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文档简介

1、学士学位论文 论文题目: 开合螺母加工工艺流程以及车削夹 具设计 院(部)名 称:学 生 姓 名:专 业:学 号:指导教师姓名:论文提交时间:论文答辩时间:学位授予时间:如果需要图纸、PRO/E装配体、工艺卡以及爆炸体视频请联系QQ278053029(有偿出售) 摘 要本次毕业设计主要介绍了开合螺母的加工工艺流程以及车削专用夹具的设计。工作内容包括主要分为工艺过程设计以及夹具设计两个部分加工工艺过程设计中主要工作包括:对开合螺母结构进行了分析,对生产工艺进行了分析,制定了加工工艺路线,确定了重要工序尺寸、加工余量、切削用量、车床以及刀具,最后完成了加工工艺过程卡和加工工序卡。夹具设计中主要工作

2、包括:分析任务要求,确定夹具体型式,分析定位原理与定位误差,确定加紧方案,计算加工过程中切削力、夹紧力并对其进行了校核,设计了夹具的主要零件。关键字:加工工艺,工艺流程,工艺卡片,夹具ABSTRACTThis graduated design introduced the manufacturing process of split nuts and the design of special fixture on split nuts two partsIn the part of processing manufacturing process, I analyzed the struct

3、ure of split nuts and manufacturing process, established manufacturing route, procedure dimension, machining allowance, cutting conditions, machinery tools and cutting tools, at last I finished manufacturing flow craft cards and manufacturing process cards In the part of special fixture, I analyzed

4、the requirements of task and positioning principle, established the structure of fixture and project of clamping, counted clamping force and cutting force, at last I designed the important parts of this fixture.Key words: manufacturing processes, process flow, engineering flow sheer, fixtureI目 录第1章

5、绪论11.1 设计任务11.2 任务分析11.3 与论文有关的部分背景资料调研11.3.1 开合螺母的用途11.3.2 工艺流程11.3.3 夹具2第2章 工艺部分32.1 引言32.2开合螺母的结构分析32.3工艺分析42.4制定工艺规程42.4.2 基准面的选择52.4.3 工艺路线的制定52.4.4 加工方法的选择52.4.5加工的顺序安排62.4.7 制定加工工艺路线62.5 重要工序尺寸、加工余量、精度的确定72.5.1 52孔72.5.2 2X12孔72.5.3 B1 B2 C面、底面的加工82.6 机床以及刀具的选择82.6.1 机床的选择82.6.2 刀具的选择92.7 主要切

6、削用量的确定92.9 加工工序卡片12第3章 夹具设计部分133.1夹具的任务要求以及夹具体型式的确定133.2 定位原理分析以及确定133.3 定位销尺寸以及定位误差分析143.3.1 确定两销中心距143.3.2 确定圆柱销尺寸143.3.3 确定削边尺寸b以及B143.3.3 菱形销的公差以及尺寸143.3.4 定位误差的分析与计算153.4 加紧方案的确定153.4.1总体结构的确定163.4.2 夹具体和机床的连接与固定163.4.3 整体的安装及尺寸公差的分析173.4.4 夹具体的要求173.5 切削力的计算173.6 夹紧力的计算以及校核193.7 夹具体主要零件的选择与设计2

7、03.7.1 过渡盘203.7.2 配重块203.7.3 压板213.7.4 V型块223.7.5 定位板223.8 夹具体中销轴的校核23第4章 结论24致谢25参考文献26附录 外语文献译文27英文原文27译文33附录 开合螺母加工工艺过程卡37附录 开合螺母加工工序卡371第1章 绪论1.1 设计任务本次毕业设计的任务分为两个部分,一是开合螺母的加工工艺流程,主要包括分析任务给定工件尺寸要求,形位要求,表面粗糙度的要求,以及制定一套工艺流程使工件达到任务要求。二是设计在车床上精镗52孔的夹具。1.2 任务分析工艺部分先要考虑加工工件的结构特点以及生产批量,并按照其结构特点考虑在加工的过程

8、中用何种手段能实现工件各个面、孔的加工,在提高效率的同时还要保证保证加工精度。夹具部分重点考虑的两个部分一个是定位,另一个则是加紧,定位部分的设计需要保证工件在夹具上处于完全定位,即6个方向上的自由度完全被限定,加紧则需要保证工件在切削力的作用下依然能在正确位置不发生偏移,并且夹紧力的施加需要保证不能破坏工件。1.3 与论文有关的部分背景资料调研1.3.1 开合螺母的用途开合螺母又称为“对合螺母”,主要由上下两个半螺母构成,装在机床溜板箱体后壁的导轨中。开合螺母的底部各有一个圆孔,圆孔与槽盘的滑槽相连接。扳动机床手柄,经轴带动槽盘顺时针或逆时针转动,通过销钉的作用与上下两个开合螺母使其分离或者

9、闭合,从而与开合螺母中的丝杠啮合或脱开,从而起到一个相当于“离合器”的作用,完成机床从手动到机动的转换1.3.2 工艺流程工艺流程指的是劳动者通过生产工具将各类原料、半成品,按照一定的顺序进行连续加工,最终使其成为成品的过程工艺流程的设计应当遵循以下基本要求:1、能满足产品的质量以及数量的指标。2、符合经济性。3、具有合理性。4、环保。5、生产过程具有可操作性。6、生产过程具有可控制性。我国近年更加注重以下几个方面:1、尽量采用先进成熟的生产设备与生产技术。2、尽量采取机械化自动化。3、减少三废的排放。4、保障安全生产。1.3.3 夹具夹具是指机械加工中用来固定加工工件使之具有正确的位置,以便

10、于接受施工或者检测设备。本次设计的是一种用于车床上的加工工件内回转面的夹具,安装于车窗主轴上。第2章 工艺部分2.1 引言 本章主要任务是分析任务给定图样的技术要求,加工零件的各尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度达到图纸要求。并编制零件加工工艺流程、填写零件加工工艺卡片以及说明书。2.2开合螺母的结构分析图1 本次任务给定的开合螺母由左右两个结构对称的半螺母组成,底部有55的燕尾,燕尾凸台地面有2X12 ,孔深20的光孔,开合螺母中间开52的螺孔,根部留有空刀槽。 燕尾凸台B1 B2以及C面表面质量要求2.6,燕尾凸台底面2个12光孔要求达到7级精度内表面质量要求2.6,孔间距0.05,

11、52孔要求达到7级精度。 根据任务给定的二维图尺寸约束通过PRO/E拉伸建模出三维造型如下图2所示图22.3工艺分析 将开合螺母的加工分为两类: 1.轴类(外表面)的加工 主要加工面有长度尺寸为75.2mm的底面,两个倒角,B1,B2,C面,开合螺母圆筒部左右两个端面,52中心线到燕尾凸台底面330.05mm,中线到左边端面距离49,上表面总长96,下表面总长105燕尾凸台底面到C面距离18。 2.孔类(内表面)的加工 主要有52以及两个12的孔,12孔间距要求达到0.052.4制定工艺规程2.4.1 确定毛坯的型式 任务给定工件轮廓不大,大批量生产,加工条件较高,选择离心铸造毛胚。离心铸造得

12、来的铸件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。材料选用灰口铸铁HT150其铸造性能良好,减摩性好;减震性强;切削加工性良好;缺口敏感性较低;价格便宜,制造方便。2.4.2 基准面的选择 基准面是用来作为基准以确定其他点、线、面尺寸之间尺寸的平面,所以选择正确的基准面可以提高生产效率,保证加工质量。开合螺母的加工当以底面以及两个直径12的光孔为精基准,而为精基准的表面应该提前加工完。粗基准选择的重点应当是如何确保加工面有足够的余量,使得不加工面的位置尺寸符合任务给定的要求。因此依据粗基准选择原则,选取R34的大外圆为粗基准来加工燕尾槽导轨面,然后以燕尾槽为面为基准加工52的螺孔。2.4.3

13、工艺路线的制定 开合螺母的形状比较复杂,需要加工的表面不便于集中加工,为保障大批量生产的效率,需要在各个工序中选用高效率的专用机床,采取工序分散的原则拟定路线。2.4.4 加工方法的选择 依据机械制造工艺学表A-5、A-6以及零件图精度要求查询经济加工精度,选择主要加工面的加工方法 加工面 表面质量要求 精度 加工方法孔52 2.6 IT7 粗镗-半精镗-精镗孔12 2.6 I77 钻-扩-粗绞-精绞 C B1 B2 2.6 无 粗刨-半精刨-精刨圆筒端面 2.6 无 粗铣-半精铣底平面 6.3 无 粗铣-半精铣2.4.5加工的顺序安排 依据零件图,质量要求比较高,一道工序显然不可以满足质量要

14、求,所以需要多道工序逐步达到质量要求,依照加工性质的不同,将加工顺序分为,粗加工、半精加工、精加工三个阶段。粗加工:切除毛坯大部分加工余量。使毛坯大体上接近于成品半精加工:留出精加工的加工余量为精加工做好准备。精加工:保证各个主要加工面达到图纸要求。2.4.6 加工过程中应当遵循的原则: a.先粗后精 先安排粗加工工序,再安排精加工工序。 b.基面先行 先将底平面加工,然后以底平面和R34大圆弧为基准加工孔12 c.加工过程中应该先加工平面,后加工孔,这样利用加工后的平面定位稳定 可靠,而且容易加工,提高孔的加工精度。2.4.7 制定加工工艺路线工序1 铸造 工序5 退火 工序10 以R34大

15、外圆以及B1 B2面定位 粗铣下底面工序15 对要加工的两个12孔划线以底平面以及侧端面定位 钻孔2x12.5 深20 扩孔至 12.85 工序20 以底平面以及工序20中加工出的两个12.85的孔定位 粗铣半圆筒两侧端面、空刀槽、侧导轨面。 工序25 以底平面和侧端面定位 粗刨B1 B2 C面 工序30 以底平面以及底面两个12.85的孔定位 打倒角2.5x45 粗镗孔50 工序35 以孔50以及B1 B2面为定位 半精铣下底面 工序40 以侧端面以及底平面定位 粗绞孔12.85至12.95 精绞孔12.95至 12 工序45 以底平面以及工序40中加工出的两个12孔为定位 半精铣半圆筒两侧

16、端面 工序50 以底平面和侧端面定位 半精刨B1 B2 C面 精刨B1 B2 C面 工序55 以底平面以及两个12孔定位 半精镗孔50至52.5 精镗孔52.5至52 镗螺纹 工序60 以底平面以及两个12孔定位 切开2.5 重要工序尺寸、加工余量、精度的确定2.5.1 52孔 最终需要加工至尺寸52,查互换性测量技术可得7级精度查机械制造工艺学需要经过一次粗镗,二次粗镗,半精镗,精镗,可以达到要求 查表金属机械加工表4-17查出镗孔各工序尺寸以及工序间余量粗镗阶段,第一次粗镗至47(IT13) 第二次粗镗至50(IT12) 半精镗阶段,半精镗至52.5(IT10)精镗阶段, 精镗至 52(I

17、T7)工序间加工余量:粗加工阶段5mm 半精加工阶段 2.5mm 精加工阶段 0.5mm 则镗52孔总加工余量为6mm2.5.2 2X12孔 最终需要加工尺寸至12,查互换性测量技术可得7级精度查机械制造工艺学需要经过钻孔 扩孔 粗绞 精绞可以达到要求其中可以将钻孔、扩孔视为粗加工阶段 查表金属机械加工表4-15查出绞孔各工序尺寸以及工序间余量 粗绞、精绞视为半精加工、精加工阶段 钻孔阶段 钻孔至 11(IT11) 扩孔阶段 扩孔至 12.85(IT11) 粗绞阶段 粗铰至12.95(IT9) 精绞阶段 精铰至 12(IT7) 工序间加工余量(排除钻孔)扩孔0.85mm 粗绞0.1mm 精绞0

18、.05mm 则加工12孔总余量为1mm2.5.3 B1 B2 C面、底面的加工 查表金属机械加工表4-28查出平面加工工序尺寸以及工序间余量 精刨B1 B2 C面后,下底面到C面尺寸达到18.0mm,加工余量0.5mm,故此,半精刨加工时下底面到C面尺寸为17.5(IT8)。 半精刨B1 B2 C面后,由之前推出的尺寸下底面到C面尺寸为17.5(IT8),半精刨加工余量2.5mm,则在半精铣底面之后,下底面到C面的尺寸为16(IT10)。 半精铣底面,加工余量1mm 则之前总高度应达到(粗刨C B1B2面之后)高度 82(IT8)。 粗刨B1 B2 C面,加工余量2mm,则之前底平面到C面距离

19、为14mm(IT10) 粗铣底平面,加工余量2.5mm 则粗铣前,总高度应为84.5(IT11)(毛坯尺寸)2.6 机床以及刀具的选择2.6.1 机床的选择 工序10、25、45 为铣削加工,工步少,依据工件尺寸选择X6132立式铣床 工序20、40 为钻孔、扩孔、绞孔加工,依据工件尺寸选择Z5125A立式钻床 工序35、55 为粗镗、精镗、半精镗加工,依据工件尺寸选择C620车床 工序30、50 为粗刨、半精刨、精刨加工,依据工件尺寸选择B6025刨床2.6.2 刀具的选择 底面铣削选择硬质合金刀端面铣刀。 钻孔12.5mm时,选用直柄麻花钻。 扩孔 12.85 时 ,选用高速钢锥柄。 绞孔

20、 12H7时,选用直柄机用铰刀。 铣削端面时选择硬质合金端面铣刀。 镗孔时选用硬质合金60内孔车刀 刨削,粗刨时选用平面刨刀,精刨时选用圆头精刨刀2.7 主要切削用量的确定 查询机械制造技术基础课程设计表5.15.30选择进给量、切削速度并计算出主轴转速。 工序10 粗铣下底面 在粗铣工序时,取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率,所以a=2.5mm 取每齿进给量f=0.3mm/z 取切削速度V=34.6m/min 铣床主轴转速 n=1000v/d=1000*34.6/3.14*80=137r/min 工序40 半精铣下底面 半精铣时,背吃刀量取0.5mm至2mm,故背吃刀量a等于半精铣工序时的加

21、 工余量=1mm 取每齿进给量f=0.2mm/z 取切削速度V=40m/min 铣床主轴转速 n=1000*40/(3.14*80)=159r/min 工序25 粗铣左右两侧端面 在粗铣工序时,取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率,所以a等于粗铣工序时的加工余量=3mm 查手册 取每齿进给量f=0.3mm/z 取切削速度V=34.6m/min 铣床主轴转速n=1000*34.6/(3.14*65)=170r/min 工序50 半精铣左右两端面 半精铣时,背吃刀量取0.5mm至2mm,背吃刀量a等于半精铣工序时的加工余量=1mm 取每齿进给量f=0.2mm/z 取切削速度V=40m/min 铣床主

22、轴转速 n=1000*40/(3.14*65)=196r/min 工序20 钻孔、扩孔 工步1 钻孔至11 第一次钻孔加工余量为11mm,一次行程钻完,故选择背吃刀量a等于钻孔工步时的加工余量=11mm 工件材料HT150,布氏硬度180HBS,选择进给量f=0.45mm/r 选择切削速度V=0.45mm/r 钻床主轴转速n=60000V/(d)=60000*0.45/(3.14*11)=782.7r/min 工步2 扩孔至12.85 扩孔时加工余量0.85mm,一次行程扩完,故选择背吃刀量a等于扩孔工步时的加工余量=0.85mm 工件材料HT150,布氏硬度180HBS,选择进给量f=0.8

23、mm/r 选择切削速度V=0.18m/s 钻床主轴转速n=60000V/(d)=60000*0.18/(3.14*12.85)=290.2r/min 工序45 绞孔 工步1 粗绞孔至12.95 粗绞孔的加工余量为0.1mm,一次行程绞完。背吃刀量a等于粗绞孔工步时的加工余量=0.1mm 选择进给量f=2.5mm/r 切削速度V=10m/min 主轴转速 n=1000V/(d)=1000*10/(3.14*12.95)=267r/min 工步2精绞孔至12 精绞孔的加工余量为0.05mm,一次行程绞完。背吃刀量a等于精绞孔工步时的加工余量=0.05mm 选择进给量f=2.5mm/r 切削速度V=

24、10m/min 主轴转速 n=1000V/(d)=1000*10/(3.14*12)=267r/min=266r/min 工序35 粗镗50 在粗镗工序时,取加工余量为背吃刀量以提高铣削效率,所以a=5mm 选择进给量为f=0.5mm/r 取削速度为V=0.5m/s 车床主轴转速n=60000V/(d)=60000*0.5/(3.14*40)=238.8r/min 工序60 半精镗、精镗大孔 工步1 半精镗 半精镗工序时,背吃刀量通常取0.52.5mm,故取背吃刀量a等于半精镗工序时的加工余量=2.5mm 选择进给量为f=0.4mm/r 切削速度为V=0.6m/s 车床主轴转速n=60000V

25、/(d)=60000*0.6/(3.14*40)=286.6r/min 工步2 精镗 取背吃刀量a等于精镗工序时的加工余量=0.5mm 选择进给量为f=0.3mm/r 切削速度为V=0.4m/s. 车床主轴转速n=60000V/(d)=60000*0.4/(3.14*40)=192.1r/min2.8 工工艺过程卡(见后附加工工过程卡)2.9 加工工序卡片(见后附加工工过程卡)第3章 夹具设计部分3.1夹具的任务要求以及夹具体型式的确定 本次设计的的是专门用于镗中心孔52H7的夹具,精度要求较高,粗糙度为1.6,与底面C平行度100:0.4。和其他面没有任何位置精度要求。考虑到工件以燕尾面为主

26、要定位基准,及其结构的特点,以及需要在车床上进行加工,所以不适用心轴类、卡盘类以及花盘类夹具,只能选用角铁式的夹具结构,角铁式夹具具有不对称式的结构,适用于壳体、支座、杠杆、接头等零件上回转面和端面的加工。3.2 定位原理分析以及确定 定位以底面和两个圆柱孔为基准,实现一面两孔定位,以底平面为第一定位基准,限制Z方向上的移动,X,Y方向上的转动,以底面其中一个空的中心线为第二定位基准,以短圆柱销为定位元件,限制X,Y方向上的移动,以另一个孔的中心线为第三定位基准,以短菱形销为定位元件,限制工件在Z方向上的移动。依照以上定位原理做出定位元件与定位方式的简图如图3所示图3 1菱形销 2圆柱销 3工

27、件 4定位板 5夹具体3.3 定位销尺寸以及定位误差分析3.3.1 确定两销中心距 两销中心距基本尺寸等于工件两定位孔中心距的基本尺寸 其公差一般为=(1/31/5), 取1/5 依据任务给定图纸,工件两个定位孔中心距离L=(360.1)mm 则两销中心距 L=(360.02)mm3.3.2 确定圆柱销尺寸 圆柱销基本尺寸为该销配合孔的最小极限尺寸,公差取g6或者h7加工本工序时开合螺母底面孔已经加工完成,尺寸为12所以取圆柱销直径d=12g6=12mm。3.3.3 确定削边尺寸b以及B 现代机床夹具设计表2-2,b=4mm, B=12-2=10mm3.3.3 菱形销的公差以及尺寸 依据现代机

28、床夹具设计中对公式2-12的叙述菱形销与其配合的孔之间的最小间隙X=2ab/D 其中a=+=0.1+0.02=0.12 X=2*0.12*4/12=0.08mm 菱形销最大尺寸d=(12-0.08)mm=11.92mm 菱形销公差等级一般取IT6 或者 IT7,因为IT6=0.011mm 所以菱形销直径d=12mm3.3.4 定位误差的分析与计算 镗孔加工时,加工方向与定位方向相互垂直,所以只需计算转角误差。=arctg(X+X)/2L=arctg(0.018+0.017)+(0.018+0.091)/2*36=0.0019=6转角误差非常小,符合定位要求。3.4 夹紧方案的确定 车床夹具夹紧

29、装置必须保证安全可靠,在加工过程中夹紧装置提供的夹紧力必须克服切削力等力的作用。夹紧力的方向以及作用点应遵守以下四条原则(a) 主要夹紧力应朝向主要定位基准,作用点应靠近支承面的几何中心。(b) 夹紧力的方向应有利于减少夹紧力,尽量垂直于工件的主要定位基面,尽量和切削力、重力方向一致。(c) 夹紧力的方向和作用点应施于工件刚性较好的方向和部位。(d) 夹紧力的作用点应适当靠近加工表面。因为角铁结构的刚性好,压板弯曲变形不影响加工精度,依据现代机床夹具设计图2-49选择螺旋压板夹紧机构中的c铰链压板式夹紧机构如下图4所示 图4螺旋压板夹紧机 a) 、b)移动压板式c)铰链压板式d)固定压板式e)

30、、f)通用压板式 夹紧动力源:手动夹紧 主夹紧机构:螺栓压板 工件通过V型块,靠压板用螺栓和螺母压紧3.4.1总体结构的确定 根据以上论述,可以采用把工件固定在圆盘上,然后通过圆盘与车床的三角卡盘相连接,从而使其工件在卡盘运转的情况下运转。根据以上想法和原理设计出装配图。如图5所示图53.4.2 夹具体和机床的连接与固定 夹具体径向尺寸比较大,需要通过过渡盘与机床的三爪卡盘相联,夹具体以定位止口按H7/h6或H7/js6安装在过渡盘凸缘上,并且通过螺钉固定。3.4.3 整体的安装及尺寸公差的分析首先底板与圆盘焊接,焊接是一个重要的过程,为保证要求,焊接后需要加工,所以焊接后的加工要求为以圆盘中

31、心线为基准,焊接的底板的上面的平行度以及垂直度的公差要控制在00.1,底板与定位板的安装公差要控制在0-0.05,定位板与工件底面的公差要控制在00.05,故总公差为00.2,与题目要求中的条件相互吻合,故设计是可以的,具有合理性。3.4.4 夹具体的要求 a.有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面(与机床相连接的表面)等,应有适当的尺寸和形状精度,它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 b.有足够的强度和刚度 加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹

32、紧力。为保证夹具体不产生变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度。因此夹具体需要有一定的壁厚,铸造和焊接夹具体常设置加强筋,或在不影响工件装卸的情况下采用框架式夹具体。 c.结构工艺性好夹具体应便于制造、装配和检验。铸造夹具体上安装各种元件的表面应铸出凸台,以减少加工面积。夹具体毛面与工件之间应留有足够的间隙,一般为415mm。夹具体结构型式应便于工件的装卸,分为开式结构、半开式结构、框架式结构等。3.5 切削力的计算 镗孔切削力(灰铸铁HT150 硬质合金刀具):依据现代机床夹具设计表4-18周向分力Fc=902*a*fKp径向分力Fp=530af*Kp轴向分力Ff=451afKpa 背吃刀量

33、f 每转进给量(最大)Kp 修正系数= KKKKKK (HB/150) HT150硬度取160HB180HB 取180HB 指数n取值依据力的作用方向不同而不同 Fc:n=0.4 K =2.07 Fp: n=2.0 K =2.2 Ff: n=0.8 K =2.16KKKK 与刀具有关选用YW11硬质合金镗刀(灰铸铁 切削刀具)查切削手册刀具主偏角 Kr=60度Fc:K=0.94 前角o=10度 Fc: K=2.0 Fp:K=0.77 Fp: K=2.0 Fe:K=2.11 Fe: K=2.0入刃角s=10度 三方向力 K=1 刀尖圆弧半径r=2mm K=1 根据任务书要求,需要设计精镗工序时的

34、车床夹具,精镗时,由之前工艺部分所选取的参数取背吃刀量a等于精镗工序时的加工余量=0.5mm选择进给量为f=0.3mm/r 切削速度为V=0.4m/s.车床主轴转速n=60000V/(d)=60000*0.4/(3.14*40)=192.1r/min则有周向分力Fc=902*a*fKp=902*0.5*0.3*2.07*0.94*2.0=367.6N 径向分力Fp=530af*Kp=530*0.5*0.3*2.2*0.77*2.0=288.7N 轴向分力Ff=451afKp=451*0.5*0.3*2.16*2.11*2.0=385.6N则F=605.94N3.6 夹紧力的计算以及校核 根据现

35、代机床夹具设计表 4-21 工件以平面定位根据夹紧力公式Wk=KF/(u+u)K为安全系数K=K0*K1*K2*K3*K4*K5*K6K1 加工性质系数 粗加工取1.2 精加工取1.0 K2 刀具钝化系数 Fe方向取1 Fp方向1.2 Ff方向1.25K3 切削特点 取1(连续切削)K4 夹紧力稳定性 取1.3(手动)K5 手动夹紧时手柄位置系数 取1.0(方便)K6 仅有力矩回转时,工件与支撑面接触情况系数 取1.0(接触点确定)Kc=1.0*1.3=1.3 Kp=1.0*1.2*1.3=1.56 Kf=1.0*1.25*1.3=1.62则有Wkc=367.6*1.3=477.8NWkp=2

36、88.7*1.56=450.3NWkf=385.6*1.62=624.6N实际所需夹紧力Wk=906.2N查现代机床夹具设计表4-23M8螺纹许用夹紧力为2550N 大于实际所需夹紧力。 3.7 夹具体主要零件的选择与设计3.7.1 过渡盘 本工件为一个过渡件,主要起到连接夹具和车床之间的一个圆盘,圆盘的左侧与车床的三角卡盘连接,采用三角卡盘夹紧同时车盘板的右侧与夹具体连接,连接中保证尺寸的公差,同时连接中保证尺寸的同轴度,光洁度为3.2.3.7.2 配重块 配重块的材料为HT200,配重块的作用起到配重的作用,因为在整个装配系统中,按照总图的方向看,左右关于中心线对称,上下则不,考虑到夹具的

37、精确度,尽量使其上下的重量关于中心对称,故上部设计了一个铸造件的配重块,使其重量基本相同。3.7.3 压板 压板的作用是压紧螺栓连接,中间部位与V型块连接,使其压住V型块,进而压紧工件,压板材料为45,底部光洁度为3.2,设计了中间宽两侧窄的机构。3.7.4 V型块V形块是夹具中常用的元件,主要是适合于夹紧圆形的工件,因为成V型,所以夹紧圆形工件的时候是夹紧的两条线,也就是对整个工件进行两点压住,这样的话具有较强的牢固性,同时可以根据压板的压力方向,适当的调整。3.7.5 定位板 定位板是设计的重点,同时他的精度的高低直接影响到工件的行为公差,定位板上有3个螺栓孔和2安装定位销的孔。本夹具的定

38、位原则为一面两点定位。采用定位板为基准面。同时采用一根圆柱销和一根菱形销来定位。这样定位牢固,准确,符合定位基准的选择。3.8 夹具体中销轴的校核 销轴在加工过程中主要承受径向力。选择销轴直径为6,材料45号钢,查得45号钢抗拉强度为600MPa,则有剪切强度为(0.60.8)*600=360480 取值360故此360*3.14*3*3=10173N18086288.7,远远大于计算中切削力的大小为288.7N 故满足要求35第4章 结论近半年的毕业设计至此行将结束,在此次设计中,我完成了对开合螺母结构、工艺的分析,并且基于这些分析完成设计了一整套合理的加工工艺过程,在夹具方面,通过力学方面

39、的计算,查阅图册,设计手册,以及前人的一些设计最终完成了一套合理的车床夹具。在这半年的毕业设计过程中我收获良多,尤其对于工艺流程的设计、读图、识图、制图的能力有了非常大的提升,这次设计更将我大学四年中机械制造、机械设计方面的知识融会贯通,对书本上的知识有了一次更加透彻的理解。在这半年的设计过程中,我参阅了很多相关设计手册、设计案例以及各种文献资料。这些文献资料都是前人对于这个行业的理解与实践过程,通过对比和参照可以使我的设计更加便于应用,对我的设计有着举足轻重的帮助。在查阅和查找的过程中更提升了我对文献的搜集能力。同时培养了我严谨的设计态度,设计中每个结构的设计、材料、数据的选用都必须严格遵守

40、机械设计手册的规定。此次毕业设计给我一次工程师的培训,让我树立了正确的设计思想,初步掌握了工程设计的手段与方法。相信此次经历会给我今后的生活以及工作带来巨大的影响。致谢通过这一段时间的学习设计,让我巩固了大学所学的专业知识,更锻炼了自己的设计能力,更培养了我独立思考的能力,使我收获颇丰。再此要对指导我完成设计的李红梅老师致以最高的敬意,她思维严谨,态度认真,在多次的讨论和汇报中指出我设计中的不合理之处,并提出修改意见,使我的设计逐渐趋于完善。最后要感谢在这次设计过程中帮助过我的老师、工厂师傅以及同学们。你们无私的帮助,是我完成毕业设计的过程中重要的助力!参考文献1 陈明主编.机械制造工艺学.北

41、京:机械工业出版社,20052 赵如福主编.机械加工工艺手册.上海:上海科学技术出版社,20093 尹成湖等主编.机械制造基础课程设计.北京:高等教育出版社,20094 吴拓主编.现代机床夹具设计.北京:化学工业出版社,20095 王小华主编.机床夹具图册.北京:机械工业出版社,19916 杨可桢等主编.机械设计基础.北京:高等教育出版社,20117 席伟光等主编.机械设计课程设计.北京:高等教育出版社,20098 王伯平主编.互换性与测量技术.北京:机械工业出版社,20119 陈宏钧主编.实用金属切削手册.北京:机械工业出版社,2005附录 外语文献译文英文原文CamsVarious mot

42、ions can be produced by the action of a cam against a follower.Mamy timing devices are operated by can action.The purpose of andy cam is to produce a displacement of its follower;a secondary follower is often .used to produce additional displacement in another location.The most popular type is the p

43、late cam.The cylindrical type is used to transmit linear motion to a follower as the cam rotates.Three-dimensional cam are sometimes used;these provide some unusual follower motions,but also make follower design difficult.The camshaft in the automotive engine illustrates a simple but important appli

44、cation of a late cam.The cam assemblies in automatic record players illustrate a somewhat more complex application.Cam profiles are accurately constructed by either praphical or mathematical methods.The transition from development drawings to working (shop) drawing can be made in several ways:1.Make

45、 a full-scale template.This is desirable from the manufacturing standpoint,but it will not guarantee accurate cam profiles.2.Use radial dimensions.This is fairly accurate,but sometimes produces layout problems in the shop.3.Use coordinate dimensioning.This procedure will ensure accuracy.In selecring

46、 one of these methods,one should consider the function of the cam in terms of desired preciseness.Because the cam work outline already determined, therefore the cam structural design mainly was determines the curve outline axial thickness and the cam and the drive shaft connection way. When the work

47、 load compares the hour, curve outline axial thickness generally takes for the outline curve biggest radius of vector 1,/10 /5; Regarding a stress bigger important situation, must with carry on the design according to the cam contour surface from the contact intensity. When determination cam and dri

48、ve shaft joint way, should synthesize the consideration cam the assembling and dismantling, the adjustment and firmly grades the question. Regarding implementing agency more equipment, between its each execution component movement coordination usually determined by the cycle of motion chart, therefo

49、re in assembly cam gear time, the cam contour curve initial station (pushes regulation starts) the relative position to have according to the cycle of motion chart to carry on the adjustment, guarantees each execution component to be able according to the pre-set sequence synchronized action. Theref

50、ore, requests the cam in the structural design to be able to be opposite to the drive shaft carries on the rotation along the circumference direction, and reliably performs fixedly. The simplest method uses the clamping screw nail fixed cam, or with clamping screw nail pre- fixed, after treats adjus

51、ts uses the pin to be fixed again. From structural design: from structure: When design must consider from the guidance and prevented revolves. From movement rule design: Involves many aspects from the movement rule design the questions, besides consideration rigidity impact and flexible impact, but

52、also should maximum speed vmax which has to each kind of movement rule, maximum acceleration amax and its the influence performs the comparison. 1) vmax bigger, then momentum mv is bigger. If from is suddenly prevented, the oversized momentum can cause the enormous impulse, endangers the equipment and the personal safety. Therefore, when is bigger from the quality, in order to reduce the momentum, should choose the v

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