半轴机械加工工艺及工装设计
摘要:半轴是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件,它是差速器和驱动轮之间传
递扭矩的实心轴,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接,该零件在机械设备中具有传动性,在进行半轴的工艺和工装设计时,首先对半轴的工艺性进行了详细的分析,设计出了加工的工艺过程,根据加工要求设计专用夹具设计,一付是用来车削半轴的外圆,一付是用来钻削半轴圆盘上均匀分布的小孔,在设计中注意的夹具的经济性和使用性,尽量降低加工时的成本,减少工人的劳动强度,除此还进行了组合量具的设计,用来检查6个均匀分布的小孔的位置度公差。
关键词:工艺工装设计 夹具设计 组合量具设计
Abstract:The half stalk is in automotive stalk the acceptance twist the biggest spare parts of
sqire , it is bad soon machine and drive the round of delivers to twist the of solid stalk, it inside carry generally pass to spend the key and half stalk wheel gears to connect, carry outside with a conjunction, that spare parts is in the machine equipments have to spread to move sex, at carry on the half stalk of craft and work equip to account, the half axial craft carried on the detailed analysis first, designing processed craft process, according to process to request to design the appropriation tongs design, a pay is to use to come to car to pare the outside circle of the half stalk, on pay is use to drill to pare a dish of the half stalk up even distribute of eyelet, in the design the economy of the advertent tongs and usage, as far as possible lower to process of cost, reduce the worker of labor strength, in addition to this still carried on the design that the combination quantity have, use to check 6 even distribute of a business trip of position of the eyelet. Key Words:The craft work packs the design The tongs design Combine the quantity has the design
1
纺织服装技术学院课题(设计)论文
1 引言
通过对设计零件的分析可知,对该零件进行工艺工装设计,由于半轴加工比较的特殊,我们为了满足加工要求和经济性及减少工人的劳动强度,我们初步决定设计两套夹具和一套组合量具。
2 零件的分析
2.1零件的生产纲领及生产类型
生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量,在设计题目中半轴的生产纲领为较小。生产类型为大批量生产,所以在制度工艺路线的时候应充分考虑其生产特点,制度合理的工业路线,选择合理的机床,刀具,量具,检具,以提高生产率,降低成本。
2.2零件的作用
设计题目给定的零件,将其划定为轴类零件。它是汽车的轴类中承受扭矩最大的零件,半轴是差速器和驱动轮之间传递扭矩的实心轴,其内端一般通过花键与半轴齿轮连接,外端与轮毂连接,该零件在机械设备中具有传动性,故应具有足够的强度和刚度。
2.3零件的工艺分析
半轴共有2个加工表面,他们之间有的有一定的位置关系。现在分述如下: 1. 以38mm轴线为中心的加工表面
这一组加工表面包括:半轴的左端面和半轴左端的花键加工,以及
39.5mm、45mm和52mm的外圆表面和112mm和96.5mm的两个台阶
面。
2. 以半轴右边圆盘上96.5mm的台阶面为中心的加工表面
这一组加工表面包括:6个均匀分布的14mm的孔,和一个M6的螺孔以及一个10mm的孔。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要有: ⑴ 6个14mm孔与表面F和G的位置度公差为0.2mm; ⑵ 38mm的外圆表面的跳动公差相对基准A为1.0mm;
2
纺织服装技术学院课题(设计)论文
⑶ 半轴圆盘的跳动公差相对基准A为0.8mm。
由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一个表面,然后借助于专用夹具加工另一表面,并且保证它们之间的位置精度要求。
3 工艺规程制造的形式
3.1确定毛坯制造的形式
毛坯材料为40Cr。考虑零件在工作过程中经常受扭交变载荷及冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属钎维尽量不切削,保证零件工作可靠。可以采用模锻成形,可以提高生产率,保证加工精度。 3.2基准的选择
⑴ 粗基准的选择
本零件是轴类零件,以外圆作为粗基准是完全合理的。但是对本零件来说,如果以38mm外圆表面作基准。由于此表面的粗糙度比较大,所以会让加工出来的零件表面尺寸严重不满足要求,由于本零件非常的特殊,我们车削外圆表面的时候可以选择半轴两端的顶尖作为粗基准,钻孔的时候以圆盘的台阶面为基准。
⑵ 精基准的选择
在这主要考虑基准重合问题,也要考虑经济性等。
3.3零件表面加工方法的选择
零件的主要加工表面为外圆表面和孔。考虑到各个表面的技术要求,各种加工方法的经济加工精度范围,各加工表面的形状和尺寸大小,锻件材料的性质及可加工性和生产纲领与生产类型,选择各加工表面的加工方法如下
⑴39.5,45,52的外圆表面,该外圆表面的粗糙度为Ra6.3,采用粗车
半精车磨削进行加工。
⑵ 花键加工:花键的最大的直径为38.100,采用铣花键加工。
⑶ 圆盘96.5的台阶面因为它的粗糙度为Ra3.2,所以选择粗车半精车,
112的台阶面由于粗糙度要求不是很高,所以就只进行粗车。
⑷ 孔6-14,表面粗糙度为Ra3.2,故采用钻铰孔加工。
3
纺织服装技术学院课题(设计)论文
⑸ M6×1.0-6H,先进行钻孔,然后绞孔,即可以满足要求。
错误!未找到引用源。 键槽加工,由于表面粗糙度为Ra12.5,所以采用铣
键槽。
3.4制订工艺路线
制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精确及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降低。 工序00 粗铣左端面并打中心孔;
工序10 以半轴两边的顶尖定位:粗车Φ54mm、Φ52mm、Φ45mm以及Φ
39.5mm的外圆面,在粗车Φ96.5mm和Φ112mm的台阶面
工序20 调直处理;
工序30 以半轴两边的顶尖定位:半精车Φ52mm、Φ45mm以及Φ39.5mm的
外圆表面,及Φ96.5mm台阶面;
工序40 铣花键加工;
工序50 以盘的顶部的台阶定位,钻绞6个14mm的孔;
工序60 以半轴圆盘的台阶面定位,加工与垂直轴线30的10mm的孔; 工序70 攻螺纹M6 ;
工序80 车削Φ39.5mm的左端斜度为8的圆柱表面;车削Φ45这段距左边
位置的沟槽,和Φ45mm最右边的沟槽加工,Φ50mm宽为3的沟槽加工,并对Φ112进行倒角;
工序90 感应淬火和低温回火; 工序100 磨削半轴的左端面;
工序110 以半轴两边的顶尖定位,磨削Φ39.5mm、Φ45mm和Φ52mm外圆面; 工序120 钳工去毛刺; 工序130 终检。
3.5机械加工余量及毛坯尺寸的确定
机械加工余量确定由很多的因素决定的,在此主要考虑的是经济精度及各
4
纺织服装技术学院课题(设计)论文
个工序的加工方法。
错误!未找到引用源。 左端面的机械加工
表3-1 工序尺寸表
工序 名称 磨削 粗铣 毛坯面 工序间 工序间 工序间 余量(mm) 公差等级表面粗糙度 尺寸(mm) μm μm 0.4 1.6 工序间 尺寸公差 (mm) 0.046 2000表面粗糙度 μm IT7 IT8 IT16 Ra1.6 Ra6.3 200 200.4 202 Ra1.6 Ra6.3 0.072 200.40 2.9 2020 ⑵54mm的机械加工
表3-2 工序尺寸表
工序 名称 粗车 毛坯面 工序间 工序间 工序间 余量(mm) 公差等级 表面粗糙度 尺寸(mm) μm 1 IT12 IT16 工序间 尺寸公差 (mm) 0.30 5401.9550 表面粗糙度 μm Ra12.5 54 55 Ra12.5 0.05⑶ 52_0.05mm的机械加工
粗车:53.400.3mm 2Z=1.6mm 半精车:52.400.04 mm 2Z=1.0mm 磨削:520.05mm 2Z=0.4mm 具体工序尺寸见表3-3。
0.018⑷ 45 0.002mm的机械加工
粗车:55mm 2Z=8.6mm 半精车:45.400.039mm 2Z=1.0mm 磨削:4500.025mm 2Z=0.4mm 具体工序尺寸见表3-4。
表3-3 工序尺寸表
工序
工序间 工序间 工序间 工序间 5
纺织服装技术学院课题(设计)论文
名称 磨削 半精车 粗车 毛坯面 余量(mm) 0.4 0.6 1 公差等级 IT7 IT8 IT12 IT16 表面粗糙度 尺寸(mm) 52 52.4 尺寸公差 (mm) 5200.030表面粗糙度 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 52.400.046 5300.3 5401.9 53 55 表3-4 工序尺寸表
工序 名称 磨削 半精车 粗车 毛坯面 工序间 余量(mm) 0.4 1.0 6.9 工序间 公差等级 IT7 IT8 IT12 IT16 表面粗糙度 工序间 尺寸(mm) 45 45.4 工序间 尺寸公差 (mm) 4500.025表面粗糙度 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 45.400.039 46.4 53.4 46.500.25 5301.3 ⑸ 39.50.05mm的机械加工
粗车:46.500.25mm 2Z=8.6mm 半精车:45.400.039mm 2Z=1.0mm 磨削: 4500.025mm 2Z=0.4mm 具体工序尺寸见表3-5。
0.05错误!未找到引用源。 钻削 六个Φ140mm孔
毛坯为实心,而孔的精度要求界于IT8~IT9之间(参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9及表2.3-12),确定工序尺寸及余量为: 钻孔Φ13.8mm
0.033铰孔:Φ140mm 2Z=0.15mm
具体工序尺寸见表3-6
表3-5 工序尺寸表
工序 工序间 工序间 工序间 工序间 6
纺织服装技术学院课题(设计)论文
名称 磨削 半精车 粗车 毛坯面 余量(mm) 公差等级 表面粗糙度 尺寸(mm) μm 0.4 1.0 6.1 尺寸公差 (mm) 表面粗糙度 μm IT7 IT8 IT12 IT16 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 表3-6 工序尺寸表
39 39.4 3900.025 Ra0.8 Ra6.3 Ra12.5 39.400.039 40.400.25 46.501.3 40.4 46.5 工序 名称 铰孔 钻孔 工序间 工序间 工序间 余量(mm) 公差等级 表面粗糙度 尺寸(mm) μm 0.2 13.8 IT10 IT12 工序间 尺寸公差 (mm) 0.07 140.1813.800 表面粗糙度 μm Ra6.3 Ra12.5 14 13.8 Ra6.3 Ra12.5 ⑺ 车削112mm台阶 具体工序尺寸见表3-7。
表3-7 工序尺寸表
工序 名称 粗车 毛坯 工序间 工序间 工序间 余量(mm) 公差等级 表面粗糙度 尺寸(mm) μm 56 IT12 IT16 工序间 尺寸公差 (mm) .3511200 表面粗糙度 μm Ra12.5 112 166 Ra12.5 2.5 16600.015⑻ 车削96.50.044mm台阶面
具体工序尺寸见表3-8。
⑼ 钻削 Φ10mm孔
毛坯为实心,而孔的精度要求界于IT2~IT3之间(参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3-9及表2.3-12),确定工序尺寸及余量为: 钻孔Φ10mm。
表3-8 工序尺寸表
工序 工序间 工序间 工序间 工序间 7
纺织服装技术学院课题(设计)论文
名称 半精车 粗车 毛坯面 余量(mm) 公差等级μm 0.6 69 表面粗糙度 尺寸(mm) μm 尺寸公差 (mm) 0.039 960表面粗糙度 μm IT8 IT12 IT16 Ra3.2 Ra12.5 52.4 53 55 Ra3.2 Ra12.5 0.25 9702.5 16604 选择加工设备
4.1选择机床
⑴ 工序00是铣削左端面由于花键的直径和长度都不是很大,所以选择XA6132型花键铣床加工。
⑵ 工序10、工序30 是粗车和半精车外圆,在这几个个工序中,各工序的工步数不多,成批生产不要求很高的生产率,故选择卧式车床就可以满足要求,本零件外廓尺寸不是很大,精度要求不是很高,选用最常用的C620-1型卧式车床即可。
⑶ 工序40 铣花键加工,在本工序中,由于花键的直径和长度都不是很大,所以选择XA6132型花键铣床加工。
⑷ 工序50 以盘的顶部的台阶定位,钻绞6个14mm的孔,由于半轴的长度较长,所以采用多轴立式钻床。
⑸ 工序100、工序110 磨削Φ39.5mm、Φ45mm和Φ52mm外圆表面,由于磨削的都是外圆表面,粗糙度为Ra0.8,所以选用M1331外圆磨床。 4.2选择夹具
本零件由粗车、半精车、精车、钻孔和磨削等工序组成,由于零件的长度较长,所以在钻孔这个工序需要专用夹具,所以我们在设计过程中设计两套专用夹具,以满足加工过程中加工的要求,其他工序使用通用夹具。 4.3选择刀具
⑴ 在车床上加工的工序,一般都选用硬质合金车刀,选用YT类硬质合金,粗加工选用YT5,半精加工选用YT15,精加工用YT30,为提高生产效率及经济性,可以选用可转位车刀(GB5313.1-85,GB5343.2-85)。
⑵ 钻14的6个小孔,可以选择麻花钻加工。 4.4选用量具
8
纺织服装技术学院课题(设计)论文
本零件属于成批生产,一般采用通用量具。选择量具的方法有两种:第一,按计量器具的不确定度选择;二是按计量器具的测量方法极限误差选择。选择是按一种方法即可。
4.4.1选择各外圆加工面的量具
工序Ⅺ磨削Φ39.5mm、Φ45mm和Φ52mm外圆表面时,现在按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用量具:该尺寸公 差为T=0.039,按表5.1-1,计量器具不确定度允许值我们确定U=0.009mm。根据表5.1-2,分度值 0.02 的游标卡尺,其不确定数值允许值不能选用。必须选择,故应选择分度值0.01 的外径百分尺(U=0.006)。从表5.2-9中选择测量范围为100~125 ,分度值为0.01 的外径百分尺。
4.4.2 选择加工孔用量具
孔加工量具我们将采用组合量具,在后面设计中具体介绍。
5 确定切削用量和基本时间
切削用量一般包括切削深度,进给量及切削速度三项,确定方法是先确定切削深度、进给量在确定切削速度。 5.1工序00铣削用量及基本时间的确定
5.1.1 选择刀具
根据表3.1,铣削深度ap≤4mm,端面刀直径为80mm,ae60mm。但已知铣刀铣削深度为ap38mm,故应根据铣削深度ap40mm,d080mm。由于采用标准的镶齿圆柱铣刀,故齿数为6(表3.9)
5.1.2 选择切削用量
⑴ 选择每齿的进给量fz 根据XA6132型铣床说明书,其功率为7.5kW,中等刚度。
根据表3.3,选择 fz0.20mmz
⑵ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表3.7, 铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6mm,刀具寿命T180min。
⑶ 选择实际切削速度
9
纺织服装技术学院课题(设计)论文
根据XA6132型铣床说明书选择nc37.5r因此实际的切削速度和每转进给量为 vc,vfc60mm。 minmind0nc10003.148037.5=9.42m
min1000 fncvfcncz60=0.27mm
z37.56⑷由于铣削量比较小,功率满足要求 ,所以不进行验算。最后选择
nc37.5rmin,vfc60mm。9.42m,fz0.27mm。 minminvcr 5.1.3 计算基本的工时 tmL vf式中,L=ly ,l=38,根据表3.25,入切量及超切量y20mm,则 L=38+20=58mm,故 tm58=0.97min 605.2工序10切削用量及基本时间的确定
5.2.1 切削用量
本工序为粗车。已知加工材料为40Cr,b=700MPa,锻件,机床为C620-1型卧式车床,工件装卡在三爪自定心卡盘中。
5.2.1.1 确定粗车5400.25的切削用量 所选用的刀具是硬质合金可转位车刀,根据《切削用量简明手册》第一部分表1.1*,由于C620-1机床的中心高度是200mm(表1.3*),故选用刀杆尺寸B×H=16mm×25mm,刀片厚度为4.5mm。根据表1.3*,选择车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角=12,后角
=6,主偏角=90,副偏角k=10,刃倾角s=0,刀尖圆角半径
=0.8mm。
⑴ 确定切削深度ap 由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成
10
纺织服装技术学院课题(设计)论文
ap=
5554=0.5mm 2⑵ 确定进给量f 根据表1.4,在粗车时,刀杆尺寸为16mm×25mm,ap≦3mm、工件直径为40~60时,
f=0.4~0.7mm
r确定的进给量要满足机床进给机构的强度的要求,故需要进行校核: 根据表1.30,C620-1机床机构的允许的进给力Fmax=3530。
根据表1.21*,当40Cr的b=680~810Map,ap≦2mm,f≦0.53mm,切削速
r度v=65mmin(假设),进给力Ff=905N。
由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选择的
f=0.4mm,可用。
r⑶ 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取1mm,可转位车刀耐用度T=30min。
⑷ 确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算,也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。
根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工b=600~700MPa,的钢材,
ap3mm,f0.54,切削速度v123mmmin。
切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,kTv1.15,kkrv0.81,kMvkkv1.0 故:
v1380.80.650.811.1559.5m n按
1000v100059.5344.6r minD3.1455
min 11
纺织服装技术学院课题(设计)论文
C6201
机床切削速度(表4.2-8),选择 n380r则实际的切削速度v66.8mmin
min。
错误!未找到引用源。检验机床功率 由表
vc70m1.24*,当b580~970MPa,HBS166~277,ap0.6mm,
,p2.0KW mmc故实际的切削的功率为:
FC27950.50.40.7566.80.150.940.891104(N)
Fv110466.8PCCc41.23(KW)6106104
由《切削手册》表1.30中机床说明书可知,C620-1主电动机功率为7.8KW,机床功率足够,可以正常加工。
12
纺织服装技术学院课题(设计)论文
5.1.1.2 确定粗车520.05的刀具加工外圆表面和5400.25一样,加工皆可一次走刀完成,f0.4mm,ap1mm
r5.1.1.3 确定粗车4600.25的切削用量
0确定粗车4600.25的刀具加工外圆表面和540.25一样
⑴ 确定切削深度ap 由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成 ap=
53.446.4=3.5mm 2 分2次走刀,每次走刀为1.75mm。
⑵ 确定进给量f 根据表1.4,在粗车时,刀杆尺寸为16mm×25mm,ap≦3mm、工件直径为40~60时,
f=0.4~0.7mm
r由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选择的
f=0.4mm,可用。
r⑶ 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取1mm,可转位车刀耐用度T=30min。
⑷ 确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算,也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。
根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工b=600~700MPa,的钢材,
ap3mm,f0.54,切削速度v123mmmin。
切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,kTv1.15,kkrv0.81,kMvkkv1.0 故:
v1380.80.650.811.1559.5m n1000v100059.5r351 minD3.1454
min按C6201机床切削速度(表4.2-8),选择 n380rmin
13
纺织服装技术学院课题(设计)论文
则实际的切削速度v66.8m⑸ 检验机床功率 当
vc70mmin。
b580~970MPa,HBS166~277,ap0.6mm,p2.0KW mmc,
故实际的切削的功率为:
FC27950.50.40.7566.80.150.940.891104(N)
Fv110466.8PCCc41.23(KW)4610610
由《切削手册》表1.30中机床说明书可知,C620-1主电动机功率为7.8KW,机床功率足够,可以正常加工。
确定粗车外圆39.5、96.5和112台阶面的切削用量 才用车外圆54的刀具加工这些外圆表面和台阶面,车39.5的ap46.440.4=3mm。分2次2走刀,每次走刀为1.5mm,车96.5台阶面采用横向进给,ap3.5mm,采用2次走刀,每次走刀为1.75mm,车112台阶面采用横向进给,ap2mm, 采用2次走到,每次走刀为1mm。车外圆39.5mm的f0.4mm,车96.5mmr台阶面f0.52mm,车外圆112mm台阶面f0.52mm。
rr5.2.2 基本时间
5.2.2.1 确定54mm的基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间: TJ1ll1l2l3L ifnfn式中 l99mm,l1aptgk(2~3)
k90,l12mm,l20,l30 f0.4 n6.4rs i1 则 TJ1992s39.4s
0.46.45.2.2.2 确定53.4mm的基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间:
14
纺织服装技术学院课题(设计)论文
TJ1ll1l2l3L ifnfn式中 l97.5mm,l1aptgk(2~3)
k90,l12mm,l20,l30 f0.4 n6.4r i1
s97.42s38.9s 则 TJ10.46.45.2.2.3 确定46.5mm的基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间: TJ1ll1l2l3L ifnfn式中 l81mm,l1aptgk(2~3)
k90,l12mm,l20,l30 f0.4 n6.4r i1
s812s32.4s 则 TJ10.46.45.2.2.4 确定40.4mm的基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间: TJ1ll1l2l3L ifnfn式中 l35mm,l1aptgk(2~3)
k90,l12mm,l20,l30 f0.4 n6.4rs i1 则 TJ1322s14.4s
0.46.45.2.2.5 确定98.5mm的台阶面基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间: TJ1
dd2Ll1l2l3 i L12fn15
纺织服装技术学院课题(设计)论文
式中 d166mm d198.5mm l10,l24mm,l30 f0.52mm n6.4r i1
rs 则 TJ571.54s22.7s
0.526.45.2.2.6 确定112mm的台阶面基本时间,根据表6-2.1,车外圆的基本时间: TJ1dd2Ll1l2l3 i L12fn式中 d166mm d1112mm l10,l24mm,l30 f0.52mm n6.4r i1 rs314s10.5s 则 TJ50.526.4
5.3工序30切削用量及基本时间的确定
5.3.1 切削用量
本工序为半精加工(车轴的外表面)。已知条件与粗加工工序一样。 5.3.1.1 确定半精车5200.04mm的切削用量
⑴ 确定切削深度ap 由于单边余量为0.5,可在一次走刀完成 ap=
5352.4=0.3mm 2⑵ 确定进给量f 根据表1.4,在粗车时,刀杆尺寸为16mm×25mm,ap≦3mm、工件直径为40~60时,
f=0.4~0.7mm
r选择进给量为f0.3mmr
由于半精加工切削力教小,故不需要校核机床进给强度
⑶ 选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面的最大的磨损量取0.4mm,可转位车刀耐用度T=30min。
16
纺织服装技术学院课题(设计)论文
⑷ 确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算,也可以查表。现在用查表的方法确定切削速度。
根据表1.10,当用YT15硬质合金车刀加工b=630~700MPa,的钢材,
ap1.4mm,f0.38,切削速度v156mmmin。
切削速度的修正系数为ksv0.8,ktv0.65,kTv1.15,kkrv0.81,kMvkkv1.0 故:
v1560.811.15145.3m n
min1000v1000145.3r872 minD3.1453按C6201机床切削速度(表4.2-8),选择 n955r则实际的切削速度v2.42mmin
min。
半精加工,机械功率可以不进行校核。 最后决定的切削用量为:
ap0.6 f0.3mmr n955rminv2.42m
s5.3.1.2 确定半精车45.4,39.4及96.5的台阶面的切削用量,车外圆
45.4的ap46.545.540.439.40.5mm,39.4外圆的ap0.5mm,2296.5的台阶面的ap1。车外圆45.4,39.4及96.5的f0.3mm 。
r5.3.2 基本时间
5.3.2.1 确定45.4mm的基本时间:
Tj145.5410s
0.315.916.544s
0.315.95.3.2.2 确定52.4mm的基本时间:
Tj15.3.2.3 确定半精车外圆39.4mm的基本时间:
17
纺织服装技术学院课题(设计)论文
Tj13548s
0.315.95.3.2.4 确定半精车台阶面的基本时间:
Ldd197.596.5l1l2l344.5 224.54s1.76s
0.315.9Tj45.4工序40铣削用量及基本时间的确定
5.4.1 选择刀具
本工序为铣削花键,选用花键铣刀。
5.4.2 选择切削用量
⑴ 选择每齿的进给量fz 根据XA6132型铣床说明书,其功率为7.5kW,中等刚度。
根据表3.3,选择 fz0.20mm
z⑵ 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表3.7, 铣刀刀齿后刀面最大的磨损量为0.6mm,刀具寿命T180min。
⑶ 选择实际切削速度
根据XA6132型铣床说明书选择nc37.5r因此实际的切削速度和每转进给量为 vcmin,vfc60mm。
mind0nc10003.148037.5=9.42mmin
1000 fncvfcncz60=0.27mmz
37.56⑷ 由于铣削量比较小,功率满足要求 ,所以不进行验算。最后选择
nc37.5rmin,vfc60mmmin。vc9.42mmin,fz0.27mmr。
5.5工序50钻削用量及基本时间的确定
本工序为钻孔,刀具选用锥柄麻花钻头,直径为d13.8mm,钻6个通孔,使用切削液。
1 钻削六个Φ14mm的孔
18
纺织服装技术学院课题(设计)论文
⑴ 选择刀具和机床
查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=13.8mm的H12级高速钢麻花钻,GB1438-85。机床选择立式钻床Z535。
⑵ 选择切削用量 ①进给量f
根据《切削用量简明手册》表2.7,取f=0.31~0.37mm/r, 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—16,所以,取
f= 0.36mm/r
根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f ≤0.47mm/r,d0≤117.5mm时,轴向力Ff=6090N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=6090N。根据立式钻床Z535说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=15696N, 由于Ff≤Fmax, 故 f=0.36mm/r可用。
②切削速度vc
根据《切削用量简明手册》表2—15,根据f=0.36mm/r和铸铁硬度为200~217HBS,取vc=12m/min。
nc=
1000v100012==276r/min d03.1413.8根据立式钻床Z535说明书,可以考虑选择选取:nc=275r/min,降低转速,使刀具寿命上升,所以,
vc=
.d0.n1000=
3.1413.8275=11.9m/min
1000③决定钻头磨钝标准及刀具寿命
根据《切削用量简明手册》表2.12,当d0=13.8mm时,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,故刀具寿命T=15min。
④检验机床扭矩及功率
根据《切削用量简明手册》表2.21,当f=0.41mm/r,d0≤16mm。查得
19
纺织服装技术学院课题(设计)论文
Mc=25.5N.m,根据立式钻床Z535说明书,当nc=300r/min,Mm=72.6N.m,故Mc< Mm,根据《切削用量简明手册》表2.23,Pcc=1.0kw, 根据立式钻床Z535说明书, PcM=4.5kw,故Pcc< PcM。因此,所选择的切削用量是可以采用的,即
f=0.34mm/r,nc=300r/min,vc=13m/min。
⑤计算基本工时 tm=
L,式中,L=l+y+△,l=14mm,查《切削用量简明手册》表2.29,nfy+△=7mm,所以,L= 10+5 = 15mm。
tm=
15L== 0.15min。 nf3000.34因有六个孔,所以 tm=6×0.15= 0.9min。 2.铰Φ14H10mm孔
⑴ 选择刀具和机床
查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=14mm的H10级高速钢锥柄机用铰刀,GB1133-84。机床选择立式钻床Z535。
⑵ 选择切削用量 ①进给量f
查阅《切削用量简明手册》表2.11及表2.24,并根据机床说明书取f=0.65~1.35mm/r,所以,取
f=0.72mm/r
②切削速度vc
根据《切削用量简明手册》表2.24,取vc=7m/min。
nc=
1000vc1000 7==159r/min 3.1414d0根据立式钻床Z535机床说明书选取:nc=195r/min,所以,
20
纺织服装技术学院课题(设计)论文
vc=1000=
d0n3.1414195=8.57m/min
1000③决定铰刀磨钝标准及刀具寿命
根据《切削用量简明手册》表2.12,当d0=14mm时,铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm,故刀具寿命T=60min。因此,所选择的切削用量:
f=0.72mm/r,nc=195r/min,vc=8.57m/min。
④计算基本工时 tm=
L,式中,L=l+y+△,l=10mm,查《切削用量简明手册》表2.29,nfy+△=7mm,所以,L=10+7=17mm。
tm=
17L==0.12min。 nf1950.72因有六个孔,所以 tm=6×0.12=0.72min
5.6工序60钻削与垂直轴线30的10mm的孔
⑴ 选择刀具和机床
查阅《机械制造工艺设计简明手册》,选择d0=10mm的H12级高速钢麻花钻,GB1438-85。机床选择立式钻床Z535。
⑵ 选择切削用量 ① 进给量f
根据《切削用量简明手册》表2.7,取f=0.22~0.28mm/r, 查阅《机械制造工艺设计简明手册》表4.2—16,所以,取
f= 0.25mm/r
根据《切削用量简明手册》表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f ≤0.28mm/r,d0≤12mm时,轴向力Ff=3000N。轴向力的修正系数均为1.0,故Ff=3000N。根据立式钻床Z535说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力Fmax=15696N, 由于Ff≤Fmax, 故 f=0.25mm/r可用。
21
纺织服装技术学院课题(设计)论文
② 切削速度vc
根据《切削用量简明手册》表2—15,根据f=0.25mm/r和铸铁硬度为200~217HBS,取vc=25m/min。
nc=
1000v100025==796r/min 3.1410d0根据立式钻床Z535说明书,可以考虑选择选取:nc=750r/min,降低转速,使刀具寿命上升,所以,
vc=
.d0.n1000=
3.1410750=23.55m/min
1000③ 决定钻头磨钝标准及刀具寿命
根据《切削用量简明手册》表2.12,当d0=10mm时,钻头后刀面最大磨损量为0.5mm,故刀具寿命T=35min。
④ 检验机床扭矩及功率
根据《切削用量简明手册》表2.21,当f0.33mm/r,d0≤11.1mm。查得Mc=20.49N.m,根据立式钻床Z535说明书,当nc=750r/min,Mm=30N.m,故Mc< Mm,根据《切削用量简明手册》表2.23,Pcc=1.0kw, 根据立式钻床Z535说明书, PcM=4.5kw,故Pcc< PcM。因此,所选择的切削用量是可以采用的,即
f=0.25mm/r,nc=750r/min,vc=23.55m/min。
⑤ 计算基本工时 tm=
L,式中,L=l+y+△,l=14mm,查《切削用量简明手册》表2.29,nfy+△=7mm,所以,L= 10+5 = 15mm。
tm=
5.7工序70攻螺纹M6
15L== 0.08min。 nf7500.25 22
纺织服装技术学院课题(设计)论文
公制螺纹M6切削用量为:
v0.1m6m
sminr所以 ns238 minmin按机床选取nw195r机动加工时 tm1min,则v4.9m。
(l1l2l)2(101.51.5)2==0.26(min)
1951nf5.8工序110磨削外圆表面及左端面
5.8.1 确定磨削3900.025mm的磨削用量
5.8.1.1 选择砂轮 见《工艺手册》第三章中磨料选择各表,结果为 WA46KV6P400100127
其含义是:砂轮磨料为白刚玉,粒度为16,硬度为中软级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为400100127(DBd)。 5.8.1.2 切削用量的选择。砂轮转速n沙1500r 轴向进给量fa0.5B0.510050mm 工件速度vw10mminv沙27.5m(双行程),。
mins
径向进给量fr0.015
双行程5.8.1.3 切削工时
t12LZbK
1000vfafr式中 L 加工长度40.5mm Zb 单边加工余量,0.5mm K 系数,1.55 v 工作台移动速度
fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量 fr 工作台往返一次砂轮径向进给量
23
纺织服装技术学院课题(设计)论文
t1240.50.21.55=0.00837min
100010200.0155.8.2 确定磨削4500.025的磨削用量 已知条件与上面一样,现在来计算切削工时 t22LZbK
1000vfafr240.50.21.55 =0.00837min
100010200.015 =
5.8.3 确定磨削5200.025的磨削用量 已知条件与上面一样,现在来计算切削工时 t3 =
2LZbK
1000vfafr2180.21.55=0.00372min
100010200.015
6 夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具
和老师商量后决定,设计2套专用夹具,第一套用来车削外圆的顶尖夹具,第二套用来钻孔的专用夹具,车削刀具为硬质合金车刀,钻孔为高速钢麻花钻,它们分别对工件进行加工。我们先设计车削夹具,后在设计钻孔夹具。 6.1车削顶尖夹具的设计
6.1.1 问题的提出
夹具的种类很多,有通用夹具,专用夹具和组合夹具等,本夹具是用来车削粗车和半精车半轴的外圆和台阶面的,由于本零件比较特殊,为了使定位误差为零 ,我们设计基准为半轴左右两边的的顶尖位置,作为主要的基准。 在刀具方面我们选用硬质合金车刀刀具加工。 6.1.2 确定定位方案,设计定位元件
工件上的加工为车削轴的外圆,故应按完全定位设计夹具,并力求遵守基准重合原则,以减少定位误差对加工精度的影响,所以根据半轴本身的加工特点来选择定位的方式。
24
纺织服装技术学院课题(设计)论文
由于半轴的长度相对较长,而直径较小,所以给车削加工的夹具设计带来一定的困难,而且不加工表面的粗糙度又较大,所以选择在不加工表面夹紧定位加工时不能够满足要求的,所以我们选择用两边的顶尖夹紧,来实现定位加工。
6.1.3夹紧力计算:
计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在车削加工过程中切削力为圆周切削分力,因此,在计算夹紧力时可以不计算径向切削分力和轴向切削分力。为保证夹紧可靠,应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即:WkPZK,即:WkWK,其中
KK0K1K2K3K4K5K6,查《机床夹具设计手册》表1-2-1得:K01.5;K11.2;K21.15;K31.0;K41.3;K51.0;K61.0,所以查《机床夹具设计手册》表1-2-7得:,表1-2-8得Pz2943K=2.691。ts0.75v0.15,其中KPKmpKpKpKpKrp,查《机床夹具设计手册》表1-2-1得:
Kmob所以K=1.9。7360.96;Kp1.17;Kp1.7;Kp1.0;Krp1.0,n所以PZ29730.50.40.7566.80.151404因此,实际所需要的夹紧力为
Wk14042.6913778Nmm2。
由于两端是顶尖装夹,左顶尖直接装夹在机床尾座上,有顶尖装夹在机床主轴上,所以加紧力是满足要求的。 6.2绘制夹具总体图
当上述各种元件的结构和布置确定之后,也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。
绘图时先用双点划线(细线)绘出工件,然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构,就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。 6.3钻孔专用夹具的设计
6.3.1 问题的提出
本夹具是用来加工半轴右边圆盘上面6个14mm的孔,由于我们选择在立式钻床上加工,所以选择的定位基准是圆盘上面的台阶面,设计夹具时,我们要
25
纺织服装技术学院课题(设计)论文
满足一些基本要求:应有足够的强度和刚度,结构简单具有良好的工艺性,尺寸稳定和便于排屑等。
为了提生产效率,我们选用高速钢麻花钻刀具加工。 6.3.2 确定定位方案,设计定位元件
工件上的加工孔为通孔,沿孔轴线方向的自由度可不予以限制,但是为增强加工时工件的刚性,必定限制孔轴线方向的自由度,故应按完全定位设计夹具,并力求遵守基准重合原则,以减少定位误差对加工精度的影响。
由于工件在钻Φ14mm孔时,采用圆盘上面的台阶面定位,这样,既增加了工件的稳定性,又兼顾了基准重合原则。为实现定位方案,所使用的定位元件:用钻磨板与台阶面直接接触,在用两边的螺栓夹紧,可以限制工件的6个不定度,达到完全定位。工件下面直接放在座子上面起辅助支承,不起定位作用。
6.3.3 夹紧力计算:
计算夹紧力时,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中切削力分解为切削扭矩和轴向切削力,因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧方向相同,有助于工件的夹紧,因此,在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。为保证夹紧可靠,应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力。即:WkWK,其中KK0K1K2K3K4K5K6,查《机床夹具设计手册》表1-2-1得:K01.5;K11.2;K21.15;K31.0;K41.3;
K51.0;K61.0,所以K=2.691。查《机床夹具设计手册》表1-2-7得:
M0.34Ds20.8Kp,表1-2-8得,KPb7360.750.96,钻头的直径为
d=Φ9.8mm,所以,M0.2113.820.350.80.9616.58Nmm2。因此,实际所需要的夹紧力为Wk16.582.69144.62Nmm2。
夹紧机构采用螺旋夹紧机构,机构的传动效率为00.95,单个螺旋夹紧产生的夹紧力为:FOQL,查《机床夹具设计手册》表1-2-20,tg1ztg(2)2 29,得=18.67mm,表1-2-21,得z=11.0255mm,表1-2-22,得2950。
26
纺织服装技术学院课题(设计)论文
ftg10.18F0。
QL45120==2222.34N。则作用在tg1ztg(2)7.780.184.513tg12.85活动压块上的夹紧力为:夹紧机构受力如图2所示。
所以M压F00Lf
=2222.340.95139.70.18= 53088Nmm2
F夹FLF夹压
图2 夹紧机构受力示意图
因 Wk<M压,所以该螺旋机构能满足钻削加工要求。 6.4绘制夹具总体图
当上述各种元件的结构和布置确定之后,也就基本上决定了夹具体和夹具整体结构的型式。
绘图时先用双点划线(细线)绘出工件,然后在各个定位面绘制出定位元件和夹紧机构,就形成了夹具体。并按要求标注夹具有关的尺寸、公差和技术要求。
7 位置量规设计
设计下图所示的位置量规。
㈠ 结构分析 1 分析
⑴ 零件有一处位置公差要求 1)基准F 2)基准G
⑵ 被测要素均为中心要素,且遵守相关原则。 2 结构设计
D1工作部位本例按同时检验设计。位置量规设计成主体量规和辅助(活动)量规。
27
纺织服装技术学院课题(设计)论文
技 术 要 求 材料 倒棱0.5mm去毛刺 40Cr 图1-1 工件
⑴ 主体结构见图1-2(有关工作部位尺寸由计算决定)。 ⑵ 量规(活动)辅助量规结构见图将在图纸上面绘制。 ㈡ 工作部位尺寸计算
⑴ 量规公差 根据Tt0.016mm,分别由表4-3和表4-4 序号查得
TM0.008mm WM0.008mm tp0.01mm
tp0.003mm TG0.004mm WG0.004mm
Cmin0.004mm FM0.016mm ⑵ 按公式计算位置量规工作部分尺寸
DBG14mm(由工作者确定,现若取为14mm)
DWGDBG(TGWG)15(0.0040.004)mm14.008mm
dBGDBG14mm
d00.00400LG(dBGCmin)TG(14)0.006mm13.9960.006mm
dWG(dBGCmin)(TGWG)((140.004)(0.0040.004))13.996mmd3BMD3MMCt(150.05)mm14.95mm
28
纺织服装技术学院课题(设计)论文
0d3LM(d3BMFM)0)0TM14.950.0160.008mm14.9660.008mm
d3WM(d3BMFM)(TMWM)(14.950.016)(0.0080.008)mm14.95mm
图1-2 主体量规
一 夹具设计
在机械制造中,为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等,使用着大量的夹具。利用夹具,可以提高劳动生产率,提高加工精度,减少废品;可以扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件。因此,夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。按夹具的应用范围分类有:通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具;按夹具上的动力源分类有:手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具。 (一)夹具设计的基础理论
一个好的机床夹具,首先要保证能加工出合格的产品。为此,所设计的夹具首先应满足以下两项要求:
(1)在未受外力作用时,加工件对刀具和机床应保持正确的位置,即加工件应有正确的定位。(2)在加工过程中,作用于加工件上的各种外力,不应当破坏加工件原有的正确定位即对加工件应有正确的夹紧。 (二)定位原理
在机械加工中,我们要求加工出来的表面.对加工件的其它表面保持规定的位置尺寸。因为加工表面是由切削刀具和机床的综合运动所造成,所以在加工时,必须使加工件上的规定表面(线、点)对刀具和机床保持正确的位置才能加工出合
29
纺织服装技术学院课题(设计)论文
格的产品。
⑴ 定位原理
把加工件上的规定表面(线、点)与夹具上的规定表面(线、点)相互靠住的这一措施,叫做夹工件在夹具中的定位。该加工件上的这种规定表面(线、点)称为定位基准。
⑵ 定位基本原理在夹具设计中的应用
自由物体定位的基本原理:自由的物体,它对三个互相垂直的坐标面来说,有六种活动的可能性,其中三种是移动,三种是转动,习惯上,我们把这种活动的可能性称为自由度。当物体的六个自由度被完全限制后,该物体在空间的位置也就完全确定了,所以定位就是限制自由度;在夹具中限制加工件的自由度在夹具中,使加工件的规定表面与定位元件接触,就能限制自由度。定位元件所能限制的自由度数与定位元件的形式、数量及布置情况有关;夹具中的超定位如果两种定位元件均能限制加工件的同一个自由度时,就发生了超定位,超定位能产生一些不良后果。如使定位不稳定,降低了定位精度;因加工件定位基准间的误差,使加工件装不进夹具等。在设计中应尽量避免超定位。 (三)夹紧原理
在生产实践中,尽管定位方式是合理的,但由于夹紧状态不良(即夹紧力的大小、方向、作用点和支承的位置选择不当)可能出现如下问题:①加工件飞出夹具,打坏刀具,造成安全事故;②加工出来的位置尺寸不准确;③ 加工表面产生形位公差(如不平度、不垂直度);① 加工表面粗糙度高等。因此,当加工件正确定位后.还需要获得良好的夹紧状态。使加工件获得良好的夹紧状态的措施,叫做正确的夹紧。
⑴ 加工件的正确夹紧原则
1.在夹紧过程中,如何克服重力的影响,把加工件压回正确位置,是正确夹紧原则之一。所以在考虑定位方案及设置定位支承时,应尽可能使支承反力与重力不构成力偶,使加工件重心位于支承范围内。
2.在夹紧过程中,如何使已获得正确定位的加工件不脱离正确位置,是正确夹紧原则之二。所以,在制定夹紧方案时,应尽可能避免夹紧力与支承反力构 成力偶。
30
纺织服装技术学院课题(设计)论文
3.在夹紧过程中,如何使加工件不产生超出允许范围的变形,是正确夹紧原则之三。所以在制定夹
紧方案时,对于刚性较差的加工件,应尽可能避免产生或应尽可能减小由夹紧力产生的弯曲力矩。
4.在切削过程中,如何避免加工件发生不能允许的振动,是正确夹紧原则之四。所以,在制定夹紧方案时,对于刚性较差的加工件,应尽可能避免产生或应尽可能减小由切削力产生并作用于加工件上的弯曲力矩。
5.如何使平衡切削力所需要的夹紧力最小,是正确夹紧原则之五。所以,在制定夹紧方案时,切削力最好由支承反力平衡,而尽可能避免用夹紧力及由夹紧力产生的摩擦力平衡。
(四)简述计算机设计专用夹具
专用夹具是为完成某一工件的某一工序而专门设计的工艺设备。与组合夹具相比,专用夹具具有以下特殊的优点:(1)能确保工件的加工精度;(2)总体方案与生产纲领相适应;(3)操作方便,能减轻工人的劳动强度;(4)便于排屑,有良好的结构工艺性。传统的专用夹具设计需要耗费大量的时间进行设计计算,需要经验丰富的夹具设计人员来完成,劳动量大,效率低。20世纪80年代以来,将计算机技术应用到夹具设计中一直是机械领域研究的课题之一。传统夹具设计理论与先进的计算机技术相结合而开发出的各种CAFD系统成为专用夹具新的设计方法。
最初的交互式设计系统是由设计人员简单应用CAD软件的图形功能,建立一个标准夹具元件数据库,设计者根据经验选择元件,并装配成夹具。随后开发的CAFD系统建立了定位方法选择、工件信息检索等模块,大大提高了CAFD系统的实用性。这些都是基于二维平台开发的。随着计算机技术的发展,三维绘图成了计算机辅助设计的有力工具。多数三维绘图软件都建立了标准件库,同时允许用户建立自己的元件库。这为交互式夹具设计提供了更好的平台交互式夹具设计步骤以传统夹具设计步骤为基础。首先根据工件特征、工序信息及夹具信息,调用有关的程序和数据协助技术人员来完成夹具的定位方案、导向方案、夹紧方案的设计,并通过人机交互的方式完成各功能元件和部件的选择和设计。然后进入三 维绘图环境,采用人工交互的方式进行参数化驱动,以获得尺寸满足要求的零件
31
纺织服装技术学院课题(设计)论文
和部件,装配后绘出装配图和零件图。交互式夹具设计系统适合于开发新产品和需要加工新工件、没有已有夹具信息可以利用的情况。对于大多数制造业企业来说,待加工的工件相似性高,因此要设计的夹具只需要在尺寸或结构上进行部分修改,这就使夹具设计中重复性工作多,需要繁琐的人工绘图工作。如何充分利用已有夹具信息成为CAFD系统的关键环节。因此基于实例推理的夹具设计理论得到了发展和实际应用。
CAPP在世界范围内掀起的热潮,又由于工艺和夹具的密切联系而后者又有其独立性,推动了计算机辅助夹具设计系统的研究和开发。FMS和CIMS的兴起和开发,迫切需要柔性夹具实现快速生产准备。同时,以计算机辅助夹具设计系统为基础的夹具信息系统是CIMS中信息集成的一个重要环节。根据国内外现已开发的夹具设计软件系统,计算机辅助夹具设计是目前比较成熟的夹具设计系统。计算机辅助夹具设计可归纳为四种方法:部分自动化的夹具设计、夹具自动设计(AFD)法、参数夹具设计、据已有夹具方案进行夹具设计。 (五)夹具设计技术的发展趋势
由于CAD/CAM系统的迅速发展以及越来越广泛使用的多轴CNC机床,使得对形状复杂工件的设计和加工过程控制的自动化程度要求越来越高。因此对夹具设计方法提出了更高的要求,它不仅能将CAD/CAM系统有效地联接起来,同时应能适用于各种形状的工件。以组合夹具元件为基础的夹具自动设计(AFD)将是夹具设计的一个主要发展趋向。组合夹具自动设计系统可分为两种类型,一种是在CAD基础上的扩展系统;另一种是经验法则的专家系统。这两种系统目前都还不完善,为了将这些设计系统应用于生产实践,必须建立更大数量的“规则”以扩展专家系统;在理论上通过分析研究工件和夹具间关系的基本规律,建立起一些新的理论基础;另外,在开发、研究AFD软件系统的同时,夹具硬件设计的研究也必须同时进行,以增强整个夹具设计的自动化程度。
另一方面,计算机技术的发展为夹具设计提供了有利的工具。CAFD系统已经从对二维绘图软件的二次开发发展到实现与三维绘图软件的集成设计,使夹具的结构表达更清晰。三维绘图软件成为CAFD 的有利工具。随着CIMS、并行工程和敏捷制造技术的发展,企业对CAFD的需求也越来越迫切 。归纳目前CAFD系统的研究方向主要包括以下几个方面:
32
纺织服装技术学院课题(设计)论文
(1)集成化。CAFD是生产准备的重要部分。确定该工序所使用的夹具,给出夹具的装配图和零件图是连接CAD 与CAM 的桥梁。集成化的CAFD应首先实现与CAPP的集成。集成化是CAFD系统发展的必然方向,是企业信息集成的必然要求。
(2)标准化。标准化是提高CAFD 系统适应性和促进集成的基础。功能模块标准化将有利于实现CAFD系统与CAPP的集成。
(3)并行化。以往的CAFD总是在CAPP制定完所有工序之后才开始进行,并行化则强调CAFD 与CAPP并行实现。CAFD并行化的发展将更加提高夹具设计效率,缩短生产准备周期。
小结
半轴的工艺及工装设计设计中,主要完成了加工工艺过程的编制,设计了2套夹具,一套是用来车削半轴的外圆,另一套是用来钻削半轴圆盘上的6个均匀分布的小孔,最后设计了组合量规。
参考文献
[1] 王启平.机床夹具设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.1~134,207~249.
[2].艾兴.肖诗纲.切削用量简明手册[M],机械工业出版社,2000年3月。 [3] 机械制造工艺设计手册简明手册[M]。哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社。 [4] 东北重型机械学院.洛阳工学院等 机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社,
[5] 吴宗泽.罗国华.机械设计课程设计手册[M],1992.3~1999.6.
33
纺织服装技术学院课题(设计)论文
[6] 闫志中,刘先梅.计算机辅助夹具设计方法及发展趋势[J].内蒙古林学院学报, [
[7] 朱耀祥,融亦呜.夹具设计自动化的现状及发展趋势[J].机械科
[8] 张福润,徐鸿本,刘延林.机械制造技术基础[M].武昌:华中科技大学出版
社,2000.288~320.
[9] 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书[M].北京:机械工业出版社, [10] 顾崇衔等.机械制造工艺学[M].西安:陕西科学技术出版社,1990.4~58. [11] 徐志刚.基于广义映射原理的组合夹具结构设计自动化[J].机械工程学 [12] 王小华.机床夹具图册[M].北京:机械工业出版社,1992.36~37,40~41. [13] 丁殿忠,姜鸿维.金属工艺学课程设计[M].北京:机械工业出版社, [14] 王启义机械制造装备设计[M] 冶金工业出版社
[15] 王凤岐.许红静.航天制制造技术[J].天津大学出版社, 2003(11).-38-40 [16] 李青. 机械工程与自动化[J]. 004(6).-99-101,103
致 谢
历时两个月,本次设计顺利完成。我在设计中也遇到了一些的问题,在导师的指导下顺利得到了解决,导师严紧的工作作风,渊博的知识。是我学习的榜样,在此深深地感谢导师对我的指导。
2008年4月1日
34
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容