对称扁台螺纹轴的钻Ф16孔专用夹具设计及机械加工艺装备含非标6张CAD图
对称扁台螺纹轴的钻16孔专用夹具设计及机械加工艺装备含非标6张CAD图,对称,螺纹,罗纹,16,专用,夹具,设计,机械,工艺,装备,设备,非标,cad
设计(XX)任务书课题名称对称扁台螺纹轴机加工艺及夹具设计课题简介技术指标工作量要求一课题简介如图所示为对称扁台螺纹轴制件。二技术指标1、制件材料:452、技术要求:(1)锐角倒钝;(2)未注倒角C1;(3)热处理:调质3、生产批量:年产100000件。三工作量要求1、编写对称扁台螺纹轴的机械加工工艺规程;2、设计钻孔夹具;3、编写夹具底座机械加工工艺规程;4、编写上述设计内容的说明书。毕业设计说明书是对设计进行解释与说明的书面材料,应包括理论分析和必要的计算部分,页数在30页左右(A4纸),并装订成册。说明书叙述要清楚,论证要充分,使用的公式要正确并有据可查,并按设计要求将全部内容按先后排序进行编写。进度计划起止时间工作内容2016年11月2016年12月2017年1月2017年 月课题布置完成设计说明完成工艺及夹具设计答辩参考文献(1)周世学 机械制造工艺与夹具北京理工大学出版社2006.06(2)黄淑容 机械工程设计基础北京,机械工业出版社2003.06(3)毛国平 机械加工工艺工装设计与实践北京,高等教育出版社2009.12(4)刘守勇 机械制造工艺与机床夹具北京,机械工业出版社2000.05(5)机床夹具设计手册上海科学技术出版社(6)机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社课题组成员3 XX 设 计(说明书)题目 对称扁台螺纹轴零件机械加工工艺规程及夹具设计专 业: 学 生 姓 名: 班 级: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 摘要在经济飞速向前的当下,制造业快速发展的今天。非标零件的尺寸、结构也千变万化。以往设计的通用夹具,越来越多的面临淘汰。所以专用夹具的设计与生产越来越广泛。专用夹具的研究其主要内容有定位方案、夹紧方案的确定,定位元件、夹紧元件的选择,导向装置的选择等等。本次设计研究的对象是对称扁台螺纹轴。设计内容包括2个方面:1、工艺分析;2、钻16孔钻床专用夹具设计。对称扁台螺纹轴的作用是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩。从零件结构分析入手,合理选择定位基准,各种刀具参数选择以及切削用量的选择等。在安排工艺过程时,根据加工要求不同,需要进行粗精加工。另外还确定了切削参数,加工工时,填写工艺过程卡片和工序卡片。专用夹具设计内容有:确定定位方案及元件,确定夹紧方案及元件,确定导向装置,计算切削力及夹紧力等。关键词:对称扁台螺纹轴、工艺、16孔、钻床、专用夹具IIABSTRACTAt a time of rapid economic growth, the rapid development of manufacturing today. Non-standard parts size, structure is ever-changing. Previously designed universal fixtures, more and more face elimination. Therefore, the design and production of special fixture more widely. The main research contents of the special fixtures are the positioning scheme, the determination of the clamping scheme, the positioning elements, the selection of the clamping elements, the selection of the guiding device and so on.The object of this design study is a symmetrical flatbed threaded shaft. Design includes two aspects: 1, process analysis; 2, drilling 16 hole drilling fixture designed. The role of the symmetrical flat-bed threaded shaft is to support the rotating part and rotate with it to transmit the motion, torque or bending moment. From the structural analysis of parts to start with a reasonable choice of positioning standards, a variety of tool parameters and the choice of cutting dosage. In the process of scheduling, according to different processing requirements, the need for rough finishing. In addition, it also determines the cutting parameters, working hours, fill in the process card and process card. Special fixture design content: determine the positioning programs and components, to determine the clamping programs and components, to determine the guide to calculate the cutting force and clamping force.Key words: Symmetrical flatbed screw shaft, technology, 16 hole, drilling machine, special fixture目 录摘要IABSTRACTII1 绪论11.1 机床夹具的概述11.2 机床夹具的分类11.3 机床夹具的组成21.4 机床夹具的发展方向32 零件的作用、组成表面及技术要求42.1 零件的作用42.2 零件的组成表面42.3 零件的技术要求42.4 零件的形位公差43 零件的工艺分析及设计53.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式53.1.1确定零件的生产类型53.1.2确定毛坯的制造形式53.2 基准的选择与确定63.3 加工工艺路线的确定73.4 加工设备及加工装备的选择73.5 确定加工余量83.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间94 钻16孔专用夹具设计234.1 定位方案及装置的确定234.1.1设计定位方案应满足的要求234.1.2定位方案的确定234.1.3定位元件的确定234.2 夹紧方案及装置的确定244.2.1设计夹紧装置应遵循的原则244.2.2夹紧装置满足的基本要求254.2.3夹紧方案的确定254.2.4夹紧元件的确定254.3 夹具体的设计254.4 导向方案的选择274.4.1 钻模的选择274.4.2 钻套的选择274.5 计算钻削力和夹紧力294.5.1 计算钻削力294.5.2 计算夹紧力294.6 分析与计算定位误差30结论31致谢32参考文献33IIIII1 绪论1.1 机床夹具的概述夹具从一开始出现到现在超过两百年了,基本上它的发展过程有三个,第一个,夹具只是在对零件生产的时候夹紧零件,没有别的作用。后期因为军事上的需要,生产规模在不断的扩大,夹具的功能变得更加的完善,在生产过程中,夹具的效率更高,加工零件的稳定性也更好,蛮蛮的,夹具在进行机床生产的时候,越来越重要。这是夹具发展的第二阶段。在这个过程里面,夹具就是让生产的效率更高,在当下,夹具的自动化程度已经是非常高了,并且精度也非常高。因为电子,还有数控的飞快发展,现在的夹具已经跟机床是一个整体了,不再是单一的一个部分,无论是适应性也好,还是自动化程度也好,都是非常高的,所以就算是生产的数量非常少,它的效率也跟大批量生产是一样的,这就是夹具的第三个阶段,总的来说就是精度更高,适应性更好。夹具的发展前景还是非常不错的,智能化水平也会越来越高。机床夹具是在切削加工中,用以准确确定工件位置,并将其牢固地夹紧的工艺装备。主要作用是:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此,机床夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分,是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。面前国内正处在专用夹具大量更新的阶段,为减低制造成本,避免材料浪费,使用数控机床柔性制造技术。近年来数控机床加工中心,成组技术,柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,机床夹具提出了如下新的要求:1、可快速,方便地装夹新产品投入生产,以降低生产成本,缩短生产准备周期;2、可夹持一组具有相似特征的零件;3、可应用于高精密夹具及固定装置;4、可应用于现代夹具制造和新技术的各种装置;5、进一步减轻劳动强度,提高劳动生产率;6、提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的分类1、通用夹具所谓通用夹具,其所有零件均标准化。在规定的范围类,要加工的零件不一样,它也可以用来生产加工。比方说,在机床上有卡盘,一个三爪,一个四爪,还有顶尖,还有鸡心夹头;在铣床上面,不仅有平口钳,还有分度头,还有回转工作台等等。它们都是通用的,有的不需要调整,有的只要调整一点点,就可以对不一样的零件进行生产加工了。这类夹具一般已经标准化。生产通用夹具的厂家都是非常专业的,他们都是跟着机床一起提供给使用者的。2、专用夹具这种夹具就是为了特定的零件,特定的工序来进行设计的,它的构造非常的紧凑,用起来很快,也很方便等等好处。生产专用夹具是按照具体使用者的的需要,来进行设计还有加工的,一般都是用在生产数量很多的时候。3、组合夹具这个夹具的基础就是机床夹具,这套夹具实现先加工好的,它的形状,大小都是不一样的,根据组合化的原理,对生产加工的需要进行组装,就形成专用夹具了。夹具用好了之后,还能拆掉,这样还能装新的夹具来用。4、拼装夹具这种夹具是专门为了一个零件的生产加工来设计的,非常标准,而且系列化,专用夹具装配的时候是根据专用夹具来进行的。用这种拼装的夹具,不管是设计时间,还是加工时间都短了很多,并且就算是产品的类型改变了,它有很多零部件还是能够拆下来用的,一般生产的品种比较多,数量不多的时候用。1.3 机床夹具的组成1、定位装置定位部分的组成有定位的零部件,还有一些组合部分,他是用来将产品固定在夹具上的,也就是说在进行生产的时候,零件跟加工工具,还有进行切削的时候,它所处的地方都是对的,比方说定位销等等。2、夹紧装置这个部分是用来把零件紧紧的压住或者夹紧的,让零件在进行生产加工的时候,不会因为任何外力的原因产生位置的改变,同时防止或减小振动。正常来说用来进行夹紧的是一种装置,不仅有夹紧的零部件,还有增力部分,还有传动部分,还有动力部分等等。3、对刀引导装置它是用来让夹具还有刀具之间所处的位置正确,或者是让刀来对零件进行加工,比方说对刀块,还有钻套等等。4、其他元件及装置比方说定向件,还有操作间等等这些按照个别需要来设置的,有分度装置,上料装置,还有下料装置等等。5、夹具体它是用来将夹具上边的零部件还有各个部分连接起来的,这样这些小零部件就形成了一个整体,这个整体跟机床连接起来。1.4 机床夹具的发展方向1、夹具元件多功能模块化能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加。如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能,可一件单独使用,也可以几件组装在一起使用,T 形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具,使用这种夹具可以减少机床的停机时间,最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能。2、高强度、高刚性、高精度为了提高劳动生产率,缩短工件的加工工时,工件的加工已向着高速、大切削量方向发展,工序高度集中,工件定位夹紧后要依次完成铣、钻、镗等多工序的加工。切削力的大小、方向在不断地变化,这就需要柔性夹具本身要有较高的使用强度和刚度,才能满足工件的加工精度。3、专用夹具、组合夹具、成组夹具一体化现代化加工设备的多功能化,使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工,这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统,它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成,利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具,供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点,组装又像专用夹具那样简单可靠,保留了成组夹具的优点。为了便于夹具与机床定位连接,夹具基体有统一标准的定位连接位置,使之专用、成组夹具向着一体化、组合化方向发展,以满足现代化加工设备的需要。4、工件夹紧快速化、自动化为缩短工件加工中的辅助时间,减轻工人的劳动强度,工件的装夹、拆卸也需要机械化、自动化。工件的夹紧由原来的单一功能的压紧件、紧固件发展为可以调整的模块,以便实现快速组装和快速夹紧。352 零件的作用、组成表面及技术要求2.1 零件的作用对称扁台螺纹轴的作用是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩,为其正常工作提供保障。图2.1为对称扁台螺纹轴零件图。图2.1 对称扁台螺纹轴三维图及零件图2.2 零件的组成表面1、20外圆所在表面及端面;2、左端3X1砂轮越程槽所在表面及端面;3、2处220.01扁台所在表面及端面;4、32外圆所在表面及端面;5、16内孔所在表面及端面;6、右端3X1螺纹退刀槽所在表面及端面;M18螺纹所在表面及端面。2.3 零件的技术要求1、20外圆所在表面,其表面粗糙度公差为Ra0.8um;2、2处220.01扁台所在表面及端面,其表面粗糙度公差为Ra0.08um;3、16内孔所在表面,其表面粗糙度公差为Ra0.16um;4、其余未注表面粗糙度公差的表面,其表面粗糙度公差为Ra12.5um。5、锐角倒钝;未注倒角C1;热处理:调质处理。2.4 零件的形位公差16内孔所在轴线相对于“2处220.01扁台所在上下表面”的垂直度公差为0.025。3 零件的工艺分析及设计3.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式3.1.1确定零件的生产类型生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类,一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。(1)大量生产大量生产是指在机床上长期地进行某种固定的工序。例如汽车、拖拉机、轴承、缝纫机、自行车的制造,通常是以大量生产的方式进行的。(2)成批生产成批生产是在一年中分批地生产相同的零件,生产呈周期性的重复。每批生产相同零件的数量,即生产批量的大小要根据具体生产条件来决定。根据产品结构特点、生产纲领和批量等,成批生产又可分为大批、中批和小批生产。大批生产的工艺特征与大量生产相似,而小批生产与单件生产的工艺特征相似。通用机床的制造往往属于这种生产类型。(3)单件生产单件生产是指单个或少数几个地生产不同结构、尺寸的产品,很少重复。例如,重型机器、大型船舶制造及新产品试制等常属于这种生产类型。查表以及集合任务书,生产批量:年产100000件。确定对称扁台螺纹轴的生产类型是大量生产。3.1.2确定毛坯的制造形式1、选择毛坯成型方法为棒料。2、确定毛坯尺寸及公差(1)零件的材料和其力学性能当零件材料为铸铁和青铜时采用铸件;零件材料为钢材时、形状不复杂而力学性能要求较高时采用锻件;力学性能要求不高时采用帮料。(2)零件的结构形状和尺寸大型零件一般用自由锻或砂型铸造件,中型零件可用模锻件或特种铸件;阶梯轴零件各个台阶直径相差不大时用帮料,相差较大时用锻件。(3)生产类型在大批量生产时应采用较多专用的设备和工具制造毛坯,如金属模机器造型的铸件、模锻或精密锻造的毛坯;在单件小批生产中一般采用通用设备和工具制造毛坯,如自由锻件、木模砂型铸件,也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。(4)车间的生产能力应结合车间的生产能力合理的选择毛坯。(5)充分注意应用新工艺、新技术、新材料查阅金属机械加工工艺人员手册,选择对称扁台螺纹轴,外圆单边余量1.5mm、端面余量2.5mm,棒料35X120。通过零件图能够知道对称扁台螺纹轴的材料是45钢,该材料综合性能较高,在正常的生产中也得到了比较广泛的应用。因为对称扁台螺纹轴外形结构比较简单。选择锻造棒料,采用毛坯形状与零件尽量接近。图3.1为对称扁台螺纹轴毛坯图。图3.1 对称扁台螺纹轴毛坯图3.2 基准的选择与确定定位基准分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则应尽量选择加工表面设计基准为定位基准,避免基准不重合引起定位误差。“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。“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。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时,可采用“互为基准”方法,反复加工。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据零件图,本零件是一个形状不复杂的零件。粗基准的选择:本零件将选择258右端面作为粗基准;精基准的选择:本零件将选择258右端面作为精基准;3.3 加工工艺路线的确定制定工艺顺序的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。经过相应的分析,选择零件的加工顺序方案如下:工序1:备料35X120;工序2:粗车115右端面及右端32外圆;工序3:粗车115左端面及左端32外圆;工序4:热处理,调质处理;工序5:粗车左端3X1槽及20外圆;工序6:半精车20外圆;工序7:精车20外圆;工序8:粗铣2处220.01上端面;工序9:粗铣2处220.01下端面;工序10:半精铣2处220.01上端面;工序11:半精铣2处220.01下端面;工序12:精铣2处220.01上端面;工序13:精铣2处220.01下端面;工序14:钻、扩、铰16孔;工序15:粗车右端3X1槽及M18螺纹;工序16:磨20外圆;工序17:磨2处220.01上下及左右端面;工序18:终检;工序19:入库。3.4 加工设备及加工装备的选择通过上面对加工工艺路线的确定,其加工需完成车削、铣削、钻削及磨削。加工机床及加工装备的选择如下:1、车削加工(1)加工设备:CA6140卧式车床;(2)装夹装备:三爪卡盘;(3)车削刀具:外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、车槽刀;(4)测量工具:游标卡尺;2、铣削加工(1)加工设备:X52K立式铣床;(2)装夹装备:专用夹具;(3)车削刀具:三面刃铣刀;(4)测量工具:游标卡尺;3、钻削加工(1)加工设备:Z525立式钻床;(2)装夹装备:专用夹具;(3)车削刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻;(4)测量工具:游标卡尺;4、磨削加工(1)加工设备:M1420-520万能磨床;(2)装夹装备:专用夹具;(3)车削刀具:砂轮;(4)测量工具:千分尺;3.5 确定加工余量工序1:备料35X120;工序2:粗车115右端面及右端32外圆;工步1:粗车115右端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=2.5。工步2:粗车右端32外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=1.5(单边)。工序3:粗车115左端面及左端32外圆;工步1:粗车115左端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=2.5。工步2:粗车左端32外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=1.5(单边)。工序4:热处理,调质处理;工序5:粗车左端3X1槽及20外圆;工步1:粗车左端3X1槽;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=2(单边)。工步2:粗车20外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.5(单边)。工序6:半精车20外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.3(单边)。工序7:精车20外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.2(单边)。工序8:粗铣2处220.01上端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=3.5。工序9:粗铣2处220.01下端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=3.5。工序10:半精铣2处220.01上端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=1。工序11:半精铣2处220.01下端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=1。工序12:精铣2处220.01上端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.5。工序13:精铣2处220.01下端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.5。工序14:钻、扩、铰16孔;工步1:钻16孔底孔;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=2.5(单边)。工步2:扩16孔;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=5.4(单边)。工步3:铰16孔;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.1(单边)。工序15:粗车右端3X1槽及M18螺纹;工步1:粗车右端3X1槽;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=3(单边)。工步2:粗车M18螺纹;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=2(单边)。工序16:磨20外圆;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.01(单边)。工序17:磨2处220.01上下及左右端面;加工余量的确定需要查切削加工手册,查看后取Z=0.01。工序18:终检;工序19:入库。3.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间工序1:备料35X120;工序2:粗车115右端面及右端32外圆;工步1:粗车115右端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;该车床是依然是现在企业加工车间中,最为常见和常用的机床,该机床能够对零件的外圆、端面、内孔、螺纹孔等进行加工。粗加工的时候其加工精度能够保证在80-10um;半精加工的时候其加工精度能够保证在10-2.5um;精加工的时候其加工精度能够保证在5-1.25um;因此,该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具:端面车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=17.5,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车右端32外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:外圆车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=80,则9、辅助时间 式中:,则工序3:粗车115左端面及左端32外圆;工步1:粗车115左端面;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:端面车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=17.5,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车左端32外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:外圆车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=80,则9、辅助时间 式中:,则工序4:热处理,调质处理;工序5:粗车左端3X1槽及20外圆;工步1:粗车左端3X1槽;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:车槽刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量3mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=3,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车20外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:外圆车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=620r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=27,则9、辅助时间 式中:,则工序6:半精车20外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:外圆车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.3mm;5、进给量。6、切削速度=45m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=620r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=27,则9、辅助时间 式中:,则工序7:精车20外圆;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:外圆车刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.2mm;5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=800r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=27,则9、辅助时间 式中:,则工序8:粗铣2处220.01上端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;铣床最常见的有立式铣床和卧式铣床两种,该型号的铣床利用率比较高。该机床能够对零件的端面,键槽等进行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的时候其加工精度能够保证在20-5um;半精加工的时候其加工精度能够保证在5-2.5um;精加工的时候其加工精度能够保证在2.5-1.25um;因此,该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量3.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序9:粗铣2处220.01下端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量3.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序10:半精铣2处220.01上端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序11:半精铣2处220.01下端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序12:精铣2处220.01上端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=475r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序13:精铣2处220.01下端面;1、加工设备:立式铣床,型号X52K;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对X52K立式铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=475r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序14:钻、扩、铰16孔;工步1:钻16孔底孔;1、加工设备:立式钻床,型号Z525;钻床的型号有Z525、Z3040、Z3050等等,本次选择最为常见,性价比比较高的Z525立式钻床。该钻床能够完成圆柱孔、螺纹孔、锥销孔的钻削、扩孔、铰孔钻螺纹孔等等加工。钻孔加工的时候其加工精度能够保证在20-5um;扩孔加工的时候其加工精度能够保证在10-2.5um;铰孔加工的时候其加工精度能够保证在5-1.25um;因此,该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取其主轴转速为n=525r/min;实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=32,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩16孔;1、加工设备:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量5.4mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取其主轴转速为n=267r/min;实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=32,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰16孔;1、加工设备:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取其主轴转速为n=331r/min;实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=32,则9、辅助时间 式中:,则工序15:粗车右端3X1槽及M18螺纹;工步1:粗车右端3X1槽;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:车槽刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量3mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=450r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=3,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗车M18螺纹;1、加工设备:卧式车床,型号CA6140;2、加工刀具:螺纹车刀;3、测量工具:螺纹量规;4、背吃刀量2mm;5、进给量。6、切削速度=40m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=620r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=22,则9、辅助时间 式中:,则工序16:磨20外圆;1、加工设备:万能磨床,型号M1420-520;2、加工刀具:砂轮;3、测量工具:千分尺;4、背吃刀量0.01mm;5、进给量。6、砂轮切削速度=27.5m/min7、主轴转速及实际切削速度主轴转速,取。8、基本时间 式中:l=27,则9、辅助时间 式中:,则工序17:磨2处220.01上下及左右端面;1、加工设备:万能磨床,型号M1420-520;2、加工刀具:砂轮;3、测量工具:千分尺;4、背吃刀量0.01mm;5、进给量。6、砂轮切削速度=27.5m/min7、主轴转速及实际切削速度主轴转速,取。8、基本时间 式中:l=8,则9、辅助时间 式中:,则工序18:终检;工序19:入库。4 钻16孔专用夹具设计4.1 定位方案及装置的确定4.1.1设计定位方案应满足的要求在对工件进行定位的时候,要让需要生产的产品工序都是一样的,让产品在夹具上所处的工位是正确的,对于生产时候的技术要求不符合的,它都是不对的,尽管100%难以实现,不过加工产品的误差要在可控范围里面才行。4.1.2定位方案的确定在工艺学中已经知道,工件在加工前,必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置,这就是定位。夹具在工件定位过程中起着决定的作用,工件正是通过夹具相对机床、刀具占有正确的加工位置。工件在夹具中定位的目的,就是要使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。1、对称扁台螺纹轴定位方案的确定(1)利用左右2处220.01扁台下端面和定位块上端面进行定位,完成3个方向自由度的限制。(2)利用尺寸440.05右端面和定位块R16圆弧端面进行定位,完成2个方向自由度的限制。(3)利用32外圆和工件插销进行定位,完成1个方向自由度的限制。完成本次加工零件的完全定位。2、定位块、钻模座定位方案的确定(1)下端面和夹具体上端面进行定位,完成3个方向自由度的限制。(2)一个孔内插入圆柱销,完成2个方向自由度的限制。(3)对角线方向另一个孔内插入菱形销,完成1个方向自由度的限制。4.1.3定位元件的确定1、对称扁台螺纹轴定位元件的确定:定位块工件插销。2、定位块、钻模座定位元件的确定:夹具体、圆柱销和菱形销。下图4.1为夹具装配图。图4.1 夹具装配图4.2 夹紧方案及装置的确定4.2.1设计夹紧装置应遵循的原则1、工件不移动原则在对工件进行夹紧的时候,不能将工件定位之后所处的工位改变。2、工件不变形原则在对工件进行夹紧的时候,力的大小要恰当,在夹紧的时候可靠性要好,还要让工件在被夹紧的时候出现形状的改变,并且加工的精度也不会有任何变化。3、工件不振动原则工件的刚性不好的,还有压紧工件的时候不能直接用气缸的,要能够让支承零部件跟夹紧零部件的刚性变得更高,要让夹紧的地方跟加工面靠的更加的近,这样一来防止工件还有夹紧系统出现振动。4、安全可靠原则夹紧行程一定要满足要求,并且手动夹紧可以进行自锁,这样一来夹紧的时候可靠性才能得到保证。5、经济实用原则夹具的自动化程度跟复杂的程度,还有生产纲领要相匹配,确保了生产效率之后,它的构造应力一定要简单,这样一来不管是生产,维修,还是工艺的性能都是非常好的;使用起来非常便利,性能也非常不错。4.2.2夹紧装置满足的基本要求要想让产品的加工质量有所保障,下面从几个方面对产品加工提出要求: 1、“正”对工件进行夹紧的时候原来所处的正确定位不能有改变。2、“牢”夹紧力的可靠性要好,并且力的大小要恰当,夹紧工件之后,它的工位不能出现移动,并且工件不能出现形状的改变。3、“简”构造不能复杂,工艺性能要好,并且加工起来要简单。如果需要加工的产品数量非常多,那么夹具装置可以更加复杂,自动化程度可以更高。4、“快”夹紧部分在使用的时候安全性更好,用起来更快,更加便利,使用力气更少。4.2.3夹紧方案的确定1、对称扁台螺纹轴夹紧方案的确定:利用2套六角螺母、双头螺栓、垫圈、连接螺栓、移动压板、弹簧对其进行夹紧。2、定位块、钻模座夹紧方案的确定:在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。4.2.4夹紧元件的确定1、对称扁台螺纹轴夹紧元件的确定:2套六角螺母、双头螺栓、垫圈、连接螺栓、移动压板、弹簧。2、定位块、钻模座夹紧元件的确定:2个内六角螺栓。4.3 夹具体的设计1、在进行夹具体设计的时候,应满足以下要求:(1)能保证工件的加工要求保证加工质量,是必须首先满足的要求。保证加工质量的关键,就在于正确选定定位基准、定位方法和定位元件。必要时需进行误差的分析计算。(2)能提高生产率,降低成本应尽量采用各种快速高效的结构,缩短辅助时间,提高生产率。同时尽可能采用标准元件与标准结构,力求结构简单,制造容易,以降低夹具制造成本。(3)操作方便、省力和安全在客观条件许可且又经济的前提下,尽可能采用气动、液压和气液等机械化夹紧装置,以减轻操作者的劳动强度。操作位置应正确符合操作工人的操作习惯,并注意操作安全。(4)便于排屑排屑问题是夹具设计中的一个重要问题。因为切屑积聚在夹具中,会破坏工件正确可靠地定位;切屑带来的大量热量会引起热变形,影响加工质量;清扫切屑又要花费一部分辅助时间。(5)在机床上安装稳定可靠。2、夹具体的毛坯种类:(1)铸造夹具体它的好处就是工艺性能好,可以加工的产品形状比较复杂,并且抵抗压力的强度也是非常好的,抵抗压力的刚度也非常好,抵抗振动的性能也是非常好的,不过公共刮飞的时间是比较长的,后期要进行时效处理,这样内应力就尅有了。用的比较多的材质是灰铸铁,强度的要求非常高的时候用铸钢,要是质量要求非常轻就用铸铝。现在用的比较多的是铸造夹具体。(2)焊接夹具体这种夹具体的组成部分是钢板和型材焊接起来的,生产这种夹具非常容易,并且耗费的时间比较短,花费也不是很大,并且非常轻。不过对夹具体进行焊接的时候,热应力是很大的,非常容易出现形状的改变,要进行退火处理,这样才能让夹具的尺寸稳定下来。(3)锻造夹具体这种夹具体可以用的地方是形状不复杂,外形不大,并且强度要求高,刚度要求高,在锻造好了之后还要进行退火,这种类型的夹具在生产中用的比较少。本次设计采用HT200的灰铸铁来作为夹具的材料,其制造形式采用铸造的方式获得。下图4.2为夹具体零件图:图4.2 夹具体零件图4.4 导向方案的选择4.4.1 钻模的选择在完成了零件的定位、夹紧方案还有元件的确定和选择之后,还需要对钻头设计一个引导装置钻模,用以正确的钻削加工,这样就能够很好的保证零件的加工精度要求。通过资料的查看,钻模一共有下面4种类型,具体分析见下方:1、固定式钻模这个类型的钻模,其特点是机床和加工零件的位置固定,一般用在摇臂钻床上面,进行单个孔或者不均匀分布的孔。2、回转式钻模这个类型的钻套一般情况下都是带有回转分度装置。确保在零件定位和夹紧元件不松开的情况下,对均匀分布的孔进行钻削加工。也可以用于孔距相互平行等情况孔的钻削加工。3、翻转式钻模该类型的钻模在上下2个方向对应孔的加工,也适用于不便于零件安装和拆卸的情况下,需要对钻模进行翻转后安装或拆卸零件。4、盖板式钻模该类型的钻模使用在钻的孔比较小,加工的零件比较大。通过上面对4种钻模的分析,决定选择固定式钻模,完成对16孔的加工。4.4.2 钻套的选择在完成上面钻模设计的基础上,还需要对钻套进行选择。钻套的作用是确定零件上加工孔的位置和刀具位置在允许的范围内。通过钻床夹具设计资料的查看,能够知道钻套有下面4种类型:1、固定钻套这种类型的钻套(如图4.3)可以与钻模板直接接触,制造成本比较低,加工的精度要求比较高,但产出损耗之后对其进行更换比较麻烦。一般的在钻模板厚度不厚的情况下,为了确保引导长度足够,可以利用有肩钻套。图4.3 固定钻套2、可换钻套这种类型钻套(如图4.4)在零件进行大批量或者单间生产的时候,运用的比较多。为了方便对损耗之后钻套进行更换,衬套和钻套其配合公差是F7/m6或F7/k6,钻模板和衬套其配合公差是H7/n6。一旦发现钻套需要更换时,松开螺钉,取出需更换的钻套,装上新的钻套就可以。图4.4 可换钻套3、快换钻套一般的在对零件上孔进行加工的时候,需要完成钻底孔、扩孔加工、铰孔加工以及丝锥钻加工螺纹孔等等,那就需要直径不一样大小的钻套来对钻头进行引导。在这样的情况下,可以采用(如图4.5)快换钻套。在对其进行更换时,只需要松开螺钉,就能够快速取出钻套。图4.5 快换钻套4、特殊钻套这一类型的钻套是根据零件的特征进行自行设计的专用钻套,加长钻套图4.6就是特殊钻套中比较常见的。在对零件的凹面进行钻削加工的时候使用,另外,为了确保钻套和刀具之间的摩擦尽可能的减少。可以增大钻套的高度,这样能够提高刀具的导向性能,还能够确保刀具刚度。图4.6 加长钻套本次设计的零件是对称扁台螺纹轴,在完成16孔的钻削加工。决定采用快换钻套。4.5 计算钻削力和夹紧力4.5.1 计算钻削力本次加工需完成16孔钻削加工钻削力计算公式:P钻削力;D钻头直径,16m;S进给量,0.1mm;HB布氏硬度,250HBS。4.5.2 计算夹紧力夹紧力计算公式。基本安全系数,取1.5;加工性质系数,取1.1;刀具钝化系数,取1.1;继续切削系数,取1.1;夹紧力稳定系数,取1.3;手动夹紧位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力:。夹具定位面摩擦系数,;夹紧面摩擦系数,。所以取螺栓预紧力。选双头螺栓M8粗牙螺纹,材料为45#钢。则,小于45#许用拉应力。故可以用双头螺栓M8粗牙螺纹。4.6 分析与计算定位误差定位误差说的就是在对工件进行定位的时候,需要加工的那个面跟工序基准之间的位置误差。针对某一批工件,调整了刀具之后,所处的位置是没有改变的,也就是说需要加工的那个面所处的地方跟定位基准是没有变化的,那么说定位误差的意思是工序基准在生产的时候,加工尺寸方向上变动量的最大值。出现定位误差的原因是,因为定位基准跟工序基准不一样,这样就出现了定位误差;因为定位副加工误差还有他们配合间隙产生的定位误差,也就是基准位移误差,即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。零件的主要定位元件为定位块、工件插销。1、工件插销的尺寸与公差通过对机床夹具设计手册的查阅,能够确定工件插销尺寸要求及形位公差要求,工件插销能够保证零件的径向误差。2、定位块的尺寸与公差根据结构特点和相关资料,确定定位块的结构和尺寸见定位块零件图,定位块保证零件的轴向误差。结论论文写到这里,发现自己不管是理论上,还是实践上,我都有很多不足的地方,所以自身的能力还需要不断的提高。现在我明白了做事一定要认真,要仔细。毕业论文是对我大学所学知识的一次检验,也是一次总复习,将薄弱知识点通过这次机会又复习了一次,在完成毕业论文的过程中,将所学的知识跟实践结合起来,努力做到举一反三。完成毕业论文之后,对夹具的设计流程有了大致的了解,零部件的作用,使用的材质,还有技术要求等等;将零件图纸画出来,毛坯图纸画出来;确定加工工艺路线,对这些工艺路线进行对比,分析,最终定下来工艺路线;算出来切削用量,算出来加工工时;确定下来专用夹具的定位方法,夹紧方案,定下来零部件,确定下来切削力还有夹紧力等等。不过,在写论文的时候也不是都那么顺利的,比方说查找资料的困难,画图的困难,还有书写说明书的困难等等。我自身的水平有限,这篇论文肯定还有不足的地方,希望老师们能够帮我指正。致谢在这里最要感谢的就是论文指导老师,他对于学术的要求是非常高的,在平常生活中,老师跟我们的关系很好,就像是朋友一样,不过,在对于我论文的要求上丝毫没有放松,相反要求更高。论文在确定零部件,还有设计夹具,CAD画图,写说明书这些方面,老师都给我很多的帮助,并且还指出应该向什么方向去努力。当然,我不仅要感谢老师,还要谢谢我的同学们,因为有你们,我的大学生活才能如此难忘,精彩。马上就要大学毕业了,祝愿你们前程似锦。参考文献1 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.2 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.3 徐学林.互换性性与测试技术基础M.长沙:湖南大学出版社,2007.4 李益民. 机械制造工艺设计简明手册S.北京:机械工业出版社,2001
收藏
编号:14547121
类型:共享资源
大小:3.12MB
格式:ZIP
上传时间:2020-07-23
150
积分
- 关 键 词:
-
对称
螺纹
罗纹
16
专用
夹具
设计
机械
工艺
装备
设备
非标
cad
- 资源描述:
-
对称扁台螺纹轴的钻Ф16孔专用夹具设计及机械加工艺装备含非标6张CAD图,对称,螺纹,罗纹,16,专用,夹具,设计,机械,工艺,装备,设备,非标,cad
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。