開題報(bào)告--凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告</p><p>　課題名稱凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)</p><p>　課題來源生產(chǎn)實(shí)際</p><p>　　課題來源、目的、意義</p><p><b>　　1．課題的來源</b></p><p>　　本課題來源于鄖西精誠汽配有限公司的實(shí)際生

2、產(chǎn)，通過對鄖西精誠汽配有限公司制造車間的實(shí)際加工工藝規(guī)劃及其制造過程的了解，對凸輪軸瓦蓋類零件相關(guān)的技術(shù)及文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)整理、歸納和完善，以期最終達(dá)到此次設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2．本課題研究目的</b></p><p>　　本課題研究的主要目的是設(shè)計(jì)出適合企業(yè)生產(chǎn)的多軸鉆設(shè)備及其配套夾具完成對凸輪軸瓦蓋上端面的兩個(gè)孔同時(shí)加工，提高生產(chǎn)效率，解決實(shí)際生產(chǎn)上的不

3、足。通過在設(shè)計(jì)中遇到的問題能夠獨(dú)立的思考，查找相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，靈活運(yùn)用課堂上所學(xué)的知識，并結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來了解現(xiàn)代的制造技術(shù)。</p><p>　　3．本課題研究的意義</p><p>　　本課題對凸輪軸瓦蓋鉆孔加工的應(yīng)用進(jìn)行研究, 其研究意義如下, 1.設(shè)計(jì)合理的鉆孔加工夾具,提高生產(chǎn)效率 2.設(shè)計(jì)合理的鉆孔工加工夾具,提高產(chǎn)品的精度 3.設(shè)計(jì)合理的鉆孔夾具,保證生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性 4.鉆孔

4、夾具朝著綜合成套和具備柔性方向發(fā)展以實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控 5.機(jī)械制造行業(yè)的壯大,代表著國力強(qiáng)盛組合,工裝夾具行業(yè)的發(fā)展也能體現(xiàn)我國的國際水平地位 6.減小占地面積。凸輪軸瓦蓋零件需要加工多個(gè)孔,這個(gè)加工過程在普通機(jī)床上難以實(shí)現(xiàn),即使實(shí)現(xiàn)也會在精度及生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)性上不能滿足企業(yè)。 </p><p>　　國內(nèi)外概況、預(yù)測和文獻(xiàn)綜述</p><p>

5、;　　課題的國內(nèi)外研究概況</p><p>　　凸輪軸瓦蓋在鉆孔加工時(shí)，多采用普通鉆床改為多軸鉆床加工的方法。目前，我國中小企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量都需要一個(gè)新的提高，但是加工手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。許多中小企業(yè)結(jié)合自己的對設(shè)備技術(shù)條件進(jìn)行改造，通過強(qiáng)化自身，以求發(fā)展。普通鉆床為單軸鉆床，但安裝上多軸箱就變成多軸鉆就可以提高工作效率，縮短工作時(shí)間。對于鉆夾具的發(fā)展?fàn)顩r，國際研究協(xié)會的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已

6、占工件種類總數(shù)的85％左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場的需求與競爭。然而，一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠，里約擁有數(shù)千甚至近萬套專用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3~4年就要更新50~80％左右專用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量僅為10~20％左右。特別是近年來，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（FMS）等新加工技術(shù)的應(yīng)用，打大大推動了夾具的發(fā)展。&

7、lt;/p><p><b>　　課題的研究趨勢預(yù)測</b></p><p>　　凸輪軸瓦蓋零件一般采用鑄鐵材料制成。目前在對凸輪軸瓦蓋進(jìn)行鉆孔加工時(shí),多采用立式鉆床同時(shí)鉆削多孔,研究表明:在一個(gè)普通的鉆床主軸上裝一個(gè)多軸頭架就能一次把幾個(gè)乃至十幾個(gè)孔加工出來孔加工出來，改裝而成的鉆床，可以同時(shí)完成多個(gè)孔的鉆擴(kuò)鉸等工序，在鉆孔時(shí)可以快捷有效地保證位置精度。工裝夾具是否合理是

8、對保證加工工件的精度至關(guān)重要。機(jī)床夾具的目的就在于能減少輔助工時(shí)、提高勞動生產(chǎn)率、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能，能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 。目前，在現(xiàn)代化生產(chǎn)流水線、自動線配置、自動化夾具中，機(jī)床夾具的精度影響到零件的加工精度更為重要，隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展

9、趨勢。</p><p>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析</p><p><b>　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　本課題主要是設(shè)計(jì)多軸鉆分動箱對凸輪軸瓦蓋上端面2-φ9孔進(jìn)行加工，同時(shí)設(shè)計(jì)相應(yīng)鉆削夾具。由工序圖可知被加工孔的最小孔距為55，孔徑為φ9孔，中心距較小，給零件加工帶來了一定的困難。通常對較小孔距的多軸鉆分動箱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，多

10、采用變位輪和十字萬向聯(lián)軸器來滿足被加工孔距的要求，。但由于采用變位齒輪設(shè)計(jì)的多軸鉆床，中心距已被限制，考慮設(shè)備的柔性化制造，本次設(shè)計(jì)采用萬向十字連軸器可調(diào)鉆床。</p><p>　　基于以上的資料和條件的分析可以對整個(gè)設(shè)計(jì)方案做出一個(gè)大體的框架即：多軸箱與ZK4625-1G/1立式鉆床相聯(lián)接，萬向十字聯(lián)軸器分別與分動箱輸出軸和鉆孔工作軸相連接，夾具安裝在鉆床的平臺上，多軸箱和夾具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上

11、的導(dǎo)套配合完成。多軸鉆分動箱設(shè)計(jì)與夾具具體方案如下：夾具</p><p>　　1.多軸鉆分動箱設(shè)計(jì)方案：根據(jù)凸輪軸瓦蓋上2-φ9孔的位置分布，擬定多軸鉆分動箱的傳動方案，即把工作軸分成兩組同心圓，機(jī)床主軸帶動兩根工作軸進(jìn)行鉆孔加工，然后對工作軸之間的傳動齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)及工作軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，選擇合適的軸承和密封件，完成多軸分動箱的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　2.夾具設(shè)計(jì)方

12、案</b></p><p>　　(1)定位方案的擬定：根據(jù)凸輪軸瓦蓋鉆孔工序的加工要求，采用凸輪軸瓦蓋上端面和左側(cè)面凸臺作為精基準(zhǔn)面，瓦蓋左端圓柱面作為粗基準(zhǔn)的定位方式，這樣可以保證鉆孔加工時(shí)，壁厚均勻，及同軸度的要求。鉆孔加工時(shí)，上端面定位可以限定兩個(gè)自由度，左側(cè)面凸臺可以限定三個(gè)自由度，瓦蓋左端面限制一個(gè)自由度，從而來限制工件的六。個(gè)自由度，并對定位誤差分析，保證定位的精度。</p>

13、<p>　?。?）夾緊方案的擬定： 因?yàn)樵阢@削2-φ9孔時(shí)有同軸度有要求，同軸度要求為φ0.5.在加工時(shí)一定要滿足鉆頭和外圓滿足同軸度的要求。所以采用鉆模板和定位套筒組成的可上下移動來壓緊凸輪軸瓦蓋的下端面，并使用夾緊裝置對瓦蓋左側(cè)面進(jìn)行夾緊，分析夾緊力的方向大小。</p><p>　?。?）夾緊裝置的設(shè)計(jì)：針對凸輪軸瓦蓋鉆孔加工的特點(diǎn)及加工批量要求，對凸輪軸瓦蓋的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便，結(jié)構(gòu)簡單

14、的特點(diǎn)，可以采用氣動斜楔夾緊裝置。</p><p>　?。?）導(dǎo)向元件的選設(shè)計(jì)：對于鉆孔加工過程中，由于鉆頭的強(qiáng)度和剛性較差容易出現(xiàn)加工的孔歪斜。故在鉆孔加工中為保證刀具相對于工件的正確位置和各刀具相互件的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性通常采用導(dǎo)向套對刀具進(jìn)行引導(dǎo)。根據(jù)零件的加工要求，選擇可換鉆套作為導(dǎo)向元件。</p><p>　?。?）夾具體的設(shè)計(jì)：在鉆孔加工時(shí)，夾具體要承受一部分切削

15、力，應(yīng)選擇夾具體的材料鑄鐵，夾具體的尺寸，可根據(jù)夾具的方案布局來定，夾具體在機(jī)床上的安裝要穩(wěn)定和安全，重心要低。。</p><p><b>　　可行性分析 </b></p><p>　　凸輪軸瓦蓋鉆孔加工多采用多軸鉆技術(shù)，適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸鉆的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進(jìn)行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上，工件以支

16、承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件，其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時(shí)，則工件完成最終定位，鉆模板不再下降，但多軸頭仍繼續(xù)下降，此時(shí)滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來越大的壓力通過鉆模板上的定位壓塊將工件壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后，鉆模板隨鉆床主軸一起上升，直到便于裝卸工件時(shí)，鉆床主軸才停止上升。</p><p>　　多軸鉆雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是也有它自身的局限性，例如，

17、一旦多軸箱體設(shè)計(jì)加工完畢，則其各個(gè)工作軸的軸間距就已經(jīng)固定，不能改變，此多軸頭就只能用來加工單一產(chǎn)品。此外，由于多軸頭的專業(yè)性較強(qiáng)，它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸鉆的各個(gè)部件的要求精度較高，所以它的制造費(fèi)用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此，由于多軸鉆的工作軸前端需要有軸承支承，受支承軸承的外形尺寸的限制，其加工孔的孔距也不可能很近，超出一定范圍才可能使用多軸加工。</p><p>　　預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì)的

18、關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　1.預(yù)計(jì)需達(dá)到要求、技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　1. 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)的凸輪軸瓦蓋鉆孔設(shè)備及夾具，可滿足對凸輪軸瓦蓋上表面的兩個(gè)瞳孔同時(shí)加工，保證被加工兩孔的中線距為55mm，孔的同軸度為φ0.5mm，采用多軸鉆同時(shí)加工零件平面上的2的Φ9通孔，可以大幅度提高加工精度和加工效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。

19、同時(shí)，還滿足如下幾個(gè)要求：</p><p>　?。?）由于多軸鉆配合夾具使用來完成對工件上2個(gè)通孔的加工，故在設(shè)計(jì)中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾，排屑方便等要求。</p><p>　　（2）提高機(jī)械加工勞動生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)要求。</p><p>　　（3）夾具操作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。</p><p><b>　　2.預(yù)計(jì)

20、的關(guān)鍵技術(shù)</b></p><p>　?。?）多軸鉆分動箱設(shè)計(jì)技術(shù)</p><p>　　多軸鉆是由鉆床的主軸借助于中間傳動機(jī)構(gòu)帶動若干工作軸回轉(zhuǎn)的, 種傳動裝使鉆床由單刀切削轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗟肚邢? 可實(shí)現(xiàn)用立鉆床代替搖特鉆床的多孔加工. 靈活方便, 能大大節(jié)省加工時(shí)間和輔助時(shí)間. 提離勞動生產(chǎn)率.多軸鉆分分動箱的設(shè)計(jì)是此次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。</p><p>　　（2

21、）鉆模版的選擇與設(shè)計(jì)技術(shù)</p><p>　　鉆床夾具的鉆模板是夾具體中的一個(gè)關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)形式及在夾具上的安裝形式，以及制造精度都直接影響工件孔加工的位置精度，鉆模板與夾具的連接是分離式連接。本次設(shè)計(jì)課題凸輪軸軸瓦蓋鉆孔工藝采用多軸鉆模版，與普通夾具設(shè)計(jì)鉆模板相比，具有一定的難度。</p><p>　　五、預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益</p><p>　　在該

22、零件孔加工工序中，使用多軸鉆設(shè)備將機(jī)床主軸的動力分配到兩個(gè)鉆削主軸上，可以一次加工2個(gè)孔，完成2個(gè)工步內(nèi)容，提高加工效率，縮短切削加工的單位時(shí)間和輔助時(shí)間。由于是在一次裝夾過程完成的切削操作安全和方便，并能夠減輕體力勞動強(qiáng)度；可以使技術(shù)等級較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件，并能夠保證工件的加工精度。，</p><p><b>　　課題研究進(jìn)展計(jì)劃</b></p><p&g

23、t;　　畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排見表1。</p><p>　　表1 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排表</p><p><b>　　現(xiàn)有的條件及設(shè)備</b></p><p>　　現(xiàn)有的條件及設(shè)備:凸輪軸瓦蓋設(shè)計(jì)圖紙,設(shè)計(jì)相關(guān)參考文獻(xiàn),筆記本電腦等.</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p&g

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