前钢板弹簧吊耳加工工艺及钻2-Φ10.5孔夹具设计参考素材
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附录1 外文翻译基于事例推理的夹具设计研究与应用摘要:根据基于事例的设计方法,提出采用工序件的特征信息和夹具的结构特征信息来描述夹具的相似性,并建立了包括这2方面主要特征信息为基础的事例索引码,设计了事例库的结构形式,创建了层次化的事例组织方式;同时,提出了基于知识引导的夹具事例检索算法,以及事例的修改和采用同族事例码进行相似事例的存贮,形成了基于事例推理的夹具设计.所开发的原型系统在型号工程夹具设计等项目的设计过程中得到了应用,并取得了令人满意的使用效果.关键词: 基于事例的推理 夹具设计 CAD夹具是以确定工件安全定位准确为目的的装置,并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规划中加工工序的地位,所以它的设计是制造过程中的瓶颈,制约着效率的提高. 夹具设计是一个复杂的过程,需要有从大量的设计论文中了解质量知识的经验,这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺,和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图的传统的CAD工具(如Unigraphics、CATIA、Pro/E)时,这仍然是一项非常耗时的工作,但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益处,而这正是提高效率的关键因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法适应以往个案解决的办法,建立一个新问题的方法,主要有以下四步骤:检索、利用、修改,并保留.这是一个比用专业系统模仿人类思维有用的使用方法,因为提出一个类似的情况,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人类更直观.所以支持不同事例的设计工具已经在诸多领域中发展起来,如在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死, 规划过程中,还有夹具设计. 孙用六个数字组成代码参数,包括工件的形状、机械部分、轴衬,第一定位装置,第二定位装置和夹紧装置. 但这个系统不能用于除钻床夹具外的其他夹具类型,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题,这在CBR中是非常重要的. 1事例参数和事例图书馆的建立1.1事例参数事例参数应该由工件的所有的特征组成,来区别不同的夹具. 使用他们能够使操作方便. 因为零件的形状是多种多样的, 在生产企业中制造的技术要求也不断发展,许多特征作被用做事例参数将会使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因为分配给每个特征的比重必须减少. 另一方面,事例参数包含所有的特征是困难的。 因此,考虑到实际和快速设计的需求,事例参数要包含工件的主要特征和夹具的结构。事例参数代码由16位数组成:13位数是事例特征 3位数是事例识别数字。 前13位数代表13个特征。 每个数字与特征的一个属性相一致,这可能是*、?、1、2,A、B,,Z,等其中的一个。其中,*是指任何一个,?代表不确定,0代表没有。 系统规定:夹具的类型,工件的形状,位置模式不能是*和?。在设计系统时,三个项目的属性信息没有这些选择,这就意味着必须选择确定的属性。最后三位数是事例识别号码,如果事例特征的13位数是一样的,这三个数字就用来区别他们。该系统还规定:000是用于修正的一个典型事例,其他事例001、002、,这些是用于设计师查找参考事例的. 如果其中一个偶尔需要改变成典型事例,首先它必须要求改成000,前面的自动变成参考事例. 事例索引码的结构如图1所示。 1夹具类型; 6工件重量; 11夹紧模型; 2工件形状; 7工件刚度; 12夹具体; 3工件材料; 8加工内容; 13其他; 4批 量; 9过程所有物; 14到16事例识别码; 5工件比例; 10定位模型; 图1 事例索引码的结构1.2事例库事例库由许多预定义的事例组成。事例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。1.3 事例的层次化夹具的结构相似被认为是整个夹具,成分和内容相似。所以,整个夹具事例库,成分事例库,夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件加工资料组成,这就意味着夹具的设计应满足特别功能的需求.全部夹具事例是由功能成分组成,它是用功能成分的名字和数字来进行描述的。成分事例代表成员(成分功能和其他结构成分,主要驱动参数,数字,和它们的约束关系)。成分事例(夹具的最低层)是功能成分和和其他成分的结构。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们的方法。2事例修改的策略在基于事例的夹具设计中,最重要的是相似点的修改,这样能有助于获得最相似的事例,以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求,事例修改的策略使最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找,然后在宽度上;知识指导策略意味着在来自客观事物根源的知识规则上查找,这就要首先查找固定类型,然后查找工件的形状,第三查找定位方法。例如,如果事例索引码包括夹具类型的磨削夹具,就只查找所有的磨削夹具,然后查找工件形状的盒子,第三查找一个平面两个销的定位方法。如果没有合适的,就查找深度标点,然后回到最上层,然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法:1) 根据夹具事例库的事例索引信息,查找有关事例库。2) 将事例索引码与事例库的每个事例码匹配,然后计算相似尺寸的价值。3) 整理相似尺寸的次序,最大的架子是最类似的事例。两个事例之间的相似点是基于两个事例特征之间的相似点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算,例如比较重量分别是50kg 和 20kg的工件。非数字化的价值也能计算,例如,现在前13位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下:其中S表示通用夹具的相似尺寸,n表示索引特性数,表示每个特性的重量,表示事例库中特性和相关夹具的特性的相似尺寸。同时, ,数值计算如下: 其中表示第i个特征的索引特性值,表示事例库中第j个事例的第i个特征的特性值。 所以有两种方法选择相似夹具。一个方法是建立数值。如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小,这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立的时候,只有一些事例,数值可以建小一点。如果有大量的相似事例,数值就应该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字(例如10),这是类型单里相似尺寸的最大值。3 事例的修改和存储3.1事例的修改 夹具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段:1) 成分的替代2) 保持形式不变,调整成分的特性3) 模型重新设计如果夹具的成分是普通的物品,它们能通过使用工具被修改,代替以及删除,这些已经被设计好了。3.2事例的存储 在将一个新的事例保存到事例库之前,设计者必须考虑保存是否有价值。如果这个事例不能增加系统的知识,就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值的话,设计者在保存之前必须分析一下,看看这个事例是否作为标准事例或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一个同族事例是有事例库中索引码前13位相同而最后三位不同的那些事例组成的。一个标准事例的最后三位通常是“000”。一个参考事例属于同族标准事例,最后三位用不同数字区分。从被解释的概念中,可采用以下方法:1)如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致,和一个存在的标准事例的前13位数相同,那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了。或者只能作为一个参考事例保存(最后三位不是“000”,而且和其它的不一样)在事例库中。 2)如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致,并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好,那么这个标准事例就被这个新的事例代替,以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3)如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致,一个新的事例族将会自动产生,并作为标准事例保存到事例库中。4夹具设计中基于事例推理的过程根据夹具设计的特性,夹具设计的基本信息,例如夹具的名字,零件,生产和设计者等等,必须先输入。然后,输入或设计工件的模型。输入有关工件的细节信息,建立事例索引码,然后CBR开始依靠相似尺寸查找相似事例,选出最相似的事例。如果需要的话,事例要满足通用性设计,再存储到事例库中。程序流程图如图2所示 图2 基于事例推理的夹具设计流程图5基于事例推理的夹具设计说明这是一个工件如图3所示。材料是45钢,底座,形状为块状,生产批量为中批等。需要设计成一个用来旋转孔的旋转夹具。图3 需要设计夹具的一个工件(最大尺寸80mmx49mmx22mm)工件的特征值,属性值,事例索引码和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引码和重量 特征名称 特性值 索引码 重量 夹具类型 车床夹具 1 100 工件形状 块状 9 90 工件材料 中碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定 ? 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 通过查找和计算相似点,最相似的事例的事例索引码是19325513321402000,细节信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引码特征名称 特性值 索引码夹具类型 车床夹具 1 工件形状 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定 ? 夹具体 复合 4 其他 没有 0 相似点的计算如下: 所以夹具的相似尺寸值是0.806,这是在事例库中用于设计的最相似的事例,最相似的事例的结构如图4所示图4 最相似的夹具当成分替代,修改定位模型和夹紧模型,以及调节相关尺寸之后,新的夹具被设计出来,图形如图6所示 图5 需要设计的新夹具因为在事例库中没有相似夹具,新夹具被储存到事例库中。事例索引码是19325523311402000。6 结论 基于事例推理,作为一个问题解决的方法,是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法,已经在很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下:它和人类的思想很相似;一个事例库通过保存新事例获得自学能力,它比有惯例库更快更容易,它可以更好的传递和解释新的知识,这和惯例库有很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了,使用的是支持基础数据的VC+,UG电脑绘图软件。这个框架也已经和普通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展的标准系统,用于航空项目,帮助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前的设计资源。9 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称前钢板弹簧吊耳共 1 页第 1页车间工序号工序名称材料牌号机加7钻孔45毛皮种类毛皮外形尺寸每件毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床Z30401夹具编号夹具名称钻孔夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺设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按图示装夹定位2钻2-10.5为10.3钻孔夹具、麻花钻10.339212.060.112128s4.2s3铰2-10.5孔钻孔夹具、铰刀10.52518.050.0520128s4.2s4设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件批号签字日期标记处数更改文件批号签字日期机械加工工序卡片共 8 张第 1 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号30设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数30粗铣底平面112112112123.521121.51编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 2 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号40设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数40精铣底平面112112112123.533965.51编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 4 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号60设备材料名称钻床名称铸件型号Z525硬度121149HBW夹具名称、编号ZJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格麻花钻游标卡尺扩孔钻铰刀技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数60钻扩铰2-10.5孔10.543.25.531.56601301编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 3 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号50设备材料名称钻床名称铸件型号Z525硬度121149HBW夹具名称、编号ZJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格麻花钻游标卡尺扩孔钻铰刀技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数50钻扩铰2-25孔,并倒角2525112110.56601301编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 5 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号70设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数70粗铣左侧宽度为3mm的开口槽39.59.521.620921.51编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 6 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号80设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数80精铣左侧宽度为3mm的开口槽39.59.511.533965.51编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 7 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号90设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数90粗铣右侧宽度为3mm的开口槽39.59.521.620921.51编制设计审核批准描图校对机械加工工序卡片共 8 张第 8 张产品代号零(部)件代号零(部)件名称前钢板弹簧吊耳工序号100设备材料名称铣床名称铸件型号X52K硬度121149HBW夹具名称、编号XJJ-01刀具量具辅具名称规格名称规格名称规格面铣刀游标卡尺技术等级工时定额班产量准备及终结时间工作地点服务时间基本时间辅助时间单件时间工序号工步名称及内容加工表面尺寸切削用量直径或宽 度长度加工计算长度切深走刀量转速或双行程数切速走刀次数100精铣右侧宽度为3mm的开口槽39.59.511.533965.51编制设计审核批准描图校对机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号产品名称零(部)件名称前钢板弹簧吊耳共( 1 )页第( 1 )页材料牌号KTH 350-10毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可制件数1每台件数备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工步工时1铸造铸造铸造2热处理退火热表3铣底面铣22底面机加铣床X52铣刀、游标卡尺4铣顶面铣22顶面机加铣床X52铣刀、游标卡尺5钻孔钻2-25机加数控钻Z325麻花钻、铰刀、游标卡尺6线切割割宽3槽机加线切割DK7732游标卡尺7钻孔钻孔2-10.5机加钻床Z3040麻花钻、钻孔夹具、游标卡尺8去毛刺机加钳工台9检验机加检验台游标卡尺,螺纹塞规10111213描图1415设计日期审核日期标准化日期会签日期装订号标记处数更改文件号签字日期指导课程设计说明书题目:前钢板弹簧吊耳的工艺规程及钻侧孔工装夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师: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。吊耳前钢板弹簧加工工艺规程及其钻侧孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。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;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 52.3制定工艺路线 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 62.5确定切削用量及基本工时6三 夹具设计83.1问题的提出83.2定位基准的选择83.3切削力及夹紧力计算93.4定位误差分析113.5夹具设计及操作简要说明15总 结17致 谢18参考文献 19序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。前钢板弹簧吊耳的加工工艺规程及其铣距离64mm的44外圆的内侧面的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用前钢板弹簧吊耳的主要作用是载重后,使钢板能够得到延伸,伸展,能有正常的缓冲作用。因此汽车前钢板弹簧吊耳零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车前钢板弹簧吊耳主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能1.2 零件的工艺分析前钢板弹簧吊耳零件图上可以看出,它有两组加工表面,这两组加工面之间也有一定的位置要求,现将这两组加工面分述如下: 1. 以44mm端面和中间外圆为基准加工面 这一组加工面包括:一个的25mm孔以及各个端面 2. 以10.5孔和端面为中心的加工面,这组加工面主要是其余各孔及其槽和宽44mm的2个44外圆的外侧面 二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为KTH350,考虑到工件运行时经常受到冲击性载荷,采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用锻造,锻造精度为2级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2 基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。(3) 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,他对零件的生产是非常重要的。先选取44外圆为定位基准,利用V型块为定位元件。3.2.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则:(1)“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的误差。(2)“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。(3)“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选择该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。(4)“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。(5)所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以22孔及其端面为定位精基准,加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合的时候,应该进行尺寸换算,这在以后还要进行专门的计算,在此不再重复。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序:锻造。工序:退火处理工序:铣22端面工序:铣22顶面工序:钻22的孔工序:割宽3槽工序:钻孔2-10.5工序:清洗工序:检验,入库方案二工序:锻造。工序:退火处理工序:钻22的孔工序:铣22顶面工序:铣22端面工序:钻孔2-10.5工序:割宽3槽工序:清洗工序:检验,入库方案一和方案二的区别在于,方案一在加工外44m的2侧面后,及时的加工了22的孔,这样可以利用加工好的22孔作为定位基准,加工其他的工序,这样为后续的工序提供了基准,提高了加工效率,适合于批量生产,而方案二则不能达到这样的效果,因此综合考虑我们选择方案一。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量和工步如下: 1. 10mm的孔 钻孔10扩孔: 10.5mm 2. 叉口侧面 铣: 2Z=3mm 3. 各端面 2Z=3: Z=1.5mm ,2.5 确定切削用量及基本工时工序III:铣宽22mm 2端面卧式铣床X6012选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀,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,故可在一次走刀内铣完,则2) 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书,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1450当1450r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时: ,则机动工时为三、 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由指导老师的分配,决定设计第7道工序钻孔2-10.5的钻床夹具。3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻孔2-10.5,精度要求不高,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。由于在这是第一道工序,因此加工的时候其他的面都还没有加工,因此我们只能用粗基准定位,我们采用筋板的底面,侧面和44外圆另外一端面作为定位基准。3.3 切削力及夹紧力计算 (1)刀具: 采用钻头 10.5mm z=5, 机床: 钻床Z3040 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系数 z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中:为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 (2)夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数,取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉: 公称直径d=15mm,材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限: 极限应力幅:许用应力幅:螺钉的强度校核:螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核: 满足强度要求,夹具安全可靠, 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧,调节夹紧力调节装置,即可指定可靠的夹紧力3.4 定位误差分析(1) 定位元件尺寸及公差确定。由于加工的表面为是平面,没有任何位置度要求,我们只需要保证好加工的时候工件不会移动和震动就可以,因此定位误差分析不予计算方可满足要求。3.5 夹具设计及操作简要说明 如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为铣切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。夹具装配图附图如下夹具体附图如下总 结通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次课程设计使我收益不小,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课程设计。这次课程设计成绩的取得,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. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年第 15 页 共 19 页
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