785 分离爪工艺规程和工艺装备设计
785 分离爪工艺规程和工艺装备设计,分离,工艺,规程,以及,装备,设备,设计
毕业设计机械制造毕业设计说明书目录前言1 机械制造技术毕业设计的目的2 机械制造技术毕业设计的基本任务与要求 2、1、设计任务 2、2、毕业设计基本要求3 毕业设计说明书的编写第一章 分离爪工艺规程和工艺装备设计1 分离爪工艺规程和工艺装备的基本任务2分离爪工艺规程和工艺装备的设计要求3分离爪工艺规程和工艺装备的方法和步骤3、1生产纲领的计算与生产类型的确定3、2零件图审查3、2、1 了解零件图的功用及技术要求3、2、2 分析零件的结构工艺性3、3毛坯的选择3、31 毛坯的种类3、32 铸件制造方法的选择3、33 铸件的尺寸公差与加工余量3、331 铸件的尺寸公差3、332 铸件的加工余量3、333 铸件最小孔径3、3、4毛坯零件合图3、4定位基准的选择3、4、1 夹具设计研究原始资料3、4、2 拟定夹具的结构方案3、4、2、1 确定夹具的类型3、4、2、2 确定工件的定位方式及定位元件的结构3、4、2、3 确定工件的夹紧方式,计算夹紧力并设计夹紧装置3、4、2、4 确定刀具的导向方式或对刀装置3、4、2、5 确定夹具体的结构类型3、4、3 夹具总图设计3、4、3、1 绘制总装图的注意问题3、4、3、2 绘制总装图的步骤3、4、3、3 夹具总图上尺寸及精度、位置精度与技术要求的标注3、4、3、4 夹具公差与配合的选择3、4、3、5 各类机床夹具的公差和技术要求的确定3、4、4 夹具精度的校核3、4、5 绘制夹具零件图样3、4、6 夹具总体结构分析及夹具的使用说明3、5拟定工艺路线3、5、1 确定各表面的加工方法3、5、2 加工顺序的安排3、5、3 确定加工余量3、5、4 计算工序尺寸及公差3、6 确定各工序切削用量3、7 机床及工艺装备的选择3、8 工时定额的计算与确定3、9 工艺规程卡的填写4、设计小结参考文献书目分离爪工艺规程和工艺装备设计摘要: 本 设 计 的 零 件 为 分 离 爪 ,选 用 QT40-10 球 墨 铸 铁 。根 据 零 件的 形 状 、尺 寸 精 度 、生 产 的 经 济 效 益 等 各 方 面 的 详 细 分 析 其 加 工 工 艺 ,多 采 用 专 用 机 床 加 工 。通 过 对 零 件 的 分 析 ,此 轴 要 求 精 度 高 ,工 序 适 当集 中 ,要 求 光 滑 ,所 以 选 用 工 具 和 尺 寸 要 准 。最 后 对 零 件 进 行 校 核 。以便 达 到 零 件 精 度 的 要 求 。关键词:夹 具 、校 核 、球 墨 铸 铁 ,分 离 爪Abstract : The design of the components separation claw choose QT40-10 ductile iron. According to parts of shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.Keywor :Fixture, Verification, ductile iron, separation claws ds前言1 分离爪工艺规程和工艺装备设计机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 是 培 养 机 械 工 程 类 专 业 学 生 应 职 应 岗 能 力的 重 要 实 践 性 教 学 环 节 , 它 要 求 学 生 能 全 面 综 合 地 运 用 所 学 的 理 论 和实 践 知 识 , 进 行 零 件 机 械 加 工 工 艺 规 程 和 工 艺 装 备 的 设 计 。 其 基 本 目的 是 :( 1) 培 养 工 程 意 识 。( 2) 训 练 基 本 技 能 。( 3) 培 养 质 量 意 识 。( 4) 培 养 规 范 意 识 。2 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 的 基 本 任 务 与 要 求2、 1、 设 计 任 务( 1) 设 计 一 个 中 等 复 杂 的 零 件 的 加 工 工 艺 规 程 ;( 2) 设 计 一 个 专 用 夹 具 ;( 3) 编 写 设 计 说 明 书 。2、 2、 课 程 设 计 基 本 要 求( 1) 内 容 完 整 , 步 骤 齐 全 。( 2) 设 计 内 容 与 说 明 书 的 数 据 和 结 论 应 一 致 , 内 容 表 达 清 楚 , 图 纸 准 确 规 范 , 简 图 应 简 洁 明 了 , 正 确 易 懂 。( 3) 正 确 处 理 继 承 与 创 新 的 关 系 。( 4) 正 确 使 用 标 准 和 规 范 。( 5) 尽 量 采 用 先 进 设 计 手 段 。3 课 程 设 计 说 明 书 的 编 写说 明 书 要 求 系 统 性 好 、 条 理 清 楚 、 语 言 简 练 、 文 字 通 顺 、 字 迹 工整 、 图 例 清 晰 、 图 文 并 茂 , 充 分 表 达 自 己 的 见 解 , 力 求 避 免 抄 书 。4 分 离 爪 工 艺 规 程 和 工 艺 装 备 设 计 ( 1) 设 计 分 离 爪 中 车 左 侧 端 面 , 位 置 尺 寸 16; 粗 车 外 圆 至 41.5 车 床 夹 具( 2) 加 工 工 件 零 件 图 如 图 4-1 所 示 。( 3) 生 产 类 型 : 大 批 量 生 产 。( 4) 毛 胚 : 模 铸 件 。( 5) 工 艺 内 容 : 工 件 材 料 为 QT40-10。 车 削 大 头 做 侧 端 面 。粗 车 外 圆 至 41.5。 使 用 设 备 为 CA6140 车 床 。 刀 具 为 标准 普 通 刀 具 。 其 工 序 简 图 如 4-2 所 示( 6) 工 序 的 加 工 要 求 : 36 外 圆 中 心 距 为 ( 360.212)mm; 平 行 度 允 差 0.05mm; 。第 1 章 分离爪工艺图 4-1规程和工艺装备设计1 基 本 任 务 :( 1) 绘 制 零 件 工 件 图 一 张 ;( 2) 绘 制 毛 坯 零 件 合 图 一 张 ;( 3) 编 制 机 械 加 工 工 艺 规 程 卡 片 一 套 ;( 4) 编 写 设 计 说 明 书 一 份 ;( 5) 收 集 和 研 究 原 始 资 料 , 为 夹 具 结 构 设 计 做 好 技 术 准 备 。( 6) 初 步 拟 定 夹 具 结 构 方 案 , 绘 制 夹 具 结 构 草 图 , 进 行 必 要 的 理 论 计 算 和 分 析 。选 择 最 佳 的 夹 具 结 构 方 案 , 确 定 夹 具 精 度 和 夹 具 总 图 尺 寸 、 公 差 配 合 与 技 术要 求 。( 7) 绘 制 夹 具 总 图 和 主 要 非 标 准 件 零 件 图 , 编 写 设 计 说 明 书 。( 8) 编 制 夹 具 特 殊 使 用 维 护 、 操 作 、 制 造 方 面 的 说 明 或 技 术 要 求 。2 设 计 要 求 :( 1) 应 保 证 零 件 的 加 工 质 量 , 达 到 设 计 图 纸 的 技 术 要 求 ;( 2) 在 保 证 加 工 质 量 的 前 提 下 , 尽 可 能 提 高 生 产 效 率 ;( 3) 要 尽 量 减 轻 工 人 劳 强 度 , 必 须 考 虑 生 产 安 全 、 工 业 卫 生 等 措 施 ;( 4) 在 立 足 本 企 业 的 生 产 条 件 基 础 上 , 尽 可 能 采 用 国 内 外 新 技 术 、 新 工 艺 、 新装 备 ;( 5) 工 艺 规 程 应 正 确 、 完 整 、 简 洁 、 清 晰 ;( 6) 工 艺 规 程 应 满 足 规 范 化 、 标 准 化 要 求 ;( 7) 夹 具 设 计 保 证 工 件 的 加 工 精 度 ;( 8) 提 高 生 产 效 率 ;( 9) 工 艺 性 好 ;( 10) 使 用 性 好 ;( 11) 经 济 性 好 。3 方 法 和 步 骤 :3 1 生 产 纲 领 的 计 算 与 生 产 类 型 的 确 定生 产 类 型 生 产 纲 领 ( 件 /年 )大 批 生 产 小 型 零 件 1002000表 1-1 生 产 纲 领 和 生 产 类 型 的 关 系 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 )3 2 零 件 图 审 查3 2 1 了 解 零 件 的 功 用 及 技 术 要 求熟 悉 用 途 、 性 能 及 工 作 条 件 , 明 确 被 加 工 零 件 在 产 品 中 的 位置 和 功 用 , 审 查 图 样 的 完 整 性 和 正 确 性 。 分 离 爪 的 主 要 目 的 就 是 分 离事 物 。3 2 2 分 析 零 件 的 结 构 工 艺 性零 件 的 结 构 工 艺 分 析 主 要 应 考 虑 以 下 几 个 方 面 :( 1) 零 件 的 尺 寸 公 差 、 形 位 公 差 和 表 面 粗 糙 度 的 要 求 应 经 济 合理 ;( 2) 各 加 工 表 面 的 几 何 形 状 应 尽 量 简 单 ;( 3) 有 相 互 位 置 要 求 的 表 面 应 尽 量 在 一 次 装 夹 中 加 工 ;3 3 毛 坯 选 择3 3 1 毛 坯 的 种 类 铸 件 QT40-10。 QT40-10 是 球 墨 铸 铁 ,它 的 热 处 理 与 钢 相 似 , 但 因 其 含 碳 、 硅 、 锰 量 较 多 , 所 以 热 处 理 需 要较 高 的 加 热 温 度 和 较 长 的 保 温 时 间 , 其 淬 透 性 比 碳 钢 好 。 毛 坯 的 铸 造后 采 用 低 温 退 火 。3 3 2 铸 件 制 造 方 法 的 选 择毛 坯 制 造 方 法 应 与 材 料 的 工 艺 性 、 零 件 的 结 构 形 状 及 大 小 、生 产 类 型 及 特 点 以 及 工 厂 的 现 有 条 件 相 适 应毛 坯 种 类 制 造 精 度( IT)加 工 余 量 原 材 料 工 件 尺 寸 工 件 形 状砂 型 铸 造 13 级 以 下 小 QT40-10 各 种 尺 寸 简 单表 1-2 各 类 毛 坯 的 特 点 及 应 用 范 围 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 )3 3 3 铸 件 的 尺 寸 公 差 与 加 工 余 量3 3 4 铸 件 加 工 余 量 表 1-6 用 于 成 批 和 大 量 生 产 与 铸 件 尺 寸公 差 配 套 使 用 的 铸 件 机 械 加 工 余 量 等 级 和 表 1-7 铸 件 尺 寸 公 差 配套 使 用 的 铸 件 机 械 加 工 余 量 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计3 3 5 铸 件 最 小 孔 径表 面 类 型 成 批 生 产车 削 1530MM表 1-8 铸 件 最 小 孔 径 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 )334 毛 坯 零 件 合 图用 查 表 法 确 定 各 表 面 的 加 工 总 余 量 和 余 量 公 差 。表 1-5 铸 件 尺 寸 公 差 数 值 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 )表 1-6 用 于 成 批 和 大 量 生 产 与 铸 件 尺 寸 公 差 配 套 使 用 的 铸 件 机 械 加工 余 量 等 级表 1-7 铸 件 尺 寸 公 差 配 套 使 用 的 铸 件 机 械 加 工 余 量 ( 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 )3 4 定 位 基 准 的 选 择正 确 地 选 择 定 位 基 准 是 设 计 工 艺 过 程 的 一 项 重 要 内 容 , 也 是 保 证 加 工精 度 的 关 键 。 定 位 基 准 分 为 粗 基 准 和 精 基 准 。 对 于 无 合 适 定 位 面 的 零件 可 在 毛 坯 上 另 外 专 门 设 计 或 加 工 出 定 位 表 面 , 称 为 辅 助 基 准 。定 位 基 准 的 选 择 原 则 ( 机 械 制 造 基 础 P254)粗 基 准 的 选 择 原 则( 1) 应 选 择 不 加 工 表 面 为 粗 基 准 。( 2) 对 于 具 有 较 多 加 工 表 面 的 工 件 , 粗 基 准 的 选 择 , 应 合 理 分 配各 加 工 表 面 的 加 工 余 量 , 以 保 证 :1) 各 加 工 表 面 都 有 足 够 的 加 工 余 量 ;2) 对 某 些 重 要 的 表 面 , 尽 量 使 其 加 工 余 量 均 匀 ;3) 使 工 件 上 各 加 工 表 面 总 的 金 属 切 除 量 最 小 ;( 3) 作 为 粗 基 准 的 表 面 , 应 尽 量 平 整 , 没 有 浇 口 , 冒 口 或 飞 边 等其 它 表 面 缺 陷 , 以 便 定 位 准 确 ;( 4) 同 一 尺 寸 方 向 上 的 粗 基 准 表 面 只 能 使 用 一 次 ;精 基 准 的 选 择 原 则 :( 1) 基 准 重 合 原 则( 2) 基 准 统 一 原 则( 3) 互 为 基 准 原 则( 4) 自 为 基 准 原 则3 4 1 夹 具 设 计 研 究 原 始 资 料1、 研 究 加 工 工 件 图 样了 解 该 工 件 的 结 构 形 状 尺 寸 材 料 热 处 理 要 求 , 主 要 是 表 面 的加 工 精 度 表 面 粗 糙 度 及 其 他 技 术 要 求2、 熟 悉 工 艺 文 件 , 明 确 以 下 内 容( 1) 毛 坯 的 种 类 形 状 加 工 余 量 及 其 精 度 。( 2) 工 件 的 加 工 工 艺 过 程 , 工 序 图 , 本 工 序 所 处 的 地 位 , 本 工 序前 已 加 工 表 面 的 精 度 及 表 面 粗 糙 度 , 基 准 面 的 状 况 。( 3) 本 工 序 所 使 用 的 机 床 刀 具 及 其 他 辅 助 工 具 的 规 格 。( 4) 本 工 序 所 采 用 的 切 削 用 量 。3 4 2 拟 定 夹 具 的 结 构 方 案1 确 定 夹 具 的 类 型2 确 定 工 件 的 定 位 方 式 及 定 位 元 件 的 结 构工 件 的 定 位 方 式 主 要 取 决 于 工 件 的 加 工 要 求 和 定 位 基 准 的 形状 尺 寸 。 分 析 加 工 工 序 的 技 术 条 件 和 定 位 基 准 选 择 的 合 理 性 ,遵 循 六 点 定 位 原 则 , 按 定 位 可 靠 结 构 简 单 的 原 则 , 确 定 定 位方 式 。 常 见 的 定 位 方 式 有 平 面 定 位 内 孔 定 位 外 圆 定 位 和 组合 表 面 ( 一 面 两 销 ) 定 位 等 。 在 确 定 了 工 件 的 定 位 方 式 后 , 即可 根 据 定 位 基 面 的 形 状 , 选 取 相 应 的 定 位 元 件 及 结 构 。( 1) 平 面 定 位在 夹 具 设 计 中 常 用 的 平 面 定 位 元 件 有 固 定 支 承 可 调 支 承 自位 支 承 及 辅 助 支 承 , 其 中 固 定 支 承 又 可 分 为 支 承 钉 和 支 承 板 。3.工 件 的 夹 紧 方 式 , 计 算 夹 紧 力 并 设 计 夹 紧 装 置夹 紧 机 构 应 保 证 工 件 夹 紧 可 靠 安 全 不 破 坏 工 件 的 定 位 及夹 压 表 面 的 精 度 和 粗 糙 度 。 在 设 计 夹 紧 装 置 时 必 须 合 理 选 择 夹紧 力 的 方 向 和 作 用 点 , 必 要 时 还 应 进 行 夹 紧 力 的 估 算 。( 1) 夹 紧 力 的 计 算在 确 定 夹 紧 力 的 大 小 时 , 为 简 化 计 算 , 通 常 将 夹 具 和 工 件 看 成一 个 刚 性 系 统 。 根 据 工 件 所 受 切 削 力 夹 紧 力 ( 大 型 工 件 还 应考 虑 重 力 惯 性 力 等 ) 的 作 用 情 况 , 找 出 加 工 过 程 中 对 夹 紧 最不 利 的 状 态 , 按 静 力 平 衡 原 理 计 算 出 理 论 夹 紧 力 , 最 后 再 乘 以安 全 系 数 。用 压 板 夹 紧 工 件 端 面 Fwk=KM/LF( Fwk 实 际 夹 紧 力 ,K 安 全 系 数 )表 3-2 常 见 夹 紧 形 式 所 需 的 夹 紧 力 计 算 公 式 ( 机 械 制造 技 术 课 程 设 计 )(2)夹 紧 装 置 的 设 计夹 紧 装 置 的 设 计 实 际 上 是 一 个 综 合 性 的 问 题 , 确 定 夹 紧 力 的 大小 方 向 和 作 用 点 时 , 必 须 全 面 考 虑 工 件 的 结 构 工 艺 方法 定 位 元 件 的 结 构 与 布 置 等 因 素 。 要 求 夹 紧 装 置 动 作 迅 速 ,操 作 安 全 省 力 , 结 构 简 单 易 于 制 造 并 且 体 积 小 刚 度 好 , 有足 够 的 夹 紧 行 程 和 装 卸 工 件 的 间 隙 。 常 见 的 夹 紧 机 构 有 斜 锲 机构 螺 旋 机 构 偏 心 机 构 等 。 也 可 采 用 机 动 夹 紧 如 液 压 气 动夹 紧 等 。4 确 定 刀 具 的 导 向 方 式 或 对 刀 装 置 表 3-49表 3-62 为常 用 的 对 刀 元 件 和 导 向 元 件 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 ) , 供设 计 时 选 用5. 确 定 夹 具 体 的 结 构 类 型夹 具 上 的 各 种 装 置 和 元 件 通 过 夹 具 体 连 接 成 一 个 整 体 , 因此 夹 具 体 的 形 状 及 尺 寸 取 决 于 夹 具 各 种 装 置 的 布 置 及 夹 具与 机 床 的 连 接 。( 1) 对 夹 具 体 的 要 求1. 有 适 当 的 精 度 和 尺 寸 稳 定 性2. 有 足 够 的 强 度 和 刚 度3. 结 构 工 艺 性 好4. 排 屑 方 便5. 在 机 床 上 安 装 稳 定 可 靠6. 夹 具 体 毛 坯 的 类 型7. 型 材 夹 具 体 8. 铸 造 夹 具 体3、 4、 3 夹 具 总 图 设 计1 绘 制 总 装 图 的 注 意 问 题( 1) 尽 可 能 采 用 1: 1 的 比 例 , 以 求 直 观 不 会 产生 错 觉 。( 2) 被 加 工 工 件 用 双 点 画 线 表 示 , 在 图 中 作 透 明 体 处 理 ,它 不 影 响 夹 具 元 件 的 投 影 。 加 工 面 的 加 工 余 量 可 用 粗实 线 表 示 。( 3) 视 图 的 数 量 应 以 能 完 整 清 晰 地 表 示 出 整 个 结 构 为原 则 。 为 直 观 起 见 , 一 般 常 以 操 作 者 在 加 工 时 所 面 对的 视 图 为 主 观 图 。( 4) 工 件 在 夹 具 中 应 处 于 夹 紧 状 态 。2 绘 制 总 装 图 的 步 骤( 1) 布 置 定 位 元 件( 2) 布 置 导 向 对 刀 元 件( 3) 设 计 夹 紧 装 置( 4) 设 计 夹 具 体( 5) 完 成 总 装 图3 夹 具 总 图 上 尺 寸 及 精 度 、 位 置 精 度 与 技 术 要 求 的 标注( 1) 夹 具 总 图 上 应 标 注 的 尺 寸 和 相 互 位 置 关 系 有如 下 五 类1) 定 位 副 本 身 的 精 度 和 定 位 副 之 间 的 联 系 尺 寸 及精 度 ;2) 对 刀 元 件 或 导 向 元 件 与 定 位 元 件 之 间 的 联 系 尺寸 ;3) 夹 具 体 与 机 床 的 连 接 面 以 及 定 位 元 件 与 工 件 表面 之 间 的 联 系 尺 寸 ;4) 夹 具 外 形 的 最 大 轮 廓 尺 寸 ;5) 配 合 尺 寸 。( 2) 尺 寸 公 差 的 确 定 原 则为 满 足 加 工 精 度 要 求 , 夹 具 本 身 应 有 较 高 的 精 度 。 由于 目 前 分 析 计 算 方 法 不 够 完 善 , 因 此 夹 具 的 有 关 公 差仍 按 经 验 来 确 定 。 如 果 生 产 规 模 较 大 , 要 求 夹 具 具 有一 定 寿 命 , 夹 具 的 有 关 公 差 可 取 得 小 些 ; 对 加 工 精 度较 低 的 夹 具 , 则 取 较 大 的 公 差 。 一 般 可 按 以 下 原 则 选取 ( 下 述 文 中 的 k 为 工 件 相 应 公 差 ) ;1) 夹 具 上 的 尺 寸 和 角 度 公 差 取 ( 1/21/5) k;2) 夹 具 上 的 位 置 公 差 取 ( 1/21/3) k;3) 当 加 工 未 注 公 差 工 件 时 取 0.1mm;4) 未 注 形 位 公 差 的 加 工 面 , 按 GB/T11-1984 中13 级 精 度 的 规 定 选 取 。注 意 夹 具 有 关 公 差 均 应 在 工 件 公 差 带 的 中 间 位 置 , 即不 管 工 件 偏 差 对 称 与 否 , 都 要 将 其 化 成 双 向 对 称 偏 差 ,然 后 取 其 值 的 1/21/5, 以 确 定 夹 具 上 有 关 的 基 本尺 寸 和 公 差 。4 夹 具 公 差 与 配 合 的 选 择夹 具 的 公 差 与 配 合 应 符 合 有 关 国 家 标 准 , 常 用 的 配 合 种类 与 公 差 等 级 如 表 3-5 所 示 。 具 体 的 配 合 确 定 , 有 标准 规 定 的 可 直 接 选 用 , 没 有 规 定 的 可 按 表 3-5 选 用表 3-5 夹 具 常 用 配 合 种 类 和 公 差 等 级 ( 机 械 制 造 技 术课 程 设 计 )精 度 要 求配 合 件 的 工 件形 式 一 般 精 度 较 高 精 度示 例定 位 元 件 与 工件 定 位 基 面 间的 配 合H7/h6, H7/g6, H7/f6H6/h5, H6/g5, H6/f5定 位 销 与 工件 定 位 基 准孔 的 配 合有 导 向 作 用 ,并 有 相 对 运 动的 元 件 间 的 配合H7/h6, H7/g6, H7/f7,H6/h5, H6/g5, H6/f5,移 动 定 位 元件 刀 具 与导 套 的 配 合无 紧 固 件 H7/n6, H7/r6, H7/s6没 有 相 对 运 动元 件 间 的 配 合有 紧 固 件 H7/m6, H7/k6, H7/js6固 定 支 承钉 定 位 销0.100.20 0.020.050.20 以 上 0.050.103、 4、 4 夹 具 精 度 的 校 核1、 夹 具 精 度 分 析 ( D 平 方 + A 平 方 + T 平 方 ) 开 平 方根 2/3 k( 定 位 误 差 D; 安 装 误 差 A; 调 整 误 差 T; 加 工 方法 误 差 G; 工 件 工 序 尺 寸 公 差 k)2、 定 位 误 差 的 分 析 计 算3、 夹 具 在 机 床 上 的 安 装 误 差 A4、 对 刀 或 导 向 误 差 T3、 4、 5 绘 制 夹 具 零 件 图 样3、 4、 6 夹 具 总 体 结 构 分 析 及 夹 具 的 使 用 说 明3 5 拟 定 工 艺 路 线3 5 1 确 定 各 表 面 的 加 工 方 法工 件 各 加 工 表 面 的 加 工 方 法 和 加 工 次 数 是 拟 定 工 艺 路 线 的 重 要 内容 。 主 要 依 据 零 件 各 加 工 表 面 本 身 的 技 术 要 求 确 定 , 同 时 还 要 综 合 考虑 生 产 类 型 , 零 件 的 结 构 形 状 和 加 工 表 面 的 尺 寸 , 工 厂 现 有 的 设 备 情况 , 工 件 材 料 性 质 和 毛 坯 情 况 等 。3 5 2 加 工 顺 序 的 安 排在 确 定 了 零 件 各 表 面 的 加 工 方 法 之 后 , 就 要 安 排 加 工 的 先 后 顺 序 , 零件 加 工 顺 序 是 否 合 适 , 对 加 工 质 量 , 生 产 率 和 经 济 性 有 着 较 大 的 影 响 。( 1) 机 械 加 工 顺 序 的 安 排在 安 排 机 械 加 工 顺 序 时 , 一 般 遵 循 先 粗 后 精 先 面 后 孔 先 主 后次 基 准 先 行 的 原 则 。 对 于 工 序 内 容 复 杂 的 零 件 则 视 具 体 情 况 采 取 工序 集 中 与 分 散 的 原 则 处 理 。( 2) 加 工 阶 段 的 划 分对 于 精 度 和 表 面 质 量 要 求 较 高 的 零 件 , 应 将 粗 精 加 工 分 开 进 行 。 为此 , 一 般 将 整 个 工 艺 过 程 划 分 阶 段 , 按 加 工 性 质 和 作 用 不 同 , 一 般 划分 为 粗 加 工 阶 段 半 精 加 工 阶 段 精 加 工 阶 段 和 光 整 加 工 阶 段 。 这 对于 保 证 零 件 加 工 质 量 合 理 使 用 机 床 设 备 及 时 发 现 毛 坯 缺 陷 及 合 理安 排 热 处 理 工 序 等 有 很 大 好 处 。( 3) 热 处 理 工 序 的 安 排热 处 理 工 序 主 要 用 来 改 善 材 料 的 性 能 及 消 除 应 力 。 热 处 理 的 方 法 次数 和 在 工 艺 路 线 中 的 位 置 , 应 根 据 零 件 材 料 和 热 处 理 的 目 的 而 定 。( 退 火 正 火 时 效 ) ( 人 工 时 效 ) 正 火 毛 坯 粗 加 工 半 精 加 工 精 加 工 ( 调 质 退 火 ) ( 高 频 淬 火 渗 碳 淬 火 整 体 淬 火 去应 力 处 理 )图 1-4 热 处 理 工 序 的 安 排 图 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 )由 图 可 得 热 处 理 安 排 为 毛 坯 粗 加 工 半精 加 工 精 加 工 ( 去 应 力 退 火 时效 去 应 力 ) ( 表 面 淬 火 )( 4) 合 理 安 排 辅 助 工 序辅 助 工 序 种 类 很 多 , 主 要 包 括 检 验 划 线 , 去 毛 刺 清 洗 平 衡 退磁 防 锈 包 装 等 , 根 据 工 艺 需 要 穿 插 在 工 序 中 。3 5 3 确 定 加 工 余 量合 理 确 定 加 工 余 量 对 零 件 的 加 工 质 量 和 整 个 工 艺 过 程 的 经 济 性 都有 很 大 影 响 。 余 量 过 大 ( 材 料 工 时 机 床 刀 具 ) 则 消 耗 大 ; 余 量过 小 , 不 能 去 掉 加 工 前 道 工 序 存 在 的 误 差 和 缺 陷 层 , 影 响 加 工 质 量 ,造 成 废 品 。故 应 在 保 证 加 工 质 量 的 前 提 下 尽 量 减 小 加 工 余 量 。 毛 坯 余 量 ( 总 余 量 )已 在 画 毛 坯 图 时 确 定 , 这 里 主 要 是 确 定 工 序 余 量 。3 5 4 计 算 工 序 尺 寸 及 公 差工 序 顺 序 确 定 后 , 就 要 计 算 各 个 工 序 加 工 时 所 应 达 到 的 工 序 尺 寸及 其 公 差 。 工 序 尺 寸 及 其 公 差 的 确 定 与 工 序 余 量 大 小 工 序 尺 寸 的 标注 方 法 基 准 选 择 中 间 工 序 安 排 等 密 切 相 关 , 是 一 项 细 致 的 工 作 。工 序 尺 寸 公 差 一 般 按 经 济 加 工 精 度 确 定 ( 可 查 阅 有 关 的 机 械 加 工 工 艺手 册 ) , 但 就 其 性 质 和 特 点 而 言 , 一 般 可 以 归 纳 为 两 类 :( 1) 基 准 重 合 时 ( 定 位 基 准 或 工 序 基 准 与 设 计 基 准 重 合 ) 工 序 尺 寸的 计 算当 确 定 了 各 个 工 序 间 余 量 和 工 序 所 能 达 到 的 加 工 精 度 后 , 将 余 量 一 层层 叠 加 在 被 加 工 表 面 上 , 计 算 顺 序 是 从 最 后 一 道 工 序 开 始 , 由 后 往 前推 , 就 可 计 算 出 每 道 工 序 的 工 序 尺 寸 , 然 后 再 按 每 种 加 工 方 法 的 经 济加 工 精 度 的 公 差 值 按 “入 体 原 则 ”标 注 在 对 应 的 工 序 尺 寸 上 。 若 设计 尺 寸 没 有 按 “入 体 原 则 ”标 注 时 , 此 时 工 序 尺 寸 不 等 于 设 计 尺 寸 ,应 将 其 转 换 成 按 “入 体 原 则 ”标 注 方 式 。( 2) 基 准 不 重 合 时 则 按 工 序 尺 寸 链 计 算3 6 确 定 各 工 序 切 削 用 量在 单 件 小 批 生 产 中 , 各 工 序 的 切 削 用 量 一 般 由 操 作 工 人 根 据 具 体情 况 自 己 确 定 , 以 简 化 工 艺 文 件 。在 大 批 大 量 生 产 中 则 应 科 学 地 严 格 地 选 择 切 削 用 量 , 以 充 分 发 挥 高效 率 设 备 的 潜 力 和 作 用 。 切 削 用 量 的 选 用 与 下 列 因 素 有 关 : 生 产 率 ,加 工 质 量 ( 主 要 是 表 面 粗 糙 ) , 切 削 力 所 收 起 的 工 艺 系 统 弹 性 变 形 ,工 艺 系 统 的 振 动 , 刀 具 耐 用 度 , 机 床 功 率 等 。 在 综 合 考 虑 上 述 因 素 的基 础 上 , 使 背 吃 刀 量 ap, 进 给 量 f , 切 削 速 度 v 的 积 最 大 。 一般 应 先 尽 量 取 在 的 ap, 其 次 尽 量 取 大 的 进 给 量 f, 最 后 取 合 适 的切 削 速 度 v.参 考 文 献 切 削 用 量 简 明 手 册工 序 名 称 工 序 加 工 余量基 本 工 序 尺寸工 序 加 工 精 度 等 级及 工 序 尺 寸 公 差工 序 尺 寸 及 公差( 180, 170) 粗 铣7 180, 170 14( 0.5) 1800.5,1700.5( 180, 170) 毛 坯7 187, 177 5.5 1875.5, 1770.515 精 铣 1.0 15 8(0.0135) 150.013515 半 精 铣 1.1 16 12(0.09) 160.0915 粗 铣 1.4 17.1 14(0.215) 17.10.21515 毛 坯 3.5 18.5 1.5 18.51.5( 117, 130, 127) 精 铣1.0 117,127,130 8(0.027, 0.0315)1170.027,1300.0315,1270.0315( 117, 130, 127) 半 精铣1.5 118,128,131 12(0.175, 0.2)1180.175,1280.2,1310.2( 117, 130, 127)粗 铣3 119.5,129.5,132.5 14(0.435, 0.5)119.50.435,129.50.5,132.50.5( 117, 130, 127) 毛 坯5.5 122.5,132.5,135.5 5 122.55,132.55,135.55 35, 40精 镗0.4 35,40 H7( 0.027) 35+0.027, 40+0.027 35, 40半 精 镗1.2 34.6,39.6 H10( +0.1) 34.6+0.1,39.6+0.1 35, 40粗 镗2.9 33.4,38.4 H13( +0.39) 33.4+0.39,38.4+0.39 35, 40毛 坯4.5 30.5,35.5 3.5 30.53.5,35.53.5 12 铰 0.15 12 H9(+0.043) 12+0.043 12 扩 0.85 11.95 H11(+0.11) 11.95+0.11 12 钻 12 11 H13(+0.27) 11+0.27 75 粗 镗 4.5 75 H13(+0.46) 75+0.46 47 精 镗 0.4 47 H7(+0.027) 47+0.027 47 半 精 镗 1.2 46.6 H10(+0.1) 46.6+0.1 47 粗 镗 2.9 45.4 H13(+0.39) 45.4+0.39 47 毛 坯 4.5 42.5 4 42.542, 45 半 精 镗 0.2,0.2 2,45 10(0.02, 0.05)20.02, 450.052, 45 粗 镗 0.55,2.3 1.8,44.8 13(0.07, 0.195)1.80.07,44.80.1952, 45 毛 坯 0.75,2.5 1.25,42.5 1, 4 1.251, 42.54 8 精 铰 0.04 8 H8(+0.022) 8+0.022 8 粗 铰 0.16 7.96 H10(+0.058) 7.96+0.058 8 钻 8 7.8 H13(+0.22) 7.8+0.22 9, 14钻9,14 9,14 H13(+0.54) 9+0.54, 14+0.54M5-7H 精 铰 0.2 5 H7(+0.027) 5+0.027M5-7H 钻 4.8 4.8 H13(+0.54) 4.8+0.543 7 机 床 及 工 艺 装 备 的 选 择选 择 机 床 : 数 控 车 床 夹 具 ( 专 用 夹 具 )选 择 机 床 和 工 艺 装 备 的 总 原 则 是 根 据 生 产 类 型 与 加 工 要 求 使 所 选 择 的机 床 及 工 艺 装 备 既 能 保 证 加 工 质 量 , 又 经 济 合 理 。 中 批 生 产 时 , 通 常采 用 通 用 机 床 加 专 用 工 夹 具 ; 在 大 批 大 量 生 产 条 件 下 , 多 采 用 高 效率 专 用 机 床 组 合 机 床 流 水 线 自 动 线 与 随 行 夹 具 。在 需 要 改 装 设 备 或 设 计 专 用 机 床 时 , 应 根 据 具 体 要 求 提 出 设 计 任 务 书 ,其 中 包 括 与 加 工 工 序 内 容 有 关 的 必 要 参 数 , 所 要 求 的 生 产 率 保 证 产品 质 量 的 技 术 条 件 以 及 机 床 的 总 体 布 置 形 式 等 。在 选 择 工 艺 装 备 时 , 既 工 考 虑 适 应 性 又 要 注 意 新 技 术 的 应 用 , 当 需 要设 计 专 用 刀 具 量 具 时 , 也 应 提 出 设 计 任 务 书 。3 8 工 时 定 额 的 计 算 与 确 定查 表 法 或 计 算 法3 9 工 艺 规 程 卡 的 填 写在 选 定 机 床 与 工 艺 装 备 后 , 要 看 一 下 是 否 要 对 先 前 拟 定 的 加 工 工艺 路 线 进 行 修 改 。 一 旦 确 定 后 , 可 填 写 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 。 机 械加 工 工 艺 规 程 卡 片 的 种 类 很 多 , 在 课 程 设 计 中 主 要 采 用 机 械 加 工 工 艺过 程 卡 片 机 械 加 工 工 艺 卡 片 和 机 械 加 工 工 序 卡 片 三 种 。1 工 艺 文 件 填 写 应 符 合 以 下 基 本 要 求( 1) 内 容 简 洁 明 确 ;( 2) 字 体 端 正 笔 画 清 楚 排 列 整 齐 ;( 3) “设 备 ”栏 一 般 填 写 设 备 的 型 号 名 称 , 必 要 时 还 应 填 写设 备 编 号 ; “工 艺 装 备 ”栏 内 填 写 各 工 序 ( 或 工 步 ) 所 使用 的 刀 夹 量 具 和 辅 助 工 具 。 其 中 属 专 用 的 按 专 用 工 艺 装备 的 名 称 ( 编 号 ) 填 写 ; 属 标 准 的 按 标 准 填 写 名 称 规 格 和精 度 , 有 编 号 的 也 可 填 写 编 号 ;( 4) 在 “工 序 内 容 ”栏 内 , 对 一 些 难 以 用 文 字 说 明 的 工 序 或 工步 内 容 , 应 绘 制 工 序 简 图 ;2.绘 制 工 序 图 应 符 合 下 列 要 求( 1) 简 图 可 按 比 例 缩 小 , 用 尽 量 少 的 投 影 视 图 表 达 。 简 图 也 可 以 只画 出 与 加 工 部 位 有 关 的 局 部 视 图 , 除 加 工 面 定 位 面 夹 紧 面 ,除 主 要 轮 廓 面 外 其 余 线 条 可 省 略 , 以 必 须 明 了 为 度 。( 2) 为 了 表 达 直 观 , 其 位 置 应 符 合 加 工 时 的 实 际 状 态 。( 3) 加 工 面 用 粗 实 线 , 非 加 工 面 用 细 实 线 表 示 ;( 4) 应 标 明 本 工 序 的 工 序 尺 寸 公 差 及 表 面 粗 糙 度 , 形 位 精 度 要 求 ;( 5) 定 位 夹 紧 表 面 应 以 规 定 的 符 号 标 明 , 常 见 的 定 位 夹 紧 符 号如 表 1-60 所 示 ( 机 械 制 造 技 术 课 程 设 计 ) 。 机 械 加 工 工 艺 过程 卡 片 和 机 械 加 工 工 序 卡 片 应 按 规 定 的 格 式 及 原 则 填 写 。数控编程:G01G50 X180 Z50 T0101 X48 X40G97 S1000 M03 Z-12 Z-12G0 X50 X60 X60Z0 F0.1 Z0 Z50X55 X46 X180Z-14 Z-12 M05X60 X60 M30Z0 Z0X53 X40Z-15 Z-12X60 X60Z0 Z0 X51 X42Z-15.5 Z-12X60 X60Z0 Z0X50 X41Z-16 Z-12X60 X60Z0 Z0 4.12 设计方法和步骤1.夹具类型的确定根 据 工 序 的 要 求 及 工 件 的 结 构 尺 寸 , 拟 采 用 安 装 在 机 床 主 轴 过 度 盘 上的 车 夹 具(1)确 定 定 位 方 案根 据 工 序 加 工 要 求 和 工 件 的 结 构 特 点 , 定 位 方 案 如 下 所 示 。 以 底 面 作主 定 位 面 。 限 制 两 个 自 由 度 ( Y, Z) , 零 件 一 侧 面 定 位 , 限 制 一 个自 由 度 ( X) 。(2)选 择 定 位 元 件1) 选 用 一 端 为 平 面 的 支 承 板 作 为 底 面 的 定 位 元 件 ( 见 夹 具 总 装 图 ) 。其 结 构 和 有 关 尺 寸 按 要 求 确 定 。2)选 用 压 板 作 为 侧 面 定 位 元 件 , 起 结 构 尺 寸 按 表 3-17 选 择 。 2 夹 紧 装 置 的 设 计( 1) 夹 紧 机 构根 据 车 床 夹 具 的 使 用 特 点 , 力 求 使 夹 具 的 结 构 简 单 , 易 操作 , 保 证 安 全 , 不 宜 采 用 复 杂 的 夹 紧 机 构 , 选 用 螺 旋 夹 紧 方 式 。( 2) 夹 紧 力 的 计 算车 床 夹 具 的 夹 紧 力 估 算 过 程 复 杂 , 因 工 件 的 受 力 大 小 及 方 向是 动 态 变 化 的 , 因 此 , 为 便 于 分 析 计 算 , 就 需 将 工 件 的 动 态受 力 状 态 转 化 为 静 态 受 力 状 态 , 找 出 各 特 征 切 削 点 的 受力 方 向 , 加 以 分 析 和 简 化 计 算 。1) 切 削 力 的 计 算设 : 切 削 速 度 V=80m/min,进 给 量 f=0.3mm/r,切 削 深 度Ap=2mm.若 使 用 Kr=15端 面 车 刀 粗 车 结 合 面 K, 查 文 献5 得 :Fz=9.81CFZa2) 夹 紧 力 的 估 算根 据 特 征 切 削 点 切 削 力 的 方 向 , 分 别 计 算 出 各 特 征 切 削 点 夹 紧力 的 大 小 , 然 后 进 行 比 较 确 定 出 夹 紧 力 的 最 大 值 即 为 夹 具 所 需的 夹 紧 力 。 各 主 要 特 征 点 的 夹 紧 力 大 小 估 算 如 下 : 切 削 点 A工 件 在 Fz 的 作 用 下 有 沿 Z 轴 方 向 移 动 的 趋 势 , 在 Fx 的作 用 下 有 沿 Y 轴 方 向 移 动 的 趋 势 , 此 时 , Fy 的 作 用 力 可看 作 于 定 位 支 承 钉 的 反 作 用 力 相 抵 消 。 因 此 , 夹 紧 力FA 的 大 小 应 满 足 下 列 不 等 式FA Fz+Fx/f取 f=0.3FA 2768.7( N)4.1. 3 平衡配重设计平 衡 配 重 的 计 算 通 常 较 复 杂 , 对 于 本 题 来 说 , 只 在 夹 具 体 上 设 计了 配 重 块 , 配 重 的 调 整 需 根 据 实 际 情 况 进 行 。4.1.4 绘 制 夹 具 结 构 图绘 制 夹 具 结 构 图 一 般 分 为 两 步 , 首
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