分度盘说明

目录1.分度盘说明 2.1.1. 课题研究的内容和目的 3.1.2. 零件工艺性分析 3.2. 工艺规程设计3.2.1. 确定毛坯 绘制毛坯图 3.2.2. 毛坯选择 5.2.3. 基面的选择5.2.4. 确定工艺路线 5.2.5. 加工顺序安排 6.2.6. 工艺路线方案 6.2.7. 热处理工序安排 7.2.8. 进给路线确定7.3. 夹具设计8.3.1. 设计主旨 8.3.2. 定位元件的选择 8.3.3. 定位方案 9.3.4. 定位基准面及定位元件 9.3.5. 切削力和夹紧力计算9.3.6. 定位误差分析1.03.7. 夹具总图的技术要求1. 14. 课程设计心得体会 1.11. 分度盘说明分度盘是将工件夹持在卡盘上或两顶尖间，并使其旋转、分度和定位的机床附件。按其传动、 分度形式可分为蜗杆副分度盘、度盘分度盘、孔盘分度盘、槽盘分度盘、端齿盘分度盘和其 它分度盘（包括电感分度盘和光栅分度盘）。按其功能可分为万能分度盘、半万能分度盘、等 分分度盘。按其结构形式又有立卧分度盘、可倾分度盘、悬梁分度盘。分度盘作为通用型机 床附件其结构主要由夹持部分、分度定位部分、传动部分组成。分度盘主要用于铣床，也常 用于钻床和平面磨床，还可放置在平台上供钳工划线用。分度盘主要有通用分度头和光学分 度头两类。按分度方法和功能可分为3种： 万能分度盘：用途最为广泛。主轴可在水平和垂直方向间倾斜任意角度。分度机构由分度 盘和传动比为1： 40的蜗杆-蜗轮副（见蜗杆传动）组成，分度盘上有多圈不同等分的定位孔。 转动与蜗杆相连的手柄将定位销插入选定的定位孔内，即可实现分度。当分度盘上的等分孔 数不能满足分度要求时，可通过蜗轮与主轴之间的交换齿轮改变传动比，扩大分度范围。在 铣床上可将万能分度盘的交换齿轮与铣床工作台的进给丝杠相联接，使工件的轴向进给与回 转运动相组合，按一定导程铣削出螺旋沟槽； 半万能分度盘：结构与万能分度头基本相同，但不带交换齿轮机构，只能用分度盘直接分 度，不能与铣床工作台联动； 等分分度盘：一般采用具有24个槽或孔的等分盘，直接实现2、3、4、6、8、12、24 等分的分度，有卧式、立式和立卧式3种。立卧式的底座带有两个互相垂直的安装面，主轴 可以处于水平或垂直位置。通用分度盘的分度精度一般为土 60。1.1. 课题研究的内容和目的（1）保证工件的加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确地选定定位基准、定位方法 和定位元件，必要时还需进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零部件的结构对加工精度 的影响，确保夹具能满足工件的加工精度要求。（2）提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相适应，应尽量采用各种快速高效的 装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。（3）工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于制造、装配、调整、检验、维修 等。专用夹具的制造属于单件生产，当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整和修配 结构。（4）使用性能好 专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠。在客观条件允许且又经济适用 的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。专用夹 具还应排屑方便。必要时可设置排屑结构，防止切屑破坏工件的定位和损坏刀具，防止切屑 的积聚带来大量的热量而引起工艺系统变形。（5）经济性好，专用夹具应尽可能采用标准元件和标准结构，力求结构简单，制造容易， 以降低夹具制造成本。因此，设计是应根据生产纲领对夹具方案进行必要的技术经济分析， 以提高夹具在生产中的经济效益。1.2.零件工艺性分析（1）该工件锻造比较大，很容易造成应力的分布不均。因此，锻造后进行正火处理，粗加 工后进行调质处理以改善材料的切削性能。（2）工序安排以台阶面和0 70g6的外圆表面定位，装夹工件，达到了设计基准，工艺基准的统一。（3）分度盘大端面对0 14h6mm的孔中心线有垂直度要求， 70g6mm外圆与0 14h6mm的孔有同轴度要求，5x 7H6的孔与2x 1.5孔对 70外圆轴心线有位置度要求，可在偏心仪上用百分表检查同轴度及垂直度。2. 工艺规程设计2.1. 确定毛坯 绘制毛坯图（1）零件材料45钢，切削加工性良好。（2）分度盘70g6mm外圆与14H7mm孔有同轴度要求，为保证加工精度，工艺安排应粗、精加工分开。(3) 主要表面虽然加工精度较高，但可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保证质 量地加工出来。07D图1-12.2.毛坯选择根据材料 45 钢，生产类型为大批大量及零件形状要求，可选择模锻件。毛坯的拔模斜度 5 度。2.3. 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确，合理，可 以保证加工质量，提高生产效率，否则，就会使加工工艺路线问题百出，严重的 还会造成零件大批报废，试生产无法进行。1）粗基准的选择 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺欠。此处选择分度 盘0 70mm平面作为粗基准，可以为后续工序准备好精基准。2）精基准的选择 根据该分度盘零件的技术要求和装配要求，选择分度盘大端面为精基准，零 件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。 分度盘0 70mm的平面是设计基准，选用其作为精基准定位加工分度盘0 14mm 的孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和同轴度 要求。在钻削均布圆周孔时采用07mm的轴心线作为精基准，做到了设计基准 与工艺基准的统一。2.4. 确定工艺路线确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生 产条件确定工艺路线。主要包括工序的划分和工步的划分、加工阶段的划分和加工顺序的安 排。2.5. 加工顺序安排复杂工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序。因此，在拟定 工艺路线时，工艺人员要全面的把切削加工、热处理和辅助工序三者一起加以考虑。（1）机械加工工序的安排原则 基面先行。选为精基准的表面，应安排在起始工序先进行加工，以便尽快为后续工 序的加工提供精基准。 先粗后精。当零件需要划分加工阶段时，先安排各表面的粗加工，中间安排半精加 工，最后安排主要表面的精加工和光整加工。 先主后次。先加工零件上的装备基面和工作表面等主要表面，后加工键槽、禁固用 的光孔与螺纹孔等次要表面。因为次要表面的加工面积较小，它们又往往与主要表面有一定 的相互位置要求，所以一般应放在主要表面半精加工之后进行加工。 先面后孔。对于箱体、支架和连杆等工件应先加工平面后加工孔。这是因为平面的 轮廓平整，安放和定位比较稳定可靠，若先加工好平面，就能以平面定位加工孔，保证平面 和孔的位置精度。此外，由于平面先加工，对于平面上的孔加工也带来不便，刀具的初始工 作条件能得到改善。 进给路线短。数控加工中，应缩短刀具移动距离，减少空行程时间。 换刀次数少。使用加工中心加工，一般每换一把新的刀具后，应通过移动坐标、回 转工作台等将由该刀具切削的所有表面全部完成。 工件刚性好。数控铣削中，先铣加强筋，后铣腹板，有利于提高工件的 刚性，防止振动。2.6. 工艺路线方案工序 1：模锻工序 2：热处理工序 3：粗车左工序 4：粗车右工序 5: 精车左工序 6: 精车右工序7:钻14孔工序 8: 插键工序 9: 去毛刺工序10:钻5工序11：钻-扩2X5工序12:钻2X8孔工序13：钻5X7工序 14：清洗工序 15：终检2.7. 热处理工序安排热处理工序在工艺路线中的位置安排，主要取决于热处理的目的。一般可分为： 预备热处理。退火与正火安排在粗加工之前，以改善切削加工性能和消除毛坯的内 应力；调质一般安排在粗加工之后、半精加工之前进行，以保证调质层的厚度；时效处理用 以消除毛坯制造和机械加工中产生的内应力。对于精度要求不太高的工件，一般在毛坯进入 机械加工之前安排一次人工时效即可。 最终热处理。主要用于提高零件的表面硬度和耐磨性以及防腐、美观等。淬火、渗 碳淬火等安排在磨削加工之前进行。 为了改善切削性能而进行的热处理工序，如正火、调质、退火等，应安排在切削加 工之前。（3）辅助工序的安排 检验工序是主要的辅助工序，是保证产品质量的重要措施。除各工序操作者自检外， 在关键工序之后、送往车间加工前后、零件全部加工结束之后，一般均应安排检验工序。此外，去毛刺、倒钝锐边、去磁、清洗及涂防锈油等都是不可忽视的辅助工序。2.8. 进给路线确定确定进给路线的原则：确定进给路线，主要是确定粗加工及空行程的进给路线，因为精加工的进给路线基 本上都是按零件的轮廓进行的。确定进给路线的原则有：（1）形状工件刚性破坏小的路线，以减少加工变形对加工精度的影响。（2）寻求最短的进给路线，以提高加工效率。（3）切入和切出的路线应考虑外延，以保证加工的表面质量。（4）完工时的最后一刀应一次走刀连续加工，以免产生刀痕等缺陷。此外，确定加工路线时，还要考虑工件的形状与刚度、加工余量大小、机床与刀具的刚度等情况，确定是一次进给还是多次进给来完成加工，确定刀具的切入与切 出方向以及在铣削加工中是采用顺铣还是逆铣的铣削方式等。总之，确定进给路线的原则是 在保证零件加工精度和表面粗糙度的条件下，尽量缩短进给路线，以提高生产率。经综合分析：此零件的进给路线遵循保证零件加工精度和表面粗糙度的前提下，寻求最 短进给路线。3. 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常要设计专用夹 具。此次设计为钻7孔和的钻床专用夹具。3.1. 设计主旨本夹具主要用来钻 7mm孔。3.2. 定位元件的选择工件的定位必须解决两个问题：即根据加工技术要求限制工件的自由度；使 定位误差控制在允许的范围内。定位基准的选择应注意基准重合原则，尽量以精 基准定位和考虑孔壁均匀等特殊要求，以便将定位误差控制在允许范围内。为能 迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件 钻套。钻套一般安装在钻模板上，此处，采用钻模板与夹具体一体的结构，有 利于提高夹具刚度。钻套与工件之间留有排削间隙。3.3.定位方案根据以上原则，工件的定位有下列三个可能的方案。方案一：出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔14mm为定位基准 面，配以圆柱销，以限制工件的六个自由度，从 B 面钻孔。优点设计简单且小 巧，但违背了基准重合原则，且钻模板不在一个平面上，夹具结构复杂，安装不 稳定。方案二：为了提高稳定性，选择孔 23mm 和 70mm 的面为定位基准， 配以圆柱销限制工件的六个自由度。优点是工件安装稳定，但突出的问题是两个 面形成了“台阶”式的定位基准，可能由于面的平行度不好造成工件倾斜，使孔 与端面的垂直度超差。方案三：选择阶梯孔 5mm 和 70mm 的面为定位基准，配以圆柱销限制工件的六个自由度，满足完全定位的要求，做到基准重合。另：圆柱销为可伸缩式的，便于工件的旋转再加工。从保证加工要求和夹具结构的复杂程度性两个方面来分析比较，第一个方 案可不予考虑，第二个方案的夹具结构可能较简单，但定位误差大，难以保证加 工要求。而第三个方案完全满足设计要求，因此选择第三个方案来设计定位装备。3.4. 定位基准面及定位元件1）在工件上钻直径为7mm的孔时，以工件70mm的底面为第一基准面，因为孔轴线应和底平面垂直。5mm的圆柱面为第二基准面。2）夹具定位设计时，采用底座孔与工件底平面接触形成定位副，限制 x,y转动，移动自由度和z移动自由度。因为工件的对称轴为z轴，所以z轴转动自 由度不需要限制。3）用长为20mm的长圆柱销作第二定位基准时，限制工件的四个自由度，Y，z 方向上的转动和移动自由度。3.5. 切削力和夹紧力计算夹紧力的大小，对工件装夹的可靠性，工件和夹具的变形，夹紧装置的复杂程度等都有很大的影响，可根据公式F= K.f_J2卩计算夹紧力。考虑到切削力的变化和工艺系统变形等因素，一般在粗加工时取K=2.53；精加工时取K=1.52。本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。F 二 C k f ydzf = 600x 1.0x 0.2o.7 x 111 二 1980Ni F F f 0扭矩T 二 C dztfytk = 0.305 x 110.8 x 1.0 二 0.207 x 10-6N MT 0 t卡紧力为F = K7 2 厂 Z取系数S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为F=S1*S2*S3*S4*F=24.1N使用快速定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡 紧力。3.6.定位误差分析定位误差由基准不重合误差九和基准移位A.b两部分组成，定位误差的大小dbJb是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即db由定位方案可知定位基准与工序基准重合，所以Adb=0。零件在定位衬套中 定位时，由于Amin（最小间隙）无法通过调整刀具预先予以补偿，所以在加工尺 寸方向上的最大基准移位误差可按最大孔和最小轴（配合代号H7/p6）求得（配合代号 H7/P6），则 Adb = J + 6 + Amin =0.087mm综上所述，夹具的定位误差为Ad = A.b 土 Adb =0.087mm，满足要求。dw Jb db3.7.夹具总图的技术要求技术要求主要是规定定位原件的精度，限制夹具装配和机车上的安装误差。 对于上述分度盘的主要技术要求： 8mm和7mm的孔的中心距精度要求为土 0.1mm 23mm的面对基准面的平行度误差为0.005mm4. 课程设计心得体会紧张而又辛苦的一周的课程设计结束了。当我快要完成老师下达给我的任务的时候, 我仿佛经过了一次翻山越岭,登上了高山之颠,顿感心旷神怡,眼前豁然开朗.课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,这是我们迈向社会,从事职业工 作前一个必不可少的过程.“千里之行始于足下”,通过这次课程设计,学会脚踏实地地迈开这 一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。说实话,课程设计真实有点累。然而,当我一着手清理自己的设计成果,仔细回味这半 个月的心路历程,一种少有的成功喜悦即刻是我倦意全消。虽然这是我刚学会走完的第一步, 使我人生中的一点小小的胜利,然而它令我感到自己成熟许多,令我有了一种“春眠方知晓” 的感悟。通过课程设计,使我深深体会到,做任何事都必须耐心、细致。课程设计过程中,许多 计算有时不免令我感觉心烦意乱,有几次因为不小心我算计出错,只能毫不情愿地重来。但一 想起老师平时对我们耐心的教导,想到今后自己应当承担的社会责任,想到世界上因为某些细 小失误而出现的令世人无比震惊的事故,我不禁时刻提醒自己,一定要养成一种高度责任、一 丝不苟的良好的习惯。这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。最后，我要衷心的感谢老 师,是您的严厉批评唤醒了我,是您的敬业精神感动了我,是您的教诲启发了我,是您的殷切期 望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀.参考文献1吴 拓主编机械制造工艺与机床夹具课程设计指导.北京：机械工业出版社，20102 艾兴、肖诗纲主编.切削用量简明手册M.北京：机械工业出版社.3 李益民主编机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，19934 孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19915 王栋主编机械制造工艺课程设计指导书M.北京：机械工业出版社6 梅 伶主编.模具课程设计指导北京：机械工业出版社， 20107 王卫卫主编.材料成形设备北京：机械工业出版社，20108 甘永立主编.几何公差与检测上海：上海科学技术出版社，20089 孙 桓、陈作模、葛文杰主编.机械原理北京：高等教育出版社，200610崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993