后羅拉過橋搖臂的鏜φ78孔夾具設計及加工工藝裝備含3張CAD圖

后羅拉過橋搖臂的鏜φ78孔夾具設計及加工工藝裝備含3張CAD圖,羅拉,過橋,搖臂,78,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,cad 目 錄 序言 II 一 零件的分析 1 1.1繪制和分析零件圖 1 1.2零件的主要技術條件分析 1 1.3確定生產類型 2 二 工藝的選擇 3 2.1毛坯的選擇 3 2.2毛坯加工余量的確定 3 2.3基準的選擇 4 2.4制定工藝路線和填寫工藝過程卡 5 三 夾具的設計 7 3.1確定加工部位，分析技術要求 7 3.2確定夾緊方案，選擇夾緊元件 7 總結 12 五 參考文獻 14 I 序言 本次機械制造技術課程設計是我們全面綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。它不僅能培養(yǎng)我們編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，還為以后搞好畢業(yè)設計和到工廠從事工藝與夾具打下一定的基礎。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加工作打下良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請老師給予指教。 II 一 零件的分析 1.1繪制和分析零件圖 繪制零件圖的時候采用圖1-1方式，而加工時為了方便鏜出直徑為78的孔采取圖1-2的方式 圖1-1 圖1-2 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.2零件的主要技術條件分析 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要具有好的機械加工工藝性，也就是說有加工的可能性，便于加工，能夠保證加工質量，同時能夠減輕勞動強度。而設計與工藝密切相關，相輔相成。本夾具的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之間的加工要求： 1）以47H8孔為中心的加工 這一組加工表面包括：一個47H8的孔及其倒角，粗糙度為Ra6.3；47H8的兩端面，粗糙度為Ra3.2。 2）以槽13.5X25為中心的加工 這一組加工表面包括：一個13.5X25的通槽與13.5X25的通槽相垂直的上下兩端面，粗糙度為Ra3.2。 3）以M10內螺紋為中心的加工 這一組加工表面包括：鉆8的孔，加工M10的外螺紋；與這兩個孔相垂直的表面； 4）以78H9孔為中心的加工 這一組加工表面包括：一個78H9的通孔，其表面粗糙度為Ra6.3；與這個孔垂直的上下兩端面，其粗糙度為Ra6.3。 這些加工面有一定的位置要求，分別是： 1）78H9與78H8孔有平行度要求，公差是0.05mm； 2）78H9上下兩端端面與其軸線有垂直度要求，公關是0.10mm； 對于以上四組加工面而言，可以先加工一面一孔，以它們作為基準，加工其他面、孔，該結構簡單，工藝性好。 1.3確定生產類型 零件的生產綱領：根據機械設計制作工藝與機床夾具公式： N零 = QN(1+a)(1+B) 公式2.1 說明：式中 N零 ：零件生產綱領。 Q：產品的生產綱領 n ：每一產品包含該零件的數量 a : 零件的備用率一般情況下a = 4 %。 B : 零件的平均廢品率：取B=1%。 根據零件生產綱領以及機械制造工藝與機床夾具表1-3，可查得此零件生產為生產類型。 二 工藝的選擇 2.1毛坯的選擇 根據《工藝手冊》P410中表2.1-6可知，選擇毛坯時，應考慮下列因素： 1）零件材料的工藝特性（如可鑄性及可塑性）以及零件對材料組織和性能的要求。 2）零件的結構形狀和外形尺寸。 3）生產綱領的大小，它在很大程度上決定了采用某種毛坯制造方法的經濟性。 4）現場的生產條件。這里主要考慮現場的毛坯制造的實際工藝水平、設備狀況以及外協的可能性和經濟性，但同時也要考慮因生產發(fā)展而采用較先進的毛坯制造方法。 零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇鑄件毛坯。。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。 2.2毛坯加工余量的確定 查《工藝手冊》表2.3-6P471可知標準為GB/T11351-89中規(guī)定的鑄件機械加工余量的數值、確定方法及檢驗與評定規(guī)則，由于是砂型鑄造，故CT為10級，MA為G級(CT為尺寸公差等級，MA為加工余量等級)。其中頂面比側面、底面降一級。 查《工藝手冊》表2.3-5P468可知加工余量，下面表3.3-1為鑄件各表面加工余量，表3.3-2為鑄件主要尺寸公差。 表3.3-1 鑄件各表面加工余量 加工表面 基本尺寸 MA MA數值 說明 47H8端面 76 G 3.5 單側加工 槽13.5x25端面 15 G 2 單側加工 78H9端面 20 G 2 單側加工 查《工藝手冊》表2.3-9P472可知鑄件尺寸公差 表3.3-2 鑄件主要尺寸公差 加工表面 總余量 毛坯尺寸 公差 47H8端面 4 80 2.6 槽13.5x25端面 4 19 2.6 78H9端面 4 24 2.6 2.3基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 定位基準是在加工中使工件在夾具上占有正確位置所采用的基準。定位基準的選擇不僅影響著加工精度，如基準不重合時產生的定位誤差會影響著加工精度，作為一道工序的定位基準必須在前道工序加工出來，因此要合理的選擇定位基準，多設想幾種定位方案，比較它們的優(yōu)缺點，周密地考慮定位方案與加工順序的關系。（《機械制造技術基礎》P229） 粗基面的選擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，47外圓為粗基準，可保證圓的壁厚均勻，雖然切去的余量不均勻。 精基面的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，故在此選擇47內孔為精基準。 表3.4-1 主要工藝及其定位基準 工序內容 定位基準 兩端面 外圓柱面，一個未加工外端面 端面 外圓柱面 13.5X25的槽 外圓柱面及其上下端面 4、8的孔 外圓柱面及其上下端面 螺紋M6、M10 外圓柱面及其上下端面 的孔 外圓柱面及其下端面 的孔 外圓柱面，軸心線及其上表面 2.4制定工藝路線和填寫工藝過程卡 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。查《機械制造工藝及設備設計指導手冊》346頁表 15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下所示： 三 夾具的設計 3.1確定加工部位，分析技術要求 本夾具主要用來粗鏜、半精鏜、精鏜的孔，加工時要滿足粗糙度要求。在機床上進行加工時，為了保證加工精度，最關鍵是要找到定位基準，保證工件在機床上有一定的正確位置。其次要有足夠的夾緊力。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 由零件圖可知，鏜的孔時，先加工外圓柱面，以及加工孔及其上端面，并以此作為精基準 對于所要加工的孔，定位、夾緊方案如下： 方案一：以的孔作為定位精準，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件。 方案二：用心軸夾緊的孔，然后用一個銷釘防止工件繞心軸旋轉。 相比較之下，因方案2有的定位夾緊是聯在一起的，夾緊不妥時會造成破壞定位的現象，且會因為夾緊裝置太大而使得比例不協調。而方案一中以的孔作為定位精準，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件，能夠使工件易于進入夾具中，而且定位比較好，故而采用第一種方案。 3.2確定夾緊方案，選擇夾緊元件 本次鏜孔加工所采用的夾緊方案是以的孔作為定位精準，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件。所采用的定位元件是V形塊。根據《設計指南》表5-172可知，其形狀和尺寸如圖3-1和表3-1所示，其標準代號是85 GB 2208-80。 圖3-1 V型塊 N D L d r A 基本尺寸 極限偏差H7 h 85 98 140 10 +0.015 0 15 3 12 30 20 25 110 表3-1 V型塊尺寸 所采用的夾緊元件是鉤形壓板與T型槽快卸螺栓通過墊片和螺母相配合，如圖3-2所示。 圖3-2夾緊元件 本夾具設計選用固定式鏜套，是由于這次加工的加工速度都較低，且固定式的成本較低，便于更換。固定式鏜套具有下列的優(yōu)點： （1） 結構簡單緊湊，外形尺寸較?。? （2） 制造簡單，成本低； （3） 容易保證鏜套的中心中心位置，從而有較高的孔系位置精度。 根據《工藝手冊2》P1139可知，所選用的鏜套的標準代號為A70H7X85g5X80GB2267-80。圖3-3為鏜套，表3-2為鏜套尺寸。 圖3-3鏜套 d D H I h （滾花前） 配用螺釘 基本尺寸 極限偏差H6 基本尺寸 極限偏差g6 70 +0.019 0 85 -0.012 -0.027 80 8 18 47 61 2.5 105 M16×8 GB2269-80 表3-2鏜套尺寸 根據《工藝手冊2》P1138可知襯套形狀和尺寸如圖3-4跟表3-3所示。其代號為A70H7X85g5X80 GB2266-80。 圖3-4 鏜套用襯套 d H D C 公稱尺寸 極限偏差H6 公稱尺寸 極限偏差n6 85 +0.022 0 80 100 +0.045~ +0.023 3 2 表3-3 鏜套用襯套尺寸 本夾具用于在臥式鏜床上鏜孔。以V形塊和削邊銷進行定位，在定位方面上實現五個自由度的定位。而夾緊則采用鉤形壓板夾緊，動力源來源于T型槽快卸螺栓和螺母，該機構夾緊簡單，操作方便。 安裝工件時，通過V形塊和削邊銷找正定位后，旋轉T型槽快卸螺栓上的螺母進行擰緊。如圖3-5鏜孔裝配圖所示。 總結 本次機械制造技術課程設計是我們全面綜合運用本課程及其有關先修課程的理論和實踐知識進行加工工藝及夾具結構設計的一次重要實踐。它不僅能培養(yǎng)我們編制機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計的能力，還為以后搞好畢業(yè)設計和到工廠從事工藝與夾具打下一定的基礎。 本次我設計的題目是“后羅拉過橋搖臂鏜直徑78的孔”，接到設計的題目是在考完所有的科目之后，本來以后會很輕松的，沒想到一點都不是原先想象的樣子。 根據夾具設計進度安排表的指示，接到題目的頭兩天是先制定工藝路線，這個說難也難，我列出幾套方案之后，卻不曉得要如何抉擇，不知道怎么樣才能從這幾套方案中綜合出一套較好的。有一天請教過張老師之后終于使我確定出一套高效、高質量的方案。 工藝路線是確定下來了，更難的還在后頭。根據所要加工的部位即“鏜出直徑78的孔”設計一套夾具。平時對夾具學的不是很好，雖能看的懂課本里的夾具的作用，也知道什么是“六點定位原理”，但要讓自己設計出一套符合加工要求的夾具，的確是一件相當棘手的事。為此我頭疼了幾天，哎。 夾具是用來幫助工件定位的，目的是為了讓工件在夾具中相對于機床、道具占有確定的正確位置，并且應用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。所以夾具設計的好壞直接影響了加工的質量，以及效率。 在夾具設計和定位分析中，完全定位和不完全定位是經常會遇到的問題，好在上課時我就弄懂了這個知識點，所以在分析定位方面不是問題。分析是不難，也知道要從哪里限制工件的自由度，可是要自己設計出一套夾具并能準確的按照自己的意愿來限制工件的自由度，還真的不是一件易事。而且當你設計出來之后還得想想有沒有存在過定位和欠定位，如果很悲劇的存在這其中一個問題，那你又得費盡心思來更改辛辛苦苦設計出來的方案，不容易吖！ 辛苦了這么多天，翻閱了大量的設計手冊，上網搜索了許許多多的夾具設計的例子，我終于趕在答辯之前完成了老師所下達的任務。要說體會那可是一大堆了，首先會覺得很辛苦，很煩，這個我想只要是人都會這么覺得的，想想下一年的畢業(yè)設計就覺得可怕。欣慰的是辛苦了這么久還算是有所收獲的，在一定程度上鞏固了自己以前所學到的知識，很多都已經遺忘的知識又重新被撿回來，而且加深了記憶，還學到了一點點知識，雖然很快也會忘掉。不過沒關系，學習本來就是一個學了又忘，忘了又學的過程。 五 參考文獻 1、 《機械制造工藝簡明手冊》.李益民.北京，工業(yè)機械出版社.1994.7.第一次印刷。 2、 《計算機工程制圖》.陳錦昌.廣州.華南理工出版社，2008.5.第九次印刷。 3、 《金屬切削機床夾具設計手冊》.浦林祥.北京.機械工業(yè)出版社.1995.12.第二版第四次印刷。 4、 《機械制造技術基礎》.盧秉恒.北京.機械工業(yè)出版社.2010.9.第三版第八次印刷。 5、 《機械制造工藝與機床夾具課程設計指導》.吳拓、 方瓊珊.北京.機械工業(yè)出版社.2010.2.第一版第九次印刷。 6、 《機床夾具設計手冊》.徐鴻本.遼寧科學技術出版社.2004.3。 14