辅助零件加工加强套的工装设计与制造答辩PPT

论文题目：辅助零件加工加强套的工装设计与制造论文题目：辅助零件加工加强套的工装设计与制造一、绪论二、加强套加工工艺设计及分析三、夹具的设计四、结论目录目录一、绪论1.简介2.数控加工工艺的特点3.数控机床与普通机床相比具有的优越性4.本文的框架结构1.简介 人们常说的车床主要包括普通车床、立式车床、自动车床、转塔车床和回转车床、多刀半自动车床、数控车床等。l 普通车床主轴转速和进给量调整范围大，适用于单件、小批生产和修配车间。l 立式车床适用于加工较大、较重、难于在普通车床上安装的工件。l 自动车床能自动上下料，重复加工一批同样的工件，适用于大批、大量生产。l 转塔车床和回转车床能装多把刀具的转塔刀架或回轮刀架，适用于成批生产。l 多刀半自动车床有单轴、多轴、卧式和立式之分。l 数控机床是国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床。 拨叉类零件以其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于各种机床中，主要对各种机床起到支撑，辅助加工的作用。该零件的结构虽然不太复杂，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基础的体现。2.数控加工工艺的特点（1）数控机床加工精度高。一般只需一次加工即能达到加工部位的精度，而不需分粗加工、精加工。开孔泡沫材料：孔穴由多面体构成，组成泡沫体的固体仅仅只是孔穴的棱边。（2）在数控机床上工件一次装夹，可以进行多个部位的加工，有时甚至可完成工件的全部加工内容。（3）由于刀具库或刀架上装有几把甚至更多的备用刀具，因此，在数控机床上加工工件时刀具的配置、安装与使用不需要中断加工过程，使加工过程连续。(4)根据数控机床加工时工件装夹特点与刀具配置、使用的特点区别于普通机床加工时的情况，工件的各部位的数控加工顺序可能与普通、机床上加工工件的顺序也有很大的区别。 此外根据数控机床高速、高效、高精度、高自动化等特点，数控加工还具有以下工艺特点：1)切削量用比普通机床大。2)工序相对集中。3)较多地使用自动换刀(ATC)。4)首件需试切削。5)工艺内容更具体更详细，工艺要求更严密更精确。、3.数控机床与普通机床相比具有的优越性普通机床数控机床“内容十分具体、工艺设计工作相当严密”数控加工的工艺“复合性”、4.本文的框架结构第一章是绪论，对全文内容进行一次提纲性的概括，起到总领的作用；第二章对零件进行工艺分析；第三章是工艺路线的制定；第四章是钻15H7孔的专用夹具设计。、二、加强套加工工艺设计及分析生产纲领：零件5000件/每年N=Qn(1+a%)(1+b%)N-零件的年产纲领(件/年)Q-产品的年产量(台/年)n-每台产品中该零件的数量(件/台)a%-备品率b%-废品率年产量:Q生产纲领*每台件数（1+备品率）（1+废品率）备品率，废品率均取为1%，带入后计算有，Q5100件月产量Q/12=425件Days=24天日产量（一天3班）月产量/Days=17.70件1.年产量和批量的确定、已知此加强套的生产纲领为5000件/年，零件的质量是2.26Kg/个，查机械制造工艺设计简明手册第2页表1.1-2，可确定该换档叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2.生产量类型的确定表2.1生产类型对照表小型（100公斤以内）零件的生产性质：中批500-5000最后确定加强套的生产性质最后确定为中批生产。、支承套零件图如图2.1所示，为便于加工中心定位、装夹100f9外圆， 和 尺寸均在前面工序中用普通机床完成，零件材料为45号钢。主要加工的孔有以下六个：1)2-15H7孔2)35H7孔3)6012沉孔4)2-11孔5)2-1711沉孔6)2-M6-6H螺孔3.零件的作用、（1）选择毛坯应该考虑生产规模的大小，它在很大程度上决定采用某种毛坯制造方法的经济性。（2）选择毛坯应该考虑工件结构形状和尺寸大小。（3）选择毛坯应考虑零件的机械性能的要求。（4）选择毛坯，应从本厂的现有设备和技术水平出发考虑可能性和经济性。还应考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性4.毛坯的选择及毛坯图的绘制、 合理选择定位基准是制定工艺过程中要解决的首要问题。基准的选择实际上就是基面的选择问题。在第一道工序中，只能使用毛坯的表面作为定位基准，这种定位基面就称为粗基面。在以后各工序的加工中，可以采用已经切削加工过的表面作为定位基面，这种定位基准面就称为精基准面。主要包括：5.定位基准的分析、1.基准就是零件上用以确定其它点、线、面，的位置所依据的点、线、面。2.基准包括设计基准和工艺基准，工艺基准包括定位基准，工序基准，测量基准，装配基准。3.设计基准：设计图样上所采用的基准。4.工艺基准：工艺过程中采用的基准。包括定位基准、工序基准、测量基准和装配基准四种基准。5.精基准：利用已加工过的表面作定位基准；粗基准：在加工初始时用毛坯未加工的表面作定位基准确即毛基准。关键词、1 粗基准原则粗基准原则A尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准；B用不加工面作粗基准，且该面与要加工面有一定的位置精度要求；C余量均匀原则；D作粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积便于装夹；E不能重复使用原则。2 精基准选择原则精基准选择原则A基准重合原则尽可能使设计基准和原始基准重合；B互为基准原则两个位置精度要求较高的表面互为基准；C基准不变原则统一基准。D便于装夹原则。基准选择原则、 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。 精基准的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。 精基准的选择首先考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则。加工本零件基准的选择、 由于生产类型为中批生产，故采用万能机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中，来提高生产率。除此之外，还应降低成本,所以全部采用手动夹紧机构。6.工艺路线的拟订 主要原则有先基准后其它；先粗后精；先面后孔；先主后次4条原则。 这种方案采用加工中心进行加工，加工中心仅需1道工序、1套夹具、1台机床。体现了数控加工的工艺“复合性”。因此，数控加工工艺具有复合性特点，也可以说数控加工工艺的工序把传统工艺中的工序“集成”了，这使得零件加工所需的专用夹具数量大为减少，零件装夹次数及周转时间也大大减少，从而使零件的加工精度和生产效率有了很大的提高。、 检验 为了保证零件制造质量，防止产生废品，需要在以下场合安排检验：粗加工全部结束后，工时较长和较重要工序后，最终加工之后。去毛刺 零件表层或内腔的毛刺对机器装配质量影响甚大，切削加工后，安排去毛刺。清洗 零件在进入装配前，安排清洗，在拟定工艺路线时，必须同时确定各工序所采用的机床、刀具、辅助设备及工艺装备，切削用量的选择和生产节拍的符合设计。机床和工装的选择应尽量做到合理，经济，使之与被加工零件的生产类型，加工精度和零件的形状尺寸相适应。、7.机床的选择1、机床的加工规格范围应与零件的外部形状，尺寸相适应。2、机床的精度应与工序要求的加工精度相适应3、机床的生产率应与被加工零件的生产类型相适应。大批量生产尽量选用生产率高的专用机床，组合机床或自动机床。4、机床的选择应与现有条件相适应。做到尽量发挥现有设备的作用，并尽量做到设备负荷平衡。、 刀具的选择也包括刀具的类型，构造和材料的选择，主要应根据加工方法、工序应达到的加工精度、粗糙度、工件的材料形状、生产率和经济性等因素加以考虑，原则上尽量采用标准刀具，必要时采用各种高生产率的专用刀具。刀具的选择、 正确设计和使用夹具，对保证加工质量和提高生产效率、扩大机床使用范围既减轻劳动强度都有重要意义。同时，使用夹具还有助于工人掌握复杂或精密零件的加工质量及解决较为复杂的工艺问题等。具体情况见后面的夹具设计部分。夹具的选择、 量具的选择应做到量具的精度应与零件的加工精度相适应；量具的量程应与被测零件的尺寸大小相适应；量具的类型应与被测表面的性质、生产类型、生产方式相适应。量具的选择按量具的极限尺寸选择量仪时应保证：T*K T被测尺寸的公差值(mm)K测量精度系数 测量工具和测量方法的极限误差、 加工面的尺寸作为确定刀具的形状大小，和计算机动时间的前提十分重要。加工面的长度和切入超出用来计算机动时间，加工面的直径和宽度，用来选择刀具。这里，我们把沿刀具进给的方向规定为长度，而把垂直于刀具进给的方向规定为宽度。对于加工件为圆面时，宽度和长度相等。加工面尺寸的确定、（1）毛坯余量的确定 （2）加工余量的确定，通常有三种方法：经验估计法：这是工艺人员根据经验进行估算。所有加工余量一般偏大。查表修正法：以生产实践和实验研究的资料制成的表格为依据，应用时再结合加工实际情况进行修正。分析计算法：根据一定的试验资料和计算公式进行计算，这样确定的余量比较经济合理，因受切削条件的改变和实验数据不全所限，应用较少。毛坯余量及加工余量的确定 a.铣削加工 b.钻削加工 c.车削加工、基本原则是：首先选择一个尽可能大的切深，其次选择一个较大的进给量，最后，在刀具耐用度和机床功率允许条件下选择一个合理的切削速度。1、切深的选择切深的选择应根据工件的加工余量和工艺系统刚度来确定。粗加工时，除留下半精加工、精加工的余量之后的余量来确定的量，往往采用逐渐减小的方法逐步提高加工精度和表层质量。2、进给量的确定在粗加工时，进给量的选择主要考虑工艺系统刚度和强度。工艺系统刚度和强度好时，进给量可大一些：反之，进给量就要小一点。3、切削速度的选择切削速度主要根据工件材料和刀具性质来确定。在切深和进给量都确定的情况下，所选切速应有合理的刀具耐用度。切削用量的确定、工序1钻35H7孔至31单边余量15.5mm，表面粗糙度12.5um，精度IT12工序2钻2-11孔单边余量5.5mm，表面粗糙度12.5um，精度IT12工序3锪2-17单边余量3mm，表面粗糙度12.5um，精度IT11工序4粗镗35H7至34单边余量1.5mm，表面粗糙度6.3，精度IT11工序5粗铣60X12至59X11.5单边余量7mm，表面粗糙度6.3，精度IT11工序6精铣60X12单边余量0.5mm，表面粗糙度1.6，精度IT8工序7半精镗35H7孔至34.85单边余量0.425mm，表面粗糙度3.2，精度IT9工序8钻2-M6-6H底孔至5单边余量2.5mm，表面粗糙度3.2，精度IT9工序9铰35H7孔单边余量0.075mm，表面粗糙度1.6，精度IT8工序10钻2-15H7至14单边余量7mm，表面粗糙度3.2，精度IT9工序11扩2-15H7至14.85单边余量0.425mm，表面粗糙度3.2，精度IT9工序12铰2-15H7孔单边余量0.075,表面粗糙度3.2，精度IT8加工余量的确定、数控程序的设计三、夹具的设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。设计钻2-15H7孔的夹具，加工机床为Z518立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。（一）工序夹具的确定1.夹具的整体设计A、能迅速方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期；B、能装夹一组相似性特征的工件；C、适用于精密加工的高精度的机床；D、适用于各种现代化制造技术的新技术；E、采用液压泵站等为动力源的高效夹紧装置，进一步提高劳动生产率。（一）工序夹具的确定2.现代夹具的发展方向：精密化、高效化、柔性化、标准化3.机床夹具的主要功能：定位、夹紧、对刀、导向4.机床夹具的分类：按夹具的通用特征分类：有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动化生产用夹具等五大类。按夹具使用的机床分类：车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、拉床等夹具。（二）定位元件选择原则 定位元件的选择有4条原则： 定位元件要有较高的精度；定位元件要有较高的耐磨性；定位元件要有足够的刚度和硬度；定位元件要有良好的工艺性。 对于本工序而言，定位销可设计为固定销，这样定位方便稳定，装置不复杂，直接将定位销打入孔中即可，当定位销时间长了有磨损时，可以直接换掉即可。（三）夹紧元件的选择1）夹紧元件结构要简单，制造要容易，体积小，重量轻，并且要有足够的强度；2）夹紧动作迅速，操作方便，使用安全，有足够的夹紧行程和装卸工作的空间；3）夹紧力要适当。对于本道工序而言，夹紧力要求不大，而定位面的面积比较大，为了保证夹紧可靠，夹紧机构采用了螺纹夹紧机构,此套机构是利用螺纹直接夹紧工件,结构紧凑,所占空间位置较小,便于装卸工件。（四）定位方案和夹紧方案的选择1.选择定位方案，确定要限制的自由度2.定位方案的确定3.定位元件的选择4.夹紧方案主要包括一下几个部分：定位支承元件夹紧装置连接定向元件对刀元件或导向元件夹具体（五）夹紧力的计算和定位误差的分析1、定位基准选择由零件图可知,叉口前后两侧面,相对于15H7孔有0.15的垂直度要求，为使定位误差为零，应该选择孔中心为定位基准保证该垂直度。2、切削力及夹紧力计算（六）夹具的装配按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程，称为装配。包括：部件装配、总装。机器是由零件、套件、组件、部件等构成的。为保证有效地进行装配工作，通常将机器划分成若干个能独立装配的部分，称为装配单元。机器能够分成独立的装配单元；尽量减少装配过程中的修配和机械加工；机器结构应便于装配和拆卸；结构的继承性好；各装配单元应有正确的装配基准。（七）夹具的经济性分析为了提高整个工艺加工的生产效率，在保证定位夹紧要求和零件的各项技术要求的前提下，对于夹具的选择也要满足一定的经济性。1在夹具设计中，应尽量采用标准件或推荐的元件，这样在夹具需更换元件时，可避免重复设计、重复制造带来的麻烦和浪费，减少更换时间降低了夹具成本。2尽量减小需精加工的平面的面积，降低夹具的制造成本。3为提高生产率，应尽量采用方便、简单的夹紧装置，这样不仅可以减少劳动强度，还可降低成本。四、结论 在本次毕业设计中，要完成的是分析支承套的加工工艺并设计一套工艺装备，零件属于大批量生产零件，要设计出合适本零件的最简洁的专用夹具并且制定加工工序。 整个设计过程中，对夹具体的尺寸，工艺元件的选用，尺寸设计可谓一改再改，力求使设计达到比较完美的效果。支架零件在毛坯上也动足了脑筋，采用了工艺凸耳来弥补一面两销孔的空缺孔。或许在设计上还有一定的不足，但在以后的实践和摸索中将不断完善。 本次设计提高了自身的专业知识水平，同时培养了部分电脑软件的应用和操作技能，对专业知识的实践与推广也有着很大的作用，这将是一生中非常宝贵的精神财富。谢谢聆听！Thanks for listening！指导老师：盛忠起汇报人：王鹏程