泥漿泵Y型管加工工藝與工裝夾具設計【鏜φ231兩對稱孔】【鉆φ35孔】【說明書+CAD】
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畢業(yè)設計文獻綜述
題 目: 泥漿泵Y型管加工工藝與工裝設計
Design of Mud Pump Y-tube Process
Equipment and Fixture
系 別: 機電工程系
專 業(yè):機械制造及其自動化
姓 名:
學 號:
指導教師:
日 期: 2012 年 月 日
引 言
現(xiàn)代制造工藝技術是先進制造技術的重要組成部分,也是其最有活力的部分。產品從設計變?yōu)楝F(xiàn)實是必須通過加工才能完成,工藝是設計和制造的橋梁,設計的可行性往往會受到工藝的制約,工藝往往會成為“瓶頸”,因此工藝方法和水平是十分重要的。不是所有的設計的產品都能加工出來,也不是說有設計的產品通過加工都能達到預定的技術性能要求。
“設計”和“工藝”都是重要的,把“設計”和“工藝”對立和割裂起來是不對的,應該用廣義制造的概念統(tǒng)一起來。人們往往看重產品設計師的作用,而未能正確評價工藝師的作用,這是影響制造技術發(fā)展的一個關鍵。
同樣的設計可以通過不用的工藝方法來實現(xiàn),工藝不同,所用的加工設備,工藝裝備也不同,其質量也會有差別工藝是生產活動中最活躍的因素,有了某種工藝方法才有相應的工具和設備出現(xiàn)[1]
機床夾具是機械制造業(yè)中不可或缺的重要工藝設備,可以保證機械加工質量,提高生產效率,降低生產成本,減輕勞動強度,實現(xiàn)生產過程自動化,使用專用夾具還可以改變原機床用途和擴大機床使用范圍,實現(xiàn)一機多能,所以夾具在機械加工中發(fā)揮著重要作用,大量專用機床夾具的采用為大批量生產提供了必要條件。[2]
本課題是針對泥漿泵Y型管的加工進行工藝路線的設定,同時根據該零件的特殊外形而設計出適應擬定加工路線的專用夾具。
1.加工工藝路線的確定與分析
本次設計的Y型管工藝與工裝夾具,應先有工藝再由工藝路線來確定所需的夾具。由零件圖來分析,Y型管的尺寸較大,是個類箱體式的零件,因此所采用工藝以加工箱體類零件工藝類似。
編制加工箱體類零件的工藝路線,應注意一下要點:
1:先面后孔的順序,先加工面由于切除毛坯表面的凹凸不平,表面夾砂等,方便后面加工孔時的找正劃線。
2:粗精加工分開,粗加工時產生的切削力,夾緊力,切削熱對加工精度有重大影響,如果立即進行精加工,粗加工后產生各種原因引起的變形沒顯現(xiàn)出來,從而影響最終精度。
3:合理安排工序集中與分散。
4:安排適當?shù)臒崽幚砉ば?,鑄造后應安排熱處理消除內應力。[3]
本次設計主要遵循以上幾點,設計出較為合理的加工工藝路線,減少加工成本。
2.毛坯余量的確定
機械加工余量的大小,不僅影響機械零件毛坯尺寸,而且也影響工藝裝備尺寸,設備的調整,材料的消耗,切削用量的選擇,加工工時的多少。因此正確的確定機械加工余量,對于節(jié)約金屬材料,降低刀具耗損,減少工時,從而降低產品制造成本,保證加工質量具有重要意義。[4]
3.加工路線選擇
平面加工路線選擇:一般有5種選擇
1.粗銑-半精銑-精銑-高速銑 2.粗刨-精刨-研磨或刮研 3.粗銑-半精銑-粗磨-研磨
4.粗拉-精拉 5粗車-半精車-精車-金剛石車
孔的加工路線選擇:一般有4種
1.鉆-粗拉-精拉 2.鉆-擴-鉸 3鉆-精鏜-金剛鏜 4.鉆-粗磨-精磨-研磨[1][5]
根據本次設計的實際情況,平面加工路線選擇路線1,孔加工路線選擇2與3
4.機械加工時間定額確定
時間定額由基本時間,輔助時間,布置工作地時間,休息和生理需要時間,準備與終結時間組成。本次設計主要著重考慮基本時間的確定。
其中
加工長度 刀具切入長度 刀具切出長度 進給次數(shù) 加工余量 背吃刀量 進給量 機床主軸轉速 切削速度 加工直徑 所有數(shù)據單位(mm)[1][6]
5.機床夾具設計
機床夾具按照加工方式不同而有不同的夾具,通常用的有:車床夾具,銑床夾具,鏜床夾具,鉆床夾具,拉床夾具等等。本次設計只只針對Y型管設計了一個鏜床夾具與一個鉆床夾具,因此本文只討論鏜與鉆夾具。
(1)鏜床夾具:鏜床夾具又稱鏜模,主要用于加工箱體,支座等零件上的孔或者孔系。采用鏜模,可以不受鏜床精度影響而加工出有較高精度要求的孔系。鏜模不僅廣泛用于鏜床和組合機床,也可以用在一般機床(車床,銑床等)上用于加工有較高精度要求的孔及孔系。
鏜床夾具具有鉆床夾具的特點,有鏜套引導鏜刀或鏜桿進行鏜孔,工件上孔或孔系的位置精度主要由鏜床夾具的精度保證。
(2)鉆床夾具:鉆床夾具也習慣稱鉆模,使用鉆模加工時,是通過鉆套引導刀具進行加工。鉆模主機要用于加工中等精度,尺寸較小的孔或孔系。使用鉆??商岣呖准翱紫甸g位置精度,同時節(jié)省劃線找正的輔助時間,其結構簡單,制造方便,因此鉆模在批量生產中得到廣泛應用。[7]
6.切削力的計算
(1)鏜削力計算:鏜孔與車削孔的與原理一樣,選用車削力計算公式即可。
切削力公式:
(2)鉆削力計算:鉆削力 鉆削力矩 [8][9]
7.國內外機械制造工藝的發(fā)展
美國推出的CAPP課題到目前為止,已經取得了長足的進步。作為CAPP中的關鍵技術之一——工序工步排序,工序工步排序是工藝設計與否的關鍵,也是工藝設計的難點之一。它在很大程序決定了CAPP系統(tǒng)的應用水平,同時也是衡量CAPP系統(tǒng)智能化和實用化程度的一個重要標志。最近幾年,研究人員對CAPP的工序工步排序理論與方法進行了廣泛的研究和深入的探索,將人工智能技術、人工神經網絡,面向對象方法和特征技術等引入到CAPP系統(tǒng)中。國內最早開發(fā)的CAPP系統(tǒng)是同濟大學的修訂式TOJICAP系統(tǒng)和西北工業(yè)大學的創(chuàng)成式CAOS系統(tǒng),其完成的時間都在80年代初。經過20多年的歷程,國對CAPP技術已進行了大量的探討與研究,無論在研究的深度上和廣度上都不斷取得進展。[10]
8.總結
國民經濟的發(fā)展和進步,在很大程度上取決于機械制造技術水平發(fā)展??梢钥吹?,當今信息技術的發(fā)展,使傳統(tǒng)的制造業(yè)革新了它原來面貌,但這決不是削弱了它的重要地位,這一點已為不少國家經濟發(fā)展的歷史所證明。
隨著計算機,微電子,信息和自動化技術在制造技術領域的迅速應用,產品更新周期變短,促使機械制造技術向以下方向發(fā)展:
(1) 向高柔性化和自動化發(fā)展
(2) 精密加工和超精密加工將日益廣泛
(3) 發(fā)展高速切削,強力切削
(4) 多種加工技術并行發(fā)展
現(xiàn)代制造技術在傳統(tǒng)的技術基礎上不斷吸收機械,電子,信息等將其綜合應用于產品設計,加工裝配,檢驗測試,經營管理乃至售后服務回收的全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質,高效,優(yōu)質,低耗,清潔靈活的生產。[1][11]
參考文獻
[1] 王先逵主編 機械制造工藝學 北京:機械工業(yè)出版社 2006.1
[2] 李名望主編 機床夾具設計實例教程 北京:化學工業(yè)出版社 2009.8
[3] 張世友 箱體類零件的加工工藝分析 哈爾濱 機械與電子2010.17
[4] 孫本緒 熊萬武編 機械加工余量手冊 北京:國防工業(yè)出版社 1999.11
[5] 楊叔子主編 機械加工工藝師手冊 北京:機械工業(yè)出版社 2001.8
[6] 孟少農主編 機械加工工藝手冊 北京:機械工業(yè)出版社 1992
[7] 李鳴望主編 機床夾具設計實例教程 北京:化學工業(yè)出版社 2009.8
[8] 陸劍中 孫家寧主編 金屬切削原理與刀具 北京:機械工業(yè)出版社 2005.1
[9] 王先逵主編 機械加工工藝手冊(第二版)1工藝基礎卷 北京:機械工業(yè)出版社 2006.12
[10] 于靖華,基于特征的箱體零件CAPP系統(tǒng)的研究。大連,大連大學機械工程學院
1001—2265(2006)06—0094—03
[11] 袁廣主編 機械制造工藝與夾具 北京:人民郵電出版社
[12] Charles F.Carter,JR. Rapid Manufacturing Technology for Casting Mould,1999
[13] Charles F.Carter,JR. Rapid Manufacturing Technology for Casting Mould,1999
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