直角管接頭加工工藝及車(chē)削M22X1.5夾具設(shè)計(jì)(通過(guò)答辯全套含CAD圖紙)
直角管接頭加工工藝及車(chē)削M22X1.5夾具設(shè)計(jì)(通過(guò)答辯全套含CAD圖紙),直角,管接頭,加工,工藝,車(chē)削,m22x1,夾具,設(shè)計(jì),通過(guò),答辯,全套,cad,圖紙
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系 別: 機(jī)電信息系 專(zhuān) 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè) 班 級(jí): 姓 名: 學(xué) 號(hào): 外文出處: 機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造 21(2005)368-378 附 件: 1. 原文; 2. 譯文 2013年3月 夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂CAM實(shí)驗(yàn)室,機(jī)械工程學(xué)系,伍斯特理工學(xué)院研究院,100路,伍斯特,碩士01609,美國(guó)2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表摘 要幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而,如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中,提出了一種方法來(lái)描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下?tīng)顟B(tài),如果它存在,可以識(shí)別給定定位計(jì)劃??梢宰詣?dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃,并為修訂提供指引,以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞:夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過(guò)約束1.介紹夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過(guò)程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步,夾具設(shè)計(jì)需要,以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則,在一般情況下,是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷(xiāo)孔定位原則也常用。一個(gè)加工夾具定位方案必須滿(mǎn)足一些要求。最基本的要求是,必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出,定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置,工件不能移動(dòng),而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一,許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明,工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類(lèi)別:1、良好的約束(確定性):工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合,工件表面與6個(gè)定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束:不完全約束工件的自由度。 3、過(guò)約束:工件自由度超過(guò)6定位的制約。 在1985年,淺田1提出了滿(mǎn)秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等2在1989年制定了在確定性定位問(wèn)題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿(mǎn)秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過(guò)無(wú)數(shù)的研究。王等3考慮定位工件的接觸的影響,而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣,并指出,兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的,但在接觸點(diǎn)曲率相反??柹?認(rèn)為,可能沒(méi)有足夠的應(yīng)用,如一些不是非棱柱的表面或相對(duì)誤差近似的非小線性。他提出一個(gè)二階泰勒展開(kāi),其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉5應(yīng)用周對(duì)3-2-1的位置擬訂,制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無(wú)阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片,可微函數(shù)是gi(見(jiàn)圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的解決方案為下列所有定位方程組。gi(q)=0,i=1,2,.,n (1)其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣,矩陣式所示(3)。確定定位如果雅可比矩陣滿(mǎn)秩,可滿(mǎn)足要求。 (2)只有q=q*一個(gè)解決辦法 (3)在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中,一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿(mǎn)秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6,工件是限制約束的,即存在至少有一個(gè)工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿(mǎn)秩,但定位大于6定位,工件是過(guò)約束,這表明存在至少一個(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等6已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。圖1 .夾具系統(tǒng)模型。表1 等級(jí) 數(shù)量的定位 地位 6 過(guò)分約束康等7遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來(lái)確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤。熊等人8提出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣WL(見(jiàn)附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差X和位置誤差r的工件定位相關(guān)如下: 在受限:X=WLr, (4)約束:X=(WTLWL)-1WLTr, (5)過(guò)分約束:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)是任意一個(gè)向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo),評(píng)價(jià)定位配置,其次是通過(guò)約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而,他們的研究分析,不涉及非確定性定位的修訂。目前,還沒(méi)有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評(píng)價(jià)如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么,以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過(guò)度約束,是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時(shí),所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案,可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài)(見(jiàn)附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿(mǎn)秩定位WL:如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量ai,bi,ci和定位的位置xi,yi,zi每一個(gè)定位器,i=1,2,.,n,n*6定位矩陣可以確定如下: (7)當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n=6時(shí),是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n6時(shí);是工件過(guò)約束。這意味著(n-6)有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制(n-6)定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是(n-6)在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案。定位方案,提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國(guó)家的算法使用下列方法確定不必要的定位:1、找到所有的(n-6)組合定位的。2、為每個(gè)組合,從(n-6)定位器確定定位方案。3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過(guò)約束狀態(tài)。這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案,并要求設(shè)計(jì)師來(lái)決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)6,工件的限制約束。3。算法的開(kāi)發(fā)和實(shí)施在這里待開(kāi)發(fā)的算法,將致力于提供信息的不受限運(yùn)動(dòng)工件在不足的約束狀態(tài)。假設(shè)有n個(gè)定位器之間的關(guān)系的工件的位置/定向誤差和定位誤差可以表示為如下其中,DX; DY,DZ,AX,AY,AZ沿X,Y,Z軸和X,Y,Z軸的旋轉(zhuǎn),分別是位移。直接還原鐵第i個(gè)定位器的幾何誤差。 WIJ的定義是正確的廣義逆的定位矩陣WRWTLWLWTL為了找出所有未受限運(yùn)動(dòng)的工件,V =dxi ; dyi ; dzi; daxi; dayi; dazi介紹了V DX = 0.由于 rank(X)6必須存在有非零V滿(mǎn)足式,每個(gè)非零的解決方案的V代表一個(gè)無(wú)約束運(yùn)動(dòng)。每學(xué)期的V代表該運(yùn)動(dòng)的一個(gè)組成部分。例如,0; 0; 0; 3; 0; 0 說(shuō)繞x軸的旋轉(zhuǎn)不約束裝置 ,0; 1; 1; 0; 0; 0 工件可以沿著由下式給出的方向向量0; 1; 1 有可能是無(wú)限的解決方案。解空間,然而,可以構(gòu)造6- rank(WL)基本的解決方案,致力于以下分析,找出基本的解決方案。示出,Wr的行向量之間的依賴(lài)關(guān)系:在特殊情況下,例如,所有W1J等于零,V具有一個(gè)明顯的解決方案,1,0,0,0,0,0,表示沿x軸的位移還沒(méi)有限制。這是很容易理解,因?yàn)?0在此情況下,這意味著相應(yīng)的工件的位置誤差是不依賴(lài)任何定位錯(cuò)誤。因此,相關(guān)的動(dòng)議未約束的定位器。此外,結(jié)合動(dòng)議不約束,如果是X的元素之一,可以作為其他元素的線性組合表示。然而,它可以移動(dòng)向量定義的x-和y-軸之間的沿對(duì)角線為了找到解決辦法一般情況下,以下策略:1. 在定位矩陣消除依賴(lài)的行(S)。2。計(jì)算6不正確的修改后的定位矩陣的廣義逆34規(guī)范的自由運(yùn)動(dòng)空間。5計(jì)算未定的V6. 基于該算法,一個(gè)C +程序的目的是為了查明受限的狀態(tài)下,不受約束的運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例1。在一個(gè)表面的磨削操作中,位于一個(gè)工件的夾具系統(tǒng)上,如示于圖。 正常矢量和每個(gè)定位器的位置如下:因此,定位矩陣被確定。在有限的定位方案這種定位系統(tǒng)提供了根據(jù)有限的定位因?yàn)閞ank(WL)=56,該程序,然后計(jì)算正確的定位矩陣的廣義逆第一行是公認(rèn)的依賴(lài)行,因?yàn)檫@一行的去除不影響矩陣的秩?!捌渌迮攀仟?dú)立的行。發(fā)現(xiàn)根據(jù)獨(dú)立的行的線性組合規(guī)定下約束狀態(tài)的程序的步驟5。這種特殊情況下的解決方案是顯而易見(jiàn)的,所有系數(shù)均為零。因此,所述un-約束運(yùn)動(dòng)的工件可以被確定為V=100000這表明,工件可沿x方向移動(dòng)?;谶@個(gè)結(jié)果,一個(gè)額外的定位器應(yīng)該是采用約束沿x軸的工件位移。實(shí)施例2。圖5示出了鉸接3-2-1定位系統(tǒng)。的法線矢量和每個(gè)定位器的位置,在這最初的設(shè)計(jì)如下:這種配置的定位矩陣是610真正的設(shè)計(jì)修改修改定位矩陣變?yōu)樾薷暮蟮亩ㄎ痪仃囀钦_的廣義逆檢查的程序依賴(lài)行,每一行是依賴(lài)其它五個(gè)行。不失概括性的,第一行被視為依賴(lài)行。 55改進(jìn)的逆矩陣根據(jù)第5步中,計(jì)算五個(gè)未確定的V條件該矢量表示的位移的組合定義的自由運(yùn)動(dòng),沿1,0,1.713方向結(jié)合旋轉(zhuǎn)0.0432,0.0706,0.04。要修改這個(gè)定位的配置,另一種定位器被添加到限制這種自由運(yùn)動(dòng)的工件,假設(shè)定位L1刪除在步驟1中。該程序可以也算自由運(yùn)動(dòng)的工件,如果一個(gè)定位器以外L1刪除在步驟1中。這提供了多的設(shè)計(jì)師的修訂選項(xiàng)。4.總結(jié)確定性的位置是一個(gè)重要的要求夾具定位方案設(shè)計(jì)。分析標(biāo)準(zhǔn)決定性的地位已經(jīng)確立。為了進(jìn)一步研究非確定性狀態(tài),提出了一種用于檢查幾何約束的狀態(tài)已經(jīng)研制成功。該算法可以識(shí)別欠約束狀態(tài),并指示不受限運(yùn)動(dòng)的工件。它也承認(rèn)過(guò)約束的狀態(tài)和不必要的定位器。輸出信息,可以幫助設(shè)計(jì)師來(lái)分析和改進(jìn)現(xiàn)有的定位方案。參考文獻(xiàn)1 Asada H, By AB.。自動(dòng)重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 IEEE J機(jī)器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC,Chandru V,Barash MM。加工裝置的自動(dòng)配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)科學(xué)與工程2003;125:316-24。4 Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)2001年科學(xué)與工程;123(3):462-72。5 Marin R, Ferreira 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游標(biāo)卡尺0125/0.0260車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)另外一頭外圓22金工車(chē)床CA 6140三爪卡盤(pán),YT5外圓車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.0270車(chē)車(chē)退刀槽17.8X2金工車(chē)床CA 6140三爪卡盤(pán),YT5切槽刀 游標(biāo)卡尺0125/0.0280車(chē)車(chē)M22X1.5外螺紋金工車(chē)床CA 6140三爪卡盤(pán),YT5;螺紋車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.0290鉆鉆10孔(2處)金工車(chē)床CA614020麻花鉆 內(nèi)徑百分尺100車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段金工車(chē)床CA6140三爪卡盤(pán),YT5內(nèi)孔車(chē)刀,游標(biāo)卡尺0125/0.02110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗,加工表面涂防銹油,入庫(kù) 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第1頁(yè)31車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)材料倉(cāng)庫(kù)10開(kāi)料Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鋸床11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1選擇毛坯,型材開(kāi)料90X35 X50鋸刀5001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第2頁(yè)31車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工20銑Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精銑外部輪廓,銑至85X30X45,加工到尺寸公差要求專(zhuān)用夾具YG6硬質(zhì)合金端面銑刀,游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第3頁(yè)31車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工30銑Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X52K11夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1精銑外部輪廓,銑至85X30X45,加工到尺寸公差要求專(zhuān)用夾具YG6硬質(zhì)合金端面銑刀,游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第4頁(yè)31車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工40車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)、半精車(chē)外圓22,R1/2錐段三爪卡盤(pán),YT5外圓車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第5頁(yè)31車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工50車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車(chē)R1/2錐螺紋三爪卡盤(pán),YT5;螺紋車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第6頁(yè)21車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工60車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)、半精車(chē)另外一頭外圓22三爪卡盤(pán),YT5外圓車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第7頁(yè)21車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工70車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車(chē)退刀槽17.8X2三爪卡盤(pán),YT5切槽刀 游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第8頁(yè)21車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工80車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1車(chē)M22X1.5外螺紋三爪卡盤(pán),YT5;螺紋車(chē)刀 游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第9頁(yè)21車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工90鉆Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆10孔(2處)20麻花鉆 內(nèi)徑百分尺5001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)直角管接頭零件名稱(chēng)直角管接頭共10頁(yè)第10頁(yè)21車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)金工100車(chē)Q235毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)型材11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車(chē)床CA 614011夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液1專(zhuān)用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段三爪卡盤(pán),YT5內(nèi)孔車(chē)刀,游標(biāo)卡尺0125/0.025001.270.8315110 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文直角管接頭加工工藝及車(chē)削M22X1.5夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要直角管接頭零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言5第2章 零件的分析62.1零件的形狀62.2零件的工藝分析6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 確定毛坯的制造形式73.2 基面的選擇73.3 制定工藝路線83.3.1 工藝路線方案一83.3.2 工藝路線方案二93.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備103.4.1 機(jī)床選用103.4.2 選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6確定切削用量及基本工時(shí)12第4章 加工28孔夾具設(shè)計(jì)224.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明224.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)224.3 定位機(jī)構(gòu)244.4夾緊機(jī)構(gòu)244.5零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析264.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)274.6 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明28總 結(jié)29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31 第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè),因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。直角管接頭零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出專(zhuān)用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是直角管接頭零件,主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸,公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為Q235,該材料為Q235鋼,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。直角管接頭零件主要加工表面為:1.車(chē)外圓及端面,表面粗糙度值為3.2。2.車(chē)外圓及端面,表面粗糙度值3.2。3.車(chē)裝配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車(chē)側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。直角管接頭共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:(1)上端的加工表面: 這一組加工表面包括:上端面,外圓22,R1/2錐段。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高,粗車(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).下底面的加工表面: 這一組加工表面包括:30X30底面;其要求也不高,粗銑后精銑就可以達(dá)到精度要求。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本直角管接頭來(lái)假設(shè)年產(chǎn)量為10萬(wàn)臺(tái),每臺(tái)車(chē)床需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。該零件材料為Q235,考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性,所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)(1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為Q235,選擇型材,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇,對(duì)像直角管接頭這樣的零件來(lái)說(shuō),選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō),如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱(chēng),按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對(duì)于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線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證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,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。3.3.1 工藝路線方案一10開(kāi)料選擇毛坯,型材開(kāi)料90X35 X5020銑粗銑外部輪廓,銑至86X31X46,各個(gè)方向留1mm的加工余量30銑精銑外部輪廓,銑至85X30X45,加工到尺寸公差要求40車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)外圓22,R1/2錐段50車(chē)車(chē)R1/2錐螺紋60車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)另外一頭外圓2270車(chē)車(chē)退刀槽17.8X280車(chē)車(chē)M22X1.5外螺紋90鉆鉆10孔(2處)100車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗,加工表面涂防銹油,入庫(kù)3.3.2 工藝路線方案二10開(kāi)料選擇毛坯,型材開(kāi)料90X35 X5020銑粗銑外部輪廓,銑至86X31X46,各個(gè)方向留1mm的加工余量30銑精銑外部輪廓,銑至85X30X45,加工到尺寸公差要求40鉆鉆10孔(2處)50車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)外圓22,R1/2錐段60車(chē)車(chē)R1/2錐螺紋70車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)另外一頭外圓2280車(chē)車(chē)退刀槽17.8X290車(chē)車(chē)M22X1.5外螺紋100車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗,加工表面涂防銹油,入庫(kù)3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺(tái)設(shè)備,加工過(guò)程比較繁瑣,而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù),但是要及時(shí)更換刀具,因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工,鏜、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過(guò)程有一定難度,要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過(guò)程如下:10開(kāi)料選擇毛坯,型材開(kāi)料90X35 X5020銑粗銑外部輪廓,銑至86X31X46,各個(gè)方向留1mm的加工余量30銑精銑外部輪廓,銑至85X30X45,加工到尺寸公差要求40車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)外圓22,R1/2錐段50車(chē)車(chē)R1/2錐螺紋60車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)另外一頭外圓2270車(chē)車(chē)退刀槽17.8X280車(chē)車(chē)M22X1.5外螺紋90鉆鉆10孔(2處)100車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段110去毛刺去毛刺120檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差130入庫(kù)清洗,加工表面涂防銹油,入庫(kù)3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序和工序是粗車(chē)、粗鏜和半精車(chē)、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車(chē)床就能滿(mǎn)足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140臥式車(chē)床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7。.工序是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車(chē)刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“直角管接頭” 零件材料為Q235,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)(以后簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,Q235鋼的硬度HB為143269,表2.2-23 Q235鋼的物理性能,Q235密度=7.27.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類(lèi)別同類(lèi)零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重11.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)單刃加工刀具耐用度T min刀具類(lèi)型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。.確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。 V=12=10.32 (3-17)則 = =131 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 150則實(shí)際切削速度 = = =11.8.確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式: T= (3-19)其中 l= l=5 l=23則: t= =9.13工序100 粗車(chē)、半精車(chē)17.8孔,角度24度的內(nèi)圓錐段(1)選擇機(jī)床: 由于加工的零件的外廓尺寸不是很大,又屬于回轉(zhuǎn)體,故可以在車(chē)床上鏜孔。又因?yàn)榻?jīng)濟(jì)精度的要求不是很高,故可以選擇CA6140型臥式車(chē)床。(2)選擇刀具依據(jù),根據(jù)表1.2,可以選擇YG6型硬質(zhì)合金鏜刀。依據(jù),根據(jù)表1.30,由于CA6140機(jī)床的中心高度,所以可以選擇刀桿的尺寸為BXH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。依據(jù),根據(jù)表1.3,選擇車(chē)刀的幾何形狀為平面帶倒棱形前刀面,如表13 表13 車(chē)刀幾何形狀角度刀角名稱(chēng)符號(hào)范圍取值主偏角kr607560副偏角152020前角101510后角688刃傾角000.40.80.5(3)切削用量的計(jì)算 1)決定切削速度 由于加工余量為0.9,故可在一次走刀內(nèi)切完,則 mm 2)決定進(jìn)給量f 依據(jù),根據(jù)表1.5,當(dāng)粗鏜Q235鋼,鏜刀的直徑為20mm,鏜刀伸出的長(zhǎng)度為125mm時(shí),依據(jù),根據(jù)表4.2-9,查得CA6140型機(jī)床的進(jìn)給量選 3)依據(jù),根據(jù)表1.9,所選擇的鏜刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命T=60min。4)決定切削速度依據(jù),根據(jù)表1.28,可查得切削速度的修正系數(shù)為,故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù),根據(jù)表1.27,切削速度的計(jì)算為 =116m/min r/min 依據(jù),根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū),選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =82m/min5)校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù),根據(jù)表1.24,當(dāng),時(shí),。依據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),根據(jù)表1.29-2,可查得切削功率的修正系數(shù)0.94,1.0。故實(shí)際切削時(shí)的功率為。依據(jù),根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū),當(dāng),車(chē)床主軸所允許的功率,因?yàn)?故所選擇之切削用量可以在C620-1車(chē)床上進(jìn)行。最后決定的車(chē)削用量為。第4章 車(chē)削M22X1.5夾具設(shè)計(jì)4.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車(chē)床夾具主要用于車(chē)削M22X1.5夾具設(shè)計(jì)夾具。因而車(chē)床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。(1) 安裝在車(chē)床主軸上的夾具。這類(lèi)夾具很多,有通用的三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán),花盤(pán),頂尖等,還有自行設(shè)計(jì)的心軸;專(zhuān)用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤(pán)式、角鐵式和花盤(pán)式。這類(lèi)夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn),刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)定心式車(chē)床夾具 在定心式車(chē)床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車(chē)床夾具 在車(chē)床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí),由于零件形狀較復(fù)雜,難以裝夾在通用卡盤(pán)上,因而須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱(chēng)其為角鐵式車(chē)床夾具?;ūP(pán)式車(chē)床夾具 這類(lèi)夾具的夾具體稱(chēng)花盤(pán),上面開(kāi)有若干個(gè)T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類(lèi)夾具不對(duì)稱(chēng),要注意平衡。(2) 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件,常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車(chē)床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類(lèi)夾具應(yīng)用很少,屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車(chē)床主軸上的專(zhuān)用夾具,所以零件在車(chē)床上加工用專(zhuān)用夾具。4.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)(1)定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí),要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合,夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí),則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn),故在加工過(guò)程中工件除受切削力矩的作用外,整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用,轉(zhuǎn)速越高離心力越大,這些力不僅降低夾緊力,同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此,夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力,自鎖性能好,以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具,夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。(2)夾具與機(jī)床主軸的連接車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此,要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車(chē)床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類(lèi)車(chē)床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接,用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車(chē)床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小,其它專(zhuān)用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式:1)對(duì)于徑向尺寸D140mm,或D(23)d的小型夾具,一般用錐柄安裝在車(chē)床主軸的錐孔中,并用螺桿拉緊,如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具,一般用過(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸軸頸連接。過(guò)渡盤(pán)與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖1-b所示的過(guò)渡盤(pán),其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合,并用螺紋和主軸連接。為防止停車(chē)和倒車(chē)時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi),可用壓板將過(guò)渡盤(pán)壓在主軸上。專(zhuān)用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過(guò)渡盤(pán)的凸緣上,用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度,可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對(duì)于車(chē)床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu),如圖1-c所示,過(guò)渡盤(pán)在其長(zhǎng)錐面上配合定心,用活套在主軸上的螺母鎖緊,由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高,但端面要求緊貼,制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過(guò)渡盤(pán)連接的方式。過(guò)渡盤(pán)推入主軸后,其端面與主軸端面只允許有0.050.1mm的間隙,用螺釘均勻擰緊后,即可保證端面與錐面全部接觸,以使定心準(zhǔn)確、剛度好。圖1 車(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤(pán)常作為車(chē)床附件備用,設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤(pán)凸緣確定專(zhuān)用夾具體的止口尺寸。過(guò)渡盤(pán)的材料通常為鑄鐵。各種車(chē)床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸,可查閱有關(guān)手冊(cè)4.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析孔F的加工要求,必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸,得出,夾具必須限制工件的六個(gè)自由度,才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下:選擇定位元件為:支承板,支撐釘,定位銷(xiāo)。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度,X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度??梢?jiàn),定位方案選擇合理。4.4夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案,夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn),夾得勞,夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí),要合理確定夾緊力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下:1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置;2. 夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng),又不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì),確定夾緊動(dòng)力源類(lèi)型為手動(dòng)夾緊,夾緊裝置為壓板,壓緊力來(lái)源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見(jiàn)夾具裝配圖和零件圖。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得: 所以有: 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.5零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析工件在車(chē)床夾具上加工時(shí),加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。如夾具圖所示,在夾具上加工時(shí),尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:(1)定位誤差由于C面既是工序基準(zhǔn),又是定位基準(zhǔn),基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的,基準(zhǔn)位移誤差為零。因此,尺寸的定位誤差等于零。(2)夾具誤差?yuàn)A具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差,以及限位基面相對(duì)安裝基面C的平行度誤差是0.01.(3)安裝誤差因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合,夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。(4)加工方法誤差如車(chē)床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車(chē)床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車(chē)床夾具總加工誤差是: 精度儲(chǔ)備:故此方案可行。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性?shī)A具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng),夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性?shī)A具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿(mǎn)足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡(jiǎn)單。(4)應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過(guò)程中,切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周?chē)?,如不及時(shí)排除,切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會(huì)破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí),夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖。4.7 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明(1)夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便,懸臂尺寸要短,重心盡可能靠近主軸。(2)當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí),將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng),影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn),特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此,對(duì)于重量不對(duì)稱(chēng)的夾具,要有平衡要求。平衡的方法有兩種:設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中,常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。(3)為了保證安全,夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外。因此,還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題,必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。總 結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的,通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書(shū)館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題,不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn),在我遇到難題時(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下他的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(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),深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成,他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社,1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社,1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)。北京出版社,1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社,2544。6 黃如林,劉新佳,汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)。化學(xué)工業(yè)出版社,2544。7 余光國(guó),馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。8 周永強(qiáng),高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2542。9劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊(cè)M,哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987。10 王光斗,王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社,2542。11 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社,1984。 12 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M,銀州:寧夏人民出版社,1991。13 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量M,中國(guó)計(jì)量出版社,2540:9-19。14 王光斗,王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2540。15 樂(lè)兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,25Q235:4-17
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