《毕业设计论文汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计.doc（44页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、毕业设计论文-汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计 汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计摘要本设计要求以质量求发展以效益求生存在保证零件加工质量的前提下提高了生产效率降低了生产成本是国内外现代机械加工工艺的主要发展方向之一通过对壳体零件图分析及结构形式的了解从而对壳体零件进行工艺分析然后再对精镗油缸孔进行夹具方案的确定关键词壳体零件夹具方案确定油缸孔AbstractThe design requirements quality development efficiency of survival in ensuring the quality of parts processed un
2、der the premise of improving production efficiency reduce production costs domestic and foreign modern machining process one of the main development direction Through the shell parts diagram analysis and understanding of structure which parts of the shell process analysis Fuel tank and then on fine
3、boring holes to determine fixture programKey wordsShell PartsFixture schemeCylinder bore目 录1 绪 论111课题的来源内容112 本课题研究目的及意义113研究的切入点22 零件分析321技术要求及生产纲领计算322 零件的工艺结构分析323主要尺寸分析324毛坯的选择3 工艺方案设计531基准的选择532各表面加工方法与方案确定533各加工表面工序间余量的确定634制定工艺路线84 工序设计941工序10设计942工序20设计943工序30设计1044工序40设计1145工序50设计1146工序60设计
4、1247工序70设计1348工序80设计1449工序90设计14410工序100设计14411工序110设计15412工序120设计15413工序130设计16414工序140设计16415工序150设计17416工序160设计17417工序170设计18418工序180设计18419工序190设计15 镗床夹具总体方案确定206结论与致谢33-34参考文献351 绪 论11课题的来源内容本课题针对东风公司制造车间实际的生产情况主要的零部件毛坯属砂型铸造结构较复杂加工精度高加工路线长现场实习时发现该生产线废品率较高对加工工艺进行科学整理归纳和完善最终形成一套适合该零件的加工工艺规程设计12 本
5、课题研究目的及意义就东风有限公司现生产情况通过现场调研发现存在如下主要问题工艺复杂生产线长产品的废品率高通过生产试验针对现场生产工艺完成加工工艺设计和夹具设计工艺具有可靠性完整性计算正确符合产品质量要求力求工艺路线简短加工成本低廉从而提高加工效率减少费品率提高加工精度13研究的切入点本课题来源于生产实际首先要考虑满足零件的精度要求和零件的生产节拍要求在保证这两个要求的基础上还要根据生产现场的实际情况尽可能的节省资源降低生产成本实现工艺路线简单经济性高废品率低的现场工艺设计2 零件分析21技术要求及生产纲领计算1零件技术要求铸造拔模圆角不大于2壁厚mm未注明铸造圆角R3机加工缸孔中心线应与铸件中
6、心线重合误差不大于075铸件应能承受24MPa的油压力不得有渗漏和损坏2生产纲领的计算产品的年产量 Q 0000件年每台汽车的加工数量 N 1 废品率 2 备品率 2由N QN11有N 000011212 0000104104 108160件年22 零件的工艺结构分析该的主要加工面为面孔孔以及各螺纹孔的加工粗糙度最小值为04垂直度最高要求达00的平面度为005的平面度为004的圆柱度为0013表面粗糙度为04所以缸孔加工除了粗镗精镗外还需以达到精度要求各轴承孔的同轴度都为00螺纹孔的位置度都为0由于本身结构复杂加工精度要求较高所以工艺过程也铰复杂该转向器壳体的材料为球墨铸铁硬度160-210H
7、B该材料强度高容易成形切削性能好价格低廉且吸振性和耐磨性也比较好并有一定的韧性用于汽车的转向器壳体的制作 毛坯种类的确定是与零件的结构形状尺寸大小材料的力学性能和零件的生产类型直接相关的另外还和毛坯车间的具体生产条件相关 铸件包括铸钢铸铁有色金属及合金的铸件等铸件毛坯的形状可以相当复杂尺寸可以相当大且吸振性能好但铸件的力学性能较差在大批量生产中常采用精度和生产率高的毛坯制造方法如金属型铸造并采用机器造型可以使毛坯的形状接近于零件的形状因此可以减小切削加工用量从而提高材料的利用率降低了机械加工成本24主要尺寸分析11060054孔内表面粗糙度为322尺寸缸孔内表面粗糙度为04圆柱度00133距离
8、左端面距中心轴线距离001两面的平面度004表面粗糙度3245螺纹孔4-M-6H孔03孔深26螺纹孔4-M-6H位置度为0325设计要求该零件结构比较复杂且壁厚不均刚度较低加工面较多加工精度要求较高壳体上的加工表面主要是平面和孔平面的加工质量通常较容易保证而精度要求较高的孔的尺寸与形状精度孔与孔间孔与平面间的位置精度则较难保证所以多步工序我采用了一面两销作为定位基准使机床夹具结构简单刚度提高工件装卸快速方便加工的工序有铣平面钻底孔钻螺纹底孔攻螺纹扩孔铰孔镗孔钻斜孔等位置形状尺寸精度都各有要求主要的工作内容如下1绘制被加工零件毛坯图一张2绘制被加工零件图一张3设计零件机加工工艺规程编制工艺卡并绘
9、制相应的工艺附图4编写设计说明书一份3 工艺方案设计31基准的选择com的选择com的选择精基准的选择有四大原则即基准重合基准统一互为基准自为基准原则Z的移动和XY的转动固定圆柱销限制了XY的移动菱形销限制了Z的转动同时定位平面是零件的设计基准这样既符合基准统一原则又符合基准重合原则32 各表面加工方法与方案确定根据机械制造工艺设计简明手册选择确定零件各加工表面加工方法与方案如下加工表面精度等级表面粗糙度加工方案IT12Ra32粗铣精铣两面IT12Ra32粗铣精铣缸孔Ra04 粗镗精镗侧盖孔IT8Ra16粗镗精镗螺纹孔6H钻孔攻螺纹螺纹孔6H钻孔攻螺纹IT8Ra125钻孔铰孔油封孔IT11Ra
10、32粗镗精镗轴承孔IT10Ra32粗镗精镗切槽IT10Ra16切槽自动卸荷阀孔6H钻孔攻螺纹锥螺纹6H钻孔攻螺纹深孔6H钻孔表31各加工表面加工方法与方案33 各加工表面工序间余量的确定通过毛坯的确定以及查手册10来确定工序间余量表面粗糙度以及尺寸公差等如下表所示工序名称工步工序间余量mm工序间工序间尺寸mm工序间经济精度mm表面粗糙度Ram尺寸公差mm精铣IT832150150粗铣IT1263151151毛坯CT8155油缸孔01IT604110110精镗03IT7161099半精镗1IT83210961096005粗镗IT1163108108毛坯CT810216侧盖孔精镗IT7161061
11、06半精镗15IT10321055粗镗IT13125104104毛坯CT8169813轴承孔精镗1IT7167474粗镗1IT10327373扩孔2IT131257272毛坯CT870左面精铣IT832150150粗铣IT1263151151毛坯CT8155右面精铣IT832150150粗铣IT1263151151毛坯CT8155侧盖面M14螺纹孔攻螺纹6H32MM14钻孔IT121251311沉孔10孔IT1112511钻75孔IT1212575975左端M螺纹孔攻螺纹6H32MM14钻底孔IT12125115右端M螺纹孔攻螺纹6H32MM14钻底孔IT12125115钻4中心孔钻孔IT12
12、1254钻8锥孔6H3288钻孔IT121258835 制定工艺路线根据最终确定的加工方案制定工艺路线如下铣粗镗油缸孔粗锪油缸孔粗锪端面粗精镗侧盖孔精镗油缸孔铣油缸端面钻孔车端面粗精镗轴承油封孔切槽钻侧盖面4孔钻攻自动卸荷阀孔铣沉孔钻攻锥螺纹钻深孔攻油缸面4孔攻侧盖面4孔钻攻下腔油孔钻攻上腔油孔铣标记面清洗去毛刺滚挤油缸孔清洗终检4 工序设计41工序10工序10粗铣1 加工设备ap 25mm查15表取铣刀每齿进给量fz mmz查手册15表 Vc 200 mmin根据公式v nd1000得n 1000200 314160 200 rmin则fMz fzzn 0316200 960 mmz4 参数
13、确定ap 4 mmfMz 960 mmzn 200 rminVc 200 mmin 5基本时间公式为Tj L 切削长度公式L dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式 带入计算得l1 219mm l2 3mmL 1601142193 2989mm 取L 3查表计Tj 075 min精铣侧盖面三凸台 切削深度ap 05 mm 铣刀为16016 由刀具查表可取切削速度v mmin 根据公式v nd1000得n1000100 314160 199 rmin取n 200 rmin 查15表fz 065mmz进给量fMz fzzn16200 2080 mmz4工时定额查表选择切削长度
14、公式L dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式l1 219mm l2 3mm 则L 1601142193 2989mm L 300mm基本时间的公式为Tj L 2min 5各参数确定ap 05mm v 100 mmin n 200 rmin fMz 2080 mmz42工序20工序20工序101加工设备 2工装ap 3 mm 铣刀为16016 由刀具查表可取切削速度v mmin 根据公式v nd1000得n1000100 314160 199 rmin 取取取n 200 rmin 查15表fz 028 mmz进给量fMz fzzn16200 896 mmz4工时定额查表选
15、择切削长度公式L dll1l2 其中d 160mm l 114mm 查表得公式l1 219mm l2 3mm 则L 1601142193 2989mm L 300mm基本时间的公式为Tj L 2min 5各参数确定ap 3 mm v 100 mmin n 200 rmin fMz 896 mmz 钻三通孔 1加工设备立加2工装游标卡尺 阶梯钻 mm ap 015mm查手册 1 表24-38取f 025 mmr 查手册 1 表24-41得v 234 mmin v nd1000得n1000234 314225 331 rmin 镗铰三通孔 1加工设备立加2工装 硬质合金铰刀f 011mmr查手册
16、1 表24-58 f 09-14 mmr取f 1mmr查手册 1 表24-61 v 60-72 mmin 取v 60 mmin根据公式v nd1000得n100060 31485 2248 rmin43工序30工序30粗镗缸孔 粗镗缸孔 2工装游标卡尺镗刀镗刀L10 d 1073 730 mm 取L 100或200 mm查手册 1 ap 2 mm f 035-070 mmr取f 05mmr切削速度 v 12-24 mmin 取v 20 mmin根据公式v nd1000得n100020 31472 8846 rmin 4 工时定额由公式Tj L得Tj 185 min 粗锪端面1加工设备2工装 f
17、 01mmr查手册 1 表24-67 v 12-24mmin 取切削速度 v mmin根据公式v nd1000得n100020 31485 749 rmin4Tj L 06min44工序40工序40 粗镗侧盖孔倒角1加工设备 2工装 v 36mmin主轴转速 n rmin进给量 f 01mmr切削深度 ap mm切削长度L 3mm精铣油缸端面1加工设备 2工装 f 03mmr查手册 1 表24-81 切削速度 v 60 864 mmin主轴转速 n rmin切削深度 ap m切削长度 L mm精镗油缸孔1加工设备 2工装 f 015mmr 查手册 1 表24-66 v 02-04ms 取v 2
18、0mmin主轴转速 n1000vd 600rmin切削深度 ap 0mm切削长度L mm钻油缸端面四孔1加工设备 2工装 mm ap 015mm查手册 1 表24-38取f 025mmr 查手册 1 表24-41得v 234 mminv nd1000得n rmin切削长度L mm钻油孔预置孔1加工设备 2工装 mm ap 025mm查手册 1 表24-38取f 015mmr 查手册 1 表24-41得v 464 mminv nd1000得n rmin切削长度L mm精镗侧盖孔1加工设备 2工装 f 015mmr 查手册 1 表24-66 v 04-06ms 取v 50mmin主轴转速 n100
19、0vd 600rmin切削深度 ap 0mm切削长度L mm所有的基本时间Tj com0工序50f 025mm z 查手册 1 表24-81得ap 2mm 切削速度 v 60 678mmin根据公式v nd1000得n rmin4工时定额Tj L 300172603 15min5参数确定ap 2mm f 025 mm z v 678mmin n 450 rmin粗镗轴承孔1加工设备 2工装 f 02mmr 查手册 1 表24-66 v 05-07ms 取v 60mmin主轴转速 n1000vd 400rmin切削深度 ap mm切削长度L mm精镗油封孔及止口1加工设备数控立车2工装切削v 6
20、8mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L mm 精镗轴承孔1加工设备数控立车2工装切削v 98mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L mm切槽1加工设备数控立车2工装切削v 60mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L mm46工序60工序601加工设备组合机床2工装阶梯钻675高速钢 万能检测 3切削f 025mmr 查手册 1 表24-41 取v 0460 24mmin ap 32mm主轴转速n1000vd 400 rmin切削长度L 23mm47工序70工序704中
21、心孔1加工设备 3切削 v 104mmin主轴转速 n 1000rmin进给量 f 01mmr切削深度 ap mm基本时间Tj com-9153螺纹底孔1加工设备 3切削 v 98mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm基本时间Tj min 锪22凸台1加工设备 3切削 v 68mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm基本时间Tj min 铣沉孔1105-11121加工设备 3切削 v 46mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 27mm基本时间Tj min攻M10X1-6H螺纹1加工设备 3
22、切削进给量 f 1mmrv 013360 8 mmin ap 05mm主轴转速v nd1000得n rmin所有的基本时间Tj 12min48工序80工序80钻8-831加工设备2工装3切削要素查手册 1 表24-38取f 025 mmr查手册 1 表24-41切削速度 v 60 48mmin ap 41mm主轴转速v nd1000得nrmin切削长度L 35mm基本时间Tj 1min设备2工装3切削要素查手册 1 表24-41切削速度 v 60 8mmin ap 06mm主轴转速v nd1000得nrmin基本时间Tj min49工序90工序90钻1加工设备2工装切削速度 v 60 366m
23、min ap 38mm主轴转速v nd100得nrmin切削长度L 255mm基本时间Tj min410工序100工序1001加工设备2工装f 15mmr查手册 1 表24-41切削速度 v 60 246mmin主轴转速v nd100得nrmin切削深度ap 075mm切削长度L 23mm基本时间Tj 08min411工序110工序110攻侧盖面四孔1加工设备2工装f 15mmr查手册 1 表24-41切削速度 v 60 36mmin主轴转速v nd100得nrmin切削深度ap 075mm切削长度L 19mm基本时间Tj 08min412工序120工序10钻攻下腔油孔钻中心孔631加工设备
24、3切削v 146mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm基本时间Tj min 钻178孔1加工设备 3切削v 126mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 23mm基本时间Tj min 锪油孔平面311加工设备 3切削v 56mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 69mm基本时间Tj min 铰油孔18376-186761加工设备 3切削v 36mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 18mm基本时间Tj min 攻螺纹M20X15-6H
25、1加工设备 3切削v 26mmin主轴转速 n rmin进给量 f mmr切削深度 ap mm切削长度L 15mm基本时间Tj min413工序130工序130631加工设备 3切削v 146mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm基本时间Tj min 钻178孔1加工设备 3切削v 126mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 23mm基本时间Tj min 锪油孔平面311加工设备 3切削v 56mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 69mm基本时间Tj min 铰油孔1837
26、6-186761加工设备 3切削v 36mmin主轴转速 n rmin进给量 f 0mmr切削深度 ap mm切削长度L 18mm基本时间Tj min 攻螺纹M20X15-6H1加工设备 3切削v 26mmin主轴转速 n rmin进给量 f mmr切削深度 ap mm切削长度L 15mm基本时间Tj min414工序140 工序1401加工设备立2工装高度尺铣刀3切削v 68mmin主轴转速 n rmin进给量 f mmr切削深度 ap mm基本时间Tj min415工序150工序150 1温度80C-90C 2时间3min416工序160工序160 417工序170工序1701加工设备2工
27、装内径量表校对规滚挤头滚针3切削要素主轴转速 n 55rmin切削速度 v 60mmin f 045mmr切削深度 ap 00mm基本时间 Tj L2min418工序180工序180 1温度80C-90C2时间3min419工序190工序1905 镗床夹具总体方案的确定夹具设计时通常应满足以下主要要求1能保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案适合的尺寸公差和技术要求并进行必要的精度分析2能提高加工效率 所设计的夹具结构在与工件生产纲领相适应的条件下采用夹紧可靠快速高效的夹紧机构与传动方式以缩短辅助时间3工艺性好 专用夹具的结构应简单合理便于加工装配检修专用夹具的制造属单件生产最终精度常
28、由调整或修配保证夹具上应设置调整或检配结构如调整间隙可修磨的垫片等4使用性好 间距操作应简便省力安全可靠排屑润滑方式及维护方便5经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单标准化程度高成本低廉外还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析以提高其在生产中的经济效益以上要求有时是相互矛盾的在设计夹具过程中要全面考虑使之达到最佳综合效果com1明确工件的生产要求工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一如工件的年生产量很大可采用多工件加工机动夹紧或自动化程度较高的设计方案采用此方案时机床夹具的结构较复杂制造成本较高如工件的年生产量不大可采用单件加工手动夹紧的设计方案以减小机床夹具的结构复杂程度及夹
29、具的制作成本com解工件的零件图和工序图零件图标出了工件的尺寸形状和位置表面粗糙度等总体要求他决定了工件在机床夹具中的放置方法是设计机床夹具总体结构的依据工序图给出了零件本工序的工序基准以加工表面以及本工序的定位夹紧原理方案工件的工序基准已加工表面决定了机床夹具的定位方案如选用平面定位孔定位以及外圆面定位等定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法定位方案不一定要顶六个自由度但是要完全定位工件的代待加工表面是选择机床刀具的依据确定夹紧机构要依据零件的外形尺寸选择合适的定位点确保夹紧力安全可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突com具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状大
30、小加工内容及选用机床等因素来确定选择导向装置 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置如钻孔导向套镗套对刀装置对定装置等这些装置均已标准化可按标准选择确定联接体 联接体是将装置与夹具体联接的工件设计时主要考虑联接体的刚性合理布置联接体的位置给定位元件加紧机构留出空间确定夹具体夹具体一般是设计成平板式有些夹具体铸造成特殊形状保证具有足够的刚性它用来固定定位元件加紧机构和联接体并于机床可靠联接52夹紧方案和夹紧装置机构的确定 com构的概述当工件依靠夹具上的定位支撑系统获得了相对于刀具及其导向装置的正确的相对位置后还必须依靠夹具上面的夹紧机构来消除工件因受到切削力或者工件自重的作用而产生的位移或震动使
31、得工件在加工过程中能继续保持定位所得到的位置夹紧机构通常由三个部分组成夹紧动力部分中间传动机构和夹紧元件这三个部分起着不同的作用夹紧动力部分用于产生力源并将作用力传给中间传动机构中间传动机构能够改变作用力的方向和大小即作为增力机构同时能产生自锁作用以保证在加工过程中当力源消失时工件在切削力或者震动的作用下仍能可靠夹紧夹紧元件则用以承担由中间传力机构传递过来的夹紧力并且与工件直接接触而执行夹紧元件在确定夹紧力的方向作用点的同时要确定相应的夹紧机构确定夹紧机构要注意以下几方面的问题 安全性 夹紧机构应具备足够的强度和加紧力以防止意外伤及夹具操作人员 手动夹紧机构的操作力不应过大以减轻操作人员的劳动
32、强度 夹紧机构的行程不宜过长以提高夹具的工作效率 手动夹紧机构应操作灵活方便在设计夹紧机构时应满足以下的基本要求1保证加工精度 夹紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基面夹紧后不许破坏工件的正确位置2保证生产率 夹紧机构应当具有适当的自动化程度夹紧动作要求迅速3保证工作可靠具有自锁性能 夹紧机构除了应当满足产生足够的夹紧力外通常还要求具有自锁性能以保证它的工作可靠4结构紧凑简单 在保证加工精度满足生产率要求和工作可靠性的原则下夹紧力应越小越好这样可以避免使用庞大而复杂的夹紧机构和减小夹压变形5操作方便使用安全 由于组合机床生产率较高操作比较频繁因此夹紧机构应当操作方便省力com的确定1夹紧力
33、作用点的确定夹紧力的作用点应该选择在定位元件支撑点的作用范围内以及工件刚度高的位置确保工件的定位准确不变形选择加紧力的作用点时应该注意1保证工件在夹紧后保持定位稳定为此必须避免产生能使工件离开夹具定位表面的力系和力矩系夹紧力的作用点应在工件定位支撑面之上或者落在由支撑块所连成的面积范围之内2必须保证夹紧后工件的变形最小为此夹紧力应作用在工件刚性最好的部位即夹紧部位应尽量靠近工件的壁或筋并要避免设在工件被加工孔的正上方另外夹紧点应该力求对着定位支撑面辅助支撑尽量布置在接近被加工表面处3为了满足上述两条要求只有一个夹紧点往往是不够的因此在多数的情况下需要对工件进行多点夹压力求使得工件夹紧得比较稳固
34、夹紧力的大小一般按静力平衡条件计算计算出夹紧力为理论夹紧力为保证工件装夹安全可靠实际夹紧力应等于理论夹紧力乘以系数K一般K 1525各种典型夹紧机构的计算方法可参阅机床夹具手册2夹紧力方向的确定夹紧力的方向要有利于工件的定位并注意工件的刚性方向不能是工件有脱离定位表面的趋势防止工件在夹紧力的作用下产生变形夹紧力方向的选择与工件定位基准的位置工件重力的方向和切削力的方向有着密切的联系夹紧力的方向应朝向工件在夹具上定位时的主要基准面因为这对于保证夹压后工件定位的稳定和减小工件的夹紧变形都是有利的切削力的大小和方向是确定夹紧力方向的另一个重要的因素53零件的工艺规程零件在工艺规程制定之后就要按工艺规
35、程顺序进行加工加工中除了需要机床刀具量具外成批生产是还要用机床夹具它们是机床和工件之间的联系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机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作是加工过程中最活跃的因素之一54机床夹具的功能1保证加工精度工件通过机床夹具进行安装包含了两层含义一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置称为定位二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变称为夹紧这样就可以保证工件加工表面的位置精度且精度稳定2提高生产率使用夹具来安装工件可以减少划线找正对刀等辅助时间采用多件多工位夹具以及气动液压动力基金装置可以进一步减少辅助时间提
36、高生产率3扩大加床的使用范围有些机床夹具是对机床进行了部分改造扩大了原机床的功能和使用范围如在车床床鞍上镗模夹具就可以进行箱体零件的孔系加工4减轻工人的劳动强度保证生产安全55机床夹具应满足的条件1保证加工精度这是必须做到的最基本要求其关键是正确的定位夹紧和导向方案夹具制造的技术要求定位误差的分析和验算2夹具的总体方案应与年生产纲领相适应在大批量生产时尽量采用快速高效的定位夹紧机构和动力装置提高自动化程度符合生产节拍要求在中小批量生产时夹具应有一定的可调性一适应多品种工件的加工3安全方便减轻劳动强度机床夹具要有工作安全性考虑必要时加保护装置要符合工人的操作位置和习惯要有合适的工件装卸位置和空间
37、使工人操作方便大批量生产和加工笨重工件时更需要减轻工人的劳动强度4排屑顺畅机床夹具中积累切屑会影响到工件的定位精度切屑的热量时工件和夹具产生热变形影响加工精度清理切屑将增加辅助时间降低生产率因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视5机床夹具应有良好的强度刚度和结构工艺性加床夹具设计时要方便制造检测调整和装配有利于提高夹具的制造精度56机床夹具的类型1通用夹具 例如车床上的卡盘铣床上的平口钳分度头平面磨床上的电磁吸盘等这些夹具通用性强一般不需要调整就可适应多种工件的安装加工在单件小批生产中广泛应用2专用夹具 因为它是用于某一特定工件特定工序的夹具称为专用夹具专用夹具广泛用于成批生产和大批生产中3可
38、调整夹具和成组夹具 这一类夹具的特点具有一定的可调性或称柔性夹具中部分元件可更换部分装置可调整以适应不同工件的加工可调整夹具一般适用于同类产品不同品种的生产略作更换调整就可用来安装不同品种的工件成组夹具适用于一组尺寸相似结构相似工艺相似工件的安装和加工在多品种中小批量生产中有广泛应用的前景4组合夹具 它是由一系列的标准化元件组装而成标准元件有不同的形状尺寸和功能其配合部分有良好互换性和耐磨性使用时可根据被加工工件的结构和工序要求选用适当元件进行组合联接形成一专用夹具用完后可将元件拆卸清洗涂油入库以备后用它特别适合单件小批生产中位置精度要求较高的工件的加工5随行夹具 这是一类在自动线和柔性制造系
39、统中使用的夹具它既要完成工件的定位和夹紧又要作为运载工具将工件在机床间进行传递传送到下一道工序的机床后随行夹具应能在机床上准确的定位和可靠的夹紧一条生产线上有许多随行夹具每个随行夹具随着工件经历生产线的全过程然后卸下已加工的工件装上新的待加工工件循环使用57镗床夹具总体方案最终确定 转向器壳体是壳类零件主要加工孔系我要设计的是工序40的精镗油缸孔的专用夹具的方案本道工序在卧式加工中心上加工在加工过程中以已加工完得侧盖面和2个大梁孔作为定位基准这样既符合基准重合原则又符合基准统一原则定位元件选择固定圆柱销和菱形圆柱销这样侧盖面限制了Z的移动和XY的转动固定圆柱销限制了XY的移动菱形销限制了Z的转
40、动属于完全定位此定位是合理的1选择定位元件按照六点定位原理的原则确定定位方案本工序需加工的项目对工件的工序图进行分析明确本工序需要加工的内容保证加工孔的尺寸位置精度 本工序前已加工完成的表面大梁孔 2-23 侧盖面按有关标准正确选择定位元件或定位元件的组合在机床夹具的使用过程中工件的批量越大定位元件的磨损越快选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性方便机床夹具的维修和维护选择定位方式由图可知要求工件钻23的孔我以2-23的大梁孔和转向器壳体侧盖面作为定位基准采用平面圆柱销和菱形销限制了6个自由度2选择刀具导向装置孔23的加工精度可采用钻孔的工艺方案为了保证孔的加工精度故采用钻模板3选择夹紧机构为
41、了保证定位精度主夹紧力的作用点应在主定位点的支承范围内故夹紧机构选择螺母4夹具的总体形式1使用一个固定圆柱销和一个菱形圆柱销将转向器壳体的侧盖面与夹具体紧密连接同时两销必须与夹具体采用23H7r6过盈配合2将零件的侧盖面压在定位板上用一个螺栓穿过第三个大梁孔用螺母将工件夹紧夹具精度的验算1影响精度的因素影响工件加工表面位置精度的因素有三个方面工件在夹具中的安装误差夹具在机床上的对定误差加工误差夹具精度的验算主要是验算工件在夹具中的安装误差其他两项可以在夹具安装或加工过程中调整夹具精度应不大于工件的允差的23为合格我设计的夹具一面两孔为定位基准两孔中心距为176002根据概率法计算总的定位误差小
42、于工件的允差的23为合格2精度标注 标注必要的尺寸配合公差 1 夹具的外形尺寸所设计夹具的最大长宽高尺寸 2 夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类 3 各定位元件之间定位元件与导向元件之间各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差定位误差的分析1定位误差1工件的加工误差是指工件加工后在尺寸形状和位置三个方面偏离理想工件的大小它是由三部分因素产生的2夹具带着工件安装在机床上相对机床主轴或运动导轨的位置误差也称对定误差3加工过程中误差如机床几何精度工艺系统的受力受热变形切削振动等原因引起的误差其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起的加工误差2产生定位误差的原因1平面定位情形夹具定位基准与工序基准不重合两基准之间的位置误差会反应到被加工表面的位置上去所产生的定位误差称之为基准转换误差2定位基准面与定位元件表面的形状误差3导向元件对刀元件与定位元件间的位置误差4夹紧力使工件或夹具产生变形产生位置误差5夹具在机床上的安装误差6定位元件与定位元件间的位置误设计方案的论证1首先根据已知工件的需要选择加工机床应选用钻床加工比较合理因此加工方向是垂直面的2工件主要定位部分为底面及底面上两孔因此我采用一面两销定位限制6个自由度六点定位属于完全定位此定位方式是合理的3最后对整个夹紧方案分析得出夹紧工件稳定所以此夹具设计可行结 论汽车转向器壳体零件的设计
