電機(jī)法蘭加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
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江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目 電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 指導(dǎo)教師 二一四 年 11 月 09 日0目錄摘 要3Abstract41、緒 論4 1.1 機(jī)械加工工藝概述21.2機(jī)械加工工藝流程21.3夾具概述31.4機(jī)床夾具的功能41.5機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)51.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀51.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向52、零件的分析52.1、零件的作用52.2、零件的工藝分析53、確定毛坯、畫毛坯零件合圖83.1、確定毛坯的制造形式及材料83.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定84、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)104.1、定位基準(zhǔn)的選擇104.2、制定工藝路線104.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具144.4 確定切削用量及基本工時(shí)145、鏜孔夾具的設(shè)計(jì)195.1定位基準(zhǔn)的選擇195.2定位誤差的分析195.3切削力及夾緊力的計(jì)算205.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì)225.5夾緊元件及動(dòng)力裝置確定245.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明24小 結(jié)28致 謝29參考文獻(xiàn)29摘 要 在生產(chǎn)過程中,使生產(chǎn)對(duì)象(原材料,毛坯,零件或總成等)的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程,如毛坯制造,機(jī)械加工,熱處理,裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中,要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步,加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量,切削深度,主軸轉(zhuǎn)速和切削速度,該工序的夾具,刀具及量具,還有走刀次數(shù)和走刀長度,最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間,輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。 關(guān)鍵詞:工藝過程,工步,工序,夾具;Abstract Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords:the valve body processing procedures,the positioning,clamping force, fixture design,緒 論加工工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)。獨(dú)立地分析和解決工藝問題,初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(電機(jī)法蘭)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬定夾具設(shè)計(jì)方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)機(jī)車和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決了零件機(jī)械制造工藝問題,設(shè)計(jì)了機(jī)床專用夾具這一典型的工藝裝備,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力,為畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指教。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(duì)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。 機(jī)械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上,改變生產(chǎn)對(duì)象的形狀、尺寸、相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品 或半成品,是每個(gè)步驟,每個(gè)流程的詳細(xì)說明,比如,上面說的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個(gè)步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達(dá)到多少,公差要達(dá)到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況,確定采用的工藝過程,并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件,這種文件就稱工藝規(guī)程。這個(gè)就比較有針對(duì)性了。每個(gè)廠都可能不太一樣,因?yàn)閷?shí)際情況都不一樣。 總的來說,工藝流程是綱領(lǐng),加工工藝是每個(gè)步驟的詳細(xì)參數(shù),工藝規(guī)程是某個(gè)廠根據(jù)實(shí)際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機(jī)械加工工藝流程機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產(chǎn)條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件,經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機(jī)械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容:工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗(yàn)項(xiàng)目及 檢驗(yàn)方法、切削用量、時(shí)間定額等。 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(duì)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。 在制訂工藝規(guī)程的過程中,往往要對(duì)前面已初步確定的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,以提高經(jīng)濟(jì)效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中,可能會(huì)出現(xiàn)前所未料的情況,如生產(chǎn)條件的變化,新技術(shù)、新工藝的引進(jìn),新材料、先進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用等,都要求及時(shí)對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測(cè)等工藝過程中。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。 “工欲善其事,必先利其器?!惫ぞ呤侨祟愇拿鬟M(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。1.4機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件定位和夾緊。1機(jī)床夾具的主要功能機(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(huì)松動(dòng)、脫落。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機(jī)床夾具的特殊功能機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀和導(dǎo)向。(1)對(duì)刀 調(diào)整刀具切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對(duì)刀塊,它能迅速地確定銑刀相對(duì)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(shì)隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)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。另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,約4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量僅為15%左右。特別是近年來,數(shù)控機(jī)床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(shù)(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本。2)能裝夾一組具有相似性特征的工件。3)適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具。4)適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具。5)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向現(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。精密化隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達(dá)0.1;用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5m;精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi);又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具,工件的圓度公差可達(dá)0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見的高效化夾具有:自動(dòng)化夾具、高速化夾具、具有夾緊動(dòng)力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用的高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在(試驗(yàn))轉(zhuǎn)速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式,以適應(yīng)可變因素的能力??勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機(jī)床夾具等。在較長時(shí)間內(nèi),夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化,建立類型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。2、零件的分析2.1、零件的作用:題目所給的零件是電機(jī)法蘭。法蘭,是flange的中文翻譯。法蘭一般是盤狀物,且上面帶至少一個(gè)連接用的光孔或者螺孔,是用來與其它部件進(jìn)行連接的。電機(jī)上的法蘭主要有2類,一個(gè)是“大法蘭”,一般指電機(jī)的端蓋,是用來支撐電機(jī)的轉(zhuǎn)子、安放軸承、有時(shí)也起對(duì)電機(jī)密封保護(hù)的作用。另一個(gè)是“小法蘭”,一般是指軸承蓋,用來固定和防護(hù)軸承的,而本課題的任務(wù)就是”電機(jī)法蘭加工工藝及夾具設(shè)計(jì)“。2.2、零件的工藝分析:(1)以55.5軸承位端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:電機(jī)法蘭的四個(gè)側(cè)面的銑削加工,四個(gè)倒角的加工以及 8-M8螺紋孔的加工,其中四個(gè)側(cè)面的表面粗糙度要求為,8-M8螺紋孔的表面粗糙度要求為。(2)以中間孔中心的孔端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:孔的鏜削加工,孔的鏜削加工,。以及圓凸臺(tái)的銑削加工。以下是該電機(jī)法蘭的零件圖。 圖1-1 電機(jī)法蘭零件圖主視圖 圖1-2 電機(jī)法蘭圖左剖視圖3、確定毛坯、畫毛坯零件合圖3.1、確定毛坯的制造形式及材料:“電機(jī)法蘭”零件材料采用45#鋼制造。法蘭材料為45#鋼,需表面電鍍處理,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用氣割下料毛坯。由于零件尺寸不大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此我們采用直接氣割下料的形式,從而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本。3.2、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定:3.2.1、頂面和底面的加工余量 根據(jù)工序要求,電機(jī)法蘭四個(gè)側(cè)面以及頂面和底面的加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-23。其余量值規(guī)定為2.13.5mm,現(xiàn)取2.5mm。 表7-27粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.28mm。精銑:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-24。其余量值規(guī)定為0.81.0mm,現(xiàn)取1mm。毛坯的基本尺寸為135+2.5+2.5=140mm。 根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-5,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得毛坯尺寸公差為1.6mm。 毛坯的名義尺寸為:135+2.5+2.5=140mm 毛坯最小尺寸為:140-0.8=139.2mm 毛坯最大尺寸為:140+0.8=140.8mm 粗銑后最大尺寸為:140.8-1-1=138.2mm 粗銑后最小尺寸為:139.2-1-1=137.2mm 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即135mm。3.2.2、孔的加工余量, 根據(jù)工序要求,該孔的加工分為粗鏜、精鏜兩個(gè)工序完成,各工序余量如下:粗鏜:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-13,其余量值為2.0mm;精鏜:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-13,其余量值為0.3mm。毛坯的基本尺寸分別為:毛坯基本尺寸為55.5-2-1-0.3=52.5;根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-5,45#鋼尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得毛坯尺寸公差為1.1mm。毛坯名義尺寸為55.5-2-1-0.3=52.5;毛坯最大尺寸為52.5+0.55=53.5;毛坯最小尺寸為52.5-0.55=51.5;粗鏜工序尺寸為57.5;精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同,即;3.2.3、60孔的加工余量根據(jù)工序要求,60孔的加工分為粗鏜、半精鏜兩個(gè)工序完成,各工序余量如下:粗鏜:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-13,其余量值為2.0mm;半精鏜:參照實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-13,其余量值為1.3mm;毛坯的基本尺寸分別為:毛坯基本尺寸為60-2-1.3=56.7mm;根據(jù)實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表2-5,45#鋼尺寸公差等級(jí)選用CT7,可得毛坯尺寸公差為1.1mm。毛坯名義尺寸為60-2-1.3-0.3=56.4mm;毛坯最大尺寸為56.4mm+0.55=56.95mm;毛坯最小尺寸為56.4mm-0.55=55.85mm;粗鏜工序尺寸為58mm;半精鏜工序尺寸為60mm;4、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1、定位基準(zhǔn)的選擇:4.1.1、粗基準(zhǔn)的選擇: 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:A、保證各重要支承孔的加工余量均勻;B、保證電機(jī)法蘭的內(nèi)壁有一定的間隙。為了滿足上述要求,應(yīng)選擇電機(jī)法蘭的主要面作為定位基準(zhǔn)。即以電機(jī)法蘭的兩個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)來限制工件的四個(gè)自由度,再以另一個(gè)面作為定位基準(zhǔn)來限制第五個(gè)自由度。這樣就能夠很好地保證工件的定位,從而達(dá)到了加工各個(gè)工序的目的。4.1.2、精基準(zhǔn)的選擇:從保證電機(jī)法蘭孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證電機(jī)法蘭零件在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從電機(jī)法蘭零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面,雖然它是電機(jī)法蘭箱體的裝配基準(zhǔn),但因?yàn)樗c電機(jī)法蘭箱體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難,所以不予采用。4.2、制定工藝路線對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。電機(jī)法蘭體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以底面作為定位基準(zhǔn)來加工頂面,以及四個(gè)側(cè)面。第二個(gè)工序是銑削加工電機(jī)法蘭零件的四個(gè)倒角C10。由于頂平面加工完成后一直到電機(jī)法蘭體加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循先面后孔的原則。先粗、精加工平面,再粗、精加工孔系。因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段后分散進(jìn)行。加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過程,現(xiàn)初步擬定電機(jī)法蘭加工工藝路線如下;方案一: 毛坯氣割下料, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理,確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆,工序1:粗銑和精銑上頂面即140X140mm面,保證尺寸24到位,工序2:粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;工序3:粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。工序4:粗鏜孔mm工序5:精鏜斜孔,保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,工序6:粗鏜孔mm工序7:半精鏜孔,保證深度尺寸14mm到位,工序8:銑削圓凸臺(tái)。 工序9:鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。工序10:清洗加工零件,工序11:檢查零件,工序12:入庫,方案二: 毛坯氣割下料, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理,確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆,工序1:粗銑和精銑上頂面即140X140mm面,保證尺寸24到位,工序2 粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。工序3:粗銑和精銑上下平面;工序4:粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;工序5:銑削圓凸臺(tái)。 工序6:粗鏜孔mm工序7:半精鏜孔,保證深度尺寸14mm到位, 工序8:粗鏜孔mm工序9:精鏜斜孔,保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序10:鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。工序11:清洗加工零件,工序12:檢查零件,工序13:入庫,方案三: 毛坯氣割下料, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理,確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆,工序1:粗銑和精銑上頂面即140X140mm面,保證尺寸24到位,工序2:粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;工序3:粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。 工序4:鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序5:粗鏜孔mm工序6:精鏜斜孔,保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位,工序7:粗鏜孔mm工序8:半精鏜孔,保證深度尺寸14mm到位,工序9:銑削圓凸臺(tái)。工序10:清洗加工零件,工序11:檢查零件,工序12:入庫,方案四: 毛坯氣割下料, 對(duì)毛坯進(jìn)行時(shí)效處理,確定并在毛坯上畫出各孔的位置, 噴涂油漆,工序1:粗銑和精銑上頂面即140X140mm面,保證尺寸24到位,工序2:粗銑和半精銑四個(gè)倒角C10;工序3:粗銑和精銑四個(gè)側(cè)面。工序4:銑削圓凸臺(tái)。 工序5:鉆、攻上平面8-M8螺紋孔。 工序6:粗鏜孔mm工序7:半精鏜孔,保證深度尺寸14mm到位, 工序8:粗鏜孔mm工序9:精鏜斜孔,保證深度尺寸10mm寬度尺寸到位, 工序10:清洗加工零件,工序11:檢查零件,工序12:入庫,有上述幾種零件加工工藝路線方案分析確定,首先分別經(jīng)粗、精銑加工上頂面即140X140MM面,之后繼續(xù)以頂面,底面為定位基準(zhǔn),粗、精銑加工零件四邊側(cè)面以及倒角,并保證零件外形尺寸要求140X140mm到位。接著銑削圓凸臺(tái)到位,鏜mm、到位,最后以四個(gè)側(cè)面及底面作為定位基準(zhǔn)鉆、攻8-M8螺紋孔。其中,方案二的工藝路線雖能方便工人安裝加工,但在裝夾加工過程中會(huì)對(duì)零件已加工好表面造成破壞,造成零件損失;方案三,能加工出所要的零件,但加工時(shí)對(duì)零件的裝夾和拆卸較頻繁,時(shí)間耽擱較長,生產(chǎn)率下降;所以,綜合選定,方案一可用。4.3、選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具由于生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專用夾具為主,專用機(jī)床為輔的流水生產(chǎn)線。工件在機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。銑削平面時(shí),由于該加工對(duì)象均有加工表面。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題,采用立銑,選用X5032。選擇直徑D為400mm的C類可轉(zhuǎn)位面銑刀、專用夾具和游標(biāo)卡尺。 鏜各主要孔系時(shí)均采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為1.5KW的1TA20鏜削頭.選擇鏜通孔的鏜刀、精鏜刀、專用夾具、游標(biāo)卡尺。 臥式鏜床選用T613式鏜床,及鏜刀YG3X。 鉆削各表面孔系時(shí),選用搖臂鉆床Z3050,選用錐柄麻花鉆,專用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺和塞規(guī)。 4.4 確定切削用量及基本工時(shí)工序3:粗、精銑上平面機(jī)床:銑床X5032刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)(1)粗銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-73,取銑削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:即:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)精銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-73,取銑削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:精銑時(shí)刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序5:粗鏜,55.5、精鏜孔,保證尺寸精度到位。機(jī)床:T613臥式鏜床刀具:硬質(zhì)合金鋼刀具YG3X(1) 粗、精鏜孔粗鏜60孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 即工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:半精鏜孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)切削深度,再參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)粗鏜 孔粗鏜 孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:精鏜 孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中表2.4-66,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:5、鏜孔夾具的設(shè)計(jì)在本夾具主要用來粗、精鏜,的孔。這些孔表面粗糙度要求分別為RaRa。并作為左右端面垂直度的基準(zhǔn),其質(zhì)量直接影響左右端面的精度。因此在本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以及如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知兩側(cè)和分別在同一軸線上,由于在鏜孔之前上平面已經(jīng)進(jìn)行了銑削加工,所以選擇上下兩個(gè)側(cè)面作為定位基準(zhǔn)面,并且以已經(jīng)銑削出的圓凸臺(tái)面同樣作為定位基準(zhǔn)來對(duì)工件進(jìn)行定位,限制工件的自由度,這樣工件就別限制了自由度,從而達(dá)到了定位的目的。5.2定位誤差分析工件的工序基準(zhǔn)為四邊四個(gè)側(cè)面定位,本夾具是用來在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的移動(dòng)壓板保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為:Td=Dmax-Dmin ; 本工序采用兩個(gè)移動(dòng)壓板,一個(gè)V型塊定位,工件始終靠近定位軸的一面,而定位軸的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不在在定位軸正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。?。ㄖ械燃?jí))即 :尺寸偏差為由16機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得:1 、定位誤差(兩個(gè)垂直平面定位):當(dāng)時(shí);側(cè)面定位支承釘離底平面距離為,側(cè)面高度為;且滿足;則: 2 、夾緊誤差 ,由式(2.11)有: 其中接觸變形位移值: 式(2.16)、磨損造成的加工誤差:通常不超過、夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.3切削力及夾緊力的計(jì)算 由于兩種大小的孔切削力各不相同,因此選擇最大孔的切削力為標(biāo)準(zhǔn)。鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)刀具的幾何參數(shù): 由參考實(shí)用機(jī)械工藝簡明手冊(cè)中查表可得:圓周切削分力公式: 式(3.1)式中 式(3.2)查表得: 取 由表可得參數(shù): 即:同理:徑向切削分力公式 : 式(3.3)式中參數(shù): 即:軸向切削分力公式 : 式(3.4)式中參數(shù): 即:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(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: 式(3.5)安全系數(shù)K可按下式計(jì)算: 式(3.6)式中:為各種因素的安全系數(shù),見簡明機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表,可得: 所以,由式(3.5)有: 5.4鏜套與襯套的設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜斜孔的55.5和60孔,所以本次采用的鏜套為6045,鏜套用襯套選用7545。選用鏜套如圖所示:圖4-2 鏜套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表:表4-1 鏜套基本結(jié)構(gòu)參數(shù)dHD公稱尺寸允差604575-0.012-0.0279085182540403襯套選用鏜套用襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示:圖4-3 襯套其機(jī)構(gòu)參數(shù)如下表:表4-2 鏜套用襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)dHDC 公稱尺寸允差公稱尺寸允差75+0.02204585+0.039+0.020315.5夾緊元件及動(dòng)力裝置的確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求保證夾具一定的先進(jìn)性且夾緊力并不是很大,所以采取螺旋夾緊裝置。工件在夾具體上安裝后,通過推動(dòng)移動(dòng)壓板將工件夾緊。整個(gè)壓緊裝置大致圖如下:圖4-4 電機(jī)法蘭鏜孔夾具夾緊裝置5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明鏜孔的夾具,裝卸工件時(shí),通過定位軸將工件的工藝孔放入兩個(gè)定位銷中,保證工件的定位,然后將移動(dòng)壓板轉(zhuǎn)移到工件上方,通過壓板,將工件夾緊,然后鏜桿引導(dǎo)可以對(duì)工件進(jìn)行加工,加工完成后仍然通過將工件取走。 圖4-5 鏜孔夾具裝配圖 小 結(jié)通過近段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是在大學(xué)里最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在汽車的加工工藝及工裝設(shè)計(jì)的時(shí)候,不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了這離合器殼體的工藝分析與加工設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中使我學(xué)到的知識(shí),使我終生受益。由于個(gè)人能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)老師給予指教。致 謝在本次畢業(yè)中,首先設(shè)計(jì)感謝xxx老師和xxx老師的指導(dǎo),我才能順利地完成設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,我曾經(jīng)遇到很多不明白的地方,老師們會(huì)指導(dǎo)我去查找相關(guān)的資料書籍并給我講解其中各種方式的優(yōu)劣,讓我能夠選擇更好的設(shè)計(jì)方法。在運(yùn)用各種軟件查資料或繪圖設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)遇到不清楚操作的地方,老師和同學(xué)都能夠及時(shí)的給予指導(dǎo),保證設(shè)計(jì)的進(jìn)度正常進(jìn)行??傊敬卧O(shè)計(jì)是在老師和同學(xué)的幫助下完成的,在學(xué)院學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際,我向各位老師和同學(xué)表示誠摯的謝意雖然第一次做畢業(yè)設(shè)計(jì)做得不太好,但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲,讓我更加了解機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和應(yīng)注意的事項(xiàng),使我終身受益。 參考文獻(xiàn)1 王紹俊機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1995:35502 龔定安,蔡建國機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理陜西科技大學(xué)出版社,1981:84903 黃克孚,王光逵機(jī)械制造工程學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社,1992:25364 邱宣懷機(jī)械設(shè)計(jì)高等教育出版社,2002:33655 李哲 夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社,1993:40556 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè). 上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979:1031217 陳露 AutoCAD基礎(chǔ)及應(yīng)用教程電子工業(yè)出版社,2006:56748 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