基于UG推动架夹具设计与工艺.doc
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1、基于 UG 推动架夹具设计与工艺 摘要: 本设计的内容可分为机械加工工艺规程和机床专用夹具设计两大部分。首先,通过对牛头刨床推动架的分析,了解推动架在牛头刨床加工中的作用。运用机械制造设计技术及相关 课程的知识,解决推动架在加工中的定位、夹紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题,确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件的加工质量。且依据推动架确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具,保证零件的加工质量。其次,依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方法的比较,制定切实可行的加工推动架工艺规程路线。最后,根据被加工零件的加工要求,参考机床夹具设计手册及有关方面的书籍,运用夹具设计的基本原
2、理和方法,拟定夹具设计的方案,设计出省力、高效、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词:推动架;机械加工;夹具设计 前言机械制造技术课程设计是在学完了机械制造技术学和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造技术学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂程度零件(推动架)的工艺规程的能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,也为今后毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。据资料所示,推动架是牛头刨床进给机构中的小零件,其主要作用是把从电动机传来
3、的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差,合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具,进给量,切削速度、功率,扭矩等用来提高加工精度,保证其加工质量。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。在些次设计中我们主要是设计推动架的加工工艺和工艺器具。在此次课程设计过程中,我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在设计期间查阅了大量的资料,并且得
4、到了有关老师的指点,尤其是xx老师的亲切指导的大力帮助,在此表示感谢!由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,望老师多加指教。 目录一、零件的分析- 6 1.1 零件的作用和分析- 6 1.2 零件的加工面分析- 7二、工艺规程设计- 8 2.1 确定毛坯的制造形式:- 8 2.2 基面的选择- 8 2.3 制定工艺路线- 8 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定- 9 2.5 确立切削用量及基本工时- 12 2.6 加工工艺过程卡- 25三、夹具设计方案的确定- 26 3.1 基准面的选择、夹具体方式的确定- 26 3.2 定位方式及元器件选择- 26 3.3 夹紧方式及元
5、器件选择- 28 3.4 装配方案- 28 3.5 定位误差的分析与计算- 32四、基于UG 夹具实体建模与装配- 33 4.1 夹具零部件的实体建模- 33 4.2 夹具装配- 38五、结束语- 39六、 参考文献- 40第一章 零件的分析1.1 零件的作用和分析1.1.1 零件的作用 据资料所示,可知该零件是B6065牛头刨床推动架,是牛头刨床进给机构的中小零件,32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴,靠近32mm孔左端处一棘轮,在棘轮上方即16mm孔装一棘爪,16mm孔通过销与杠连接杆,把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动,同时拨动棘轮,带动丝杠转动,实现工作台
6、的自动进给。推动架如图所示:1.1.2 零件的分析 由零件图可知,其材料为HT200,该材料为灰铸铁,具有较高强度,耐磨性,耐热性及减振性,适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 由零件图可知,32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组:1. 32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:32mm的两个端面及孔和倒角,16mm的两个端面及孔和倒角。以32为中心的一组加工表面这一组加工表面包括:45、60、16孔2.以16mm孔为加工表面是16孔为中心的一组加工表面这一组加工表面包括:40、25、6x1槽、6x9槽孔、M8孔16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6
7、H的内螺纹,6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:1. 32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10;2. 32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。由以上分析可知,对这两组加工表面而言,先加工第一组,再加工第二组。由参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知,上述技术要求是可以达到的,零件的结构工艺性也是可行的。 经过分析,为了保证加工精度和降低加工成本,将32孔和16作为定位基准,以他为工艺基准能很好保证其他各个尺寸要求,完全可以达到图纸要求。加工时应先加工第一组表面,再以第一组加工后表面为精基准加工另外一组加工面。 第二章
8、 艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式:零件材料为HT200,考虑零件受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择 对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。2.2.2 精基准的选择 主要应该考虑基准重合的问题。为了使基准统一,先选择32孔和16孔作为基准.2.3 制定工艺路
9、线 制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。 2.3.1 工艺路线方案一 工序I (1)车50左端,倒角145;钻32+0.027孔至28,扩孔 至31.5;拉油槽至R(工艺要求);精车32+0.027至图 纸尺寸,孔口倒角145; (2)掉头车右端面至图纸要求尺寸,倒角145,孔口倒角1 45。 工序II 铣下部两端面尺寸20至图纸尺寸. 工序III 钻16+0.019至15.8,锪孔2-145。
10、 工序IV 扩16+0.033至15.826,铰16+0.033孔至图纸尺寸。 工序V 钻10+0.10孔至9.8,铰10+0.10孔至图纸尺寸。 工序VI 车至27及其端面至图纸尺寸,端面倒角145。 工序VII 铣槽69.5,铣槽61均至图示尺寸。 工序VIII 钻M8-6H螺纹孔至底径,孔口倒角0.545,攻M8-6H螺纹。 工序 钻6孔至图纸尺寸,孔口倒角0.545.2.3.2 工艺路线方案二 工序I (1)车50左端,倒角145;钻32+0.027孔至28,扩孔。 至31.5;拉油槽至R(工艺要求);精车32+0.027至图纸尺 寸,孔口倒角145。 (2)掉头车右端面至图纸要求尺寸
11、,倒角145,孔口倒角145 工序II 铣下部两端面尺寸20至图纸尺寸。 工序III 钻16+0.019至15.8,锪孔2-145。 工序IV 钻10+0.10孔至9.8,铰10+0.10孔至图纸尺寸。 工序V 扩16+0.033至15.826,铰16+0.033孔至图纸尺寸。 工序VI 车至27及其端面至图纸尺寸,端面倒角145。 工序VII 铣槽69.5,铣槽61均至图示尺寸。 工序VIII 钻M8-6H螺纹孔至底径,孔口倒角0.545,攻M8-6H螺纹。 工序 钻6孔至图纸尺寸,孔口倒角0.545。2.3.3 工艺路线分析比较 上述两个工艺方案的特点在于:两个方案都是按加工面再加工孔的原
12、则进行加工的。方案一是先加工钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm的孔,然后以孔的中心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm,倒角45,而方案二则与此相反,先钻、扩、铰32mm,倒角45,然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔,这时的垂直度容易保证,并且定位和装夹都很方便,并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的.因此,选择方案二是比较合理的。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定2.4.1 选择毛坯根据零件材料确定毛坯为灰铸铁HT200,通过计算和查询资料可知,毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量,可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来,故还需要安放
13、型心。此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效进行处理。2.4.2 确定加工余量、毛坯尺寸和尺寸由机械制造技术基础课程设计指南表5-1可知,查得该铸件的尺寸公差等级CT为812级,取CT=10级。查表1-9确定各加工表面的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0单侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工32的孔32H3.0双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工由表1-11可知,铸件主要尺寸的公差如下表:主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸尺寸公差27的端面924.0963.250的外圆端面455502.832的孔32单侧3.0262.635的两端面205252
14、.42.4.3 零件的毛坯图 2.5 确立切削用量及基本工时2.5.1 工序切削用量及基本时间的确定2.5.1.1 切削用量 本工序为铣32mm孔的端面。已知工件材料为HT200,选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm,齿数z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r=10,a=12,=45已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw,工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量f=0.160.24mm/z、现取f=0.16mm/z。2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量
15、为1.5mm,铣刀直径d=60mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知,依据铣刀直径d=60mm,齿数z=10,铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=50mm,耐用度T=180min时查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削: Vc =Vc=56.52m/min 实际进给量: f=f=0.16mm/z4.校验机床功率 根据资料所知,铣削时的功率(单位kw)为:当f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率
16、的修正系数k=1,则P= 3.5kw,P=0.8 kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知:机床主轴主电动机允许的功率P= PP,P=7.50.8=6P= 3.5kw因此机床功率能满足要求。 5.基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.6min2.5.2 工序切削用量及基本时间的确定2.5.2.1 切削用量本工序为铣16mm孔的端面。选择高速钢圆柱铣刀直径d=50mm,齿数z=8。已知铣削宽度a=2.5mm,铣削深度a=35mm故机床选用XA6132卧式铣床。1.确定每齿进给量f根据资料所知,查得每齿进给量f=0.200.30mm/z、现取f=0.20mm/z。2
17、.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm,耐用度0r/min,Vf=390mm/s。 根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取,nc=150r/min,Vfc=350mm/s。则实际切削:Vc =Vc=23.55m/min 实际进给量: f=f=0.23mm/z4.校验机床功率 依据上道工序校验的方法,根据资料所知,切削功率的修正系数k=1,则P= 2.3kw,P=0.8 kw,P=7.5可知机床功率能够满足要求T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc73mm/s,n=35。 5.基本时间 根据资料所知高速钢
18、圆柱铣刀铣面基本时间为: t= t=4.3 min2.5.3 工序切削用量及基本时间的确定2.5.3.1 切削用量本工序为铣32mm孔和16mm孔在同一基准上的两个端面,所选刀具为高速钢圆柱铣刀其直径为d=60mm,齿数z=8。其他与上道工序类似。1.确定每次进给量f 根据资料,查得每齿进给量fz=0.200.30mm/z,现取fz=0.20mm/z。2.选择铣刀磨钝标准及耐用度 根据资料,铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.8mm,耐用度T=180min。3.确定切削速度和每齿进给量f根据资料所知,依据上述参数,查取Vc85mm/s,n=425r/min,Vf=438mm/s。 根据XA6132
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- 基于 UG 推动 夹具 设计 工艺
