后羅拉過(guò)橋搖臂的鏜φ78孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含3張CAD圖

后羅拉過(guò)橋搖臂的鏜φ78孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含3張CAD圖,羅拉,過(guò)橋,搖臂,78,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,cad 目 錄 序言 II 一 零件的分析 1 1.1繪制和分析零件圖 1 1.2零件的主要技術(shù)條件分析 1 1.3確定生產(chǎn)類型 2 二 工藝的選擇 3 2.1毛坯的選擇 3 2.2毛坯加工余量的確定 3 2.3基準(zhǔn)的選擇 4 2.4制定工藝路線和填寫(xiě)工藝過(guò)程卡 5 三 夾具的設(shè)計(jì) 7 3.1確定加工部位，分析技術(shù)要求 7 3.2確定夾緊方案，選擇夾緊元件 7 總結(jié) 12 五 參考文獻(xiàn) 14 I 序言 本次機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)婢C合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。它不僅能培養(yǎng)我們編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，還為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和到工廠從事工藝與夾具打下一定的基礎(chǔ)。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，為今后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)老師給予指教。 II 一 零件的分析 1.1繪制和分析零件圖 繪制零件圖的時(shí)候采用圖1-1方式，而加工時(shí)為了方便鏜出直徑為78的孔采取圖1-2的方式 圖1-1 圖1-2 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1.2零件的主要技術(shù)條件分析 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要具有好的機(jī)械加工工藝性，也就是說(shuō)有加工的可能性，便于加工，能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。而設(shè)計(jì)與工藝密切相關(guān)，相輔相成。本夾具的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是零件需要加工的表面以及加工表面之間的加工要求： 1）以47H8孔為中心的加工 這一組加工表面包括：一個(gè)47H8的孔及其倒角，粗糙度為Ra6.3；47H8的兩端面，粗糙度為Ra3.2。 2）以槽13.5X25為中心的加工 這一組加工表面包括：一個(gè)13.5X25的通槽與13.5X25的通槽相垂直的上下兩端面，粗糙度為Ra3.2。 3）以M10內(nèi)螺紋為中心的加工 這一組加工表面包括：鉆8的孔，加工M10的外螺紋；與這兩個(gè)孔相垂直的表面； 4）以78H9孔為中心的加工 這一組加工表面包括：一個(gè)78H9的通孔，其表面粗糙度為Ra6.3；與這個(gè)孔垂直的上下兩端面，其粗糙度為Ra6.3。 這些加工面有一定的位置要求，分別是： 1）78H9與78H8孔有平行度要求，公差是0.05mm； 2）78H9上下兩端端面與其軸線有垂直度要求，公關(guān)是0.10mm； 對(duì)于以上四組加工面而言，可以先加工一面一孔，以它們作為基準(zhǔn)，加工其他面、孔，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好。 1.3確定生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制作工藝與機(jī)床夾具公式： N零 = QN(1+a)(1+B) 公式2.1 說(shuō)明：式中 N零 ：零件生產(chǎn)綱領(lǐng)。 Q：產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng) n ：每一產(chǎn)品包含該零件的數(shù)量 a : 零件的備用率一般情況下a = 4 %。 B : 零件的平均廢品率：取B=1%。 根據(jù)零件生產(chǎn)綱領(lǐng)以及機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具表1-3，可查得此零件生產(chǎn)為生產(chǎn)類型。 二 工藝的選擇 2.1毛坯的選擇 根據(jù)《工藝手冊(cè)》P410中表2.1-6可知，選擇毛坯時(shí)，應(yīng)考慮下列因素： 1）零件材料的工藝特性（如可鑄性及可塑性）以及零件對(duì)材料組織和性能的要求。 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 3）生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小，它在很大程度上決定了采用某種毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性。 4）現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)條件。這里主要考慮現(xiàn)場(chǎng)的毛坯制造的實(shí)際工藝水平、設(shè)備狀況以及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟(jì)性，但同時(shí)也要考慮因生產(chǎn)發(fā)展而采用較先進(jìn)的毛坯制造方法。 零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。 2.2毛坯加工余量的確定 查《工藝手冊(cè)》表2.3-6P471可知標(biāo)準(zhǔn)為GB/T11351-89中規(guī)定的鑄件機(jī)械加工余量的數(shù)值、確定方法及檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)則，由于是砂型鑄造，故CT為10級(jí)，MA為G級(jí)(CT為尺寸公差等級(jí)，MA為加工余量等級(jí))。其中頂面比側(cè)面、底面降一級(jí)。 查《工藝手冊(cè)》表2.3-5P468可知加工余量，下面表3.3-1為鑄件各表面加工余量，表3.3-2為鑄件主要尺寸公差。 表3.3-1 鑄件各表面加工余量 加工表面 基本尺寸 MA MA數(shù)值 說(shuō)明 47H8端面 76 G 3.5 單側(cè)加工 槽13.5x25端面 15 G 2 單側(cè)加工 78H9端面 20 G 2 單側(cè)加工 查《工藝手冊(cè)》表2.3-9P472可知鑄件尺寸公差 表3.3-2 鑄件主要尺寸公差 加工表面 總余量 毛坯尺寸 公差 47H8端面 4 80 2.6 槽13.5x25端面 4 19 2.6 78H9端面 4 24 2.6 2.3基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 定位基準(zhǔn)是在加工中使工件在夾具上占有正確位置所采用的基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇不僅影響著加工精度，如基準(zhǔn)不重合時(shí)產(chǎn)生的定位誤差會(huì)影響著加工精度，作為一道工序的定位基準(zhǔn)必須在前道工序加工出來(lái)，因此要合理的選擇定位基準(zhǔn)，多設(shè)想幾種定位方案，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，周密地考慮定位方案與加工順序的關(guān)系。（《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》P229） 粗基面的選擇 對(duì)一般的軸類零件來(lái)說(shuō)，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對(duì)位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，47外圓為粗基準(zhǔn)，可保證圓的壁厚均勻，雖然切去的余量不均勻。 精基面的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，故在此選擇47內(nèi)孔為精基準(zhǔn)。 表3.4-1 主要工藝及其定位基準(zhǔn) 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 兩端面 外圓柱面，一個(gè)未加工外端面 端面 外圓柱面 13.5X25的槽 外圓柱面及其上下端面 4、8的孔 外圓柱面及其上下端面 螺紋M6、M10 外圓柱面及其上下端面 的孔 外圓柱面及其下端面 的孔 外圓柱面，軸心線及其上表面 2.4制定工藝路線和填寫(xiě)工藝過(guò)程卡 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(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》346頁(yè)表 15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下所示： 三 夾具的設(shè)計(jì) 3.1確定加工部位，分析技術(shù)要求 本夾具主要用來(lái)粗鏜、半精鏜、精鏜的孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。在機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工精度，最關(guān)鍵是要找到定位基準(zhǔn)，保證工件在機(jī)床上有一定的正確位置。其次要有足夠的夾緊力。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。 由零件圖可知，鏜的孔時(shí)，先加工外圓柱面，以及加工孔及其上端面，并以此作為精基準(zhǔn) 對(duì)于所要加工的孔，定位、夾緊方案如下： 方案一：以的孔作為定位精準(zhǔn)，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件。 方案二：用心軸夾緊的孔，然后用一個(gè)銷釘防止工件繞心軸旋轉(zhuǎn)。 相比較之下，因方案2有的定位夾緊是聯(lián)在一起的，夾緊不妥時(shí)會(huì)造成破壞定位的現(xiàn)象，且會(huì)因?yàn)閵A緊裝置太大而使得比例不協(xié)調(diào)。而方案一中以的孔作為定位精準(zhǔn)，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件，能夠使工件易于進(jìn)入夾具中，而且定位比較好，故而采用第一種方案。 3.2確定夾緊方案，選擇夾緊元件 本次鏜孔加工所采用的夾緊方案是以的孔作為定位精準(zhǔn)，再采用外圓柱面作為基面并用V形塊定位，用鉤形壓板夾緊工件。所采用的定位元件是V形塊。根據(jù)《設(shè)計(jì)指南》表5-172可知，其形狀和尺寸如圖3-1和表3-1所示，其標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)是85 GB 2208-80。 圖3-1 V型塊 N D L d r A 基本尺寸 極限偏差H7 h 85 98 140 10 +0.015 0 15 3 12 30 20 25 110 表3-1 V型塊尺寸 所采用的夾緊元件是鉤形壓板與T型槽快卸螺栓通過(guò)墊片和螺母相配合，如圖3-2所示。 圖3-2夾緊元件 本夾具設(shè)計(jì)選用固定式鏜套，是由于這次加工的加工速度都較低，且固定式的成本較低，便于更換。固定式鏜套具有下列的優(yōu)點(diǎn)： （1） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，外形尺寸較??； （2） 制造簡(jiǎn)單，成本低； （3） 容易保證鏜套的中心中心位置，從而有較高的孔系位置精度。 根據(jù)《工藝手冊(cè)2》P1139可知，所選用的鏜套的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)為A70H7X85g5X80GB2267-80。圖3-3為鏜套，表3-2為鏜套尺寸。 圖3-3鏜套 d D H I h （滾花前） 配用螺釘 基本尺寸 極限偏差H6 基本尺寸 極限偏差g6 70 +0.019 0 85 -0.012 -0.027 80 8 18 47 61 2.5 105 M16×8 GB2269-80 表3-2鏜套尺寸 根據(jù)《工藝手冊(cè)2》P1138可知襯套形狀和尺寸如圖3-4跟表3-3所示。其代號(hào)為A70H7X85g5X80 GB2266-80。 圖3-4 鏜套用襯套 d H D C 公稱尺寸 極限偏差H6 公稱尺寸 極限偏差n6 85 +0.022 0 80 100 +0.045~ +0.023 3 2 表3-3 鏜套用襯套尺寸 本夾具用于在臥式鏜床上鏜孔。以V形塊和削邊銷進(jìn)行定位，在定位方面上實(shí)現(xiàn)五個(gè)自由度的定位。而夾緊則采用鉤形壓板夾緊，動(dòng)力源來(lái)源于T型槽快卸螺栓和螺母，該機(jī)構(gòu)夾緊簡(jiǎn)單，操作方便。 安裝工件時(shí)，通過(guò)V形塊和削邊銷找正定位后，旋轉(zhuǎn)T型槽快卸螺栓上的螺母進(jìn)行擰緊。如圖3-5鏜孔裝配圖所示。 總結(jié) 本次機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)婢C合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。它不僅能培養(yǎng)我們編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，還為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)和到工廠從事工藝與夾具打下一定的基礎(chǔ)。 本次我設(shè)計(jì)的題目是“后羅拉過(guò)橋搖臂鏜直徑78的孔”，接到設(shè)計(jì)的題目是在考完所有的科目之后，本來(lái)以后會(huì)很輕松的，沒(méi)想到一點(diǎn)都不是原先想象的樣子。 根據(jù)夾具設(shè)計(jì)進(jìn)度安排表的指示，接到題目的頭兩天是先制定工藝路線，這個(gè)說(shuō)難也難，我列出幾套方案之后，卻不曉得要如何抉擇，不知道怎么樣才能從這幾套方案中綜合出一套較好的。有一天請(qǐng)教過(guò)張老師之后終于使我確定出一套高效、高質(zhì)量的方案。 工藝路線是確定下來(lái)了，更難的還在后頭。根據(jù)所要加工的部位即“鏜出直徑78的孔”設(shè)計(jì)一套夾具。平時(shí)對(duì)夾具學(xué)的不是很好，雖能看的懂課本里的夾具的作用，也知道什么是“六點(diǎn)定位原理”，但要讓自己設(shè)計(jì)出一套符合加工要求的夾具，的確是一件相當(dāng)棘手的事。為此我頭疼了幾天，哎。 夾具是用來(lái)幫助工件定位的，目的是為了讓工件在夾具中相對(duì)于機(jī)床、道具占有確定的正確位置，并且應(yīng)用夾具定位工件，還能使同一批工件在夾具中的加工位置一致性好。所以?shī)A具設(shè)計(jì)的好壞直接影響了加工的質(zhì)量，以及效率。 在夾具設(shè)計(jì)和定位分析中，完全定位和不完全定位是經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題，好在上課時(shí)我就弄懂了這個(gè)知識(shí)點(diǎn)，所以在分析定位方面不是問(wèn)題。分析是不難，也知道要從哪里限制工件的自由度，可是要自己設(shè)計(jì)出一套夾具并能準(zhǔn)確的按照自己的意愿來(lái)限制工件的自由度，還真的不是一件易事。而且當(dāng)你設(shè)計(jì)出來(lái)之后還得想想有沒(méi)有存在過(guò)定位和欠定位，如果很悲劇的存在這其中一個(gè)問(wèn)題，那你又得費(fèi)盡心思來(lái)更改辛辛苦苦設(shè)計(jì)出來(lái)的方案，不容易吖！ 辛苦了這么多天，翻閱了大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)，上網(wǎng)搜索了許許多多的夾具設(shè)計(jì)的例子，我終于趕在答辯之前完成了老師所下達(dá)的任務(wù)。要說(shuō)體會(huì)那可是一大堆了，首先會(huì)覺(jué)得很辛苦，很煩，這個(gè)我想只要是人都會(huì)這么覺(jué)得的，想想下一年的畢業(yè)設(shè)計(jì)就覺(jué)得可怕。欣慰的是辛苦了這么久還算是有所收獲的，在一定程度上鞏固了自己以前所學(xué)到的知識(shí)，很多都已經(jīng)遺忘的知識(shí)又重新被撿回來(lái)，而且加深了記憶，還學(xué)到了一點(diǎn)點(diǎn)知識(shí)，雖然很快也會(huì)忘掉。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，學(xué)習(xí)本來(lái)就是一個(gè)學(xué)了又忘，忘了又學(xué)的過(guò)程。 五 參考文獻(xiàn) 1、 《機(jī)械制造工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》.李益民.北京，工業(yè)機(jī)械出版社.1994.7.第一次印刷。 2、 《計(jì)算機(jī)工程制圖》.陳錦昌.廣州.華南理工出版社，2008.5.第九次印刷。 3、 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.浦林祥.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1995.12.第二版第四次印刷。 4、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.盧秉恒.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2010.9.第三版第八次印刷。 5、 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》.吳拓、 方瓊珊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2010.2.第一版第九次印刷。 6、 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》.徐鴻本.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2004.3。 14