皮帶輪加工工藝及精車皮帶輪槽工裝夾具設(shè)計(jì)(全套含CAD圖紙)
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設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目:皮帶輪加工工藝及 精車皮帶輪槽工裝夾具設(shè)計(jì) 班 級(jí): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 摘 要目 錄第一章 概述1.1皮帶輪的用途1.2零件的圖樣及說明第二章 零件加工工藝的制訂2.1 零件圖樣分析2.2 零件工序和裝夾方式的確定2.3 加工順序的確定2.4進(jìn)給路線的確定2.5 夾具的選擇2.6 刀具的選擇2.7 切削用量的選擇2.8 加工所需工、量具第三章 工藝卡片的制訂及程序的編寫 3.0 加工前的分析及應(yīng)選的加工機(jī)器3.1 加工工序卡片3.2 加工刀具卡片3.3 加工程序的編制第4章 設(shè)計(jì)小結(jié)致謝參考文獻(xiàn)第一章 概述1.1皮帶輪的用途 生活中,皮帶輪對(duì)我們來說很常見,它的應(yīng)用很廣泛,機(jī)械傳動(dòng)常見的類型有摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)等類型。 帶傳動(dòng)根據(jù)橫截面形狀不同可分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶、圓形帶、齒形帶等類型的帶傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)中用于安裝傳動(dòng)帶的輪子就叫做帶輪。俗稱皮帶輪。帶輪是成對(duì)安裝和使用的,一個(gè)是主動(dòng)輪,另一個(gè)是從動(dòng)輪。 機(jī)械傳動(dòng)按傳動(dòng)的工作原理分類可分為嚙合傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)兩類。嚙合傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠、壽命長(zhǎng),傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳遞功率大,效率高(蝸桿傳動(dòng)除外),速度范圍廣。缺點(diǎn)是對(duì)加工制造安裝的精度要求較高。摩擦傳動(dòng)工作平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低,具有過載保護(hù)能力,缺點(diǎn)是外廓尺寸較大、傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率較低、元件壽命較短。 帶傳動(dòng)就是摩擦傳動(dòng)中的一個(gè)種類。 帶傳動(dòng)的工作原理是帶緊套在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上,因而帶與輪的接觸表面存在著正壓力,當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí),在帶與主動(dòng)輪接觸表面間便產(chǎn)生摩擦力,使主動(dòng)輪牽動(dòng)帶,繼而帶又牽動(dòng)從動(dòng)輪,將主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)軸。 從帶傳動(dòng)的原理可知道帶輪的作用是通過傳動(dòng)帶傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。1.2零件的圖樣及說明皮帶輪的外形圖 車削是加工中用得最多的加工方法之一。由于車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn),因此,其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。凡是能在車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在車床上加工。針對(duì)車床的特點(diǎn),下列幾種零件最適合車削加工:1 精度要求較高的回轉(zhuǎn)體零件;2 表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件; 3 表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件; 4 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件; 銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的加工方法之一,它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外,還能銑削普通銑床不能銑削的需25坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和立體輪廓。根據(jù)銑床的特點(diǎn),從銑削加工角度來考慮,適合銑削的主要加工對(duì)象有以下幾類:1平面類零件;2變斜角類零件;3曲面類零件;第二章 零件加工工藝的制訂2.1 零件圖樣分析 皮帶輪如下圖:圖紙中所選的材料為HT200。經(jīng)分析:該零件圖結(jié)構(gòu)合理;輪廓幾何要素所給定的條件充分;精度及各項(xiàng)技術(shù)要求齊全、合理;由圖紙得出,該零件的加工精度要求不是很高,加工方法也就根據(jù)所生產(chǎn)批量的不同而有所不同,當(dāng)然,要考慮到經(jīng)濟(jì)性時(shí),用普通機(jī)床就可以加工出來,要是考慮到時(shí)間及中批量方面的話,可以選用車床。在這里我選用加工。其位置精度有三處,基準(zhǔn)都是A基準(zhǔn),加工時(shí)要考慮它們跟孔一起進(jìn)行加工;中心孔的尺寸公差等級(jí)為六級(jí)公差帶,在車床上加工難達(dá)到此種精度,需要進(jìn)行精磨,精磨的時(shí)候要以右端面為定位基準(zhǔn),這樣才能保證位置度的正確性,關(guān)于磨床著方面,就不做介紹了。磨削時(shí)要以右端面為定位基準(zhǔn)。對(duì)于內(nèi)孔槽的加工是:在本設(shè)計(jì)中,我選用插床加工的方法來加工內(nèi)孔槽,方便快捷。2.2 零件工序和裝夾方式的確定對(duì)皮帶輪的加工工序,可以分為五個(gè)裝夾是指將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程,可采用三角卡盤等方式裝夾。在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意如下3點(diǎn):(1)力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。(2)盡量減少裝夾次數(shù),盡可能做到在一次裝夾定位后就能加工出全部待加工的部位。(3)夾具要開暢,其定位、夾緊機(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀,避免刀具與夾緊機(jī)構(gòu)碰撞。遇到此類情況時(shí),可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。2.3 加工順序的確定 在分析了零件圖樣和確定了工序、裝夾方式之后,接下來即要確定零件的加工順序。制定零件車削加工順序一般遵循下列原則:1 先粗后精 按照粗車 -半精車 -精車的順序進(jìn)行,逐步提高加工精度。粗車將在較短的時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分加工余量切掉,一方面提高金屬切削率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后所留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí),則要安排半精車,以此為精車做準(zhǔn)備。精車要保證加工精度,按圖樣尺寸,一刀切出零件輪廓。2 先近后遠(yuǎn) 這里所說的遠(yuǎn)與近,是按加工部位相對(duì)于對(duì)到的距離大小而言的。在一般情況下,離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工,以便縮短刀具移動(dòng)距離,減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言,先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛性,改善其切削條件。3 內(nèi)外交叉 對(duì)既有內(nèi)表面,又有外表面需要加工的零件,安排加工順序時(shí),應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工,后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面加工完后,再加工其它表面。2.4進(jìn)給路線的確定 在加工中,刀具好刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。編程時(shí),加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn):(1)加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;(2)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單,以減少編程工作量;(3)應(yīng)使加工路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空行程時(shí)間。(4)確定加路線時(shí),還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況,確定一次走刀,還是多次走刀來完成所有加工表面,具體綜合上面進(jìn)給線的特點(diǎn)再根據(jù)具體零件具體分析確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn),主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線,因精加工切削過程的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。對(duì)于銑削加工時(shí),當(dāng)工件表面無硬皮,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙時(shí),應(yīng)選用順銑,按照順銑安排進(jìn)給路線。當(dāng)工件表面有硬皮,機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙時(shí),應(yīng)選用逆銑,按照逆銑安排進(jìn)給路線。因?yàn)槟驺姇r(shí),刀齒是從已加工表面切入,不會(huì)崩刃。對(duì)該方案,粗加工時(shí)用逆銑,精加工時(shí)用順銑。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí),刀具不能沿輪廓曲線的法向切入和切出。此時(shí)刀具可以沿一過渡圓弧切入和切出工件輪廓。2.5 夾具的選擇由圖紙可得出,該零件的尺寸精度及粗糙度都屬于IT8IT10公差等級(jí),夾具的選擇都采用機(jī)床通用的夾具就可以達(dá)到圖紙要求了。2.6 刀具的選擇刀具的選擇是加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率,而且還直接影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的車削方法相比,車削對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造加工刀具,并優(yōu)選刀具參數(shù)。車刀和刀片的種類有焊接式與機(jī)械夾固式兩大類。(1)焊接式車刀 將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上稱為焊接式車刀。這種車刀的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,剛性較好。缺點(diǎn)是由于存在焊接應(yīng)力,是刀具材料的使用性能受到影響,甚至出現(xiàn)裂紋。另外,刀桿不能重復(fù)使用,硬質(zhì)合金刀片不能充分回收利用,造成刀具材料的浪費(fèi)。我們?cè)趯?shí)習(xí)期間就是用的這種刀具,所以對(duì)這種刀具還是比較了解的,在本設(shè)計(jì)中,用到的就是該類刀具。(2) 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)為車刀由刀桿、刀片、刀墊以及夾緊元件組成。刀片每邊都有切削刃,當(dāng)某切削刃磨損鈍化后,只需松開夾緊元件,將刀片轉(zhuǎn)一個(gè)位置便可繼續(xù)使用。經(jīng)分析圖紙得出加工該零件時(shí)要用到外端面90車刀內(nèi)孔刀以及成型刀1下圖2.1和成型刀2下圖2.2。銑刀要一把底角半徑為3mm長(zhǎng)度大于43mm直徑為12mm的銑刀。直徑為12mm平底銑刀長(zhǎng)度為30mm左右。40mm的磨刀,精磨內(nèi)孔。 型刀1 成型刀22.7 切削用量的選擇車床加工中的切削用量包括:背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速或切削速度(用于恒線速切削)、進(jìn)給速度或進(jìn)給量。上述切削用量應(yīng)在機(jī)床說明書給定的允許范圍內(nèi)選取。實(shí)習(xí)中背吃刀量為1mm主軸轉(zhuǎn)速選擇車每分鐘600轉(zhuǎn),進(jìn)給速度為80mm/min。銑床的刀具選用高速鋼鉆頭,其切削用量包括:切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃到量,從刀具耐用度出發(fā),切削用量的選擇方法是:先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量,其次確定進(jìn)給速度,最后確定切削速度。由于圖紙上工件表面粗糙度值要求是6.3,則需分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑是背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.6的余量,在半精銑時(shí)切除。進(jìn)給速度是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移,單位為mm/min。它與轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量f(單位為mm/z)的關(guān)系為: V=fZn刀具是硬質(zhì)合金銑刀,查表得出粗銑時(shí)f取0.18,精銑時(shí)f取0.13切削速度經(jīng)查表得取Vc為80m/min。2.8加工所需工、量具種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1三抓自定心卡盤個(gè)12卡盤扳手副13刀架扳手副14墊刀片塊若干量具1游標(biāo)卡尺0250mm0.02mm把12內(nèi)孔千分尺25mm50mm0.01mm把1 第三章 工藝卡片的制訂3.1 加工工序卡片機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共2頁產(chǎn)品名稱皮帶輪零(部)件名稱皮帶輪第1頁材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄造毛坯外形尺寸163X88每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間設(shè) 備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件1檢查檢查毛坯是否有裂紋檢目測(cè)2車端面夾毛坯外圓,車157端面金車床三爪自定心卡盤3粗車夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量金車床三爪自定心卡盤4精車精車157外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求金車床三爪自定心卡盤5車端面掉頭,夾157外圓,車另一端面金車床三爪自定心卡盤6鉆孔鉆中心孔金鉆床專用夾具7鉆孔預(yù)鉆中心孔45的底孔42金鉆床專用夾具8擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔45的底孔至44金鉆床專用夾具9鉸孔鉸孔45金鉆床專用夾具10插鍵槽插鍵槽金插床專用夾具11熱處理熱處理RCRC熱淬火爐12粗車粗車皮帶輪V形槽金車床專用夾具13精車精車皮帶輪V形槽金車床專用夾具14檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢游標(biāo)卡尺編 制日 期標(biāo)記處記更改文件號(hào)簽字日期夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工零件曲柄時(shí),需要設(shè)計(jì)專用夾具。機(jī)床夾具(夾具)是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備,它的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工工件的定位和夾緊。通過定位,使被加工工件在夾具中占有同一個(gè)正確的加工位置;通過夾緊,克服加工中存在的各種作用力,使這一正確的位置得到保證,從而使加工過程得以順利進(jìn)行。本夾具是工序鏜孔50H7而設(shè)計(jì)的專用夾具,加工曲柄零件小孔的夾具,根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)鉆床,需要設(shè)計(jì)加工精車皮帶輪槽工裝夾具一套。6.1確定定位方案,選擇定位元件 每道工序的定位方案需要根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、加工方法和具體的加工要素等情況來確定。見機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表得:加工平面上的通孔必須限制的自由度是X、Y方向的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度;內(nèi)孔為工件定位基準(zhǔn),短心軸限制X、Y的移動(dòng)自由度;長(zhǎng)心軸限制Y、X的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。結(jié)合本零件的實(shí)際情況,考慮工件的加工結(jié)構(gòu),可以采用“一面兩銷”的定位方式。采用根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則,選擇大孔為主要的定位基準(zhǔn),零件圖上規(guī)定的定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)?,定位元件選擇長(zhǎng)銷,限制四個(gè)自由度,一個(gè)小斷面限制一個(gè)自由度,和一個(gè)活動(dòng)V型塊,限制一個(gè)自由度,從而實(shí)現(xiàn)6個(gè)自由度的全面定位6.2確定導(dǎo)向裝置加工要求比較高,采用一次裝夾完成鉆,粗膛,半精鏜,精鏜四個(gè)工步的加工,故此夾具選用快換鉆套作為導(dǎo)向元件,相應(yīng)的機(jī)床上采用快換夾頭。6.3確定夾緊機(jī)構(gòu)針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征,此夾具選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)壓夾工件,在定位銷商直接做出一段螺桿。裝夾工件時(shí),先將工件定位孔裝入帶有螺母的定位銷上,接著向右移動(dòng)V型塊使之于工件小頭外圍相靠實(shí)現(xiàn)定位,然后工件與螺母之間插上開口墊圈,擰緊螺母壓緊工件。6.4確定其他裝置為減小工件加工時(shí)的變形,保證加工時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度,靠近工件的加工部位增加輔助支撐,設(shè)計(jì)活動(dòng)V型塊的矩形導(dǎo)向和螺桿驅(qū)動(dòng)裝置。6.5設(shè)計(jì)夾具體夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮,使各個(gè)部分通過夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系在一起,形成一個(gè)整體 設(shè)計(jì)小結(jié)關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟。(1)、定位方案的設(shè)計(jì):主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面;工件的六點(diǎn)定位原則;定位元件的選用等。(2)、導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì):由于本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是擴(kuò)大頭孔夾具和銑結(jié)合面夾具,所以主要考慮的是選用鉆套的類型及排屑問題,以及對(duì)刀塊的類型,從而確定鉆套和對(duì)刀塊的位置尺寸及公差。(3)、夾緊裝置的設(shè)計(jì):針對(duì)的加工特點(diǎn)及加工的批量,對(duì)夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便、迅速的特點(diǎn),所以一般都采用自動(dòng)夾緊裝置。(4)、夾具體設(shè)計(jì):皮帶輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體,并能正確安裝在機(jī)床上,加工時(shí)能承受一部分切削力。所以?shī)A具體的材料一般采用鑄鐵。(5)、定位精度和定位誤差的計(jì)算:對(duì)用于粗加工的夾具,都應(yīng)該進(jìn)行定位誤差和穩(wěn)定性的計(jì)算,以及設(shè)計(jì)的夾具能否滿足零件加工的各項(xiàng)尺寸要求。參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng). 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.2蔡蘭. 機(jī)械零件工藝性手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.3皺青. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.4黃如林. 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.5王先菱. 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.6 崇凱. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.夾具定位規(guī)劃中完整性評(píng)估和修訂CAM實(shí)驗(yàn)室,機(jī)械工程學(xué)系,伍斯特理工學(xué)院研究院,100路,伍斯特,碩士01609,美國(guó)2004年9月14日收稿;2004年11月9日修訂;2004年11月10日發(fā)表摘 要幾何約束是夾具設(shè)計(jì)中最重要的考慮因素之一。確定位置的解析擬訂已發(fā)達(dá)。然而,如何分析和修改在實(shí)際夾具設(shè)計(jì)實(shí)踐過程中的一個(gè)非確定性的定位計(jì)劃尚未深入研究。在本文中,提出了一種方法來描述在限制約束下的重點(diǎn)夾具系統(tǒng)的幾何約束狀態(tài)。一種限制約束下狀態(tài),如果它存在,可以識(shí)別給定定位計(jì)劃??梢宰詣?dòng)識(shí)別工件的所有限制約束下約束狀態(tài)的提案。這有助于改善逆差定位計(jì)劃,并為修訂提供指引,以最終實(shí)現(xiàn)確定性的定位。 關(guān)鍵詞:夾具設(shè)計(jì);幾何約束;確定性定位;限制約束;過約束1.介紹夾具是用于制造工業(yè)進(jìn)行工件牢固定位的一種機(jī)制。在零件加工過程中規(guī)劃一個(gè)關(guān)鍵的第一步,夾具設(shè)計(jì)需要,以確保定位精度和三維工件的精度。 3-2-1原則,在一般情況下,是最廣泛使用的指導(dǎo)原則發(fā)展的位置計(jì)劃。 V型塊和銷孔定位原則也常用。一個(gè)加工夾具定位方案必須滿足一些要求。最基本的要求是,必須提供工件確定的位置。這種觀點(diǎn)指出,定位計(jì)劃生產(chǎn)的確定位置,工件不能移動(dòng),而至少有一個(gè)定位不會(huì)失去聯(lián)系。這一直是夾具設(shè)計(jì)的最根本的準(zhǔn)則之一,許多研究人員關(guān)于幾何約束狀態(tài)的研究表明,工件在任何定位計(jì)劃分為以下三個(gè)類別:1、良好的約束(確定性):工件在一個(gè)獨(dú)特的位置進(jìn)行配合,工件表面與6個(gè)定位器取得聯(lián)系。 2、限制約束:不完全約束工件的自由度。 3、過約束:工件自由度超過6定位的制約。 在1985年,淺田1提出了滿秩為準(zhǔn)則雅可比矩陣的約束方程,基于分析形成了調(diào)研后,確定定位。周等2在1989年制定了在確定性定位問題上使用螺旋理論。結(jié)果表明,定位矩陣的定位需要壓力滿秩達(dá)到確定的位置。該方法的確定通過無數(shù)的研究。王等3考慮定位工件的接觸的影響,而采用點(diǎn)接觸面積。他們介紹了接觸矩陣,并指出,兩個(gè)接觸的機(jī)構(gòu)不應(yīng)該有平等的,但在接觸點(diǎn)曲率相反??柹?認(rèn)為,可能沒有足夠的應(yīng)用,如一些不是非棱柱的表面或相對(duì)誤差近似的非小線性。他提出一個(gè)二階泰勒展開,其中也考慮到定位誤差相互作用。馬林和費(fèi)雷拉5應(yīng)用周對(duì)3-2-1的位置擬訂,制定若干按照規(guī)則的規(guī)劃。盡管眾多的位置上的確定分析研究很少注意非確定性分析的位置。在淺田的擬定方案中,他們假設(shè)工件夾具元件和點(diǎn)之間的聯(lián)絡(luò)無阻力。理想的位置q*,而應(yīng)放置工件表面和分片,可微函數(shù)是gi(見圖1)。 表面函數(shù)定義為:gi(q*)=0是確定的,應(yīng)該有一個(gè)獨(dú)一無二的解決方案為下列所有定位方程組。gi(q)=0,i=1,2,.,n (1)其中n是定位器的位置與方向,代表了工件的定位和方向。只有考慮到目標(biāo)位置q*附近在處:淺田表明 (2) hi是幾何函數(shù)的雅可比矩陣,矩陣式所示(3)。確定定位如果雅可比矩陣滿秩,可滿足要求。 (2)只有q=q*一個(gè)解決辦法 (3)在1個(gè)3-2-1定位計(jì)劃中,一個(gè)約束方程的雅可比矩陣的滿秩的約束狀態(tài)如表1所示。如果定位是小于6,工件是限制約束的,即存在至少有一個(gè)工件自由定位議案不受限制的。如果矩陣滿秩,但定位大于6定位,工件是過約束,這表明存在至少一個(gè)定位等;而幾何約束工件被刪除不影響的狀態(tài)。找出一個(gè)模型除了3-2-1,可以建立基準(zhǔn)框架提取等效的定位點(diǎn)。胡等6已經(jīng)發(fā)展出一種系統(tǒng)的方法,對(duì)這個(gè)用途。因此,這則能適用于所有的定位方案。圖1 .夾具系統(tǒng)模型。表1 等級(jí) 數(shù)量的定位 地位 6 Over-constrained康等7遵循這些方法和他們實(shí)施制定的幾何約束分析模塊其自動(dòng)化的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)的核查制度。他們的CAFDV系統(tǒng)可以計(jì)算出雅可比矩陣和它的排名來確定定位的完整性。它也可以分析工件的位移和靈敏度定位錯(cuò)誤。熊等人8提出的等級(jí)檢查方法的定位矩陣WL(見附件)。他們還介紹了左/右邊的定位矩陣廣義逆理論,分析了工件的幾何誤差。結(jié)果表明,定位及發(fā)展方向誤差X和位置誤差r的工件定位相關(guān)如下: Under-constrained:X=WLr, (4)Well-constrained :X=(WTLWL)-1WLTr, (5)Over-constrained:X=WLT(WTLWL)-1r+(I6*6-WLT(WTLWL)-1WL), (6)是任意一個(gè)向量。 他們還介紹了從這些矩陣的幾個(gè)指標(biāo),評(píng)價(jià)定位配置,其次是通過約束非線性規(guī)劃的優(yōu)化。然而,他們的研究分析,不涉及非確定性定位的修訂。目前,還沒有就如何處理與提供確定的位置的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究。 2.定位完整性評(píng)價(jià)如果不確定性的位置達(dá)到夾具系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,設(shè)計(jì)師知道約束狀態(tài)是什么,以如何改善設(shè)計(jì)是非常重要的條件。如果夾具系統(tǒng)是過度約束,是理想定位需要的不必要的信息。而下約束時(shí),所有有關(guān)知識(shí)約束工件的議案,可以引導(dǎo)設(shè)計(jì)師選擇額外的定位或使得修改定位計(jì)劃更有效。的總體戰(zhàn)略定位計(jì)劃表征幾何約束的狀態(tài)描述圖 2。在本文中,定位矩陣秩的幾何約束的施加評(píng)價(jià)狀態(tài)(見附件為獲得的定位矩陣)。確定需要六個(gè)定位器定位提供矩陣的滿秩定位WL:如圖3所示,在給定的定位器數(shù)量n,定位法向量ai,bi,ci和定位的位置xi,yi,zi每一個(gè)定位器,i=1,2,.,n,n*6定位矩陣可以確定如下: (7)當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n=6時(shí),是工件良好約束。 當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)=6,n6時(shí);是工件過約束。這意味著(n-6)有不必要的定位在定位方案上。工件將不存在限制(n-6)定位器。這種狀態(tài)的數(shù)學(xué)表示方法,那就是(n-6)在定位向量矩陣,可表示為線性組合的其他六行向量。 圖2 幾何約束狀態(tài)描述 圖3一個(gè)簡(jiǎn)化的定位方案。定位方案,提供了確定性的位置。發(fā)達(dá)國(guó)家的算法使用下列方法確定不必要的定位:1、找到所有的(n-6)組合定位的。2、為每個(gè)組合,從(n-6)定位器確定定位方案。3、重新計(jì)算矩陣秩的定位為左六個(gè)定位器。4、如果等級(jí)不變,被刪除的(n-6)定位器是負(fù)責(zé)過約束狀態(tài)。這種方法可能會(huì)產(chǎn)生多種解決方案,并要求設(shè)計(jì)師來決定哪一套不必要的定位應(yīng)該被刪除以最佳定位性能。 當(dāng)?shù)燃?jí)(WL)6,工件的限制約束。參考文獻(xiàn)1 Asada H, By AB.。自動(dòng)重構(gòu)夾具的柔性裝配夾具的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 IEEE J機(jī)器人autom1985; RA-1:86-93。2 zhou YC,Chandru V,Barash MM。加工裝置的自動(dòng)配置的數(shù)學(xué)方法分析和綜合。反ASME J英工業(yè)1989;111:299-306。3 Wang MY, Liu T, Pelinescu DM.。夾具運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的基礎(chǔ)上充分接觸剛體模型。 J制造業(yè)科學(xué)與工程2003;125:316-24。4 Carlson JS。剛性零件的裝夾和定位計(jì)劃的二次靈敏度分析“。 ASME J制造業(yè)2001年科學(xué)與工程;123(3):462-72。5 Marin R, Ferreira P.確定性3-2-1定位計(jì)劃的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和綜合加工裝置。 ASME J制造業(yè)科學(xué)與工程2001年;123:708-19。6 Hu W.設(shè)置規(guī)劃和公差分析。博士論文中,伍斯特理工學(xué)院;2001年。7 Kang Y, Rong Y, Yang J, Ma W.計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)驗(yàn)證。大會(huì)Autom2002;22:350-9。8 Rong KY, Huang SH, Hou Z.先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)。波士頓:愛思唯爾;2005年。學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第1頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1檢查9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1檢查毛坯是否有裂紋學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱皮帶輪零件名稱皮帶輪共7頁第2頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1粗車9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助2夾毛坯外圓,車157端面CA6140200160.512117.73夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量CA6140200160.512117.74夾毛坯外圓,車157端面CA6140200160.512117.75夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量CA6140200160.51.1164.2學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱車床零件名稱皮帶輪共7頁第3頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1精車9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助7掉頭,夾157外圓,車另一端面CA6140200160.512117.7 技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱車床零件名稱皮帶輪共7頁第4頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)2磨削9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件高速鋼工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助8鉆17的底孔10CA6140200160.512117.79精車157外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求CA6140200160.512117.7學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第5頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)3銑槽9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛鐵163X881設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z550夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助13鉆中心孔鉆床8005002200160.512114預(yù)鉆中心孔45的底孔42鉆床2001000.5200160.512115擴(kuò)中心孔45的底孔至44鉆床8005002200160.512117.716鉸孔45鉆床2001000.5200160.510117.7學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第6頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)4 鉆孔9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X881設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)插床夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助17插鍵槽插床200160.512117.7職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第7頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)59Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床163X88夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助粗車皮帶輪V形槽車床200160.512117.7精車皮帶輪V形槽車床機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共2頁產(chǎn)品名稱皮帶輪零(部)件名稱皮帶輪第1頁材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄造毛坯外形尺寸163X88每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間設(shè) 備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件1檢查檢查毛坯是否有裂紋檢目測(cè)2車端面夾毛坯外圓,車157端面金車床三爪自定心卡盤3粗車夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量金車床三爪自定心卡盤4精車精車157外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求金車床三爪自定心卡盤5車端面掉頭,夾157外圓,車另一端面金車床三爪自定心卡盤6鉆孔鉆中心孔金鉆床專用夾具7鉆孔預(yù)鉆中心孔45的底孔42金鉆床專用夾具8擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔45的底孔至44金鉆床專用夾具9鉸孔鉸孔45金鉆床專用夾具10插鍵槽插鍵槽金插床專用夾具11熱處理熱處理RCRC熱淬火爐12粗車粗車皮帶輪V形槽金車床專用夾具13精車精車皮帶輪V形槽金車床專用夾具14檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢游標(biāo)卡尺編 制日 期標(biāo)記處記更改文件號(hào)簽字日期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第1頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1檢查9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)1夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1檢查毛坯是否有裂紋學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱皮帶輪零件名稱皮帶輪共7頁第2頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1粗車9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助2夾毛坯外圓,車157端面CA6140200160.512117.73夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量CA6140200160.512117.74夾毛坯外圓,車157端面CA6140200160.512117.75夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量CA6140200160.51.1164.2學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱車床零件名稱皮帶輪共7頁第3頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)1精車9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式車床CA61401夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪自定心卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助7掉頭,夾157外圓,車另一端面CA6140200160.512117.7 技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱車床零件名稱皮帶輪共7頁第4頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)2磨削9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X8811設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù) 夾具編號(hào)夾具名稱切削液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件高速鋼工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助8鉆17的底孔10CA6140200160.512117.79精車157外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求CA6140200160.512117.7學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第5頁 車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)3銑槽9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛鐵163X881設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z550夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助13鉆中心孔鉆床8005002200160.512114預(yù)鉆中心孔45的底孔42鉆床2001000.5200160.512115擴(kuò)中心孔45的底孔至44鉆床8005002200160.512117.716鉸孔45鉆床2001000.5200160.510117.7學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第6頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)4 鉆孔9Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料163X881設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)插床夾具編號(hào)夾具名稱切削液三爪卡盤工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件可轉(zhuǎn)位車刀工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助17插鍵槽插床200160.512117.7職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱皮帶輪共7頁第7頁車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)59Cr18毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)棒料1設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)車床163X88夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助粗車皮帶輪V形槽車床200160.512117.7精車皮帶輪V形槽車床 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目:皮帶輪加工工藝及 精車皮帶輪槽工裝夾具設(shè)計(jì) 班 級(jí): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 摘 要目 錄第一章 概述1.1皮帶輪的用途1.2零件的圖樣及說明第二章 零件加工工藝的制訂2.1 零件圖樣分析2.2 零件工序和裝夾方式的確定2.3 加工順序的確定2.4進(jìn)給路線的確定2.5 夾具的選擇2.6 刀具的選擇2.7 切削用量的選擇2.8 加工所需工、量具第三章 工藝卡片的制訂及程序的編寫 3.0 加工前的分析及應(yīng)選的加工機(jī)器3.1 加工工序卡片3.2 加工刀具卡片3.3 加工程序的編制第4章 設(shè)計(jì)小結(jié)致謝參考文獻(xiàn)第一章 概述1.1皮帶輪的用途 生活中,皮帶輪對(duì)我們來說很常見,它的應(yīng)用很廣泛,機(jī)械傳動(dòng)常見的類型有摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)等類型。 帶傳動(dòng)根據(jù)橫截面形狀不同可分為平帶傳動(dòng)、V帶傳動(dòng)、多楔帶、圓形帶、齒形帶等類型的帶傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)中用于安裝傳動(dòng)帶的輪子就叫做帶輪。俗稱皮帶輪。帶輪是成對(duì)安裝和使用的,一個(gè)是主動(dòng)輪,另一個(gè)是從動(dòng)輪。 機(jī)械傳動(dòng)按傳動(dòng)的工作原理分類可分為嚙合傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)兩類。嚙合傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠、壽命長(zhǎng),傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳遞功率大,效率高(蝸桿傳動(dòng)除外),速度范圍廣。缺點(diǎn)是對(duì)加工制造安裝的精度要求較高。摩擦傳動(dòng)工作平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低,具有過載保護(hù)能力,缺點(diǎn)是外廓尺寸較大、傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、傳動(dòng)效率較低、元件壽命較短。 帶傳動(dòng)就是摩擦傳動(dòng)中的一個(gè)種類。 帶傳動(dòng)的工作原理是帶緊套在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪上,因而帶與輪的接觸表面存在著正壓力,當(dāng)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)輪回轉(zhuǎn)時(shí),在帶與主動(dòng)輪接觸表面間便產(chǎn)生摩擦力,使主動(dòng)輪牽動(dòng)帶,繼而帶又牽動(dòng)從動(dòng)輪,將主動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)軸。 從帶傳動(dòng)的原理可知道帶輪的作用是通過傳動(dòng)帶傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。1.2零件的圖樣及說明皮帶輪的外形圖 車削是加工中用得最多的加工方法之一。由于車床具有加工精度高、能作直線和圓弧插補(bǔ)以及在加工過程中能自動(dòng)變速的特點(diǎn),因此,其工藝范圍較普通機(jī)床寬得多。凡是能在車床上裝夾的回轉(zhuǎn)體零件都能在車床上加工。針對(duì)車床的特點(diǎn),下列幾種零件最適合車削加工:1 精度要求較高的回轉(zhuǎn)體零件;2 表面粗糙度要求高的回轉(zhuǎn)體零件; 3 表面形狀復(fù)雜的回轉(zhuǎn)體零件; 4 帶特殊螺紋的回轉(zhuǎn)體零件; 銑削是機(jī)械加工中最常用和最主要的加工方法之一,它除了能銑削普通銑床所能銑削的各種零件表面外,還能銑削普通銑床不能銑削的需25坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的各種平面輪廓和立體輪廓。根據(jù)銑床的特點(diǎn),從銑削加工角度來考慮,適合銑削的主要加工對(duì)象有以下幾類:1平面類零件;2變斜角類零件;3曲面類零件;第二章 零件加工工藝的制訂2.1 零件圖樣分析 皮帶輪如下圖:圖紙中所選的材料為HT200。經(jīng)分析:該零件圖結(jié)構(gòu)合理;輪廓幾何要素所給定的條件充分;精度及各項(xiàng)技術(shù)要求齊全、合理;由圖紙得出,該零件的加工精度要求不是很高,加工方法也就根據(jù)所生產(chǎn)批量的不同而有所不同,當(dāng)然,要考慮到經(jīng)濟(jì)性時(shí),用普通機(jī)床就可以加工出來,要是考慮到時(shí)間及中批量方面的話,可以選用車床。在這里我選用加工。其位置精度有三處,基準(zhǔn)都是A基準(zhǔn),加工時(shí)要考慮它們跟孔一起進(jìn)行加工;中心孔的尺寸公差等級(jí)為六級(jí)公差帶,在車床上加工難達(dá)到此種精度,需要進(jìn)行精磨,精磨的時(shí)候要以右端面為定位基準(zhǔn),這樣才能保證位置度的正確性,關(guān)于磨床著方面,就不做介紹了。磨削時(shí)要以右端面為定位基準(zhǔn)。對(duì)于內(nèi)孔槽的加工是:在本設(shè)計(jì)中,我選用插床加工的方法來加工內(nèi)孔槽,方便快捷。2.2 零件工序和裝夾方式的確定對(duì)皮帶輪的加工工序,可以分為五個(gè)裝夾是指將工件在機(jī)床上或夾具中定位、夾緊的過程,可采用三角卡盤等方式裝夾。在確定定位基準(zhǔn)與夾緊方案時(shí)應(yīng)注意如下3點(diǎn):(1)力求設(shè)計(jì)、工藝與編程計(jì)算的基準(zhǔn)統(tǒng)一。(2)盡量減少裝夾次數(shù),盡可能做到在一次裝夾定位后就能加工出全部待加工的部位。(3)夾具要開暢,其定位、夾緊機(jī)構(gòu)不能影響加工中的走刀,避免刀具與夾緊機(jī)構(gòu)碰撞。遇到此類情況時(shí),可采用用虎鉗或加底板抽螺絲的方式裝夾。2.3 加工順序的確定 在分析了零件圖樣和確定了工序、裝夾方式之后,接下來即要確定零件的加工順序。制定零件車削加工順序一般遵循下列原則:1 先粗后精 按照粗車 -半精車 -精車的順序進(jìn)行,逐步提高加工精度。粗車將在較短的時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分加工余量切掉,一方面提高金屬切削率,另一方面滿足精車的余量均勻性要求。若粗車后所留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí),則要安排半精車,以此為精車做準(zhǔn)備。精車要保證加工精度,按圖樣尺寸,一刀切出零件輪廓。2 先近后遠(yuǎn) 這里所說的遠(yuǎn)與近,是按加工部位相對(duì)于對(duì)到的距離大小而言的。在一般情況下,離對(duì)刀點(diǎn)遠(yuǎn)的部位后加工,以便縮短刀具移動(dòng)距離,減少空行程時(shí)間。對(duì)于車削而言,先近后遠(yuǎn)還有利于保持坯件或半成品的剛性,改善其切削條件。3 內(nèi)外交叉 對(duì)既有內(nèi)表面,又有外表面需要加工的零件,安排加工順序時(shí),應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面粗加工,后進(jìn)行內(nèi)外表面精加工。切不可將零件上一部分表面加工完后,再加工其它表面。2.4進(jìn)給路線的確定 在加工中,刀具好刀位點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)軌跡稱為加工路線。編程時(shí),加工路線的確定原則主要有以下幾點(diǎn):(1)加工路線應(yīng)保證被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高;(2)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單,以減少編程工作量;(3)應(yīng)使加工路線最短,這樣既可減少程序段,又可減少空行程時(shí)間。(4)確定加路線時(shí),還要考慮工件的加工余量和機(jī)床、刀具的剛度等情況,確定一次走刀,還是多次走刀來完成所有加工表面,具體綜合上面進(jìn)給線的特點(diǎn)再根據(jù)具體零件具體分析確定進(jìn)給路線的工作重點(diǎn),主要在于確定粗加工及空行程的進(jìn)給路線,因精加工切削過程的進(jìn)給路線基本上都是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的。對(duì)于銑削加工時(shí),當(dāng)工件表面無硬皮,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)無間隙時(shí),應(yīng)選用順銑,按照順銑安排進(jìn)給路線。當(dāng)工件表面有硬皮,機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)有間隙時(shí),應(yīng)選用逆銑,按照逆銑安排進(jìn)給路線。因?yàn)槟驺姇r(shí),刀齒是從已加工表面切入,不會(huì)崩刃。對(duì)該方案,粗加工時(shí)用逆銑,精加工時(shí)用順銑。銑削封閉的內(nèi)輪廓表面時(shí),刀具不能沿輪廓曲線的法向切入和切出。此時(shí)刀具可以沿一過渡圓弧切入和切出工件輪廓。2.5 夾具的選擇由圖紙可得出,該零件的尺寸精度及粗糙度都屬于IT8IT10公差等級(jí),夾具的選擇都采用機(jī)床通用的夾具就可以達(dá)到圖紙要求了。2.6 刀具的選擇刀具的選擇是加工工藝設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。刀具選擇合理與否不僅影響機(jī)床的加工效率,而且還直接影響加工質(zhì)量。選擇刀具通常要考慮機(jī)床的加工能力、工序內(nèi)容、工件材料等因素。與傳統(tǒng)的車削方法相比,車削對(duì)刀具的要求更高。不僅要求精度高、剛度好耐用度高、而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調(diào)整方便。這就要求采用新型優(yōu)質(zhì)材料制造加工刀具,并優(yōu)選刀具參數(shù)。車刀和刀片的種類有焊接式與機(jī)械夾固式兩大類。(1)焊接式車刀 將硬質(zhì)合金刀片用焊接的方法固定在刀體上稱為焊接式車刀。這種車刀的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,剛性較好。缺點(diǎn)是由于存在焊接應(yīng)力,是刀具材料的使用性能受到影響,甚至出現(xiàn)裂紋。另外,刀桿不能重復(fù)使用,硬質(zhì)合金刀片不能充分回收利用,造成刀具材料的浪費(fèi)。我們?cè)趯?shí)習(xí)期間就是用的這種刀具,所以對(duì)這種刀具還是比較了解的,在本設(shè)計(jì)中,用到的就是該類刀具。(2) 機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具 機(jī)械夾固式可轉(zhuǎn)為車刀由刀桿、刀片、刀墊以及夾緊元件組成。刀片每邊都有切削刃,當(dāng)某切削刃磨損鈍化后,只需松開夾緊元件,將刀片轉(zhuǎn)一個(gè)位置便可繼續(xù)使用。經(jīng)分析圖紙得出加工該零件時(shí)要用到外端面90車刀內(nèi)孔刀以及成型刀1下圖2.1和成型刀2下圖2.2。銑刀要一把底角半徑為3mm長(zhǎng)度大于43mm直徑為12mm的銑刀。直徑為12mm平底銑刀長(zhǎng)度為30mm左右。40mm的磨刀,精磨內(nèi)孔。 型刀1 成型刀22.7 切削用量的選擇車床加工中的切削用量包括:背吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速或切削速度(用于恒線速切削)、進(jìn)給速度或進(jìn)給量。上述切削用量應(yīng)在機(jī)床說明書給定的允許范圍內(nèi)選取。實(shí)習(xí)中背吃刀量為1mm主軸轉(zhuǎn)速選擇車每分鐘600轉(zhuǎn),進(jìn)給速度為80mm/min。銑床的刀具選用高速鋼鉆頭,其切削用量包括:切削速度、進(jìn)給速度、背吃刀量和側(cè)吃到量,從刀具耐用度出發(fā),切削用量的選擇方法是:先選取背吃刀量或側(cè)吃刀量,其次確定進(jìn)給速度,最后確定切削速度。由于圖紙上工件表面粗糙度值要求是6.3,則需分粗銑和半精銑兩步進(jìn)行。粗銑是背吃刀量或側(cè)吃刀量選取同前。粗銑后留0.6的余量,在半精銑時(shí)切除。進(jìn)給速度是單位時(shí)間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對(duì)位移,單位為mm/min。它與轉(zhuǎn)速n、銑刀齒數(shù)Z及每齒進(jìn)給量f(單位為mm/z)的關(guān)系為: V=fZn刀具是硬質(zhì)合金銑刀,查表得出粗銑時(shí)f取0.18,精銑時(shí)f取0.13切削速度經(jīng)查表得取Vc為80m/min。2.8加工所需工、量具種類序號(hào)名稱規(guī)格精度單位數(shù)量工具1三抓自定心卡盤個(gè)12卡盤扳手副13刀架扳手副14墊刀片塊若干量具1游標(biāo)卡尺0250mm0.02mm把12內(nèi)孔千分尺25mm50mm0.01mm把1 第三章 工藝卡片的制訂3.1 加工工序卡片機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號(hào)零(部)件圖號(hào)共2頁產(chǎn)品名稱皮帶輪零(部)件名稱皮帶輪第1頁材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄造毛坯外形尺寸163X88每毛坯件數(shù)1每臺(tái)件數(shù)1備注序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間設(shè) 備工 藝 裝 備工時(shí)準(zhǔn)終單件1檢查檢查毛坯是否有裂紋檢目測(cè)2車端面夾毛坯外圓,車157端面金車床三爪自定心卡盤3粗車夾毛坯外圓,粗車157外圓,留1mm加工余量金車床三爪自定心卡盤4精車精車157外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求金車床三爪自定心卡盤5車端面掉頭,夾157外圓,車另一端面金車床三爪自定心卡盤6鉆孔鉆中心孔金鉆床專用夾具7鉆孔預(yù)鉆中心孔45的底孔42金鉆床專用夾具8擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔45的底孔至44金鉆床專用夾具9鉸孔鉸孔45金鉆床專用夾具10插鍵槽插鍵槽金插床專用夾具11熱處理熱處理RCRC熱淬火爐12粗車粗車皮帶輪V形槽金車床專用夾具13精車精車皮帶輪V形槽金車床專用夾具14檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢游標(biāo)卡尺編 制日 期標(biāo)記處記更改文件號(hào)簽字日期夾具的設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工零件曲柄時(shí),需要設(shè)計(jì)專用夾具。機(jī)床夾具(夾具)是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備,它的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工工件的定位和夾緊。通過定位,使被加工工件在夾具中占有同一個(gè)正確的加工位置;通過夾緊,克服加工中存在的各種作用力,使這一正確的位置得到保證,從而使加工過程得以順利進(jìn)行。本夾具是工序鏜孔50H7而設(shè)計(jì)的專用夾具,加工曲柄零件小孔的夾具,根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)鉆床,需要設(shè)計(jì)加工精車皮帶輪槽工裝夾具一套。6.1確定定位方案,選擇定位元件 每道工序的定位方案需要根據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、加工方法和具體的加工要素等情況來確定。見機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表得:加工平面上的通孔必須限制的自由度是X、Y方向的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度;內(nèi)孔為工件定位基準(zhǔn),短心軸限制X、Y的移動(dòng)自由度;長(zhǎng)心軸限制Y、X的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。結(jié)合本零件的實(shí)際情況,考慮工件的加工結(jié)構(gòu),可以采用“一面兩銷”的定位方式。采用根據(jù)基準(zhǔn)重合的原則,選擇大孔為主要的定位基準(zhǔn),零件圖上規(guī)定的定位基準(zhǔn)是恰當(dāng)?shù)?,定位元件選擇長(zhǎng)銷,限制四個(gè)自由度,一個(gè)小斷面限制一個(gè)自由度,和一個(gè)活動(dòng)V型塊,限制一個(gè)自由度,從而實(shí)現(xiàn)6個(gè)自由度的全面定位6.2確定導(dǎo)向裝置加工要求比較高,采用一次裝夾完成鉆,粗膛,半精鏜,精鏜四個(gè)工步的加工,故此夾具選用快換鉆套作為導(dǎo)向元件,相應(yīng)的機(jī)床上采用快換夾頭。6.3確定夾緊機(jī)構(gòu)針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征,此夾具選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)壓夾工件,在定位銷商直接做出一段螺桿。裝夾工件時(shí),先將工件定位孔裝入帶有螺母的定位銷上,接著向右移動(dòng)V型塊使之于工件小頭外圍相靠實(shí)現(xiàn)定位,然后工件與螺母之間插上開口墊圈,擰緊螺母壓緊工件。6.4確定其他裝置為減小工件加工時(shí)的變形,保證加工時(shí)工藝系統(tǒng)的剛度,靠近工件的加工部位增加輔助支撐,設(shè)計(jì)活動(dòng)V型塊的矩形導(dǎo)向和螺桿驅(qū)動(dòng)裝置。6.5設(shè)計(jì)夾具體夾具體的設(shè)置應(yīng)該綜合考慮,使各個(gè)部分通過夾具體能夠有機(jī)的聯(lián)系在一起,形成一個(gè)整體 設(shè)計(jì)小結(jié)關(guān)于夾具的設(shè)計(jì)方法及其步驟。(1)、定位方案的設(shè)計(jì):主要確定工件的定位基準(zhǔn)及定位基面;工件的六點(diǎn)定位原則;定位元件的選用等。(2)、導(dǎo)向及對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì):由于本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)的是擴(kuò)大頭孔夾具和銑結(jié)合面夾具,所以主要考慮的是選用鉆套的類型及排屑問題,以及對(duì)刀塊的類型,從而確定鉆套和對(duì)刀塊的位置尺寸及公差。(3)、夾緊裝置的設(shè)計(jì):針對(duì)的加工特點(diǎn)及加工的批量,對(duì)夾緊裝置應(yīng)滿足裝卸工件方便、迅速的特點(diǎn),所以一般都采用自動(dòng)夾緊裝置。(4)、夾具體設(shè)計(jì):皮帶輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是比較小,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意夾具體結(jié)構(gòu)尺寸的大小。夾具體的作用是將定位及夾具裝置連接成一體,并能正確安裝在機(jī)床上,加工時(shí)能承受一部分切削力。所以?shī)A具體的材料一般采用鑄鐵。(5)、定位精度和定位誤差的計(jì)算:對(duì)用于粗加工的夾具,都應(yīng)該進(jìn)行定位誤差和穩(wěn)定性的計(jì)算,以及設(shè)計(jì)的夾具能否滿足零件加工的各項(xiàng)尺寸要求。參考文獻(xiàn)1孟少農(nóng). 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.2蔡蘭. 機(jī)械零件工藝性手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.3皺青. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.4黃如林. 金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.5王先菱. 機(jī)械加工工藝手冊(cè)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.6 崇凱. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
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