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尾架体加工工艺及关键工序工装设计【8张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译+任务书+答辩稿】

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尾架体 加工工艺 关键工序 工装 设计 cad图纸 毕业论文 开题报告 尾架体加工工艺及关键工序工装 外文翻译 任务书 答辩
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尾架体加工工艺及关键工序工装设计

33页 12000字数+论文说明书+任务书+8张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

外文翻译--分布式机床的设计.doc

小论文.doc

尾架体加工工艺及关键工序工装设计开题报告.doc

尾架体加工工艺及关键工序工装设计答辩稿.ppt

尾架体加工工艺及关键工序工装设计论文.doc

工序卡片A4.dwg

工序综合卡1 A0.dwg

机床生产率计算卡.doc

组合机床尺寸联系图A0.dwg

被加工零件图 A3.dwg

钻14孔的加工示意图A3.dwg

零件图A3.dwg

14孔夹具-液压夹紧A1.dwg

14孔夹具体 A1.dwg

目  录

1  引言 1

2  零件分析 2

2.1  零件的作用 2

2.2  零件的特点 2

2.3  零件工艺分析 3

3  工艺方案设计 4

3.1  确定毛坯的制造形成 4

3.2  铸件结构工艺性分析 4

3.3  铸造工艺方案的确定 4

3.4  基面的选择 4

3.5  制定工艺路线 5

3.6  机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 8

3.7  确定切削用量及基本工时 10

4  夹具设计 20

4.1  零件的工艺分析 20

4.2  定位元件的分析 20

4.3  定位误差的分析 20

4.4  确定夹紧方式和夹紧机构的设计 21

4.5  夹紧力的计算 22

4.6  钻套、钻模板设计 22

5  组合机床设计 25

5.1  组合机床结构方案的确定 25

5.2  被加工零件工序图绘制 25

5.3  被加工零件加工示意图绘制 25

5.4  组合机床联系尺寸图的绘制 26

结束语 28

致谢 29

参考文献 30

毕业设计说明书(论文)中文摘要

    机械加工工艺规程是指导生产的重要的技术性文件,它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。夹具在机械加工中起着重要的作用,它直接影响着机械加工的质量,生产效率和成本,因此,夹具设计是机械工艺准备和施工中的一项重要工作。本文对机转速器盘的结构和工艺进行了分析,确定了机械加工工艺路线,制订出了零件的铸造工艺方案和机械加工工艺规程,并为加工零件上直径14mm的孔设计了一套专用钻床夹具和专用组合机床。 

关键词  加工工艺  工艺规程  夹具设计  组合机床

毕业设计说明书(论文)外文摘要

Title  Tailstock Body Process and Key Process Equipment Design      

Abstract

Maching procss planning is an important technical documents to guid the   

production .It is directly related to product quality , productivity and 

economic benefits of processed products. So, maching process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the  speed governor tray , make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 14mm.

Keywords  Group technology  Process planning   Fixture design  Modular Machine Tool 1  引言

机械加工工艺是机械产品生产过程的一部分,其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程[1]。机械加工工艺规程是指导生产的重要的技术性文件,它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。20世纪初,机械制造中的大量生产为机械制造工艺学的建立和发展奠定了基础[2]。 

夹具是机床和工件之间的结盟,是机械加工不可缺少的部件,它们可以使工件相对于机床或刀具获得正确的位置[3]。应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度稳定和产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件,保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用”[4]。 

组合机床是根据工件加工需要,以大量系列化、标准化的通用部件为基础,配以少量专用部件,对一种或数种工件进行加工的高效专用机床。

2  零件分析

尾架体是企业产品的关键零件之一,它在机床上起到了关键作用。尾架体安装在机床的右端导轨上,尾架体上的套筒可以安装顶尖,以支承较长的工件的右端、安装钻头、绞刀,进行孔加工,也可以安装丝锥攻螺纹工具、圆析牙套螺纹工具加工内、外螺纹。尾架体可以沿尾座导轨作纵向调整移动,然后压下尾座紧固手轮将尾座夹紧在所需位置,摇动尾座手轮可以实现对工件的顶紧、松开或对工件进行切削的纵向进给。

2.1  零件的作用

尾架体的主要作用包括三种:其一:当加工轴向尺寸和径向尺寸比较大的时候可以使用车床尾架后坐顶针防止工件因长而夹不住要车加工吃到刀的横向力后掉下来。其二:可以安装各种钻具,对工件进行钻孔、铰孔等功能。其三:当尾架偏移时,还可用来车削圆锥体。 

2.2 零件的特点

结束语

由本文的论述,我们了解到,通过对尾架体工艺的研究与应用,在机床、夹具、刀具、工艺流程等方面进行合理设计和选择,有效提高了加工效率和产品质量,扩大了加工适应范围,提高了可靠性,具备一定的先进性,取得了良好的经济效益和社会效益,为解决此类多孔同时加工问题举了一件实例。

本成果设计制造的机床为组合机床。我们将钻削主轴设为机械传动,而进给系统为液压控制,使在满足使用要求的前提下降低了成本。作为关键部件的液压滑台采用国产通用部件。以比较简单的方式完成旋转运动和直线运动的同步进行,非常实用。

本机床所用夹具的通用性强,工件采用液压定位夹紧,快速方便。定位采用两面一销的定位方式,夹紧采用液压加紧,采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便,制造成本低,通用性好。

在刀具方面,由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高,采用麻花钻。这种钻头采购比较方便,而且价格比深孔钻头也要便宜。在刀具的几何角度方面,麻花钻头的螺旋角即是其轴向前角。当加工工件时,切削力和切削热随钻头螺旋角的增大而减小(减少),切削轻快,刀具耐用度高。为此,我们选取钻头螺旋角为32,在保证强度的前提下,有效降低了切削力和切削温度,提高了刀具使用寿命和生产效率。

通过本成果的实施,深孔加工质量和生产效率得到较大幅度提高,经济和社会效益显著。而且加工精度也完全能够满足设计要求。则在直接经济效益方面,节省了大量加工工时。

通过这次毕业设计,使我对产品设计过程有了进一步的认识,对结构设计有了更进一步的了解,也加深了对大学四年中所学的基础知识的学习和理解。毕业设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中,必须考虑到方方面面的问题,在理论上正确无误的设计,在实际中往往存在各种问题。这样,在设计时就必须考虑,所设计的机构是否合理在实际运用中能否正常工作。毕业设计使我学会了从实际出发设计产品,而不仅仅考虑理论上的可行性。

致  谢

在设计过程中,指导老师给予了我悉心指导,提出好的建议,使我获益良多。从课题的选择、方案制定、工作实施到论文的撰写、修改无不渗透着老师的心血。两位老师以他们渊博的学识、卓越的才智、严谨的治学精神和求实创新的工作作风使我受益非浅,在学习和毕业设计过程中给予我很大的启迪与帮助,给我留下了极为深刻的印象,使我对以后的工作充满信心。在此论文完成之际,谨向四年来关心我的机械工程系所有老师致以崇高的敬意和衷心的感谢!同时在设计过程中得到了同组同学的大力帮助和支持,在此一并致谢。

参 考 文 献

[1] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2006.

[2] 陈德生.机械制造工艺学[M].浙江:浙江大学出版社,2006.

[3] 李庆余,张佳,赵志超,孟广耀.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社, 2007.  

[4] 杨丰骅.夹具的概念及作用[EB/OL].(2008-6-19).

[5] 沈延山.生产实习与组合机床设计[D].第一版.大连:大连理工大学出版社, 1989.

[6] 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著.机械制造工艺学[M](修订版). 北京:科学技术出版社,1996. 

[7] 王华坤,范元勋.机械设计基础[M].北京:兵器工业出版社,2000.

[8] 冯辛安.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,1998. 

[9] 陈日曜.金属切削原理[M].第二版.北京:机械工业出版社,1992. 

[10] 李佬璜.机械制造工艺与夹具设计指导[M].北京:机械工业出版社,1998.

[11] 方子良.机械制造技术基础[M].上海:上海交通大学出版社,2004. 

[12] 刘秋生,李忠文主编.液压传动与控制[M].北京:宇航出版社,1994. 

[13] 陈于萍,周兆元等.互换性与测量技术基础[M].第二版.北京:机械工业出版社,2005. 

[14] 东北重型机械学院等合编.机床夹具设计手册[M].上海:上海科学技术出版社,1979. 

[15] 傅水根,张学政, 马二恩.机械制造工艺基础[M].北京:清华大学出版社,2004. 

内容简介:
任务书填写要求 1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生; 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,不得随便涂改或潦草书写,禁止打印在其它纸上后剪贴; 3 任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写; 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写,应写中 文全称,不能写数字代码。学生的“学号”要写全号; 5 任务书内“主要参考文献”的填写,应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写,不能有随意性; 6 有关年月日等日期的填写,应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 1本毕业设计(论文)课题应达到的目的: 尾架体是某企业产品中的关键零件之一,生产量比 较大。为了保证产品质量,提高加工效率,需要对其加工工艺进行优化设计,并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景,要求学生根据企业生产需要和尾架体零件的加工要求,首先完成零件的加工工艺规程设计,在此基础之上,选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计,并完成必要的设计计算。 通过这样一个典型环节综合训练,达到综合训练学生运用所学知识,解决工程实际问题的能力。 2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 本课题要求学生在对 尾架体 的加工要求、 零件的结构工艺性 进行认真分析的基础上,首先 对 零件的加工工艺规程做出优化设计 , 并对其 关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计 。具体 任务 及要求如下: ( 1)调查研究、查阅及翻译文献资料,撰写开题报告; ( 2) 尾架体加工要求、零件的结构工艺性 分析; ( 3) 尾架体加工 工艺规程 设计; ( 4) 尾架体 关键工序 的 专用夹具设计 ; ( 5) 尾架体 关键工序 的组合机床 设计; ( 6)必要的设计计算与分析; ( 7)文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。 设计 技术要求包括: ( 1) 生产纲领 50000 件 /年 ( 2) 夹具采用液压驱动 ( 3) 组合机床采用液压滑台 ( 4)每次加工一个零件 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 3对本毕业设计(论文)课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等: ( 1)开题报告、文献综述、资料翻译; ( 2) 尾架体加工工艺过程综合卡及各工序工序卡 ; ( 3) 尾架体 零件 图及夹具装配图 ; ( 4) 组合机床设计资料(三图一卡); ( 5) 毕业设计说明书。 4主要参考文献: 1 裘愉弢主编 . 组合机床 M . 第 1 版 械工业出版社, 1995. 2 金振华主编 M . 第 1 版 械工业出版社, 1990. 3 沈延山 D 版 连理工大学出版社, 1989. 4 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著 M(修订版) 1996. 5 王华坤,范元勋编 M 器工业出版社, 2000. 6 冯辛安等编 M . 北京:机械工业出版社 ,1998. 7 陈日曜主编 M . 第 2 版 械工业出版社 ,1992. 8 方子良等编 M 海交通大学出版社, 2004. 9 刘秋生,李忠文主编 M 航出版社, 1994. 10 陈于萍,周兆元等 M . 第 2 版 械工业出版社 ,2005. 11 东北重型机械学院等合编 M 海科学技术出版社,1979. 12机械设计手册联合编写组 . 机械设计手册 M . 第 2 版 械工业出版社 ,1987. 毕 业 设 计(论 文)任 务 书 5本毕业设计(论文)课题工作进度计划: 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009 年 3 月 09 日 3 月 15 日 3 月 16 日 3 月 29 日 3 月 30 日 4 月 19 日 4 月 20 日 5 月 03 日 5 月 04 日 5 月 31 日 6 月 01 日 6 月 07 日 6 月 08 日 6 月 14 日 熟悉毕业设计要求。查阅资料,完成外文资料翻译工作 撰写开题报告及文献综述 尾架体加工工艺规程设计 (至少提出 2 个方案,进行分析比较,最后决定一个较优的方案) 夹具设计 (至 少提出 2 个方案,进行分析比较,最后决定一个较优的方案) 组合机床设计(完成三图一卡) 文档整理、撰写毕业设计说明书。 论文答辩 所在专业审查意见: 负责人: 2009 年 月 日 系 部 意见: 系 部主任 : 2009 年 月 日 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部: 机械工程系 专 业: 机械工程及自动化 姓 名: 学 号: 外文出处: of of a 附 件: 指导教师评语: 签名: 年 月 日 分布式机床的设计 朗西斯勒帕热 自动化中心研究所的 要:本文中我们基于 式控制系统。它将取代传统的 算机数字控制装置 )用于机床上。该系统是由一套以微处理机为基础的模块 (动控制器、 I/ 利用 主要是使每个模块智能化以提高整个系统的灵活性和容错能力。每个模块都是一个分控系统,用于实现自己的分控任务,其中有些模块用于运动控制,另一些模块用于传感器评价和执行器调节。 息交流和同步),同时执行任务分配以及设备布局分布。我们讨论一些分布标准并描述实验的执行。 近几年, 一直对分布式体系结构进行了许 多研究。分布式体系结构在系统集成上发挥主要作用。在机床控制域,目前 术有它内在的缺点。将几根固定数量的轴容入 境中是非常费时,灵活和不易的。超大规模集成电路微处理器技术和通信网络的迅速发展使分布式控制成为可能。虽然逐步扩展没有完全替代硬件更换但分布式控制系统的性能,模块化,完整性和可靠性正在提高。它为替代控制系统架构提供了一个很好的前景。 本文致力于对 分布式机床结构的研究。它建立在智能设备与通信相联系的基础上。分布式机床的特点是分布式任务和分布式数据,且具有独特的控制方法。它是结合标准设备和 统总线设计而成,通过实验证明该系统具有可执行性,在实验中该系统控制了复合轴系,成功执行坐标之间的关系同时也反应了对传感器值的变化。 该论文结构如下:第 2 部分描述了机床控制系统构架。第 3 部分简要介绍了场总线。第 4 部分概述了我们实验的实施。最后,我们在第 5 部分总结了一些一般性意见和今后的研究前景。 该机床控制系统是一个实时多任务系统。其功能结构如图 1 所示。它包括三种单元:用户接口 / 监控单元 /规划单元,伺服单元,传感器 /制动器单位。这个系统的主要功能是用来控制工件的加工。它包 括两个不同的和相关的任务: 为了确保轨迹的准确性和对机床移动部件的速度控制 为了调查定位(跟踪)过程的正确执行,环境变化的影响与指定操作的执行或机床机件的运动同样重要。例如:工具开关,冷却,润滑等。 制造日期 图 1:架构功能 按时间顺序,这项任务也可分为两个步骤: 规划控制程序规划和执行控制程序。第一步,机床 机件没有直接的方向,只有运动和被指定执行的操作,这是“数据采集和预处理”的一步。虽然在第二步,是控制的有效执行。值得指出的是:在第二步由于多任务的性质,并行处理是可行的。 场总线 这一节中,我们简要地解释一下 厂仪表协议)是网络系统用于传感器的驱动器和控制设备如 物理层 ,数据链路层和应用层 ),这种结构使实时通信和常规 的信息沟通之间有明显的区别。在数据链路层中,相关服务一方面与其他传递信息服务可变转让。在应用层中,我们可区分造周期 /非制造性规范),它采用来自数据链路层的信息设备所支持工作规划 /编程(轨迹,工具的选择,其他加工参数采集) 基本替换计算 轴伺服控制系统 机床构件 传感器 /制动器环境自动安全监测加工 的 蔽双绞线和光纤。 长部分可达 500米,至少有 4个部分被中继器代替。 3种比特率被确定为: 秒, 1兆位 /秒和 秒。 有转让都由 间安排转移必须遵守时间要求。变量和信息之间的 传递可采用定期配置或根据站的要求来转让,而在我们的应用中, 量对于生产者和消费者而言,是被确定的一个独特的识别标志,一套制作和消费变量可以集结在一个站,但是这些识别标志不涉及任何物理地址站。图 2显示了变化信息。 广播的 识符 认识的人 生产者发出的日期 P 所有消费者接受的数据 C 图 2: 首先, 播持有可变的标示符,所有的节点接受帧并检查变数是生产还是消费产生的或不给予影响。第三步:作为生产者的站必须响应包含数据的帧。第四步:获取消费者的变化价值并存储。当更新产生时,消费者和生产者便形成了。 期性和非周期性的。在这两种情况下,汇率发生情况如上图(图 2)。在第一种情况下, 二种情况下, 根据现有的带宽产生转让请求信号。 在 我们的应用中,实时的限制是非常严格的。为了使机床遵守给定的轨迹,轴的控制必须同步。这就要求和网络连接的控制节点应该同时接受开始命令,因此网络必须播出命令。为了确保相同的瞬时命令能同时被几个接受器接受,稳定的传输是非常必要的。因此,一些传感器例如运动控制传感器就应该要求定期调查限位开关以使网络能定期无重大延误的传输数据。 一句话,像分布式机床的操作,像数据广播的要求,时间和空间的一致性,定期传输不能满足任何一般用途的网络。然而,实时网络例如 如图 3所示,我们的应用 目标是要实现一个分布式的两轴机床控制系统。它由以下设备分布在 节点 1:微机( 处理器)。它作为运营商终端。 节点 个相同的节点。每个均由微机( 备了运动控制器 (克莱斯勒 克莱斯勒三菱商事 100)。 节点 4:一个带有传感器 /制动器作为辅助业务的可编程控制器(低温 100)。 网络: 比特 /秒的双绞线介质间的选择。 软件架构的执行系统是基于概念的多层次分布式控制。它有三种层次结构,其中第二和第三层次可实现分配。它包括以下层次: 分析 层:控制任务的执行选择 它被映射到微机的提供用户界面的节点上。用来处理计划收购和储存,不同业务模式(手动和自动模式)的交换,起始点和终点以及其它各节点之间的计算和发送。 惯例层:确定某一任务的控制算法 它被映射到 2种其他微机上(节点 2和节点 3)。这两种微机具有根据给定的参数和命令(轨迹类型,速度,加速度等)进行基本位移计算(插补)的功能。 每个轴的插补算法是软件设计的困难之一,因为轴控制分布后,每个中间坐标轴的计算是独立的。正确的算法设计可保证这些轴的连贯性。 工艺层:执行控制 它包含两种运动:运动控制器和 可编程控制器。这些设备执行伺服系统运动控制,处理加工件的举行 /紧缩政策,传感器的评定和驱动器的调节使工具切换任务和监控系统更安全。 为了验证拟议的架构是否与时间限制和网络能力相适应,预期流量的估计是必要的。 主要有两种性质的信息交流: 命令从中央决定站(节点)传到其它站。 统计信息由站(节点)与站之间产生。 例如 :在我们的实验平台上 ,一些变数分布如下: 节点 1 节点 2 节点 4 节点 3 运动控制 运动控制 传感器和制动器 图 3:硬件执行 统 本文中为满足 们的研究通过实验实施进一步达到审定。我们现在正致力于用来证明符合执行实时限制的经营架构的仿真和性能分析的工作。我们的目标不仅是一个试样样机,更是研究设计、优化的分布式系统理论方案的发展。 of of a , 54506 In we a IP It is to as a is of a of I/. .) LP is to to be of a is as as We 1. of in It a in In NC It is to a of to be IM to be of It a to is to a It is on on It is by It is by IP by a in a to a as as to to is as In , is a IP We in 2. he is a is It of of is to It to of of to of to on as as to or as 1 is In is no on “ in is It is to in is to as as to be is in is It is to in is to o in is In we is an of or IP S1 a to on on we MS by of It a of of a 00 m ;at s, 1 s s. is of to of to or In IP is by a A of be in is to of 2 of a AC a of or of or In a as a In a of of In as 6). In it to of to an In to to To to an of be by a so be to To an of is by a is be be to In an of be by a IP is a 4. s 3, is to a It is of on IP a It is as . 3: of a a C 100). : a 00) s is of is on of It a is at It of t is on to of an It as as to a It is on to ) is by to . of is of of of be by It by of of In to if is in is to of ) to by to we as . ln we a in to IM of of an We on of to is an of of 尾架体加工工艺及关键工序工装设计 摘要 尾架体是企业产品的关键零件之一,它在机床上起到了关键作用。本文介绍了尾架体加工工艺及关键工序工装设计的目的、尾架体的结构及作用、加工工艺规程、机床夹具等。在设计中采用先设计尾座体的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计,而最主要的部分就是尾架体的加工工艺及各加工工序的设计。 关键词 尾架体 加工工艺 夹具 夹紧装置 1 绪论 尾架体的作用 尾架体的主要作用包括三种:其一:当加工轴向尺寸和径向尺寸比较大的时候可以使用车床尾架后坐顶针防止工件因长而 夹不住要车加工吃到刀的横向力后掉下来。其二:可以安装各种钻具,对工件进行钻孔、铰孔等功能。其三:当尾架偏移时,还可用来车削圆锥体 1。 尾架体的结构分析 尾架体主要是由三部分组成。底板与床身的内侧导轨配合,并可以在导轨上做纵向移动 2。底板上一个可以使整个尾架体夹紧在任意位置上的装置。尾架体安装在底板上,可以沿某种类型的键槽在底板上横向移动,使尾架能与主轴箱中的主轴对正 3。尾架体的第三个组成部分是尾架套筒,它是一个钢制空心圆体。通过手轮和螺杆,可以使尾架套筒在尾架体中纵向移入和移出几英尺。 2 加工工艺规程 机械加工工艺规程的概念 在生产过程中,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使之成为成品或半成品的过程,称为工艺过程 4。它包括:毛坯制造、零件加工、部件或产品装配、检验和涂装包装等 5。其中,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸、表面质量和性能等,使其成为零件的过程,称为机械加工工艺过程6。 尾架体的工艺分析 由零件图可知,其中以 17孔和导轨面加工要求最高。对于象机床尾架座这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要的,能够保证零件的各种加工余量的选择 。对于一般零件而言,以加工面互为基准完全合理;但对于本零件来说,如果以 17 的孔为粗基准可能造成位置精度不达标,按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应以这些不加工面作为粗基准)现在选择不加工35 的外圆表面和外表不加工面作为粗基准,利用一组两个锥套夹持两端作为主要定位面以消除五个不定度,再用一个支承板、支承在前面用以消除一个不定度,达到完全定位。用来加工工件的底面 7。对于精基准而言,主要应考虑基准的重合问题。这里主要以已加工的底面为加工的精基准。 工艺路线的制定 工序 1 毛胚 工序 2 人工时效 工序 3 粗刨导轨面 工序 4 铣削 17工序 5 孔加工(钻、扩、粗绞 17孔) 工序 6 铣削 14工序 7 铣削 工序 8 粗刨燕尾面 工序 9 铣 22 退刀槽 工序 10 精刨(导轨面、燕尾面) 工序 11 磨(导轨面、燕尾面) 工序 12 铣削(导轨面工艺面、燕尾底面) 工序 13 精绞 17工序 14 钻 孔、攻丝 工序 15 钻孔( 14 26 工序 16 导轨面配刮 工序 17 研配 17 工序 18 终检 机械加工余量、工序尺寸及毛坯的确定 “尾座体”零件的材料为 产类型为大批量生产。采用自由的砂型, 3级精度(成批生产)。 根据上述原始质料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下。 孔 17 的两端面 表面粗糙度为 济精度为 平度: 40 m,缺陷度:T 缺 =250 m ,加工方案确定为:铣削。查参考资料机械制造工艺与夹具设计指导。 铸造公差: T=2200 m 查参考资料机械制造工艺与夹具 设计指导,按铸件宽度 b=12 (1)铣削余量 加工精度: 差: T=350 m 加工表面粗糙度: 铸件的加工余量为: 以总的加工为 2 ( =25.2 内孔 17坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求为 6查参考资料机械制造工艺与夹具设计指导确定工序尺寸及加工余量为: 钻孔: 15 扩孔: 16 22m 粗铰: 21m 精绞: 17 21m 总的加工余量为: Z = 4 ( 燕尾面加工 考虑其加工长度为 90其联结的为导轨面,其精度相对较高,要进行粗刨燕尾面、精刨燕尾面和精刨燕尾面。 (1)粗刨燕尾面: 加工精度 件粗加工的余量 6m (2)精刨燕尾面: 加工长度 B=90工宽度 100此半精加工的余量选择 (3)精刨燕尾面: 加工长度 B=90工宽度 28此精加工的余量选择 总的加工余量为: Z = 导轨面刨削加工 考虑其加工长度为 152时还要和导轨配合,其加工精度要求非常高,因此需要进行粗刨,精刨和磨。 (1)粗刨导轨面: 加工精度选择 择加工余量 Z=2)精刨导轨面: 加工长度 B=138工宽度 k=100此加工余量选择 Z= (3)磨导轨面: 加工长度 B=138工宽度 k=90此精加工的余量选择 总的加工余 量由式 Z 总 = 孔 14 的内径表面 毛坯为实心,不冲出孔。内孔精度要求不太高,加工方案确定为:钻。参考资料机械加工工艺手册确定工序加工尺寸及余量为: 钻孔: 14(查参考资料机械加工工艺手册表 孔加工 公称直径 6工前的钻孔直径 5(查参考资料机械加工工艺手册表 因此钻孔的加工余量为: Z=1夹具的组成 ( 1)定位元件及定位装置:用于确定工件正确位置的元件和装置; ( 2)夹紧元 件及夹紧装置:用于固定工件已获得的正确元件或位置,本设计中采用法兰式夹紧油缸; ( 3)导向及对刀元件:用于确定工件与刀具相互位置的元件,本设计中采用可换钻套; ( 4)动力装置:为了减轻工人劳动强度,提高生产率,常采用气动、液动等动力装置; ( 5)夹具体:用于将各种元件、装置联接在一体,并通过它将整个夹具安装在机床上; ( 6)其它元件及装置:根据加工需要来设置的元件或装置。 以上是夹具机床的基本组成。对于一个具体的夹具,略有不同,但定位、夹紧和夹具体一般是不可缺少的 8。 位元件分析 在钻 14的夹具设计中,虽然该孔为通孔,位置尺寸精度要求不高, 但是, 加工孔 14的夹具其实同样以底面和 75 度面作为基准 ,也就是在加工 17的孔的上做一个 45 度斜角度。定位时,采用楔形块在导轨面定位限制三个自由度,支撑钉在 燕尾面的后端面限制 1个自由度,油缸夹紧时零件右端后限制 2个自由度,这样就达到了 完全定位 9。 紧元件分析 工件在夹具中正确定位后,由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有: ( 1)动力装置:产生夹紧动力的装置。 ( 2)夹紧元件:直接用于夹紧工件的元件。 ( 3)中间传力机构:将原动力以一定 的大小和方向传递给夹紧元件的机构。 在有些夹具中,夹紧元件往往就是中间传力机构的一部分,难以区分,统称为夹紧机构 10。 本设计中,夹具采用液压夹紧。通过计算,采用 零件的右端先用移动压板,压紧弹簧、螺母,压紧螺栓压紧,然后通过压紧油缸进行压紧,这样就固定了尾架体,限制了它在加工过程中的移动 11。 夹具如图 示 图 夹具图 4 组合机床 本次毕业设计中对钻 14 的孔进行单工位组合机床设计。该零件总体轮廓尺寸较小,属于小型零件加工,零件的定位夹紧元件也不会太大,设计的时候考虑到各方面的因素后,决定选用立式钻床 12。 被加工零件工序图绘制 由于是单工位加工,再加上零件结构简单,工序图可以直接在零件图上作必要的说明。 工序图见图 加工零件工序图。 图 被加工零件图 被加工零件加工示意图绘制 加工示意图的作用 加工示意图是组合机床设计的主要图纸之一,在总体设计中占据重要的地位,它是刀具、辅具、夹具、主轴箱、液压电气装置设计及通用部件选择的主要原始资料,也是整台组合机床布局和性能的原始要求,同时还是调整机床、刀具及试车的依据。加工示意图要反应机床的加工过程和加工方法,并决定浮动头或接杆的尺寸,钻杆长度、主轴、刀具、导向与工件间的联系尺寸等,根据机床要求的生产率及 刀具特点,合理的选择切削用量和动力头 13。 加工示意图的编制 (1)刀具的选择、工序余量、切削用量参见工艺卡片上的相应内容。 (2)动力头工作循环及行程确定。动力头工作循环一般包括快进、工作进给、快退等动作。钻孔的工作循环为:快进工进快退。 快进长度确定 200 工进长度确定 36 快退长度确定 236 组合机床联系尺寸图的绘制 机床联系尺寸图是决定各部件的轮廓尺寸及相互间联系关系的,是开展各专用部件设计和确定机床最大占地面积的指导图纸。 组合机床是由一些通 用部件和专用部件组成的。为了使所设计的组合机床既能满足预期的性能要求,又能做到配置上的匀称合理,符合多快好省的精神,必须对所设计的组合机床各个部件之间的关系进行全面的分析研究。组合机床联系尺寸图是在被加工零件工序图与加工示意图绘制之后,根据初步选定的通用部件,以及确定的专用部件的结构原理而绘制的 14。 (1)机床装料高度的确定 确定机床装料高度要考虑车间运送工件的滚道高度、工件最低孔的位置、主 轴箱最低高度和通用部件高度尺寸的限制。根据我国具体情况,为了便于操作和省力,考虑道自动排削,装料高度可采用 935 (2)夹具外形轮廓尺寸的确定 夹具的外形尺寸参考前一章的夹具总体图上的尺寸。 (3)机床同用部件的选择 此次设计的专用组合机床所用的同用部件有;一个动力头、一个液压滑台、一个立柱、一个侧底座、一个底座、一个垫台和一个电机。 根据手册上各通用部件的尺寸绘制组合机床联系尺寸图。机床的联系尺寸图主要应针对各部件之间的联系尺寸进行标注,各部件只画出必要的轮廓形状即可,尽量减少不必要的线条和尺寸,各部件应严格按同一比例绘制。在图上应标明工件、夹具及动力头的中心线之间的关系 15。 组合机床设计 总图 见图 图 组合机床联系尺寸图 5 总结 由本文的论述,我们了解到,通过对尾架体工艺的研究与应用,在机床、夹具、刀具、工艺流程等方面进行合理设计和选择,有效提高了加工效率和产品质量,扩大了加工适应范围,提高了可靠性,具备一定的先进性,取得了良好的经济效益和社会效益,为解决此类多孔同时加工问题举了一件实例。 本 成果设计制造的机床为组合机床。我们将钻削主轴设为机械传动,而进给系统为液压控制,使在满足使用要求的前提下降低了成本。作为关键部件的液压滑台采用国产通用部件。以比较简单的方式完成旋转运动和直线运动的同步进行,非常实用。 本机床所用夹具的通用性强,工件采用液压定位夹紧,快速方便。定位采用两面一销的定位方式,夹紧采用液压加紧,采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便,制造成本低,通用性好。 在刀具方面,由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高,采用麻花钻。这种钻头采购比较方便,而且价格比深孔钻头也要便 宜。 通过本成果的实施,深孔加工质量和生产效率得到较大幅度提高,经济和社会效益显著。而且加工精度也完全能够满足设计要求。则在直接经济效益方面,节省了大量加工工时。 这次设计是对四年所学的一个总结,也为今后的工作做了铺垫。虽然我设计的是尾架体的加工工艺及关键工序工装设计,但是对机床的了解也处类旁通,收益非浅。 当然,由于我们的经验和知识有限,难免出现不足之处,望指导教师和其他关心我们的人给予批评指正。 参 考 文 献 1 王先逵 M械工业出版社, 2006. 2 陈 德生 M江大学出版社, 2006. 3 李庆余,张佳,赵志超,孟广耀 M械工业出版社, 2007. 4 杨丰骅 L.(2008 5 沈延山 D 大连:大连理工大学出版社, 1989. 6 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著 M(修订版) . 北京:科学技术出版社, 1996. 7 王华坤,范元勋 M器工业出版 社, 2000. 8 冯辛安 M械工业出版社, 1998. 9 陈日曜 M北京:机械工业出版社, 1992. 10 李佬璜 M械工业出版社,1998. 11 方子良 M海交通大学出版社, 2004. 12 刘秋生,李忠文主编 M航出版社, 1994. 13 陈于萍,周兆元等 M北京:机械工业出版社, 2005. 14 东北重型机械学院等合编 M海科学技术出版社, 1979. 15 傅水根,张学政,马二恩 M华大学出版社, 2004. 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名: 学 号: 专 业 : 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 : 尾架体加工工艺及关键工序工装设计 指 导 教 师 : 2009 年 3 月 22 日 开题报告填写要求 1开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2开题报告内容必须用黑墨水笔 工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量,一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量(不包括辞典、手册); 4 有关年月日等日期的填写,应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“ 2009 年 3 月 15 日” 或“ 2009 毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告 1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写 2000 字左右的文献综述: 文 献 综 述 摘要 尾架体是企业产品的关键零件之一,它在机床上起到了关键作用。本文主要介绍了 机械制造工业的地位及现状,简述了机械加工工艺和机床夹具的作用及发展,并对组合机床作了一般的介绍 。在设计中采用先设计尾架体的加工工艺再根据加工工艺来选取夹具和组合机床的设计,而最主要的部分就是尾架体的加工工艺及各加工工序的设计。 关键词 加工工艺 夹具 组合机床 1 机械制造工业的地位及现状 1 1 机械制造工业在国民经济中的地位 机械制造工业是工业的主体,它以各种机械设备供应和装备国民经济的各个部门。国民经济的发展速度,在很大程度上取决于机械制造工业技术水平的高低和发展速度。纵观世界各国,任何一个经济强大的国家无不具有强大的机械制造业,许多国家的经济腾飞,机械制造业功不可没。其中,日本最具有代表性。二次世界后,日本对机械制造业的发展给与全面支持,并抓住机械制造的关键技术 精密工程和制造系统自动化,使日本在战后短短 30 年里,一 跃成为世界经济大国 1。 1 2 我国机械制造工业的现状 我国的机械制造业起步较晚,但经过 40 多年的努力,我国的机械工业已有了很大的进步。主要表现在机械产品的品种的增加、关键设备的研制能力的提高、机械工业自身装备水平的上升、设计理论和方法的革新,等等 2。但是,总的来说,我国的机械制造业与世界先进水平相比,还有很大的差距,其总体水平至少落后 15 年左右。今后,机械制造工业的主要任务是以新兴微电子、光电子技术,重大成套技术装备和基础机械的关键制造技术为重点,不断地依靠技术进步,研究开发优质高效的工艺和装备 ,提高产品的制造原理和制造技术水平 3。 2 机械加工工艺的作用及发展 2 1 机械加工工艺的作用 机械加工工艺是机械产品生产过程的一部分,其原意是指采用金属切削刀具或磨具来加工工件,使之达到所要求的形状、尺寸、表面粗糙度和力学物理性能,成为合格零件的生产过程 4。机械加工工艺规程是指导生产的重要的技术性文件,它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益,因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 20世纪初,机械制造中的大量 生产为机械制造工艺学的建立和发展奠定了基础 5。 2 2 机械加工工艺的发展 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。在 20 世纪 50 年代“刚性”生产模式下,通过大量使用的专用设备和工装夹具,提高生产效率和加工的自动化程度,进行单一或少品种的大批量生产,以“规模经济”实现降低成本和提高质量的目的。在 20 世纪 70 年代主要通过改善生产过程管理来进一步提高产品质量和降低成本。在 20 世纪 80 年代,较多地采用数控机床、机器人、柔性制造单元和系统等高 技术的集成来满足产品个性化和多样化的要求。从 20 世纪 90 年代开始,机械制造工艺技术向着高精度、高效率、高自动化发展 6 。其中,数控机床的出现,提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,大大推进了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新阶段。 7由此可见,近 10 年来,制造业中的工艺技术发展非常迅速。因此,在拟定工艺方案时,除了合理选择常规的工艺装备和工艺方法外,还应密切关注新材料、新技术和新工艺的发展动向,以便不失时机地掌握和应用它 们,并在实践中不断地丰富和发展它们,尽快使我国的制造业赶上发达国家水平 8。 3 机床夹具的作用及发展趋势 3 1 机床夹具的作用 夹具是机床和工件之间的结盟,是机械加工不可缺少的部件,它们可以使工件相对于机床或刀具获得正确的位置 9。 应用机床夹具,有利于保证工件的加工精度稳定和产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件,保证安全生产; 有利于扩大机床工艺范围,实现“一机多用” 10。 3 2 机床夹具的发展趋势 随着现代加工技术的提高,数控机床、加工中心以及一些先进的生产 流水线越来越多地应用到了机械加工上,在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,与之相对应的机床夹具也正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展 11, 12 。现在,人们经常用的机床夹具主要包括通用可调夹具和成组夹具 13。工件夹具的生产者为满足需要,通过采用一种合作伙伴方式与用户工作,开发动力系统以提高精度,研究新的材料并开发旧夹具的新处理方法,并发明了监控夹具性能的方法 14。 4 组合机床的现状和发展趋势 4 1 组合机床的 现状 目前我国机械制造业的企业里有各类通用机床多达 320 多万台,其中有不少高性能的生产设备,但由于缺少必要的辅助装置、控制装置、实现自动工作循环装置等,而使这些设备的自动化程度很低。带有浓厚的就技术论技术色彩,偏重速度,忽视效益,造成了不少组合机床只出样品、展品,不能提供商品,用于生产实际 15。 4 2 组合机床的 发展趋势 现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电 子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。我国目前应在消化吸收、融会贯通国际上有用的自动化技术理论的基础上,努力做到从我国机械制造业的实际情况出发 ,发展创新,形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说,进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发
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