推动架零件工艺规程及铣Φ50凸台面夹具设计【32mm孔右端面】
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可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论J. Jamshidi,P.G. maropoulos 英国巴斯大学机械工程学系摘要在夹具安装阶段,夹具组件的精确测量能力决定其精确性,尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调,对于敏感元器件及组件而言,以牺牲产品质量来提高速度是不明智的,例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的,为了要尽量少用,这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受性预算。在航空航天工业中,灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性,可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点,这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位,影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。关键词:可持续性夹具;夹具安装;校准不确定性;夹具的监测;计量;可重复使用的夹具1引言质量和可靠性等因素早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内,近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性,能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法,就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间,那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置,以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品,在计算机辅助软件上就能估算出其主要的花费需求,否则,在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业,因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年1。然而,它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施,尤其是大尺寸产品的制造,如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统,都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。2相关工作2.1大型零件的制造和装配通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的,先进行粗加工,然后精对准和夹紧。在这个阶段,一方面是准备用于加工高精度的关键所在,然而,这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的2。制造业和这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产,在航空航天工业、高开销的情况下,每个产品将会出现。在设计和制造夹具上,已经有了许多尝试,以便于能够持有许多种组件的变种。然而,这方法是不可行的,因为敏感或关键的零部件完全是由它们的高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较,可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式,可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障,例如夹具和固定装置由于疲劳和塑料变形就是一个终止其服务的主要原因,发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具,其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说,在制造变种零件停止不久之后,与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序,但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法,可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。如图2.1所示。图2.1 典型的大型夹具元件用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点,这些夹具应该在制造前就被订购,在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型,大型夹具有一些共同的元素,包括一个主框架、内在的框架,有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件,如钳、套管、皮卡和可调螺丝表1。2.2柔性夹具开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定,只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看,大多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来,然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近,所以这种方法是最能降低夹具成本的。根据组件的变化水平和工作类型的需求,每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益,这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如,在可能的情况下,皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种,甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能保证所需夹具的可用性。另外,这些夹具的存储需要很少空间,因为拆除所有模块是可能的,通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具,因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活,比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实,这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决,这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。图2.2 夹具与汽车行业中的可重构组件大量的体积计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间,这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。夹具的安装通常开始形成机架或主要框架,然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装,从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表1显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点,它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下应用,从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定,在夹具的安装过程中需要做以说明。此外,激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话,多个跟踪职位都可以使用,在实际测量活动中,其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量,这些给定的分散的特征值是合理的,这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话说,它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。2.3夹具理论比较为了用于多种生产装置和组装应用,在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式,然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的,所以可能会是非常昂贵的9。无论成本和目的如何,制造和组装过程都可以完成,要么不使用夹具,要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表2对它们的典型应用的这些方法做出了比较。固定框夹具通常用于重型应用上,它们更适合于应用在能够减轻花费开销的大量产品上。对于制造业和大型组装及复杂产品来说,柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中,以及低容量产品的情况下,制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外,柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中,会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较,这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要,因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向,通过回收使用系统的组成部件,为相关项目的工装费用降低了项目成本。表2.1 用于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器仪器辅助部件测量类型接触式 非接触式图像激光跟踪仪赛立信探头是T型探头是激光雷达球形目标是摄影目标是光投影是关节臂三坐标测量机基于激光扫描头是接触探头是2.4 柔性夹具的安装本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战,尤其是当定位公差比较小时,柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为5m4m3m的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换,其都是为了定位不同的零部件。根据其复杂性,一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外,在每一个级别的基本水平,也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上,机器系统会进行多项任务,比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据,会确保后续安装达到预期的公差要求。2.4.1 测试辅助柔性夹具的安装柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习,在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程,是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在1mm以内,然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时,在0.1mm至0.15mm公差内,它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下:在出厂时设置初试参考结构;测量初始参照系;安装基地或其位置的主框架;安装脱机内结构;安装控股和定位;在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。底座上安装内框;重点定位元件的精细调整和紧固;核查参照系和夹具;对于夹具关键位置的服务监测。这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说,在设计变化略有变化的情况下,一些下面的操作将被忽略。 表2.2 不同夹具理念之间简明的比较典型特征固定框架柔性夹具夹具应用大批量产品小批量产品样机优点唯一性可重复性可重构性成本效益耐用性非常高高低刚度非常高刚性不确定低缺点重量重中低可移植性不可移植难以在每一个安装中定位难以进行成本非常高中等低生产时间长中等短2.4.2 柔性夹具的安装柔性夹具安装过程中采取了以下阶段:安装夹具的主框架;移动单元和子系统组装;夹具内框架在夹具装配中的安装;皮卡和夹具的装配。主框架通常是夹具的骨干。因此,它一般不会改变外形,和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件较大元素的重新排列,也会更进一步节约时间和成本。图3显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中,假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的,然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。图2.3 柔性夹具的测量辅助安装程序在夹具安装过程中,它可能需要用到多个测量系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则,每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在10倍,甚至比所需的耐受性更好。换句话说,如果组件公差指定至0.1mm,则夹具定位精度至少应为0.01mm。柔性夹具安装的最佳做法如下:一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选,以减少测量的不确定性;应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地;在每个夹具的大节上,为更好地具有跟踪和可重复性,可以附加多个球式反射跟踪系统;夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分,以减少定位误差;内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。3.不确定性由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位,则不确定性被定义为胶8。这里的不确定性来自两方面的审查,首先是与测量过程中有关的,其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素,如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶8的定义,测量结果应伴随着它的不确定性说明,这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器10、11。夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器,夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分,是这个问题变得更加复杂。仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而,整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说,质量特征接近平均值是,在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的,然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。4.讨论柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时,这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案,这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而,当所需的零件盒装配的设计完全不同时,可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排,因此,在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本,并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。一个柔性夹具有许多种装配方式,是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件,可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下,计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。仿真软件和工具的广泛使用,可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器,其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图4显示了柔性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越来越明显,因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形,则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是,这种工具允许更好的装配和制造等操作,因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点,揭示其物理设置。选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统,其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性,也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。图4.1 测量辅助夹具安装的模拟过程由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形,则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是,这种工具允许更好的装配和制造等操作,因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点,揭示其物理设置。选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统,其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性,也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。总结零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计,以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考,则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品,子系统或组件,以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外,一旦所需的零部件倍制造出来,这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此,找到增加夹具的灵活性才是所需求的方法。柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥,是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构,以便于定位不同几何位置的组件,允许几次使用夹具。本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时,夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件,尤其是应用于航空航天和发电工业中。学校名综合工艺卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共2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01铸造机器砂型铸造热02时效人工时效处理热03涂漆涂漆04铣面铣32mm孔的端面金立式铣床 XA6132专用夹具、立铣刀、游标卡尺05铣面铣16mm孔的端面金立式铣床 XA6132专用夹具、立铣刀、游标卡尺06铣面铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面金立式铣床 XA6132专用铣夹具、立铣刀、游标卡尺07铣槽铣深9.5mm、宽6mm的槽金立式铣床 XA6132专用夹具、立铣刀、游标卡尺08钻孔扩孔铰孔钻,扩,粗、精铰32mm,倒角45金立式铣床 XA6132专用夹具、麻花钻、套式机用铰刀、内径千分尺09车端面车10mm和16mm孔的基准面金卧式车床CA6140专用车夹具、普通车刀10钻孔铰孔钻10mm孔和钻、半精铰、精铰16mm的孔金卧式车床CA6140自定心三爪卡盘、高速钢麻花钻、刚性镗铰刀11钻孔铰孔钻、半精铰、精铰16mm、倒角45金立式钻床 Z525专用钻夹具、麻花钻、直柄机用铰刀、内径千分尺12钻孔攻丝钻螺纹孔6mm、攻丝M8-6H金立式钻床 Z525麻花钻、机用丝锥、内径千分尺13钻孔锪孔钻6mm孔、锪120倒角金立式钻床 Z525麻花钻、高速钢英式锥锪钻、内径千分尺14拉沟槽拉沟槽金立式拉床专用夹具、拉刀、内径千分尺 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 期学校名综合工艺卡片产品型号零件图号产品名称推动架零件名称推动架共2页第2页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸177168150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15检验塞规、卡尺、百分表、内径千分尺等16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 期课程设计(论文)推动架零件工艺规程及铣50凸台面夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师年 月 日摘要本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后,在生产实习的基础上,综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计,根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案,以确保零件的加工质量。目录第1章 引 言41.1机械加工工艺规程制订41.2机械加工工艺规程的种类41.3制订机械加工工艺规程的原始资料5第2章 零件的分析52.1零件的作用52.2零件的工艺分析6第3章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图7第4章 选择加工方法,制定工艺路线84.1机械加工工艺设计84.1.1基面的选择84.1.2粗基面的选择94.1.3精基面的选择94.2制定机械加工工艺路线94.2.1工艺路线方案一94.2.2工艺路线方案二94.3工艺方案的比较与分析104.4确定工艺过程方案10第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具115.1选择加工设备与工艺设备115.1.1 选择机床,根据不同的工序选择机床115.1.2 选择夹具125.1.3 选择刀具,根据不同的工序选择刀具125.1.4 选择量具125.2确定工序尺寸135.2.1面的加工(所有面)135.2.2孔的加工13第6章 确定切削用量及基本时间146.1 工序切削用量及基本时间的确定146.2 工序切削用量及基本时间的确定166.3工序切削用量及基本时间的确定176.4 工序切削用量及基本时间的确定186.5工序切削用量及基本时间的确定196.6 工序的切削用量及基本时间的确定206.7工序的切削用量及基本时间的确定206.8 工序的切削用量及基本时间的确定226.9 工序的切削用量及基本时间的确定22第7章 铣50凸台面夹具设计247.1研究原始质料247.2定位基准的选择247.3切削力及夹紧分析计算247.4误差分析与计算257.5定向键与对刀装置设计267.6夹具体的设计287.7夹具设计及操作的简要说明28结论29致 谢30参考文献3132第1章 引 言机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快,对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,也就对机械加工工艺等提出了要求。 在实际生产中,由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的,而是需要经过一定的工艺过程。因此,我们不仅要根据零件具体要求,选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,一步一步地把零件加工出来。1.1机械加工工艺规程制订生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备,产品的技术、生产准备、毛坯的制造、零件的机械加工及热处理,部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。机械加工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件,称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下:1.机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应,进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造,编制生产作业计划,调配劳动力,以及进行生产成本核算等。2.机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进度计划,实现优质高产和低消耗。3.机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领,才能确定所须机床的种类和数量,工厂的面积,机床的平面布置,各部门的安排。1.2机械加工工艺规程的种类机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片,是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片;自动、半自动机床完成的工序,还有机床调整卡片。机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。机械加工工序卡片是每个工序详细制订时,用于直接指导生产,用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料制订机械加工工艺规程时,必须具备下列原始资料:1.产品的全套技术文件,包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。2.毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图,了解毛坯余量,结构工艺性,以及铸件分型面,浇口、冒口的位置,以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。3.车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况;生产面积;工人的技术水平;专用设备;工艺装备的制造性能等。4.各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。第2章 零件的分析2.1零件的作用据资料所示,可知该零件是推动架,是牛头刨床进给机构的中小零件,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。2.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。由零件图可知,32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组:1.32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。2.以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括,16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹,6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:1.32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10;2.32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。 第3章 选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图根据零件材料确定毛坯为灰铸铁,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量,可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放型心。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。由参考文献可知,差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级,加工余量等级MA为G级,故CT=10级,MA为G级。表3.1用查表法确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级,单侧加工16的孔16H3.0底面,孔降一级,双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工(取下行值)32的孔32H3.0孔降一级,双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工(取下行值)16的孔16H3.0孔降一级,双侧加工表3.2由参考文献可知,铸件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图3.1所示为本零件的毛坯图图3.1 零件毛坯图第4章 选择加工方法,制定工艺路线4.1机械加工工艺设计4.1.1基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一,基面的选择正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。4.1.2粗基面的选择对一般的轴类零件来说,以外圆作为基准是合理的,按照有关零件的粗基准的选择原则:当零件有不加工表面时,应选择这些不加工的表面作为粗基准,当零件有很多个不加工表面的时候,则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准,从零件的分析得知,B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。4.1.3精基面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准,称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差,零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一,先选择32的孔和16的孔作为精基准。4.2制定机械加工工艺路线4.2.1工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z525立式钻床加工。工序VII 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z550立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R34.2.2工艺路线方案二工序I 铣32mm孔的端面工序II 铣16mm孔的端面工序III 铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面工序IV 铣深9.5mm宽6mm的槽工序V 车10mm孔和16mm的基准面工序VI 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床加工工序VII 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工工序VIII 钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床工序 钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工工序 钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工工序 拉沟槽R34.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于:两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔,然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰32mm,倒角45,然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔,这时的垂直度容易保证,并且定位和装夹都很方便,并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此,选择方案二是比较合理的。4.4确定工艺过程方案表 4.1 拟定工艺过程工序号工序内容简要说明010一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣32mm孔的端面先加工面050铣16mm孔的端面060铣32mm孔和16mm孔在同一基准的两个端面070铣深9.5mm宽6mm的槽080车10mm孔和16mm的基准面090钻、扩、铰32mm,倒角450100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角450110钻半、精铰、精铰16mm,倒角450120钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H0130钻6mm的孔,锪120的倒角后加工孔0140拉沟槽R30150检验0180入库第5章 选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为中小批量,故加工设备以通用机床为主,辅以少量专用机床,其生产方式以通用机床专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水生产线,工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成.5.1选择加工设备与工艺设备5.1.1 选择机床,根据不同的工序选择机床工序040、050铣32mm孔的端面和铣16mm孔的端面,因定为基准相同。工序的工步数不多,成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣,选择XA6132卧铣铣床。工序060铣32mm孔和铣16mm的孔在同一基准的两个端面,宜采用卧铣。选择XA6132卧式铣床。工序070铣深9.5mm,宽6mm的槽,由于定位基准的转换。宜采用卧铣,选择XA6132卧式铣床。工序080车10mm孔和16mm的基准面本工序为车端面,钻孔10mm,车孔16mm,孔口倒角。宜选用机床CA6140车床。工序090 钻、扩、铰32mm,倒角45。选用Z535立式钻床。工序0100钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔,倒角45。用Z535立式钻床加工。工序0110钻半、精铰、精铰16mm,倒角45。选用Z525立式钻床。工序0120钻螺纹孔6mm的孔,攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工。工序0130钻6mm的孔,锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工。工序0140 拉沟槽R3 选用专用拉床。5.1.2 选择夹具本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外,其他各工序使用通用夹具即可。5.1.3 选择刀具,根据不同的工序选择刀具1.铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10,及直径为d=50mm,齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。2.钻32mm的孔选用锥柄麻花钻。3.钻10mm和钻、半精铰16mm的孔。倒角45,选用专用刀具。4.车10mm孔和16mm的基准面并钻孔。刀具:选择高速钢麻花钻,do=10mm,钻头采用双头刃磨法,后角120,45度车刀。5.钻螺纹孔6mm.攻丝M8-6H 用锥柄阶梯麻花钻,机用丝锥。6.拉沟槽R3选用专用拉刀。5.1.4 选择量具 本零件属于成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求,尺寸和形状特点,参考相关资料,选择如下:1.选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标长尺测量,以及读数值为0.01mm测量范围100mm125mm的外径千分尺。2.选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间,可选用读数值0.01mm 测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。3.选择加工槽所用量具槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为:粗铣时均为IT14;半精铣时,槽宽为IT13,槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。5.2确定工序尺寸5.2.1面的加工(所有面)根据加工长度的为50mm,毛坯的余量为4mm,粗加工的量为2mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm,经粗加工后的加工余量为0.5mm。对精度要求不高的面,在粗加工就是一次就加工完。5.2.2孔的加工1. 32mm.毛坯为空心,通孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:31mm. 2z=16.75mm扩孔:31.75mm 2z=1.8mm粗铰:31.93mm 2z=0.7mm精铰:32H72. 16mm.毛坯为实心,不冲孔,孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm. 2z=0.85mm扩孔:15.85mm 2z=0.1mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H73. 16mm的孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:15mm 2z=0.95mm粗铰:15.95mm 2z=0.05mm精铰:16H84.钻螺纹孔8mm毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:7.8mm 2z=0.02mm精铰:8H75.钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔,孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔:5.8mm 2z=0.02mm精铰:6H7第6章 确定切削用量及基本时间6.1 工序切削用量及基本时间的确定6.1.1 切削用量 本工序为铣32mm孔的端面。已知工件材料为HT200,选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10,a=12,=45已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw,工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm,铣刀直径d=60mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知,依据铣刀直径d=60mm,齿数z=10,铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm,耐用度T=180min时查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削:Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量: f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 根据资料所知,铣削时的功率(单位kw)为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数k=1,则P= 3.5kw,P=0.8 kw。 根据XA6132型立式铣床说明书可知:机床主轴主电动机允许的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。6.1.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.6min6.2 工序切削用量及基本时间的确定6.2.1 切削用量 本工序为铣16mm孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm,齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=35mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc73mm/s,n=350r/min,Vf=390mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削:Vc =Vc=23.55m/min 实际进给量: f=f=0.23mm/z4.校验机床功率 依据上道工序校验的方法,根据资料所知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.3kw,P=0.8 kw,P=7.5可知机床功率能够满足要求。6.2.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.3 min6.3工序切削用量及基本时间的确定6.3.1切削用量 本工序为铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面,所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm,齿数z=8。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料,查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z,现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc85mm/s,n=425r/min,Vf=438mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=250r/min,Vfc=400mm/s。则实际切削:Vc =Vc=47.1m/min 实际进给量: f=f=0.2mm/z4.校验机床功率 根据资料所知,根据以上参数可知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.5kw,P=0.8 kw,P=7.5,依据上述校验方法可知机床功率能满足要求。6.3.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=5.8 min6.4 工序切削用量及基本时间的确定6.4.1切削用量的确定本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为切槽铣刀,铣刀直径d=6mm,根据资料选择铣刀的基本形状r=10,a=20,已知铣削宽度a=3mm,铣削深度a=9mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,用切槽铣刀加工铸铁,查得每齿进给量f=0.520.10mm/z、现取f=0.52mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,用切槽铣刀加工铸铁,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm,耐用度T=60min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据铣刀直径d=6mm,铣削宽度a=3mm,铣削深度a =9mm,耐用度T=60min时查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削:Vc =Vc=8.49m/min 实际进给量: f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 据资料可知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.8kw,P=0.8 kw,可知机床功率能满足要求。6.4.2 基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=2.75min6.5工序切削用量及基本时间的确定6.5.1 切削用量本工序为车端面、钻孔10、车孔16、孔口倒角,加工条件为:工件材料为HT200,选用CA6140车床。刀具选择:选择高速钢麻花钻,do=10mm,钻头采用双头刃磨法,后角o120,45度车刀。 1.钻孔切削用量查切削手册 所以,按钻头强度选择 按机床强度选择,最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 2.钻头磨钝标准及寿命:后刀面最大磨损限度(查切削手册)为0.50.8mm,寿命。 切削速度,查切削手册: 修正系数 故查切削手册机床实际转速为 故实际的切削速度 3.校验扭矩功率 所以 故满足条件,校验成立。6.5.2 计算工时6.6 工序的切削用量及基本时间的确定6.6.1 切削用量 本工序为钻32mm孔,刀具选用高速钢复合钻头,直径d=32mm,使用切削液1.确定进给量f 由于孔径和深度都很大,宜采用自动进给,fz=0.20mm/r。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,耐用度T=50min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,根据表5-127,进给量f=0.20mm/r,由表5-131,可查得V=17m/min,n=1082r/min。根据Z535立式钻床说明书选择主轴实际转速.6.6.2 基本时间钻32mm深45mm的通孔,基本时间为25s6.7工序的切削用量及基本时间的确定6.7.1 切削用量 本工序为钻、半精铰,精铰16mm的孔。铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀,r0=0,a0=8,kr=5铰孔扩削用量:1. 确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7查出f表=0.651.4.按该表注释取较小进给量,按Z525机床说明书,取f=0.72。2. 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出,kmv=1。故K=0.87 故V=14.20.871=12.35m/minN= 根据Z525机床说明书选择n=275r/min.这时实际的铰孔速度V为:V= 根据以上计算确定切削用量如下: 钻孔:d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 半精铰:d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精铰:d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min6.7.2 时间计算:1.钻孔基本工时:T = 式中,n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= 3. 半精铰基本工时:l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= 3.精铰基本工时:l=取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mmT= 6.8 工序的切削用量及基本时间的确定6.8.1切削用量 本工序为钻螺纹孔6mm、攻丝M8-6H,刀具选用锥柄阶梯麻花钻,直径d=6mm,以及机用丝锥。钻床选用Z525立式钻床,使用切削液。1.确定进给量f 由于孔径和深度都不大,宜采用手动进给。2.选择钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后到面最大磨损量为0.6mm,耐用度T=20min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,根据表5-127进给量可取f=0.16mm/r;由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速。6.8.2 基本时间钻6mm螺纹孔,攻丝,基本时间为45s.6.9 工序的切削用量及基本时间的确定本工序为钻6mm的孔,锪120倒角,选用Z525立式钻床加工6.9.1 切削用量 刀具采用高速钢复合钻头,直径d=6mm,使用切削液。1.确定进给量f 由于孔径和深度均很小,宜采用手动进给2.选用钻头磨钝标准及耐用度 根据表5-130,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,耐用度为15min。3.确定切削速度V 由表5-132,=670MPa的HT200的加工性为5类,据表5-127,暂定进给量f=0.16mm/r。由表5-131,可查v=16m/min。根据Z525立式钻床说明书选择主轴实际转速n=1041r/min。6.9.2 基本时间 钻一个6mm深8mm的通孔,基本时间约为6s.第7章 铣50凸台面夹具设计7.1研究原始质料利用本夹具主要用来铣50凸台面,该50凸台面的中心线要满足对称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此50凸台面时,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。7.2定位基准的选择由零件图可知:在对进行加工前,铣该50凸台面时其对孔的中心线有对称度以及50凸台面两边的平行度要求。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。一面即为底平面;3个V型块,。7.3切削力及夹紧分析计算刀具:立铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式: 有:根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: 安全系数K可按下式计算: 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121可知其公式参数: 由此可得: 所以 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。查参考文献51226可知移动形式压板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,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如2.1.由表得:原动力计算公式 即: 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。7.4误差分析与计算该夹具以一面两V型块定位,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:, 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。7.5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。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示: 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4:表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195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拨叉槽精铣加工,所以选用侧装对刀块。根据GB224380侧装对刀块的结构和尺寸如图5.2所示:塞尺选用平塞尺,其结构如图5.3所示: 图5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表5.5:表5.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.257.6夹具体的设计夹具体是夹具的基础件,夹具体上所有组成部分都必须最终通过这一基础件连接成一个有机整体。为了满足加工要求,夹具体应有足够的刚度和强度,同时结构工艺性要好。由于铸造工艺性好,几乎不受零件大小、形状、重量和结构复杂程度的限制,同时吸振性良好、抗压能力好,故此选用铸造夹具体,材料选取HT200,铸造成型后时效处理,以消除内应力。7.7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。以便随时根据情况进行调整换取。结论根据推动架工艺规程及夹具设计要求,在本设计中制定的工艺规程是比较合理的,它保证了零件的加工质量,可靠地达到了图纸所提出的技术条件,并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度,使其有良好的工作条件。同时依据夹具设计原理和相关资料可以了解到该设计中的夹具设计也是合理可行的,该夹具确保了工件的加工质量,不仅工艺性好结构简单而且使用性好、操作省力高效,同时定位及夹紧快速准确,提高了生产率,降低了制造成本。因此,可知此次课程设计是成功的。 致 谢首先感谢母校,是她给我一个难得的学习机会,让我在即将毕业之际学到了很多知识,经过这几个月的紧张的课程设计,使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。我的课程设计主要在XX老师指导下,让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据写作要求查阅有关资料。在设计过程中受到XX老师无微不至的关心与耐心指导,使我的课程设计得以顺利的进展。在XX老师帮助下我解决了很多以前解决不了的问题,在此我向您表示衷心的感谢!同时也要感谢各位老师和同学,是你们让我的学习和生活充满乐趣,感谢你们!谢谢!作为一名即将完成学业,离开学校生活的我,我要感谢母校,是她给我创造了一个学习的机会,创造了美好的学习生活环境,让我在这里学到了很多知识;感谢各位老师,是他(她)们传授给我的知识;感谢各位同学和朋友,是他们让我的学习和生活充满乐趣,感谢你们!经过这次设计,提高了我很多的能力,比如实验水平、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等。在这期间凝结了很多人的心血,在此表示衷心的感谢。没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计。 在设计期间XX老师帮助我收集文献资料,理清设计思路,指导实验方法,提出有效的改进方案。导师渊博的知识、严谨的教风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神使我受益终生。参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社,19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社,19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社,19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社,19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社,20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社,19957崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社,2006.128陈于萍,高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社,2005.9司乃钧,许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社,199110张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版社,1999.1111艾兴,肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社,2002
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