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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 1 緒 論</b></p><p> 機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主要是對(duì)零件的加工工藝進(jìn)行分析和對(duì)零件的某幾個(gè)主要部位進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),從零件的工藝來(lái)說,它主要是分析零件在進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)注意什么問題,采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。就專用夾具而言,好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
2、,從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。在本次設(shè)計(jì)中,就針對(duì)撥叉的加工工藝進(jìn)行分析,制定和比較加工工藝路線,選擇一種較好的加工工藝路線進(jìn)行加工。并對(duì)撥叉mm的半孔進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),在這過程中,制定多套夾具方案分別對(duì)各夾具的定位誤差和精度進(jìn)行分析計(jì)算,選擇其一,以完成本次設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì),培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力,這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜合性復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。
3、因此,它在我們的大學(xué)生活中占有十分重要的地位。</p><p> 就個(gè)人而言,希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p><b> 2 概 述</b></p><p> 2.1 選題的目的和意義</p>
4、;<p> 機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段,是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備,計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù),也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平,加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分,不論是傳統(tǒng)制造,還是現(xiàn)代制造系統(tǒng),夾具都是十分重要的。因此,好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使
5、用范圍,從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。</p><p> 2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)</p><p> 國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明,小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)85%左右。現(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(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量
6、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(wàn)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?jī)H為10~20%左右。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,對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:</p><p> 1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本;</p>
7、<p> 2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;</p><p> 3)能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具;</p><p> 4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具;</p><p> 5)采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;</p><p> 6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。&
8、lt;/p><p> 現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。</p><p> (1)標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148~T2259-91以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。</p><
9、p> (2)精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá)±0.1";用于精密車削的高精度三爪自定心卡盤,其定心精度為5μm。</p><p> (3)高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾
10、緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高,除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。</p><p> (4)柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與
11、機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。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)展的主要方向。</p><p><b&
12、gt; 2.3作用應(yīng)用編輯</b></p><p><b> (1)保證加工精度</b></p><p> 采用夾具安裝,可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置,工件的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,其加工精度高而且穩(wěn)定。</p><p> (2)提高生產(chǎn)率、降低成本</p><p>
13、; 用夾具裝夾工件,無(wú)需找正便能使工件迅速地定位和夾緊,顯著地減少了輔助工時(shí);用夾具裝夾工件提高了工件的剛性,因此可加大切削用量;可以使用多件、多工位夾具裝夾工件,并采用高效夾緊機(jī)構(gòu),這些因素均有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。另外,采用夾具后,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,廢品率下降,可以安排技術(shù)等級(jí)較低的工人,明顯地降低了生產(chǎn)成本。</p><p> (3)擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍</p><p> 使用專用夾具
14、可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。例如,在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后,就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工;通過專用夾具還可將車床改為拉床使用,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。</p><p> (4)減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度</p><p> 用夾具裝夾工件方便、快速,當(dāng)采用氣動(dòng)、液壓等夾緊裝置時(shí),可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。</p><p> 在我國(guó)現(xiàn)階段
15、撥叉類零件的加工還沒有達(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中,它的加工工藝還需要人工畫線的方法來(lái)保證其精度,而對(duì)工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此,我國(guó)對(duì)撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求,氣動(dòng)、液壓夾緊等夾具正是適應(yīng)發(fā)展的產(chǎn)物。它對(duì)縮短工藝裝備的設(shè)計(jì)、制造周期起到至關(guān)重要的作用。國(guó)外把柔性制造系統(tǒng)作為開發(fā)新產(chǎn)品的有效手段,并將其作為機(jī)
16、械制造業(yè)的主要發(fā)展。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p> 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要
17、的地位。</p><p> 就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。</p><p> 由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教。</p><p> 3 零 件 的 分 析</p><p><
18、;b> 3.1 零件的作用</b></p><p> 題目所給的零件是撥叉。汽車變速箱上的部件,與變速手柄相連,位于手柄下端,撥動(dòng)中間變速輪,使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。如果是機(jī)床上的撥叉是用于變速的,主要用在操縱機(jī)構(gòu)中,就是把2個(gè)咬合的齒輪撥開來(lái)再把其中一個(gè)可以在軸上滑動(dòng)的齒輪撥到另外一個(gè)齒輪上以獲得另一個(gè)速度。即改變車床滑移齒輪的位置,實(shí)現(xiàn)變速?;蛘邞?yīng)用于控制離合器的嚙合、斷開的機(jī)構(gòu)中,從而
19、控制橫向或縱向進(jìn)給。</p><p> 它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ30孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開。</p><p> 3.2 零件的工藝分析</p><p> 零件的材料
20、為QT450-10,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求</p><p> 需要加工的表面:1.小孔的上端面、大孔的上下端面;2.小頭孔30mm孔;3.大頭半圓孔47.5mm;</p><p> 位置要求:小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0
21、.07mm。</p><p> 由上面分析可知,可以粗加工撥叉底面,然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。</p><p><b> 4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p> 4.
22、1 確定毛坯的制造形式</p><p> 零件材料為QT450-10??紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí),已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程工序劃分階段;工序適當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。</p&
23、gt;<p><b> 4.2 基面的選擇</b></p><p> 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面是指計(jì)算水位和高程的起始面。在水文資料中涉及的基面有:絕對(duì)基面、假定基面、測(cè)站基面、凍結(jié)基面等四種。絕對(duì)基面。是將某一海濱地點(diǎn)平均海水面的高程定義為零的水準(zhǔn)基面。我國(guó)各地沿用的水準(zhǔn)高程基面有大連、大沽、黃海、廢黃河口、吳淞、珠江等基面。我國(guó)于1956年規(guī)定以黃
24、海(青島)的多年平均海平面作為統(tǒng)一基面,為中國(guó)第一個(gè)國(guó)家高程系統(tǒng),從而結(jié)束了過去高程系統(tǒng)繁雜的局面。但由于計(jì)算這個(gè)基面所依據(jù)的青島驗(yàn)潮站的資料系列1950年~1956年較短等原因,中國(guó)測(cè)繪主管部門決定重新計(jì)算黃海平均海面,以青島驗(yàn)潮站1952年~1979年的潮汐觀測(cè)資料為計(jì)算依據(jù),并用精密水準(zhǔn)測(cè)量接測(cè)位于青島的中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn),得出1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程和1956年黃海高程的關(guān)系為:1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)高程=1956年黃海高
25、程-0.029m。1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開始啟用,1956年黃海高程系同時(shí)廢止。1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)與舊有高程系統(tǒng)換算如表4-4所示。假定基面。為計(jì)算測(cè)站水位或高程而暫時(shí)假定的水準(zhǔn)基面。常在水文測(cè)站附近沒有國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn),而一時(shí)不具備接測(cè)</p><p> 基面選擇得正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,加工工藝過程中會(huì)問題百出,更有甚者,還會(huì)造成大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)
26、行。</p><p> 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度,再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊,就可以達(dá)到完全定位。</p><p> 精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序
27、基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門的計(jì)算,此處不再重復(fù)。</p><p> 4.3 制定工藝路線</p><p> 工藝路線是描述物料加工、零部件裝配的操作順序的技術(shù)文件,是多個(gè)工序的序列。工序是生產(chǎn)作業(yè)人員或機(jī)器設(shè)備為了完成指定的任務(wù)而做的一個(gè)動(dòng)作或一連串動(dòng)作,是加工物料、裝配產(chǎn)品的最基本的加工作業(yè)方式,是與工作中心、外協(xié)供應(yīng)商等位置信息直接關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù),是組成工藝路線的
28、基本單位。例如,一條流水線就是一條工藝路線,這條流水線上包含了許多的工序。</p><p> 在ERP系統(tǒng)中,工藝路線文件一般用以下內(nèi)容進(jìn)行描述:物品代碼、工序號(hào)、工序說明、工作中心代碼、排隊(duì)時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間、加工時(shí)間、等待時(shí)間、傳送時(shí)間、最小傳送量、外協(xié)標(biāo)識(shí)(Y/N)、標(biāo)準(zhǔn)外協(xié)費(fèi)和工序檢驗(yàn)標(biāo)志(Y/N)等等字段。物料代碼用來(lái)表示該工藝路線是針對(duì)何種物料的工藝路線。工序號(hào)用來(lái)表示該物料加工時(shí)需要經(jīng)過多少個(gè)工序,該
29、工序號(hào)應(yīng)該按照加工順序進(jìn)行編排。工作中心代碼,用來(lái)表示該工序在哪個(gè)工作中心中進(jìn)行加工。排隊(duì)時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間、加工時(shí)間、等待時(shí)間、傳送時(shí)間五種作業(yè)時(shí)間,主要是用來(lái)描述工序的作業(yè)時(shí)間,以進(jìn)行能力計(jì)算和車間作業(yè)排產(chǎn)。外協(xié)標(biāo)識(shí)、標(biāo)準(zhǔn)外協(xié)費(fèi)是指如果該工序(如電鍍)對(duì)企業(yè)來(lái)說是進(jìn)行外協(xié)加工的,需要在工藝路線中進(jìn)行指定。</p><p> 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保
30、證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p> 4.3.1工藝路線方案一</p><p> 工序1 粗銑Ф47.5mm孔的兩頭的端面。</p><p> 工序2 精銑Ф47.5mm孔的兩頭的端面。</p>&l
31、t;p> 工序3 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф47.5mm孔至圖樣尺寸。</p><p> 工序4 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф30mm孔至圖樣尺寸。</p><p> 工序5 銑斷保證圖樣尺寸。</p><p> 工序6 去毛刺,檢查。</p><p> 4.3.2工藝路線方案二</p><p> 工序1 粗
32、銑Ф47.5mm孔的兩頭的端面。</p><p> 工序2 鉆、鉸兩端Ф30mm孔之圖樣尺寸。</p><p> 工序3 粗銑中間孔上端面至Ф55mm。</p><p> 工序4 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф47.5mm孔至圖樣尺寸。</p><p> 工序5 銑斷保證圖樣尺寸</p><p> 工序6 去
33、毛刺,檢查。</p><p> 4.3.3工藝方案的比較與分析</p><p> 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一是先加工完與Ф30mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反,先是加工完Ф30mm的孔,再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少,但在加工Ф30mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此,此方案有很
34、大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф30mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美!其他的工序尤為平常簡(jiǎn)單無(wú)需再議。這樣一比較最終的工藝方案為:</p><p> 工序1 粗銑Ф47.5mm孔的兩頭的端面。</p><p> 工序2 鉆、鉸兩端Ф30mm孔之圖樣尺寸。</p><p> 工序3
35、 粗銑中間孔上端面至Ф55mm。</p><p> 工序4 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф47.5mm孔至圖樣尺寸。</p><p> 工序5 銑斷保證圖樣尺寸。</p><p> 工序6 去毛刺,檢查。</p><p> 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”</p><p> 4.4 機(jī)械加工余量、工序
36、尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p> “撥叉”零件材料為QT450-10,毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用砂型鑄造毛坯。</p><p> 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:</p><p> 4.4.1外圓表面Ф47.5mm</p><p> 考慮到此表面為非加工表
37、面,其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷,故對(duì)Ф47.5mm的中心軸線的尺寸偏差為115.5的范圍內(nèi)。</p><p> 4.4.2 兩小孔Ф30mm</p><p> 毛坯為實(shí)心,兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間,參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量:</p><p> 鉆孔:Ф29.8mm
38、 </p><p><b> 鉸孔:Ф30mm </b></p><p> 4.4.3中間孔Ф47.5mm</p><p> 中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造,根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得:孔的鑄造毛坯是在Ф47.5孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到,其軸向尺寸上下表面距離為30mm,由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高,直接鑄造得到。</p
39、><p> 參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定直徑47.5mm工序尺寸及余量:</p><p> 粗 鏜:Ф43mm </p><p><b> 半精鏜:Ф47mm</b></p><p> 精 鏜:Ф47.5mm </p>
40、;<p> 4.5 確定切削用量及基本工時(shí)</p><p> 工序1 粗銑Ф47.5mm孔的兩頭的端面。</p><p><b> 加工條件</b></p><p> 工件材料:QT450-10,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。</p><p> 加工要求:粗銑兩頭端面至8
41、1mm、粗銑大孔端面至30mm。</p><p> 機(jī)床:X52K立式銑床參數(shù)。</p><p> 刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。</p>
42、<p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> 1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=2mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。</p><p> 2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》</p><p> 算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s</p><p>
43、 據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s實(shí)際進(jìn)給量為</p><p> f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。</p><p> 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提
44、供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.06m/s,f z=0.15mm/z。</p><p><b> 4)計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p> tm=L/ Vf=9.4s。</p><p> 工序2 鉆、鉸兩端Ф30mm孔之圖樣尺寸。</p&
45、gt;<p><b> 1. 加工條件</b></p><p> 工件材料:QT450-10,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。</p><p> 加工要求:鉆孔至Ф29.8mm,精鉸至Ф30mm,保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。</p><p> 機(jī)床:Z512臺(tái)式鉆床。</p>&l
46、t;p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> 1)查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。</p><p> 按鉆頭強(qiáng)度選擇按機(jī)床強(qiáng)度選擇,最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量。</p><p> 2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 </p><p> 后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.<
47、;/p><p><b> 3)切削速度</b></p><p> 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。</p><p> 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。</p><p><b> 故實(shí)際的切削速度。</b></p><p><b> 3.
48、計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p> 由于所有工步所用工時(shí)很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時(shí)間。</p><p> 鉆和精鉸的切削用量如下:</p><p> 鉆孔: 。</p><p> 精鉸: 。</p><p> 工序3 粗銑中間孔上端面至Ф55mm。</p
49、><p><b> 1. 加工條件</b></p><p> 工件材料:QT450-10,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。</p><p> 加工要求:粗銑中間孔上端面至Ф55mm保證端面粗糙度Ra=3.2μm,保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。</p><p> 機(jī)床:X63臥式銑床。<
50、/p><p> 刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm,選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。</p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p
51、> 1)銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=4mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。</p><p> 2)計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》</p><p><b> V c=</b></p><p> 算得 Vc=98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s</p><p> 據(jù)X52K立式銑床
52、參數(shù),選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為</p><p> f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。</p><p> 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>
53、Pcc。故校驗(yàn)合格。</p><p> 最終確定 ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.78m/s,f z=0.15mm/z。</p><p><b> 4)計(jì)算基本工時(shí)</b></p><p> 粗銑中間孔上端面至Ф55 mm,tm1=L/ Vf=13s</p><p> 粗
54、銑中間孔下端面至30mm,tm2=L/ Vf=13s</p><p> 精銑小孔上端面至55mm,tm3=L/ Vf=8s</p><p> 工序4 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф47.5mm孔至圖樣尺寸。</p><p><b> 1. 加工條件</b></p><p> 工件材料:QT450-10,硬度190~260H
55、BS,σb =0.16Gpa,鑄造。</p><p> 加工要求:粗鏜中間孔至Ф25mm、半精鏜中間孔至Ф28.5mm、精鏜中間孔至Ф30mm。</p><p> 機(jī)床:T616臥式鏜床。</p><p> 刀具:YG8硬質(zhì)合金鏜刀。</p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p>&l
56、t;p> 單邊余量分三次切除,則第一次。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得,取。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得,?。骸?lt;/p><p> 3.計(jì)算切削基本工時(shí):</p><p> 同理,當(dāng)?shù)诙危谌螘r(shí),進(jìn)給量和,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min,切削基本工時(shí)分別為100s和80s。</p><p> 工序5 銑斷保證圖樣尺寸</p>&
57、lt;p><b> 1. 加工條件</b></p><p> 工件材料:QT450-10,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。</p><p> 加工要求:銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。</p><p> 刀具:YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀,厚度為4mm。</p><p><b> 機(jī)床:
58、組合機(jī)床。</b></p><p><b> 2.計(jì)算切削用量</b></p><p> 查《切削手冊(cè)》,選擇進(jìn)給量為:,切削速度為:,則:</p><p> 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39,取,故實(shí)際切削速度為:</p><p> 查《切削手冊(cè)》表4.2-40,剛好有。</p><
59、;p><b> 計(jì)算切削基本工時(shí):</b></p><p><b> 5夾具設(shè)計(jì)</b></p><p> 在機(jī)械加工過程中,為了保證工件的加工精度,使之相對(duì)于機(jī)床、刀具占有確定的位置,并能迅速、可靠地夾緊工件,以接受加工或檢測(cè)的工藝裝備稱為夾具,在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。夾具最早出現(xiàn)在1787年,至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階
60、段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低,機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝,而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具;第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展,夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向(或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善,逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一;第三階段,即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特
61、征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀幾生產(chǎn)對(duì)其提出新的要求</p><p> 現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng),盡管國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明中不批,多品種生產(chǎn)的工件已占工件種類數(shù)的85%左右。然而目前,一般企業(yè)習(xí)慣與采用傳統(tǒng)的專用夾具,在一個(gè)具有只能感等生產(chǎn)的能力工廠中約擁有1300015000套專用夾具。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約隔4年就要更新80%左右的專用夾具,
62、而夾具的實(shí)際磨損量只有15%左右,特別最近年來(lái)柔性制造系統(tǒng)(FMS)、數(shù)控機(jī)床(NC),加工中心(MC)和成組加工(GT)等新技術(shù)被應(yīng)用和推廣,使中小批生產(chǎn)的生產(chǎn)率逐步趨近于大批量生產(chǎn)的水平。</p><p> 5.1 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向</p><p> 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面。</p><p><b>
63、 5.1.1 精密化</b></p><p> 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必也相應(yīng)提高對(duì)其精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度可達(dá)正負(fù)0.1,用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5um,又如用于軸承套圈磨削的電磁無(wú)心夾具,工件的圓讀可達(dá)0.2~0.5um。</p><p><b> 5.1.2 高效化</b>&
64、lt;/p><p> 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度,常見的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、告訴化夾具、具有夾緊動(dòng)力模塊的夾具等。例如使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,可使工件效率比普通虎鉗提高了5倍左右;而高速卡盤則可保證卡爪在轉(zhuǎn)速9000r/min的條件下能正常夾緊工件,使切削速度大幅度提高。</p><p><b> 5.1.3 柔性化
65、</b></p><p> 夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是通過調(diào)組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等,具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊夾具、數(shù)控夾具等,在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化趨向?qū)⑹菉A具發(fā)展的主要方向。</p><p><b> 5.1.4 標(biāo)準(zhǔn)化&l
66、t;/b></p><p> 夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面,在制造典型夾具,結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化,建立典型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和不見的形成:舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu),通用化方法包括:夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件。目前,我國(guó)已有夾具零件、部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB2148~2249-80
67、,GB2262~2269-80以及通用夾具標(biāo)準(zhǔn),組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化也是夾具柔性化高效化的基礎(chǔ),作為發(fā)展趨勢(shì),這類夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的專業(yè)化生產(chǎn)和有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。</p><p> 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是
68、生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。</p><p> 5.2 機(jī)床夾具的定位及夾緊</p><p><b> 5.2.1 概述</b></p><p> 在機(jī)械制造中,用以裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的裝置,稱為夾具。它
69、是用來(lái)固定加工對(duì)象,使之占有正確位置,一接受施工或檢測(cè)的裝置。</p><p> 5.2.1.1 機(jī)床夾具的概念</p><p> 在機(jī)械加工過程中,為了保證加工精度,首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置,確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程,稱為工件的定位。定位后將其固定,使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以
70、裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具,簡(jiǎn)稱夾具。</p><p> 5.2.2 機(jī)床夾具的組成</p><p> 5.2.2.1 機(jī)床夾具的基本組成部分</p><p><b> ?、?定位裝置</b></p><p> 該裝置由定位元件組合而成,其作用是確定工件在夾具中的正確位置。</p><p>
71、<b> ?、?夾具裝置</b></p><p> 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢,并保證工件在加工的過程中正確位置不變。</p><p><b> ?、?夾具體</b></p><p> 夾具體是夾具的基本骨架,通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個(gè)整體。</p><p> 5.2.2.2 機(jī)床夾具的
72、其他特殊元件或裝置</p><p><b> ① 連接元件</b></p><p> 根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn),夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上,另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所使用的過渡盤,銑床夾具所使用的定向鍵等,都是連接元件。</p><p><b> ② 對(duì)
73、刀元件</b></p><p> 常用在普通銑床夾具中,用對(duì)刀快調(diào)整銑刀加工前的位置。對(duì)刀時(shí),銑刀不與對(duì)刀快直接接觸,而用塞尺進(jìn)行檢查,以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀快工作表面。</p><p><b> ③ 導(dǎo)向元件</b></p><p> 常用在鉆床、鏜床夾具中,用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。</p>
74、<p><b> ④ 其他元件或裝置</b></p><p> 根據(jù)加工需要,有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個(gè)平衡快等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計(jì)。</p><p> 5.2.3 機(jī)床夾具的分類</p><p> 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度,可將夾具分為以下幾種:通用夾具,專用夾具,成組夾具,組合夾具,
75、隨行夾具。</p><p> 其中專用夾具是針對(duì)某一種工件的某道工序?qū)iT設(shè)計(jì)的夾具,所以結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計(jì)與制造。專用夾具定位精度高,一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定,互換性高,并且可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省工時(shí),顯著提高效率,另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個(gè)工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計(jì)的,所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設(shè)計(jì)制造周期較長(zhǎng)
76、。當(dāng)產(chǎn)品更換時(shí),往往因無(wú)法再使用而報(bào)廢,因此,專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對(duì)穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。</p><p> 5.2.4機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用</p><p> 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備,它在生產(chǎn)中起的作用很大,所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來(lái)有以下幾個(gè)方面的作用:</p><p> ?、?保證工件的加工精度</p><
77、;p> 由于采用夾具安裝,可以準(zhǔn)確地確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置,所以在機(jī)械加工中,可以保證工件各個(gè)表面的相互位置精度,使其不受或不受各種主觀因素的影響,容易獲得較高的加工精度,并使一批工件的精度穩(wěn)定。</p><p> Ⅱ.提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本</p><p> 采用夾具使工件裝夾方便,免去工件逐個(gè)找正對(duì)刀所花費(fèi)的時(shí)間,因此可以縮短輔助時(shí)間。另外,采用夾具裝夾或
78、,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,對(duì)操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低,有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。</p><p> ?、?擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途</p><p> 使用專用夾具可以改變?cè)瓩C(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術(shù)改造措施。例如,在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后,就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工,一充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。</p>
79、<p> ?、?改善勞動(dòng)條件和保證生產(chǎn)安全</p><p> 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,保證安全生產(chǎn)。</p><p> 5.3 工件的裝夾方式</p><p> 5.3.1 直接找正法</p><p> 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件,使工件獲得加工的正確位置的方法。</p>
80、;<p> 直接找正法的定位精度和工作效率,取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場(chǎng)合。</p><p> 5.3.2 劃線找正法</p><p> 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件,使工件獲得正確位置的方法。</p><p> 此法由于受到劃線精度的限制,定位精度比較低,
81、多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。</p><p> 5.3.3用夾具裝夾</p><p> 即通過夾具上的定位元件使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。</p><p> 此法使工件定位迅速方便,定位精度較高,廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。</p><p> 上述用裝夾工件的方法有以下幾個(gè)特點(diǎn):&l
82、t;/p><p> ?、?工件在夾具中的定位,是通過工件上的定位基準(zhǔn)與夾具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。</p><p> ?、?由于夾具預(yù)先在機(jī)床上已調(diào)整好位置(也有在加工過程中再進(jìn)行找正的),因此,工件通過夾具相對(duì)于機(jī)床也就有了正確的位置。</p><p> Ⅲ.通過夾具上的對(duì)刀裝置,保證了工件加工表面相對(duì)于刀具的正確位置。</p><p>
83、 5.4 基準(zhǔn)及其分類</p><p> 機(jī)器零件是由若干個(gè)表面組成的。這些表面之間的相對(duì)位置關(guān)系包括兩方面的要求:表面見的位置尺寸精度和相對(duì)位置精度。研究零件表面的相對(duì)位置關(guān)系,是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就不無(wú)法確定表面的位置。</p><p> 基準(zhǔn)是用來(lái)確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能,基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。</p&
84、gt;<p> 5.4.1 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)</p><p> 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn),稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。</p><p> 5.4.2 工藝基準(zhǔn)</p><p> 零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn),稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同,又分為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。</p><p><b> 1裝配基準(zhǔn)<
85、;/b></p><p> 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn),稱為裝配基準(zhǔn)。</p><p><b> 2測(cè)量基準(zhǔn)</b></p><p> 測(cè)量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn),稱為測(cè)量基準(zhǔn)。</p><p><b> 3工序基準(zhǔn)</b></p>&l
86、t;p> 在加工工序中,用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn),稱為工序基準(zhǔn)。</p><p><b> 4定位基準(zhǔn)</b></p><p> 工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。</p><p> 需要說明的是,作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對(duì)稱面等,它們是由某些具體表面來(lái)體現(xiàn)的。用以
87、體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。</p><p><b> 5.5 工件的定位</b></p><p> 5.5.1 工件定位的基本原理</p><p> 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對(duì)于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置,它包括工件在夾具的定位、夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對(duì)于刀具和整個(gè)工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下,就要使機(jī)床、刀
88、具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然,工件的定位是其中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。</p><p> 5.5.2 六點(diǎn)定位原則</p><p> 定位,就是限制自由度。通常是用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度,用合理設(shè)置的六個(gè)支承點(diǎn),限制工件的六個(gè)自由度,使工件在夾具中的位置完全確定,這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則” 。</p><p> 5.5.3 工件定位中可
89、能出現(xiàn)的集中情況</p><p><b> 1 完全定位</b></p><p> 六個(gè)支承點(diǎn)限制了工件的全部自由度,稱為完全定位。</p><p><b> 2 不完全定位</b></p><p> 根據(jù)工件的加工要求,并不需要限制工件的全部自由度,這樣的定位,稱為不完全定位。</p
90、><p><b> 3欠定位</b></p><p> 根據(jù)工件的加工要求,應(yīng)該限制的自由度沒有被限制的定位,稱為欠定位。器定位無(wú)法保證加工要求,所以是決不允許的。</p><p><b> 4 過定位</b></p><p> 夾具上的兩個(gè)或兩個(gè)以上的定位元件,重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度
91、的現(xiàn)象,稱為過定位。過定位中常會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。</p><p> 消除或減小過定位所引起的干涉,一般有兩種方法:</p><p> 一種是提高定位基準(zhǔn)之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。</p><p> 一種是改變定位元件的結(jié)構(gòu),使定位元件在重復(fù)限制自由度的部分不起定位作用。</p><p> 5.5.4 常見定位方式及定位元件
92、</p><p> 定位方式和定位元件的選擇包括選擇定位元件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸及布置形式等,他們主要取決于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用等因素。</p><p><b> 1工件以平面定位</b></p><p> (1)主要支承 主要支承用來(lái)限制工件的自由度,起定位作用</p><p><b&g
93、t; ?、?固定支承</b></p><p><b> ② 可調(diào)支承</b></p><p><b> ?、?自位支承</b></p><p> (2)輔助支承 提高工件的安裝剛性和穩(wěn)定性</p><p><b> ?、?螺旋式輔助支承</b></p&g
94、t;<p><b> ?、?自位式輔助支承</b></p><p><b> ?、?推引式輔助支承</b></p><p> ?、?液壓鎖緊的輔助支承</p><p><b> 2工件以圓柱空定位</b></p><p><b> ?、?圓柱銷<
95、/b></p><p><b> ② 圓錐銷</b></p><p><b> ?、?圓柱心軸</b></p><p> 3 工件以外圓柱面定位</p><p><b> ① 在V形塊中定位</b></p><p><b> ?、?
96、在圓孔中定位</b></p><p> ?、?在半圓孔和圓錐孔中定位</p><p><b> 5.6 工件的夾緊</b></p><p> 在機(jī)械加工中,工件的定位和夾緊是相互聯(lián)系非常密切的兩個(gè)工作過程。工件定位以后需要通過一定的裝置把工件壓緊夾牢在定位元件上,使工件在加工過程中,不會(huì)由于切削力、工件重力、離心力或慣性力等的作
97、用而發(fā)生位置變化或產(chǎn)生振動(dòng),以保證加工精度和安全生產(chǎn)。這樣把工件壓緊夾牢的裝置,即稱為夾緊裝置。</p><p> 5.6.1 夾緊裝置的組成及基本要求</p><p><b> 1夾緊裝置的組成</b></p><p><b> ?、倭υ囱b置</b></p><p> ?、谥虚g傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 作用
98、如下:</p><p> ?、?改變夾緊作用力的方向</p><p> Ⅱ.改變夾緊作用力的大小</p><p> ?、?具有一定的自鎖性能</p><p><b> ?、蹔A緊元件</b></p><p> 2對(duì)夾緊裝置的基本要求:</p><p> ?、?夾緊時(shí)不能破
99、壞工件在夾具中占有的正確位置</p><p> Ⅱ.夾緊力的大小要適當(dāng)</p><p> ?、?夾緊裝置要操作方便</p><p> ?、?結(jié)構(gòu)要進(jìn)湊簡(jiǎn)單,有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件</p><p> 5.6.2 夾緊力的確定</p><p> 確定夾緊力就是確定夾緊力的大小、方向和作同點(diǎn)。在確定夾緊力的
100、三要素時(shí)要分析工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情況,而且必須考慮定位裝置的結(jié)構(gòu)形式和布置方式。夾緊力的三要素對(duì)夾緊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)起著決定性的作用。只有夾緊力的作用點(diǎn)分布合理,大小適當(dāng),方向正確才能獲得良好的效益。</p><p><b> 1夾緊力方向的確定</b></p><p> ?、賷A緊力方向應(yīng)垂直于主要定位基準(zhǔn)面</p>&l
101、t;p> ②夾緊力的方向最好與切削力、工件重力方向一致</p><p> 2夾緊力作用點(diǎn)的選擇</p><p> ①應(yīng)能夠保持工件定位穩(wěn)定可靠,在夾緊過程中不會(huì)引起工件產(chǎn)生位移或偏轉(zhuǎn)。</p><p> ?、趹?yīng)盡量避免或減少工件的夾緊變形</p><p> ?、蹔A緊力作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工部位</p><p>
102、;<b> 3夾緊力大小的估算</b></p><p> ?、偈紫燃僭O(shè)系統(tǒng)為剛性系統(tǒng),切削過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。</p><p> ②常規(guī)情況下,只考慮切削力(矩)在力系中的影響;切削力(矩)用切削原理公式計(jì)算。</p><p> ?、蹖?duì)重型工件應(yīng)考慮工件重力的影響。在工件做高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合,必須計(jì)入慣性力。</p><p>
103、; ④分析對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),按靜力平衡方程計(jì)算此狀態(tài)下所需的夾緊力即為計(jì)算夾緊力</p><p> ⑤將計(jì)算夾緊力再乘以K,即得實(shí)際夾緊力。K為總安全系數(shù),K=K0K1K2K3</p><p> 各種因素的安全系數(shù)可查【1】表2-3,一般K= ;</p><p> 當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí),K=。</p><p> 5.6.3
104、典型夾緊結(jié)構(gòu)</p><p><b> 1斜楔夾緊結(jié)構(gòu)</b></p><p><b> 2螺旋夾緊結(jié)構(gòu)</b></p><p><b> ?、賳蝹€(gè)螺旋夾緊結(jié)構(gòu)</b></p><p><b> ?、诼菪龎喊鍔A緊結(jié)構(gòu)</b></p>&l
105、t;p><b> ?、燮膴A緊機(jī)構(gòu)</b></p><p> 5.6.4 定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> 當(dāng)加工尺寸的工序基準(zhǔn)是中心要素(軸線、中心平面等)撕,為使基準(zhǔn)重合以減少定位誤差,可以采用定位夾緊機(jī)構(gòu),所以,定心夾緊機(jī)構(gòu)主要用于要求準(zhǔn)確定心或?qū)χ械膱?chǎng)合。</p><p> ?、?螺旋式定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><
106、;p> ② 杠桿式定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> ?、?楔式定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> ?、?彈簧筒夾式定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> ?、?膜片卡盤定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> ⑥ 波紋套定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p> ?、?液性塑料定心夾緊機(jī)構(gòu)</p><p><b&g
107、t; 5.7 設(shè)計(jì)宗旨</b></p><p> 設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。</p><p><b> (一)問題的提出</b></p><p> 本夾具是用來(lái)銑撥叉齒頂面,包括后面工序的精銑,該工序完成后此端面
108、主要作為后道工序的精基準(zhǔn),所以主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和表面粗糙度要求。</p><p><b> (二)夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 1.定位基準(zhǔn)選擇</b></p><p> 由于是第一道工序,只能是以底面為粗基準(zhǔn)。由于底面是粗基準(zhǔn),所以采用四個(gè)球頭支撐釘。</p>&
109、lt;p> 2.切削力及夾緊力計(jì)算</p><p><b> 1) 切削力</b></p><p> 查表得其中: 修正系數(shù)</p><p> 代入上式,可得 F=889.4N </p><p> 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。</p><p><b&
110、gt; 安全系數(shù) K=</b></p><p> 其中:為基本安全系數(shù)1.5</p><p> 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1</p><p> 為刀具鈍化系數(shù)1.1</p><p> 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1</p><p><b> 所以 </b></p><
111、;p><b> 2) 夾緊力</b></p><p> 采用V型塊夾緊,防止轉(zhuǎn)動(dòng)</p><p><b> =</b></p><p><b> 得出=11.2</b></p><p><b> 防止移動(dòng)</b></p>&l
112、t;p><b> = </b></p><p> 由于工件所受夾緊力大于工件所受的切削力,而且實(shí)際夾緊力大于所需夾緊力。故本夾具安全可靠。3. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明</p><p> 如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫M切削
113、余量小,切削力小,所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。</p><p><b> 6 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p> 通過對(duì)撥叉零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì),對(duì)零件的加工過程和夾具設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題,如在編寫
114、加工工藝時(shí),對(duì)所需加工面的先后順序編排,零件的定位面的選擇,采用什么方式定位,夾緊方式及夾緊力方向的確定等等。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率,為使零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工,而且方便快速,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下,針對(duì)這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。</p><p><b> 致 謝</b></p><
115、p> 本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的,在我即將完成課程設(shè)計(jì)之際,衷心感謝老師對(duì)我的關(guān)心、指導(dǎo)和幫助。老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我收益匪淺。通過本次設(shè)計(jì)我學(xué)到了許多的專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。最重要的是學(xué)習(xí)到怎樣把我們課本上所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用在生產(chǎn)實(shí)際中的方法和技巧。在此,謹(jǐn)向恩師表示最真誠(chéng)的感謝,感謝老師在百忙中給予我的指導(dǎo)。</p><p><b>
116、參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 陳宏鈞.實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005</p><p> [2] 趙家齊.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008</p><p> [3] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003</p><p>
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