凸輪軸支撐軸頸車床進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙)
凸輪軸支撐軸頸車床進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙),凸輪軸,支撐,支持,軸頸,車床,進(jìn)行,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
凸輪軸支撐軸頸車床夾具
4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明
車床夾具主要用于車削凸輪軸支撐軸頸夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。
(1) 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多,有通用的三爪卡盤、四爪卡盤,花盤,頂尖等,還有自行設(shè)計(jì)的心軸;專用夾具通常可分為心軸式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn),刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)
定心式車床夾具 在定心式車床夾具上,工件常以孔或外圓定位,夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。
角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí),由于零件形狀較復(fù)雜,難以裝夾在通用卡盤上,因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀,故稱其為角鐵式車床夾具。
花盤式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤,上面開(kāi)有若干個(gè)T形槽,安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件,可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱,要注意平衡。
(2) 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件,常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
由于后一類夾具應(yīng)用很少,屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具,所以零件在車床上加工用專用夾具。
4.2車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(1)定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求
當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí),要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合,夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。
當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí),則應(yīng)以?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來(lái)確定定位元件的位置。
工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn),故在加工過(guò)程中工件除受切削力矩的作用外,整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用,轉(zhuǎn)速越高離心力越大,這些力不僅降低夾緊力,同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此,夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力,自鎖性能好,以防止工件在加工過(guò)程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具,夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。
(2)夾具與機(jī)床主軸的連接
車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此,要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。
心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接,用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。
根據(jù)徑向尺寸的大小,其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式:
1)對(duì)于徑向尺寸D<140mm,或D<(2~3)d的小型夾具,一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中,并用螺桿拉緊,如圖1-a所示。這種連接方式定心精度較高。
2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具,一般用過(guò)渡盤與車床主軸軸頸連接。過(guò)渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。
圖1-b所示的過(guò)渡盤,其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6或H7/js6與主軸軸頸相配合,并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi),可用壓板將過(guò)渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過(guò)渡盤的凸緣上,用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度,可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。
對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu),如圖1-c所示,過(guò)渡盤在其長(zhǎng)錐面上配合定心,用活套在主軸上的螺母鎖緊,由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高,但端面要求緊貼,制造上較困難。
圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過(guò)渡盤連接的方式。過(guò)渡盤推入主軸后,其端面與主軸端面只允許有0.05~0.1mm的間隙,用螺釘均勻擰緊后,即可保證端面與錐面全部接觸,以使定心準(zhǔn)確、剛度好。
圖1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接
過(guò)渡盤常作為車床附件備用,設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過(guò)渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸,可查閱有關(guān)手冊(cè)
4.3 定位機(jī)構(gòu)
1.采用兩中心孔定位裝夾
一般以重要的外圓面作為粗基準(zhǔn)定位,加工出中心孔,再以軸兩端的中心孔為定位精基準(zhǔn);盡可能做到基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合、互為基準(zhǔn),并實(shí)現(xiàn)一次安裝加工多個(gè)表面。中心孔是工件加工統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)和檢驗(yàn)基準(zhǔn),它自身質(zhì)量非常重要,其準(zhǔn)備工作也相對(duì)復(fù)雜,常常以支承軸頸定位,車(鉆)中心錐孔;再以中心孔定位,精車外圓;以外圓定位,粗磨錐孔;以中心孔定位,精磨外圓;最后以支承軸頸外圓定位,精磨(刮研或研磨)錐孔,使錐孔的各項(xiàng)精度達(dá)到要求。
2.用外圓表面定位裝夾
對(duì)于空心軸或短小軸等不可能用中心孔定位的情況,可用軸的外圓面定位、夾緊并傳遞扭矩。一般采用三爪卡盤、四爪卡盤等通用夾具,或各種高精度的自動(dòng)定心專用夾具,如液性塑料薄壁定心夾具、膜片卡盤等。
3.用各種堵頭或拉桿心軸定位裝夾
加工空心軸的外圓表面時(shí),常用帶中心孔的各種堵頭或拉桿心軸來(lái)安裝工件。小錐孔時(shí)常用堵頭;大錐孔時(shí)常用帶堵頭的拉桿心軸。
4.4夾緊機(jī)構(gòu)
選擇工件的夾緊方案,夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn),夾得勞,夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí),要合理確定夾緊力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下:
1. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置;
2. 夾緊力要適當(dāng),既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng),又不因夾緊力過(guò)大而使工件表面損傷、變形。
3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。
4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單,制造、維修要方便。
分析零件加工要素的性質(zhì),確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊,夾緊裝置為壓板,壓緊力來(lái)源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見(jiàn)夾具裝配圖和零件圖。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:
式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:
其中:
螺旋夾緊力:
由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.5零件的車床夾具的加工誤差分析
工件在車床夾具上加工時(shí),加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。
如夾具圖所示,在夾具上加工時(shí),尺寸的加工誤差的影響因素如下所述:
(1)定位誤差
由于C面既是工序基準(zhǔn),又是定位基準(zhǔn),基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的,基準(zhǔn)位移誤差為零。因此,尺寸的定位誤差等于零。
(2)夾具誤差
夾具誤差為限位基面與軸線間的距離誤差,以及限位基面相對(duì)安裝基面C的平行度誤差是0.01.
(3)安裝誤差
因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合,夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。
(4)加工方法誤差
如車床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素。一般取
因?yàn)楣ぜ亩ㄎ换鶞?zhǔn)和定位元件均有制造誤差,所以工件在夾具中定位后的實(shí)際位置將在一定范圍內(nèi)變動(dòng),即存在一定的定位誤差,設(shè)計(jì)定位裝置時(shí),就要控制這一誤差在加工中所允許的范圍內(nèi)。
產(chǎn)生定位誤差的原因有以下兩個(gè)方面:1)定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合;2)定位基準(zhǔn)位移。定位誤差就是由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移公差綜合引起的同批工件工序尺寸的那部分公差,也就是等于兩者的代數(shù)和。
(3-6)
本夾具的主要定位元件為固定塊,軸向定位時(shí)定位基準(zhǔn)——右?jiàn)A具體的左端面與止推面的接合面即為軸頸工序基準(zhǔn),即不存在基準(zhǔn)位移公差也不存在基準(zhǔn)不重合誤差,所以。
當(dāng)主軸頸直徑存在誤差時(shí),定位基準(zhǔn)A或B沿固定塊工作面的位移為
(3-7)
所以基準(zhǔn)不重合誤差為
(3-8)
基準(zhǔn)位移誤差為
(3-9)
則總的定位誤差為
(3-10)
已知本工序中,,故
(3-11)
4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)
夾具體設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性
夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?
為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。
(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度
為了保證在加工過(guò)程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng),夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。
(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性
夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡(jiǎn)單。
(4)應(yīng)便于排除切屑
在機(jī)械加工過(guò)程中,切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時(shí)排除,切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會(huì)破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對(duì)于加工過(guò)程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對(duì)于加工過(guò)程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。
(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠
夾具在機(jī)床上的安裝都是通過(guò)夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí),夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。
確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖。
4.7 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明
(1)夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便,懸臂尺寸要短,重心盡可能靠近主軸。
(2)當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線不平衡時(shí),將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng),影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn),特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此,對(duì)于重量不對(duì)稱的夾具,要有平衡要求。平衡的方法有兩種:設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠實(shí)際生產(chǎn)中,常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。
(3)為了保證安全,夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外。因此,還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題,必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩。
將左右?jiàn)A具體固定在頭架和尾架中的主軸上,然后把定位銷(4個(gè))打入夾具體,再把左右兩固定塊固定到各自的夾具體上。用百分表調(diào)整第1或第6軸頸軸心線,使其處于車床主軸回轉(zhuǎn)中心位置,然后夾緊凸輪軸,再將套在凸輪軸皮帶輪軸頸上
摘 要
我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是汽車凸輪軸加工工藝及夾具設(shè)計(jì),凸輪軸對(duì)其工作要求、部分精度較高,如軸上的油孔的加工、支撐軸頸的加工等。凸輪軸的工藝過(guò)程,我們盡量做到清晰明了,在保證表達(dá)清楚的基礎(chǔ)上,盡量做到簡(jiǎn)練。仔細(xì)分析凸輪軸零件加工技術(shù)要求及加工精度后,合理確定毛坯類型,經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)參考書(shū)、手冊(cè)、圖表、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料,確定各工序的定位基準(zhǔn)、機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差,最終制定出凸輪軸零件的加工工序卡片,要求年產(chǎn)量為4000件。在此設(shè)計(jì)中,熟悉了機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的基本理論,正確解決一個(gè)零件加工時(shí)的定位、夾緊、工藝路線的擬定以及工藝尺寸的確定等問(wèn)題。在此,我們?cè)O(shè)計(jì)了兩套夾具,一套為凸輪軸油孔鉆床的夾具,一套為凸輪軸支撐軸頸車床的夾具,并進(jìn)行了一些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),如分度機(jī)構(gòu)、頂尖機(jī)構(gòu)等,還借用了機(jī)床端蓋、手輪等大量通用件,既有利于加工,又節(jié)省不少力氣。其中,夾具設(shè)計(jì)需要保證被加工面的位置精度;減少輔助時(shí)間,提高生產(chǎn)效率;擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍;實(shí)現(xiàn)工件的裝夾加工并減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,改善工作條件,保證生產(chǎn)安全。 優(yōu)化傳統(tǒng)凸輪軸加工的工藝路線,減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及合理布置凸輪軸生產(chǎn)線,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。改進(jìn)加工專用夾具,改善凸輪軸加工質(zhì)量,提高凸輪軸使用壽命。
關(guān)鍵詞:凸輪軸;鉆床夾具;車床夾具;分度機(jī)構(gòu)
引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在校期間的最后的關(guān)鍵所在,它既是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次全面性考查,也是我們真正動(dòng)手、模擬真實(shí)環(huán)境下的設(shè)計(jì)過(guò)程,這就使我們對(duì)本專業(yè)的設(shè)計(jì)工作有一次更深刻的認(rèn)識(shí),從而為今后的工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。
為了切實(shí)地做好畢業(yè)設(shè)計(jì),我經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)參考書(shū)、手冊(cè)、圖表、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料和教科書(shū)等工具書(shū),編寫了這套夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。它通過(guò)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì),進(jìn)一步的明確了凸輪軸零件的加工工序。通過(guò)編寫夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),進(jìn)一步闡明了設(shè)計(jì)思路,鞏固了所學(xué)的機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)課程中的基本理論知識(shí)。本次設(shè)計(jì)編制了一套中批生產(chǎn)的工藝規(guī)程。簡(jiǎn)單實(shí)用的夾具設(shè)計(jì)更體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)在設(shè)計(jì)中的重要地位。
設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)細(xì)致、艱苦、復(fù)雜、涉及面十分廣泛的工作,它不僅鞏固了所學(xué)的知識(shí),還使我熟練使用AutoCAD、SolidWorks等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件以及Office系列辦公軟件,從而提高和鍛煉了我的計(jì)算能力、繪圖能力等綜合能力。但是由于我學(xué)時(shí)和水平有限,設(shè)計(jì)中難免存在一些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,在此,懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正
設(shè)計(jì)者:趙斌
2015.02
1 零件的功用與結(jié)構(gòu)分析
1.1零件的功用
在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)零件及機(jī)構(gòu)中,配氣機(jī)構(gòu)是非常重要的,配氣機(jī)構(gòu)必須根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)所發(fā)生的工作過(guò)程,保證正確地打開(kāi)和關(guān)閉氣門。而凸輪軸是配氣機(jī)構(gòu)中最重要、最關(guān)鍵的零件,它決定著氣門的升程曲線和氣門開(kāi)關(guān)時(shí)刻,從而直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)排氣量,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性。同時(shí),凸輪軸還驅(qū)動(dòng)分電器、汽油泵等輔助裝置。
1.2凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求
1.2.1凸輪軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
各種發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的結(jié)構(gòu)基本差不多,主要差別是凸輪軸的數(shù)量、形狀和位置不同,其中以四缸、六缸、八缸發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸用的最多。就結(jié)構(gòu)特點(diǎn)而言,凸輪軸包括支承軸頸、進(jìn)排氣凸輪、偏心輪、驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)輔助裝置的齒輪和正時(shí)齒輪軸頸等幾部分。凸輪軸剛性差、易變形、精度高、加工難度大。
凸輪軸的主體是一根與汽缸組長(zhǎng)度相同的圓柱形棒體。上面套有若干個(gè)凸輪,用于驅(qū)動(dòng)氣門。
凸輪的側(cè)面呈雞蛋形。其設(shè)計(jì)的目的在于保證汽缸充分的進(jìn)氣和排氣,具體來(lái)說(shuō)就是在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成氣門的開(kāi)、閉動(dòng)作。
1.2.2各種凸輪軸的技術(shù)要求
1)支承軸頸的尺寸精度及各支承軸頸間的同軸度;
2)鍵槽的尺寸和位置精度;
3)止推面相對(duì)于支承軸頸軸線的垂直度;
4)凸輪基圓的尺寸精度和相對(duì)于支承軸頸軸線的同軸度;
5)凸輪的周向位置精度(相位角);
6)凸輪的形狀精度(曲線升程)等。
凸輪軸是內(nèi)燃機(jī)配氣系統(tǒng)中關(guān)鍵的零件之一,整個(gè)配氣機(jī)構(gòu)是由凸輪軸驅(qū)動(dòng)的,凸輪的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)配氣系統(tǒng)的性能起著決定性的作用。凸輪軸剛性差、易變形;精度高,加工難度大;因此,對(duì)于凸輪軸的設(shè)計(jì)、加工、選材、加工工藝等都提出了許多要求。其主要的技術(shù)要求如表1.1表述。
表1.1 凸輪軸的技術(shù)要求
主要項(xiàng)目
一般性要求
支撐軸承
尺寸(mm)
表面粗糙度(μm)
圓柱度(mm)
IT5~IT6
0.4
5級(jí)精度
0.4
0.06
0.02
±30′
凸輪軸表面粗糙度(mm)
中間軸頸相對(duì)于兩端軸頸的跳動(dòng)(mm)
相鄰兩軸頸的徑向跳動(dòng)(mm)
凸輪軸對(duì)稱中心平面對(duì)正時(shí)齒輪鍵槽中心平面
或定位銷軸線的角度偏差(′)
1.2.3以發(fā)動(dòng)機(jī)該凸輪軸為例具體說(shuō)明
1)支承軸頸
兩個(gè)支承軸頸的外圓尺寸φ82 mm表面粗糙度Ra≤0.4 μm.。
2)凸輪
1,2,4,5位的凸輪基圓尺寸R50±0.2,3,6位的凸輪基圓尺寸R45±0.02,表面粗糙度Ra≤0.8 μm。
3)支撐軸頸
凸輪軸支撐軸頸尺寸為φ76mm。
4)軸上油壁孔
軸上油壁孔尺寸為φ8 mm。
2 生產(chǎn)類型的確定
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給定的原始資料來(lái)確定生產(chǎn)類型。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給出的資料顯示并按車間的工作情況及工件的重量可知,按產(chǎn)量可分單位生產(chǎn)、小批量生產(chǎn)、中批量生產(chǎn)及大批量生產(chǎn)。由《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表15-5查 零件重48KG<100KG,且年產(chǎn)量為4000件,屬于中批量生產(chǎn)。
根據(jù)該生產(chǎn)特性可以初步確定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程,由于中批量生產(chǎn),一般采用高效機(jī)床和專用機(jī)床;對(duì)刀具一般采用通用刀具,也可以根據(jù)工廠實(shí)際情況采用專用刀具;量具采用專用量具;夾具使用專用夾具及輔助夾具來(lái)提高生產(chǎn)率,同時(shí)節(jié)省了人力、物力,達(dá)到經(jīng)濟(jì)可行的目的。
3 確定毛坯的種類
在制定工藝規(guī)程時(shí),正確的選擇毛坯具有重要意義。它不僅影響毛坯的制造工藝設(shè)備及制造費(fèi)用,還影響零件的機(jī)加工工藝,設(shè)備和刀具的消耗及工時(shí)訂額。正確的選用毛坯需要毛坯制造和機(jī)加工工藝人員緊密配合,兼顧冷熱加工兩個(gè)方面的要求。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),凸輪軸承受氣門開(kāi)啟的周期性沖擊載荷。所以,要求凸輪軸和支承軸頸表面應(yīng)耐磨,凸輪軸本身應(yīng)具有足夠的韌性和剛性。為此,凸輪軸的主要工作表面需經(jīng)熱處理。
對(duì)于凸輪軸材料目前國(guó)內(nèi)外主要選用鑄鐵(冷硬鑄鐵,可淬硬鑄鐵,球墨鑄鐵)和鋼(中碳鋼,滲碳鋼)。
在國(guó)外,冷硬鑄鐵凸輪軸多用于凸輪承受隨動(dòng)件高負(fù)荷的場(chǎng)合,這在英國(guó)較為普遍,可淬硬的低合金鑄鐵凸輪軸多用于凸輪承受隨動(dòng)件低負(fù)荷的場(chǎng)合,這在美國(guó)較為普遍,高合金鑄鐵和特殊合金鑄鐵凸輪軸則多用于高速發(fā)動(dòng)機(jī)。
對(duì)于鋼凸輪軸,一般是選用中碳鋼和滲碳鋼經(jīng)熱模鍛制坯。
就毛坯精度來(lái)說(shuō),鑄件的精度明顯的高于鍛件。目前,國(guó)內(nèi)外普遍趨向于精鑄和精鍛。
鑒于此,該凸輪軸選用50Mn材料毛坯由精鍛而成。
4 機(jī)械加工工藝路線的擬定
機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,可分為兩大步驟1)擬定零件的加工工藝路線;2)確定每道工序的工序尺寸、所用設(shè)備和工藝裝備及切削用量和工時(shí)定額。
4.1 加工工藝路線的分析
在凸輪軸的加工過(guò)程中的加工精度,其中受兩個(gè)主要因素的影響:
1)變形
從細(xì)長(zhǎng)角度來(lái)說(shuō),突出的問(wèn)題就是工件本身的剛度低。切削加工時(shí)產(chǎn)生較大的受力變形,其表面余應(yīng)力也會(huì)影響其變形,尤其在加工凸輪時(shí),這種變形更為顯著。另一方面,采用材料為鋼的凸輪軸在主要工作表面精加工產(chǎn)生變形。
凸輪軸在加工過(guò)程中的變形,不僅影響到后工序加工的余量分配是否均勻,而且變形過(guò)大會(huì)導(dǎo)致后續(xù)加工無(wú)法進(jìn)行,甚至造成中途報(bào)廢。凸輪軸加工后的變形,將直接影響到裝配后凸輪軸的使用性能。
因此,在安排其工藝過(guò)程時(shí),必須針對(duì)工件變形這一特點(diǎn)采取必要的措施,不僅要把各主要表面的精度加工工序分開(kāi),以使粗加工事故時(shí)產(chǎn)生的變形在半精加工中得修正,半精加工的變形在精加工中也得以修正。
2)加工難度大
從形狀復(fù)雜角度來(lái)講,突出的問(wèn)題就是凸輪的表面的加工。對(duì)于這些表面,不僅有尺寸精度要求,還有形狀位置要求。如采用普通的加工設(shè)備和一般表面常規(guī)的加工方法,顯然是無(wú)法保證其加工質(zhì)量和精度。
例如對(duì)凸輪的加工,從滿足使用要求的角度來(lái)講,既要求其相位角準(zhǔn)確又要求凸輪曲線的行程滿足氣門開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)升降過(guò)程的運(yùn)動(dòng)為規(guī)律,但要注意到凸輪曲線上的各點(diǎn)相對(duì)其轉(zhuǎn)的中心是變化的。當(dāng)試用一般的靠模機(jī)加工時(shí),由于加工半徑的變化,勢(shì)必引起切削速度與切削力的變化,這樣將會(huì)使加工后的凸輪曲線產(chǎn)生形狀誤差,從而影響凸輪的使用性能。
4.1.1 凸輪加工工藝分析
定位基準(zhǔn)的選擇一般常規(guī)的方法是采用兩頂尖作為軸類零件的定位基準(zhǔn)。這樣避免了工件在多次裝夾具中固定基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換而引起的誤差,也可以作為后續(xù)工序的定位基準(zhǔn),即符合“基準(zhǔn)同意”的原則。
1)粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇是否合理,不僅關(guān)系到工件的裝夾是否方便、可靠,也關(guān)系到精加工中能否保證加工精度。該凸輪軸加工中粗基準(zhǔn)是銑兩端面并打中心孔時(shí)定位基準(zhǔn)的選擇,其目的是加工出后續(xù)工序的精基準(zhǔn)。為保證后續(xù)工序余量均勻,選用支承軸頸的毛坯外圓柱面及一個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。
2)精基準(zhǔn)的選擇
在凸輪軸的加工過(guò)程中,精基準(zhǔn)選擇有下面兩種情況:
對(duì)于各支承軸頸、外圓表面的粗加工、半精加工、精加工均以兩頂尖孔作為精基準(zhǔn)進(jìn)行定位的;鉆孔時(shí)以兩支承軸頸作為基準(zhǔn)進(jìn)行定位。
4.1.2 加工階段的劃分與工序順序的安排
1)加工階段的劃分
由于凸輪軸的加工精度較高,整個(gè)加工不可能在一個(gè)工序內(nèi)全部完成。為了利于逐步達(dá)到加工要求,必須把整個(gè)工藝過(guò)程分幾個(gè)階段。
傳統(tǒng)加工工藝一般分成以下幾個(gè)階段:
粗加工(粗車軸頸、凸輪等)→半精加工(粗磨軸頸、凸輪等)→精加工(精磨軸頸、凸輪等)→光整加工(拋光軸頸、凸輪)。
現(xiàn)代加工工藝過(guò)程:
一般只有粗加工(車軸頸、銑凸輪等)→精加工(精磨軸頸、凸輪)→光整加工(拋光軸頸、凸輪)三個(gè)階段,在保證零件加工質(zhì)量的同時(shí),大大地提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)制造成本。
該凸輪軸加工分為以下三個(gè)階段:粗加工階段包括車各支承軸頸、車凸輪鉆通孔、鉆法蘭盤孔;半精加工階段包括凸輪軸外形的初磨;精加工階段包括凸輪外形、支承軸頸的二次磨削。
2)工序順序的安排
對(duì)于凸輪、支承軸頸,是按車——初磨——精磨的順序加工的。各表面加工順序從粗到精,且主要表面與次要表面加工工序相互交叉進(jìn)行,而從整體上說(shuō)又符合“先粗后精”的原則。
4.1.3凸輪形面的加工
在凸輪軸的加工中,最重要同時(shí)難度最大的是凸輪形面的加工。該形面的加工方法目前主要有車削和磨削兩種。
凸輪形面的粗加工目前在國(guó)內(nèi)主要是凸輪軸車床車削加工,也有采用銑削加工和磨削加工的。如采用雙靠模凸輪軸磨床,機(jī)床有兩套靠模,當(dāng)砂輪直徑在一定范圍內(nèi)時(shí),使用第一個(gè)靠模來(lái)工作。當(dāng)砂輪磨損到一定程度時(shí),靠模自動(dòng)轉(zhuǎn)換,使用第二個(gè)靠模來(lái)工作。該磨床通過(guò)對(duì)砂輪直徑的控制來(lái)提高凸輪外形的精度,不僅提高了凸輪形面的加工精度,也使砂輪的利用更經(jīng)濟(jì)、合理。
發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸毛坯采用精鑄的方法制造,毛坯精度較高,切削量小,故采用磨削的加工工藝,簡(jiǎn)化了凸輪形面的加工。凸輪形面的加工采用磨削的方法,在凸輪磨床上完成粗磨及精磨的加工。工件安裝在兩頂尖之間并以鍵槽做軸向定位,在支承軸頸處安裝輔助支承保證凸輪形面的加工精度。發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸形面的加工所采用的凸輪軸磨床是立方氮化硼磨床,該磨床能迅速地變換磨削的凸輪形狀,超過(guò)一般仿珩磨的生產(chǎn)率。機(jī)床具有較大的剛度,能承受大的工作負(fù)荷。由于立方氮化硼(CBN)砂輪的使用壽命高,因此,砂輪的直徑變化所造成的凸輪形狀誤差顯著減小,也大大提高了凸輪形面的磨削精度。
4.1.4 加工工藝路線的擬定
綜上所述擬工藝路線如下:
工藝路線方案一:
工序號(hào)
工序名稱
1
備料
2
鍛模
3
熱處理
4
探傷
5
銑端面、鉆中心孔
6
精車兩端面凸輪外圓面
7
調(diào)質(zhì)
8
精車外圓面、左端面及凸輪圓
9
鉆深孔
10
兩端面頂尖孔倒角
11
加工法蘭孔
12
锪倒角
13
仿形銑凸輪
14
精磨凸輪
15
鉆銑軸壁孔
16
中頻淬火熱處理
17
法蘭盤倒角
18
凸輪倒角
19
熱處理
20
精磨凸輪
21
精磨軸
22
清洗、去孔內(nèi)毛刺
23
最終檢查
工藝路線方案二:
工序號(hào)
工序名稱
1
模鍛
2
熱處理
3
銑端面、鉆中心孔
4
粗車凸輪軸各外圓面
5
調(diào)質(zhì)處理
6
精車兩端面凸輪外圓面
7
銑凸輪
8
鉆通孔φ38
9
加工通孔兩端
10
加工法蘭盤孔
11
鉆、锪軸壁油孔
12
粗磨凸輪
13
加工法蘭盤倒角
14
加工凸輪倒角
15
精磨凸輪
16
精磨軸
17
終檢
4.2 工藝方案比較與分析
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案一將整個(gè)過(guò)程的粗—精加工分開(kāi)加工,符合先粗后精的原則,且定位基準(zhǔn)以孔(兩頂尖孔)為基準(zhǔn)進(jìn)行加工,符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。而方案二雖然也符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,但先粗后精基準(zhǔn)分開(kāi)的不是太好??准庸び捎谇邢髁^大使工件變形也較大,即使在以后的半精、精加工中也很難糾正,而凸輪作為主要加工表面是不允許的。因此,方案一較方案二好。
5 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差
根據(jù)機(jī)體最大外形尺寸為810mm,毛坯采用精磨鍛,選其加工精度等級(jí)為二級(jí)。則由《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表45-38確定毛坯的加工余量。
1)大端法蘭面
表5.1 工序的尺寸及加工余量
工序名稱
工序基本余量
工序精度
工序尺寸
尺寸及Ra
精銑
1.5
IT10
Ra=6.3
粗銑
1075
IT10
毛坯
3.25
—
2)支承軸頸的加工
表5.2 工序的尺寸及加工余量
工序名稱
工序基本余量
工序精度
工序尺寸
尺寸及Ra
磨軸
0.4
IT5
810
Ra=0.4
精車軸
1.1
IT7
82.4
82.4
粗車軸
2.5
IT9
83.5
83.5 Ra=6.3
毛坯
4.0
—
86.0
86.0
3)鉆法蘭盤孔φmm
4)锪法蘭盤孔φ18 mm
5)鉆軸壁油孔φ8 mm
6 確定切削用量、工件定額切削力及功率
6.1 鉆孔
1)確定切削速度V
由《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表10-67知V=0.10 mm/r。
2)計(jì)算軸向力P扭矩M的值
根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 表10-64知
P=61.2 DV0.7(公斤力) (6-1)
M=31 D2V0.8(公斤力·毫米) (6-2)
則 P=61.2×1.48×0.10.7=180.7(公斤力)
M=31×14.82×0.10.8=107.6(公斤力·毫米)
3)計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間T
根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》 P987知
T= (6-3)
n= (6-4)
由公式(6-4)得n ==967 mm/r
=0.35D=0.35×14.8=5.2 mm
由公式(6-3)得T==0.18 min
6.2 鉸孔
1)確定切削速度V
根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表10-63
(6-5)
式中 T——刀具的耐用度
S——進(jìn)給量
D——孔的直徑
——切削深度
根據(jù)《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》表10-83的T=30 min
表10-81的s=0.6 mm/r t=0.2 mm D=15 mm
則==11 m/min
2)計(jì)算機(jī)動(dòng)時(shí)間T
T= (6-6)
由公式(6-4)得n==233.2 mm/r
=12 mm
由公式(6-3)得T==0.24 min
3) 工時(shí)定額計(jì)算
查表可知:a裝卸工件時(shí)間: k1=0.22min
b鉆換時(shí)間: k2=0.10min
c擴(kuò)換時(shí)間: k3=0.10min
d排屑時(shí)間: k4=0.06min
e電動(dòng)起動(dòng)時(shí)間: k5=0.02min
f 快進(jìn)、快退時(shí)間: k6=0.05min
g工作臺(tái)移動(dòng): k7=0.10min
h液壓缸夾緊時(shí)間: k8=0.05min
i 快速工作其他時(shí)間:k9=0.13min
總的輔助時(shí)間為T=6(k2+k3+k4)+ k1+k5+k6+k7+k8+k9=2.13min
加工此工序需要的總時(shí)間:T總=0.18+0.24+2.13=2.55min
7 夾具的設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)給出的要求,我們需設(shè)計(jì)兩套夾具,一套為車床夾具,一套為鉆床夾具。不同的是一套夾具用于加工凸輪軸支撐軸頸,而另一套用于加工凸輪軸油孔。
在專用夾具設(shè)計(jì)之前,首先應(yīng)該弄清楚夾具設(shè)計(jì)的基本要求,其基本要求可概括為以下四點(diǎn):
1)穩(wěn)定保證工件的加工技術(shù)要求。夾具設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證工件的位置要求,其次應(yīng)保證工件的尺寸要求精度、粗糙度及其他技術(shù)指標(biāo)的要求。
2)提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低工件的成本。專用夾具設(shè)計(jì)時(shí),既要提高勞動(dòng)的生產(chǎn)率,又要降低成本。夾具的復(fù)雜程度和工件的經(jīng)濟(jì)效益必須與生產(chǎn)規(guī)模相適宜,才能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此,應(yīng)根據(jù)工件的生產(chǎn)批量的大小,選擇夾具的結(jié)構(gòu),防止盲目的采用高效率先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)裝置,造成夾具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜而加大制造成本。同時(shí),盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)零部件,以降低夾具制造成本。盡可能采用多件加工或機(jī)動(dòng)時(shí)間與輔助時(shí)間重合的結(jié)構(gòu),以減少單件加工的時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低工件的成本。
3)專用夾具應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,以便零件的制造和夾具的裝配,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)便于易損零件的更換和維修。
4)操作安全、方便。夾具設(shè)計(jì)應(yīng)使工人操作時(shí)方便、省力,便于裝卸工件及清理切削,創(chuàng)造文明的生產(chǎn)環(huán)境,夾具在機(jī)床是裝卸應(yīng)迅速、方便、安全。特別注意夾具在裝卸工件中的安全,為此夾具上不得有影響操作者安全的突出部分,保證工人的人身安全。
7.1 凸輪軸油孔的夾具設(shè)計(jì)
一套凸輪軸零件,工件材料50Mn,年產(chǎn)4000件中批生產(chǎn),需設(shè)計(jì)用鉆凸輪軸油孔的專用夾具,加工直徑為φ8mm的孔。
7.1.1 工件的加工工藝性分析
1)、工件屬于軸類零件,結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單
本工序所要鉆直徑為φ8mm的孔,再銑直徑為φ8 mm的孔:
1)鉆直徑為φ8mm的孔
2)粗銑直徑為φ8mm的孔
3)精銑直徑為φ8mm的孔
中心軸線與凸輪軸線的垂直度為0.02以內(nèi),因?yàn)橐院笠云渲幸粋€(gè)孔為定位基準(zhǔn),使整體性好,即保證同軸度。。
2)、確定定位方案,設(shè)計(jì)定位元件
確定一種定位方案:
1) 兩端受活動(dòng)頂尖兩個(gè)自由度的限制,即使其不能上下、左右竄動(dòng)。
2) V型塊限制三個(gè)自由度,防止其前后竄動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)及沿z軸旋轉(zhuǎn)。
整個(gè)夾具體可采用鑄造,并用螺栓固定在導(dǎo)軌上。兩頂尖的同軸度可由修磨導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)來(lái)找正。夾具體放在導(dǎo)軌上時(shí),先鉆兩個(gè)定位銷孔,用其定位后,鉆螺栓孔,以保證其精度和位置要求。
3)、確定設(shè)計(jì)導(dǎo)向元件
為了迅速準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相互位置,在夾具體上鉆定位銷孔。當(dāng)?shù)毒哌M(jìn)給時(shí)由定位銷孔來(lái)找正位置。
4)、確定夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)
因?yàn)楣ぜ儆谥信可a(chǎn),宜采用專用夾緊裝置,用兩壓板防止其跳動(dòng),設(shè)計(jì)或選擇夾緊機(jī)構(gòu)、力源裝置前,必須確定所需夾緊力的大小。夾緊力過(guò)小,難以保證工件定位的穩(wěn)定性和加工質(zhì)量,還可能發(fā)生生產(chǎn)事故;夾緊力過(guò)大,將不必要地增大夾緊裝置等的規(guī)格、尺寸,還會(huì)使夾緊系統(tǒng)的變形增大,而影響加工質(zhì)量,故確定切合實(shí)際需要的夾緊力大小,是夾具設(shè)計(jì)合理而可靠的前提之一。
用一般切削速度加工中,小型工件時(shí),所需夾緊力主要取決于切削力的大小。由于切削過(guò)程不穩(wěn)定,很難用公式確定切削力的大小,故設(shè)計(jì)時(shí)大多參照同類夾具的設(shè)計(jì)以及憑經(jīng)驗(yàn),用類比法確定所需夾緊力的大小。
分析并弄清對(duì)夾緊最不利的加工瞬時(shí)位置和情況,將此時(shí)所需的夾緊力定為最大值;依據(jù)此時(shí)工件的受力情況,列出其靜力平衡力方程式,即可解算出計(jì)算夾緊力W,將W乘以安全系數(shù)K,得實(shí)際需要夾緊力:
W=KWj (7-1)
K=K0K1K2K3…
W——實(shí)際夾緊力
W——計(jì)算夾緊力
K——安全系數(shù)
K——各種因素的安全系數(shù)
5)、確定夾具體
將定位、導(dǎo)向、夾緊機(jī)構(gòu)連接在一體,并能正確的安裝在機(jī)床上。
7.1.2 夾具體部件設(shè)計(jì)分析
1)、頂尖部分設(shè)計(jì)
由于頂尖所受強(qiáng)度較大,故頂尖頭應(yīng)淬火,而且整體強(qiáng)度要求高。頂尖放在頂尖套內(nèi),有一定的剛度和強(qiáng)度,并淬火。
2)、V型塊部分設(shè)計(jì)
V型塊放在導(dǎo)軌上,采用螺栓固定在導(dǎo)軌上
3)、壓板部分設(shè)計(jì)
壓板部分采用圓柱銷在導(dǎo)軌上定位,用螺栓固定
7.2 繪制夾具裝配圖
裝配總圖上要把雙頂尖、V型塊、夾緊機(jī)構(gòu)表達(dá)清楚。放頂尖的頂尖套采用冷裝,其配合為H7/s6,為保證兩頂尖的同軸度,采用修磨導(dǎo)軌側(cè)面的方法來(lái)找正;兩定位銷孔的同軸度(兩個(gè)夾具體上)應(yīng)達(dá)到0.02mm,同一個(gè)夾具體上的平行度也應(yīng)達(dá)到0.03mm以上;底面整個(gè)平面也應(yīng)加工,至少Ra6.3。
7.2.1、確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸
夾具體外形尺寸(最大輪廓)860360270 mm
7.2.2、與安裝有關(guān)的技術(shù)要求
1)兩頂尖的同軸度0.010 mm
2)頂尖的回轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)軌的平行度0.012 mm
3)兩導(dǎo)軌側(cè)面的平行度0.004 mm
4)兩定位銷孔的平行度誤差不許超過(guò)0.015 mm
7.2.3、零件圖的技術(shù)要求的定制
零件圖應(yīng)對(duì)零件的技術(shù)要求應(yīng)充分注意,以保證總裝配圖的要求。
1)鑄造未注明圓角為R3 mm
2)零件必須調(diào)質(zhì)處理,HBS260—300
3)凸輪型面表面必須淬火,HRC58—62,許有HRC52以上
4)每個(gè)噴油泵凸輪的進(jìn)、排氣處必須檢查硬度。
5)P面和Q面的圓柱必須淬火,深度1.5~4mm,硬度HRC55—62,許有HRC40的個(gè)別點(diǎn)。
6)P面和Q面圓柱和圓度許差0.02mm
7)Q面和R面對(duì)其軸線跳動(dòng)公差0.02mm
8)檢查凸輪外形和位置偏差
9)凸輪軸在調(diào)質(zhì)后內(nèi)孔φ38 mm表面酸洗磷化處理
10)所有的噴油泵和進(jìn)、排氣凸輪的頂面對(duì)P面和Q面公共軸線的平行度在凸輪基圓表面處(噴油泵凸輪的R45mm圓柱表面,進(jìn)、排氣凸輪的R50圓柱表面)全寬35mm上許差0.03mm,其余型面全寬35 mm以上許差0.02 mm.。
11)用磁力探傷器檢查軸頸和凸輪表面,不許有裂紋,探傷后去磁
總之,設(shè)計(jì)夾具時(shí)必須兼顧質(zhì)量、生產(chǎn)率,勞動(dòng)條件和經(jīng)濟(jì)性等諸方面要求,有所側(cè)重。如對(duì)位置精度要求很高的工件,夾具往往著眼于保證精度要求:對(duì)于位置精度要求不太高而加工批量的情況,提高生產(chǎn)率便成為主要矛盾,則著重考慮提高夾具的工作效率。
7.3 夾具體的設(shè)計(jì)步驟
根據(jù)以上要求具體設(shè)計(jì)步驟如下:
7.3.1、研究原始資料,明確設(shè)計(jì)任務(wù)
通過(guò)對(duì)零件的零件圖的分析可知,該工件的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,而現(xiàn)在須加工的是凸輪軸軸頸和軸上油孔,為保證該工件工序的尺寸精度和位置精度,要求夾具有較高的精度,以便保證能在零件的加工過(guò)程中確保零件的尺寸、形狀和位置精度。
7.3.2、對(duì)工件加工工藝的分析
該工件的該工序要求加工4個(gè)均布的直徑為φ8mm的孔,其基準(zhǔn)為中心線,因此在加工中最好采用軸的中心線作基準(zhǔn)進(jìn)行加工。該工序在鉆完通孔之后,用軸線作為基準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)。
7.3.3、夾具設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)
機(jī)床夾具的確定是一次十分重要的設(shè)計(jì)程序,方案的設(shè)計(jì)優(yōu)劣往往直接決定夾具設(shè)計(jì)的可行性。所以,方案的確定需經(jīng)充分的研究和討論來(lái)確定最佳方案。
定位方式由兩端孔作為定位,既以軸線作定位,則定位元件采用頂尖卡緊,以保證工件的加工精度。
7.3.4、加工精度的分析
使用夾具夾工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),在工藝系統(tǒng)中影響工件加工精度的因素很多,一般分為兩類:一類是夾具有關(guān)的影響因素即定位誤差,對(duì)刀誤差。夾具在機(jī)床上的裝配誤差和夾具的制造誤差。另一類還有工藝系統(tǒng)中其他影響加工精度的因素,稱為加工方法誤差。
1)定位誤差
由于一批工件逐個(gè)的在夾具體上定位時(shí),各個(gè)工件所占的位置不完全一致,形成誤差,這稱為定位誤差。由于加工中基準(zhǔn)重合,而基準(zhǔn)不重合誤差不重要,重要在圓跳動(dòng)0.015mm,則定位誤差為0.015mm。
2)加工方法的誤差
由于機(jī)床精度,刀具的精度,刀具與機(jī)床的位置精度,工藝系統(tǒng)的受力變形和熱變形等因素造成的加工誤差統(tǒng)稱為加工方法誤差,取
△ G==0.009
△==0.026<0.027
故該夾具加工方法可取。
8 CAD繪圖簡(jiǎn)單說(shuō)明
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中,除了工程制圖的任務(wù)外,還安排了計(jì)算機(jī)CAD繪圖任務(wù)。要求繪制兩張A2的夾具總圖及四張夾具零件圖。
繪制CAD圖根據(jù)CAD的操作規(guī)范。首先,選用紙型,再繪邊框線,再在邊框線內(nèi)進(jìn)行繪圖操作。在繪圖過(guò)程中,采用不同的線形及顏色,并在不同的圖層中操作,采用了絕大部分的命令。由于其為軟件繪圖過(guò)程就不再詳訴,見(jiàn)CAD圖。在繪制過(guò)程中受到了老師、同學(xué)的大力幫助。在此,本人表示忠心的感謝。
總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在校大學(xué)生學(xué)習(xí)的最后一個(gè)重要組成環(huán)節(jié),它既是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次全面性考查,同時(shí)又為我們提供和模擬了一次真實(shí)環(huán)境下的設(shè)計(jì)過(guò)程,為不久的將來(lái)走上工作崗位奠定了一定的基礎(chǔ)。
對(duì)于任何工程技術(shù)問(wèn)題,都是光把實(shí)際生活中提出的問(wèn)題變成數(shù)學(xué)模型,然后加以求解,再設(shè)計(jì)出圖紙等技術(shù)文件,最后形成產(chǎn)品文件。所以,它是一項(xiàng)系統(tǒng),復(fù)雜的工程。不僅涉及到數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料、公差、工藝及有關(guān)專業(yè)的其他知識(shí),同時(shí)也考查了學(xué)生的動(dòng)手能力、計(jì)算能力、空間想象能力等多方面的能力。本次設(shè)計(jì)主要通過(guò)兩套夾具的設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)繪圖,對(duì)所學(xué)知識(shí)達(dá)到了鞏固、提高的目的,是一次由理論到實(shí)踐的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。
總之,畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和設(shè)計(jì)能力,大有益處。它能將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題而有機(jī)的結(jié)合起來(lái),使我們能將所學(xué)知識(shí)用到實(shí)處,確實(shí)是一次不可多得的生動(dòng)試驗(yàn)!
趙斌
2015年4月6日
致謝
四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào),而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào),我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng)、親友的大力支持下,走得辛苦卻也收獲滿囊,在論文即將付梓之際,思緒萬(wàn)千,心情久久不能平靜。 偉人、名人為我所崇拜,可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人,我的指導(dǎo)老師。我不是您最出色的學(xué)生,而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),學(xué)識(shí)淵博,思想深邃,視野雄闊,為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人以魚(yú)不如授人以漁,置身其間,耳濡目染,潛移默化,使我不僅接受了全新的思想觀念,樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo),領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式,從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo),經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,常常讓我有“山重水復(fù)疑無(wú)路,柳暗花明又一村”。
參考文獻(xiàn)
[1]王望予. 《汽車設(shè)計(jì)第四版》[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[2]陳家瑞等.《汽車構(gòu)造》[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.
[3]王雁彬.《機(jī)械加工技師手冊(cè)》. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.
[4]彭林中 張宏等.《簡(jiǎn)明金屬機(jī)械加工工藝手冊(cè)》.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.
[5]李保章等. 《實(shí)用車削操作技巧》[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[6] 朱耀祥,浦林祥等.《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 , 2010.02
[7] 孫已德. 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
[8] 趙峰 許生蛟等. 《組合夾具圖冊(cè)》. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社 ,1996.
[9] 黎自芳. 《通用調(diào)整夾具圖冊(cè)》 .北京: 國(guó)防工業(yè)出版社,2003.
[10]陳金貴.《凸輪制造技術(shù)》[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.
[11]虞至正.《凸輪磨削技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)代新概念的凸輪軸磨床》[J].北京汽車,2004(4).
[12]《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社,1983
[13]邱言龍 王兵等. 《車工實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》[M]. 北京:中國(guó)電力出版社,2009
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凸輪軸支撐軸頸車床進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)(含全套CAD圖紙),凸輪軸,支撐,支持,軸頸,車床,進(jìn)行,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙
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