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畢業(yè)設計 論文 任務書 機制專業(yè) 1103 班 學生 郭洪斌 畢業(yè)設計 論文 題目 凸輪軸的工藝工裝 畢業(yè)設計 論文 內容 零件的功用 凸輪軸的結構特點 和技術要求 各種凸輪軸的技術要求 以發(fā)動機該凸輪軸為 例具體說明 加工工藝路線的分析 凸輪加工工藝分析 加 工階段的劃分與工序順序的安排 加工工藝路線的擬定 法 蘭盤孔的夾具設計 工件的加工工藝性分析 畢業(yè)設計 論文 專題部分 零件的功用與結構分析 生產 類型的確定 確定毛坯的種類 機械加工工藝路線的擬定 確定機械加工余量 工序尺寸及公差 確定切削用量 工件定 額切削力及功率 夾具的設計 參考文獻 起止時間 4 月 1 日 6 月 5 日 指導教師 簽字 年 月 日 畢業(yè)設計 論文 指導教師評閱意見表 專業(yè) 機械設計制造 及其自動化 班級 1103 姓名 郭洪斌 題目 凸輪軸的工藝工裝 1 設計計算書參數(shù)選取及計算基本準確 能夠較為準確的應用 基礎理論知識 2 凸輪軸的工藝工裝設計基本合理 視圖表達較為清晰 計算 機繪圖能力較好 3 具有一定的專業(yè)知識 能夠結合題目進行分析運算 基礎概 念清楚 4 設計計算書語言較通順 符合規(guī)范 5 能夠結合題目查閱技術文獻 參考文獻較多 6 畢業(yè)設計態(tài)度端正 表現(xiàn)積極 并完成了畢業(yè)設計所規(guī)定的 工作量 可以參加答辯 指 導 教 師 評 語 簽字 年 月 日 畢業(yè)設計 論文 評閱教師評閱意見表 專業(yè) 機械設計制造及 其自動化 班級 1103 姓名 郭洪斌 題目 凸輪軸的工藝工裝 評 閱 人 評 語 簽字 年 月 日 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本科生畢業(yè)設計成績考核評價表 答辯小組 年 月 日 畢業(yè)設計 名 稱 凸輪軸的工藝工裝 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 1103 姓名 郭洪斌 評價人 權重 評價點 得分 10 圖紙完備 整潔 設計說明書的撰寫質量 5 分析 計算 論證的綜合能力 5 能綜合運用所學知識和專業(yè)知識 獨立工作能力強 指導教師 5 畢業(yè)實習表現(xiàn) 進度表書寫情況 10 設計的有重大改進或獨特見解 有一定應用價值 5 設計的難度和工作量 結合本專業(yè)情況 5 計算 圖紙 公式 符號 單位是否符合工程設計規(guī)范 評閱人 5 說明書的條理性 語言 書寫 圖表水平 10 設計規(guī)格符合要求及答辯規(guī)范程度 10 答辯掛圖準備情況 10 答辯中思維敏捷 知識面寬厚程度 10 回答問題的正確性 有無錯誤 答辯小組 10 是否有創(chuàng)新意識 設計是否有新意 合計 分數(shù) 教師 評閱人和答辯小組按以上各條的相應評價點給出得分 合計總分數(shù) 在總成績分數(shù)中 90 100 分為優(yōu)秀 80 89 分為良好 70 79 為 中等 60 69 為及格 不足 60 分為不及格 列入本表右側成績欄中 注意 有嚴重抄襲現(xiàn)象的學生成績應定為不及格 有抄襲現(xiàn)象 但不嚴重的學生成績應降檔處理 指導教師 評閱人及答辯小組對 此應切實注意 如有不可解決的分歧 可交于院系答辯委員會裁定 成績 沈 陽 化 工 大 學 科 亞 學 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題目 凸輪軸的工藝工裝 院 系 沈陽化工大學科亞學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 1103 學生姓名 郭洪斌 指導教師 侯志敏 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 5 日 摘 要 凸輪軸是汽車發(fā)動機空氣分布機構的關鍵部件 其性能直接影響整個 發(fā)動機的性能 凸輪軸的加工工藝有特殊要求 合理處理技術降低處理成 本 減少和合理布置凸輪軸生產線具有重要的現(xiàn)實意義 摘要凸輪軸的加 工特點 結合工廠的實際情況 從早期的規(guī)劃 凸輪軸的加工過程進行了深 入分析和研究 沒有與數(shù)控建立建模方法 計算和拆除 凸輪廓形凸輪輪 廓處理本文討論和適用于發(fā)動機凸輪軸加工方法被提出 我的畢業(yè)設計主題是凸輪軸過程工具 凸輪軸上的工作要求 部分精度 較高 如軸油孔處理 法蘭孔加工等等 凸輪軸的過程中 我們試圖弄清楚 的基礎上保證表達清楚 盡量簡潔 在我的設計中 加強了專業(yè)機械制造專 業(yè)知識 學習機械加工過程中 夾具設計 金屬切削原理和刀具和金屬切削 機床 因此 我們設計了兩套鉆模的設計一些機構 比如劃分機制 機構和 液壓傳動機制 等等 并借機器尾座 如大車輪 有利于處理 節(jié)省了大量的 能量 其中 夾具設計 確保加工表面的位置精度可以減少輔助時間 提高 勞動生產率 擴大機床的使用范圍 實現(xiàn)工件的夾緊過程和降低勞動強度 改善工作條件 確保安全生產 設計 因為我的水平有限 難免會出現(xiàn)錯誤 希望讀者評論 關鍵詞 凸輪軸 鉆床夾具 分度機構 液壓傳動機構 發(fā)動機 工藝分 析 Abstract The camshaft is the key components of automobile engine air distribution mechanism its performance directly affects the whole engine performance The processing technology of the camshaft have special requirements reasonable processing technology to reduce processing costs reduce and reasonable decorate the camshaft production line has important practical significance Processing characteristics of the CAM shaft combined with the actual situation of the factory from the early planning camshaft machining process is carried on the thorough analysis and research Not a modeling method with numerical control Calculation and removal convex contour CAM contour processing in this paper we discuss and is suitable for the engine camshaft processing method was put forward My graduation design theme is the camshaft process tool the work requirements of camshaft part of the high precision such as shaft oil hole processing the flange hole processing and so on In the process of the camshaft we try to find out on the basis of the guarantee clear concise as far as possible in the design of I to strengthen the professional machinery manufacturing professional knowledge learning in the process of machining fixture design principles of metal cutting and cutting tools and metal cutting machine tool As a result we have designed two sets of jig design some institutions such as division of mechanism institution and hydraulic transmission mechanism and so on and borrow machine tailstock such as the big wheel is advantageous to the processing saves a lot of energy Among them the fixture design ensure the position precision of the machined surface can reduce the auxiliary time improve labor productivity expand the use of the machine tool the implementation of workpiece clamping process and reduce the labor intensity improve working conditions to ensure safety in production Design because my level is limited hard to avoid can appear error hope the reader comments Keyword The camshaft Drill jig Dividing mechanism Hydraulic transmission mechanism The engine Technology analysis 目錄 引言 第一章 零件的功用與結構分析 1 1 1 零件的功用 1 1 2 凸輪軸的結構特點和技術要求 1 1 2 1 各種凸輪軸的技術要求 1 1 2 2 以發(fā)動機該凸輪軸為例具體說明 1 第二章 生產類型的確定 2 第三章 確定毛坯的種類 4 第四章 機械加工工藝路線的擬定 5 4 1 加工工藝路線的分析 5 4 1 1 凸輪加工工藝分析 6 4 1 2 加工階段的劃分與工序順序的安排 6 4 1 3 加工工藝路線的擬定 6 4 2 工藝方案比較與分析 8 第五章 確定機械加工余量 工序尺寸及公差 9 第六章 確定切削用量 工件定額切削力及功率 10 6 1 鉆孔 10 6 2 擴孔 10 第七章 夾具的設計 12 7 1 法蘭盤孔的夾具設計 12 7 1 1 工件的加工工藝性分析 12 7 1 1 1 工件屬于軸類零件 結構形式簡單 12 7 1 1 2 確定定位方案 設計定位元件 13 7 1 1 3 確定設計導向元件 13 7 1 1 4 確定夾緊方式和設計夾緊機構 14 7 1 1 5 確定夾具體 15 7 1 2 夾具體部件設計分析 15 7 1 2 1 頂尖部分設計 15 7 1 2 2 齒條傳動部分設計 15 7 1 2 3 液壓缸設計 15 7 2 繪制夾具裝配圖 16 7 2 1 確定并標注有關尺寸 16 7 2 2 與安裝有關的技術要求 16 7 3 3 零件圖的技術要求的定制 16 7 3 夾具體的設計步驟 17 7 3 1 研究原始資料 明確設計任務 17 7 3 2 對工件加工工藝的分析 17 7 3 3 夾具設計方案的設計 18 7 7 4 加工精度的分析 18 第八章 量規(guī)的設計 20 第九章 刀具的設計 21 9 1 鉸刀的直徑 D 及直徑公差 21 9 2 鉸刀的齒數(shù)及槽數(shù) 21 9 3 鉸刀的幾何角度 21 9 4 工作部分的尺寸 22 9 5 鉸刀非加工部分的結構尺寸 22 第十章 CAD 繪圖簡單說明 23 結論 24 參考文獻 25 致謝 26 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 引言 0 引言 畢業(yè)設計的關鍵是結束的大學生在學校期間 這是一個綜合考試的知識 也是我們 的實際設計過程 模擬真實的環(huán)境 這使得本專業(yè)設計工作我們有一個更深刻的理解 因 此 為未來的工作奠定了堅實的基礎 為了有效地完成畢業(yè)設計 我們把之前的生產現(xiàn)場的實際情況 并通過查找大量的 資料和其他教科書和參考書 寫這個夾具設計規(guī)范 它通過程序的設計 進一步機車閥 導塊的過程 通過編寫夾具 測量工具 刀具設計規(guī)范 進一步說明了設計理念 鞏固 學到各種各樣的知識 這個設計編譯一組批生產過程規(guī)劃 簡單實用的夾具設計更多 的反映了經濟技術指標在設計中的重要地位 設計工作是一個細致 困難 復雜 涵蓋非常廣泛 它不僅鞏固了所學的知識 更多 的提高和鍛煉我們的綜合能力 如計算能力 圖形功能 但是因為我的學校和水平有限 難 免有缺點和錯誤的設計 請在這里老師評論 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 零件的功用與結構分析 1 第一章 零件的功用與結構分析 1 1 零件的功用 凸輪軸機車發(fā)動機的一個重要組成部分 它為每個氣缸進氣和排氣控制門的開啟 和關閉 同時 也用于驅動經銷商 汽油泵輔助設備 1 2 凸輪軸的結構特點和技術要求 各種發(fā)動機凸輪軸的結構基本相同 主要的區(qū)別在于 凸輪軸的數(shù)量 形狀和位置 都是不同的 其中四缸 六缸 八缸發(fā)動機凸輪軸使用最多 在凸輪軸的結構特點 復 雜形狀和長徑比大 剛性差的工件 1 2 1 各種凸輪軸的技術要求 1 支承軸頸的尺寸精度及各支承軸頸間的同軸度 2 止推面對于支承軸線的垂直度 3 凸輪軸基礎表面尺寸精度和相對于支承軸頸的軸線對齊 4 凸輪的位置精度 5 凸輪的形狀精度 1 2 2 以發(fā)動機該凸輪軸為例具體說明 支承軸頸 兩個支承軸頸的外圓尺寸 82 mm 表面粗糙度 Ra 0 4 m 凸輪 2 3 5 6 位的凸輪基圓尺寸 R51 0 4 3 7 位的凸輪基圓尺寸 R47 0 05 表面 粗糙度 Ra 0 9 m 法蘭盤孔 左右法蘭盤孔尺寸為 mm 0 715 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第一章 零件的功用與結構分析 2 軸上油壁孔 軸上油壁孔尺寸為 8 mm 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第二章 生產類型的確定 3 第二章 生產類型的確定 根據書籍的設計思想的原始數(shù)據 以確定生產的類型 根據設計規(guī)范給出根據車間 的工作情況和工件的重量 根據生產可分為單位生產 小批量生產 批量生產和批量生 產 金屬機械加工工藝人員手冊檢查表 15 5 部分體重 48 公斤 100 公斤 年產量 3000 件 屬于批量生產 根據生產特點可以初步確定零件的加工過程 因為在批量生產中 通常使用高效機 床和專用機床 刀具一般常用的工具 也可以根據工廠的實際情況采用專用刀具 使用特 殊的測量工具測量工具 夾具使用特殊的裝置和輔助裝置來提高生產力 節(jié)省了人力和 物質資源的同時 實現(xiàn)經濟和可行的目標 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第三章 確定毛坯的種類 4 第三章 確定毛坯的種類 做零件時 正確的選擇毛坯具有重要意義 它不僅影響毛坯的制造設備和生產成本 還 有零件的加工過程 設備和工具的消耗和時間順序 正確選擇毛坯需要毛坯的制造和 加工技術人員密切合作 冷熱加工的兩個方面的要求 因為工作 發(fā)動機凸輪軸閥門開度下周期性沖擊載荷 所以 凸輪軸和支持軸頸表 面應該穿 凸輪軸本身應該有足夠的韌性和剛性 因此 凸輪軸表面受到熱處理的主要 工作 凸輪軸材料國內外主要選擇鑄鐵 冷硬鑄鐵 硬鑄鐵 球墨鑄鐵 和鋼 中碳鋼 滲碳鋼 在國外 冷硬鑄鐵凸輪軸遠的場合中使用凸輪從動件在高負載下 這在英國是很常 見的 可以硬低合金鑄鐵凸輪軸的場合多用于凸輪從動件在低負載 更常見的在美國 高 合金鑄鐵和特殊合金鑄鐵凸輪軸更多用于高速引擎 對于鋼凸輪軸 通常選擇中碳鋼和滲碳鋼熱模鍛阻塞 在一個毛坯的精密鑄造精度明顯高于鍛件 目前 總體趨向于精密鑄造和鍛造 鑒 于此 該凸輪軸選用 50Mn 材料毛坯由精鍛而成 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 機械加工工藝路線的擬定 5 第四章 機械加工工藝路線的擬定 機械加工過程 可分為兩大步驟 1 制定零件加工工藝路線 2 用于確定過程維度的 每一個工作 設備和工藝設備 切削用量和工時定額 4 1 加工工藝路線的分析 凸輪軸加工精度的過程中 由兩個主要的影響因素 變形 從細長的角度 突出的問題是工件本身的低剛度 大變形的應力發(fā)生在加工 表面 殘余應力也會影響其變形 特別是在凸輪的加工變形是更重要的 另一方面 使用材料 對鋼鐵表面主要工作完成凸輪軸的加工變形 凸輪軸變形過程中 不僅影響到機械加工余量分布均勻后 變形將導致后續(xù)處理 甚 至造成廢品 凸輪軸變形處理后 將直接影響到使用組合式凸輪軸的性能 當安排過程 因此 必須根據工件的變形的特點 采取必要的措施 不僅分離的主要 表面精密加工過程中 為了使粗加工產生的變形發(fā)生在半精加工修正 半精加工變形被 固定在精加工 加工難度大 從復雜的形狀 尤其令人關注的是 凸輪的表面處理 對于這些表面 不僅尺寸精度 要求 形狀和位置要求 如果使用普通一般傳統(tǒng)表面處理方法 處理設備 顯然不能保 證質量和加工精度 滿足加工凸輪為例 從的角度來看 需要相角的要求和滿足閥門打開和關閉凸輪曲 線在提升運動規(guī)則的過程 但是請注意 凸輪曲線上的每個點相對于其中心正在發(fā)生變 化 試驗一般建模加工時 由于加工半徑的變化 肯定會引起切削速度和切削力的變化 這將使加工凸輪曲線的形狀誤差 從而影響凸輪使用的性能 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 機械加工工藝路線的擬定 6 4 1 1 凸輪加工工藝分析 定位基準的選擇傳統(tǒng)的方法是使用兩個頂級一般定位軸的基礎部分 所以避免工 件在多個加載夾具固定基準面轉換造成的錯誤 也可以用作后續(xù)定位基準的過程 這符 合基準 同意 的原則 粗基準的選擇 粗基準的選擇是否合理 不僅是相關的工件夾緊方便 可靠 并能保證精加工的加工 精度 凸輪軸加工的原油基準兩端面銑削和定心定位基準的選擇 其目的是為了解決后 續(xù)流程的基準 統(tǒng)一的津貼 以確保后續(xù)工序 選擇空白的外缸和支承軸頸的一面作為 定位基準 精基準的選擇 凸輪軸加工的過程中 精基準的選擇有以下兩個條件 支承軸頸 柱面的粗加工 半精加工和精加工作為純粹的基準位置頂孔 在鉆井時兩個支承軸頸作為定位基準 4 1 2 加工階段的劃分與工序順序的安排 加工階段的劃分 因為凸輪軸的加工精度比較高 整個過程不可能在一個過程完成 有利于逐步實現(xiàn) 加工要求 整個過程必須在幾個不同的階段 凸輪軸加工分為以下三個階段 早期階段包括汽車的所有支持軸頸 凸輪鉆孔 法蘭 孔 半精加工階段包括早期的凸輪軸磨削 完成階段包括凸輪輪廓 二次磨的支承軸頸 工序順序的安排 凸輪 支承軸頸 它是根據汽車的訂單 初細磨處理 從粗到細的表面處理訂 單 主要表面和子表面加工過程 整體的互動又說按照 先粗然后本質 的原則 4 1 3 加工工藝路線的擬定 綜上所述擬工藝路線如下 工藝路線方案一 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 機械加工工藝路線的擬定 7 工序號 工序名稱 1 備料 2 鍛模 3 熱處理 4 探傷 5 銑端面 鉆中心孔 6 精車兩端面凸輪外圓面 7 調質 8 精車外圓面 左端面及凸輪圓 9 鉆深孔 10 兩端面頂尖孔倒角 11 加工法蘭孔 12 锪倒角 13 仿形銑凸輪 14 精磨凸輪 15 鉆銑軸壁孔 16 中頻淬火熱處理 17 法蘭盤倒角 18 凸輪倒角 19 熱處理 20 精磨凸輪 21 精磨軸 22 清洗 去孔內毛刺 23 最終檢查 工藝路線方案二 工序號 工序名稱 1 模鍛 2 熱處理 3 銑端面 鉆中心孔 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第四章 機械加工工藝路線的擬定 8 4 粗車凸輪軸各外圓面 5 調質處理 6 精車兩端面凸輪外圓面 7 銑凸輪 8 鉆通孔 38 9 加工通孔兩端 10 加工法蘭盤孔 11 鉆 锪軸壁油孔 12 粗磨凸輪 13 加工法蘭盤倒角 14 加工凸輪倒角 15 精磨凸輪 16 精磨軸 17 終檢 4 2 工藝方案比較與分析 上述兩個工藝方案特點 一個單獨的粗 精處理的整個過程 符合的原則首先粗略然 后精華 和定位基準孔 孔頂部 作為基準進行處理 符合統(tǒng)一基準的原則 雖然第二個 方案也符合的原則統(tǒng)一的基準 但首先粗精基準不同的不太好 加工切削力的變形 因 為大使也大 即使在以后的一半 完成也很難正確 凸輪的主要加工表面是不允許的 所 以 方案一比方案二好 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第五章 確定機械加工余量 工序尺寸及公差 9 第五章 確定機械加工余量 工序尺寸及公差 根據機體最大的尺寸為 820 毫米 使用細磨鍛造毛坯 選擇的加工精度是次要的 鈑金加工技術員工手冊 46 37 確定粗加工余量 大端法蘭面 表 5 1 工序的尺寸及加工余量 工序名稱 工序基本余量 工序精度 工序尺寸 尺寸及 Ra 精銑 1 5 IT10 810 Ra 6 301 粗銑 1075 IT10 75 785 毛坯 3 25 322 413 支承軸頸的加工 表 5 2 工序的尺寸及加工余量 工序名稱 工序基本余量 工序精度 工序尺寸 尺寸及 Ra 磨軸 0 4 IT5 810 Ra 0 4 精車軸 1 1 IT7 82 4 82 4 粗車軸 2 5 IT9 83 5 83 5 Ra 6 3 毛坯 4 0 86 0 86 0 鉆法蘭盤孔 mm0 2715 锪法蘭盤孔 18 mm 鉆軸壁油孔 8 mm 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 確定切削用量 工件定額切削力及功率 10 第六章 確定切削用量 工件定額切削力及功率 6 1 鉆孔 確定切削速度 V 從 金屬機械加工工藝人員手冊 表 11 68 知 S 0 20 mm r 計算軸向力 P 扭矩 M 的值 根據 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 64 知 P 61 2 DS0 7 公斤力 6 1 M 31 D2S0 8 公斤力 毫米 6 2 則 P 61 2 1 48 0 1 0 7 180 7 公斤力 M 31 14 82 0 10 8 107 6 公斤力 毫米 計算機動時間 T 根據 金屬機械加工工藝人員手冊 P987 知 T 6 3 Llsn n 6 4 10VD 由公式 6 4 得 n 967 mm r 0 35D 0 35 14 8 5 2 mm31845 l 由公式 6 3 得 T 0 18 min20967 6 2 鉸孔 確定切削速度 V 根據 金屬機械加工工藝人員手冊 表 10 63 6 5 C m invxympKTaf 式中 T 刀具的耐用度 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第六章 確定切削用量 工件定額切削力及功率 11 S 進給量 D 孔的直徑 切削深度t 由 金屬機械加工工藝人員手冊 表 11 82 的 T 20 min 表 11 82 的 s 0 6 mm r t 0 2 mm D 15 mm 則 11 m minv 0 30 426518 計算機動時間 T T 6 6 12lsn 由公式 6 4 得 n 233 2 mm r 12 mm3185 1l 由公式 6 3 得 T 0 24 min2 60 工時定額計算 查表可知 a 裝卸工件時間 k 1 0 22min b 鉆換時間 k 2 0 10min c 擴換時間 k 3 0 10min d 排屑時間 k 4 0 06min e 電動起動時間 k 5 0 02min f 快進 快退時間 k 6 0 05min g 工作臺移動 k 7 0 10min h 液壓缸夾緊時間 k 8 0 05min i 快速工作其他時間 k 9 0 13min 總的輔助時間為 T 4 k2 k3 k4 k1 k5 k6 k7 k8 k9 3 25min 加工工序需要總時間 T 總 0 29 0 35 4 52 4 68min 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 12 第七章 夾具的設計 根據設計任務的要求 我們需要兩套夾具設計 兩套裝置是鉆模 不同的是一組用 于加工法蘭孔的夾具 和另一組使用的油孔加工軸墻 在特殊的夾具設計之前 應該首先了解夾具設計的基本要求 及其基本要求可以概 括為以下 4 點 1 加工的穩(wěn)定性 確保技術要求 夾具設計應保證工件的位置要求第一 其次應保證 工件的尺寸精度和粗糙度要求和其他技術指標的要求 2 提高加工的勞動生產率 降低工件的成本 專用夾具的設計 既能提高勞動生產率 降低成本 的經濟效益必須適當?shù)膴A具和工件的復雜性與生產規(guī)模 實現(xiàn)良好的經濟效 益 因此 我們應該根據工件生產批量的大小 選擇夾具設計 防止盲目采用先進結構和 傳動裝置效率高 裝置結構復雜 制造成本增加 同時 盡量采用標準零件 為了減少夾 具制造成本 盡可能處理或使用的結構靈活時間和輔助時間重疊 為了減少表處理的時 間 提高勞動生產率 減少工件的成本 3 應該有良好的成型工藝 專用夾具 零件制造和組裝夾具 結構設計脆弱零件更換和 維護 4 安全 操作方便 夾具設計應使工人操作方便 節(jié)能 簡單和干凈的切割 裝卸 零件創(chuàng)建文明的生產環(huán)境中 機床夾具是裝卸應快速 方便和安全 特別注意安全裝卸 工件的夾具 對于這個夾具可以沒有影響的操作員的安全 保證工人的人身安全 7 1 法蘭盤孔的夾具設計 凸輪軸零件 工件材料 50 mn 年產 3000 4000 件批量生產 需要設計與法蘭孔專 用夾具 加工 15 毫米直徑的孔 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 13 7 1 1 工件的加工工藝性分析 1 工件屬于軸類零件 結構形式簡單 面對被處理 其他無關與法蘭端面 這個過程是鉆 14 8 毫米直徑的孔 再鉸鏈 15 毫米直徑孔 Ra1 6 精度等級 7 級較高 應該依靠確保鉆石表面處理以下要求 1 鉆直徑為 14 8 mm 的孔 2 鉸直徑為 15mm 的孔 與凸輪軸平行于中心小于 0 03 因為后一個孔為定位基準 充分完整 即確保對齊 面臨被處理和法蘭孔加工精度尤為重要 由于其高準確性和高夾具設計的難度 2 確定定位方案 設計定位元件 部分 15 毫米的孔 沿軸方向的位移自由度不是有限的 因為制服 49 毫米孔 所 以不能凸輪軸旋轉 即在法蘭端面加一個外力使軸不能轉動 同樣 由于凸輪軸不使用 所以不要它上躥下跳 左和右擺動 即除了沿軸向方向應該是有限的 其余的自由度 因 為位置精度高 所以之前沒有使用預訂在盤子里 解碼兩大定位 確保端面 并防止軸的 旋轉 同時 設計使用 138 毫米的孔 使其嵌入 防止上下 左右是動態(tài)的 由于工件較 重 所以必須確保最高的強度 鋼度 以下確定一種定位方案 1 兩個同軸限制活動最大的兩個自由度 即使不能上下移動 左右正在運行 2 結束后嵌入限制兩個自由度 以防止其旋轉 這需要有一定的壓力 控制摩擦足 夠大 可以由液壓傳動來實現(xiàn) 夾具體可用于鑄造 螺栓導軌上的匹配 兩個頂部對齊可以發(fā)現(xiàn)通過磨削鐵路內部 夾具體放置在導軌上鉆兩個定位銷孔 定位 螺栓孔 以確保其準確性和位置要求 夾的 活塞 活塞桿 齒輪 導軌等 在兩個定位銷孔位置 滿足使用要求 3 確定設計導向元件 為了迅速 準確地確定工具和夾具位置 夾具體上的兩個定位銷孔鉆 同時把兩套 鉆 當工具積極兩個銷孔的位置 同時導套上的法蘭鉆一個洞相應的指導作用 工具 的擴展鉆鉸孔 必須有兩個大軸的支持 因此 夾在特定于鉆一個洞足夠大 可以讓它在 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 14 夾 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 15 具體 光滑 4 確定夾緊方式和設計夾緊機構 因為工件屬于大規(guī)模生產 宜采用特殊的夾緊裝置 有兩個夾爪 以防止其旋轉 一 邊夾法蘭 以力的大小要求 利用液壓傳動 考慮與活塞桿的加工齒條 依靠液壓活塞往 復運動 齒條齒輪是一個齒輪 通過驅動軸上的鍵實現(xiàn)權力轉移 軸的直立 平滑 把軸 承 同時使用特殊結構不能跳向上和向下移動 底蓋處理比齒輪需要一些大的 與自下 而上的方向 你應該但由于活塞不能完全密封 以防止石油泄漏 O 型密封圈在底蓋和整 體工藝性好 由手輪驅動頂尖夾緊力 取決于牙齒的角度可以自鎖夾緊 如液壓傳動平 穩(wěn) 有利于處理 但要求較高 最高強度應該足夠大 設計或選擇夾緊機制 力源設備之前 必須確定所需的夾緊力的大小 夾緊力太小 很難保證工件定位和加工品質的穩(wěn)定性 也可以生產事故 夾緊力太大 會增加不必要的 夾緊裝置 如規(guī)格 尺寸 會導致夾緊系統(tǒng)的變形 影響加工質量 從而確定實際需要夾 緊力的大小 是夾具設計的前提之一是合理的 可靠的 與一般的在不同的切削速度和小工件 所需的夾緊力主要取決于切削力的大小 切 削過程不穩(wěn)定 很難使用公式來確定切削力的大小 因此設計參照類似的夾具設計 主要 由經驗 使用類比法來確定所需的夾緊力的大小 分析和找出最不利處理瞬時位置和夾緊情況 此時需要夾緊力的最大值 根據工件 的情況 列出計算力的靜力平衡方程 計算夾緊力 W 乘以安全系數(shù) K 實際需要的夾緊力 W KWj 7 1 K K0K1K2K3 W 實際夾緊力 W 計算夾緊力 K 安全系數(shù) K 各種因素的安全系數(shù) 由于緊固裝置屬于液壓夾緊機構 夾緊力和切削力指向相反的方向 K 2 5 P 180 7 公斤力 由公式 7 1 得 W KWj KP 2 5 180 7 451 75N 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 2316 5 確定夾具體 連接方向 定位和夾緊機制在體內 并正確地安裝在機器上 由于液壓缸活塞桿的 權力 通過齒輪傳動 宜采用整體鑄造 而不是一個圓柱體 焊接在另一個方向把液壓缸 同時由于垂直板有一定的高度 為了強度 剛度 下側板 另一邊的作為一個整體 底 部的鐵盒子 它不會因為空間大 槽太深 不容易收集廢鐵 廢鐵盒子很方便 節(jié)省時間 和精力 特定的形狀更復雜 制造并不容易 周期長 成本較高 但由于長期使用 更好 的綜合效益 7 1 2 夾具體部件設計分析 1 頂尖部分設計 由于強度較大 所以頂部的頭應該熄滅 整體實力要求很高 彈簧裝置 使一些空間 由 于夾緊力 與此同時 由于彈力較大 采用圓盤春天 采用整體 從后向前 以防止從前 面 使用頂部開一個槽 與銷限制其運動空間 使彈簧變形 與芯棒作為參考 頂部法蘭 蓋內 有一定的剛度和強度 以及淬火 2 齒條傳動部分設計 齒輪在軸夾緊爪在關鍵的關鍵環(huán)節(jié) 使其旋轉夾緊 傳動平穩(wěn) 選擇軸承 以防止軸 向竄槽 下面的螺母限制其上下運行 在螺母螺釘不能太緊 留出一定空間 這樣軸旋轉 3 液壓缸設計 兩個控制應該同時行動 石油進口液壓泵的壓力 在中間的石油 因此 氣缸應分 成三個部分 光滑 防止泄漏 中間缸壁被打破 把齒輪 采用雙活塞 爪松開力很小 所 以密封條件不是非常困難 同時在封面和密封圈底部 活塞把橫向的大小 因為大的夾 緊力 中間應該較小 氣缸壁計算強度只可以 但是因為它是鑄造 考慮因素 鑄件壁厚 20 毫米 以確保整體性能 此外 設計將一個設備 平開一個槽 把一個計劃 用螺絲收緊 材料選擇一些不生 銹 如黃銅 生銹 方便生產 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 2317 頂尖夾緊手輪 并實施行動的同時 把堅果在普通車床的使用結構 實現(xiàn)由蝸輪和 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 18 蝸桿 兩個共享一個特定的螺桿 螺紋左邊正確 正確的線程左撇子 球場聯(lián)系號 碼是相同的 7 2 繪制夾具裝配圖 大會在雙頂 夾緊爪機制 液壓傳動機制清楚 上翼緣設置使用冰袋 H7 s6 合作 為 了保證兩個頂級的對齊 采用研磨的方法指導方面找到 使用 H7 活塞與缸筒間的 s6 塞 合作 軸承與軸的使用 H7 兩個定位銷孔對齊的兩個片段應該是 0 02 毫米 相同的夾具 體并行性也應該達到超過 0 03 毫米 由于蓋密封底部 底部整個飛機應該處理 至少 Ra6 3 1 確定并標注有關尺寸 夾具體外形尺寸 最大輪廓 584 452 420 mm 2 與安裝有關的技術要求 1 兩頂尖的同軸度 0 010 mm 2 頂尖的回轉軸線與導軌的平行度 0 012 mm 3 兩導軌側面的平行度 0 004 mm 4 兩定位銷孔的平行度誤差不許超過 0 015 mm 5 法蘭盤與夾具體的配合 180 mm 3 零件圖的技術要求的定制 注意到在零件圖的技術要求 以確保總裝配圖的要求 1 鑄造未注明圓角為 R3 mm 2 零件必須調質處理 HBS260 300 3 凸輪型面表面必須淬火 HRC58 62 許有 HRC52 以上 4 每個噴油泵凸輪的進 排氣處必須檢查硬度 5 P 和 Q 的圓柱必須淬火 深度 1 5 4 毫米 硬度 hrc55 62 徐 HRC40 個人分 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 19 6 P 面和 Q 面圓柱和圓度許差 0 02mm 7 Q 面和 R 面對其軸線跳動公差 0 02mm 8 檢查凸輪外形和位置偏差 9 凸輪軸在調質后內孔 38 mm 表面酸洗磷化處理 10 所有的燃油噴射泵和進 排氣凸輪的頂面 P 和 Q 臉上常見的軸平行凸輪基圓的表 面 燃油噴射泵凸輪 R45mm 圓柱表面 進 排氣凸輪 R50 柱面 在全寬 35 毫米差異 0 03 毫米 其余的資料全寬 0 02 毫米以上 35 毫米有不同之處 11 與磁探傷儀檢查軸頸和凸輪表面不允許有裂紋 退磁后檢查 簡而言之 在設計夾具時必須兼顧質量和生產率 勞動條件和經濟需求 作為重點 如位置精度要求高的工件 夾具往往注重于說話準確的人們 定位精度要求不太高和批 處理 提高生產率和成為主要矛盾 提高設備的工作效率 7 3 夾具體的設計步驟 根據以上要求具體設計步驟如下 1 研究原始資料 明確設計任務 工件產品圖顯示 與摩托車凸輪軸工件 通過分析組件的零件圖 工件的結構并不復 雜 但現(xiàn)在必須處理法蘭孔和軸油孔 以保證工件的尺寸精度和位置精度的過程和要求 精度高 這樣可以保證零件加工過程 以確保大小 形狀和位置精度 2 對工件加工工藝的分析 的過程要求的工件直徑 115 毫米圓加工六統(tǒng)一 15 毫米直徑的圓圈 IT8 所需的 精度 表面粗糙度值小于 2 5 其基礎中心線 所以最好用于加工軸中心線為基準進行處 理 在鉆孔過程后 使用軸為基準 3 夾具設計方案的設計 機床夾具的確定是一個非常重要的設計方案 該方案的設計往往是直接確定夾具設計 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第七章 夾具的設計 20 的可行性 所以方案的確定 充分研究和討論來確定最優(yōu)的解決方案 定位孔兩端的定位方式 兩軸定位 定位組件采用錐銷卡緊 以保證工件的加工精度 4 加工精度的分析 使用鉗夾工件加工過程中系統(tǒng)有很多因素影響工件的加工精度 通常分為兩類 一 種是夾具的定位誤差的影響因素 對刀誤差 夾裝配機床誤差和制造誤差 另一個和其 他影響加工精度的因素 在這個過程中系統(tǒng)誤差處理的方法 1 定位錯誤 由于工件的數(shù)量分別夾在特定位置 工件的位置并不完全一致 形狀誤差 稱為定位 誤差 由于基準重合的處理 和基準偏差錯誤并不重要 重要的一輪擊敗 0 015 毫米 定 位誤差是 0 015 毫米 2 刀錯誤 使用鉆模鉆 由于鉆套內直徑誤差 刀具軸偏離指定的位置 它對加工的影響大小 X3 7 1 23 XBSH X3 刀具在鉆套中傾斜引起的軸線偏移量 X2 鉆套的最大配合間隙 H 鉆套的中高度 S 排屑的空間 B 被加工的孔深度 由公式 7 1 得 X3 0 02 mm0 15 27 3 加工方法的誤差 因為機床的精度 刀具的精度 刀具和機床的位置精度 工藝系統(tǒng)等因素的應 力變形和熱變形加工誤差統(tǒng)稱為處理方法 G 0 0093K 0 026 0 027 223 DTX A 故該夾具加工方法可取 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第八章 量規(guī)的設計 21 第八章 量規(guī)的設計 根據設計任務書的要求 我們在夾具的設計 還需要設計一套測量工具 根據需求設 計一套測量軸頸的合格與否 光滑極限量規(guī) 計 是一種沒有測量刻度固定值的測量工具 用它來測試工件 可以 確定工件的大小尺寸范圍的限制 不能測量混凝土的大小 光滑極限量規(guī)的由于結構簡單 容易制造 使用方便 可以滿足加工的要求 所以 我們設計了一套測量工作 因為我們是用來測量軸 所以相應的設計一套卡鉗 1 量規(guī)形式的選擇 測量表面軸形狀對應的整個表面 和長度等于匹配他判斷不應該被用于測量軸的長 度 可以只使用本地控制工件尺寸的檢查規(guī)則 這個測試儀表 但必須指出當測量的兩個正截面工件的垂直方向的兩個測試 只能通過工件合格 2 量規(guī)的材料用碳素工具鋼 3 量規(guī)測量面的尺寸及粗糙度見量規(guī)圖 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第九章 刀具的設計 22 第九章 刀具的設計 根據設計任務書 我們需要設計一把用于加工法蘭盤上 15mm 的孔鉸刀 鉸刀種 類很多 根據被加工的材料選用硬質合金鉸刀 又因為加工孔直徑為 15mm 且用于成 批生產 故將鉸刀制成硬質合金錐柄機用鉸刀 9 1 鉸刀的直徑 D 及直徑公差 鉸刀的公稱直徑 D 等于被加工孔的直徑 d 即 D 15mm 鉸刀直徑公差精度的鉸刀 鉸刀制造成本和對鉸刀的壽命有直接的影響 通過孔加 工精度的精度等級為 IT7 鉸刀 金屬材料的刀具設計指導表 3 2 的鉸刀直徑為 15 毫 米公差 9 2 鉸刀的齒數(shù)及槽數(shù) 增加鉸刀的牙齒 切削厚度越薄 鉸刀的指導 提高孔的加工質量 但牙齒讓芯片空 間 為便于測量直徑的鉸刀 偶數(shù) 根據金屬切削原理和刀具表 8 1 Z 4 絞刀葉片可以使用圓的圓周上 如瀝青和瀝青兩種分布范圍 為了使容易 絞刀采用 瀝青分布等 一般絞刀齒形采用簡單的直線形狀 肺泡直槽或螺旋鉸刀槽 由于洞不深處理 制作簡單 銳化和測試方便 鉸刀是直槽 的形狀 9 3 鉸刀的幾何角度 本鉸刀用于加工鋼 取 Kr 15 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第九章 刀具的設計 23 令切薄 邊緣附近的芯片接觸 傾角的大小對切削變形不明顯 RP 0 令切割厚度很小 當絞刀磨損后角度很重要 所以選擇更大的角度 使鉸刀使用徑 向尺寸變化緩慢 通常需要 10 切割刀片的一部分應該沒有鋒利的邊緣 鉸刀標準零 件與邊緣帶 擠壓 導向作用 同時也促進鉸刀制造和檢驗 在這一點上 絞刀葉片 0 3 毫米 18 槳葉角 9 4 工作部分的尺寸 前倒錐 L3 切割前端的一部分 1 2 毫米倒錐前 45 45 再拿 2 前倒錐 促進鉸 刀引入構件 并處在最前沿的保護作用 切削部分的長度 L1 1 3 1 4 COTKR COT15 5 毫米 1 3 1 4 校準的一部分 工作部件的機用鉸刀長度 L 0 8 3 x 15 20 毫米 L2 圓柱部分的長度 d 4 毫米 0 25 0 5 9 5 鉸刀非加工部分的結構尺寸 鉸刀頸部長 L3 由 金屬切削刀具設計指導資料 表 4 25 查的 L3 112mm 頸部直 徑 D 11mm 總長 L 取 160mm 柄部長度取 40mm 直徑取 14mm 采用錐度 2 號 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 第十章 CAD 繪圖簡單說明 24 第十章 CAD 繪圖簡單說明 本次畢業(yè)設計規(guī)范 除了工程制圖的任務外 還安排了 CAD 繪圖任務 要求學生零 件圖和一套裝配圖繪制 CAD 繪圖方式 打印和規(guī)范 根據 CAD 的做法圖 CAD 首先 選擇紙張 然后畫邊框線 繪圖操作的邊框線 在繪 畫的過程中 使用不同的線性和顏色 和操作在不同的層 使用大部分的訂單 因為它的 繪畫過程軟件不再詳細的描述 請參閱 CAD 圖紙 在這個過程中教師和學生的繪圖和 計算機房老師的大力幫助 為此 表示由衷的謝意 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 結論 25 結論 畢業(yè)設計是大學生學習是一個重要環(huán)節(jié) 最后它既是一種知識的綜合考試 同時為我們提供模擬 真實環(huán)境的設計過程 為將來上班奠定了一定的基礎 對于任何工程問題 是把現(xiàn)實生活中提出的問題變成了一個數(shù)學模型 然后嘗試解決 設計圖紙 和其他技術文件 最后形成產品文件 因此 它是一項系統(tǒng)的 復雜的工程 不僅涉及到數(shù)學 力學 材料 公差 技術和其他相關的專業(yè)知識 還考察了學生的計算能力 動手能力 空間想象能力等 等各種能力 這個設計主要是通過兩套夾具設計 和一組工具 一套計設計和計算機圖形學中 為了 知識的鞏固和提高 是一個從理論到實踐的做法 因此 畢業(yè)設計的目的是提高學生的綜合素質和能力 它可以通過解決實際問題和學習專業(yè)知 識有機的結合起來 將使我們能夠使用他們所學到的知識 使用 使用好 確實是一個罕見的生動的 考驗 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 參考文獻 2326 參考文獻 1 王秀倫 邊文義主編 機床夾具設計 中國鐵道出版社 1984 2 許堅 張崇德主編 機床卡具設計 東北大學出版社 第一版 1998 3 吳宗澤 羅圣國主編 機械設計課程設計手冊 高等教育出版社 第二版 2000 4 任嘉卉主編 公差配合 機械工業(yè)出版社 1993 5 陸劍中 孫家寧主編 金屬切削原理與刀具 機械工業(yè)出版社 第三版 2001 6 長春第一汽車制造長工裝設計室主編 機床卡具設計原理 吉林人民出版社 1976 7 鄭修本主編 機械制造工藝學 機械工業(yè)出版社 2000 8 劉會英 于春生主編 機械設計基礎 哈爾濱工業(yè)大學出版社 1997 9 李洪主編 機械加工工藝手冊 北京出版社 1990 10 金屬機械加工工藝人員手冊 修訂組主編 金屬機械加工工藝人員手冊 上?？茖W技術出版 社 1983 11 韓步愈主編 金屬切削刀具設計指導資料 寧夏人民出版社 第一版 1987 12 袁長良主編 機械制造工藝裝備設計手冊 中國計量出版社 1992 13 南京市機械研究所主編 金屬切削機床卡具圖冊 機械工業(yè)出版社 1986 沈陽化工大學科亞學院學士學位論文 致謝 27 致謝 此次設計是在侯志敏老師的教導下 通過同學們的幫助和我的不懈努力完成的 勿忘師恩 我要感謝侯志敏老師在論文選題和設計方法上提供的指導 導師廣博的知 識 我受益匪淺 老師為人隨和 但嚴格要求我們 現(xiàn)場給我們細致的講解 當我們有困 難時 懵懵懂懂時 他給出設計思路 拿捏不準時還要自己去查找 最令人感動的是 給我們糾正講解審圖的時間很長 在此 再向老師獻上誠摯的謝意 同時 一起設計的同學們還主動的借給了我參考的資料 解決了我很多的困難 給了我很大的幫助 在此對他們表示由衷的感謝 郭洪斌 2015 年 6 月