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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題 目 套筒工藝及銑床夾具設(shè)計(jì) 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 劉雨婷 指導(dǎo)教師 閆光明 畢業(yè)時(shí)間 2014 年 6 月 畢業(yè) 任務(wù)書(shū) 一 題目 套筒工藝及銑床夾具設(shè)計(jì) 二 指導(dǎo)思想和目的要求 機(jī)械加工工藝與夾具設(shè)計(jì)是全面地綜合運(yùn)用有關(guān)專(zhuān)業(yè)課程的理論和實(shí)踐知識(shí) 進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐 通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì) 綜合所學(xué)專(zhuān)業(yè) 知識(shí) 熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí) 正確的解 決一個(gè)零件在加工中的定位 夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問(wèn)題的方法 培養(yǎng)編 制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力 同時(shí)培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能 力 加深理論知識(shí)的理解 強(qiáng)化生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí) 設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系 實(shí)際的過(guò)程 能培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想 并學(xué)會(huì)使用手冊(cè) 查詢(xún)相關(guān)相關(guān) 資料等 提高分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的獨(dú)立工作能力 能鞏固 加深和擴(kuò)展有 關(guān)呢機(jī)械加工工藝與夾具方面的知識(shí) 為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 三 主要技術(shù)指標(biāo) 1 機(jī)械中英文材料 2 套筒的 CAD 制圖 3 套筒的加工工藝過(guò)程綜合卡 4 銑床夾具設(shè)計(jì)圖 5 設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 四 進(jìn)度和要求 第一階段 第八學(xué)期第 1 2 周 完成零件 CAD 制圖 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告 第二階段 第八學(xué)期第 3 4 周 修改并完成文獻(xiàn)綜訴與譯文 第三階段 第八學(xué)期第 5 6 周 分析套筒工藝設(shè)計(jì)的初步思想 第四階段 第八學(xué)期第 7 8 周 研讀工藝規(guī)程設(shè)計(jì)資料 制定零件加工工藝規(guī) 程 第五階段 第八學(xué)期第 9 10 周 銑床夾具設(shè)計(jì)與計(jì)算 繪制制定零件圖 第六階段 第八學(xué)期第 11 12 周 完善銑床夾具設(shè)計(jì) 畫(huà)出夾具裝配圖 第七階段 第八學(xué)期第 13 14 周 擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)論文框架 整理和撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論 文 形成終稿 送審 修改 并裝訂 五 主要參考書(shū)及參考資料 1 閆光明 侯忠濱 張?jiān)迄i 現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ) M 西安 西北工業(yè) 大學(xué)出版社 2007 2 狄瑞坤 潘曉弘 樊曉燕 機(jī)械制造工程 M 杭州 浙江大學(xué)出版社 2001 3 薛源順 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000 4 許建新 孔憲光 張振明 CAPP 技術(shù)綜述 J CAD CAM 與制造業(yè)信息化 2002 5 蔡瑾 段國(guó)林 李翠玉 李德紅 夾具設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展綜訴 J 河北工業(yè)大學(xué) 報(bào) 2002 6 魏米 吳大春 機(jī)械加工工藝路線(xiàn)的擬定 J 民營(yíng)科技 2008 學(xué)生 指導(dǎo)教師 系主任 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 I 摘 要 工藝學(xué)是研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主的技術(shù)學(xué)科 具有很強(qiáng)的實(shí) 踐性 要求學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐 同時(shí)它又具有很強(qiáng)的綜合性 本次畢 業(yè)設(shè)計(jì)研究的課題是套筒零件加工工藝編制及銑床夾具設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容如下 首先 對(duì)零件進(jìn)行分析 根據(jù)零件圖提出的具體加工要求 確定毛坯的制造形 式和尺寸 第二步 進(jìn)行基面的選擇 確定加工過(guò)程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn) 根 據(jù)選好的基準(zhǔn) 制定工藝路線(xiàn)方案 第三步 根據(jù)已經(jīng)確定的工藝路線(xiàn) 選擇 加工設(shè)備及工藝裝備 再確定每一工步的切削用量 在機(jī)械設(shè)計(jì)制造各行業(yè)的 工藝過(guò)程中廣泛應(yīng)用著各種不同的 用以固定加工對(duì)象 使之占有正確位置 以便接受施工的一種工藝裝備 通稱(chēng)為夾具 本次夾具設(shè)計(jì)則是設(shè)計(jì)銑套筒圓 弧R10mm 的夾具 設(shè)計(jì)夾具先對(duì)原始資料進(jìn)行分析 明確設(shè)計(jì)的要求和意圖 然后提出具體的定位 夾緊 對(duì)刀方案和夾具體的一般結(jié)構(gòu) 為保證設(shè)計(jì)的可 靠性 還要對(duì)夾具的夾緊力和精度進(jìn)行了分析 同時(shí)使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)相 重合 保證了槽側(cè)面的加工精度與位置公差 然后確定夾具結(jié)構(gòu)方案 然后開(kāi) 始切削力 夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析 最后 把整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程整理為設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū)和圖紙 至此整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成 關(guān)鍵詞 套筒 加工工藝 銑床夾具 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 II ABSTRACT Technology is the technology research of mechanical processing technology and fixture design has a strong practice requirements should be closely combined with the production practice in the learning process and it also has the very strong comprehensive The graduation design topic is the preparation technology of the sleeve parts processing and milling fixture design the main contents are as follows firstly the analysis of parts according to the specific part drawing processing requirements determine the manufacture of blank shape and size The second step the selection of base determine the processing of crude and refined baseline benchmark According to the chosen benchmark creating process flow scheme the third step according to process routes have been identified select the processing equipment and process equipment then determine the amount of cutting each work step In the process of mechanical design and manufacturing industries in a wide variety of applications for processing a fixed object so that possession of the correct position to receive a construction techniques and equipment known as the fixture The jig design is the fixture design of arc milling sleeve R10mm Fixture design first carries on the analysis to the original data make clear of the design requirements and intentions and then put forward specific positioning clamping clamping tool setting scheme and general structure of concrete In order to ensure the design reliability but also on the clamping force and precision was analyzed At the same time the design standard and the locating datum coincide ensure the machining precision and position tolerance groove side Then determine the structure scheme of fixture calculation and positioning error analysis and began cutting force clamping force Finally the whole design process for the design specifications and drawings thus the whole design is basically completed Keywords sleeve machining milling fixture 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 III 目錄 第一章 緒論 1 第二章 套筒零件圖分析 3 2 1 套筒零件圖的分析 3 2 1 1 套筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3 2 1 2 套筒作用 4 2 1 3 套筒工藝分析 4 第三章 套筒工藝過(guò)程分析 7 3 1 確定毛坯 7 3 1 1 毛坯選擇 7 3 1 2 繪制毛坯圖 8 3 2 擬定工藝路線(xiàn) 8 3 2 1 各表面加工方法 8 3 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 19 3 2 3 加工階段的劃分 20 3 2 4 工序集中與分散 21 3 2 5 熱處理工序安排 22 3 2 6 輔助工序的安排 22 3 2 7 重要工序的分析 22 3 3 加工余量的確定 23 3 4 尺寸鏈計(jì)算 24 第四章 銑床夾具設(shè)計(jì) 26 4 1 定位裝置的設(shè)計(jì) 26 4 2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 26 4 3 繪制夾具總圖 26 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 IV 4 4 夾具操作簡(jiǎn)述 27 4 5 夾具精度校核 27 第五章 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 畢業(yè)小結(jié) 32 附 錄 34 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 1 第一章緒論 夾具 機(jī)械制造過(guò)程中用來(lái)固定加工對(duì)象 使之占有正確的位置 以接受 施工或檢測(cè)的裝置 銑床夾具 均安裝在銑床工作臺(tái)上 隨機(jī)床工作臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主要由定 位裝置 夾緊裝置 夾具體 連接元件 對(duì)刀元件組成 銑削加工時(shí) 切削力 較大 又是斷續(xù)切削 振動(dòng)較大 因此銑床夾具的夾緊力要求較大 夾具剛度 強(qiáng)度要求都比較高 本設(shè)計(jì)主要采用 AutoCAD 軟件對(duì)套筒 R10圓弧快速夾具設(shè) 計(jì) 根據(jù)零件圖的特點(diǎn)對(duì)套筒 R10圓弧快速夾具進(jìn)行設(shè)計(jì) 首先是確定套筒 R10 圓弧快速夾具的大致模樣 夾具設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)要求是保證工件的加工精度 提高 生產(chǎn)效率 工藝性能好 使用性能好 經(jīng)濟(jì)性好 夾緊可采用偏心軸夾緊 通 過(guò)偏心軸旋轉(zhuǎn)的不同偏心距來(lái)夾緊與松弛 設(shè)計(jì)好后 對(duì)夾具進(jìn)行繪制 夾具 設(shè)計(jì)其實(shí)也就是對(duì)加緊和定位的設(shè)計(jì) 只要夾緊設(shè)計(jì)定位好后 基本上夾具就 完成了 但這只是基本 還要對(duì)他進(jìn)行別的設(shè)計(jì) 比如首先保證夾具的安全性 工件的加工精度 提高生產(chǎn)效率 工藝性能好 使用性能好 經(jīng)濟(jì)性好 又比 如可浮動(dòng) 可聯(lián)動(dòng) 可增力 可自鎖 快速裝夾等等 這些都很重要 所以設(shè) 計(jì)要從各方面不同的角度考慮夾具設(shè)計(jì)這個(gè)問(wèn)題 工藝規(guī)程 是指導(dǎo)施工的技術(shù)文件 一般包括以下內(nèi)容 零件加工的工藝 路線(xiàn) 各工序的具體加工內(nèi)容 切削用量 工時(shí)定額以及所采用的設(shè)備和工藝 裝備等 1 工藝規(guī)程是工廠(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù) 產(chǎn)品在投入生產(chǎn)之前 要作大量的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作 包括原材料和毛坯的供應(yīng) 機(jī)床的配備和調(diào)整 專(zhuān) 用工藝裝備的設(shè)計(jì)制造 核算生產(chǎn)成本以及配備人員等 所有這些工作都要根 據(jù)工藝規(guī)程進(jìn)行 2 工藝規(guī)程是企業(yè)組織生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2 工廠(chǎng)管理人員根據(jù)工藝規(guī)程規(guī)定的要求 編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃 組織工人進(jìn) 行生產(chǎn) 并按照工藝規(guī)程要求驗(yàn)收產(chǎn)品 3 工藝規(guī)程是新建和擴(kuò)建機(jī)械制造廠(chǎng) 或車(chē)間 的重要技術(shù)文件 新建和擴(kuò)建機(jī)械制造廠(chǎng) 或車(chē)間 須根據(jù)工藝規(guī)程確定機(jī)床和其他輔助設(shè) 備的種類(lèi) 型號(hào)規(guī)格和數(shù)量 廠(chǎng)房面積 設(shè)備布置 生產(chǎn)工人的工種 等級(jí)及 數(shù)量等 此外 先進(jìn)的工藝規(guī)程還起著交流和推廣先進(jìn)制造技術(shù)的作用 典型工規(guī) 程可以縮短工廠(chǎng)摸索和試制的過(guò)程 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 3 第二章 套筒零件圖分析 2 1 套筒零件圖的分析 套筒的零件圖如圖 2 1 所示 圖 2 1 套筒零件圖 2 1 1 套筒結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本設(shè)計(jì)的套筒的材料為 38CrMnAlA 其硬度為 HB45 70 抗拉強(qiáng)度為 b 14 23kgf mm2 此零件內(nèi)外徑孔偏心 還有一垂直孔也是偏離兩個(gè)中心軸 由于其 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 4 特殊性 這個(gè)加工工藝必須慎重考慮 必須使用一些專(zhuān)用夾具 是其加工準(zhǔn)確 以保證精度 另外最主要的一步 也是我們這個(gè)課題所要研究的一部 那就是 銑 R10mm 圓弧 因?yàn)榇藞A弧不是標(biāo)準(zhǔn)的 1 4 圓弧 圓心很不規(guī)則 所以我們需 要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具 來(lái)保證套筒此工藝的順利進(jìn)行 以保證圖紙里要求的加工精 度 2 1 2 套筒作用 抵住軸承的內(nèi)環(huán) 上緊穿釘后減少穿釘和軸承不必要的打滑 沒(méi)有那東西 軸承內(nèi)環(huán)會(huì)直接在穿釘上轉(zhuǎn) 也可以說(shuō)成軸承內(nèi)環(huán)會(huì)跟著外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng) 這樣軸 承就得不到充分的運(yùn)轉(zhuǎn) 從而速度降低 2 1 3 套筒工藝分析 1 查零件圖的完整性 審查零件圖上的尺寸標(biāo)注是否完整 結(jié)構(gòu)表達(dá)是否清楚 2 分析技術(shù)要求是否合理 加工表面的尺寸精度 要加工表面的形狀精度 主要加工表面的相互位置 精度 表面質(zhì)量要求 熱處理要求 零件上的尺寸公差 形位公差和表面粗糙度的標(biāo)注 應(yīng)根據(jù)零件的功能經(jīng) 濟(jì)合理地決定 過(guò)高的要求會(huì)增加加工難度 過(guò)低的要求會(huì)影響工作性能 兩 者都是不允許的 3 審查零件材料選用是否適當(dāng) 材料的選擇既要滿(mǎn)足產(chǎn)品的使用要求 又要考慮產(chǎn)品成本 盡可能采用常 用材料 如45號(hào)鋼 少用貴重金屬 4 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 由于本產(chǎn)品的精度要求比較高 再加上零件又是偏心還有鉆孔加工 則需 要選擇好定位基準(zhǔn) 需要采用粗車(chē) 精車(chē)既卡完成車(chē)削加工 所以車(chē)削后 還 需要進(jìn)行粗磨 精磨 考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性車(chē)床選用 CA6140 銑 床選用 X6012 鉆床選用 Z525臺(tái)式鉆床和 Z3025 10兩種 磨床因加工表面不 同選用 M1432A 外圓磨床 MQ1312和 M2110三種 擬定工藝路線(xiàn)時(shí) 在考慮 主要表面加工的同時(shí) 還要考慮次要表面的加工和熱處理 參照附錄表可知 這些表面的加工順序?yàn)?粗車(chē)端面 銑平面 車(chē)外圓 粗磨 精磨 研磨 要 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 5 求不高的外圓表面 次要表面如退刀槽 倒角 螺紋 應(yīng)在車(chē)外圓時(shí)加工 滲 碳安排在中間檢驗(yàn)后以便提高表面層的耐磨性 同時(shí)保持心部有高的耐沖擊能力 即 強(qiáng)韌性 磁力探傷安排在零件外圓精磨之后檢驗(yàn)外圓表面是否有缺陷 該套筒的加工順序 毛坯 粗車(chē)端面外圓及切斷 精車(chē)端面 銑鍵槽 鉆 孔 4 去毛刺 鉆孔 25 鏜孔 鉆孔 21 中間檢驗(yàn) 調(diào)制處理 半精 車(chē)外圓 鏜內(nèi)孔 精磨端面 精磨外圓 滲 N 粗磨內(nèi)孔 精磨內(nèi)孔 磁 力探傷 研磨內(nèi)孔 終檢 零件的加工方法如表2 1加工方法表所示 表 2 1 加工方法表 序 號(hào) 加工方法 經(jīng)濟(jì)精 公差等級(jí) 經(jīng)濟(jì)粗糙度值 微米 適用范 圍 1 粗車(chē) IT11 13 12 5 50 2 粗車(chē) 半精車(chē) IT8 10 3 2 6 3 3 粗車(chē) 半精車(chē) 精車(chē) IT7 8 0 8 1 6 4 粗車(chē) 半精車(chē) 精車(chē) 滾壓 或拋光 IT7 8 0 025 0 2 適用于 淬火鋼 以外的 各種金 屬 5 粗車(chē) 半精車(chē) 磨削 IT7 8 0 4 0 8 6 粗車(chē) 半精車(chē) 粗磨 精磨 IT6 7 0 1 0 4 7 粗車(chē) 半精車(chē) 粗磨 精磨 超精加工 或輪式超精磨 IT5 0 012 0 1 或 R Z 0 1 主要用 于淬火 鋼 也 可用于 未淬火 鋼 但 不宜加 工有色 金屬 8 粗車(chē) 半精車(chē) 精車(chē) 精細(xì)車(chē) 金剛車(chē) IT6 7 0 025 0 4 主要用 于要求 較高的 有色金 屬加工 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 6 9 粗車(chē) 半精車(chē) 粗磨 精磨 超精磨 或鏡面磨 IT5 以上 0 006 0 025 或 R Z 0 05 10 粗車(chē) 半精車(chē) 粗磨 精磨 研 磨 IT5 以上 0 006 0 1 極高精 度的外 圓加工 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 第三章 套筒工藝過(guò)程分析 3 1 確定毛坯 3 1 1 毛坯選擇 機(jī)械加工中常用毛坯的種類(lèi) 毛坯的種類(lèi)很多 同一種毛坯又有多種制造方 法 機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種 1 鑄件形狀復(fù)雜的零件毛坯 宜采用鑄造方法制造 目前鑄件大多用砂型 鑄造 它又分為木模手工造型和金屬模機(jī)器造型 木模手工造型鑄件精度低 加工表面余量大 生產(chǎn)率低 適用于單件小批生產(chǎn)或大型零件的鑄造 金屬模 機(jī)器造型生產(chǎn)率高 鑄件精度高 但設(shè)備費(fèi)用高 鑄件的重量也受到限制 適 用于大批量生產(chǎn)的中小鑄件 其次 少量質(zhì)量要求較高的小型鑄件可采用特種 鑄造 如壓力鑄造 離心制造和熔模鑄造等 2 鍛件機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件 一般要用鍛件毛坯 鍛件有自由鍛造鍛 件和模鍛件兩種 自由鍛造鍛件可用手工鍛打 小型毛坯 機(jī)械錘鍛 中型毛 坯 或壓力機(jī)壓鍛 大型毛坯 等方法獲得 這種鍛件的精度低 生產(chǎn)率不高 加工余量較大 而且零件的結(jié)構(gòu)必須簡(jiǎn)單 適用于單件和小批生產(chǎn) 以及制造 大型鍛件 模鍛件的精度和表面質(zhì)量都比自由鍛件好 而且鍛件的形狀也可較 為復(fù)雜 因而能減少機(jī)械加工余量 模鍛的生產(chǎn)率比自由鍛高得多 但需要特 殊的設(shè)備和鍛模 故適用于批量較大的中小型鍛件 3 型材型材按截面形狀可分為 圓鋼 方鋼 六角鋼 扁鋼 角鋼 槽鋼 及其它特殊截面的型材 型材有熱軋和冷拉兩類(lèi) 熱軋的型材精度低 但價(jià)格 便宜 用于一般零件的毛坯 冷拉的型材尺寸較小 精度高 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送 料 但價(jià)格較高 多用于批量較大的生產(chǎn) 適用于自動(dòng)機(jī)床加工 4 焊接件焊接件是用焊接方法而獲得的結(jié)合件 焊接件的優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)單 周期短 節(jié)省材料 缺點(diǎn)是抗振性差 變形大 需經(jīng)時(shí)效處理后才能進(jìn)行機(jī)械 加工 除此之外 還有沖壓件 冷擠壓件 粉末冶金等其它毛坯 毛坯種類(lèi)的 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 選擇不僅影響毛坯的制造技術(shù)及費(fèi)用 而且也與零件的機(jī)械加工技術(shù)和加工質(zhì) 量密切相關(guān) 為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的技術(shù)人員密切配合 合理 地確定毛坯的種類(lèi) 結(jié)構(gòu)形狀 并繪出毛坯圖 根據(jù)套筒的結(jié)構(gòu)分析 考慮到套筒的內(nèi)外表面均為圓表面 且材料 38CrMnAlA 因此毛坯的選擇為棒料最好 使毛坯的形狀和尺寸盡量與零件的 形狀接近 節(jié)省了勞動(dòng)力和費(fèi)用 圖紙如圖3 1所示 3 1 2 繪制毛坯圖 套筒材料應(yīng)選取 38CrMnAlA 如圖 3 1 所示光 面 消 耗 毛 坯 長(zhǎng) 度180 4個(gè) 毛 坯 圖 3 1 毛坯圖 3 2 擬定工藝路線(xiàn) 3 2 1 各表面加工方法 根據(jù)零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求 以及加工方法所 能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn) 效率 除此之外 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果 以便使生產(chǎn)成本盡量下降 工序0 毛坯 如圖3 1所示 套筒材料應(yīng)選取38CrMnAlA 毛坯選取棒料 工序5 粗車(chē)端面 外圓及切斷 如圖3 2所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 圖3 2粗車(chē)端面外圓及切斷 選用CA6140車(chē)床 選用刀具YT15車(chē)刀 粗車(chē)端面 2mm 保證長(zhǎng)度為 0 163 粗車(chē)外圓2 5mm 保證直徑 0 1635 粗糙度Ra 3 2 工序 10 精車(chē)端面 如圖 3 3 所示 圖 3 3 精車(chē)端面 選用 CA6140 車(chē)床 選用刀具 YT30 刀 三爪卡盤(pán)固定 先車(chē)右端面 再 掉頭車(chē)左端面 使其垂直度為 0 03 兩端面平行度為 0 01 端面粗糙度 Ra 1 6 工序 15 銑鍵槽 如圖 3 4 所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 10 圖 3 4 銑鍵槽 選用 X6012 銑床 選用刀具高速鋼鍵槽銑刀 用一個(gè) V 型塊和一個(gè)壓板 夾緊固定 然后銑鍵槽 鍵槽為半徑 10mm 的圓弧 保證鍵槽長(zhǎng)度為 8 3mm 深度為 3mm 寬度為 4mm 其粗糙度 Ra 12 5 工序 20 鉆孔 4 如圖 3 5 所示 圖 3 5 鉆孔 4 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 選用 Z525 臺(tái)式鉆床 選用刀具 4 麻花鉆 用一個(gè)圓銷(xiāo) 一個(gè) V 型塊和一 個(gè)壓板夾緊固定 然后鉆孔 保證孔深度為 3 5 0 01 其粗糙度 Ra 12 5 孔 的中心軸與中心軸相差 14mm 工序 25 去毛刺 如圖 3 6 所示 圖 3 6 去毛刺 在鉗工臺(tái) 用平口虎鉗固定 銼刀去毛刺 工序 30 鉆孔 25 如圖 3 7 所示 圖 3 7 鉆孔 25 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 選用 CA6140 車(chē)床 選用刀具高速麻花鉆頭 中心軸相差 1 2mm 鉆出0 1934 孔 粗糙度 Ra 12 5 留有一定的加工余量 工序 35 鏜孔 25 如圖 3 8 所示 圖 3 8 鏜孔 25 選用 CA6140 車(chē)床 選取刀具高速鋼鏜刀 進(jìn)行鏜孔加工 粗糙度 Ra 1 6 工序 40 鉆孔 21 如圖 3 9 所示 圖 3 9 鉆孔 21 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 選用 Z3025 10鉆床 選用刀具高速鋼麻花鉆 在圓柱面上鉆孔 21 粗 糙度 Ra 12 5 工序 45 中間檢驗(yàn) 如圖 3 10 所示 圖 3 10 中間檢驗(yàn) 檢驗(yàn)各加工表面的尺寸精度和位置精度 以及粗糙度要求 工序 50 調(diào)質(zhì)處理 如圖 3 11 所示 圖 3 11 調(diào)質(zhì)處理 在井式爐里進(jìn)行碳化 隔絕氧化作用 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 工序 55 半精車(chē)外圓 如圖 3 12 所示 圖3 12 半精車(chē)外圓 選用 CA6140 車(chē)床 選用 YT14 刀具 保證外圓直徑為 0 39 粗糙度 Ra 12 5 工序 60 鏜內(nèi)孔 25 如圖 3 13 所示 圖 3 13 鏜內(nèi)孔 25 選用 CA6140 車(chē)床 選用刀具高速鋼鏜刀 鏜內(nèi)孔 保證內(nèi)孔直徑 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 0 39246 粗糙度 Ra 3 2 工序 65 精磨端面 如圖 3 14 所示 圖 3 14 精磨端面 選用 M1432A 磨床 選用刀具 SG1 砂輪 精磨端面 保證其長(zhǎng)度尺寸為0 1735 兩端面平行度為 0 01 端面與外圓面垂直度為 0 02 端面與內(nèi)孔垂 直度為 0 03 粗糙度 Ra 0 8 工序 70 精磨外圓 如圖 3 15 所示 圖 3 15 精磨外圓 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 選用外圓磨床 MQ1312 選用刀具 SG1 砂輪 精磨外圓 保證端面直徑 為 0 1634 粗糙度 Ra 0 8 工序 75 滲氮 如圖 3 16 所示 圖 3 16 滲氮 在井式爐里進(jìn)行全部滲氮 孔內(nèi)徑的滲氮層深度為 0 2 0 4mm 工序 80 粗磨內(nèi)孔 25 如圖 3 17 所示 圖 3 17 粗磨內(nèi)孔 選用 M2110 磨床 選用選用刀具 SG 砂輪 保證內(nèi)孔直徑為 0 39248 粗糙度 Ra 3 2 工序 85 精磨內(nèi)孔 25 如圖 3 18 所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 圖 3 18 精磨內(nèi)孔 選用 M2110 磨床 選用選用刀具 SG5 砂輪 保證內(nèi)孔直徑為 0 3249 其粗糙度為 Ra 0 32 工序 90 磁力探傷 如圖 3 19 所示 圖 3 19 磁力探傷 用磁力探傷機(jī)來(lái)檢驗(yàn)表面是否有缺陷 工序 95 研磨內(nèi)孔 25 如圖 3 20 所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 圖 3 20 研磨內(nèi)孔 選用 CA6140 車(chē)床 選用刀具研磨棒 保證內(nèi)孔直徑為 0 215 其粗糙 度為 Ra 0 2 內(nèi)孔與端面的垂直度為 0 02 工序 100 終檢 如圖 3 21 所示 B 圖 3 21 終檢 檢驗(yàn)尺寸要求和表面粗糙度 位置精度 以及對(duì)零件的各項(xiàng)要求 以確 定零件是否合格 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 3 2 2 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)是指在機(jī)械加工中用來(lái)確定工件位置的基準(zhǔn)面 它的合理選擇對(duì) 保證加工精度 安排加工順序和提高加工生產(chǎn)率有重要影響 第一道工序只能以毛坯表面作為定位基準(zhǔn)面 這種基準(zhǔn)面稱(chēng)為粗基準(zhǔn) 在 以后的工序中用已加工過(guò)的表面定位 這種基準(zhǔn)面稱(chēng)為精基準(zhǔn) 在制定零件加工的工藝規(guī)程時(shí) 正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要 的意義 定位基準(zhǔn)選擇的好壞 不僅影響零件加工的位置精度 而且對(duì)零件各 表面的加工順序也有很大的影響 合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前 提 還能簡(jiǎn)化加工工序 提高加工效率 粗基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇 主要影響不加工表面與加工表面的相互位置精度以及影響 加工表面的余量分配 因此 選擇粗基準(zhǔn)要遵循一些基本原則 1 合理分配加工余量原則 若工件必須首先保證某重要表面的加工余量 則應(yīng)選擇該表面作為粗基準(zhǔn) 在沒(méi)有要求保證重要表面加工余量均勻的情況下 若零件上每個(gè)表面都要 加工 則應(yīng)該以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn) 2 保證零件加工表面相對(duì)于不加工表面具有一定位置精度的原則 在與1相同的前提條件下 若零件上有的表面不需要加工 則應(yīng)該以不加工 的表面中雨技工表面的位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)以達(dá)到厚壁均勻外 形對(duì)稱(chēng)等要求 3 便于裝夾原則 選用粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)盡量平整光滑 不應(yīng)該有飛邊 澆口 冒口及其他缺 陷 這樣可減少定位誤差 并能保證零件夾緊可靠 4 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用原則 當(dāng)毛坯是精密鑄件時(shí) 毛坯的質(zhì)量很高 如果工件的加工精度要求不高 這時(shí)可以重復(fù)使用某一粗基準(zhǔn) 二 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件的加工精度 特別是加工表面的相互位止精度來(lái)考慮 同 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 20 時(shí)也要照顧到裝夾方便 夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 選擇精基準(zhǔn)一般應(yīng)該遵循以下原則 1 基準(zhǔn)重合原則 選用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn) 以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的 基準(zhǔn)不重合誤差 2 基準(zhǔn)同一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面 這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 這樣做可以簡(jiǎn)化工藝規(guī)程的制訂工作 減少夾具設(shè)計(jì) 制造工作量和成本 縮 短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期 由于減少了基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換 便于保證各加工表面的相互位置精度 3 自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序 選擇加工表面本身作為定位基 準(zhǔn) 稱(chēng)為自為基準(zhǔn)原則 4 互為基準(zhǔn)原則 當(dāng)對(duì)工件上兩個(gè)相互位置精度要求很高的表面進(jìn)行加工時(shí) 需要用兩個(gè)表 面互相作為基準(zhǔn) 反復(fù)進(jìn)行加工 以保證位置精度要求 5 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠 夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單 操作方便 根據(jù)以上原則 粗基準(zhǔn) 以外圓柱表面為粗基準(zhǔn) 精基準(zhǔn) 以加工過(guò)的外圓柱面和內(nèi)孔為精基準(zhǔn) 3 2 3 加工階段的劃分 本工藝分三階段進(jìn)行 即粗加工 半精加工 和精加工階段 光整加工階 段 粗加工階段 在該階段高效地切除加工表面的大部分余量 使毛坯形狀和 尺寸上接近成品套筒 主要加工完成粗車(chē)外圓及端面和各個(gè)內(nèi)孔的加工 即粗 車(chē)端面 外圓及切斷 鉆孔 25 半精加工階段 任務(wù)是達(dá)到一般的技術(shù)要求 即各次要表面達(dá)到最終要求 并為主要表面的精加工工作做準(zhǔn)備 本次加工為半精加工的為銑鍵槽 鉆孔 4 鏜孔 25 鉆孔 1 半精車(chē)外圓 粗磨內(nèi)孔 25 精加工階段 其任務(wù)是達(dá)到零件的全部技術(shù)要求 主要是保證主要表面 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 21 的加工質(zhì)量 在零件上有特別高的表面 精度在5級(jí)以上 光潔度在10以上時(shí) 還要在精加工階段后 進(jìn)行加工 本次加工為精加工的是精車(chē)端面 精磨端 面 精磨外圓 精磨內(nèi)孔 25 光整加工階段 對(duì)于表面粗糙度要求很細(xì)和尺寸精度要求很高的表面 還 需要進(jìn)行光整加工階段 這個(gè)階段的主要目的是提高表面質(zhì)量 本次加工為光 整加工的是研磨內(nèi)孔 25 3 2 4 工序集中與分散 經(jīng)過(guò)以上所述 零件加工的工步順序已經(jīng)排定 如何將這些工步組成工序 就需要考慮采用工序集中還是工序分散的原則 1 工序集中 就是將零件的加工集中在少數(shù)幾道工序中完成 每道工序加工內(nèi)容多 工 藝路線(xiàn)短 其主要特點(diǎn)是 可以采用高效機(jī)床和工藝裝備 生產(chǎn)率高 減少了設(shè)備數(shù)量以及操作工人人數(shù)和占地面積 節(jié)省人力 物力 減少了工件安裝次數(shù) 利于保證表面間的位置精度 采用的工裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜 調(diào)整維修較困難 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大 2 工序分散 工序分散就是將零件的加工分散到很多道工序內(nèi)完成 每道工序加工的內(nèi) 容少 工藝路線(xiàn)很長(zhǎng) 其主要特點(diǎn)是 設(shè)備和工藝裝備比較簡(jiǎn)單 便于調(diào)整 容易適應(yīng)產(chǎn)品的變換 對(duì)工人的技術(shù)要求較低 可以采用最合理的切削用量 減少機(jī)動(dòng)時(shí)間 所需設(shè)備和工藝裝備的數(shù)目多 操作工人多 占地面積大 在擬定工藝路線(xiàn)時(shí) 工序集中或分散的程度 主要取決于生產(chǎn)規(guī)模 零件 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)要求 有時(shí) 還要考慮各工序生產(chǎn)節(jié)拍的一致性 一般情況 下 單件小批生產(chǎn)時(shí) 只能工序集中 在一臺(tái)普通機(jī)床上加工出盡量多的表面 大批大量生產(chǎn)時(shí) 既可以采用多刀 多軸等高效 自動(dòng)機(jī)床 將工序集中 也 可以將工序分散后組織流水生產(chǎn) 批量生產(chǎn)應(yīng)盡可能采用效率較高的半自動(dòng)機(jī) 床 使工序適當(dāng)集中 從而有效地提高生產(chǎn)率 對(duì)于重型零件 為了減少工 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 22 件裝卸和運(yùn)輸?shù)膭趧?dòng)量 工序應(yīng)適當(dāng)集中 對(duì)于剛性差且精度高的精密工件 則工序應(yīng)適當(dāng)分散 據(jù)統(tǒng)計(jì) 在我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品中 屬于中小批量生產(chǎn)性質(zhì)的 企業(yè)已超過(guò)了企業(yè)總數(shù)的90 單件中小批量生產(chǎn)方式占絕對(duì)優(yōu)勢(shì) 隨著數(shù)控技 術(shù)的普及 多品種中小批量生產(chǎn)中 越來(lái)越多地使用加工中心機(jī)床 從發(fā)展趨 勢(shì)來(lái)看 傾向于采用工序集中的方法來(lái)組織生產(chǎn) 由上分析 由于零件時(shí)批量生產(chǎn) 所以套筒的加工應(yīng)該采取工序分散的方 式 3 2 5 熱處理工序安排 1 預(yù)備熱處理 常用的方法有退火和正火 一般安排在機(jī)械加工之前 用以改善切削性能 使組織均勻 細(xì)化晶粒 消除毛坯制造時(shí)的內(nèi)應(yīng)力 2 去除內(nèi)應(yīng)力處理 包括人工時(shí)效 退火等 通常在粗加工與精加工之 間進(jìn)行 對(duì)于一般精度的零件 應(yīng)安排在粗加工后作人工時(shí)效 以消除鑄造和 粗加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 減少后續(xù)加工的變形 對(duì)精度要求較高的零件 應(yīng)在 半精加工后進(jìn)行第二次時(shí)效處理 使加工精度穩(wěn)定 對(duì)精度要求很高的零件 如絲桿 主軸等 應(yīng)安排多次去應(yīng)力處理 對(duì)于精密絲桿 精密軸承等零 件 為消除殘余奧氏體 穩(wěn)定尺寸 常在回火后進(jìn)行冷處理 3 最終熱處理 可以提高材料的強(qiáng)度 表面硬度和耐磨性 變形較大的 熱處理 如調(diào)質(zhì) 淬火 滲碳淬火等 應(yīng)在磨削前進(jìn)行 通過(guò)磨削來(lái)糾正熱處 理變形 變形較小的熱處理 如氮化 應(yīng)安排在精加工后 工序 一般在精 加工后進(jìn)行 電鍍工序后應(yīng)進(jìn)行拋光 以增加耐腐蝕性和美觀(guān) 耐磨性鍍鉻則 放在粗磨和精磨之間進(jìn)行 本次加工采用的熱處理為調(diào)質(zhì)處理和滲氮 調(diào)質(zhì)處理保證表面硬度 Hv 大于等于600 中心硬度 HRC 為32 8 37 8 滲氮處理為全部滲氮 孔內(nèi)徑層滲氮層深度為0 2 0 4 3 2 6 輔助工序的安排 包括檢驗(yàn) 去毛刺 倒棱邊 去磁 清洗和涂防銹油等 其中檢驗(yàn)工序是 保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施 它應(yīng)在粗加工與精加工之間 或重要工序前后進(jìn)行 進(jìn)入裝配和成品庫(kù)前應(yīng)作最終檢驗(yàn) 對(duì)于重要件還應(yīng)作特種性能檢驗(yàn) 如磁力 探傷 密封性等 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 23 3 2 7 重要工序的分析 一般套筒類(lèi)零件在機(jī)械加工中的主要工藝問(wèn)題是保證內(nèi)外圓的相互位置精 度 即保證內(nèi) 外圓表面的同軸度以及軸線(xiàn)與端面的垂直度要求 和防止變形 1 保證相互位置精度 要保證內(nèi)外圓表面間的同軸度以及軸線(xiàn)與端面的垂直度要求 通?？刹捎?下列三種工藝方案 1 在一次安裝中加工內(nèi)外圓表面與端面 這種工藝方案由于消除了安裝誤 差對(duì)加工精度的影響 因而能保證較高的相互位置精度 在這種情況下 影響 零件內(nèi)外圓表面間的同軸度和孔軸線(xiàn)與端面的垂直度的主要因素是機(jī)床精度 該工藝方案一般用于零件結(jié)構(gòu)允許在一次安裝中 加工出全部有位置精度要求 的表面的場(chǎng)合 為了便于裝夾工件 其毛坯往往采用多件組合的棒料 一般安 排在自動(dòng)車(chē)床或轉(zhuǎn)塔車(chē)床等工序較集中的機(jī)床上加工 圖7 69所示的襯套零件 就是采用這一方案的典型零件 2 全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行 先加工孔 然后以孔為定位基準(zhǔn)加工外 圓表面 用這種方法加工套筒 由于孔精加工常采用拉孔 滾壓孔等工藝方案 生產(chǎn)效率較高 同時(shí)可以解決鏜孔和磨孔時(shí)因鏜桿 砂輪桿剛性差而引起的加 工誤差 當(dāng)以孔為基準(zhǔn)加工套筒的外圓時(shí) 常用剛度較好的小錐度心軸安裝工 件 小錐度心軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 易于制造 心軸用兩頂尖安裝 其安裝誤差很小 因此可獲得較高的位置精度 3 全部加工分在幾次安裝中進(jìn)行 先加工外圓 然后以外圓表面為定位基 準(zhǔn)加工內(nèi)孔 這種工藝方案 如用一般三爪自定心卡盤(pán)夾緊工件 則因卡盤(pán)的 偏心誤差較大會(huì)降低工件的同軸度 故需采用定心精度較高的夾具 以保證工 件獲得較高的同軸度 較長(zhǎng)的套筒一般多采用這種加工方案 根據(jù)對(duì)套筒零件圖的分析 此零件工序銑圓弧槽比較重要 因?yàn)樗木?較高 操作難度大 此外還有內(nèi)孔加工 精度要求比較高 先要粗磨 再精磨 最后還有研磨 從而保證內(nèi)孔直徑為 0 215 其粗糙度為 Ra 0 2 綜上所述 內(nèi)孔加工這塊工序比較重要 還有就是銑削圓弧鍵槽也比較重要 所以需要使 用專(zhuān)用的夾具來(lái)保證工件的加工 3 3 加工余量的確定 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 24 一 加工余量 指加工過(guò)程中所切去的金屬層厚度 余量有總加工余量和 工序余量之分 總加工余量 亦稱(chēng)毛坯余量 由毛坯轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵倪^(guò)程中 在某加工表面上切除金屬層的總厚度 稱(chēng)為該表面的總加工余量 亦稱(chēng)毛坯余 量 一般情況下 總加工余量并非一次切除 而是分在各工序中逐漸切除 故 每道工序所切除的金屬層厚度稱(chēng)為該工序加工余量 簡(jiǎn)稱(chēng)工序余量 工序余量 是相鄰兩工序的工序尺寸之差 毛坯余量是毛坯尺寸與零件圖樣的設(shè)計(jì)尺寸之 差 由于工序尺寸有公差 故實(shí)際切除的余量大小不等 二 影響加工余量的因素主要影響因素分單項(xiàng)介紹如下 1 前工序形成 的表面粗糙度和缺陷層深度 Ra 和 Da 2 前工序形成的形狀誤差和位置 誤差 x 和 w 綜上所述 影響工序加工余量的因素可歸納為下列幾點(diǎn) 1 前工序的工序尺寸公差 Ta 2 前工序形成的表面粗糙度和表面缺 陷層深度 Ra Da 3 前工序形成的形狀誤差和位置誤差 x w 4 本工序的裝夾誤差 b 本設(shè)計(jì)各工序的加工余量 粗車(chē)端面外圓及切斷 端面加工余量 2mm 外圓加工余量 2 5mm 精車(chē)端面 加工余量 0 7mm 鏜孔 25 加工余量 4mm 半精車(chē)外圓 加工余量 1 4mm 鏜內(nèi)孔 加工余量 1 35mm 精磨端面 加工余量 0 3mm 精磨外圓 加工余量 0 1mm 粗磨內(nèi)孔 加工余量 0 2mm 精磨內(nèi)孔 加工余量 0 1mm 研磨內(nèi)孔 加工余量 0 1mm 3 4 尺寸鏈計(jì)算 滲氮前內(nèi)孔 25 的直徑為 0 39246 滲氮后磨孔到 0 39248 滲氮后 孔內(nèi)徑的滲氮層深度需在0 2 0 4mm 范圍內(nèi) 尺寸鏈計(jì)算 如圖3 22所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 25 圖3 22 尺寸鏈 從尺寸關(guān)系可以看出 滲氮深度 0 20 0 2 雙邊為 0 40 0 4 是加工間接 保證的設(shè)計(jì)尺寸 是封閉環(huán) 它和滲氮前后的磨孔 24 690 3 24 890 3 以及滲氮工序的滲入深度 t 雙邊為 t 組成為尺寸鏈 因此 0 4 24 69 t 24 89 0 4 0 039 ES t 0 0 0 EI t 0 039 得出 t 0 6mm ES t 0 361mm EI t 0 039mm 所以 t 0 6 0 361 0 039 雙邊 2t 0 3 0 1805 0 0195 或 2t 0 32 0 48mm 單邊 及滲氮工序的滲氮層深度為 0 32 0 48mm 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 26 第四章 銑床夾具設(shè)計(jì) 4 1 定位裝置的設(shè)計(jì) 定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確位置 銑圓弧鍵槽 R10mm 其 夾具如圖4 1所示 夾具上的定位鍵3 定位銷(xiāo)5 六角螺釘7 定位銷(xiāo)8都是定位 元件 通過(guò)它們使工件在夾具中占據(jù)正確的位置 采取這種定位裝置 是因?yàn)?此工件精度要求高 所以必須多限制幾個(gè)自由度 此套夾具中 一共限制了5個(gè) 自由度 包括 XYZ 方向的移動(dòng)以及 X 軸及 Z 軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng) 4 2 夾緊裝置的設(shè)計(jì) 在機(jī)械加工過(guò)程中 工件會(huì)受到切削力 離心力 慣性力等的作用 為了 保證在這些外力作用下 工件仍能在夾具中保持已由定位元件所確定的加工位 置 而不致發(fā)生振動(dòng)和位移 在夾具結(jié)構(gòu)中必須設(shè)置一定的夾緊裝置將工件可 靠地夾牢 工件定位后將工件固定并使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的裝 置 稱(chēng)為夾緊裝置 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選擇是否合理 將直接影響工件的加工 質(zhì)量和生產(chǎn)率 夾緊裝置的組成一般分為動(dòng)力裝置 夾緊元件 中間傳力機(jī)構(gòu) 作用是將工件壓緊夾牢 保證工件在加工過(guò)程中受到外力 切削力等 作用時(shí)不 能離開(kāi)已經(jīng)占據(jù)的正確位置 如夾具圖 4 1 所示 圖中的定位銷(xiāo) 5 起軸向定位 壓板 6 和 V 型塊將零件固定 同時(shí)因?yàn)楣ぜ奶厥庑约熬雀叩囊?T 型螺 栓 4 將其壓緊 而活節(jié)螺栓與上部的螺栓是一個(gè)整體 靈活性強(qiáng) 方便工件的 翻轉(zhuǎn)以及拆卸 4 3繪制夾具總圖 如圖 4 1 夾具圖所示 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 27 圖 4 1 夾具圖 4 4 夾具操作簡(jiǎn)述 首先所有零件 包括夾具本身輕拿輕放 擦拭干凈 保證沒(méi)有其他雜物影 響裝配 然后 將 V 型塊通過(guò)件7和件8將其固定 螺釘擰緊 再將件5定位銷(xiāo)嵌 入夾具底板中 保證高度 將工件套筒放到 V 型塊中間 上鉸鏈螺栓 壓板 將鉸鏈螺栓擰緊 然后將對(duì)刀塊按照需要固定在夾具體上 最后將定位鍵固定 在夾具體上邊 4 5夾具精度校核 影響 0 2137 的誤差分析 1 基準(zhǔn)不重合誤差 定 基 0 016mm 2 由于這里是平面定位 定位誤差 定 位 很小 可以忽略不計(jì) 3 因?yàn)閵A緊力所引起的變形對(duì)該原始尺寸沒(méi)有影響 則夾緊所致的誤差 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 28 夾 緊 忽略不計(jì) 4 銑刀安裝的不準(zhǔn)確并不影響槽的位置尺寸 所以不考慮 安 裝 5 與加工方法有關(guān)的誤差 加 工 對(duì)刀塊的位置尺寸誤差 調(diào)刀誤差 銑刀的 跳動(dòng) 機(jī)床工作臺(tái)面的傾斜和變形等所引起的加工誤差 可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并參 照經(jīng)濟(jì)加工精度 大約取 0 01 mm 以上諸項(xiàng)可能造成的最大誤差為 0 026mm 這小于工序誤差 0 03mm 所以 該夾具能夠保證工件的精度要求 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 29 第五章 結(jié)論 本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是套筒工藝及銑床設(shè)計(jì) 根據(jù)對(duì)毛坯的各方面的分析 選擇了棒料38CrMnAlA 然后對(duì)毛坯進(jìn)行了加工 加工工序?yàn)槊?粗車(chē)端面 外圓及切斷 精車(chē)端面 銑鍵槽 鉆孔 4 去毛刺 鉆孔 25 鏜孔 鉆 孔 21 中間檢驗(yàn) 調(diào)制處理 半精車(chē)外圓 鏜內(nèi)孔 精磨端面 精磨外圓 滲 N 粗磨內(nèi)孔 精磨內(nèi)孔 磁力探傷 研磨內(nèi)孔 終檢一系列的加工 以及零件工藝卡片的制作 所編制的工藝規(guī)程合理 可以滿(mǎn)足它的加工要求 最后進(jìn)行了銑床夾具的設(shè)計(jì) 將 V 型塊通過(guò)件7和件 8將其固定 螺釘擰緊 再 將件5定位銷(xiāo)嵌入夾具底板中 保證高度 將工件套筒放到 V 型塊中間 上鉸 鏈螺栓 壓板 將鉸鏈螺栓擰緊 然后將對(duì)刀塊按照需要固定在夾具體上 最 后將定位鍵固定在夾具體上邊 所設(shè)計(jì)的夾具定位準(zhǔn)確 結(jié)構(gòu)合理 操作簡(jiǎn)便 能夠滿(mǎn)足工序的加工要求 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 30 參考文獻(xiàn) 1 現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ) 侯忠濱編西工大講義 2001 年 12 月 2 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 閆光明編西工大講義 2001 年 12 月 3 機(jī)械制造工藝學(xué) 荊長(zhǎng)生主編西工大出版社 1998 年 4 金屬切削原理與道具 陸劍中孫家寧編 2005 年 1 月 5 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 韓進(jìn)宏王長(zhǎng)春編 2006 年 8 月 6 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) 艾興 肖詩(shī)綱機(jī)械工業(yè)出版社 7 金屬工藝學(xué) 鄧文英郭小鵬編 1999 年 11 月 8 機(jī)械制圖 馬蘭 2006 年 5 月 9 機(jī)械設(shè)計(jì) 濮良貴紀(jì)名剛編 2005 年 12 月 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 31 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)教師閻光明老師的悉心指導(dǎo)下展開(kāi)的 從設(shè)計(jì)題目 的提出到論文的完成 閻老師都在關(guān)注我們的進(jìn)度 閻老師一絲不茍的治學(xué)態(tài) 度和高度的責(zé)任感 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中時(shí)刻影響和教育著我 使我難忘和 感動(dòng) 在此論文完成之際 謹(jǐn)向閻老師以最衷心的感謝 還有同學(xué)們的熱心幫助 讓我在畢業(yè)設(shè)計(jì)中受益匪淺 使我可以順利的完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文的制作 設(shè)計(jì)中我不僅鞏固了書(shū)本的知識(shí) 也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力 樹(shù)立了對(duì) 自己工作能力的信心 相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響 而且 大大提高了動(dòng)手的能力 使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí) 的喜悅 現(xiàn)在我水平還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠好 在現(xiàn)代社會(huì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)下 應(yīng)用 CAD 做 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的有很多 我若想真正掌握好的技術(shù) 還需要更多的去實(shí)踐 更多的 去學(xué)習(xí) 才有可能做的更好 雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的還不太好 但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中 所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富 使我終身受益 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 32 畢業(yè)小結(jié) 大學(xué)四年的時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝 到了大學(xué)生活即將結(jié)束的時(shí)候 而畢業(yè)設(shè)計(jì)也 到了接近尾聲的時(shí)候 也該對(duì)大學(xué)四年 和這一次畢業(yè)設(shè)計(jì)做個(gè)總結(jié)的時(shí)候了 學(xué)習(xí)了 4 年的機(jī)械設(shè)計(jì) 從開(kāi)始的一點(diǎn)不懂到現(xiàn)在能學(xué)會(huì)自己設(shè)計(jì)零件和 產(chǎn)品 從基礎(chǔ)一點(diǎn)一點(diǎn)的學(xué)起 此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我更好在掌握在大學(xué)中所學(xué) 的知識(shí) 由于此次復(fù)雜的設(shè)計(jì)要自己獨(dú)立完成 雖然有參考書(shū)本 但還是花了 很長(zhǎng)一段時(shí)間 翻書(shū) 找資料 再運(yùn)用找到的知識(shí)來(lái)完成設(shè)計(jì) 其實(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程 工具是次要的 最重要的思路 是方向 是對(duì)整體的把握 以及運(yùn)用正確的設(shè) 計(jì)方法 學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程 在以后的工作 生活中都應(yīng)該不斷的學(xué) 習(xí) 努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì) 在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中 我又把大學(xué) 4 年所學(xué)的知識(shí)又鞏固了一遍 比如 機(jī)械制圖的基礎(chǔ)知識(shí) 制圖軟件的使用方法 這使我不僅了解還鞏固了書(shū)本的 知識(shí) 最重要的是加深了我對(duì)知識(shí)的深刻理解 機(jī)械設(shè)計(jì)往往離不開(kāi)自己的閱 歷 經(jīng)驗(yàn)的積累固然可以從書(shū)本上學(xué)到不少 但是事非躬親很難在腦海中留下 深刻的印象 對(duì)別人的經(jīng)驗(yàn) 自己沒(méi)有一定的基礎(chǔ) 要理解吸收真的是一件很 不容易的事 對(duì)于此次完成的工藝設(shè)計(jì) 因缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 大多是依葫蘆畫(huà)瓢 根本稱(chēng)不上創(chuàng)新 有許多不足之處 還需要自己以后的多多積累 包括理論知 識(shí)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累 比如 在確定切削參數(shù)時(shí) 許多地方需要實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn) 總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)值 因?yàn)槔碚撝抵皇且话闱闆r下的參數(shù) 還得依據(jù)所加工的零件要 求 機(jī)床性能以及環(huán)境因素等去把握 本次設(shè)計(jì)讓我受益匪淺 它不僅讓我能 夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)課程的工藝與結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 最重要的是 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中 遇到許許多多的問(wèn)題 能通過(guò)查閱資料 虛心請(qǐng)問(wèn)等方式找到答案 把問(wèn)題一 一解決掉 正是這種精神 它讓我如何使用手冊(cè)和查閱相關(guān)資料 并掌握了與 本設(shè)計(jì)相關(guān)的各種資料 提高了我的學(xué)習(xí)能力 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 腳踏實(shí)地 認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn) 實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度 不怕困難 堅(jiān)持不懈 吃苦 耐勞的精神是我在這次設(shè)計(jì)中最大的收益 我想這是一次意志的磨練 是對(duì)我 實(shí)際能力的一次提升 也會(huì)對(duì)我未來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了 同學(xué)之間互相幫助 有什么不懂的大家在一起商量 聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí) 所以 在這里非常感謝幫助我的同學(xué) 在此更要感謝我的導(dǎo)師和專(zhuān)業(yè)老師 是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷 使我能夠 順利的完成畢業(yè)論文 在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無(wú)不傾注著老師們辛勤 的汗水和心血 老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度 淵博的知識(shí) 無(wú)私的奉獻(xiàn)精神使我深受 啟迪 從尊敬的導(dǎo)師身上 我不僅學(xué)到了扎實(shí) 寬廣的專(zhuān)業(yè)知識(shí) 也學(xué)到了做 人的道理 在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意 西北工業(yè)大學(xué)明德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 附 錄 附錄 1 套筒零件圖 附錄 2 套筒加工工藝卡片 附錄 3 銑槽夾具裝配圖