立轴回转分度机械加工工艺和钻床专用夹具设计NG
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本科毕业设计(论文) 题目:立轴回转分度钻床夹具设计立轴回转分度钻床夹具设计摘 要在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的装备,其直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和生产制造成本等。本次设计的是关于立轴回转分度钻床夹具设计,主要介绍了在立式钻床上加工曲柄板均匀分布圆柱形沉孔的钻床夹具,着重阐述了夹具的工作原理,对曲柄板的六点自由度进行分析,对夹具的设计方案进行分析和方案的制定,确定夹具总体设计制造方案,包括定位和夹紧后的加工方法。夹具重点解决了零件加工时快速、准确的分度定位,有效地提高了零件的加工精度和生产效率。关键词:夹具设计;分度盘;活动V形块Vertical Shaft Rotary Indexing Drill Jig DesignAbstractIn modern production, jigs and fixtures is an indispensable equipment, which directly affects the accuracy of the workpiece, labor productivity and manufacturing costs. This design is about the vertical axis rotary indexing drilling fixt design, introduced in the uniform distribution of the vertical drilling freedom of six crank plate degree of analysis, fixture design schemes and programs to develop the analysis to determine the overall fixture design and manufacturing programs, including positioning and clamping after processing methods. Fixture focused on solving the fast and accurate indexing positioning parts processing, effectively improve the precision and efficiency of parts.Key words: Fixture design;Divided circle; Activity V block主要符号表 钻削力 安全系数 钻头直径 b 应力 K 安全系数 F 摩擦系数 Fx 钻削力径向分力 Fy 钻削力轴向分力 Fn 支持力 a Fx对应的力臂 b Fy对应的力臂 实际所需夹紧力 理论夹紧力 基准不重合误差 基准位移误差 定位误差 对刀误差 安装误差 夹具误差 加工方法误差 总加工误差 B 工件厚度 H 钻套高度 h 排屑空间的高度 最大配合间隙 X 孔的偏移量X 加工尺寸目 录1 绪论11.1综述11.2国内研究现状21.3国外研究现状21.4本文主要研究工作22 曲柄板的分析32.1曲柄板32.2曲柄板的工业分析42.3曲柄板的技术要求分析43 工艺规程设计53.1确定零件的生产类型53.2确定毛坯的制造类型53.3基面的选择53.3.1粗基准的选择63.3.2精基准的选择63.4导向方案63.5制造工艺路线63.5.1工艺过程的安排63.5.2各主要表面的工序安排63.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定73.7确定切削用量及基本工时93.7.1确定主轴转速93.7.2确定进给速度103.7.3确定背吃刀量103.8工艺文件填写114 立轴回转分度钻床夹具设计124.1夹具体的要求124.2夹具体毛坯类型124.3立轴回转分度钻床夹具工作原理134.3.1固定部分144.3.2转动部分144.3.3分度对定机构154.3.4抬起锁紧机构154.4定位设计154.4.1定位基准的选择与定位元件的选择154.5夹紧设计164.5.1夹紧装置的基本要求164.5.2夹紧方案的选择174.5.3钻削切削力计算194.5.4夹紧力的计算204.6钻套的选择224.7分度方案254.8立轴回转分度钻床夹具中零件的具体尺寸设计254.8.1夹具体的设计254.8.2分度盘的设计274.8.3辅助元件的设计274.8.4与钻模板连接元件的设计284.8.5连接支承元件的设计295 立轴回转分度钻床夹具误差的计算315.1定位误差315.2工件在夹具上加工的精度分析315.2.1影响加工精度的因素315.3立轴回转分度钻床夹具的定位误差计算325.4立轴回转分度钻床夹具的安装误差325.5立轴回转分度钻床夹具的对刀误差325.6保证加工精度的条件336 夹具的装配工艺过程357 结论38参考文献39致 谢41毕业设计(论文)知识产权声明42毕业设计(论文)独创性声明43附录144 IV1 绪论1.1综述“工欲善其事,必先利其器”,在机械制造工业中,为了达到保证产品质量、改善劳动条件、提高劳动生产率及降低成本的目的,在工艺过程中,除机床等设备外,还大量使用着各种工艺装备,包括各种夹具、模具、刀具、辅助工具及测量工具等。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备1,广泛应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程2,在机械加工技术日新月异,机床技术高速、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。机床夹具就是机床上所使用的一种辅助设备,用它来准确地确定工件与刀具的相对位置,即将工件定位和加紧,以完成加工所需要的相对运动3,在所有机床中钻床是其中最重要的设备之一,而钻床夹具是在生产上应用最广泛的机床夹具,型式多样,这主要是由于被加工孔的位置相对于定位基准来说,比较分散而且几何关系变化较多所决定的4。机床夹具由以下几部分组成:(1) 定位装置:其作用是使工件在夹具中的位置;即通过它使工件加工时相对刀具及切削成形运动处于正确的位置;(2) 夹紧装置:其作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用而产生位移,同时防止或减少振动;(3) 对刀或导向装置:其作用是确定工件加工表面与刀具之间相的正确位置;(4) 连接原件:其作用是确定夹具与机床上连接并确定夹具对机床主轴、工作台或导轨的相对位置;(5) 夹具体:夹具体是机床夹具的基础件,通过它将夹具的所有元件连接成一个整体;(6) 其他元件或装置:是指夹具中因特殊需要而设置的元件或装置;根据加工需要,有些夹具上设置分度装置、靠模装置;为能方便、准确定位,常设预定位装置;对于大型夹具,常设置吊装元件等5。机床夹具按夹具的通用特性可分为:通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、拼装夹具;按使用机床可分为:车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具6。47钻床夹具一般是由定位元件、夹紧装置、夹具体、对刀、导向元件及其他装置或元件组成7。钻床夹具主要用于钻、扩、铰孔,在钻削加工中,工件上被加工孔的分布情况,在很大程度上决定了夹具的类型。因此钻床夹具可分为固定式钻具,多用为大型钻具,被加工表面轴线相同,或相互平行(用摇臂钻),钻具需要固定在机床工作台上的情况;移动式钻具,用于各被加工表面的轴线平行,用钻具移动来变换工位的情况;翻转式钻具,用于加工方向不同的几个孔,整个钻具可以翻转的情况;回转式钻具,用于加工方向不同的几个孔,工件装在钻具的回转部分相对于钻具底座可以转动或分度8。1.2国内研究现状 夹具作为传统机械制造业中最重要的工艺装备之一已有了一百多年的历史,其在机械制造业的发展过程中发挥了巨大作用,我国于80年代末开始对组合夹具元件的设计与管理进行了研究和开发,在总结和吸取我国应用和发展槽系夹具经验的基础上,根据现代机械加工特征及夹具的发展趋势,研制了新一代孔系组合夹具系统,随着科学技术的发展和进步,机床夹具已经由单纯的辅助工具发展成为门类较齐全的重要机械加工工艺装备9。1.3国外研究现状20世纪70年代前期,白俄罗斯院士发表了10篇有关在工艺装备设计中应用计算机的文章,20世纪80年代前后在美国出现了有关计算机辅助夹具设计的文章10。目前,Jone ja以及Ferreira等人在进行CAPP方面的研究中对设备规划有详细论述。Trappey AJC等人提出了一个二维组合夹具元件的配置算法。Brost和Goldberg提出了一个“完整”的算法来分析多边形工件的组合夹具设计,并开发出一个组合夹具设计系统11。1.4本文主要研究工作(1)立轴回转分度钻床钻模零件的工艺分析,立轴回转分度钻床钻模工件的定位分析;(2)立轴回转分度钻床钻模零件工件定位误差计算,立轴回转分度钻床钻模夹紧力的分析与计算;(3)立轴回转分度钻床钻模零件夹具的工作原理,立轴回转分度钻床钻模设计中存在的问题;(4)立轴回转分度钻床钻模夹具装配工艺设计。2 曲柄板的分析2.1曲柄板由于工作零件是曲柄板,如下图2.1和图2.2所示,主要由圆柱面、端面、孔系等组成,是典型的盘类零件,也是导偏传动机构,材料为45钢,采用油淬或水淬,结构比较简单。 图2.1 曲柄板三维立体图图2.2 曲柄板二维零件图 2.2曲柄板的工业分析零件的结构工艺性是指所设计的零件在能够满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性,即所设计的零件结构应便于成形,并且成本低,效率高。它的涉及面广,因此有必要对零件进行结构工艺性分析,找出技术关键,以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证。该零件属于异形零件,在加工时存在一定的难度,因此一定要设计合适的夹具方能确保所有工序的完成。该零件主要由圆柱面、端面、孔系等组成。在分析图2.2可知,零件曲柄板为典型的盘类零件,是导偏动机构,材料为45钢,采用油淬或水淬。结构比较简单,其他各表面均已加工好,且各处加工精度高,本次设计任务是:加工曲柄板上均匀分布的5个直径5.2mm和同轴线上5个直径11mm深3.5mm的沉孔。夹具应有分度盘装置,同时还应有快速更换钻套功能,工件有大的通孔可以将分度盘做成轴形状,用锁紧螺母夹紧12。因此设计曲柄板有2组加工面。(1) 以29外圆为基准的加工面,这组加工面包括上端面,各个孔。(2) 以上端面为基准的加工面,这组加工面包括29和端面。2.3曲柄板的技术要求分析零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等,这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。进行零件技术要求分析,主要是分析这些技术要求的合理性,以及实现的可能性,重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求,为制定合理的加工方案做好准备。同时通过分析以确定技术要求是否过于严格,因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂,加工难度大,增加不必要的成本13。曲柄板的具体特点和技术要求如下:第一:精加工孔30H8要求达到的精度等级为,粗糙度为,且以底平面为基准,要求垂直度公差为0.01,主要满足加工孔的位置精度。第二:其他各个孔的加工都要以103底平面为定位基准。所以,底平面的形位公差要达到设计要求。第三:精加工29h6外圆柱面,精度等级为,粗糙度为,且与30H8孔轴线有位置要求。第四:五个5.2孔和五个11沉孔的同轴度和相互夹角45度的位置,需设计一立轴回转分度钻床夹具。3 工艺规程设计3.1确定零件的生产类型生产纲领是指企业在计划期内应当生产产品的品种、规格及产量和进度计划。计划期通常为1年,所以生产纲领也通常称为年生产纲领。确定生产纲领:N=Q n(1+a)(1+b) (3.1)N零件的年产量(件/年);Q产品的年产量(台/年),Q=5000台/年;n每台产品中该零件的数量(件/台),n=1件/台; a该零件的备品率(备品百分率),一般情况下为a=3%5%,取4% b该零件的废品率(废品百分率),取b=1; 所以,N=5000*1(1+4%+1%) =5025件/年根据任务书可知零件为大量生产。3.2确定毛坯的制造类型影响毛坯选择的因素通常包括:第一:零件材料的工艺性及对材料组织的要求。第二:零件的结构形状和外形尺寸。第三:零件对毛坯精度,表面粗糙度和表面层性能的要求。第四:零件生产纲领的大小。第五:现有生产能力和发展前途14。由于该零件的轮廓尺寸不大,生产类型为大量生产,又考虑零件的加工条件要求较高。为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度,确定采用铸造成型考虑到该零件属于批量生产,在毛坯的设计时,应该对其加工余量进行合理的控制,尽可能在保证零件精度的前提下提高生产效率,降低成本,综合考虑,本题零件的毛坯选择铸件毛坯。3.3基面的选择基面选择是工艺规划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,加工工艺过程中问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行15。3.3.1粗基准的选择粗基准的选择应以加工表面为粗基准,保证待加工表面与不加工表面的相互位置关系精度,对于盘类零件而言,大部分以外圆作为粗基准,根据零件图纸技术要求,选择29 外圆表面作为粗基准,就能满足零件的加工要求。3.3.2精基准的选择精基准的选择主要是保证零件的加工精度和技术要求,以及在装夹过程中简单、准确、可靠、迅速、方便,尽可能采用基准重合和基准统一原则,提高零件的加工精度和生产效率。3.4导向方案由于加工的工件有2 个直径不同的孔组成,工件需钻、扩、铰多工步加工时,为能快速更换不同孔径的钻套,应选用快换钻套。更换钻套时,将钻套缺口转至螺钉处,即可取出钻套。为了避免钻模板妨碍工件装卸,采用铰链式钻模板。3.5制造工艺路线 3.5.1工艺过程的安排在曲柄板加工中,影响加工精度的主要因素有:(1) 曲柄板本身的刚度比较地,在外力(切削力、夹紧力)的作用下,容易变形。(2) 曲柄板是铸造件,孔的加工余量大,切削时将产生的残余内应力,并引起应力重新分布。因此,在安排工艺过程中,就需要把各主要表面的粗精加工工序分开,既把粗加工安排在前,半精加工安排在中间,精加工安排在后面16。这是由于粗加工工序的切削余量大,因此,切削力、夹紧力必然大,加工后容易变形。粗精加工分开后,粗加工产生的变形,可以在半精加工修正,半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。这样逐步减少加工余量,切削力及内应力作用,逐步修正加工的变形就能最后达到零件的技术要求17。3.5.2各主要表面的工序安排工序一:粗车103毛坯外圆;工序二:精车103毛坯外圆; 工序三:粗车44外圆表面及端面103外圆上表面; 工序四:精车44外圆表面及端面103外圆上表面; 工序五:钻尺寸30H8的底孔;工序六:粗镗尺寸30H8的底孔;工序七:精镗尺寸30H8的底孔;工序八:粗车尺寸29h6、22外圆及103外圆下表面;工序九:精车尺寸29h6、22外圆及103外圆下表面;工序十:铣斜边;工序十一:钻中心孔;工序十二:钻尺寸5.2通孔;工序十三:钻尺寸11沉孔;工序十四:检验,入库。3.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定合理确定机械加工余量在机械加工过程中非常重要和关键的,一般情况,机械加工余量的大小对机械加工零件的质量和生产效率有着很大程度的影响。加工余量过大会增加机械加工过程的劳动工作量,降低劳动生产率,增加了原材料设备工具以及电力等消耗;加工余量过小不能够确保能否消除机械加工过程中形成的各种缺陷,影响了机械零件加工的质量,甚至还会产生出废品18。确定机械加工余量,我们通常采用计算、经验估计以及查表等三种方法来确定机械加工余量19。 本次设计采用查表法确定各表面的加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸及公差等级。由于要成批大量生产,根据铸件机械加工余量等级和尺寸公差等级(摘自GB/11350-89)表,选取加工余量等级MA为G,尺寸公差等级CT为9;利用加工余量等级和尺寸公差等级在铸件机械加工余量中选取加工余量数值3.53.0,如下表3.1所示。 表3.1 铸件机械加工余量(摘自 GB/T 11350-89)尺寸公差等级CT10111213加工余量等级MAGHGHGHJGHJ基本尺寸加工余量数值大于至1003.54.04.04.54.55.06.06.06.57.52.53.03.03.53.03.54.54.04.55.51001604.05.04.55.55.56.57.57.08.09.03.04.03.54.54.05.06.04.55.56.51602505.06.06.07.07.08.09.58.59.511.04.05.04.55.55.06.07.56.07.08.52504006.07.57.08.58.09.511.09.511.013.05.06.55.57.56.07.59.06.58.010.04006306.58.57.59.59.011.014.011.013.016.05.57.56.08.06.58.511.07.59.512.0尺寸公差等级CT6 7 89加工余量等级MAEEFFGHFGH基本尺寸加工余量数值大于至-1001.01.52.02.02.53.02.53.03.50.80.91.51.52.02.52.02.53.01001601.52.02.52.53.04.03.03.54.51.51.52.02.02.53.52.53.04.01602502.02.03.03.04.05.03.54.55.52.02.02.52.53.54.53.04.05.02504002.52.53.54.05.06.54.55.57.02.02.03.03.54.56.04.05.06.04006302.53.O4.04.55.57.55.06.07.52.52.53.54.05.07.04.05.07.0 图3.1 加工余量和加工尺寸分布3.7确定切削用量及基本工时切削用量包括主轴转速、背吃刀量及进给速度等。对于不同的加工方法,需要选用不同的切削用量。切削用量的选择原则是:保证零件加工精度和表面粗糙度,充分发挥刀具切削性能,保证合理的刀具耐用度,并充分发挥机床的性能,最大限度提高生产率,降低成本20。3.7.1确定主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件(或刀具)直径来选择。其计算公式为:n=1000v/D (3.2)式中:v切削速度,单位为 m/min,由刀具的耐用度决定; n一主轴转速,单位为r/min, D工件直径或刀具直径,单位为mm。根据以上公式以及切削用量手册,综合考虑该零件加工的主轴转速如下所述:(1) 车削时:粗车外轮廓:n=600r/min;精车外轮廓:n=1000r/min;钻30底孔:n=300r/min;精镗30孔:n=800r/min;(2) 铣削时:铣斜边:n=800r/min;钻中心孔:n=1200r/min;钻5.2孔:n=800r/min;铣11沉孔:n=1200r/min;钻8底孔:n=800r/min;铣8孔:n=1000r/min;3.7.2确定进给速度进给速度是机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。确定进给速度的原则:当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100200mm/min范围内选取;在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,在2050mm/min范围内选取;当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在2050mm/min范围内选取;刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以设定该机床系统设定的最高进给速度。综合考虑该零件的加工精度及生产效率,确定该零件的进给速度选择如下述:(1) 车削时:粗车外轮廓:F=150mm/min;精车外轮廓:F=80mm/min;钻30底孔:F=30mm/min;(2) 铣削时:铣斜边:F=120mm/min;钻中心孔:F=150mm/min;钻5.2孔:F=100mm/min;铣11沉孔:F=150mm/min;钻8底孔:F=100mm/min;铣8孔:F=60mm/min;3.7.3确定背吃刀量背吃刀量根据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证加工表面质量,可留少量精加工余量,一般0.20.5mm,总之,切削用量的具体数值应根据机床性能、相关的手册并结合实际经验用类比方法确定21。3.8工艺文件填写根据以上分析与计算,完整填写工艺卡片,具体内容参见附录1工艺规程共11页。4 立轴回转分度钻床夹具设计4.1夹具体的要求(1) 有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连接的表面)等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度22。为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 (2) 有足够的强度和刚度加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不产生变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度。因此夹具体需要有一定的壁厚,铸造和焊接夹具体常设置加强筋,或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体。 (3) 结构工艺性好夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台,以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙,一般为415mm。夹具体结构型式应便于工件的装卸,分为开式结构、半开式结构、框架式结构等。 (4) 排屑方便切屑多时,夹具体上应考虑排屑结构。可以在夹具体开排屑槽、在夹具体下部设置排屑斜面。 (5) 在机床上安装稳定可靠。夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时,夹具的重心应尽量低,重心越高则支承面应越大;夹具底面四边应凸出,使夹具体的安装基面与机床的工作台面接触良好。接触边或支脚的宽度应大于机床工作台梯形槽的宽度,应一次加工出来,并保证一定的平面精度;当夹具在机床主轴上安装时,夹具安装基面与主轴相应表面应有较高的配合精度,并保证夹具体安装稳定可靠23。4.2夹具体毛坯类型 (1) 铸造夹具体铸造夹具体的优点是工艺性好,可铸出各种复杂形状,具有较好的抗压强度、刚度和抗振性,但生产周期长,需进行时效处理,以消除内应力。常用材料为灰铸铁(如HT200),要求强度高时用铸钢(如ZG270-500),要求重量轻时铸铝(如ZL104)。目前铸造夹具体应用较多。 (2) 焊接夹具体焊接夹具体,它由钢板、型材焊接而成,这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低、重量轻(壁厚比铸造夹具体薄)。但焊接夹具体的热应力较大,易变形,需经退火处理,以保证夹具体尺寸的稳定性。(3) 锻造夹具体锻造夹具体,它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。锻造后也需经退火处理。此类夹具体应用较少。 (4) 型材夹具体小型夹具体可以直接用板料、棒料、管料等型材加工装配而成。这类夹具体取材方便、生产周期短、成本低、重量轻,如各种心轴类夹具的夹具体及钢套钻模夹具体。在该毕业设计中采用铸造夹具体,材料采用灰铸铁(HT200)。HT200指的是最低抗拉强度为200MPa的灰铸铁,是较高强度铸铁,基体为珠光体,强度、耐磨性、耐热性、减振性均较好,铸造性能也较好,使用前需要进行人工时效处理,主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。工作条件:第一:承受较大应力的零件(弯曲应力0.49MPa(大于10t在磨损下工作的大型铸件压力1.47MPa);第三:要求一定的气密性或耐弱腐蚀性介质。4.3立轴回转分度钻床夹具工作原理此夹具是使用在立式钻床上,用来加工曲柄板上通孔5-5.2mm和同轴上的沉孔5-11mm深3.5mm,如图2.1所示。工件以30H8孔、端面和29h6外圆在分度盘上用心轴19、三个支承钉2和活动V形块17定位。插入开口垫圈14,拧紧螺母13来夹紧工件。铰链式钻模板8上装有钻套10,用钻套用螺钉9压紧,以保证钻出的孔达到尺寸加工的要求。钻完第一个孔后,抬起手柄24,拔出对定销23,使分度盘11连同工件一起回转45,再将对定销重新插入分度孔中,待准确后,在钻模孔上对准工件,在弹簧作用下锁紧工件,即可钻第二个孔,以此类推。通过对上述的回转分度装置进行分析,不难发现其一般有固定部分、转动部分、分度对定机构以及抬起锁紧机构等四部分组成。图4.1 立轴回转分度钻床夹具装配图4.3.1固定部分固定部分夹具体如下图4.2所示为夹具体,是回转分度装置的固定部分,它是整个装置的基体,分度装置及其余组成部分一般都安装在它的上面。同时固定部分还起到桥梁的作用,通过它将整个夹具与机床工作台和机床主轴连接。图4.2 固定部分即夹具体的三维立体图4.3.2转动部分如下图4.3所示,分度盘、定位销、螺母、开口垫圈等组成的整体即为转动部分,在转动部分上设置着工件的定位和夹紧装置。由于转动部分是分度时随之转动的元件,因此转动部分与固定部分相对运动表面有良好的润滑和耐磨性。零件分度盘开口垫圈螺母 图4.3 转动部分的三维示意图4.3.3分度对定机构分度盘如下图4.4中所示,分度盘和对定销两部分组成了分度对定机构,是分度装置的关键部分,分度盘与定位心轴做成一体,在夹具体的回转套中回转,采用对定销对定,锁紧螺母锁紧,结构简单,动作迅速可靠。对定销图4.4 分度对定机构的示意图4.3.4抬起锁紧机构实现分度对定后,为了使分度装置在使用过程中受到各种力的作用下,仍能保证分度后的位置,需要将转动部分锁紧在固定部分之上。4.4定位设计4.4.1定位基准的选择与定位元件的选择以30的内孔和5的内孔和50的端面定位,基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。对曲柄板这样的零件来说,在工件表面上需要加工圆周孔,因此我们在设计夹具时考虑到必须限制工件的六点定位并实现夹紧的方式。曲柄板有三处定位,根据“基准重合”和“基准统一”原则选定工件上已加工好的曲柄板下端面为主要基准,第一处定位是用3个平头支承钉形成定位,限制X轴的转动,Y轴的转动,Z轴的移动3个自由度;第二处定位是以直径30H8mm内孔表面作为次要定位基准,用分度盘限制X轴的移动,Y轴的移动2个自由度;第三处定位是活动v形块限制Z轴的转动;如下图4.5所示,此属于完全定位,能保证曲柄板的精度及正确的位置。第三处定位第一处定位第二处定位图4.5 曲柄板零件定位示意图 4.5夹紧设计4.5.1夹紧装置的基本要求(1) 夹紧过程中,不改变工件定位后占据的正确位置。(2) 夹紧力的大小适当,一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变,振动小,又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。(3) 夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大,允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。工艺性好,使用性好。其结构力求简单,便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在夹紧工件的过程中,夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此,设计夹紧装置应遵循以下原则: 工件不移动原则:夹紧过程中,应不改变工件定位后所占据的正确位置。 工件不变形原则:夹紧力的大小要适当,既要保证夹紧可靠,又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。 工件不振动原则:对刚性较差的工件,或者进行断续切削,以及不宜采用气缸直接压紧的情况,应提高支承元件和夹紧元件的刚性,并使夹紧部位靠近加工表面,以避免工件和夹紧系统的振动。 安全可靠原则:夹紧传力机构应有足够的夹紧行程,手动夹紧要有自锁性能,以保证夹紧可靠。 经济实用原则:夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应,在保证生产效率的前提下,其结构应力求简单,便于制造、维修,工艺性能好;操作方便、省力,使用性能好。夹紧机构-传递夹紧力,它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上,需有适当的传递机构。在工件夹紧过程中起力的传递作用的机构,称为夹紧机构。夹紧机构在传递力的过程中,能根据需要改变力的大小、方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能,以保证人力的作用停止后,仍能可靠地夹紧工件24。4.5.2夹紧方案的选择夹紧装置的基本要求:(1) 夹紧过程中,不改变工件定位后占据的正确位置。(2) 夹紧力的大小适当,一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变,振动小,又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。(3) 夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大,允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。工艺性好,使用性好。其结构力求简单,便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在夹紧工件的过程中,夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此,设计夹紧装置应遵循以下原则:第一:工件不移动原则。夹紧过程中,应不改变工件定位后所占据的正确位置。第二:工件不变形原则。夹紧力的大小要适当,既要保证夹紧可靠,又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。第三:工件不振动原则。对刚性较差的工件,或者进行断续切削,以及不宜采用气缸直接压紧的情况,应提高支承元件和夹紧元件的刚性,并使夹紧部位靠近加工表面,以避免工件和夹紧系统的振动。第四:安全可靠原则。夹紧传力机构应有足够的夹紧行程,手动夹紧要有自锁性能,以保证夹紧可靠。第五:经济实用原则。夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应,在保证生产效率的前提下,其结构应力求简单,便于制造、维修,工艺性能好;操作方便、省力,使用性能好。夹紧机构即传递夹紧力,它是直接与工件接触完成夹紧作用的最终执行元件。要使动力装置所产生的力或人力正确地作用到工件上,需有适当的传递机构。在工件夹紧过程中起力的传递作用的机构,称为夹紧机构。夹紧机构在传递力的过程中,能根据需要改变力的大小、方向和作用点。手动夹具的夹紧机构还应具有良好的自锁性能,以保证人力的作用停止后,仍能可靠地夹紧工件。此次设计夹紧方式是利用定心夹紧机构,中心定位心轴元件与夹紧螺栓元件合为一体,并且定位和夹紧动作是同时进行的,选用的是选用的是双头螺栓,如下图4.6所示;利用工件上已加工好的上端面,用M10的夹紧螺母和开口垫圈将工件压紧在分度盘上,如图4.7所示:双头螺栓图4.6 双头螺栓柱心轴三维立体零件分度盘开口垫圈螺母图4.7 工件的夹紧示意图4.5.3钻削切削力计算需要钻孔零件的材料为45号钢,中碳调质结构钢,钢材的平均含碳量量为0.420.50%。抗拉强度不小于600Mpa,屈服强度不小于355Mpa,伸长率17%, 断面收缩率为40%。钻削切削力的计算公式如表4.1所示表4.1 钻削切削力的计算公式工件材料加工方法刀具材料切削扭矩计算公式切削力计算公式结构钢和铸钢=736MPa 钻 高速钢 扩钻耐热钢(HB141) 钻灰铸铁(HB190)硬质合金 扩钻 高速钢可锻铸铁(HB120)钻硬质合金铜合金高速钢钻削时的进给量 f:0.150.32mm/转,取f=0.2mm/转由表4.1可知,切削扭矩的计算公式 (4.1)为修正参数,它的计算公式因为45号钢的抗拉强度 ,取 (4.2) 孔,带入式4.1得: (4.3)孔,带入式4.1得: (4.4)由表4.1可知,切削力的计算计算公式如下,其中f=0.2mm/转 (4.5)计算孔的切削力,带入式4.5得: (4.6)计算孔的切削力,带入式4.5得: (4.7)4.5.4夹紧力的计算计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。根据工件受切削力、夹紧力(大型工件还应考虑工件重力,运动的工件还应考虑惯性力等)的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态,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25,即: 式中 实际所需夹紧力(N); 在一定条件下,由静力平衡计算出的理论夹紧力(N); 安全系数。安全系数K可按下试计算: 根据表4.2可以确定其中,为基本安全系数1.5; 为加工性质系数1.1; 为刀具钝化系数1.1 ; 为断续切削系数1.1; 为人力操作疲劳系数 1.3;所以,安全系数 表4.2 安全系数 的数值符号考虑的因素系数值考虑工件材料及加工余量均匀性的安全系数1.21.5 加工性质粗加工1.2精加工1.0刀具钝化程度(详见表3)1.01.9切削特点连续切削1.0断续切削1.2夹紧力的稳定性手动夹紧1.3机动夹紧1.0 手动夹紧的手柄位置操作方便1.0操作不方便1.2仅有力矩使工件回转时,工件与支撑面接触的情况接触点稳定1.0接触点不稳定1.5又由于刀具:硬质合金三面刃铣刀,根据实际所需夹紧力 (4.8)其中: 所以 (4.9)即 光滑面的摩擦系数,所以 摩擦力 (4.10)因为 ,所以钻孔过程中不会发生滑动,夹紧力合适,夹紧机构满足设计要求。4.6钻套的选择钻套是钻模上特有的元件,它的作用是确定钻头,铰刀等刀具的轴线位置,防止刀具在加工过程中发生偏斜,保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。根据使用特点,钻套可分为固定式,可换式,快换式等多种结构形式。(1) 固定钻套:固定钻套有A型和B型,如下图4.8所示,直接被压在钻模板上,其位置精度要求较高,但磨损后不易更换,钻模板较薄时,为使钻套具有足够的引导长度,应采用有肩钻套。 图4.8 固定钻套(2) 可换钻套:可换钻套如下图4.9所示,用于零件单一、大批量生产中,方便更换磨损的钻套。钻套和衬套之间采用F7/m6或F7/k6配合,衬套和钻模板之间采用H7/n6配合。当钻套磨损后,可卸下螺钉,更换新的钻套。螺钉能防止钻套加工时转动及退刀时脱出。 图4.9 可换钻套(3) 快换钻套:在工件的一次装夹中,若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个加工工步,需要不同孔径的钻套来引导刀具,此时应使用快换钻套,如下图4.10所示的A型与B型。更换钻套时,只需逆时针转动钻套使削边平面转至螺钉位置,即可向上快速取出钻套。削边的方向应考虑刀具的旋向,以免钻套自动脱出。 图4.10 快换钻套(4) 特殊钻套:因工件的形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时,需自行设计的钻套称为特殊钻套。图4.11所示的加长钻套为常见的特殊钻套,在加工凹面上的孔时使用,为减少刀具与钻套的摩擦,可将钻套引导高度H以上的孔径放大,钻套的高度H增大,则导向性能好,刀具刚度提高,加工精度高,但钻套与刀具的磨损加剧,一般取H=12.5d26。 图4.11 加长钻套由于本次设计的零件是成批生产,而且被加工孔需要进行钻扩,为减少更换钻套的时间,选用快换钻套如下图4.12所示,钻套用螺钉如图4.13所示。 图4.12 快换钻套三维立体图 图4.13 钻套用螺钉三维图钻套使用频率较高,耐磨性要求较高;在钻孔的过程中,有振动,要求材料具有一定的抗性振能,选用T10A。T10A是一种碳素工具钢,适于制造切削条件差、耐磨性要求较高,且不受忽然和剧烈振动的零件和刀具。力学性能:退火硬度 197HB,淬火硬度62HRC。T10A典型应用举例:1)用于制作一般冲模,批量10万件时,被冲材料为软态低碳钢板,料厚小于1mm。 2)用于制造冷拔、拉伸凹模,在工作中磨损超差后,可先经过高温回火,然后重新常规淬火,可自行缩孔复厚。 3)用于制造剪切厚度为11mm中厚钢板的长剪刃,施行薄壳淬火后,抗疲劳强度高,崩刃倾向低,适用寿命比9CrWMn钢高7倍。 4)用于冲制软质硅钢片上的小孔。 5)可用于制造料厚小于3mm的冲裁模的凸模、凹模、镶块,做凸模时硬度时硬度选用5862HRC;做凹模时硬度选用6064HRC;制造一般弯曲模的凸模、凹模、镶块,硬度选用5660HRC;制作一般拉延模的凸模、凹模、镶块,要求做凸模时硬度选用5862HRC,做凹模是硬度选用6064HRC;用于制造铝件冷挤压模中的凹模时硬度选6264HRC。 6)用于各种中小批量生产的冷冲模,以及需要在薄壳硬化状态下适用的整体式冷镦模、冲剪工具等。 7)用于冷作冲头(凸模),轻载荷、下尺寸,硬度5860HRC;用于六角螺母冷镦模,硬度4852HRC。 8)采用该钢可用于制作拉丝模和简单的冲裁模。4.7分度方案由于5个沉孔的对称度要求不高,设计一般精度的分度装置即可。分度盘与定位心轴做成一体,在夹具体的回转套中回转,采用对定销对定,锁紧螺母锁紧,结构简单,动作迅速可靠。4.8立轴回转分度钻床夹具中零件的具体尺寸设计如下图4.14所示为立轴回转分度钻床夹具的整体的三维建模,夹具装配中除了有钻模、钻套、螺钉、螺母、定位销、圆锥销、V形块、支承钉等一些标准件外,还有自己设计的一些用于连接的支承板和连接零件。连接支承元件与钻模板连接元件 夹具体分度盘辅助元件 图4.14 立轴回转分度钻床夹具三维装配图 4.8.1夹具体的设计此零件是夹具体底座,用于夹具在机床上的安装,材料选的是HT200,设计的外型及具体尺寸如下图4.15和4.16所示:图4.15 夹具体三维立体图a) 夹具体的主视图b) 夹具体的俯视图 图4.16 夹具体的二维示意图4.8.2分度盘的设计此零件是分度装置,它可以使工件在一次装夹中,不必使其松开而能连同定位元件转过一定角度,从而占有一个新的加工位置的装置,所选用的材料是20钢。具体外型和设计尺寸如下图4.17和图4.18所示: 图4.17 分度盘的三维立体图 b) 分度盘的左视图a) 分度盘的主视图 c) 分度盘的俯视图 图4.18 分度盘的二维示意图4.8.3辅助元件的设计此零件是活动V型块的辅助支承元件,所选用的材料为20钢,具体设计尺寸如下图4.19和图4.20所示:图4.19 辅助元件的三维立体图c) 辅助元件的俯视图b) 辅助元件的左视图a) 辅助元件的主视图 图4.20 辅助元件的二维示意图4.8.4与钻模板连接元件的设计此零件与钻模板利用圆柱销相连接,用于支承和辅助转模板,所选用的材料为20钢,具体设计外型和尺寸如下图4.21和图4.22所示: 图4.21 与钻模板连接元件的三维立体图 c) 钻模板连接元件俯视图b) 钻模板连接元件左视图a) 钻模板连接元件主视图 图4.22 与钻模板连接元件的二维示意图4.8.5连接支承元件的设计此零件固定连接在夹具体底座上,又与自设零件3相连接,选用的材料是20钢,具体的外型和设计外型与尺寸如下图4.23和图4.24所示: 图4.23 连接支承元件的三维立体图b) 连接元件的左视图a) 连接元件的主视图 c) 连接元件的俯视 图4.24 连接支承元件的二维示意图5 立轴回转分度钻床夹具误差的计算5.1定位误差因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差,称为夹具误差。夹具误差主要包括定位元件相对于安装基准的尺寸或位置误差;定位元件相对于对刀或导向元件(包含导向元件之间)的尺寸或位置误差;导向元件相对于安装基准的尺寸或位置误差;若有分度装置时,还存在分度误差。以上几项共同组成夹具误差27。5.2工件在夹具上加工的精度分析5.2.1影响加工精度的因素 如图5.1所示,用夹具装夹工件进行机械加工时,其工艺系统中影响工件加工精度有关的因素,有定位误差、对刀误差、夹具在机床上的安装误差和夹具误差。在机械加工工艺系统中,影响加工精度的其它因素综合称为加工方法误差。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不精确,从而形成总的加工误差。 图5.1 工件在夹具上加工时影响加工精度的主要因素5.3立轴回转分度钻床夹具的定位误差计算零件加工时一批零件中的每个零件都必须在夹具中定位加工。希望每个零件在夹具中定位后的位置都完全一致、唯一确定。但事实上这是不可能的, 这是因为一方面夹具中的定位元件有制造、装配误差及夹具在机床上的安装误差;另一方面在被加工的一批零件中各零件的尺寸也因存在加工误差而不会完全一致;而且夹具中的定位元件在使用过程中又有磨损, 所以同一批被加工零件中的每个零件在夹具中定位后的位置不可能完全一致、唯一确定。这样就势必造成被加工的工序尺寸的不一致性, 形成因定位误差而造成工序尺寸的加工误差28。D=B+Y,式中D定位误差;B基准不重合误差;Y基准位移误差。由于轴套孔的工序基准和定位基准均是螺杆的轴线,基准重合,B=0;夹具中定位基准面是直径30f7mm外圆柱面,被定位的是曲柄板直径30H8mm内孔面,属间隙配合,所以存在基准位移误差:Y=(Xmax-Xmin)2 (5.1) =0.033-(-0.041)- O-(-0.02) =0.027mm定位误差:B=D+Y (5.2) =0.027+0 =0.027mm工件尺寸80mm公差按自由公差,取ITl2级,查表IT=0.25mm,所以加工公差=0.25mm,D3,此定位方案可行。因为我们我们要加工的面没有位置度要求,同时也没有公差要求,因此一般的定位都能满足要求,需要考虑如何提高生产效率。5.4立轴回转分度钻床夹具的安装误差因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差,称为夹具的安装误差。夹具的安装基面为平面,因而没有安装误差,=0。5.5立轴回转分度钻床夹具的对刀误差因刀具相对于对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差,称为对刀误差。钻头与钻套间的间隙,会引起钻头的位移或倾斜,造成加工误差29。 图5.2 钻模对刀误差钻模对刀误差的计算如图5.2所示,刀具与钻套的最大配合间隙的存在会引起刀具的偏斜,将导致加工孔的偏移量 (5.3)式中 B工件厚度; H钻套高度; h排屑空间的高度。工件厚度大时,按计算对刀误差:;工件薄时,按计算对刀误差:。本工件的加工厚度为16mm,所以应按来计算,即 (5.4) 所以,计算得T=1.8mm。5.6保证加工精度的条件工件在夹具中加工时,总加工误差为上述各项误差之和。由于上述误差均为独立随机变量,应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件是 (5.5)即工件的总加工误差应不大于工件的加工尺寸。为保证夹具有一定的使用寿命,防止夹具因磨损而过早报废,在分析计算工件加工精度时,需留出一定的精度储备量。因此将上式改写为或 当时,夹具能满足工件的加工要求。值的大小还表示了夹具使用寿命的长短和夹具总图上各项公差值确定得是否合理。6 夹具的装配工艺过程立轴回转分度钻床夹具设计的装配工艺过程可以分为九步,具体如下所述。(1) 备齐装配所需的所有部件、零件及其紧固件,准备齐全有关的装配用的工具;如下图6.1所示:图6.1 立轴回转分度钻床夹具装配的各零件(2) 把待装零件表面的污物,机械杂质,表面油脂用柴油洗擦干净;(3) 将零件10分度盘先安装在零件11夹具体底座上,保证同轴度为0.05;如下图6.2所示:图6.2 装配过程3的示意图(4) 将3个平头支承钉(JB/T B029.21999)装入零件10分度盘中的三个沉孔中,将零件6双头螺栓(JB/T 8007.41999)旋入分度盘的内螺纹孔中,再插入定位销(GB/T 11976),将定位心轴与螺栓连成一体;如下图6.3所示:图6.3 装配过程4的示意图(5) 将零件配合安装在分度盘上,利用螺钉将活动V型块连接,再用4个螺钉将它连接固定在零件10分度盘上,利用可调螺钉调整好V型块(JB/T 8018.41999)的位置,再用顶部的紧钉螺钉7(GB/T 2228A)拧紧于V型块的斜面上固定;如下图6.4所示:图6.4 装配过程5的示意图(6) 利用4个压紧螺钉(GB/T 216180)和2个圆柱销(GB/T 11976)将零件13安装在11夹具体底座上,保证它与底座的垂直度为0.03;如下图6.5所示:图6.5 装配过程6的示意图(7) 利用1个六角螺钉(GB/T 216180)和1个圆锥销将零件14安装在零件13上;利用圆锥销将零件14与零件3钻模板连接,转动钻模板,利用定位销将钻模板与零件13固定,如下图6.6所示:图6.6 装配过程7的示意图(8) 将衬套(JB/T 8013.11999)安装在钻模板上,再将零件2钻套(JB/T 8045.51999)装入衬套中,安装上零件1钻套用螺钉(JB/T 8045.41999)压紧钻套并保证钻套与底座的垂直度为0.05;如下图6.7所示:图6.7 装配过程6.7的示意图(9) 在零件上面装上零件5开口垫圈(JB/T 8008.51999),在利用零件4六角螺母(JB/T 8004.11999)锁紧;如下图6.8所示:图6.8 装配过程8的示意图7 结论本设计主要任务是:立轴回转分度钻床钻模零件的工艺分析定位分析,零件工件定位误差计算,夹紧力的分析与计算,夹具的工作原理和夹具装配工艺设计。选用的工作零件是曲柄板,主要由圆柱面、端面、孔系等组成,是典型的盘类零件,也是导偏传动机构,材料为45 钢,要加工曲柄板上均匀分布的5-5.2mm 和同轴线上5-11mm 深3.5mm 的沉孔。在加工过程中,在工件表面上需要加工圆周孔,因此我们在设计夹具时考虑到必须限制工件的六点定位并实现夹紧的方式,主要定位由夹具中分度盘上上面的三个支承钉作为主要定位,圆形表面我们用的是V型块4夹紧机构,中心孔是圆周定位基准;夹紧方式是利用定心夹紧机构,中心定位心轴元件与夹紧螺栓元件合为一体,并且定位和夹紧动作是同时进行的;加工的工件有2个直径不同的孔组成,为能快速更换不同孔径的钻套,应选用可换换钻套,钻套使用频率较高,耐磨性要求较,在钻孔的过程中,有振动,要求材料具有一定的抗性振能,选用T10A;分度装置采用的是弹簧销分度装置,当钻完第一个孔后,抬起手柄拔出对定销,转动分度盘,当下一个分度孔与对定销对准时,对定销在弹簧的作用下,插入分度孔,即可钻第二个孔,以此类推。所以,采用弹簧销时,手柄每往复转动一次,便同时完成分度与对定两个动作,操作方便迅速。在设计过程中采用了大量的标准件,这样可以降低夹具的生产成本,使该钻床夹具更经济;由于使用专用的夹具,大批量生产单一的零件,即保证了零件的加工精度又提高了零件的生产效率;达到了经济、高效的目的。毕业设计使我们认识到了努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多,也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们走向工作岗位的更出色的关键一步。参考文献1 全晓春,刘晓花.基于机床夹具的设计J.甘肃科技,2012,28(3):71-73. 2 黄淑芳,程伟珍.高职“机床夹具设计与应用”项目化改革的实践J.中国电力教育,2012, (32):78-79. 3 王建华.钻床用夹具的设计J.山东:山东省地质探矿机械厂,2009,(6):72-74.4 朱成洲.钻床专业夹具的设计J.新疆有色金属,2011,5:56-58.5 李乐.间谈机床夹具J.天津工业大学机械电子学院,2013,(3):90-92.6 杨营营.现代机床夹具简述J.2011,(6):151.7 胡占明.曲柄板夹具设计J.高科技产品研发,2011,(2):64.8 吴玲艳.曲柄板回转分度钻床夹具设计J.机械工程师,2009,(11):129-130.9 王庆捷.浅谈数控机床夹具的重要性J.民营科技,2013(8):38.10 李玉田.浅谈机床夹具的应用及发展趋势J.2013,科技论坛,(13):212.11 张滢滢,刘春雨.关于机床夹具的发展前景的探讨J.科技创新导报,2011,(26):69.12 王力行.专业机床夹具安装精度分析J.装配制造技,.2008,(9):163-164.13 吴小邦.机床夹具结构设计及方案构思原则J.工业与检测,2012,(6):138-141.14 张亚明.机床夹具的分类与构成J.煤炭技术,2008,4(4):12-13.15 徐晋之,“钻床夹具设计”零件的机械加工工艺过程及工艺装备J.科技传报,169-120.16 沈兴东,袁文革.机床夹具精度基准平面体系控制法的研究J.工具科技,2010,(44):35-39.17 李晓明.机械加工工艺规程制定J.民营科技论坛,2010,(2):43.18 吴忠华.机床夹具加工误差控制方法J.2012,(9):53.19 瞿继九.合理确定机械加工余量的意义J.科技咨询,2010,85.20 乔学志.浅谈端盖的零件机械加工工艺规程设计J.科技创新与应用,2013,(28):41.21 苏文玉.浅谈机械加工的工艺规程J.2013,313-314.22 任慕华.机床夹具设计研究J.机电信息应用交流科技论坛,2010,12(258):199.23 车明浪.浅谈机床夹具在设计过程中的几点问题J.兰州技术学院学报,2012,299-301.24 钱波.合理确定机械加工余量的意义J.科技论坛,2012(9):69.25 刘俊成.机床夹具设计过程中夹紧力的计算J.硬质合金责任有限公司,2007,41(6):89-90.26 朱耀祥,浦林祥.现代夹具设计手册.北京,机械工业出版社,2009.27 刘长青.基于机床夹具的加工精度分析J.荆门技术学院学报,2007,12(22):14-17.28 刘爱荣,程冬梅.夹具设计对定位误差的影响分析J.中州大学学报,2010.27(1):117-119.29 夏宝林.机床夹具的安装方法及其安装误差J.四川职业技术学报,2005,15(3):99-100.30 Biqiong Li,JieLi.Research of Conceptual of Drilling Fixture Based on Fuzzy AlgorithmJ. 2008,259-262.31 Kailing LI,Pan LIU,Guiheng BAI,Peng ZHAHG.Development of an Intelligent Jig and Fixture Design SystemJ.2006,1-5.32 Xiaoping Xiong,Quandong Jin,Pingping Jiang. Study on The Intelligent CAD Technology of Body Welding Jig Based on the KnowledgeJ.2009,(155):235-238. 致 谢在本次毕业设计中,我从指导老师白瑀老师身上学到了很多东西。白老师认真负责的工作态度,严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中,都给与我很大的帮助,使我得到不少的提高。这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助,感谢他细心而又耐心的辅导。同时,我也要感谢小组同学对我的关怀与帮助,在与他们共同学习中我学到了很多。在这里,对他们的无私帮助,我表示诚挚的感谢。这次设计是我第一次进行全面和系统的设计,不免会有疏漏和不足之处,可能存在计算不够准确,图纸质量不高等问题,还有许多细节未做到及时处理,请老师指正,以帮助我不断提高,不断进步,我相信通过这次全面系统的设计以及在这个过程中各位老师的不断点拨,在今后的工作中我一定会做到更好。附录1附录1工艺规程工 艺 规 程(机械加工)零部件名称 曲柄板 编制 杨林芳 2014.05 校核 审查 批准 共11页机械加工过程卡片产品型号零(部)件图号01 共(11)页产品名称泵壳体零(部)件名称曲柄板 第(1)页材料牌号45毛坯种类铸件毛坯外型尺寸103每毛坯可制件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件铸造铸10 车粗车103毛坯外圆金工X52K20车精车103毛坯外圆金工30车粗车44外圆表面及端面、103外圆上表面金工Z3025专用夹具、90外圆车刀、游标卡尺、40车粗车44外圆表面及端面、103外圆上表面金工Z3026专用夹具、90外圆车刀、游标卡尺50钻钻尺寸30H8的底孔金工Z3027专用夹具、麻花钻、塞规60镗粗镗尺寸30H8的底孔金工X52K专用夹具、45镗刀70镗精镗尺寸30H8的底孔金工专用夹具、46镗刀80车粗车29h6、22外圆及103下表面金工专用夹具、高速钢圆柱铣刀、游标卡尺90车精车29h6、22外圆及103下表面金工专用夹具、高速钢圆柱铣刀、游标卡尺100铣铣斜边金工X52K专用夹具110钻钻中心孔金工专用夹具、高速钢麻花钻、塞规120钻钻5.2通孔金工专用夹具、高速钢麻花钻、塞规130钻钻11沉孔金工专用夹具、高速钢麻花钻、塞规140检验、入库设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期杨林芳2014.3.2机械加工工序卡片产品型号零件图号02 共(11)页产品名称曲柄板零件名称曲柄板 第(3)页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工10/20粗精车103毛坯外圆45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件10311设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具亚硝酸钠工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗车103毛坯外圆专用夹具、90外圆车刀、游标卡尺6001501.53.512精车103毛坯外圆专用夹具、90外圆车刀、
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