分離器滑閥分度孔鉆模設(shè)計（含CAD圖紙、說明書）

分離器滑閥分度孔鉆模設(shè)計 目 錄 摘　 要 II 第一章 引言 1 1．1背景 1 1．2 課題目標(biāo)與意義 1 1．3設(shè)計概述 1 1．4鉆模的實施情況 2 第二章 工藝分析 3 2．1零件功能與需求分析 3 2．2零件加工精度分析 3 2．3 加工方案選擇 3 2．4加工要求 5 第三章 分析計算確定工藝方案 6 3．1鉆模定位方案 6 3．2鉆模夾緊方案 6 3．3鉆模分度方案 7 3．4鉆模導(dǎo)向方案 8 3．5鉆模裝配 8 第四章 鉆模精度分析 11 4．1鉆?；境叽缫蠓治?11 4．2鉆?；境叽绶治?11 4．3加工精度分析 11 4．4鉆模精度要求 13 4．5夾緊力的確定與分析 14 第五章 鉆模與零件加工分析 15 5．1保證同一批零件精度 15 5．2鉆模加工 15 5．3消除或減少鉆模誤差 15 5．4零件加工精度 16 5．5加工效率 17 第六章 結(jié)束語 18 參考文獻： 19 致謝 20 摘　 要 分度式鉆模具備操作方便、能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工、降低工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率和提高加工質(zhì)量等優(yōu)點，同時也提高了工件互換性，方便了機械維修，在機械加工中得到了廣泛的應(yīng)用。 本文介紹了分離器滑閥在圓柱面上兩組分度孔加工，該零件其分度精度要求為±10，定位精度為±0.2mm，中批量生產(chǎn)。為能達到零件的加工要求和按時完作任務(wù)，在加工過程中，本設(shè)計考慮采用一套鉆模解決了工件分度和兩個尺寸定位的問題，同時提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量，從而零件的的精度、零件的互換性得到控制。本分度模操作方便、有效進行了分度和定位，分度準(zhǔn)確性和定位準(zhǔn)確性高可以減少人為的操作的誤差，也減輕勞動強度。利用其加工能有效地提高了加工速度和加工質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：滑閥 分度裝置 鉆頭 鉆模 第一章 引言 1．1背景 機械加工業(yè)發(fā)展不斷在進步，不斷改變了發(fā)展方向，現(xiàn)在柔性加工較好加工出各種產(chǎn)品，能夠較快的把產(chǎn)品推向市場，加工準(zhǔn)備時間為最短，先進制造技術(shù)和先進組織合理方式的全新的機械制造業(yè)。數(shù)控加工的出現(xiàn)使工件的加工更快，更有效的解決了零件的互換性，在現(xiàn)代機械加工過程中，已經(jīng)是一種很普通的加工方法。 在機械行業(yè)中為了方便易壞工件的更換，更好的提高了工件的互換性，在零件的加工過程中往往多采用的是批量生產(chǎn)，批量生產(chǎn)和單件生產(chǎn)是不同的，采用加工中心或都手工操作費用高而且不能較好保證工件的互換，所以在機械加工過程多數(shù)會加工專用的模具來對工件進行了加工。 隨著機械制造業(yè)的快速發(fā)展，模具多數(shù)是單件產(chǎn)品專用產(chǎn)品，在加工過程要有嚴(yán)格加工工藝質(zhì)量。鉆模的應(yīng)用和種類越來越多，機床的鉆模能較好的對工件進行了夾緊和方便快捷的保證了工件的加工精度，在加工過程中有確定位置和保證要加工產(chǎn)品的加工精度。 1．2 課題目標(biāo)與意義 在設(shè)計鉆模的過程要保其能夠信任工件的加工精度要求，同時也使鉆模有夾緊誤差等要達到工件的要求，也要使鉆模壽命得到保證，從體現(xiàn)其計設(shè)的目的和質(zhì)量。 本文講述分離器滑閥加工，如圖（1）所示，在工序是在圓柱面上兩組分度孔的加工，其分度精度要求為±10，中批量生產(chǎn)?？紤]到工件是批量生產(chǎn)以及其互換性的保證，在加工過程中，要對其進行解決的問，成本與數(shù)量都不適合于數(shù)控加上去加工。 利用分度頭對工件進行分度加工，分度的精度難以控制，容易導(dǎo)致工件的互換性差；且在圓柱面上鉆孔，鉆頭容易擺動，定位困難，孔的位置的精度難以保證，這樣不但增加了加工對刀的輔助時間，而且增大了工人操作難度，生產(chǎn)效率低。 1．3設(shè)計概述 鉆模的誤差首先會影響到零件的加工精度，影響到產(chǎn)品的加工質(zhì)量和完成工期，為減少鉆模的誤差而造成的加工精度誤差，要設(shè)計加工鉆模的零件過程要保證其精比加工的誤差小，對于一些零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，從而減小設(shè)計周期，提高效率。 在設(shè)計鉆模時，選擇較又方便的夾緊方案，同時也要考慮到要與選擇的定位方案一致以免發(fā)不必要的誤差值。并且要讓其得到正確的位置，夾緊力應(yīng)適當(dāng)和可靠。保證工件在加工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動。在夾緊力方面，夾緊工件的作用方向，不能不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性。夾緊力的方向要朝向主要的定位基準(zhǔn)。 鉆模具體要結(jié)構(gòu)緊湊，開狀要簡單，在加工過程中要考慮排屑問題。同時在設(shè)計過程也要注意鉆模體要有良好的結(jié)構(gòu)性、工藝性，方便制造加工，在能保證加工精度的情況下，同時也要考慮到降低成本。 本人通過設(shè)計采用一套鉆模解決了在工件圓柱表面上進行三個孔的均布分度和兩組分度孔的兩個尺寸定位的問題，本文將從工藝上時行分析，通進計算對工藝的方案進行了確定，并對鉆模的精度進行了分析計算，從而使其達到了加工零件的加工要求。 1．4鉆模的實施情況 設(shè)計加工過程中不但能提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量，而且提高了工件的互換性的，從而方便了維修方面的，縮短了維修時間，從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的財富。 通過使用了鉆模的加工零件，可以縮短了輔助時間，減少了批量生產(chǎn)時裝夾工件的繁重事情，本分度模鉆模具備操作方便、能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工、降低工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率和提高加工質(zhì)量等優(yōu)點，并使工件的生產(chǎn)工期縮短，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效益，提高了工人的經(jīng)濟水平。 第二章 工藝分析 2．1零件功能與需求分析 該零件為分離器分離器滑閥，最要是在工作中作一個分離作用，其工件是做批量生產(chǎn)，在加工方面采取傳統(tǒng)的加工是不符合批量生產(chǎn)要求。 在零件的外圓柱表面上加工，往不好定位，很容易出現(xiàn)刀具的拆斷等事項，對工件表面的粗糙度影響會更大的，造成毛刺等銳邊情況，這樣會增加工輔助時間。在分度過程是孔的深度也不好控制，太深了會影響零件原來的性能和剛性，不夠深度的會影響工件本身的性，導(dǎo)到在同一分度的三個孔不能相互相通。這樣會對工件的功能造成不能用到。 綜上所述，可以分析出如果用傳統(tǒng)的用是不能滿足零件的要求，只能通過一個專用的模具來進行加工，在分度裝置各個部件上做了精確的加工，在定位部件上也做了加工要求，這樣既可以保證工件的精度，又可以提高加工速度。 2．2零件加工精度分析 分離器滑閥圖紙如圖1所示，工件材料為15Cr，硬度為HRC58～64，中批量生產(chǎn)。本工序在圓柱表面進行分度加工兩組φ5mm的孔，以Ｂ端面為基準(zhǔn)，尺寸34±0.2mm和51±0.2mm處共加工二組分度孔，分二次定位,每次定位后再進行1200±10分度加工，其定位誤差范圍均為±0.2mm，分度誤差范圍為±10, 孔直徑的尺寸精度要求不高，沒有有標(biāo)出公差，兩定位尺寸都是以B端面為基準(zhǔn)，其分度加工孔的是同一方向，為才能保證其精度，通過設(shè)計分度鉆模來完成工件加工要求。 2．3 加工方案選擇 該零件為中批量生產(chǎn)，如果用萬能分度頭加工不切合實際，在加工過程中，容易造成了人為的錯誤，而導(dǎo)致工件的報費度加工人勞動強度高，加工期長，不能按時完工。 如果利用加工中心加工，必須在四軸或多軸的加工中心來加工，雖然可以節(jié)省了加工時間并提高了生產(chǎn)效率，但是對設(shè)備運行和人員配備的計劃而支付的較高費用，該產(chǎn)品又是批量生產(chǎn)不切合實際進行加工。 通過以上的分析，通過一套專用的模具，利用方便快捷方案對其進定位和分度，使其更好快達到工件要求，并提高了工件的互換性，方便了維修工作，也提高工件生產(chǎn)效益。 圖1 拖拉機分離器滑閥 2．4加工要求 本鉆模是回轉(zhuǎn)來定位的，生產(chǎn)過程中存在的回轉(zhuǎn)的誤差，零件是軸類工件，工件也存軸向竄動，這個跳與回轉(zhuǎn)盤之間是否在同軸公差范圍內(nèi)也有一定影響的。在加工過程中必須要保證其公差范圍。 零件件加工要求，在圓柱表面上1200±10分度加工，加工兩組孔，其分度的分度誤差為±10，定位34mm和51mm的尺寸誤差為±0.20mm。本工序加工的要求除了分度以外還有兩處定到尺寸要保證的。在設(shè)計鉆模是要考慮的就是分度和定位問題，并保證其在一次裝夾中完成分度和定位的要求，從而滿足了工件的加工要求，保證工件的質(zhì)量要求。 第三章 分析計算確定工藝方案 3．1鉆模定位方案 定位基準(zhǔn)的正確選擇是保證零件加工尺寸精度與位置精度的要求，對于定位基準(zhǔn)選擇一個很重要內(nèi)容。定位基準(zhǔn)是用來確定鉆模在機床中正確位置。定位就是限制了工件的自由度，工件的六個自由度如果都加給予限制了，工件就完全給定位了。軸類的工件要注意旋轉(zhuǎn)自由度的限制，這樣才能使工件得到較好的定位，以防工件在加工過程不會得到轉(zhuǎn)動而影響工件的加工精度。 定位裝置：以分度盤φ25+0.1 0 的孔為外圓面的定位基準(zhǔn)、以定位擋塊為長度方向的定位基準(zhǔn)如圖（2）所示。由分度盤1和定位擋塊5限制工件的五個自由度（X、 X、 Y、 Y 、Z），在分度盤1上加上鎖緊塊2限制工件Z自由度,此方案由于設(shè)計定位基準(zhǔn)與工件加工基準(zhǔn)重合而使定位誤差小。 3．2鉆模夾緊方案 圖2 定位夾緊方案 1、分度盤 2、鎖緊塊 3、蝶形鎖緊螺釘 4、對定銷 5、定位擋塊 夾緊過程中也要保證其定位基準(zhǔn)不會受其影響，夾緊過程中要保工件在定位時保證的正確位置不會受到影響，并要使其裝置簡單、剛性好，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的元件，以便于縮短設(shè)計加工的周期。夾緊力要盡量夠了就可以了，以免對工件產(chǎn)生了變形，而影響工件原來的精度。 夾緊方案：為便于快速裝卸工件，采用鎖緊塊夾緊工件，鎖緊塊2對工件進行夾緊，鎖緊塊與工件接觸面形狀是與工件外圓相配的圓弧形狀，這樣有效地防止夾傷工件，如圖（2）A-A所示。加工工件時將工件插入鉆?？字?，然后擰緊蝶形鎖緊螺釘4對工件進行夾緊。加工完工件的一組孔，擰開蝶形鎖緊螺釘4，即可取出工件或?qū)α硪唤M孔進行加工 3．3鉆模分度方案 圖3 分度方案 1、對定銷 2、卡環(huán) 3、分度盤 4、對定銷 5、圓錐套 分度裝置是令工件在一次裝夾中不必使工件松開而能連同定位元件相對機床或刀具轉(zhuǎn)過一個角度，從而使其在另外一個角度上進行加工。分度裝置有機械分度、光學(xué)分度和電磁等類型的分度。一般加工過程中用得最多的機械分度。機械分度中結(jié)構(gòu)有蝸輪式、分度盤式等數(shù)種。 分度裝置的形式有兩種：回轉(zhuǎn)式和直線式。從該零件的加工情況來說，該零件適合用于回轉(zhuǎn)式方法來對工件進行加工。 該零件是在圓柱表面上均分布三個孔，在分度方面，設(shè)計一個分度裝置如圖（3）所示，用分度盤3來實行分度，利用在分度盤上的徑向分度，通過分度盤的轉(zhuǎn)動面對行定位分度，并在分度盤的左端加上卡環(huán)2對分度盤進行定位并防止分度盤軸向方向的位移。 加工第一組孔時，利用對定機構(gòu)對工件進定位，為了更好消除定位配合的間隙，并且防止對定銷1在加工過程中磨損帶來的誤差，分度盤定位銷采用帶錐度銷，可對對定銷在分度過程中出現(xiàn)的定位誤差進行有效的補償，所以采取了錐度的定位銷進行定位；對定銷的操件機構(gòu)采用了直拉式操件機構(gòu)，在操作過程中，可以交手柄轉(zhuǎn)成900槽內(nèi)，這樣對定銷不致給彈簧推回，這就可使分度盤進行轉(zhuǎn)動。對定銷1插入分度盤相應(yīng)的圓錐套5中，加工好一個孔后，只需拔出對定銷1，然后將分盤轉(zhuǎn)動1200，再插入對定銷1，即可分別對另外兩個孔進行鉆削。 加工好第一組孔后，將工件向左移17mm，然后通過對定銷4插入第一組加工好的孔來進行分度，并對第二組孔進行分度鉆削。 圖4 導(dǎo)向方案 3．4鉆模導(dǎo)向方案 鉆模在加工的時候，圓柱面上加工孔的位置精度受定位誤差與導(dǎo)向誤差影響。鉆模上導(dǎo)致刀具位置發(fā)生變化，這樣會產(chǎn)加工上定位不準(zhǔn)確，因此會產(chǎn)的導(dǎo)向誤差而影響工件的精度。 鉆套是安裝在鉆模上的來引導(dǎo)鉆頭在加工過程的正確方向，是在鉆模上特有的元件用來引導(dǎo)鉆頭對孔的加工，加強了刀具的剛性，同時由于本鉆模加工的孔在圓柱面上，鉆頭不容易定位，所以需要用鉆套進行導(dǎo)向。用鉆套來加工孔可以減少一半的孔的加工誤差，所以鉆套是一件很得要的事情，它不僅影響加工質(zhì)量，而且影生產(chǎn)水平。本次批量生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，采用固定鉆套，它摩損后可以進行更換，方便快捷。選取鉆套材料為T10A，鉆套高度H=2d，排屑空間取h=0.6d。導(dǎo)向方案如（圖4）所示。 3．5鉆模裝配 鉆模是由各個零件和部件組成的，鉆模的裝配要按規(guī)定的技術(shù)要求和精度，這樣才達到設(shè)計的原始要求。在裝配之前要把零部件進行清洗，尺寸位置公差等進行檢測，看是否能滿足要求。裝配工作是很重要的工作，合理安排裝配工作，它是一個重要環(huán)節(jié)，不但決定產(chǎn)品加工過程中的質(zhì)量，而且也可以通過裝配過程中可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計，零件加工存在的問題，也可以在加工過程更好提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。 裝配的工作大部分是通過手工勞動完成，裝配的工往往會占用了很多時間，本產(chǎn)品為中批量生產(chǎn)，在設(shè)計過程中要注意鉆套的更換設(shè)計。靈活應(yīng)用互換法，使其靈活得到運用，更好提高生產(chǎn)周期。 在裝配鉆模時，要注意鉆模的長、寬、高尺寸。對各個回轉(zhuǎn)尺寸和回轉(zhuǎn)半徑等尺寸都要加以驗證，以防鉆模對機床、刀具有相對位置在加工過程中發(fā)生干涉。同時也要考慮到鉆模的底座是否在安裝在機床上加工是否穩(wěn)定等等問題。 圖（5）是拖拉機分離器滑閥體在其圓柱面上加工兩組分度孔鉆模的裝配圖。加工過程是將工件放在鉆模分度盤φ25的孔中通過定位擋塊11、分度盤3進行定位和分度。調(diào)節(jié)好分度盤，將對定銷2插入分度盤相應(yīng)角度的錐套中，再通過定位擋塊11定好51±0.2mm 的尺寸，然后擰緊蝶形鎖緊螺釘8使鎖緊塊7對工件進行夾緊。 圖5 裝配圖 1、 鉆模板 2、對定銷 3、分度盤 4、工件 5、卡環(huán) 6、鉆模板 7、鎖緊塊 8、蝶形鎖緊螺釘 9、對定銷 10、鉆套 11、定位擋塊 12、加強肋 13、支撐V形塊 工件定位夾緊完畢就可以加工第一組孔，鉆削好一個孔后，只需拔出對定銷2，然后轉(zhuǎn)動分度盤3到要到相應(yīng)的角度，再插入對定銷2分別鉆削第二、三個孔。第一組孔鉆削完畢，擰松蝶形鎖緊螺釘8，將工件再向左移17mm，然后將對定銷9插入第一組加工好的孔中，加工好一個孔后，拔出對定銷9，將工件旋轉(zhuǎn)1200，再插入對定銷9相應(yīng)的孔中，分別加工另外兩個孔，在加工過程中要注意鉆頭的排屑情況。 技術(shù)要求： 1、工件必須夾緊； 2、工件鉆完一組孔后必須再次對定位； 3、工件在定位夾緊，擰緊力應(yīng)適當(dāng)； 4、鉆模的非工作表面噴灰色漆。 第四章 鉆模精度分析 4．1鉆?；境叽缫蠓治? 在機械設(shè)計和制造過程中，影響精度的往往存在的在尺寸鏈問題。把各個零件組裝鉆模鉆模的過程中，由于零件尺寸存在制造誤差，各個鉆模零件上尺寸的所有誤差將會積累和累加在一起，而影響到鉆模的加工零件的精度和性能。零件就將形成了的尺寸誤差和鉆模配合在一起的誤差之間的較大影響關(guān)系。本鉆模的設(shè)計、加工、裝配鉆模等也不能例外，要確定尺寸公差合理性和工件的形位公差是非常重要的。 影響鉆模的精度有標(biāo)準(zhǔn)零、部件的制造誤差和鉆模的裝配誤差，有些尺寸是在設(shè)計時允許的誤差，制造誤差有些是由于在加工過程中刀具，機床造成的誤差，在加工鉆模過程一些工藝性誤差，如熱處理、切削力和夾緊力面使鉆模發(fā)生誤差等原因。 在加工過程要考慮工人在操作過程技術(shù)不熟練，等問題也引起來零件的誤差產(chǎn)生。 4．2鉆模基本尺寸分析 鉆模在加工過程中，有一些零件、部件會發(fā)生一定的磨損也會產(chǎn)生一定的誤差，所以在加工和選用時要多盡量選用一些能自定找正的零件或部件。鉆模的定位誤差會影響工件的加工精度，工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合時會引起定位置不一致而產(chǎn)生誤差，在鉆模的分析過程中，要充分分析各基本尺寸的要素。其尺寸加工精度會影響到加工時剛性，鉆模是否能穩(wěn)固，如圖（3）和圖（5）所示，主要尺寸和技術(shù)要求： 1、最大輪廓尺寸：230㎜、120㎜、130㎜。 2、影響工件定位精度的尺寸公差為34±0.05mm、51±0.05mm和1200±20＇。 3、鉆模軸向定位擋塊與基準(zhǔn)面垂直度為0.05mm，鉆套軸線與基準(zhǔn)面的垂直度為0.05mm?；剞D(zhuǎn)分度盤與鉆模板上孔的配合尺寸Φ30H7/g6；圓錐對定銷與鉆模體上固定圓錐套采用了1：20錐度配合，圓錐套與分度盤安裝孔的配合尺寸Φ8H7/n6。 4、17±0.05mm處的對定銷與第一組加工好孔的配合尺寸Φ5H7/g6 。 5、需標(biāo)注的技術(shù)要求：工件必須夾緊；工件鉆完同一組孔后必須再次對定位；工件在定位夾緊，擰緊力應(yīng)適當(dāng)；鉆模的非工作表面噴灰色漆。 4．3加工精度分析 本工序主要的加工要求是：尺寸51±0.20mm和34±0.20mm和角度1200±10；加工孔軸心線與工件軸心線的垂直度要求不高，可不進行精度分析。 定位誤差：工件加工的定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn)，其定位尺寸51±0.05mm的最大基準(zhǔn)位移誤差為： ΔD= 0.05-(-0.05)=0.10㎜； 17±0.05mm的定位尺寸是以對定銷與第一組加工好孔的配合間隙，孔尺寸Φ5H7（Φ5+0.012 0），對定銷尺寸Φ5g6（Φ5-0.004 -0.012）；對定銷的最大間隙是：max=ES-ei=0.012-(-0.012)=0.024㎜；相對于51±0.05mm尺寸的最大位移誤差是：0.05-(-0.05)=0.10㎜；其加工定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn)，所以51±0.05mm的最大基準(zhǔn)位移誤差也是這個尺寸的定位誤差，因此它的最大基準(zhǔn)位移誤差為： △D=0.024+0.10+0.10=0.224mm 尺寸51±0.05mm處孔處的分度精度是1200±20＇，因此其定位誤差：△D=20＇- (-20＇)=40＇。尺寸34±0.05mm處孔的分度基準(zhǔn)是以尺寸51±0.05mm處加工好的孔為基準(zhǔn)，所以其定位誤差就是尺寸51±0.05mm積累的分度誤差。 對刀誤差:加工孔的深度較淺，可不考慮鉆頭的偏斜。鉆套導(dǎo)向孔尺寸為Φ5F7（Φ5+0.022 +0.010）mm；鉆頭尺寸為Φ5h7 (Φ5 0 -0.012)㎜，尺寸51±0.05mm和尺寸17mm±0.05mm對刀誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙為： △T= ES-ei= 0.022-(-0.012 )㎜=0.034㎜。 鉆模安裝基準(zhǔn)面為平面，因此沒有安裝誤差△A=0。 鉆模誤差△J： （1）回轉(zhuǎn)的誤差：回轉(zhuǎn)分度盤Φ30H7（Φ30+0.021 0）與鉆模體回轉(zhuǎn)套Φ30g6 (Φ30-0.007 -0.020)的配合間隙給尺寸51±0.05mm和尺寸17mm±0.05m孔距造成的誤差： △J1=Xmax= ES-ei=（0.021+0.020）= 0.041㎜。 圖5 回轉(zhuǎn)分度誤差 （2）回轉(zhuǎn)分度誤差△a影響1200±10,該鉆模體用了圓錐定位分度銷，圓錐定位銷具有自定位優(yōu)點，且在加工過程，磨損后具有自動補償?shù)男Ч挥绊懸院蟮募庸ぞ?，其加工分度誤差較少,不作計算；可是分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差，對定銷與加工好的孔之間也存在誤差。 圓錐套的安裝誤差：分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差（配合尺寸Φ８H7/n6；分度盤安裝孔Φ８+0.015 0和圓錐套Φ８+0.019 +0.010）。其誤差： △F+2X3 4R 回轉(zhuǎn)分度誤差：△a ＝ 4arctg 因為： F ＝ 0.015 –0.010 ＝ 0.005 mm 2X3 ＝ 2×（0.020+0.021）＝ 0.082mm 4R ＝ 4 × 34 ＝ 144㎜ 所以求得：△a ＝ 4 ×0.035 °≈8＇ 式中： △a —— 回轉(zhuǎn)分度誤差； △F —— 圓錐分度銷分度套在分度盤上的安裝誤差； X3 —— 分度盤回轉(zhuǎn)軸與軸套間的最大間隙； R —— 回轉(zhuǎn)中心到分度套的外緣中心距離 2）對定銷分度誤差：圓柱對定銷與第一組加工好孔的配合存在誤差，配合尺寸Φ5H7/g6 ；孔尺寸Φ5+0.012 0，對定銷Φ5-0.004 -0.012；（ 鉆模板孔Φ25+0.10 0mm與工件Φ25+0.06 -0.02mm的配合尺寸也影響到分度精度）。其誤差： △F+2X3 4R 回轉(zhuǎn)分度誤差：△a ＝ 4arctg 因為： F ＝ 0.012-(-0.012) ＝ 0.024 mm 2X3 ＝ 2×（0.10-（-0.02））＝ 0.24mm 4R ＝ 4 × 25 ＝ 100㎜ 所以求得：△a ＝ 4 × 0.151 °≈36＇ 式中： △a ——工件回轉(zhuǎn)分度誤差； △F —— 對定銷安裝誤差； X3 —— 工件回轉(zhuǎn)與分盤套的最大間隙； R —— 工件的半徑 4．4鉆模精度要求 鉆模在設(shè)計過程中，對其加工方法精度進行了分析，利用鉆模在機床上進行加工工件時，鉆模、刀具、工件等形成了一個封閉的加工系統(tǒng)，任何一個都會影響工件的加工精度，如工件在鉆模中的定位不一致，定位元件與機床上安裝鉆模面不一致，都會直接影響生產(chǎn)。誤差計算在鉆模中加工很有用的，不僅反映到鉆模的加工精度的條件，通過計算可以得知那些尺寸對工件的影響較大，在設(shè)計和安裝過程加工改進從而得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。具體計算列于表1-1中。 表1-1拖拉機分離器滑閥分度孔鉆模加工精度分析 誤差計算 誤差名稱 加工要求 分度盤1200±10 對定銷1200±10 孔距51±0.20mm 孔距34±0.20mm 定位誤差 △D=40＇ △D=48＇ △D=0.1 △D=0.224 對刀誤差 0 △T=0.034 安裝誤差△A 0 △A=0 鉆模誤差 △a =8＇ △a = 36＇ J1=0.041 積累誤差 40＇+8＇=48＇ 48＇+36＇=1°24＇ 0.1+0.034+0.041=0.175mm 0.224+0.034+0.041=0.299mm 鉆模精度儲備 2°-48＇ = 1°12＇>0 2°-1°24＇ = 36＇>0 0.40-0.175 =0.225㎜ > 0 0.4-0.299 =0.101㎜ > 0 經(jīng)計算，該鉆模具有一定的精度儲備，能滿足加工尺寸的精度要求。 4．5夾緊力的確定與分析 夾緊力的大小，也是影響到工件加工的精度。確定好夾緊力的方向也是一件重要的設(shè)計，夾緊力的方向應(yīng)該指定位基準(zhǔn)，如果定位基準(zhǔn)也有多個時應(yīng)該指向主要的定位基準(zhǔn)。在設(shè)計其夾緊位置的時候也要注意夾緊力的要注得在剛性較好的部位，以防止在加工過程工件的振動而影響零件的精度。 夾緊力的大小會影響到零件的定位基準(zhǔn)是否與零件的序基準(zhǔn)是否重合，如不重合會令零件發(fā)生定位誤差。 第五章 鉆模與零件加工分析 5．1保證同一批零件精度 利用鉆模加工安裝，可以準(zhǔn)確的確定了工件與機床、刀具之間的相互位置。在所有機械加工中，可以保證工件各表面相互的精度，使其不受各種主觀因素影響。因而獲得較高加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 5．2鉆模加工 圖6 鉆模的效果圖 由于本鉆模的尺寸不是很大效果圖如圖6所示，所以在加工過程中，鉆模板的加工可以利用45號鋼對工件進行做模板的底座。如圖1所示，鉆模板1可以利用平面鋼板，由于底面要與機床的工件臺接觸，同時也影響到工件，這樣會影響到工件平行度，在加工底座平面時，對工件的底要在磨床上對底部進行磨削，使其能達到與工作臺平行相貼，以保證其較好平不會產(chǎn)生誤碼差。對于定位檔塊11，其工件表面也要加工磨削并做相應(yīng)的熱處理，以防在鉆模使用過程對由于工件多次定位而碰撞到定位塊的表面而產(chǎn)生誤差。對于支撐塊V形塊要注意其高度，因為工件的定位是依靠這個工件來進行的，它起到定位作，其高度會影響到要加工工件所加工孔的垂直度，所以對其尺寸的要求也很高的。連接分度盤3的鉆模板孔的高度也是很保證其尺寸要求，要與支撐塊V形塊13的相配合，要支撐工件在同一個高度上。這兩個對其零件的軸是否水平起了一個重要尺寸，也是關(guān)系到工件的所加工孔的位置精度。分度盤與鉆模板孔的配合也要進加比較精密的加工，只要這樣才能讓工件有較在配合在一起。 5．3消除或減少鉆模誤差 鉆模的誤差是在裝配和加工過程存在的，對于零件加工影響非常大。在制造成過程必須對其進行直接消除誤差或者把誤差減少最低，才能滿足原有設(shè)計的要求。采取措施可以從原有加工方法對鉆模的零件進行改進。 補償誤差也是一種較好的方法。通過人為地造出一種方法對鉆模的存在的誤差進行抵消工藝中存的關(guān)鍵性的誤差。用人為誤差抵消鉆模自重而產(chǎn)生的變形，在原來基礎(chǔ)上對鉆模進行了加固，使其能有較好的剛性，保證了加工過程的變形。 5．4零件加工精度 機械加工精度簡稱加工精度，是指零件在機械加工后得到幾何參數(shù)的實際值和理論值相符合的的程度。影響加工精度的有很多，加工原理誤差如機床的誤差，在加工過程中一定產(chǎn)原理性的誤差，有了更好減少這些誤差必須減少更換刀具的次數(shù)，爭取一次性完成。 其次機床、刀具、鉆模制造誤差，機床各個部件之間都可有制造誤差，裝配也來誤差。這些會影響到零件加工精度，刀具制造也有誤差，刀具在加工過程中也會存在磨損，這也增大了加工零件的誤差。在加工過程中工件會發(fā)熱，這樣也會影響到工件的尺寸。 圖7 加工第一組改的效果圖 本鉆模由于采用分度頭對工人的勞動強度較高，容易導(dǎo)致每個工件的孔分布不均勻，分度誤差不一致；零件的互換性低。而采用分度式鉆模，并在分度裝置中采用了圓錐定位銷，它具有自動補償?shù)男ЧＷC了分度精度。加工第一組孔時如圖7所所示，以定位擋塊做定位加工。 圖8 加工第二組改的效果圖 加工第二組孔時以第一組加工好的孔來作為定位對零件進行進分度加工如圖8所示，通過了合理調(diào)試后，保證分度誤差為±1°及34mm和51mm孔距為誤差為±0.20mm，并提高了同一批零件的互換性，有利于設(shè)備的維修和裝配。 5．5加工效率 機械加工中，勞動生產(chǎn)率是指在單位時間內(nèi)工人所制造完成的的合格數(shù)量的產(chǎn)品，在加工過程中有時間額定，基本時間和輔助時間?；緯r間是指直接生產(chǎn)改變產(chǎn)品的形狀、尺寸或相對位置與表面質(zhì)量所消耗的時間；輔助時間是指在保證完成其工藝作出的所輔助動作而消耗的時間。輔助時間如開機關(guān)機、裝卸工件、改變轉(zhuǎn)速、改變進給量、試切工件和檢查工作等需要的時間。 勞動生產(chǎn)率是衡量生產(chǎn)效率一個綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，它不僅是一個單一的工藝技術(shù)，而與產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)組織和管理工作有關(guān)。改進加工藝是提高生產(chǎn)效率有效的措施。可以從縮短基本時間，提高切削用量，提高轉(zhuǎn)速，或者在刀具方面更換優(yōu)質(zhì)材料的刀具。減不切削長度，在切削過程中，改就下加工工藝可以更好的提高加工效率。 本鉆模通過對拖拉機分離器滑閥的圓柱表面分度孔加工的設(shè)計，兩組分度孔的加工工序，采用分度式鉆模加工與原來采用分度頭加工相比：1、在效率上：用分度頭加工，每天一個工人最多生產(chǎn)40件；而采用分度鉆模后，每天一個工人可加工60件，避免了采用分度頭加工２次對刀和２次定位調(diào)整的時間。如果利用加工中心來工加工，成本又會高出幾倍，根本就達不到加工效益。 第六章 結(jié)束語 利用網(wǎng)絡(luò)和在學(xué)院學(xué)到的知識并結(jié)合工作中的實際情況，對于本鉆模的設(shè)計進行了綜合設(shè)計和分析，并對工件進行了尺寸精度的分析和計算。綜合上述，本人通過對拖拉機分離器滑閥在圓柱面上的兩組分度孔加工方法的改進，體會到在生產(chǎn)過程中，加工各種零件都應(yīng)積極考慮其生產(chǎn)的數(shù)量，加工精度，加工難度；采用的設(shè)備及工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，并對零件的形狀和尺寸精度加以分析，從而找出更合理的加工方案，解決加工中存在問題。這樣對零件的生產(chǎn)可以減少一些不必要的工時，提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度，給企業(yè)減少一些不必要的開支，提高經(jīng)濟效益。作為一名機械操作工作人員，更應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)機械加工和設(shè)計的相關(guān)理論，并應(yīng)用到實踐中去，合理設(shè)計相應(yīng)的加工方案和生產(chǎn)流程。 參考文獻： 肖繼德、陳寧平《機床鉆模設(shè)計》機械工業(yè)了版社 孫麗媛《機械制造工藝及專用鉆模設(shè)計指導(dǎo)》冶金工業(yè)出版社 胡荊生主編《公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)》中國勞動社會保障出版社 劉守勇《機械制造工藝與機床鉆?！窓C械工業(yè)了版社 許發(fā)樾《模具制造工藝與裝備》機械工業(yè)了版社 I 1 分離器滑閥分度孔鉆模設(shè)計 學(xué) 生 學(xué) 號 院 系 專 業(yè) 指導(dǎo)老師 年 月 日 2 分離器滑閥分度孔鉆模設(shè)計 摘 要 分度式鉆模具備操作簡單 能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工 減少工人勞動強度 提高生產(chǎn)效率和提 高加工質(zhì)量等優(yōu)點 同時也提高了工件互換性 方便了機械維修 在機械加工中得到了廣泛的應(yīng)用 本文介紹了分離器滑閥在圓柱面上兩組分度孔加工 該零件其分度精度要求為 1 0 定位精度為 0 2mm 中批量生產(chǎn) 為能達到零件的加工要求和準(zhǔn)時完作任務(wù) 在加工過程中 本設(shè)計考慮采用一套 鉆模解決了工件分度和兩個尺寸定位的問題 同時提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量 從而零件的的精度 零 件的互換性得到控制 本分度模操作方便 有效的進行了分度和定位 分度準(zhǔn)確性和定位準(zhǔn)確性高可以減 少人為的操作的誤差 也減輕勞動強度 利用其加工能有效地提高了加工速度和加工質(zhì)量 關(guān)鍵詞 滑閥 分度裝置 鉆頭 鉆模 3 分離器滑閥分度孔鉆模的設(shè)計 目 錄 分離器滑閥分度孔鉆模的設(shè)計 I 畢業(yè)論文聲明 I 摘 要 II ABSTRACT III 第一章 引言 4 1 1 背景 4 1 2 課題目標(biāo)與意義 4 1 3 設(shè)計概述 4 1 4 鉆模的實施情況 5 第二章 什么是鉆模 6 2 1 鉆模的定義 7 2 2 鉆模的優(yōu)點 8 2 3 鉆模的構(gòu)成和特點 9 2 3 1 鉆模的結(jié)構(gòu)和作用 10 2 3 2 鉆套的類型 11 2 3 3 鉆模的特點 12 第三章 鉆模 機床夾具 的設(shè)計思路和方案 13 3 1 機床夾具設(shè)計要求 14 3 2 確定夾具設(shè)計和結(jié)構(gòu)方案 15 3 2 1 研究原始資料 16 3 2 2 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案 16 3 2 3 主要工作程序 17 3 3 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸 配合及技術(shù)要求 18 3 3 1 夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸 18 3 3 2 確定夾具 18 第四章 鉆模夾具 13 3 1 鉆模夾具的種類 9 3 2 鉆模的結(jié)構(gòu)分析 10 第五章 工藝分析 3 4 1 零件功能與需求分析 3 4 2 零件加工精度分析 3 4 3 加工方案選擇 3 4 4 加工要求 5 第六章 分析計算確定工藝方案 6 5 1 鉆模定位方案 6 5 2 鉆模夾緊方案 6 5 3 鉆模分度方案 7 5 4 鉆模導(dǎo)向方案 8 5 5 鉆模裝配 8 4 第七章 鉆模精度分析 11 6 1 鉆模基本尺寸要求分析 11 6 2 鉆?；境叽绶治?11 6 3 加工精度分析 11 6 4 鉆模精度要求 13 6 5 夾緊力的確定與分析 14 第八章 鉆模與零件加工分析 15 7 1 保證同一批零件精度 15 7 2 鉆模加工 15 7 3 消除或減少鉆模誤差 15 7 4 零件加工精度 16 7 5 加工效率 17 第 九章 結(jié)束語 39 參考文獻 40 致謝 41 5 第一章 引言 1 1 背景 機械加工業(yè)的發(fā)展不斷在進步 不斷的改變了發(fā)展方向 現(xiàn)在柔性加工較好加工出各 種產(chǎn)品 能夠較快的把產(chǎn)品推向市場 加工準(zhǔn)備時間為最短 先進制造技術(shù)和先進組織合 理方式的全新的機械制造業(yè) 數(shù)控加工的出現(xiàn)使工件的加工更快 更有效的解決了零件的 互換性 在現(xiàn)代機械加工過程中 已經(jīng)是一種很普通的加工方法 在機械行業(yè)中為了方便易壞工件的更換 更好的提高了工件的互換性 在零件的加工 過程中往往多采用的是批量生產(chǎn) 批量生產(chǎn)和單件生產(chǎn)是不同的 采用加工中心或都手工 操作費用高而且不能較好保證工件的互換 所以在機械加工過程多數(shù)會加工專用的模具來 對工件進行了加工 隨著機械制造業(yè)的快速發(fā)展 模具多數(shù)是單件產(chǎn)品專用產(chǎn)品 在加工過程要有嚴(yán)格加 工工藝質(zhì)量 鉆模的應(yīng)用和種類越來越多 機床的鉆模能較好的對工件進行了夾緊和方便 快捷的保證了工件的加工精度 在加工過程中有確定位置和保證要加工產(chǎn)品的加工精度 1 2 課題目標(biāo)與意義 在設(shè)計鉆模的過程要保其能夠信任工件的加工精度要求 同時也使鉆模有夾緊誤差等 要達到工件的要求 也要使鉆模壽命得到保證 從體現(xiàn)其計設(shè)的目的和質(zhì)量 本文講述分離器滑閥加工 如圖 1 所示 在工序是在圓柱面上兩組分度孔的加工 其分度精度要求為 1 0 中批量生產(chǎn) 考慮到工件是批量生產(chǎn)以及其互換性的保證 在加工 過程中 要對其進行解決的問 成本與數(shù)量都不適合于數(shù)控加上去加工 利用分度頭對工件進行分度加工 分度的精度難以控制 容易導(dǎo)致工件的互換性差 且在圓柱面上鉆孔 鉆頭容易擺動 定位困難 孔的位置的精度難以保證 這樣不但增加 了加工對刀的輔助時間 而且增大了工人操作難度 生產(chǎn)效率低 1 3 設(shè)計概述 在設(shè)計鉆模時 夾緊方案 要考慮到讓其得到正確的位置 夾緊力應(yīng)適當(dāng)和可靠 保 證工件在加工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動 在夾緊力方面 夾緊工件的作用方向 不 能不破壞工件定位的準(zhǔn)確性和可靠性 夾緊力的方向要朝向主要的定位基準(zhǔn) 在加工過程 中要考慮排屑問題 同時在設(shè)計過程也要注意鉆模體要有良好的結(jié)構(gòu)性 工藝性 方便制 造加工 在能保證加工精度的情況下 同時也要考慮到降低成本 通進計算確定工藝的方 6 案 并對鉆模的精度進行分析計算 從而使其達到了加工零件的加工要求 保證工件在加 工過程中工件不會產(chǎn)生松動或振動 在夾緊力方面 夾緊工件的作用方向 不能不破壞工 件定位的準(zhǔn)確性和可靠性 夾緊力的方向要朝向主要的定位基準(zhǔn) 鉆模具體要結(jié)構(gòu)緊湊 開狀要簡單 在加工過程中要考慮排屑問題 同時在設(shè)計過程 也要注意鉆模體要有良好的結(jié)構(gòu)性 工藝性 方便制造加工 在能保證加工精度的情況下 同時也要考慮到降低成本 本人通過設(shè)計采用一套鉆模解決了在工件圓柱表面上進行三個孔的均布分度和兩組分 度孔的兩個尺寸定位的問題 本文將從工藝上時行分析 通進計算對工藝的方案進行了確 定 并對鉆模的精度進行了分析計算 從而使其達到了加工零件的加工要求 1 4 鉆模的實施情況 設(shè)計加工過程中不但能提高生產(chǎn)效率和加工精度質(zhì)量 而且提高了工件的互換性的 從而方便了維修方面的 縮短了維修時間 從而提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益 為企業(yè)創(chuàng)造了更 多的財富 通過使用了鉆模的加工零件 可以縮短了輔助時間 減少了批量生產(chǎn)時裝夾工件的繁 重事情 本分度模鉆模具備操作方便 能夠改善復(fù)雜零件的裝夾和加工 降低工人勞動強 度 提高生產(chǎn)效率和提高加工質(zhì)量等優(yōu)點 并使工件的生產(chǎn)工期縮短 從而提高了企業(yè)的 生產(chǎn)效益 提高了工人的經(jīng)濟水平 7 第二章 什么是鉆模 1 1鉆模的定義 鉆床類夾具包括用在各種鉆床 鏜床和組合機床上的孔加工夾具 簡稱 鉆模 鉆模是輔助鉆孔的一種工裝夾具 它的主要作用是保證被加工孔的位置 精度 鉆模是一種用來確保工件在正確的位置上被鉆孔 攻螺紋或絞孔的裝置 它基本上是由一個夾緊組件構(gòu)成的 該裝置將工件保持在一個硬化套筒的下部 在鉆 空加工過程中鉆頭便是在套筒里面并沿著套筒運動的 如果工件的構(gòu)造比 較簡單 模具就可以直接夾在工件上 然而 在大多數(shù)情況下 模具是被固定 在一個位置而 工件是被模具夾住的 這樣工件在加工前后可以快速的導(dǎo)入導(dǎo)出 模具 鉆模使鉆孔 絞孔及攻螺紋的速度和精度比傳統(tǒng)的手工方法高了很多 它的 另一個優(yōu)點是使用鉆模并不對加工者有太高的技巧要求 孔的定位精度不 靠操作者而是靠鉆模保證 限位鉆模一般用在用來鉆孔 絞空 攻螺紋的裝置 上 它一般不 會被完全固定在使用它的機器上 可以在放置鉆孔機的平臺上移 動 使套筒直接處于鉆頭的下方 限位鉆模實際上限制并控制了刀具的運動路 徑 如果加工過程中包括一些機加工過程 例如銑 刨 成型 車削等等 限 位夾具便要用到了 夾具在機加工時夾持工件 但與鉆模不同 沒有專門引導(dǎo) 刀具的裝置 鉆模實物如下圖1 8 圖1 另一種樣式的鉆模圖2 圖2 9 1 2 鉆模的優(yōu)點 1 省去了劃線和其它測量與裝夾的方法 2 技術(shù)不熟練的工人在了解到工件可以準(zhǔn)確定位 而且刀具可以準(zhǔn)確地引導(dǎo) 或安裝的前提下 也可以快速而又自信地進行操作 3 使零件的裝配變得容易 因為所有零件在小的極限范圍內(nèi)都視為相同 而 且零件試裝和銼削操作都可省去 4 使零件具有互換性 如果產(chǎn)品大范圍生產(chǎn)的話 同類型零件的生產(chǎn)問題就 可以得到簡化 1 3 鉆模的構(gòu)成和特點 1 3 1 鉆模的結(jié)構(gòu)和作用 鉆模主要由鉆套 鉆模板 定位元件及夾緊裝置夾具體組成 1 鉆套作用 1 引導(dǎo)鉆頭對中 2 保證產(chǎn)品的精度 3 提高生產(chǎn)率 4 降 低工人要求 2 鉆模板作用 于安裝鉆套 鉆模板如圖 3 夾具體 鉆模的夾具體一般不設(shè)定位或?qū)蜓b置 夾具通過夾具底面安放在 鉆床工作臺上 可直接用鉆套找正并用壓板壓緊 或在夾具體上設(shè)置耳座用螺 栓壓緊 4 鉆模結(jié)構(gòu)如圖 10 1 3 2 鉆套的類型 根據(jù)鉆套的結(jié)構(gòu)和使用特點 主要有四種類型 1 固定鉆套 圖7 56所示為固定鉆套的兩種形式 圖 a 為無肩 圖 b 為帶肩 該類鉆套 外圓以 H7 n6或 H7 r6配合 直接壓入鉆模板上的鉆套底孔內(nèi) 在使用過程中若 不需要更換鉆套 據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計 鉆套一般可使用1000 12000次 則用固定鉆 套較為經(jīng)濟 鉆孔的位置精度也較高 11 a b 2 可換鉆套 當(dāng)生產(chǎn)批量較大 需要更換磨損的鉆套時 則用可換鉆套較為方便 如圖 c 所示 可換鉆套裝在襯套中 襯套是以 H7 n6 或 H7 r6 的配合直接壓入鉆 模板的底孔內(nèi) 鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用 F7 m6 或 F7 k6 配合 當(dāng)鉆套 磨損后 可卸下螺釘 更換新的鉆套 螺釘還能防止加工時鉆套轉(zhuǎn)動或退刀時 鉆套隨刀具拔出 c 3 快換鉆套 當(dāng)被加工孔需依次進行鉆 擴 鉸時 由于刀具直徑逐漸增大 應(yīng)使用外 徑相同而內(nèi)徑不同的鉆套來引導(dǎo)刀具 這時使用快換鉆套可減少更換鉆套的時 間 如圖 d 所示 快換鉆套的有關(guān)配合與可換鉆套的相同 更換鉆套時 將 鉆套的削邊處轉(zhuǎn)至螺釘處 即可取出鉆套 鉆套的削邊方向應(yīng)考慮刀具的旋向 以免鉆套隨刀具自行拔出 12 d 4 特殊鉆套 由于工件形狀或被加工孔位置的特殊性 有時需要設(shè)計特殊結(jié)構(gòu)的鉆套 如圖所示在斜面上鉆孔時 應(yīng)采用圖 e 1 所示的鉆套 鉆套應(yīng)盡量接近加工 表面 并使之與加工表面的形狀相吻合 如果鉆套較長 可將鉆套孔上部的直 徑加大 一般取 0 1mm 以減少導(dǎo)向長度 在凹坑內(nèi)鉆孔時 常用圖 e 2 所示的加長鉆套 H 為鉆套導(dǎo)向長度 圖 e 3 e 4 為鉆兩個距離很近 的孔時所設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)鉆套 e 1 e 2 13 e 3 e 4 1 3 3 鉆模的特點 鉆模的作用 鉆模是用來在鉆床上鉆孔 擴孔 鉸孔的機床夾具 通過鉆 套引導(dǎo)刀具進行加工是鉆模的主要特點 鉆削時 被加工孔的尺寸和精度主要 由刀具本身的尺寸和精度來保證 而孔的位置精度則由鉆套在夾具上相對于定 位元件的位置精度來確定 從而保證鉆模的位置度 提高鉆孔效率 降低工人對 技術(shù)的要求 鉆模的使用范圍 1 法蘭 2 電機板 3 機座 4 液壓閥塊 5 蓋板 6 螺母 7 墊 圈 8 軸等 鉆模的加工方式 舊 精加工好鉆模板 然后將鉆套壓入 新 將鉆套先 定位好在一定環(huán)境內(nèi) 然后澆注填料 第三章 鉆模夾具 14 2 1 鉆模夾具的種類 鉆夾具的結(jié)構(gòu)形式主要決定于工件被加工孔的分布位置情況 如有的孔系 是分布在同一平面上 或分布在幾個不同表面上 或分布在同一圓周上 還有 的是單孔等等 因此鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多 常用的有以下幾種 1 固定式鉆模 在使用中這類鉆模在機床上的位置固定不動 而且加工 精度較高 主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系 2 回轉(zhuǎn)式鉆模 回轉(zhuǎn)式鉆模主要用來加工圍繞一定的回轉(zhuǎn)軸線 立軸 臥軸或傾斜軸 分布的軸向或徑向孔系以及分布在工件幾個不同表面上的孔 工件在一次裝夾中 靠鉆模回轉(zhuǎn)可依次加工各孔 因此這類鉆模必須有分度裝 置 回轉(zhuǎn)式鉆模按所采用的對定機構(gòu)的類型 分為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模和徑向 分度式回轉(zhuǎn)鉆模 這類鉆模上有分度裝置 因此可以在工件上加工出若干個繞 軸線分布的軸向或徑向孔系 3 翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔 孔徑小于 f8 f10mm 它可以減少安裝次數(shù) 提高被加工孔的位置精度 其結(jié)構(gòu)較簡單 加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn) 所以夾具及工件應(yīng)小于10 kg 為宜 4 蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體 其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模 板上 鉆模板在工件上裝夾 適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工 夾具 結(jié)構(gòu)簡單輕便 易清除切屑 但是每次夾具需從工件上裝卸 較費時 故此鉆 模的質(zhì)量一般不宜超過10 kg 5 滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具 這種鉆模 有結(jié)構(gòu)簡單 操作方便 動作迅速 制造周期短的優(yōu)點 生產(chǎn)中應(yīng)用較廣 圖1 1為固定式鉆模的典型結(jié)構(gòu) 工件以一平面 一外圓柱面和一小孔作定位基 準(zhǔn) 在夾具的定位元件上定位 用螺旋夾緊件通過開口墊圈2夾緊工件 鉆模板 固定在夾具體上 而夾具體則固定在鉆床工作臺上 2 2 鉆模的結(jié)構(gòu)分析 15 1 固定式鉆模結(jié)構(gòu)分析 圖3所示的固定式鉆模 工件以其端面和鍵槽與鉆模上的定位法蘭3及鍵4相 接觸而定位 轉(zhuǎn)動螺母9使螺桿2向右移動時 通過鉤形開口墊圈1將工件夾緊 松開螺母9 螺桿2在彈簧的作用下向左移 鉤形開口墊圈1松開并繞螺釘擺下即 可卸下工件 圖3 2 回轉(zhuǎn)式鉆模結(jié)構(gòu)分析 圖 4 為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模 工件以其端面和內(nèi)孔與鉆模上的定位表面 及圓柱銷7相接觸完成定位 擰緊螺母8 通過快換墊圈9將工件夾緊 通過鉆套 引導(dǎo)刀具對工件上的孔進行加工 對工件上若干個均勻分布的孔的加工 是借助分度機構(gòu)完成的 如圖 4 所示 在加工完一個孔后 轉(zhuǎn)動手柄3 可將分度盤 與定位銷7裝為一體 松 16 開 利用把手5將對定銷6從定位套中拔出 使分度盤帶動工件回轉(zhuǎn)至某一角度 后 對定銷5又插入分度盤上的另一定位套中即完成一次分度 再轉(zhuǎn)動手柄3將 分度 盤鎖緊 即可依次加工其余各孔 圖 4 3 翻轉(zhuǎn)式鉆模結(jié)構(gòu)分析 圖 5 所示為加工套筒上四個徑向孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模 工件以內(nèi)孔及端面在 臺肩銷 1 上定位 用快換墊圈 2 和螺母 3 夾緊 鉆完一組孔后 翻轉(zhuǎn) 60 鉆另 17 一組 孔 該夾具的結(jié)構(gòu)比較簡單 但每次鉆孔都需要找正鉆套相對鉆頭的位置 所以輔助時間較長 而且翻轉(zhuǎn)費力 因此該類夾具連同工件的總重量不能太重 一般不宜 超過 80 100N 圖 5 4 蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)分析 蓋板式鉆模的結(jié)構(gòu)最為簡單 它沒有夾具體 只有一塊鉆模板 一般鉆模 板上除裝有鉆套外 還裝有定位元件和夾緊裝置 加工時 只要將它蓋在工件 18 上定位夾緊即可 圖 6 所示為加工車床溜板箱上多個小孔的蓋板式鉆模 在 鉆模板 1 上不僅裝有鉆套 還裝有定位用的圓柱銷 2 削邊銷 3 和支承釘 4 因 鉆小孔 鉆削力矩小 故未設(shè)置夾緊裝置 蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)簡單 一般多用于 加工大型工件上的小孔 因夾具在使用時經(jīng)常搬動 故蓋板式鉆模的重量不宜 超過 100N 為了減輕重量 可在蓋板上設(shè)置加強筋 以減小其厚度 也可用鑄 鋁件 圖 6 5 滑柱式鉆模結(jié)構(gòu)分析 滑柱式鉆模是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào) 夾具 圖 7 所示為手動滑柱式鉆模的通用結(jié)構(gòu) 由夾具體 1 三根滑柱 2 鉆模板 4 和傳動 鎖緊機構(gòu)所組成 使用時只要根據(jù)工件的形狀 尺寸和加工 19 要求等具體情況 專門設(shè)計制造相應(yīng)的定位 夾緊裝置和鉆套等 裝在夾具體 的平臺和鉆模板上的適當(dāng)位置 就可用于加工 轉(zhuǎn)動手柄 6 經(jīng)過齒輪齒條的傳 動和左右滑柱的導(dǎo)向 便能順利地帶動鉆模板升降 將工件夾緊或松開 鉆模 板在夾緊工件或升降至一定高度后 必須自鎖 鎖緊機構(gòu)的種類很多 但用得 最廣泛的則是圖 7 所示的圓錐鎖緊機構(gòu) 其工作原理為 螺旋齒輪軸 7 的 左端制成螺旋齒 與中間滑柱后側(cè)的螺旋齒條相嚙合 其螺旋角為 45 軸的 右端制成雙向錐體 錐度為 1 5 與夾具體 1 及套環(huán) 5 的錐孔配合 鉆模板下 降接觸到工件后繼續(xù)施力 則鉆模板通過夾緊元件將工件夾緊 并在齒輪軸上 產(chǎn)生軸向分力使錐體楔緊在夾具體的錐孔中 由于錐角 小于兩倍磨擦角 錐體 與錐角的磨擦系數(shù) f 0 1 6 故能自鎖 當(dāng)加工完畢 鉆模板升到一定 高度時 可以使齒輪軸的另一段錐體楔緊在套環(huán) 5 的錐 孔中 將鉆模板鎖緊 7 第四章 鉆模 機床夾具 的設(shè)計思路和方案 4 1 機床夾具設(shè)計要求 20 保證工件加工的各項技術(shù)要求 一 主要技術(shù)指標(biāo) 1 保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案 合適的尺寸 公差和技術(shù)要求 并進行必 要的精度分析 確保夾具能滿足工件的加工精度要求 2 提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的 大小用不同復(fù)雜程度的快速高效夾緊裝置 以縮短輔助時間 提高生產(chǎn)效率 3 工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單 合理 便于加工 裝配 檢驗和維修 專用夾具的 生產(chǎn)屬 于中批量生產(chǎn) 4 使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便 省力 安全可靠 排屑應(yīng)方便 必要時可設(shè)置排 屑結(jié)構(gòu) 5 經(jīng)濟性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單 標(biāo)準(zhǔn)化程度高 成本低廉外 還應(yīng)根據(jù)生 產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的經(jīng)濟分析 以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益 4 2 確定夾具設(shè)計和結(jié)構(gòu)方案 4 2 1 研究原始資料 在明確夾具設(shè)計任務(wù)后 應(yīng)對以下幾方面的原始資料進行研究 21 一 研究加工工件圖樣 了解該工件的結(jié)構(gòu)形狀 尺寸 材料 熱處理要求 主要表面的加工精度 表面粗糙度及其它技術(shù)要求 二 熟悉工藝文件 明確以下內(nèi)容 1 毛坯的種類 形狀 加工余量及其精度 2 工件的加工工藝過程 工序圖 本工序所處的地位 本工序前已加工表 面的精度及表面粗糙度 基準(zhǔn)面的狀況 3 本工序所使用的機床 刀具及其它輔具的規(guī)格 4 本工序所采用的切削量 4 2 2 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案 擬訂夾具的結(jié)構(gòu)方案包括以下幾個內(nèi)容 1 確定夾具的類型 各類機床夾具均有多種不同的類型 鉆床夾具有固 定式 翻轉(zhuǎn)式 蓋板式和滑板式等 應(yīng)根據(jù)工件的型狀 尺寸 加工要求及重 量確定為回轉(zhuǎn)式 2 確定工件的定位方案 設(shè)計定位裝置 根據(jù)六點定位原則 通過分析工序圖確定工件以椎孔定位 定位元件為心 軸 3 確定工件的夾緊方式 設(shè)計夾緊裝置 常用的夾緊機構(gòu)有斜楔夾緊 螺旋夾緊 偏心夾緊 鉸鏈夾緊等 根據(jù)工 件的結(jié)構(gòu) 加工方法其因素確定為螺旋夾緊 4 確定引導(dǎo)元件 鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸 鉆套的類型有固定式鉆套 可換式鉆套 快換式鉆套 特殊式鉆套 根據(jù) 工件加工量確定為可換式鉆套 5 夾具精度分析與計算 22 6 繪制夾具總圖 4 2 3 主要工作程序 1 零件本工序的加工要求分析 2 確定夾具類型 3 擬定定位方案和選擇定位元件 4 確定夾緊方案 5 確定引導(dǎo)元件 鉆套的類型及結(jié)構(gòu)尺寸 6 夾具精度分析與計算 7 繪制夾具總圖 8 繪制夾具零件圖樣 9 編寫設(shè)計說明書 4 3 確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸 配合及技術(shù)要求 4 3 1 夾具總裝配圖上應(yīng)標(biāo)注的尺寸 1 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸 例如 工件基準(zhǔn)孔與夾具定位銷的配 合尺寸 2 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 例如 對刀塊與定位元件之間的位置尺寸及 公差 鉆套 錘套與定位元件之間的位置尺寸及公差 23 3 夾具與機床聯(lián)接部分的尺寸 對于銑床夾具是指定位鍵與銑床工作 臺 T 型槽的配合尺寸及公差 對于車 磨床夾具指的是夾具聯(lián)接到機床主軸端 的聯(lián)接尺寸及公差 4 夾具內(nèi)部的聯(lián)系尺寸及關(guān)鍵件配合尺寸 例如 定位元件間的位置尺 寸 定位元件與夾具體的配合尺寸等 5 夾具外形輪廓尺寸 4 3 2 確定夾具 技術(shù)條件在裝配圖上需要標(biāo)出與工序尺寸精度直接有關(guān)的下列各有關(guān)夾具 元件之間的相互位置精度要求 1 定位元件之間的相互位置要求 2 定位元件與聯(lián)接元件 夾具以聯(lián)接元件與機床相聯(lián) 或找正基面間 的相互位置精度要求 3 對刀元件與聯(lián)接元件 或找正基面 間的相互位置精度要求 4 定位元件與導(dǎo)向元件的位置精度要求 第五章 工藝分析 5 1 零件功能與需求分析 該零件為分離器分離器滑閥 最要是在工作中作一個分離作用 其工件是做批量生產(chǎn) 在加工方面采取傳統(tǒng)的加工是不符合批量生產(chǎn)要求 在零件的外圓柱表面上加工 往不好定位 很容易出現(xiàn)刀具的拆斷等事項 對工件表 面的粗糙度影響會更大的 造成毛刺等銳邊情況 這樣會增加工輔助時間 在分度過程是 孔的深度也不好控制 太深了會影響零件原來的性能和剛性 不夠深度的會影響工件本身 的性 導(dǎo)到在同一分度的三個孔不能相互相通 這樣會對工件的功能造成不能用到 24 綜上所述 可以分析出如果用傳統(tǒng)的用是不能滿足零件的要求 只能通過一個專用的 模具來進行加工 在分度裝置各個部件上做了精確的加工 在定位部件上也做了加工要求 這樣既可以保證工件的精度 又可以提高加工速度 5 2 零件加工精度分析 分離器滑閥圖紙如圖 1 所示 工件材料為 15Cr 硬度為 HRC58 64 中批量生產(chǎn) 本 工序在圓柱表面進行分度加工兩組 5mm 的孔 以 端面為基準(zhǔn) 尺寸 34 0 2mm 和 51 0 2mm 處共加工二組分度孔 分二次定位 每次定位后再進行 1200 10分度加工 其定 位誤差范圍均為 0 2mm 分度誤差范圍為 1 0 孔直徑的尺寸精度要求不高 沒有有標(biāo)出 公差 兩定位尺寸都是以 B 端面為基準(zhǔn) 其分度加工孔的是同一方向 為才能保證其精度 通過設(shè)計分度鉆模來完成工件加工要求 5 3 加工方案選擇 該零件為中批量生產(chǎn) 如果用萬能分度頭加工不切合實際 在加工過程中 容易造成 了人為的錯誤 而導(dǎo)致工件的報費度加工人勞動強度高 加工期長 不能按時完工 如果利用加工中心加工 必須在四軸或多軸的加工中心來加工 雖然可以節(jié)省了加工 時間并提高了生產(chǎn)效率 但是對設(shè)備運行和人員配備的計劃而支付的較高費用 該產(chǎn)品又 是批量生產(chǎn)不切合實際進行加工 通過以上的分析 通過一套專用的模具 利用方便快捷方案對其進定位和分度 使其 更好快達到工件要求 并提高了工件的互換性 方便了維修工作 也提高工件生產(chǎn)效益 25 B 技術(shù)要求 1 25表面的銳邊倒圓 半徑為0 1 未標(biāo)注倒角的半徑為R 1 3工件硬度HC8 64 圖 1 拖拉機分離器滑閥 26 5 4 加工要求 本鉆模是回轉(zhuǎn)來定位的 生產(chǎn)過程中存在的回轉(zhuǎn)的誤差 零件是軸類工件 工件也存 軸向竄動 這個跳與回轉(zhuǎn)盤之間是否在同軸公差范圍內(nèi)也有一定影響的 在加工過程中必 須要保證其公差范圍 零件件加工要求 在圓柱表面上 1200 10分度加工 加工兩組孔 其分度的分度誤差 為 1 0 定位 34mm 和 51mm 的尺寸誤差為 0 20mm 本工序加工的要求除了分度以外還有兩 處定到尺寸要保證的 在設(shè)計鉆模是要考慮的就是分度和定位問題 并保證其在一次裝夾 中完成分度和定位的要求 從而滿足了工件的加工要求 保證工件的質(zhì)量要求 27 第六章 分析計算確定工藝方案 6 1 鉆模定位方案 定位基準(zhǔn)的正確選擇是保證零件加工尺寸精度與位置精度的要求 對于定位基準(zhǔn)選擇 一個很重要內(nèi)容 定位基準(zhǔn)是用來確定鉆模在機床中正確位置 定位就是限制了工件的自 由度 工件的六個自由度如果都加給予限制了 工件就完全給定位了 軸類的工件要注意 旋轉(zhuǎn)自由度的限制 這樣才能使工件得到較好的定位 以防工件在加工過程不會得到轉(zhuǎn)動 而影響工件的加工精度 定位裝置 以分度盤 25 0 1 0 的孔為外圓面的定位基準(zhǔn) 以定位擋塊為長度方向 的定位基準(zhǔn)如圖 2 所示 由分度盤 1 和定位擋塊 5 限制工件的五個自由度 X X Y Y Z 在分度盤 1 上加上鎖緊塊 2 限制工件 Z 自由度 此方案由于設(shè)計定位基準(zhǔn)與 工件加工基準(zhǔn)重合而使定位誤差小 6 2 鉆模夾緊方案 夾緊過程中也要保證其定位基準(zhǔn)不會受其影響 夾緊過程中要保工件在定位時保證的 正確位置不會受到影響 并要使其裝置簡單 剛性好 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化的元件 以便于縮 短設(shè)計加工的周期 夾緊力要盡量夠了就可以了 以免對工件產(chǎn)生了變形 而影響工件原 來的精度 夾緊方案 為便于快速裝卸工件 采用鎖緊塊夾緊工件 鎖緊塊 2 對工件進行夾緊 鎖緊塊與工件接觸面形狀是與工件外圓相配的圓弧形狀 這樣有效地防止夾傷工件 如圖 23451 圖 2 定位夾緊方案 1 分度盤 2 鎖緊塊 3 蝶形鎖緊螺釘 4 對定銷 5 定位擋塊 28 2 A A 所示 加工工件時將工件插入鉆?？字?然后擰緊蝶形鎖緊螺釘 4 對工件進行夾 緊 加工完工件的一組孔 擰開蝶形鎖緊螺釘 4 即可取出工件或?qū)α硪唤M孔進行加工 6 3 鉆模分度方案 分度裝置是令工件在一次裝夾中不必使工件松開而能連同定位元件相對機床或刀具轉(zhuǎn) 過一個角度 從而使其在另外一個角度上進行加工 分度裝置有機械分度 光學(xué)分度和電 磁等類型的分度 一般加工過程中用得最多的機械分度 機械分度中結(jié)構(gòu)有蝸輪式 分度 盤式等數(shù)種 分度裝置的形式有兩種 回轉(zhuǎn)式和直線式 從該零件的加工情況來說 該零件適合用 于回轉(zhuǎn)式方法來對工件進行加工 該零件是在圓柱表面上均分布三個孔 在分度方面 設(shè)計一個分度裝置如圖 3 所示 用分度盤 3 來實行分度 利用在分度盤上的徑向分度 通過分度盤的轉(zhuǎn)動面對行定位分度 并在分度盤的左端加上卡環(huán) 2 對分度盤進行定位并防止分度盤軸向方向的位移 加工第一組孔時 利用對定機構(gòu)對工件進定位 為了更好消除定位配合的間隙 并且 防止對定銷 1 在加工過程中磨損帶來的誤差 分度盤定位銷采用帶錐度銷 可對對定銷在 分度過程中出現(xiàn)的定位誤差進行有效的補償 所以采取了錐度的定位銷進行定位 對定銷 的操件機構(gòu)采用了直拉式操件機構(gòu) 在操作過程中 可以交手柄轉(zhuǎn)成 900槽內(nèi) 這樣對定銷 不致給彈簧推回 這就可使分度盤進行轉(zhuǎn)動 對定銷 1 插入分度盤相應(yīng)的圓錐套 5 中 加 工好一個孔后 只需拔出對定銷 1 然后將分盤轉(zhuǎn)動 1200 再插入對定銷 1 即可分別對另 外兩個孔進行鉆削 加工好第一組孔后 將工件向左移 17mm 然后通過對定銷 4 插入第一組加工好的孔來 2 向1345 圖 3 分度方案 1 對定銷 2 卡環(huán) 3 分度盤 4 對定銷 5 圓錐套 29 進行分度 并對第二組孔進行分度鉆削 6 4 鉆模導(dǎo)向方案 鉆模在加工的時候 圓柱面上加工孔的位置精 度受定位誤差與導(dǎo)向誤差影響 鉆模上導(dǎo)致刀具位 置發(fā)生變化 這樣會產(chǎn)加工上定位不準(zhǔn)確 因此會 產(chǎn)的導(dǎo)向誤差而影響工件的精度 鉆套是安裝在鉆模上的來引導(dǎo)鉆頭在加工過程 的正確方向 是在鉆模上特有的元件用來引導(dǎo)鉆頭 對孔的加工 加強了刀具的剛性 同時由于本鉆模 加工的孔在圓柱面上 鉆頭不容易定位 所以需要 用鉆套進行導(dǎo)向 用鉆套來加工孔可以減少一半的孔的加工誤差 所以鉆套是一件很得要 的事情 它不僅影響加工質(zhì)量 而且影生產(chǎn)水平 本次批量生產(chǎn)為中批量生產(chǎn) 采用固定 鉆套 它摩損后可以進行更換 方便快捷 選取鉆套材料為 T10A 鉆套高度 H 2d 排屑空 間取 h 0 6d 導(dǎo)向方案如 圖 4 所示 6 5 鉆模裝配 鉆模是由各個零件和部件組成的 鉆模的裝配要按規(guī)定的技術(shù)要求和精度 這樣才達 到設(shè)計的原始要求 在裝配之前要把零部件進行清洗 尺寸位置公差等進行檢測 看是否 能滿足要求 裝配工作是很重要的工作 合理安排裝配工作 它是一個重要環(huán)節(jié) 不但決 定產(chǎn)品加工過程中的質(zhì)量 而且也可以通過裝配過程中可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計 零件加工存 在的問題 也可以在加工過程更好提高了產(chǎn)品的質(zhì)量 裝配的工作大部分是通過手工勞動完成 裝配的工往往會占用了很多時間 本產(chǎn)品為 中批量生產(chǎn) 在設(shè)計過程中要注意鉆套的更換設(shè)計 靈活應(yīng)用互換法 使其靈活得到運用 更好提高生產(chǎn)周期 在裝配鉆模時 要注意鉆模的長 寬 高尺寸 對各個回轉(zhuǎn)尺寸和回轉(zhuǎn)半徑等尺寸都 要加以驗證 以防鉆模對機床 刀具有相對位置在加工過程中發(fā)生干涉 同時也要考慮到 鉆模的底座是否在安裝在機床上加工是否穩(wěn)定等等問題 圖 5 是拖拉機分離器滑閥體在其圓柱面上加工兩組分度孔鉆模的裝配圖 加工過程 是將工件放在鉆模分度盤 25 的孔中通過定位擋塊 11 分度盤 3 進行定位和分度 調(diào)節(jié)好 分度盤 將對定銷 2 插入分度盤相應(yīng)角度的錐套中 再通過定位擋塊 11 定好 51 0 2mm 的 尺寸 然后擰緊蝶形鎖緊螺釘 8 使鎖緊塊 7 對工件進行夾緊 hH圖 導(dǎo) 向 方 案 圖 4 導(dǎo)向方案 30 向743568 12向21 13190 圖 5 裝配圖 1 鉆模板 2 對定銷 3 分度盤 4 工件 5 卡環(huán) 6 鉆模板 7 鎖緊塊 8 蝶形鎖緊螺釘 9 對定銷 10 鉆套 11 定位擋塊 12 加強肋 13 支撐 V 形塊 31 工件定位夾緊完畢就可以加工第一組孔 鉆削好一個孔后 只需拔出對定銷 2 然后轉(zhuǎn) 動分度盤 3 到要到相應(yīng)的角度 再插入對定銷 2 分別鉆削第二 三個孔 第一組孔鉆削完 畢 擰松蝶形鎖緊螺釘 8 將工件再向左移 17mm 然后將對定銷 9 插入第一組加工好的孔 中 加工好一個孔后 拔出對定銷 9 將工件旋轉(zhuǎn) 1200 再插入對定銷 9 相應(yīng)的孔中 分別 加工另外兩個孔 在加工過程中要注意鉆頭的排屑情況 技術(shù)要求 1 工件必須夾緊 2 工件鉆完一組孔后必須再次對定位 3 工件在定位夾緊 擰緊力應(yīng)適當(dāng) 4 鉆模的非工作表面噴灰色漆 32 第七章 鉆模精度分析 7 1 鉆模基本尺寸要求分析 在機械設(shè)計和制造過程中 影響精度的往往存在的在尺寸鏈問題 把各個零件組裝鉆 模鉆模的過程中 由于零件尺寸存在制造誤差 各個鉆模零件上尺寸的所有誤差將會積累 和累加在一起 而影響到鉆模的加工零件的精度和性能 零件就將形成了的尺寸誤差和鉆 模配合在一起的誤差之間的較大影響關(guān)系 本鉆模的設(shè)計 加工 裝配鉆模等也不能例外 要確定尺寸公差合理性和工件的形位公差是非常重要的 影響鉆模的精度有標(biāo)準(zhǔn)零 部件的制造誤差和鉆模的裝配誤差 有些尺寸是在設(shè)計時 允許的誤差 制造誤差有些是由于在加工過程中刀具 機床造成的誤差 在加工鉆模過程 一些工藝性誤差 如熱處理 切削力和夾緊力面使鉆模發(fā)生誤差等原因 在加工過程要考慮工人在操作過程技術(shù)不熟練 等問題也引起來零件的誤差產(chǎn)生 7 2 鉆?；境叽绶治?鉆模在加工過程中 有一些零件 部件會發(fā)生一定的磨損也會產(chǎn)生一定的誤差 所以 在加工和選用時要多盡量選用一些能自定找正的零件或部件 鉆模的定位誤差會影響工件 的加工精度 工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)不重合時會引起定位置不一致而產(chǎn)生誤差 在鉆模的分 析過程中 要充分分析各基本尺寸的要素 其尺寸加工精度會影響到加工時剛性 鉆模是 否能穩(wěn)固 如圖 3 和圖 5 所示 主要尺寸和技術(shù)要求 1 最大輪廓尺寸 230 120 130 2 影響工件定位精度的尺寸公差為 34 0 05mm 51 0 05mm 和 1200 20 3 鉆模軸向定位擋塊與基準(zhǔn)面垂直度為 0 05mm 鉆套軸線與基準(zhǔn)面的垂直度為 0 05mm 回轉(zhuǎn)分度盤與鉆模板上孔的配合尺寸 30H7 g6 圓錐對定銷與鉆模體上固定圓錐 套采用了 1 20 錐度配合 圓錐套與分度盤安裝孔的配合尺寸 8H7 n6 4 17 0 05mm 處的對定銷與第一組加工好孔的配合尺寸 5H7 g6 5 需標(biāo)注的技術(shù)要求 工件必須夾緊 工件鉆完同一組孔后必須再次對定位 工件在 定位夾緊 擰緊力應(yīng)適當(dāng) 鉆模的非工作表面噴灰色漆 7 3 加工精度分析 本工序主要的加工要求是 尺寸 51 0 20mm 和 34 0 20mm 和角度 1200 10 加工孔軸 心線與工件軸心線的垂直度要求不高 可不進行精度分析 定位誤差 工件加工的定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn) 其定位尺寸 51 0 05mm 的最大基準(zhǔn) 位移誤差為 33 D 0 05 0 05 0 10 17 0 05mm 的定位尺寸是以對定銷與第一組加工好孔的配合間隙 孔尺寸 5H7 5 0 012 0 對定銷尺寸 5g6 5 0 004 0 012 對定銷的最大間隙 是 max ES ei 0 012 0 012 0 024 相對于 51 0 05mm 尺寸的最大位移誤差是 0 05 0 05 0 10 其加工定位基準(zhǔn)是以擋塊為基準(zhǔn) 所以 51 0 05mm 的最大基準(zhǔn)位 移誤差也是這個尺寸的定位誤差 因此它的最大基準(zhǔn)位移誤差為 D 0 024 0 10 0 10 0 224mm 尺寸 51 0 05mm 處孔處的分度精度是 1200 20 因此其定位誤差 D 20 20 40 尺寸 34 0 05mm 處孔的分度基準(zhǔn)是以尺寸 51 0 05mm 處加工好的孔為基準(zhǔn) 所以其定位誤差就是尺寸 51 0 05mm 積累的分度誤差 對刀誤差 加工孔的深度較淺 可不考慮鉆頭的偏斜 鉆套導(dǎo)向孔尺寸為 5F7 5 0 022 0 010 mm 鉆頭尺寸為 5h7 5 0 0 012 尺寸 51 0 05mm 和尺寸 17mm 0 05mm 對刀誤差均為鉆頭與導(dǎo)向孔的最大間隙為 T ES ei 0 022 0 012 0 034 鉆模安裝基準(zhǔn)面為平面 因此沒有安裝誤差 A 0 鉆模誤差 J 1 回轉(zhuǎn)的誤差 回轉(zhuǎn)分度盤 30H7 30 0 021 0 與鉆模體回轉(zhuǎn)套 30g6 30 0 007 0 020 的配合間隙給尺寸 51 0 05mm 和尺寸 17mm 0 05m 孔距造成的誤差 J1 Xmax ES ei 0 021 0 020 0 041 2 回轉(zhuǎn)分度誤差 a 影響 1200 10 該鉆模體用了圓錐定位分度銷 圓錐定位銷具有 自定位優(yōu)點 且在加工過程 磨損后具有自動補償?shù)男Ч?不影響以后的加工精度 其加 工分度誤差較少 不作計算 可是分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差 對定銷與 加工好的孔之間也存在誤差 1X3o2o 2a 4 圖 5 回轉(zhuǎn)分度誤差 34 圓錐套的安裝誤差 分度的圓錐套在分度盤上的安裝存在安裝誤差 配合尺寸 H7 n6 分度盤安裝孔 0 015 0 和圓錐套 0 019 0 010 其誤差 回轉(zhuǎn)分度誤差 a 4arctg 因為 F 0 015 0 010 0 005 mm 2X3 2 0 020 0 021 0 082mm 4R 4 34 144 所以求得 a 4 0 035 8 式中 a 回轉(zhuǎn)分度誤差 F 圓錐分度銷分度套在分度盤上的安裝誤差 X3 分度盤回轉(zhuǎn)軸與軸套間的最大間隙 R 回轉(zhuǎn)中心到分度套的外緣中心距離 2 對定銷分度誤差 圓柱對定銷與第一組加工好孔的配合存在誤差 配合尺寸 5H7 g6 孔尺寸 5 0 012 0 對定銷 5 0 004 0 012 鉆模板孔 25 0 10 0mm 與工件 25 0 06 0 02mm 的配合尺寸也影響到分度精度 其誤差 回轉(zhuǎn)分度誤差 a 4arctg 因為 F 0 012 0 012 0 024 mm 2X3 2 0 10 0 02 0 24mm 4R 4 25 100 所以求得 a 4 0 151 36 式中 a 工件回轉(zhuǎn)分度誤差 F 對定銷安裝誤差 X3 工件回轉(zhuǎn)與分盤套的最大間隙 R 工件的半徑 7 4 鉆模精度要求 鉆模在設(shè)計過程中 對其加工方法精度進行了分析 利用鉆模在機床上進行加工工件 時 鉆模 刀具 工件等形成了一個封閉的加工系統(tǒng) 任何一個都會影響工件的加工精度 如工件在鉆模中的定位不一致 定位元件與機床上安裝鉆模面不一致 都會直接影響生產(chǎn) 誤差計算在鉆模中加工很有用的 不僅反映到鉆模的加工精度的條件 通過計算可以得知 那些尺寸對工件的影響較大 在設(shè)計和安裝過程加工改進從而得到高質(zhì)量的產(chǎn)品 具體計 F 2X 3 4R F 2X 3 4R 35 算列于表 1 1 中 表 1 1 拖拉機分離器滑閥分度孔鉆模加工精度分析 分度盤 1200 10 對定銷 1200 10 孔距 51 0 20mm 孔距 34 0 20mm 定位誤差 D 40 D 48 D 0 1 D 0 224 對刀誤差 0 T 0 034 安裝誤差 A 0 A 0 鉆模誤差 a 8 a 36 J1 0 041 積累誤差 40 8 48 48 36 1 24 0 1 0 034 0 041 0 175mm 0 224 0 034 0 041 0 299mm 鉆模精度儲備 2 48 1 12 0 2 1 24 36 0 0 40 0 175 0 225 0 0 4 0 299 0 101 0 經(jīng)計算 該鉆模具有一定的精度儲備 能滿足加工尺寸的精度要求 7 5 夾緊力的確定與分析 夾緊力的大小 也是影響到工件加工的精度 確定好夾緊力的方向也是一件重要的設(shè) 計 夾緊力的方向應(yīng)該指定位基準(zhǔn) 如果定位基準(zhǔn)也有多個時應(yīng)該指向主要的定位基準(zhǔn) 在設(shè)計其夾緊位置的時候也要注意夾緊力的要注得在剛性較好的部位 以防止在加工過程 工件的振動而影響零件的精度 夾緊力的大小會影響到零件的定位基準(zhǔn)是否與零件的序基準(zhǔn)是否重合 如不重合會令 零件發(fā)生定位誤差 加工要求 誤差名稱 誤差計算 36 第 8 章 鉆模與零件加工分析 8 1 保證同一批零件精度 利用鉆模加工安裝 可以準(zhǔn)確的確定了工件與機床 刀具之間的相互位置 在所有機 械加工中 可以保證工件各表面相互的精度 使其不受各種主觀因素影響 因而獲得較高 加工精度 并使一批工件的精度穩(wěn)定 8 2 鉆模加工 由于本鉆模的尺寸不是很大效果圖如圖 6 所示 所以在加工過程中 鉆模板的加工可 以利用 45 號鋼對工件進行做模板的底座 如圖 1 所示 鉆模板 1 可以利用平面鋼板 由于 底面要與機床的工件臺接觸 同時也影響到工件 這樣會影響到工件平行度 在加工底座 平面時 對工件的底要在磨床上對底部進行磨削 使其能達到與工作臺平行相貼 以保證 其較好平不會產(chǎn)生誤碼差 對于定位檔塊 11 其工件表面也要加工磨削并做相應(yīng)的熱處理 以防在鉆模使用過程對由于工件多次定位 而碰撞到定位塊的表面而產(chǎn)生誤差 對于 支撐塊 V 形塊要注意其高度 因為工件的 定位是依靠這個工件來進行的 它起到定 位作 其高度會影響到要加工工件所加工 孔的垂直度 所以對其尺寸的要求也很高 的 連接分度盤 3 的鉆模板孔的高度也是 很保證其尺寸要求 要與支撐塊 V 形塊 13 的相配合 要支撐工件在同一個高度上 這兩個對其零件的軸是否水平起了一個重 要尺寸 也是關(guān)系到工件的所加工孔的位 置精度 分度盤與鉆模板孔的配合也要進 加比較精密的加工 只要這樣才能讓工件有較在配合在一起 8 3 消除或減少鉆模誤差 鉆模的誤差是在裝配和加工過程存在的 對于零件加工影響非常大 在制造成過程必 須對其進行直接消除誤差或者把誤差減少最低 才能滿足原有設(shè)計的要求 采取措施可以 從原有加工方法對鉆模的零件進行改進 補償誤差也是一種較好的方法 通過人為地造出一種方法對鉆模的存在的誤差進行抵 消工藝中存的關(guān)鍵性的誤差 用人為誤差抵消鉆模自重而產(chǎn)生的變形 在原來基礎(chǔ)上對鉆 模進行了加固 使其能有較好的剛性 保證了加工過程的變形 圖 6 鉆模的效果圖 37 8 4 零件加工精度 機械加工精度簡稱加工精度 是指零件在機械加工后得到幾何參數(shù)的實際值和理論值 相符合的的程度 影響加工精度的有很多 加工原理誤差如機床的誤差 在加工過程中一 定產(chǎn)原理性的誤差 有了更好減少這些誤差必須減少更換刀具的次數(shù) 爭取一次性完成 其次機床 刀具 鉆模制造誤差 機床各個部件之間都可有制造誤差 裝配也來誤差 這些會影響到零件加工精度 刀具制造也有誤差 刀具在加工過程中也會存在磨損 這也 增大了加工零件的誤差 在加工過程中工件會發(fā)熱 這樣也會影響到工件的尺寸 本鉆模由于采用分度頭對工人的勞動強度較高 容易導(dǎo)致每個工件的孔分布不均勻 分度誤差不一致 零件的互換性低 而采用分度式鉆模 并在分度裝置中采用了圓錐定位 銷 它具有自動補償?shù)男Ч?保證了分度精度 加工第一組孔時如圖 7 所所示 以定位擋 塊做定位加工 加工第二組孔時以第一組加工好的孔來作為定位對零件進行進分度加工如圖 8 所示 通過了合理調(diào)試后 保證分度誤差為 1 及 34mm 和 51mm 孔距為誤差為 0 20mm 并提高 了同一批零件的互換性 有利于設(shè)備的維修和裝配 圖 7 加工第一組改的效果圖 圖 8 加工第二組改的效果圖 38 8 5 加工效率 機械加工中 勞動生產(chǎn)率是指在單位時間內(nèi)工人所制造完成的的合格數(shù)量的產(chǎn)品 在 加工過程中有時間額定 基本時間和輔助時間 基本時間是指直接生產(chǎn)改變產(chǎn)品的形狀 尺寸或相對位置與表面質(zhì)量所消耗的時間 輔助時間是指在保證完成其工藝作出的所輔助 動作而消耗的時間 輔助時間如開機關(guān)機 裝卸工件 改變轉(zhuǎn)速 改變進給量 試切工件 和檢查工作等需要的時間 勞動生產(chǎn)率是衡量生產(chǎn)效率一個綜合技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 它不僅是一個單一的工藝技術(shù) 而與產(chǎn)品設(shè)計 生產(chǎn)組織和管理工作有關(guān) 改進加工藝是提高生產(chǎn)效率有效的措施 可以 從縮短基本時間 提高切削用量 提高轉(zhuǎn)速 或者在刀具方面更換優(yōu)質(zhì)材料的刀具 減不 切削長度 在切削過程中 改就下加工工藝可以更好的提高加工效率 本鉆模通過對拖拉機分離器滑閥的圓柱表面分度孔加工的設(shè)計 兩組分度孔的加工工 序 采用分度式鉆模加工與原來采用分度頭加工相比 1 在效率上 用分度頭加工 每天 一個工人最多生產(chǎn) 40 件 而采用分度鉆模后 每天一個工人可加工 60 件 避免了采用分 度頭加工 次對刀和 次定位調(diào)整的時間 如果利用加工中心來工加工 成本又會高出幾 倍 根本就達不到加工效益 39 第九章 結(jié)束語 四 年 的 大 學(xué) 生 活 就 快 走 入 尾 聲 我 們 的 校 園 生 活 就 要 劃 上 句 號 心 中 是 無 盡 的 難 舍 與 眷 戀 從 這 里 走 出 對 我 的 人 生 來 說 將 是 踏 上 一 個 新 的 征 程 要 把 所 學(xué) 的 知 識 應(yīng) 用 到 實 際 工 作 中 去 回 首 四 年 取 得 了 些 許 成 績 生 活 中 有 快 樂 也 有 艱 辛 感 謝 老 師 四 年 來 對 我 孜 孜 不 倦 的 教 誨 對 我 成 長 的 關(guān) 心 和 愛 護 學(xué)友情深 情同兄妹 三年的風(fēng)風(fēng)雨雨 我們一同走過 充滿著關(guān)愛 給我留下了 值 得 珍 藏 的 最 美 好 的 回 憶 40 參考文獻 1 肖繼德 陳寧平 機床鉆模設(shè)計 機械工業(yè)了版社 2 孫麗媛 機械制造工藝及專用鉆模設(shè)計指導(dǎo) 冶金工業(yè)出版社 3 胡荊生主編 公差配合與技術(shù)測量基礎(chǔ) 中國勞動社會保障出版社 4 劉守勇 機械制造工藝與機床鉆模 機械工業(yè)了版社 5 許發(fā)樾 模具制造工藝與裝備 機械工業(yè)了版社 41 致 謝 時光飛逝 不知不覺中自己的學(xué)生時期即將結(jié)束 對過去這段求學(xué)的時間 我將會認真總結(jié)自己的這段學(xué)習(xí)經(jīng)歷 這段學(xué)習(xí)經(jīng)歷即將開始步入社會的我會 是一個更大的激勵和鼓舞 在即將步入社會參加工作 我也會繼續(xù)努力學(xué)習(xí) 爭取做一個有用的人才 論文的選題 研究和撰寫工作均是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成的 劉老師在 低速大轉(zhuǎn)矩電機領(lǐng)域的深厚造詣 敏銳的洞察力和對問題的獨到見解使學(xué)生少 走彎路 受益匪淺 也使我學(xué)會了一種分析和解決問題的方法 本論文的字里 行間里無不凝聚著老師的心血 在學(xué)術(shù)上某老師治學(xué)嚴(yán)謹 在工作上某老師廢寢 忘食 在生活上 劉老師關(guān)心學(xué)生 某老師的一言一行以及教誨我的做人道理 我將會銘刻在心 有這樣的好老師 我是萬分榮幸的 在這段學(xué)習(xí)期間不僅使 我的學(xué)術(shù)水平和科研能力有了進一步提高 而且也學(xué)會一種獻身事業(yè)的精神 實事求是的科學(xué)態(tài)度 如今學(xué)有所成 其間遇到過很多挫折 付出了不知多少汗水 有很多次自 己想放棄 但幸運的是每一次都有熱心的親人 同學(xué) 朋友鼓勵我 幫助我和 支持我 是他們給了我最大的動力和信心 在論文即將完成之際 我要向所有 關(guān)心我 給予我鼓勵的人說一聲謝謝