推动架加工工艺及钻16孔夹具设计.doc

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摘要
机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计在零件生产制造中有着很重要的作用。制定可行的机械加工工艺路线和设计合理的夹具才可确保零件的加工质量,生产出合格的产品。本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。先对B6065刨床推动架零件进行了详细的分析,了解其作用及加工要求。制定了两套工艺路线,通过分析、比较,最终确定了工艺路线方案,确定出加工余量和工序尺寸,选择了合适的加工设备,确定出了切削用量,计算了加工所需的基本工时。又运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计的方案,针对零件加工中的钻孔工序设计了专用夹具。本设计的加工工艺合理,夹具可行、高效、省力,能满足零件的加工要求,保证其加工质量。
关键词:机械加工;工艺规程;专用夹具;推动架
II

Abstract
:,,theprocessrouteschemeisfinallydetermined,themachiningallowanceandprocesssizearedetermined,theappropriatemachiningequipmentisselected,thecuttingparametersaredetermined,,theschemeoffixturedesignisdrawnup,,thefixtureisfeasible,efficientandlabor-saving,whichcanmeettheprocessingrequirementsofpartsandensuretheirprocessingquality.
KeyWords:Mechanicalprocessing;processplanning;specialfixture;promote
frame
目录
1绪论 1
2零件的分析 5
5
5
7
3机械加工工艺规程设计 8
8
8
8
9
11
12
13
13
13
***的选择 13
14
14
14
15
18
21
25
28
35
37
4钻ϕ16孔专用夹具设计 38
38
38
38
39
39
39
40
40
41
42
III

结论 43
参考文献 44
致谢 45
IV

1绪论
1
1绪论

机械制造业是国民经济的支柱产业,现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快,对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求,也就对机械加工工艺等提出了要求。在实际生产中,由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同,针对某一零件,往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的,而是需要经过一定的工艺过程。因此,我们不仅要根据零件具体要求,选择合适的加工方法,还要合理地安排加工顺序,一步一步地把零件加工出来[1]。
机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置,它主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等[2]。夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。在当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求下,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求[3]。
工件的工艺分析及夹具设计是工艺工程师必备的专业素质。本课题的目的是通过完成毕业设计,使学生掌握机械加工的流程,对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要的实践意义[4]。
我还认为这次“推动架零件机械加工工艺以及专用夹具的设计”的毕业设计是完成了大学全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用。我希望通过这次毕业设计使我的专业知识、技能有进一步的提高,锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为自己以后从事专业技术的工作打下坚实的基础。


夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一阶段主要表现在夹具与人
的结合上,这时夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是使加工过程加速和趋于完善。第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生了变化,它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视。第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备[5]。
、趋势
制造业是国民经济的基础,随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展,以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战,特别像推动架这样不规则零件的加工就出现了一些问题,在现阶段像推动架的加工还没有达到现代自动化的水平[6]。在现代的中小批量生产中,它的加工工艺还需用人工画线的方法来保证其精度,而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此目前我国对推动架加工还处于效率低、成本高的阶段[7]。
现代机械制造技术的现状
在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,已实现了底层(车间层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV),发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统。如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等[8]。
(1)计算机集成制造系统(CIMS)
它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上,通过计算机及其软件,将制造厂全部生产活动所需的各种分散的自动化系统有机地集成起来,是适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。首先在功能上,它包含了一个工厂的全部生产经营活动,即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、,是一个复杂的大系统,是工厂自动化的发展方向[9]。其次,在集成上,它涉及的自动化不是工厂各个环节自动化的简单叠加,而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成,即信息集成和功能集成。计算机集成制造系统的核心技术是CAD/CAM技术。
(2)智能制造系统(IMS)
2
是指将专家系统、模糊逻辑、人工神经网络等人工智能技术应用到制造系统中,以解决复杂的决策问题,提高制造系统的水平和实用性。人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺,学****工程技术人员的实践经验和知识,并用于解决生产中的实际问题,从而将工人、工程技术人员多年来积累起来的丰富而又宝贵的实践经验保存下来,在实际的生产中长期发挥作用。智能制造系统的核心技术是人工智能。
(3)并行工程(CE)
又称同步工程或同期工程,、并行地设计产品及其相关各种过程的系统方法。该方法要求开发人员从设计开始就考虑产品整个生命周期中的所有因素,包括产品制造工艺、质量、成本、进度计划和用户要求等。并行工程通过组成多学科的产品开发群组协同工作,利用各种计算机辅助工具等手段,使产品开发的各个阶段,既有一定的时序又能并行,同时采用上、下游的各种因素共同决策产品开发各阶段工作的方式,在产品开发的早期就能及时发现产品开发全过程中的问题,从而缩短产品开发周期,提高产品质量,降低成本,,因此,它是CIMS进一步发展的方向[10]。
(4)敏捷制造(AM)
又称灵捷制造、迅速制造和灵活制造等,它是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起,通过所建立的共同基础结构,对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应[11]。敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构,以分布式结构连接各类企业,构成虚拟制造环境,以竞争合作为原则,在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴,并通过组成虚拟企业来适应持续多变、,虚拟公司映射为虚拟制造系统,,它是能使各合作伙伴既保证各自的利益,又能获得共同利益的一种全新的生产组织模式和制造模式。目前,敏捷制造仍在发展研究中[12]。

(1)集成化发展趋势
随着机械自动化技术在机械制造业中的逐渐推广,机械制造工艺不断趋向于集成化,原本分散型的加工模式也逐渐向集成化靠拢,机械制造开始具备连续性和规模性。目前在机械制造业中集成化的利用主要是连续性加工和机电一体化,它们主要是针对零件加工的一次性完成,而集成化今后的发展趋势则
是使整个成品集体化生产[13]。
3
(2)微纳化发展趋势
在机械制造工艺中提高加工材料的性能,对加工工艺过程进行优化是促进机械制造工艺发展的主要途径,对加工进行精密化更是提高加工零件使用寿命的关键,纳米技术的发展使得机械制造工艺已逐步趋向于微观化。
(3)自动化发展趋势
自动化技术在机械制造业中的运用使得机械制造工艺有了很大的改善,无论是加工质量还是加工效率都有了大幅度的改观。随着经济全球化的脚步加快,提高机械制造生产线的自动化程度就变得尤为重要,而自动化技术也将成为机械制造业今后发展的必然趋势,同时这也是建立自动化制造工厂的必要条件。
(4)数字化发展趋势
数字化作为机械制造工艺发展的一个重要方向,它决定了生产的准确性和系统的工作效率,对机械制造工艺进行数字化还体现在设计环节和生产过程当中,数字化的设计使得整个机械制造工艺过程更加完整高效。除此之外,对生产过程进行数字化管理也是生产的一个基础条件,它可以引导企业逐渐走上科学发展道路[14]。
随着***的迅速发张,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流。为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出了更高的要求。特别像推动架零件的加工还处于落后的阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精度、高效、模块组合、通用、经济等方向发展[15]。

本毕业设计的内容是推动架零件机械加工工艺以及专用夹具设计,详细讨论推动架从毛坯到成品的机械加工工艺过程,分析总结推动架零件的结构特点、主要加工表面,并制定相应的机械加工工艺规程;针对推动架零件的主要技术要求,设计专用夹具。
4
2零件的分析
2零件的分析

该零件为B6050刨床推动架,是牛头刨床进给机构中的零件,mm孔安装在进给丝杠轴,靠近mm孔左端处装一棘轮。在棘轮上方即为mm孔装棘爪。mm孔通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运动,通过偏心轮杠杆使零件绕mm轴心线摆动。同时,拨动棘轮,使丝杠转动,实现工作台自动进给。

,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,根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案,以确保零件的加工质量。零件的加工质量,要可靠地达到了图纸所提出的技术条件,并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度,使其有良好的工作条件。推动架主要作用是把从电动机传来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
5
毕业设计(论文)
选择机床加工设备以及相应的加工***,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。
一个好的结构不但应该达到设计的要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于设计推动架的加工工艺来说,应该选择能够满足内孔及表面加工精度的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较低的机床。
由零件图可知,mm、mm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)mm孔为中心的加工表面
这一组加工表面包括:mm的两个端面及孔和倒角,mm的两个端面及孔和倒角。
43
毕业设计(论文)
(2)以mm孔为加工表面
这一组加工表面包括,mm的端面和倒角及内孔mm、M8-6H的内螺纹,。
这两组的加工表面有着一定的位置要求,主要是:
(1);
(2)mm孔端面与mm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[16]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。

()
其中,产品的年产量Q=4000台/年,每台产品中该零件的数量n=1件/台,零件备品率a=4%,零件的废品率b=1%。
件/年()
从此结果可知,该零件为中批生产。
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