单滑座夹具设计带cad图纸文档【机械毕业设计图纸】

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单滑座 夹具 设计 cad 图纸 文档
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材料kg第张图 号设 计比 例部 件校 对压缩包里的 CAD 图纸采用 AUTO压缩包里的 CAD 图纸采用 AUTOCAD2007及以上版本,以 CAD2015的CAD2007及以上版本,以 CAD2015的安装为例进行阐述。安装为例进行阐述。autocad2015是 Autodesk 公司最新发布的一款三维图形设计软件,功能非常强大,能够设计出富有创意的产品,深度设计师的喜爱。但软件是付费版本,所以今天小编为广大网友们带来了 cad2015注册机cad2015注册机,包括32位和64位两个版本,能够帮助用户成功激活 cad2015软件,让用户能够无限制免费使用,喜欢的话快下载收藏吧。1、首先下载本站提供的 autocad2015软件;2、成功安装后,断开网络,简单点拔了网线就行;3、打开安装好的 cad 软件,点击“激活”;4、复制申请号:E3SX 1P4H 4RTN CJ00 9QD0 V474 3JQF ZELZ;注意各个版本的激活码不同,请复制软件自动生成的!5、打开解压好的 cad2015注册机,以管理员身份运行注册机以管理员身份运行注册机,粘贴申请号,先点击“Patch”按纽,出现“Successfully patched”6、再点击“generate”按纽得到激活码,并复制出来;7、返回 autocad2015注册界面,选择“我具有 autodesk 提供的激活码”后,粘贴激活码;8、OK,autocad2015安装成功,用户可以无限制免费使用。如果出现注册失败再次点击“generate”按纽得到激活码,再复制出来再粘贴到上边框里。I课程设计课程设计课课 滑座加工工艺和夹具设计滑座加工工艺和夹具设计专专 业:业:机 械 制 造 及 自 动 化机 械 制 造 及 自 动 化学学 生生 姓姓 名:名:班班 级:级:学学 号:号:指指 导导 教教 师:师:完完 成成 时时 间:间:II摘 要本设计是基于滑座零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。滑座零件的主要加工表面是端面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词:滑座类零件;工艺;夹具;IIIABSTRACTThe design of special fixture processing procedure right vane pump pump body parts and process design based on.The main processing surface of vane pump pump body parts of the right end face and a series of hole.In general,to ensure the processing accuracy of plane than to guarantee the machining accuracy of the series of hole.Therefore,the design follows the principle of the surface after the first hole.And the hole and the plane processing clearly divided into rough machining stage and finish machining stage in order to guarantee the working accuracy of the series of hole.Choose special fixture fixture clamping way choose manual clamping,clamping reliable,agencies can not self-locking.Therefore the production efficiency is higher.Suitable for large batch processing,assembly line.To meet the design requirements.Keywords:vane pump right pump body parts;technology;fixture;IV目 录摘 要IIABSTRACT III第 1 章 绪论1第 2 章 加工工艺规程设计32.1 零件的分析32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析42.2 滑座加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1 孔和平面的加工顺序42.2.2 加工方案选择42.3 滑座加工定位基准的选择52.3.1 粗基准的选择52.3.2 精基准的选择52.4 滑座加工主要工序安排52.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定82.6 选择加工设备及刀、量具82.7 确定切削用量及基本工时(机动时间)9第 3 章 半精铣上端面夹具设计 173.1 研究原始质料173.2 定位、夹紧方案的选择183.3 切削力及夹紧力的计算183.4 误差分析与计算193.5 定向键与对刀装置设计203.6 确定夹具体结构和总体结构223.7 夹具设计及操作的简要说明23结 论25参考文献26致谢281第 1 章 绪论机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详 细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。制订工艺规程的步骤 1)计算年生产纲领,确定生产类型。2)分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。3)选择毛坯。4)拟订工艺路线。5)确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。6)确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。7)确定切削用量及工时定额。8)确定各主要工序的技术要求及检验方法。29)填写工艺文件。在制订工艺规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经济效益。在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况,如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善。3第 2 章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是滑座。滑座的主要作用是导向滑动,向外输出负载作用,并保证部件与其他部分正确安装。因此滑座零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图 1 滑座42.1.2 零件的工艺分析由滑座零件图可知。滑座是一个矩形零件,它的外表面上有平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:左端面的加工;,其中表面粗糙度要求为mRa2.3。(2)以右端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:右端面的加工;,其中表面粗糙度要求为mRa2.3。(3)以上平面的平面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:上平面面,粗糙度为mRa2.3。(4)其他各个孔的加工,2XM12、30 孔,T24X2、2.2 滑座加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该滑座零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于滑座来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序滑座类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工滑座上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。滑座的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。滑座零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 加工方案选择滑座孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。根据滑座零件图所示的滑座的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。5(1)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔,需要将滑座孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 滑座加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要孔的加工余量均匀;(2)保证装入滑座的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以滑座的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证滑座孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证滑座在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从滑座零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是滑座的装配基准,但因为它与滑座的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 滑座加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。滑座加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到滑座加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,6结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于滑座,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在c9080的含0.4%1.1%苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于mg200。根据以上分析过程,现将滑座加工工艺路线确定如下:工艺路线一:10 铸造毛坯20 时效处理,去应力30 粗铣底面40 翻面,粗铣、半精铣上端面50 粗铣右端面60 粗铣左端面70 粗铣前端面80 粗铣后端面90 粗铣、半精铣导轨槽100钻孔攻丝 2XM12110钻铰30 孔,钻孔攻丝 T24X2120去毛刺130清洗140检验150油封、入库工艺路线二:10 铸造毛坯720 时效处理,去应力30 粗铣底面40 翻面,粗铣、半精铣上端面50 粗铣右端面60 粗铣左端面70 粗铣前端面80 粗铣后端面90 钻孔攻丝 2XM12100钻铰30 孔,钻孔攻丝 T24X2110粗铣、半精铣导轨槽120去毛刺130清洗140检验150油封、入库以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,采用互为基准的原则,先加工上、下两平面,然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下,发现该方案一比较合理。综合选择方案一:10 铸造毛坯20 时效处理,去应力30 粗铣底面40 翻面,粗铣、半精铣上端面50 粗铣右端面60 粗铣左端面70 粗铣前端面80 粗铣后端面90 粗铣、半精铣导轨槽100钻孔攻丝 2XM12110钻铰30 孔,钻孔攻丝 T24X28120去毛刺130清洗140检验150油封、入库2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关,因此,正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为 QT500-7、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素,在此毛坯选择铸造成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的铸造造型,查取机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5,“滑座”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 QT500-7,硬度 HB为 170241,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。面的加工余量。根据工序要求,结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为mm4.37.1,现取mm0.2。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取mm28.0。精铣:参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为mm1。差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为mm6.1。2.6 选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产,所以所选设备宜以通用机床为主,辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递,由于工件质量较大,故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺(mm),测量范围 01000mm(参考文献2表 67)。采用车床加工,床选用卧式车床CA6140(参考文献2表 43),专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见(参考文献2第五篇金属切削刀具,第 2、3 节),采用相匹配的钻头,专用夹具及检具。9钻中心孔。选用 60中心钻(参考文献4第 6 章)。2.7 确定切削用量及基本工时(机动时间)工序 30粗铣底面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=2.2mm所以铣削深度pa:2.2pamm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 40:翻面,粗铣、半精铣上端面机床:铣床 X52K10刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数 8,此为细齿铣刀。因其单边余量:Z=2.2mm所以铣削深度pa:2.2pamm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.8 60535/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.131,取600/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s进给量fV:0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:12/720/minmffVmm smm走刀次数为 1机动时间2jt:122141 10020.34min720jmllltf机动时间2jt:12268 10020.24min720jmllltf所以该工序总机动时间220.58minjjjttt工序 50:粗铣右端面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度pa:2.2pamm=3mm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm11每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 60:粗铣左端面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度pa:2.2pamm=3mm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s12机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 70:粗铣前端面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度pa:2.2pamm=3mm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:133.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 80:粗铣后端面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度pa:2.2pamm=3mm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm 14a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 90:粗铣、半精铣导轨槽机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀),材料:15YT,100Dmm,齿数5Z,此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度pa:2.2pamm=3mm精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度pa:1.0pamm每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取0.15/famm Z:根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.8/Vm s每齿进给量fa:根据参考文献3表 2.473,取Zmmaf/18.0根据参考文献3表 2.481,取铣削速度2.47/Vm s机床主轴转速n:10001000 2.47 60471.97/min3.14 100Vnrd按照参考文献3表 3.174,取475/minnr 实际铣削速度v:3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s 进给量fV:0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量mf:7.12/427.5/minmffVmm smm a:根据参考文献3表 2.481,取mma60走刀次数为 1机动时间1jt:121141 1220.36min427.5jmllltf 机动时间1jt:12168 1220.19min427.5jmllltf15所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 100:钻孔攻丝 2XM12机床:立式钻床 Z525刀具:根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。2XM12 螺纹底孔 2X10切削深度pa:5pamm进给量f:根据参考文献3表 2.438,取rmmf/33.0。切削速度V:参照参考文献3表 2.441,取0.48/Vm s。机床主轴转速n:100010000.4860539.53/min3.14 10vnrd,按照参考文献3表 4.531,取630/minnr所以实际切削速度v:3.14 106300.56/1000100060dnvm s切削工时 被切削层长度l:42lmm刀具切入长度1l:117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度2l:mml412 取mml32走刀次数为 1机动时间1 jt:142630.25min0.33 630jLtfn工序 110:钻铰30 孔,钻孔攻丝 T24X2机床:钻床 Z525刀具:根据参照参考文献3表 4.39,选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度pa:15pamm根据参考文献3表394.2查得:进给量0.22/fmm r,切削速度smV/36.0。机床主轴转速n:100010000.36601147/min3.1430Vnrd,按照参考文献3表 4.531,取1600/minnr。16实际切削速度v:3.14 18 16000.50/1000100060Dnvm s切削工时被切削层长度l:30lmm刀具切入长度1l:16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出长度2l:mml412 取mml32。加工基本时间jt:1230430.11min0.22 1600jLlltf n17第 3 章 半精铣上端面夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工半精铣上端面夹具设计,加工时除了要满足粗糙度要求外,还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。一、机床夹具定位元件工件定位方式不同,夹具定位元件的结构形式也不同,这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。(一)工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉(图 a)用于支承精基准面;球头支承钉(图 b)用于支承粗基准面;网纹顶面支承钉(图 c)能产生较大的摩擦力,但网槽中的切屑不易清除,常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点,限制一个自由度;在一个平面内,两个支承钉限制二个自由度;不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图6-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图6-2所示。平面型支承板(图 a)结构简单,但沉头螺钉处清理切屑比较困难,适于作侧面和顶面定位;带斜槽型支承板(图 b),在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑,适于作底面定位。当工件定位平面较大时,常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点,限制两个自由度;两个(或多个)支承板组合,相当于一个平面,可以限制三个自由度。图6-2 常用支承板的结构形式3可调支承 常用可调支承结构形式如图6-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基18准面,支承高度可以根据需要进行调整,调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。图6-3 常用可调支承的结构形式(二)工件以孔定位常用定位元件1定位销 图6-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时,可选用图 a 所示的结构;当孔径尺寸较大时,选用图 b 所示的结构;当工件同时以圆孔和端面组合定位时,则应选用图 c 所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时,短圆柱销限制二个自由度;长圆柱销可以限制四个自由度;短圆锥销(图 d)限制三个自由度。图6-6 固定式定位销的结构形式3.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知:在对加工前,平面进行了粗、精铣加工,底面进行了钻、扩加工。因此,定位、夹紧方案有:为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面一销再加上一手动调节的螺丝定位的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具:铣刀(硬质合金)刀具有关几何参数:0015 0010 顶刃 0n 侧刃6 0010 15 30rK 20.5Lmm 22Z 0.08/famm z mmap0.2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式:0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn 有:0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即:19FKWK 安全系数 K 可按下式计算:6543210KKKKKKKK 式中:60 KK为各种因素的安全系数,查参考文献5121 可知其公式参数:1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK 由此可得:1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:FKWK安全系数 K 可按下式计算有:6543210KKKKKKKK 式中:60 KK为各种因素的安全系数,查参考文献5表121可得:1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有:1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力 F夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力:F 夹KF(N)扭距:93.111033.1234.05.1054.3331038.09.130MYFXFMKfdCMNm3.4 误差分析与计算该夹具以一底面一侧面,两支撑钉和一个调节螺丝定位,为了满足工20序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。gwj与机床夹具有关的加工误差j,一般可用下式表示:MjjjWDADZWj 由参考文献5可得:销的定位误差:111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中:10.052Dmm,20Dmm10.011dmm,20.023dmm1min0mm,2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差:cos)(minmaxyyjj 其中接触变形位移值:1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn。cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差:Mj通常不超过mm005.0 夹具相对刀具位置误差:AD取mm01.0误差总和:0.0850.3jwmmmm 3.5 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产21生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据 GB220780 定向键结构如图所示:o 图 5.1 夹具体槽形与螺钉根据 T 形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表 5.4:表 5.4 定向键夹具体槽形尺寸 B2B公称尺寸允差 d允差4dL公称尺寸允差 D180.0120.0352512124.518+0.019对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺,其结构如图 5.3 所示:22标记四周倒圆 图 5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5:表 5.5 塞尺公称尺寸 H允差 dC30.0060.25上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错23夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局
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