十字頭工藝規(guī)程及鏜Φ20孔夾具設計【含CAD圖紙、說明書】
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參考文獻
附錄一
文獻綜述
摘要:此次設計是十字頭零件的加工工藝和夾具設計,其毛坯為鑄造,具有體積小,零件復雜的特點,其中有幾道工序夾具都采用專用夾具。機械的加工工藝及夾具設計是我們在完成了大學的全部課程之后,進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用,使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高,為從事專業(yè)的工作打下基礎。我的畢業(yè)設計為十字頭的機械加工工藝及指定 工序?qū)S脢A具設計。
就我個人而言,我希望通過這次的設計能夠讓我了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)過程,鞏固和加深所學的技術基礎課和專業(yè)課的知識,理論聯(lián)系實際,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力
關鍵詞: 十字頭 功能 工藝規(guī)程 結(jié)構(gòu) 夾具選擇 工裝設計
前言:為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度。在加工此拔叉零件時,需要設計專用夾具。機械的加工工藝及夾具設計是我們在完成了大學的全部課程之后,進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用,使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高,為從事專業(yè)的工作打下基礎。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分,不論是傳統(tǒng)制造,還是現(xiàn)代制造系統(tǒng),夾具都是十分重要的。我的畢業(yè)設計為HT200十字頭并對其進行功能、工藝規(guī)程設計、結(jié)構(gòu)設計、材料及加工工藝等綜述,最后確定所要設計的夾具。
1. 零件的分析
在零件的分析中遇到的主要問題是如何對零件進行工藝分析。
對零件的工藝分析應考慮到零件的材料,對零件的作用進行分析,還應確定零件在加工中精度等問題。
1.零件的功能
十字頭是連接活塞與連桿的零件,它具有導向作用。壓縮機中大量采用連桿小頭放在十字頭體內(nèi)的閉式十字頭,少數(shù)壓縮機采用與叉形連桿相配的開式十字頭。十字頭與活塞桿的連接型式分為螺紋連接、聯(lián)接器連接、法蘭連接等。螺紋連接結(jié)構(gòu)簡單,易調(diào)節(jié)氣缸中的止點間隙。但是調(diào)整時需轉(zhuǎn)動活塞,且在十字頭體上切削螺紋時,經(jīng)多次拆裝后極易磨損,不易保證精度要求。故這種結(jié)構(gòu)常用于中、小型壓縮機上。不在十字頭體上切削螺紋,而采用兩螺母夾持固定的結(jié)構(gòu),可用于大、中型壓縮機。聯(lián)接器和法蘭連接結(jié)構(gòu),使用可靠,調(diào)整方便,使活塞桿與十字頭容易對中。但結(jié)構(gòu)復雜笨重,多用在大型壓縮機上。十字頭與連桿的連接由十字頭銷來完成。本次設計主要是解決十字頭的工藝設計及工裝的設計。通過對十字頭的分析來熟悉對工藝的編排和設計。
2.毛坯的確定
選擇毛坯是編制工藝規(guī)程最初階段的重要工作之一,決定于零件的材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)等。產(chǎn)量為10000件,以零件材料為HT200,,零件在工作過程中則經(jīng)常承受震動,因此應該選用鑄件,保證零件工作可靠,由于年達到大批量生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用金屬殼芯成型,這對提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量是有利的。選擇零件毛坯,要從毛坯制造和解析加工兩方面綜合考慮,以求得最優(yōu)的方案和最佳的效果,獲得最大的經(jīng)濟效益。選擇零件毛坯時應考慮哪些因素呢,應該從零件的材料及力學性能、形狀和尺寸、生產(chǎn)類型、具體生產(chǎn)條件及充分考慮利用新工藝。
選擇零件毛坯時應考慮哪些因素呢?選擇零件毛坯,應該從零件的材料、機械性能、形狀特征、工藝性要求和生產(chǎn)成本。毛坯選擇時,可依據(jù)表 1-1。
表1-1 毛坯的選擇
鑄件
鍛件
棒料
機械性能
硬度高,韌性差
硬度低,韌性好
硬度韌性一般
形狀特征
復雜
一般
簡單
工藝性要求
流動性好,收縮率低
塑性好,變形抗力小
變形抗力大
生產(chǎn)成本
較低
較高
低
——機械加工工藝基礎,金問楷 主編。 北京:清華大學出版社
3.零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差,不適合磨削,以下則是十字頭零件需要加工的表面以及表面之間的位置要求。
(1)Φ20內(nèi)孔相對于基準的垂直度
(2)Φ24內(nèi)環(huán)的定位要求和基準的確定
(3)加工Φ85外圓時的定位
(4)Φ20底面孔的加工定位基準
(5)鉆、攻Φ6螺紋孔的劃線定位要求
由上面的分析可知,在加工十字頭零件時需要注意的問題很多,為了保證加工精度的要求,我們要盡量的保證其定位和基準選擇的正確性,因此,專用家具的使用會比較多,這樣對于提高零件加工精度的要求有很大的好處,同時也可減小零件的廢品率。
零件機械加工的工藝路線是指零件生產(chǎn)過程中,由毛胚到成品所經(jīng)過的工序先后順序。工藝路線是指零件加工所經(jīng)過的整條路線,因此,工藝路線的擬定是制定工藝規(guī)程的重要內(nèi)容,其主要任務是選擇各個表面的加工方法,確定各個表面的加工順序及整個工藝過程的工序數(shù)目和各工序內(nèi)容。
選擇加工方法時。一般先根據(jù)表面的加工精度和表面粗糙度要求選定最終的加工方法,然后再由后向前確定精加工前各工序的加工方法,即確定加工方案。由于獲得同一精度和表面粗糙度的加工方法往往有幾種,選擇時還要考慮生產(chǎn)率要求和經(jīng)濟效應,考慮零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、材料和熱處理要求及工廠的生產(chǎn)條件等。
加工順序的安排,復雜工件的機械加工工藝路線中,要經(jīng)過切削加工、處理和輔助工序。因此,在擬定工藝路線時,必須全面地把切削加工、熱處理和輔助工序一起考慮,合理安排。為確定各表面的加工順序和工序數(shù)目,生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導性原則及具體安排中應該注意的問題,現(xiàn)在分述如下。
加工階段的安排,零件機械加工時。先加工哪些表面,后加工哪些表面;熱處理工序和檢查工序應安排處理,均需統(tǒng)籌合理安排。工藝過程的加工階段一般可分為粗加工階段、半精加工階段、精加工階段、光整加工階段四個階段。
工序的集中與分散,將同一階段中的加工組成若干工序。組合時可采用工序集中或工序分散兩個不同的原則。
(1)工序集中是把零件上較多的加工內(nèi)容集中在一道工序中進行,整個工藝過程由數(shù)量較少的工序組成,工序集中可采用多刀多刃、多軸機床、自動機床、數(shù)控機床和加工中心等技術措施,也可采用普通機床進行順序加工。
(2)簡單分散是將零件各個表面加工分的很細,在每道工序中加工內(nèi)容很少,最大限度的工序分散是每一道工序只有簡單的一個工步,而整個工藝過程工序數(shù)量多。
總之,工序集中與工序分散各有利弊,應根據(jù)生產(chǎn)類型,現(xiàn)有生產(chǎn)條件,企業(yè)能力,工件結(jié)構(gòu)特點和技術要求等進行綜合分析,擇優(yōu)選用。單件小批生產(chǎn)采用組織集中,以便捷化生產(chǎn)組織工作,大批量生產(chǎn)可采用較復雜的集中,如多刀、多軸機床、各種高效組合機床和自動機床加工。對一些結(jié)構(gòu)較簡單的產(chǎn)品也可采用分散原則。
加工順序的安排,一個零件往往有很多個表面需要加工,這些表面不僅本身有一定的尺寸精度要求,而且各表面之間還有一定的位置要求。為了達到這些精度要求,各表面加工順序的安排要統(tǒng)籌考慮,總的原則是前面工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件,做好基準準備。具體包括以下四個原則。
(1)基準先行
(2)先粗后精
(3)先主后次
(4)先面后孔
輔助工序的安排,檢查工序是主要的輔助工序,除每道工序由操作者自行檢查外,在粗加工之后精加工之前;零件轉(zhuǎn)換車間時及重要的工序之后和全部加工完畢進庫之前,一般都要安排檢查工序。除檢驗外,其他輔助工序有特種檢驗、表面強化和去毛刺,倒棱、清洗、防銹、去磁、平衡等均不要遺漏,要同等重視。
——摘自洪元.《機械制造工藝及夾具》.北京理工大學出版社
結(jié)束語
這次設計的任務主要是萬向節(jié)滑動叉零件的工藝規(guī)程,首先是結(jié)合圖紙對零件的加工工藝進行分析,然后理論指導實際,其中工藝分析、毛坯確定、工藝規(guī)程、夾具設計、程序的編制是本次畢業(yè)設計的重點,要求我們查找相關資料,和專業(yè)知識對其優(yōu)化處理。通過對這次設計能夠?qū)Υ髮W四年以來的所學的知識有一個梳理的效果,從而達到綜合運用,最后是要求設計的工藝能夠生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,設計的夾具能夠為加工的產(chǎn)品提供精度保障。
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