空调车取力器壳体批量机械加工工艺、工装设计.doc
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1、毕 业 论 文(设 计)题 目:空调车取力器壳体批量机械加工工艺、工装设计 (Title):Design of Batch Machined Process and Assembly of Air-Conditioning Vehicle Caper Shell 二级学院: 机电工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 姓 名: 陈帅 学 号: 2015021143301 指导教师: 黄健龙 日 期: 2019年5月 诚 信 声 明本人声明:1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其
2、他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料;3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。作者签名: 日期: 年 月 日空调车取力器壳体批量机械加工工艺、工装设计摘 要本设计是对老师给出的题目取力器壳体零件的作用、尺寸、公差等进行分析,并且需要编写该零件的整个加工工艺的路线还有设计一道镗孔工序的专用夹具以及一道钻孔的专用夹具。该零件为典型的箱体类零件,根据对零件图的分析可以看出主要的加工内容为平面包括内外表面以及各个重要的支承孔。一般说来,保证各个孔的加工精度要比保证各个平面的精度的难度要高。所以,该设计在没有特殊的情况或者有更便捷路线的情况
3、下应该遵守先面后孔的原则。粗基准选择未经过加工的底面的上表面,这样方便夹紧定位以及保证底面尺寸,再钻绞底面的两个孔,为后面的精加工提供定位。为满足基准统一原则,往后的工序中除了个别工序外没有特殊情况下应尽可能以该一面两销的方式定位进行加工其他孔和平面。该零件为批量生产零件,所以广泛采用专用夹具提高生产效率,夹紧方式根据具体情况而定。关键词:箱体类零件;工艺;夹具;Design of Batch Machined Process and Assembly of Air-Conditioning Vehicle Caper ShellABSTRACTThis design is to analyz
4、e the function, dimensions, tolerances of the shell parts of the lifter given by the teacher. It also needs to write the route of the whole processing process of the part and design a special fixture for the boring process and a special fixture for drilling. The part is a typical box part. According
5、 to the analysis of the part diagram, it can be seen that the main processing content is the plane including the inner and outer surfaces and various important support holes. In general, it is more difficult to ensure the accuracy of each hole than to ensure the accuracy of each plane. Therefore, th
6、e design should comply with the principle of front and rear holes without special circumstances or more convenient routes. The rough benchmark selects the upper surface of the unprocessed bottom surface, so as to facilitate the clamping positioning and ensure the bottom surface size, and then drill
7、the two holes of the bottom surface to provide positioning for the finishing process behind. In order to meet the principle of standard unification, there are no special cases in the subsequent processes except for individual processes. As far as possible, the other holes and surfaces should be posi
8、tioned in this way. The parts are mass-produced parts, so special clamps are widely used to improve production efficiency, and clamping methods are determined according to specific conditions.Key words: box type parts process; fixture;1目 录1 .绪论11.1 本课题研究的内容和意义11.2机械加工工艺概述和流程11.3机床夹具的功能21.4机床夹具的发展趋势3
9、2 .零件的分析52.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析63 .工艺规程的设计73.1 确定毛坯的制造形式73.2 基面的选择72.3.1 粗基准的选择72.3.2 精基准的选择83.3 制定工艺路线93.4 方案的确定103.5 机械加工余量、切削用量及基本工时的确定113.5.1 机械加工余量113.5.2 确定切削用量及基本工时124 .镗孔夹具设计254.1 研究原始质料264.2 定位、夹紧方案的选择264.3切削力及夹紧力的计算264.4 误差分析与计算284.5夹紧装置的选用284.6 夹具设计及操作的简要说明295 .钻孔夹具设计305.1设计要求305.2定位、夹紧方案的
10、选择305.3切削力及夹紧力的计算305.4误差分析与计算315.5夹具设计及操作的简要说明326. 结论33参考文献34致谢351空调车取力器壳体批量机械加工工艺、工装设计1.绪论1.1 本课题研究的内容和意义本课题题目是取力器壳体批量加工工艺和镗铣夹具设计,该课题要求首先对目前前端的加工技术以及普遍经济的加工技术的国内外现状进行查阅资料了解分析,并对该题目零件进行工艺分析,编写经济合理的加工工艺规程和一套镗孔专用夹具和一套钻孔专用夹具。本设计主要完成以下内容:1.按时完成开题报告填写;2.根据零件图,完成该零件中批量生产的加工工艺规程设计;3.完成一套镗孔专用夹具和一套钻孔专用夹具设计;4
11、.装配图与零件图(图纸要求:折合A0两张以上);5.完成相关英文文献翻译一份(2000字符以上);6.完成毕业设计(论文)一份(12000字以上)。根据设计的工艺规程及夹具,加工出符合图纸要求,并做到生产效率高,加工成本低,使用寿命长,耐磨损,防锈等。该设计是对整个大学四年所学知识的一次综合式应用。本课题要求我们要有独立自主的习惯和遇到问题解决问题的基本能力,并且需要自主查找资料学习资料,完整有条理的知道夹具设计的原理、结构和方法,最后完成该课题的工作。本毕业设计也是锻炼我们所有综合的能力,为今后从事的工作岗位进行一次模拟,为今后工作打下基础。1.2机械加工工艺概述和流程机械加工工艺是指通过机
12、械加工即运用各种机床(如镗床、钻床、)钳工等方式去对毛坯的形状、尺寸和性质等进行改变从而达到我们理想的有特定性能尺寸的合格零件,也是工人进行加工的一个根据。根据每个厂家所拥有器具不同,每个工厂的技术人员安排的也不同,要贴合工人的技术程度、所拥有的设备以及产品的生产量来安排工艺规程,并将有关的内容按照有关的规定形式编写成工艺加工文件,通过审核后用来指导该厂生产该零件的路线。以下为制订工艺规程的步骤:表1-1工艺规程步骤第一步 根据数值计算年生产纲领,来确定该生产类型第二步析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析第三步选择制造毛坯的材料第四步出拟订的工艺方案第五步确定各工序的加工余量,计算工序尺寸
13、及公差第六步确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具第七步确定切削用量及工时定额第八步确定各主要工序的技术要求及检验方法第九步填写工艺文件1.3机床夹具的功能表1-2机床夹具的功能机床夹具的主要功能定位确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。夹紧工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用,若不将工件固定,则工件会松动、脱落。因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。机床夹具的特殊功能对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床
14、夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。导向如钻床夹具中的钻模板的钻套,能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具(镗模)也具有导向功能。1.4机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。表1-3现代机床夹具的发展方向精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5m;精密心轴的同轴度公差可控制在1m内;又如用于轴承套圈磨削的
15、电磁无心夹具,工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有:自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在(试验)转速为2600r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式,以适应可变因素的能力。可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:
16、组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内,夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化,建立类型尺寸系列或变型,以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入,主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列,为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商
17、品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。3广东技术师范学院天河学院本科毕业设计2.零件的分析图2-1 取力器壳体零件三维图图2-2 取力器壳体零件右视图及A-A剖视图462.1 零件的作用题目给出的零件是取力器売体如上图所示。取力器売体的主要作用安装各个轴以及轴上齿轮,所以要按图纸上的标注来保证各个孔的形位公差,并且保证各个部件的正确安装。因此该零件的加工质量,会直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。 2.2 零件的工艺分析由取力器売体零件图2-2可知。取力器売体是一个簿壁壳体零件,它的外表面上有七个平面以及两个内壁表面需要进行加工。还需要加工M、
18、N面上的10.5、14.3、22和42的孔。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔及箱体内壁的两处槽。由于该箱体的M、N面大部分相似,可以在适当工序采用两面同时加工的方式,以减少装夹次数、提高加工效率且它们相互间有一定的位置要求。现分析各个部位如下:(1)底平面的平面度误差为0.10mm,粗糙度为3.2m,加工该箱体零件需要一面两销定位,理应先加工出符合要求的底平面作为其他位置加工的基准。(2)钻底孔,底孔没有要求但需要先加工出来为后续加工作定位基准,其中要钻绞出两个孔且留有余量作为定位基准,最后再按图纸尺寸要求加工出来,其余底孔可以直接钻。(3)M、N两面需要加工的平面相同,可双面同时铣,能提高效
19、率又能保持精度。(4)M、N两面的42孔中心线与底面和22的孔中心线有平行度要求误差为0.03mm。两面的22孔同轴度误差为0.025mm,且孔的中心线也与42孔中心线和底面有平行度要求误差为0.03mm。可以令42孔与22孔互为基准进行加工,由于孔的粗糙度要求为1.6m,可以用镗床镗孔也可以钻扩饺该孔,两者都可以达到精度要求(5)箱体内表面需要加工到粗糙度为6.3m,可用卧式铣床配上圆柱铣刀加工出来。(6)待22孔加工完才能进行插内壁的两处止动槽。3.工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式题目给出的“取力器壳体”零件标有采用灰铸铁为原材料。材料为HT250,生产类型为批量生产,故采用铸造毛
20、坯。3.2 基面的选择图2-3粗精基准的选择3.2.1 粗基准的选择零件在进行加工前都为毛坯,所有的面都是未经过机加工的粗糙面,开始时只能选择这些粗糙面作为粗基准,所有粗基准的选择将会影响到不加工面与加工面的加工余量的分配以及位置度的公差,所以正确的选择粗基准对保证产品的质量有重要的意义。因此粗基准的选择应遵循以下原则:表3-1粗基准的选择原则相互位置要求我们需要保证工件上的加工面与不加工面的相互位置要求,所以应该以不加工面作为粗基准确保加工面上的加工余量合理分配如果必须首先保证工件某重要加工面的余量均匀,则应选择该加工面的毛坯面为基准。便于装夹选择粗基准时,必须考虑定位准确,夹紧可靠以及夹具
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