资源描述
摘 要箱体零件在加工时,工艺的制定和专用夹具的设计,在零件的生产过程中具有不可替代的作用。在进行工件的加工时必须先设计好加工的工艺路线以及加工时所要使用的夹具。这样才能确保加工出来的零件具有相应的产品质量,能完成装配。全套图纸加扣3012250582 具体的设计分为以下几步.第一步,对箱体零件进行机械加工工艺的设计,对箱体资料的研究分析了解箱体的具体使用场合,然后对箱体图纸的分析,总结出箱体的加工所要达到的技术的要求。由箱体图纸所要求技术的要求,选择合适的毛坯。第二步,对制造过程当中的粗基准和精基准,使用选择好的基准设计,编制零件的加工工艺的路线,一般编制两种机械加工工艺的路线,经过2种加工工艺路线相比较以及研究,选择合适的一种。第三步,按选定的方案,计算出加工余量和工序尺寸等等.再对比选择合适的加工机器。刀具,能有有效提高资源的利用率。最后,本零件设计了镗孔夹具一套,在保证加工质量和要求下,加工时易拆卸,可以减少人工操作的时间,提高工作效率。关键词: 机械;机械加工工艺;专用工装设计ABSTRACT When crankshaft parts are processed, the establishment of technology and the design of special fixture play an irreplaceable role in the production of parts. The process route and fixture should be designed before the workpiece is processed. Only in this way can the machined parts have the corresponding product quality and complete the assembly.The specific design is divided into the following steps.The first step is to design the machining technology of the crankshaft parts, to study and analyze the crankshaft data, to understand the concrete use situation of the crankshaft, and then to analyze the crankshaft drawing, and to summarize the technical requirements of the crankshaft machining. According to the technical requirements of the crankshaft drawings, select the appropriate blank.In the second step, for the coarse and fine benchmarks in the manufacturing process, the selected benchmarks are used to design, to draw up the route of the machining process of the parts, and generally to draw up the routes of the two kinds of machining processes. Through the comparison and research of two kinds of processing technology, the suitable one is selected.The third step, according to the selected scheme, calculate the processing allowance and process size and so on. Then compare and select the right processing machine. Cutting tools, can effectively improve the utilization of resources.Finally, a set of central hole fixture is designed, which is easy to disassemble during machining under the guarantee of machining quality and requirement, which can reduce the time of manual operation and improve working efficiency.Keywords: machine; Machining technology; Design of special tooling 目录摘 要1第一章 绪 论1第二章 分析箱体的零件图62.1箱体工艺性的分析62.1.1箱体结构功用分析62.1.2零件结构工艺性分析62.1.3主要技术的条件72.2 确定毛坯的结构7第三章 箱体的加工工艺设计73.1 选取加工基面73.1.1 粗基准的选择83.1.2精基准选择的原则83.2 零件各加工部位加工方法的选择93.3 制定工艺路线93.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定113.5.1毛坯的种类分析113.5.2毛坯的加工余量123.6设备及其工艺装备确定133.7确定切削用量及基本工时13第四章 夹具设计254.1镗加工47mm孔254.1.1选取定位的基准254.1.2切削力的计算与夹紧力分析254.1.3确定夹紧的元件以及动力装置264.1.4设计镗模板和夹具体274.1.5研究专用钻夹具的精度274.1.6 47mm孔夹具的设计与使用的简单的说明28第五章 总结29致 谢32第一章 绪 论机械设计与制造、夹具设计是对大学四年学习的全面系统的回顾,理论与实践结合了四年。毕业前的模拟培训是我们走向工作的良好基础。工业过程调节是指导生产的重要技术文件。它直接关系到产品的质量、生产率和加工产品的经济效益。因此,工艺规程的编制是产品生产质量保证的重要依据。必须保证过程的合理性、科学性和完善性。为保证产品质量,设计了夹具,可提高生产效率,增加工人的劳动强度,降低生产成本。因此,中批量生产经常使用专用夹具。这样的设计,难免会有很多问题,请指导老师给予帮助,我希望通过这次设计,能够锻炼分析问题和解决问题的能力,为以后的工作打下良好的基础。箱体的加工工艺和夹具设计是本课题的研究内容。在这项研究中,查阅了大量的数据。首先,很明显,加工的过程是改变毛坯的形状和尺寸以及材料的物理和机械性能,通过切削加工成为具有一定精度和粗糙度的零件。为了能够根据零件图的技术要求,确定准确的加工工艺,使工件能够加工,有必要制定复杂的加工工艺规范作为生产的指导性技术文件。本课题的目的是研究和研究机械加工工艺的意义和作用。在整个设计过程中,我们将学到更多的知识。(1)我们必须仔细了解零件的结构,仔细分析零件图,培养我们独立识别图纸的能力,加深我们对零件图的理解和理解。通过绘制零件,不仅可以提高绘图能力,而且可以使用AutoCADswlidworks软件。(2)设计工艺规程、确定加工余量、工序尺寸计算、工时定额计算和定位误差分析也很重要。通过这些设计,我们不仅对零件的工艺和尺寸有了更全面的了解,而且让我们了解加工过程和加工余量,这必须与工厂实际的机床相适应。回顾过去的知识是今后工作的一个铺垫。(3)在设计过程中,还必须考虑工件的安装和夹紧。安装的正确与否将直接影响工件的加工精度。安装方便快捷,会影响辅助时间的长短,从而影响生产效率。当夹具是工件时,它被用来正确而快速地安装工件。它在保证加工精度、提高生产率、减少劳动量等方面发挥了重要作用。这是整个设计的重点,也是一个难点。近年来,机械制造技术发展迅速。例如,人工智能用于选择零件的工艺规则。由于特殊处理的微物理过程非常复杂,常常涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等许多领域。对其加工机理的理论研究是非常困难的。用简单的分析表达式表达起来往往很困难。近年来,虽然各国学者采用不同的理论来研究不同的特殊加工技术,并取得了显著的理论成果,但与实际应用还有一定的距离。然而,每种特殊的加工方法所获得的加工精度和表面质量都有其各自的规律。因此,通常采用传统的加工机理来研究实验统计方法来理解特殊的加工规律,以便在实际中应用,但仍缺乏系统性。目前,特殊加工的工艺参数只能凭经验选择,难以实现优化和自动化。例如,在非数控电火花加工机床和较大尺寸的模具腔加工中获得的电火花加工电极的淹没加工过程占到电火花机床总数的95%以上。它被广泛使用。虽然已有学者对cad、CAPP和CAM的原理进行了研究,并取得了一定的成果,但由于缺乏技术数据,目前还没有成熟的商业化CAD/CAM系统。通常只采用人工方法或部分CAD建模,复杂电极的三维表面数据部分生成。随着各种人工智能技术的发展成熟,如模糊数学、神经网络和专家系统,人们开始尝试使用这种技术建立的定量精度,效率,加工效果和加工条件之间的经济和其他实验模型,并得出初步结果。因此,通过实验建模,存储典型的加工实例和加工经验作为知识,建立一个可扩展的开放式系统,描述特定加工技术的规则已经成熟。为了进一步开发特种加工过程的计算机仿真,应用人工智能技术为零件的工艺规划和虚拟加工奠定了基础。 同时,夹具在加工过程中起着非常重要的作用。保证了工件的加工精度,提高了加工效率,减轻了劳动强度。在夹具设计过程中,要深入生产和分析工件的图纸、工艺文件、生产程序等,并仔细研究。研究吸收国内外先进技术,制定合理的设计方案。众所周知,缩短停机时间和维护周期是提高生产率和最大限度利用生产能力的重要因素。然而,准确定位和夹紧精度是提高效率和质量的关键。例如,柔性加工中心的出现就是为了缩短产品周期。目前,中国的制造业发展迅速。前制造业使用刚性机械加工各种零件,造成零件的长期修改和生产。随着制造业的发展和各种零部件需求的增加,加工设备和技术向着柔性化方向发展。加工设备柔性的概念和要求主要体现在设备的快速适应性。因此,制造商必须寻求灵活性和生产的最佳结合。当然,在灵活性的条件下,有不同的解决方案,如模块化、交互、重构、在线兼容性等。在所有这些计划中,使用高性能液压夹具尤为重要。柔性机床、可重构机床和特殊加工中心的结合使发动机零件的加工变得越来越灵活,具体情况取决于每个项目的生产定额。使用液压夹具的主要优点是在夹紧和松开工件时节省了大量的时间。根据统计,液压夹紧比机械夹紧节省90%95%倍,缩短了生产周期,从而提高了生产成本。当加工一个长的HT200零件时,该工具可以通过旋转气缸迅速删除,并且工具可以快速复位。液压夹具系统的第二个重要特点是实现高定位精度。关键是夹紧力保持不变,在定位和夹紧。从而保证在同一工艺条件下加工质量的一致性。变形引起的废品率很小。夹具是机械加工不可缺少的一部分。随着机床技术向高速化、高效率、精密化、复合化、智能化、环保化方向发展,夹具技术朝着高精度、高效率、模块化、组合化、通用化、经济化的方向发展。根据不同的研究对象,我们将采用不同的研究方法,包括两个方面。箱体加工工艺及镗孔夹具的设计制定工艺规程的研究方法与可行性分析。钢坯的选择:根据生产计划和零件结构,零件图通常规定毛坯选择。对于铸件和锻件,应了解分型面、浇口、冒口位置和牵伸比,以便在选择位置基准和计算加工余量时考虑一些因素。如果坯料为条形或型材,则应根据其标准确定其尺寸和规格,并确定每批加工件的数量。毛坯的类型和质量与加工质量密切相关。同时,对提高劳动生产率、节约材料、降低成本也有很大的影响。箱体毛坯铸铁材料(HT200)硬度范围和承受中等载荷。铸造是批量生产的结果,宜采用实模(砂模)进行两箱造型,既简化了成型和箱型操作,又使型砂紧实更均匀,铸件表面质量得到改善。在切削前,进行石墨化退火,以消除待加工铸件中较薄部分可能产生的白色组织(大量渗碳体)。制定工艺路线:指出了零件的加工顺序和加工方法,并对工艺、安装、工作位置及工作步骤进行了划分。选择每个过程的机器模型、工具、夹具和测量工具。我们要从实际出发,理论联系实际,工人要走技术路线。在作出决定之前,常常需要提出几种分析和比较方案。切削用量、加工余量和工时定额的计算。参考“切削数据手册”和其他数据,并计算和确认。单件单件小批生产目前还没有规定切削用量,但根据实际经验,由操作人员选择,但对于自动生产线、装配线、切削用量必须确保生产节奏不得随意改变。计算加工余量、加工尺寸和公差是控制每个过程的质量,确保最终加工质量。工时定额一般是根据工厂实际经验收集的统计数据来估计的。随着生产的发展、技术的进步、新技术、新技术的出现,时间定额也应相应地进行相应的修改。工艺规范的基本要求可以归结为质量、生产率和经济性。虽然有时矛盾,只要处理得好,就会成为一个统一体。在三个要求中,质量是第一位的。质量表现在机械产品的技术性能指标中,质量不能保证,数量不能达到数量。质量和生产力密切相关。在保证质量的前提下,我们要不断提高生产效率,以满足生产的需要。如果矛盾,生产力要服从于质量,生产力就要在保证质量的前提下解决。在保证质量的前提下,尽可能节约,减少投资,降低制造成本,这是经济的。因此,箱体工艺规程的研究方法应体现质量、生产率和经济性的统一,以达到最佳的经济合理性和可行性方案。夹具设计的研究方法与可行性分析箱体专用夹具具有针对性强、结构紧凑、操作简单、生产率高的特点。夹具设计的关键是正确定位工件,满足定位精度的要求。要解决这个问题,首先需要知道影响定位精度的因素。采取措施解决具体问题。例如,定位基准与定位元件的匹配条件以及定位精度的影响,可以提高夹具的制造精度。通过减小配合间隙可以提高机床夹具的定位精度。此外,选择夹具的类型和结构必须适合于零件的尺寸。夹具结构和零件应具有足够的刚度和强度,以保证夹具操作简便、夹紧可靠、使用安全,且具有合理的装载空间。4第二章 分析箱体的零件图2.1箱体工艺性的分析2.1.1箱体结构功用分析:该课题为S47型蜗杆减速器上的箱体零件的加工工艺及夹具设计,箱体零件与箱盖一起起到密封防尘的作用,而且承受非常大的力,也有着定位的作用,使各个零件之间能够持有合理的位置。所以,箱体零件的加工的质量,直接就影响到机器的精度以及寿命。2.1.2零件结构工艺性分析: 箱体使用HT200件的材料,HT200材料制造的工艺不难,而且铸造的产品性能以及减震的性能都非常的好。箱体待加工的表面以及表面所要求得精度,分析下面几点:(1)重要的面加工:1)铣162mm上平面以底平面及侧面为基准,保证162mm尺寸,位置度的误差达到0.032)钻4-11通孔,以底平面及侧面为基准,保证工序尺寸100x80及光洁度6.3要求。3)铣120mm左右侧台阶面, 定位的基准为底平面,保证工序尺寸120mm与光洁度为6.34)镗47孔镗80孔,以底平面及4-11通孔为基准。5)镗62孔,以以底平面及4-11通孔基准,确保工序的尺寸与光洁度6.32.1.3主要技术的条件:以底平面及4-11通孔镗47孔镗80孔的精度:47孔的尺寸与形状的误差,能够影响到箱体工作的状态,因此对47mm外圆的要求高,47mm外圆的尺寸公差为铣底平面的精度:因为铣120mm左右侧台阶面对箱体联接时的密封性能有影响,而且作为定位的加工基面,要不就可能对孔的加工的精度,具有非常大的影响,所以就要规定它加工的要求。2.2 确定毛坯的结构 箱体的材质选用HT200。因为箱体为中型生产加工的水平,而且箱体的形状不是特别小,铸件平面的性能的要求不低,故能够使用铸件性能比较平稳的砂模铸造,不仅实用批量生产。也方便了铸造的加工程序,并而且还能够增加劳动的生产校率。第三章 箱体的加工工艺设计3.1 选取加工基面 合理的选取加工定位的基准,是箱体加工过程的重要的要求,也是满足箱体制造的精度的主要的问题。定位的加工基面可以分为粗与精及辅助几种。在首道加工工序中,选择箱体毛坯的表面,待加工的表面来作为定位的基准,这种为粗加工的基面,在后面的制造的工序中,使用已经加工完成的表面,来当作为定位的基面,这种为精基准。在编制工艺的过程的时后,第一应该分析如何选取精加工基准,来满足精度的要求并加工出各个工序,而且为了让工件装夹方便。与容易得到所要的加工的精度,能够可在零件上面的一个部位,设计一个辅助的加工基准,来定位。3.1.1 粗基准的选择零件粗加工基准的选取一般是加用表面做为基准,它主要的作用是能确保加工时面和不加工地方的区域有相连精密度。如零件件的表面有着好多个不用机械加工的区域面,那么就要选取里面的一个面和铣钻表面连着的区域精度需求高一点的表面做基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。采取加工时的余量需求平等主要面做粗加工的基准。这种方式就可以确保平等地减去少一点的加工余量,能把上表面留下比较光滑细致的零件,这样能大大加大零件的耐磨使用性。一般来说加工时的余量可以把比较小的区域面做粗加工基准。那就能确保这个区域还有比较多的加工需余量。从上面分析一般要选取平面、光滑、表面积比较大的区域面做粗加工基准,这样就能保证夹紧力和定位比较紧靠。零件面上有浇注口、冒出口、飞料边、毛胚刺边这一类区域面都不能用来做粗加工基准,有需要的时候需要经初步手工加工,再进行定位。粗加工基准面应不要重复地选用,因为粗加工时基准的区域面一般是比较粗糙并太不平整的。所以重复选用比不太容易保证区域面的尺寸和形状精度。对于本题目的箱体而言,我们就要选用左右方向面作为先进行粗加工基准;先用铣床铣削出来底边面并要铣到要求上面的6.3m粗糙度光洁,这样可以对后面的加工面做作精加工基准的工作。3.1.2精基准选择的原则基准面重叠的准则。就是最大限度地选择我们在设计时的基准作为加工的定位精基准。这能不会因为定位精基准和设计时的基准不对从发生的加工基准误差。加工基准选用的原则,一般是选用比较重合的定位做为加工基准。加工基准的重合每个区域面相连的位置和精度有着很重要的因素,这样可以叛逃基准转换所出现的误差,因为各工序都用的夹持工具都是一样的,那就能大大可降低夹具设计及制造成本。 互换加工基准的准则。应该在选择精加工基准时,同时有两个加工区域面,这样就能互用基准进行反复精加工。(4).以自为基准加工原则。有时精加工和光滑加工的工序要求的余量要小而也要均匀,这样能选用精加工表面做为本身的基准。就我们这个设计来说想保证孔的尺寸和孔、孔上面的平面、这个平面和另一平面中的位置,要确保箱体在这个加工生产过程里,一般上都可以用一个基准面进行定位。在箱体CAD图分析知道,零件左右安装平面与侧面及孔平直,它占有的区域面积也很大,能用来作精基准加工使用。但是使用一个平整面进行定只能确定工件的三个自由度,要想再使用左右两侧面来定位,就得配合合理的夹具,就能可加工生产正面和两侧个面的平面。3.2 零件各加工部位加工方法的选择本工件的加工的部位有平面、台阶面和孔和螺纹孔等,材料是HT200。根据参考资料机械制造工艺设计简明手册上的有关的数据,它加工的方法选取如下:(1)底平面,根据参考资料机械制造工艺设计简明手册,参照GB180079的规定,它公差等级的按照IT8,表面的粗糙度是Ra6.3 ,就需要进行粗精铣加工根据表(1.4-9)。(2)箱体零件的120mm左右侧台阶面根据参考资料机械制造工艺设计简明手册,结合GB180079的规定,它公差等级按照IT8,表面的粗糙度是Ra6.3,按照附表(2.3-9)可知,需要进行粗精铣。(3)箱体的162mm上平面:表面的粗糙度是Ra6.3,需要进行铣。(4)47孔镗80孔:表面的粗糙度是R3.2,需要进行粗精镗。(5)62mm的孔:表面的粗糙度是R3.2,加工可以选择粗精镗可以完成。(6)钻6M6等螺纹孔:表面粗糙度是Ra6.3,加工可以选择钻在攻丝来完成。(7)铣171mm前后侧台阶面表面的粗糙度是Ra6.3,可以粗精铣加工完成。(9)钻4-11孔:表面粗糙度是Ra6.3,可一次性钻孔.3.3 制定工艺路线编制机械制造的路线,重要的就是合理使用制造过程中的方法与划分加工的阶段。(1)工件制造方法的选择,应该从待加工工件的表面,技术要求来考虑,重要的就是要加工面尺寸位置度与表面的光洁度,还要研究整个零件各方面有影响的因数。正常是依据重要的表面精度的要求首先制定最终加工的方法,其次再决定很多准备工序的加工的方法,再制定别的次要的表面的加工的方法。(2)确定各个表面加工的方法以后,就要分析研究制定的加工的方法在机械加工工艺路线当中的大概的顺序,加工的主线为定位的基准面,仔细安排热处理的工序与其它辅助的工序。(3)加工路线方案的制定。当零件生产的批量不一样时,工件的加工工艺的路线也会有比较大的区别,现在制定出箱体中批生产时的机械制造路线的思路。看下面表.思路一工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造成型20时效热处理30钻钻攻6M6孔40钻钻攻4M6孔40钻钻攻6M10孔50铣铣171mm前后侧台阶面60钻钻4-11通孔70镗粗镗62孔80镗粗镗47孔镗80孔90铣铣底平面100铣铣162mm上平面110铣铣120mm左右侧台阶面120镗精镗62孔130镗精镗47孔80孔140钳工去毛刺150检 终检思路二工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造成型20时效热处理30铣铣底平面40铣铣162mm上平面40铣铣120mm左右侧台阶面50铣铣171mm前后侧台阶面60钻钻4-11通孔70镗粗镗62孔80镗粗镗47孔镗80孔90钻钻攻6M6孔100钻钻攻4M6孔110钻钻攻6M10孔120镗精镗62孔130镗精镗47孔80孔140钳工去毛刺150检 终检思路方案的选取方案二和方案一不一样的是把加工孔的工序 放到了后面。铣削完平面在来加工孔,别的先与后的顺序都没有变化。经过研究知道方案变动了以后箱体生产的效率有了提高。并且相对于工件的尺寸的精度,以及位置的精度,都具有很大程度的好,满足了先加工面后加工孔的制造工艺的原理。 第一加工底平面,然后在底平面来作为加工的精基准,来对162mm上平面进行加工,这样底,上平面的精度的要求就得到了保证,也为底平面上几种孔径位置度的要求得到了保障。达到了先加工面再来加工孔原理。要是使用思路一的方案,先制造孔后制造面,装夹起来不是特别的方便,并且箱体毛坯的端平面与轴的轴线,是垂直还是不垂直,就知道加工出的孔的轴线与轴的轴线是平行,还是不平行的。因此知道方案一并不适合。加入选用方案二加工,先来铣面,再来加工孔,就能满足孔的所要求的位置度的要求从提高制造零件的效率和保证精度的两个因数下来讲,得出方案二非常的合理。所以我使用按思路二的方案来加工箱体。最终的详细方案见卡片3.5机械加工余量、工序尺寸及公差的确定3.5.1毛坯的种类分析毛坯的成型方式有两种情况,第一种情况是 铸件,比较适合那种毛坯形状复杂的零件。还有一种就是 锻件,比较适合那种形状简单但是对强度有一定要求的零件毛坯。箱体的零件材料是HT200,所以选用铸件。考虑到他的相关的机构,大小以及性能,最后选用的方式为砂模铸造毛坯,公差等级为IT8级材料的加工精度同样会影响到对于毛坯的成型方式的选取。我们知道的是,这个毛坯的表面有很多面,复杂。锻造无法满足要求,所以必须采用铸造。考虑到他的精度的要求和生产所属的类型应用砂模铸造。3.5.2毛坯的加工余量加工余量就是加工好的零件和毛坯的尺寸之差。在加工的每一个工序里,切去的金属层厚度用这个符号来表达;在铸件的时候,相对内部结构更加硬的是存在的。以下是零件的毛坯图:箱体的毛坯图对箱体底平面的加工,所采用的是铣削,因为零件的毛坯所选用的方式为铸造,所以加工前的热处理是必不可少的。3.6设备及其工艺装备确定机床选用 X62W式的铣床 Z525式的钻床 T618式的车床 选用工装该箱体为中量生产的生产方式,因此选择专用的工装。刀具的选用各步的加工工序在铣床上面进行的,选择铣刀的材料为硬质合金,就能够满足箱体零件图纸的质量的要求。因为箱体要求的精度比较的高,可以选择铣刀来对其加工,各个孔的工序加工,选择材质为硬质合金的钻头就可以满足要求量具的选用孔加工的检验都选择极限的量规,游标卡尺。其它的工序对位置度的误,选择使用千分表来进行检验,对角度的尺寸使用专用的工装来满足,其它的尺寸选择使用通用的量具就可以了。量具:选用游标卡尺、专用塞规、专用量具3.7确定切削用量及基本工时工序:铣底平面(1)粗铣底平面所给定的条件:零件的材质选择 HT200,铸造成型。选用X62W式的铣床。根据参考书7的表3336铣刀选用材质铣刀或者面铣刀:, ,齿个数选,铣刀选择粗齿的形状。因为此单边的余量是 mm因此铣削加工的深度是:进给量各个齿是:按照参考书3的表2.1-76,使用制造的速度:依据教科书籍7资料表3239,取。主轴制造的速度: 式(2.1)列的式子 V制造的速度; d铣刀的尺寸大小。依据式子2.6主轴制造时的速度:依据教科书籍3资料表3.1-79 制造的实际速度:加工进给的距离: 铣床工作台60秒的加工进给距离: :依据参考书7附表2.6-87,(2)精铣底平面已知条件:箱体的材质选择HT200,铸造成型。铣床选择 X62W式铣床。文献资料7附表3538铣刀使用材料制造的铣刀: ,齿的个数使用,此为细齿形状的铣刀。精加工平面的一个边的余量: 深度加工:每一个齿的加工进给的距离:依据教科书籍7资料表3139,使用制造时的速度:依据教科书籍7资料表3236,使用主轴制造时的转度,依据式子(2.7)计算:根据参考资料7附表3.1-34 实际的铣削加工的速度:根据,按照算式()得:机床工作台每一分钟的进给量: 粗加工箱体的切削加工的工时被切削层的长度:根据箱体毛坯的尺寸能够知道尺寸。铣刀工作切入时的距离: 铣刀工作切出时的距离:得到1次走刀可以完成机动所耗费的时间:依据参考书籍5附表2.6-48能够知道加工的辅助工时得精加工的制造时间被切削层的距离:依据毛坯的尺寸得到 刀具切入时距离是:精加工得铣刀切出时的长得:选用次走刀可以完成制造的时间:差参考资料5附表2.5-42可以得到铣削加工的辅助的时间为工序:镗47孔80孔粗镗47孔,80孔机床选取T618镗床镗刀材质选择硬质合金镗刀。深度加工:,加工时:由参考书籍的表2.4-69,镗刀的刀杆伸出的长度使用取,深度制造。加工进给距离得出。制造的速度:依据教科书籍书3资料表2.3-7取主轴制造时的动度:,依据教科书籍3 资料表3.2-45得出制造时的速度:工作台60秒钟的加工进给距离: 被切削层的距度:刀具切入的距离: 刀具切出时的距离: 选择行程的次数:机器所用的工时:依据教科书籍1资料表2.5-37工步的另外的耗时是: 精镗47孔,80孔选用T618镗床,来对零件进行加工刀具选择材质为硬质合金的镗刀机床的加工进给距离:依据教科书籍3资料表2.3-67,刀具刀杆伸出的长度选择,切削加工的深度是=。所以进给量确定为切削加工的速度:依据教科书籍3资料表2.4-5,得出主轴制造时的转动速度:,取实际的铣削的速度,: 镗床工作台每分钟的进给量:镗削层的长取:镗刀切入的长度得:刀具切出的距离为: 取行程的次数:机器加工的时间:根据参考书1附表2.1-38加工工的步辅助时间是: min工序:铣120mm左右侧台阶面:(1)粗铣120mm左右侧台阶面已知条件:所要求的材料为HT200,铸造成型。选取X62W铣床。根据参考书7附表3237可以知道刀具的材质选用合金铣刀。因为它的单边的余量是: mm所以制造的深度是:加工进给距离:依据教科书籍3资料表2.5-74得出,使用制造时的速度:依据教科书籍7的表3239得出,使用。依据式子2.8知道机床主轴制造时的转速得:根据参考书3附表3.2-75 可以得到 制造时实际的速度:加工进给距离: 工作台60秒钟的进给距离: :按照参考书7附表2.1-85可以知道,箱体切削层加工的的长:研究箱体零件毛坯的尺寸得出, 铣刀加工切入的长度: 式(2.2)铣刀加工的切出时的长度:选择走刀的次数是1(2) 精铣120mm左右侧台阶面(3) 已知条件:所指定的材料是 HT200,铸造成型。根据分析箱体选取X62W铣床。按照参考书7附表31337可以知道刀具选择铣刀, 。加工时两侧面的余量: mm制造的深度:一个齿的进距离:依据教科书籍7的表3137例子,使用制造的速度:依据教科书籍7的表3539得出,使用制造时的转速,依据教科书籍里式子(2.6)可以知道:由参考资料3附表3.1-36可以得到 实际的铣削加工的速度:进给的量,根据公式(2.9)可以得道:铣床工作台每分钟的进给量: 铣削层的长:分析箱体零件毛坯知道 铣刀切入时的距离:当铣时铣刀切出距离:使用走刀的次数是1按照参考资料9:min。按照参考书8附表2.4-48可以指导镗削加工的辅助的时间为按照参考书8切削加工的工时:min由参考书5附表2.1-45可以知道镗削加工的辅助的时间铣削总的加工工时:工序:加工箱体171mm前后侧台阶面(1)粗加工箱体171mm前后侧台阶面从所给出的条件可以知道:箱体待加工件的材料指定HT200,毛胚可以铸件生产。使用X62W形式的铣床来对工件进行加工。根据查阅的资料7里面的表32.38选择硬质合金的材料制造的铣刀, ,选用齿的个数,这个是铣刀的形式为粗齿。 ,根据查阅的资料9 里面的表3.8以及3.4 根据查阅的资料9 里面的表3.4 从铣床的说明里能够的出实际切削加工的速度:每60秒切削的宽度:切削的宽度: 所花费的工时:(2)精细加工箱体171mm前后侧台阶面从所给出的条件可以知道:箱体待加工件的材料指定HT200,毛胚可以铸件生产。使用X62W形式的铣床来对工件进行加工。根据查阅的资料7里面的表3537选择硬质合金的材料制造的铣刀, ,选用齿的个数12,这个是铣刀的形式为细齿。细加工下平面的制造的用量: 深度切削制造: 精细加工的待加工量取用 制造时后的速度 从铣床的说明里能够的出工作台的位移量: 所花费的用时:工序 铣162mm上平面已知条件:箱体的材质选择:HT200,铸造成型,选择经X62W铣床采用合金铣刀,被切削加工层的长度:刀具铣出后的距离为:铣刀切出时的长度:走刀的次数是机动的时间:依据教科书籍5资料表2.2-49可以知道铣削加工的辅助的时间工序:钻攻6M6孔箱体待加工件的材料指定HT200,毛胚可以铸件生产。使用箱体形式的钻床来对工件M6mm孔进行加工。首先使用5的钻头来对孔进行加工,其次在使用M6的丝攻攻M6的螺纹,使用M6的机用丝锥来对螺纹进行制造。先把孔制造为5mm的孔箱体待加工件的材料指定HT200,孔的距离加工到5mm,表面的光滑度要达到。选取Z525钻床来对孔进行制造,使用5mm的钻头对孔进行切削的加工. 1)确定钻削制造的用量.机床切削速度 的使用 根据查阅的资料7里面的表20.17计算知,的出被吃刀量的比是,所以。从Z525钻床的说明里能够的出。根据查阅的资料7 里面的表21.9,刀具的强度能够负荷制造进给宽度。Z525钻床的进给机构可以负荷轴向力;从Z525钻床的说明里能够晓得,根据查阅的资料7 里面的表24.2,能够达到要求的钻床进给宽度。因为所用的进给宽度不大和与来说,故所选的可以达到要求。进给量以及, 以及加工的功率,根据查阅的资料里面的表21.16,根据插入的办法:,因为实际钻孔的给出的条件和资料表里所给出的条件不一样,所以应该修正的出的结论根据查阅的资料7 里面的表23-4,得从Z525钻床的说明里能够晓得,使用。实际钻孔的速度得根据查阅的资料7 里面的表22.2,得机床的功率的检验 钻孔的功率知 机床满足加工的功率所以钻孔用量可以达到。得,计算, 攻M6螺纹孔使用Z525形式的钻床来对工件M6mm孔进行加工。使用M6的丝攻攻M6的螺纹,使用M6的机用丝锥来对螺纹进行制造。切削加工的速度:螺距,切削制造的速度故加工时的的速度实际得:根据查阅的资料5 里面的表2.3.106,得根据公式2.机床主轴攻丝的速度:,得到攻丝的转动速度:得出实际切削制造的速度: 进给量:刀具切入零件时的宽度:刀具切出箱体时的宽度:切削1次可以完成机器制造所花费的时间:根据查阅的资料5 里面的表2.1.45,得出加工M12的螺纹耗费的辅助工时工序:钻攻6-10孔机床:钻床Z525刀具:参考选用相关参考文献3表4.510.0的硬质合金的麻花钻头。钻孔到8.6,进给量:参考选用相关书籍文献3表2.438,取。切削速度:查阅书籍文献3表2.441,取。机床主轴转速:,查阅书籍文献3表3.131,取实际钻孔的加工的速度:切削工时 被切削层长度:麻花钻切入加工时的长度: 钻头切出时的长度: 取走刀次数为1机动时间: 攻丝M10刀具:根据查阅书籍文献3表4.651,选择硬质合金机用丝攻。切削深度:。进给量:查阅书籍文献3表2.458,取。切削加工的速度:根据参考书籍4附表2.562,选择。机床主轴转速:查阅书籍参考文献3表3.131取实际切削速度:切削工时被切削层长度:刀具切入长度,刀具攻丝切出长度: 取丝攻走刀次数为1机动时间:本道加工工序的加工机动的时间的总和为:工序 钳工,检验小结加工工艺规范是一种工艺文件,规定产品或零件的加工工艺和操作方法。工艺设计的设计可以理解加工工艺对生产和工艺水平有着非常重要的影响。生产规模、技术水平和解决各种工艺问题的方法和手段都必须通过机械加工技术加以体现。第四章 夹具设计4.1镗加工47mm孔我们主要的目的是,就是为了可以提高工人制造箱体的速度,与达到箱体使用要求、尽量减低工作时的劳动的强度,故就有必要设计专用47mm孔的夹具。通过对47mm孔图纸反复的研究确定设计镗加工47mm孔的夹具设计。本套夹具设计将用在T618镗床上面加工,刀具选为镗刀。4.1.1选取定位的基准研究箱体工件图能够得出,具有尺寸精度的要求以及表面粗糙度的要求并且应该和顶面相垂直。为了确保所加工的孔和上面相垂直;并且确保孔能够在后面的孔加工工序当中,使各个重要的孔的加工的余量能够均匀。依据加工的基准的重合以及,加工的基准统一的原理。在取孔定位基准时,应该尽可能的选取孔加工工序,就是镗箱体零件的直径47mm孔的工序的定位的基准以及设计的基准,来当作本夹具定位的基准。故47mm孔加工的定位的基准,应选用11孔及底面来当作定位的基准,能够增加工人劳动时后所生产的效率,按照本工序的要求先选择材质为标准的镗刀对来对零件47mm孔镗削加工,使用的夹紧方式为手动的。4.1.2切削力的计算与夹紧力分析本道加工工序主要就是完成47mm孔的镗削加工,按照文献资料9可以知道:镗削的力 镗削的力矩 式子: 所设计的夹具加工孔时后,箱体零件的中间孔端平面以及台阶靠紧。取带压块的压紧的螺钉来对工件进行夹紧,该压紧的机构主要就是靠压紧螺钉来对工件进行夹紧,夹紧机构为正常的的螺旋的夹紧。按照参考书11能够的出夹紧力的公式计算: 式3.1式子: 单个螺旋的夹紧力(N); 原始的作用力(N); 作用的力臂(mm); 螺杆端部与工件间的摩擦的半径; 螺杆端部与工件间的摩擦角; 螺纹的中径一半(mm); 螺纹的升角(); 螺旋副的当量的摩擦角()。根据公式(3.5)依据教书籍11资料表3-5-28能够的出点接触的,单件的普通的螺旋的夹紧力:4.1.3确定夹紧的元件以及动力装置因为箱体为批量的生产方式,选用手动的压紧方式的夹具;结构非常的简单,在日常的加工中的也被非常广泛的应用。所以这次设计的镗孔专用夹具,压紧装置为手动的压紧方法。取手动的压紧的方式;夹紧非常的可靠,机构还可以不需要自锁。本镗孔工序的专用夹具,选取螺栓为其夹紧的配件。拧紧螺栓使它所产生的力能够经过把箱体零件件压紧。4.1.4设计镗模板和夹具体加工孔需要粗加工与精加工,才能满足工序的要求。所以选择(它的结构如装配图所示),选择镗模板,零件以11孔面及底面配合在夹具定位销上,使用压板把零件进行夹紧。设计夹具体,就是研究箱体的形状及把上面设计的元件互相联成一个整体的部分。这些重要的元件分析好就能够绘出装配的草图。加工47mm孔的专用夹具的结构见夹具总图。4.1.5研究专用钻夹具的精度设计完成的的夹具,使用在机床的上面来加工时,镗床与夹具以及箱体和镗刀等合在一起,就有了一个封闭形式的加工的系统。相互联系在一起,形成了箱体与刀具之间的合理的位置要求的关系。因此在专用夹具的设计时,当确定夹具的构造的方案以后,应该对所设计的专用夹具来进行精度与误差的计算。分析镗孔的工序图知道,镗孔的工序因为工序基准;与加工基准互相的重合,又选用底平面为重要的定位基面,所以定位的误差很小不用计算。镗孔工序当中主要满足孔的尺寸与表面的光洁度。镗孔工序最后使用精加工,选用标准镗刀,还选取镗摸套与镗刀的导套孔径,来作为箱体孔的位置度;应该取的是较大的实体的要求。孔的工序的光洁度要达到,因为箱体钻孔工序所选取粗精工步能够达到要求。对箱体孔系有影响的位置度的原因得(见总图):(1)板子上面所装:(2)两个衬套的公差的同轴度:(3)衬套以及镗套相配合的最大的间隙:(4):(5)镗套与镗刀最大的距离配合: 故可以满足工序图纸要求。4.1.6 47mm孔夹具的设计与使用的简单的说明箱体工装和卸时候,首先把箱体放在定位圈的上面;选择压紧的螺母来对箱体进行夹紧;然后在来加工零件。当箱体一个加工好,用工具吧压紧的螺钉拧开来,取出箱体。本次设计的镗夹具主要就是用来镗箱体零件的47mm孔。从镗孔工序的工序图得出。镗47mm的孔时,粗糙度的要求,箱体零件的47mm孔以及平面具有位置度的要求, 而且和工艺孔的轴线也有位置度的要求,本道加工工序是对箱体47mm孔的镗削加工。故在加工箱体孔的时后,主要应该分析增加劳动的生产的校率,把劳动的强度尽可能的变少。还应该保证箱体尺寸的精度与表面的质量达到要求。夹具装配图第五章 总结于在学校的最后一次设计要求,我还是有很多感想的。首先,刚刚知道自己要毕业设计的时候还是很慌乱的,没想到一转眼就到了毕业的时候,在学校学习的还不是很扎实,对自己能否完成这项艰巨的任务,自己还是在信心方面有所欠缺。通过跟XXX老师的沟通交流,我最终选择了相对简单一点的夹具工艺设计作为我的毕业设计的课题,也是对自己几年来所学习的知识的一次系统的总结与检验。课题定下来以后还是一头雾水,毕竟这一次可不比以前的课程设计小打小闹,需要正经花上不少时间去完成这个系统的设计。由此,我借鉴了上一届学长的思路,看看夹具工艺设计怎么来弄比较合理。在大致浏览一遍以后,发现我的知识真的是太残缺了,很多专业名词都已经想不起来是什么意思了,这可真是非常的不妙啊。我又拿出以前的课本,包括机械设计基础、夹具的工艺设计、精度检测、工程材料与热加工等等的书籍,从头翻阅,查漏补缺,把专业相关概念理理顺,相关的计算公式整理一下,后面肯定会用到。完成相关的事前准备工作之后,准备正式开始着手设计方面的事前。打开从图书馆借来的夹具图册,翻阅着这些看起来似乎熟悉而又陌生的零件,经过和XXX老师的商量,最终确定选择箱体零件作为被加工的对象。我花了大概一天的时间完全去研究零件的构造,看看零件的技术要求,可惜书上给出的原始资料少得可怜。不得已,我只能在图书馆里寻找相似的零件图,利用互联网的资源,研究一下具体的技术要求和使用场景,了解一下箱体零件的国内外生产情况。在对零件有了足够的了解之后,准备着手绘制零件图,毕竟到时候设计是要用电脑完成CAD的绘制,不可能随时带着夹具图册。随后,大麻烦来了,CAD几乎处于不会用的状态,实在是因为大一学习的CAD制图,年代过于久远,又长期疏于练习,现在很尴尬。所幸,带我毕业设计的XXX老师,是我大一的CAD制图老师,XXX老师先是严厉批评了我基本功不及格,随后给我进行了细心的指导。在XXX老师的指导下,结合自己对书本的理解,慢慢的回忆起CAD的各种操作,绘图也变成了一项顺理成章的事情。不得不说,CAD真的是一款非常有用的软件,在设计的时候,尺寸的修改与标注,各种引线的利用,还有倒角、镜像、对称。矩阵等实用操作,相比较之下,手工设计图的潦草、各种涂改痕迹使得设计起来的难度大大提升,更有可能导致看错的现象发生,使得设计出现问题。要知道,设计出问题是很难找出哪一步错误的,毕竟设计步骤纷繁复杂,而且又环环相扣,一步错,步步错。所以,CAD软件的运用说是设计的一门基本功,完全不为过。等到了具体设计部分,还有一项细节是十分麻烦的,没错,就是标准件的选用,螺钉、螺栓、螺母这些东西在书籍上都有相应得选择标准,当然也有相对应的国标型号,需要一个个仔细查找、对比,选择相匹配的、合适的型号。这部分是比较枯燥,也比较累人的,毕竟要耐着性子一个个找,不过XXX老师告诉我机械这行业本身就是需要时间慢慢来的,没有个几年十几年的经验积累,根本不可能合格,以后这样的事情会非常多,要习惯翻书查阅。总的来说通过这次毕业设计,我有了以下的收获:1. 综合了我专科三年的所学知识,对自己的几年学习生涯做了一个很好的检验,得到的成果为几年的努力画上一个不完美的句号。2. 培养了我多查找书籍的习惯,能够熟练翻阅各种参考书。3. 增强了我独立自主研究一些实际问题的水平.4. 促进了同学间,师生间的情谊,有助于以后工作完成一些团队合作项目。5. 在具体设计方面还有很多的不足之处,有时没有考虑到实际的生产状况,毕竟我没有相关的一线生产工人的经验,需要以后多多体验和熟悉相关的生产流程。. 参考书籍1.吕惠瑛等编机械设计基础上海:交通大学出版社,20012.孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。3.曾正明主编机械工程材料手册第六版北京:机械工艺出版社,20034.王文斌等编机械设计手册新版北京:机械工业出版社,2004 5.陈宏钧主编实用机械加工工艺手册第二版北京:机械工业出版社,2003 6贵州工学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M,贵阳:贵州任命出版社,1983:42-50。7刘友才,机床夹具设计 ,北京:机械工业出版社,1992 。8孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。9金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。10 李洪,机械加工工艺师手册M,北京:机械工业出版社,1990。11 马贤智,机械加工余量与公差手册M,北京:中国标准出版社,1994致 谢我的毕业论文是在指导老师精心指导下完成的,在向老师提出自己的课题,然后指出思路,每一步老师都给我指出了具体的细节需要注意什么,然后一步步让我们改正,老师辛苦了,首先在这里道一声谢谢。我还要在这感谢这三年来我们的每一位任课老师,你们辛苦了,感谢你们无私认真的给我们讲授知识。在本次毕业设计的过程中,将大一和大二以往学到的知识连贯
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