氣門搖桿支座工藝夾具設(shè)計(jì)(含CAD圖紙?jiān)次募?/h1>
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-24-
12
密封圈
4
11
外套
2
HT200
10
螺紋蓋
2
45
9
軸承
4
8
鏜套
2
7
端蓋
2
HT200
6
支架
2
HT200
5
底座
1
HT200
4
大頭螺栓
2
45
20
圓柱銷
1
45
淬火
3
壓板
2
彈簧鋼
中溫回火
19
搖柄
1
QT400-18
2
螺母
2
45
18
螺桿
1
45
兩端反向螺紋
1
螺桿
2
45
17
定位塊
1
45
序 號
名 稱
件 數(shù)
材 料
備 注
16
底板
1
HT200
氣門搖桿支座鏜孔夾具圖
比 例
1 :1
15
V形塊
2
鑄鋼
局部高頻淬火
件 數(shù)
14
工件
設(shè) 計(jì)
閆海鵬
(日 期)
重 量
共1張
第1張
13
鏜桿
1
指 導(dǎo)
沈陽工程學(xué)院
機(jī)械本082班
序 號
名 稱
件 數(shù)
材 料
備 注
審 核
附錄Ⅳ
氣門搖桿支座鏜孔夾具裝配圖圖
沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
1. 宗凱. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.12
2. 孟少農(nóng). 機(jī)械加工工藝手冊. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.9
3. 張世昌. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,2007.5
-27-
-25-
-26-
-23-
附錄Ⅳ
-22-
附錄Ⅲ
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
氣門搖桿軸支座
零(部)件名稱
左支座
共9頁
第8頁
車間
工序號
工序名
材料牌號
55
鏜孔到
HT200
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
組合鏜床
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序時(shí)間/s
準(zhǔn)終
單件
工步號
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速
/
切削速度
/
進(jìn)給量
/
背吃刀量
/
進(jìn)給
次數(shù)
工步時(shí)間/s
機(jī)動(dòng)
輔助
描圖
1
粗鏜孔到
380r/min
23.6m/min
0.2mm/r
1.8mm
1
39.6
414
2
精鏜孔到
960r/min
60.3m/min
0.04mm/r
0.2mm
1
78
描校
底圖號
裝訂號
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
2011.6.22
-21-
附錄Ⅱ
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
氣門搖桿軸支座
零(部)件名稱
左支座
共1頁
第1頁
材料牌號
HT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外型尺寸
每毛坯可制件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)/s
準(zhǔn)終
單件
5
鑄造
10
時(shí)效
15
涂漆
20
粗銑下端面
X51立式銑床
通用夾具
25
粗銑上端面
X51立式銑床
通用夾具
30
粗銑左右端面
X61W臥式銑床
專用夾具
35
鉆兩通孔Φ13
Z525搖鉆
通用夾具
40
精銑下端面
X51立式銑床
通用夾具
45
精銑左右端面
X61W臥式銑床
專用夾具
50
鉆通孔Φ18
Z525搖鉆
通用夾具
描圖
55
鏜孔到Φ20
組合鏜床
專用夾具
60
粗銑軸向槽
X61W臥式銑
通用夾具
描校
65
檢驗(yàn)
70
入庫
底圖號
裝訂號
設(shè)計(jì)(日期)
審核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
2011.6.22
沈陽工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)
目錄
第1章 零件分析 1頁
1.1 零件作用分析 1頁
1.2 零件工藝分析 1頁
1.3零件的生產(chǎn)類型 2 頁
第2章 毛坯的選擇 2 頁
2.1選擇毛坯 2 頁
2.2確定毛坯尺寸及公差 2 頁
2.3設(shè)計(jì)毛坯圖 3 頁
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 頁
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 4頁
3.2 制定工藝路線 4頁
3.3 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 7 頁
3.4 加工工序設(shè)計(jì) 8頁
3.5 時(shí)間定額計(jì)算 12頁
3.6 填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡 14頁
第4章 搖桿軸支座鏜孔專用夾具設(shè)計(jì) 14 頁
4.1工件自由度分析及定位方案的確定 14頁
4.2夾緊力分析 14頁
4.3定位誤差及定位精度分析 15頁
4.4 定位元件與夾緊裝置設(shè)計(jì) 15頁
4.5 鏜模與夾具體的設(shè)計(jì) 16頁
4.6 使用操作說明 18頁
設(shè)計(jì)總結(jié) 19頁
附錄Ⅰ 20頁
附錄Ⅱ 21頁
附錄Ⅲ 22頁
附錄Ⅳ 23頁
參考文獻(xiàn) 25頁
第一章 零件分析
1.1零件作用分析
氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件,是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部??籽b搖桿軸,軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿,搖桿座通過兩個(gè)孔用M12螺桿與汽缸蓋相連,3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸,使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。其零件圖如下圖:
圖1-1 搖桿軸支座
1.2零件工藝分析
由圖1.1得知,其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。 該零件上主要加工面為上端面,下端面,左右端面,2-孔和以及3mm軸向槽的加工孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度,直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封,2-孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.05。因此,需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面,再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面,再把下端面作為精基準(zhǔn),最后加工孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn),以保證孔軸相對下端面的位置精度。由參考文獻(xiàn)(1)中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。
1.3零件的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知:Q=12000件/年,n=1件/臺(tái),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率α和廢品率β分別為5%和2%。由參考文獻(xiàn)(1)中公式2-1
有
零件的質(zhì)量約為3kg,由參考文獻(xiàn)(1)表2-1查得生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。
第二章 毛坯的選擇
2.1選擇毛坯
由設(shè)計(jì)題目的圖紙可知,該零件材料為HT200,其具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性,零件外形結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,因此確定毛坯為鑄件,毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型,此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后安排人工時(shí)效處理。
2.2確定毛坯尺寸及公差
①求最大輪廓尺寸
根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸,長50mm,寬45mm。高78mm,故最大輪廓尺寸為78mm。
②選取公差等級CT
由由參考文獻(xiàn)(1)表5-1,鑄造方法按機(jī)器造型,鑄件材料按灰鑄鐵,得公差等級CT范圍8——12級,取為10級。
③求鑄件尺寸公差
根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT,由參考文獻(xiàn)(1)表5-3查得,公差相對于基本尺寸對稱分布。
④求機(jī)械加工余量等級
由參考文獻(xiàn)(1)表5-5,鑄造方法按機(jī)器造型,鑄件材料按灰鑄鐵,得機(jī)械加工余量等級范圍E——G級,取為F級。
⑤求機(jī)械加工余量RMA
對所加工表面取同一個(gè)數(shù)值,由參考文獻(xiàn)(1)表5-4查得最大輪廓尺寸為78mm,加工余量等級為F級,得RMA數(shù)值為1mm。
⑥求毛坯尺寸
2-孔較小,鑄成實(shí)心;孔要求精加工,也可鑄成實(shí)心,上端面、下端面應(yīng)分別由參考文獻(xiàn)(1)式5-1求出。
上端面:
下端面:
左右端面尺寸由參考文獻(xiàn)(1)式5-3求出,
即
將毛坯尺寸列于表2-1中。
表2-1 氣門搖桿支座鑄件毛坯尺寸公差與加工余量
項(xiàng)目
上端面
下端面
左右端面
2-孔
孔
公差等級
10
10
10
-
-
加工面基本尺寸
78
60
42
-
-
鑄件尺寸公差
3.2
2.8
2.8
-
-
機(jī)械加工余量等級
F
F
F
-
-
RMA
1
1
1
-
-
毛坯基本尺寸
80.6
62.4
45.4
0
0
2.3設(shè)計(jì)毛坯圖
根據(jù)零件圖,將加工表面尺寸按表2-1毛坯尺寸畫出,即得毛坯圖,見圖2-1。零件圖見附錄Ⅰ。
圖2-1 毛坯圖
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1定位基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇:氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作為精基準(zhǔn),能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則。孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡單,可靠,操作方便。
粗基準(zhǔn)的選擇:選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。在保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔或面的加工余量盡量均勻,此外,還要保證定位夾緊的可靠性,裝夾的方便性,減少輔助時(shí)間,所以粗基準(zhǔn)為上端面。
3.2制定工藝路線
根據(jù)各表面加工要求,和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,確定各表面及孔的加工方法如下:
上端面:粗銑
下端面:粗銑—精銑
左右端面:粗銑—精銑
2-孔:鉆孔
3mm 軸向槽:粗銑
孔:鉆孔—粗鏜—精鏜
因左右兩端面均對孔有較高的位置要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次數(shù),提高加工精度。根據(jù)先面后孔以及先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工原則,將上端面下端面的粗銑放在前面,左右端面上孔放后面加工。初步擬訂以下兩個(gè)加工路線方案。
加工路線方案(一):
工序號
工序內(nèi)容
05#
鑄造
10#
時(shí)效
15#
涂漆
20#
車上端面
25#
銑下端面
30#
鉆兩通孔
35#
銑左右端面
40#
鉆通孔
45#
鏜孔
50#
銑軸向槽
55#
銑檢驗(yàn)
60#
入庫
加工路線方案(二)(以V形塊定位的加工路線方案):
工序號
工序內(nèi)容
05#
鑄造
10#
時(shí)效
15#
涂漆
20#
粗銑下端面
25#
粗銑上端面
30#
粗銑左右端面
35#
鉆兩通孔
40#
精銑下端面
45#
精銑左右端面
50#
鉆孔
55#
鏜孔
60#
銑軸向槽
65#
終檢
70#
入庫
上述兩個(gè)方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。
車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時(shí),它們慣性力較大,平衡困難;又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng),故應(yīng)當(dāng)選擇銑削加工。
因?yàn)樵诹慵D紙中要求左右端面的跳動(dòng)度為0.06,所以需要同時(shí)銑削左右端面,保證兩端的平行度。
方案一中的工序25#應(yīng)在工序20#前完成,使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效,減少受力變形和受熱變形對2-通孔加工精度的影響。綜上所述選擇方案二。
最后確定的工件加工工序如下:
序號
工序內(nèi)容
定位基準(zhǔn)
05#
鑄造
10#
時(shí)效
15#
涂漆
20#
粗銑下端面
上端面 + 左右端
25#
粗銑上端面
下端面 + 左右端
30#
粗銑左右端面(同時(shí),不準(zhǔn)調(diào)頭)
下端面 + 外圓柱面
35#
鉆兩通孔
下端面 + 外圓柱面
40#
精銑下端面
上端面 + 左右端
45#
精銑左右端面(同時(shí),不準(zhǔn)調(diào)頭)
下端面 + 外圓柱面
50#
鉆通孔
下端面 + 外圓柱面
55#
鏜孔到,孔口倒角2*45度
下端面 + 外圓柱面
60#
粗銑軸向槽
下端面 + 外圓柱面
65#
終檢
70#
入庫
3.3選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。
粗銑上端面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題,采用立銑選擇X51立式銑床。(參考文獻(xiàn)(1)表5-71),選擇直徑D為?80mm硬質(zhì)合金圓柱銑刀,參考文獻(xiàn)(1)表5-98,通用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。
精銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。
粗銑左右端面:采用臥式銑床X61W(參考文獻(xiàn)(1)表5-74),采用以前的刀具,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
精銑左右端面:采用臥式銑床X61W(參考文獻(xiàn)(1)表5-74),專用夾具及游標(biāo)卡尺。
鉆2-mm孔:采用Z525(參考文獻(xiàn)(1)表5-64至表5-68),通用夾具。刀具為d為的直柄麻花鉆(參考文獻(xiàn)(1)表5-83)。
鉆孔:鉆孔直行為mm,選擇搖臂鉆床Z525(參考文獻(xiàn)(1)表5-64至表5-68),采用錐柄麻花鉆,通用夾具及量具。
鏜mm孔:采用臥式組合鏜床,選擇功率為1.5kw的ITA20鏜削頭,選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿,專用夾具,游標(biāo)卡尺。
銑3mm軸向槽:采用臥式銑床X61W(參考文獻(xiàn)(1)表5-74),刀具選用直齒三面刃銑刀,mm(參考文獻(xiàn)(1)表5-105)。
3.4加工工序設(shè)計(jì)
(一) 機(jī)械加工余量確定
根據(jù)<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3-12查表得出各個(gè)加工面得加工余量。
經(jīng)查<<機(jī)械加工工藝手冊>>表3—12可得,銑削上端面的加工余量為2.6,又由零件對上頂端表面的表面精度RA=12.5可知,粗銑的銑削余量為2.6。底面銑削余量為2.4,粗銑的銑削余量為1.4,精銑余量1,精銑后公差等級為IT7~I(xiàn)T9。左右端面的銑削余量為3.4(雙側(cè)余量),粗銑的銑削余量為2.4,精銑余量1,精銑后公差等級為IT7~I(xiàn)T9。工序40#粗鏜,粗鏜余量表3-83取粗鏜為1.8,精鏜切削余量為0.2,鉸孔后尺寸為20H8,各工步余量和工序尺寸公差列于下表。
表3-1 各工步加工尺寸
加工表面
加工方法
余量
公差等級
工序尺寸及公差
孔
粗鏜
1.8
-
19.8
孔
精鏜
0.2
H8
20H8
45.4左右端面
粗銑
2.4(雙側(cè))
-
43
43左右端面
精銑
1(雙側(cè))
d9
42d9
80.6上端面
粗銑
2.6
-
78
62.4下端面
粗銑
1.4
-
61
61下端面
精銑
1
-
60
(二)確定切削用量及基本工時(shí)
1、工序20#:粗銑下端面
1)加工條件
工件材料:HT200,=170~240MPa,鑄造。
加工要求:粗銑下端面加工余量2.4mm。
機(jī)床、刀具:X51立式銑床、硬質(zhì)合金圓柱銑刀。
因銑削下端面的加工余量為2.4mm,又由零件下端面的最終表面精度Ra=6.3可知,粗銑的銑削余量為1.4mm,精銑余量1mm,精銑后公差等級為IT7~I(xiàn)T9。
取粗銑走刀一次=1.4mm,精銑走刀一次=1mm
取粗銑每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z,精銑進(jìn)給量為=0.5mm/r
初步取粗銑主軸轉(zhuǎn)速為160r/min,取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min又由前面已選定直徑D為mm,故相應(yīng)的切削速度分別為:
=3.1480160/1000=40.19m/min
=3.1480300/1000=75.36m/min
又由參考文獻(xiàn)(1)表2-18有機(jī)床切削功率為
取Z=10個(gè)齒,=1,n=160/60=2.67r/s ,=50mm, =1.4mm,=0.2mm/z,代入得:
kw
又因前查的機(jī)床的功率為4.5kw/h 若效率為,則
kw>0.922kw
故機(jī)床功率足夠。
2)計(jì)算基本工時(shí)
mm
min
2、工序25#:粗銑上端面
加工余量為2.6mm,表面粗糙度要求Ra=12.5,粗銑銑削余量為2.6mm,此工序的機(jī)床、刀具與上工序相同,可得出:
=20mm,=2.6mm,=0.2mm/z,
n=150r/min,=37.68m/min
從而
min
工序30#粗銑左右端面與工序20#和工序25#相同。
3、工序35#:鉆兩通孔
查參考文獻(xiàn)(1)表5-127,取
查參考文獻(xiàn)(1)表5-133,取
查參考文獻(xiàn)(1)表5-65,機(jī)床為Z525,選擇轉(zhuǎn)速
實(shí)際切削速度:
v==
切削工時(shí)帶入公式:
,
取,,
工序40# 精銑下端面與工序20#相同。
工序45# 精銑左右端面與工序30#相同。
工序55#鉆通孔與工序35#相同。
4、工序60#:鏜孔到
因精鏜與粗鏜的定位是下底面與V型塊,精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm,與下底面的位置精度為0.05,與左右端面的位置精度為0.06, 且定位夾、緊時(shí)基準(zhǔn)重合,故不需保證。0.06跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。
粗鏜孔時(shí)因余量為1.8mm,故=1.8mm,
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》,取切削速度
取進(jìn)給量為
則
選擇
故實(shí)際切削速度為:
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
查文獻(xiàn)得
取
=950.6N
取機(jī)床功率為0.85
故機(jī)床效率足夠
精鏜孔時(shí),因余量為0.2mm,取
取V=1.2m/s=72m/min ,f=0.04mm/r,則
選擇
則實(shí)際切削速度為
5、工序65#:銑3mm軸向槽
加工條件:機(jī)床:X61W臥式銑床。
刀具:直齒三面刃銑刀,其中 mm,
計(jì)算切削用量:
由《機(jī)械加工工藝手冊》表15-53,表15-55可知:
,
確定主軸轉(zhuǎn)速:
切削工時(shí):
3.5時(shí)間定額計(jì)算
下面計(jì)算工序60的時(shí)間定額
1)機(jī)動(dòng)時(shí)間
粗鏜時(shí):
精鏜時(shí):
其中,,,取,,。
總機(jī)動(dòng)時(shí)間:
2)輔助時(shí)間:
操作內(nèi)容
每次時(shí)間
(min)
粗鏜
精鏜
操作次數(shù)
時(shí)間min
操作次數(shù)
時(shí)間min
裝夾
2
1
2
-
-
換刀
1
1
1
1
1
測量
0.1
1
0.1
1
0.1
卸夾
1.5
-
-
1
1.5
開機(jī)到開始的時(shí)間
0.3
1
0.3
1
0.3
退刀
0.1
1
0.1
1
0.1
所以輔助時(shí)間
3)作業(yè)時(shí)間
1.96+6.4=8.36min
4)布置工作地時(shí)間 取, 則
5)休息與生理需要時(shí)間 取 ,則
6)單件時(shí)間
=(1.96+6.4+0.25+0.25)min=8.86min
3.6填寫機(jī)械加工工藝過程卡和機(jī)械加工工序卡
工件文件詳細(xì)見附錄Ⅱ、附錄Ⅲ。
第四章 搖桿軸支座專用鏜孔夾具設(shè)計(jì)
4.1工件自由度分析及定位方案的確定
本次設(shè)計(jì)工序55#鏜孔到的專用夾具。
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面,故以下端平面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;另加兩V形塊從前后兩方向?qū)崿F(xiàn)對R10的外圓柱面進(jìn)行夾緊,從對工件的結(jié)構(gòu)形狀分析,若工件以下端面朝下放置在支承板上,定位夾緊就比較穩(wěn)定,可靠,也容易實(shí)現(xiàn)。工件以下端面在夾具上定位,限制了三個(gè)自由度,其余三個(gè)自由度也必須限制。下面分析限制其余三個(gè)自由度的兩種方案的合理性。
方案一 在2-孔內(nèi)插入一現(xiàn)邊銷限制一個(gè)移動(dòng)自由度,再以兩孔的另一個(gè)孔內(nèi)側(cè)面用兩個(gè)支承釘限制一個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種定位方案從定位原理上分析是合理的,夾具結(jié)構(gòu)也簡單。但由于孔和其內(nèi)側(cè)面均不規(guī)定其精密度,又因結(jié)構(gòu)原因,夾緊力不宜施加在這樣的定位元件上,故工件定位面和定位元件之間很可能會(huì)接觸不好,使定位不穩(wěn)定。這個(gè)方案不宜采用。
方案二 用兩個(gè)V形塊夾緊前后兩外圓柱面,用兩鉸鏈壓板壓在工件的下端,這樣就限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這種方案定位可靠,可實(shí)現(xiàn)完全定位。
綜上,選擇方案二的定位方案。
4.2夾緊力分析
根據(jù)生產(chǎn)率要求,運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。一般夾緊力等于切削力乘以一個(gè)安全系數(shù)。本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),使壓板壓緊工件,實(shí)現(xiàn)夾緊,有效提高了工作效率。壓緊夾緊力主要作用是防止工件在鏜削力作用下產(chǎn)生的傾覆和振動(dòng),手動(dòng)螺旋夾緊是可靠的,可免去夾緊力的計(jì)算。
4.3定位誤差及定位精度分析
孔的精加工是在一次裝夾下完成的,具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機(jī)構(gòu),機(jī)床與鏜桿之間所采用的是浮動(dòng)連接,故機(jī)床主軸振動(dòng)可略不計(jì),孔的加工精度主要由鏜模來保證。
因?yàn)榭椎妮S線與底面的平行度要求為0.05。故兩鏜模裝配后同軸度要求應(yīng)小于0.05,又因?yàn)殓M套與鏜桿 H6(+0.03—0)/h5(0—-0.009),其最大間隙為:
Xmax=0.013+0.009=0.022mm
=0.022/310=0.00007
被加工孔的長度為42mm
取兩孔同軸度誤差為0.03mm
則
ΔT1=2×42×0.00007=0.006mm
ΔT2=0.03mm
所以
ΔT=ΔT1+ΔT2=0.036
又因?yàn)?
0.036<0.05
0.006<0.06
所以夾具能滿足零件加工精度的要求。
4.4定位元件與夾緊裝置設(shè)計(jì)
①定位元件設(shè)計(jì)
定位元件是用來確定工件正確位置的元件。被加工工件的定位基面與夾具定位元件直接接觸或相配合。工件定位方式不同,夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同,V形塊定位,工件的定位基準(zhǔn)始終在V型塊兩定位面的對稱中心平面內(nèi),對中性好,能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在V形塊兩斜面的對稱平面上,而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響,其次V形塊定位安裝方便。本設(shè)計(jì)中采用兩個(gè)V形塊(圖4-1)夾緊前后兩外圓柱面,用壓板壓在工件的下端,能夠限制五個(gè)自由度,包括限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。其次設(shè)計(jì)中,采用了定位塊保證工件在加工時(shí),螺桿和工件不會(huì)偏移。
1-V形塊 2-支座
圖4-1 V形塊
②夾緊裝置設(shè)計(jì)
夾緊裝置是使工件在外力作用下仍能保持其正確定位位置的裝置。本設(shè)計(jì)采用的夾緊裝置是一對螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、自鎖性能好、夾緊可靠,是手動(dòng)夾緊中常用的一種夾緊機(jī)構(gòu) 。其結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。
1-螺桿 2-壓板 3-圓柱銷
圖4-2 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)
4.5鏜模與夾具體的設(shè)計(jì)
(1)鏜模的設(shè)計(jì)
①鏜套
本設(shè)計(jì)鏜套采用軸承外滾式鏜套,其特點(diǎn)是剛性好,適合適合轉(zhuǎn)速高的粗加工和精加工,但回轉(zhuǎn)精度低。其與鏜桿的配合主要采用H7/h6/h5。精加工時(shí),鏜套內(nèi)孔的圓度公差取被加工孔的圓度公差的1/6或者1/5。鏜套內(nèi)外圓的同軸度一般小于0.005~0.01。如圖4-3所示,滾動(dòng)軸承外滾式回轉(zhuǎn)鏜套,鏜套2支承在兩個(gè)滾動(dòng)軸承上,軸承安裝在鏜模支架 1的軸承孔中,軸承孔的兩端用軸承端蓋3封住。這種鏜套采用標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承,所以設(shè)計(jì)、制造和維修方便,鏜桿轉(zhuǎn)速高,一般摩擦面線速度V> 0.4m/s 。但徑向尺寸較大,回轉(zhuǎn)精度受軸承精度影響??刹捎脻L針軸承以減小徑向尺寸,采用高精度軸承提高回轉(zhuǎn)精度。
1-鏜模支架 2-鏜套 3-軸承套
圖4-3 鏜套
②鏜桿
鏜桿的直徑按經(jīng)驗(yàn)公式一般取d=(0.7~0.8)D,一般應(yīng)大于25mm,不得小于15mm。同根鏜桿的直徑應(yīng)相同,便于制造和保證加工加工精度。
主要的技術(shù)參數(shù):
導(dǎo)向部分的圓度和圓柱度的公差為其直徑的1/2;
鏜桿的同軸度在500內(nèi)為0.01;
鏜桿的傳動(dòng)銷孔軸線和鏜桿軸線的垂直度和位置度均小于0.01;
導(dǎo)向部分的表面粗糙度Ra一般在0.8~0.4,刀孔的表面粗糙度在0.4~0.1
(2)夾具體的設(shè)計(jì)
夾具體是用于連接夾具各元件及裝置,使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件,并與機(jī)床有關(guān)部位連接,以確定夾具相對于機(jī)床的位置。
其在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求:
①應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過程中, 夾具體在夾緊力,切削力等外力作用下,不至于產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。
②結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單,具有良好工藝性。在保證強(qiáng)度和剛度條件下,力求結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕,以便于操作。
③尺寸要穩(wěn)定。對于鑄造夾具體,要進(jìn)行時(shí)效處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。保證夾具體加工尺寸的穩(wěn)定。
④便于排屑為防止加工中切削聚積在一起定位元件工作表面或其他裝置中,而影響工件的正確定位和夾具的正常工作,在設(shè)計(jì)夾具體時(shí),要考慮切屑的排除問題。
選擇夾具體毛坯結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)以結(jié)構(gòu)合理性,工藝性,經(jīng)濟(jì)性,標(biāo)準(zhǔn)化的可能性以及工廠的具體條件為依據(jù)綜合考慮.其夾具體設(shè)計(jì)見圖4-4。
圖4-4 夾具體
夾具裝配圖見附錄Ⅳ。
4.6使用操作說明
夾具的操作:該夾具是用于精加工的,裝配完成后,安裝在鏜床工作臺(tái)上,。安裝后要檢查安裝是否存在誤差,如有應(yīng)設(shè)法消除,以免造成加工誤差。安裝工件時(shí),將工件放置底板上,然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)搖柄,旋進(jìn)V形塊夾緊工件。然后壓板壓住工件下端,旋緊螺桿螺母。鏜桿通過鏜套和工件已鉆好的孔,從另一鏜套出。鏜刀沿鏜桿加工工件。加工完成后,退出鏜刀,退出鏜桿。松開螺母螺桿。搖柄逆時(shí)針旋出后取出工件。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):該夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
設(shè)計(jì)總結(jié)
經(jīng)過兩周緊張而充滿激情的課程設(shè)計(jì),讓我體會(huì)到了看似簡單的問題,在實(shí)際中卻很難解決,這就體現(xiàn)了我所學(xué)的、所掌握的知識還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,同時(shí)也說明光靠腦子去想,而不動(dòng)手去做的不可行性,因此,我覺得這樣的課程設(shè)計(jì)對我們來說是非常有意義的。
在課本中尋求問題,在實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)中尋找答案,這是我在這次課程設(shè)計(jì)中最深的感悟。子曰:學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆。所以,在這次的設(shè)計(jì)之前,我將課本上所講的內(nèi)容都認(rèn)真的仔細(xì)地看了一遍,而且將沒有看懂的地方都做了標(biāo)記,或者將沒有想明白的跟實(shí)際有關(guān)的一些工件、機(jī)床等作了詳細(xì)的記錄,然后,在設(shè)計(jì)中通過思考與老師的交流,將我的一些疑惑解決了,這樣我覺得不僅學(xué)到了知識,而且印象很深刻,只是這次的課程設(shè)計(jì)沒有實(shí)際接觸機(jī)械設(shè)備,沒能夠真正的看到那些實(shí)際的工藝工序過程。
兩周時(shí)間,對于這樣的課程設(shè)計(jì),我感覺時(shí)間很緊,況且任務(wù)太多,很難完成。不過,經(jīng)過我們小組的加班加點(diǎn)的趕工,終于將我們的任務(wù)煎熬的完成了,這兩周下來,我們都感覺很累,或許是因?yàn)槲覀冓s工的原因吧,弄得身心疲憊,不過,能夠順利完成這次課程設(shè)計(jì),我們都感到非常的欣喜,況且,在設(shè)計(jì)中我們又學(xué)到了更多的知識,掌握了一些技巧,得到了一些經(jīng)驗(yàn),為我們以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來。為了自己的理想而努力,不斷的奮斗,等待梅花的香氣飄來。
-18-
沈 陽 工 程 學(xué) 院
課程設(shè)計(jì)成績評定表
系(部): 班級: 學(xué)生姓名:
指 導(dǎo) 教 師 評 審 意 見
評價(jià)
內(nèi)容
具 體 要 求
權(quán)重
評 分
加權(quán)分
調(diào)研
論證
能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料;能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。
0.1
5
4
3
2
工作能力
態(tài)度
工作態(tài)度認(rèn)真,遵守紀(jì)律,出勤情況是否良好,能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作,
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù),工作量飽滿,難度適宜。
0.2
5
4
3
2
說明書的質(zhì)量
說明書立論正確,論述充分,結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理,文字通順,技術(shù)用語準(zhǔn)確,符號統(tǒng)一,編號齊全,圖表完備,書寫工整規(guī)范。
0.5
5
4
3
2
指導(dǎo)教師評審成績
(加權(quán)分合計(jì)乘以12)
分
加權(quán)分合計(jì)
指 導(dǎo) 教 師 簽 名:
年 月 日
評 閱 教 師 評 審 意 見
評價(jià)
內(nèi)容
具 體 要 求
權(quán)重
評 分
加權(quán)分
查閱
文獻(xiàn)
查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性;有綜合歸納資料的能力
0.2
5
4
3
2
工作量
工作量飽滿,難度適中。
0.5
5
4
3
2
說明書的質(zhì)量
說明書立論正確,論述充分,結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理,文字通順,技術(shù)用語準(zhǔn)確,符號統(tǒng)一,編號齊全,圖表完備,書寫工整規(guī)范。
0.3
5
4
3
2
評閱教師評審成績
(加權(quán)分合計(jì)乘以8)
分
加權(quán)分合計(jì)
評 閱 教 師 簽 名:
年 月 日
課 程 設(shè) 計(jì) 總 評 成 績
分
沈 陽 工 程 學(xué) 院
課 程 設(shè) 計(jì)
設(shè)計(jì)題目:
系 別 班級
學(xué)生姓名 學(xué)號
指導(dǎo)教師 職稱
起止日期: 年 月 日起——至 年 月 日止
-20-
附錄Ⅰ
氣門搖桿支座
比例
件數(shù)
設(shè)計(jì)
閆海鵬
日期
重量
共 張
第 張
指導(dǎo)
沈陽工程學(xué)院