机床夹具设计及机床床身经济性分析毕业设计说明书.doc
《机床夹具设计及机床床身经济性分析毕业设计说明书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机床夹具设计及机床床身经济性分析毕业设计说明书.doc(69页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、沈阳理工大学学士学位论文摘 要毕业设计的主要内容是零件图的工艺分析,包括零件的结构分析,技术条件分析,材料及切削特性的分析,零件的工艺性分析等;毛坯的设计,包括毛坯种类的确定,毛坯的工艺要求,毛坯的余量和公差以及毛坯零件图绘制;工艺规程设计,包括定位基准的选择、工艺路线的制定,工序尺寸的计算,各加工表面的加工方法及表面质量和加工精度的保证方法,热处理工序和辅助工序的安排,工时计算以及绘制工艺流程图。夹具为钻床夹具,钻床夹具的设计内容是关于平面上M8螺纹孔加工的夹具设计。包括其设计方案,总体说明,夹具的构造特点及原则;夹具定位、夹紧方案的选择及设计,误差计算,夹紧力计算以及夹具装配图和夹具体零件
2、图的绘制。 关键词: 机械加工;机床床身;加工工艺规程;夹具设计;定位误差 IIIAbstractThe main content of this graduation shows the process of part drawing, including structure analysis of parts, analysis of technical condition, materials and cutting characteristics, and technological analysis of parts; the design of blank,decision of
3、class blank, technological requirement of blank, the allowance and tolerance of blank, and drawing of parts; the design of process schedule, including the formulation of technological line and process dimension, production method of main surface, the assurance method of surface quality and dimension
4、al accuracy, the arrangement of heat treatment between working procedures and auxiliary process, the calculation of working hours, and the drawing of process flow diagram.The fixture is for drilling jig. The designs content is about processing the jig with some M8 threaded holes on the parts, includ
5、ing its scheme design, global statement, construction features and the principles of fixture, positioning fixture, the choice and design of clamping, the calculation of error and clamping force, and portraying of fixture assembling and detail drawing.Key words: Mechanical processing;Machine tool bod
6、y;Processing technology;Design of fixture;Location error目 录1绪论12 机床床身加工工艺规程22.1 零件图工艺分析22.1.1 零件的作用22.1.2 零件的技术条件分析32.1.3 机床斜床身材料及切削加工性52.1.4 热处理检验52.1.5 零件的工艺性分析52.2 毛坯的设计62.2.1 毛坯种类的确定62.2.2 毛坯的工艺要求62.2.3 毛坯余量和公差72.3 工艺规程的设定82.3.1工艺路线的制定82.3.2工艺路线的分析132.3.3工序尺寸的确定152.3.4 机床、夹具、刀具、量具的选用152.3.5 确定切削
7、用量162.3.6 时间定额计算183 机床夹具设计223.1 夹具的设计方案223.2 夹具总体设计及说明223.3 夹具构造特点及原理233.3.1 定位装置设计233.3.2 夹紧装置设计243.3.3 定位零件的设计和选择243.4 夹具体外轮廓尺寸的设计253.5 操作说明253.6 夹具的定位误差253.6.1 产生定位误差的原因253.6.2 定位误差的计算263.7 工件夹紧力263.7.1 钻削力的计算273.7.2 夹紧力的计算274 机床床身的经济性分析28总结29致谢30参考文献31附录 A32附录 B53IV绪论 本次毕业设计是在学习了机械相关课程之后结合我们综合所学
8、专业知识,在老师的指导下进行系统、全面的一次综合性生产实践的检验。设计说明书概括性的介绍了设计过程,对设计中各部分内容作了重点的说明、分析、论证和必要的计算、系统性整理、表达了在机械加工工艺设计过程中涉及到的专业知识和基本要求,有条理的表达了自己对工艺规程作用的独到见解。这次设计的是机床床身,首先要熟悉零件,了解了该零件的作用。接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量,我们再根据定位基准先确定精基准,后确定粗基准。然后确定工艺流程,一个较为合理的工艺流程,可以以最少的消耗、最低的成本和最高的生产效率加工工件。最后,设计某一道工序的工装夹具。机床夹具的首要任务是保
9、证加工精度,特别是保证被加工工件的加工面与定位面以及加工表面相互之间的位置精度,提高生产率,降低成本。我国斜床身数控车床从20世纪70年代初进入市场,至今通过各大机床厂家的不懈努力,通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施,使得我国的机床制造水平有了很大的提高,其产量在金属切削机床中占有较大的比例。目前,国产数控车床的品种、规格较为齐全,质量基本稳定可靠,已进入实用和全面发展阶段。根据不同的市场定位和需求,数控车床可分为经济型数控车床和全功能型数控车床。 2机床床身加工工艺规程2.1零件图工艺分析该毕业设计主要设计的是机床斜床身,其3维模型如下: 图 1.1斜床身3
10、维模型 图 2.1斜床身示3维示意图2.1.1零件的作用机床设计的目标是满足加工性能要求,高速数控机床要实现高速度高精度加工的性能就必须使机床的整机特性满足其加工的要求。机床的整机特性包括静动态特性和热特性。其中床身由于结构较大并起到支撑其他部件的作用,其结构性能对整机特性影响很大;床身的结构特性好坏关系到整机的加工精度和零件的加工质量,以及整机的运行稳定性和工作寿命,必须对其结构性能进行研究。斜床身数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔,机床就具有广泛的加工艺性能,可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件,具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能,并
11、在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。 图 2.2斜床身示意图2.1.2 零件的技术条件分析由机床斜床身的3维模型和2维零件图可知该零件有多个表面及孔需要加工,分析如下:1.零件的表面粗糙度由零件各个试图可得,该零件所有锥销孔表面粗糙度要求Ra=1.6。零件最左侧端面表面粗糙度要求Ra=6.3,A表面粗糙度要求Ra=1.6,F表面粗糙度Ra=1.6,B表面粗糙度为3.2,C表面粗糙度为3.2,D表面粗糙度为3.2,E表面粗糙度为6.3,G表面粗糙度为3.2,H表面粗糙度为1.6,K表面粗糙度为1.6,L表面粗糙度为1.6,M表面粗糙度为1.6,N表面粗糙度为1.6,V表面粗糙度为1.6。
12、 图 2.3零件部分剖视图2.表面间位置精度A表面与基准A的平行度:/0.01A N表面直线度和X表面与基准A的垂直度:0.010.01 A V表面直线度和Z表面与B基准的平行度和Z表面与A基准的垂直度:0.010.01 A/0.01 B /0.01AF表面与A基准的平行度:L表面的直线度:0.01H表面与A基准的平行度和H表面与B基准的垂直度:/0.01 A0.01 BK表面与A基准的垂直度和K表面与B基准的平行度:0.01 A/0.01 B2.1.3机床斜床身材料及切削加工性机床床身材料选用HT300标准:GB943988HT300为珠光体类型的灰铸铁。其强度高,耐磨性好,但白口倾向大,铸
13、造性能差,需进行人工时效处理。用于机械制造中重要铸件,如床身导轨、车床、冲床及受力较大的床身、主轴箱齿轮等;还可用作高压油缸、泵体、阀体等以及镦模、冷冲模和需经表面淬火的零件。由于灰口铸铁含碳量高,接近于共晶成分,故熔点比较低,流动性良好,收缩率小,因此适宜于铸造结构复杂或薄壁铸件。另外,由于石墨使切削加工时易于形成断屑,所以灰口铸铁的可切削加工性优于钢1。2.1.4 热处理过程床身类铸件产品作为一种大型铸件必须要经过热处理才能提高本身的使用性能,改善铸铁铸件的内在质量。热处理的目的:提高工件的机械性能,改善材料的可加工性,消除前一工序的残余内应力。该零件采用退火处理来降低铸件硬度,改善切削加
14、工性,消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向,使其能够被更便利的加工。2.1.5零件的工艺分析根据零件图分析可知,该床身有多个个面需要加工,还有数个大小不一的光孔和螺纹孔需要加工。可分5组来加工:第1组:加工导轨安装表面,包括平面、倒角。第2组:加工H表面,包括平面、螺纹孔、倒角。第3组:加工F,K表面,包括平面、螺纹孔、锥销孔、倒角。第4组:加工W表面,包括平面、螺纹孔、光孔、倒角。第5组:加工与W表面垂直的左侧端面。为保证加工精度,对所有加工的部位均应采用粗、半精、精加工分开的原则。2.2毛坯的设计由于该机床床身零件较大且零件较为复杂,所以采用铸件。2.2.1毛坯种类确定毛坯采用铸件,
15、铸件是采用铸造方法获得的有一定形状、组织和性能的金属件。铸件有优良的机械、物理性能,它可以有各种不同的强度、硬度、韧性配合的综合性能,还可兼具一种或多种特殊性能,如耐磨、耐高温和低温、耐腐蚀等4采用灰铸铁作为材料,按照要求选用HT300。优先采用树脂砂型机器造型铸造,主要原因是砂型铸造较之其它铸造方法成本低、生产工艺简单、生产周期短且树脂砂型刚度好,浇注初期砂型强度高这就有条件利用铸铁凝固过程的石墨化膨胀,有效地消除缩孔、缩松缺陷,实现灰铸铁件的少冒口、无冒口铸造。按照CT8级的铸件尺寸公差和机械加工余量为G级计算。2.2.2 毛坯的工艺要求1、分模面的确定分模面是指分开模具取出产品和浇注系统
16、凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能一个或两个以上的分模面,分模面可以是垂直于合模方向,也可以与合模方向平行或倾斜。该机床床身采用三箱铸造,分模面垂直与水平面,由于零件内部有空腔,且结构较为复杂,所以零件内部使用砂芯,便于清理及降低成本。2、圆角半径因为零件的毛坯为铸件,根据铸造工艺的要求,铸件各表面相交的转角处都应做成圆角。铸造圆角可防止铸件浇铸时转角处的落砂现象及避免金属冷却时产生缩孔和裂纹。适合的圆角半径,对铸件质量,铸件出模,提高铸模寿命等方面都是有利的。国家对圆角半径大小有明确规定(Q/ZB157-73)。圆角分为外圆角和内圆角。外圆角的大小与表面最小边尺寸,外圆角度有关,通
17、过这两项,可以根据Q/ZB157-73可以查出外圆角大小。本设计铸造圆角R5R10。3、铸造斜度铸造斜度指的是拔模斜度,在造型时,为方便取模而又不会损害砂型,又保证铸件尺寸而加的斜度。由于铸件需要拔模部分尺寸较大,所以斜度应小,根据Q/ZB158-73可知,一般情况下,斜度为1:20,角度为不大于21。4、技术要求及说明据上述三个条件及零件的要求,安排了毛胚的技术要求如下:(1)铸造斜度为不大于2度。(2)未注圆角R5R10。(3)铸件不许有裂纹、气孔、砂眼、缩松、夹渣等铸造缺陷,浇口、冒口、结疤、粘砂应清除干净。(4)铸件应在机械加工前应经时效处理。2.2.3毛坯余量和公差1.余量的确定零件
18、的加工表面在设计铸件时应留有机械加工余量。加工余量根据铸件材料,铸件最大轮廓尺寸来选取。在某些情况下,可以根据机械加工工艺条件,可以增大或减小标准内的加工余量的数值。由于铸件的材料为球灰铸铁,生产类型是大批量生产,工艺方法为砂型。按照GB/T6414-1999的规定,查表1.1知,金属型球灰铸铁的机械加工余量等级为CT8CT10,选用CT8,因此按照CT8级的铸件尺寸公差和机械加工余量为G级计算。表2.1 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级(GB/T 6414-1999)生产类型工艺方法铸件材料铸钢灰铸铁球墨铸铁可锻铸铜合金锌合金轻金属合金成批和大量生产砂型机器造型根据上面确定的铸件尺寸公差和机
19、械加工余量等级,查表1.2,其相应的机械加工余量数值按表选取。表2.2 铸件的机械加工余量(GB/T 6414 1999)(单位:mm)尺寸公差等级CT加工余量等级RMA基本尺寸大于010016025040063010001600至1001602504006301000160025008G加工余量数值单侧2.52.03.02.54.03.55.04.55.55.06.56.07.56.58.57.5双侧2. 公差的确定可知机床床身铸造需要较高的精度所以选用8级公差等级,尺寸公差带数值按下表选取:表2.3 铸件尺寸公差数值(GB/T 6414 1999) (单位:mm)基本尺寸大于1016254
20、06310016025040063010001600至16254063100160250400630100016002500公差等级CT81.11.21.31.41.61.82.02.22.62.83.23.83.毛胚尺寸的确定毛胚的尺寸当中,非加工面由零件图决定,加工面则需要在零件的尺寸上再加上铸造尺寸公差和机械加工余量。2.3工艺规程的设定2.3.1工艺路线的制定拟订机械加工工艺路线的主要工作包括选择定位基准、确定加工方法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散程度、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影响加工的质量和效率,而且影响工人的劳动强度、设备投资
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机床 夹具 设计 床身 经济 分析 毕业设计 说明书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。