杠桿臂的翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程-鉆鉸Φ10H7孔含非標(biāo)6張CAD圖.zip

杠桿臂的翻轉(zhuǎn)式鉆模夾具設(shè)計及加工工藝裝備規(guī)程-鉆鉸10H7孔含非標(biāo)6張CAD圖.zip,杠桿,翻轉(zhuǎn),式鉆模,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,規(guī)程,鉆鉸,10,H7,非標(biāo),CAD 摘 要本文是對杠桿零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對杠桿加工工藝與工裝設(shè)計零件的工序的加工設(shè)計了專用夾具.機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計銑床夾具。關(guān)鍵詞：杠桿，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具3AbstractThis paper is the analysis of the Lever spare parts processing technology application and processing, including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture, the formulation of the process route, tool selection, cutting, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. Design of special fixture for processing in addition to leverage the processing technology and fixture design parts of the process.Many kinds of the machine tools fixture, the fixtures most widely used, the size has been standardized, and there is a professional factory production. But widely uses in the volume production, special fixture for a workpiece machining processes and services, to the factory according to the workpiece machining process to design and manufacture. The main content of this paper is to design the milling fixture fixture design.Keywords: leverage, processing technology, processing methods, process documents, fixture目 錄摘 要IAbstract1目 錄1第1章 緒論11.1 機械加工工藝概述11.2機械加工工藝流程11.3夾具概述11.4機床夾具的功能21.5機床夾具的發(fā)展趨勢21.5.1機床夾具的現(xiàn)狀21.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向3第2章 杠桿的加工工藝規(guī)程設(shè)計42.1零件的分析42.1.1零件的作用42.1.2零件的工藝分析42.2確定生產(chǎn)類型52.3確定毛坯52.3.1確定毛坯種類52.3.2確定鍛件加工余量及形狀52.4工藝規(guī)程設(shè)計52.4.1選擇定位基準(zhǔn)52.4.2制定工藝路線52.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備72.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定72.5確定切削用量及基本工時82.5.1工序1：粗精銑10H7的兩側(cè)面82.5.3工序3：鉆10H7的通孔92.5.4工序5：鉸10H7的通孔112.5.5工序6：粗銑10H7的兩側(cè)面122.5.6工序7：粗銑28孔的兩面132.5.7工序8：精銑22孔的兩面142.5.9工序13：鉆鉸13的孔152.6本章小結(jié)16第3章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計183.1設(shè)計任務(wù)183.2翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計183.3夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計183.4夾具的使用方法203.5夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定203.6翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計213.6.1夾具零件的設(shè)計213.6.2夾具體的設(shè)計213.6.3定位銷的設(shè)計213.6.4鉆模板以及鉆套的設(shè)計23結(jié) 論28參考文獻29致 謝30第1章 緒論1.1 機械加工工藝概述機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法，直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質(zhì)量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝，就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎(chǔ)上，改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細(xì)說明，比如，上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑床，等等，每個步驟就要有詳 細(xì)的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到多少。 技術(shù)人員根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量、設(shè)備條件和工人素質(zhì)等情況，確定采用的工藝過程，并將有關(guān)內(nèi)容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領(lǐng)，加工工藝是每個步驟的詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。1.2機械加工工藝流程機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一，它是在具體的生產(chǎn)條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導(dǎo)生產(chǎn)。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內(nèi)容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內(nèi)容及所用的設(shè)備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型。 2) 分析零件圖及產(chǎn)品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設(shè)備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術(shù)要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內(nèi)容進行調(diào)整，以提高經(jīng)濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產(chǎn)條件的變化，新技術(shù)、新工藝的引進，新材料、先進設(shè)備的應(yīng)用等，都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。1.3夾具概述夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，幫機床夾具設(shè)計在企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備中占有極其重要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人類文明進步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。1.4機床夾具的功能在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。1機床夾具的主要功能機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。（1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。（2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。2機床夾具的特殊功能機床夾具的特殊功能主要是對刀和導(dǎo)向。（1）對刀 調(diào)整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。（2）導(dǎo)向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。導(dǎo)向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜模）也具有導(dǎo)向功能。1.5機床夾具的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的巨大進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀國際生產(chǎn)研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右?，F(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)市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，約4年就要更新80%左右的專用夾具，而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC）、加工中心（MC）、成組技術(shù)（GT）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術(shù)的應(yīng)用，對機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）適用于精密加工的高精度機床夾具。4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機床夾具。5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產(chǎn)率。6）提高機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化四個方面。精密化隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，勢必相應(yīng)提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達0.1；用于精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為5m；精密心軸的同軸度公差可控制在1m內(nèi)；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達0.20.5m。高效化高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉(zhuǎn)速為2800r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。柔性化機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調(diào)整、拼裝、組合等方式，以適應(yīng)可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內(nèi)，夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。標(biāo)準(zhǔn)化機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結(jié)構(gòu)。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148T225991以及各類通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。第2章 杠桿的加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是杠桿。它位于變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工藝分析圖1.1 杠桿零件圖零件的材料為HT200，鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是杠桿需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：(1) 中心圓孔28，10H7。(2) 兩端面與中心孔10H7有0.3的垂直度(4) 孔28與中心孔10H7有80的位置關(guān)系。由上面分析可知，可以先加工杠桿中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此杠桿零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2確定生產(chǎn)類型已知此杠桿零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊大，零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄造毛坯。2.3.2確定鍛件加工余量及形狀查機械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實用手冊110頁表1-4-72.4工藝規(guī)程設(shè)計2.4.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：表2.1工藝路線方案一工序號工序內(nèi)容工序一鉆10H7的底孔9.5工序二鉸10H7的通孔,達到圖紙尺寸公差工序三粗銑10H7的兩端面，使粗糙度達到6.3，工序四精銑10H7的兩端面，使粗糙度達到3.2，達到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側(cè)面工序六精銑下端圓孔的兩側(cè)面，,留0.5mm的磨削余量工序七磨削22半圓孔兩凸臺端面,達到圖紙尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八鏜孔22,達到圖紙尺寸公差工序十一銑13孔端面,使距離10H7中心孔距離為工序十三鉸13的孔，垂直于22H7的通孔工序十四鉗工打毛刺工序十五檢驗表2.2工藝路線方案二工序號工序內(nèi)容工序一鉆10H7的底孔9.5工序二鉸10H7的通孔,達到圖紙尺寸公差工序三粗銑10H7的兩端面，使粗糙度達到6.3，工序四精銑10H7的兩端面，使粗糙度達到3.2，達到圖紙尺寸公差工序五粗銑下端圓孔的兩側(cè)面工序六精銑下端圓孔的兩側(cè)面，,留0.5mm的磨削余量工序七磨削22孔兩凸臺端面工序八鏜孔22,達到圖紙尺寸公差工序十一銑13孔端面 工序十三鉸13的孔，垂直于22H7的通孔工序十四鉗工打毛刺工序十五檢驗工藝方案的比較與分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。表2.2工藝路線方案二10 鑄造20 時效處理30 粗、精銑10H7的兩端面40 粗、精銑22的兩端面50 鉆鉸10H7,達到圖紙尺寸公差60 鏜孔22,達到圖紙尺寸公差70 銑13孔端面80 鉸13的孔，垂直于22H7的通孔90 去毛刺 100 檢驗入庫2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機床的選擇 工序1、2、3、4、8、9、10采用XK7132立式銑床選擇夾具該杠桿的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔10H7，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下：表2.3各加工工序的加工余量及達到的尺寸、經(jīng)濟度、粗糙度工序號工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟精度表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑10H7的兩側(cè)面3IT116.3-0.10.12粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺3IT116.3-0.10.13鉆10H7通孔IT106.3-114擴10H7通孔2.0IT103.2-0.050.055鉸10H7通孔0.2IT81.6-0.0060.0066粗銑10H7的兩側(cè)面粗銑左面3IT106.3-0.10.1粗銑右面7粗銑22孔的兩面2IT116.3-0.10.18精銑22孔的兩面1IT93.2-0.050.059鉆鉸13的孔IT136.3-112.5確定切削用量及基本工時2.5.1工序1：粗精銑10H7的兩側(cè)面機床：XK7132立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.23min2.5.2工序2：粗精銑下端孔側(cè)面的工藝凸臺機床：XK7132刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.3工序3：鉆10H7的通孔工件材料為45#，硬度200HBS?？椎闹睆綖?0mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機床為Z535立式鉆床。鉆頭為22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。確定鉆削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻2表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻2，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。根據(jù)參考文獻2，由表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻2，表28-5，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.76min2.5.4工序5：鉸10H7的通孔加工機床為Z535立式鉆床。鉸刀為10mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。確定鉸孔切削用量確定進給量 根據(jù)表28-36，按該表注4，進給量取小植。查Z535說明書，取。確定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正系數(shù) ， 故查Z535說明書，取，實際鉸孔速度 切削工時被切削層長度：刀具切入長度，刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.51min該工序的加工機動時間的總和是： 2.5.5工序6：粗銑10H7的兩側(cè)面機床：XK7132刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑左面銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：2.03min粗銑右面同樣的銑削深度每齒進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-73，取銑削速度：參照機械加工工藝手冊表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，取實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量：根據(jù)機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度：由毛坯尺寸可知刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.52min2.5.6工序7：粗銑28孔的兩面機床：XK7132立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據(jù)參考文獻3表2.4-81,切削工時被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度：刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.57min2.5.7工序8：精銑22孔的兩面機床：XK7132立式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=10，為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進給量：根據(jù)參考文獻3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻3表2.4-81，取機床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻3表3.1-31 實際銑削速度：進給量：工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時刀具切出長度：取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-45工步輔助時間為：1.94min2.5.9工序13：鉆鉸13的孔機床：Z535立式鉆床刀具：7.8直柄短麻花鉆 8鉸刀確定鉆削用量確定進給量 根據(jù)參考文獻2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說明書，取。 根據(jù)參考文獻2表28-8，鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構(gòu)允許的軸向力（由機床說明書查出），根據(jù)參考文獻2，表28-9，允許的進給量。 由于所選進給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻2，表28-15，由插入法得 ， ， 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對所的結(jié)論進行修正。根據(jù)參考文獻2，由表28-3，故查Z535機床說明書，取。實際切削速度為 由參考文獻2，表28-5，故 校驗機床功率 切削功率為 機床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時 被切削層長度：刀具切入長度： 刀具切出長度： 取走刀次數(shù)為1機動時間：查參考文獻1，表2.5-41工步輔助時間為：1.58min2.6本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。29第3章 翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的總體設(shè)計3.1設(shè)計任務(wù)本任務(wù)主要是設(shè)計翻轉(zhuǎn)式鉆床杠桿的夾具，對杠桿進行相互垂直兩空的加工，要對杠桿進行固定定位，提高加工精度。杠桿專用夾具設(shè)計，方便加工以及裝卸，提高工作效率。3.2翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具的設(shè)計3.1翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具總裝圖3.3夾具的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計3.3.1定位方案與定位元件：為了滿足杠桿的需要，使杠桿左右兩端底面定位固定，因不同零件存在一定的誤差，應(yīng)使杠桿被加工兩孔軸線與鉆模板軸線的重合，所以將鉆模板固定，又因零件要求為垂直距離，所以設(shè)計右端平面固定，左端設(shè)置螺旋輔助支撐2進行左右兩端垂直距離的調(diào)整定位。使其孔軸線與鉆模板軸線重合。（如圖2.2所示）3.3.2夾緊機構(gòu)：防止鉆孔時零件晃動，應(yīng)對杠桿的兩端底面以及前后移動進行定位固定，所以在右端設(shè)計定位銷7、開口墊圈6、夾緊螺母5對零件進行固定；（如圖2.2所示）定位銷7通過墊圈16和六角螺母15固定于夾具體上。3.3.3其他輔助設(shè)備：考慮到零件加工存在誤差，所以設(shè)計螺旋輔助支撐2可以上下升降，使所有零件都能使左右兩端面同時得到固定，為防止誤差使加工時上下顛簸，設(shè)置鎖緊螺母1對螺旋輔助支撐進行鎖緊，防止鉆孔時輔助支撐受力太大而下降影響加工。設(shè)計可調(diào)支撐釘11為防止鉆孔時零件前后移動，影響加工精度；設(shè)計鎖緊螺母10，方便了可調(diào)支撐釘11的前后移動，提高了定位固定的精度。設(shè)計定位體17為了使零件右端底面固定精度更高。（如圖2.2所示）夾緊螺母5左底面固定開口墊圈6右底面固定定位體17螺旋輔助支撐2鎖緊螺母1定位銷7六角螺母15墊圈16鎖緊螺母10可調(diào)支撐釘113.2定位零件、固定零件和其他輔助零件3.4夾具的使用方法被加工零件放在夾具體上時以右端底面與夾具體接觸面重合為基準(zhǔn)，將被加工零件右端底面放在平面上，調(diào)整螺旋輔助支撐2使零件左右底面同時接觸夾具，擰緊鎖緊螺母1是螺旋輔助支撐固定；調(diào)整可調(diào)支撐釘11使被加工零件的垂直孔軸線與鉆套軸線重合，擰緊定位銷7使零件固定于夾具體上。3.5夾具與翻轉(zhuǎn)式鉆床的固定夾具加緊杠桿后，加工的時候?qū)⒊惺芟蛳?、向?nèi)的力以及鉆孔時的旋轉(zhuǎn)力，夾具將會受力而產(chǎn)生直線以及旋轉(zhuǎn)運動，所以夾具固定在鉆床上應(yīng)受到約束，是夾具加緊零件加工時，不因受力而產(chǎn)生位移，影響加工精度，所以對家具的下面以及左面進行固定。3.6翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的具體設(shè)計3.6.1夾具零件的設(shè)計為了節(jié)省零件的加工時間，減少家具的成本，在同樣的情況下采用了國標(biāo)零件，減少因為專用零件的開發(fā)要花費很多時間以及成本，螺母、墊圈、螺釘、鎖緊螺母等零件采用國標(biāo)零件3.6.2夾具體的設(shè)計夾具體是整個夾具的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，它與翻轉(zhuǎn)鉆床連接，支撐整個夾具，所以夾具體的設(shè)計應(yīng)符合與鉆床連接要求也要符合支撐整個夾具體以及加工時承受的力的機械性能要求。1夾具體機構(gòu)分析設(shè)計夾具體體型比較大，為了減輕其重量，方便在鉆床上裝卸，所以我將夾具體的后面以及下面?zhèn)€減去一個方形空間。為了提高夾具體對零件定位的精度，在夾具體上左右兩面各設(shè)一個突臺，提高定位固定精度。2夾具體的制造夾具體是鑄造件，鑄造完成后要進行時效處理，滿足加工強度要求，要對表面進行去除氧化層處理，保證表面粗糙度，滿足定位精度。3夾具體的固定夾具下端固定于鉆床上，通過凹槽直接防御鉆床上，方便與裝卸，并能滿足加工時對夾具的約束。3.6.3定位銷的設(shè)計1定位銷的設(shè)計定位銷的作用是固定被加工零件的右端，時期在被加工時能夠固定不動，提高加工精度。定位銷應(yīng)先讓自己固定于夾具體上，然后將零件放在夾具體上進行定位固定，因而定位銷屬于一個細(xì)長軸，所以定位銷要具有足夠的強度和韌性，一面在加工時承受不了沖擊力而折斷，影響加工。所以定位銷的材料選擇為20號鋼，并進行滲碳處理，滲碳深度為0.81.2mm，達到HRC為5560。2定位銷加工時的問題及解決方法定位銷的加工：由于細(xì)長軸本身剛性差（L/d值愈大，剛性愈差），在車削過程中會出現(xiàn)以下問題：1、工件受切削力、自重和旋轉(zhuǎn)時離心力的作用，會產(chǎn)生彎曲、振動，嚴(yán)重影響其圓柱度和表面粗糙度。2、在切削過程中，工件受熱伸長產(chǎn)生彎曲變形，；車削就很難進行，嚴(yán)重時會使工件在頂尖間卡住。因此，車細(xì)長軸是一種難度較大的加工工藝。雖然車細(xì)長軸的難度較大，但它也有一定的規(guī)律性，主要抓住中心架和跟刀架的使用、解決工件熱變形伸長以及合理選擇車刀幾何形狀等三個關(guān)鍵技術(shù)，問題就迎刃而解了。細(xì)長軸的加工比較困難，在加工時可能會產(chǎn)生熱變形，對加工時的固定也是很困難，下面將介紹加工時的方法：一：在車削細(xì)長軸時，可使用中心架來增加工件剛性。一般車削細(xì)長軸使用中心架的方法有：1、中心架直接支承在工件中間 當(dāng)工件可以分段車削時，中心架支承在工件中間，這樣支承，L/d值減少了一半，細(xì)長軸車削時的剛性可增加好幾倍。在工件裝上中心架之前，必須在毛坯中部車出一段支承中心架支承爪的溝槽，表面粗糙度及圓柱度誤差要小，否則會影響工件的精度。車削時，中心架的支承爪與工件接觸處應(yīng)經(jīng)常加潤滑油。為了使支承爪與工件保持良好的接觸，也可以在中心架支承爪與工件之間加一層砂布或研磨劑，進行研磨抱合。2、用過渡套筒支承車細(xì)長軸用上述方法車削支承承中心架的溝槽是比較困難的。為了解決這個問題，可加用過渡套筒的處表面接觸，過渡套筒的兩端各裝有四個螺釘，用這些螺釘夾住毛坯工件，并調(diào)整套筒外圓的軸線與主軸旋轉(zhuǎn)軸線相重合，即可車削。二：使用跟刀架支承車細(xì)長軸跟刀架固定在床鞍上，一般有兩個支承爪，跟刀架可以跟隨車刀移動，抵消徑向切削時可以增加工件的剛度，減少變形。從而提高細(xì)長軸的形狀精度和減小表面粗糙度。從跟刀架的設(shè)計原理來看，只需兩只支承爪就可以了因車刀給工件的切削抗力Fr，使工件貼住在跟刀架的兩個支承爪上。但是實際使用時，工件本身有一個向下重力，以及工件不可避免的彎曲，因此，當(dāng)車削時，工件往往因離心力瞬時離開支承爪、接觸支承爪而產(chǎn)生振動。如果采用三只支承爪的跟刀架支承工件一面由車刀抵住，使工件上下、左右都不能移動，車削時穩(wěn)定，不易產(chǎn)生振動。因此車細(xì)找軸時一個非常關(guān)鍵的問題是要應(yīng)用三個爪跟刀架。三：減少工件的熱變形主要可采取以下措施：1、使用彈性回轉(zhuǎn)頂尖 用彈性回轉(zhuǎn)頂尖加工細(xì)長軸，可有較地補償工件的熱變形伸長，工件不易彎曲，車削可順利進行。2、加注充分的切削液 車削細(xì)長軸時，不論是低速切削還是高速切削，為了減少工件的溫升而引起熱變形，必須加注切液充分冷卻。使用切削液還可以防止跟刀架支承爪拉毛工件，提高刀具的使用壽命和工件的加工質(zhì)量。3、刀具保持銳利 以減少車刀與工件的摩擦發(fā)熱。四：合理選擇車刀幾何形狀車削細(xì)長軸時，由于工件剛性差，車刀的幾何形狀對工件的振動有明顯的影響。選擇時主要考慮以下幾點：1、由于細(xì)長軸剛生差，為減少細(xì)長軸彎曲，要求徑向切削力越小越好，而刀具的主偏角是影響徑向切削力的主要因素，在不影響刀具強度情況下，應(yīng)盡量增大車刀主偏角。車刀的主偏角取kr=8093。2、為減少切削煙力和切削熱，應(yīng)該選擇較大的前角，取r0=1530。3、車刀前面應(yīng)該磨有R11.53的斷屑槽，使切削順利卷曲折斷。4、選擇正刃傾角，取入=3使切削屑流向待加工表面，并使卷屑效果良好。5、切削刃表面粗糙度要求在Ra0.4以下，并要經(jīng)常保持鋒利。6、為了減少徑向切削力，應(yīng)選擇較小的刀尖圓弧半徑（re0.3mm）。倒棱的寬度也應(yīng)選得較小，取倒棱寬br1=0.5f。五：車削細(xì)長軸的車刀1、刀片材料為YT15硬質(zhì)合金。2、切削用量：粗車時，切削速度vc=5060m/min；進給量f=0.30.4mm/r；切削深度ap=1.52mm。精車時，切削速度vc=60100m/min；進給量 f=0.080.12mm/r ；切削深度ap=0.51mm.。3、采用乳化液作切削液。4、適用范圍：適用于車削光杠、絲桿等細(xì)長軸。3.6.4鉆模板以及鉆套的設(shè)計1鉆模板的設(shè)計鉆模板結(jié)構(gòu)形式的選擇：在設(shè)計鉆模板的結(jié)構(gòu)時，主要要根據(jù)工件的外形大小、加工部位、結(jié)構(gòu)特點和生產(chǎn)規(guī)模以及機床類型等條件而定。要求所設(shè)計的鉆模板結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造容易。常見的鉆模板有固定式、鉸鏈?zhǔn)?、可卸式、懸掛式等四種結(jié)構(gòu)形式1）固定式鉆模板 固定式鉆模板與夾具是固定連接的可以與夾具體做成一體，也可以用螺釘將它與夾具體相連接。采用這種鉆模板鉆孔，位置精確度較高。2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板 鉸鏈?zhǔn)姐@模板與夾具體通過鉸鏈連接。1.翻轉(zhuǎn)。裝卸工件時，將鉆模板往上翻；加工時將鉆模板往下翻，并用菱形夾緊螺釘。2.固緊。采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，工件可以在夾具上方裝入，裝卸工件方便；但翻轉(zhuǎn)鉆模板費工費時，效率較低，且鉆模板位置精度受鉸鏈間隙影響，鉆孔位置精度不高；它主要用于生產(chǎn)規(guī)模不大、鉆孔精度要求不高的場合。3）懸掛式鉆模板 懸掛式鉆模板是與機床主軸箱連接的，懸掛式鉆模板通常用在多軸傳動頭加工平行孔系時采用，生產(chǎn)效率高，適于在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用。鉆模板上安裝鉆套的底孔與定位元件間的位置精度直接影響工件孔的位置精度，因此至關(guān)重要。在上述各鉆模板結(jié)構(gòu)中，以固定式鉆模板鉆套底孔的位置精度最高，而以懸掛式鉆模板鉆套底孔的位置精度為最低。杠桿的夾具屬于專用夾具，進行小批量生產(chǎn)，考慮到夾具的加工成本，所以選擇固定式鉆模板。為了減少成本又可以進行裝卸，我將通過螺釘將它與夾具體固定（如圖4.1所示）。固定鉆模板與夾具體，我選擇國標(biāo)零件圓錐銷14（6X30）和螺釘9（M8X25）。在保證鉆模板有足夠剛度的前提下，要盡量減輕其重量。在生產(chǎn)中，鉆模板的厚度往往按鉆套的高度來確定，一般在1030mm之間。如果鉆套較長，可將鉆模板局部加厚。此外，鉆模板一般不宜承受夾緊力。因為鉆模板13的鉆套在頂部，所以將鉆模板13的厚度設(shè)計為21mm。因為鉆模板4的鉆套位于靠右端，所以講鉆模板4厚度定位17mm。鉆模板13鉆模板材料的選擇：鉆模板在滿足剛性要求的情況下減輕其重量，所以對材料的選擇進行了對比。45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工,模具中常用來做45號鋼管模板,梢子,導(dǎo)柱等。45號鋼廣泛的應(yīng)用于機械制造行業(yè)，二它的機械性能要求完全滿足鉆模板的要求，所以選擇45號鋼作為鉆模板的材料。螺釘9圓錐銷14夾具體8鉆模板4圓錐銷14螺釘9夾具體8圖4.1鉆模板與夾具體的固定2鉆套的設(shè)計鉆套結(jié)構(gòu)形式的選擇：鉆套的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜。根據(jù)使用二點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結(jié)構(gòu)形式1）固定鉆套 固定鉆套直接被壓在鉆模板上，其位置精度要求較高，但磨損后不易更換，鉆模板較薄時，為使鉆套具有足夠的引導(dǎo)長度，應(yīng)采用有肩鉆套。2）可換鉆套 在成批生產(chǎn)、大量生產(chǎn)中，為便于更換鉆套，采用可換鉆套3）快換鉆套 在工件的一次裝夾中，若順序進行鉆孔、擴孔、鉸孔或攻絲等多個工步加工，需要不同孔徑的鉆套來引導(dǎo)刀具，此時應(yīng)使用快換鉆套。更換鉆套時，只需逆時針轉(zhuǎn)動鉆套使削邊平面轉(zhuǎn)至螺釘位置，即可向上快速取出鉆套。4）專用鉆套 在一些特殊場合，可以根據(jù)具體要求自行設(shè)計鉆套跟據(jù)鉆套的選擇原則，杠桿的加工屬于小批量生產(chǎn)，所以選擇固定鉆套。又因為右端垂直孔孔徑大，鉆模板薄，應(yīng)采用有肩鉆套（如圖4.2所示） 無肩鉆套3左端鉆垂直孔的鉆模板4右端鉆垂直孔的鉆模板13有肩鉆套12鉆套的選擇：由于鉆套屬于國標(biāo)規(guī)定零件，按照杠桿鉆孔的大小要求，選擇國標(biāo)內(nèi)的鉆套：無肩鉆套3（10G7）和右肩鉆套12（B13F7X32）。3鉆模板與夾具的連接固定鉆模板支撐鉆套，對鉆套進行定位固定，所以在加工時鉆模板將承受力而產(chǎn)生運動，影響加工，所以應(yīng)對其進行固定。因為螺釘固定會有空隙產(chǎn)生誤差，影響加工精度，所以在應(yīng)用螺釘?shù)墓潭ǖ幕A(chǔ)上，再加上圓錐銷進行定位固定，是鉆模板與夾具體緊密結(jié)合，以免加工時螺釘松動產(chǎn)生誤差，影響加工。結(jié) 論傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程通常是在產(chǎn)品制造出來以后再對產(chǎn)品的外觀功能及裝配性能進行分析，從而暴露出產(chǎn)品造型、性能、工藝、裝配可行性等方面存在的問題。根據(jù)存在的各種缺陷，需要對產(chǎn)品設(shè)計進行反復(fù)的修改，造成浪費，設(shè)計周期長。CATIA設(shè)計是在計算機的環(huán)境中進行零件的設(shè)計、裝配及裝配體結(jié)構(gòu)合理性判斷，并進行平面圖紙的生成和數(shù)控仿真。在本課題的研究中，涉及了CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具零件的設(shè)計、裝配及裝配體平面構(gòu)造，零件在制造工程師中數(shù)控仿真的內(nèi)容參考文獻 2陳定方. 虛擬設(shè)計. 機械工業(yè)出版,2002年3曹巖. 快速原型虛擬逼真設(shè)計. 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