課程設(shè)計(jì)--機(jī)械加工工藝規(guī)程“支撐輥軸承座透蓋” 夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 零件的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　1.1 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p&

2、gt;　　1.2 零件的工藝分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1</p><p>　　第2章 支撐輥軸承座透蓋械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　2.1 毛坯的選擇．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　2.2 定位基準(zhǔn)的選擇．

3、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　2.3 工藝路線的擬定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　2.4 加工余量、工序尺寸及其公差的確定．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　2.5 切削用量及工時(shí)定額的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

4、．8</p><p>　　第3章 支撐輥軸承座透蓋工序夾具設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3.1 任務(wù)的提出．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3

5、.2.1定位方案的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3.2.3定位誤差的分析計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　3.3 對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)．．．．．．．．．．．．．

6、．．．．．．．．．13</p><p>　　3.4 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13</p><p>　　3.4.1夾緊方案的確定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13</p><p>　　3.4.2夾緊力大小的分析計(jì)算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13</p><p&g

7、t;　　3.4.3夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14</p><p>　　第4章工序支撐輥軸承座透蓋夾具虛擬裝配．．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p>　　4.1 Pro/E三維零件設(shè)計(jì)及虛擬裝配技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p>　　4.2夾具主要零件虛擬創(chuàng)建．．．．．．．．．．．．．．．

8、．．．．．．．．．．．15</p><p>　　4.3虛擬裝配方法、順序零件約束確定．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p><b>　　第一章 零件的分析</b></p><p>　　1.1零件的功用及結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　題目所給的零件是燕大機(jī)械廠生產(chǎn)的鋼筋調(diào)直剪斷機(jī)中的鏈輪（見(jiàn)附圖1），它位于調(diào)

9、直剪斷機(jī)的傳動(dòng)部位。主要作用是通過(guò)鏈條傳遞動(dòng)力。</p><p>　　結(jié)構(gòu)分析：Φ35的軸孔用來(lái)與軸配合，通過(guò)鍵傳遞動(dòng)力。屬于盤(pán)類(lèi)零件，用于與萬(wàn)向聯(lián)軸器SWC160相配合。</p><p>　　1.2零件的工藝分析</p><p>　　由零件圖可得鏈輪主要加工內(nèi)外圓柱面，端面，滾切齒形，鍵槽槽，倒齒形角。</p><p>　　該零件與鏈條配合

10、，中心孔與軸相接合，通過(guò)鍵傳遞動(dòng)力。為了結(jié)合平穩(wěn)，噪聲小，避免工作時(shí)的震動(dòng)，有對(duì)端面及齒根面的跳動(dòng)度要求，鏈輪與軸相連的鍵槽有對(duì)稱(chēng)度要求。表面粗糙度要求不高，中心孔、齒面及鍵槽側(cè)面表面達(dá)到Ra6.3。</p><p>　　第二章 支撐輥軸承座透蓋機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 毛坯的選擇</b></p><p>　　

11、零件的材料是45鋼，鏈輪用于傳遞動(dòng)力且有臺(tái)階應(yīng)考慮使用鍛造，屬于中批生產(chǎn)，選擇自由鍛毛坯。</p><p>　　2.2定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>　　基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。</p><p>　　1) 車(chē)

12、削加工：粗車(chē)左側(cè)外圓、端面時(shí)，以右側(cè)的外圓表面為定位基準(zhǔn)；車(chē)右側(cè)外圓、端面時(shí)，以左側(cè)的φ53外圓表面為定位基準(zhǔn)。精車(chē)外圓、端面時(shí)，以φ35內(nèi)孔表面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　2）鉆孔加工：以φ53外圓及端面為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　3）齒形加工：以φ35內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。</p><p>　　4）鍵槽加工：以φ50外圓為定位基準(zhǔn)。</p>

13、<p>　　2.3工藝路線的擬定</p><p>　　2.3.1加工方法及加工方案的確定</p><p>　　制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證。</p><p>　　1.加工工藝路線方案</p><p>　　在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，中批量生產(chǎn)可以考

14、慮采用專(zhuān)用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)也要考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，可以確定加工方案，見(jiàn)下表：</p><p>　　2.3.2加工順序的確定</p><p>　　根據(jù)加工基準(zhǔn)的選定，加工順序的“先安排粗加工工序，后安排精加工工序”的安排原則，而且零件的精度要求較高故而把粗精加工分開(kāi)。如下所示：</p><p>　　2.4 加工余量、工序尺寸及其公差的確定<

15、/p><p>　　采用加工方法一般所能達(dá)到的公差等級(jí)和表面粗糙度以及需留的加工余量如下表所示：</p><p>　　工序尺寸及公差等級(jí)：</p><p>　　車(chē)外圓柱面 Φ105mm 粗車(chē) 加工余量5mm 工序尺寸Φ100 mm</p><p>　　公差等級(jí)IT12~11</p><p>　　Φ55 mm粗車(chē) 加工余量3m

16、m 工序尺寸Φ53 mm</p><p>　　公差等級(jí)IT12~11</p><p>　　Φ55 mm 半精車(chē) 加工余量3 mm 工序尺寸Φ50 mm</p><p>　　公差等級(jí)IT10~9</p><p>　　Φ105mm 半精車(chē) 加工余量2 mm 工序尺寸Φ98 mm 公差等級(jí)IT10~9</p><p>

17、　　車(chē)端面 粗車(chē) 加工余量2.75 mm公差等級(jí)IT12~11</p><p>　　鉆孔 42×Φ26 mm</p><p>　　擴(kuò) 加工余量2mm 工序尺寸Φ35 mm</p><p>　　插鍵槽 加工余量 0.16mm 工序尺寸 10 mm</p><p>　　2.5 切削用量及工時(shí)定額的確定</p>

18、<p>　　根據(jù)有關(guān)資料，利用鉆頭進(jìn)行鉆削，選用高速鋼鉆頭鉆材料為45的工件上的直徑為26mm的孔，用直徑為25mm的鉆頭，</p><p>　　需要加工孔的直徑，長(zhǎng)度，則有，且鉆孔后需要擴(kuò)孔則，修正系數(shù)，，則有取， 當(dāng)，，鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量</p><p>　　按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量，當(dāng)，時(shí)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N（Z525鉆床允許的軸向力為8330N時(shí)，

19、進(jìn)給量為0.20mm/r.</p><p>　　從以上三個(gè)進(jìn)給量比較而已看出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為，選擇。</p><p>　　機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可以根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來(lái)校驗(yàn)。</p><p>　　查出鉆孔時(shí)的軸向力，當(dāng)，時(shí)，軸向力，軸向修正系數(shù)均為1.0，故。</p><p>　　機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向

20、力，由于，故可用。</p><p>　　當(dāng)加工性為第5類(lèi)，，雙核刃磨的鉆頭，時(shí)，，切削速度的修正系數(shù)為，，，，</p><p><b>　　時(shí)，</b></p><p><b>　　可考慮</b></p><p>　　當(dāng)，，，扭矩的修正系數(shù)為1.0，故。當(dāng)，，當(dāng)，，，時(shí)。。</p>&

21、lt;p>　　由于，，故選擇的切削用量可用，即</p><p><b>　　，，。</b></p><p><b>　　計(jì)算工時(shí)：</b></p><p>　　式中，，，入切削量及超切量</p><p><b>　　故 。</b></p><p>

22、;　　第3章 支撐輥軸承座透蓋工序夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1 任務(wù)的提出</b></p><p>　　由于鏈輪要與軸連接，故選擇在Φ50圓柱部分鉆削加工42×Φ26的通孔。</p><p>　　3.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.2.1定位方案的確定</p&g

23、t;<p>　　保證傳動(dòng)平穩(wěn)，減小震動(dòng)，端面有跳動(dòng)限制，因此以外圓為基準(zhǔn)，限制2個(gè)自由度，鉆削中心孔，再以中心孔為基準(zhǔn)車(chē)削外圓及端面，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)重合，保證加工精度。以下端面為基準(zhǔn)，限制3個(gè)自由度，從而實(shí)現(xiàn)5自由度限制，完 成鉆孔加工。</p><p>　　3.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)上述分析可以選用兩個(gè)V形塊和平面三點(diǎn)來(lái)定位。</p&g

24、t;<p>　　3.2.3定位誤差的分析計(jì)算</p><p>　　因是兩V行塊一平面定位，且是固定邊接觸，故定位誤差計(jì)算式為</p><p>　　其中Φ60的孔與軸的配合是基軸制，公差等級(jí)為8級(jí)，故有，查手冊(cè)定位元件的相關(guān)尺寸及相互位置的公差一般取工件上相應(yīng)公差的，最常用的是，及取，所以定位誤差</p><p>　　3.3 對(duì)刀或?qū)бㄑb置）設(shè)計(jì)&

25、lt;/p><p>　　選用鉆模板，中心孔由于加工要求需要先鉆再粗?jǐn)U，故而引導(dǎo)</p><p><b>　　元件使用快換鉆套。</b></p><p>　　3.4 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.4.1夾緊方案的確定</p><p>　　考慮到效率及加工工時(shí)問(wèn)題，將工件安裝在上，并用

26、雙頭螺柱與長(zhǎng)心軸上的螺紋孔配合，將鉆模板壓在工件上，并用開(kāi)口墊圈壓緊，在螺柱的另外一頭上配合螺母。通過(guò)螺母的擰緊和放松來(lái)安裝工件。</p><p>　　3.4.2夾緊力大小的分析計(jì)算</p><p>　　根據(jù)選用的開(kāi)口墊圈配合螺母夾緊鉆模板，所以計(jì)算螺母的許用夾緊力及加緊扭矩是否能提供鉆削力和鉆削扭矩，計(jì)算如下：</p><p>　　鉆削切削力切削扭矩計(jì)算公式為：&

27、lt;/p><p><b>　　切削力計(jì)算公式為：</b></p><p>　　M————鉆削扭矩（N?m）</p><p>　　D—————鉆頭直徑（mm）</p><p>　　S——————每轉(zhuǎn)進(jìn)給量（mm）</p><p>　　——————修正系數(shù) </p><p>　　

28、， 取，取，所以鉆削扭矩</p><p><b>　　鉆削力</b></p><p>　　得M20螺母的許用加緊力為15696N，螺母軸線到孔加工位置的軸線距離為68.5mm，可以計(jì)算出螺母提供的扭矩，有，則得到螺母能克服鉆削力及鉆削扭矩?？芍捎么朔N加緊方式可行。</p><p>　　3.4.3夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)</p>&l

29、t;p>　　通過(guò)上述的計(jì)算檢驗(yàn)可以采用上述裝置，即：開(kāi)口墊圈配合使用螺母壓緊鉆模板來(lái)加緊工件。</p><p>　　第4章 工序夾具虛擬裝配</p><p>　　4.1 Pro/E三維零件設(shè)計(jì)及虛擬裝配技術(shù)</p><p>　　使用Pro/E畫(huà)三維圖的零件圖時(shí)，設(shè)計(jì)首先畫(huà)工件，接著畫(huà)底座和上面的長(zhǎng)心軸，鉆模板，鉆套，襯套，開(kāi)口墊圈，緊固螺母，雙頭螺柱。然后根

30、據(jù)零件的加工順序，使用裝配功能，將這些零件裝配到一起。</p><p>　　4.2夾具主要零件虛擬創(chuàng)建</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的夾具的主要零件有鉆模板，快換鉆套和支柱及夾具體</p><p>　　4.3虛擬裝配方法、順序及零件約束確定</p><p>　　根據(jù)零件的加工和裝配順序可以在虛擬裝配時(shí)確定這些零件的裝配順序。即先在底座上安裝上

31、零件，由心軸確定其位置，再在零件上加上鉆模板，由鉆模板上的“小手”定位鉆模板在零件 上的位置。接著用開(kāi)口墊圈和螺母聯(lián)結(jié)鉆模板達(dá)到加緊的目的。</p><p><b>　　機(jī)械加工工序卡片</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　四周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這四周我通過(guò)查書(shū)和上網(wǎng)查數(shù)據(jù)，一次次的確定自