制动器杠杆的钻Ф4孔夹具设计及加工工艺装备含非标11张CAD图
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XXXXX设计(XX)任务书 年 月 日毕业设计(论文)题目杠杆类零件1的工艺工装设计题目来源自拟指导教师职称所在部门机械技术学院学生姓名学号班级课题需要完成的任务任务序号任务内容任务成果(论文附件)1填写开题报告开题报告1份2零件机械加工工艺规程设计机械加工工艺过程卡1份机械加工工艺卡1份机械加工工序卡3专用夹具设计夹具装配图1份夹具体1份夹具非标零件图不少于3张4毕业设计说明书毕业设计说明书1份(不少于30页)课题计划安排序号内容时间安排1查阅相关设计资料填写开题报告第1周2机械加工工艺方案设计;第2周3工艺文件制订,完成三卡第34周4专用夹具设计,完成全套图纸第57周5编写说明书,毕业设计小结打印所有资料并装订第8周6计划答辩时间 年 月 日课题申报(指导教师)签名:XX开题意见(学生)签名: 答辩小组审核意见签名: XX设计(说明书)题目 杠杆类零件1的工艺工装设计【制动器杠杆】专 业: 学 生 姓 名: 班 级: 学 号: 指 导 教 师: 完 成 时 间: 摘要机床夹具设计是现代机械零件制造和加工过程中,不能缺少的组成部分。机床夹具依据其类型不同分成不同种类,以适应不同复杂程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以,对其进行研究有意义。本次研究的对象是杠杆类零件1制动器杠杆。研究的制动器杠杆,为制动器的正常工作提供保障。设计内容包含工艺设计和夹具设计。在对零件图解读后,确定零件生产类型,编写工艺路线,确定主轴转速、切削量等,填写工序卡。完成零件图、毛坯图绘制。经过分析决定设计钻4孔钻床专用夹具,确定定位、夹紧方案;选择定位、夹紧元件;设计夹具体等。关键词:制动器、杠杆、工艺、4孔、钻床IIABSTRACTMachine tool fixture design is a component part of modern machine parts manufacturing and processing. Machine tools are divided into different types according to their types, so as to adapt to different complex parts and different processing procedures and work steps. Therefore, it is of great significance to study it.The object of this study is lever type 1 brake lever. The brake lever studied provides guarantee for the normal operation of the brake. The design includes the process design and the fixture design. After reading the parts diagram, we determine the production type of the parts, compile the process route, determine the spindle speed and cutting volume, and fill in the process card. Complete the drawing of part drawing and blank drawing. After analysis, we decided to design drilling jig 4 hole drilling machine special fixture, confirm the positioning and clamping scheme, select positioning and clamping elements, design clip and so on.Keywords: brake lever, process, with 4 holes, drilling machine目 录摘要IABSTRACTII第1章 绪论11.1 机床夹具的概述11.2 机床夹具的分类11.3 夹具设计的特点和基本要求21.3.1 夹具设计的特点21.3.2 夹具设计的基本要求21.4 机床夹具在机械加工中的作用31.5 机床夹具的发展趋势3第2章 零件的工艺性分析52.1 零件的结构工艺性分析概述52.2 零件的组成表面、技术要求及形位公差分析52.2.1 零件的组成表面分析52.2.2 零件的技术要求分析52.2.3 零件的形位公差分析62.3 零件的作用62.4 零件材料的确定62.5 确定零件的生产类型72.6 确定零件的毛坯类型7第3章 拟定零件工艺路线93.1 选择定位基准93.2 确定各表面的加工方案93.3 工艺路线的选择、比较与确定103.4 确定机床、夹具、刀具及量具113.5 确定零件加工余量123.6 计算切削用量及时间定额13第4章 专用夹具的设计234.1 选择定位方案和定位元件234.1.1 选择定位方案234.1.2 选择定位元件234.2 选择夹紧方案和夹紧元件244.2.1 选择夹紧方案254.2.2 选择夹紧元件254.3 夹具体的设计254.4 选择导向装置274.5 计算钻削力274.6 计算夹紧力274.7 分析定位误差28结论29致谢30参考文献31III第1章 绪论1.1 机床夹具的概述夹具主要就是为了对产品进行固定的,用来对产品进行检验,生产还有处理的装饰,并且让工具附件在空间里所处的位置正确,这就是夹具。在十八世纪末的时候,才有了夹具,后来科技一直都在发展,夹具从不重要变位非常重要。有研究单位进行过统计,现在的零件,体积小的占到总数的八成以上,因为生产要求一直在提高,市场的竞争也是越来越大。不过,有的生产企业用的还是原来的专用夹具,生产能力一般;还有很多生产企业,在生产的时候有一半的夹具还用的是专用夹具,它损耗的真正数量在百分之十到百分之二十,这些年,因为科技的发展很快,我们国家的夹具都在更新为专业夹具。这样一来,加工的成本也就变大了,浪费也变多了。要想让这种状况进行改善,就要将数控机床柔性生产技术用到夹具生产中去。1.2 机床夹具的分类对机床夹具进行归类:1、专用夹具对一个,或者是一种特别的工件进行生产而设计的夹具,就是专用夹具。在设计它的时候,不需要考虑它是不是通用,不过,专用夹具设计的时候要注意下面几件事情,首先格局不能复杂,要简单,拆装的时候要简单一些,假如说还有一些别的特别的要求,加装一个动力装置,这样不仅节省时间,还节省力气,这样的夹具在加工的时候,精度是很高的,效率也是很高的,不过论文里面的这个夹具是游湖类的,它是非常特别的,开始设计,这个产品的成本是不小的,要加工更新的零件,因为产品的大小,还有要求都有改变,那么肯定就被淘汰了,结合上面说的,设计的这个零件生产的数量一定是大批量的,并且更新起来没有那么快的。2、可调式夹具这种夹具的好处是,你生产好一批产品之后,通过手动调整夹具,接下来还能够对其他形状的产品进行生产。这种夹具也能进行分类,分为万能型的,还有特定可调节型的。万能型的调节夹具可以生产的产品是非常多的,特定可以调节的夹具能够生产的产品就没有那么多了,它生产的零件都是比较单一的,正常来说,要跟别的夹具配合起来用,生产的产品基本上都差不多,并且大小改变不大,精度也没有太大的改变。这样可以看出来,设计可调节型的夹具,一开始的更换频率是没有那么高的,尽管可行性是比较少的,但是对于这样的夹具还能在市场上存活实在是不简单,跟专用夹具是比不了的。3、专门化拼装夹具在这两种以外,还有一个夹具专门是为中专门的那套生产工序而存在的,就是组装夹具,跟可调节夹具有点像,但是呢,它的针对性又更强一些,有点像专属夹具,跟专属夹具比,它多了一个可以组装的性能。4、自动化生产用夹具现在技术一直在进步,现在夹具研究了更新的一带,全自动化的夹具,在进行自动化生产的时候,有两种:一个是专属夹具自动化,还有一个是运输夹具,它是可以用来对零件进行搬运,并且别的夹具有的功能它都有。1.3 夹具设计的特点和基本要求1.3.1 夹具设计的特点1、针对性较好;2、质量好,生产率高;3、对于一套夹具来说,起决定性作用的就是夹紧部分;4、设计夹具的时候,专业性很强;5、设计时间不长,正常不需要算强度,刚度。1.3.2 夹具设计的基本要求设计夹具的时候,要符合下面几个方面:1、这个夹具设计出来一定要用起来方便;2、一旦夹具坏了,那么在修的时候要容易;3、设计夹具要简单,并且修起来也简单。前面的这些说的都是一个大概,接下来,在进行设计的时候,具体要注意的事情,下面详细的说一说:(1)设计的这个夹具,它的结构要跟生产时候是完全一样的,那么就需要我们对于生产产品的数量,还有加工时候的效率,产品的质量,还有产品的性价比都要了解清楚,将他们设计的完全一样。(2)确保产品加工的精度。设计零件一个重要的方面就是生产精度,在设计的时候尤为关键。(3)拆还有装都要容易一些。设计的这个零件,首先拆起来要快,装起来也要快,这样的话,将来不管是修还是保养都比较容易的。1.4 机床夹具在机械加工中的作用1、保证工件的加工精度,稳定产品质量在生产零件的时候,夹具就是用来确保确保产品所处的地点的精度。因为用的夹具可以进行定位,那么,在生产的时候夹具就可以保证机床跟工件所处的位置,不会因为主观因素产生什么影响,这样一来生产的质量就更加稳定,可靠性更好。2、劳动生产率更高,生产成本更低将劳动生产率提高,让产品生产的时间变短,要想实现这个目的就要将切削用量变大,让辅助时间变短。用机床夹具,这样就生产产品时候辅助时间就变短了,而且还能够让生产的产品刚度变大,切削量并且也变大,不需要进行找正,并且花费在安装上的时间变少了很多,这样一来劳动生产率就变高了,成本也变低了。3、改变工人的劳动环境,还有劳动强度用了夹具之后,装卸工件明显要方便了很多,省了很多力气,并且安全性更好。在对工件进行安装的时候,用夹具来进行,定位更变便利,更加快,夹紧的时候要用一些增加力气的装置,那么工人工作时候的强度也就没有那么大,并且可以对设备进行保护,保证工作人员的安全。1.5 机床夹具的发展趋势1、效率现在的永磁夹具是用电子进行控制的,走过去,只要一秒两秒就把产品送下来了,节距基本上都是多机,多方向的,创建的工艺条件是非常多的。要想在安装时候时间短一些,调整时候短一些,一分钟之内要进行电火花的加工,并且要实现夹具的校准。2、模块、组合对夹具进行设计,现在的发展方向是模块化,设计模块化夹具对于夹具的设计时间,还有夹具的质量都是可以确保的。现在我们国家设计夹具比较好的就是华中科技大学的下属公司,他们还建立了一个网站,专门供夹具的专业人士进行交流。3、高精度现在的零件质量跟五十年前比,是提高了很多的,那么说,设计的夹具精度就必须要非常高才行。4、公共经济焊接夹具,种类不多,规格不多,这样就可以组装。功能是非常强大的,并且通用性是很好的,装配起来容易,花的钱不多,那么推广的话是非常容易的。32第2章 零件的工艺性分析2.1 零件的结构工艺性分析概述结构好的零件,对于设计的要求肯定是能够满足的,并且生产工艺也是能够满足的,在进行生产的时候是可以加工成我们需要的结构的,生产起来简单,并且质量也符合要求,并且工人的劳动量没有多大。设计跟工艺有很大的关系,他们互相影响,设计者对加工工艺要进行考虑,设计夹具的时候要满足工艺的要求。2.2 零件的组成表面、技术要求及形位公差分析2.2.1 零件的组成表面分析1、24P9外圆表面还有其端面;2、22X3槽表面还有其端面;3、2处28X3槽表面还有其端面;4、24外圆表面还有其端面;5、30外圆表面还有其端面;6、35外圆表面还有其端面;7、24和35之间连接板表面还有其端面;8、4孔表面还有其端面;9、12孔表面还有其端面;10、13h13表面还有其端面;11、32键槽孔表面还有其端面。2.2.2 零件的技术要求分析1、4内孔所在的表面,加工之后的粗糙度要求Ra12.5um;2、24P9左端面1X45倒角,加工之后粗糙度要求Ra50um;3、24P9右端15倒角,加工之后的粗糙度要求Ra12.5um;4、22X3槽表面,加工之后的粗糙度要求Ra12.5um;5、30外圆表面,加工之后的粗糙度要求Ra0.8um;6、30外圆左端面加工之后粗糙度要求Ra12.5um;7、左端28X3槽表面,加工之后粗糙度要求Ra50um;8、右端28X3槽表面,加工之后粗糙度要求Ra12.5um;9、2处28X3槽右端倒角,加工之后粗糙度要求Ra12.5um;10、32键槽孔表面,加工之后粗糙度要求Ra6.3um;11、其他没有表面加工要求的表面还有端面,都是采用不加工处理。2.2.3 零件的形位公差分析1、键槽对24p9轴线的对称线公差为0.05;2、24p9对30f10轴线的径跳不大于0.04;3、尺寸13处的两端面对24轴线的垂直度公差为1/100。2.3 零件的作用制动器杠杆是制动器重要的零件之一,为制动器的正常工作提供保障。2.4 零件材料的确定本次设计的制动器杠杆,其材料选择HT200灰铸铁,该材料购买成本不高、制造容易方便,性价比不错;因为铸铁材料具有比较高的强度、刚度,并且在使用过程中还不容易发生变形。HT200灰铸铁在对其表面、端面进行高精度刮研加工的很好,能够容易形成油膜;最后,机床在工作的时候其转动速度比较高,非常容易产生振动,采用笨重的铸铁还具有很好的缓冲减震的作用。零件见图2-1制动器杠杆零件图。图2-1 制动器杠杆零件图2.5 确定零件的生产类型生产数量又三种,一种是大量的,一种是成批的,还有一种是单件的,本次所研究的制动器杠杆其生产类型确定为小批量生产。2.6 确定零件的毛坯类型毛坯进行确定的时候,首先要考虑成本,尽管毛坯的形状跟零件差不多,这样加工余量就少了,原料的利用率也就变高了,成本自然就变少了,不过这样的后果就是加工毛坯有难度,使用的加工设备肯定是非常昂贵的,这样一来毛坯的制造成本也就变高了。那么,在确定毛坯的形状,大小,还有种类的时候,要对零件的成本,还有拿来干什么用的都考虑清楚。将毛坯的形状,种类,还有大小定下来之后,按照这个要求将毛坯图纸画出来,本次对零件选择铸造方式获得,端面加工余量2.5mm,孔采用实心铸造。具体结构见图2-2制动器杠杆毛坯图。图2-2 制动器杠杆毛坯图第3章 拟定零件工艺路线3.1 选择定位基准1、粗基准的选择在对粗基准进行确定的时候要注意下面几个方面: (1)确保任何一个面加工余量都是匀称的;(2)零件上,几个精度比较高的面,加工的很匀称的时候,那么粗基准就是加工余量最小的那个面;(3)上面要求都满足,不要加工那个面,还有要加工的面就是定位粗基准。那么零件生产精度的要求就都满足了,这样零件的精度也就更高了;按照上面的要求,确定粗基准就是等待进行加工的产品的底面。本次设计的制动器杠杆,选择30外圆及端面为粗基准。2、精基准的选择在对精基准进行选择的时候,要注意下面几点: (1)确保加工的面加工余量在分配的时候要合理;(2)零件在进行装夹的时候要更加简单;(3)他们之间所处的位置要能够确保;(4)要想所有加工的面加工余量满足要求,那么精基准应该选择加工余量比较小的那个面,不能在同一个大小上;(5)不能重复拿来使用。本次设计的制动器杠杆,选择24外圆及端面为精基准。3.2 确定各表面的加工方案在确定面还有孔的生产办法的时候,要注意下面几点:1、生产的面精度是什么要求,质量是什么要求,按照这些技术要求,将加工办法还有加工次数确定下来。2、按照生产类型来选择,生产数量多的,用的机器效率是更高的,生产数量不多的,用的机器是一般的。比方说,生产柴油机的制动器杠杆小头孔,如果生产数量不多,加工时候用钻,扩,还有铰来进行;要是生产数量多,直接用拉削加工。3、对于生产产品的原材料性质要考虑,比方说,如果是淬火刚,那么就要进行磨削,或者是电加工;要是是有色金属的,因为在磨削的时候,会把砂轮给堵住,正常都是精细车削加工等等。4、对于企业的生产环境要进行考虑,并且对于加工办法,还有加工机器要不断的进行升级,将现在的新技术放到生产里面,这样工艺水平也就变高了。5、另外还要对一些别的东西进行考虑,比方说加工时候有没有什么特别的要求的,形状有什么要求等等。概括起来说,在确定加工办法的时候,首要要将产品的主要加工面的技术要求搞清楚,这样才能将加工办法定下来,然后再对前面每一道工序的加工办法来进行确定,比方说,对某一个轴的主要外圆面进行加工,公差是IT6,表面粗糙度为Ra=0.63,还要对它进行淬硬加工,它的最后一道工序是精磨,那么前面的工序就可以定为粗车 半精车 淬火 粗磨。3.3 工艺路线的选择、比较与确定设定加工路线的时候,首先要了解这个零件是什么形状,大小精度,位置精度能不能实现。加工路线制定的时候,先对面加工,再对孔加工,先加工主要面,再加工次要面,先对基准面进行加工,先粗加工,再精加工。因为生产数量是非常多的,那么要用到专用机床,专用夹具,工序要尽可能的集中一点,这样生产率就搞了,并且机床数量也没有那么多,生产成本自然就降低了。方案1:工序10、配料,锻件;工序20、热处理,调质;工序30、车左端面,钻中心孔;工序40、车外圆面、退刀槽和倒角;工序50、精车30外圆面;工序60、铣宽13h13的两端面;工序70、铣32键槽孔;工序80、钻孔至10.8,铰10.8至12H11;工序90、钻4孔;工序100、磨30外圆面;工序110、清洗去毛刺;工序120、验收;工序130、入库。方案2:工序10:锻造工序20:调质处理工序30:车外圆面、退刀槽和倒角工序40:铣宽13h13的两端面工序50:钻孔至10.8,铰10.8孔至12H11工序60:钻32孔及6孔工序70:钻4孔工序80:精车30外圆面工序90:精车24外圆面工序100:磨30外圆面工序110:磨24外圆面工序120:清洗去毛刺工序130:验收工序140:入库工艺方案的分析与确定:上述两个工艺方案的特点在于:方案一与方案二的区别是:方案二没有车左端面、钻中心孔这道工序,车床的加工原理是:工件跟着花盘做高速旋转,如不用顶针顶住,工件的夹紧方式比较麻烦,如果加工了中心孔后,后面工序的加工,夹具设计相对简单,减少了生产夹具的成本,提高了生产率,故采用方案一。3.4 确定机床、夹具、刀具及量具1、车削加工(1)设备:CA6140卧式车床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:端面车刀、中心钻、外圆车刀、退槽刀及特制刀具;(3)量具:游标卡尺。2、铣削加工(1)设备:X62W卧式铣床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:三面刃铣刀;(3)量具:游标卡尺。3、钻削加工(1)设备:Z525立式钻床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻;(3)量具:游标卡尺。4、磨削加工(1)设备:M1420外圆磨床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:砂轮;(3)量具:游标卡尺。3.5 确定零件加工余量工序10、配料,锻件;工序20、热处理,调质;工序30、车左端面,钻中心孔;工步1:车左端面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.5mm;工步2:钻中心孔;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.5mm(单边);工序40、车外圆面、退刀槽和倒角;工步1:车30外圆面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2mm(单边);工步2:车24外圆面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量3.5mm(单边);工步3:车3处退刀槽;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量1mm(单边);工序50、精车30外圆面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量0.5mm(单边);工序60、铣宽13h13的两端面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.5mm;工序70、铣32键槽孔;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.5mm;工序80、钻孔至10.8,铰10.8至12H11;工步1:钻5底孔;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.5mm(单边);工步2:钻孔至10.8;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2.9mm(单边);工步3:铰10.8至12H11;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量0.6mm(单边);工序90、钻4孔;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量2mm(单边);工序100、磨30外圆面;查机械制造技术资料及加工手册,取加工余量0.01mm(单边);工序110、清洗去毛刺;工序120、验收;工序130、入库。3.6 计算切削用量及时间定额工序10、配料,锻件;工序20、热处理,调质;工序30、车左端面,钻中心孔;工步1:车左端面;1、设备:CA6140卧式车床;2、刀具:端面车刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=35m/min。7、实际、转速切削速度,取主轴转速n=330r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=17.5,则9、辅助时间 式中:,则工步2:钻中心孔;1、加工设备:CA6140卧式车床;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,查CA6140卧式车床转速图,取n=525r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=6,则9、辅助时间 式中:,则工序40、车外圆面、退刀槽和倒角;工步1:车30外圆面;1、设备:CA6140卧式车床;2、刀具:外圆车刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2mm;5、进给量。6、切削速度=35m/min。7、实际、转速切削速度,取主轴转速n=330r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=113,则9、辅助时间 式中:,则工步2:车24外圆面;1、设备:CA6140卧式车床;2、刀具:外圆车刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2mm;5、进给量。6、切削速度=35m/min。7、实际、转速切削速度,取主轴转速n=450r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=90,则9、辅助时间 式中:,则工步3:车3处退刀槽;1、设备:CA6140卧式车床;2、刀具:退槽刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=35m/min。7、实际、转速切削速度,取主轴转速n=450r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=3,则9、辅助时间 式中:,则工序50、精车30外圆面;1、设备:CA6140卧式车床;2、刀具:外圆车刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=45m/min。7、实际、转速切削速度,取主轴转速n=450r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=11.5,则9、辅助时间 式中:,则工序60、铣宽13h13的两端面;1、设备:X62W卧式铣床。2、刀具:三面刃铣刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、实际转速、切削速度,其主轴转速为n=300r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=26,则9、辅助时间 式中:,则工序70、铣32键槽孔;1、设备:X62W卧式铣床。2、刀具:三面刃铣刀;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、实际转速、切削速度,其主轴转速为n=300r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工序80、钻孔至10.8,铰10.8至12H11;工步1:钻5底孔;1、加工设备:立式钻床,型号Z525;这样一个摇臂钻床能够对不同零件完成内孔、螺纹孔、平头孔等等多种工序的加工。虽然钻床的型号有Z3080、Z3050、Z525等等,但该钻床依然是性价比比较好的。在对机械制造机械这本书的查看,确定在进行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um;在进行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um;在进行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。显然加工精度要求能够满足本工步。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,查Z525立式钻床转速图,取n=525r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工步2:钻孔至10.8;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2.9mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查Z525立式钻床转速图,取n=331r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰10.8至12H11;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0.6mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查Z525立式钻床转速图,取n=423r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工序90、钻4孔;1、加工设备:立式钻床,型号Z525;这样一个摇臂钻床能够对不同零件完成内孔、螺纹孔、平头孔等等多种工序的加工。虽然钻床的型号有Z3080、Z3050、Z525等等,但该钻床依然是性价比比较好的。在对机械制造机械这本书的查看,确定在进行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um;在进行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um;在进行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。显然加工精度要求能够满足本工步。2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,查Z525立式钻床转速图,取n=735r/min;取实际切削速度8、基本时间 式中:l=24,则9、辅助时间 式中:,则工序100、磨30外圆面;1、设备:M1420外圆磨床;2、刀具:砂轮;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量0.01mm;5、进给量。6、切削速度=27.5m/min7、实际转速、切削速度,取。8、基本时间 式中:l=20,则9、辅助时间 式中:,则工序110、清洗去毛刺;工序120、验收;工序130、入库。第4章 专用夹具的设计本次专用夹具设计是对4孔进行钻削加工,采用的机床是Z525立式钻床。具体设计如下:4.1 选择定位方案和定位元件4.1.1 选择定位方案1、制动器杠杆(1)利用24外圆和V型定位块定位,限制4个自由度。(2)利用13h13右端面和定位座凸台定位,限制1个自由度。(3)利用12H11内孔和工件定位销定位,限制1个自由度。2、V型定位块、钻模座和钻模板(1)利用V型定位块、钻模座和钻模板相应端面和夹具体或钻模座相应端面定位,限制3个自由度。(2)V型定位块、钻模座和钻模板对角线位置上开设2个圆柱孔,一个孔内插入圆柱销,限制2个自由度。(3)V型定位块、钻模座和钻模板对角线位置上开设2个圆柱孔,另外一个孔内插入菱形销,限制1个自由度。4.1.2 选择定位元件1、制动器杠杆定位元件有:V型定位块、定位座、工件插销。2、V型定位块、钻模座和钻模板(1)V型定位块定位元件有:夹具体、圆柱销和菱形销。(2)钻模座定位元件有:夹具体、圆柱销和菱形销。(3)钻模板定位元件有:钻模座、圆柱销和菱形销。图4-1为夹具装配图。图4-1 夹具装配图4.2 选择夹紧方案和夹紧元件确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置要想工件被定位之后,生产加工的时候,它所处的位置是没有改变的,那么需要夹紧装置非常可靠才行,这样一来才可以让产品在进行定位的时候,在夹具上不会出现位置的移动,也不会出现形状的改变。夹紧装置对于夹具来说是非常重要的,它可以产品面的精度还有表面粗糙度进行确保。并且夹紧装置有多复杂,跟产品的生产类型必须是相匹配的。1、确定夹紧力的方向在对夹紧力的方向进行确定的时候,要注意下面几点: (1)夹紧时候的方向跟产品加工面的所处位置的精度之间的关系夹紧力的方向要跟定位基准垂直,这样工件定位的精度才能确保。工件的定位基准正常都是非常大的,这样的话,工件跟定位件的接触就是比较好的,并且产生产品的形状的改变不大,那么说,对三杠孔进行加工的时候,水平方向上的夹紧力确定是垂直于底平面的方向。(2)确定的这个夹紧力的方向应该能够保证定位的可靠性(3)产品在进行装卸的时候一定要容易些要想定位简单一些,定位的地点要选的恰当一些,通过产品自身的重量,确保它停留在规定好的地方,这样一来,人工就不需要进行操作了。也就是说,夹紧力的方向跟重力的方向是一样的,不过论文里面生产三杆孔,如果夹紧力跟重力的方向重合,那么夹紧装置也就不好布局了。那么就确定跟底平面A垂直的方向是可以的。2、夹紧装置夹紧装置有两种,一个是机动的,一个是手动的。论文里面的夹紧装置用的是手动的,螺钉还有螺母,还有铰链都是用固定手柄压紧的,之后再跟夹紧零件配合。4.2.1 选择夹紧方案1、制动器杠杆利用V型压板、双头螺栓、连接螺栓、垫圈、六角螺母、弹簧对工件24外圆进行夹紧。2、V型定位块、钻模座和钻模板利用V型定位块、钻模座和钻模板相应端面对角线方向对其进行上下夹紧。4.2.2 选择夹紧元件1、制动器杠杆夹紧元件有:V型压板压板、双头螺栓、连接螺栓、垫圈、六角螺母、弹簧。2、V型定位块、钻模座和钻模板夹紧元件有:2个内六角螺栓。4.3 夹具体的设计在夹具上的这些部分跟零件,因为夹具连接在一起,成为整体。所夹具跟机床怎么样连接,就在于夹具是什么形状,夹具有多大。针对夹具体在进行设计的时候,应该满足下面几点要求:1、精度要恰当,并且尺寸的稳定性要好在夹具上的一些重要面,比方说进行安装,定位的零件的面,他们的大小,还有形状精度都要满足要求,并且相对的位置还要恰当。详细的精度要求在零件图里面都标出来了。要想让夹具的大小稳定一些,对夹具要进行时效处理。2、强度还有刚度都要满足要求生产的时候,夹具受到的切削力还有夹紧力是非常大的。要想夹具体不会出现太大的形状的改变还有振动,那么这个夹具的强度,还有刚度都要满足要求。所以夹具的壁厚是要厚一些的,这也夹具上要有加强筋。3、夹具体工艺性好对夹具进行生产,装配还有检验的时候要方便,并且要装一些零件在夹具的面,那么要铸造一个凸台在上面。4、排屑的时候更加方便切削太多的话,夹具上要安排一个排屑装置。5、装在起床上的时候要非常稳定,非常可靠在机床上安装夹具,通过夹具体的安装面跟机床对应的面进行配合来实现。因为有这些要求,保证毛坯进行铸造工艺要好,并且抗压强度,刚性还有抗振性都非常好。本次设计的夹具体采用铸造的方式获得,材料的牌号选择HT200灰铸铁,零件的结构形式及外形尺寸见图4-2夹具体零件图。图4-2 夹具体零件图4.4 选择导向装置对零件上4孔进行钻削加工,除了钻模座、钻模板外,还应有钻头的导向装置钻套。本次选快换钻套作为钻头的导向元件。4.5 计算钻削力加工机床:Z525立式钻床;刀具:4钻头根据相关设计资料和设计指南,得钻削力计算方法:其中P钻削力;D钻头直径,4mm;S进给量,0.1mm;HB布氏硬度,207-255HB,取230HB。所以4.6 计算夹紧力。为基本安全系数,取1.5;为加工性质系数,取1.1;为刀具钝化系数,取1.1;为继续切削系数,取1.1;为夹紧力稳定系数,取1.3;为手动夹紧手柄位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为:。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,。所以取螺栓预紧力。选材料为45钢,M8双头螺栓。则,小于45钢许用应力。选材料为45钢,M8双头螺栓,合适。4.7 分析定位误差零件的主要定位元件为V型定位块、定位座和工件插销。1、V型定位块、定位座根据结构特点和资料,确定V型定位块、定位座的结构及尺寸公差,V型定位块、定位座保证轴向误差。2、工件插销查机床夹具设计手册,确定工件插销的尺寸及形位公差,工件插销保证径向误差。结论结果了这么长时间的设计和计算,终于完成了制动器杠杆的工艺规程设计还有专用夹具设计,制动器杠杆是制动器上重要零件。下面将本次设计的主要内容总结1、对夹具的发展、组成、研究现状和发展趋势进行了解,这样为后面的设计和计算奠定基础;2、对零件的作用、加工性能进行分析,确定零件的生产类型、制造形式;3、编写加工工艺路线、对零件在加工过程中使用到的主轴转速、切削速度等等数据进行计算,同时填写工序卡;4、对专用夹具部分进行设计,确定夹紧、定位方案,选择定位和夹紧元件;设计非标零件;5、对零件的零件图、毛坯图进行绘制,对夹具装配图及所有的非标零件图进行绘制,编写了本设计说明书。致谢第一个要特别感谢我的指导老师。在我毕业论文的写的过程中,指导老师给我提供了相当大的帮助和指导。从开始选题到中期修正,到最终定稿,指导老师给我提供了许多宝贵建议。第二个要感谢学校所有曾经教过我的专业老师,老师们教会了我的不光是专业知识,更多的是对待学习、对待生活的态度。最后也要感谢父母,你们是我奋斗的动力,只要有你们,不管面有什么样的困难,我都不会害怕。最后对各位专家、教授还有各位老师对我毕业设计的评审和指导表示我最衷心的感谢!谢谢!参考文献1 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机械制造工艺学(第3分册)M,上海:上海科学技术出版社,2008.6,(39-55)2 姜振雄.钢铁热处理M,北京:机械工业出版社,19973 刘英.机械制造技术基础M,北京:机械工业出版社,2008.94 戴枝荣.工程材料及机械制造基础M,北京:高等教育出版社,2003.5(171-178)5 王凡.实用机械制造工艺设计手册M,北京:机械工业出版社,2008.56 上海市金属切削技术协会.金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,20027 周昌治.机械制造工艺学M,重庆:重庆大学出版社,2004.10,(180-183)8 柯建宏.机械制造技术基础课程设计M,武汉:华中科技大学出版社,2008.19 陈宏钧等编.典型零件机械加工生产实例M,北京:机械工业出版社,2004.810 黄如林.切削加工简明实用手册M,北京:化学工业出版社,2004.411 梁柄文.机械加工工艺与窍门M,北京:机械工业出版社,2003.1012 王启义.机械制造装备设计M,北京:冶金工业出版社,2002.4,(160-202)13 金属机械加工工艺人员手册.修订组编.金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,2001.1014 龚定安等编.机床夹具设计M,西安:西安交通大学出版社,1992.315 东北重型机械学院等编.机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980.116 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.17 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.18 杨叔子.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.19 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,2004.20 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002. XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 1 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工30车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床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车左端面端面车刀、游标卡尺33036.30.12.510.270.092钻中心孔中心钻、游标卡尺5258.240.22.510.110.11 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 2 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工40车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床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30外圆面外圆车刀、游标卡尺33031.10.2211.710.092车24外圆面外圆车刀、游标卡尺45033.90.23.5110.073车3处退刀槽车槽刀、游标卡尺45039.60.2130.030.07 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 3 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工50精车45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床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精车30外圆面外圆车刀、游标卡尺45042.40.30.510.090.04 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 4 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工60铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1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铣宽13h13的两端面三面刃铣刀、游标卡尺30075.40.22.520.430.1 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 5 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工70铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W1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32键槽孔三面刃铣刀、游标卡尺30075.40.22.510.50.1 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 6 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工80钻45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件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5底孔麻花钻、游标卡尺5258.240.12.510.250.112钻孔至10.8孔扩孔钻、游标卡尺33111.20.12.910.390.183铰10.8至12H11铰孔钻、游标卡尺42315.90.10.610.310.14 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 7 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工90钻45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件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4孔麻花钻、游标卡尺7359.230.1210.330.08 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XX机械加工工序卡产品型号零件图号产品名称零件名称制动器杠杆共 8 页第 8 页车 间工 序 号工 序 名 称材 料 牌 号金工100磨45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数量锻件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数外圆磨床M14201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磨30外圆面砂轮、游标卡尺95029.80.20.0110.110.03 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
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制动器
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制动器杠杆的钻Ф4孔夹具设计及加工工艺装备含非标11张CAD图,制动器,杠杆,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,非标,11,十一,cad
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