分度盘的钻8–Ф12.5孔夹具设计及的加工工艺制造含5张CAD图.zip
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钻机分度盘的制造工艺及夹具设计摘要分度盘制造工艺及夹具设计在机械制造中占有十分重要的地位。传统的机床使用的分度盘制造工艺及夹具设计存在工作强度大,而且操作维护也不方便,这给生产带来很大的困难,特别是增加了工人的工作强度,而且需要花费大量时间,在分度盘制造工艺及夹具设计不够紧凑的情况下,生产的产品品质就大打折扣,这会使得生产的成本增加了很多,同时也影响了公司企业或工厂的效益和名誉,生产效率也会降低很多,所以着手设计全新的分度盘制造工艺及夹具设计装置是一定要进行的。本课题研究的是一种全新的分度盘制造工艺及夹具设计设计,不仅降低了引进设备的成本,还可以大大提高生产的精度和生产效率,此外本设计的分度盘制造工艺及夹具设计结构简单、工作性能十分可靠,同时也降低了工人的工作强度,所以分度盘加工工艺及夹具设计设计与制造将会产生很大的市场效益,具有十分良好的经济效益和可行性。而这次毕业设计实现了所学理论与生产实践相结合,让我具有了制定工艺规程的能力,设计专用夹具的能力,进一步提高了查阅资料的能力,熟练地使用设计手册参考资料的能力。关键词 工艺;工序;夹具;定位;夹紧IManufacturing Technology and Fixture Design of Drilling Rig Indexing PlateabstractThe post bracket processing technology and fixture design play a very important role in mechanical processing. The processing technology and fixture design of the rear bracket used by traditional machine tools have great work intensity and inconvenient operation and maintenance. This brings great difficulty to production, especially the work strength of workers, and the time and time, the production is produced if the post bracket processing technology and fixture design is not compact enough. The quality of the product is discounted, which will increase the cost of production, at the same time, it also affects the benefit and reputation of the company or the factory, and the production efficiency will be reduced much.So it is imperative to design a new post bracket processing technology and fixture design device. A new type of post bracket processing technology and fixture design design is proposed, which not only reduces the cost of the imported equipment, but also greatly improves the production precision and production efficiency. In addition, the design of the post bracket processing technology and fixture design is simple, the working performance is ten points reliable, and the workers are also reduced. As a result, the post bracket processing technology and fixture design and manufacture will produce great market benefits, and have very good economic benefit and feasibility.Key wordstechnology; process; fixture; positioning; clamping目录前言11 零件的分析21.1 分度盘的结构21.2 分度盘的工艺要求及工艺分析22 工艺规程设计42.1 选择毛坯42.2 确定定位基准42.3 工艺路线的拟定52.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定92.5 确定切削用量及工时93 夹具设计173.1专用夹具简介173.2 问题的提出183.3 夹具的设计183.4误差分析203.5夹具设计及操作说明214 总结22参考文献22致谢24III 钻机分度盘的制造工艺及夹具设计前言制造工艺及夹具设计的基础是完成机床夹具设计,镗床加工培训,互换性与测量技术、机械制图、机械制造、机械设计基础设计、夹具设计、机械制造基础下一个课程教学后的一个重要环节。机床夹具设计是学习产品零部件的加工生产的需求定位,夹紧,指导,刀,所以如何合理,如何高效,怎样简单快捷,而且他还需要我们熟悉产品从零件到粗糙的路线安排,整个过程和部分确定的大小如何计算,是否满足实际要求,根据学到的知识这些材料设计用于满足零件的特点和需要特殊夹具,根据不同地区的不同设计不同的固定程序,确保加工的零件加工质量和加工效率。分度盘在机床上是用作分度定位的基准元件,对磨齿机来说,它的等分精度直接影响工件的运动及平稳性精度,因此,对于分度盘应有高的精度要求。国外,精密分度盘的加工被视为一项保密技术。因此,所得到的一些国外情况及工艺装备,是不够完整深入的让我学到课本以外的知识,该如何处理如何克服困难。因为我没有实际的工作经验,理论知识还不够,毕业设计水平也有限,所以做整体设计的缺点和错误是不可避免的,多多请老师指点。第 23 页 共24页1 零件的分析1.1 分度盘的结构零件的结构分析对于分度盘制造工艺及夹具设计的设计非常重要。设计主要考虑的方面有设计是否符合要求、机械制造工艺是否合理、施加加工是否、材料的特性是否发生变化等等,特别是要考虑的是加工方便,而且加工的质量也要有所保证,同时要让加工需要的劳动强度处在最小化的状态,这里我先简单的介绍一下分度盘。分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间,并使其旋转、分度和定位的机床附件,多用于自动化设备中。1.2 分度盘的工艺要求及工艺分析在设计的时候,考虑各种因素可以知道设计出分度盘零件工程图纸,具体见图1可以看出。图1 分度盘这次设计的分度盘零件,分度盘主要起分度、定位的作用。根据设计的分度盘零件的机械结构之中,能够知道加工表面对于分度盘的需求,以及孔系的对分度盘要求的重要性。加工表面的要求应满足平面加工的精度,孔系加工的精度要严格按照设计尺寸制造。所以在分度盘零件加工的时候,在孔和平面的关系上要处理严谨。主要关注一下几个方面:(1)各表面加工方案的确定 在设计本分度盘时,结构的重要性对于设计要求的重要性不言而喻,所以在设计的时候,必须思考加工工艺这方面的问题。那么权衡设计和工艺是必不可少的问题。计时除了要考虑分度盘的精度和效率两方面考虑之外,还需要考虑经济成本的因素影此外在设响。(2)各表面和孔的要求加工的方式方法对于加工表面的精度和表面质量具有十分重要的影响,所以在选择加工的方式方法时需要严格按照技术要求执行。在生产过程中由于受到市场需求产品的影响,为了节约成本所以在小批量或者单件的加工时,用通用设备加工即可,在大批量生产中,需要采用高效率的专用设备。 因为分度盘使用场合的不同要求,所以对于加工材料的选择也至关重要。在选择工厂或车间加工时,需要考虑实际的设备情况和技术方式,另一方面也可以加工方法和设备的更换或者创新,以此用来在工艺水平上进行提高。其他因素此,比如说物理性能、工件形状等等。分度盘有3个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1:以左端面为基准的加工面,这组加工面主要是右端面及其外圆2:以56孔为基准的加工面,这组加工面主要是各个孔端面及其孔。2 工艺规程设计2.1 选择毛坯分度盘的零件材料45,依据参考文献8,表1.3-1,P9知,锻件。分度盘属于锻件,因此可用锻造的方法因为是成批生产,采用模锻的方法生产锻件毛坯,既可以提高生产率,又可以提高精度而且加工余量小等优点。毛坯图如下:图2 毛坯图2.2 确定定位基准当然在设计过程之中基面的选择也十分重要的步骤之一。在对是基面的选择方面,要求能够做到正确且严谨合理,只有这样去要求才可以在加工质量上得到应有的保证,在生产率方面得到极大的提高。如果不这样做的话,那么可能在加工工艺时,出现各种意想不到的问题,严重的话将会造成零件大批报废,对财产造成极大的损失,使得生产进度受到严重的影响。2.2.1 粗基准的选择在设计时,也要考虑粗基准的选择,由于其功能的重要,所以具体要求如下:(1)在进行粗基准选择时,主要采用加工表面。这是为了满足加工精度的要求。(2)在加工余量的设计需求时,要求表面采用均匀的。这主要是为了保证可以有效的去掉较少的余量,使导轨细致的组织能够得以保留,从而实现在耐磨性方面的要求。(3)为了满足要有充足的加工余量,粗基准的选择中还包括对加工余量最小的表面的选择。(4)不管如何选择,都要考虑到产品表面平整、光洁等因素,所以在粗基准的选择当中包括这方面的要求。(5)由于粗糙和不规则的基准面没有重复使用,所以对粗基准的选择应该考虑较多,保证了加工精度。2.2.2 精基准的选择当然在粗基准的要求基础之上,也有精基准选择,主要是要求的更加严格,要完全合乎标准的设计,具有要求有:(1)基准重合性原则。在选择一个设计时,严格按照基准标准的选择,这样做以保证精基准的选择不会导致定位基准和设计基准不一致的出现,也不会出现基准偏差误差或者偏差。(2)基准统一性原则,规范的标准决定了定位基准的统一性,规范标准主要是为了统一市场上设计产品的通用性,这样可以实现产品的互换。所以在选用的定位基准方面采用标准选取。(3)互为基准的原则。设计过重因为精基准的选择关系到成败的问题,所以在两个被加工面的方面上,能够实现互为基准的面反复加工操作,可以实现产品面的均匀性的需求。(4)自为基准原则。有时候在一些加工工艺的设计中有特殊的要求,选择作为加工表面的参考。可以避免使用不同工件的误差,这有助于提高精度。所在选择精基准的时候,考虑的重点是加工精度和安装准确度。2.3 工艺路线的拟定由于市场需求的影响,在生产前需要对部分批量生产进行加工和发布。确定支架加工标准是非常重要的,主要因为支架在各种分析加工、设计和制造中都非常重要,是不可缺少的部分。它体现在孔洞位置和完成加工的顶部平面,然后将考虑后续程序。2.3.1 工序的合理组合一般经过加工方法比较后,可以根据生产的类型、技术要求,并根据具体的生产条件,如机床需要知道生产过程中的工序编号。那么如何确定步骤的数量,基本上需要遵循以下几个原则要求:(1)工序分散原则单一的工序可以知道其操作内容十分的简单,这样才可实现切削用量的合理性和高效性,也方便通用相关设备的使用。工序分散原则使得对机床工艺装备需求也比较简单,生产工作量方面也比较小,这样在产品的更换上才会显得更加容易。所以因为这样对工人的各方面的技术也就不会要求高。但存在设备需求量大、劳动力需求数量庞大,占用的生产面积也会比较大,另外生产流水线也会标厂,这对于生产管理来说存在复杂难度高。(2)工序集中原则如果在生产商采用工序集中化的原则,可以有效的缩短生产流水线的长度,同时话可以减少占用的生产面积,在工件装夹的次数上也会减少很多,相应地也减少了劳动力的数量,此外还解放了生产管理的难度,更加有利于管理,使用的相关设备也会减少,在生产率方面也得到了很大的提高。但是这种原则多余设备的需求精度和技术要求比较高,这也使的胜场成本上增高了不少,在生产准备方面的工作量也很大。为了考虑生产的要求,需要合搭配,特别是在权衡工序分散原则和工序集中原则这两个方面。2.3.2 工序的集中与分散在考虑工艺路线的制定时,首先要注意的是过程的数量,具体应用过程浓度的原则或过程分散的原则需要根据实际情况来确定。工序集中其实是指利用以较少的工序数量实现完成加工零件的操作的选择原则,与之相关的就是工序分散原则。因为这两种工序的选择上各有其自身的特点,所以实际的选择要结合生产类型、生产工艺、结构和精度等多个方面考虑来最终确定该使用哪一种原则比较合理。随着互联网技术的发展,计算机控制技术在机床和加工中心也显得十分重要了,在利用这种技术下载工序集中上能够得到十分有效的解决,在单一工序上的生产也变得精度可控,在机械制造加工方面创造的戒指不容我们小看。2.3.3 加工阶段的划分在确定了零件加工的工序选择后,由于考虑到加工质量问题,所以加工过程由以下步骤层次:(1)粗加工阶段正在进行粗加工,主要是为了切断大部分多余金属的加工,这可以对这些不必要的不需要加工的东西进行精加工,从而保护设备和创造完美的精加工水平,这也减少了加工所需的时间,可以及时发现缺陷的空白,进行处理。因为粗加工面临的都是一些毛坯料,所以加工上存在一定的难度,这就使得加工使用的折别功率损耗比较大,对加工使用的设备还要求刚性两好,精度当然越高越好,只能说选用尽量好的设备,这样可以是毛坯料加工出来更好。在粗糙度Ra的选择上选取在80到100m之间,粗加工公差等级在IT11到IT12之间, (2)半精加工阶段粗加工之后还需要对加工料进行半精加工处理,这个阶段主要是完成精加工对于一些表面平整度的要求所进行的操作,这样可以加工余量上得到合理的保证。因此为了保证精加工的需求,在选择的半精加工阶段公差等级的时候选取在IT9到IT10范畴。粗糙度Ra的选择上选取在10到1.25微米之间。(3)精加工阶段完成以上两个操作阶段后,才轮到精加工阶段进行处理,主要是对于一些谢姐进行行之有效的处理,切除加工工件上剩余的余量, 确保加工零件的形状、位置、尺寸和表面粗糙度的精度。因此,为了确保完成的需要,在精加工的加工精度选择的时候选择在 IT6至IT7范畴,在精加工表面粗糙度Ra上选择的时候应在10至1.25微米的范畴之内。2.3.4 加工方案的比较在设计制造时,由于零件对尺寸、形状公差的要求,以及对表面粗糙度等的要求,所以在大批量生产时考虑使用专用机床进行加工和制造,可以大大提高生产率。同时也将带动经济效益的快速发展,有效降低生产成本,在于配方设计中2种工艺设计方案的比较,力求找到最佳的加工方案。表1 方案一1锻造锻造2正火处理正火处理3车车148和70外圆和端面,206左端面4车车90,154,206外圆和端面5车车56和138内孔6钻钻8-12.5孔7钻钻8-7孔8钻钻16-M6螺纹孔9钻钻16-4孔10拉拉键槽11车精车148和70外圆,206左端面12车精车90端面13磨磨车148和70外圆,206左端面14磨磨精车90端面15检验检验表2 方案二1锻造锻造2正火处理正火处理3车车148和70外圆和端面,206左端面4车车90,154,206外圆和端面5车车56和138内孔6钻钻8-12.5孔7钻钻8-7孔8钻钻16-M6螺纹孔9钻钻16-4孔10拉拉键槽11检验检验工艺方案一和方案二的区别在于方案一对于148和70外圆,206左端面和90端面进行粗车精车磨加工,因为粗糙度0.8,精度要求非常高,只有经过粗精车磨加工才能达到精度要求。而方案二没有精车和磨加工,不能很好的保证加工精度要求。综合考虑我们选择方案一。表3 具体的加工路线如下1锻造锻造2正火处理正火处理3车车148和70外圆和端面,206左端面4车车90,154,206外圆和端面5车车56和138内孔6钻钻8-12.5孔7钻钻8-7孔8钻钻16-M6螺纹孔9钻钻16-4孔10拉拉键槽11车精车148和70外圆,206左端面12车精车90端面13磨磨车148和70外圆,206左端面14磨磨精车90端面15检验检验2.4 机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定生产类型为批量生产,采用锻造毛坯。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,由锻造可直接获得。2、端面由于端面要与其他接触面接触,同时又是56孔的中心线的基准。查相关资料知余量留2mm比较合适。3、孔毛坯为空心,锻造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间,参照参数文献,确定工艺尺寸余量为2mm。2.5 确定切削用量及工时2.5.1 车148和70外圆和端面,206左端面(1)切削深度 单边余量为Z=1.5mm (2)进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r(3) 计算切削速度 (1)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97所以 1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=89m/min (4) 确定机床主轴转速ns= (2) =137r/min与137r/min相近的机床转速为175r/min。现选取=175r/min所以实际切削速度=(5) 切削工时, t=i (3)其中l=12mm; =4mm; =0mm;t=i=x2=0.15(min)2.5.2 车90,154,206外圆和端面(1) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm (2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r(3) 计算切削速度 (4)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97 1.440.81.040.810.97=89m/min (4) 确定机床主轴转速ns= (5)=137r/min与137r/min相近的机床转速为175r/min。现选取=175r/min所以实际切削速度= (5) 切削工时, t=i (6)其中l=10mm; =4mm; =0mm;t=i=x2=0.143(min)2.5.3 车56和138内孔(1) 切削深度 单边余量为Z=2mm (2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r(3) 计算切削速度 (7) 其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97所以 1.440.81.040.810.97=89m/min (4) 确定机床主轴转速 ns= (8) =205r/min与205r/min相近的机床转速为200r/min。现选取=200r/min所以实际切削速度= (5) 切削工时 t=i (9)其中l=19mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.237(min)2.5.4 钻8-12.5孔机床:Z3050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。(1)进给量 取f=0.13mm/r(2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min(3)确定机床主轴转速ns= (10) =764r/min与764r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min所以实际切削速度=(4) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。t=i (11)其中l=10mm; =4mm; =3mm;t= =0.174min2.5.5 钻8-7孔机床:Z3050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。(1)进给量 取f=0.13mm/r(2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min(3)确定机床主轴转速ns= (12)=1364r/min与1364r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取=1450r/min所以实际切削速度=(4) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。t=i (13)其中l=10mm; =4mm; =3mm; t= =0.09min2.5.6 钻16-M6螺纹孔选用4mm高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16) (1)由切削表2.7和工艺表4.216查得 (2)(切削表2.15) (3) 按机床选取 (4)基本工时: min攻螺纹M6mm:选择M6mm高速钢机用丝锥 (1)等于工件螺纹的螺距,即 (2) 按机床选取 (3)(4)基本工时:2.5.7 钻16-4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。(1)进给量 取f=0.13mm/r(2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min(3)确定机床主轴转速 ns1436r/min 现选取=1450r/min所以实际切削速度= (14)=31.87m/min(4)切削工时,按工艺手册表6.2-1t=i=0.24min2.5.8 拉键槽刀具:根据机械加工工艺手册表10-61选取拉刀(1)进给量 取f=0.5mm/r(2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min(3)确定机床主轴转速 ns568r/min 现选取=600r/min所以实际切削速度=25.12m/min(4)拉键槽时t=i=0.43min2.5.9 精车90端面(1) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm (2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r(3) 计算切削速度 (15)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97所以 =109.3m/min (4) 确定机床主轴转速ns= (16)=164r/min与164r/min相近的机床转速为175r/min。现选取=175r/min所以实际切削速度=113.2m/min(5) 切削工时, t=i=0.086(min)2.5.10 磨车148和70外圆,206左端面机床:万能磨床(1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为:砂轮磨料为刚玉,粒度为46#,硬度为中轮1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为35040127(2) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min纵向进给量 0.5B20mm(双行程)切削深度0.0157mm/st(3) 切削工时 (17)式中 D-被加工直径b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)3夹具设计因此,应根据生产要求来安排加工工艺。最后,将上述工艺的切削参数和额定工时与其它加工数据相结合,填写加工工艺卡。在设计时考虑到多方面因素经,经过与指导老师协商,决定设计钻812.5孔的夹具设计。3.1专用夹具简介专用夹具是为满足工件特定加工工艺的要求而设计制造的。其职能主要包括以下几个方面:1.能够确保所要加工的专用夹具表面的精度位置,比如常见的有效距离的精度上、还有专用夹具的平行度、以及专用夹具的同轴度等。2. 专用夹具的使用能够缩短需要的工作时间,这样的话能在劳动生产率方面得到很大的提高。还可以缩减某一工序进行过程之中所需的话费的时间,比如说在加工工件时在加工辅助装置所需的时间与在装卸零部件方面所需的时间。此外通过利用专用夹具,可以在工件安装上和转换工作站安装上,将需要的工作难度大大的简化,提高工作时间利用率。安装之前所说的话可以不再需要在绘制直线上和对齐上所花费的辅助时间,这样就可以节省该工序的绘制线。与此之外,在需要与多个工件夹具实现并行加工和生产的同时,少数工件的操纵时间将与工件的移动时间相同。一种旋转多工位连续加工夹具,用于在加工某些工件时对其他工件进行装卸,使辅助时间与操纵时间相吻合。总之,专用夹具的在结构上和功能上的不断完善,使得生产和加工话费的时间得到有效地缩短,这样可以满足目前提倡的持续生产需要。3.专用夹具的使用能够扩大机床的使用技术的有效范围。比如说在普通车床上的镗床装入专用的夹具后能够实现镗孔机的工作性能,通过使用专用夹具可以将通用机床的功能充分发挥和利用。4.专用夹具的使用能够降低劳动的强度,这样才能高效的确保生产的安全进行。在生产过程中所需要的专用夹具的场合恰当的采用气动方式、液压方式或其他的方式,可实现生产的机械化、高度的自动化,从而劳动强度方面实现大幅度的降低,保障工人身体健康,因此保证生产过程的安全以及产品质量的稳定,实现产品的高产。此外在加工大型的工件时候,比如说在车床床身的加工时,车床床身的下两侧,所需要的螺旋孔需要多次的进行翻转,而且存在劳动强度比较大,安全存在隐患,但是当采用电动旋转钻床专用夹具之后,使得这个问题迎刃而解,也提高了生产效率,在劳动强度上得到了大大降低,从而保证了生产安全和质量稳定。虽然专用夹具在在一些方面作用十分突出,但也存在一些不足之处,即特殊夹具的特殊性与产品品种之间的矛盾。由于特殊夹具只能在工件的一个工作过程中使用,夹具的数量随着产品种类的增加而增加,使得存储和管理困难;当产品不再生产时,原有的设备不能重复使用,造成浪费。与此同时,特殊夹具生产周期的设计也很长,生产的快速发展也是矛盾的。然而,在目前的机械工厂的大规模生产中,还是采用通用机床配合专用的夹具来实现产品的加工。3.2 问题的提出分度盘加工工艺及夹具设计在机械加工中占有十分重要的地位。传统的机床使用的分度盘加工工艺及夹具设计存在工作强度大,而且操作维护也不方便,这给生产带来很大的困难,特别是增加了工人的工作强度,而且费工费时,若果分度盘加工工艺及夹具设计不够紧凑的情况下,生产的产品品质就大打折扣,这会使得生产的成本增加了很多,同时也影响了公司企业或工厂的效益和名誉,生产效率也会降低很多,所以着手设计全新的分度盘加工工艺及夹具设计装置势在必行。课题提出一种全新的分度盘加工工艺及夹具设计设计,不仅降低了引进设备的成本增加,还可以大大提高生产的精度和生产效率,此外本设计的分度盘加工工艺及夹具设计结构简单、工作性能十分可靠,同时也降低了工人的工作强度,所以分度盘加工工艺及夹具设计设计与制造将会产生很大的市场效益,具有十分良好的经济效益和可行性。本夹具主要用于加工钻812.5孔,精度要求不高,和其他面没有任何为主度要求,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。3.3 夹具的设计3.3.1 定位基准的选择本次夹具设计钻812.5孔时我们以一端面和56孔为定位基准,采用心轴定位,同时我们选用盖板式钻模板,用长形压板压紧,因为孔径自身较小,切削力较小,因此不在采用其他的辅助定位,压板的压紧力即可以满足要求,定位工件时,一般是限制工件的6个自由度。定位方案如下:图3 (零件图)3.3.2 切削力及夹紧力的计算由于本工序主要是812.5孔没有精度要求,所以只对夹具的定位稳定性进行计算,及夹紧力和钻削力的计算。钻孔时的切削力计算:根据(机械加工工艺手册 李洪 主编 )表2.4-69 钻孔时的切削力为: N.m夹紧力的计算:根据(机床夹具设计手册 第三版 王光斗 王春福 主编)表1-3-11 =3524 N在计算切削力时,必须考虑安全系数。 安全系数 式中:基本安全系数;取1.5加工性质系数;取1.1刀具钝化系数;取1.1断续切削系数;取1.1则 N钻削力小于夹紧力 ,所以该夹紧装置可靠。3.4误差分析在误差分析之前,需要知道什么是工件的定位,所谓工件的定位其实就是在同一种生产工序中利用夹具生产时,使需要生产的结构部件摆在正确的位置的机械加工的工艺。但是在生产时会因为各种潜在的因素导致存在误差,有的生产误差会很大,这样的产品生产出来就成了完全不合格的产品,有的生产误差就会非常小,在我们能够接受的范围内,这一类产品我们暂且认为其使合格的产品,能够在现在的市场销售。在现在的市场无论是食品加工还是机械加工的攻击,都会在标称值后面看到正负多少的标识,也就是说生产过程中会存在误差,因此误差的分析,对于产品的合格和销售至关重要。本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位,定位销为水平放置,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)。3.5夹具设计及操作说明用心轴定位,采用盖板式钻模板,使用螺母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。同时我们采用可换钻套,当加工完8-12.5孔孔后,我们可以松下螺钉,旋转并拿出可换钻套进行及时攻丝,这样就大大的提高了生产效率,适合于大批量生产。4总结本课题所设计的分度盘加工工艺及夹具设计设计在经过长时间的准备,从一步步的构思到设计,从一点点功能设计到实现的过程中,让我非常清楚地认识到机械设计任务的设计和生产加工的全过程,知道在进行一个完整的机械设计需要准备多少东西,从软件安装到软件绘图,再到实现设计,我需要合理地去安排,此外在机械设计期间我学习到了机械设计的一般常用方法,还学习掌握了机械设计的一般规律并加以实践;在此设计过程中我还将课本上的知识学以致用,理论结合实践,尽可能多的阅读文献资料是很重要的,一方面是为毕业设计做技术准备,另一方面是学习做毕业设计的方法。一次优秀的设计对启发我们的思维,掌握设计的规范、流程、具体操作都很有帮助。本次设计主要有以下几个部分;课题概述,零件的分析,工艺规程设计,夹具设计课题概述主要是对分度盘的制造工艺路线进行研究和设计,以及对每一道工序进行专用夹具的设计。零件的分析主要是考虑设计是否符合要求、制造工艺是否合理、材料的特性是否发生变化。工艺规程设计主要有选择毛坯、工艺路线的选择。夹具设计及主要有定位基准的选择、夹具的设计、误差的分析。所有项目和设计的完成并不是一帆风顺的,在分度盘加工工艺及夹具设计设计中,可是经过与同学讨论和老师的悉心指导,使得问题得以解决,我想这也许就是团队的伟大力量吧。参考文献1 许晓旸,专用机床设备设计M,重庆:重庆大学出版社,2003。2孙已德,机床夹具图册M,北京,机械工业出版社,1984: 20-23。3贵州工业学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M,贵阳:贵州人民出版社,1993: 42-50。4王伯平,互换性与测量技术基础,北京:机械工业出版社,2004。5陈明,机械制造工艺学,北京:机械工业出版社,2012.6陈立德,机械设计基础,北京:高等教育出版社,2008.7孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械加工出版社,1991。8东北重型机械学院等,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1997。9金属机械加工工艺人员手册增订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1981。10李洪,机械加工工艺人员手册M,北京,中国工业出版社,1990。11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。12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。13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,2002。 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。14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。15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。16李庆寿,机械制造工艺装备设计实用手册M,银川:宁夏人民出版社,1991。致谢在论文的工作设计和及时写作过程中,我前前后后遇到了很多的疑难问题,但是在我们指导老师亲切关怀和悉心指导下,不仅使我学到了很多的东西,还让我将写在课本上的知识完全应用工程实践项目中去,指导老师不仅具有渊博的学识、严谨的治学态度,而且工作作风实事求是,此外她思维也非常的敏捷,给我留下了十分深刻的印象,令我终生难忘。同时也感谢她在我们进行毕业设计期间为我们营造出的非常浓郁的积极的学术氛围,还要感谢我们的指导老师在学习方面和生活方面给予我们的无私的帮助! 值此论文完成之际,我以最崇高的谢意向指导老师致敬! 在大学的学习将要结束,努力的回顾这些年的努力学习、辛勤的工作经历,面对如今自己现在收获的硕果,我感觉到无限的欣慰。特别感谢我的大学同学们对我的学习和生活所提供的大力支持和关心!还要感谢一直关心帮助我成长的室友们,谢谢你们!在我准备着手开始写论文的时候,同样因为经验不足遇到了各种棘手问题,比如说论文的框架如何进行构思,目录怎么设置自动生成,章节的划分处理等。但是这些问题由于我们指导老师和同学们的讲解和帮助下,我很快的确定了论文的纲要,完成了论文设计内容的框架主体的设计,然后经过对夹具设计设计的原理进行分析,勾画出系统框图,在这过程中我还学会如何参照书本知识和国内外参考资料,也回忆起很多学过的东西。在这中间请教一些同学关于软件、模具等问题。最终完成了整体设计。总而言之,我要感谢在我论文写作的过程中对我帮助的老师和同学们! 在我的学业设计即将完成之际,我十分地想感谢一直默默支持我的家人,感谢他们! 最后,我还要向在百忙之中进行评阅论文和参加答辩的各位专家、教授,在此献上我最衷心的感谢和崇高的敬意。机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称分度盘零件名称分度盘共15页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号 1锻造毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数45钢1设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削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锻造 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分度盘零件名称分度盘共15页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号 10拉毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数45钢1设备名称设备型号设备编号同时加工件数拉刀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拉键槽键槽拉刀,游标卡尺60025.120.5110.43 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分度盘零件名称分度盘共15页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号 11车毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数45钢1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA6140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精车148和70外圆,206左端面外圆车刀,端面车刀,游标卡尺20092.90.81.510.114 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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