2161 156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)
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156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì),學(xué)生：錢煜龍,第1章 緒論,1.1 機(jī)械加工工藝概述
機(jī)械加工工藝是指用機(jī)械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進(jìn)行加工的一個(gè)依據(jù)。
機(jī)械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機(jī)械加工工藝過程。比如一個(gè)普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗(yàn)-包裝，就是個(gè)加工的籠統(tǒng)的流程。,1.2機(jī)械加工工藝流程,制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計(jì)算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。
2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進(jìn)行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量，計(jì)算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時(shí)定額。
8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法。
9) 填寫工藝文件。,1.3夾具概述,在金屬切削機(jī)床上使用的夾具統(tǒng)稱為機(jī)床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機(jī)床夾具設(shè)計(jì)在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工作。,1.4機(jī)床夾具的功能,機(jī)床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。
（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動(dòng)、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。,機(jī)床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。
（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。
（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。,1.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢,國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。
現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個(gè)方面。,第2章156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),2.1零件的分析,圖1.1 凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件圖,,,2.2確定生產(chǎn)類型,已知此156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。,2.3確定毛坯,圖2.1 零件毛坯圖,2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì),2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
2.4.2制定工藝路線
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定,2.5確定切削用量及基本工時(shí)/2.6本章小結(jié),本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。,第3章 鏜孔夾具設(shè)計(jì),3.1問題的提出
本夾具主要用來鉆156FM凸輪軸調(diào)節(jié)叉26孔。這個(gè)孔距右平面有尺寸精度要求為，與中心孔垂直。因?yàn)槲恢镁纫蟛桓撸矡o需表面粗糙度要求，故再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。,3.2 定位、夾緊方案的選擇,由零件圖可知：在對孔進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短圓柱銷和V型塊定位，夾緊方式可設(shè)計(jì)圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進(jìn)行夾緊。
方案Ⅱ：應(yīng)用一面即撥叉底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。
方案Ⅲ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。,,3.3切削力及夾緊力的計(jì)算
3.4 誤差分析與計(jì)算：該夾具以一個(gè)平面和和個(gè)定位銷定位，要求保證孔軸線間的尺寸公差。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。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用,,3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述，該工件不但可以采用心軸夾緊、定位，還可設(shè)計(jì)圓環(huán)套來夾緊，但由于心軸的夾緊有可能破壞其定位，不選用該方式，而設(shè)計(jì)圓環(huán)套不易裝、取工件，也不選用，為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。,3.7 本章小結(jié),鏜孔夾具的設(shè)計(jì)要認(rèn)真的分析方案，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，盡可能的考慮多個(gè)方面在考慮采取什么樣的夾緊的方案的同時(shí)，還要考慮誤差的存在，要選取最適合的鏜孔夾具方案，要考慮怎么去確保零件的尺寸，所以設(shè)計(jì)夾具是一門很復(fù)雜的藝術(shù)。,圖3.1 鏜孔夾具裝配圖,第4章 銑床夾具設(shè)計(jì),4.1問題的指出：為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇：在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。
4.3 定位方案和元件設(shè)計(jì)：
根據(jù)工序圖及對零件的結(jié)構(gòu)的分析，本道工序需限制4個(gè)自由度，為了增加定位的可靠行，實(shí)際限制了其6個(gè)自由度。,,4.4 夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：本夾具采用定位銷和螺絲進(jìn)行夾緊，同時(shí)保證了夾緊可靠和動(dòng)作迅速的要求。
4.5定位誤差的計(jì)算
4.6 本章小結(jié),圖4.1銑斜面夾具裝配圖,第5章 檢驗(yàn)夾具的設(shè)計(jì),5.1題的指出：為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，保證檢驗(yàn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)檢驗(yàn)夾具。在檢驗(yàn)時(shí)，主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
5.2定位基準(zhǔn)的選擇：在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。
5.3檢驗(yàn)夾具設(shè)計(jì),圖5.1 檢驗(yàn)夾具裝配圖,5.4檢驗(yàn)夾具檢測項(xiàng)目：檢驗(yàn)夾具主要測量中心距離51.1,及銷孔與中心孔之間的距離14，幾個(gè)工件能否正常安裝上去,可以檢驗(yàn)位置關(guān)系是否正確的。
5.5 本章小結(jié),
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