裝配圖杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)
裝配圖杠桿零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì),裝配,杠桿,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì)
專業(yè)課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目 “杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)
設(shè) 計(jì) 者
指導(dǎo)教師
XX大學(xué)機(jī)電與建筑工程學(xué)院
(2008年9月16日)
12
- -
專業(yè)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: “杠桿”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程與夾具設(shè)計(jì)
原始圖紙(見附頁)
生產(chǎn)類型:中批量
設(shè)計(jì)內(nèi)容:
1、零件圖 1張
2、毛坯圖 1張
3、機(jī)械加工工藝過程卡 1份
4、機(jī)械加工工序卡 1份
5、夾具裝配圖 1套
6、夾具零件圖 若干
7、課程設(shè)計(jì)說明書 1份
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
目錄
前言
一、零件的分析
(一)零件的作用
(二)零件的工藝分析
二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
(二)基準(zhǔn)的選擇
(三)工藝路線的擬定及工藝方案的分析
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
三、專用夾具的設(shè)計(jì)
(一)確定夾具類型
(二)擬定定位方案選擇定位元件
(三)導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)
(四)夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
(五)夾具操作動作說明
四、總結(jié)
五、主要參考文獻(xiàn)
設(shè)計(jì)說明
前言:
本次設(shè)計(jì)對我來說是相當(dāng)重要的,它不僅考察我們對機(jī)械行業(yè)專業(yè)知識的掌握情況,更是要我們從實(shí)際出發(fā),結(jié)合所學(xué)的知識,設(shè)計(jì)出最優(yōu)化的夾具來。
這次設(shè)計(jì)讓我熟悉了夾具設(shè)計(jì)的整個流程,并了解了在設(shè)計(jì)過程中需考慮哪些因素,它鍛煉了我分析問題,解決問題的能力。這次設(shè)計(jì)對我來說是有幫助的,也是十分必要的。
一 零件的分析
(一) 零件的作用
該零件的主要作用是在機(jī)構(gòu)運(yùn)動中起到支承作用
(二) 零件的工藝分析
1. 零件加工要求分析
(1) Φ28H7孔及兩端面。
(2) Φ10H9兩端面。
(3) 鉆、擴(kuò)、鉸Φ10H9孔及Φ11孔。
要求:Φ10H9孔與Φ28H7孔的距離為(80+0.2)mm;平行度為0.3mm。
Φ11孔與Φ28H7孔的距離為(15+0.25)mm。
Φ11孔與端面K的距離為14mm。
(4) 槽。要求:槽寬 mm,中心對稱分布,單邊尺寸為 mm。
2. 設(shè)立夾具
根據(jù)零件分析,為保證精度要求,設(shè)立(3)的鉆模夾具:
使用夾具前已加工表面為:
(1) Φ28H7孔及兩端面。
(2) Φ10H9兩端面。
本工序使用機(jī)床為Z5125立鉆。刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具。
二 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
(一) 確定毛坯的制造形式
零件材料為45鋼。種類選用模鍛件。
(二) 基準(zhǔn)的選擇
1 粗基準(zhǔn)的選擇。選用端面K為粗基準(zhǔn)。
2 精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。
(三) 工藝路線的擬定及工藝方案的分析
1 工藝路線方案一:
工序1:鍛造
工序2:正火
工序3:以φ28孔左端面為基準(zhǔn),粗銑、半精銑φ28孔右端面,粗銑、半精銑φ10孔右端面
工序4:以φ28孔右端面為基準(zhǔn),粗銑、半精銑φ28孔左端面及φ10孔左端面符圖
工序5:以φ28孔左端面為基準(zhǔn),鉆擴(kuò)鉸φ28孔符圖,并保證垂直度
工序6:鉆φ11孔,鉆鉸φ10孔符圖
工序7:以φ28孔中心為基準(zhǔn),粗銑、半精銑φ11孔端面符圖
工序8:粗銑、半精銑槽
工序9:檢驗(yàn)各尺寸是否符圖
工序10:入庫
2 工藝路線方案二:
工序1:鍛造
工序2:正火
工序3:以φ28孔左端面為基準(zhǔn),粗銑φ28孔右端面及φ10孔右端面:調(diào)頭,粗銑φ28孔左端面及φ10孔左端面
工序4:以φ28孔左端面為基準(zhǔn),半精銑φ28孔右端面及φ10孔右端面符圖;調(diào)頭,半精銑φ28孔左端面及φ10孔左端面
工序5:以φ28孔左端面為基準(zhǔn),鉆擴(kuò)鉸φ28孔符圖,并保證垂直度
工序6:以φ28孔中心為基準(zhǔn),粗銑、半精銑φ11孔端面符圖
工序7:鉆φ11孔,鉆鉸φ10孔符圖
工序8:粗銑、半精銑槽
工序9:檢驗(yàn)各尺寸是否符圖
工序10:入庫
3 工藝方案的比較與分析。
上述兩個工藝方案的區(qū)別在于:
①方案一是粗精加工在一起,先加工完一端再加工另一端;而方案二是粗精分開加工。
②方案一是先加工φ11、φ10孔,再以一面兩孔定位,加工φ11孔端面。而方案二則相反,先加工孔端面再加工φ11、φ10孔。
經(jīng)比較可見,由于此零件是中批量生產(chǎn),方案一的粗精加工安排在一起, 避免了反復(fù)裝夾,節(jié)省了加工工時;再者,方案一的先加工φ11、φ10孔,再加工φ11孔端面,有利于一面兩孔定位,保證了位置精度。因此選用方案一。
(四) 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“杠桿“零件材料為45鋼,毛坯質(zhì)量約為0.45千克,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。
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:
1 φ28孔、φ11孔及φ10孔兩端面。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》,它們的表面粗糙度均為3.2,要求粗加工和半精加工,此時單邊余量Z=2mm可滿足加工要求。
2 φ28H7孔、φ10H9孔、φ11孔。
根據(jù)孔的精度要求及直徑大小,參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》,確定工序尺寸及余量為:
φ28H7孔:鉆孔至φ26mm
擴(kuò)孔至φ27.8mm 2Z=0.2mm
粗鉸至φ27.94mm 2Z=0.14mm
精鉸至φ28H7 2Z=0.06mm
φ10H9孔:鉆孔至φ9.8mm
鉸至φ10H8 2Z=0.2mm
φ11孔: 鉆孔至φ10.2mm
擴(kuò)孔至φ11mm 2Z=0.8mm
3 槽。
根據(jù)粗糙度是3.2,查手冊,可得粗銑單邊余量Z=0.75,精銑達(dá)尺寸要求。
三 專用夾具的設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)教師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第6道工序-----鉆φ11孔,鉆鉸φ10孔的專用夾具。本夾具將用于Z5125立鉆。刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具
(一) 確定夾具類型
本工序所加工兩孔(φ10H9和φ11),位于互為的兩個平面內(nèi),孔徑不大,工件質(zhì)量較小、輪廓尺寸以及生產(chǎn)量不是很大,因此采用翻轉(zhuǎn)式鉆模。
(二) 擬定定位方案選擇定位元件
1 定位方案。
根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其定位方案如下:
① 以φ28H7孔及一組合面(端面K和φ10H9一端面組合而成)為定位面,以φ10H9孔端外緣毛坯面一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面,限制六個自由度。這一定位方案,由于尺寸mm公差大,定位不可靠,會引起較大的定位誤差。
② 以孔φ28H7孔及端面K定位,以φ11孔外緣毛坯面一側(cè)為防轉(zhuǎn)定位面,限制工件六個自由度。為增加剛性,在φ10H9的端面增設(shè)一輔助支承。
比較上述兩種定位方案。初步選定方案②。
2 選擇定位元件。
① 選擇帶臺階面的定位銷,作為以φ28H7孔及端面的定位元件。定位副配合取 。
② 選擇可調(diào)支承釘為φ11孔外緣毛坯面一側(cè)防轉(zhuǎn)定位面的定位元件,如圖1(a)所示。也可選擇圖2(b)所示移動V形塊??紤]結(jié)構(gòu)簡單,現(xiàn)選用圖1(a)所示結(jié)構(gòu)。
(a) (b)
圖1 定位元件的選擇
3 定位誤差計(jì)算
① 加工φ10H9時孔距尺寸(80+0.2)mm的定位誤差計(jì)算。
由于基準(zhǔn)重合,故=0。
基準(zhǔn)位移誤差為定位孔( mm)與定位銷( mm)的最大間隙,故=(0.021+0.007+0.013)mm=0.041mm。
= + = (0+0.041)mm
=0.041mm<
由此可知此定位方案能滿足尺寸(80+0.2)mm的定位要求。
② 加工φ10H9時軸線平行度0.3m的定位誤差計(jì)算。
由于基準(zhǔn)重合,故=0。
基準(zhǔn)位移誤差為定位孔φ28H7與定位面K之間的垂直度誤差。故=0.03mm
此方案能滿足平行度0.3mm的定位要求。
③ 加工φ11時孔距尺寸(15+0.25)mm。加工時φ11孔時與φ10H9孔時相同。
=0
=0.041mm
= + = (0+0.041)mm=0.041mm<
此定位方案能滿足孔距(15+0.25)mm的定位要求。
4 夾具精度分析與計(jì)算
所設(shè)計(jì)的夾具需保證的加工要求有:尺寸(15+0.25)mm;尺寸(80+0.2)
mm;尺寸14mm及φ10H9孔和φ28H7孔軸線間平行度允差0.3mm。除尺寸14mm,因精度要求較低不必進(jìn)行驗(yàn)算外,其余三項(xiàng)精度分別驗(yàn)算如下:
① 尺寸(80+0.2)mm的精度核算。
定位誤差,由前已計(jì)算,已知 =0.041mm。
定位元件對底面的垂直度誤差 =0.03mm。
鉆套與襯套間的最大配合間隙=0.033mm。
襯套孔的距離公差=0.1mm。
麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 =0.050mm。
襯套軸線對底面(F)的垂直度誤差 =0.05mm。
mm
=0.131mm<
因而該夾具能保證尺寸(80+0.2)mm的加工要求。
② 尺寸(15+0.25)mm的精度核算。
=0.041mm, =0.03mm , =0.033mm。
襯套孔與定位元件的距離誤差=0.06mm。
麻花鉆與鉆套內(nèi)孔的間隙 =0.061mm。
mm
=0.090mm<
因而尺寸(15+0.25)mm能夠保證。
③ φ10H9軸線對φ25H7軸線的平行度允差0.3mm的精度校核。
=0.03mm , =0.03mm
襯套對底面(F)的垂直度誤差=0.05mm
mm=0.066mm<
因而此夾具能保證兩孔軸線的平行度要求。
(三)導(dǎo)引裝置設(shè)計(jì)
1 對φ10H9孔,為適應(yīng)鉆、鉸選用快換鉆套。
主要尺寸由《機(jī)床夾具零、部件》國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2263-80、GB/T2265-80選取。鉆孔時鉆套內(nèi)徑 mm、外徑 mm;軸套內(nèi)徑 mm,外徑mm;鉆套端面至加工面間的距離取8mm。
麻花鉆選用mm
2 對φ11孔,鉆套采用快換鉆套。鉆孔時鉆套內(nèi)徑mm、外徑
mm;軸套內(nèi)徑 mm,外徑mm;鉆套端面至加工面間的距離取12mm。
麻花鉆選用 mm。
各引導(dǎo)元件至定位元件間的位置尺寸分別為(15+0.03)mm和(18+0.05)mm;各鉆套軸線對基面的垂直允差為0.02mm。
(四)夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
參考夾具資料,采用M12螺桿在φ28H7孔上端面夾緊工件。
(五)夾具操作動作說明
首先將零件裝到定位銷上,裝上開口銷,擰上螺母,但不擰緊,使φ11孔外圓柱面與防轉(zhuǎn)銷相接觸,然后擰緊螺母,可以進(jìn)入加工。
總結(jié)
經(jīng)過這3個星期的課程設(shè)計(jì),我基本掌握了夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)流程,而在設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。比如對一些工件的感性認(rèn)知等。經(jīng)過老師的指導(dǎo)以及自己的認(rèn)真學(xué)習(xí),我把一些沒有掌握好的知識點(diǎn)進(jìn)一步加深理解,把在設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)的問題,作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計(jì),是一個系統(tǒng)性、知識點(diǎn)廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合,我把學(xué)過的知識聯(lián)系起來,運(yùn)用在各個方面上去。同時,廣泛地運(yùn)用設(shè)計(jì)手冊,使我學(xué)會了在實(shí)際中運(yùn)用工具書,獨(dú)立完成每一步工作;在在夾具設(shè)計(jì)過程中我學(xué)會了如何分析問題以及解決問題。這次的夾具設(shè)計(jì)是十分有意義的,它讓我受益非淺。
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