【杠杆零件工艺编制及翻转式钻床夹具设计（论文）9000字】

杠杆零件工艺编制及翻转式钻床夹具设计摘要此设计说明的对象是杠杆零件工艺编制及翻转式钻床的夹具设计，其主要任务有杠杆零件分析及三维造型，杠杆零件工艺路线方案设计，杠杆零件车床夹具方案设计，杠杆零件夹具三维造型设计，杠杆零件夹具零件二维图纸绘制。机床安装夹具的一个基本概念含义是:在一种自动机床上它可作为一种用于手动安装机床夹具和切削工件的某种机械装置,现在用于机床安装夹具的产品种类很多，在我们的生活中常常用于批量生产。本论文夹具设计的主要内容是设计钻床夹具。关键词：杠杆，加工工艺，夹具目录摘要 页共23页第一章序言1.机械加工工艺概述介绍了加工方法及操作流程概述。是指通过机械加工,将一个合格的工件形状、大小、相对地理位置和特殊性质转换成符合标准和图纸中尺寸的一种合格工具的过程,是在机械加工的过程中避免加工误差和造成经济损失而进行必要的一种工作。技术人员可以根据生产产品的数量、设备条件及工人的质量等因素确定所需要使用的制造工艺,并把这些相关的内容撰写成制造工艺档案(称为工艺步骤)。这样更加具有针对性。每个厂家可能都有所差异,因为现场的实际不同。加工过程是工件或零件的加工阶段,它通过加工过程直接改变工件表面的形状、尺寸和质量,使之成为加工过程的一部分。1.2机械加工工艺流程在一定的生产条件下,它是一个合适的生产流程和标准化的生产流程,它以一个工艺文档的形式存在,用于控制和生产。机床的制造工艺规程一般包括机床的工件加工作业计划、而且各次操作的具体内容以及所需要使用的机械设备和制造工艺装置、工件检验和测试的方法、切割的使用、时间的确定等制定工艺规程的步骤1.零件图样分析2.毛坯选择3拟订工艺路线4确定每一个工序的零件加工剩余量,计算每个工序的尺寸和公差5填写工艺文件在制定流程规则时,为了有效地提高其成本和效益,需要调整以前所做决定的内容。在制定和执行工艺规程时,生产环境和条件会发生变化,在制定和使用新技术、新工艺、新原材料、先进设备等前提下,可能会有未规定的情况,需要及时修订和完善工艺规程。机械加工工艺流程1.3夹具概述主要是在主轴上,便于加工。最常见的有提升机、波纹管、钻具和各种装配部件。配件很重要。如果配件不稳定,会直接导致工件的生产,图纸不符。它们被用来固定和加工物体以便使其能够处于执行或检测的正确地点和位置。一般而言,用于快速、方便和安全的位置上装配工件的任何设备均可在这个过程中的任何阶段被称为夹紧器。一般而言,用于快速、方便和安全的位置上装配工件的任何设备均可在这个过程中的任何阶段被称为夹紧器。用于在机械制造过程中固定物体以使其处于执行或检查的正确位置的装置。在机床上--刀具,以使工件曲面能够符合工程图中所指定的其他曲面尺寸、几何和互动位置精度等技术要求。通常包括由定位器元件、夹具、刀具引导器元件、离合器元件、链接器和夹具主体四部分组成。1.4机床夹具的功能机床夹具的功能主要是保证部件的工作精度,以便在不影响工人技能水平的情况下,正确地将部件放置在机床上,从而使部件的加工精度接近。减少人工加班,提高生产工作效率,提高各种机器的综合利用率,多台机械设备同时使用,确保精准材料处理,提高效益,降低生产成本,并且它还可以有效减少各种劳务劳动强度。1.5机床夹具的发展趋势机床自动夹具的发展趋势逐渐向着工业产品的方向标准化,精密化,柔性化,高效化,前景一片广阔，机床夹具发展趋势的标准化，机床上的夹具商品一旦有了一个标准,就会有利于缩短其生产的时间和周期,在这个时间的延长之下,生产量就一定会得到大幅度的提高,从而大大降低了其生产过程中的总成本。发展趋势中的精细化,随着日新月异的机床夹具设计的精确性和可靠性越来越高,随之相应的也会大大地提高了机床夹具设计的精确性和可靠性。最后的技术高效化指的是提高效率,降低工人们的劳务强度,从而大大提高了劳动生产率。2323页共23页第二章杠杆的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆。它在某个变速器的机构中,它就做为一个可以直接起一个换档的功能,,从而获取速度和扭矩。2.1.2零件的工艺分析图1.1杠杆零件图零件的材料为HT200，零件的切削加工性能合格。并要满足下面：(1)中心圆孔Ф28，Ф10H7。(2)两端面与中心孔Ф10H7有0.3的垂直度2.2确定生产类型属于中小规模生产,初步设计确定的工艺安排是:在加工时间划分阶段,多采用专门的工装。2.3.确定毛坯种类零件的铸造原材料一般是HT200,零件在平常的使用生活中会因为零件受到比较大的自然外力和摩擦冲击而产生损坏,零件的结构复杂,属于需要大批量生产,所以一定首先要注意选择用的是铸造用的毛坯。2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准①粗基准的选择选择零件的下端孔②精基准的选择选择零件加工后的通孔2.4.2制定工艺路线根据零件几何的技术要求、加工精度和加工方法所能实现的经济性，使用各种带有专用夹具的机器零件并尽可能集中作业以提高生产率可能是有意义的。此外，还应考虑到经济影响，以尽量降低生产成本。表2.1工艺路线方案一工序工序内容10钻Φ10H7的底孔Φ9.520铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差30粗铣Φ10H7的两端面，使粗糙度达到6.3，40精铣Φ10H7的两端面，使粗糙度达到3.350粗铣下端圆孔的两侧面60精铣下端圆孔的两侧面，,留0.5mm的磨削余量70磨削Φ22半圆孔两凸台端面80镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差90铣Φ13孔端面,使距离Φ10H7中心孔距离为100铰Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔110钳工打毛刺120检验表2.2工艺路线方案二工序工序内容10钻Φ10H7的底孔Φ9.520铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差30粗铣Φ10H7的两端面，使粗糙度达到6.3，40精铣Φ10H7的两端面，使粗糙度达到3.350粗铣下端圆孔的两侧面60精铣下端圆孔的两侧面，,留0.5mm的磨削余量70磨削Φ22孔两凸台端面80镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差90铣Φ13孔端面100铰Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔110钳工打毛刺120检验工艺方案的比较与分析：这两个过程的特点是一个分散的过程，方案一将工件分割成模糊的集中零件的过程不能保证加工不准确，也不能满足最高级的生产要求。虽然这两种方法都有很多拥抱，但建议采纳考虑到操作方便性、操作准确性和批量生产的建议方案二更适合。表2.2工艺路线方案二10铸造20时效处理30粗、精铣Φ10H7的两端面40粗、精铣Φ22的两端面50钻铰Φ10H7,达到图纸尺寸公差60镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差70铣Φ13孔端面80铰Φ13的孔，垂直于Φ22H7的通孔90去毛刺100检验入库2.4.3选择加工设备和工艺设备①机床的选择多采用XK7132立式钻床②选择夹具多数是中批生产采用专用夹具。③选择刀具采用硬质合金铣刀④选择量具极限量规⑤其他那个大部分的对于垂直程度的误差是采用千分表方式来进行测量,而对于角度的尺寸则是利用一个专门的夹具来确定就可以了2.4.4机械加工剩余数量、作业工序大小和公差确定2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定表2.3加工余量及达到的经济度，粗糙度，以及尺寸工序工序内容加工余量经济精度表面粗糙度工序余量最小最大10粗铣Φ10H7的两侧面3IT116.4-0.150.1520工艺凸台3IT116.4-0.150.1530钻Φ10H7通孔IT106.4-1140扩Φ10H7通孔2.0IT103.2-0.050.0550铰Φ10H7通孔0.2IT81.6-0.0060.00660粗铣Φ10H7的两侧面粗铣左面3IT106.3-0.10.1粗铣右面70粗铣Φ22孔的两面2IT116.3-0.10.180精铣Φ22孔的两面1IT93.2-0.050.0590钻铰Φ13的孔IT136.3-112.5确定切削用量及基本工时2.5.1工序1：粗精铣Φ10H7的两侧面机床：XK7132立式钻床刀具：两块镶齿套式面铣刀，，，间距80，齿数因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：每齿进给量：根据《零件制造工艺与装备》附录，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取机床主轴转速：，取n＝250r/min实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据参考可取,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.23min2.5.2工序2：工艺凸台机床：XK7132刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数①粗铣a面铣削深度每齿进给量：根据《零件制造工艺与装备》附录，取铣削速度：取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.52min2.5.3工序3：钻Φ10H7的通孔Z535立式钻床。钻头为Ø22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃工件材料为45，硬度200HBS。孔直径为10mm，公差为H7，表面粗糙度。确定钻削用量①确定进给量从零件加工工艺查出，查Z535立式钻床说明书，取。钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率，，查由《零件加工工艺》附录，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为查由《零件加工工艺》，1，故③校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.76min2.5.4工序5：铰Φ10H7的通孔Z535立式钻床使用Ø10mm标准高速铰刀。确定铰孔切削用量①确定进给量根据附录1，，按该表注4，进给量取小植。查Z535立式钻床说明书，取。②确定切削速度及根据附录1，取。修正系数，故查Z535立式钻床说明书，取，实际铰孔速度切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.51min总时间是：2.5.5工序6：粗铣Φ10H7的两侧面机床：XK7132刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）齿数①粗铣左面铣削深度每齿进给量：根据《零件加工工艺手册》，取铣削速度：机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：2.03min②粗铣右面同样的铣削深度每齿进给量：根据参考文献，取铣削速度，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.52min2.5.6工序7：粗铣Φ28孔的两面机床：XK7132立式钻床刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：，，齿数因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据附录，取铣削速度：取机床主轴转速：，实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工步辅助时间为：1.57min2.5.7工序8：精铣Φ22孔的两面机床：XK7132立式钻床刀具：两块细齿镶齿套式面铣刀(间距为)，材料：，，齿数Z=10精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量，取铣削速度：取机床主轴转速：，实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.94min2.5.9工序13：钻铰Φ13的孔机床：Z535立式钻床刀具：7.8直柄短麻花钻8铰刀确定钻削用量确定进给量根据加工工艺附录可查出，查Z535立式钻床说明书，取。钻头强度所允许的进给量由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率由插入法得，，根据参考文献，，，故查Z535机床说明书，取。实际切削速度为由参考文献[2]，表28-5，，故校验机床功率切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，，，相应地，，切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：查《零件制造工艺与装备》附录工步辅助时间为：1.58min第三章翻转式钻床夹具的总体设计3.1设计任务本任务主要通过把杠杆与钻机之间的加工相互竖向,进行一些必要的固定和定位,过来增强了加工精度,使得其工作效率更高便捷。3.2翻转式钻床夹具的设计3.1翻转式钻床夹具总装图3.3夹具的使用方法在夹具上有一个特定的接触面进行具体定位的情况,我们就可以着根据右下角跟夹具特定的接触面相互重合时,让我们把所需要加工的零件右下角并且定位在一个水平面上,按部调整螺旋辅助的支撑程度大小，在左右分别接触夹具两边，进行重新固定。然后让加工零件的纵孔轴与钻头衬套的轴一致可以通过调整支撑孔销位置，最后再次让拧紧定位孔销,使得零件能够固定在夹具上。3.4夹具与翻转式钻床的固定当一个夹具和杠杆被加紧后,会受到一个钻孔的承受力,向内的摩擦力和另一个钻孔的螺母旋转力这个过程中就有机械夹具会在钻孔中受到摩擦力的作用,产生一条直线或者螺母旋转的运动,所以这个夹具本身就应该被固定,从而避免被任何外力所导致产生的位移,保证了加工的精度,我们需要对这个夹具的左面和下面分别固定一下翻转式的钻床夹具零部件的具体设计3.5翻转式钻床夹具零件的具体设计3.5.1夹具零件的设计为了提高生产效率，所以应尽可能使用多锁和组合锁等高效装置，让结构应尽可能简单，这样才能制造成本应低。我们还可以用标准的夹具，根据机床夹具发展的标准化，肯定可以缩短相应的生产周期，既提高了工件的精度又降低了成本。3.5.2夹具体的设计在整个夹具的机械结构中最为重要的一个基础便是夹具体,连接着一台翻转式的钻床,支撑了整个夹具,从而保证了夹具体在这个过程中对夹具体在加工过程中所承受的动作和力的对机械特性要求大致可以有三种：1夹具体的体型比较大,为了减轻它的体积和重量,以方便在钻床上进行装卸,通常情况下人们会把这种夹具体后面加个像一个正方形的空间。并且这时最好设计一个突台再加具体的两侧,以便于提供的固定水平。2夹具体的制造夹具体本身就是一个小型的铸造零部件,在我们进行了铸造工作完成后,必须得进行相应的处理。并且能够满足国际标准的高强度,以及表面的粗糙度,确保精度合格和保证固定。3夹具体的固定具体加具体的固定，是它的下端和钻床相连接固定，并在上面搞一个凹槽，以方便于装货卸载3.5.3定位销的设计1定位销通常的情况下定位销必须先自己把零件固定在夹子上,来大大提高零件的加工精度,然后把零件直接放入夹子中,对它们进行定位和固定,进行渗碳处理使用小轴20号刚,范围为55~60。2在车削定位销的合理加工:细长轴自身的高刚性较低差可能会直接导致工件在车削中1、工件承受的切削力、自重和高速旋转的离心力,在这些高刚性力的影响下,大部分都会出现影响工件圆柱度和表面粗糙度的问题2.在切削的过程中,在高温下,工件会发生伸长弯曲或者变形,使得车削工件变得困难,严重情况下工件也可能卡在站台中心之间。因此,细长的轴是一种高难度的加工技术。尽管现代汽车细长和短轴的工件加工操作难度大,不过他们还是会具有一种特殊的加工规律性,经过我们对工人们的长期实际操作研究发现主要基本把握了汽车中心加工架和活动刀架的广泛综合使用、工件热力和变形的快速拉伸、合理地加工选择了仿汽车刀的各种几何立体形状等三个重要加工关键技术,逐渐地基本解决了这个一个重要的技术问题,细长和短轴的工件加工困难,在汽车进行工件加工时很快就有几率可能会直接导致工件产生热力的变形,加工时很难完全保持固定,以下介绍在这种难以固定的情况下的加工时的方法:1:车削细长轴时,我们可以通过中心架提高工件的刚性。一般而言,那么另一位有人解释说,如果使用车削长轴的方法我们就不用紧急,我们也许会发现有:1、中央车架直接支承在工件,如果表面粗糙度和圆筒度的误差小,最终会影响工件的精度。车削时,请确保始终向中心机架的支撑爪与工件的接触部位加些润滑油。这主要是为了良好地防止支撑爪和工件之间的接触,也就是我们可以将支撑爪和中心架上的砂布及其他工件之间置入砂布和研磨液,进行切削。夹持。2.使用过渡式套筒支撑汽车的长轴通过以上方法来车削支撑轴承中心架的凹槽比较艰苦。为了彻底解决此种问题,使套筒的旋转主轴线和进行旋转的时候保持一致，从而进行车削。2:刀架是指使用支撑机械车细长的轴与刀架紧紧地固定在床鞍上,一般都有两个手臂支撑脚。刀架会紧紧地跟着汽车车刀不停地移动,在进行径向剪力切削时能够增加工件刚性同时,减少了变形。实现了细长轴型的形态精度和表面粗糙度降低。如果我们能够利用这种刀架设计原理来看,只用2个支撑爪,利用汽车刀对于工件的切削阻力,就已经可以促进工件与这种刀架的2个支撑爪之间紧密地接触。如果用一个采用3个支撑爪的铣削刀架或者采用车刀按压在支撑着工件的一侧,工件的上下、左右都无法平行地移动,这样就可以保证车削时稳定,不易发生振动。三:如果我们想大大减少整个车削中中心工件的热应力变形,主要我们认为可以通过以下几种措施:1、在整个车削中可以采用一个大型弹性滚动旋转轴的中心在这个大型弹性滚动旋转轴的中心上方可以加工一个较细长的车削轴,,使得整个车削加工过程更加可以正常顺利地连续进行。2、在工件需要同时加入数量足够多的运动切削液或用来车工切割细长的主轴时,无论是中等旋转速度运动切削或者高速速度切削,为了保证能够有效减少因切削工件运动温度的快速上升运动所致而引起的振动导致工件热损和变形,要及时准备好这些切削液,以便必须充分地及时冷却这些切削液。通过在两个模具上同时使用手动切削液,还因为能够有效率地防止手动拉毛模具工件与切削刀架相互间的支撑以及手指之间的外力冲击,增强了切削刀具使用寿命及拉毛工件在操作模具过程中的机械加工运动质量。3、为了有效率地减少车用汽车切削刀片和其他铣刀工件之间的相互摩擦或者工件发热,车用铣刀工件需要始终能够保持一定的车刀锋利耐磨程度。4:并且合理地正确选择进行车削切刀的各种形状几何整体形状在我们进行车刀铣削细长齿轮轴时,由于进行车削切刀的运动机械性和刚性较差,这些车削零部件的各种几何整体形状将可能会明显地产生影响作用到进行车削切刀的运动机械性和震动。在我们在进行选择时我们得主要综合考虑以下几点:我们在通常合理地考虑选择一种车削切刀的特殊几何物理形状或用来设计制造一个类似车削细长的刀轴时,会因为整个工件的振动刚性比较差,对整个工件轴的振动性能产生明显的不良影响,这时候就很难不受扯到几何形状影响。所以我们在进行选择时需要综合考虑几个最小的点:1。如果是为了减少对于细长轴弯曲,径向剪切力当然越来越小就会更好。3.5.4钻模板以及钻套的设计1钻孔模板的设计选择钻孔模板的结构形式，在设计钻头模板结构的时候，主要根据钻头模板的外部尺寸、加工位置、生产尺寸、机械类型等条件进行分析与设计。钻头模板应结构简单，避免过于复杂使用制造方便。常见的钻头模板有四种结构形式:固定的、铰接的、可拆卸的和悬挂的。之后，固定钻头模板与夹具之间的固定连接可以与夹具本体集成。又可以使用螺钉将其连接到夹具的主体。使用这种钻孔模板的机械钻头定位精度较高。铰链钻模板的特点是铰链钻模板是由一个铰链和夹具相互连接而成。1.翻身。工件装卸时转动钻孔模板。加工时,我们要降低钻孔模板,用金刚石拧紧螺丝。2.收紧。使用铰链钻孔模板时,可以将工件放置在夹具上轻松拆卸,但翻转钻孔模板需要时间,由于钻孔时模板的位置和精度会被铰链之间的长短所影响,故钻孔时模板的位置和精度并非很高。主要是在制造企业中规模小、开挖精度不高的情况下使用。3悬挂式钻模板采用悬挂式钻模板进行连接,生产效率高,适用于各种规模的生产。那本次杠杆其翻转式钻床的钻模板设计,主要考虑在模板材料的刚性,我们考虑了45号钢,它属于碳结构,既满足了刚性,有利于切削加工,所以45号钢是我们最好的选择。2钻套的设计：钻套可