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手柄座零件機械加工工藝和鉆孔(Φ10+00.015)夾具設計

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手柄座零件機械加工工藝和鉆孔(Φ10+00.015)夾具設計

摘要:手柄座零件是車床操縱部分的組成零件之一,該手柄座的作用相當于一個連桿,車床外部手柄的運動是通過車床手柄座傳遞到車床內部實現人為對機床的操縱。在設計中,主要目的是根據零件選擇合理的工藝路線,然后制定出一套可行的夾具。本文涉及兩大部分,第一部分是對手柄座零件的分析及工藝規程的制定;第二部分是對于零件中的兩次鉆孔加工采用不同的定位、夾緊方式進行典型夾具的設計。通過設計一方面使我們更進一步熟悉了產品加工設計的全過程,在制定加工方案的時候,充分考慮其經濟性和可行性。另一方面通過對手柄座零件的機械加工工藝規程設計和鉆孔用夾具設計,試圖找出一種簡單、實用的加工方法,以供生產同類零件的企業參考。

關鍵字:手柄座;工藝;夾具
Handle Parts Machining Process and Typical Fixture Design

Abstract:Handle seat parts is one of the component parts of lathe parts manipulation, the handle seat ACTS as a connecting rod. Movement is handle by lathe external handles to the lathe internal implementation artificial control for machine tools. In the design, the main task is according to the parts during the design and calculation, including processing machine tools, spindle speed, the three elements of cutting the reasonable selection of the processing technology, as well as the typical fixture design. This article involves two parts, the first part is the analysis of the handle seat parts and processing procedures. Two drilling in the second part is for parts with different way of positioning, clamping typical fixture design. Through the design on the one hand, make us more familiar with the whole process of the product processing design, at the time of processing plan formulation, give full consideration to its economical efficiency and feasibility. On the other hand through the handle parts of the machining process planning design and drilling fixture design, trying to find out a simple and practical processing methods, to provide the reference for the manufacture of similar parts.

Key words: The handle seat; process; fixture
目錄
一 緒論...................................................................1
1.1前言..................................................................1
1.2題目背景及意義........................................................1
1.3國內外相關研究情況....................................................1
二 零件的分析.............................................................3
2.1 生產綱領..............................................................3
2.2 零件的作用............................................................3
2.3 零件的要求............................................................4
2.4 零件的工藝分析........................................................4
2.5 零件表面加工方法的選擇................................................5
三 工藝規程設計...........................................................8
3.1 毛坯制造..............................................................8
3.2 基面選擇..............................................................8
3.2.1 粗基準選擇..........................................................8
3.2.2 精基準選擇..........................................................8
3.3 制定工藝路線..........................................................8
3.3.1 工藝路線方案一......................................................8
3.3.2 工藝路線方案二......................................................9
3.3.3 工藝方案分析.......................................................10
3.4.加工余量確定.........................................................11
3.5 確定切削用量及基本工時...............................................11
四 鉆孔夾具設計..........................................................23
4.1 任務提出.............................................................23
4.2 定位方案及定位裝置的設計.............................................23
4.2.1 定位方案確定.......................................................23
4.2.2 定位元件及裝置設計.................................................24
4.2.3 確定最佳定位方式...................................................25
4.2.4 定位誤差分析.......................................................25
4.2.5 定位元件型號尺寸和安裝方式.........................................25
4.3 加緊方案確定.........................................................26
五 結論..................................................................29
參考文獻.................................................................30
一、緒論
1.1前言
在機械制造行業中的機械加工、檢驗、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過程中,使用著大量的夾具。夾具是在金屬切削加工中,用以準確的確定工件位置,并將其牢固地加緊,以接受加工的工藝裝備。在機械加工制造中采用大量及很多類型的夾具,其中機床夾具就是夾具中的一種。手柄座裝在機床上,使工件相對機床刀具與機床保持正確及安全的相對位置,并能承受住切削的作用力。機床夾具的作用主要包括以下幾個方面:較容易和較穩定地保證加工的精度,因為用夾具來裝夾工件后,工件相對機床(刀具)的位置由夾具來保證,基本不受操作者技術水平的影響,因此可以較容易和穩定地保證工件的加工精度,提高其勞動生產率,因為采用夾具固定后,工作過程中工件不需要劃線找正,裝夾也方便快捷,明顯地減少了前期準備時間,提高了勞動生產率,擴大機床使用范圍。因為使用不同的夾具可以改變機床的用途、擴大機床的使用范圍,例如,在車床或者搖臂鉆床中安裝鏜模夾具后,就可以對箱體孔系進行鏜削加工。改善勞動條件、保證生產安全,因為使用專用機床夾具可以減輕工人的勞動強度、改善勞動條件,降低對工人操作技術水平的要求,保證安全,所以設計機床夾具顯得尤為重要[1]。
1.2題目背景及意義
機械加工工業是國民經濟的基礎行業,也是一個國家發展的重要經濟來源。在機械零件的加工過程中,機械加工工藝是相當重要的一個環節。因為機械工藝對產品的質量控制起著重要作用,直接影響到產品的生產成本和生產效率,以及價格的高低。所以作為一名機械設計者,應該具備以下幾個基本要求:零件的結構設計基本合理;制定良好的加工工藝路線;在此基礎上盡可能優化結構,降低成本,提高生產率。
對于機械產品的設計要從零件到裝配有一個完整的了解和初步的掌握。以進一步的熟練掌握對CAD和CAM的運用。鍛煉自己的獨立思考能力和創造能力,進一步將所學知識和實踐結合,為能夠更好更快的適應工作做準備。
1.3國內外相關研究情況
    a. 國內發展情況:目前國內機械行業的基本情況是,隨著機械工業及汽車制造業的迅速發展,機械設計制造日益受到人們的廣泛關注,已逐漸的形成了一個熱門行業。但是我國機械加工行業還存在很多缺點,例如缺乏技術人員,產品存在制造周期長、壽命短、供不應求的現狀。
目前存在的主要問題包括以下幾個方面:
    (1)從設計結構上看,我們的設計還不夠細致,許多細節考慮的不夠,以至于零件使用壽命不長,尤其是加工工藝和熱處理技術,在這方面與國外的差距還有很大。
    (2)從零件材料看,我國的機械加工行業起步時間較晚,對材料的認識還不夠全面,但是國際上產品的材料品種則有很多可供選擇。目前,我國雖然也有個別品種有較好的的質量諸如高速鋼,但使用的方面比較少,主要是國產的鉆頭、端銑刀等切削工具不好切削,諸如HRC40等很硬的鋼。
(3)從加工工藝水平上看,主要的問題是設備不夠先進,專門設備使用的少,加工出來的零件表面較為粗糙,精度很難達到國外平均水平,檢測手段也落后,裝配水平不高,導致產品容易出現報廢或裂痕現象。為了提高企業的設計水平和加工能力,國家推薦適合于機械企業用的CAD/CAM等系統。但國內優秀的CAD/CAM系統不多,只有少數適合使用。而國外購買的雖然有強大的三維曲面造型能力、強大的結構有限元分析能力、強大的計算機輔助制造能力和產品數據管理能力等,但價格昂貴,一般企業不會采用。
b. 國外的發展情況:進入21世紀以來,發達國家改變方針,機械制造工藝的基礎地位毫不動搖,但是把機械制造工藝裝置放在了更為優先發展的重要地位。而機械制造工藝則位居工業的核心地位,擔負著為國民經濟發展和國防建設提供技術裝備的重要責任,咋工業化國家占據著主導地位。工業發達國家持續加大對機械制造工藝的研發投入,不斷加強核心技術創新,增強技術在機械制造工藝發展的影響力和滲透力,從而更加凸顯了現代機械制造工藝對推動產業技術升級和國民經濟發展的重要性。
二、 零件的分析
2.1生產綱領
    任務書上的題目內容為:加工一個手柄座零件。假設該零件年產量若為2萬件,設其備品率為10%,機械加工廢品率為1%,對該零件進行工藝規程設計。
現制定該手柄座零件的機械加工工藝規程。

該零件的年產量為22220件,根據機械制造技術基礎教材中生產類型與生產綱領的關系,確定其生產類型為大批量生產[3]。

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2.2零件作用
題目所給的零件是手柄座,它位于車床操作機構中,可同時操縱離合器和制動器,即同時控制主軸的開、停、換向和制動。操作過程如下:當手把控制手柄座向上扳動時,車床內部的拉桿往外移,則齒扇向順時針方向轉動,帶動齒條軸往右移動,通過撥叉使滑套向右移,壓下羊角形擺塊的右角,從而使推拉桿向左移動,于是左離合器接合,主軸正轉;同理,當手把控制手柄座向下扳動時,推拉桿右移,右離合器接合,主軸反轉。當手把在中間位置時,推拉桿處于中間位置,左、右離合器均不接合,主軸的傳動斷開,此時齒條軸上的凸起部分正壓在制動器杠桿的下端,制動帶被拉緊,使主鈾制動。零件的三維圖如圖2.1所示。
參考文獻
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[14] 唐增寶,何永然,劉安俊,《機械設計課程設計》(第二版).華中科技大學出版社,1995.
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