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杠桿
10
夾具
設計
三維
新版
- 資源描述：
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等臂杠桿鉆φ10通孔夾具設計含三維新版,杠桿,10,夾具,設計,三維,新版
- 內容簡介：
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目錄第一章 零件的工藝性及生產類型的確定31.1零件的工藝分析31.2零件的生產類型4第二章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸52.1選擇毛坯52.2確定毛坯尺寸5第三章 選擇定位基準及加工方法63.1定位基準的選擇63.2零件表面加工方法的選擇6第四章 工序設計、制定工藝路線74.1選擇加工設備與工藝裝備74.2制定工藝路線10第五章 確定切削用量11第六章 夾具設計186.1設計夾具位置186.4分析定位誤差206.2切削力及夾緊力的計算21總 結24致 謝25參考文獻26摘要本次設計的主要目的是設計典型杠桿類零件的加工工藝以及零件夾具設計,首先根據零件圖形繪制出CAD零件圖，然后根據所學過的軟件繪制出3D效果圖，然后通過分析CAD零件圖和3D效果圖，編寫出零件的數控加工工藝。通過CAD軟件繪制出加工工序圖，然后將其填寫數控加工工藝卡片和工序卡片中。在填寫加工工藝卡片和加工工序卡片時，需要注意夾具刀具以及量具的選擇，設計鉆床專用夾具，選擇鉆床類型為搖臂鉆床，分析夾具設計定位方式與夾緊原理。本次設計主要介紹了一種典型杠桿類零件的加工制造工藝，為以后同類型零件的加工提供了一種設計方案。關鍵詞:CAD，數控加工工藝，工序卡片，機床夾具 第一章 零件的工藝性及生產類型的確定1.1零件的工藝分析如圖1.1所示，零件的結構比較復雜，一次性加工也不可能完成，所以需要掉頭加工。圖1.1 零件圖本次設計2-8通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。設計25通孔，內孔精度等級H9,設計尺寸上偏差為0.052mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=3.2m。設計10通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。設計30外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。本次設計為29內孔為設計基準A，設計10通孔與設計基準A的平行度為0.1mm，右端設計8通孔與設計基準A的平行度為0.1mm，左端設計8通孔與設計基準A的平行度為0.15mm1.2零件的生產類型在確定零件的生產類型一般有三種：（1）：單件生產。（2）：批量生產。（3）：大量生產。確定本次設計的生產類型為批量生產。第二章 選擇毛坯、確定毛坯尺寸2.1選擇毛坯通過分析毛坯的生成類型，可以得知毛坯的生成類型主要由鑄造，鍛造，型材等形式，本次設計的毛坯材料為HT200，設計毛坯材料為鑄鋼。2.2確定毛坯尺寸圖2.1 毛坯圖第三章 選擇定位基準及加工方法3.1定位基準的選擇本次設計2-8通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。加工內孔時以40外圓底面為加工基準。設計25通孔，內孔精度等級H9,設計尺寸上偏差為0.052mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=3.2m。加工內孔時以40外圓底面為加工基準。設計10通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。采用鉆孔鉸孔加工。加工內孔時以25內孔，8內孔為加工基準。設計30外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。以40外圓毛坯為加工基準。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。以40外圓毛坯為加工基準。3.2零件表面加工方法的選擇本次設計2-8通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。采用鉆孔鉸孔加工。設計25通孔，內孔精度等級H9,設計尺寸上偏差為0.052mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=3.2m。采用鉆孔鉸孔加工。設計10通孔，內孔精度等級H7,設計尺寸上偏差為0.015mm，下偏差為0mm，設計表面粗糙度Ra=1.6m。采用鉆孔鉸孔加工。設計30外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。采用粗銑精銑加工。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。設計40外圓端面，設計表面粗糙度Ra=6.3m。采用粗銑精銑加工。第四章 工序設計、制定工藝路線4.1選擇加工設備與工藝裝備4.1.1選擇機床設計數控銑床的型號為XK5032。設計鉆床型號為Z350。4.1.2選擇夾具本次選擇的夾具為平口鉗，平口鉗又名機用虎鉗，是一種通用夾具，常用于安裝小型工件，它是銑床、鉆床的隨機附件，將其固定在機床工作臺上，用來夾持工件進行切削加工。圖4.1 平口鉗4.1.3選擇刀具刀具的選擇是數控加工中重要的工藝內容之一，它不僅影響機床的加工效率，而且直接影響加工質量。編程時，選擇刀具通常要考慮機床的加工能力、工序內容、工件材料等因素。與傳統的加工方法相比，數控加工對刀具的要求更高，不僅要求精度高、剛度高、耐用度高，而且要求尺寸穩(wěn)定、安裝調整方便。這就要求采用新型優(yōu)質材料制造數控加工刀具，并優(yōu)選刀具參數。選取刀具時，要使刀具的尺寸與被加工工件的表面尺寸和形狀相適應。生產中，平面零件周邊輪廓的加工，常采用立銑刀，銑削平面時應選硬質合金刀片銑刀；加工凸臺、凹槽時，選高速鋼立銑刀，對一些主體型面和斜角輪廓形的加工，常采用球頭銑刀、環(huán)形銑刀、鼓形刀、錐形刀和盤形刀。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較低平坦部位時，刀具以球頭頂端刃切削，切削條件較差，因而采用環(huán)形銑刀。刀具圖零件名稱刀具號刀具規(guī)格刀具用途 杠桿T01D30面銑刀銑端面T02A3中心鉆鉆孔T037.8麻花鉆鉆孔T048鉸刀鉸孔T0524.8麻花鉆鉆孔T0625鉸刀鉸孔T079.8麻花鉆鉆孔T0810鉸刀鉸孔 4.1.4選擇量具 數控車床上面的量具一般是由通用量具這些量具一般有，三用游標卡尺，內徑百分表，千分尺等。量具圖零件名稱量具號量具名稱量具用途量具規(guī)格杠桿 1游標卡尺總長0-150mm2內徑百分表測量外圓810254.2制定工藝路線5鑄造方式為離心鑄造15時效20超聲波檢查毛坯是否有缺陷30平口鉗裝夾，打表找正4040外圓端面，30外圓端面，保證表面粗糙度要求50平口鉗掉頭裝夾，打表找正602-30外圓端面，40外圓端面，保證表面粗糙度要求70中心鉆定位，鉆鉸2-8通孔。80中心鉆定位，鉆鉸25通孔。90中心鉆定位，鉆鉸10通孔。100去除飛邊毛刺110清洗零件120按尺寸要求檢驗第五章 確定切削用量粗銑端面，工件材料：HT200，設計銑床為XK5032，選擇刀具為D30立銑刀，刀具的基本參數查表機械制造設計基礎表3-28，本次設計的切削參數參考與機械制造設計基礎表5-12，YT15硬質合金面銑刀的銑削參考表。1.切削用量1）確定切削深度ap 銑端面，選擇ap=2mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.3mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度60m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=600r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 精銑端面，設計銑床為XK5032，選擇刀具為D30立銑刀，刀具的基本參數查表機械制造設計基礎表3-28，本次設計的切削參數參考與機械制造設計基礎表5-12，YT15硬質合金面銑刀的銑削參考表。1.切削用量1）確定切削深度ap 銑端面，選擇ap=0.5mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.15mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度80m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=800r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉆孔7.8，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D7.8麻花鉆。麻花鉆的加工，選擇ap=5mm。因為麻花鉆加工，這次加工的孔很深，所以需要斷削，一次性不能加工完成。因為加工的鐵削比較多，就會堆積在麻花鉆的周圍,這樣就會造成麻花鉆的斷裂。如果麻花鉆斷在零件里面，后果不可想象。1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=6mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.3mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度30m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=800r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉸孔8，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D8鉸刀。鉸刀的加工屬于精加工，這次加工不僅僅要保證尺寸精度還要保證表面粗糙度。所以在加工的時候需要使用較低的轉速，很低的切削深度，并且還要保證冷卻。不然可能會造成誤差的出現。所以ap=0.075mm1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=ap=0.075mm2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.1mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度22m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=800r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉆孔9.8，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D9.8麻花鉆。1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=4mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.3mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度22m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=700r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉸孔10，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D10鉸刀。1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=1mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.1mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度20m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=600r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉆孔24.8，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D24.8麻花鉆。1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=4mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.3mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度32m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=400r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 鉸孔25，工件材料：HT200選擇Z350搖臂鉆床，刀具選擇D25鉸刀。1.切削用量1）確定切削深度ap 鉆孔，選擇ap=1mm。2）確定每分鐘進給量f根據機械制造基礎表5-35，fz=0.1mm/r3）確定切削速度vc和每分鐘進給量vf由機械制造技術基礎表5-35選擇切削速度40m/min定機床主軸轉速： 式中：切削速度；d刀具直徑。 選擇加工轉速選擇=500r/min,因此，實際切削速度和每分鐘進給量為： 式中：主軸轉速； 刀具直徑。m/min 計算工時 第6章 夾具設計6.1設計夾具位置夾具設計的位置為鉆孔夾具設計。6.2 設計夾具的思路圖中紅色面表示的為銑削加工位置。圖6.1定位思路本次設計參考機械制造基礎，課程設計指導教程中關于一面兩銷的教程。圖6.2定位方式通過參考案例，完成本次設計的定位。圖6.3 定位方式6.3 設計夾具的夾緊方式本次設計選擇動螺母夾緊。圖6.4夾緊方式這樣設計鉆模板之后零件就無法取出，設計回轉式鉆模板。圖6.5完整圖紙6.4分析定位誤差分析定位誤差，定位誤差由+,本次設計參考機械制造基礎表8-14定位誤差計算，通過參考平面定位，V塊定心進行計算如下：式中：軸下偏差； 角度；設計零件定位圓弧的公差為35，設計上偏差為0.1mm，下偏差為0.14mm。則。面的要求。6.5切削力及夾緊力的計算圖6.6夾緊力由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。參考機械制造基礎表10-1常見夾緊力計算公式選擇螺紋夾緊公式為。 設計螺紋升角，設計螺紋摩擦角，取螺母與端面的摩擦系數。由機床夾具設計手冊表得：原動力計算公式：由上述計算易得： 總 結經過這次的畢業(yè)設計，總的來說就是讓每個學生都忙起來了，緊張起來。找出問題忙著去圖書館查資料，忙著去問老師問題，怎么去解決問題，雖然有太多的不懂，很多概念都很模糊，但是我們都堅持下來了，人總是在被逼的時候，在走投無路的時候，才能發(fā)揮自己的潛能。成不成功沒關系，至少你做了，你花心思做了。很多人只是看結果，可是最讓人難忘的是那個過程，因為過程決定成敗。從零件的工藝分析，到零件的工序卡，到選擇毛胚，到夾具的設計，到編數控程序的編制，數控程序的仿真，切削用量的計算，花費了大量的時間，絞盡了腦汁，求教了很多導師同學和朋友，終于完成了畢業(yè)設計，做出實體零件以及夾具的設計其實是最難的一部分，因為需要自己動手和問老師加工的問題，選擇合適的刀具，選擇合適的進給速度和路線，去除毛刺，量好尺寸。一個人不去問，不去請教是做不出東西的，通過這件事情，深刻的了解了自己的不足，明白了這個專業(yè)的博大精深，怎么去保證所需要的精度，以及一系列的后期工作。相信自己以后如果從事這個行業(yè)，一定會少走彎路，細心的做好自己的工作。致 謝本人在畢業(yè)課題的設計中，學習了不少的新知識，體會到了學習的重要性，同時，感謝學校規(guī)劃與教育，給予我們良好的學習環(huán)境，并提供給我們對學業(yè)及個人生涯發(fā)展的多元信息，幫助我們成長。感謝傳授知識給我們的老師們，感謝您們對我精心的教育，感謝您們沒使我的學習變成勞作而成為一種快樂；謝您們讓我明白自身的價值；感謝您們幫助我發(fā)現了自己的專長，而且讓我把事情做得更好。感謝您們容忍我的任信與錯誤，不僅教會了我知識，更教會了我如何做事，如何做人。這是我人生歷程的又一個起點，在這里祝福大學里跟我風雨同舟的同學們和朋友們，外面的世界更精彩，你們未來總會是絢爛繽紛。參考文獻1 李家寶. 夾具設計M. 中國工業(yè)出版社, 2010.2 蔡瑾, 段國林, 李翠玉,等. 夾具設計技術發(fā)展綜述J. 河北工業(yè)大學學報, 2002, 31(5):35-40.3 吳玉光, 高曙明, 陳子辰.
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