〔大学论文〕ZXT-06型多臂机凸轮箱体加工工艺及工装设计论文(含word文档) .pdf
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1、开题报告 系(部)机械工程系 题 目ZXT-06型多臂机后轴承座加工工艺及工装 设计 机床是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工,使之获得所要求的几何形状、尺寸精 度和表面质量的机器。 机械设计制造及其自动化专业毕业设计涉及的内容很多,它是本科四年所有所学课程的 综合,是在学完机械制造技术基础(含机床夹具设计)和机械设计制造基础(含机床刀具设 计及工艺编排)等全部专业课、专业基础课等等基础上进行的,是对所有课程的一次深入的 综合性的总复习,也是一次理论联系实际的锻炼,因此,毕业设计在大家的大学四年中是很 重要的,它可以说是联接从校园学习到参加实际工作的纽带。 本次毕业设计使我们能综合运用机械制
2、造的基本理论,并结合生产实践中学到的技能知 识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备设计一个中等复杂程度零件(多臂机后轴承座)的 工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟订夹具设计方案完成夹具结构设计 的能力。也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践 机会。 1.设计目的 (1)培养我们运用机械制造及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量、 组合机床、金属切削原理与刀具等)的知识,结合生产实习、毕业实习中学到的实践知识, 独 立地分析和解决工艺问题,具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。 (2)能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计
3、的基本原理和方法,学会拟订夹具设计 方案,完成夹具结构设计,提高结构设计能力。 (3)培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 (4)进一步培养我们识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 2 主要设计内容 1) 分析零件结构,绘出零件图一张及三维实体图一张。 2) 分析零件图,根据零件结构制定一套加工工艺方案,制定最佳的加工工艺方案,填 写工艺过程卡。根据本件结构分析,毛坯为灰铸铁,IT6 公差等级,分为粗、半精、 精加工,主要是铣、钻和镗等加工。 3) 根据工艺方案,设计一套钻床夹具和一套镗床夹具。根据夹具设计手册及本零件结 构特点进行设计。 4) 撰写设计说明书一份。
4、3预期成果 完成多臂机后轴承座的机械加工工艺规程制订,完成工艺过程卡和工序卡。 1、零件图一张。 2、零件三维实体图一张 3、零件加工工艺过程卡一张。 4、钻夹具一套,镗夹具一套。 5、设计说明书一份 4进度安排 第12周课题调研,收集有关资料,写出开题报告 第34周完成零件图及三维实体图,对零件的结构要素有明确的理解 第57周完成工艺规程设计 第812周完成专用夹具装配图设计和主要零件设计 第1314周 撰写毕业设计说明书,准备答辩 第 15 周答辩 参考文献参考文献 1 李庆春. 机械制造工艺装备设计实用手册 M.银川:宁夏人民出版社,1999. 2 朱绍华. 机械加工工艺 M. 北京:
5、机械工业出版社,2001. 3 李益民. 孔加工刀具 M北京:国防工业出版社,l998. 4 王凡实用机械制造工艺设计手册 M.北京:机械工业出版社,2001. 5 孙光华工装设计 M3. 北京:机械工业出版杜,1984 6 徐鸿本. 机床夹具设计手册 M. 沈阳:辽宁科学技术出版杜,1979 7 林文焕.机床夹具设计 M. 北京:国防工业出版社,1987. 8 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京:机械工业出版社,200l. 9 高化.机床夹具设计 M. 西安:交通大学出版社, 1992. 10 浦林祥金属切削机床夹具设计手册 M. 北京:机械工业出版社,1995. 11 曾志新机械制造技术基础
6、 M武汉:武汉理工大学出版社,2008 指导教师: 年月日 系(教研室)意见: 主任: 年 月日 目 录 1零件的分析 1 1.1 零件的结构分析1 1.2 零件的工艺分析1 2机械加工工艺规程的指定 2 2.1 生产类型的确定2 2.2 机械加工工艺规程的作用与要求2 2.3 工艺规程设计的步骤3 2.4 工件的装夹与获得加工精度的方法4 2.5 工艺路线的制定5 2.6 工序的划分及安排9 2.7 编制工艺文件10 2.8 选择各程序所用的机床、量具、刀具12 3机床夹具设计13 3.1 机床夹具概述13 3.2 机床专用夹具的设计步骤15 3.3 夹具体设计18 结论23 致谢24 参考
7、文献25 摘摘 要要 在四年的大学学习中,老师教会我们学会混多关于机械设计及加工方面的知识, 使 我们在这大学四年中让我们的思维方式和思考方式有了极大的改变, 为我们将来工作做 了饿很多铺垫,很快四年转瞬既逝,毕业设计就成为我们这四年当中最后的考试,也是 检验我们所学的知道的一个很好的环节。让我们自己独立发现问题并通过查资料来解 决,以适应现告诉发展的社会。 本次毕业设计所实涉及 查阅机械工艺手册、夹具设计手册等资料,对工艺设计及 夹具的设计有了全面的了解。在设计过程中遇到了很多问题,如编排工艺中粗基准和精 基准的选择,粗基准选择工件侧面,精基准选择工件底座面,最后选择先定基准面, 选 择一个
8、人为辅助基准面为参考,原因装卸方便、定位准确。 经过近 3 个月的努力和老师、同学的帮助,我基本上完成了设计要求。由于自身知 识和能力有限,还存在不少不足之处,恳请各位老师给予指正。 关键字:工艺;夹具;基准 AdstractAdstractAdstractAdstract University graduate study is a vary important aspect of testing knowledge has been a good link.Cultivate their independence and discover information through inves
9、tigation to meet the rapid development of society. The graduation design involved is the subject oflinen and 10 boxes of machine wallboard process design and fixture design. Throughthe inspection process machinery manuals, handbooks fixture design process design and the right fixture design with a c
10、omprehensive understanding. In the design process encountered a lot of problems such as the fixture design is the use of a two-position or support plate positioning, finally adopted a two-side position, the reasons for convenient loading.There scheduling process and precision benchmart crude benchma
11、rk choice, choice benchmark crude workpiece side, precision baseline options Cradle workpiece surface. After nearly three months of effort and the teachrs and students to help, I have basically compleped the design requirementa. Because of its own knowledge and capacity is limited, there are still m
12、any shortcomings, urge teachers to correct. Keywords: Technology;Fixture;Benchmarks 1零件分析 1.1零件的结构分析 该零件为多臂机上的后轴承盖,该零件的半圆槽位置上防止轴承,以起到支撑作用。 该零件在铸造时留下一个方形的通孔,次孔不仅便于装卸维修,而且在夹具中便于夹紧 机构的设计(本夹具的设计便是采用 U 形压板与螺钉螺母的组合夹紧方案) 。该零件有 许多螺纹孔,根据要求只设计一套钻床夹具,其选择的依据是工件顶面与底面有要求的 螺纹孔和光孔。 1.2零件的工艺分析 1.2.11.2.11.2.11.2.1表面
13、粗糙度 表面粗糙度影响着连接表面的装配性质和接触状态,其具体要求以 Ra 为标准。为了 编排工艺方便选定该工件的侧面(左视图左端面)为辅助基准,对其表面进行加工, 表 面粗糙度保证 12.5m,尺寸为 38 的表面粗糙度为 6.3m,工件的底面和顶面要求为 3.2m,方槽要求 12.5m、1.6m、3.2m(如主视图所示) 。而半圆孔表面要求粗糙度为 3.2m,该工件底座面上有一个 2X8 深 10 的孔,该孔在利用钻床夹具钻完之后拿到钳工 进行绞孔,以保证其 1.6m 的表面粗糙度。 2机械加工工艺规程的制定 2.1生产类型的确定 生产类型是指企业生产专业化程度的分类,一般可分为大量生产、成
14、批生产、单件 生产三种类型。 1.单件生产是指产品品种很多,同一种产品的产量很少。各个工作地所加工对象经常 改变,而且很少重复生产。 2.成批生产是指一年中分批轮流制造几种不同的产品, 每种产品均有一定的数量工作 地的加工对象周期性的重复。 3.单件生产是指产品的产量很大, 大多数工作地按照一定的生产节拍进行某种零件的 某道工序的重复加工。 由于梳箱板是亚麻并条机上的一个不见所以产量不大,因此属于大拿件生产。这样 既可有利于设备的安排、有可以缩短生产周期。故此生产类型确定为单件生产。 2.2机械加工工艺规程的作用与要求 机械加工工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件的总称。它是
15、在具体的生产条件下最合理或较合理的工艺过程和操作方法, 并按规定的形式书写成工 艺文件,经审核后来指导生产的。 1、 工艺规程的作用 (1) 工艺规程是指导生产的主要技术文件 正确的工艺规程,是长期生产实践和科学实验的基础上,运用工艺理论,有结合具 体生产条件制定的并在实践过程中不断地加以改善和完善。 因此按照工艺规程可以使各 工序紧密配合、严格检查,有组织 有纪律进行文明生产,不出差错,保证优质、高产、低消耗、低成本地制造出产品。 (2) 工艺规程是生产组织和生产管理工作的依据 产品投入生产之前,可根据工艺规程进行必要的技术准备和生产准备工作。例如原 材料和毛坯的供应,机床的准备和调整、专用
16、工艺装备的设计和制造、劳动力的组织等 等。 另外, 工厂的生产计划和高度部门可以根据工艺规程安排投料时间、 平均设备负荷、 下达生产计划,使生产有节奏而均衡的进行。 (3) 工艺规程是新建、扩建或建机械制造厂的主要技术资料。 根据工艺规程是新建、扩建或建机械制造厂的主要技术资料。 根据工艺规程可以确定出所需要的机床种类、型号和数量,车间的生产面积和设备的 平面布置,生产工人的数量、工程和等级等,从而可以拟定出筹建、扩建或改建机械制 造厂的计划。 总之,零件的机械加工工艺规程是每个机械制造厂或加工车间必要不可少的技术文 件。生产前用它做生产准备,生产中用它做生产指挥,生产后用它做生产检验。因此工
17、 厂或车间的每个工人、 技术人员和干部都必须按照工艺规程进行生产, 以确保产品质量, 提高生产率,降低成本和安全生产。 2.3工艺规程设计的步骤 (1) 研究和分析零件的工作图 首先明确零件在产品中的作用、地位和工作条件,并找出其主要的技术要求和规程它 的依据, 然后对零件图进行工艺审查。 审查的内容有: 零件图上的视图是否完整和正确; 零件图山所标的技术要求、尺寸、粗糙度和公差是否为齐全、合理;零件的结构是否便 于加工、便于提高生产率;零件材料是否立足于国内、资源丰富而且容易加工。对以上 内容,如果在审查过程中认为不合理或者错误及遗漏,可以提出修改意见。 (2) 确定毛坯的种类 若毛坯的种类
18、不同,即使是同一个零件,其加工工艺过程也不相同,因此在制定工艺 规程时必须正确的选择毛坯的种类和了解毛坯的制造情况。 毛坯种类的确定是与零件的 结构形状、尺寸大小、材料的机械性能和零件的生产类型直接有关的,另外还与毛坯车 间的具体生产条件有关。 铸件:包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的开头可以相当复杂, 尺寸可以相当大,且吸振性能较好,但铸件的机械性能较底,一般壳体零件的毛坯都用 铸件。锻件:机械性能较好,有较高的强度和冲击韧性,但毛坯的开头不益复杂,如轴 类和齿轮零件的毛坯常用锻件。 根据图纸对该零件的要求,应该采用 HT200 的毛坯料。之所以采用 HT200,在与其强 度
19、、耐热性、耐磨性较好,减震性良好这一特性。 (3) 拟定零件加工的工艺路线 内容包括:定位基准的选择;各表面的加工方法;加工阶段的划分;各表面的加工顺 序;工序集中或分散的程序;热处理及检验工序的安排;其他辅助工序(如清洗、去毛 刺、去磁、倒角等)的安排等。 (4) 确定各工序的加工余量,计算工序尺及其公差。 (5) 确定各工序的切泶用量。 (6) 拟定各工序的机床设备(刀、夹、量具)和辅助工具。 (7) 填写工艺文件 2.4 工件的装夹与获得加工精度的方法 工件的装夹 (1)直接找正定位的装夹 将工件直接放在机床上,工人可用百分表、划线盘、直角尺等对被加工表面进行找 正,确定工件在机床上相对
20、刀具的正确位置后再夹紧。 在大型滚齿轮形时,若被加工齿轮的分度圆与已加工的外表面有较高的同轴度要求 是, 工件放在支座上后, 再用百分表找正, 使齿坯外圆的中心与工作台的回转中心重合, 然后进行夹紧。 这种装夹方法, 找正困难且费时间, 找正的精度要靠生产工人的经验和量具的精度而定, 因此这种方法多用语单件、小批生产或某些相互位置精度要求很高、应用夹具装夹又难 以达到精度要求的零件加工。 (2)按划线找正装夹 工件在切削加工前,预先在毛坯表面上划出要加工表面的轮廓,然后按所划的线将 工件在机床上找正、夹紧。 划线时要注意照顾各表面间的相互位置和保证被加工表面有足够的加工余量。 这种装夹方法被广
21、泛用于单件、小批生,尤其是用于形状较复杂的大型铸件或锻件 的机械加工。这种方法的缺点是增加了划线工序。另外,由于所划线条本身有一定的宽 度,划线时有误差,因此它的装夹精度较低,一般在 0.20.5mm 之间。 (3) 在夹具中装夹 夹具固定在机床上,夹具本身有使工件定位和夹紧的装置。工件在夹具上固定以后 便获得了正确的相对于刀的位置。 这种装夹方法方便、迅速、精度高且稳定,广泛用于成批生产和大量生产中。阶梯 轴的洗键槽工序,可将工件直接放在夹具体的 V 形块上,不用找正就能保证工件相对刀 具的位置,只要用压板夹紧工件,便可进行洗键槽的工作。对于某些零件(如连杆、 曲 轴) ,即使批量不大,但为
22、了达到某些特殊的加工要求,仍需要着机制造专用夹具。 显然,当机械技工中工件的位置精度(平等度、垂直度、同轴度等) ,需要经过多 次装夹加工后才能获得时,则有关表面的位置精度就可用语上述的定位夹紧方法获得, 也可以使有关表面的加工安排在工件的一次装夹中进行, 保证加工表面间具有一定的精 度。这两种方法,也是机械加工中获得工件位置精度所常用的方法。 本零件采用第三种装夹,根据梳箱板的特点,自行设计夹具,该夹具采用一面两孔 定位。主要因为装卸灵活,并且也符合该零件的结构特征。 2.5工艺路线的制定 2.5.1定位基准的选择 定位基准选择的正确与否是关系到工艺路线和夹具结构设计是否合理的主要因素 之一
23、,并将影响到工件的加工精度、生产率和加工成本,因此定位基准的选择是制定工 艺规程的主要内容之一。 定位基准又分为基准、精定位基准和辅助定位基准,分别简称为粗基准、精基准 和辅助基准。 粗基准:以未加工过的表面进行定位的基准称粗基准,也就是第一道工序所用的 定位基准为粗基准。 精基准:用已经机械加工的表面作为定位基准,称为精基准。 辅助基准:该基准在零件的装配和使用过程中无用处,只是为了便于零件的加工 而设置的基准称辅助基准,如轴加工用的顶尖孔等。 选择定位基准主要是为了保证零件加工表面之间以及加工表面与未加工表面之间 的相互位置精度,因此定位基准的选择应从有相互位置精度要求的表面间去找。通常先
24、 确定精基准,然后再确定粗基准。下面分别介绍有关精基准和粗基准选择的一般原则。 1、精基准的选择 选择精基准时要注意考虑应保证加工精度并使加工装夹的方便、准确、可靠。因此, 要 遵循以下几个原则: (1) 基准重合的原则 尽量选择工序基准(或设计基准)为定位基准。这样可以减少由于定位不准确引起的加 工误差。 (2) 基准不变的原则 尽可能全程各工序的定位基准相同。 如轴类零件的整个加工过程中大部分工序都以两个 顶尖孔为定位基准;齿轮加工的工艺过程中大部分工序以内孔和端面为定位基准;箱体 加工中,若批量较大,大部分工序以平面和两个销孔为定位基准。 基准不变的好处是,可使各工序所用的夹具统一,从而
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