支架零件圖設(shè)計(jì)(論文+DWG圖紙)
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1.設(shè)計(jì)的目的
設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識(shí),進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是:
(1) 培養(yǎng)工程意識(shí)。
(2) 訓(xùn)練基本技能。
(3) 培養(yǎng)質(zhì)量意識(shí)。
(4) 培養(yǎng)規(guī)范意識(shí)。
2設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求
2、1、設(shè)計(jì)任務(wù)
(1)設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程;
(2) 設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具;
(3)編寫設(shè)計(jì)說明書。
2、2、設(shè)計(jì)基本要求
(1) 內(nèi)容完整,步驟齊全。
(2) 設(shè)計(jì)內(nèi)容與說明書的數(shù)據(jù)和結(jié)論應(yīng)一致,內(nèi)容表達(dá)清楚,圖紙準(zhǔn)確規(guī)范,簡(jiǎn)圖應(yīng)簡(jiǎn)潔明了,正確易懂。
(3) 正確處理繼承與創(chuàng)新的關(guān)系。
(4) 正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
(5) 盡量采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段。
3設(shè)計(jì)說明書的編寫
說明書要求系統(tǒng)性好、條理清楚、語(yǔ)言簡(jiǎn)練、文字通順、字跡工整、圖例清晰、圖文并茂,充分表達(dá)自己的見解,力求避免抄書。
第一章 工藝設(shè)計(jì)與工裝設(shè)計(jì)
1.基本任務(wù):
(1)繪制零件工件圖一張;
(2)繪制毛坯—零件合圖一張;
(3)編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套;
(4)編寫設(shè)計(jì)說明書一份;
(5)收集和研究原始資料,為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備。
(6)初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖,進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析。選擇最佳
的夾具結(jié)構(gòu)方案,確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。
(7) 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,編寫設(shè)計(jì)說明書。
(8)編制夾具特殊使用維護(hù)、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。
2.設(shè)計(jì)要求:
(1)應(yīng)保證零件的加工質(zhì)量,達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)要求;
(2)在保證加工質(zhì)量的前提下,盡可能提高生產(chǎn)效率;
(3)要盡量減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,必須考慮生產(chǎn)安全、工業(yè)衛(wèi)生等措施;
(4)在立足本企業(yè)的生產(chǎn)條件基礎(chǔ)上,盡可能采用國(guó)內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新裝備;
(5)工藝規(guī)程應(yīng)正確、完整、簡(jiǎn)潔、清晰;
(6)工藝規(guī)程應(yīng)滿足規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化要求;
(7)夾具設(shè)計(jì)保證工件的加工精度;
(8)提高生產(chǎn)效率;
(9)工藝性好;
(10)使用性好;
(11)經(jīng)濟(jì)性好。
3.方法和步驟:
3.1生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定
生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年)
大批生產(chǎn) 小型零件(4KG)
2800
表1-1生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型的關(guān)系
3.2零件圖審查
3.2.1了解零件的功用及技術(shù)要求
熟悉用途(機(jī)械傳動(dòng)有級(jí)調(diào)速)、性能及工作條件密封(保證齒輪系中無雜,無灰層進(jìn)入,機(jī)油潤(rùn)滑),在產(chǎn)品中的位置(處于電機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間)和功用(齒輪間的傳動(dòng)比來改變轉(zhuǎn)速),
3.2.2分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性
零件的結(jié)構(gòu)工藝分析主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面:
(1)零件的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的要求應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理,
重要尺寸精度φ20,公差在0.025之內(nèi),形位公差垂直度要求0.05之內(nèi),一般尺寸精度為9-11級(jí)
(2)各加工表面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單;
(3)有相互位置要求的表面應(yīng)盡量在一次裝夾中加工;
該零件在加工時(shí),對(duì)φ20孔加工要保證孔與孔的面距高度方向在60及孔與孔軸線垂直度在0.05之內(nèi),故對(duì)φ20加工時(shí)采用一次定位安裝來加工
3.3毛坯選擇
3.3.1毛坯的種類—鑄件HT150適用于形狀復(fù)雜的毛坯,良好的耐磨性、抗震性、切削加工性和鑄造性能)—表1-6HT的牌號(hào)、性能及主要用途(機(jī)械制造基礎(chǔ))
3.3.2鑄件制造方法的選擇
毛坯制造方法應(yīng)與材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀及大小、生產(chǎn)類型及特點(diǎn)以及工廠的現(xiàn)有條件相適應(yīng)
毛坯種類
制造精度
(IT)
加工余量
原材料
工件尺寸
工件形狀
砂型鑄造
13級(jí)以下
大
HT150
各種尺寸
復(fù)雜
表1-2各類毛坯的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍
3.3.3鑄件的尺寸公差與加工余量
3.3.3.1鑄件的尺寸公差(GB6414-1986)規(guī)定:鑄件尺寸代號(hào)為CT,分16級(jí)
造型材料
公差等級(jí)CT
灰鑄鐵
自硬砂
11~13
表1-4小批和單件生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)
表1-5鑄件尺寸公差數(shù)值(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì))
3.3.3.2鑄件加工余量表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)和表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì))
3.3.3.3鑄件最小孔徑
表面類型
成批生產(chǎn)
通孔
15~30MM
表1-8鑄件最小孔徑
3.3.4毛坯—零件合圖
用查表法確定各表面的加工總余量和余量公差。
表1-5鑄件尺寸公差數(shù)值(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì))
表1-6用于成批和大量生產(chǎn)與鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)和表1-7鑄件尺寸公差配套使用的鑄件機(jī)械加工余量(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì))
3.4定位基準(zhǔn)的選擇
正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計(jì)工藝過程的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是保證加工精度的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。對(duì)于無合適定位面的零件可在毛坯上另外專門設(shè)計(jì)或加工出定位表面,稱為輔助基準(zhǔn)。
定位基準(zhǔn)的選擇原則(機(jī)械制造基礎(chǔ)P254)
粗基準(zhǔn)的選擇原則
(1) 應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。
(2) 對(duì)于具有較多加工表面的工件,粗基準(zhǔn)的選擇,應(yīng)合理分配各加工表面的加工余量,以保證:
1) 各加工表面都有足夠的加工余量;
2) 對(duì)某些重要的表面,盡量使其加工余量均勻;
3) 使工件上各加工表面總的金屬切除量最?。?
(3) 作為粗基準(zhǔn)的表面,應(yīng)盡量平整,沒有澆口,冒口或飛邊等其它表面缺陷,以便定位準(zhǔn)確;
(4) 同一尺寸方向上的粗基準(zhǔn)表面只能使用一次;
精基準(zhǔn)的選擇原則:
(1) 基準(zhǔn)重合原則
(2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則
(3) 互為基準(zhǔn)原則
(4) 自為基準(zhǔn)原則
3.4.1夾具設(shè)計(jì)研究原始資料
1、研究加工工件圖樣
了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀.尺寸.材料.熱處理要求,主要是表面的加工精度.表面粗糙度及其他技術(shù)要求
2、熟悉工藝文件,明確以下內(nèi)容
(1) 毛坯的種類.形狀.加工余量及其精度。
(2) 工件的加工工藝過程,工序圖,本工序所處的地位,本工序前已加工表面的精度及表面粗糙度,基準(zhǔn)面的狀況。
(3) 本工序所使用的機(jī)床.刀具及其他輔助工具的規(guī)格。
(4) 本工序所采用的切削用量。
3.4.2擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案
1. 確定夾具的類型
2. 確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)
工件的定位方式主要取決于工件的加工要求和定位基準(zhǔn)的形狀.尺寸。分析加工工序的技術(shù)條件和定位基準(zhǔn)選擇的合理性,遵循六點(diǎn)定位原則,按定位可靠.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的原則,確定定位方式。常見的定位方式有平面定位.內(nèi)孔定位.外圓定位和組合表面(一面兩銷)定位等。在確定了工件的定位方式后,即可根據(jù)定位基面的形狀,選取相應(yīng)的定位元件及結(jié)構(gòu)。
(1) 平面定位
在夾具設(shè)計(jì)中常用的平面定位元件有固定支承.可調(diào)支承.自位支承及輔助支承,其中固定支承又可分為支承釘和支承板。
3.工件的夾緊方式,計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置
夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠.安全.不破壞工件的定位及夾壓表面的精度和粗糙度。在設(shè)計(jì)夾緊裝置時(shí)必須合理選擇夾緊力的方向和作用點(diǎn),必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行夾緊力的估算。
(1)切削力的計(jì)算(C a吃九量 f進(jìn)給量 v切削速度 k修正系數(shù))
0.75 0
Fz=9.81Cafvk=9.81×180×0.2×4 ×10 ×(300/190)×0.55×1.8=1561.18N
0.9 0.75 0
Fy=9.81Cafvk=9.81×94×0.2 ×4 ×10 ×(300/190)×1.3×1.63=1795.36N
1.2 0.65 0
Fx=9.81Cafvk=9.81×54×0.2 ×4 ×10 ×(300/190)×1.1×0.7=1092.82N
2 2 2
故總的切削力F=【〔Fz_+ Fy + Fx 〕】開平方根=2618.27N
(2)夾緊力的計(jì)算
Fwk=KM/LF(Fwk實(shí)際夾緊力,M切削力矩,L壓板長(zhǎng)度,F進(jìn)給量)
=0.1 × 2618.27×20 /50×0.2=523.65N
在確定夾緊力的大小時(shí),為簡(jiǎn)化計(jì)算,通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力.夾緊力(大型工件還應(yīng)考慮重力.慣性力等)的作用情況,找出加工過程中對(duì)夾緊最不利的狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力,最后再乘以安全系數(shù)。
用壓板夾緊工件端面
Fwk=KM/LF(Fwk實(shí)際夾緊力,K安全系數(shù))
表3-2常見夾緊形式所需的夾緊力計(jì)算公式
(2)夾緊裝置的設(shè)計(jì)
夾緊裝置的設(shè)計(jì)實(shí)際上是一個(gè)綜合性的問題,確定夾緊力的大?。较蚝妥饔命c(diǎn)時(shí),必須全面考慮工件的結(jié)構(gòu).工藝方法.定位元件的結(jié)構(gòu)與布置等因素。要求夾緊裝置動(dòng)作迅速,操作安全省力,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.易于制造并且體積?。畡偠群?,有足夠的夾緊行程和裝卸工件的間隙。常見的夾緊機(jī)構(gòu)有斜鍥機(jī)構(gòu).螺旋機(jī)構(gòu).偏心機(jī)構(gòu)等。也可采用機(jī)動(dòng)夾緊如液壓.氣動(dòng)夾緊等。
1)螺旋機(jī)構(gòu)
螺旋機(jī)構(gòu)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.自鎖性好.?dāng)U力比大且夾緊行程不受限制,廣泛應(yīng)用于夾具的夾緊裝置。夾緊力基本計(jì)算公式為W=QL/tan(α+β1)0.5d+ rtanβ2 式中d螺紋中徑,r磨擦半徑
4.確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置表3-49~表3-62為常用的對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)),供設(shè)計(jì)時(shí)選用
5. 確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型
夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個(gè)整體,因此夾具體的形狀及尺寸取決于夾具各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。
(1)對(duì)夾具體的要求
1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
2) 有足夠的強(qiáng)度和剛度
3) 結(jié)構(gòu)工藝性好
4) 排屑方便
5) 在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠
(2) 夾具體毛坯的類型
1) 型材夾具體
2) 鑄造夾具體
3、4、3 夾具總圖設(shè)計(jì)
1 繪制總裝圖的注意問題
(1)盡可能采用1:1的比例,以求直觀不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)覺。
(2)被加工工件用雙點(diǎn)畫線表示,在圖中作透明體處理,它不影響夾具元件的投影。加工面的加工余量可用粗實(shí)線表示。
(3)視圖的數(shù)量應(yīng)以能完整.清晰地表示出整個(gè)結(jié)構(gòu)為原則。為直觀起見,一般常以操作者在加工時(shí)所面對(duì)的視圖為主觀圖。
(4)工件在夾具中應(yīng)處于夾緊狀態(tài)。
2 繪制總裝圖的步驟
(1)布置定位元件
(2)布置導(dǎo)向.對(duì)刀元件
(3)設(shè)計(jì)夾緊裝置
(4)設(shè)計(jì)夾具體
(5)完成總裝圖
3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注
(1)夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸和相互位置關(guān)系有如下五類
1)定位副本身的精度和定位副之間的聯(lián)系尺寸及精度;
2)對(duì)刀元件或?qū)蛟c定位元件之間的聯(lián)系尺寸;
3)夾具體與機(jī)床的連接面以及定位元件與工件表面之間的聯(lián)系尺寸;
4)夾具外形的最大輪廓尺寸;
5)配合尺寸。
(2)尺寸公差的確定原則
為滿足加工精度要求,夾具本身應(yīng)有較高的精度。由于目前分析計(jì)算方法不夠完善,因此夾具的有關(guān)公差仍按經(jīng)驗(yàn)來確定。如果生產(chǎn)規(guī)模較大,要求夾具具有一定壽命,夾具的有關(guān)公差可取得小些;對(duì)加工精度較低的夾具,則取較大的公差。一般可按以下原則選取(下述文中的δk為工件相應(yīng)公差);
1)夾具上的尺寸和角度公差取(1/2~1/5)δk;
2)夾具上的位置公差取(1/2~1/3)δk;
3)當(dāng)加工未注公差工件時(shí)取±0.1mm;
4)未注形位公差的加工面,按GB/T11-1984中13級(jí)精度的規(guī)定選取。
注意夾具有關(guān)公差均應(yīng)在工件公差帶的中間位置,即不管工件偏差對(duì)稱與否,都要將其化成雙向?qū)ΨQ偏差,然后取其值的1/2~1/5,以確定夾具上有關(guān)的基本尺寸和公差。
4 夾具公差與配合的選擇
夾具的公差與配合應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),常用的配合種類與公差等級(jí)如表3-5所示。具體的配合確定,有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可直接選用,沒有規(guī)定的可按表3-5選用
表3-5夾具常用配合種類和公差等級(jí)
配合件的工件形式
精度要求
示例
一般精度
較高精度
定位元件與工件定位基面間的配合
H7/h6,H7/g6, H7/f6
H6/h5,H6/g5, H6/f5
定位銷與工件定位基準(zhǔn)孔的配合
有導(dǎo)向作用,并有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的元件間的配合
H7/h6, H7/g6, H7/f7,
H6/h5, H6/g5, H6/f5,
移動(dòng)定位元件.刀具與導(dǎo)套的配合
沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)元件間的配合
無緊固件
H7/n6,H7/r6, H7/s6
固定支承釘.定位銷
有緊固件
H7/m6,H7/k6, H7/js6
5 各類機(jī)床夾具的公差和技術(shù)要求的確定
由于各類機(jī)床的加工工藝特點(diǎn)和夾具與機(jī)床的連接方式的不同,對(duì)夾具也有不同的要求,為了便于說明問題,根據(jù)其各自不同的特點(diǎn),通常分車、磨床夾具,銑、刨床夾具和鉆、鏜床夾具三大類。
銑、刨床夾具公差和技術(shù)要求的制訂
表3-10對(duì)刀塊工作表面、定位鍵工作側(cè)面與定位面的技術(shù)要求
工件加工面對(duì)其定位基準(zhǔn)的位置要求
對(duì)刀塊工作表面、定位鍵工作側(cè)面與定位面的平行度或垂直度的公差
0.05~0.10
0.01~0.02
0.10~0.20
0.02~0.05
0.20以上
0.05~0.10
(1) 鉆、鏜床夾具公差和技術(shù)要求的制訂
表3-14鏜套的公差與配合
配合表面
加工方法
鏜桿與鏜套
鏜套與襯套
襯套與支架
粗鏜
H7/h6, H7/g6
H7/g6, H7/h6
H7/n6, H7/s6
精鏜
H6/h5, H6/g5
H6/g5, H6/h5
H7/n6, H7/r6
回轉(zhuǎn)鏜套與鏜桿的配合多采用H7/h6或H6/h5。當(dāng)精度要求較高時(shí),配合間隙應(yīng)小于0.01mm。
鏜套內(nèi)、外圓的同軸度,一般小于0.005~0.01mm。精加工時(shí),鏜套內(nèi)孔圓度公差取工件加工孔圓度公差的1/6~1/5。
鏜桿直徑可按經(jīng)驗(yàn)公式選取,也可根據(jù)鏜孔直徑直接從表3-15中選?。?
d=(0.7~0.8)D式中d為鏜桿直徑;D為工件被加工孔的直徑
表3-15鏜桿直徑與鏜孔孔徑的關(guān)系 單位mm
工件孔徑
40~50
51~70
71~85
86~100
101~140
141~200
鏜桿直徑
32
40
50
60
80
100
3、4、4夾具精度的校核
1、 夾具精度分析
(△D平方+△A平方+△T平方)開平方根≤2/3δk
(定位誤差△D;安裝誤差△A;調(diào)整誤差△T;加工方法誤差△G;工件工序尺寸公差δk)
2、 定位誤差的分析計(jì)算
3、 夾具在機(jī)床上的安裝誤差△A
4、 對(duì)刀或?qū)蛘`差△T
表3-16夾具上△A有關(guān)的技術(shù)要求
名稱
控制△A的技術(shù)要求
鏜床夾具
定位面對(duì)底面的平行度允差
定位面對(duì)找正基面的垂直度允差
3、4、5繪制夾具零件圖樣
3、4、6夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明
3.5 擬定工藝路線
3.5.1確定各表面的加工方法
工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定,同時(shí)還要綜合考慮生產(chǎn)類型,零件的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸,工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況,工件材料性質(zhì)和毛坯情況等。
平面加工方法參考表1-21平面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度
平面加工方法
經(jīng)濟(jì)精度(IT)
表面粗糙度Ra(um)
粗銑
12~14
12.5~6.3
粗銑-半精銑-精銑
7~8
3.2~1.6
粗鏜-半精鏜-精鏜
7~8
1.6~0.8
內(nèi)圓表面加工方案參考表1-20內(nèi)圓表面加工的經(jīng)濟(jì)精度與表面粗糙度
內(nèi)圓表面加工方案
經(jīng)濟(jì)精度(IT)
表面粗糙度Ra(um)
粗鏜-半精鏜-精鏜
7~8
1.6~0.8
鉆-擴(kuò)-鉸
8~9
3.2~1.6
鉆-粗鉸-精鉸
7~8
1.6~0.8
鉆~鉸~攻絲
7~8
1.6~0.8
鉆
12~13
12.5
3.5.2加工順序的安排
在確定了零件各表面的加工方法之后,就要安排加工的先后順序,零件加工順序是否合適,對(duì)加工質(zhì)量,生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著較大的影響。
(1) 機(jī)械加工順序的安排
在安排機(jī)械加工順序時(shí),一般遵循先粗后精.先面后孔.先主后次.基準(zhǔn)先行的原則。對(duì)于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則處理。
(2) 加工階段的劃分
對(duì)于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件,應(yīng)將粗.精加工分開進(jìn)行。為此,一般將整個(gè)工藝過程劃分階段,按加工性質(zhì)和作用不同,一般劃分為粗加工階段.半精加工階段.精加工階段和光整加工階段。這對(duì)于保證零件加工質(zhì)量.合理使用機(jī)床設(shè)備.及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱處理工序等有很大好處 。
(3) 熱處理工序的安排
熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法.次數(shù)和在工藝路線中的位置,應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。
由圖可得熱處理安排為 毛坯→粗加工→半精加工→精加工
↑ ↑
(去應(yīng)力退火 時(shí)效去應(yīng)力) (表面淬火)
(4) 合理安排輔助工序
輔助工序種類很多,主要包括檢驗(yàn).劃線,去毛刺.清洗.平衡.退磁.防銹.包裝等,根據(jù)工藝需要穿插在工序中。
3.5.3確定加工余量
合理確定加工余量對(duì)零件的加工質(zhì)量和整個(gè)工藝過程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過大(材料.工時(shí).機(jī)床.刀具)則消耗大;余量過小,不能去掉加工前道工序存在的誤差和缺陷層,影響加工質(zhì)量,造成廢品。
故應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下盡量減小加工余量。毛坯余量(總余量)已在畫毛坯圖時(shí)確定,這里主要是確定工序余量。
(1) 平面加工余量
加工工序
加工長(zhǎng)度
加工寬度
粗加工后精銑
≤30
≤100
>100~300
>300~1000
1.0mm
1.5mm
1.5mm
2.0mm
表1-38平面加工余量
(2) 鏜孔加工余量
項(xiàng)目
加工直徑
直徑余量
半精鏜
20~80
0.7~1.2mm
精鏜
30~130
0.25~0.40mm
表1-37鏜孔加工余量
(3) 在實(shí)心工件上加工H7孔的工序尺寸
零件基本尺寸
鉆
粗鉸
精鉸
零件基本尺寸
鉆
擴(kuò)孔鉆
粗鉸
Φ11
Φ11.0
Φ11.95
Φ12H9
表1-33在實(shí)心工件上加工H7孔的工序尺寸
3.5.4計(jì)算工序尺寸及公差
工序順序確定后,就要計(jì)算各個(gè)工序加工時(shí)所應(yīng)達(dá)到的工序尺寸及其公差。工序尺寸及其公差的確定與工序余量大?。ば虺叽绲臉?biāo)注方法.基準(zhǔn)選擇.中間工序安排等密切相關(guān),是一項(xiàng)細(xì)致的工作。
工序尺寸公差一般按經(jīng)濟(jì)加工精度確定(可查閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊(cè)),但就其性質(zhì)和特點(diǎn)而言,一般可以歸納為兩類:
(1) 基準(zhǔn)重合時(shí)(定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合)工序尺寸的計(jì)算
當(dāng)確定了各個(gè)工序間余量和工序所能達(dá)到的加工精度后,將余量一層層疊加在被加工表面上,計(jì)算順序是從最后一道工序開始,由后往前推,就可計(jì)算出每道工序的工序尺寸,然后再按每種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度的公差值按“入體原則”標(biāo)注在對(duì)應(yīng)的工序尺寸上。若設(shè)計(jì)尺寸沒有按“入體原則”標(biāo)注時(shí),此時(shí)工序尺寸不等于設(shè)計(jì)尺寸,應(yīng)將其轉(zhuǎn)換成按“入體原則”標(biāo)注方式。
(2) 基準(zhǔn)不重合時(shí)則按工序尺寸鏈計(jì)算
加工尺寸
經(jīng)濟(jì)加工精度IT
Φ20
7(精鏜)
10(半精鏜)
13(粗鏜)
Φ11
8(精鉸)
10(粗鉸)
13(鉆)
Φ17,Φ26
13(鉆)
M10-7H
攻絲
7(精鉸)
13(鉆)
3.6確定各工序切削用量
在單件小批生產(chǎn)中,各工序的切削用量一般由操作工人根據(jù)具體情況自己確定,以簡(jiǎn)化工藝文件。
在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地.嚴(yán)格地選擇切削用量,以充分發(fā)揮高效率設(shè)備的潛力和作用。切削用量的選用與下列因素有關(guān):生產(chǎn)率,加工質(zhì)量(主要是表面粗糙),切削力所收起的工藝系統(tǒng)彈性變形,工藝系統(tǒng)的振動(dòng),刀具耐用度,機(jī)床功率等。在綜合考慮上述因素的基礎(chǔ)上,使背吃刀量ap,進(jìn)給量f ,切削速度v的積最大。一般應(yīng)先盡量取在的ap,其次盡量取大的進(jìn)給量f,最后取合適的切削速度v.
參考文獻(xiàn)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)
工序名稱
工序加工余量
基本工序尺寸
工序加工精度等級(jí)及工序尺寸公差
工序尺寸及公差
Φ20精鏜
0.4
20
H7(+0.027)
20+0.027,
Φ20
半精鏜
1.2
19.2
H10(+0.1)
19.2+0.1,
Φ20
粗鏜
2.9
18
H13(+0.39)
18+0.39
Φ20
毛坯
4.5
15.5
±3.5
15.5±3.5,
M10-7H精鉸
0.2
10
H7(+0.027)
10+0.027
M10-7H鉆
1
10
H13(+0.54)
10+0.54
3.7機(jī)床及工藝裝備的選擇
選擇機(jī)床:數(shù)控銑床.臥式鏜床。夾具(專用夾具)
選擇機(jī)床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機(jī)床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量,又經(jīng)濟(jì)合理。中批生產(chǎn)時(shí),通常采用通用機(jī)床加專用工.夾具;在大批大量生產(chǎn)條件下,多采用高效率專用機(jī)床.組合機(jī)床流水線.自動(dòng)線與隨行夾具。
在需要改裝設(shè)備或設(shè)計(jì)專用機(jī)床時(shí),應(yīng)根據(jù)具體要求提出設(shè)計(jì)任務(wù)書,其中包括與加工工序內(nèi)容有關(guān)的必要參數(shù),所要求的生產(chǎn)率.保證產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)條件以及機(jī)床的總體布置形式等。
在選擇工藝裝備時(shí),既工考慮適應(yīng)性又要注意新技術(shù)的應(yīng)用,當(dāng)需要設(shè)計(jì)專用刀具.量具時(shí),也應(yīng)提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。
3.8工時(shí)定額的計(jì)算與確定
查表法或計(jì)算法
3.9工藝規(guī)程卡的填寫
在選定機(jī)床與工藝裝備后,要看一下是否要對(duì)先前擬定的加工工藝路線進(jìn)行修改。一旦確定后,可填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片的種類很多,在課程設(shè)計(jì)中主要采用機(jī)械加工工藝過程卡片.機(jī)械加工工藝卡片和機(jī)械加工工序卡片三種。
1. 工藝文件填寫應(yīng)符合以下基本要求
(1) 內(nèi)容簡(jiǎn)潔.明確;
(2) 字體端正.筆畫清楚.排列整齊;
(3) “設(shè)備”欄一般填寫設(shè)備的型號(hào).名稱,必要時(shí)還應(yīng)填寫設(shè)備編號(hào);“工藝裝備”欄內(nèi)填寫各工序(或工步)所使用的刀.夾.量具和輔助工具。其中屬專用的按專用工藝裝備的名稱(編號(hào))填寫;屬標(biāo)準(zhǔn)的按標(biāo)準(zhǔn)填寫名稱.規(guī)格和精度,有編號(hào)的也可填寫編號(hào);
(4) 在“工序內(nèi)容”欄內(nèi),對(duì)一些難以用文字說明的工序或工步內(nèi)容,應(yīng)繪制工序簡(jiǎn)圖;
2.繪制工序圖應(yīng)符合下列要求
(1) 簡(jiǎn)圖可按比例縮小,用盡量少的投影視圖表達(dá)。簡(jiǎn)圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖,除加工面.定位面.夾緊面,除主要輪廓面外其余線條可省略,以必須明了為度。
(2) 為了表達(dá)直觀,其位置應(yīng)符合加工時(shí)的實(shí)際狀態(tài)。
(3) 加工面用粗實(shí)線,非加工面用細(xì)實(shí)線表示;
(4) 應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸.公差及表面粗糙度,形位精度要求;
(5) 定位.夾緊表面應(yīng)以規(guī)定的符號(hào)標(biāo)明,常見的定位.夾緊符號(hào)如表1-60所示(機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì))。機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片應(yīng)按規(guī)定的格式及原則填寫。
機(jī)械加工工藝過程卡片
零件名稱
支架零件
材料牌號(hào)
HT150
毛坯種類
灰鑄鐵
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
設(shè)備
工藝裝備
010
毛坯鑄造
砂型鑄造
自硬砂為造型材料
020
熱處理1
去應(yīng)力退火
030
銑16尺寸
立式銑床
040
銑50尺寸端面
立式銑床
050
孔粗/半精加工
鏜Φ20孔
臥式鏜床
單刃鏜刀,專用夾具
060
銑3尺寸平面
立式銑床
070
鉆孔Φ11
鉆頭
080
鉆M10
鉆頭
090
攻M10
絲攻
100
去毛刺,修邊,清洗,檢驗(yàn),入庫(kù)
沙皮紙,銼刀
編制(日期)
審核(日期)
共( )頁(yè) 第(?。╉?yè)
4、設(shè)計(jì)小結(jié)
通過支架零件課程設(shè)計(jì)(包括工藝設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)),它的全面性和系統(tǒng)性,使我對(duì)機(jī)械加工產(chǎn)生了更進(jìn)一步的興趣,并讓我主觀上認(rèn)識(shí)了加工過程中如何找定位,從而為保證支架零件中重要尺寸(包括尺寸精度和位置精度)來滿足實(shí)際中與之相配套的用途。不僅是零件類的,還有其它類型,在設(shè)計(jì)時(shí)都為加工出更好使用的性能。在設(shè)計(jì)時(shí)通過查閱資料使得了解的知識(shí)面更廣、范圍更大,在查閱時(shí)了解有關(guān)機(jī)械方面的書,從而切實(shí)地感受到機(jī)械行業(yè)的范圍涉及面之廣,它能指導(dǎo)實(shí)際,理論知識(shí)有待實(shí)際的檢驗(yàn),理論知識(shí)與實(shí)際操作是相輔相成。
致 謝
轉(zhuǎn)眼三年的大學(xué)生活結(jié)束了,導(dǎo)師楊偉超老師與繆飛軍老師在悉心指導(dǎo)下完成的。他們嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。
從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,楊老師與繆老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和支持。在此謹(jǐn)向楊老師與繆老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
在這里首先要感謝我的導(dǎo)師楊偉超老師與繆飛軍老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從外出實(shí)習(xí)到查閱資料,設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),軸承等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。
我的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單,楊老師與繆老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩楊老師與繆老師的專業(yè)水平外,他們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
作為一個(gè)??粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì),由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導(dǎo)師們的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學(xué)們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。
在這里同時(shí)也感謝三年來教育我們的老師和那些默默耕耘著的老師們,正因?yàn)橛心銈冏蛱斓母冻霾艙Q來了我們今天的成就!在這里真心的說一聲:謝謝!
敬禮??!
參考文獻(xiàn)書目
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) /吳雄彪主編、—杭州:浙江大學(xué)出版社,2005.1
機(jī)械制造基礎(chǔ) /蘇建修主編、—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.5
工程材料 /許德珠主編、—2版、—北京:高等教育出版社,2001.6
互換性與測(cè)量技術(shù) /陳于萍,高曉康編著、—北京:高等教育出版社,2002.9
機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) /東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)工學(xué)院,第一汽車制造廠職工大學(xué)編、—上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1990
切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) /艾興,肖詩(shī)綱編、—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993
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機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) /徐灝主編、—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991
機(jī)械加工工藝手冊(cè) /孟少農(nóng)主編、—北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991
金屬切削原理與刀具 /王曉霞主編、—北京:航空工業(yè)出版社,2000
畢 業(yè) 論 文
支架零件圖設(shè)計(jì)
題 目
院 機(jī)電與信息學(xué)院
系
數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用
專 業(yè)
姓 名
指導(dǎo)教師
畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書
課題名稱: 支架零件圖設(shè)計(jì)
分 院: 機(jī)電與信息學(xué)院
專 業(yè): 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用
指導(dǎo)教師:
二〇〇七年 五 月 十 六 日
前言:
當(dāng)今世界,工業(yè)制造發(fā)達(dá)國(guó)家的對(duì)其加工設(shè)備(機(jī)床)工業(yè)高度重視,競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床,以加速工業(yè)制造及處進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。中國(guó)加入WTO后,正式參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng),今後如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展,實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。而數(shù)控機(jī)床主要由數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床主體組成。是一種將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)運(yùn)用與機(jī)械制造加工的產(chǎn)品。本文一例支架零件的程序編制與步驟,加工工藝的選擇問題進(jìn)行探討。
而我自己也有對(duì)現(xiàn)代制造的理解。在此我就對(duì)支架生產(chǎn)企業(yè)的訪問和參觀,將生產(chǎn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合而看到的,學(xué)習(xí)的,理解的來逐步闡述我心中所認(rèn)識(shí)的現(xiàn)代制造。
【關(guān)鍵詞】:數(shù)控加工 編程 現(xiàn)代制造 工藝參數(shù)? 數(shù)控機(jī)床 支架
introduction
Question : Requisition-none of the warring ? religion-gotten wealth else ? Koo-Koo-Koo-? Xian seems a pity none of the warring ? ? successfully held? Ice sliding ? ·? warring religion ?WTO?????? ruin what defense lines? ?rn true Viewing Valley remained? ? - ?? - Koo-Koo-pity true? Qalá - 0.610 are finally true? Lee wants to use the theory? ruin the lines? religion-Ed? ? true Viewing ? Cross? Ling ? speaking of? else? ? Valley? ? - religion true? -? ? a point? · - - Lee Lee true ?? ? ? Cross - While you are speaking of sliding
Key word: Numerical control processing programming modern manufacture craft parameter numerical control engine bed main axle
目錄
1 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)的目的………………………………………
2 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)與要求…………………………
2、1、設(shè)計(jì)任務(wù)……………………………………………………………
2、2、課程設(shè)計(jì)基本要求…………………………………………………
3 課程設(shè)計(jì)說明書的編寫………………………………………………
第一章 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)…………………………………
1 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)的基本任務(wù)…………………………
2 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求…………………………
3 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)與夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟…………………………
3、1 生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算與生產(chǎn)類型的確定…………………………………
3、2 零件圖審查…………………………………………………………
3、2、1 了解零件圖的功用及技術(shù)要求………………………………
3、2、2 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性……………………………………………
3、3 毛坯的選擇…………………………………………………………
3、3.1毛坯的種類……………………………………………………
3、3.2鑄件制造方法的選擇……………………………………………
3、3.3鑄件的尺寸公差與加工余量………………………………………
3、3.3.1鑄件的尺寸公差…………………………………………………
3、3.3.2鑄件的加工余量……………………………………………
3、3.3.3鑄件最小孔徑…………………………………………………
3、3、4 毛坯—零件合圖…………………………………………………
3、4 定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………
3、4、1 夾具設(shè)計(jì)研究原始資料………………………………………
3、4、2 擬定夾具的結(jié)構(gòu)方案……………………………………………
3、4、2、1確定夾具的類型…………………………………………………
3、4、2、2確定工件的定位方式及定位元件的結(jié)構(gòu)………………………
3、4、2、3確定工件的夾緊方式,計(jì)算夾緊力并設(shè)計(jì)夾緊裝置……………
3、4、2、4確定刀具的導(dǎo)向方式或?qū)Φ堆b置………………………………
3、4、2、5確定夾具體的結(jié)構(gòu)類型………………………………………
3、4、3 夾具總圖設(shè)計(jì)…………………………………………………
3、4、3、1 繪制總裝圖的注意問題………………………………………
3、4、3、2 繪制總裝圖的步驟…………………………………………
3、4、3、3 夾具總圖上尺寸及精度、位置精度與技術(shù)要求的標(biāo)注…………
3、4、3、4 夾具公差與配合的選擇…………………………………
3、4、3、5 各類機(jī)床夾具的公差和技術(shù)要求的確定……………………
3、4、4夾具精度的校核…………………………………………………
3、4、5繪制夾具零件圖樣…………………………………………………
3、4、6夾具總體結(jié)構(gòu)分析及夾具的使用說明……………………………
3、5 擬定工藝路線………………………………………………………
3、5、1 確定各表面的加工方法…………………………………………
3、5、2 加工順序的安排…………………………………………………
3、5、3 確定加工余量…………………………………………………
3、5、4 計(jì)算工序尺寸及公差……………………………………………
3、6 確定各工序切削用量…………………………………………………
3、7 機(jī)床及工藝裝備的選擇………………………………………………
3、8 工時(shí)定額的計(jì)算與確定…………………………………………………
3、9 工藝規(guī)程卡的填寫…………………………………………………
4、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………
參考文獻(xiàn)書目……………………………………………………………………
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