械制造工艺》高等教育出版社张绪祥年《金属切削机床夹具设计手册》机械工业出版社浦林祥年《机床夹具图册》机械工业出版社上海机械专科学校年。毕业设计总结时光飞逝为期三个多月的毕业设计已经接近尾声。回首这两个多月的设计过程感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅!在这次设计过程中使我真正的认识到自己的不足之处以前上课没有学到的知识在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来起到了穿针引线的作用巩固了所学知识的作用。在毕业设计中首先是对工件机械加工工艺规程的制定这样在加工工件就可以知道用什么机床加工怎样加工加工工艺装备及设备等因此工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在毕业设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件因为学的时间长了因此在开始画图的时候有很多问题而且不熟练需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD制图不管是现在对以后工作也是有很大的帮助的。因此这次毕业设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次毕业设计中还有一个重要的就是关于专用夹具的设计因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的并没有亲自设计过因此在开始的设计过程中存在这样那样的问题在老师的细心指导下我根据步骤一步一步的设计画图查阅各种关于专用夹具的设计资料终于将它设计了出来我感到很高兴因为在这之中我学到了以前没有学到的知识也懂得了很多东西真正做到了理论联系实际。在这次毕业设计中我学到了很多知识有一点更是重要就是我能作为一个设计人员设计一个零件也因此我了解了设计人员的思想每一个零件每件产品都是先设计出来再加工的因此作为一个设计人员在设计的过程中一点不能马虎每个步骤都必须有理有据不是凭空捏造的。而且各种标准都要严格按照国家标准和国际标准查阅大量资料而且设计一个零件需要花好长时间。亲自上阵后我才知道做每件是都不是简简单单就能完成的是要付出大量代价的。因此我们也要用心去体会每个设计者的心思这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次毕业设计中对我来说有所收获也存在着不足之处。有收获:()能把以前所学的各种知识综合的运用的这次设计中巩固了以前所学的知识。()学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。()学会了分析问题解决问题的能力。不足之处:()有些步骤问题解决的方法不是很好需在以后的学习、实践中进一步改进。()有些工艺路线制定的不是太好而且余量、切削用量设计不是很精确需在以后的实践中积累经验进一步改进。综上所述:这次的毕业设计对我以后的工作起了很大的帮助我认识到无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎时时处处细心。unknownunknowndwgdwgdwgdwgdwgdwgunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknownunknown

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