轉(zhuǎn)速器盤(pán) 工藝及加工鉆Φ9孔的夾具設(shè)計(jì)-氣動(dòng)夾具【含CAD圖紙、工序卡、說(shuō)明書(shū)】

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Its function is flowing: organizing produce, controlling quality, enhancing productivity, reducing cost, reducing produce periods, improving work conditions, etc. So, the process planning is the core part of produce. Fixture is very important equipment in process of machine manufacturing because it can directly affect the quality of products and productivity and cost. So fixture designing is also a basilica portion in machine process preparative and manufacture. This thesis is about the analysis with the craftwork and the structure of the speed governor tray which is used for the diesel engine, make sure the process route, establish the foundry process project and the process planning of the parts, and design a set of appropriative fixture for the bore with diameter 9mm.Key Words：Group technology; Foundry technology; Process planning; Fixture design目 錄1 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析21.3 零件的生產(chǎn)類(lèi)型22 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡(jiǎn)圖22.1 毛坯的選擇22.2 確定機(jī)械加工余量和公差22.3 設(shè)計(jì)及繪制毛坯圖33 選擇加工方法，制定工藝路線33.1 定位基準(zhǔn)的選擇33.2 零件表面加工方法的選擇43.3 制訂工藝路線44 工序設(shè)計(jì)54.1 9mm孔54.2 確定切削用量及基本工時(shí)（只介紹題目給出的工序）65 夾具設(shè)計(jì)75.1定位方案75.2夾緊機(jī)構(gòu)75.3導(dǎo)向裝置85.4夾具體86 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論87體會(huì)與展望88參考文獻(xiàn)101 零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定1.1 零件的作用 題目所給定的零件是一個(gè)轉(zhuǎn)速器盤(pán)，要求加工圖示紅圈部分的孔的加工。圖2-1 轉(zhuǎn)速器盤(pán)零件圖設(shè)計(jì)題目給定的零件是調(diào)速機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速器盤(pán)，從整體上來(lái)說(shuō)，其徑向尺寸比軸向尺寸大，因此，可以將其劃定為不規(guī)則的盤(pán)類(lèi)零件。零件上直徑為10mm的孔裝一偏心軸，此軸一端通過(guò)銷(xiāo)與手柄相連，另一端與油門(mén)拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，油門(mén)拉桿即可打開(kāi)油門(mén)（增速）或關(guān)小油門(mén)（減速）；兩個(gè)直徑為6mm孔裝兩個(gè)定位銷(xiāo)，起限位作用。手柄可在120內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。轉(zhuǎn)速器盤(pán)通過(guò)兩個(gè)直徑為9H8mm的孔用M8螺栓與機(jī)體相連。多用于柴油機(jī)調(diào)速機(jī)機(jī)構(gòu)中。1.2 零件的工藝分析轉(zhuǎn)速器盤(pán)共有九個(gè)機(jī)械加工表面，其中，兩個(gè)直徑為9mm的孔與10mm孔有位置要求；120圓弧端面與10mm孔的中心線有位置度要求?，F(xiàn)分述如下： 兩個(gè)直徑為9mm的孔兩個(gè)直徑為9mm的孔的表面粗糙度為Ra12.5，孔中心線與底平面的尺寸要求為18mm；兩個(gè)孔的中心線距離為mm；孔與直徑為10mm的孔中心線距離為mm；與機(jī)體相連的P面，其表面粗糙度為Ra6.3。 10mm的孔及120圓弧端面10mm的孔尺寸為10mm，表面粗糙度為Ra3.2，其孔口倒角0.545，兩個(gè)6mm的孔表面粗糙度為Ra3.2，120圓弧端面相對(duì)10mm孔的中心線有端面圓跳動(dòng)為0.2mm的要求，其表面粗糙度為Ra6.3。從以上分析可知，轉(zhuǎn)速器盤(pán)的加工精度不是很高。因此，可以先將精度低的加工面加工完后，再以加工過(guò)的表面為定位基準(zhǔn)加工精度較高的10mm和6mm孔。1.3 零件的生產(chǎn)類(lèi)型依據(jù)題目所給的原始資料可知，該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)。2 選擇毛坯、確定毛坯尺寸、繪制毛坯簡(jiǎn)圖2.1 毛坯的選擇該零件材料為HT200，考慮到轉(zhuǎn)速器盤(pán)在工作過(guò)程中受力不大，輪廓尺寸也不大，各處壁厚相差較小，從結(jié)構(gòu)形式看，幾何形體不是很復(fù)雜，并且該零件年產(chǎn)量為4000件/年，采用鑄造生產(chǎn)比較合適，故可采用鑄造成形。2.2 確定機(jī)械加工余量和公差參見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)（以下稱(chēng)指導(dǎo)書(shū)）第二章第二節(jié)，鑄件尺寸公差及機(jī)械加工余量按GB/T6414-1999確定。按金屬型鑄造，灰鑄鐵查指導(dǎo)書(shū)表2-5，查得加工余量等級(jí)為DF，轉(zhuǎn)查表2-3，差得尺寸公差為8級(jí)，轉(zhuǎn)查表2-4，最大輪廓尺寸160250mm，得加工余量1.4mm。2.3 設(shè)計(jì)及繪制毛坯圖圖2-2 轉(zhuǎn)速器盤(pán)毛坯圖3 選擇加工方法，制定工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇本零件是有精度較高要求的孔的盤(pán)狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí)，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。例如，先銑出下表面，再以下表面為基準(zhǔn)，加工出上端各表面，同樣，也是以下表面為基準(zhǔn)鉆出10、2-6 3個(gè)孔；加工前后端面時(shí)，先以下表面為基準(zhǔn)，在鏜床上銑出后端面，再以后端面為基準(zhǔn)，加工出2個(gè)9的孔的前端面。由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來(lái)的下端面為基準(zhǔn)加工出10、2-6 3個(gè)孔處的各個(gè)上端面，再以上端面為基準(zhǔn)，加工出I孔處的下端面；零件的2個(gè)9孔的上邊緣表面是不能用來(lái)作為定位基準(zhǔn)的。3.2 零件表面加工方法的選擇 P面表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 18mm圓柱端面表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT11，加工方案確定為：粗銑；10mm孔表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削粗鉸精鉸孔倒角； 25mm圓柱上端面表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑精銑；9mm孔表面粗糙度為Ra12.5，經(jīng)濟(jì)精度為IT8，加工方案確定為：鉆削鉸孔； 120圓弧端面表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：粗銑精銑； 6mm孔表面粗糙度為Ra6.3，經(jīng)濟(jì)精度為IT9，加工方案確定為：鉆削鉸孔。3.3 制訂工藝路線制訂機(jī)械加工工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。因此，設(shè)計(jì)的加工路線確定如下：工序1 鑄造；工序2 熱處理；工序3 粗、精銑P面，以零件底平面及直徑為25mm的外圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用X63臥式銑床，并加專(zhuān)用夾具；工序4 粗銑兩個(gè)直徑為18mm的圓柱端面，以經(jīng)過(guò)精加工的P面及底平面為基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；工序5 粗銑直徑為25mm的圓柱下端面，以底平面為基準(zhǔn)，25mm圓柱上端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；工序6 粗、精銑直徑為25mm的圓柱上端面，以底平面為基準(zhǔn)，25mm圓柱下端面為輔助基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；工序7 鉆、鉸10mm的孔，并锪倒角0.545，以經(jīng)過(guò)精加工的P面和底平面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；工序8 鉆削、鉸削加工直徑為9mm的兩個(gè)孔，以10mm的孔及P面為基準(zhǔn)，選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；工序9 粗、精銑120圓弧端面，以10mm的孔和底平面及P面為定位基準(zhǔn)，選用X52K立式銑床，并加專(zhuān)用夾具；工序10 鉆、鉸加工兩個(gè)6mm的孔，以10mm的孔和底平面及P面定位。選用Z525立式鉆床，并加專(zhuān)用夾具；工序11 去毛刺；工序12 檢查；工序13 入庫(kù)。4 工序設(shè)計(jì)根據(jù)以上原始資料及機(jī)械加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下（只介紹題目給出的工序）：4.1 9mm孔毛坯為實(shí)心，而孔的精度為IT8，確定工序尺寸及余量：鉆孔：8.9mm；鉸孔：9mm，2Z = 0.1mm。具體工序尺寸見(jiàn)表1。表1 工序尺寸表工序名稱(chēng)工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經(jīng)濟(jì)精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m鉸孔0.1H8Ra12.59Ra12.5鉆孔8.9H12Ra12.58.9Ra12.54.2 確定切削用量及基本工時(shí)（只介紹題目給出的工序）工序8：鉆削、鉸削加工9mm的孔1. 鉆削8.9mm的孔 選擇刀具和機(jī)床查閱指導(dǎo)書(shū)，由鉆削深度= 4.45mm，選擇= 8.9mm的H11級(jí)高速鋼麻花鉆(GB1438-85)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 選擇切削用量進(jìn)給量f查閱指導(dǎo)書(shū)表4-10，取f = 0.17mm/r。切削速度根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表5-22，根據(jù)f = 0.17mm/r和鑄鐵硬度為HBS = 200241，取=12m/min。計(jì)算基本工時(shí)式中，mm，查指導(dǎo)書(shū)，mm，所以，(mm)，= 0.29(min)。2.鉸削9H8mm孔 選擇刀具和機(jī)床查閱指導(dǎo)書(shū)，選擇= 9mm的H8級(jí)高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀(GB1133-84)，機(jī)床選擇立式鉆床Z525。 選擇切削用量進(jìn)給量f查閱指導(dǎo)書(shū)表5-31，取f = 0.30mm/r 0.50mm/r，故取f = 0.30mm/r。切削速度根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表5-31注，取= 8m/min。計(jì)算基本工時(shí)式中，mm，查指導(dǎo)書(shū)，mm，所以，(mm)，= 0.09(min)。5 夾具設(shè)計(jì)這部分針對(duì)題目給出工序設(shè)計(jì)該工序的專(zhuān)用夾具。具體見(jiàn)夾具裝配圖和夾具零件圖。5.1定位方案工件以18mm的圓柱端面和10孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和削邊銷(xiāo)組合定位方案，在定位平面及削邊銷(xiāo)的圓柱面上定位，其中平面限制3個(gè)自由度、長(zhǎng)削邊銷(xiāo)和階梯小面限制3個(gè)自由度，共限制了六個(gè)自由度。5.2夾緊機(jī)構(gòu)圖 5.1鉸鏈加緊機(jī)構(gòu)根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用氣動(dòng)夾緊可以滿足。采用鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)，通過(guò)壓塊實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的表面夾緊。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削力的作用下產(chǎn)生震動(dòng)。由于夾緊力與鉆孔時(shí)產(chǎn)生的力方向相同，所以可免去夾緊力的計(jì)算。5.3導(dǎo)向裝置圖 5.2 鉆套采用固定鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。鉆套高度H=19mm，排削間隙h=5mm.5.4夾具體圖 5.3 夾具體夾具體采用鑄造，加工出定位元件的安裝處。6 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論由于加工零件的不規(guī)則和尺寸過(guò)小，給夾具設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的困難。本工序采用的一平面、一小平面和一削邊銷(xiāo)進(jìn)行定位，滿足定位要求。夾緊采用壓塊壓緊，鉸鏈結(jié)構(gòu)傳動(dòng)，汽缸動(dòng)力。夾具體采用鑄造?？傮w來(lái)說(shuō)，該夾具滿足加工要求，可以提高加工效率。7體會(huì)與展望經(jīng)過(guò)近三個(gè)星期的艱苦努力，終于比較圓滿地完成了課程設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)。在本次設(shè)計(jì)中我深深地體會(huì)到以下幾點(diǎn)：作為一名當(dāng)代大學(xué)生，首先必須培養(yǎng)求真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際、鉆研創(chuàng)新與實(shí)事求是相結(jié)合的工作作風(fēng)。必須重視基礎(chǔ)理論知識(shí)，只有在牢固掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工具書(shū)籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能，特別是在繪圖軟件（CAXA）上，我的收獲很大，掌握了很多的常用技巧。掌握了常用機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，熟悉了設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)、論文摘要、文獻(xiàn)綜述等格式和寫(xiě)作方法，為將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。12