飞锤支架工艺及钻2-φ6.5左右螺栓孔 锪孔夹具设计【含CAD图纸、工序卡、说明书】
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含CAD图纸、工序卡、说明书
飞锤支架工艺及钻2-φ6.5左右螺栓孔
锪孔夹具设计【含CAD图纸、工序卡、说明书】
支架
工艺
6.5
左右
螺栓
锪孔
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图纸
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说明书
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- 内容简介：
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塔里木大学 设 计 课 题 名 称 飞锤支架的夹具设计 学 院 机电学院 专 业 数控技术班 级 数控技术09班学 号 3102206027姓 名 马晓琴指导教师 张宏 日 期 2008年6月 塔里木大学教务处制 设计任务书 题目：设计飞锤支架夹具内容：(1)零件的工艺分析(2)飞锤支架夹具设计(3)绘制夹具装配图(4)夹具设计说明书(5)加工程序部分 班 级：数控09班学 生：马晓琴 指导 教师：张宏 2008年6月 前言 机械设计课程教学基本要求规定，每个学生必须完成一个课程设计。它是机械制造技术课程的最后一个重要环节，也是高等工科院校大多数学生第一次较全面的课程设计能力训练。 培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械设计和有关先选修课程的理论，总结生产实际分析和解决工程实际问题的能力，巩固、加深和扩展有关实际方面的知识。指定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置或简单的设计过程和方法。学专业的一个综合测试，也是对我们毕业生做的一次具体的、重要的考验。此设计密切结合高等学校的办学宗旨。已检测我们在学习和实习过程中对所学知识的掌握程度和运用水平。同时在毕业设计中与同学互相帮助,一起去图书馆查阅毕业设计中需要得一些相关资料,共同探讨课程设计中出现的问题,体现了同学之间的凝聚力,增进了同学之间的友谊。在设计中不足之处，恳请老师点评、指正。设计者目 录前言-（2） 1. 零件的工艺分析-（4）1.1 零件的功用、结构和特点-（4） 1.2 主要加工表面及要求-（4）2. 飞锤支架夹具设计-（5） 2.1工序的工艺分析-（5）2.2定位方案及定位元件选择和设计-（6）3. 绘制夹具装配图见附表- （8）4. 夹具设计说明书- (12)4. 夹具设计的基本要求-（12） 5. 结论-（24）6 （1）飞锤支架零件图- （4 ） (2) 装配图- （11） 设计图-飞锤支架图1-1零件图1. 零件的工艺分析1.1 零件的功用、结构和特点功用：起支撑作用。由于该工件工作时要承受一定的力，因此要求有一定的强度、刚度和韧性。1.2 主要加工表面及要求1. 孔径为7的孔，其形位公差遵守包容要求，表面粗糙度Ra1.6m，孔的端面与宽18的槽相通，孔口倒角145。2. 飞锤支架11的回转面，表面粗糙度为Ra6.3m。3. 飞锤支架15的回转面，表面粗糙度为Ra12.5m。4. 19的回转面和右端面，表面粗糙度为Ra1.6m，并倒角。5. 飞锤支架表面26.5锪平12的沉孔，铣上表面及其轮廓，表面粗糙度不作要求。6. 46的孔，表面粗糙度为Ra6.3m，倒角145。7. 宽18的槽，表面粗糙度为Ra6.3m。机械加工加工方案图工序号内容设备0铸造、清砂、退火10粗铣毛坯两端面X6125铣夹具，端铣刀20 车台阶面C620-1车刀30铣夹具，端铣刀X6125铣夹具40钻的内孔Z5025翻转式钻模、钻头750钻孔、锪12的孔Z5025钻锪孔刀12.飞锤支架夹具设计.工序的工艺分析 零件为飞锤支架，材料为QT6003。生产类型为：大批量生产。该零件工艺规程见工艺卡。球墨铸铁的金相组织，基体为85%以上的珠光体，球化率应大于80%不允许有片状石墨存在。 零件的加工要求为：宽mm，表面粗糙度为Ra6.3um.本工序的加工条件为XA6132铣床及12端面铣刀，工件右侧回转体，孔、4-孔、及2-6.5锪平12孔均已加工，达到图样要求。正火处理，毛坯上铣18槽的经济精度可达IT8，表面粗糙度Ra6.3um，在铣夹具上加工时适当控制进给速度，可以保证槽的尺寸精度和表面粗糙要求。因此在本工序加工时，主要应考虑要如何保证槽的宽度偏差。图-工序图2.2定位方案及定位元件选择和设计2.2.1定位方案的选择 1.根据工序加工要求，要夹住的工件主要尺寸。工件在夹具中的定位方案如下，如图1-1所示： 方案如下：以19回转面及其端面为主要定位基准，来限制自由度。限制X、Y、X、Y、Z制自由度6个。 这样设计有利于夹具的设计制造,夹紧力方向指向定位元件刚性较大的方向。缺点是不容易保证槽的精确度。方案草图.定位元件设计：夹具与零件的外型轮廓相似。这样能较容易、较稳定地保证加工精度。用夹具装夹工件时，工件相对与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度。能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。采用夹具后，工件不需划线校正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率。 这样能较容易、较稳定地保证加工精度。用夹具装夹工件时，工件相对与刀具的位置由夹具保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度。能提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。采用夹具后，工件不需划线校正，装夹方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率。4钻两端两个螺栓孔的专用机床夹具设计机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，机床夹具的功用主要是：稳定地保证工件的加工精度；减少辅助工时，提高劳动生产率；扩大机床的使用范围，实现一机多能。螺栓孔属于轴向孔，且在圆周分布上是非均布的，所以用常规的夹具（即通用夹具）其生产效率是很低的，同时加工精度也不容易保证。考虑到飞锤支架零件属于大批量生产，所以应该对其设计专用夹具，以保证加工精度和提高劳动生产率。4.1定位方案的设计本夹具的定位方案如下图所示，采用短圆柱销和平面定位，同时运用支承板来快速找正工件在夹具体中的位置。短圆柱销限制的自由度为：。平面限制的自由度为：支承板限制的自由度为：综上，该定位方案限制了工件的6个自由度，较好的满足零件加工要求，定位合理。4.2定位误差分析与计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示；由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量，以表示。分析和计算定位误差的目的，就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求，以便对不同方案进行分析比较，从而选出最佳定位方案，它是决定定位方案时的一个重要依据。4.2.1 定位元件尺寸公差的确定夹具的主要定位元件为短圆柱销。所以该短圆柱销的尺寸公差现规定为与本零件在工作时相配的尺寸公差相同，所以定位误差为0.045已知孔位置主要由夹具体定位误差、夹具体与钻模板的配合误差、钻模板以及夹具体的制造误差组成。夹具体的制造误差为：对定位孔轴线平行度为：0.02，则夹具体与钻模板配合误差，有 0.02+0.0450.4, 故误差不超过允许误差。4.3导向元件设计钻床夹具的刀具导向元件为钻套，钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头等孔加工刀具进行引导，防止刀具在加工中发生偏斜。由于该孔的加工方法是先钻孔，后铰孔。所以，采用快换式钻套，由于飞锤支架零件的特殊结构，为了便于装夹工件，所以自行设计快换钻套。4.3.1钻套高度和排屑间隙钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度H越大，刀具的导向性能越好，但刀具与钻套的摩擦越大，一般取H=(1-2.5)d，孔径小、精度要求高时，H取较大值。H=(1-2.5)d=(1-2.5)X9=(9-22.5),取H=20mm。钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙，H值应适当选取，h值太小时，切屑难以自由排出，使加工表面被破坏；h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用，影响加工精度。加工铸铁时，h=（0.3-0.7）d；加工钢时，h=(0.7-1.5)d。由于飞锤支架材料为HT200，所以其排屑间隙h=(0.3-0.7)d=(0.3-0.7)X9=(2.7-6.3),取h=5mm。4.4夹紧装置的设计在加工过程中，工件会受到切削力、惯性力、离心力等外力的作用，为了保证在这些力作用下，工件仍能在夹具中保持定位的正确位置，而不致发生位移或产生振动，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，把工件压紧夹牢在定位元件上。在该夹具体设计中，由于所选用的定位方案的夹紧力与切削力的方向一致，所需夹紧力较小，所以采用钩形压板（组合）式夹紧机构。夹紧力的计算采用计算，其中的-摩擦系数，一般取0.1-0.15，由于在进行钻孔工序时，夹紧力作用表面的表面粗糙度较小，所以本设计中选择=0.1。4.5夹具结构设计及操作简要说明在设计夹具进应该注意提高劳动生产率。因此，使用铰链式钻模，一次固定2个钻套，在一次装夹中可以加工2个孔。本工序是粗加工，切削力较大，但是由于钻削重要生产的轴向力指向定位面，和夹紧力方向相同，所以夹紧力不直接对消切削力。装夹工件时，先翻开钻模板把工件放在夹具上，由短圆柱销定位，最后用支承板定好位置把钻模板合上，把菱形螺母锁上。这样就可以钻削了。5 方案综合评价与结论本方案采用一面一销定位方式，限制了工件的5个自由度，采用支承板确定工件在夹具体中的正确位置和限制工件的旋转自由度。该定位方案限制了工件的6个自由度，很好的确定工件在夹具体中的位置，但也可能造成过定位，原因在于，支承板与短圆柱销的安装误差。在钻孔工序前的工序尺寸保证的情况下，不会产生过定位。综上所述，本次课程设计的基本目的已经达到，较好的反映了零件加工过程中的定位需要。同时，在专用夹具设计过程中，通过查阅大量资料，所设计的夹具在使用上十分方便，定位准确。绘制夹具体装配图时，很好运用了机械制图的知识，图幅表达合理，线条准确。总 结课程设计是理工类学生必不可少的一个环节，在老师和同学们的共同努力下已取得了初步的结果，从整体上看，课程设计是锻炼我们理工类学生的一种思维能力和实践能力，虽然我们的能力有限，但是通过初步的尝试，我们已经能基本符合我们这个专业的理论和实践。指定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力、确定尺寸和选择材料，以及较全面地考虑制造工艺、使用和维护等要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件、机械传动装置或简单的设
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