K335-端盖的工艺规程及钻Φ16的孔夹具设计-版本2【最大直径144】
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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称端盖零件名称端盖共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸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铸造铸造2时效处理时效处理3车车84的左端面CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺4车车84的右端面CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺5车粗精车外圆CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺6车粗精车内孔CA6140专用夹具,车刀,游标卡尺7钻钻6-9的孔,锪孔15Z525专用夹具,麻花钻,千分尺8钻钻3-M8的螺纹孔,攻丝Z525专用夹具,麻花钻,千分尺9钻钻Rc1/4的螺纹孔,攻丝Z525专用夹具,麻花钻,千分尺10钻钻16的孔Z525专用夹具,麻花钻,千分尺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:端盖的工艺规程及夹具设计摘 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。端盖加工工艺规程及钻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ABSTRCT3绪 论1一 课程设计的目的2二. 课程设计的内容3三、夹具设计任务43.1 工序设计与计算43.2 生产类型5四、夹具设计64.1定位元件设计及定位误差64.2对刀、引导装置设计84.3夹紧机构设计和夹紧力的计算94.4夹具体结构形式104.5夹具在机床上的安装11五、夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求12六、夹具使用说明146.1 夹具的操作步骤146.2夹具使用注意事项146.3 保养及养护14结束语15参 考 文 献1717绪 论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。端盖的加工工艺规程及其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 课程设计的目的学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力,为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关先修课程的理论和实践知识,进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是:(1)培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识,结合金工实习、生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决机械加工工艺问题,初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。(2)培养学生能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计,进一步提高结构设计能力。(3)培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。(4)进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。(5)培养学生独立思考和独立工作的能力,为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。二. 课程设计的内容课程设计题目通常定为:设计零件的机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具。零件图样、生产纲领和生产条件是设计的主要原始资料,由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜,生产类型为成批生产。学生根据教师设计任务书中规定的设计题目,分组进行设计,按照所给零件编写出相应的加工工艺规程,设计出其中由教师指定的一道重要工序(如:工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种)的专用夹具,并撰写说明书。学生在指导教师的指导下,参考设计指导书,认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。具体设计内容如下:1对零件进行工艺分析,拟定工艺方案,绘制零件工作图1张。2确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图1张(限于时间可不画)。3拟定零件的机械加工工艺过程,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定某一代表工序的切削用量及工序尺寸;编制机械加工工艺规程卡片1套。4设计重要工序中的一种专用夹具,绘制夹具装配总图和大件零件图(通常为夹具体)各1张。5撰写设计说明书1份,说明书应含设计任务说明,原始零件图和修改后的零件图。三、夹具设计任务3.1 工序设计与计算工序:钻16孔机床:Z525立式钻床 刀具:根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻161)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=25m/min3)确定机床主轴转速ns= 1190r/min与1190r/min相近的机床转速为1200r/min。现选取=1200r/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=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.429min攻丝RC1/4攻螺纹RC1/4mm。 按机床选取,则机动时,3.2 生产类型企业根据市场需求和自身的生产能力决定生产计划。在计划期内,应当生产的产品产量和进度计划称为生产纲领。零件的年生产纲领公式如下:N=Qn(1+%)(1+%)式中 N零件的年生产纲领(件/年) Q产品的年产量(台/年) n每台产品中,该零件的数量(件/台) %备品率 %废品率该零件为中批或大批量生产。四、夹具设计4.1定位元件设计及定位误差a:定位元件设计定位方式和定位元件的选择包括选择定位元件的结构、形状、尺寸及布置形式等,他们主要取决于工件的加工要求、工件定位基准和外力的作用等因素”。1. 工件及平面定位 (1) “主要支承” 主要支撑也就是在零件加工中起定位的作用,也能限制自由度 1) “固定支承 2) “可调支承” 3) “自位支承”(2) 辅助支承 主要用来提高零件安装的稳定性 1)“螺旋式辅助支承”2)“自位式辅助支承”3)“推引式辅助支承”4)“液压锁紧的辅助支承”2. 工件以圆柱空定位(1)圆柱销(2)圆锥销(3)圆柱心轴3、 工件以外圆柱面定位(1)在V形块中定位(2)在圆孔中定位(3)在半圆孔和圆锥孔中定位根据上述表述,我们是在圆孔中定位,采用心轴和B型定位销作为定位元件,心轴和B型定位销如下图:b:定位误差计算本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位,心轴为水平放置,由于定位副间存在径向间隙,因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙,即工件始终以孔壁与心轴上母线接触,故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向,且向下,见下图。式中 定位副间的最小配合间隙(mm); 工件圆孔直径公差(mm); 定位销外圆直径公差(mm)。图 心轴水平放置时定位分析图4.2对刀、引导装置设计钻模设计所涉及的对刀和引导装置是钻套。钻套又分为固定钻套(用于小批量生产,加工孔精度不高)可换钻套(用于中批量生产,加工孔精度中等)快换钻套(用于大批量生产,加工孔精度高,磨损后会产生尺寸误差)。钻套的作用:用来引导麻花钻,从而保证加工尺寸。综上,我们设计的是加工孔精度高,所以选择快换钻套。4.3夹紧机构设计和夹紧力的计算a:夹紧机构设计在机械加工中,工件的定位和夹紧是相互联系非常密切的两个工作过程。工件定位以后需要通过一定的装置把工件压紧夹牢在定位元件上,使工件在加工过程中,不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力等的作用而发生位置变化或产生振动,以保证加工精度和安全生产。这样把工件压紧夹牢的装置,即称为夹紧装置。1. 斜楔夹紧结构2. 螺旋夹紧结构(1)单个螺旋夹紧结构(2)螺旋压板夹紧结构(3)偏心夹紧机构当加工尺寸的工序基准是中心要素(轴线、中心平面等)撕,为使基准重合以减少定位误差,可以采用定位夹紧机构,所以,定心夹紧机构主要用于要求准确定心或对中的场合。定心夹紧机构可分为以下几种:(1)螺旋式定心夹紧机构(2)杠杆式定心夹紧机构(3)楔式定心夹紧机构(4)弹簧筒夹式定心夹紧机构(5)膜片卡盘定心夹紧机构(6)波纹套定心夹紧机构(7)液性塑料定心夹紧机构根据本次夹具定位方式,采用的心轴定位,心轴一般都是配合开口垫圈,螺母夹紧工件,因此采用单个螺旋夹紧结构夹紧工件。b:夹紧力计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得:钻削力 式(5-2)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.4夹具体结构形式夹具体属于非标准件设计,材料为HT200。具体形式如下图。4.5夹具在机床上的安装夹具安装在机床的时候是有螺栓和螺母,通过夹具两边的耳槽,固定在机床上的。五、夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求(1)选择操作者工作时正对的位置为主视图(2)用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面以及加工表面画在各视图相应的位置上,待加工面上的加工余量可用网纹线表示。在夹具总图中,工件可看作透明体,不遮挡后面的线条(3)依次画出定位、夹紧、导向元件或装置的具体结构,再画出夹具体,将各元件或装置连成一个整体(4)在总图上标注尺寸(包括轮廓尺寸、联系尺寸、重要的配合尺寸等)、公差和技术要求(5)绘制夹具零件图。在夹具中的非标准零件都要绘制零件图,并按总图要求确定零件的尺寸、公差及技术条件夹具装配图上标注尺寸,配合尺寸及技术要求1. 夹具总图上应标注的尺寸和公差(1)夹具外形的最大轮廓尺寸(2)影响定位精度的尺寸(3)影响对刀精度的尺寸和公差(4)影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差(5)影响夹具精度的尺寸和公差(6)其他装配尺寸及公差2. 夹具总图上公差值的确定(1)与加工尺寸有直接对应关系的夹具公差J(2)其他装配尺寸的配合性质及公差等级3. 夹具总图上应标注的技术要求六、夹具使用说明6.1 夹具的操作步骤a:通过两个内六角螺钉(夹紧)和两个圆柱销(定位斜对)固定钻模板;b:钻模板上先安装衬套,再安装快换钻套,最后钻套螺钉夹紧;c:安装心轴,一边固定,安装B型定位销,再安装工件;d:安装开口垫圈和螺母。6.2夹具使用注意事项a:及时检查是否有元件生锈;b:及时清理加工后的余量屑;c:及时更换夹紧用的螺母和心轴,防止滑丝,达不到夹紧力。d:及时更换快换钻套。6.3 保养及养护工作前,检查各种元件及工作台,工作后,及时打扫卫生。结束语这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,铸炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等; 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识; 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的铸炼与提高;再次体会到理论与实践相结合时,理论与实践也存在差异。回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到完成定稿,从理论到实践,在整整一学期的日子里,可以说学到了很多很多的的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题,当然也发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次毕业设计,让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了,也解决了许多问题,也碰到了许多问题,老师的辛勤指导下,都迎刃而解。同时,在老师的身上我也学得到很多额外的知识,在此我表示深深的感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢!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年机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称端盖零件名称端盖共页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号19HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 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Rc1/4的螺纹孔麻花钻,千分尺2攻丝丝锥,千分尺设 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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