KCSJ06角板鏜ф40孔夾具設(shè)計 課程設(shè)計說明書

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1、課程設(shè)計說明書題目 KCSJ-06角板鏜40孔夾具設(shè)計專 業(yè): 學(xué) 生 姓 名: 班 級: 學(xué) 號: 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時 間: 目 錄第1章緒論31.1 夾具的概述31.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀31.2.1 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀31.2.2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀41.3夾具的發(fā)展趨勢41.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介51.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成51.4.2 鏜床夾具簡介5第2章 角板機械加工工藝規(guī)程設(shè)計72.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定72.1.1 零件的作用72.1.2 零件的工藝分析72.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定82.2零件工藝規(guī)程設(shè)計82.2.1 零件制造形式的確

2、定82.2.2 毛坯尺寸的確定82.2.3 基準(zhǔn)的選擇92.3制定加工工藝路線92.4機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定102.5確定切削用量及基本工時12第3章 專用夾具的設(shè)計183.1 問題的提出183.2夾具設(shè)計183.2.1 對定位元件的基本要求183.2.2 確定定位方案與定位元件的原則183.2.3 夾緊裝置設(shè)計的基本要求及遵循原則193.2.4 定位方案及定位元件的確定193.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇203.2.6 鏜削力及夾緊力計算203.2.7 定位誤差的計算22第4章 結(jié)論23參考文獻24I第1章 緒論1.1 夾具的概述機械制造過程中用來固定加工對象,使之占有正確的位置,

3、以接受施工或檢測的裝置。又稱卡具。從廣義上說,在工藝過程中的任何工序,用來迅速、方便、安全地安裝工件的裝置,都可稱為夾具。例如焊接夾具、檢驗夾具、裝配夾具、機床夾具等。其中機床夾具最為常見,常簡稱為夾具 。在機床上加工工件時,為使工件的表面能達到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的相互位置精度等技術(shù)要求 ,加工前必須將工件裝好(定位)、夾牢(夾緊)。夾具通常由定位元件(確定工件在夾具中的正確位置)、夾緊裝置 、對刀引導(dǎo)元件(確定刀具與工件的相對位置或?qū)б毒叻较?、分度裝置(使工件在一次安裝中能完成數(shù)個工位的加工,有回轉(zhuǎn)分度裝置和直線移動分度裝置兩類)、連接元件以及夾具體(夾具底座)等組成

4、。夾具種類按使用特點可分為:1、萬能通用夾具 如機用虎鉗、卡盤、分度頭和回轉(zhuǎn)工作臺等,有很大的通用性,能較好地適應(yīng)加工工序和加工對象的變換,其結(jié)構(gòu)已定型,尺寸、規(guī)格已系列化,其中大多數(shù)已成為機床的一種 標(biāo)準(zhǔn)附件。2、專用性夾具 為某種產(chǎn)品零件在某道工序上的裝夾需要而專門設(shè)計制造,服務(wù)對象專一,針對性很強,一般由產(chǎn)品制造廠自行設(shè)計。常用的有車床夾具、銑床夾具、鉆模(引導(dǎo)刀具在工件上鉆孔或鉸孔用的機床夾具)、鏜模(引導(dǎo)鏜刀桿在工件上鏜孔用的機床夾具)和隨行夾具(用于組合機床自動線上的移動式夾具)。3、可調(diào)夾具 可以更換或調(diào)整元件的專用夾具。4、組合夾具 由不同形狀、規(guī)格和用途的標(biāo)準(zhǔn)化元件組成的夾具

5、,適用于新產(chǎn)品試制和產(chǎn)品經(jīng)常更換的單件、小批生產(chǎn)以及臨時任務(wù)。6)提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.2 國內(nèi)外夾具的發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)夾具行業(yè)的現(xiàn)狀我國國內(nèi)的夾具始于20世紀(jì)60年代,當(dāng)時建立了面向機械行業(yè)的天津組合夾具廠,和面向航空工業(yè)的保定向陽機械廠,以后又建立了數(shù)個生產(chǎn)組合夾具元件的工廠。在當(dāng)時曾達到全國年產(chǎn)組合夾具元件800萬件的水平。20世紀(jì)80年代以后,兩廠又各自獨立開發(fā)了適合NC機床、加工中心的孔系組合夾具系統(tǒng),不僅滿足了我國國內(nèi)的需求,還出口到美國等國家。當(dāng)前我國每年尚需進口不少NC機床、加工中心,而由國外配套孔系夾具,價格非常昂貴,現(xiàn)大都由國內(nèi)配套,節(jié)約了大量外匯。1.2.

6、2 國外夾具行業(yè)的現(xiàn)狀從國際上看俄國、德國和美國是組合夾具的主要生產(chǎn)國。當(dāng)前國際上的夾具企業(yè)均為中小企業(yè),專用夾具、可調(diào)整夾具主要接受本地區(qū)和國內(nèi)訂貨,而通用性強的組合夾具已逐步成熟為國際貿(mào)易中的一個品種。有關(guān)夾具和組合夾具的產(chǎn)值和貿(mào)易額尚缺乏統(tǒng)計資料,但歐美市場上一套用于加工中心的央具,通常為機床價格的1110一1115,而組合夾具的大型基礎(chǔ)件尤其昂貴。由于我國在組合夾具技術(shù)上有歷史的積累和性能價格比的優(yōu)勢,隨著我國加入wTO和制造業(yè)全球一體化的趨勢,特別是電子商務(wù)的日益發(fā)展,其中蘊藏著很大的商機,具有進一步擴大1.3 夾具的發(fā)展趨勢夾具是機械加工不可缺少的部件,在機床技術(shù)向高速、高效、精密

7、、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。高精隨著機床加工精度的提高,為了降低定位誤差,提高加工精度,對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達5m,夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm,平行度高0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺,其等高誤差為0.03mm;精密平口鉗的平行度和垂直度在5m以內(nèi);夾具重復(fù)安裝的定位精度高達5m;瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達25m。機床夾具的精度已提高到微米級,世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然,

8、為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性,夾具有不同的型號,以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。高效為了提高機床的生產(chǎn)效率,雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時間,各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等,快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具,加緊和松開工件只用12秒,夾具結(jié)構(gòu)簡化,為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調(diào)整夾具的時間,瑞典3R夾具僅用1分鐘,即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統(tǒng),1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上,球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更

9、換夾具,起到縮短停機時間,提高生產(chǎn)效率的作用。模塊、組合夾具元件模塊化是實現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件,快速組裝成各種夾具,已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點。省工、省時,節(jié)材、節(jié)能,體現(xiàn)在各種先進夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計為夾具的計算機輔助設(shè)計與組裝打下基礎(chǔ),應(yīng)用CAD技術(shù),可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫,進行夾具優(yōu)化設(shè)計,為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程,既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案,又能積累使用經(jīng)驗,了解市場需求,不斷地改進和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會與華中科技大學(xué)合作,正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,為夾具行業(yè)提供信息交流

10、、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺,爭取實現(xiàn)夾具設(shè)計與服務(wù)的通用化、遠程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。通用、經(jīng)濟夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng),一次性投資比較大,只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴展性功能強,應(yīng)用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,收回投資快,才能體現(xiàn)出經(jīng)濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具,僅用品種、規(guī)格很少的配套元件,即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強,使得夾具的通用性好,元件少而精,配套的費用低,經(jīng)濟實用才有推廣應(yīng)用的價值。專家們建議組合夾具行業(yè)加強產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度,加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐,創(chuàng)建夾具

11、專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動與國外夾具廠商聯(lián)系,爭取合資與合作,引進技術(shù),這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。1.4 鏜床夾具用途、構(gòu)成及簡介1.4.1 鏜床夾具用途及構(gòu)成鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。其構(gòu)成主要由鏜模底座、鏜查勘支架、鏜套、鏜桿以及必需的定位、夾緊裝置組成。鏜床夾具的種類按導(dǎo)向支架的布置形式分為雙支承鏜模、單支承鏜模和無支承鏜模三類。1.4.2 鏜床夾具簡介1、實例鏜削車床尾架孔的雙支承鏜模,鏜模的兩個支承分別設(shè)置鏜床夾具主要用于加工精密孔或孔系。2、鏜套鏜套的結(jié)構(gòu)形式和精度直接影響被加工的精度。常用的鏜套有兩

12、類,即固定式鏜套和回轉(zhuǎn)式鏜套。(1)、固定式鏜套與快換鉆套結(jié)構(gòu)相似,加工時鏜套不隨鏜桿轉(zhuǎn)動。A型不帶油桿和油槽,靠鏜桿上開的油槽潤滑;B型則帶油杯和沒槽,使鏜套和鏜桿之間能充分地潤滑,從而減少鏜套的磨損。固定式鏜套的優(yōu)點是外形尺寸小,結(jié)構(gòu)簡單,精度高。但鏜桿在鏜套之間能充分地潤作軸向移動,使鏜套容易磨損,因此只適用于低速鏜孔。(2)、回轉(zhuǎn)式鏜套回轉(zhuǎn)式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動,鏜桿與鏜套之間只有相對移動而無相對轉(zhuǎn)動,從而大大減少了鏜套的磨損,也不會因摩擦發(fā)熱而“卡死”。因此,它適適合于高速鏜孔。3、其它結(jié)構(gòu)(1)、鏜床的引進結(jié)構(gòu) 由于鏜套的結(jié)構(gòu)類型不一樣,因此鏜桿的引進結(jié)構(gòu)也不一樣。(2)、鏜桿支架,

13、鏜模支架主要用來安裝鏜套和承受切削力。要求有足夠的剛性和急定性,在結(jié)構(gòu)上一般要有較大的安裝基面和設(shè)置必要的加強肋。而且支架上不允許安裝夾緊機構(gòu)和承受力緊反力,以免支架變形而破壞精度。(3)、鏜模底座 鏜模底座與其它夾具體相比要厚,且內(nèi)腔設(shè)有十字形加強肋。24第2章 角板機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1 零件的作用和工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2.1.1 零件的作用用于機床及相關(guān)部件的外部,保持零部件之間的位置,也可作為一定載荷的支撐,主要起定位支撐是本零件主要的作用。各部分尺寸零件圖中詳細標(biāo)注,具體結(jié)構(gòu)詳見下圖:2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為HT250,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較

14、差、脆性高,不適合磨削,為此以下是KCSJ-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析:1、以寬為60mm的2個端面為基準(zhǔn)的加工面,這組加工面包括:60mm的2個端面本身,還有40的孔。2、以40孔基準(zhǔn)的加工面,這組加工面包括其余的各個需要加工的面和孔及半圓槽的加工。由以上分析可知,對于這組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于夾具加工另一組表面,并保證它們的精度。該零件除主要加工表面外,其余的表面加工精度均較低,不需要高精度機床加工,通過車削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。2.1.3 零件生產(chǎn)類型的確定零件的生產(chǎn)類型是指企業(yè)生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類,它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。

15、生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型,不同的生產(chǎn)類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。年生產(chǎn)綱領(lǐng)是包括備品和廢品在內(nèi)的某產(chǎn)品年產(chǎn)量。零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計算:根據(jù)上式就可以計算求得出零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng),再通過查表,就能確定該零件的生產(chǎn)類型。課程設(shè)計的產(chǎn)品為一個角板零件。該產(chǎn)品的年產(chǎn)量為5000臺,其設(shè)備品率為10%,機械加工廢品率為1%,現(xiàn)制訂該角板零件的機械加工工藝規(guī)程。角板零件的年產(chǎn)量為5550件,可確定其生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。2.2 零件工藝規(guī)程設(shè)計2.2.1 零件制造形式

16、的確定由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學(xué)性能,并且價格低廉,生產(chǎn)設(shè)備簡單,所以在機械零件材料中占有很大的比重,廣泛地用來制作各種機架、底座。箱體等形狀復(fù)雜的零件。由于該角板零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊載荷,采用這種材料,零件的強度也能保證,該角板的材料選擇HT200。整個外形尺寸不大,所以,可采用模鍛成型。另外,該零件結(jié)構(gòu)比較簡單,在毛坯制作時,可考慮毛坯形狀與零件盡量接近。2.2.2 毛坯尺寸的確定1、主要平面:為60mm的2個端面長度為60mm的鑄件的加工余量為單邊2.5mm。2、主要平面:為2個60*74mm的平面,長度為74mm的鑄件的加工余量也為單邊3mm。3、

17、直徑40mm的孔:因為孔徑相對比較大,且該角板零件是大量生產(chǎn),因此選擇鑄造出孔,因為孔的粗糙度為1.6,所以需要鉆、擴、鉸3個工序加工可以滿足要求,孔的單邊余量為2.5mm。4、16的凸臺端面加工余量為2mm。2.2.3 基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇在工藝規(guī)程制定中直接影響到工序數(shù)目,各表面加工順序,夾具結(jié)構(gòu)及零件的精度。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn),用毛坯上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)成為粗基準(zhǔn),使用經(jīng)過加工表面作為定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。在制定工藝規(guī)程時,先進行精基準(zhǔn)的選擇,保證各加工表面按圖紙加工出來,再考慮用什么樣的粗基準(zhǔn)來加工精基準(zhǔn)。1、粗基準(zhǔn)的選擇原則為保證工件某重要表面的余量均勻,應(yīng)選重要表

18、面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整,無飛邊,澆口,冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn),以便定位準(zhǔn)確,夾緊可靠。2、精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合引起的定位誤差。“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設(shè)計與制造?!白詾榛鶞?zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn),該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證?!盎榛鶞?zhǔn)“原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時,可采用“互為基準(zhǔn)”方法,反復(fù)加工。根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原

19、則,分析本零件,根據(jù)零件圖,本零件帶有孔的形狀比較簡單的零件。3、本零件粗基準(zhǔn)的選擇:本零件是帶孔的角板,孔是設(shè)計基準(zhǔn),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。由于角板除去下底面不需要加工,其他均需要加工,選定角板外圓52端面為粗基準(zhǔn)。4、本零件精基準(zhǔn)的選擇:選用孔mm為精基準(zhǔn)銑槽。2.3 制定加工工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之

20、外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:工序1:鑄造工序2:熱處理工序3:粗銑寬60*74mm的上端面工序4:半精銑寬60*74mm的上端面工序5:粗銑寬60*74mm的立端面工序6:半精銑寬60*74mm的立端面工序7:粗鏜40的內(nèi)圓柱孔工序8:半精鏜40的內(nèi)圓柱孔工序9:精鏜40的內(nèi)圓柱孔工序10:粗銑上端面R4X12的半圓槽工序11:半精銑上端面R4X12的半圓槽工序12:粗銑立端面R4X12的半圓槽工序13:半精銑立端面R4X12的半圓槽工序14:粗銑16的上端面工序15:鉆6.5的孔,攻M8的螺紋孔工序16:去毛刺工序17:清洗工序18:

21、終檢以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程卡片”。2.4 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200,硬度187220HBS,砂型鑄件。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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1、粗銑寬60*74mm的上端面參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=2mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=2mm2、半精銑寬60*74mm的上端面參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=1mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=1mm3、粗銑寬60*74mm的立端面參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工

22、序尺寸為 Z=2mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=2mm4、半精銑寬60*74mm的立端面參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=1mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=1mm5、粗鏜40的內(nèi)圓柱孔,參照工藝孔的加工余量分配手冊,確定加工余量分別為: 鏜孔:36mm Z=1mm 6、精鏜40的內(nèi)圓柱孔,參照工藝孔的加工余量分配手冊,確定加工余量分別為: 鏜孔:39mm Z=0.5mm 7、粗銑上端面R4X12的半圓槽參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=2mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=2mm8、半精銑上端面R4X12的半圓槽參照機

23、械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=1mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=1mm9、粗銑立端面R4X12的半圓槽參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=2mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=2mm10、半精銑立端面R4X12的半圓槽參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=1mm,加工余量為: 銑削:10mm Z=1mm11、粗銑16的上端面參照機械加工工藝手冊(以下簡稱工藝手冊),確定工序尺寸為 Z=2.5mm,加工余量為: 銑削:28mm Z=2.5mm12、鉆6.5的孔,攻M8的螺紋孔,參照工藝孔的加工余量分配手冊,確

24、定加工余量分別為: 鉆孔:6.5mm Z=0.5mm 攻絲:M8mm Z=0.5mm 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計算最大、最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。2.5 確定切削用量及基本工時工序3、4:銑寬60*74mm的上端面1、刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,,d=600mm,v=125m/min, z=4。2、背吃刀量的確定 因為加工余量不大,一次加工完成。3、進給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出=0.2mm/齒,則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取當(dāng)時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計算工時 切削工時:l=12

25、0mm,= 5mm, =3mm.則機動工時為。工序5、6:銑寬60*74mm的立端面1、刀具選取高速鋼端銑刀,刀片采用YG8,,d=600mm,v=125m/min, z=4。2、背吃刀量的確定 因為加工余量不大,一次加工完成。3、進給量f的確定和切削速度的確定 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出=0.2mm/齒,則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取當(dāng)時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計算工時 切削工時:l=120mm,= 5mm, =3mm.則機動工時為。工序7、8、9:鏜40的內(nèi)圓柱孔1、加工要求:粗鏜軸孔,以底面為定位基準(zhǔn),根據(jù)文獻表面加工方案及其經(jīng)濟精度可得到:鏜削時其加工經(jīng)濟精度可

26、達到IT11IT13,表面粗糙度Ra為1.6。具體余量如下: 單邊余量2、選用機床:查文獻選用T618臥式鏜床3、選擇切削用量(1)、決定切削深度 由切削余量可知道 (單邊)(2)、決定切削進給量 查文獻工件是鑄鐵,刀頭切削進給量為 (3)、決定切削速度 查文獻工件是鑄鐵,刀頭切削速度為計算主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書可知道機床分18級81000r/min選主軸轉(zhuǎn)速為,所以實際速度為: 計算各孔加工工時 =工序10、11:粗銑上端面R4X12的半圓槽1、選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀,刀片采用YG8,,d=8mm,v=25m/min, z=4。2、背吃刀量 因為加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)銑完,

27、則3、進給量的確定根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出,則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取4、 計算工時 切削工時:l=0mm,= 12mm, =0mm.則機動工時為。工序12、13:粗銑上端面R4X12的半圓槽1、選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀,刀片采用YG8,,d=8mm,v=25m/min, z=4。2、背吃刀量 因為加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)銑完,則3、進給量的確定根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出,則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計算工時 切削工時:l=0mm,= 1

28、2mm, =0mm.則機動工時為。工序14:粗銑16的上端面1、選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀,刀片采用YG8。2、背吃刀量的確定因為加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)銑完,則3、進給量的確定根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出,則按機床標(biāo)準(zhǔn)選取1450r/min當(dāng)時按機床標(biāo)準(zhǔn)選取4、計算工時 l=15mm,= 5mm, =3mm。則機動工時為。工序15:鉆6.5的孔,攻M8的螺紋孔1、選擇鉆頭選用Z525立式鉆床,選用d=6.5的麻花鉆,M8的機用絲錐。選用=8.6mm高速鋼錐柄麻花鉆(工藝表)由切削表和工藝表查得,。2、進給量的確定按機床選取3、

29、工時的確定l=20mm,= 3mm, =3mm.基本工時:4、絲錐的選擇選擇M8mm高速鋼機用絲錐。5、進給量的確定f等于工件螺紋的螺距p,即f=1.25mm/r。6、切削速度的確定按機床選取7、工時的確定l=20mm,= 3mm, =3mm. 基本工時:第3章 專用夾具的設(shè)計本次的課程設(shè)計在經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商的前提下,設(shè)計鏜40mm通孔的夾具設(shè)計。本夾具設(shè)計宗旨旨在提高勞動生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,制造出生產(chǎn)周期短的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3.1 問題的提出本次課程設(shè)計要求進行40mm通孔的鏜夾具設(shè)計。本夾具用于在T618臥式鏜床上進行40mm通孔的鏜削加工。本工序前零件的上下、前

30、后端面已加工過。在工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而其位置尺寸公差為0.03mm,精度也是本次設(shè)計主要考慮的問題之一,另外還要保證加工通孔內(nèi)圓柱表面的表面粗糙度為1.6um。3.2 夾具設(shè)計3.2.1 對定位元件的基本要求1、足夠的精度由于工件的定位是通過定位副的接觸(或配合)實現(xiàn)的,定位元件上限位基面的精度直接影響工件的定位精度,因此,限位基面應(yīng)有足夠的精度,以適應(yīng)加工的要求。2、足夠的強度和剛度定位元件不僅限制工件的自由度,還有支撐元件、承受夾緊力和切削力的作用,因此,因有足夠的強度和剛度,以免使用中變形或損毀。3、耐磨性好工件的裝卸會磨損定位元件的限位基面,導(dǎo)致定位精

31、度下降。定位精度下降到一定程度時,定位元件必須更換,否則,夾具不能繼續(xù)使用。為了延長定位元件的更換周期,提高夾具的使用壽命,定位元件應(yīng)有較好的耐磨性。4、工藝性好定位元件的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單、合理,便于加工、裝配和更換。3.2.2 確定定位方案與定位元件的原則工件在夾具中定位的任務(wù)是:使同一工序中的一批工件都能在夾具中占據(jù)正確的位置,工件位置的正確與否,用加工要求來衡量,能滿足加工要求的為正確,不能滿足加工要求的為不正確。一批工件逐個在夾具上定位時,各個工件在夾具中占據(jù)的位置不可能完全一致,也不必要求它們完全一致,但各個工件的位置變動量必須控制在加工誤差所允許的范圍之內(nèi)。3.2.3 夾緊裝置設(shè)計的

32、基本要求及遵循原則對夾緊裝置的基本要求:1、夾緊過程中,不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。2、夾緊力的大小適當(dāng),一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個加工過程中的位置穩(wěn)定不變,振動小,又要是工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。3、夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大,允許設(shè)計越復(fù)雜、效率越高的夾緊裝置。工藝性好,使用性好。其結(jié)構(gòu)力求簡單,便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。在夾緊工件的過程中,夾緊作用的效果會直接影響工件的加工精度、表面粗糙度以及生產(chǎn)效率。因此,設(shè)計夾緊裝置應(yīng)遵循以下原則:工件不移動原則;工件不變形原則;工件不振動原

33、則;安全可靠原則;經(jīng)濟實用原則;3.2.4 定位方案及定位元件的確定根據(jù)工藝規(guī)程,在加工40圓柱通孔之前,零件前后、左右端面均以加工好。工件以在V型塊及左端面上進行定位,限制五個自由度,在以零件的底面限制一個自由度,實現(xiàn)完全定位。零件主要的夾緊采用右端夾緊板及六角螺栓進行夾緊。同時為保證加工開展有序我們還增設(shè)上蓋板、螺栓及前蓋板、螺栓進行輔助夾緊。本夾具采用鉆模板及鉆套對在鉆孔的時候進行找正的作用。具體裝配圖詳見下圖:3.2.5 定位基準(zhǔn)的選擇本夾具選擇的基準(zhǔn)是零件直徑為52mm的外圓、左端面、底面。采用壓板夾緊機構(gòu)進行夾緊,同時保證了夾緊可靠和動作迅速的要求。本夾具為手動夾緊工件快換裝置。3

34、.2.6 鏜削力及夾緊力計算鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)刀具的幾何參數(shù): 由參考文獻機床夾具設(shè)計手冊可得:圓周切削分力公式: 式中 圓周切削分力;背吃刀量;修正系數(shù);f每轉(zhuǎn)進給量。式中 式中 考慮工件材料機械性能的系數(shù);考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。查表得: 取 由表可得: 即:同理:徑向切削分力公式 : 式中 徑向切削分力;背吃刀量;修正系數(shù);f每轉(zhuǎn)進給量。式中: 即:軸向切削分力公式 : 式中 軸向切削分力;背吃刀量;修正系數(shù);f每轉(zhuǎn)進給量。式中: 即:根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為

35、實際所需夾緊力的數(shù)值。即: 式中 實際所需夾緊力;在一定條件下,由靜力平衡計算出的理論夾緊力;安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計算, 式中 加工性質(zhì);刀具鈍化程度;切削特點;夾緊力的穩(wěn)定性;手動夾緊時的手柄位置;僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時工件與支承面接觸的情況。式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻10表可得:粗鏜:代入得 所以,有: 精鏜:代入得 所以,有: 鏜削產(chǎn)生的圓周切削分力由定位塊和夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力平衡。查表可得:所以,3.2.7 定位誤差的計算由機床夾具設(shè)計手冊可得:定位誤差(兩個垂直平面定位):式中 定位副間的最小配合間隙;工件圓孔直徑公差;心軸外圓直徑公差,可知,1、夾緊誤差:其中接

36、觸變形位移值:2、磨損造成的加工誤差:通常不超過3、夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。第4章 結(jié)論經(jīng)過對課程設(shè)計工作的不懈努力,終于能夠在規(guī)定的時間里完成設(shè)計任務(wù)。在設(shè)計工作過程中,我學(xué)到了不少東西,也發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足的地方。搞設(shè)計注重的就是“態(tài)度”問題,沒有一個好的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,就算搞一年的設(shè)計,也不可能把課題完成工作。在設(shè)計期間,我體會到:只要你肯去下工夫,什么事都難不倒你。就像剛開學(xué)的時候,當(dāng)時的我對機床夾具是一點了解都沒有,我就連六點定位原理都不知道以及定位、夾緊的原理。我覺得我最大的一個收獲是:不管遇到什么困難,只要你肯

37、問、肯交流、肯去查資料,就一定能夠把問題給解決。也就因為這樣,我學(xué)會了如何去查工具書,查專業(yè)資料,因為查工具書也是一種技能。另外我從設(shè)計過程中鍛煉了自己的一項技能,那就是Auto CAD繪圖能力。因為畢業(yè)設(shè)計需要畫很多裝配圖、零件圖,這大大提高了自己的繪圖速度,再加上繪圖過程中的修修改改,讓我知道了好多CAD的繪圖標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計過程中,我學(xué)到了同學(xué)之間的互相溝通、協(xié)調(diào),體現(xiàn)了團隊主義精神。通過這次設(shè)計我終于發(fā)現(xiàn)了我有很多欠缺的地方。在設(shè)計的過程中,由于專業(yè)知識的欠缺,使得自己在設(shè)計的時候很吃力,有好多是以前學(xué)過的,但是由于時間的淡化,漸漸忘記了,還有也是以前學(xué)過的,但因為當(dāng)時的自己處于困惑的狀態(tài)

38、,沒有好好的學(xué),現(xiàn)在想起來確實有點可惜了。最后,我對指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和對我在設(shè)計上的幫助,表示衷心的感謝!同時,對本組同學(xué)對我的幫助,表示感謝。參考文獻1 薛源順.機床夾具設(shè)計. 北京:機械工業(yè)出版社2000 2 楊黎明.機床夾具設(shè)計手冊. 北京:國防工業(yè)出版社,19963 東北重型機械學(xué)院.機床夾具設(shè)計手冊. 上海:上??萍汲霭嫔?,19884 胡家秀主編.機械零件設(shè)計實用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社19995 李益民主編.機械制造工藝設(shè)計手冊. 北京:機械工業(yè)出版社19956 孟憲椅等主編.機床夾具圖冊. 北京:機械工業(yè)出版社19917 謝家瀛主編.車床設(shè)計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社19998 楊培元等主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計手冊. 北京:機械工業(yè)出版社19959 李云.機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊. 北京:機械工業(yè)出版社199610 李益民.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊. 北京:機械工業(yè)出版社199311 周開勤.機械零件手冊.第五版. 北京:高等教育出版社,200212 姚永明.非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計. 上海:上海交通大學(xué)出版社,199913 張樹有.圖學(xué)基礎(chǔ)教程. 北京:高等教育出版社,199914 陳秀寧.機械設(shè)計課程設(shè)計. 浙江:浙江大學(xué)出版社,2002

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