推动架铣槽6X1、6X9铣床夹具设计
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摘 要 机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计在零件生产制造中有着很 重要的作用。制定可行的机械加工工艺路线和设计合理的夹具才可确保零 件的加工质量,生产出合格的产品。本设计的内容可分为机械加工工艺规 程设计和机床专用夹具设计两大部分。先对 B6065 刨床推动架零件进行了 详细的分析,了解其作用及加工要求。制定了两套工艺路线,通过分析、 比较,最终确定了工艺路线方案,确定出加工余量和工序尺寸,选择了合 适的加工设备,确定出了切削用量,计算了加工所需的基本工时。又运用 夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计的方案,针对零件加工中的铣 槽工序和钻孔工序设计了三套专用夹具。本设计的加工工艺合理,夹具可 行、高效、省力,能满足零件的加工要求,保证其加工质量。 关键词:机械加工;工艺规程;专用夹具;推动架 Abstract The machining process planning design and machine tool fixture design plays a very important role in parts manufacturing. Make feasible machining technology route and design reasonable fixture can ensure machining quality, product qualified. The design of the content can be divided into design for mechanical machining and machine fixture design two parts. First the B6065 planer promote frame parts are analyzed in detail, understanding the role and requirements of the processing, formulation, analysis, comparison and determine the process scheme, machining allowance and the process dimensions were determined, choose suitable processing equipment, to determine the cutting parameters, calculate the basic work processing required. And by using the basic principle and method of fixture design, fixture design scheme proposed, aiming at the slot milling machining process and drilling process three sets of special fixture design. Processing technology of the design is reasonable, feasible, high efficiency, labor saving fixture, can meet the processing requirements of parts, ensure the machining quality. Key Words: Mechanical processing; process planning; special fixture; promote frame 目 录 摘 要 .1 ABSTRACT.2 目 录 .3 引 言 .1 1 绪论 .2 1.1 题目背景和研究意义 .2 1.2 国内外相关研究情况 .3 1.3 本课题研究的主要内容 .6 2 零件的分析 .7 2.1 零件的作用 .7 2.2 零件的工艺分析 .8 3 工艺规程设计 .9 3.1 确定毛坯的制造形式 .9 3.2 基面的选择 .9 3.3 制定工艺路线 .9 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 .11 3.5 确立切削用量及基本工时 .12 4 卡具设计 .23 4.1 钻扩铰 16 孔的钻夹具 .23 4.2 钻孔 6,锪孔的钻床夹具 .24 4.3 钻 M8 底孔 6.6,攻 M8 孔的钻床夹具 .25 4.4 铣槽 6X1、6X9 铣床夹具 .26 参考文献 .28 致 谢 .29 1 引 言 本次毕业设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计,对所学的基 础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习,也是我们在进行毕 业之前对所学各毕业的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实 际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言,我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作 进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后 参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺器具。在此次 毕业设计过程中,我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。 在设计期间查阅了大量的资料,并且得到了有关老师的指点,尤其是 教务处 老师的亲切指导和 老师的大力帮助,在此表示感谢! 由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。 2 1 绪论 1.1 题目背景和研究意义 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。 机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本 的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技 术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平, 加速产品更新,提高经济效益的技术保证。夹具是能够使产品按一定的技 术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置,它主要用于保证产品的加工质量、 减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等 2。夹具又是制造系统的重 要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。 因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降 低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前 提下提高效率、降低成本。在当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求下, 企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求 3。 工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质。本课题的 目的是通过完成毕业设计,使学生掌握机械加工的流程,对培养学生尽早 成为合格工艺工程师具有重要的实践意义 4。 我还认为这次“推动架零件机械加工工艺以及专用夹具的设计”的毕 业设计是完成了大学全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用。 我希望通过这次毕业设计使我的专业知识、技能有进一步的提高,锻炼自 己分析问题、解决问题的能力,为自己以后从事专业技术的工作打下坚实 3 的基础。 1.2 国内外相关研究情况 1.2.1 发展历史 夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一阶段主要表现在夹具 与人 的结合上,这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是使加工过程加速 和趋于完善。第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生 了变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到夹具与操作人 员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视。 第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具为机床的一部分,成为机械加工 中不可缺少的工艺装备 5。 1.2.2 发展现状、趋势 制造业是国民经济的基础,随着以计算机技术为主导的现代科学技术 的迅速发展,以“ 时间驱动 ”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商 品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战,特别像 推动架这样不规则零件的加工就出现了一些问题,在现阶段像推动架的加 工还没有达到现代自动化的水平 6。在现代的中小批量生产中,它的加工 工艺还需用人工画线的方法来保证其精度,而对工件的装夹也是通过人工 的方法进行的。因此目前我国对推动架加工还处于效率低、成本高的阶段 7。 a. 现代机械制造技术的现状 在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助 工程分析(CAE) 和计算机仿真技术;在加工技术方面,已实现了底层(车间 层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车 (AGV)等近 10 余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自 4 动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、 智能制造系统、并行工程、敏捷制造等 8。 (1) 计算机集成制造系统(CIMS) 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其 软件,将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起 来,是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。 首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动,即从市场预测、 产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活 动因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多,是一个复杂的大系统, 是工厂自动化的发展方向 9。其次,在集成上,它涉及的自动化不是工厂 各个环节自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的 有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息 集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是 CAD/CAM 技术。 (2) 智能制造系统 (IMS) 是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制 造系统中,以解决复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性。人工 智能的作用是要代替熟练工人的技艺,学习工程技术人员的实践经验和知 识,并用于解决生产中的实际问题,从而将工人、工程技术人员多年来积 累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来,在实际的生产中长期发挥作 用。智能制造系统的核心技术是人工智能。 (3) 并行工程 (CE) 又称同步工程或同期工程,是针对传统的产品串行开发过程而提出的 概念和方法并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关各种过程的系 统方法。该方法要求开发人员从设计开始就考虑产品整个生命周期中的所 有因素,包括产品制造工艺、质量、成本、进度计划和用户要求等。并行 工程通过组成多学科的产品开发群组协同工作,利用各种计算机辅助工具 等手段,使产品开发的各个阶段,既有一定的时序又能并行,同时采用上、 下游的各种因素共同决策产品开发各阶段工作的方式,在产品开发的早期 就能及时发现产品开发全过程中的问题,从而缩短产品开发周期,提高产 5 品质量,降低成本,增加企业竞争能力并行工程强调在集成环境下的并 行工作,因此,它是 CIMS 进一步发展的方向 10。 (4) 敏捷制造 (AM) 又称灵捷制造、迅速制造和灵活制造等,它是将柔性生产技术、熟练 掌握生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活 管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的 消费者需求和市场时机作出快速响应 11。敏捷制造的基本原理是采用标准 化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构,以分布式结构连接各类企 业,构成虚拟制造环境,以竞争合作为原则,在虚拟制造环境内动态选择 合作伙伴,并通过组成虚拟企业来适应持续多变、无法预料的市场变 化敏捷制造的核心是虚拟公司,虚拟公司映射为虚拟制造系统,虚拟制 造系统是敏捷制造的关键敏捷制造是一种战略决策,它是能使各合作伙 伴既保证各自的利益,又能获得共同利益的一种全新的生产组织模式和制 造模式。目前,敏捷制造仍在发展研究中 12。 b.机械加工工艺的未来发展趋势 (1) 集成化发展趋势 随着机械自动化技术在机械制造业中的逐渐推广,机械制造工艺不断 趋向于集成化,原本分散型的加工模式也逐渐向集成化靠拢,机械制造开 始具备连续性和规模性。目前在机械制造业中集成化的利用主要是连续性 加工和机电一体化,它们主要是针对零件加工的一次性完成,而集成化今 后的发展趋势则 是使整个成品集体化生产 13。 (2) 微纳化发展趋势 在机械制造工艺中提高加工材料的性能,对加工工艺过程进行优化是 促进机械制造工艺发展的主要途径,对加工进行精密化更是提高加工零件 使用寿命的关键,纳米技术的发展使得机械制造工艺已逐步趋向于微观化。 (3) 自动化发展趋势 自动化技术在机械制造业中的运用使得机械制造工艺有了很大的改善, 6 无论是加工质量还是加工效率都有了大幅度的改观。随着经济全球化的脚 步加快,提高机械制造生产线的自动化程度就变得尤为重要,而自动化技 术也将成为机械制造业今后发展的必然趋势,同时这也是建立自动化制造 工厂的必要条件。 (4) 数字化发展趋势 数字化作为机械制造工艺发展的一个重要方向,它决定了生产的准确 性和系统的工作效率,对机械制造工艺进行数字化还体现在设计环节和生 产过程当中,数字化的设计使得整个机械制造工艺过程更加完整高效。除 此之外,对生产过程进行数字化管理也是生产的一个基础条件,它可以引 导企业逐渐走上科学发展道路 14。 随着机械工业的迅速发张,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的 要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流。为了适应机械生产的 这种发展趋势,必然对机床夹具提出了更高的要求。特别像推动架零件的 加工还处于落后的阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、 半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精 密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精度、高效、 模块组合、通用、经济等方向发展 15。 1.3 本课题研究的主要内容 本毕业设计的内容是推动架零件机械加工工艺以及专用夹具设计,详 细讨论推动架从毛坯到成品的机械加工工艺过程,分析总结推动架零件的 结构特点、主要加工表面,并制定相应的机械加工工艺规程;针对推动架 零件的主要技术要求,设计专用夹具。 7 2 零件的分析 2.1 零件的作用 该零件为 B6050 刨床推动架,是牛头刨床进给机构中的零件(如附图 1) , 32+0.027 0 孔安装在进给丝杠轴,靠近 32+0.027 0 孔左端处装一棘轮。在 棘轮上方即为 16+0.03 0 孔装棘轮。16+0.03 0 孔通过销与杠连接。把从电 动机创来的旋转运动,通过偏心轮杠杆使零件绕 32+0.027 0 轴心线摆动。同时, 棘轮拨动棘轮,使丝杠转动,实现工作台自动进给。 图 1-1 8 2.2 零件的工艺分析 推动架共有二组加工表面,其相互有一定关联要求。分析如下: (1)以 32 为中心的一组加工表面 这一组加工表面包括:45、60、16 孔 (2 是 16 孔为中心的一组加工表面 这一组加工表面包括:40、25、6x1 槽、6x9 槽孔、M8 孔 经过分析,为了保证加工精度和降低加工成本,将 32 孔和 16 作 为定位基准,以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求,完全可以达 到图纸要求。 由上面分析可知,加工时应先加工第一组表面,再以第一组加工后表 面为精基准加工另外一组加工面。 9 3 工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 HT200,考虑零件受冲击不大,零件结构又比较简单,故 选择铸件毛坯。 3.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理 可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问 题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。 而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较 高的不加工表面作粗基准。 (2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一, 先选择 32 孔和 16 孔作为基准. 3.3 制定工艺路线 制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑 采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之 外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 3.3.1 工艺路线方案一 工序一 备毛坯 工序二 热处理 10 工序三 铣面 A、B、C (见工艺卡片) 工序四 铣面 E、F (见工艺卡片) 工序五 扩孔 32,孔口倒角 工序六 车端面,钻孔 10,车孔 16,孔口倒角 工序七 钻扩铰 16 孔 工序八 钻孔 6,锪孔 工序九 钻 M8 底孔 6.6,攻 M8 孔 工序十 铣槽 6x1、6x9 工序十一 检查 工序十二 入库 3.3.2 工艺路线方案二 工序一 备毛坯 工序二 热处理 工序三 铣面 A、B、C (见工艺卡片) 工序四 铣面 E、F (见工艺卡片) 工序五 扩孔 32,孔口倒角 工序六 车端面,钻孔 10,车孔 16,孔口倒角 工序七 铣槽 6x1、6x9 工序八 钻扩铰 16 孔 工序九 钻孔 6,锪孔 11 工序十 钻 M8 底孔 6.6,攻 M8 孔 工序十一 检查 工序十二 入库 3.3.3 工艺路线分析比较 工艺路线一与工艺路线二的差别在于对 16 销孔和铣槽 6x1、6x9 的 加工安排的不同,工艺路线一将 16 销孔基准,加工槽 6x1、6x9,准统 一,能很好的保证槽 6x1、6x9 的精度要求,所以此次设计依据工艺路线 一来开展设计。 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 推动架,零件材料为 HT200,生产类型大批量,铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线,分别确定各家工表面的机械加工余量、工序 尺寸及毛坯尺寸如下: 3.4.1 内孔和外圆的加工余量及公差 查机械制造工艺设计简明手册 (以下称工艺手册 )表 2.22.5,取 32 内孔单边加工余量为 2. 3.4.2 铣削加工余量为: 粗铣 1.5mm 精铣 0.5mm 3.4.3 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整加工。因此在计 12 算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 3.5 确立切削用量及基本工时 3.5.1 工序三 铣面 A、B、C (见工艺卡片) (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:XA6132 卧式铣床 刀具:高速钢圆柱铣刀,深度 apPcc。故校验合格。 最终确定 a p1=1.8mm,a p2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s, V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。 计算基本工时 tm2xL/ n*f z=2x(100+60)/475x0.16=4.2min。 3.5.2 工序四 铣面 E、F (见工艺卡片) (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:XA6132 卧式铣床 刀具:高速钢圆柱铣刀,深度 apPcc。故校验合格。 最终确定 a p1=1.8mm,a p2=0.2mm nc=475r/min,Vfc=475mm/s, V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。 计算基本工时 tm2xL/ n*f z=2x(50+35+60)/475x0.16=3.8min。 3.5.3 工序五 扩孔 32,孔口倒角 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:C6116 车床。 刀具:扩孔麻花钻,倒角车刀. (2)车切削用量 查切削手册 所以,rmf/86.07. 325.140dl rmf/70. 15 按钻头强度选择 按机床强度选择rmf/5.1 rmf/63.0 最终决定选择机床已有的进给量 经校验rf/48.0 校验成功。max7085Ff 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 in60T 切削速度 查切削手册 修正系数 rmvc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故 。5x.1vapvKrc/15min/7.53094.0rxdns 查切削手册机床实际转速为 i/452rc 故实际的切削速度 ndvsc /7.10 校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.4mcM 故满足条件,校验成立。EPkwP0.21 (3)计算工时 in3.0745212xnflLtm 3.5.4 工序六 车端面,钻孔 10,车孔 16,孔口倒角 16 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:CA6140 车床。 刀具:选择高速钢麻花钻钻头, do=10mm,钻头采用双头刃磨法,后 角 o120,45 度车刀。 (2)钻孔切削用量 查切削手册 所以,rmf/86.07.36.210dl rmf/70. 按钻头强度选择 按机床强度选择rf/5.1 rmf/. 最终决定选择机床已有的进给量 经校验rf/48.0 校验成功。max7085Ff 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 in60T 切削速度 查切削手册 修正系数 rmvc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故 。5x.1vapvKrc/15min/7.53094.0rxdns 查切削手册机床实际转速为 i/452rc 17 故实际的切削速度 rmndvsc /7.120 校验扭矩功率 所以 NmMc73N.4mcM 故满足条件,校验成立。EPkwP0.21 (3)计算工时 min14.074526nflLtm 3.5.5 工序七 钻扩铰 16 孔 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:Z5215A 摇臂钻床 刀具:选择高速钢麻花钻钻头,14 高速钢麻花钻、15.8 高速钢扩孔 钻、16 高速钢标准铰刀,钻头采用双头刃磨法,后角 o120。 (2)切削用量 查切削手册 所以,rmf/86.07.325.160dl rmf/70. 按钻头强度选择 按机床强度选择rf/5.1 rmf/.0 最终决定选择机床已有的进给量 经校验rf/48.0 校验成功。max7085Ff 18 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 min60T 切削速度 查切削手册 修正系数 rmvc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故 。5x.1vapvKrc/15min/7.53094.0rxdns 查切削手册机床实际转速为 i/452rc 故实际的切削速度 ndvsc /86.190 校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.4mcM 故满足条件,校验成立。EPkwP0.21 (3)计算工时 in26.074513xnflLtm 3.5.6 工序八 钻孔 6,锪孔 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:Z5215A 摇臂钻床 19 刀具:选择高速钢麻花钻钻头,6 高速钢麻花钻,钻头采用双头刃磨 法,后角 o120。 (2)切削用量 查切削手册 所以,rmf/86.07.3.167dl rmf/70. 按钻头强度选择 按机床强度选择rf/5.1 rmf/.0 最终决定选择机床已有的进给量 经校验rf/48.0 校验成功。max7085Ff 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 in60T 切削速度 查切削手册 修正系数 rmvc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故 。5x.1vapvKrc/15min/7.53094.0rxdns 查切削手册机床实际转速为 i/452rc 故实际的切削速度 ndvsc/1.80 校验扭矩功率 20 所以 NmMc73N2.14mcM 故满足条件,校验成立。EPkwP0.21 (3)计算工时 min06.7452nflLtm 3.5.7 工序九 钻 M8 底孔 6.6,攻 M8 孔 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:Z5215A 摇臂钻床 刀具:选择高速钢麻花钻钻头,6.6 高速钢麻花钻,钻头采用双头刃 磨法,后角 o120。 (2)切削用量 查切削手册 所以,rmf/86.07. 39.165.dl rmf/70. 按钻头强度选择 按机床强度选择rf/5.1 rmf/.0 最终决定选择机床已有的进给量 经校验rf/48.0 校验成功。max7085Ff 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 in60T 21 切削速度 查切削手册 修正系数 rmvc/100.1TVK0.1MV0.1tvK 故 。5x.1vapvKrc/15min/7.53094.0rxdns 查切削手册机床实际转速为 i/452rc 故实际的切削速度 ndvsc/36.910 校验扭矩功率 所以 NmMc73N2.4mcM 故满足条件,校验成立。EPkwP0.21 (3)计算钻工时 min06.7452nflLtm 3.5.8 工序十 铣槽 6x1、6x9 (1)加工条件 工件材料:HT200,铸造。 机床:X62A 卧式铣床 刀具:高速钢圆柱铣刀,深度 apPcc。故校验合格。 最终确定 a p=3mm,n c=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=8.49m/min, fz=0.16mm/z。 (3)计算基本工时 tm4xL/ n*f z=4x(27+6)/475x0.16=1.73min。 23 24 4 卡具设计 经过与老师协商,决定设计第七、八、九、十共四道工序的工装卡 具。 4.1 钻扩铰 16 孔的钻夹具 4.1.1 问题的提出 在给定的零件中,对本序加工的主要考虑尺寸 60,由于公差要求 较低,因此,本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。 4.1.2 卡具设计 (1)定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑,选择孔 32 和端面为基准定 位,侧面加定位销辅助定位,使工件完全定位。再使用快速螺旋 卡紧机构进行卡紧。 (2)切削力和卡紧力计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 : NdfkCFzfyi 2580.1017 扭矩 MfTtyzt 68.00 .35. 卡紧力为 NFf42 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=16.77N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即 可指定可靠的卡紧力。 (3)定位误差分析 25 本工序采用孔 32 和端面为基准定位,使加工基准和设计基 准统一,能很好的保证定位的精度。 (4)卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用 螺纹卡紧机构。 4.2 钻孔 6,锪孔的钻床夹具 4.2.1 问题的提出 在给定的零件中,对本序加工的主要考虑孔 6 与孔 32 的端 面的位置尺寸 15. 4.2.2 卡具设计 (1)定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑,选择一端面和孔 32 以及 16 为定位基准,保证加工基准和设计基准重合,再使用快速螺旋卡 紧机构进行卡紧。 (2)切削力和加紧力的计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 : NdfkCFzfyi 5.1029.0170 扭矩 MfTtyzt 68.00 .35. 卡紧力为 NFf142 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=28.4N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即 26 可指定可靠的卡紧力。 (3)定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合,所以能很好的保证了加工精度。 (4)卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用快 速螺旋卡紧机构。 4.3 钻 M8 底孔 6.6,攻 M8 孔的钻床夹具 4.3.1 问题的提出 在给定的零件中,对本序加工的主要考虑 M8x 螺纹孔的位置相关 尺寸。 4.3.2 卡具设计 (1)定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑,选择一端面和孔 32 和孔 32 为定位基准面,保证加工基准和设计基准重合,再使用快速螺旋 卡紧机构进行卡紧。 (2)切削力和卡紧力计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 : NdfkCFzfyi 19802.01670 扭矩 MfTtyzt 68.00 .35. 卡紧力为 NFf12 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即 27 可指定可靠的卡紧力。 (3)定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合,所以能很好的保证了加工精度。 (4)卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用 快速螺旋卡紧机构。 4.4 铣槽 6x1、6x9 铣床夹具 4.4.1 问题的提出 在给定的零件中,对本序加工的主要考虑 M18x1.5 螺纹孔的位置 相关尺寸。 4.4.2 卡具设计 (1)定位基准的选择 出于定位简单和快速的考虑,选择一端面和孔 32 和孔 32 为定位基准面,保证加工基准和设计基准重合,再使用快速螺旋 卡紧机构进行卡紧。 (2)切削力和卡紧力计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力 : NdfkCFzfyi 19802.01670 扭矩 MfTtyzt 68.00 .35. 卡紧力为 NFf12 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 28 则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即 可指定可靠的卡紧力。 (3)定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合,所以能很好的保证了加工精度。 (4)卡具设计及操作的简要说明 卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用 快速螺旋卡紧机构。 29 参考文献 1 赵家其. 机械制造工艺学课程设计指导书 M . 北京:机械工业出版社, 2004. 2 卢秉恒 . 快速响应制造,迎接 21 世纪的制造方式 C . 97 年海峡两岸五所交大学 术 交流会. 3 Leo Alting.Manufacturing Engineering Processes M .2nd ed.Boca Raton,FL,U,1994. 4 白婕静,万宏强. 机械制造工程学课程设计 M . 北京:兵器工业出版社, 2008. 5 李宏. 机械加工工艺手册 M . 北京:北京出版社, 1990. 6 IF TOmm International Micromechamion Symposium.The Centennial Memorial Hall C . Tokyo Institute of Technology,TOKYO:1993. 7 Serope Kalpakjian. Manufacturing Engineering and Technology M . USA:Prentice Hall, 2001. 8 史全富. 金属切削手册 M . 上海:上海科学技术出版社, 2000. 9 陈家芳. 实用金属切削加工工艺手册 M . 上海:上海科学技术出版社, 2005. 10 卢秉恒. 机械制造技术基础 M . 北京:机械工业出版社, 2012. 11 葛树才,邹卓. 牛头刨床棘轮推动架的制造 J . 机械制造, 2001(5):32-33. 12 Alex Alblas , Hans Wortmann. Impact of product platforms on lean production systems: evidence from industrial machinery manufacturing. J . IJTM,2012 (2):69-71. 13 何天才. B665 牛头刨床自动进给 J . 机械工人冷加工,1994(9):34-36. 14 濮良贵,纪名刚. 机械设计 M . 北京:高等教育出版社, 2010. 15 蔡建国. 成组工艺的发展现状与瞻望 J . 磨床与磨削, 1980(2):25-27. 16 孟少龙. 机械加工工艺手册 M . 北京:机械工业出版社, 1991. 17 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. 18 廖念钊,古莹蓭,莫雨松. 互换性技术与测量 M . 北京:中国计量出版社, 2007.6. 30 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毕业设计,使我在理论和实践能 力上都有了进一步的提高。 我的毕业设计主要在姚老师指导下,在此对姚老师致以崇高的敬意和 衷心的感谢。姚老师让我对所学的知识进行系统性的复习,并根据毕业设 计要求查阅有关资料。在设计过程中受到姚敏茹老师无微不至的关心与耐 心指导,使我的毕业设计得以顺利的进展。在姚老师帮助下我解决了很多 以前解决不了的问题。姚老师渊博的知识,严谨的治学态度、精益求精的 工作作风、诲人不倦的高尚师德,对我产生了深远的影响。老师不仅让我 学到了许多知识、方法,更重要的是教我做人做事。这会使我受益终生。 本次设计每一步都在老师指导下完成,倾注了老师大量的心血,特别感谢 姚老师。 同时,还要感谢周围的同学们,我们一起研究,一起讨论。你们帮我 检查纠正,使我少走了许多弯路。在这里也表示衷心的感谢。 最后,再一次感谢老师和同学们的帮助! 31 毕业设计(论文)独创性声明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的毕业设计 (论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包 含其他人已经发表或撰写过的成果,不包含他人已申请学位或其他用途使 用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了致谢。 毕业设计(论文)与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。 毕业设计(论文)作者签名: 指导教师签名: 日期:
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