减速器箱体机械加工工艺及夹具设计包含有CAD图纸
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减速器箱体机械加工工艺及夹具设计
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减速器箱体加工工艺及夹具设计
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【任务书】二级展开式减速器箱体加工工艺及镗、铣夹具设计开题时间14-12-10一、主要任务与目标1.完成提供的二级展开式减速器箱体零件(见零件图)在普通机床设备上批量生产的加工工艺规程制定和其中镗、铣二道工序的夹具设计;2.要求在满足加工要求的前提下,降低成本,提高生产率;3.培养和训练学生综合运用所学知识解决工程问题的能力,重点是企业生产过程中的工艺设计和工装设计。二、主要内容与基本要求主要内容本设计是进一步培养和训练学生综合运用所学知识解决工程实践问题的能力,主要内容是企业生产过程中的工艺设计和工装设计。基本要求1.关键技术:工艺规程的合理性,夹具结构类型;定位及定位精度;夹紧机构。2.主要技术参数:要求生产率高,利用液压或气压的快速夹紧机构。3.图纸数量:两套夹具装配图各一张,两套夹具的若干自制件零件图,总图量不得小于3张A0图纸。4.图样质量:计算机绘图,符合最新标准;表达完整,布局匀称;装配合理、尺寸齐全、技术要求全面;零件图注意结构要素和加工工艺性。5.设计计算书要求:传动和夹紧方案分析选择、受力分析、强度、刚度、夹紧力和夹具误差计算,必要的运动学和动力学计算。设计推导简明扼要;计算正确可靠。避免冗长,严禁抄袭。三、计划进度2014年11月17日-2014年12月05日接受任务,熟悉内容,完成英文翻译和文献综述;2014年12月05日-2014年12月12日完成开题报告;2014年12月12日-2014年12月19日方案确定,计算和草图绘制;2014年12月19日-2015年01月12日完成装配图及零件结构设计和设计说明书;2015年01月12日-2015年01月16日论文评阅;2015年01月19日-2015年01月23日准备答辩。四、主要参考文献1浦林祥.金属切削机床夹具设计手册M.北京:机械工业出版社,1995.122孙大涌.先进制造技术手册M.北京:机械工业出版社,2002.23哈尔滨工业大学,北京理工大学.机床夹具设计M.北京,科学技术出版社,1980.4MarkusA,MarkusekE,FarkasJ.FixtureDesignusingProloganExpertSystemJ.IntJRoboticsCIMS,1984,1(2)-167-72.5FerreiraPM,LiuCR.GenerationofWorkPieceOrientationsforMachiningUsingaRule-basedSystemJ.IntJRoboticsCIMS,1988,5.五、下达日期14-12-18六、状态已定稿 顿 14-12-101.()豸;? 2.;? 3.? ? ? 1.? 2.:? 3.3A0? 4.棻? 5.? 20141117-20141205? 20141205-20141212?棻? 20141212-20141219? 20141219-20150112?飻? 20150112-20150116? 20150119-20150123?硣? 1.M.?磬1995.12? 2.M.?磬2002.2? 3?,?.?M.?,?1980.? 4?Markus?AMarkusek?EFarkas?J.Fixture?Design?using?Prologan?Expert?System?J.Int?J?Robotics?CIMS19841(2)-167-72.? 5?Ferreira?PMLiu?CR.?Generation?of?Work?Piece?Orientations?for?Machining?Using?a?Rule-based?SystemJ.?Int?J?Robotics?CIMS19885.? 塢14-12-18 I学院毕毕业业设设计计(论论文文)题题目目: 二二级级展展开开式式减减速速器器箱箱体体加加工工工工艺艺及及镗镗、铣铣夹夹具具设设计计系系 别别 :专专 业业:机械设计制造及其自动化学学 生生 姓姓 名名:学学 号:号:起起 迄迄 日日 期期: : 设设计计( (论论文文) )地地点点: :指指 导导 教教 师师: :专专业业教教研研室室负负责责人人 : :日期: 2015 年 月 日II摘摘 要要本文是在二级展开式减速器箱体的图样分析后进行二级展开式减速器箱体的机械加工工艺路线的设计,同时按照其中的加工工序的要求设计夹具。二级展开式减速器箱体的主要加工内容是表面和孔。其加工路线长,加工时间多,加工成本高,零件的加工精度要求也高。按照机械加工工艺要求,遵循先面后孔的原则,并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证加工精度。基准选择以底面作为粗基准,以底面与两个工艺孔作为精基准,确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。在零件的夹具设计中,主要是根据零件加工工序要求,分析应限的自由度数,进而根据零件的表面特征选定定位元件,再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件,最后就是确定专用夹具的结构形式。 关键词关键词: :二级展开式减速器箱体;加工工艺;工序;专用夹具IIIA AbstractbstractThis is the case in the headstock pattern analysis cabinet after machining process route design, while manufacturing processes in accordance with one of the requirements of the design fixture.The main spindle box casing surface and hole machining content. Processing route, processing time, higher processing costs, machining accuracy requirements are also higher. In accordance with the machining process requirements, and follow the principles of the first surface after hole, and the hole with a flat-screen processing is clearly divided into roughing and finishing stages to ensure accuracy. Reference selection to the bottom as a crude benchmark, the bottom two technical hole as a fine basis, determine the route of its processing technology and processing needs of the various process parameters.In the parts fixture design, parts processing operations requirements, analysis should be limited to the number of degrees of freedom, and then selected according to the parts of the surface characteristics of the positioning element, and then analysis whether the selected positioning element should be limited degrees of freedom. Positioning element also need to choose the clamping element, the final step is to determine the structure of the special fixture.Key words: Headstock; processing; process; special fixtures1 目目 录录摘 要.IIABSTRACT.III目 录.11 绪论.31.1 本课题的研究内容和意义.31.2 国内外的发展概况.41.3 本课题应达到的要求.52 二级展开式减速器箱体的图样分析.62.1 二级展开式减速器箱体的作用.62.2 二级展开式减速器箱体的图样分析.72.3 工艺分析.83 工艺规程设计.103.1 确定毛坯的制造形式.103.2 定位基准的选择.113.2.1 粗基准的选择.123.2.2 精基准的选择.133.3 拟定工艺路线.143.3.1 划分加工阶段.143.3.2 安排加工顺序.153.3.3 拟定加工工艺路线.163.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.173.5 切削用量及工时定额的确定.194 铣床夹具设计.304.1 研究原始质料.304.2 定位基准的选择.304.3 切削力及夹紧力的计算.304.4 定位误差的分析.3324.5 确定夹具体结构和总体结构.344.6 夹具设计及操作的简要说明.355.镗孔夹具设计.375.1 研究原始质料.375.2 定位、夹紧方案的选择.375.3 切削力及夹紧力的计算.375.4 误差分析与计算.395.5 夹具设计及操作的简要说明.40致谢.41参考文献.4231 1 绪论绪论1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固,是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应,进行机床调整,专用工艺装备的设计与制造,编制生产作业计划,调配劳动力,以及进行生产成本核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划,并能做到各工序科学地衔接,使生产均衡、顺利,实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片,是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片,是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中,以机械加工工艺过程卡片指导生产,过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的,用于直接指导工人进行生产,多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。在机械行业中,如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题,一直是从事于机械行业人员研究的问题,其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题,高效的夹具是工件高精度的保证,如何让夹具更高效、更经济,这是行业人急需要解决的。4随着社会的发展,科技的不断提高,各种高科技技术逐渐渗透到各个行业,如何利用这些高科技为人类服务,如何充分利用这些高科技在机械行业中,这还需要机械行业人员不断的努力,开拓创新。随着科学技术的发展,和社会市场需要,夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具” 。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通过这次毕业设计,对自己所学的理论知识进行一次综合运用,也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中,充分挖掘自己分析问题,解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨,认真的态度,为以后参加工作打下一个良好的基础。1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况工装的全称是工艺装备,工装是指加工机床外而需保证零件加工质量的工艺装备,是制造过程中所用的各种工具的总称。它是各企业内除生产设备和工具外的为配合生产设备和人完成工艺制作要求的部分,大多工装都是针对各自产品特点的。机械加工过程中用来固定和定位要加工的零件或毛坯件的装置,即工装的主要作用有:固定,5定位,防止变形。夹具属于工装,工装包含夹具,属于从属关系。不仅仅是焊装用,在机加工方面也有用,许多时候,需要装配几个部件并保证其定位准确的时候就需要。设计工装夹具要紧扣产品,因为工装夹具是专门为某些产品特定的,要保证生产时无干涉现象、定位准确、操作工操作便捷等。简单的说,就是用于工件装夹的工具。夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。由于现代加工的高速发展,对传统的夹具提出了较高要求,如快速、高效、安全等。要想达到这样的生产要求,就必须计算加工工序零件在加工过程中由于切削力、重力、惯性力等所产生的切削力及切削力矩,按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算,为了减小夹具的具体尺寸,就需要增大夹具的定位区间,增大由夹紧力而产生的摩擦力矩、正压力及由此而产生的摩擦力,以达到夹具小巧而精用的目的。同时为了减少工人的劳动强度,提高工件装夹效率,还需要对夹具的夹紧机构的行程进行设计,以期以最短的夹紧行程,达到最佳的夹紧效果。1.3 本课题本课题应达到的要求应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合,对二级展开式减速器箱体的基本结构及作用有个大致的了解,在此基础上,经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后,分析二级展开式减速器箱体的加6工工艺,确定二级展开式减速器箱体各加工表面的加工方法,进而形成二级展开式减速器箱体的机械加工工艺路线。并能根据二级展开式减速器箱体的加工工序要求,分析二级展开式减速器箱体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据,结合机械机构设计的相关理论知识,完成工件的有效定位及夹紧,从而使整个二级展开式减速器箱体的加工工艺路线经济,工件定位方案合理,来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题,综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识,设计出一套适合于实际的二级展开式减速器箱体加工工艺路线,从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性,减轻其断续切削可能引起的振动,夹具体不仅要有足够的刚度和强度,其高度和宽度比也应恰当,一般有 H/B11.25,以降低夹具重心,使工件加工表面尽量靠近工作台面。2 2 二级展开式减速器箱体的图样分析二级展开式减速器箱体的图样分析2.12.1 二级展开式减速器箱体的作用二级展开式减速器箱体的作用二级展开式减速器箱体,其主要作用是:二级展开式减速器箱体类零件是机器或部件的基础零件,二级展开式减速器箱体是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种方向的移动,同时二级展开式减速器箱体分出部分动力将运动传给丝杠。同时它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体,使它们之间保持正确的相互位置,并按照一定的传动关系协调地传递运动或动7力。因而二级展开式减速器箱体是主传动系中的关键零件。因此,二级展开式减速器箱体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。2.22.2 二级展开式减速器箱体的图样分析二级展开式减速器箱体的图样分析在编制二级展开式减速器箱体机械加工工艺规程之前,首先应研究二级展开式减速器箱体的工作图样和产品装备图样,熟悉该产品的用途、性能及工作条件,明确该二级展开式减速器箱体在产品中的位置和作用;了解并研究各项技术条件制定的依据,找出其主要技术要求和技术关键,以便在拟定工艺规程时采用适当的措施加以保证。 二级展开式减速器箱体的材料为 HT150,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,减震性能良好。传动二级展开式减速器箱体需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下:1)该零件为机床二级展开式减速器箱体,主要加工部位为平面和孔系,其结构复杂,精度要求又高,加工时应注意选择定位基准及夹紧力。2)材料 HT150。3)铸件人工时效处理。82.32.3 工艺分析工艺分析工艺分析的目的主要有两个:一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理,是否便于加工与装配;二是通过工艺分析,对零件的工艺要求有进一步的了解,以便制定出合理的工艺规程。 铸件必须进行时效处理,以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。为了保证加工精度应使定位基准统一,该零件主要定位基准,集中在 D 面和 W面上。镗孔时,在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法,以增加镗杆的刚性,提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。为保证在同一轴上各孔的同轴度,可采用在已加工孔上,安装导向套再加工其他孔的方法。为提高孔的加工精度,应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。铸造时一般 50mm 以下孔不铸出。孔的尺寸精度检验,使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。同一轴线上各孔的同轴度,可采用检验心轴进行检验。各轴孔的轴线之间的平行度,以及轴孔的轴线与基准面的平行度,均应通过检验心轴进行测量。二级展开式减速器箱体作为主传动系的支承零件,各传动轴间要求一定的位置精9度,因此,加工此二级展开式减速器箱体的主要任务是保证各孔系间的相互位置精度。在此二级展开式减速器箱体的加工中保证各孔正确位置是靠 T68 坐标镗床手动控制坐标来完成的,为更好地保证加工质量,单件小批量生产也可采用组合夹具、专用镗模进行加工,批量较大时,应采用专用镗模进行加工。根据二级展开式减速器箱体零件图可知,其主要加工面是进行导轨面的加工、表面加工、孔加工、钻孔、攻丝,孔的精度要求高。该零件年生产属小批量生产,设计加工零件所需要的专用夹具是为了提高劳动效率、降低成本。 103 3 工艺规程设计工艺规程设计3.13.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用、零件生产率和经济性,而且也与零件的机械加工工艺和质量密切相关。故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。毛坯选择时,应全面考虑以下因素:1)零件的材料及机械性能要求;2)零件的结构形状与外形尺寸;3)生产类型,它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性;4)现有生产条件;5)充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。长期使用经验证明,由于灰口铸铁有一系列的技术上(如耐磨性好,有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等)和经济上的优点,通常二级展开式减速器箱体材料采用灰口铸铁。最常用的是 HT150400,当载荷较大时,采用 HT300540 高强铸铁。二级展开式减速器箱体的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件(受铸造能力的限制)时,可以采用焊接结构件,它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯,解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工,可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前,为不消除毛坯的内应力,对毛坯应进行人工实效处理,对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。11毛坯铸造时,应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的二级展开式减速器箱体毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。该零件为二级展开式减速器箱体类,且外型尺寸较大,材料为 HT150,零件的形状较复杂,因此不能用锻造,只能用铸件,采用砂型铸造毛坯,如图 3.1 二级展开式减速器箱体毛坯图所示。采用小批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度查参考文献机械制造工艺简明手册确定各表面加工余量。毛坯铸造时,应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力,应使二级展开式减速器箱体壁厚尽量均匀,二级展开式减速器箱体浇铸后应安排时效或退火工序。该二级展开式减速器箱体的材料是 HT150,单件小批生产,由于结构复杂,所以毛坯采用铸件。为了提高二级展开式减速器箱体加工精度的稳定性,采用时效处理以消除内应力。3.23.2 定位基准的选择定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择正确、合理,可以保证零件的加工质量,提高生产率。否则,就会使加工工艺过程问题百出,使生产无法进行。二级展开式减速器箱体定位基准的选择,直接关系到二级展开式减速器箱体上各个平面与平面之间、孔与平面之间、孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时,首先要遵守“基准统一”和“基准重合”的原则,同时必须考虑生产批量的大小、生产设备、特别是夹具的选用等因素。12该二级展开式减速器箱体的结构复杂,壁厚不均,刚性不好,而加工精度要求又高,故二级展开式减速器箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段,这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响,有利于保证二级展开式减速器箱体的加工精度。 3.2.1 粗基准的选择选择粗基准时,主要要求保证各加工面有足够的余量,使加工面与不加工面间的位置符合图样要求,并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则:重要表面原则 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀,则应选择该表面为粗基准。不加工表面原则 为了保证加工面与不加工面间的位置要求,一般应选择不加工面为粗基准。余量最小原则 如果零件上每个表面都要加工,则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准,以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面,造成工件废品。使用一次原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重复使用将产生较大的误差。平整光洁原则 以便工件定位可靠、夹紧方便。根据生产类型不同,实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时,由于毛坯精度高,可以直接用二级展开式减速器箱体上的重要孔在专用夹具13上定位,工件安装迅速,生产率高。在单件、小批及中批生产时,一般毛坯精度较低,按上述办法选择粗基准,往往会造成二级展开式减速器箱体外形偏斜,甚至局部加工余量不够,因此通常采用划线找正的办法进行第一道的工序加工,即以主轴孔及中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查,必要时予以纠正,纠正后孔的余量应足够,但不应定均匀。该二级展开式减速器箱体为单件小批量生产,在单件小批量生产时,由于毛坯精度低,所以以划线找正法安装。划线时先找正主轴孔中心,然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工该二级展开式减速器箱体时,按所划的线找正安装工件,则体现的是以主轴孔作为粗基准。 3.2.2 精基准的选择选择精基准时,主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。一般应考虑以下原则:1) 基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准,以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。2) 基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面,这就是基准统一原则。3) 自为基准原则 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序,选择加工表面本身作为定位基准,称为自为基准原则。4) 互为基准原则 145) 便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠,夹具设计简单、操作方便。为了保证二级展开式减速器箱体零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度,二级展开式减速器箱体类零件精基准选择常用两种原则:基准统一原则、基准重合原则。小批生产时一般采用基准重合原则,即以装配基准作为定位基准,避免了基准不重合误差,有利于提高二级展开式减速器箱体上各表面间的相互位置精度。大批生产时常采用基准统一原则,即一面两孔定位,可避免由于基准变换而带来的累积误差。3.33.3 拟定工艺路线拟定工艺路线 3.3.1 划分加工阶段零件的技术要求较高时,零件在进行加工时都应划分加工阶段,按工序性质不同,可划分如下几个阶段:粗加工阶段此阶段的主要任务是提高生产率,切除零件被加工面上的大部分余量,使毛坯形状和尺寸接近与成品,所能达到的加工精度和表面质量都比较低。半精加工阶段此阶段要减少主要表面粗加工中留下的误差,使加工面达到一定的精度并留有一定的加工余量,并完成次要表面的加工(钻、攻丝、铣键槽等) ,为精加工做好准备。精加工阶段切除少量加工余量,保证各主要表面达到图纸要求,所得精度与表面质量都比较高。所以此阶段主要目的是全面保证加工质量。15光整加工阶段此阶段主要针对要进一步提高尺寸精度、降低粗糙度(IT6 级以上)的表面。一般不用于提高形状、位置精度。根据加工阶段划分的要求及零件的批量,该二级展开式减速器箱体的加工划分为3 个阶段:粗加工阶段(粗铣各个平面、孔端面及各主轴孔粗镗) 、半精加工阶段(半精镗各主轴孔,完成各次要孔等)和精加工阶段(磨各平面、精镗各主轴孔) 。 3.3.2 安排加工顺序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,如何将这些工序安排在一个合理的加工顺序中,生产中已总结出一些指导性的原则,先述如下。切屑加工工序顺序的安排原则1)先粗后精各表面加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行,目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。2)先主后次零件的主要加工表面(一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等)应先加工,而次要表面(键槽、螺孔等)可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。3)先面后孔原则 对于二级展开式减速器箱体类、支架类、机体类等零件,平面轮廓尺寸较大,用平面定位比较稳定可靠,故应先加工平面,后加工孔。这样,不仅使后续的加工有一16个稳定可靠的平面作为定位基准面,而且在平整的表面上加工孔,加工变得容易一些,也有利于提高孔的加工精度。4)先基准后其他作为精基准的表面要首先加工出来。该二级展开式减速器箱体的加工和装配大多以平面为基准,按照加工顺序安排的原则,采用先面后孔的加工顺序。先加工平面,可以为加工精度较高的支承孔提供稳定可靠的精基准,有利于提高加工精度。另外,先加工平面可以将铸件不平表面切除,可减少钻孔时钻头引偏和刀具崩刃等现象的发生,对刀和调整也较为方便。加工孔系时应遵循先主后次的原则,即先加工主要平面或孔系,这也符合切削加工顺序的安排原则。 3.3.3 拟定加工工艺路线拟定工艺路线的出发点:应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。还要考虑经济效果,以便降低生产成本。综合以上加工阶段和加工顺序的分析,可以初步得出二级展开式减速器箱体的加工艺路线。初拟二级展开式减速器箱体加工工艺路线方案如表 3-1 所示。表 3-1 工艺路线方案工序号工序内容10铸造,清理20对零件的轴线及基准参考线划线,了解各道工序加工要求及加工余量30粗铣箱体底面40粗、精铣结合平面,保证尺寸及粗糙度要求1750钻、铰孔平面定位销孔2- 860钻结合面上孔,锪平锪平8- 173370钻底面上孔,锪平锪平4- 204580铣位于箱体上轴承盖安装固定面(两侧面)90以两箱体结合平面和定位销孔为基准粗镗孔、孔、孔7280120100以两箱体结合平面和定位销孔为基准半精镗孔、孔、孔7280120110以两箱体结合平面和定位销孔为基准精镗孔、孔、孔7280120120铣油槽130钻箱体加油嘴 M12 深 23,锪平锪平,保证尺寸公差要求20140钻、攻底部 M20X1.5,锪平固定面保证尺寸公差要求,锪平固定面保证尺寸公差要求150钻两端面 18-M8 各孔底孔然后攻丝 18-M8,保证尺寸公差要求160去毛刺170清洗180检验方案在镗孔时,把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工,满足了粗精分开的原则,可以有效避免因粗精不分给工件带来的加工应力无法释放的危害,有效地保证了零件的加工精度。而且四个是孔同时进行加工的,不仅可以保证各主轴孔间的相互位置精度,而且还有效地提高了零件的加工效率,降低了工人的劳动强度。考虑到机械加工顺序安排原则及零件的生产成本等因素,其优越性在于把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工,符合切削加工工序顺序的先粗后精安排原则,而且各轴孔加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工进行,可以逐步提高零件加工表面的精度和表面质量,可以逐渐提高各个轴孔的质量要求,可以提高各轴孔间的相互位置精度和各自的尺寸精度,保证二级展开式减速器箱体零件的技术要求,确定其为此零件的加工工艺路线。183.43.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定二级展开式减速器箱体体的材料是 HT150,单件小批生产,由于结构复杂,所以毛坯采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸如下:顶面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得顶面 B 长度方向的单边加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1 =5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm两侧面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得两侧面 A、C 长度方向的单边加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1=5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm平面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级,查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量,可得平面 D、W 长度方向的单边加工余量如下:精磨余量: Z4=1.0mm粗磨余量: Z3=1.5mm19半精刨余量:Z2 =3.5mm粗刨余量: Z1=5.0mm毛坯余量: Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm内孔根据机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,可查得内孔的加工余量,并根据余量得到工序尺寸与毛坯尺寸,如下表 3-3 所示。 表 3-3 工序尺寸及公差表(mm)工序名称工序双面余量 Zb工序基本尺寸工序经济精度工序尺寸及偏差精镗0.2120IT7120H7半精镗1.8120-0.2=119.8IT9109.8H9粗镗3119.8-1.8=118IT11118H11铸造(毛坯)5118-3=115211523.53.5 切削用量及工时定额的确定切削用量及工时定额的确定受论文篇幅所限,只选取部分工序及加工内容进行工艺计算,还请谅解。 工序 30 粗铣箱体底面(1)粗铣箱体底面加工条件:工件材料: HT150,铸造。机床:X52K 立式铣床。查机械加工工艺师手册表 30-34 选择工艺装备及确定切削用量。刀具:硬质合金三面刃圆盘铣刀(面铣刀) ,材料:, ,齿数15YTmmD110,此为粗齿铣刀。8Z20因其单边余量:Z=2mm。所以铣削深度 :。pammap2每齿进给量:根据机械加工工艺师手册表 2.4-75,取 。faZmmaf/10. 0取铣削速度:参照机械加工工艺师手册表 30-34,取。Vsmv/22. 1由式 3-1 得机床主轴转速:n21211014.36022.110001000dVn按照机械加工工艺师手册表 3.1-74 可以查得机床与之接近的转速为。300 /minnr实际铣削速度 :vsmdnv/73. 160100030011014. 31000进给量: 。 fvsmmZnavff/4 . 460/300811. 0工作台每分进给量:。 mfmin/288/8 . 4mmsmmvffm铣削宽度:根据机械加工工艺师手册表 2.4-81,取。amma60被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 。l60lmm刀具切入长度 :1l (3.2)2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)1113mm刀具切出长度:取。2lmml22走刀次数为 1 工序 40粗、精铣结合平面,保证尺寸及粗糙度要求21本工序为粗铣。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为床 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1)确定背吃刀量 ap: mmap5 . 52)确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得=0.200.29mm/z。选zf择=0.20mm/z,故 zf rmmZffz/2 . 1620. 03)确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择=50m/min。cv min/41.852205910001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/120100620. 0Mzmmznffwz按 X52k 机床工作台进给量表,选择=130mm/min。Mzf则实际每齿进给量为:22 zmmznffwMzz/22. 01006130工额定时的计算:jT min85. 8213048648521iflllTMzj式中: =485mm,取 l1=86mm,l 取,。mml532mml42min/130mmfmz2i精铣两箱体结合平面切削用量及基本时间的确定精铣两箱体结合平面切削用量及基本时间的确定本工序为精铣。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 X52K 铣床,工件装在专用夹具中。刀具:YG8 硬质合金端铣刀。根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-63,可选铣刀直径=220mm,齿数 Z=6。wd1、确定背吃刀量:pa mmap5 . 22、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。选择f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.4-25,可选择。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按 X52K 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/100rnw 10000.51 3 ,0.03 0.05ldcdccd23 min/08.6910001002201000mndvww工作台每分钟进给量为: min/54100609. 0Mzmmznffwz按 X52K 机床工作台进给量表,选择。min/60mmfmz则实际每齿进给量为: zmmznffwMzz/10. 0100660工额定时的计算:jT min17.1926048648521iflllTMzj式中: =485mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。2min,/54immfmz 工序工序 110 精镗精镗孔、孔、孔切削用量及基本时间的确定切削用量及基本时间的确定7280120本工序为粗镗。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 T68 型卧式镗床,工件装在组合夹具中。刀具:硬质合金金刚镗镗刀。确定背吃刀量:pa )(5 . 1单边余量bpZmma确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.31.0mm/r。按 T68 机床进给量,选择 f=0.74mm/r。确定切削速度 v:24根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得=4080m/min,选择cv。min/65mvc min/01.180115651000min/1000rrdvnws按 T68 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/200rnw min/22.7210002001151000mndvww工额定时的计算:jT min39. 0120074. 0355021ifnlllTwj式中:, =3mm,=5mm,mml501l2l =0.74mm/r, =1。fmin/200rn i 工序工序 120 精镗精镗孔、孔、孔孔切削用量及基本时间的确定孔切削用量及基本时间的确定7280120本工序为精镗。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 T68 型卧式镗床,工件装在组合夹具中。刀具:硬质合金金刚镗镗刀。1、确定背吃刀量:pa mmap9 . 02、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.20.8mm/r。按 T68 机床进给量,选择 f=0.52mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.3-14,可查得=60100m/min,选择cv25=85m/min。cv min/41.2291188510001000rdvnwcs按 T68 机床的转速,选择=250r/min,所以实际切削速度 v:wn min/63.9210002501181000mndvww4、工额定时的计算:jT min45. 0125052. 0535021ifnlllTwj式中: =50mm, =3mm,=5mm,l1l2l =0.74mm/r,=250r/min, =1。 fni工序工序 100 钻结合面上孔,锪平锪平保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定要求切削用量及基本时间的确定8- 1733本工序为钻孔。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 Z525 型摇臂钻床,工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小,查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔,为实心件。刀具:高速钢麻花钻1、确定背吃刀量:pa mmap5 . 82、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,选择cv26=30m/min。cv min/40.415123010001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/400rnw min/89.281000400121000mndvww4、工额定时的计算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni 工序工序 130钻底面上孔,锪平锪平,保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定,保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定4- 2045本工序为钻孔。已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 Z525 型摇臂钻床,工件装在组合夹具中。由于内孔直径较小,查机械制造工艺设计简明手册可知毛坯上不预留孔,为实心件。刀具:高速钢麻花钻1、确定背吃刀量:pa mmap72、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,选择cv27=30m/min。cv min/40.415333010001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/400rnw min/89.281000400231000mndvww4、工额定时的计算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni 工序工序 120钻、攻底部 M20X1.5,锪平固定面保证尺寸公差要求,锪平固定面保证尺寸公差要求,保证尺寸公差要求切削用量及基,保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定本时间的确定已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 Z525 型摇臂钻床,工件装在组合夹具中。刀具:高速钢钻头1、确定背吃刀量:pa mmap82、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-32,可查得 f=1.01.2mm/r。按 Z525机床进给量,选择 f=1.0mm/r。3、确定切削速度 v:28根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-34,可查得=2030m/min,选择cv=25m/min。cv min/04.321202510001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/315rnw min/53.241000315201000mndvww4、工额定时的计算:jT min11. 013150 . 1333021ifnlllTwj式中: =30mm,取 =3mm,=14mm 取=3mm,l2121rctgKdDl1l2l2l =1.0mm/r,=315r/min, =1。fni 工序工序 160 钻两端面 18-M8 各孔底孔然后攻丝 18-M8,保证尺寸公差要求,保证尺寸公差要求切削用量及基本时间的确定已知加工材料为 HT150 铸铁,铸件;机床为 Z525 型摇臂钻床,工件装在组合夹具中。刀具:高速钢钻头1、确定背吃刀量:pa mmap4 . 32、确定进给量 f:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-43,可查得 f=0.150.25mm/r。按Z525 机床进给量,选择 f=0.16mm/r。293、确定切削速度 v:根据机械加工工艺师手册第 2 版,表 3.2-43,可查得=815m/min,选择cv。min/10mmvc min/38.127251010001000rdvnwcs按 Z525 机床的转速,选择,所以实际切削速度 v:min/220rnw min/27.171000220251000mndvww4、工额定时的计算:jT min31. 1122016. 01333021ifnlllTwj式中: =30mm,取 =3mm,=13mm,l2121rctgKdDl1l2l =0.16mm/r,=200r/min, =1。fni304 铣床夹具设计4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来铣位于箱体上轴承盖安装固定面(两侧面) ,在铣位于箱体上轴承盖安装固定面(两侧面)时,为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工,决定材料使用高速钢,用于对进行加工,准备采用手动夹紧。由零件图可知:在对进行加工前,粗铣箱体底面 钻底面上孔,锪平,4- 2045已经完成了加工因此,定位、夹紧方案有:采用一面 2 孔定位,一面就是底面,2 孔就是孔之中选择其中 2 个孔进行定4- 20位为了使定位误差达到要求的范围之内,这种定位在结构上简单易操作。4.3 切削力及夹紧力的计算刀具:铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 00150010 顶刃0n 侧刃60010 15 30rK 20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式: 0.90.802335pzFafDB zn有:0.900.802335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: FKWK安全系数 K 可按下式计算: 6543210KKKKKKKK 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121 可知其公式参数:60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得: 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定31选用手动螺旋夹紧机构。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。1液动夹紧装置液动夹紧装置以压缩空气作为动力源推动夹紧机构夹紧工件。常用的气缸结构有活塞式和薄膜式两种。活塞式气缸按照气缸装夹方式分类有固定式、摆动式和回转式三种,按工作方式分类有单向作用和双向作用两种,应用最广泛的是双作用固定式气缸。2液压夹紧装置液压夹紧装置的结构和工作原理基本与液动夹紧装置相同,所不同的是它所用的工作介质是压力油。与气压夹紧装置相比,液压夹紧具有以下优点:传动力大,夹具结构相对比较小;油液不可压缩,夹紧可靠,工作平稳 Z噪声小。它的不足之处是须设置专门的液压系统,应用范围受限制。根据切削力,夹紧力的影响因素,在夹紧不利状态过程,该夹紧力的计算应该根据机械平衡原理来设计。最后,为了确保可靠夹紧,数值乘以安全系数实际所需夹紧力。初步确定液压缸参数表 5-1 按负载选择工作压力1负载/ KN50工作压力/MPa 0.811.522.5334455表 5-2 各种机械常用的系统工作压力1机 床机械类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械工作压力/MPa0.82352881010182032由于钻削力为 4239N,往往要取大一些,在这取负载约为 10000N,初选液压缸的设计压力 P1=3MPa,为了满足工作这里的液压缸课选用单杆式的,并在快进时差动连接,则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积 A1 与 A2 应满足 A1=2A2(即液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 应满足:d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲,液压缸需保持一定的背压,暂取背压为 0.5MPa,并取液压缸机械效率。则液压缸上的平衡方程9 . 0m11221212P AP AFA PF故液压缸无杆腔的有效面积:32223255113 .461063. 4105 . 02110301000021cmmmPPFAb液压缸直径cmcmAD68. 73 .46441液压缸内径: 按 GB/T2348-1980,取标准值 D=80mm;因 A1=2A,故活塞杆直径d=0.707D=56mm(标准直径)则液压缸有效面积为:2222222262.255680(4)(424.50804421cmdDAcmDA)2.缸体壁厚的校核查机械设计手册,取壁厚为 10mm。则125. 08010D根据时; (4-2)3 . 008. 0 / Dmaxmax3p-3. 2pD可算出缸体壁厚为:1.25,满足最低速度的要求。1A2cm2cm2.活塞杆强度计算: 56mm (4-4)mmmF15015. 010803777144d6式中 许用应力;(Q235 钢的抗拉强度为MPa805004nb375-500MPa,取 400MPa,为位安全系数取 5,即活塞杆的强度适中)3活塞杆的结构设计 活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接,为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力,适应液压缸的安装要求,提高其作用效率,应根据负载的具体情况,选择适当的活塞杆端部结构。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆的密封形式有 Y 形密封圈、U 形夹织物密封圈、O 形密封圈、V 形密封圈等6。采用薄钢片组合防尘圈时,防尘圈与活塞杆的配合可按 H9/f9 选取。薄钢片厚度为0.5mm。为方便设计和维护,本方案选择 O 型密封圈。由上述计算易得: KKWW由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用液压缸夹紧机构。夹具在装夹时,由在定位时造成圆周上存在定位误差;夹具体在零件的内孔端面上定位时,也存在定位误差,从而会造成由原来的面接触变成点接触,从而使零件在定位时发生。4.4 定位误差的分析该夹具以一个平面和一个定位销和两个左右调节支撑定位,要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得:1 定位误差: 当以任意边接触时 minD WDd 2DdD W34通过分析可得: 0.052Dmm0.011dmmmin0mm因此:当以任意边接触时 0.063D Wmm2 夹紧误差 : cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值: mmSNcHBKRkmnZHBaZRaZy014. 081. 9)(1cos0.013j jymm 磨损造成的加工误差:通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差:取ADmm01. 0误差总和:0.0960.5jwmmmm 从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。35(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。4.6 夹具设计及操作的简要说明在夹紧机构设计中,常常遇到工件需要多点同时夹紧,或多个工件同时夹紧,有时需要使工件先可靠定位再夹紧,或者先锁定辅助支承再夹紧等等,这是为了操作方便、迅速、提高生产率,减轻劳动强度,就需要采用联动夹紧机构。如图4所示。联动夹紧有夹紧和松开两种状态,由电磁铁控制油缸来实现。铰链夹紧机构是一种增力机构,增力倍数较大,应用广泛。铰链夹紧机构的特点是动作迅速,增力比大,易于改变力的作用方向。缺点是自锁性能差。如图5所示。36铰链夹紧有夹紧和松开两种状态,由电磁铁控制油缸来实现。如前所述,该工件为提高生产率,经过方案的认真分析和比较,选用了液动夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。该夹具方案符合生产要求,效率高,做了可活动销,满足保持正确的加工位置.375.镗孔夹具设计5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工镗孔孔、孔、孔,加工时除了要满足粗糙7280120度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对镗孔孔、孔、孔加工前,底平面进行了粗、精7280120铣加工因此,定位、夹紧方案有:在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准,称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合,在同一工件的各道工序中,应尽量采用同一定位基准进行加工。该零件以三面定位,主轴箱体上的装配基准为平面,而它们又是主轴箱体上其他要素的设计基准,因此以这些装配基准平面作为定位基准,避免了基准不重合误差,有利于提高主轴箱体各主要表面的相互位置精度。有零件图可知,根据本道工序,选底面和侧面为定位基准。5.3 切削力及夹紧力的计算镗刀材料:(硬质合金镗刀)5YT刀具的几何参数: 60粗K90精K100s80由参考文献5查表可得:321圆周切削分力公式: (5.1)0.750.152943CpcPFa fvK式中 0.4pamm0.15/fmm r (5.2)rpspoppkmppKKKKKK查5表得: 查5表 取 421()736nmpbK1 250.6b0.75n 由表可得参数: (5.3)62194. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:764.8()CFN同理:径向切削分力公式 : (5.4)0.90.750.32383PpcPFafvK38式中参数: 77. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0
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