K189-圆柱齿轮加工工艺及车外圆及端面夹具设计带图纸
喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有,下载后全都有,有疑问咨询QQ:3278627871
机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号1锻造45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锻造 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号2铣45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣左端面铣刀,游标卡尺750117600510.180.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号3铣45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣右端面铣刀,游标卡尺750117600510.180.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号4车45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1车外圆车刀,游标卡尺60094650510.60.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号5铣45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣两端面的圆弧槽铣刀,游标卡尺65091400510.50.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号6车45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗精车80的孔车刀,游标卡尺65091400510.50.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号7钻45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻6-50的孔麻花钻,游标卡尺12018.80.1330120.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号8滚45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数滚齿机Y31501夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1滚齿滚刀,游标卡尺50083350510.50.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号9拉45Cr毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数拉床L61101夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1拉键槽拉刀,游标卡尺60185510.90.1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称圆柱齿轮零件名称圆柱齿轮共1页第1页材 料 牌 号45Cr毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1锻造锻造2热处理淬火3铣铣左端面X51专用夹具,端铣刀,游标卡尺4铣铣右端面X51专用夹具,端铣刀,游标卡尺5车车外圆CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺6铣铣两端面圆弧槽X51专用夹具,铣刀,游标卡尺7车粗精车80的内孔CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺8钻钻6-50的孔Z525专用夹具,麻花钻,游标卡尺9滚滚齿Y3150专用夹具,滚刀,游标卡尺10拉拉键槽L6110专用夹具,拉刀,游标卡尺11检验检验12入库入库设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)标记处数更改文件号签 字日 期标记处数更改文件号签 字日 期设计说明书题目:圆柱齿轮的工艺规程及夹具设计所在学院班 级 姓 名 学 号 指导老师 完成日期摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。圆柱齿轮加工工艺规程设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计两部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量目录序言11 零件的结构工艺分析和毛坯确定21.1零件的作用21.2零件的工艺性分析21.3确定毛坯类型与制造方法21.4毛坯形状及尺寸22 工艺路线的拟定和工序设计22.1定位基准的选择22.3加工顺序的安排32.4热处理工序、辅助工序的安排42.5拟定工艺路线42.7切削用量的选择与确定63 机床夹具设计概述63.1什么是夹具63.2夹具的作用73.3夹具的组成73.4夹具的分类84 钻床夹具设计84.1夹具体的设计84.2定位方案和定位装置的设计94.3导向方案及导向装置的设计104.4夹紧方案的确定及装置的设计114.6夹具的精度分析12总 结14致 谢15参考文献16序言随着社会的发展、科技的进步,机械行业对专业人才的需求在不断变化,特别是随着数控技术的应用和先进设备的增加,对既有扎实专业理论基础,又会动手的职业技术人才需求越来越多。所以为了深化课程学习,我以极高的热情对待这次课程设计。通过课程设计这一实践环节,使我更好地理解和掌握本课程的基本理论和方法,进一步提高查阅技术资料、绘制零件图等能力,按照一个简单机械系统的功能要求,综合运用所学知识,并对其中某些机构进行分析和设计。“以设计为主线,分析为设计服务,立足点是机械系统的方案设计”是机床夹具设计的新体系。机床夹具设计让我们对所学课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学三年中占有重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次机床夹具课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题,解决问题的能力。机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节,同时也是我学习机械专业来一次较为全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期六周的过程里,我有过紧张,有过茫然,有过喜悦,感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行机械原理课程设计的目的有如下几点:通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用机械原理课程和其他选修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 学习设计机械产品的一般方法,掌握机械设计的一般规律。学习进行机械基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册等。能熟练运用机床夹具设计课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。由于能力有限,设计尚有许多的不足之处,恳请各位老师给予指导。21 零件的结构工艺分析和毛坯确定1.1零件的作用圆柱齿轮的作用是传动扭矩,速度的作用。1.2零件的工艺性分析该零件的材料为45Cr, 有一定的伸长率,具有良好的锻造性,具有较好的韧性和塑性。作为主要结构的外圆适宜使用车削加工,该零件毛坯为普通碳素钢, 80内孔粗糙度为1.6,因此粗车,精车即可。325的外圆及其端面,采用粗车达到。作为次要结构,其精度要求不高,一次加工完成。 1.3确定毛坯类型与制造方法毛坯种类的选择与材料的消耗,生产,加工质量,成本和实际作用密切相关。由零件分析可知该零件是圆柱齿轮零件。锻造是圆柱齿轮零件毛坯的主要制造方法。1.4毛坯形状及尺寸机械加工余量的确定:由于此零件采用热轧,根据机械加工工艺手册 表3.1-2查出铸件外表面的极限偏差为:上偏差+1.20、下偏差-1.20。根据机械加工工艺手册 查表3.1-14铸件端面的加工余量,查出双边加工余量为4根据机械加工工艺手册 查表3.12的等级精度为IT11。2 工艺路线的拟定和11沉头孔工序设计2.1定位基准的选择制定机械加工工艺规程时,正确选择定位基准对保证零件表面的位置要求(位置尺寸和位置精度)和安排加工顺序两者有非常大的影响。定位选择的正确合理,可以保证加工质量,提高生产率。相反,则加工工艺过程中会出现形形色色的问题,严重的将导致零件大批量报废,无法进行正常生产。用没有加工过的毛坯表面作为定位基准,这种基准称为粗基准;用已经加工过的毛坯表面作定位基准,这种则称之为精基准。因为在选择定位基准时,必须要从保证工件精度的角度考虑,所以分析定位基准选择的顺序就应该从粗基准到精基准。2.1.1粗基准的选择原则圆柱齿轮大致可以归类为齿轮类零件,根据保证不加工表面与加工表面相互精度原则这条粗基准的选择原则,即为当此零件有不加工的表面时,要以这些不加工的表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时应该和这些加工表面中要求的相对精度比较高的不加工表面作为粗基准。(1)为了保证加工表面与非加工表面之间的位置要求,应选非加工表面为粗基准:(2)选作粗基准的表面应平整光洁,要避开锻造飞边和锻造浇冒口、分型面毛刺等缺陷,以保证定位基准、夹紧可靠。(3)合理分配各加工表面的余量;(4)粗基准应避免重复使用,在同一尺寸方向,一般只允许使用一次;轴向定位基准为端面。径向定位基准为中心线。综上所述:加工左端面,以右端面为粗基准。加工外圆、内孔时以中心轴线作为定位基准,钻孔、铣削时以内孔面作为定位基准。2.1.2 精基准的选择原则(1)基准重合原则(2)基准统一原则(3)自为基准原则(4)互为基准原则(5)保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则综上所述:该零件在加工外圆和内孔时,选用通用夹具装夹。在钻孔和铣削圆弧时采用专用夹具。2.3加工顺序的安排(1)先面后孔一般是既有平面,又有孔或孔系,这时应先将平面加工出来,再以平面为基准加工孔或孔系。(2)先粗后精是指先安排各表粗加工,后安排精加工。(3)基面先行应首先安排被排被选作精其准的表面的加工,再以加工出的精基准为定位基准,安排其他表面的加工。(4).先主后次主要表面一般指零件上的设计基准面和重要工作面。这些表面是决定零件质量的主要因素,对其进行加工是工艺过程的主要内容,因而在确定加工顺序时,要首先考虑加工主要表面的工序安排,以保证主要表面的加工精度。在车床上加工时,先加工325,110的端面和外圆,符合基面先行、先面后孔、次要表面可穿插在各阶间进行的安排原则,在钻床加工时先钻后铰孔或者攻丝符合先粗后精的原则。2.4热处理工序、辅助工序的安排常用的热处理工序有:退火、正火、调质、时效、淬火、回火、渗碳、碳氮、共渗等。按热处理的目的,可分为预备热处理、消除残余应力热处理、最终热处理。预备热处理是为了改善材料的切削性能,消除毛坯制造时的残余应力,改善组织;最终热处理是提高零件的强度、表面硬度和耐磨性,常安排在精加工工序之前。热处理是用于提高材料的力学性能、改善金属的加工性能及消除残余内应力,而热处理工序的安排,常根据零件的技术要求和材料的性质,合理的安排,热处理工序安排得是否恰当,对保证零件的精度、保证零件加工的顺利进行、保证零件机械性能有着重要影响。调质处理是为了提高工作的综合力学性能。表面氧化处理是为了保证和提高涂层的防护性能,增强涂层对物体的附着力,创造合适的表面粗糙度,增强涂层对底衬的配套性和相容性。根据零件要求,最终热处理是进行调质处理,即将工件淬火后加高温回火热至500度以上。淬火钢经高温回火后,钢的淬火应力完全消除,强度较高,塑性和韧性提高,具有良好的综合性能。辅助工序一般包括去毛刺、倒菱角、清洗、涂漆、除锈、退磁、检验等。根据本工件的实际情况,辅助工序为去毛刺和检验。2.5拟定工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则,可以初步确定加工工艺路线,具体方案如下:1锻造锻造2热处理淬火3铣铣左端面4铣铣右端面5车车外圆6铣铣两端面圆弧槽7车粗精车80的内孔8钻钻6-50的孔9滚滚齿10拉拉键槽11检验检验12入库入库2.7切削用量的选择与确定工序:铣上端面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1) 决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成2) 决定每次进给量及切削速度 根据铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时:,则机动工时为工序:钻6-50的孔刀具:根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻71)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度 V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= r/min与191r/min相近的机床转速为120r/min。现选取=120r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm;t=2x() =2x()=2.17(min)3 机床夹具设计概述3.1什么是夹具随着科学技术的发展和市场需求的变化及竞争的加剧,传统的制造技术发展到一个崭新的阶段。机械制造以满足市场的需求作为战略决策的核心,以取得理想的技术经济效果。机床夹具在机械制造中发挥着重要作用,大量专用机床夹具的采用为大批量生产提供了必要条件。至此,在对工件进行加工时,为了保证加工的要求,首先要使工件相对夹具及机床有正确位置,并使位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此,在进行机械加工之前,先要将工件装夹好。 各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备称为机床夹具。3.2夹具的作用保证加工精度,稳定加工质量。用夹具装夹工件时,工件相对刀具及机床的安装位置均已确定,所以工件在加工过程中的位置精度不会受到各种主观因素和操作者技术水平的影响,能使一批工件的加工精度一致,加工质量稳定。缩短辅助时间,提高劳动生产率。使夹具装夹工件方便、快速,因此工件不需要划线找正,可大大减少辅助工时,工件在夹具装夹后提高了工件的刚性,所以可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹的夹具,并可采用高效加紧机构,有效提高劳动生产率。扩大机床的使用范围,实现“一机多能”。在批量不大、工件种类和规格较多、机床类型有限的条件下,可通过设计机床夹具,改变机床的工艺范围,实现“一机多能”。例如,在普通铣床上安装专用夹具铣削成形表面。改善工人劳动条件,降低生产成本。在批量生产中使用夹具后,工件的装卸比较方便、省力、安全,采用扩力机构、气动夹紧,都能改善工人的劳动条件。由于劳动力的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降的原因,明显的降低了生产成本。保证工艺纪律。夹具设计往往是工艺人员解决高难度零件的主要工艺手段之一,是提高企业整体技术水平是主要措施。生产中使用夹具,可保证生产周期、生产调度等工艺纪律。 3.3夹具的组成(1)定位元件。定位元件的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。(2)加紧装置。加紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力作用时不离开已经占据的正确位置。(3)对刀或导向装置。对刀或导向装置用于确定刀具相对定位元件的正确位置。(4)连接元件。连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。(5)夹具体。夹具体是机床夹具的基础件,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。(6)其它元件或装置。是指夹具中因特殊需要而设置的元件或装置。3.4夹具的分类(1)通用夹具。是指结构、尺寸已经标准化,具有一定通用性,特点是适用性好,不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状范围的各种工件,主要用于单件小批量生产。(2)专用夹具。是针对某一工件的某道工序的加工要求而专门设计制造的夹具,特点是针对性强,可获得较高的生产率和加工精度,但制造周期长,主要用于批量生产。(3)可调夹具。是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具,可以适应多种工件的加工。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类,在多品种、小批量生产中得到广泛应用。(4)组合夹具。是一种模块化的夹具,已实现商品化,在单件、中小批多品种的生产和数控加工中,是一种较经济的夹具。(5)拼装夹具。是一种用专门的标准化、系列化的拼装夹具零部件拼装而成的夹具,它有组合夹具的特点,但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑,适合在数控机床上使用。4 钻床夹具设计4.1夹具体的设计在加工过程中,夹具体是承受载荷最大的零件,通常是夹具体中体积最大和结构最复杂的的零件。既要保证在其上所安装的各种装置和各元件之间的相互位置关系又要实现夹具与机床之间的定位和连接,所以夹具体一般要满足如下几个要求。(1)力求结构简单及装卸工件方便。保证强度和刚度的前提下,尽可能体积小、重量轻。(2)排屑要方便。夹具设计时,应考虑切屑的排除。(3)应该有足够的强度和刚度。在加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不会产生不允许的变形或振动,夹具体应有足够的强度和刚度。(4)结构工艺性好。夹具体应便于制造、装配、检验和维修。(5)在机床上安装稳定可靠。夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安基面与机床相应表面的接触或配合实现的。 (6)具有适当的精度和尺寸稳定性。夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面及夹具体的安装基面等,应有适当的尺寸和精度。4.2定位方案和定位装置的设计工件的定位就是确定工件在机床上或夹具中占有正确位置的过程,它是一种过程。作用是保证加工尺寸和位置精度。定位方案不确定,其他有关问题就无法进行设计。定位方案一经确定,则夹具的总体配置基本形成。因此,无论是设计夹具,还是分析现场夹具,都是从工件的夹具中的定位着手解决问题。4.2.1工件定位的基本原理(1)工件的自由度。运动件相对与固定坐标系所具有的独立运动称为自由度。分为位置自由的和角度自由度。(2)工件定位原理。六点定位规则,六点定则是工件定位的基本法则,用于实际 生产时,起支撑作用的是一定形状的几何体,这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。4.2.2工件定位的类型工件定位时,影响加工要求的自由度必须限制;不影响加工的自由度,有时要限制,有时可以不用限制,视具体情况而定。根据工件自由度被约束的情况,工件定位可分为以下几种类型:(1)完全定位工件的六个自由度不重复地全部被限制了的定位称为完全定位。不完全定位工件限制的自由度少于六个,但能保证加工要求的定位称为不完全定位。(2)欠定位按照加工要求,应限制的自由度没有被限制的定位称为欠定位。欠定位无法保证加工要求。(3)重复定位夹具上的定位元件重复限制工件的同一个或几个自由度的定位称为重复定位(又程过定位)。重复定位分两种情况:当工件的一个或几个自由度被重复限制,但仍然能满足加工要求,即不但不产生有害影响,反而可增加工件装夹刚度的定位,称为可用重复定位。当工件的一个或几个自由度被重复限制,并对加工产生有害影响的重复定位,称为不可用重复定位。它将造成工件定位不稳点,降低加工精度,使工件或定位元件产生变形,甚至无法加工和安装。因此,不可重复定位是不允许的。4.2.3定位基准的选择(1)如何选择定位基准。定位基准的选择,应尽量使工件的定位基准与工序基准重合;尽量用精基准作为定位基准;遵循基准统一原则;应使工件安装稳点,加工中引起的变形最小;应使工件定位方便,夹紧可靠。(2)定位符号和夹紧符号的标注。在选定定位基准及确定了夹紧力的方向和作用点后,应在工序图上标注定位符号和夹紧符号。(3)对定位元件的基本要求。足够的精度、足够的强度和刚度、耐磨性好、工艺性好、便于清理切削。4.2.4工件定位方式及其定位元件定位方式和定位元件的选择包括的结构、形状、尺寸及布置形式等,主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用状况等因素。(1)工件以平面定位。工件以平面作为定位基准时,所用定位元件一般分为主要支承和辅助支承两类。主要支承用来限制工件的自由度,具有独立定位作用。辅助支承用来加强工件的支承刚性,不起限制工件自由度的作用。(2)工件以圆孔定位。工件以圆孔为定位基准,这种定位方式所用的定位元件有圆柱定位销、定位心轴和圆锥定位销。4.3导向方案及导向装置的设计由于是钻床夹具,所以导向装置选用钻套。4.3.1钻套介绍(1)钻套的作用钻套的作用是保证被加工孔的位置精度,引导刀具,防止其在加工过程中发生偏斜,提高刀具的刚性,防止加工时震动。(2)钻套类型分为标准钻套和固定钻套,标准钻套又分为固定钻套、可换钻套和快换钻套。(3)钻套的设计(a)钻套高度。钻套高度H对刀具的导向性能和刀具的寿命影响很大,H 较大时,导向性能好,但刀具与钻套的摩擦较大,H过小,则导向性能不良,一般取H和钻套孔径d之比H/d=12.5。(b)排屑间隙。钻套的底面与工件表面之间应留有排屑间隙h,间隙必须适中,不然会影响钻套的导向作用和正常排屑,钻削铸铁是h取(0.30.7)d;钻削钢件是h取(0.71.5)d;工件要求精度高时h可取0。(c)钻套的内径尺寸及公差。钻套的内径尺寸及公差主要取决于刀具的种类和加工孔的尺寸精度,一般钻孔或扩孔时公差选F7或F8,粗铰孔时选G7,精铰时选G6,(4)钻模板钻模分为固定钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、悬挂式钻模板。由于这次加工的三个11沉头孔在零件上均匀分布,为了加工方便,我们设计钻模板结构为一个圆形并且上面有三个孔均匀分布对应零件上的三个孔。由于加工孔是沉头孔,又应是大批量生产,故宜选用快换钻套,在工件装卸方便的情况下尽可能选用可卸式钻模板。根据以上所述其钻套高度H为:由于加工的孔小所以H 应取大值H为22。排屑间隙h为:由于工件材料为45Cr所以h为16。钻套的内径尺寸及公差为:内径尺寸为11。公差为F7。4.4夹紧方案的确定及装置的设计工件定位后将它的位置固定下来,称为夹紧。在机械加工过程中,工件会收到各种力的作用,为了保证在这些外力作用下,工件还能咋爱夹具中有定位元件确定加工位置,而不发生移动。4.4.1夹紧装置的组成(1)动力装置产生夹紧力。动力装置是产生原始作用力的装置。按夹紧力的来源分为手动夹紧和机动夹紧。(2)夹紧机构传递夹紧力。传递机构是原动力传递给夹紧元件。它由接受原始作用力的构件和中间传力机构组成。4.4.2夹紧装置的设计要求(1)夹紧过程中,不能破坏工件在定位是所在对定正确位置。(2)夹紧力的大小合适。保证工件加工位置的不变,夹紧牢固可靠,又不能超过允许的变形。(3)夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量大,允许设计较复杂、效率较高的夹紧装置。(4)具有良好的结构工艺性和使用性。尽量简单,便于维修制造,操作安全方便,并且省力。综上所述为了是夹具结构更简单,操作更方便动力装置采用手动夹紧 ,由于工件的结构性和工艺性不复杂要求也不高,所以,为了快速装卸工件,采用螺钉及垫圈相配合的夹紧机构夹紧机构。4.4.3夹紧力的计算在分析夹紧力时,可把螺旋看做是一个缠绕在圆柱体上的斜面,展开后就相当于斜楔了。螺旋夹紧产生的夹紧力计算公式如下:式中 单个螺旋夹紧产生的夹紧力(N);作用力臂(mm);螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm);其值视螺杆端部的结构 形式而定(mm);螺杆端部与工件间的摩擦角();螺旋副的当量摩擦角();螺纹中径之半(mm);螺纹深角();查表得:求得:螺旋压板夹紧机构是利用杠杆原理来实现夹紧作用。其好处是:增大夹紧力,改变夹紧力作用方向,增大夹紧行程。它可以绕水平轴翻转,增力显著,夹紧时既省力又迅速可靠。4.6夹具的精度分析使用夹具的首要目的在于保证工件的加工质量,具体来说,使用夹具加工时必须保证工件的尺寸精度、形状精度和位置精度。用夹具装夹工件进行机械加工时,其工艺系统中影响工件加工件精度的因素很多。有定位误差、对刀误差 、夹具在机床上的安装误差、影响加工精度的其他因素综合称为加工方法误差 、夹具误差、加工总误差。(1)定位误差。此工件的定位误差为,工件定位孔与定位心轴的最大配合间隙。工件定位孔的尺寸为80H7,定位心轴的尺寸为80g6。=(2)对刀误差。因为刀具相对于刀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。钻套导向孔的尺寸为50F7,钻头尺寸为50h9。对刀误差为钻头与导向孔的最大间隙=(3)夹具的安装误差。因夹具在机床上安装不精确而造成的加工误差,称为夹具的安装误差。因为安装基面为平面,所以安装误差,为0.(4)夹具误差。因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置而造成的加工误差,称为夹具误差。该夹具的夹具误差为=0.03mm。(5)加工方法误差。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热变形等因素造成的加工误差,统称为加工方法误差。根据经验=/3。(6)根据在夹具加工时,总加工误差为上述各项误差之和=0.0798mm保证工件加工精度的条件是:=,所以加工总误差应小于工件尺寸公差。为了保证夹具的使用寿命,防止夹具过早报废,在分析计算工件加工精度时,需要留出一定的精度储备量。所以将上式改写为或-0当JC0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值确定得是否合理。因为-=0.02.20所以该 夹具能保证加工总 结本次课程设计是对本学期所学机床夹具设计课程和以前学的专业知识以及实训知识的检验和应用。夹具设计作为工科学院校广大学生的必修环节,不仅是巩固大学生大学所学知识的重要环节,而且也是检验我们综合应用知识的能力,是我们参加工作前的实践性锻炼。通过这几周的学习和对有关资料的查询,我们小组的每位成员都很积极参加进去,一起运用所学的专业知识和从与专业相关的课程为出发点,并复习所学的制图软件AUTO/CAD、UG的运用,同时学习了其他一些相关软件的应用。在此夹具过程也广泛接触、应用一些办公软件,丰富了自己的知识水平。在设计思想中,尽可能体现了我们所学的知识的掌握和了解的相关知识。通过设计,使我能熟悉地查找和应用有关参考资料、计算图表、手册、图册和规范,熟悉有关国家标准。本次夹具设计是学习机械专业以来又一次独立的机械设计。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性和经济合理性。 在以前机械基础知识的学习中,我对于机械设计的认识是很有限的, 我们所遇到的关于专业的实际应用也仅限于书上的例题和为了考试做的一些资料,它们都是理论上的或者局部的计算,而这次的夹具设计让我接触到完完整整的机械产品计算和一些辅助设备的计算。让我感觉到,光是平时学习的内容对于在机械方面的应用是远远不够的, 这需要我们 平时自觉的培养自己的自学能力,设计中我学会了离开老师进行自主学习,参看多本指导书,完善自己的设计。通过本次夹具设计的训练, 让我对自己的专业有了更加感性和理性的认识,这对我们的继续学习是一个很好的指导方向,我们了解了机械设计的基本内容,掌握了化工设计的主要程序和方法,增强了分析和解决机械实际问题的能力。同时,通过本次设计,还使我们树立了正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风, 加强机械设计能力的训练和培养严谨求实的科学作风更尤为重要。致 谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1、郑和东、成海涛主编机械制图哈尔滨工程大学出版 20092、涂序斌、伍春兰主编互换性与测量技术哈尔滨工程大学出版社3、陆剑中、孙家宁主编金属切削原理与刀具机械工业出版社 20094、吴拓主编机械制造工艺与机床夹具课程设计指导第2版机械工艺出版社 5、李名望机床夹具设计实例教程北京;化学工业出版社,20097、皮智谋 任成高 任东等机械设计与制造长沙;湖南大学出版社,201216齿轮零件的车床夹具设计车床夹具主要用于零件的旋转表面以及端面。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。1.1 车床夹具的主要类型(1) 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多,有通用的三爪卡盘、四爪卡盘,花盘,顶尖等,还有自行设计的心轴;专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转,刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上,工件常以孔或外圆定位,夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时,由于零件形状较复杂,难以装夹在通用卡盘上,因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状,故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘,上面开有若干个T形槽,安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件,可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称,要注意平衡。(2) 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件,常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动,夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少,属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具,所以齿轮零件在车床上加工用专用夹具。1.2车床夹具的设计要点(1)定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时,要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合,夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转,故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外,整个夹具还要受到重力和离心力的作用,转速越高离心力越大,这些力不仅降低夹紧力,同时会使主轴振动。因此,夹紧机构必须具有足够的夹紧力,自锁性能好,以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具,夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。(2)夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此,要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接,用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式:1)对于径向尺寸D140mm,或D(23)d的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中,并用螺杆拉紧,如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具,一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图1-b所示的过渡盘,其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合,并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开,可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上,用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度,可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构,如图1-c所示,过渡盘在其长锥面上配合定心,用活套在主轴上的螺母锁紧,由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高,但端面要求紧贴,制造上较困难。图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后,其端面与主轴端面只允许有0.050.1mm的间隙,用螺钉均匀拧紧后,即可保证端面与锥面全部接触,以使定心准确、刚度好。图1 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用,设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸,可查阅有关手册1.3齿轮零件的车床专用夹具的总体设计(1) 夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便,悬臂尺寸要短,重心尽可能靠近主轴。(2) 当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时,将产生较大的离心力和振动,影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产,特别是在转速较高的情况下影响更大。因此,对于重量不对称的夹具,要有平衡要求。平衡的方法有两种:设置平衡块或加工减重孔。在工厂实际生产中,常用适配的方法进行夹具的平衡工作。(3)为了保证安全,夹具上各种元件一般不超过夹具的圆形轮廓之外。因此,还应该注意防止切削和冷却液的飞溅问题,必要时应该加防护罩。1.4齿轮零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时,加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示,齿轮在夹具上加工时,尺寸的加工误差的影响因素如下所述:(1)定位误差由于C面既是工序基准,又是定位基准,基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时,定位基准与限位基准是重合的,基准位移误差为零。因此,尺寸的定位误差等于零。(2)夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差,即夹具总图上尺寸的公差为0.02,以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.(3)安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合,夹具的安装误差几乎可以忽略不计。(4)加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm齿轮零件的车床夹具总加工误差是: 精度储备:故此方案可行。夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产,主要考虑提高劳动生产率。因此设计时,需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计,用平面定位三个自由度,短心轴定位两个自由度,用键槽定位最后一个转动自由度,手动螺旋夹紧。
收藏
编号:14261111
类型:共享资源
大小:512.37KB
格式:ZIP
上传时间:2020-07-15
45
积分
- 关 键 词:
-
k189
圆柱齿轮
加工
工艺
车外圆
端面
夹具
设计
图纸
- 资源描述:
-
喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有,,下载后全都有,,有疑问咨询QQ:3278627871
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。