推动架工装设计及加工工艺【优秀机械毕业设计论文】【有三维图纸】
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推动架工装设计及加工工艺【优秀机械毕业设计论文】【有三维图纸】,推动,推进,工装,设计,加工,工艺,优秀,优良,机械,毕业设计,论文,三维,图纸
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西安航空职业技术学院 推动架工艺规程及夹具设计 推动架工艺规程 及夹具设计 【摘 要】 在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。 【 关键词 】 工序，工艺，定位方案 西安航空职业技术学院 推动架工艺规程及夹具设计 【 in of of on of if is it In of is it of to of of of of of a of of a of of of of 【 西安航空职业技术学院 推动架工艺规程及夹具设计 目 录 第 1 章 绪论 . 错误 !未定义书签。 题的意义 .具的发展方向 .章小结 . 2 章 推动架 的加工工艺规程设计 . 错误 !未定义书签。 动架 的 工艺 .未定义书签。 动架 的作用 . 错误 !未定义书签。 动架的技术要求 .未定义书签。 动架 的工艺分析 . 错误 !未定义书签。 定 毛坯，绘制毛坯简图 .未定义书签。 择毛坯 . 绘制推动架毛坯的铸造简图 .定推动架工艺路线 . 定位基准的选择 . 精基准的选择 . 粗基准的选择 .面、孔加工方法的确定 .工阶段的划分 .序的集中于分散 .序顺序的安排 . 机械加工工序 . 热处理工序 . 辅助工序 . 3章 机床设备及工艺装备的选用 .床设备的选用 .艺装备的选用 . 4章 加工余量、工序尺寸和公差的选用 . 5章 切削用量与时间定额的计算 .削用量的计算 . 钻孔工步 . 扩孔工步 . 粗绞工步 . 精绞工步 .间定额的计算 . 基本时间 计算 . 辅助时间 计算 . 其他时间的计算 .安航空职业技术学院 推动架工艺规程及夹具设计 件时间 计算 . 6 章 夹具设计 . 20 题的提出 .位方案 .紧机构 .具与机床的联接元件 . 位误差分析 .削力及夹紧力的计算 .论 . 21 参考文献 . 22 致谢 . 22 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 第 1 章绪论 题的意义 当人们谈起制造行业中的发展时，很少谈到工件夹具，但是在零件生产的基本领域，正吹着改革之风。 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的 推动架 类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量 的 50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 如今，制造商们需要供应商提供一步到位服务，他们要求世界范围内的当地供应商能够支持全球化生产。他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。那些制作夹具的人，必须采用与制作价值好几百万美元的加工中心的人们所采用的相同的规则，如今他们正在迎接这种挑战。 具的发展方向 夹具是机械加工不可缺少的部件，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，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展 。 一、 高精 度 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达 5m ，夹具支承面的垂直度达到 0000国 美乐）公司制造的 4m 长、 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 精密平口钳的平 行度和垂直度在 5m 以内；夹具重复安装的定位精度高达 5m ；瑞士 5m 。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 二、 高效 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和 松开工件只用 1 2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国 金斯）公司的球锁装夹系统， 1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。 三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。 利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节 能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 四、通用、 经济夹具的通用性直接影响其经济性。 采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 章小结 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。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率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，极大地推动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的阶段。 自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产 率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 第二章推动架的工艺规程设计 动架 的工艺 动架的作用 该零件为 床推动架，是牛头刨床进给机构中的零件（如附图 1）， 32+安装在进给丝杠轴，靠近 32+左端处装一棘轮。在棘轮上方即为 160+装棘轮。 160+通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运动，通过偏心轮杠杆使零件绕 32+ 推动架工艺 规程及夹具设计 轴心线摆动。同时，棘轮拨动棘轮，使 丝杠转动，实现工作台自动进给。 （附图 1 零件图） 动架的技术要求 推动架的技术要求见表 动架技术要求 加工表面 偏差 差及精度等级 粗糙度 m 形位公差 /27的端面 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 16的孔 + 50的外圆端面 32的孔 + 35的两端面 5 16的孔 + 动架工艺分析 分析可知本零件材料为灰口铸铁， 零件具有较高的强度，耐磨性，耐热性，减震性，适应于承受较大的应力，要求耐磨的零件。刨床推动架具有两组工作表面，他们之间有一定的位置要求。 由零件图可知， 32+0 、 16+0 孔的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组： 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 32两个端面及孔和倒角， 16两个 端面及孔和倒角。 16为加工表面 这一组加工表面包括， 16端面和倒角及内孔 10 6孔及 120 倒角 2沟槽。 这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： 内与 16心线垂直度公差为 端面与 16心线的距离为 12 由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的 。另外考虑到零件的精度不高可以在普通机床上加工。 定毛坯 、绘制毛坯简图 择毛坯 根据零件差资料知：零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 询资料可知，毛坯重量约为 产类型为中小批量，可采用金属型铸造毛坯。由于 32孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。 定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 零件基本尺寸在 100 160 之间，由表 2知，差得该铸件的尺寸公差等级 8 10 级。由表 2知，加工余量等级 G 级，故 0 级， G 级 。 表 查表法确定各加工表面的总余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等级 加工余量数值 说明 27 的端面 92 H 面降一级，单侧加工 16 的孔 16 H 面，孔降一级，双侧加工 50 的外圆端面 45 G 侧加工（取下行值） 32 的孔 32 H 降一级，双侧加工 35 的两端面 20 G 侧加工（取下行值） 16 的孔 16 H 降一级，双侧加工 表 参考文献可知，铸件主要尺寸 的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 27 的端面 92 6 16 的孔 16 6 10 50 的外圆端面 45 5 50 32 的孔 32 26 35 的两端面 20 5 25 16 的孔 16 6 10 绘制推动架毛胚的铸造简图 由表 得结果，绘制毛坯简图如图 示。 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 （图 零件的毛坯图） 定推动架工艺路线 位基准的选择 定 位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理 ， 可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中 会 问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废， 使 生产无法正常进行。 基准的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择 32 的 孔和 16 的孔作为精基准 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 基准的选择 对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知， 床推动架以外圆作为粗基准。 面、孔加工方法的确定 根据推动架零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表 表 动架各表面加工方案 主要加工表面 尺寸精度等级 粗糙度 加工方案 备注 27的端面 铣 表 116的孔 铰 - 表 150的外圆端面 铣 表 132的孔 铰 表 135的两端面 5 粗铣 表 116的孔 铰 表 16 的孔 5 钻 表 18 螺纹孔 （公差带5 螺纹 表 1 6槽 铣 表 1沟槽 25 拉 工阶段的划分 该推动架的加工质量要求较高，可将加工阶段划分成面加工和孔加工两个阶段。 加工过程中，首先加工面，然后加工各空，最后加工各细节部分（攻丝、拉槽等） 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 序的集中与分散 该零件选用工序集中原则安排推动架的加工工序。该推动架的生产类型是中、小批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各 加工表面之间的相对位置精度要求。 序顺序的安排 械加工工序 遵循“先基准后其他”原则 、“先粗后精”原则、“先主后次”原则、 “先面后孔”原则。制定机械加工工序如下： 工序 I 铣 32的端面 工序 铣 16的端面 工序 铣 32和 16在同一基准的两个端面 工序 铣深 6槽 工序 V 铣 10和 16基准面 工序 钻、扩、铰 32倒角 45 。选用 式钻床加工 工序 钻 10钻、半精铰、精铰 16，倒角 45 。用式钻床加工 工序 半、精铰、精铰 16角 45 度。选用 式钻床 工序 钻螺纹孔 6孔，攻丝 用 式钻床加工 工序 钻 6孔，锪 120 的倒角。选用 式钻床加工 工序 拉沟槽 热处理工序 加工之前进行时效处理。 助工序 在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。 综上所述，该推动架工序的安排顺序为：热处理（时效处理） 主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工 主要表面半精加工和次要表面加工 主要表面精加工。 定加工路 线 在综合考虑上述工序安排的原则基础上，由表 出推动架的工艺路线 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 热 处 理 （ 时效处理） 2 铣 32的端面 式升降铣床 立铣刀 游标卡尺 3 铣 16的端面 铣 立铣刀 游标卡尺 4 铣 32 16在同 一 基 准 上的两个端面 铣 立铣刀 游标卡尺 5 铣 10 16的两个端面 能铣 立铣刀 游标卡尺 6 铣深 6槽 铣 立铣刀 游标卡尺 7 钻 、 扩 、 铰 32，倒角 45 钻 麻花钻、套式扩孔钻、套式铰刀 内径千分尺 8 钻 10 精 铰 ， 精铰 16孔，倒角 45 钻 麻花钻、直柄机用铰刀 内径千分尺 9 钻，半精铰，精铰 16 倒 角45 钻 麻花钻、直柄机用铰刀 内径千分尺 10 钻 螺 纹 孔 6攻丝525 立钻 麻花钻、机 用丝锥 内径千分尺 螺纹塞规 11 钻 6孔，锪 120倒角 钻 麻花钻、高速钢莫氏锥锪钻 内径千分尺 12 拉沟槽 拉刀 内径千分尺 13 清洗 清洗机 14 终检 卡尺、塞规、百分表 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 第 3 章 机床设备及工艺装备的选用 床设备的选用 在大批生产条件下，可以选用高效的专用设备和组合机床，也可选用通用设备。所选用的通用设备应提出机床型号，所选用的组合机床应提出机床特征，如“四面组合机床”。主要以由表 出。 艺装备的选用 工艺装配主要包括刀具、夹具和量具。在工艺卡片中应简要写出它们的名称，如“钻头”、“百分表”、“车床夹具”等。 刀具、量具以在 出。该零件的生产类型为大批生产，所选用的夹具均为专用夹具。 第 4 章加工余量、工序尺寸和公差 的确定 此处只对对第七道工序进行相关计算。 毛坯为空心，通孔，孔内要求尺寸精度等级介于 间，由表 2 钻孔： 30 2z=孔 : 2z=铰孔： 2z=铰： 32 表 1以依次确定精度等级为：精铰： 铰： 孔： ： 据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰： 粗铰： 扩孔 ： ： 以上均为孔的上偏差，下偏差均为零。 第 5 章切削用量、时间定额的计算 削用量的计算 计算工序 钻、扩、铰 32 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 孔工步 1）背刀吃量 p 的选择定 p= 2）进给量的确定 由表 5取该工步得进量 f=r。 3）切削速度的计算 由表 5工件材料为铸铁的条件选取，切削速度 v=20m/取。由公式 n=1000v/ d 可求得该工序钻头钻速n=212r/根据表 4 立式钻床得主轴转速，取转速n=195r/将此转速代入公式 v=n d/1000= 孔工步 1）背吃刀量的确定 取双边被迟到量 p= 2）进给量的确定 由表 5表 4取该工步的每转的进给量 f =r。 3）切削速度的计算 由查手册表 按工件材料为灰铸铁的条件选取，切削速度可以取 为 18m/公式（ 5 1000 /n v d 可求得该工序钻头转速 n =照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n =195r/将此转速带入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度 / 1000v n d =195r/ 000= 铰工步 1)背吃刀量的确定 取双面被吃刀量 p= 进给量的确定 2)由表 5表 4取该工步的每转的进给量 f =r。 3)切削速度的计算 由查手册表 按工件材料为灰铸铁的条件选取，切削速度可以取为 4m/公式（ 5 1000 /n v d 可求得该工序钻头转速 n =照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速n =68r/将此转速带入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度 / 1000v n d =68r/ 000= 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 铰工步 1) 背吃刀量的确定 取双面被吃刀量 p= 2) 进给量的确定 由表 5表 4取该工步的每转进给量 f =r。 3) 切削速度的计算 由表 5工件材料为灰铸铁的条件选取，切削速度 v 可以取为3m/公式（ 5 1000 /n v d 可求得该工序钻 头转速 n =照表 4列 立式钻床的主轴转速，取转速 n =68r/将此转速带入公式（ 5可求出该工序的实际钻削速度/ 1000v n d =68r/ 32000= 间定额的计算 本时间 计算 1）钻孔工步 根据表 5孔的基本时间可由公式 12t = / ( ) /L fn l l l 求得。 l =50, 11 c o t (1 2 )2 rD =2 2l ; f=r;n=195r/该工步的基本时间 t=(50+)/r / 195r/）扩孔工步 根据表 5工序时间可由公式 j 1 2( ) /L f n l f nt l l 求得。式中l =502l =2411 c o t (1 2 )2 rD ，取 r = 54 ， 1l 2l =4 0 /f m m r ； n=195r/上述结果带入公式，则该工序的基本时间 t=(50+)/r / 195r/）粗铰工步 根据表 5圆柱孔的基本时间可由公式 j 1 2( ) /L fn l l l 求得。式中 1l 、 2l 由表 5 r =15 、 p=(2=件查得1l =2l =15 l =500 /f m m r ； n=68r/上述结果代入公式，则该工序的基本时间 t=(50+5)/r / 西安航空职业技术学院 推动架工艺 规程及夹具设计 68r/ 4）精铰工步 根据表 5圆柱孔的基本时间可由公式 j 1 2( ) /L fn l l l 求得。式中 1l 、 2l 由表 5 r =15 、 p=(2=件查得 1l =l =13 l =500 /f m m r ； n=68r/上述结果代入公式，则该工序的基本时间 t=(50+3)/r / 68r/ 助时间 计算 根据第五章第二节所述，辅助时间 基本时间 间的关系为(该零件取 则该工序的辅助时间为： 工序 孔工步的辅助时间： 工序 孔孔工步的辅助时间： 工序 铰孔工步的辅助时间： 工序 铰工步的辅助时间： 他时间的计算 除了作业时间（基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于该推动架的生产类型大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可以忽略不计；布置工作地时间 作业时间的 2% 7%，休息与生理需要时间
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