2022年皮带轮加工工艺及精车皮带轮槽工装夹具设计方案 .docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 概述1.1 皮带轮的用途生活中,皮带轮对我们来说很常见,它的应用很广泛,机械传动常见的类型有摩擦轮传动、带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺旋传动等类型；带传动依据横截面外形不同可分为平带传动、V 带传动、多楔带、圆形带、齿形带等类型的带传动；带传动中用于安装传动带的轮子就叫做带轮；俗称皮带轮；带轮是成对安装和使用的,一个是主动轮,另一个是从动轮；机 械 传 动 按 传 动 的 工 作 原 理 分 类 可 分 为 啮 合 传 动 和 摩 擦 传 动 两 类 ；啮合传动的优点是工作牢靠、寿命长,传动比精确、传递功率大,效率高 <蜗杆传动除外）,速度范畴广；缺点是对加工制造安装的精度要求较高；摩擦传动工作平稳、噪声低、结构简洁、造价低,具有过载爱护才能,缺点是外 廓 尺 寸 较 大 、 传 动 比 不 准 确 、 传 动 效 率 较 低 、 元 件 寿 命 较 短 ；带传动就是摩擦传动中的一个种类；由于这里不能上传完整的毕业设计<完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE 、中英文文献及翻译等）,此文档也略微删除了一部分内容 <目录及某些关键内容）如需要其他资料的伴侣,请加叩扣 :贰二壹伍八玖壹壹五一 带传动的工作原理是带紧套在主动轮和从动轮上,因而带与轮的接触表面存在着正压力,当原动机驱动主动轮回转时,在带与主动轮接触表面间便产生摩擦力,使主动轮牵动带,继而带又牵动从动轮,将主动轴上的转矩和运动传给从动轴；从带传动的原理可知道带轮的作用是通过传动带传递转矩和运动；I / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2 零件的图样及说明车削是加工中用得最多的加工方法之一；由于车床具有加工精度高、能作直线和圆弧插补以及在加工过程中能自动变速的特点,因此,其工艺范畴较一般机床宽得多；凡是能在车床上装夹的回转体零件都能在车床上加工；针对车床的特点,以下几种零件最适合车削加工：1 精度要求较高的回转体零件；2 表面粗糙度要求高的回转体零件； 3 表面外形复杂的回转体零件； 4 带特别螺纹的回转体零件；II / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 铣削是机械加工中最常用和最主要的加工方法之一,它除了能铣削一般铣 床所能铣削的各种零件表面外,仍能铣削一般铣床不能铣削的需 25 坐标联动 的各种平面轮廓和立体轮廓；依据铣床的特点,从铣削加工角度来考虑,适合 铣削的主要加工对象有以下几类：1 平面类零件；2 变斜角类零件；3 曲面类零件；其次章 零件加工工艺的制订2.1 零件图样分析皮带轮如下图：III / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图纸中所选的材料为 HT200；经分析：该零件图结构合理；轮廓几何要素所给定的条件充分；精度及各 项技术要求齐全、合理；由图纸得出,该零件的加工精度要求不是很高,加工方法也就依据所生产 批量的不同而有所不同,当然,要考虑到经济性时,用一般机床就可以加工出 来,要是考虑到时间及中批量方面的话,可以选用车床；在这里我选用加工；其位置精度有三处,基准都是A 基准,加工时要考虑它们跟孔一起进行加工；中心孔的尺寸公差等级为六级公差带,在车床上加工难达到此种精度,需 要进行精磨,精磨的时候要以右端面为定位基准,这样才能保证位置度的正确 性,关于磨床着方面,就不做介绍了；磨削时要以右端面为定位基准；对于内孔槽的加工是：在本设计中,我选用插床加工的方法来加工内孔 槽,便利快捷；IV / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.2 零件工序和装夹方式的确定对皮带轮的加工工序,可以分为五个 装夹是指将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程,可采纳三角卡盘等方式装夹；在确定定位基准与夹紧方案时应留意如下 3 点：<1）力求设计、工艺与编程运算的基准统一；<2）尽量削减装夹次数,尽可能做到在一次装夹定位后就能加工出全部待加工的部位；<3）夹具要开畅,其定位、夹紧机构不能影响加工中的走刀,防止刀具与夹紧机构碰撞；遇到此类情形时,可采纳用虎钳或加底板抽螺丝的方式装夹；2.3 加工次序的确定 在分析了零件图样和确定了工序、装夹方式之后,接下来即要确定零件的 加工次序；制定零件车削加工次序一般遵循以下原就：1 先粗后精依据粗车 -半精车 -精车的次序进行,逐步提高加工精度；粗车将在较短的时间内将工件表面上的大部分加工余量切掉,一方面 提高金属切削率,另一方面满意精车的余量匀称性要求；如粗车后所留余量的 匀称性满意不了精加工的要求时,就要支配半精车,以此为精车做预备；精车 要保证加工精度,按图样尺寸,一刀切出零件轮廓；2 先近后远 这里所说的远与近,是按加工部位相对于对到的距离大V / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 小而言的；在一般情形下,离对刀点远的部位后加工,以便缩短刀具移动距 离,削减空行程时间；对于车削而言,先近后远仍有利于保持坯件或半成品的 刚性,改善其切削条件；3 内外交叉 对既有内表面,又有外表面需要加工的零件,支配加工 次序时,应先进行内外表面粗加工,后进行内外表面精加工；切不行将零件上 一部分表面加工完后,再加工其它表面；2.4 进给路线的确定 在加工中,刀具好刀位点相对于工件运动轨迹称为加工路线；编程时,加工路 线的确定原就主要有以下几点：<1）加工路线应保证被加工零件的精度和表面粗糙度,且效率高；<2）使数值运算简洁,以削减编程工作量；<3）应使加工路线最短,这样既可削减程序段,又可削减空行程时间；<4）确定加路线时,仍要考虑工件的加工余量和机床、刀具的刚度等情形,确 定一次走刀,仍是多次走刀来完成全部加工表面,详细综合上面进给线的特点 再依据详细零件详细分析确定进给路线的工作重点,主要在于确定粗加工及空 行程的进给路线,因精加工切削过程的进给路线基本上都是沿其零件轮廓次序 进行的；对于铣削加工时,当工件表面无硬皮,机床进给机构无间隙时,应选用顺 铣,依据顺铣支配进给路线；当工件表面有硬皮,机床的进给机构有间隙时,应选用逆铣,依据逆铣支配进给路线；由于逆铣时,刀齿是从已加工表面切 入,不会崩刃；对该方案,粗加工时用逆铣,精加工时用顺铣；铣削封闭的内轮廓表面时,刀具不能沿轮廓曲线的法向切入和切出；此时 刀具可以沿一过渡圆弧切入和切出工件轮廓；2.5 夹具的挑选由图纸可得出,该零件的尺寸精度及粗糙度都属于IT8 IT10 公差等级,夹具的挑选都采纳机床通用的夹具就可以达到图纸要求了；VI / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.6 刀具的挑选刀具的挑选是加工工艺设计中的重要内容之一；刀具挑选合理与否不仅影 响机床的加工效率,而且仍直接影响加工质量；挑选刀具通常要考虑机床的加 工才能、工序内容、工件材料等因素；与传统的车削方法相比,车削对刀具的要求更高；不仅要求精度高、刚度 好耐用度高、而且要求尺寸稳固、安装调整便利；这就要求采纳新型优质材料 制造加工刀具,并优选刀具参数；车刀和刀片的种类有焊接式与机械夹固式两大类；<1）焊接式车刀 将硬质合金刀片用焊接的方法固定在刀体上称为焊接式 车刀；这种车刀的优点是结构简洁,制造便利,刚性较好；缺点是由于存在焊 接应力,是刀具材料的使用性能受到影响,甚至显现裂纹；另外,刀杆不能重 复使用,硬质合金刀片不能充分回收利用,造成刀具材料的铺张；我们在实习期间就是用的这种刀具,所以对这种刀具仍是比较明白的,在 本设计中,用到的就是该类刀具；（2）机夹可转位刀具机械夹固式可转为车刀由刀杆、刀片、刀垫以及夹紧元件组成；刀片每边都有切削刃,当某切削刃磨损钝化后,只需松开夹紧 元件,将刀片转一个位置便可连续使用；VII / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 经分析图纸得出加工该零件时要用到外端面90° 车刀内孔刀以及成型刀1下图 2.1 和成型刀 2 下图 2.2 ；铣刀要一把底角半径为3mm长度大于 43mm直径为 12mm的铣刀；直径为 12mm平底铣刀长度为 30mm左右； 40mm 的磨刀,精磨内孔；型刀 1 VIII / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 成型刀 2 2.7 切削用量的挑选车床加工中的切削用量包括：背吃刀量、主轴转速或切削速度 <用于恒线速切削）、进给速度或进给量；上述切削用量应在机床说明书给定的答应范畴内选取；实习中背吃刀量为1mm主轴转速挑选车每分钟600 转,进给速度为IX / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 80mm/min；铣床的刀具选用高速钢钻头,其切削用量包括：切削速度、进给速度、背 吃刀量和侧吃到量,从刀具耐用度动身,切削用量的挑选方法是：先选取背吃 刀量或侧吃刀量,其次确定进给速度,最终确定切削速度；由于图纸上工件表面粗糙度值要求是6.3 ,就需分粗铣和半精铣两步进行；粗铣是背吃刀量或侧吃刀量选取同前；粗铣后留 0.6 的余量,在半精铣时 切除；进给速 度是 单位 时间 内工件 与铣 刀沿 进给 方向的 相对 位移 ,单 位为 mm/min；它与转速 n、铣刀齿数 Z 及每齿进给量 f< 单位为 mm/z）的关系为： V=fZn 刀具是硬质合金铣刀,查表得出粗铣时f 取 0.18 ,精铣时 f 取 0.13 切削速度经查表得取 Vc 为 80m/min；X / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.8 加工所需工、量具种类序号名称规格精度单位数量1 三抓自定个1 心卡盘工具2 卡盘扳手0250mm 0.02mm 副1 量具3 刀架扳手副1 4 垫刀片块如干1 游标卡尺把1 2 内孔千分25mm 0.01mm 把1 尺50mm 第三章 工艺卡片的制订3.1 加工工序卡片XI / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 材料牌号HT200 机械加工工艺过程卡片产品型号 产品名称皮带轮零<部）件图号共 2 页零<部）件名称皮带轮第 1 页毛坯种类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1 每台1 备注163X88件数序工序名工序内容车间设 备工 艺 装 备工时号称准终单件1 检查检查毛坯是否有裂纹检目测2 车端面夹毛坯外圆,车 157 端面金车床三爪自定心卡盘3 粗车夹毛坯外圆,粗车 157外圆,留 1mm 加工余量金车床三爪自定心卡盘4 精车精车 157 外圆,达到图纸尺寸公差要求金车床三爪自定心卡盘5 车端面掉头,夹 157 外圆,车另一端面金车床三爪自定心卡盘6 钻孔钻中心孔金钻床专用夹具7 钻孔预钻中心孔 45 的底孔 42金钻床专用夹具8 扩孔扩中心孔 45 的底孔至 44金钻床专用夹具9 铰孔铰孔 45金钻床专用夹具10 插键槽插键槽金插床专用夹具11 热处理热处理热淬火炉12 粗车粗车皮带轮 V 形槽金车床专用夹具13 精车精车皮带轮 V 形槽金车床专用夹具14 检验检验检游标卡尺标记处记更换文件号签字日期编制日 期XII / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 夹具的设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度；在加工零件曲柄时,需要设计专用夹具；机床夹具<夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备,它的主要功能是实现对被加工工件的定位和夹紧；通过定位,使被加工工 件在夹具中占有同一个正确的加工位置；通过夹紧,克服加工中存在的各种作 用力,使这一正确的位置得到保证,从而使加工过程得以顺当进行；本夹具是 工序镗孔 50H7而设计的专用夹具,加工曲柄零件小孔的夹具,依据课程设计 任务要求中的设计内容设计钻床,需要设计加工精车皮带轮槽工装夹具一套；6.1 确定定位方案,挑选定位元件 每道工序的定位方案需要依据被加工零件的结构、加工方法和详细的加工 要素等情形来确定；见机械制造技术基础课程设计表得：加工平面上的通孔必需限制的自由度是X、Y 方向的移动自由度和转动自由度；内孔为工件定位基准,短心轴限制X、Y 的移动自由度；长心轴限制Y、X 的移动自由度和转动自由度；结合本零件的实际情形,考虑工件的加工结构,可以采纳“ 一面 两销” 的定位方式；采纳依据基准重合的原就,挑选大孔为主要的定位基准,零件图上规定的定位基准是恰当的,定位元件挑选长销,限制四个自由度,一个小断面限制一个自由度,和一个活动V 型块,限制一个自由度,从而实现6个自由度的全面定位6.2 确定导向装置 加工要求比较高,采纳一次装夹完成钻,粗膛,半精镗,精镗四个工步的 加工,故此夹具选用快换钻套作为导向元件,相应的机床上采纳快换夹头；6.3 确定夹紧机构 针对成批生产的工艺特点,此夹具选用螺旋夹紧机构压夹工件,在定位销 商直接做出一段螺杆；装夹工件时,先将工件定位孔装入带有螺母的定位销 上,接着向右移动 V 型块使之于工件小头外围相靠实现定位,然后工件与螺母XIII / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 之间插上开口垫圈,拧紧螺母压紧工件；6.4 确定其他装置为减小工件加工时的变形,保证加工时工艺系统的刚度,靠近工件的加工部位增加帮助支撑,设计活动 6.5 设计夹详细V 型块的矩形导向和螺杆驱动装置；夹详细的设置应当综合考虑,使各个部分通过夹详细能够有机的联系在一起,形成一个整体XIV / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - XV / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 设计小结关于夹具的设计方法及其步骤；<1）、定位方案的设计：主要确定工件的定位基准及定位基面；工件的六 点定位原就；定位元件的选用等；<2）、导向及对刀装置的设计：由于本设计主要设计的是扩大头孔夹具和 铣结合面夹具,所以主要考虑的是选用钻套的类型及排屑问题,以及对刀块的类型,从而确定钻套和对刀块的位置尺寸及公差；<3）、夹紧装置的设计：针对的加工特点及加工的批量,对夹紧装置应满 足装卸工件便利、快速的特点,所以一般都采纳自动夹紧装置；<4）、夹详细设计：皮带轮的结构特点是比较小,设计时应留意夹详细结 构尺寸的大小；夹详细的作用是将定位及夹具装置连接成一体,并能正确安装在机床上,加工时能承担一部分切削力；所以夹详细的材料一般采纳铸铁；<5）、定位精度和定位误差的运算：对用于粗加工的夹具,都应当进行定 位误差和稳固性的运算,以及设计的夹具能否满意零件加工的各项尺寸要求；16 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考文献1 孟少农 . 机械加工工艺手册 M . 北京：机械工业出版社,1991. 2 蔡兰 . 机械零件工艺性手册 M . 北京：机械工业出版社,1995. 3 皱青 . 机械制造技术基础课程设计指导教程 M . 北京：机械工业出版社,2004. 4 黄如林 . 金属加工工艺及工装设计 M . 北京：化学工业出版社,2006. 5 王先菱 . 机械加工工艺手册 M . 北京：机械工业出版社,2007. 6 崇凯 . 机械制造技术基础课程设计指南 M . 北京：机械工业出版社,2007. 17 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 18 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 18 页