開合螺母下座體加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【銑面夾具】【含CAD圖紙、文檔全稿】
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大學(xué)課程設(shè)計(jì)(論文)題 目對(duì)合螺母座工藝及銑面夾具設(shè)計(jì)所屬系部所屬專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造所屬班級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起訖日期目 錄緒論31.1 設(shè)計(jì)任務(wù)31.2 任務(wù)分析31.3 與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研31.3.1 開合螺母下座體的用途31.3.2 工藝流程31.3.3 夾具4第2章 工藝部分52.1 引言52.2開合螺母下座體的結(jié)構(gòu)分析52.3工藝分析52.4制定工藝規(guī)程62.4.2 基準(zhǔn)面的選擇62.4.3 工藝路線的制定62.4.4 加工方法的選擇62.4.5加工的順序安排72.4.7 制定加工工藝路線72.5 重要工序尺寸、加工余量、精度的確定82.5.1 50孔82.5.2 2X12孔82.5.3底面的加工92.6 機(jī)床以及刀具的選擇92.6.1 機(jī)床的選擇92.6.2 刀具的選擇92.7 主要切削用量的確定9第3章 夾具設(shè)計(jì)133.1機(jī)床夾具概述133.2工件在夾具中的定位143.3被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制定工序的加工要求163.4定設(shè)計(jì)方案的討論183.5 切削力及夾緊分析計(jì)算193.6夾具的夾緊裝置和定位裝置203.7誤差分析與計(jì)算223.8對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)223.9 夾具操作步驟分析和可靠性預(yù)測(cè)233.10 編寫主要夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程23總結(jié)25參考文獻(xiàn)25緒論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)本次設(shè)計(jì)的任務(wù)分為兩個(gè)部分,一是開合螺母下座體的加工工藝流程,主要包括分析任務(wù)給定工件尺寸要求,形位要求,表面粗糙度的要求,以及制定一套工藝流程使工件達(dá)到任務(wù)要求。二是設(shè)計(jì)夾具。1.2 任務(wù)分析工藝部分先要考慮加工工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及生產(chǎn)批量,并按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)考慮在加工的過(guò)程中用何種手段能實(shí)現(xiàn)工件各個(gè)面、孔的加工,在提高效率的同時(shí)還要保證保證加工精度。夾具部分重點(diǎn)考慮的兩個(gè)部分一個(gè)是定位,另一個(gè)則是加緊,定位部分的設(shè)計(jì)需要保證工件在夾具上處于完全定位,即6個(gè)方向上的自由度完全被限定,加緊則需要保證工件在切削力的作用下依然能在正確位置不發(fā)生偏移,并且?jiàn)A緊力的施加需要保證不能破壞工件。1.3 與論文有關(guān)的部分背景資料調(diào)研1.3.1 開合螺母下座體的用途開合螺母下座體又稱為“對(duì)合螺母”,主要由上下兩個(gè)半螺母構(gòu)成,裝在機(jī)床溜板箱體后壁的導(dǎo)軌中。開合螺母下座體的底部各有一個(gè)圓孔,圓孔與槽盤的滑槽相連接。扳動(dòng)機(jī)床手柄,經(jīng)軸帶動(dòng)槽盤順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)銷釘?shù)淖饔门c上下兩個(gè)開合螺母下座體使其分離或者閉合,從而與開合螺母下座體中的絲杠嚙合或脫開,從而起到一個(gè)相當(dāng)于“離合器”的作用,完成機(jī)床從手動(dòng)到機(jī)動(dòng)的轉(zhuǎn)換1.3.2 工藝流程工藝流程指的是勞動(dòng)者通過(guò)生產(chǎn)工具將各類原料、半成品,按照一定的順序進(jìn)行連續(xù)加工,最終使其成為成品的過(guò)程工藝流程的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循以下基本要求:1、能滿足產(chǎn)品的質(zhì)量以及數(shù)量的指標(biāo)。2、符合經(jīng)濟(jì)性。3、具有合理性。4、環(huán)保。5、生產(chǎn)過(guò)程具有可操作性。6、生產(chǎn)過(guò)程具有可控制性。我國(guó)近年更加注重以下幾個(gè)方面:1、盡量采用先進(jìn)成熟的生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)技術(shù)。2、盡量采取機(jī)械化自動(dòng)化。3、減少三廢的排放。4、保障安全生產(chǎn)。1.3.3 夾具夾具是指機(jī)械加工中用來(lái)固定加工工件使之具有正確的位置,以便于接受施工或者檢測(cè)設(shè)備。本次設(shè)計(jì)的是一種用于車床上的加工工件內(nèi)回轉(zhuǎn)面的夾具,安裝于車窗主軸上。第2章 工藝部分2.1 引言 本章主要任務(wù)是分析任務(wù)給定圖樣的技術(shù)要求,加工零件的各尺寸精度、形狀精度、位置精度和表面粗糙度達(dá)到圖紙要求。并編制零件加工工藝流程、填寫零件加工工藝卡片以及說(shuō)明書。2.2開合螺母下座體的結(jié)構(gòu)分析圖1 本次任務(wù)給定的開合螺母下座體由左右兩個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱的半螺母組成,底部有55的燕尾,燕尾凸臺(tái)地面有2X12 ,孔深18,開合螺母下座體中間開50的根部留有空刀槽。 燕尾凸臺(tái)B1 B2以及C面表面質(zhì)量要求2.6,燕尾凸臺(tái)底面2個(gè)12光孔要求達(dá)到7級(jí)精度內(nèi)表面質(zhì)量要求2.6,孔間距0.05,50孔要求達(dá)到7級(jí)精度。圖22.3工藝分析 將開合螺母下座體的加工分為兩類: 1.軸類(外表面)的加工 主要加工面有長(zhǎng)度尺寸為75.2mm的底面,兩個(gè)倒角,B1,B2,C面,開合螺母下座體圓筒部左右兩個(gè)端面,50中心線到燕尾凸臺(tái)底面330.05mm,中線到左邊端面距離49,上表面總長(zhǎng)96,下表面總長(zhǎng)105燕尾凸臺(tái)底面到C面距離18。 2.孔類(內(nèi)表面)的加工 主要有50以及兩個(gè)12的孔,12孔間距要求達(dá)到0.052.4制定工藝規(guī)程2.4.1 確定毛坯的型式 任務(wù)給定工件輪廓不大,大批量生產(chǎn),加工條件較高,選擇離心鑄造毛胚。離心鑄造得來(lái)的鑄件具有緊密與微細(xì)的顆粒結(jié)構(gòu)及較好的機(jī)械性能。材料選用灰口鑄鐵HT150其鑄造性能良好,減摩性好;減震性強(qiáng);切削加工性良好;缺口敏感性較低;價(jià)格便宜,制造方便。2.4.2 基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)面是用來(lái)作為基準(zhǔn)以確定其他點(diǎn)、線、面尺寸之間尺寸的平面,所以選擇正確的基準(zhǔn)面可以提高生產(chǎn)效率,保證加工質(zhì)量。開合螺母下座體的加工當(dāng)以底面以及兩個(gè)直徑12的光孔為精基準(zhǔn),而為精基準(zhǔn)的表面應(yīng)該提前加工完。粗基準(zhǔn)選擇的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是如何確保加工面有足夠的余量,使得不加工面的位置尺寸符合任務(wù)給定的要求。因此依據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則,選取R34的大外圓為粗基準(zhǔn)來(lái)加工燕尾槽導(dǎo)軌面,然后以燕尾槽為面為基準(zhǔn)加工50的螺孔。2.4.3 工藝路線的制定 開合螺母下座體的形狀比較復(fù)雜,需要加工的表面不便于集中加工,為保障大批量生產(chǎn)的效率,需要在各個(gè)工序中選用高效率的專用機(jī)床,采取工序分散的原則擬定路線。2.4.4 加工方法的選擇 依據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)表A-5、A-6以及零件圖精度要求查詢經(jīng)濟(jì)加工精度,選擇主要加工面的加工方法 加工面 表面質(zhì)量要求 精度 加工方法孔50 2.6 IT7 粗鏜-半精鏜-精鏜孔12 2.6 I77 鉆-擴(kuò)-粗絞-精絞 C B1 B2 2.6 無(wú) 粗刨-半精刨-精刨圓筒端面 2.6 無(wú) 粗銑-半精銑底平面 6.3 無(wú) 粗銑-半精銑2.4.5加工的順序安排 依據(jù)零件圖,質(zhì)量要求比較高,一道工序顯然不可以滿足質(zhì)量要求,所以需要多道工序逐步達(dá)到質(zhì)量要求,依照加工性質(zhì)的不同,將加工順序分為,粗加工、半精加工、精加工三個(gè)階段。粗加工:切除毛坯大部分加工余量。使毛坯大體上接近于成品半精加工:留出精加工的加工余量為精加工做好準(zhǔn)備。精加工:保證各個(gè)主要加工面達(dá)到圖紙要求。2.4.6 加工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循的原則: a.先粗后精 先安排粗加工工序,再安排精加工工序。 b.基面先行 先將底平面加工,然后以底平面和R34大圓弧為基準(zhǔn)加工孔12 c.加工過(guò)程中應(yīng)該先加工平面,后加工孔,這樣利用加工后的平面定位穩(wěn)定 可靠,而且容易加工,提高孔的加工精度。2.4.7 制定加工工藝路線工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯(兩件合一)2熱處理時(shí)效處理3刨1. 粗、半精刨燕尾槽;2. 粗、半精刨C基準(zhǔn)面牛刨4銑1. 銑兩端側(cè)面;臥式銑床5車1. 粗、精車R37面;2. 鉆、擴(kuò)55(留余量);3. 調(diào)頭粗、精車另外一側(cè)R37面臥式銑床6鉆1. 鉆孔2-6.5锪錐孔90鉆另一孔72. 鉆、擴(kuò)、鉸2-12H7鉆床7銑切割,控制尺寸5臥式銑床8鉗去毛刺9檢檢驗(yàn)10磨磨燕尾槽(兩件合一)磨床11檢總檢12清洗、入庫(kù)2.5 重要工序尺寸、加工余量、精度的確定2.5.1 50孔 最終需要加工至尺寸50,查互換性測(cè)量技術(shù)可得7級(jí)精度查機(jī)械制造工藝學(xué)需要經(jīng)過(guò)一次粗鏜,二次粗鏜,半精鏜,精鏜,可以達(dá)到要求 查表金屬機(jī)械加工表4-17查出鏜孔各工序尺寸以及工序間余量粗鏜階段,第一次粗鏜至47(IT13) 第二次粗鏜至50(IT12) 半精鏜階段,半精鏜至50.5(IT10)精鏜階段, 精鏜至 50(IT7)工序間加工余量:粗加工階段5mm 半精加工階段 2.5mm 精加工階段 0.5mm 則鏜50孔總加工余量為6mm2.5.2 2X12孔 最終需要加工尺寸至12,查互換性測(cè)量技術(shù)可得7級(jí)精度查機(jī)械制造工藝學(xué)需要經(jīng)過(guò)鉆孔 擴(kuò)孔 粗絞 精絞可以達(dá)到要求其中可以將鉆孔、擴(kuò)孔視為粗加工階段 查表金屬機(jī)械加工表4-15查出絞孔各工序尺寸以及工序間余量 粗絞、精絞視為半精加工、精加工階段 鉆孔階段 鉆孔至 11(IT11) 擴(kuò)孔階段 擴(kuò)孔至 12.85(IT11) 粗絞階段 粗鉸至12.95(IT9) 精絞階段 精鉸至 12(IT7) 工序間加工余量(排除鉆孔)擴(kuò)孔0.85mm 粗絞0.1mm 精絞0.05mm 則加工12孔總余量為1mm2.5.3底面的加工 查表金屬機(jī)械加工表4-28查出平面加工工序尺寸以及工序間余量 精刨B1 B2 C面后,下底面到C面尺寸達(dá)到18.0mm,加工余量0.5mm,故此,半精刨加工時(shí)下底面到C面尺寸為17.5(IT8)。 粗銑底平面,加工余量2.5mm 則粗銑前,總高度應(yīng)為84.5(IT11)(毛坯尺寸)2.6 機(jī)床以及刀具的選擇2.6.1 機(jī)床的選擇 工序10、25、45 為銑削加工,工步少,依據(jù)工件尺寸選擇X6132立式銑床 工序20、40 為鉆孔、擴(kuò)孔、絞孔加工,依據(jù)工件尺寸選擇Z5125A立式鉆床 工序35、55 為粗鏜、精鏜、半精鏜加工,依據(jù)工件尺寸選擇C620車床 工序30、50 為粗刨、半精刨、精刨加工,依據(jù)工件尺寸選擇B6025刨床2.6.2 刀具的選擇 底面銑削選擇硬質(zhì)合金刀端面銑刀。 鉆孔12mm時(shí),選用直柄麻花鉆。 銑削端面時(shí)選擇硬質(zhì)合金端面銑刀。 鏜孔時(shí)選用硬質(zhì)合金60內(nèi)孔車刀 刨削,粗刨時(shí)選用平面刨刀,精刨時(shí)選用圓頭精刨刀2.7 主要切削用量的確定 查詢機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5.15.30選擇進(jìn)給量、切削速度并計(jì)算出主軸轉(zhuǎn)速。 工序10 粗、半精刨C基準(zhǔn)面 在粗銑工序時(shí),取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率,所以a=2.5mm 取每齒進(jìn)給量f=0.3mm/z 取切削速度V=34.6m/min 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000v/d=1000*34.6/3.14*80=137r/min 工序40 半精銑粗、半精刨C基準(zhǔn)面 半精銑時(shí),背吃刀量取0.5mm至2mm,故背吃刀量a等于半精銑工序時(shí)的加 工余量=1mm 取每齒進(jìn)給量f=0.2mm/z 取切削速度V=40m/min 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000*40/(3.14*80)=159r/min 工序25 粗銑左右兩側(cè)端面 在粗銑工序時(shí),取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率,所以a等于粗銑工序時(shí)的加工余量=3mm 查手冊(cè) 取每齒進(jìn)給量f=0.3mm/z 取切削速度V=34.6m/min 銑床主軸轉(zhuǎn)速n=1000*34.6/(3.14*65)=170r/min 工序50 半精銑左右兩端面 半精銑時(shí),背吃刀量取0.5mm至2mm,背吃刀量a等于半精銑工序時(shí)的加工余量=1mm 取每齒進(jìn)給量f=0.2mm/z 取切削速度V=40m/min 銑床主軸轉(zhuǎn)速 n=1000*40/(3.14*65)=196r/min 工序20 鉆孔、擴(kuò)孔 工步1 鉆孔至11 第一次鉆孔加工余量為11mm,一次行程鉆完,故選擇背吃刀量a等于鉆孔工步時(shí)的加工余量=11mm 工件材料HT150,布氏硬度180HBS,選擇進(jìn)給量f=0.45mm/r 選擇切削速度V=0.45mm/r 鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(d)=60000*0.45/(3.14*11)=782.7r/min 工步2 擴(kuò)孔至12 擴(kuò)孔時(shí)加工余量0.85mm,一次行程擴(kuò)完,故選擇背吃刀量a等于擴(kuò)孔工步時(shí)的加工余量=0.85mm 工件材料HT150,布氏硬度180HBS,選擇進(jìn)給量f=0.8mm/r 選擇切削速度V=0.18m/s 鉆床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(d)=60000*0.18/(3.14*12.85)=290.2r/min 工步2精絞孔至12 精絞孔的加工余量為0.05mm,一次行程絞完。背吃刀量a等于精絞孔工步時(shí)的加工余量=0.05mm 選擇進(jìn)給量f=2.5mm/r 切削速度V=10m/min 主軸轉(zhuǎn)速 n=1000V/(d)=1000*10/(3.14*12)=267r/min=266r/min 工序35 粗鏜50 在粗鏜工序時(shí),取加工余量為背吃刀量以提高銑削效率,所以a=5mm 選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r 取削速度為V=0.5m/s 車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(d)=60000*0.5/(3.14*40)=238.8r/min 工序60 半精鏜、精鏜大孔 工步1 半精鏜 半精鏜工序時(shí),背吃刀量通常取0.52.5mm,故取背吃刀量a等于半精鏜工序時(shí)的加工余量=2.5mm 選擇進(jìn)給量為f=0.4mm/r 切削速度為V=0.6m/s 車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(d)=60000*0.6/(3.14*40)=286.6r/min 工步2 精鏜 取背吃刀量a等于精鏜工序時(shí)的加工余量=0.5mm 選擇進(jìn)給量為f=0.3mm/r 切削速度為V=0.4m/s. 車床主軸轉(zhuǎn)速n=60000V/(d)=60000*0.4/(3.14*40)=192.1r/min26第3章 夾具設(shè)計(jì)3.1機(jī)床夾具概述設(shè)計(jì)的是銑床夾具,目的是銑面;其中用到的設(shè)備為臥式銑床X6132,生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)。在對(duì)工件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí),為了保證加工的要求,首先要使工件相對(duì)道具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。因此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,先要將工件裝夾好。機(jī)床夾具的組成 1、定位裝置 其作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2、夾緊裝置 其作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過(guò)程中受到外力(切削力等)作用時(shí)不離開已經(jīng)占據(jù)的正確的正確位置。3、對(duì)刀或?qū)蜓b置 其作用是確定刀具相對(duì)定位元件的正確位置。X、連接原件 其作用是確定夾具在機(jī)床上的正確位置。5、夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件,通過(guò)它將夾具的所有元件連接成一個(gè)整體。6、其他元件或裝置 是指家家具中因特殊需要而設(shè)置的元件或裝置。根據(jù)加工需要,有些夾具上設(shè)置分度裝置、靠模裝置;為能方便、準(zhǔn)確定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。以上各組成部分中,定位元件、夾緊裝置和夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)組成部分。機(jī)床的分類機(jī)床夾具種類繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。按夾具的使用特點(diǎn)可分為:通用夾具,專用夾具,可調(diào)夾具,組合夾具,拼裝夾具。按使用機(jī)床可分為:車床夾具,銑床夾具,鉆床夾具,鏜床夾具,齒輪機(jī)床夾具,數(shù)控機(jī)床夾具,自動(dòng)機(jī)床夾具,自動(dòng)線隨行夾具以及其他機(jī)床夾具。按夾緊的動(dòng)力源可分為:手動(dòng)夾具,氣動(dòng)夾具,液壓夾具,氣液增力夾具,電磁夾具以及真空夾具等。工件的裝夾方法工件裝夾的方法有兩種:將工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上將工件裝夾在家具上采用第一種方法裝夾的效率低,一般要求先按圖紙要求在工件的表面上劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí),用劃針或面分表找正后再夾緊。一般用于單件和小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),都采用夾具裝夾工件。采用夾具裝夾工件有如下優(yōu)點(diǎn):a、保證加工精度,穩(wěn)定加工質(zhì)量b、縮短輔助時(shí)間,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率c、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多能”d、改善工人的勞動(dòng)條件,降低生產(chǎn)成本3.2工件在夾具中的定位(1)工件的定位的基本原理l 六點(diǎn)定則用合理分布的六個(gè)支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度,使工件在夾具中的位置完全確定,稱為“六點(diǎn)定位原則”,簡(jiǎn)稱“六點(diǎn)定則”。六點(diǎn)定則是工件定位的基本法則,用于實(shí)際生產(chǎn)時(shí),起支承點(diǎn)作用的是一定形狀的幾何體,這些用來(lái)限制工件自由度的幾何體就是定位元件。l 限制工件自由度與加工要求的關(guān)系工件定位時(shí),影響加工要求的自由度必須限制;不影響加工要求的自由度,有時(shí)要限制,有時(shí)可不限制,視具體情況而定。習(xí)慣上,工件的六個(gè)自由度都限制了的定位稱為完全定位,工件限制的自由度少于六個(gè),但能保證加工要求的定位稱為不完全定位。在工件定位時(shí),以下情況允許不完全定位:a 加工通孔或通槽時(shí),沿貫通軸的位置自由度可不限制。b 毛坯(本工序加工前)是軸對(duì)稱時(shí),繞對(duì)稱軸的角度自由度可不限制。c 加工貫通的平面時(shí),除可不限制沿兩個(gè)貫通軸的位置自由度外,還可不限制繞垂直加工面的軸的角度自由度。夾具上的定位元件重復(fù)限制工件的同一個(gè)或幾個(gè)自由度的定位稱為重復(fù)定位。重復(fù)定位分兩種情況:當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制,并對(duì)加工產(chǎn)生有害影響的重復(fù)定位,稱為不可用重復(fù)定位。它將造成工件定位不穩(wěn)定,降低加工精度,使工件或定位元件產(chǎn)生變形,甚至無(wú)法安裝和加工。因此,不可用重復(fù)定位是不允許的。 當(dāng)工件的一個(gè)或幾個(gè)自由度被重復(fù)限制,但仍能滿足加工要求,即不但不產(chǎn)生有害影響,反而可增強(qiáng)工件裝夾剛度的定位,稱為可用重復(fù)定位。在生產(chǎn)實(shí)際中,可用重復(fù)定位被大量采用基準(zhǔn)、對(duì)定位元件的基本要求定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇,應(yīng)盡量使工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)相重合;盡量用精基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn);遵守基準(zhǔn)統(tǒng)一原則;應(yīng)使工件安裝穩(wěn)定,加工中所引起的變形最小;應(yīng)使工件定位方便,夾緊可靠。對(duì)定位元件的基本要求足夠的精度、足夠的強(qiáng)度和剛度、耐磨性好、工藝性好、便于清理切削。(2)工件定位方式及其定位元件a.工件以平面定位。工件以平面作為定位基準(zhǔn)時(shí),所用定位元件一般可分為主要支承和輔助支承。主要支承用來(lái)限制工件的自由度,具有獨(dú)立定位的作用。輔助支承用來(lái)加強(qiáng)工件的支承剛性,不起限制工件自由度的作用。b.工件以圓柱孔定位。工件以圓柱孔為定位基準(zhǔn),如套類、齒輪、撥叉等。此種定位方式所用的定位元件有圓柱定位銷、定位心軸和圓錐定位銷等。c.工件以外圓柱面定位。工件以外圓柱面定位時(shí),常用的定位元件有:V形塊、定位套和半圓套。定位誤差的分析造成定位誤差的原因有兩個(gè):一是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合,由此產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差b;二是定位基準(zhǔn)與限制位基準(zhǔn)不重合,由此產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差y 。基準(zhǔn)不重合誤差b是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差,其大小為定位尺寸的公差在加工尺寸方向上的投影?;鶞?zhǔn)位移誤差y是一批工件逐個(gè)在夾具上定位時(shí),定位基準(zhǔn)相對(duì)于限位基準(zhǔn)的最大變化范圍在加工尺寸方向上的投影夾緊裝置的組成(1)夾緊裝置的種類繁多,綜合起來(lái)其結(jié)構(gòu)均由兩部分組成。動(dòng)力裝置 產(chǎn)生夾緊力。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生原始作用力的裝置。按夾緊力的來(lái)源,夾緊分手動(dòng)夾緊和機(jī)動(dòng)夾緊。手動(dòng)夾緊是靠人力;機(jī)動(dòng)夾緊是采用動(dòng)力裝置。常用的動(dòng)力裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、氣-液聯(lián)動(dòng)裝置和真空裝置等。夾緊裝置 傳遞夾緊力。動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的力或人力要正確地作用到工件上,需有適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)。傳遞機(jī)構(gòu)是把原動(dòng)力傳遞給夾緊裝置。它由兩種構(gòu)件組成,一是接受原始作用力的構(gòu)件,二是中間傳力機(jī)構(gòu)。(2)、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確,都保證工件的精度、提高生產(chǎn)率和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大的影響。因此,夾緊裝置應(yīng)滿足以下要求:夾緊過(guò)程中,不能破壞工件在定位時(shí)所處的正確位置。b.夾緊力的大小適當(dāng)。保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中的位置穩(wěn)定不變,夾緊可靠牢固,振動(dòng)小,又不超出允許的變形。c.夾緊裝置的復(fù)雜程度應(yīng)與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)。工件生產(chǎn)批量越大,越應(yīng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜、效率較高的夾緊裝置。d.具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。力求簡(jiǎn)單,便于制造維修,操作安全方便,并且省力。3.3被加工零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制定工序的加工要求為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):可根據(jù)零件的工藝路線:工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯(兩件合一)2熱處理時(shí)效處理3刨3. 粗、半精刨燕尾槽;4. 粗、半精刨D面牛刨4銑2. 銑E面;3. 夾具回轉(zhuǎn)180銑F面臥式銑床5車4. 粗、精車M面;5. 鉆、擴(kuò)38(留余量);6. 調(diào)頭粗、精車N面臥式銑床6鉆3. 鉆孔7锪錐孔11;夾具回轉(zhuǎn)180鉆另一孔7锪錐孔11;4. 鉆、擴(kuò)、鉸2-12H7鉆床7銑切割,控制尺寸4臥式銑床8鉗去毛刺9檢檢驗(yàn)10磨磨燕尾槽(兩件合一)磨床11磨磨38H7(兩件合一)內(nèi)圓磨床12檢總檢13清洗、入庫(kù)零件有兩個(gè)以加工平面,故可用擋板對(duì)其定位,另外零件還有兩個(gè)燕尾槽,零件總體尺寸相對(duì)較小和具有一定的對(duì)稱性。1) 研究工藝過(guò)程,分析該工序所加工的部位、加工要求、定位夾緊部分和前后加工工序的關(guān)系等。工藝過(guò)程見(jiàn)機(jī)械加工過(guò)程卡片。該工序?yàn)殂妰啥嗣婵?。因此可以用彈簧擋板?duì)其定位,這樣可以減少誤差。另外零件還有兩個(gè)燕尾槽因此可以用相應(yīng)的擋板對(duì)其進(jìn)行定位。夾緊可以通過(guò)活動(dòng)擋板對(duì)其進(jìn)行壓緊。根據(jù)工藝路線可知,加工銑E面;夾具回轉(zhuǎn)180銑F面加工之前,只加工了粗、半精刨燕尾槽;粗、半精刨D面。所以設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候要選擇精基準(zhǔn)的時(shí)候只能選擇燕尾槽面或D面作為精基準(zhǔn),此時(shí)零件的形狀如下圖。3.4定設(shè)計(jì)方案的討論由零件圖可知:加工銑E面;夾具回轉(zhuǎn)180銑F面加工之前,只加工了粗、半精刨燕尾槽;粗、半精刨D面。因此,定位、夾緊方案有:方案:選底平面、和側(cè)面定位夾緊方式用操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的活動(dòng)V型塊來(lái)夾緊。方案:選一面兩銷定位方式,2面用擋銷,夾緊方式用操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。分析比較上面二種方案:方案中的定位是不正確的,擋銷的位置是固定,且定位與夾緊應(yīng)分開,因夾緊會(huì)破壞定位。通過(guò)比較分析只有方案滿足要求,從而保證其尺寸公差要求。開始設(shè)計(jì)是直接用夾具體作為定位面,用久后磨損會(huì)造成大的誤差,兩端沒(méi)有做成活動(dòng)的,這樣不好安裝,后來(lái)改成可以單獨(dú)使用的零件,這樣可以壞掉及時(shí)更換,取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。3.5 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關(guān)幾何參數(shù): 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計(jì)算公式: 有:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即: 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算: 式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù): 由此可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力的確定夾緊力方向的確定夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。(1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上,這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。(3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小,必須知道加工過(guò)程中,工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等,然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上,夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且,切削力的大小在加工過(guò)程中是變化的,因此,夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,只能進(jìn)行粗略的估算。估算的方法:一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài),估算此狀態(tài)下所需的夾緊力;二是只考慮主要因素在力系中的影響,略去次要因素在力系中的影響。估算的步驟:a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程:FJ理= (FP)。b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需,應(yīng)考慮安全系數(shù),F(xiàn)J需=KFJ理。c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件:FJFJ需。3.6夾具的夾緊裝置和定位裝置夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過(guò)程緊密聯(lián)系在一起的。定位問(wèn)題已在前面研究過(guò),其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。僅僅定好位在大多數(shù)場(chǎng)合下,還無(wú)法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊,才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置,以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下,不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng),確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的,正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力,使之變?yōu)閵A緊力,并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件??紤]到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式,利用螺旋桿直接夾緊元件,或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋,實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上,因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來(lái)夾緊工件的。不過(guò)這里上是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋,使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來(lái)夾緊的。典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;(2)擴(kuò)力比大;(3)自瑣性能好;(4)行程不受限制;(5)夾緊動(dòng)作慢。夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置,在此套夾具中,中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊,通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。工件通過(guò)定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn),通過(guò)螺栓夾緊移動(dòng)壓板,實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板,通過(guò)精確的圓弧定位,實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡(jiǎn)單,便于手動(dòng)調(diào)整。通過(guò)松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng),以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí),實(shí)現(xiàn)工件的定心,使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。查參考文獻(xiàn)51226可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式 即: 由上述計(jì)算易得: 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.7誤差分析與計(jì)算為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻(xiàn)5可得:定位誤差 : 其中:, 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.8對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。3.9 夾具操作步驟分析和可靠性預(yù)測(cè)如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性高,夾具體積小,易于在車床上安裝與拆卸。缺點(diǎn):對(duì)車床的適應(yīng)性低,沒(méi)有凸臺(tái),車削的面積大,用久后夾具磨損會(huì)使定位誤差增大。夾具的主要零件技術(shù)要求的分析。夾具體:鑄件不允許有裂紋、氣孔、沙眼、疏松。幾個(gè)重要面的平行度和垂直度要保證。3.10 編寫主要夾具非標(biāo)準(zhǔn)零件的加工工藝規(guī)程零件名稱:夾具體 材料:HT200 生產(chǎn)綱領(lǐng):?jiǎn)蝹€(gè) 單位:mm 工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備1鑄鑄造毛坯2熱處理時(shí)效處理3銑1. 銑底面2. 銑與定位鍵配合的面臥式銑床X61324銑銑上表面各個(gè)小凸臺(tái)立式銑床X50K5銑銑夾具體兩側(cè)U型槽立式銑床X50K6鉆1. 鉆M8底孔6.82. 鉆兩M6底孔53. 鉆兩M5底孔4.24. 鉆10孔5. 鉆四個(gè)5孔6. 鉆兩6銷孔鉆床7攻螺紋1. 攻兩M82. 攻兩M63. 攻兩M5鉆床8鉗去毛刺9檢檢驗(yàn)10檢總檢11清洗、入庫(kù)清洗、入庫(kù)總結(jié)通過(guò)為期一個(gè)半星期的課程設(shè)計(jì)使我加深了對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)這一門課程實(shí)用性的理解,也是我明白了工廠里面工人操作流程,對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)流程,加工工藝規(guī)程,我有了一些粗層次的了解,我認(rèn)為出去以后當(dāng)我看到那一張張工序卡片,工藝卡片,我一定能看懂它,感謝有這樣一次機(jī)會(huì)!感謝我們團(tuán)體成員為這次課程設(shè)計(jì)所付出的辛勤努力,以及傅老師的指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)1 盧秉恒.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.12.2 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.3 柯建宏,賓鴻贊.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).華中科技大學(xué)出版社,2006.4鄭修本.機(jī)械制造工藝學(xué)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.5 鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.機(jī)械工業(yè)出版社,2004.1.外文翻譯機(jī)械加工零件的工藝及夾具設(shè)計(jì)摘 要:本文對(duì)機(jī)械加工零件的結(jié)構(gòu)和工藝進(jìn)行了分析,確定了機(jī)械加工工藝路線,夾具在機(jī)械加工中所占的地位和重要性,以及夾具設(shè)計(jì)。隨著科學(xué)的日益發(fā)展進(jìn)步和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整,工程機(jī)械行業(yè)已成為沒(méi)有政策壁壘的完全競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)關(guān)鍵詞:技術(shù)背景/發(fā)展趨勢(shì)/工序/定位方案1 機(jī)械加工歷史背景及其意義機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)古老而永遠(yuǎn)充滿生命力的行業(yè)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的要求越來(lái)越高,機(jī)械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國(guó)成立以來(lái),我國(guó)的制造技術(shù)與制造業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,一個(gè)具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的機(jī)械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來(lái),我國(guó)制造業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩方面的技術(shù)資源,有計(jì)劃地推進(jìn)企業(yè)的技術(shù)改造,引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路,使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量和水平及經(jīng)濟(jì)效益發(fā)生了顯著變化,為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。盡管我國(guó)制造業(yè)的綜合技術(shù)水平有了大幅度提高,但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍存在階段性差距。進(jìn)入二十一世紀(jì),我國(guó)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)仍然是制造業(yè),特別是在我國(guó)加入世貿(mào)組織后,世界的制造中心就從發(fā)達(dá)國(guó)家遷移到了亞洲,我國(guó)有廉價(jià)的勞動(dòng)力和廣大的消費(fèi)市場(chǎng),因此,我國(guó)工業(yè)要想發(fā)展,就需要有相應(yīng)的技術(shù)和設(shè)備來(lái)支持。機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備工業(yè);是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ);是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的載體;是國(guó)防建設(shè)的基礎(chǔ);是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的重要支柱;也是為提高人民生活質(zhì)量、提供消費(fèi)類機(jī)電產(chǎn)品的供應(yīng)工業(yè)。它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量和效益、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化具有極其重要的作用。2 機(jī)械行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著社會(huì)的發(fā)展,各種機(jī)械逐漸運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)中,不管是在農(nóng)用、軍用、工用等方面,離開了機(jī)械的操作就談不上效率,因此,從某中角度上來(lái)說(shuō),一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、社會(huì)地位,和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷程表明,沒(méi)有強(qiáng)大的裝備制造業(yè),就不可能實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的工業(yè)化、現(xiàn)代化和信息化3。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要因素,加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度,推進(jìn)機(jī)械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展,對(duì)于轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì),增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,保障國(guó)防安全等都具有重要而深遠(yuǎn)的意義。3 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂3.1 機(jī)械加工工藝過(guò)程的定義機(jī)械加工工藝過(guò)程是指用機(jī)械加工方法改變毛坯的形狀,尺寸,相對(duì)位置和性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的全過(guò)程。機(jī)械加工工藝過(guò)程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,對(duì)產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響,是整個(gè)工藝過(guò)程的重要組成部分。3.2 機(jī)械加工工藝過(guò)程的組成組成機(jī)械加工工藝過(guò)程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。 工序是指一個(gè)或一組工人,在一個(gè)工作地對(duì)同一個(gè)或同時(shí)對(duì)幾個(gè)工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過(guò)程。工序是制定勞動(dòng)定額、配備工人及機(jī)床設(shè)備、安排作業(yè)計(jì)劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的基本單元。 安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。 當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位(或移位)加工的機(jī)床(或夾具)進(jìn)行加工時(shí),在一次裝夾中,工件(或刀具)相對(duì)于機(jī)床要經(jīng)過(guò)幾個(gè)位置依次進(jìn)行加工,在每一個(gè)工作位置上所完成的那一部分工序,稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù),減少裝夾誤差,提高生產(chǎn)率。 工步是加工表面在切削刀具和切削用量(僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量)都不變的情況下所完成的那一部分工藝過(guò)程。 在一個(gè)工步中,如果要切掉的金屬層很厚,可分幾次切削,每切削一次就稱為一次走刀。3.3 機(jī)械加工工藝規(guī)程的定義規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過(guò)程和操作方法等的工藝文件,稱為工藝規(guī)程,它是企業(yè)生產(chǎn)中的指導(dǎo)性技術(shù)文件。3.4 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容機(jī)械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來(lái)組織原材料和毛坯的供應(yīng),進(jìn)行機(jī)床調(diào)整,專用工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造,編制生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,調(diào)配勞動(dòng)力,以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。機(jī)械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定生產(chǎn)產(chǎn)品的進(jìn)度計(jì)劃和相應(yīng)的調(diào)度計(jì)劃,并能做到各工序科學(xué)地銜接,使生產(chǎn)均衡、順利,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和低消耗。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和機(jī)械加工工序卡片,是兩個(gè)主要的工藝文件。機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片,是說(shuō)明零件加工工藝過(guò)程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中,以機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片指導(dǎo)生產(chǎn),過(guò)程卡的各個(gè)項(xiàng)目編制較為詳細(xì)。機(jī)械加工工序卡片是為每個(gè)工序詳細(xì)制定的,用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn),多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件。3.5 制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則及步驟在一定的生產(chǎn)條件下,以最少的勞動(dòng)消耗和最低的費(fèi)用,按計(jì)劃加工出符合圖紙要求的零件,是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的基本原則。制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的步驟如下:根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型;分析零件加工的工藝性;選擇毛坯的種類和制造方法;擬訂工藝過(guò)程;工序設(shè)計(jì);編制工藝文件。4 夾具設(shè)計(jì)4.1 夾具設(shè)計(jì)的意義在機(jī)械行業(yè)中,如何去保證工件的高精度、加工的成本等實(shí)質(zhì)性問(wèn)題,一直是從事于機(jī)械行業(yè)人員研究的問(wèn)題,其中在設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候就要考慮以上問(wèn)題,高效的夾具是工件高精度的保證,如何讓夾具更高效、更經(jīng)濟(jì),這是行業(yè)人急需要解決的。隨著社會(huì)的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個(gè)行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務(wù),如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中,這還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,和社會(huì)市場(chǎng)需要,夾具的設(shè)計(jì)在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機(jī)電產(chǎn)品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標(biāo)準(zhǔn)化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購(gòu)。而模具和夾具則和產(chǎn)品息息相關(guān),產(chǎn)品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質(zhì)的工具,模具已發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè);夾具在國(guó)內(nèi)外也正在逐漸形成一個(gè)依附于機(jī)床業(yè)或獨(dú)立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、組合化等當(dāng)代先進(jìn)設(shè)計(jì)思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護(hù)原理。所以是今后夾具技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向單位 。機(jī)床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時(shí)也廣義地包括在機(jī)床夾具的范圍內(nèi)。按照機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調(diào)整式夾具等。通用夾具是在普通機(jī)床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉(zhuǎn)工作臺(tái),分度頭,頂尖座等。它們都一標(biāo)準(zhǔn)化了,具有一定的通用性,可以用來(lái)安裝一定形狀尺寸范圍內(nèi)的各種工件而不需要進(jìn)行特殊的調(diào)整。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因?yàn)樯a(chǎn)率低而必須把通用夾具進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn);或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設(shè)計(jì)制造一種專用夾具,以解決生產(chǎn)實(shí)際的需要。用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計(jì)制造的,其功用主要有下列幾個(gè)方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機(jī)動(dòng)時(shí)間和裝卸工件等所需要的輔助時(shí)間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡(jiǎn)化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時(shí)間并且節(jié)省了畫線這個(gè)工序,從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時(shí)加工的幾個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間將與加工一個(gè)工件的機(jī)動(dòng)時(shí)間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進(jìn)行切削加工某個(gè)工件的同時(shí),進(jìn)行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間相重合??傊?隨著專用夾具的采用和進(jìn)一步改善,可以有效地縮短工序時(shí)間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4.減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動(dòng),液壓或其它機(jī)械化,自動(dòng)化程度較高的專用夾具,對(duì)于減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時(shí),例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工,勞動(dòng)強(qiáng)度大而且不安全。采用電動(dòng)回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全的目的。4.2 夾具的發(fā)展趨勢(shì)工業(yè)設(shè)計(jì)是人類社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物,從英國(guó)莫里斯的“工藝美術(shù)運(yùn)動(dòng)”,到德國(guó)的包豪斯設(shè)計(jì)革命以及美國(guó)的廣泛傳播與推廣,工業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)了醞釀,探索,形成,發(fā)展百余年的歷史滄桑。時(shí)至今日,工業(yè)設(shè)計(jì)已成為一門獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科,并且有一套完整的研究體系。1980年國(guó)際工業(yè)設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)理事會(huì)(ICSID)給工業(yè)作了明確定義:“就批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品而言,憑借訓(xùn)練,技術(shù)知識(shí),經(jīng)驗(yàn)及視覺(jué)感受,而預(yù)示材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面加工,裝飾以新的品質(zhì)和規(guī)格,叫做工業(yè)設(shè)計(jì)。根據(jù)當(dāng)時(shí)的具體情況,工業(yè)設(shè)計(jì)師應(yīng)在上述工業(yè)產(chǎn)品全部側(cè)面或其中幾個(gè)方面進(jìn)行工作,而且需要工業(yè)設(shè)計(jì)師對(duì)包裝、宣傳、展示,市場(chǎng)開發(fā)等問(wèn)題的解決付出自己的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以及視覺(jué)評(píng)價(jià)能力時(shí),這也屬于工業(yè)設(shè)計(jì)的范疇”。材料、結(jié)構(gòu)、工藝是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),一方面,技術(shù)制約著設(shè)計(jì);另一方面,技術(shù)也推動(dòng)著設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)美學(xué)的觀點(diǎn)看,技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本身的“功能”作用,只要善于應(yīng)用材料的特性,予以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式和適當(dāng)?shù)募庸すに?,就能夠?chuàng)造出實(shí)用,美觀,經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品,即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。 任何設(shè)計(jì)都是時(shí)代的產(chǎn)物,它的不同的面貌,不同的特征反映著不同歷史時(shí)期的科學(xué)技術(shù)水平。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導(dǎo),新材料,新工藝的出現(xiàn),必然給產(chǎn)品帶來(lái)新的結(jié)構(gòu),新的形態(tài)和新的造型風(fēng)格。材料,加工工藝,結(jié)構(gòu),產(chǎn)品形象有機(jī)地聯(lián)系在一起的,某個(gè)環(huán)節(jié)的變革,便會(huì)引起整個(gè)機(jī)體的變化?,F(xiàn)在,機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工廠的具體情況不同,其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定,但也要滿足其基本要求:在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上,盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工藝,多半不規(guī)定工步和切削用量,工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定,十分粗略,缺乏科學(xué)依據(jù),難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明,目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類總數(shù)的85左右。現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔34年就要更新5080左右專用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為1020左右。特別是近年來(lái),數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本;2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;3)能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具;4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具;5)采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精密化和柔性化等四個(gè)方面。利用更好的夾具,可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,提高加工精度,減少?gòu)U品,可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍,改善操作的勞動(dòng)條件。因此,夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。一個(gè)好的夾具是加工出合格產(chǎn)品的首要條件,為了讓夾具有更好的發(fā)展,夾具行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研協(xié)作的力度,加快用高新技術(shù)改造和提升夾具技術(shù)水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站,充分利用現(xiàn)代信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),與時(shí)俱進(jìn)地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術(shù)。主動(dòng)與國(guó)外夾具廠商聯(lián)系,爭(zhēng)取合資與合作,引進(jìn)技術(shù),這是改造和發(fā)展我國(guó)夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。參考文獻(xiàn)1:裘愉,組合機(jī)床,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.2:金振華.組合機(jī)床及其調(diào)整與使用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.3:沈延山.生產(chǎn)實(shí)習(xí)與組合機(jī)床設(shè)計(jì).大連:大連理工大學(xué)出版社,1989.4:上海市大專院校機(jī)械制造工藝學(xué)協(xié)作組編著.機(jī)械制造工藝學(xué).福建科學(xué)技術(shù)出版社,1996.5:王華坤,范元?jiǎng)?機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京:兵器工業(yè)出版社,2000.6:馮辛安.機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.7:陳日曜.機(jī)械原理.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.8:方子良.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).上海:上海交通大學(xué)出版社,2004.9:劉秋生,李忠文.液壓傳動(dòng)與控制.北京:宇航出版社,1994.10:陳于萍,周兆元.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.11:東北重型機(jī)械學(xué)院等.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上??萍技夹g(shù)出版社,1979.12:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1987.13:王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)(上下冊(cè)).北京:清華大學(xué)出版社,1989.14:崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南. 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