杠杆工艺工装及专用夹具设计杠杆工艺工装及专用夹具设计

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I摘要这种设计是CA6140杠杆零件工艺规划,专用夹具设计一些流程。CA6140杆的主要部分的处理用面是平面和孔。在一般情况下,确保飞机比保证精密孔加工精度是很容易的。因此,设计后的第一个平面上的孔的原则如下。加工孔和定义的平面粗加工和精加工阶段,成孔,以确保准确性。利用圆筒形表面的粗参照其下表面上的孔作为精基准的基准选择。首先走出底部处理,然后作为定位基准,参照精细加工孔的底部。整个过程是选择组合机床。在夹具专用夹具的使用条款。考虑到大小零件的结构很简单,多采用手动夹紧夹紧,夹紧简单的机械设计是简单,能满足设计要求。关键词杠杆零件;加工工艺;夹具;定位;夹紧。ABSTRACTTHISDESIGNISCA6140LEVERPARTSPROCESSPLANNING,DEDICATEDFIXTUREDESIGNSOMEPROCESSESCA6140POLEMAINPARTOFTHEPROCESSINGSURFACEISAPLANEANDTHEHOLEUNDERNORMALCIRCUMSTANCES,ENSURETHATTHEAIRCRAFTTHANTHEGUARANTEEDPRECISIONHOLEMACHININGACCURACYISVERYEASYTHEREFORE,THEDESIGNAFTERTHEFIRSTHOLEONAPLANETHEFOLLOWINGPRINCIPLESMACHININGHOLEANDTHEPLANEDEFINEDBYTHEROUGHINGANDFINISHINGSTAGES,INTOTHEHOLE,TOENSUREACCURACYUSINGTHEREFERENCETOTHECYLINDRICALSURFACEOFTHEROUGHSURFACEOFITSLOWERREFERENCEHOLEASAFINEREFERENCESELECTIONFIRST,OUTOFTHEBOTTOMHANDLE,ANDASAPOSITIONINGREFERENCE,REFERTOTHEBOTTOMOFTHEHOLEFINEPROCESSINGTHEWHOLEPROCESSISTOSELECTTHECOMBINATIONOFMACHINETOOLSINTERMSOFUSEOFSPECIALFIXTURESFIXTURETAKINGINTOACCOUNTTHESIZEOFTHEPARTSOFTHESTRUCTUREISSIMPLE,THEUSEOFMANUALCLAMPINGCLAMPING,CLAMPINGASIMPLEMECHANICALDESIGNISSIMPLEANDCANMEETTHEDESIGNREQUIREMENTSKEYWORDSLEVERAGEPARTS;PROCESSING;FIXTURE;POSITIONING;CLAMPEDIII目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论111课题背景及发展趋势112夹具的基本结构及夹具设计的内容12杠杆加工工艺规程设计221零件的分析2211零件的作用2212零件的工艺分析222杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施3221确定毛坯的制造形式3222基面的选择3223确定工艺路线3224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定4225确定切削用量4226确定基本工时1723小结223专用夹具设计2331加工工艺孔Φ25夹具设计23311定位基准的选择23312切削力的计算与夹紧力分析23313夹紧元件及动力装置确定24314钻套、衬套、钻模板及夹具体设计25315夹具精度分析26316夹具设计及操作的简要说明2732粗精铣宽度为30MM的下平台夹具设计28321定位基准的选择28322定位元件的设计28323定位误差分析29324铣削力与夹紧力计算29325夹具体槽形与对刀装置设计30326夹紧装置及夹具体设计32327夹具设计及操作的简要说明3333钻M8螺纹孔夹具设计33331定位基准的选择33332定位元件的设计33333定位误差分析34334钻削力与夹紧力的计算34335钻套、衬套、钻模板及夹具体设计35336夹紧装置的设计37337夹具设计及操作的简要说明3734小结384结论与展望3941结论3942不足之处及未来展望39设计小结41致谢42参考文献43杠杆工艺工装及专用夹具设计11绪论加工工艺和夹具设计专业毕业是一个博学多才的专业知识整合,使社会实践他们所学到的每门课程之前的总的深入和全面的检讨,但在理论和实践的培训。机床上使用装夹工件和或引导刀具的装置已成主流。这类装置的研发应用能够更快的推动工业技术的进步。通过社会持续的促进工业进步,普通工人和科研人士更是把这类装置创新当做自己新的使命。11课题背景及发展趋势材料,结构,夹具的制造过程构成了根本,一方面,目前的技术水平,制造创新的夹具的影响,通过其他方向,技术发展也带动夹具创新。一般认为,技术不只是简单地有两个“功能性”效果,理解的性质和使用的原料,通过适当的工业加工技术中,为了创建一个更方便的,有吸引力和经济的产品,要求在成品以实现“功能”的结果。科技领先的成品,新材料,新技术,使成品产生新的结果。原材料,工业生产过程,结构,产品形象有机地联系起来,某些方面的变化,变化会导致整个身体。工业迅速发展,产品的范围和生产率提出了越来越高的要求,这么多品种,小批量的生产为主导的工业生产,以适应现代化生产这种趋势肯定会被夹具严格的要求。12夹具的基本结构及夹具设计的内容在所述钳位功能,状态的结构特点,夹紧元件可以被形成为以下类别(1)定位元件的定位装置;(2)夹紧元件和定位装置(或所述夹紧机构);(3)特殊夹具体;(4)对刀,引导元件和装置(包括刀具导向元件,器件和依靠刀模设备等);(5)动力装置;(6)定位装置;(7)其他组件和设备(包括在各部分中使用的固定装置相互连接,并连接到机床装置的紧固螺钉,销,键,和各种把手等);每个夹具不一定所有的各个组成部分的地方,比如手动夹具是无动力装置,不一定有一个普通车床刀架导向元件和分度装置。根据处理的要求,与此相反,一些夹具和其他设备也需要有一种机制,例如,必须有一些自动化夹具卸盘装置。本次夹具的设计围绕下面的几项内容进行(1)夹具体的设计;(2)定位装置的设计;(3)其他元件及装置的设计;(4)对刀引导装置的设计;(5)夹紧装置的设计。无锡太湖学院学士学位论文2杠杆加工工艺规程设计21零件的分析211零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的关键作用是固定、支承。规定零件的配合要符合设计要求。212零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,可是弹性不行、容易断裂,因此设计零件加工和要求。现分析如下(1)加工表面1)小头钻Φ0023025和连接的Φ14孔、M8底孔;2)钻Φ010127锥孔及铣Φ010127孔的平台;3)钻2M6螺纹孔;4)铣零件下表面和2M6底孔端面。(2)加工基准面1)以Φ45圆面作为加工表面这一组加工表面包括Φ0023025的孔、杠杆下表面2)以Φ0023025的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括Φ14阶梯孔、M8螺纹孔、Φ010127锥孔及Φ010127锥孔平台、2M6螺纹孔及其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和Φ010127锥孔平台。Φ25杆轴的孔和两个端面有一个垂直的要求。描述如下(1)Φ0023025表面的加工由于Φ0023025表面的尺寸精度为IT7级,表面粗糙度为16ARM。故该孔的加工方法主要采用钻、扩、铰来保证其尺寸精度和表面粗糙度。加工利用钻夹具,夹具的这一套用于处理Φ25孔垂直钻井。Φ25和Φ45的工件的下表面的定位基准孔的圆筒形表面,所述定位块和V型块完全定位于实现。(2)Φ127孔端的处理加工表面由于30MM的下平台的表面、孔表面粗糙度都为63ARM。对于端面的加工主要采用包括粗、精铣宽度为30MM的下平台;对于孔的加工采用钻Ф127的锥孔,其中主要的加工表面是孔Ф127,要用Ф127钢球检查。杠杆工艺工装及专用夹具设计3此设定杆夹具加工和处理Φ127小飞机是一个立式铣床。工件孔0023025端面和水平位置的参考,长销,轴承板,钉,以实现全面的本地化支持。(3)M8螺纹孔加工这一套夹具Φ25M8螺纹底孔与加工孔垂直钻井。工件孔0023025的下表面和平台下的宽度为30MM,定位为基准,在大底长圆柱销,轴承板,钉,以实现全面的本地化支持。底部M8螺纹加工,先用Φ7捻钻,攻丝,然后点选M8。22杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施221确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于4000年产量达到大规模生产的水平,但不属于的外形尺寸,铸件的表面质量要求,可以将它转换具有质量稳定,适合于大批量生产的金属铸件。易于铸造及机械加工过程中,还可以提高生产力。222基面的选择1)选择的参考粗粗基准选择主要考虑两个问题一是,加工表面均匀的问题,第二,不考虑加工表面和加工表面之间的相互位置精度要求,对于这部分的目的,选择粗基准的原则,按照选择的零件加工面不是作为加工的粗基准的肩肋表面,螺旋板可以被夹住的肩膀上,使用的V形块,轴承45圆形外轮廓为主要定位基准限制,Y、Z、Y、Z,四个自由度。定位的一侧,然后取出X、X,两个自由度,完全定位,孔可以加工Φ25。2)选择基准的精度选择精基准,主要应考虑,以确保准确性和工件装夹方便,可靠。对于这部分重合,主要的问题考虑了参考和易于夹紧的问题,孔Φ25为基础。223确定工艺路线主要用于加工方法粗加工到整个加工处理生产线的部分的加工工艺路线。在被确定时,根据零件的技术要求,表面形状,加工过程中的已知的范围内,该工具使用,可以在最初开发的部件的表面处理方法,处理序列,这个过程是集中式或分散式的,如何分割处理阶段等。工艺路线,不仅影响加工质量和生产效率,同时也影响了工人的劳动强度,影响设备投资,厂房面积,生产成本。是发展的一个关键步骤流程规范。本零件的初步工艺路线如表21所示表21零件机械加工工艺路线工序1粗、精铣Φ25下表面,保证粗糙度是63,使用X52K车床。工序2钻、扩、铰Ф25H7的通孔,要求符合规定。工序3粗、精铣宽度为30MM的下平台,粗糙度要求达到63,使用专用夹具。工序4钻锥Ф127孔。无锡太湖学院学士学位论文工序5钻M8底孔,攻M8螺纹孔,锪钻Ф14阶梯孔。工序6粗、精铣M6上端面。使用X52K机床。工序7钻2M6螺纹底孔、攻2M6螺纹,使用Z535机床。工序8检查224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定该材料是灰色的钢杆200,粗糙的重量085千克,生产型是大批量生产。由于粗糙的金属铸造,毛坯尺寸确定如下因为每一个进程会有错误,所以这里只讨论有关的精度,其实是有区别的最大和最小。因为总的零件,在设计中需要大规模的生产,通过计算的最大值和最小值的边缘调整的方法来确定该程序。空白和不同尺寸的工件(具体见零件图),因此已投步骤,根据参考14表明,刀具类型和尺寸选择的6MM刀具进行粗加工,半精加工和精加工都为05MM。1)加工Φ25端面,文献8表435和表437取3毫米,2毫米粗加工,整理1毫米的这种设计的技术要求,所以津贴均为2MM。2)内部处理Φ25孔。由于内部表面粗糙度16的要求。使用粗加工19毫米首先完成度,01MM可满足要求。3)工作宽度为30MM平台表面,铣来实现。由于表面粗糙度的加工,以达到这样的精度,所以使用四个铣削,铣削深度为25MM。4)钻锥Φ127只能做左钻铰链实现更快的生产剩余量的一部分,依然采用Φ12钻头,深度为25MM的要求。5)Ф14钻阶梯孔,考虑选项2MM的边缘。粗加工185毫米,第一次能够满足所需的整理015。6)攻螺纹孔M8,从文献8表42312毫米。钻孔11MM,种,攻丝01就能符合要求。7)攻2M6螺纹,从文献8和表423采取12毫米的。钻井11MM,种01毫米的第一次能够满足所需窃听。8)处理2M6面,粗糙的2MM达到设计的要求,整理1毫米,可满足要求。225确定切削用量步骤1粗和精铣孔下飞机(A)根据平面粗加工加工条件工件材料HT200,铸造。机,X52K立式磨粉机。文献7表3034工具三面(侧铣刀),材质硬质合金圆盘刀片,齿数,这是粗齿铣刀。单边保证金Z19毫米的所以铣削深度PA19PAMM杠杆工艺工装及专用夹具设计5每齿进给量FA由文献3中表2475,取012/FAMMZ铣削速度V参照文献7中的表3034,取133/VMS。机床主轴转速N1000VND式(21)式中V铣削速度;D刀具直径。由式21机床主轴转速N1000100013360254/MIN314100VNRD按照参考文献3表3174300/MINNR实际铣削速度V314100300157/1000100060DNVMS进给量FV0128300/6048/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF48/288/MINMFFVMMSMMA由文献7中的表2481,40AMM(2)根据平面精加工孔加工条件工件材料HT200,铸造。机,X52K立式磨粉机。文献7表3031工具高速钢滚刀刀片,三面(侧铣刀),齿12,这是一个细齿铣刀。完成飞机的单方面保证金Z01毫米铣削深度每齿进给文献7表3031,铣削速度V按照文献7中的表3031,取032/VMS机床主轴转速N,由式(21)有100010000326061/MIN314100VNRD无锡太湖学院学士学位论文按照参考文献7表313175/MINNR实际铣削速度V3141007504/1000100060DNVMS进给量FV,由式(13)有0151275/60225/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF225/135/MINMFFVMMSMM工序2加工成所需要的尺寸孔Φ25工件材料是灰色的钢铁200,硬度200HBS。直径(MM)公差为H7,孔的直径为25MM,表面粗糙度。选择Z535机,钻,扩,铰,使用的工具为钻孔Φ22MM选择高速钢麻花钻,铰孔Φ247毫米高速钢铰刀选择;扩孔为Φ25MM选择高速铰刀。为了确定的处理量。(1)钻削量1)进给用量F由文献7中的表2810能查出047057/FMMR表,孔的深度比为0/30/22136LD,09LFK,故04705709042051/FMMR表。根据Z535车床的要求,取043/FMMR。由文献7中的表288,钻头要求的进给量为175/FMMR。因为进给机构要求轴向力MAX15690FN(由机床说明书查出),根据表289,允许的进给量18/FMMR。因为所选进给量F远小于F及F,故所选F可用。2)确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率MP根据表2815,由插入法得17/MINVM表,4732FN表5169TNM表,125MPKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。由参考文献7表283,088MVK,075LVK,故17/MIN0880751122/MINVMM表0100010001122/MIN162/MIN22VMMNRDMM表查Z535机床要求,取195/MINNR。实际切削速度为杠杆工艺工装及专用夹具设计7022195/MIN14/MIN10001000DNMMRVM由表285,106MFMTKK,故47321065016FNN5169106548TNMNM3)校验机床功率切削功率MP为/MMMMPPNNK表(125195/246106105KWKW机床有效功率45081365EEMPPKWKWP故选择的钻削用量可用。即022DMM,043/FMMR,195/MINNR,14/MINVM相应地5016FN,548TNM,105MPKW(2)确定扩孔切削用量1)确定进给量F根据参考文献7表2831,F表(0708)MM/R07049056MM/R。根据Z535机床说明书,取F057MM/R。2)确定切削速度V及N根据参考文献7表2833,取25/MINVM表。修正系数088MVK,24722102/15092PPRAVPAKA根据故25/MIN0881021122/MINVMM表01000/NVD表(10001122/MIN/247286/MINMMMMR查机床说明书,取275/MINNR。实际切削速度为3010VDN3247275/MIN10213/MINMMRM无锡太湖学院学士学位论文(3)铰孔切削用量1)进给量F根据参考文献7表2836,1326FMM表,按该表注4,进给量取小植。查Z535说明书,取16/FMMR。2)切削速度V及N由文献7中的表2839,取82/MINVM表。由参考文献7表283,得修正系数088MVK,099PAVK25247/0125122PRPAA根据故82/MIN088099714/MINVMM表01000/NVD表1000714/MIN/25915/MINMMMR根据Z535机床规定,取100/MINNR,铰孔速度3010VDN325100/MIN1078/MINMMRM(4)各工序实际切削用量根据以上计算,各工序切削用量如下钻孔022DMM,043/FMMR,195/MINNR,14/MINVM扩孔0247DMM,057/FMMR,275/MINNR,213/MINVM铰孔025DMM,16/FMMR,100/MINNR,78/MINVM工序3粗精铣宽度为30MM的下平台(1)粗铣宽度为30MM的下平台加工条件工件材料HT200,铸造。机,X52K立式磨粉机。文献7表3034工具三面(侧铣刀),材质硬质合金圆盘刀片,齿数,这是粗齿铣刀。单边余量Z2MM所以铣削深度PA2PAMM每齿进给量FA由文献3中的表2475,取012/FAMMZ铣削速度V文献7表30杠杆工艺工装及专用夹具设计934,取133/VMS。由式21得机床主轴转速N1000100013360254/MIN314100VNRD按照参考文献3表3174300/MINNR实际铣削速度V314100300157/1000100060DNVMS进给量FV0128300/6048/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF48/288/MINMFFVMMSMMA由文献7中的表2481,30AMM被切削层长度L根据毛坯尺寸可知30LMM,刀具切入长度1L2210513LDDA式(22)2205100100301353MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1(2)精铣宽度为30MM的下平台加工条件工件材料HT200,铸造。机,X52K立式磨粉机。从文献7表3031工具高速钢滚刀刀片,三面(侧铣刀),齿12,这是一个细齿铣刀。完成飞机的单方面保证金Z10MM铣削深度PA10PAMM每齿进给量FA根据参考文献7表3031,取008/FAMMZ铣削速度V按照文献7中的表3031,取032/VMS机床主轴转速N,由式(21)有100010000326061/MIN314100VNRD按照参考文献3表313175/MINNR无锡太湖学院学士学位论文实际铣削速度V3141007504/1000100060DNVMS进给量FV,由式(23)有0151275/60225/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF225/135/MINMFFVMMSMM被切削层长度L由毛坯尺寸可知40LMM刀具切入长度1L精铣时1100LDMM刀具切出长度2L取MML22走刀次数一共为1工序4钻Ф127的锥孔工件材料为灰钢200铁,硬度200HBS。粗糙度63ARM,孔的直径为127MM。选择Z535机床,钻孔Φ12MM使用高速钢麻花钻;扩孔Φ127MM使用高速钢扩孔钻。确定加工用量。(1)钻削量分析1)进给量为F由文献7中的表2810可查出047057/FMMR表,孔的深度0/30/22136LD,09LFK,因此04705709042051/FMMR表。通过Z535机床要求,取043/FMMR。由文献7表288,钻头使用的进给量为175/FMMR。因此进给机构所规定的轴向力为MAX15690FN(由机床要求查出),由文献7中的表289,规定了进给量18/FMMR。所选进给量F远小于F及F,因此F能够使用。2)切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率MP由文献7中的表2815,由插入法得17/MINVM表,4732FN表5169TNM表,125MPKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所得的结论进行修正。由文献7中的表283,088MVK,075LVK,故17/MIN0880751122/MINVMM表杠杆工艺工装及专用夹具设计110100010001122/MIN162/MIN22VMMNRDMM表通过Z535要求,取195/MINNR。实际切削速度为022195/MIN14/MIN10001000DNMMRVM由文献7中的表285,106MFMTKK,故47321065016FNN5169106548TNMNM3)校验机床功率切削功率MP为/MMMMPPNNK表(125195/246106105KWKW机床有效功率45081365EEMPPKWKWP因此选择的钻削用量可用。即022DMM,043/FMMR,195/MINNR,14/MINVM相应地5016FN,548TNM,105MPKW(2)扩孔切削用量1)进给量F由文献7中的表2831,F表(0708)MM/R07049056MM/R。根据Z535机床说明书,取F057MM/R。2)确定切削速度V及N由文献7中的表2833,取25/MINVM表。修正系数088MVK,24722102/15092PPRAVPAKA根据故25/MIN0881021122/MINVMM表01000/NVD表(10001122/MIN/247286/MINMMMMR通过机床要求,取275/MINNR。实际切削速度为无锡太湖学院学士学位论文3010VDN3247275/MIN10213/MINMMRM工序5钻M8螺纹孔锪钻Φ14阶梯孔(1)加工M8底孔工件材料为HT200铸铁,硬度200HBS。孔的直径为8MM。Z535立式钻床,加工工艺的机床无聊Φ7,选择Φ7麻花钻。M8螺纹攻丝,使用M8柄机用丝锥攻丝。切削深度PA105PAMM进给量F根据参考文献5表2439,取RMMF/250切削速度V参照参考文献5表2441,取SMV/430由式(21)机床主轴转速N010001000043601174/MIN3147VNRD,取900/MINNR实际切削速度V03147900033/1000100060DNVMS被切削层长度L125LMM刀具切入长度1L171212024122RDLCTGKCTGMM刀具切出长度2L02L走刀次数一共为1攻M815的螺纹机床Z535立式钻床刀具细柄机用丝锥(815M)进给量F由于其螺距MMP51,因此进给量RMMF/51切削速度V参照参考文献5表24105,取MIN/888/1480MSMV由式(21)机床主轴转速N0100010008883535/MIN3148VNRD,取360/MINNR丝锥回转转速0N取360/MINNN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