齿轮油泵零件图装配图齿轮箱箱定做油泵零件图

发布日期:2020-06-19 16:03

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  毕业设计课题:齿轮油泵泵体工艺设计和钻φmm、φmm阶梯孔夹具设计专题:专业:机械制造及自动化学生姓名:班级:学号:指导教师:完成时间:摘要本设计是基于齿轮油泵泵体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。齿轮油泵泵体零件的主要加工表面是端面及孔系。齿轮油泵零件图草图一般来说保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具夹紧方式多选用手动夹紧夹紧可靠机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词:齿轮油泵泵体类零件工艺夹具全套图纸加ABSTRACTThedesignisbasedonthebodypartsoftheprocessingorderoftheprocessesandsomespecialfixturedesignBodypartsofthemainplaneofthesurfaceandporesystemIngeneral,theplaneguaranteeprocessingprecisionthanthatofholesmachiningprecisioneasyTherefore,thisdesignfollowsthesurfaceafterthefirstholeprinciplePlanewithholesandtheprocessingclearlydividedintoroughingandfinishingstagesofholestoensuremachiningaccuracyDatumselectionboxinputshaftandtheoutputshaftofthesupportingholeasaroughbenchmark,withtopwithtwoholesasaprecisiontechnologyreferenceMainprocessesarrangementstosupportholesforpositioningandprocessingthetopplane,andthenthetopplaneandthesupportingholelocationholeprocessingtechnologyInadditiontothefollowupprocessesindividualprocessesaremadeofthetopplaneandtechnologicalholelocationholeandplaneprocessingSupportedholeprocessingusingthemethodofcoordinateboringThewholeprocessofprocessingmachinecombinationswereselectedSelectionofspecialfixturefixture,clampingmeansmorechoiceofpneumaticclamping,clampingreliable,institutionscannotbelocked,sotheproductionefficiencyishigh,suitableforlargebatch,lineprocessing,canmeetthedesignrequirementsKeywords:partsfixtureIII目录摘要IIABSTRACTIII第章绪论机械加工工艺概述机械加工工艺流程夹具概述机床夹具的功能机床夹具的发展趋势机床夹具的现状现代机床夹具的发展方向第章加工工艺规程设计零件的分析零件的作用零件的工艺分析齿轮油泵泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施孔和平面的加工顺序加工方案选择齿轮油泵泵体加工定位基准的选择粗基准的选择精基准的选择齿轮油泵泵体加工主要工序安排机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定选择加工设备及刀、量具确定切削用量及基本工时(机动时间)第章钻φmm、φmm阶梯孔夹具设计夹具的夹紧装置和定位装置夹具的导向钻孔与工件之间的切屑间隙钻模板切削力及夹紧力的计算误差分析与计算钻套、衬套、钻模板设计与选用确定夹具体结构和总体结构夹具设计及操作的简要说明结论参考文献致谢V第章绪论机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工精加工装配检验包装就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品或半成品是每个步骤每个流程的详细说明比如上面说的粗加工可能包括毛坯制造打磨等等精加工可能分为车钳工铣床等等每个步骤就要有详细的数据了比如粗糙度要达到多少公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况确定采用的工艺过程并将有关内容写成工艺文件这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样因为实际情况都不一样。总的来说工艺流程是纲领加工工艺是每个步骤的详细参数工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一它是在具体的生产条件下把较为合理的工艺过程和操作方法按照规定的形式书写成工艺文件经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及检验方法、切削用量、时间定额等。制订工艺规程的步骤)计算年生产纲领确定生产类型。)分析零件图及产品装配图对零件进行工艺分析。)选择毛坯。)拟订工艺路线。)确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差。)确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。)确定切削用量及工时定额。)确定各主要工序的技术要求及检验方法。)填写工艺文件。在制订工艺规程的过程中往往要对前面已初步确定的内容进行调整以提高经济效益。在执行工艺规程过程中可能会出现前所未料的情况如生产条件的变化新技术、新工艺的引进新材料、先进设备的应用等都要求及时对工艺规程进行修订和完善。夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一种不可缺少的工艺装备它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展各种新材料、新工艺和新技术不断涌现机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展极大地推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自世纪末期以来现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此无论在传统制造还是现代制造系统中夹具都是重要的工艺装备。机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时其主要功能是使工件定位和夹紧。.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件使工件在夹具中定位和夹紧。()定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。()夹紧工件定位后将其固定使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时受到各种力的作用若不将工件固定则工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。.机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。()对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。()导向如钻床夹具中的钻模板的钻套能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具(镗模)也具有导向功能。机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代以适应市场激烈的竞争。然而一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面在多品种生产的企业中约年就要更新左右的专用夹具而夹具的实际磨损量仅为左右。特别是近年来数控机床(NC)、加工中心(MC)、成组技术(GT)、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用对机床夹具提出了如下新的要求:)能迅速而方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期降低生产成本。)能装夹一组具有相似性特征的工件。)适用于精密加工的高精度机床夹具。)适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置以进一步提高劳动生产率。)提高机床夹具的标准化程度。现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多例如用于精密分度的多齿盘其分度精度可达±用于精密车削的高精度三爪卡盘其定心精度为μm精密心轴的同轴度公差可控制在μm内又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具工件的圆度公差可达~μm。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间以提高劳动生产率减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有:自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如在铣床上使用电动虎钳装夹工件效率可提高倍左右在车床上使用的高速三爪自定心卡盘可保证卡爪在(试验)转速为rmin的条件下仍能牢固地夹紧工件从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式以适应可变因素的能力。可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上首先进行夹具元件和部件的通用化建立类型尺寸系列或变型以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GBT~T以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产有利于缩短生产准备周期降低生产总成本。第章加工工艺规程设计零件的分析零件的作用题目给出的零件是齿轮油泵泵体。齿轮油泵泵体的主要作用是为内部齿轮啮合提供场所并保证部件与其他部分正确安装。因此齿轮油泵泵体零件的加工质量不但直接影响的装配精度和运动精度而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图齿轮油泵泵体零件的工艺分析由齿轮油泵泵体零件图可知。齿轮油泵泵体是一个轴类零件它的外表面上有平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:()以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:左端面的加工其中表面粗糙度要求为。()以右端面为主要加工表面的加工面。齿轮箱箱定做这一组加工表面包括:右端面的加工其中表面粗糙度要求为。()以上平面的平面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:上平面面粗糙度为。()其他各个孔的加工φmm内孔、XM内孔、φ孔内孔、侧面M螺纹孔、φ孔、φ阶梯孔齿轮油泵泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该齿轮油泵泵体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此对于齿轮油泵泵体来说加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。孔和平面的加工顺序齿轮油泵泵体类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工齿轮油泵泵体上的基准平面以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。齿轮油泵泵体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固因而容易保证孔的加工精度。其次先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件便于对刀及调整也有利于保护刀具。齿轮油泵泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。加工方案选择齿轮油泵泵体孔系加工方案应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下应选择价格最底的机床。根据齿轮油泵泵体零件图所示的齿轮油泵泵体的精度要求和生产率要求当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。()用坐标法镗孔在现代生产中不仅要求产品的生产率高而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。齿轮油泵零件图装配图镗模法由于镗模生产成本高生产周期长不大能适应这种要求而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外在采用镗模法镗孔时镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔需要将齿轮油泵泵体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。齿轮油泵泵体加工定位基准的选择粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:()保证各重要孔的加工余量均匀()保证装入齿轮油泵泵体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求应选择的主要支承孔作为主要基准。即以齿轮油泵泵体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此以后再用精基准定位加工主要支承孔时孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。精基准的选择从保证齿轮油泵泵体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证齿轮油泵泵体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从齿轮油泵泵体零件图分析可知它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度如果使用典型的一面两孔定位方法则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面虽然它是齿轮油泵泵体的装配基准但因为它与齿轮油泵泵体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难所以不予采用。齿轮油泵泵体加工主要工序安排对于大批量生产的零件一般总是首先加工出统一的基准。齿轮油泵泵体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到齿轮油泵泵体加工完成为止除了个别工序外都要用作定位基准。因此结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出因切削力较大也应该在粗加工阶段完成。对于齿轮油泵泵体需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝由于切削力较小可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后将工件清洗干净。清洗是在的含苏打及亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程现将齿轮油泵泵体加工工艺路线确定如下:工艺路线一:铸造毛坯时效处理去应力粗铣、精铣左端面翻面粗铣、精铣右端面粗铣、精铣上端面粗铣、精铣下端面粗车、精车φ外圆及倒角精粗车、精车φmm内孔铣开档距离钻孔攻丝XM钻铰φ孔钻孔攻丝侧面M螺纹孔钻孔φ孔、φ阶梯孔去毛刺清洗检验油封、入库工艺路线二:铸造毛坯时效处理去应力粗车、精车左端面翻面粗车、精车右端面粗车、精车上端面粗车、精车下端面粗车、精车φ外圆及倒角精粗车、精车φmm内孔铣开档距离钻孔攻丝XM钻铰φ孔钻孔攻丝侧面M螺纹孔钻孔φ孔、φ阶梯孔去毛刺清洗检验油封、入库以上加工方案大致看来合理但通过仔细考虑零件的技术要求及可能采取的加工手段之后就会发现仍有问题采用互为基准的原则先加工上、下两平面然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔这样便保证了上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下发现该方案一比较合理。综合选择方案一:铸造毛坯时效处理去应力粗铣、精铣左端面翻面粗铣、精铣右端面粗铣、精铣上端面粗铣、精铣下端面粗车、精车φ外圆及倒角精粗车、精车φmm内孔铣开档距离钻孔攻丝XM钻铰φ孔钻孔攻丝侧面M螺纹孔钻孔φ孔、φ阶梯孔去毛刺清洗检验油封、入库机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定()毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关因此正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为HT、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素在此毛坯选择铸造成型。()确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的铸造造型查取《机械制造工艺设计简明手册》表“齿轮油泵泵体”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT硬度HB为生产类型为大批量生产采用铸造毛坯。()结合面的加工余量。根据工序要求结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照《机械加工工艺手册第卷》表。其余量值规定为现取。表粗铣平面时厚度偏差取。精铣:参照《机械加工工艺手册》表其余量值规定为。()面的加工余量。根据工序要求结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照《机械加工工艺手册第卷》表。其余量值规定为现取。表粗铣平面时厚度偏差取。精铣:参照《机械加工工艺手册》表其余量值规定为。差等级选用CT。再查表可得铸件尺寸公差为。选择加工设备及刀、量具由于生产类型为大批量生产所以所选设备宜以通用机床为主辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递由于工件质量较大故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺(mm),测量范围~mm(参考文献表)。采用车床加工床选用卧式车床CA(参考文献表)专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见(参考文献第五篇金属切削刀具第、节)采用相匹配的钻头专用夹具及检具。钻中心孔。选用°中心钻(参考文献第章)。确定切削用量及基本工时(机动时间)工序、无切削加工无需计算工序粗铣、精铣左端面机床:铣床XK刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀)材料:齿数此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=mm所以铣削深度:精铣该平面的单边余量:Z=mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献表~取:根据参考文献表~取铣削速度每齿进给量:根据参考文献表~取根据参考文献表~取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献表~取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量::根据参考文献表~,取走刀次数为机动时间:机动时间:所以该工序总机动时间工序:翻面粗铣、精铣右端面机床:铣床XK刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀)材料:齿数此为细齿铣刀。因其单边余量:Z=mm所以铣削深度:精铣该平面的单边余量:Z=mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献表~取根据参考文献表~取铣削速度每齿进给量:根据参考文献表~取:根据参考文献表~取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献表~取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量:走刀次数为机动时间:机动时间:所以该工序总机动时间工序:粗铣、精铣上端面机床:铣床XK刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀)材料:齿数此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=mm所以铣削深度:=mm精铣该平面的单边余量:Z=mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献表~取:根据参考文献表~取铣削速度每齿进给量:根据参考文献表~取根据参考文献表~取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献表~取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量::根据参考文献表~,取走刀次数为机动时间:机动时间:所以该工序总机动时间工序:粗铣、精铣下端面机床:铣床XK刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀)材料:齿数此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=mm所以铣削深度:=mm精铣该平面的单边余量:Z=mm铣削深度:每齿进给量:根据参考文献表~取:根据参考文献表~取铣削速度每齿进给量:根据参考文献表~取根据参考文献表~取铣削速度机床主轴转速:按照参考文献表~取实际铣削速度:进给量:工作台每分进给量::根据参考文献表~,取走刀次数为机动时间:机动时间:所以该工序总机动时间工序粗车、精车φ外圆及倒角已知工件材料:HT铸造有外皮机床CA普通车床工件用卡盘固定。所选刀具为YG硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表由于CA机床的中心高为(表)故选刀杆尺寸=刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面前角=后角=主偏角=副偏角=刃倾角=刀尖圆弧半径=。①确定切削深度由于单边余量为可在一次走刀内完成②确定进给量根据《切削加工简明实用手册》可知:表刀杆尺寸为工件直径~之间时进给量=~按CA机床进给量(表)在《机械制造工艺设计手册》可知:=确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求故需进行校验根据表CA机床进给机构允许进给力=。根据表当强度在~时=时径向进给力:=。切削时的修正系数为===(表)故实际进给力为:==()由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力故所选=可用。③选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表车刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命=。④确定切削速度切削速度可根据公式计算也可直接有表中查出。根据《切削用量简明使用手册》表当硬质合金刀加工硬度~的铸件切削速度=。切削速度的修正系数为====(见表)故:==()===()根据CA车床说明书选择=这时实际切削速度为:==⑤校验机床功率切削时的功率可由表查出也可按公式进行计算。由《切削用量简明使用手册》表=~切削速度时=切削功率的修正系数==故实际切削时间的功率为:==()根据表当=时机床主轴允许功率为=故所选切削用量可在C机床上进行最后决定的切削用量为:=====工序精粗车、精车φmm内孔已知工件材料:HT铸造有外皮机床CA普通车床工件用卡盘固定。所选刀具为YG硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表由于CA机床的中心高为(表)故选刀杆尺寸=刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面前角=后角=主偏角=副偏角=刃倾角=刀尖圆弧半径=。①确定切削深度由于单边余量为可在一次走刀内完成②确定进给量根据《切削加工简明实用手册》可知:表刀杆尺寸为工件直径~之间时进给量=~按CA机床进给量(表)在《机械制造工艺设计手册》可知:=确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求故需进行校验根据表CA机床进给机构允许进给力=。根据表当强度在~时=时径向进给力:=。切削时的修正系数为===(表)故实际进给力为:==()由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力故所选=可用。③选择刀具磨钝标准及耐用度根据《切削用量简明使用手册》表车刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命=。④确定切削速度切削速度可根据公式计算也可直接有表中查出。根据《切削用量简明使用手册》表当硬质合金刀加工硬度~的铸件切削速度=。切削速度的修正系数为====(见表)故:==()===()根据CA车床说明书选择=这时实际切削速度为:==()⑤校验机床功率切削时的功率可由表查出也可按公式进行计算。由《切削用量简明使用手册》表=~切削速度时=切削功率的修正系数==故实际切削时间的功率为:==()根据表当=时机床主轴允许功率为=故所选切削用量可在C机床上进行最后决定的切削用量为:=====工序:钻孔攻丝XM机床:立式钻床Z刀具:根据参照参考文献表~选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度:进给量:根据参考文献表~取。切削速度:参照参考文献表~取。机床主轴转速:按照参考文献表~取所以实际切削速度:切削工时刀具切入长度:刀具切出长度:取走刀次数为机动时间:工序:钻铰φ孔机床:钻床Z刀具:根据参照参考文献表~选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度:根据参考文献表查得:进给量,切削速度。机床主轴转速:按照参考文献表~取。实际切削速度:切削工时被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:取。加工基本时间:工序钻孔攻丝侧面M螺纹孔机床:立式钻床Z刀具:根据参照参考文献表~选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度:进给量:根据参考文献表~取。切削速度:参照参考文献表~取。机床主轴转速:按照参考文献表~取所以实际切削速度:切削工时刀具切出长度:取走刀次数为机动时间:工序:钻孔φ孔、φ阶梯孔机床:立式钻床Z刀具:根据参照参考文献表~选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度:进给量:根据参考文献表~取。切削速度:参照参考文献表~取。机床主轴转速:按照参考文献表~取所以实际切削速度:走刀次数为机动时间:第章钻φmm、φmm阶梯孔夹具设计夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下不发生移动和震动确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力使之变为夹紧力并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式利用螺旋杆直接夹紧元件或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋实际上相当于把契绕在圆柱体上因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:()结构简单()扩力比大()自琐性能好()行程不受限制()夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置在此套夹具中中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转通过螺栓夹紧移动压板实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板通过精确的圆弧定位实现定心。此套移动压板制作简单便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动以达到压紧的目的。压紧的同时实现工件的定心使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位把压板压紧之后取出定位插销。夹具的导向在钻床上加工孔时大都采用导向元件或导向装置用以引导刀具进入正确的加工位置并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移提高刀具的刚性从而保证零件上孔的精度在钻床上加工的过程中导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等因此导向装置如同定位元件一样对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套可换钻套快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大磨损较小孔距离精度要求较高则选用固定钻套。如图。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用Hh的配合。且必须有很高的耐磨性材料选择Mn。淬火HRC。我选择的钻套:F*K*GB。相同的为了防止定位销与模板之间的磨损在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为*GB。材料仍选取TA淬火HRC。公差采用Hp的配合。钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:、固定钻套:钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用Hn配合主要用于加工量不大磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小孔距离精度要求较高的小孔。、可换钻套:主要用在大批量生产中由于钻套磨损大因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套衬套直接压入钻模板的孔内钻套以Fm或Fk配合装入衬套中。、快换钻套:当对孔进行钻铰等加工时由于刀径不断增大需要不同的导套引导刀具为便于快速更换采用快换钻套。、特殊钻套:尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C使开始钻孔时钻头切屑刃不位于钻套的孔中以免刮伤钻套内孔如图。图切屑间隙C=(~)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素确定了设计方案后选择了C=。因为此钻的材料是铸件所以C可以取较小的值。钻模板在导向装置中导套通常是安装在钻模板上因此钻模板必须具有足够的刚度和强度以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位螺栓紧固钻模精度较高。切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用:台式钻床ZA刀具用高速钢刀具。由参考文献查表可得:切削力公式:式中查表得:其中:即:实际所需夹紧力:由参考文献表得:有:安全系数K可按下式计算有:式中:为各种因素的安全系数见参考文献表可得:所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大为了使其夹具结构简单、操作方便决定选用手动螺旋夹紧机构。取查参考文献~~可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:式中参数由参考文献可查得:其中:螺旋夹紧力:由上述计算易得:因此采用该夹紧机构工作是可靠的。误差分析与计算该夹具以底面、两孔为定位基准要求保证被加工和孔粗糙度为。该孔次性加工即可满足要求。由参考文献可得:⑴两定位销的定位误差:其中:且:L=mm(对角距离)得⑵夹紧误差:其中接触变形位移值:查表~~有。⑶磨损造成的加工误差:通常不超过⑷夹具相对刀具位置误差:取误差总和:钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套以来满足达到孔的加工的要求。表dDDHt基本极限偏差F基本极限偏差D>~>~>~>~>~>~>~>~>~>~>~>~>~>~HT>~>~HT>~>~>~>~钻模板选用翻转钻模板用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求()应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面如安装接触位置安装表面的刀块夹紧安装特定的足够的精度之间的位置精度稳定夹具体夹具体应该采用铸造时效处理退火等处理方式。()应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力切削力等外力变形和振动是不允许的夹具应有足够的厚度刚度可以适当加固。()结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观更复杂的结构之间的相互位置精度与每个表面的要求高所以应特别注意结构的过程中应处理的工件夹具维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下应能减小体积减轻重量结构应该简单。()应便于铁屑去除在加工过程中该铁屑将继续在夹在积累如果不及时清除切削热的积累会破坏夹具定位精度铁屑投掷可能绕组定位元件也会破坏的定位精度甚至发生事故。因此在这个过程中的铁屑不多可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的一般应在夹具体上面。()安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心夹具应尽可能低支撑面积应足够大以安装精度要高以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的识别特定的文件夹结构然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中夹具必承受大的夹紧力切削力产生冲击和振动夹具的形状取决于夹具布局和夹具和连接在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠所以夹具设计必须考虑结构应便于铁屑。此外夹点技术经济的具体结构和操作、安装方便等特点在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠所以夹具设计必须考虑结构应便排出铁屑。夹具设计及操作的简要说明结论通过近一个月的毕业设计使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤不仅是对所学知识的一个巩固也从中得到新的启发和感受同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中我本着实事求是的原则抱着科学、严谨的态度主要按照课本的步骤到图书馆查阅资料在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改再比较、再修改我也付出了一定的心血和汗水在期间也遇到不少的困难和挫折幸好有老师的指导和帮助才能够在设计中少走了一些弯路顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处有的问题还待于进一步深入具体如下:()缺乏实际工厂经验对一些参数和元件的选用可能不是非常合理有一定的浪费。()与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。()系统的设计不太完善在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。()使用有一定的局限:人工操作多零部件磨损度在实际中尚不明确。参考文献刘德荣组合夹具结构简图的初步探讨组合夹具()孙已德机床夹具图册M北京:机械工业出版社:。贵州工学院机械制造工艺教研室机床夹具结构图册M贵阳:贵州任命出版社:。刘友才机床夹具设计M北京:机械工业出版社。孟少龙机械加工工艺手册第卷M北京:机械工业出版社。《金属机械加工工艺人员手册》修订组金属机械加工工艺人员手册M上海:上海科学技术出版社。李洪机械加工工艺师手册M北京:机械工业出版社。马贤智机械加工余量与公差手册M北京:中国标准出版社。上海金属切削技术协会金属切削手册M上海:上海科学技术出版社。周永强高等学校毕业设计指导M北京:中国建材工业出版社。薛源顺,机床夹具设计(第二版)M,机械工业出版社,余光国马俊张兴发机床夹具设计M重庆:重庆大学出版社。东北重型机械学院洛阳农业机械学院长春汽车厂工人大学机床夹具设计手册M上海:上海科学技术出版社。李庆寿机械制造工艺装备设计适用手册M银州:宁夏人民出版社。廖念钊莫雨松李硕根互换性与技术测量M中国计量出版社:。哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,乐兑谦金属切削刀具机械工业出版社:。MachineToolsNchernorMachineToolMetalworkingJohnLFeirerHandbookofMachineToolsManfredweckSorslfatiguedesignofmachinecomponentsoxford:pergramonpress东北大学本科毕业设计(论文)参考文献致谢在本文完成之际首先向我最尊敬的导师老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间无论在学习还是在生活上恩师都给予了我无微不至的关怀。他以其渊博的知识宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我并言传身教身体力行地不断培养我独立思考深入探索解决实际问题的能力使我受益匪浅。老师给与了该设计关键性的技术指导并指明了研究的方向虽然平日里工作繁多但在我做毕业设计的过程中特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导特此向老师表示衷心的感谢和敬意!毕业设计虽已完成了但由于知识水平的局限实际经验缺乏设计还存在许多不足有很多地方需要改进。对于这些不足我将在以后的工作中利用尽自已所能的去补充和完善让自己成为对社会作更多的贡献成为有用之才。此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力此设计才得以顺利完成。