汽车手刹车蹄片拉杆臂加工工艺及铣14槽(工艺方案二)夹具设计【CAD高清图纸和文档打包】
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称汽车手刹车蹄片拉杆臂共4页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工10铣45#钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X525K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具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粗铣E、F面专用夹具, 硬质合金端铣刀(面铣刀),卡尺16933.40.08312.3234 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称汽车手刹车蹄片拉杆臂共4页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工20钻45#钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具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、扩铰上方12C11孔、孔口倒角1*45专用夹具, 麻花钻头,扩孔刀,铰刀,卡尺23325.60.451.251234 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称汽车手刹车蹄片拉杆臂共4页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40铣45#钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X525K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具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精铣E、F面专用夹具, 硬质合金端铣刀(面铣刀),卡尺33676.90.22212.3234 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称汽车手刹车蹄片拉杆臂共4页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40铣45#钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具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粗铣上、下端槽专用夹具, 错齿三面刃铣刀,卡尺16933.40.08312.3234 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 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称汽车手刹车蹄片拉杆臂共1页第1页材 料 牌 号45毛坯种类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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 单件铸造锻造毛坯铸时效时效热涂漆涂底漆金10铣粗铣E、F面金铣床X52K专用夹具, 硬质合金端铣刀(面铣刀),卡尺20钻钻、扩、铰3-12C11孔、孔口倒角1*45金钻床Z3025专用夹具, 麻花钻头,扩孔刀,铰刀,卡尺30铣精铣E、F面金铣床X52K专用夹具, 硬质合金端铣刀(面铣刀),卡尺40铣粗铣上、下端槽金铣床X52K专用夹具, 错齿三面刃铣刀,卡尺50检验检验检60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 期汽车手刹车蹄片拉杆臂加工工艺和夹具设计系 名: (四号宋体) 专业班级: (四号宋体) 学生姓名: (四号宋体) 学 号: (四号宋体) 指导教师姓名: (四号宋体) 指导教师职称: (四号宋体) 年 月摘要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II目录目 录摘要II第1章 绪论1第2章 加工工艺规程设计22.1 零件的分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的工艺分析32.2 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施32.2.1 孔和平面的加工顺序32.2.2 孔系加工方案选择32.3 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工定位基准的选择42.3.1 粗基准的选择42.3.2 精基准的选择42.4 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工主要工序安排42.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62.6确定切削用量及基本工时(机动时间)6第3章 专用夹具设计123.1 研究原始质料123.2 设计要求123.3 夹具的组成133.4 夹具的分类和作用14第4章 铣14mm槽夹具设计174.1设计要求174.2夹具设计174.2.1 定位基准的选择174.2.2 切削力及夹紧力的计算174.3定向键与对刀装置设计184.4定位误差的分析204.5夹具设计及操作的简要说明21结 论22参考文献23致 谢24第1章 绪论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。其目的如下:培养学生解决机械加工工艺问题的能力。通过课程设计,熟练运用机械技术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量,初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。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。第2章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是汽车手刹车蹄片拉杆臂零件。汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的主要作用是支架轴,保证轴之间的中心距及平行度,并保证正确安装。因此汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。, 2.1.2 零件的工艺分析由汽车手刹车蹄片拉杆臂零件图可知。汽车手刹车蹄片拉杆臂零件是一个汽车手刹车蹄片拉杆臂零件,它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1) 以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:左端面的铣削加工;其中表面粗糙度要求为(2) 以右端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:右端面的铣削加工;其中表面粗糙度要求为(3) 以12C11孔为主要加工表面的加工孔。(4)以2-12C11孔为主要加工表面的加工孔。 (5)以上端槽为主要加工槽。 (6)以下端槽为主要加工槽。2.2 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于汽车手刹车蹄片拉杆臂零件来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序汽车手刹车蹄片拉杆臂零件类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工汽车手刹车蹄片拉杆臂零件上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择汽车手刹车蹄片拉杆臂零件孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最低的机床。2.3 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要孔的加工余量均匀;(2)保证装入汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证汽车手刹车蹄片拉杆臂零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证汽车手刹车蹄片拉杆臂零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从汽车手刹车蹄片拉杆臂零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的装配基准,但因为它与汽车手刹车蹄片拉杆臂零件的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于汽车手刹车蹄片拉杆臂零件,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程,现将汽车手刹车蹄片拉杆臂零件加工工艺路线确定如下:工艺路线一: 工序号工序名称工 序 内 容锻造锻造毛坯时效时效涂漆涂底漆10铣粗铣精铣两端面20钻钻、扩铰上方12C11孔、孔口倒角1*4530钻钻、扩下方2-12C11孔、孔口倒角1*4540铣粗铣上端槽50铣粗铣下端槽60检验检验70入库入库工艺路线二: 工序号工序名称工 序 内 容锻造锻造毛坯时效时效涂漆涂底漆10铣粗铣E、F面20钻钻、扩、铰3-12C11孔、孔口倒角1*4530铣精铣E、F面40铣粗铣上、下端槽50检验检验60入库入库 以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二:工序号工序名称工 序 内 容锻造锻造毛坯时效时效涂漆涂底漆10铣粗铣E、F面20钻钻、扩、铰3-12C11孔、孔口倒角1*4530铣精铣E、F面40铣粗铣上、下端槽50检验检验60入库入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“汽车手刹车蹄片拉杆臂零件”零件材料采用45号钢制造,硬度HB为170241,生产类型为大批量生产,采用锻造毛坯。(1)底面的加工余量。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为,现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣:参照机械加工工艺手册表2.3.59,其余量值规定为。(3)孔毛坯为实心,不冲孔。(4)端面加工余量。根据工艺要求,前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23,其加工余量规定为,现取。半精铣:参照机械加工工艺手册第1卷,其加工余量值取为。 2.6确定切削用量及基本工时(机动时间)工序30:粗铣E、F面机床:铣床X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数10铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间:工序20 钻、扩、铰3-12C11孔、孔口倒角1*45(1)钻孔工序 1)背吃刀量=5mm 2)进给量 由表5-12,选取每转进给量 f=0.2mm/r 3)切削速度 由表5-22查得,因为工件为45号钢,v=20m/min,带入公式得参照表4-15所列Z525的主轴转速取n=590r/min。实际转速为确定扩孔切削用量 1)确定进给量f 根据参考文献1表28-31, 。根据Z515机床说明书取f=0.57mm/r。 2)确定切削速度v及n 根据参考文献1表28-33,取。修正系数:故查机床说明书取。实际切削速度为确定铰孔切削用量 (1)确定进给量f 根据参考文献7表28-36,按该表注4,进给量取小植。查Z535说明书取。(2)确定切削速度v及n 由参考文献7表28-39取。由参考文献1表28-3,得修正系数,(根据) 故 查Z515说明书,取n=100r/min,实际铰孔速度基本时间的计算1)钻孔 查表5-41,=24 mm, =2 mm =5 mm f=0.2 mm/r, n=590 r/min 带入2)扩孔 根据表5-41,按=15 ,=1.5,查得=0.56 mm , =5.3 mm3)铰孔 根据表5-41及表5-42 查得 =20 mm ,=22 mm ,l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min辅助时间的计算 根据经验公式,辅助时间与基本时间的关系为 =(0.150.2),本例取=0.15,则各工步的辅助时间为:钻孔工步:=0.1515.8=2.37s扩孔工步:=0.1533.8=5.07s精铰工步:=0.1545.6=6.84s其他时间计算除了作业时间之外,每件工序的单位时间还包括布置工作地点时间、休息时间与生理需要时间和准备与终结时间。由于是大批生产,分摊到每个工件的准备与终结时间甚微,可忽略不计;布置工作时间是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间是作业时间的2%4%,在此均取3%,则各工序的其他时间(+)可按关系式(3%+3%)+(+)计算,他们分别为:钻孔:+=6%(2.37+15.8)=1.09s扩孔:+=6%(5.07+33.8)=2.33s铰孔:+=6%(6.84+45.6)=3.15s单件总时间的计算钻孔工步:=15.6+2.37+1.09=19.06s扩孔工步:=33.8+5.07+2.33=41.2s铰孔工步:=45.6+6.84+3.15=55.51s工序30 精铣E、F面铣削深度:每齿进给量:根据机械加工工艺手册表2.4.73,取铣削速度:参照机械加工工艺手册表2.4.81,取机床主轴转速:,取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知刀具切入长度:精铣时刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 本工序机动时间工序40 粗铣上、下端槽机床:铣床刀具:错齿三面刃铣刀切削深度:根据参考文献3表查得:进给量,根据参考文献1表查得切削速度。机床主轴转速:,按照参考文献3表3.174,取实际切削速度:进给量:工作台每分进给量: 被切削层长度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入长度: =63mm刀具切出长度:取走刀次数为1机动时间: 第3章 专用夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工14mm槽夹具设计,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2 设计要求在对工件进行机械加工时,为了保证加工的要求,首先要使工件相对道具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要,有些夹具上设置分度装置、靠模装置;为能方便、准确定位,常设置预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等。以上各组成部分中,定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多,可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为:通用夹具,专用夹具,可调夹具,组合夹具,拼装夹具。按使用机床可分为:车床夹具,铣床夹具,钻床夹具,镗床夹具,齿轮机床夹具,数控机床夹具,自动机床夹具,自动线随行夹具以及其他机床夹具。3.3 夹具的组成(1) 定位元件 夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件,通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图3-3中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图3-3中钻套l和钻模板2组成导向装置,确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞 尺为对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图3-3中夹具体3的底面为安装基面,保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此,夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件,如图3-3中的件3,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。3.4 夹具的分类和作用(1)按专业程度划分1)通用夹具 通用夹具是指已经标准化的,在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如,车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘,铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产,常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广,生产效率低,主要适用于单件、小批量的生产中。 2)专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 3)通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换,部分装置可以调整,以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具,称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比,加工对象不很明确,适用范围更广一些。 4)组合夹具 组合夹具是指按零件的加工要求,由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造,其特点是灵活多变,万能性强,制造周期短、元件能反复使用,特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 5)随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用,又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位,进行不同工序的加工。 (2)按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同,对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同,夹具又可分为:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 (3)按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同,可分为:手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。夹具的作用:1缩短辅助时间,提高劳动生产率夹具的使用一般包括两个过程:其一是夹具本身在机床上的安装和调整,这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现,或者通过找正、试切等方法来实现,但速度稍慢;其二是被加工工件在夹具中的安装,这个过程由于采用了专用的定位装置(如V形块等),因此能迅速实现。2确保并稳定加I精度,保证产品质量 加工过程中,工件与刀具的相对位置容易得到保证,并且不受各种主观因素的影响,因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧,这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度,或者根本不需要找正和调整,所以,这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。按夹紧的动力源可分为:手动夹具,气动夹具,液压夹具,气液增力夹具,电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种:将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低,一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线,划出加工表面的尺寸和位置,装夹时,用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时,都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点:a、保证加工精度,稳定加工质量b、缩短辅助时间,提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围,实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件,降低生产成本第4章 铣14mm槽夹具设计4.1设计要求为了提高劳动生产,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。下面即为铣床夹具铣14mm槽的专用夹具,本夹具将用于X52K铣床。本夹具无严格的技术要求,因此,应主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,精度不是主要考虑的问题。4.2夹具设计4.2.1 定位基准的选择由零件图可知:在对铣14mm槽进行加工前,平面进行了粗、精铣加工,孔2-12孔进行了钻、扩、铰加工。因此,定位、夹紧方案有:方案:选底平面、2-12孔,即一面、心轴和棱形销定位,夹紧方式选用压板在心轴上夹紧。方案:选一面两销定位方式,12孔、工艺孔用短圆柱销,12孔用棱形销定位,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面两销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即为平面;两销为的12短圆柱销和12的棱形销。4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具:立铣刀(硬质合金) 根据机械加工工艺手册可查得:铣削力计算公式为圆周分力 式(3-1)查表可得: 代入公式(3-1)得 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为: 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力平衡。 即: () 计算出的理论夹紧力F再乘以安全系数k既为实际所需夹紧力 即: 取k=2 查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构, 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。4.3定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示:图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=25mm 定向键的结构尺寸如下:表 3.1 定向键数据表 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D25-0.014-0.0454014615624+0.0237对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成后加工,所以选用对刀块。塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 图 3.5 平塞尺图塞尺尺寸为:表 3.2 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC3-0.0060.254.4定位误差的分析该夹具以一面两销定位,两定位销孔尺寸公差为79.5。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 且:L=79.5mm ,得 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。4.5夹具设计及操作的简要说明如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。21结 论通过这次的课程设计,我们系统地回顾了相关专业的大学,也深深意识到学习的重要性,认识到设计是一种学习的方式。在设计过程中,我们使用的系统设计方法和相关设计软件(如AutoCAD),熟悉设计相关的信息(包括手册,标准和规范)和实证估计有了一定程度的提高,在计算机和方便的参考书籍和手册的情感设计和帮助。通过这次课程设计,机械制造过程更系统的了解一般的过程,学习和掌握整个设计过程中,有一个科学的设计方法是更严格的。课程设计的基本理论知识,可以学习使用,定位和夹紧工件加工的正确的解决方案,选择合理的设计方案,进行必要的计算,效率高的项目的设计以满足高质量的要求,基于降低成本基本理论知识,进行必要的计算设计,高质量,高效率夹具,成本低。清晰的过程,了解情况之前,机床刀具和加工,课程设计有很大的收获我的。但也有许多地方都在辛苦的工作。但教师思想教育比平常更多,认为他们的社会责任感的未来,思想在世界上是因为一些小错误,我不提醒自己,要形成良好的习惯的高度负责,一丝不苟。在设计和分析使我感到更多的设计思路,提高我们的学习能力,和我们讨论的问题,所以我要了解分析更清晰,使我受益不浅。通过这次的课程设计,我深深感到,做任何事都要有耐心,细心。课程设计的过程,许多计算有时会让我感到心烦意乱;有时是不小心计算误差,只能被无情地重做。辽宁工程技术大学毕业设计25参考文献1 刘德荣,组合夹具结构简图的初步探讨,组合夹具,1982. (1)2 孙已德,机床夹具图册M,北京:机械工业出版社,1984:20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M,贵阳:贵州任命出版社,1983:42-50。4 刘友才,机床夹具设计 ,北京:机械工业出版社,1992 。5 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。7 李洪,机械加工工艺师手册M,北京:机械工业出版社,1990。8 马贤智,机械加工余量与公差手册M,北京:中国标准出版社,1994。9 上海金属切削技术协会,金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,1984。10 周永强,高等学校课程设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2002。11 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2003.112 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。13 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。14 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。15 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,2000:9-19。16 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 43 致 谢课程设计是大学知识的综合运用,相关的专业知识,是知识在实践中的应用。通过本次课程设计,使我的专业知识是在原有的基础上巩固和提高,也不能没有老师和同学的帮助。分析设计是在老师的指导下完成的,在分析过程中,阴长城的老师给了我很大的鼓励,在设计和分析使我感到更多的设计思路,提高我们的学习能力,和我们讨论的问题,所以我要了解分析更清晰,使我受益不浅。通过这次的课程设计,我深深感到,做任何事都要有耐心,细心。课程设计的过程,许多计算有时会让我感到心烦意乱;有时是不小心计算误差,只能被无情地重做。但教师思想教育比平常更多,认为他们的社会责任感的未来,思想在世界上是因为一些小错误,我不提醒自己,要形成良好的习惯的高度负责,一丝不苟。本课程设计是在老师的指导下完成的。老师让我受益不浅,他渊博的知识,严谨的风格,高度的责任感。在做设计的过程中也遇到了很多问题,老师给了我很多的关心和帮助,并总是问指导我们的设计过程。通过这次的课程设计,我深深感到,做任何事都要有耐心,细心。设计的过程,许多计算有时会让我感到心烦意乱;有时是不小心计算误差,只能被无情地重做。但教师思想教育比平常更多,病人,认为他们的社会责任感的未来,思想在世界上是因为一些小错误,我不提醒自己,要形成良好的习惯的高度负责,一丝不苟。说实话,课程设计真是有点累了。然而,其设计结果,课程设计仔细回味的旅程,一个罕见的成功立刻让我昏昏欲睡。顿消。虽然这是我刚学的第一个走,一点在我的生命中的成功,但它让我觉得更成熟了。因为毕业的时候,很多人应该知道的地方都没有时间去仔细地去追求,但是我相信,方向是最重要的,因为方向,将用最少的精力去做事情,这工作,我的人生。因为在实际生产生活,工作是千差万别的,只有找到自己最喜欢的,最有前途的工作,有更多的热心人士,但也是最有可能在自己的岗位上做出一定的贡献。
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