CA6140車(chē)床撥叉831007加工工藝及中間銑斷氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)【三維SW模型】
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燕山大學(xué)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
撥叉831007
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
撥叉
零件名稱
撥叉
共1 頁(yè)
第 1頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類(lèi)
鑄件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
2
每臺(tái)件數(shù)
備注
序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
夾具
刀具
量具
準(zhǔn)終
單件
01
銑
粗銑、半精銑φ40上端面
X5140
專(zhuān)用夾具,φ60高速鋼盤(pán)銑刀,高度尺
0
2.7
02
鉆擴(kuò)鉸孔
鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔
Z525
專(zhuān)用夾具,φ22鉸刀,φ21.7擴(kuò)孔鉆,φ15.1麻花鉆
0
3
03
車(chē)
粗車(chē)、半精車(chē)φ55孔,粗車(chē)、半精車(chē)中間下端面φ73孔
CA6140
專(zhuān)用夾具,硬質(zhì)合金YG3內(nèi)孔車(chē)刀,塞規(guī)
0
4.7
04
車(chē)
粗車(chē)、半精車(chē)中間上端面φ73孔
CA6140
專(zhuān)用夾具,硬質(zhì)合金YG3內(nèi)孔車(chē)刀,塞規(guī)
0
2.8
05
鉆孔攻絲
鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋
Z525
專(zhuān)用夾具,φ6.6麻花鉆、M8機(jī)用絲錐
0
1.5
06
鉆孔
鉆φ8孔一半
Z525
專(zhuān)用夾具,φ8麻花鉆
0
0.6
07
銑斷
將毛坯從中間銑斷
X6140
專(zhuān)用夾具,高速鋼φ200×4鋸片銑刀
0
0.8
08
檢查
按圖樣檢查
0
1
設(shè)計(jì)
曹立濤
日期
2010.1.1
審核
日期
會(huì)簽
日期
2
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
摘要
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)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φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)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(kāi)。
底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以底面為主要定位基準(zhǔn).工件以的兩條中心線和φ55孔兩端面為定位基準(zhǔn),采用一面兩銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)完全定位。
關(guān)鍵詞:銑床;夾具;CA6140車(chē)床;撥叉
1
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
班級(jí):081015 姓名: 彭瀚 學(xué)號(hào):32
課程名稱: 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)
題 目:銑斷夾具
專(zhuān) 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
主要內(nèi)容及要求:
1、根據(jù)所給的零件草圖,畫(huà)出零件工作圖。
2、完成撥叉工件的銑斷的專(zhuān)用夾具總裝配工作圖。
3、完成專(zhuān)用夾具部分零件工作圖。
4、編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。
5、總工作量要求:總圖量為:0#圖紙1張;設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)16頁(yè)。
主要參考資料:夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)、夾具設(shè)計(jì)圖冊(cè)、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。
進(jìn)度安排: 1、1-2天完成工件工作圖繪制及夾具設(shè)計(jì)方案。
2、3-6天完成夾具總裝配圖設(shè)計(jì)。
3、7-10天完成專(zhuān)用夾具部分零件圖及設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)。
課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師: 張 福 2011 年 6 月 25 日
教研室主任: 趙艷紅 2011 年 6 月 25 日
燕山大學(xué)機(jī)械課程設(shè)計(jì)
第一章 零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)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φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)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(kāi)。
(二) 零件的工藝分析
零件的材料為HT200,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:
1. 孔內(nèi)表面以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2. 孔內(nèi)表面
3. Φ40上端面、Φ55上下兩端面,上下兩Φ73孔的內(nèi)表面,Φ55孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
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(zhuān)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(méi)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。
已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè),查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》321頁(yè)表15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;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(zhuān)用工裝。
第二章 撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…
(一) 毛坯的選擇
確定毛坯種類(lèi):零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。
(二) 基準(zhǔn)的選擇
1 粗基準(zhǔn)的選擇:以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn),以Φ22孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。
2 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,以精加工后的Φ40端面為主要的定位精基準(zhǔn),以Φ22孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
(三)工藝路線的擬定
制定工藝路線應(yīng)該使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以志專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。還有,應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。
1. 工藝路線方案一
工序Ⅰ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以φ40上端面和φ40外表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗車(chē)、半精車(chē)φ55孔,粗車(chē)、半精車(chē)中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車(chē)、半精車(chē)中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
2. 工藝路線方案二
工序Ⅰ 鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,以底面和φ40外表面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅱ 粗車(chē)、半精車(chē)φ55孔,粗車(chē)、半精車(chē)中間下端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅲ 粗銑、半精銑φ40上端面,以底面為粗基準(zhǔn).
工序Ⅳ 粗車(chē)、半精車(chē)中間上端面φ73孔, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
工序Ⅷ 去毛刺.
工序Ⅸ 按圖樣檢查.
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩種工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一考慮以Φ22mm孔為精加工基準(zhǔn),而方案二則是先加工孔后加工面 ,這樣很難保證誤差精度等。因此決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。
(四)加工余量毛坯尺寸,工序尺寸及其公差的確定
?由于本零件材料為灰鑄鐵,則由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得:
撥叉Ⅱ工序尺寸,公差,表面粗糙度及毛坯尺寸的確定
加工面
工序名稱
工序間余量/mm(單邊)
工 序
工序基本尺寸/mm
經(jīng)濟(jì)精度/mm
表面粗糙度/mm
φ40mm上端面
半精銑
1.5
Ra3.2
51
粗銑
1.0
Ra6.3
52.5
Φ22mm孔
鉸
0.15
Ra1.6
22
擴(kuò)
2.6
Ra6.3
21.7
鉆
8
Ra12.5
16
Ф55 mm孔
半精車(chē)
1.0
Ra3.2
53
粗車(chē)
2
Ra6.3
49
Ф73 mm孔下端面
半精車(chē)
1.0
Ra3.2
71
粗車(chē)
8.0
Ra6.3
55
Ф73 mm孔上端面
半精車(chē)
1.5
Ra3.2
70
粗車(chē)
7.5
Ra6.3
55
M8螺紋孔
攻
0.7
8
鉆
0.7
Ra6.3
6.6
φ8孔
鉆
4
Ra6.3
0
銑斷
銑
2
0
由以上資料得出毛坯尺寸圖(見(jiàn)附圖),毛坯的鑄造公差等級(jí)為11級(jí)
(五)切削用量及工時(shí)定額的確定
工序Ⅰ粗銑、半精銑φ40上端面
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床:X6140臥式銑床。
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)取刀具直徑do=80mm。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(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。
2. 切削用量
(1)粗銑φ40上端面
1.1 銑削深度 :因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
1.2 計(jì)算切削速度 :按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140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=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
1.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
1.4 計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
(2)半精銑φ40上端面
2.1 銑削深度 :因?yàn)榍邢髁枯^小,故可以選擇ap=1.0mm,一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
2.2 計(jì)算切削速度 :按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,V c=
算得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA6140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=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
2.3 校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。
2.4 計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ Vf=(32+40)/475=0.9min。
工序Ⅱ 以φ40上端面和外端面為基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆、擴(kuò)、鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
機(jī)床:Z525專(zhuān)用鉆床
2. 切削用量
(1)鉆φ16孔
1.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф16mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
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 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
1.2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
1.3計(jì)算工時(shí)
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。
(2) 擴(kuò)φ21.7孔
2.1刀具選擇:選用Ф21.7mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
2.2確定切削用量:查《切削用量手冊(cè)》得:f=0.90~1.1mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》C365L車(chē)床給量取f =0.92mm/r。擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,由公式:擴(kuò)=(1/2~1/3)鉆 查《切削用量手冊(cè)》取VC =0.29m/s=17.4m/min
VC=(1/2~1/3)VC =5.8~8.7m/min
=93~140r/min
按機(jī)床選取n =136r/m,故=8.5m/min
2.3計(jì)算基本工時(shí):T=L/(f×n) =(50+10)/(0.92×136)=0.48min。
(3) 鉸φ22孔
3.1刀具選擇:Ф22mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀
3.2確定切削用量:背吃刀量ap=0.12mm。
由《切削用量手冊(cè)》得:f=1.3~2.5mm/r,取f=1.68 mm/r
由《切削用量手冊(cè)》得:=7.9m/min
=125.8 r/min
按機(jī)床選取 =136 r/min
所以實(shí)際切削速度=8.54m/min
3.3計(jì)算基本工時(shí):T=L/(f*n) =(50+10)/(1.68×136)=0.26min
工序Ⅲ 粗車(chē)、半精車(chē)φ55孔,粗車(chē)、半精車(chē)中間下端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗車(chē)、半精車(chē)φ55孔,粗車(chē)、半精車(chē)中間下端面φ73孔
機(jī)床:CA6140車(chē)床
刀具:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm, 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
(1)粗車(chē)φ55孔
1.1背吃刀量ap=2mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.035~0.07 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.05mm/r。
1.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=48.610 m/min
=126.325r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與126.325r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
1.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T= 0.75min
(2) 半精車(chē)φ55孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=103.071 m/min
=316.235r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與316.235r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
2.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.55min
(3) 粗車(chē)中間下端面φ73孔
3.1背吃刀量ap=2.4mm
3.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》,取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60min。
3.3確定切削速度V:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
3.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T= 1.15min
(4) 半精車(chē)中間下端面φ73孔
4.1背吃刀量ap=1.0mm
4.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
4.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
4.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.45min
工序Ⅳ 粗車(chē)、半精車(chē)中間上端面φ73孔
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗車(chē)、半精車(chē)中間上端面φ73孔
機(jī)床:CA6140車(chē)床
刀具:刀片材料YG6,刀桿尺寸BxH=16x25mm, 刀尖圓弧半徑0.5mm
2.切削用量
(1) 粗車(chē)中間下端面φ73孔
1.1背吃刀量ap=2.0mm
1.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.6~0.9 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.86mm/r。
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》,取車(chē)刀后面最大磨損量為0.8~1.0。焊接車(chē)刀耐用度T=60min。
1.3確定切削速度V:根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=43 m/min
=146.8r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與146.8r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =160r/min,則實(shí)際切削速度V =47.28m/min。
1.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T= 1.15min
(2) 半精車(chē)中間下端面φ73孔
2.1背吃刀量ap=1.0mm
2.2確定進(jìn)給量
查《切削用量手冊(cè)》:取進(jìn)給量為0.25~0.4 mm/r。再根據(jù)CA6140車(chē)床說(shuō)明書(shū)進(jìn)給量取f =0.3mm/r。
2.3確定切削速度V :根據(jù)《切削用量手冊(cè)》
=101.327 m/min
=309.729r/min
按CA6140說(shuō)明書(shū),選擇與309.729r/min相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速n =320r/min,則實(shí)際切削速度V =106.509m/min。
2.4計(jì)算基本工時(shí):按《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》公式計(jì)算:T=0.45min
工序Ⅴ 鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆M8螺紋孔底孔,攻M8螺紋
機(jī)床:Z525專(zhuān)用鉆床
2. 切削用量
(1) 鉆M8螺紋孔底孔
1.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
1.2 選擇切削用量
1.2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
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 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
1.2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
1.2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
1.3計(jì)算工時(shí)
(2) 攻M8螺紋
2.1刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用M8機(jī)用絲錐
2.2切削用量選擇:
查《切削用量手冊(cè)》得:f=0.70~0.86mm/r,再由《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》C365L 車(chē)床進(jìn)給量取f =0.76mm/r。查《切削用量手冊(cè)》取V =13m/min
=230r/min
按機(jī)床選取n =238r/min,故=18m/min
2.3計(jì)算基本工時(shí):T=(L+L1+L2)/(f×n)=0.66min。
工序Ⅵ 鉆φ8孔一半, 以φ40上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:鉆φ8孔一半
機(jī)床:Z525專(zhuān)用鉆床
刀具: 查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選用Ф6.6mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)花鉆.
2. 切削用量
2.1決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
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 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.5~0.8mm,壽命.
2.3切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
2.4計(jì)算工時(shí)
工序Ⅶ 將毛坯從中間銑斷, 以φ55上端面和φ22內(nèi)表面為精基準(zhǔn).
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:將毛坯從中間銑斷
機(jī)床:X6140臥式銑床
刀具:鋸片銑刀,d=200mm,l=4mm,中齒,Z=40
查《切削手冊(cè)》,選擇進(jìn)給量為:,切削速度為:,則:
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39,取,故實(shí)際切削速度為:
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
查《切削手冊(cè)》表4.2-40,剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí):
第三章 銑斷工序夾具設(shè)計(jì)
(一) 任務(wù)的提出
本夾具主要用來(lái)銑斷工件,使之分離成為兩個(gè)零件,由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段,而且是中批量生產(chǎn),因此要保證加工的精度,所以,本道工序加工時(shí),主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
(二) 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)銑斷工件,使之分離成為兩個(gè)零件,由于本道工序已經(jīng)是加工的最后階段,而且是中批量生產(chǎn),因此要保證加工的精度,所以,本道工序加工時(shí),主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1)定位基準(zhǔn)的選擇
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性,結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素,工件采用一面兩孔定位方式。如圖1,Φ55上端面以平面做為定位基準(zhǔn),限制3個(gè)自由度,再用Φ22的兩個(gè)孔做為定位基準(zhǔn),分別限制剩下的2個(gè)自由度和1個(gè)自由度。
2)定位元件及裝置的設(shè)計(jì):
由于工件采用一面兩孔定位方式,所以定位元件采用一面兩銷(xiāo)定位機(jī)構(gòu),即定
位機(jī)構(gòu)由一個(gè)平面、一個(gè)圓柱定位銷(xiāo)和一個(gè)菱形定位銷(xiāo)組成,如圖2。
圖2 定位機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
圖3 定位尺寸計(jì)算
確定相關(guān)的定位配合尺寸,以確定定位元件的尺寸:
1.確定兩銷(xiāo)中心距尺寸及公差 取工件上兩孔中心距的基本尺寸為兩銷(xiāo)中心距的基本尺寸,其公差取工件孔中心距公差的1/4,及令:。
2.確定圓柱銷(xiāo)直徑及其公差 取相應(yīng)孔的最小直徑作為圓柱銷(xiāo)直徑的基本尺寸,其公差取g6,所以。
3.確定菱形銷(xiāo)寬度、直徑及公差 按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取菱形銷(xiāo)的寬度,d=5mm;然后按式計(jì)算菱形銷(xiāo)與其配合孔的最小間隙;計(jì)算出菱形銷(xiāo)直徑的基本尺寸:;按h6確定菱形銷(xiāo)直徑公差。最后讓菱形銷(xiāo)的基本尺寸與圓柱銷(xiāo)相同,得。如下圖
(三) 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算
1 夾緊方案的確定
由于是大批量生產(chǎn),為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量,本夾具采用氣動(dòng)加緊,方便拆卸工件。
2 夾緊力大小的分析計(jì)算:
銑削力計(jì)算:
由《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.73查得切削力公式其中
水平分力
垂直分力
受力分析圖
在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi),
安全系數(shù)
其中,為基本安全系數(shù)1.5;
為加工性質(zhì)系數(shù)為1.1;
為刀具鈍化系數(shù)為1.1;
為斷續(xù)切削系數(shù)為1.1。
所以,
由上圖列平衡方程
計(jì)算得P=2980N 得所需的夾緊力最小為2980N.
選用為氣缸—雙斜楔機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)使用Ⅲ型。
其中 ,
取 ,
算的D=52mm 故氣缸內(nèi)徑大于52mm.
3.夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)
3.1選擇氣缸:
由于回轉(zhuǎn)氣缸有以下缺點(diǎn):
1.由于氣缸轉(zhuǎn)動(dòng),密封比較復(fù)雜,工作時(shí)容易發(fā)熱,影響使用壽命。
2.由于氣缸處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)條件下工作,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,容易損壞機(jī)床主 軸軸承。
故使用車(chē)床用不動(dòng)式氣缸。
根據(jù)估計(jì)夾緊力為1543N,查《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》和以上的計(jì)算結(jié)果選擇氣缸內(nèi)徑為Φ80mm,工作壓力為0.5MPa,氣缸的壓力為2135N,能夠夾緊?;钊麠U行程大于等于35mm。
3.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4 夾具體設(shè)計(jì)
見(jiàn)夾具裝配圖
參考文獻(xiàn)
1 王先逵主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006
2 王先逵主編 .機(jī)械加工藝手冊(cè) .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006
3 浦林祥主編 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995
4 邵曉榮,曲恩主編 .互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) .北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007
5 趙家齊主編 .機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) .第2版 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000
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7 艾興,肖詩(shī)綱主編 .切削用量手冊(cè) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985
8 陳宏均主編 .實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003
18
第 18 頁(yè) 共 18 頁(yè)
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
前言 2
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備 3
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng) 3
1.2生產(chǎn)條件 3
1.3零件工藝分析 4
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
2.1定位機(jī)構(gòu) 5
2.2夾緊機(jī)構(gòu) 6
2.4機(jī)床夾具的總體形式 8
2.5繪制夾具零件圖 10
2.6 繪制夾具裝配圖 10
3.定位誤差設(shè)計(jì) 13
3.1誤差分析 13
3.2定位誤差的計(jì)算 14
結(jié)論 15
致謝 16
參考文獻(xiàn) 17
前言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(或機(jī)械工程及自動(dòng)化)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分,是決定機(jī)械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對(duì)機(jī)械的性能要求不同而有許多專(zhuān)業(yè)性的機(jī)械設(shè)計(jì)。
在機(jī)械制造廠的生產(chǎn)過(guò)程中,用來(lái)安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗(yàn)、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機(jī)床夾具、檢驗(yàn)夾具、焊接夾具、裝配夾具等。
機(jī)床夾具的作用可歸納為以下四個(gè)方面:
1.保證加工精度 機(jī)床夾具可準(zhǔn)確確定工件、刀具和機(jī)床之間的相對(duì)位置,可以保證加工精度。
2.提高生產(chǎn)效率 機(jī)床夾具可快速地將工件定位和夾緊,減少輔助時(shí)間。
3.減少勞動(dòng)強(qiáng)度 采用機(jī)械、氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊機(jī)構(gòu),可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍 利用機(jī)床夾具,可使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大,例如在臥式車(chē)床刀架處安裝鏜孔夾具,可對(duì)箱體孔進(jìn)行鏜孔加工。
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),也是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生較為全面的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的在于:
1.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及其他先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,通過(guò)課設(shè)訓(xùn)練可以鞏固、加深有關(guān)機(jī)械課設(shè)方面的理論知識(shí)。
2.學(xué)習(xí)和掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力,為以后的專(zhuān)業(yè)課程及畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ),做好準(zhǔn)備。
3.使學(xué)生具有運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊(cè)、圖冊(cè)和查詢有關(guān)設(shè)計(jì)資料的能力。
我國(guó)的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎(chǔ),規(guī)模也不小,實(shí)力較其它發(fā)展中國(guó)家雄厚。但畢竟技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責(zé)任感,采取更加有效的措施,克服發(fā)展中存在的問(wèn)題,把我國(guó)從一個(gè)制造業(yè)大國(guó)建設(shè)成為一個(gè)制造強(qiáng)國(guó),成為世界級(jí)制造業(yè)基礎(chǔ)地之一。
1.產(chǎn)前準(zhǔn)備
1.1年生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件的年生產(chǎn)量是確定機(jī)床夾具總體方案的重要依據(jù)之一。如工件的年生產(chǎn)量很大,可采用多工件加工、機(jī)動(dòng)夾緊或自動(dòng)化程度較高的設(shè)計(jì)方案,采用此方案時(shí),機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造成本較高;如工件的年生產(chǎn)量不大,可采用單件加工,手動(dòng)夾緊的設(shè)計(jì)方案,以減小機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度及夾具的制作成本。如5萬(wàn)件以上夾具復(fù)雜用全自動(dòng)化的設(shè)備,5000件小批量生產(chǎn)用手動(dòng)設(shè)備。
1.2生產(chǎn)條件
1、臥式銑床:X6012、X60(6H80Γ)、X60W(6H80)、X602、X61(6H81Γ)、X6H81、X6030、X6130、X2、(6H82Γ)、X62W(6H82)、X6232、X6232A、X63、(6H83Γ)X63W、6H83Y、6H83、B1-169A、6H81A、FU2A、4FWA、FA5H、FA5U、IAE、X3810。
2、立式銑床:X50、X51(6H11)、X52、X52k(6H12)、X53、X53k(6H13)、X53T(FA5V)、X5430A、X50T、X5350、XS5040、X518、6П10、F1-250、F2-250、FA4AV、652、VF222、FSS、FB40V、6H13П,F(xiàn)YA41M、4MK-V、UF/05-135、6A54、ΓФ300、ΓФ173M-12。
3、數(shù)控立式銑床:XsK5040Ⅲ。
4、鍵槽銑床:x920(692A)、4205、XZ9006、ДФ60A。
5、萬(wàn)能工具銑:x8119(678M)、x8126(679)、x8140、680。 一、認(rèn)真執(zhí)行《金屬切削機(jī)床通用操作規(guī)程》有關(guān)規(guī)定。
(1)臺(tái)式銑床:小型的用于銑削儀器、儀表等小型零件的銑床。
(2)懸臂式銑床:銑頭裝在懸臂上的銑床,床身水平布置,懸臂通??裳卮采硪粋?cè)立柱導(dǎo)軌作垂直移動(dòng),銑頭沿懸臂導(dǎo)軌移動(dòng)。
(3)滑枕式銑床:主軸裝在滑枕上的銑床,床身水平布置,滑枕可沿滑鞍導(dǎo)軌作橫向移動(dòng),滑鞍可沿立柱導(dǎo)軌作垂直移動(dòng)。
(4)龍門(mén)式銑床:床身水平布置,其兩側(cè)的立柱和連接梁構(gòu)成門(mén)架的銑床。銑頭裝在橫梁和立柱上,可沿其導(dǎo)軌移動(dòng)。通常橫梁可沿立柱導(dǎo)軌垂向移動(dòng),工作臺(tái)可沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng)。用于大件加工。
(5)平面銑床:用于銑削平面和成型面的銑床,床身水平布置,通常工作臺(tái)沿床身導(dǎo)軌縱向移動(dòng),主軸可軸向移動(dòng)。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。
(6)仿形銑床:對(duì)工件進(jìn)行仿形加工的銑床。一般用于加工復(fù)雜形狀工件。
(7)升降臺(tái)銑床:具有可沿床身導(dǎo)軌垂直移動(dòng)的升降臺(tái)的銑床,通常安裝在升降臺(tái)上的工作臺(tái)和滑鞍可分別作縱向、橫向移動(dòng)。
(8)搖臂銑床
搖臂裝在床身頂部,銑頭裝在搖臂一端,搖臂可在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)和移動(dòng),銑頭能在搖臂的端面上回轉(zhuǎn)一定角度的銑床。
(9)床身式銑床:工作臺(tái)不能升降,可沿床身導(dǎo)軌作縱向移動(dòng),銑頭或立柱可作垂直移動(dòng)的銑床。
1.3零件工藝分析
本次課設(shè)是要為此圖1-3-1設(shè)計(jì)一個(gè)銑斷撥叉的夾具,最終實(shí)現(xiàn)將工件定位,更加精確和方便的完成銑斷工作,并保證能夾緊工件,夾緊力要適中,不要使工件變形,又能保證工件所要求的加工精度。
圖1-3-1
零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求,它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法,是設(shè)計(jì)機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面,以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案,如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等;定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法,定位方案不一定要定六個(gè)自由度,但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸,選擇合適的定位點(diǎn),確保夾緊力安全、可靠同時(shí)夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡相沖突。
2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1定位機(jī)構(gòu)
圖2-1-1
在夾具設(shè)計(jì)中,定位方案不合理,工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。
根據(jù)工序圖給出的定位元件方案,按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中,工件的批量越大,定位元件的磨損越快,選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性,方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是銑斷撥叉,屬孔定位類(lèi)型,因此本次設(shè)計(jì)采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷(xiāo)與大平面相結(jié)合。圓柱銷(xiāo)定位的形式很多,短圓柱銷(xiāo)定位限制Y,Z方向的移動(dòng),限制兩個(gè)自由度;長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)定位限制工件的Y,Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng),限制四個(gè)自由度;兩個(gè)短圓柱銷(xiāo)與長(zhǎng)圓柱銷(xiāo)相同。大平面限制X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)及Z方向的移動(dòng)。裝夾工件時(shí),通過(guò)工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計(jì)的定位選用的是短銷(xiāo)與平面相結(jié)合,分別限制工件的X、Y方向的移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、夾緊可靠,自鎖性好,夾緊動(dòng)作慢、效率低。
2.2夾緊機(jī)構(gòu)
圖2-2-1工件放置方式
1.夾緊的目的:使工件在加工過(guò)程中保持已獲得的定位不被破壞,同時(shí)保證加工精度。
2 .夾緊力的方向的確定:
1)夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位,而不能破壞定位,一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。
2)夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致,以利于減少工件的變形。
3)夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致,有利于減小夾緊力。
3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇:
1)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”對(duì)應(yīng),或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi),以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。
2)夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。
3)夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的剛度和抗振性。
4)夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。
4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu):
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則:
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠,而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度,手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖,機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置,夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu)
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便加緊可靠施力范圍大;②自鎖性能好操;③擴(kuò)力比80以上,行程S不受限制;④加緊工作慢,效力低。
2.4機(jī)床夾具的總體形式
機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來(lái)確定。
夾具的組成歸納為:
1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3)導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4) 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。
5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過(guò)它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。
6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置的元件或裝置。
2.4.1確定夾具體:
夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置,特別是臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時(shí),但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺(tái)面,以便夾具在機(jī)床工作臺(tái)上固定。夾具體一般是設(shè)計(jì)成平板式(有些夾具體鑄造成特殊形狀),保證具有足夠的剛性。它用來(lái)固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體,并于機(jī)床可靠聯(lián)接。
2.4.2確定聯(lián)接體:
聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件,設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮聯(lián)接體的剛性,合理布置聯(lián)接體的位置,給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過(guò)內(nèi)六角螺栓和圓柱銷(xiāo)來(lái)定位,考慮到剛性問(wèn)題,在相對(duì)應(yīng)的位置上在用一個(gè)聯(lián)接體支承鉆套板,同樣用內(nèi)六角螺栓定位。
2.4.3夾具體的總體設(shè)計(jì)圖:
圖2-4-1總體圖
2.5繪制夾具零件圖
對(duì)裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖,零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。
1.零件圖盡可能按1:1繪制。
2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類(lèi)、位置精度、技術(shù)要求而定。
3.零件的其他尺寸,如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。
4.零件圖名稱:
零件圖1底座
零件圖2壓塊
2.6 繪制夾具裝配圖
1.裝配圖按1:1的比例繪制,用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。
2.視工件為透明體,用雙點(diǎn)劃線畫(huà)出主要部分(如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面)。畫(huà)出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。
3.按夾緊狀態(tài)畫(huà)出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。
4.畫(huà)出夾具體及其它聯(lián)接用的元件(聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?,將夾具各組成元件聯(lián)成一體。
此機(jī)床夾具要用到的零件如下:
(1) 螺紋加緊機(jī)構(gòu)壓板
(2) 六角螺母-C級(jí)
(3) 固定鉆套
(4) 鉆套螺釘
(5) 雙頭螺柱
(6) 六角螺母-C級(jí)
(7)定位大平面
(8)六角螺母-C級(jí)
(9)開(kāi)口墊圈 8
(10)銷(xiāo)軸
(11)后支柱
(12)內(nèi)六角圓柱頭螺釘
(13)底座
(14)內(nèi)六角圓柱頭螺釘
(15)圓柱銷(xiāo)
(16)菱形銷(xiāo)
(17)夾具體
(18)圓柱螺旋壓縮彈簧
5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等
(1)夾具的外形輪廓尺寸,所設(shè)計(jì)夾具的最大長(zhǎng)、寬、高尺寸。
(2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸,即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車(chē)床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對(duì)定裝置等。
(3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸,如用對(duì)刀塊塞尺的尺寸、對(duì)刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。
(4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類(lèi)。
(5)各定位元件之間,定位元件與導(dǎo)向元件之間,各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。
6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求
(1)定位元件的定位面間相互位置精度。
(2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。
(3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。
(4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。
(5)夾具上有檢測(cè)基準(zhǔn)面的話,還應(yīng)標(biāo)注定位表面,導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。
對(duì)于不同的機(jī)床夾具,對(duì)于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求,應(yīng)進(jìn)行具體分析,訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)以及同類(lèi)的夾具圖樣資料。
7.對(duì)零件編號(hào),填寫(xiě)標(biāo)題欄和零件明細(xì)表:
每一個(gè)零件都必須有自己的編號(hào),此編號(hào)是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動(dòng)中,生產(chǎn)部件按零件編號(hào)生產(chǎn)、查找工作。
完整填寫(xiě)標(biāo)題欄,如裝配圖號(hào)、名稱、單位、設(shè)計(jì)者、比例等。
完整填寫(xiě)明細(xì)表,一般來(lái)說(shuō),加工工件填寫(xiě)在明細(xì)表的下方,標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫(xiě)在明細(xì)表的上方。注意,不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。
8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面:
1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案,夾具制造的技術(shù)要求,定位誤差的分析和驗(yàn)算。
2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時(shí),盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動(dòng)力裝置,提高自動(dòng)化程度,符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時(shí),夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性,以適應(yīng)多品種工件的加工。
3)安全、方便、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮,必要時(shí)加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣,要有合適的工件裝卸位置和空間,使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時(shí),更需要減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會(huì)影響到工件的定位精度,切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形,影響加工精度。清理切屑將增加輔助時(shí)間,降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計(jì)中要給予排屑問(wèn)題充分的重視。
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí),要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。
3.定位誤差設(shè)計(jì)
3.1誤差分析
3.1.1定位誤差
工件的加工誤差,是指工件加工后在尺寸,形狀和位置三個(gè)方面偏離理想工件的大小,它是由三部分因素產(chǎn)生的:
1)工件在夾具中的定位、夾緊誤差。
2)夾具帶著工件安裝在機(jī)床上,夾具相對(duì)機(jī)床主軸(或刀具)或運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的位置誤差,也稱對(duì)定誤差。
3)加工過(guò)程中誤差,如機(jī)床幾何精度,工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動(dòng)等原因引起的誤差。
其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動(dòng)量所引起愛(ài)的加工誤差。
3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因
1.基準(zhǔn)不重合來(lái)帶的定位誤差:
夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會(huì)反映到被加工表面的位置上去,所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
2.間隙引起的定位誤差
在使用心軸、銷(xiāo)、定位套定位時(shí),定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。
3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差
1)定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。
2)導(dǎo)向元件、對(duì)刀元件與定位元件間的位置誤差,以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對(duì)刀誤差。
3)夾具在機(jī)床上的安裝誤差,即對(duì)定誤差導(dǎo)致工件相對(duì)刀具主軸或運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生的位置誤差。
4)夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差,以及定位元件、對(duì)刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。
3.2定位誤差的計(jì)算
1.定位誤差,此項(xiàng)主要是定位孔∮30H7與定位銷(xiāo)∮30r6的間隙產(chǎn)生,最大間隙為-0.028mm。
2.鉆模板襯套中心與定位銷(xiāo)中心距誤差,裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm,誤差為0.03mm。
3.鉆套與襯套的配合間隙,有∮18H7/h6可知最大間隙為0.024mm。
4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)鉆套,精度較高,此項(xiàng)可以忽 略。
5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會(huì)引偏刀具,產(chǎn)生中心距誤差e,由下式求出:
e=( H/2 + h + b )△max/H
e----刀具引偏量(mm)
H----鉆套導(dǎo)向高度(mm)
h----鉆套下斷面與工件間的空間高度(mm)
△max----刀具與鉆套的最大間隙
刀具與鉆套的配合為∮30H7/r6,可知△max=0.028mm;將H=36mm, h=20, B=30mm代入,可求得e=0.05mm。
由于上述各項(xiàng)都是按最大誤差計(jì)算,實(shí)際上各項(xiàng)也不可能同時(shí)出現(xiàn)最大值,各誤差方向也很可能不一致,因此,其最和誤差可按概率法求和:
該項(xiàng)誤差大于中心距允差0.1mm的2/3,可用。
·
結(jié)論
在這次歷時(shí)兩個(gè)禮拜的課程設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足,自己知識(shí)中存在著很多漏洞,看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏,理論到實(shí)踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識(shí)到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。
這次課程設(shè)計(jì)讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解,特別使其中的技術(shù)要求。同時(shí)感覺(jué)到了細(xì)節(jié)的重要性。有時(shí)候我們我們錯(cuò)的并不是理論,而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒(méi)有刪掉。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)掌握良好的專(zhuān)業(yè)知識(shí),有一個(gè)認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài),還有有一個(gè)冷靜的心態(tài),遇到問(wèn)題不能慌亂,不知所措
首先根據(jù)工件的加工要求,我選擇了鉆床,因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面,用長(zhǎng)銷(xiāo)小平面定五個(gè)自由度。雖然沒(méi)有滿足六個(gè)自由度的要求,但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@2個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷(xiāo)和支承板固定在夾具體上,利用銷(xiāo)定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上,能更方便,準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過(guò)以上這些步驟,此機(jī)床夾具可以正常工作,此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。通過(guò)精度驗(yàn)算可知,此項(xiàng)機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,雖然感覺(jué)到了我的不足之處,但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上,使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié),是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次夾具設(shè)計(jì),我對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐,使得課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合,有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解,而這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷,使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)
我們?cè)谶@次的學(xué)習(xí)實(shí)踐中看到了自己的不足,同時(shí)發(fā)現(xiàn)到自己的一個(gè)不足,意味著我們成長(zhǎng)了一點(diǎn),如果我們每天成長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn),那么我們會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。
致謝
為期兩周的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過(guò)去了。通過(guò)這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì),使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中,發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足,自己知識(shí)中存在著很多漏洞,看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏,理論到實(shí)踐的能力還急需提高。
首先,感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),這讓我真切的體會(huì)到理論與實(shí)際相結(jié)合的意義,為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計(jì)中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西,感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)!
我非常感謝我的指導(dǎo)教師張海華老師和張福老師。兩周來(lái),我時(shí)刻體會(huì)著兩位老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),不論天氣有多么的炎熱,都會(huì)在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時(shí)間,我們不明白一些設(shè)計(jì)的問(wèn)題和有關(guān)畫(huà)圖方面的問(wèn)題時(shí),每次去老師那里,老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問(wèn)問(wèn)題,有時(shí)還會(huì)和我坐下來(lái)一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的時(shí)候老師會(huì)細(xì)心講解給予更好的意見(jiàn)。整個(gè)過(guò)程,兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下,我的課程設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行,這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán)格要求,在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。
這次課程設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟,但是通過(guò)老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感,這是我自己真的去思考,設(shè)計(jì),查詢資料得來(lái)的成果。在這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候,我感到有一種輕松感,不是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)不用再做了,而是因?yàn)槲覐倪@次課程設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí),有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來(lái)能做什么,會(huì)做什么,該做什么。讓我們對(duì)行業(yè)有了了解,讓我們對(duì)自己的未來(lái)有了規(guī)劃。
感謝兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)!
參考文獻(xiàn)
[1] 作者:吳宗澤,羅圣國(guó),書(shū)名《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,出版者:高等教育出版社,出版年:1999,引用部分起止頁(yè):37~46。
[2] 作者:李慶余,書(shū)名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社,出版年:2008年,版次:2版
[3] 作者:張海華,書(shū)名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ,出版者:機(jī)械工程系,引用部分起止頁(yè):44~46頁(yè)。
[4] 作者:薛源順,書(shū)名《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 ,出版者:機(jī)械工業(yè)出版社, 出版年2003年,版次:1版
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