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摇臂钻孔夹具设计及主要零件的工艺编制 
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 摇臂钻孔夹具设计及主要零件的工艺编制

摘要:机械加工行业作为一个传统而富有活力的行业,近十几年取得了突飞猛进的发展,在新经济时代,行业呈现了新的发展趋势,由此对其他的质量,性能要求有了新的变化。现在机械加工行业发生着结构性变化,工艺工装的设计与改良已成为企业生存和发展的必要条件,工艺工装的设计与改良直接影响加工产品的质量与行能。
本文首先介绍了摇臂的作用和工艺分析,其次确定毛坯尺寸,然后进行了工艺规程设计,最后进行夹具设计。此次设计是对摇臂的加工工艺和夹具设计,其零件为铸件,具有体积小,零件结构简单的特点,由于面比孔易加工,在制定工艺规程时,就先加工面,再以面为基准加工其他,其中各工序夹具都采用专用夹具,其结构设计简单,方便且能满足要求。
关键词:摇臂、工艺分析、工艺规程设计、夹具设计
 
 
Process design of drilling jig rocker and main prts
Abstract:Mechanical processing industry as a?traditional and vibrant industry,?in recent?years?has?make a spurt of progress?of development,?in the new economic era,?the industry has?a new development trend,?the?other quality,?performance requirements?have been changed.?Machining industry is now?undergoing structural changes,?process design and improvement of equipment?has become the necessary?conditions of the enterprise survival and development,?process design and improvement of equipment?will directly affect the quality?andprocessing?products?can.
This paper?first introduces the?function and the process?analysis?of the arm,?then?determine?the dimension of blank,?and then?the process design,?final?design fixture.?The design?process and?fixture design?ofrocker arm,?the parts?for the casting,?has the advantages of small volume,?simple structure?parts,?because the surface?pore?easy processing,?in the development?process,?on the first?surface,?and thento?the surface as the base?processing,?including the processes?used the special fixture,?and its structure?the design?is simple,?convenient and?can meet the requirements of.
Keywords:?Rocker,?Process analysis,?Process planning,?Fixture design
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
目 录
1绪论 1
2零件工艺性分析 2
2.1零件的总体结构分析 2
2.2零件的形状以及尺寸分析 2
2.3零件技术条件分析 3
2.3.1表面精度 3
2.3.2表面间的位置精度 3
2.4零件图尺寸标注分析以及基准的确定 3
2.5零件的工艺性分析 3
3加工工艺方案的确定 4
3.1加工工艺方案的拟定 4
3.2加工工艺方案的确定 4
3.3重要工序的分析 6
3.4工序的阶段划分 6
3.4.1工序的划分 6
3.4.2工序的安排 6
4设备与工艺参数的选择及工艺文件的制定 9
4.1毛坯的选择 8
4.1.1毛坯的余量 8
4.1.2毛坯的技术要求及说明 8
4.2机床的选择 8
4.3刀具材料的选择 8
4.4冷却液的选择 9
4.5工艺参数的选择 10
4.5.1主轴转速的确定 10
4.5.2进给速度的确定 12
4.5.3切削时刀具材料应具备的性能 14
4.5.4背吃刀具的确定 14
4.6量具的选择 14
4.7制定工艺文件 16
4.8刀具卡 17
5钻削14mm孔的钻模设计 18
5.1 设计的准备 19
5.2 方案设计 19
5.3 确定装夹方案 21
5.3.1 工件的夹紧 21
5.3.2 斜楔夹紧机构 24
6夹具的零部件设计 26
6.1钻套的尺寸、公差、材料 26
6.2 钻模板设计 27
6.3 支脚设计 27
6.4 钻模夹具的误差分析 27
6.5 手柄的设计 29
6.6夹具体的设计 29
7夹具总体设计步骤 31
7.1尺寸确定与工艺要求的标注 34
7.2夹具构造特点及原理 34
7.3夹具装配图 34
结论 35
致谢 36
参考文献 37
附录 38
 
 
1 绪 论
随着社会生产和科学技术的不断发展,机械产品日趋精密、复杂,人们对机械产品的质量和生产率也提出了越来越高的要求。尤其是航天、军事、造船等领域所需要的零件,精度要求越来越高,形状也越来越复杂,这些零件用普通机床和通用夹具是难以加工的。
数控机床是用数字化信号对机床的运动及其加工过程进行控制的机床,或者说是装备了数控系统的机床。它是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备是数控技术与机床相结合的产物。
数控加工则是根据被加工零件的图样和工艺要求,编制出以数码表示的程序,输入到机床的数控装置或控制计算机中,以控制工件和刀具的相对运动,使之加工出合格工件的一种加工方法。在数控加工过程中,如果数控机床是硬件的话,数控工艺和数控程序就相当于软件,两者缺一不可。数控加工工艺是伴随着数控机床的产生、发展而逐步完善的一种应用技术。实现数控加工,编程是关键。编程前必须要做好必要的准备工作,编程后还要进行必要的善后处理工作。严格来说,数控编程也属于数控加工工艺的范畴。
对于一个零件的加工来说,首先进行工艺分析后,然后制定出工艺规程卡,也就是要按工艺规程顺序进行加工。加工中除了需要机床、刀具、量具之外,还需要机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置,使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度,所以夹具设计是装配设计中一项重要的工作,是加工过程中最活跃的因素之一。
机床夹具包括通用夹具,专用夹具,可调整夹具和成组夹具,组合夹具和随行夹具,本篇设计的主要是立式钻床在钻削摇臂零件14mm孔的专用夹具,它是针对某一工件某一工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。其特点是针对性强,没有通用性。产品相对稳定,批量较大的生产中,常用各种专用夹具,可获得较高的生产效率和加工精度,同时降低了劳动强度,提高了机床的适用范围。
机床夹具设计涉及到多个领域的知识,涉及最多的是机械设计,机械设计本身受到各方面的限制,在一定的限制中要求有最合理的设计思想,最合理的设计结果,达到人们所渴望的要求,满足生产的需要。设计要有创新还要易于实现,因此设计要从实际出发,围绕着实际的问题而进行。
一、选题简介、意义
摇臂的工作性能要求在顶置凸轮轴结构的发动机中。摇臂的工作条件非常恶劣。发动机运转时,摇臂总是在承受着较大的脉动载荷下高频摆动,它与凸轮之间始终在不断的冲击载荷下进行摩擦。摇臂与凸轮的摩擦要损耗一定能量,使发动机效率降低;摇臂的转动惯量和刚性会影响发动机的动力特性;摇臂的疲劳寿命关系到整个发动机的使用寿命。特别是摇臂工作圆弧面和轴孔的耐磨性直接决定了发动机配气的精度,从而影响到发动机的动力性能、振动状况、燃油消耗和排放水平等一系列经济技术指标。本文通过对摇臂的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练,初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。
 
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
研究目标:摇臂钻孔夹具的设计及主要零件的工艺编制
主要研究的内容:包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。
要解决的问题:对零件进行分析,设计出零件的工艺路线,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量,然后进行专用夹具的设计。
预期目标:绘制出零件图和毛坯图,制定出工艺过程卡和工序卡,绘制夹具装配图和夹具体,撰写设计说明书。
研究步骤,方法及措施:
对零件进行工艺分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;
对工件设计专用夹具,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件。
三、设计(论文)体系、结构(大纲)
1:零件工艺性分析
2:加工工艺方案确定
3:设备与工艺参数的选择及工艺文件的制定
4:钻削14孔的钻模设计
5:夹具的零部件设计
6:夹具总体设计步骤
 
参考文献
[1] 薛源顺.机床夹具设计.北京:机械工业出版社.2000:72.
[2] 王甫茂.机械制造基础.上海:上海交通大学出版社.2005.:45.
[3] 宋殷主.机床夹具设计.武汉:华中理工大学出版社.990:24.
[4] 赵长旭.数控加工工艺.陕西:西安电子科技大学出版社.2007.28.
[5] 赵长旭.数控加工工艺(课程设计指导书).陕西:西安电子科技大学出版社.2007:15.
[6] 刘力.机械制图.北京:高等教育出版社.2008:51.
[7] 冯辛安.机械制造装备设计.北京:机械工业出版社.2006:67.
[8] 刘友才.机床夹具设计[M].北京:北京机械工业出版社.1992:72.
[9] 李清旭.机械加工工艺.北京:机械工业出版社.2001:56.
[10] 韩洪涛.机械制造技术.上海:化学出版社.2002:23.
 
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