畢業(yè)設計論文汽車轉向器殼體零件的加工工藝及其夾具設計

1、畢業(yè)設計論文-汽車轉向器殼體零件的加工工藝及其夾具設計 汽車轉向器殼體零件的加工工藝及其夾具設計摘要本設計要求以質量求發(fā)展以效益求生存在保證零件加工質量的前提下提高了生產效率降低了生產成本是國內外現(xiàn)代機械加工工藝的主要發(fā)展方向之一通過對殼體零件圖分析及結構形式的了解從而對殼體零件進行工藝分析然后再對精鏜油缸孔進行夾具方案的確定關鍵詞殼體零件夾具方案確定油缸孔abstractthe design requirements "quality development efficiency of survival " in ensuring the quality of parts

2、 processed under the premise of improving production efficiency reduce production costs domestic and foreign modern machining process one of the main development direction through the shell parts diagram analysis and understanding of structure which parts of the shell process analysis fuel tank and

3、then on fine boring holes to determine fixture programkey wordsshell partsfixture schemecylinder bore目 錄1 緒 論111課題的來源內容112 本課題研究目的及意義113研究的切入點22 零件分析321技術要求及生產綱領計算322 零件的工藝結構分析323主要尺寸分析324毛坯的選擇3 工藝方案設計531基準的選擇532各表面加工方法與方案確定533各加工表面工序間余量的確定634制定工藝路線84 工序設計941工序10設計942工序20設計943工序30設計1044工序40設計1145工序5

4、0設計1146工序60設計1247工序70設計1348工序80設計1449工序90設計14410工序100設計14411工序110設計15412工序120設計15413工序130設計16414工序140設計16415工序150設計17416工序160設計17417工序170設計18418工序180設計18419工序190設計15 鏜床夾具總體方案確定206結論與致謝33-34參考文獻351 緒 論11課題的來源內容本課題針對東風公司制造車間實際的生產情況主要的零部件毛坯屬砂型鑄造結構較復雜加工精度高加工路線長現(xiàn)場實習時發(fā)現(xiàn)該生產線廢品率較高對加工工藝進行科學整理歸納和完善最終形成一套適合該零件

5、的加工工藝規(guī)程設計12 本課題研究目的及意義就東風有限公司現(xiàn)生產情況通過現(xiàn)場調研發(fā)現(xiàn)存在如下主要問題工藝復雜生產線長產品的廢品率高通過生產試驗針對現(xiàn)場生產工藝完成加工工藝設計和夾具設計工藝具有可靠性完整性計算正確符合產品質量要求力求工藝路線簡短加工成本低廉從而提高加工效率減少費品率提高加工精度13研究的切入點本課題來源于生產實際首先要考慮滿足零件的精度要求和零件的生產節(jié)拍要求在保證這兩個要求的基礎上還要根據生產現(xiàn)場的實際情況盡可能的節(jié)省資源降低生產成本實現(xiàn)工藝路線簡單經濟性高廢品率低的現(xiàn)場工藝設計2 零件分析21技術要求及生產綱領計算1零件技術要求鑄造拔模圓角不大于2°壁厚mm未注明

6、鑄造圓角r3機加工缸孔中心線應與鑄件中心線重合誤差不大于075鑄件應能承受24mpa的油壓力不得有滲漏和損壞2生產綱領的計算產品的年產量 q 0000件年每臺汽車的加工數量 n 1 廢品率 2 備品率 2由n q×n11有n 0000×1×12×12 0000×104×104 108160件年22 零件的工藝結構分析該的主要加工面為面孔孔以及各螺紋孔的加工粗糙度最小值為04垂直度最高要求達00的平面度為005的平面度為004的圓柱度為0013表面粗糙度為04所以缸孔加工除了粗鏜精鏜外還需以達到精度要求各軸承孔的同軸度都為00螺紋孔的位

7、置度都為0由于本身結構復雜加工精度要求較高所以工藝過程也鉸復雜該轉向器殼體的材料為球墨鑄鐵硬度160-210hb該材料強度高容易成形切削性能好價格低廉且吸振性和耐磨性也比較好并有一定的韌性用于汽車的轉向器殼體的制作 毛坯種類的確定是與零件的結構形狀尺寸大小材料的力學性能和零件的生產類型直接相關的另外還和毛坯車間的具體生產條件相關 鑄件包括鑄鋼鑄鐵有色金屬及合金的鑄件等鑄件毛坯的形狀可以相當復雜尺寸可以相當大且吸振性能好但鑄件的力學性能較差在大批量生產中常采用精度和生產率高的毛坯制造方法如金屬型鑄造并采用機器造型可以使毛坯的形狀接近于零件的形狀因此可以減小切削加工用量從而提高材料的利用率降低了機

8、械加工成本24主要尺寸分析11060054孔內表面粗糙度為322尺寸缸孔內表面粗糙度為04圓柱度00133距離左端面距中心軸線距離±001兩面的平面度004表面粗糙度3245螺紋孔4-m-6h孔03孔深26螺紋孔4-m-6h位置度為0325設計要求該零件結構比較復雜且壁厚不均剛度較低加工面較多加工精度要求較高殼體上的加工表面主要是平面和孔平面的加工質量通常較容易保證而精度要求較高的孔的尺寸與形狀精度孔與孔間孔與平面間的位置精度則較難保證所以多步工序我采用了一面兩銷作為定位基準使機床夾具結構簡單剛度提高工件裝卸快速方便加工的工序有銑平面鉆底孔鉆螺紋底孔攻螺紋擴孔鉸孔鏜孔鉆斜孔等位置形狀

9、尺寸精度都各有要求主要的工作內容如下1繪制被加工零件毛坯圖一張2繪制被加工零件圖一張3設計零件機加工工藝規(guī)程編制工藝卡并繪制相應的工藝附圖4編寫設計說明書一份3 工藝方案設計31基準的選擇com的選擇com的選擇精基準的選擇有四大原則即基準重合基準統(tǒng)一互為基準自為基準原則z的移動和xy的轉動固定圓柱銷限制了xy的移動菱形銷限制了z的轉動同時定位平面是零件的設計基準這樣既符合基準統(tǒng)一原則又符合基準重合原則32 各表面加工方法與方案確定根據機械制造工藝設計簡明手冊選擇確定零件各加工表面加工方法與方案如下加工表面精度等級表面粗糙度加工方案it12ra32粗銑精銑兩面it12ra32粗銑精銑缸孔ra0

10、4 粗鏜精鏜側蓋孔it8ra16粗鏜精鏜螺紋孔6h鉆孔攻螺紋螺紋孔6h鉆孔攻螺紋it8ra125鉆孔鉸孔油封孔it11ra32粗鏜精鏜軸承孔it10ra32粗鏜精鏜切槽it10ra16切槽自動卸荷閥孔6h鉆孔攻螺紋錐螺紋6h鉆孔攻螺紋深孔6h鉆孔表31各加工表面加工方法與方案33 各加工表面工序間余量的確定通過毛坯的確定以及查手冊10來確定工序間余量表面粗糙度以及尺寸公差等如下表所示工序名稱工步工序間余量mm工序間工序間尺寸mm工序間經濟精度mm表面粗糙度ram尺寸公差mm精銑it832150150粗銑it1263151151毛坯ct8155油缸孔01it604110110精鏜03it7161

11、099半精鏜1it83210961096±005粗鏜it1163108108毛坯ct8102±16側蓋孔精鏜it716106106半精鏜15it10321055粗鏜i坯ct81698±13軸承孔精鏜1it7167474粗鏜1it10327373擴孔2it131257272毛坯ct870左面精銑it832150150粗銑it1263151151毛坯ct8155右面精銑it832150150粗銑it1263151151毛坯ct8155側蓋面m14螺紋孔攻螺紋6h32mm14鉆孔it121251311沉孔10孔it1112511鉆75孔it12

12、12575975左端m螺紋孔攻螺紋6h32mm14鉆底孔it12125115右端m螺紋孔攻螺紋6h32mm14鉆底孔it12125115鉆4中心孔鉆孔it121254鉆8錐孔6h3288鉆孔it121258835 制定工藝路線根據最終確定的加工方案制定工藝路線如下銑粗鏜油缸孔粗锪油缸孔粗锪端面粗精鏜側蓋孔精鏜油缸孔銑油缸端面鉆孔車端面粗精鏜軸承油封孔切槽鉆側蓋面4孔鉆攻自動卸荷閥孔銑沉孔鉆攻錐螺紋鉆深孔攻油缸面4孔攻側蓋面4孔鉆攻下腔油孔鉆攻上腔油孔銑標記面清洗去毛刺滾擠油缸孔清洗終檢4 工序設計41工序10工序10粗銑1 加工設備ap 25mm查15表取銑刀每齒進給量fz mmz查手冊15表

13、 vc 200 mmin根據公式v nd1000得n 1000×200 314×160 200 rmin則fmz fzzn 03×16×200 960 mmz4 參數確定ap 4 mmfmz 960 mmzn 200 rminvc 200 mmin 5基本時間公式為tj l 切削長度公式l dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式 帶入計算得l1 219mm l2 3mml 1601142193 2989mm 取l 3查表計tj 075 min精銑側蓋面三凸臺 切削深度ap 05 mm 銑刀為160×16 由刀具查表可取切削

14、速度v mmin 根據公式v nd1000得n1000×100 314×160 199 rmin取n 200 rmin 查15表fz 065mmz進給量fmz fzzn×16×200 2080 mmz4工時定額查表選擇切削長度公式l dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式l1 219mm l2 3mm 則l 1601142193 2989mm l 300mm基本時間的公式為tj l 2min 5各參數確定ap 05mm v 100 mmin n 200 rmin fmz 2080 mmz42工序20工序20工序101加工設備 2工裝

15、ap 3 mm 銑刀為160×16 由刀具查表可取切削速度v mmin 根據公式v nd1000得n1000×100 314×160 199 rmin 取取取n 200 rmin 查15表fz 028 mmz進給量fmz fzzn×16×200 896 mmz4工時定額查表選擇切削長度公式l dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式l1 219mm l2 3mm 則l 1601142193 2989mm l 300mm基本時間的公式為tj l 2min 5各參數確定ap 3 mm v 100 mmin n 200 rmin

16、fmz 896 mmz 鉆三通孔 1加工設備立加2工裝游標卡尺 階梯鉆 mm ap 015mm查手冊 1 表24-38取f 025 mmr 查手冊 1 表24-41得v 234 mmin v nd1000得n1000×234 314×225 331 rmin 鏜鉸三通孔 1加工設備立加2工裝 硬質合金鉸刀f 011mmr查手冊 1 表24-58 f 09-14 mmr取f 1mmr查手冊 1 表24-61 v 60-72 mmin 取v 60 mmin根據公式v nd1000得n1000×60 314×85 2248 rmin43工序30工序30粗鏜缸孔

17、 粗鏜缸孔 2工裝游標卡尺鏜刀鏜刀l10 d 10×73 730 mm 取l 100或200 mm查手冊 1 ap 2 mm f 035-070 mmr取f 05mmr切削速度 v 12-24 mmin 取v 20 mmin根據公式v nd1000得n1000×20 314×72 8846 rmin 4 工時定額由公式tj l得tj 185 min 粗锪端面1加工設備2工裝 f 01mmr查手冊 1 表24-67 v 12-24mmin 取切削速度 v mmin根據公式v nd1000得n1000×20 314×85 749 rmin4tj l

18、 06min44工序40工序40 粗鏜側蓋孔倒角1加工設備 2工裝 v 36mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 01mmr切削深度 ap mm切削長度l 3mm精銑油缸端面1加工設備 2工裝 f 03mmr查手冊 1 表24-81 切削速度 v ×60 864 mmin主軸轉速 n rmin切削深度 ap m切削長度 l mm精鏜油缸孔1加工設備 2工裝 f 015mmr 查手冊 1 表24-66 v 02-04ms 取v 20mmin主軸轉速 n1000vd 600rmin切削深度 ap 0mm切削長度l mm鉆油缸端面四孔1加工設備 2工裝 mm ap 015mm查手冊 1

19、 表24-38取f 025mmr 查手冊 1 表24-41得v 234 mminv nd1000得n rmin切削長度l mm鉆油孔預置孔1加工設備 2工裝 mm ap 025mm查手冊 1 表24-38取f 015mmr 查手冊 1 表24-41得v 464 mminv nd1000得n rmin切削長度l mm精鏜側蓋孔1加工設備 2工裝 f 015mmr 查手冊 1 表24-66 v 04-06ms 取v 50mmin主軸轉速 n1000vd 600rmin切削深度 ap 0mm切削長度l mm所有的基本時間tj com0工序50f 025mm z 查手冊 1 表24-81得ap 2mm

20、 切削速度 v ×60 678mmin根據公式v nd1000得n rmin4工時定額tj l 300172×6×03 15min5參數確定ap 2mm f 025 mm z v 678mmin n 450 rmin粗鏜軸承孔1加工設備 2工裝 f 02mmr 查手冊 1 表24-66 v 05-07ms 取v 60mmin主軸轉速 n1000vd 400rmin切削深度 ap mm切削長度l mm精鏜油封孔及止口1加工設備數控立車2工裝切削v 68mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l mm 精鏜軸承孔1加工設備數控立車

21、2工裝切削v 98mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l mm切槽1加工設備數控立車2工裝切削v 60mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l mm46工序60工序601加工設備組合機床2工裝階梯鉆675高速鋼 萬能檢測 3切削f 025mmr 查手冊 1 表24-41 取v 04×60 24mmin ap 32mm主軸轉速n1000vd 400 rmin切削長度l 23mm47工序70工序704中心孔1加工設備 3切削 v 104mmin主軸轉速 n 1000rmin進給量 f 01mmr切削深度 a

22、p mm基本時間tj com-9153螺紋底孔1加工設備 3切削 v 98mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm基本時間tj min 锪22凸臺1加工設備 3切削 v 68mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm基本時間tj min 銑沉孔1105-11121加工設備 3切削 v 46mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 27mm基本時間tj min攻m10x1-6h螺紋1加工設備 3切削進給量 f 1mmrv 0133×60 8 mmin ap 05mm主軸轉速v nd1000

23、得n rmin所有的基本時間tj 12min48工序80工序80鉆8-831加工設備2工裝3切削要素查手冊 1 表24-38取f 025 mmr查手冊 1 表24-41切削速度 v ×60 48mmin ap 41mm主軸轉速v nd1000得nrmin切削長度l 35mm基本時間tj 1min設備2工裝3切削要素查手冊 1 表24-41切削速度 v ×60 8mmin ap 06mm主軸轉速v nd1000得nrmin基本時間tj min49工序90工序90鉆1加工設備2工裝切削速度 v ×60 366mmin ap 38mm主軸轉速v nd100得nrmin切

24、削長度l 255mm基本時間tj min410工序100工序1001加工設備2工裝f 15mmr查手冊 1 表24-41切削速度 v ×60 246mmin主軸轉速v nd100得nrmin切削深度ap 075mm切削長度l 23mm基本時間tj 08min411工序110工序110攻側蓋面四孔1加工設備2工裝f 15mmr查手冊 1 表24-41切削速度 v ×60 36mmin主軸轉速v nd100得nrmin切削深度ap 075mm切削長度l 19mm基本時間tj 08min412工序120工序10鉆攻下腔油孔鉆中心孔631加工設備 3切削v 146mmin主軸轉速

25、n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm基本時間tj min 鉆178孔1加工設備 3切削v 126mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 23mm基本時間tj min 锪油孔平面311加工設備 3切削v 56mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 69mm基本時間tj min 鉸油孔18376-186761加工設備 3切削v 36mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 18mm基本時間tj min 攻螺紋m20x15-6h1加工設備 3切削v 26mmin

26、主軸轉速 n rmin進給量 f mmr切削深度 ap mm切削長度l 15mm基本時間tj min413工序130工序130631加工設備 3切削v 146mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm基本時間tj min 鉆178孔1加工設備 3切削v 126mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 23mm基本時間tj min 锪油孔平面311加工設備 3切削v 56mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 69mm基本時間tj min 鉸油孔18376-186761加工設備 3切削v

27、 36mmin主軸轉速 n rmin進給量 f 0mmr切削深度 ap mm切削長度l 18mm基本時間tj min 攻螺紋m20x15-6h1加工設備 3切削v 26mmin主軸轉速 n rmin進給量 f mmr切削深度 ap mm切削長度l 15mm基本時間tj min414工序140 工序1401加工設備立2工裝高度尺銑刀3切削v 68mmin主軸轉速 n rmin進給量 f mmr切削深度 ap mm基本時間tj min415工序150工序150 1溫度80°c-90°c 2時間3min416工序160工序160 417工序170工序1701加工設備2工裝內徑量表

28、校對規(guī)滾擠頭滾針3切削要素主軸轉速 n 55rmin切削速度 v 60mmin f 045mmr切削深度 ap 00mm基本時間 tj l2min418工序180工序180 1溫度80°c-90°c2時間3min419工序190工序1905 鏜床夾具總體方案的確定夾具設計時通常應滿足以下主要要求1能保證工件的加工精度 專用夾具應有合理的定位方案適合的尺寸公差和技術要求并進行必要的精度分析2能提高加工效率 所設計的夾具結構在與工件生產綱領相適應的條件下采用夾緊可靠快速高效的夾緊機構與傳動方式以縮短輔助時間3工藝性好 專用夾具的結構應簡單合理便于加工裝配檢修專用夾具的制造屬單件

29、生產最終精度常由調整或修配保證夾具上應設置調整或檢配結構如調整間隙可修磨的墊片等4使用性好 間距操作應簡便省力安全可靠排屑潤滑方式及維護方便5經濟性好 除考慮專用夾具本身結構簡單標準化程度高成本低廉外還應根據生產綱領對夾具方案進行必要的經濟分析以提高其在生產中的經濟效益以上要求有時是相互矛盾的在設計夾具過程中要全面考慮使之達到最佳綜合效果com1明確工件的生產要求工件的年生產量是確定機床夾具總體方案的重要依據之一如工件的年生產量很大可采用多工件加工機動夾緊或自動化程度較高的設計方案采用此方案時機床夾具的結構較復雜制造成本較高如工件的年生產量不大可采用單件加工手動夾緊的設計方案以減小機床夾具的結

30、構復雜程度及夾具的制作成本com解工件的零件圖和工序圖零件圖標出了工件的尺寸形狀和位置表面粗糙度等總體要求他決定了工件在機床夾具中的放置方法是設計機床夾具總體結構的依據工序圖給出了零件本工序的工序基準以加工表面以及本工序的定位夾緊原理方案工件的工序基準已加工表面決定了機床夾具的定位方案如選用平面定位孔定位以及外圓面定位等定位方案的選擇依據六點定位原理和采用的機床加工方法定位方案不一定要頂六個自由度但是要完全定位工件的代待加工表面是選擇機床刀具的依據確定夾緊機構要依據零件的外形尺寸選擇合適的定位點確保夾緊力安全可靠同時夾緊機構不能與刀具的運動軌跡相沖突com具的總體形式機床夾具的總體形式一般應根

31、據工件的形狀大小加工內容及選用機床等因素來確定選擇導向裝置 導向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置如鉆孔導向套鏜套對刀裝置對定裝置等這些裝置均已標準化可按標準選擇確定聯(lián)接體 聯(lián)接體是將裝置與夾具體聯(lián)接的工件設計時主要考慮聯(lián)接體的剛性合理布置聯(lián)接體的位置給定位元件加緊機構留出空間確定夾具體夾具體一般是設計成平板式有些夾具體鑄造成特殊形狀保證具有足夠的剛性它用來固定定位元件加緊機構和聯(lián)接體并于機床可靠聯(lián)接52夾緊方案和夾緊裝置機構的確定 com構的概述當工件依靠夾具上的定位支撐系統(tǒng)獲得了相對于刀具及其導向裝置的正確的相對位置后還必須依靠夾具上面的夾緊機構來消除工件因受到切削力或者工件自重的作用而產生

32、的位移或震動使得工件在加工過程中能繼續(xù)保持定位所得到的位置夾緊機構通常由三個部分組成夾緊動力部分中間傳動機構和夾緊元件這三個部分起著不同的作用夾緊動力部分用于產生力源并將作用力傳給中間傳動機構中間傳動機構能夠改變作用力的方向和大小即作為增力機構同時能產生自鎖作用以保證在加工過程中當力源消失時工件在切削力或者震動的作用下仍能可靠夾緊夾緊元件則用以承擔由中間傳力機構傳遞過來的夾緊力并且與工件直接接觸而執(zhí)行夾緊元件在確定夾緊力的方向作用點的同時要確定相應的夾緊機構確定夾緊機構要注意以下幾方面的問題 安全性 夾緊機構應具備足夠的強度和加緊力以防止意外傷及夾具操作人員 手動夾緊機構的操作力不應過大以減輕

33、操作人員的勞動強度 夾緊機構的行程不宜過長以提高夾具的工作效率 手動夾緊機構應操作靈活方便在設計夾緊機構時應滿足以下的基本要求1保證加工精度 夾緊機構應能保證工件可靠地接觸相應的定位基面夾緊后不許破壞工件的正確位置2保證生產率 夾緊機構應當具有適當的自動化程度夾緊動作要求迅速3保證工作可靠具有自鎖性能 夾緊機構除了應當滿足產生足夠的夾緊力外通常還要求具有自鎖性能以保證它的工作可靠4結構緊湊簡單 在保證加工精度滿足生產率要求和工作可靠性的原則下夾緊力應越小越好這樣可以避免使用龐大而復雜的夾緊機構和減小夾壓變形5操作方便使用安全 由于組合機床生產率較高操作比較頻繁因此夾緊機構應當操作方便省力com

34、的確定1夾緊力作用點的確定夾緊力的作用點應該選擇在定位元件支撐點的作用范圍內以及工件剛度高的位置確保工件的定位準確不變形選擇加緊力的作用點時應該注意1保證工件在夾緊后保持定位穩(wěn)定為此必須避免產生能使工件離開夾具定位表面的力系和力矩系夾緊力的作用點應在工件定位支撐面之上或者落在由支撐塊所連成的面積范圍之內2必須保證夾緊后工件的變形最小為此夾緊力應作用在工件剛性最好的部位即夾緊部位應盡量靠近工件的壁或筋并要避免設在工件被加工孔的正上方另外夾緊點應該力求對著定位支撐面輔助支撐盡量布置在接近被加工表面處3為了滿足上述兩條要求只有一個夾緊點往往是不夠的因此在多數的情況下需要對工件進行多點夾壓力求使得工件

35、夾緊得比較穩(wěn)固夾緊力的大小一般按靜力平衡條件計算計算出夾緊力為理論夾緊力為保證工件裝夾安全可靠實際夾緊力應等于理論夾緊力乘以系數k一般k 1525各種典型夾緊機構的計算方法可參閱機床夾具手冊2夾緊力方向的確定夾緊力的方向要有利于工件的定位并注意工件的剛性方向不能是工件有脫離定位表面的趨勢防止工件在夾緊力的作用下產生變形夾緊力方向的選擇與工件定位基準的位置工件重力的方向和切削力的方向有著密切的聯(lián)系夾緊力的方向應朝向工件在夾具上定位時的主要基準面因為這對于保證夾壓后工件定位的穩(wěn)定和減小工件的夾緊變形都是有利的切削力的大小和方向是確定夾緊力方向的另一個重要的因素53零件的工藝規(guī)程零件在工藝規(guī)程制定之

36、后就要按工藝規(guī)程順序進行加工加工中除了需要機床刀具量具外成批生產是還要用機床夾具它們是機床和工件之間的聯(lián)系裝置使工件相對于機床或刀具獲得正確的位置機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度所以機床夾具設計是裝備設計中一項重要的工作是加工過程中最活躍的因素之一54機床夾具的功能1保證加工精度工件通過機床夾具進行安裝包含了兩層含義一是工件通過夾具上的定位元件獲得正確的位置稱為定位二是通過夾緊機構使工件的既定位置在加工過程中保持不變稱為夾緊這樣就可以保證工件加工表面的位置精度且精度穩(wěn)定2提高生產率使用夾具來安裝工件可以減少劃線找正對刀等輔助時間采用多件多工位夾具以及氣動液壓動力基金裝置可以進一步

37、減少輔助時間提高生產率3擴大加床的使用范圍有些機床夾具是對機床進行了部分改造擴大了原機床的功能和使用范圍如在車床床鞍上鏜模夾具就可以進行箱體零件的孔系加工4減輕工人的勞動強度保證生產安全55機床夾具應滿足的條件1保證加工精度這是必須做到的最基本要求其關鍵是正確的定位夾緊和導向方案夾具制造的技術要求定位誤差的分析和驗算2夾具的總體方案應與年生產綱領相適應在大批量生產時盡量采用快速高效的定位夾緊機構和動力裝置提高自動化程度符合生產節(jié)拍要求在中小批量生產時夾具應有一定的可調性一適應多品種工件的加工3安全方便減輕勞動強度機床夾具要有工作安全性考慮必要時加保護裝置要符合工人的操作位置和習慣要有合適的工件

38、裝卸位置和空間使工人操作方便大批量生產和加工笨重工件時更需要減輕工人的勞動強度4排屑順暢機床夾具中積累切屑會影響到工件的定位精度切屑的熱量時工件和夾具產生熱變形影響加工精度清理切屑將增加輔助時間降低生產率因此夾具設計中要給予排屑問題充分的重視5機床夾具應有良好的強度剛度和結構工藝性加床夾具設計時要方便制造檢測調整和裝配有利于提高夾具的制造精度56機床夾具的類型1通用夾具 例如車床上的卡盤銑床上的平口鉗分度頭平面磨床上的電磁吸盤等這些夾具通用性強一般不需要調整就可適應多種工件的安裝加工在單件小批生產中廣泛應用2專用夾具 因為它是用于某一特定工件特定工序的夾具稱為專用夾具專用夾具廣泛用于成批生產和

39、大批生產中3可調整夾具和成組夾具 這一類夾具的特點具有一定的可調性或稱柔性夾具中部分元件可更換部分裝置可調整以適應不同工件的加工可調整夾具一般適用于同類產品不同品種的生產略作更換調整就可用來安裝不同品種的工件成組夾具適用于一組尺寸相似結構相似工藝相似工件的安裝和加工在多品種中小批量生產中有廣泛應用的前景4組合夾具 它是由一系列的標準化元件組裝而成標準元件有不同的形狀尺寸和功能其配合部分有良好互換性和耐磨性使用時可根據被加工工件的結構和工序要求選用適當元件進行組合聯(lián)接形成一專用夾具用完后可將元件拆卸清洗涂油入庫以備后用它特別適合單件小批生產中位置精度要求較高的工件的加工5隨行夾具 這是一類在自動

40、線和柔性制造系統(tǒng)中使用的夾具它既要完成工件的定位和夾緊又要作為運載工具將工件在機床間進行傳遞傳送到下一道工序的機床后隨行夾具應能在機床上準確的定位和可靠的夾緊一條生產線上有許多隨行夾具每個隨行夾具隨著工件經歷生產線的全過程然后卸下已加工的工件裝上新的待加工工件循環(huán)使用57鏜床夾具總體方案最終確定 轉向器殼體是殼類零件主要加工孔系我要設計的是工序40的精鏜油缸孔的專用夾具的方案本道工序在臥式加工中心上加工在加工過程中以已加工完得側蓋面和2個大梁孔作為定位基準這樣既符合基準重合原則又符合基準統(tǒng)一原則定位元件選擇固定圓柱銷和菱形圓柱銷這樣側蓋面限制了z的移動和xy的轉動固定圓柱銷限制了xy的移動菱形

41、銷限制了z的轉動屬于完全定位此定位是合理的1選擇定位元件按照六點定位原理的原則確定定位方案本工序需加工的項目對工件的工序圖進行分析明確本工序需要加工的內容保證加工孔的尺寸位置精度 本工序前已加工完成的表面大梁孔 2-23 側蓋面按有關標準正確選擇定位元件或定位元件的組合在機床夾具的使用過程中工件的批量越大定位元件的磨損越快選用標準定位元件增加了夾具零件的互換性方便機床夾具的維修和維護選擇定位方式由圖可知要求工件鉆23的孔我以2-23的大梁孔和轉向器殼體側蓋面作為定位基準采用平面圓柱銷和菱形銷限制了6個自由度2選擇刀具導向裝置孔23的加工精度可采用鉆孔的工藝方案為了保證孔的加工精度故采用鉆模板3

42、選擇夾緊機構為了保證定位精度主夾緊力的作用點應在主定位點的支承范圍內故夾緊機構選擇螺母4夾具的總體形式1使用一個固定圓柱銷和一個菱形圓柱銷將轉向器殼體的側蓋面與夾具體緊密連接同時兩銷必須與夾具體采用23h7r6過盈配合2將零件的側蓋面壓在定位板上用一個螺栓穿過第三個大梁孔用螺母將工件夾緊夾具精度的驗算1影響精度的因素影響工件加工表面位置精度的因素有三個方面工件在夾具中的安裝誤差夾具在機床上的對定誤差加工誤差夾具精度的驗算主要是驗算工件在夾具中的安裝誤差其他兩項可以在夾具安裝或加工過程中調整夾具精度應不大于工件的允差的23為合格我設計的夾具一面兩孔為定位基準兩孔中心距為176002根據概率法計算

43、總的定位誤差小于工件的允差的23為合格2精度標注 標注必要的尺寸配合公差 1 夾具的外形尺寸所設計夾具的最大長寬高尺寸 2 夾具中所有有配合關系的元件間應標注尺寸和配合種類 3 各定位元件之間定位元件與導向元件之間各導向元件之間應標注裝配后的位置尺寸和形位公差定位誤差的分析1定位誤差1工件的加工誤差是指工件加工后在尺寸形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小它是由三部分因素產生的2夾具帶著工件安裝在機床上相對機床主軸或運動導軌的位置誤差也稱對定誤差3加工過程中誤差如機床幾何精度工藝系統(tǒng)的受力受熱變形切削振動等原因引起的誤差其中定位誤差是指工序基準在加工方向上的最大位置變動量所引起的加工誤差2產生定

44、位誤差的原因1平面定位情形夾具定位基準與工序基準不重合兩基準之間的位置誤差會反應到被加工表面的位置上去所產生的定位誤差稱之為基準轉換誤差2定位基準面與定位元件表面的形狀誤差3導向元件對刀元件與定位元件間的位置誤差4夾緊力使工件或夾具產生變形產生位置誤差5夾具在機床上的安裝誤差6定位元件與定位元件間的位置誤設計方案的論證1首先根據已知工件的需要選擇加工機床應選用鉆床加工比較合理因此加工方向是垂直面的2工件主要定位部分為底面及底面上兩孔因此我采用一面兩銷定位限制6個自由度六點定位屬于完全定位此定位方式是合理的3最后對整個夾緊方案分析得出夾緊工件穩(wěn)定所以此夾具設計可行結 論汽車轉向器殼體零件的設計采

45、用了目前廣泛采用的機械加工設備加工中心刀具為目前流行的硬質合金涂層刀具通過對誤差和生產節(jié)拍的分析可滿足精度和生產批量的要求同時企業(yè)有條件引進加工時所需要的設備而且對于系列產品的生產更換零件型號時設備不需要做太大的調整滿足大批量多品種的生產要求因此本課題設計可用于生產現(xiàn)場經實踐檢驗本次畢業(yè)設計在老師的指導和自己的努力下最終完成了理論上的設計回過頭來重新整理一遍發(fā)現(xiàn)存在一些潛在的問題1工序參數的確定各工序的相關參數都應通過查表計算求得應有詳細的過程但由于時間關系部分工序的詳細計算過程已經省略2夾具的設計夾具的設計不夠詳細還應包括對刀方案的設計傳動裝置等整套夾具通過驗算理論上符合要求但夾緊過程中氣缸

46、可能存在夾緊不同步的問題誤差可能在允許的范圍之外這時需要對夾具的設計進行調整采用底面的一面兩銷來定位由于設計到整個工藝方案問題比較復雜這里不做具體分析總之本次設計除未經實踐檢驗外總體上來說滿足了設計要求適應機械加工的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢致 謝我在設計轉向器殼體的工藝時考慮到零件的幾何形狀比較復雜而且需加工平面的位置與定位基準面大部分成一定的角度在設計中為保證加工的精度我盡量使加工表面在水平或垂直面上根據粗基準的選擇原則我選擇不需要加工的殼體側蓋面相對的銑出來的凸臺作為粗基準加工側蓋面和三個大梁孔平面為后續(xù)工序的加工做準備由于是大批量生產我選擇一面兩銷定位這種定位方式符合基準統(tǒng)一的原則通過工藝設計和夾

47、具設計我學會了怎樣運用已學的專業(yè)知識如金屬切削刀具機床夾具設計機械制造工藝學等等根據實際加工要求去完成工藝的設計我相信我的設計方案是切實可行的因為它是經過大量的理論計算資料的查閱和老師的幫助完成的通過這次畢業(yè)設計我學會了怎樣去完成一項工程設計的方法過程學會了怎樣去查閱有關參考資料怎樣用已學的知識去進行工程計算運用cad進行繪圖的能力也得到大幅度的提高總之通過本次畢業(yè)設計我的受益非淺我感到我已初步具備了獨立進行機械裝備設計的能力為我今后從事的工作打下了結實的基礎最后我衷心感謝陳老師謝謝您對我真誠無私的幫助參考文獻1 李洪主編機械手冊m北京出版社2 候家駒主編汽車制造工藝學m北京機械工業(yè)出版社19

48、913 劉友才等主編機床夾具設計m 北京機械工業(yè)出版社19944 龔定安主編機床夾具設計西安陜西科學技術出版社19995 孟少農主編機械加工工藝手冊m北京機械工業(yè)出版社19926 王先逵主編機械加工工藝手冊m第2版北京機械工業(yè)出版社20077 侯家駒主編汽車制造工藝學m第3版北京機械工業(yè)出版社1991 8 李慶余主編機械制造裝備設計m北京機械工業(yè)出版社20039 馮辛安等主編機械制造裝備設計m北京機械工業(yè)出版社200510 李益民主編機械制造工藝設計簡明手冊北京機械工業(yè)出版社199611 肖繼德 陳com機械工業(yè)出版社200712 上海柴油機廠工藝設備研究所編金屬切削機床夾具設計手冊北京機械工

49、業(yè)出版社200513 黃如com化學工業(yè)出版社200414 南京市機械研com機械工業(yè)出版社198415艾興 肖詩綱主編 切削用量簡明手冊 北京機械工業(yè)出版社199816 唐金松主編簡明機械設計手冊m上海上?？茖W技術出版社2000襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆

50、羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿

51、膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇

52、羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄

53、羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁

54、節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿嗉莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁