凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】

凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】,凸輪,軸瓦,鉆孔,加工,夾具,設(shè)計(jì),優(yōu)秀,優(yōu)良,課程,畢業(yè)設(shè)計(jì) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 課題名稱 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具設(shè)計(jì) 課題來(lái)源 生產(chǎn)實(shí)際 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 1 - 一、 課題來(lái)源、目的、意義 1． 課題的來(lái)源 本課題來(lái)源于鄖西精誠(chéng)汽配有限公司的實(shí)際生產(chǎn)，通過(guò)對(duì)鄖西精誠(chéng)汽配有限公司制造車間的實(shí)際加工工藝規(guī)劃及其制造過(guò)程的了解，對(duì)凸輪軸瓦蓋類零件相關(guān)的技術(shù)及文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)整理、歸納和完善，以期最終達(dá)到此次設(shè)計(jì) 2． 本課題 研究目的 本課題研究的主要目的是設(shè)計(jì)出適合企業(yè)生產(chǎn)的多軸鉆設(shè)備及其配套夾具完成對(duì)凸輪軸瓦蓋上端面的兩個(gè)孔同時(shí)加工，提高生產(chǎn)效率，解決實(shí)際生產(chǎn)上的不足。 通過(guò)在設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題能夠獨(dú)立的思考，查找相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)，靈活運(yùn)用課堂上所學(xué)的知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況來(lái)了解現(xiàn)代的制造技術(shù)。 3． 本課題研究的意義 本課題對(duì)凸輪軸瓦蓋鉆孔加工的應(yīng)用進(jìn)行研究 , 其研究意義如下 , 提高生產(chǎn)效率 提高產(chǎn)品的精度 保證生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性 和具備柔性方向發(fā)展以實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作程序軟件化、工序高度集中、高效短節(jié)拍和多功能知道監(jiān)控 代表著國(guó)力強(qiáng)盛組合 ,工裝夾具行業(yè)的發(fā)展也能體現(xiàn)我國(guó)的國(guó)際水平地位 輪軸瓦蓋零件需要加工多個(gè)孔 ,這個(gè)加工過(guò)程在普通機(jī)床上難以實(shí)現(xiàn) ,即使實(shí)現(xiàn)也會(huì)在精度及生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)性上不能滿足企業(yè)。 二、 國(guó)內(nèi)外概況、預(yù)測(cè)和文獻(xiàn)綜述 1. 課題的國(guó)內(nèi)外研究概況 凸輪軸瓦蓋在鉆孔加工時(shí)，多采用普通鉆床改為多軸鉆床加工的方法。目前，我國(guó)中小企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量都需要一個(gè)新的提高，但是加工手段遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。許多中小 企業(yè)結(jié)合自己的對(duì)設(shè)備技術(shù)條件進(jìn)行改造，通過(guò)強(qiáng)化自身，以求發(fā)展。普通鉆床為單軸鉆床，但安裝上多軸箱就變成多軸鉆就可以提高工作效率，縮短工作時(shí)間。對(duì)于鉆夾具的發(fā)展?fàn)顩r，國(guó)際 研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 2 - 類總數(shù)的 85％左右?，F(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。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)、（ 新加工技術(shù)的應(yīng)用， 打大大推動(dòng)了夾具的發(fā)展。 2. 課題的研究趨勢(shì)預(yù)測(cè) 凸輪軸瓦蓋零件一般采用鑄鐵材料制成。目前在對(duì)凸輪軸瓦蓋進(jìn)行鉆孔加工時(shí) ,多采用立式鉆床同時(shí)鉆削多孔 ,研究表明 :在一個(gè)普通的鉆床主軸上裝一個(gè)多軸頭架就能一次把幾個(gè)乃至十幾個(gè)孔加工出來(lái)孔加工出來(lái)，改裝而成的鉆床，可以同時(shí)完成多個(gè)孔的鉆擴(kuò)鉸等工序，在鉆孔時(shí)可以快捷有效地保證位置精度。工裝夾具是否合理是對(duì)保證加工工件的精度至關(guān)重要。機(jī)床夾具的目的就 在于 能減少輔助工時(shí) 、 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 、 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 ， 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 。目前，在現(xiàn)代化生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置、自動(dòng)化夾具中，機(jī)床夾具的精度影響到零件的加工精度更為重要，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。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)展趨勢(shì)。 三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及可行性分析 1． 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本課題主要是設(shè)計(jì)多軸鉆分動(dòng)箱對(duì)凸輪軸瓦蓋上端面 2 孔進(jìn)行加工，同時(shí) 設(shè)計(jì)相應(yīng)鉆削夾具。由工序圖可知被加工孔的最小孔距為 55，孔徑為φ 9 孔，中心距較小，給零件加工帶來(lái)了一定的困難。通常對(duì)較小孔距的多軸鉆分動(dòng)箱進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，多采用變位輪和十字萬(wàn)向聯(lián)軸器來(lái)滿足被加工孔距的要求，。但由于采用變位齒輪設(shè)計(jì)的多軸鉆床，中心距已被限制，考慮設(shè)備的柔性化制造，本次設(shè)計(jì)采用萬(wàn)向十字連軸器可調(diào)鉆床。 基于以上的資料和條件的分析可以對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)方案做出一個(gè)大體的框架即：多軸箱與 立式鉆床相聯(lián)接，萬(wàn)向十字聯(lián)軸器分別與分動(dòng)箱輸出軸和鉆孔工作軸相連接，夾具安裝在鉆床的平臺(tái)上，多軸箱和夾 具之間的定位靠多軸頭上的導(dǎo)桿和夾具上湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 3 - 的導(dǎo)套配合完成。多軸鉆分動(dòng)箱設(shè)計(jì)與夾具具體方案如下：夾具 據(jù)凸輪軸瓦蓋上 2 孔的位置分布，擬定多軸鉆分動(dòng)箱的傳動(dòng)方案，即把工作軸分成兩組同心圓，機(jī)床主軸帶動(dòng)兩根工作軸進(jìn)行鉆孔加工，然后對(duì)工作軸之間的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)及工作軸的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，選擇合適的軸承和密封件，完成多軸分動(dòng)箱的設(shè)計(jì)。 (1)定位方案的擬定：根據(jù)凸輪軸瓦蓋鉆孔工序的加工要求，采用凸輪軸瓦蓋上端面和左側(cè)面凸臺(tái)作為精基準(zhǔn)面，瓦蓋左端圓柱面作為粗基準(zhǔn)的定位方式， 這樣可以保證鉆孔加工時(shí)，壁厚均勻，及同軸度的要求。鉆孔加工時(shí)，上端面定位可以限定兩個(gè)自由度，左側(cè)面凸臺(tái)可以限定三個(gè)自由度，瓦蓋左端面限制一個(gè)自由度，從而來(lái)限制工件的六。個(gè)自由度，并對(duì)定位誤差分析，保證定位的精度。 （ 2）夾緊方案的擬定： 因?yàn)樵阢@削 2 孔時(shí)有同軸度有要求，同軸度要求為φ 以采用鉆模板和定位套筒組成的可上下移動(dòng)來(lái)壓緊凸輪軸瓦蓋的下端面，并使用夾緊裝置對(duì)瓦蓋左側(cè)面進(jìn)行夾緊，分析夾緊力的方向大小。 （ 3）夾緊裝置的設(shè)計(jì)：針對(duì)凸輪軸瓦蓋鉆孔加 工的特點(diǎn)及加工批量要求，對(duì)凸輪軸瓦蓋的夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可以采用氣動(dòng)斜楔夾緊裝置。 （ 4） 導(dǎo)向元件的選設(shè)計(jì) ：對(duì)于鉆孔加工過(guò)程中，由于鉆頭的強(qiáng)度和剛性較差容易出現(xiàn)加工的孔歪斜。故在鉆孔加工中為保證刀具相對(duì)于工件的正確位置和各刀具相互件的正確位置和提高刀具系統(tǒng)的支撐剛性通常采用導(dǎo)向套對(duì)刀具進(jìn)行引導(dǎo)。根據(jù)零件的加工要求，選擇可換鉆套作為導(dǎo)向元件。 （ 5） 夾具體的設(shè)計(jì)：在鉆孔加工時(shí)，夾具體要承受一部分切削力，應(yīng)選擇夾具體的材料鑄鐵，夾具體的尺寸，可根據(jù)夾具的方案布局來(lái)定，夾具體在機(jī)床上的安 裝要穩(wěn)定和安全，重心要低。。 2． 可行性分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工多 采用 多軸鉆技術(shù)，適用于大量生產(chǎn)的工廠。專用多軸鉆的各工作軸多采用懸掛式的鉆模板進(jìn)行刀具的導(dǎo)向定位。懸掛式鉆模板是通過(guò)滑柱、彈簧和多軸頭等懸掛在鉆床的主軸上，工件以支承塊、銷、限位件、定位壓塊為定位件，其中定位壓塊兼為夾緊件。當(dāng)鉆模板上的定位件隨鉆床主軸下降到與工件接觸時(shí)，則工件完湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 4 - 成最終定位，鉆模板不再下降，但多軸頭仍繼續(xù)下降，此時(shí)滑柱上的兩根彈簧產(chǎn)生越來(lái)越大的壓力通過(guò)鉆模板上的定位壓塊將工件壓牢。當(dāng)工件上的孔加工透后，鉆模板隨鉆床主軸一起上升， 直到便于裝卸工件時(shí)，鉆床主軸才停止上升。 多軸鉆雖然在多孔加工方面有很明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是也有它自身的局限性，例如，一旦多軸箱體設(shè)計(jì)加工完畢，則其各個(gè)工作軸的軸間距就已經(jīng)固定，不能改變，此多軸頭就只能用來(lái)加工單一產(chǎn)品。此外，由于多軸頭的專業(yè)性較強(qiáng)，它也不適合用于新產(chǎn)品的調(diào)試加工。多軸鉆的各個(gè)部件的要求精度較高，所以它的制造費(fèi)用要比一般的工裝夾具要高。不僅如此，由于多軸鉆的工作軸前端需要有軸承支承，受支承軸承的外形尺寸的限制，其加工孔的孔距也不可能很近，超出一定范圍才可能使用多軸加工。 四、 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求及預(yù)計(jì) 的關(guān)鍵技術(shù) 術(shù)指標(biāo) 1. 預(yù)計(jì)達(dá)到的要求 本課題設(shè)計(jì)的凸輪軸瓦蓋鉆孔設(shè)備及夾具，可滿足對(duì)凸輪軸瓦蓋上表面的兩個(gè)瞳孔同時(shí)加工，保證被加工兩孔的中線距為 55的同軸度為φ 用多軸鉆同時(shí)加工零件平面上的 2 的Φ 9 通孔，可以大幅度提高加工精度和加工效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)的需要。同時(shí)，還滿足如下幾個(gè)要求： （ 1）由于多軸鉆配合夾具使用來(lái)完成對(duì)工件上 2 個(gè)通孔的加工，故在設(shè)計(jì)中要滿足夾具應(yīng)便于裝夾，排屑方便等要求。 （ 2）提高機(jī)械加工勞動(dòng)生產(chǎn)率，滿足生產(chǎn)要求。 （ 3）夾具操 作方便，夾緊可靠安全，有較合理的裝卸空間。 （ 1）多軸鉆分動(dòng)箱設(shè)計(jì)技術(shù) 多軸鉆是由 鉆床 的主軸借助于中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)若干工作軸回轉(zhuǎn)的 , 種傳動(dòng)裝使鉆床由單刀切削轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗟肚邢?, 可實(shí)現(xiàn)用立鉆床代替搖特鉆床的多孔加工 . 靈活方便 , 能大大節(jié)省加工時(shí)間和輔助時(shí)間 . 提離勞動(dòng)生產(chǎn)率 北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 5 - （ 2）鉆模版的選擇與設(shè)計(jì)技術(shù) 鉆床夾具的鉆模板是夾具體中的一個(gè)關(guān)鍵部件，它的結(jié)構(gòu)形式及在夾具上的安裝形式，以及制造精度都直接影響工件孔加工的位置精度，鉆模板與夾具的連接是分離 式連接。本次設(shè)計(jì)課題凸輪軸軸瓦蓋鉆孔工藝采用多軸鉆模版，與普通夾具設(shè)計(jì)鉆模板相比，具有一定的難度。 五、預(yù)計(jì)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 在該零件孔加工工序中，使用多軸鉆設(shè)備將機(jī)床主軸的動(dòng)力分配到兩個(gè)鉆削主軸上，可以一次加工 2 個(gè)孔，完成 2 個(gè)工步內(nèi)容，提高加工效率，縮短切削加工的單位時(shí)間和輔助時(shí)間。由于是在一次裝夾過(guò)程完成的切削操作安全和方便，并能夠減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度；可以使技術(shù)等級(jí)較低的工人擔(dān)任加工精度教工的工件，并能夠保證工件的加工精度。， 六、 課題研究進(jìn)展計(jì)劃 畢業(yè)設(shè)計(jì)具體進(jìn)度安排見(jiàn)表 1。 表 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)具 體進(jìn)度安排表 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱 日 期 1 收集有關(guān)資料，閱讀參考文獻(xiàn)，并熟悉設(shè)計(jì)軟件 1 月 15 日 — 3 月 5 日 2 撰寫開(kāi)題報(bào)告 3 月 6 日 — 3 月 10 日 3 分析 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 的功能要求， 提出設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行外文資料翻譯 3 月 11 日 — 4 月 1 日 4 對(duì) 凸輪軸瓦蓋鉆孔加工夾具 設(shè)計(jì) 4 月 2 日 — 5 月 14 日 5 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 月 15 日 — 5 月 21 日 6 檢查、改錯(cuò)、打印、裝訂及整理設(shè)計(jì)資料 5 月 22 日 — 5 月 25 日 7 答辯前的準(zhǔn)備及答辯 5 月 26 日 — 6 月 7 日 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)資料整改 6 月 8 日 — 6 月 10 日 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 6 - 七、 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 現(xiàn)有的條件及設(shè)備 :凸輪軸瓦蓋設(shè)計(jì)圖紙 ,設(shè)計(jì)相關(guān)參考文獻(xiàn) ,筆記本電腦等 . 八、參考文獻(xiàn) [1] . J]1993, 41 (2 ): 733[3] 劉戰(zhàn)強(qiáng)，艾興，宋世學(xué) 制造技術(shù)與機(jī)床 [J],2001/7: 54] S. ] 995: 565] 艾興等編 M]. 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 , 6] 徐哲 [7]馮玉才 M]中科技大學(xué)出版社 , 1984 [8]大連組合機(jī)床研究所編 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,1978 [9]王先逵主編．機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M]（第 2 版） 械工業(yè)出版社， 2007 [10]唐金松主編 ． 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]2000 [11]肖繼德等主編．機(jī)床夾具設(shè)計(jì) [M](第 2版 ) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2004 [12]趙永成主編 北京：中國(guó)鐵道出版社， 2002 [13]候家駒主編 機(jī)械工業(yè)出版社 ,1991 [14]北京機(jī)械學(xué)院主編 科學(xué) 出版社 ,1971 [15]顧崇衍 機(jī)械制造工藝學(xué)。陜西：科技技術(shù)出版社， 1981。 [16]倪森壽 機(jī)械制造工藝與裝備。化學(xué)工業(yè)出版社， 2001。 [17]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， 1994 [18]姜敏鳳 工程材料及熱成型工藝。高等教育出版社， 2003。 [19]機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組 機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)。機(jī)械工業(yè) 出版社， 1988 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 - 7 - 開(kāi) 題 報(bào) 告 要 求 1、 開(kāi)題報(bào)告必須在 收集和閱讀有關(guān)資料，考查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，參考類似產(chǎn)品，進(jìn)行分析、對(duì)比、論 證的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫。 2、 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容一般包括： 課題的來(lái)源、目的、意義、國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展；進(jìn)行可行性分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)達(dá)到的功能要求、技術(shù)指標(biāo)；所應(yīng)用的新技術(shù)、新工藝、新裝置等及關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)；預(yù)測(cè)課題的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益以及可能取得的成果等。 3、 開(kāi)題報(bào)告不得少于 3000 漢字，并附有畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃安排。 4、 開(kāi)題報(bào)告要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)前四周內(nèi)完成。 導(dǎo)師評(píng)語(yǔ)（應(yīng)根據(jù)“開(kāi)題報(bào)告要求”，組織所指導(dǎo)的學(xué)生進(jìn)行交流，對(duì)學(xué)生開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容、設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用技術(shù)以及預(yù)測(cè)成果等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。） 導(dǎo)師簽名： 200 年 月 日