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CA6140车床主轴的钻4×φ23孔夹具设计及加工工艺装备含3张CAD图

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CA6140 车床 主轴 23 夹具 设计 加工 工艺 装备 CAD
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CA6140车床主轴的钻4×φ23孔夹具设计及加工工艺装备含3张CAD图,CA6140,车床,主轴,23,夹具,设计,加工,工艺,装备,CAD
内容简介:
文献综述摘 要机械制造业的发展对世界经济起着非常重要的作用,也是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一,无论是传统产业,还是现代化科技,都离不开各式各样的机械装备。而机械加工的编制是机械制造技术的重要组成部分和关键工作。近些年来,随着现代化技术的广泛应用,使得传统机械加工制造方法发生了重大的变革,夹具的功能已经从传统意义上的装夹、定位、引导刀具上脱离出来,向着更加广阔的意义上发展,来满足不断发展的机械加工产业。关键词:制造;设计;分类;夹具一丶机械加工工艺的现状和发展趋势随着机械制造工艺的飞速发展。比如,应用人工智能选择零件的工艺规程。因为特种加工的微观物理过程非常复杂,往往涉及电磁场、热力学、流体力学、电化学等诸多领域,其加工机理的理论研究极其困难,通常很难用简单的解析式来表达。近年来,虽然各国学者采用各种理论对不同的特种加工技术进行了深入的研究,并取得了卓越的理论成就,但离定量的实际应用尚有一定的距离。然而采用一种特种加工方法所获得的加工精度和表面质量与加工条件参数间都有其规律。因此,目前常采用研究传统切削加工机理的实验统计方法来了解特种加工的工艺规律,以便实际应用,但还缺乏系统性。为了能具体确切的说明过程,使工件能按照零件图的技术要求加工出来,就得制定复杂的机械加工工艺规程来作为生产的指导性技术文件,学习研究制定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。学习研究制 定机械加工工艺规程的意义与作用就是本课题研究目的。1.世界各国都把发展机械制造业作为发展本国经济的战略重点之一,机械制造业已成为我国工业种产品门类比较齐全,具有相当规模和一定技术基础的最大的产业之一。2.但与工业发达国家相比仍存在着阶段性的差距,反映了制造技术的落后一是技术开发能力和技术基础薄弱。二是全员劳动生产率低。三是产品质量不高并且能耗高,国际竞争乏力,尽管机械产品的出口增长迅速但进出口逆差仍然很大。3.机械工艺为质量,生产率和经济性:保证和提高产品质量,提高劳动生产率,降低成本。4. 工艺过程的典型化和工艺规程的编制方法。5.加工精度的理论。6.机械加工的表面质量。7.机械零件间及其加工过程中的尺寸联系和尺寸链。8.机床夹具的设计原理和方法。二丶机械加工工艺的相关知识 1.机械生产过程和工艺过程 生产过程是指产品由原材料到成品之间的各个相互联系的劳动过程的总和。对于机器生产而言,它包括:原材料的运输和保管,生产的技术准备工作,毛坯的制造,零件的机械加工和热处理,部件和产品的装配、检验、油漆和包装等。在机械产品的生产过程中,对于那些与原材料变成产品直接有关的过程,如毛坯制造、机械加工等,称为工艺过程。采用机械加工方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量,使之称为产品零件的过程称为机械加工工艺过程。2.机械加工工艺过程及其组成 机械加工工艺过程由一个或若干个顺次排列的工序组成,每一个工序可分为若干个安装、工位和工步。(1) 工序 工序是一个或一组工人,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程,称为工序。它是组成工艺过程的基本单元。(2) 安装在同一个工序中,工件在工作位置可能只装夹一次,也可能要装夹几次,工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。(3) 工位工件在一次安装中,工件相对于机床或刀具每占据一个确切位置所完成的那一部分工艺过程称为工位。(4) 工步工步,即在加工表面(或装配时的连接面)和加工(或装配)工具、主轴转速及进给量不变的情况下,所连续完成的那一部分作业。在同一个工位上,要完成不同的表面加工时,其中加工表面、切削速度、进给量和加工工具都不变的情况下,所连续完成的那一部分工序内容,称为一个工步。(5) 走刀 在一个工步内,若被加工表面需切去的材料很厚,就可分几次切削,每一次切削就是一次走刀。三、CA6140车床主轴加工工艺及夹具设计主要内容:1.根据零件图,对零件进行工艺分析;2.确定零件生产类型3.确定毛坯种类及制造方法,绘制毛坯图;4.拟订零件的机械加工工艺路线,确定加工余量和工序尺寸,选择各工序加工设备及工艺装备(刀具、夹具、量具、辅具),确定各工序切削用量,计算工序的工时定额;5.填写工艺文件:工艺过程卡片、工序卡片;6.设计指定工序的专用夹具,绘制夹具配图;7.结合本课题查阅并翻译不少于8000个印刷符号的英文资料;8.编写设计说明书。四丶零件加工工艺分析1.轴类零件的功用、分类和结构特点轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。轴类零件的功用为支承传动零件(齿轮、皮带轮等)、转动扭矩、承受载荷,以及保证装在主轴上的工件(或刀具)具有一定的回转精度。本课题所设计的CA6140车床主轴,该轴既是阶梯轴又是空心轴,并且是长径比小于12的刚性轴。根据其结构和精度要求,在加工过程中对这种轴的定位基准面选择、深孔加工和热处理变形等方面,为技术难点。2.定位基准的选择(1)基面的选择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,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。(2)粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准,以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是:一要考虑如何分配各加工表面的余量。二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的,但对于一般的轴类零件来说,以外圆作为粗基准是完全合理的。对本零件而言,由于每个表面都要求加工,为保证各表面都有足够的余量,应选加工余量最小的面为粗基准(3)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,还要专门计算。该零件为小型零件,加工的部位较多且互相之间有较高的位置精度,故选择精基准时首先考虑基准统一的方案。3.主轴加工工艺过程(1) 、毛坯处理 毛坯,备料,锻造,正火(2) 、粗加工 锯除多余部分,铣端面、钻中心孔和粗车外圆等。 该阶段的主要目的:用大的切削量切除大部分余量,把毛坯加工至接近工件的最终形状和尺寸,只留少量余量。还可以及时发现锻件裂纹等缺陷,采取相应措施。(3) 、半精加工阶段半加工前热处理;半精车外圆端面。(4) 、精加工阶段精加工前先热处理:局部高频淬火。精磨外圆和内外锥面以保证主轴最重要的表面精度。(5) 、去毛刺,检查 这个阶段的主要目的是把每个表面都加工到规定的要求。 五丶机械加工工艺的相关概念1. 机械加工工艺规程的作用机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。它是机械制造工厂最主要的技术文件。其具体作用:工艺规程是指导生产的主要技术文件,是指挥现场生产的依据,工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据,工艺规程是新建或改(扩)建工厂或车间的基本资料。但是,工艺规程并不是固定不变的,它是生产工人和技术人员在生产过程中的实践的总结,它可以根据生产实际情况进行修改,使其不断改进和完善,但必须有严格的审批手续。工艺规程制订的原则工艺规程制定的原则是优质、高产、低成本,即在保证产品质量的前提下,争取最好的经济效益。在制订工艺规程时应注意这些问题:技术上的先进性,经济上的合理性,有良好的劳动条件。2. 制定工艺规程的原始资料制订工艺规程时的原始资料主要有:产品图样及技术条件,产品的工艺方案,产品零部件工艺路线表或车间分工明细表,产品的生产纲领(年产量),本企业的生产条件,有关工艺标准,有关设备及工艺装备和资料,国内外同类产品的有关工艺资料。3. 制订工艺规程的步骤计算零件的生产纲领、确定生产类型,分析产品装配图样和零件图样,确定毛坯的类型、结构形状、制造方法等,拟订工艺路线,确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差,选择设备及工艺装备,确定切削用量及计算时间定额,填写工艺文件。4. 工艺文件格式将工艺文件的内容,填入一定格式的卡片,即成为生产准备和施工依据的工艺文件。常用的工艺文件的格式有下列几种:机械加工工艺过程卡,机械加工工艺卡片,机械加工工序卡片。5. 工艺规程设计的目的对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾,但只要把它们处理好,就会成为一个统一体。在三个要求中,质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标,质量不能保证,根本谈不上数量;质量和生产率之间是密切联系的,在保证质量的前提下,应该不断地最大限度地提高生产率,满足生产量的要求。如果两者矛盾,则生产率要服从于质量,应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下,应尽可能的节约耗费,减少投资,降低制造成本,这就是经济性。因此,工艺规程设计应该体现质量、生产率和经济性的统一,达到经济合理及可行的目的。六丶设计的难点在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧,安装的正确与否直接影响工件加工精度, 安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短, 从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置,它对保证加工精度、提高生产率和减轻工韧动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点。受其限制,目前一些加工的工艺参数只能凭经验选取,还难以实现最优化和自动化,例如,电火花成形电极的沉入式加工工艺,它在占电火花成形机床总数95%以上的非数控电火花成形加工机床和较大尺寸的模具型腔加工中得到广泛应用。虽然已有学者对其CAD、CAPP和 CAM原理开展了一些研究,并取得了一些成果,但由于工艺数据的缺乏,仍未有成熟的商品化的CAD/CAM 系统问世。通常只能采用手工的方法或部分借助于CAD造型、部分生成复杂电极的三维型面数据。随着模糊数学、神经元网络及专家系统等多种人工智能技术的成熟发展,人们开始尝试利用这一技术来建立加工效果和加工条件之间的定量化的精度、效率、经济性等实验模型,并得到了初步的成果。因此,通过实验建模,将典型加工实例和加工经验作为知识存储起来,建立描述加工工艺规律的可扩展性开放系统的条件已经成熟。并为进一步开展特种加工加工工艺过程的计算机模拟,应用人工智能选择零件的工艺规程和虚拟加工奠定基础。七丶总结在整个设计过程中,通过CA6140车床主轴装配图的绘制、工艺分析(制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析)以及对专用夹具的设计,将会增强分析零件图、独立识图、运用软件、工艺分析的能力。工艺是使各种原材料,半成品成为产品的方法和过程;机械制造工艺是各种机械的制造方法和过程。机械制造工艺基础内容广泛包括零件的毛坯制造,机械加工,热处理,产品的装配以及先进制造技术等。主要研究机械加工和产品装配。机械制造工艺研究的问题:保证和提高产品的质量,提高劳动生产率,价低成本。夹具是一种装夹工件的工艺设备他的主要功用是实现工件定位和夹紧,使工件加工时相对于机床,刀具有正确的位置,以保证工件的加工精度。世界各国都把发展机械制造业作为发展本国经济的战略重点之一,机械制造业已成为我国工业种产品门类比较齐全,具有相当规模和一定技术基础的最大的产业之一。但与工业发达国家相比仍存在着阶段性的差距,反映了制造技术的落后一是技术开发能力和技术基础薄弱。二是全员劳动生产率低。三是产品质量不高并且能耗高,国际竞争乏力。尽管机械产品的出口增长迅速但进出口逆差仍然很大机械工艺为质量,生产率和经济性:保证和提高产品质量,提高劳动生产率,降低成本。工艺过程的典型化和工艺规程的编制方法。加工精度的理论。机械加工的表面质量,机械零件间及其加工过程中的尺寸联系和尺寸链。机床夹具的设计原理和方法因此,在以后的学习工作中,我要从以下方面来提高自己,解决设计中存在的问题。多学习相关的知识,关注前沿的科学技术,拓宽知识面,尽量进行实践,以便设计时能够在保证成本的前提下,较好地利用其本身。参考文献1王绍俊.机械制造工艺设计手册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1981 2刘文剑曹天河.夹具工程师手册.哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1987 3艾兴,肖诗纲 . 切削用量简明手册(第三版).北京:机械工业出版社,2004 4吴宗泽.机械设计课程设计手册(第二版).北京:高等教育出版社,19995李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京: 机械工业出版社,19946赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书.北京:机械工业出版社,20047艾兴.切削用量简明手册S.北京:机械工业出版社,1999.8哈尔滨工业大学.机床夹具设计手册S.北京:机械工业出版社,2002.9陈立德.工装设计M.上海:上海交通大学出版社,1999.10孙本绪,熊万武.机械加工余量手册S.北京:国防工业出版社,1999.11冯辛安.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2008.12教育部高等教育司.画法几何
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