托架工藝和鉆φ11孔、鉸φ11孔夾具設(shè)計
托架工藝和鉆φ11孔、鉸φ11孔夾具設(shè)計,托架,工藝,以及,11,十一,夾具,設(shè)計
遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設(shè) 計 說 明 書(論 文)
遼寧工業(yè)大學
齒條機械工藝規(guī)程
設(shè)計說明書
題目:托架工藝和夾具設(shè)計
院 (系):機械工程與自動化學院
專業(yè)班級:
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學生姓名:
指導(dǎo)教師:
教師職稱:
起止時間: 2014.12.08-2015.1.1
III
托架工藝和夾具設(shè)計
摘要:
托架零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是包括零件加工的工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。在工藝設(shè)計中要首先對零件進行分析,了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準,設(shè)計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設(shè)計,選擇設(shè)計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產(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)計中注意改進。
機床夾具的種類很多,其中,使用范圍最廣的通用夾具,規(guī)格尺寸多已標準化,并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn),專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具,則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。
關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
目 錄
第一章 零件的分析 4
一.零件的作用 4
二.制定工藝路線 4
第二章 鉆孔夾具設(shè)計 11
一.設(shè)計要求 11
二.夾具設(shè)計 11
2.1 定位基準的選擇 11
2.2 切削力及夾緊力的計算 12
三.定位誤差的分析 13
四 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 13
五.夾具設(shè)計及操作的簡要說明 15
總 結(jié) 16
參 考 文 獻 17
致 謝 18
第一章 零件的分析
一.零件的作用
托架主要用來夾持機構(gòu)加緊和固定物體,對物體進行支撐作用的。
托架零件屬于支架 類零件,結(jié)構(gòu)簡單,強度剛度和韌度好,各加工表面精度和表面粗糙度都不難獲得。零件組成面:端面、內(nèi)孔加工。
二.制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當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。除此以外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案:
工序10:粗銑、精銑上端面
工序20:粗銑、精銑下端面
工序30:鉆φ11孔、鉸φ11孔
工序40:鉆φ9孔
工序50:鉆2-φ15孔
工序60:鉆φ22孔
4.1.確定切削用量及基本工時
工序10:粗銑、精銑上端面
(1)銑上端面
已知銑削深度,,故
查(1)表3-1得
由于銑削后表面粗糙度為3.2,因此分粗銑和半精銑,故要分兩次銑削,第一次銑削2mm,第二次銑削0.97mm。
粗銑時
查(1)表3-3得
查(1)表3-9得z=6,
查X52K臥式銑床使用說明書,取
故實際 切削速度
查X52K銑床使用說明書,取
機動工時
半精銑時
查(1)表3-3得每轉(zhuǎn)進給量
查(1)表3-9得
查X52K銑床使用說明書,取,故實際切削速度
當時,工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
查機床使用說明書取
機動工時
故
工序20:粗銑、精銑下端面
已知銑削深度,,故
查(1)表3-1得
由于銑削后表面粗糙度為3.2,因此分粗銑和半精銑,故要分兩次銑削,第一次銑削1.5mm,第二次銑削0.5mm。
粗銑時
查(1)表3-3得
查(1)表3-9得z=6,
查X52K臥式銑床使用說明書,取
故實際切削速度
查X52K銑床使用說明書,取
機動工時
半精銑時
查(1)表3-3得每轉(zhuǎn)進給量
查(1)表3-9得
查X52K銑床使用說明書,取,故實際切削速度
當時,工作臺每分鐘進給量應(yīng)為
查機床使用說明書取
機動工時
故
4工序30:鉆φ11孔、鉸φ11孔
選用機床:立式鉆床 Z525
⑴鉆孔11mm
f=0.2mm/r (見《切削手冊》表2.7)
v=12m/min (見《切削手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)
=r/min=294r/min
按機床選取 n=272r/min(按《工藝手冊》表4.2-2)
所以實際切削速v==m /min=11.1m/min
切削工時t===0.66min
式中,切入l=6mm 切出l=5mm l=25mm
⑵鉆孔11mm
f=0.2mm/r (見《切削手冊》表2.7)
v=12m/min (見《切削手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)
=r/min=382r/min
按機床選取n=392r/min(按《工藝手冊》表4.2-2)
所以實際切削速度
v==m /min=12.3m/min 切削工時t===0.66min
式中,切入l=5mm 切出l=4mm l=25mm
(1) 鉆孔 8mm
f=0.15m/min(見《切削手冊》表2.7)
v=12m/min(見《切削手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)
=r/min=478r/min
按機床選取n=545r/min(按《工藝手冊》表4.2-2)
所以實際切削速度v==m /min=13.69m/mi 切削工時 t===0.27min
式中切入l=4 切出l=3mm l=15mm
工序40:鉆φ9孔,根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定,查得孔鉆9孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)
選
f=0.55mm/r
擴孔鉆擴孔時的切削速度根據(jù)其他有關(guān)資料,確定為v=0.4v式中,v為用鉆頭
同樣尺寸實心孔的切削速度,故
V=0.4 v=0.4*12m/min=4.8m/min
=r/min=170r/min
按機床選取 n=195r/min
切削工時: 切入時l=2mm 切出時l=0.7則
t==min=0.17min
工序50:鉆2-φ15孔
f=0.12m/min(見《切削手冊》表2.7)
v=12m/min(見《切削手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮)
=r/min=637r/min
按機床選取n=680r/min(按《工藝手冊》表4.2-2)
所以實際切削速度v==m /min=12.81m/mi
切削工時t===0.27min 式中切入l=4 切出l=3mm l=15mm
工序60:鉆φ22孔,根據(jù)《切削手冊》表2.10規(guī)定,查得擴孔鉆φ22孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)
選
f=0.55mm/r
擴孔鉆擴空時的切削速度根據(jù)其他有關(guān)資料,確定為v=0.4v式中,v為用鉆頭
同樣尺寸實心孔的切削速度,故
V=0.4 v=0.4*12m/min=4.8m/min
=r/min=228r/min
按機床選取 n=195r/min
切削工時: 切入時l=2mm 切出時l=1.5則
t==min=0.15min
15
第二章 鉆孔夾具設(shè)計
一.設(shè)計要求
為了提高勞動生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用夾具。上面即為鉆φ11孔、鉸φ11孔的專用夾具,本夾具將用于Z525鉆床。
在對工件進行機械加工時,為了保證加工的要求,首先要使工件相對道具及機床有正確的位置,并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此,在進行機械加工前,先要將工件裝夾好。
機床夾具的組成
1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力(切削力等)作用時不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。
3、對刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對定位元件的正確位置。
4、連接原件 其作用是確定夾具在機床上的正確位置。
5、夾具體 夾具體是機床夾具的基礎(chǔ)件,通過它將夾具的所有元件連接成一個整體。
6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。
本夾具無嚴格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,精度不是主要考慮的問題。
二.夾具設(shè)計
2.1 定位基準的選擇
為了提高加工效率及方便加工,決定材料使用高速鋼,用于對進行加工,準備采用手動夾緊。
2.2 切削力及夾緊力的計算
刀具: 鉆頭 D=11。
則軸向力:見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù),1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù),1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。
三.定位誤差的分析
該夾具以一底面一側(cè)面,兩支撐釘和一個調(diào)節(jié)螺絲定位,為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻[5]可得:
⑴支撐釘?shù)亩ㄎ徽`差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 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。
四 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。
圖3.1 可換鉆套
鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.4:
表3.4 鉆套
d
H
D
公稱尺寸
允差
6.8
16
11
+0.018
+0.007
22
18
10
4
9
0.5
18
襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖3.2 固定襯套
其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表3.5:
表3.5 固定襯套
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
6.8
+0.034
+0.016
12
10
+0.023
+0.012
0.5
2
鉆模板選用固定式鉆模板,用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。
五.夾具設(shè)計及操作的簡要說明
由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此設(shè)計時,需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設(shè)計,用移動夾緊的大平面定位三個自由度,定位兩個自由度,用定位塊定位最后一個轉(zhuǎn)動自由度。此時雖然有過定位,但底面是經(jīng)精銑的面,定位是允許的。
總 結(jié)
在設(shè)計過程中,我們讀到一些技術(shù)資料和設(shè)計手冊,在機械領(lǐng)域中的一些基本問題的探討。因此,這樣的設(shè)計不僅要加強自己的理解和知識,和他們的知識,拓寬。此外,該拉延工藝的設(shè)計,AutoCAD繪圖軟件的使用,并在同一時間,手繪,所有這些因素都使我們學到更多的知識,圖像識別和提高我們的繪圖能力。
本課題是托架的加工工藝及夾具設(shè)計,主要是確定的工藝設(shè)計的工藝路線,確定加工和切削參數(shù),基本工時,本設(shè)計的零件工藝路線是正確合理的,定位和夾緊的夾緊機構(gòu)可實現(xiàn)定位和夾緊的目的,可以保證工件的加工精度。在很多問題的設(shè)計過程中,假設(shè)出現(xiàn)不合理工藝路線,甚無法保證夾具設(shè)計的準確性。在夾具設(shè)計中,由于定位基準的選擇不合理,出現(xiàn)了定位或不定位零件加工精度無法保證。在夾緊機構(gòu)由于尺寸的選擇,如不合理,但沒有達到夾緊的目的,也可能是由于位置的夾緊力和工件表面的作用所產(chǎn)生的營業(yè)額不合理。然而,在老師的細心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下,經(jīng)過三個月的努力,這些問題都一一解決方案。在這一過程中,加工工藝及夾具設(shè)計知識和更深入的了解,提高了綜合專業(yè)知識的能力,我的專業(yè)知識,進一步提高技能,為以后從事專業(yè)技術(shù)工作。然而,在老師的細心指導(dǎo)的悉心指導(dǎo)下,經(jīng)過努力,這些問題都一一解決方案。
參 考 文 獻
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[8] 馮 道.機械零件切削加工工藝與技術(shù)標準實用手冊[M] .安徽文化音像出版社,2003.
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致 謝
本課題是在XX老師指導(dǎo)下完成,非常感謝XX老師的耐心指導(dǎo)幫助。課程設(shè)計是大學知識,相關(guān)的專業(yè)知識的綜合運用,是知識在實踐中的應(yīng)用。通過本次課程設(shè)計,使我的專業(yè)知識得到鞏固和提高在原來的基礎(chǔ)上,就離不開老師和同學的幫助。設(shè)計的分析是在老師的指導(dǎo)下完成的,在分析過程中,老師給了我很大的鼓勵,在設(shè)計和分析使我覺得更多的設(shè)計思路,提高的學習能力,和討論的問題的分析,有一個更清楚的了解,使我受益不淺。
說實話,課程設(shè)計真是有點累了。然而,明確其自身的設(shè)計結(jié)果,課程設(shè)計仔細回味的旅程,一個罕見的成功立刻讓我昏昏欲睡。雖然這是我剛學的第一個走,一點在我的生命中的成功,但它讓我覺得更成熟了。通過這次的課程設(shè)計,我深深地感受到,做任何事都必須有耐心,細心。有時是不小心計算誤差,只能被無情地重做。但一想到老師教得比平時多,病人,認為他們的社會責任感的未來,思想在世界上是因為一些小錯誤,讓人觸目驚心的事故,我不能不提醒自己,要形成一個高度負責的好習慣,一絲不茍。發(fā)現(xiàn)自己的知識真的很差,他們的能力,用學到的知識是不夠的,幾年來學習很多畢業(yè),今天才知道自己和不使用。想到這里,我真的有點不耐煩。
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工藝
以及
11
十一
夾具
設(shè)計
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托架工藝和鉆φ11孔、鉸φ11孔夾具設(shè)計,托架,工藝,以及,11,十一,夾具,設(shè)計
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