右下端板机械加工工艺及钻2-φ25孔钻床夹具设计
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零件加工工艺过程卡 编号:PJ0010部件名称右下端板材料Q235(20mm钢板)图 号TSPM60-01-03-01-8质量基本要求材料材质符合GB700中Q235的要求;设 备QC12Y-122500剪板机 Z35钻床 角磨机工具参数钻头25量具参数游标尺、钢直尺序号工序名称内容与要求工装编号工时定额(t)操作者1备料材料符合Q235(20mm钢板)的质量要求,并具有质保书。钳工2下料用剪板机下料,确保100160外形尺寸。钳工3钻孔以图示端面为基准,用PJ0010-G02工装进行钻孔2-25,确保中心距离尺寸73,修毛刺PJ0010-G02钳工4质检按图纸技术要求,对本零件的尺寸、形状、位置和表面质量等要素进行全面检查。质检工艺: 审核: 批准:毕业设计论文论文题目:右下端板零件加工工艺及钻孔夹具 班 级: 专 业: 学生姓名: 指导教师: 日 期: 摘 要右下端板零件加工工艺及钻孔钻床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。ABSTRCTThe reduction gear box body components technological process and its the processing 21 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 2二. 工艺规程设计22.1确定毛坯的制造形式 22.2基面的选择传 22.3制定工艺路线 22.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5 确定切削用量及基本工时4三 夹具设计 83.1夹具设计概述83.2方案设计93.3定位基准的选择93.4切削力及夹紧力计算93.5定位误差分析103.6导向装置设计103.7夹具设计及操作简要说明11总 结12致 谢13参考文献 14序 言机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详 细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。 总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。右下端板零件加工工艺及钻孔钻床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、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。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。一、 零件的分析1.1 零件的作用右下端板是整体装置的重要零件,它支撑中心部分,承受着部分静载荷。1.2 零件的工艺分析右下端板有2个加工面他们有位置度要求。这三个加工面的分别为:1,以四周轮廓面为基准的加工面,这组加工面包括四周轮廓面。2:以2个直径为25孔的轴线为基准,这组面包括2个直径为25孔二. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料为Q235,根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况,选用型材钢板。2.2 基面的选择的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择:对右下端板这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要。以零件的上端面加工平面作为粗基准。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。通过仔细考虑零件的技术要求后,制定以下两种工艺方案:方案一工序1:材料符合Q235(20mm钢板)的质量要求,并具有质保书。工序2:用剪板机下料,确保100160外形尺寸。工序3:以图示端面为基准,用PJ0010-G02工装进行钻孔2-25,确保中心距离尺寸73,修毛刺工序4:按图纸技术要求,对本零件的尺寸、形状、位置和表面质量等要素进行全面检查。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定右下端板零件材料为Q235,生产类型为大批量生产,采用型材钢板毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差,由毛坯可直接获得。2、 右下端板的四周四周轮廓采用钢板剪板裁剪的办法3、右下端板的孔直径为25、孔毛坯为实心。孔的精度要求介于IT7IT8之间,2.5 确定切削用量及基本工时工序1:材料符合Q235(20mm钢板)的质量要求,并具有质保书。工序2:用剪板机下料,确保100160外形尺寸。工序3:以图示端面为基准,用PJ0010-G02工装进行钻孔2-25,确保中心距离尺寸73,修毛刺选择钻床:Z35钻床1、刀具的选择:选择高速钢麻花钻,其直径。依据,根据表2.1及表2.2,可选择钻头的几何形状为:标准,。2、选择切削用量1)依据,根据表2.7,可得钢的强度,钻头的直径时,。 因为,所以不需要乘孔深修正系数。 2)依据,根据表2.8,根据钻头强度决定进给量:当,钻头强度允许的进给力。 3)依据,根据表2.9,按机床进给机构强度决定进给量:当,机床进给机构允许的轴向力为8330N(查,表2.35)时,进给量为。从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为。根据Z35钻床说明书,选择。查,根据表2.19,当,时,查得轴向力。轴向力的修正系数为:故。查Z35钻床的使用说明书,机床进给机构所允许的最大轴向力为,由于,所以可用。(2)决定钻头磨钝标准及寿命查,可取得钻头的后刀面最大磨损量取为0.4mm(0.40.6),刀具的寿命T=15min。(3)决定切削速度查,根据表2.30,可查得,。则。 =查,根据表2.31,可查得,故: r/min 查,根据Z35钻头的使用说明书,可以考虑选择,但因为所选转数计算转数较高,会使刀具寿命下降,所以可将进给量降一级,即取,也可以选择较低一级的转数 ,仍用,比较这两种选择方案: 1)第一方案 , 2)第二方案 , 因为第一方案的乘积较大,基本工时较少,故第一方案好。这时, 。(4)检验机床扭矩及功率 查,根据表2.20,当,时,。扭矩的修正系数为可查得,所以。根据Z35钻床的使用说明书,当时,。 由于,故选择之切削用量可用,即 f=0.17mm/r, , 。第三章:夹具设计3.1概述在机床对零件进行机械加工时,为保证工件加工精度,首先要保证工件在机床上占有正确的位置,然后通过夹紧机构使工件正确位置固定不动,这一任务就是由夹具来完成。对于单件、小批生产,应尽量使用通用夹具,这样可以降低工件的生产成本。但由于通用夹具适用各种工件的装夹,所以夹紧时往比较费时间,并且操作复杂,生产效率低。 本零件属于大量生产,零件外形也不适于使用通用夹具,为了保证工件精度, 提高生产效率,设计专用夹具就显得非常必要。3.2方案设计方案设计是夹具设计的第一步,也是夹具设计关键的一步,方案设计的好、坏将直接影响工件的加工精度、加工效率,稍不注意就会造成不能满足工件加工要求,或加工精度不能达到设计要求,因此必须慎重考虑。设计方案的拟定必须遵循下列原则:1、 定位装置要确保工件定位准确和可靠,符合六位定位原理。2、 夹具的定位精度能满足工件精度的要求。3、 夹具结构尽量简单,操纵力小而夹紧可靠,力争造价低3.3定位基准的选择我们采用已经加工好的孔及其端面作为定位基准,孔和端面共限制5个自由度,这样还有一个旋转的自由度没有限制,为了保证空间工件定位准确,我们需要限制6个自由度,因此我们采用一支撑杆来限制旋转方向的自由度。这样空间6个自由度就限制完了。3.4切削力和夹紧力的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。因此进行夹紧力计算无太大意义。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。这样能较容易、较稳定地保证加工精度。用夹具装夹工件时,工件相对与刀具的位置由夹具保证,基本不受工人技术水平的影响,因而能较容易、教稳定地保证工件的加工精度。能提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。采用夹具后,工件不需划线找正,装夹方便迅速,显著地减少了辅助时间,提高了劳动生产率。 夹紧力的计算:因采用的是手动夹具故夹紧力无须计算。3 .5 定位误差分析(1) 定位元件尺寸及公差确定。由资料10机床夹具设计手册可得: 定位误差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,这里的方向与加工方向一致。即:故 夹紧安装误差,对工序尺寸的影响均小。即: 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 导向装置设计 因为我们所加工的孔是通孔我们是批量生产,查机床夹具设计手册知,快换钻套的结构和具体尺寸如下3.7夹具设计及操作说明如前所述,在设计夹具时,为提高生产率,首先想到是怎么样方便的安装和拆卸,本道工序就是采用了星形压紧的方式。由于本夹具是对工件进行钻削加工面,因此工件的主要受力是钻削力,因为钻削力是向下的,我们采用的是铰链压板压紧,压紧力也是向下的,钻削力和压紧力方向相同。总 结毕业设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,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,为我们踏入社会打下了好的基础。毕业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。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了很多,也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。致 谢这次毕业设计使我收益不小,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。这次毕业设计成绩的取得,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,特别是每次都放下他的休息时间,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。从题目的选择到项目的最终完成,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他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,他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 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980。2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导。机械工业出版社,1995。3 李庆寿。机床夹具设计。机械工业出版社,1991。4 李洪。机械加工工艺手册。北京出版社,1996。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册。上海科学技术出版社,2544。6 黄如林,刘新佳,汪群。切削加工简明实用手册。化学工业出版社,2544。7 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M,重庆:重庆大学出版社,1995。8 周永强,高等学校毕业设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2542。9刘文剑,曹天河,赵维,夹具工程师手册M,哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987。10 王光斗,王春福。机床夹具设计手册。上海科学技术出版社,2542。11 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,1984。 12 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M,银州:宁夏人民出版社,1991。13 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M,中国计量出版社,2540:9-19。14 王光斗,王春福,机床夹具设计手册M,上海科学技术出版社,2540。15 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,25Q235:4-17。16 Machine Tools N.chernor 1984.17 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.- 13 -
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