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正文內(nèi)容

q3殼體4-ф9孔組合鉆床設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)

2025-07-04 14:22 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件加工工藝將決定組合機(jī)床的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、總體布局和夾具結(jié)構(gòu)等。所以,在制定工藝方案時(shí),必須計(jì)算分析被加工零件圖,并深入現(xiàn)場(chǎng)了解零件的形 狀、大小、材料、硬度、剛度,加工部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工精度,表面粗糙度,以及定位,夾緊方法,工藝過程,所采用的刀具及切削用量,生產(chǎn)率要求,現(xiàn)場(chǎng)所采用的環(huán)境 和條件等等。并收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)技術(shù)資料,制定出合理的工藝方案。 根據(jù)被加工被零件( Q3 殼體)的零件圖,加工一端面四 個(gè) Ф 9 通孔的工藝過程。 (1) 加工孔的主要技術(shù)要求。 加工 4 個(gè) Ф 9孔。 工件材料為 鑄 鋁合金 , HB190~ 220,合金代號(hào) ZL106 要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為(考慮廢品及備品率)年產(chǎn)量 20 萬件,兩 班制生產(chǎn) (2) 工藝分析 加工該孔時(shí),孔的表面粗糙度為 根據(jù)組合機(jī)床用的工藝方法及能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,可采用如下的加工方案。 一次性加工孔,孔徑為 Φ9。 (3) 定位基準(zhǔn)及夾緊點(diǎn)的選擇 加工此殼 體的孔, 定位基準(zhǔn)為上一道工序完成后的 Φ 17 外孔面及其孔 內(nèi)壁,距兩孔之間泵外殼( Φ 39 )中間部位進(jìn)行夾緊 確定組合機(jī)床的配置形式和結(jié)構(gòu)方案 。 (1)被加工零件的加工精度 被加工零件需要在組合機(jī)床上完成的加工工序及應(yīng)保證的加工精度,是制造機(jī)床 方案的主要依據(jù)。 Q3 殼 體的加工孔的精度要求不高,可采用鉆孔組合機(jī) 床,工件各孔間的位置精度為 ,它的位置精度要求不是很高,安排加工時(shí) 可以 在下一個(gè)安裝工位上對(duì)所有孔進(jìn)行最終精加工。為了加工出表面粗糙度為 被加工零件圖 的孔。采取提高機(jī)床原始制造精度和工件定位基準(zhǔn)精度并減少夾壓變形等措施就可以了。為此,機(jī)床通常采用尾置式齒輪動(dòng)力裝置,進(jìn)給采用液壓系統(tǒng),人工夾緊。被加工零件圖如圖所示。 (2) 被加工零件的特點(diǎn) 這主要指零件的材料、硬度加工部位的結(jié)構(gòu)形狀,工件剛度定位基準(zhǔn)面的特點(diǎn),它 們對(duì)機(jī)床工藝方案制度有著重要的影響。此殼 體的材料是 鑄 鋁合金 、硬度HB1902孔在頂面呈矩形分布,孔的直徑為 Φ9mm。采用多孔同步加工,零件的剛度足夠,工件受力不大,振動(dòng),及發(fā)熱變形對(duì)工件影響可以不計(jì)。 一般來說,孔中心線與定位基準(zhǔn)面平行 且需由一面或幾面加工的殼 體宜用臥式機(jī)床,立式機(jī)床適宜加工定基準(zhǔn)面是水平的且被加工孔與基準(zhǔn)面垂直的工件,而不適宜加工安裝不方便或高度較大的細(xì)長(zhǎng)工件。對(duì)大型箱體件采用單工位機(jī)床加工較適宜,而中小型零件則多采用多工位機(jī)床加工。 此零件的加工特點(diǎn)是中心線與定位基準(zhǔn)平面是平行 的,并且定位基準(zhǔn)面是水平的??椎姆植挤秶侵本€形狀,工件比 較長(zhǎng),一次鉆完,多軸箱體積較大,采用一 工位以減小多軸箱的體積,使整個(gè)鉆床瘦身,因而適合選擇臥 式多工位鉆床。 (3) 零件的生產(chǎn)批量 零件的生產(chǎn)批量是決定采用單工位、多工位、自動(dòng)線或按中小批 量生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)組合機(jī)床的重要因素。按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為年生產(chǎn)量為 6 萬件,從工件外形及輪廓尺寸,為了減少加工時(shí)間,采用多軸頭,為了減少機(jī)床臺(tái)數(shù),此工序盡量在一臺(tái)機(jī)床上完成,以提高利用率。 (4) 機(jī)床使用條件 使用組合機(jī)床對(duì)對(duì)車間布置情況、工序間的聯(lián)系、使用廠的技術(shù)能力和自然條件等一定的要求。在根據(jù)使用戶實(shí)際情況來選擇什么樣的組合機(jī)床。 綜合以上所述:通過對(duì)殼體 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工部位、尺寸精度、表面粗糙度和技術(shù)要求、定位、夾緊方式、工藝方法,并定出影響機(jī)床的總體布局和技術(shù)性能等方面的考慮,最終決定設(shè)計(jì)四軸頭 多工位同步鉆床。 確定切削用量及選擇刀具 確定工序間余量 為使加工過程順利進(jìn)行并穩(wěn)定的保證加工精度,必須合理地確定工序余量。生產(chǎn)中常用查表給出的組合機(jī)床對(duì)孔加工的工序余量,由于在本鉆床上鉆孔后重新安裝或在其他多工位機(jī)床上加工下道工序,應(yīng)適當(dāng)加大余量,以消除轉(zhuǎn)、定位誤差的影響。 選擇切削用量 確定了在組合機(jī)床上完成的工藝內(nèi)容了,就可以著手選擇切削用量了。因?yàn)樗O(shè)計(jì)的組合機(jī)床為多軸同步加工在大多數(shù)情況下,所選切削用量,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)比一般通用機(jī)床單刀加工低 30%左右.多軸主軸箱 上所有刀具共用一個(gè)進(jìn)給系統(tǒng),通常為標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力滑臺(tái),工作時(shí),要求所有刀具的每分鐘進(jìn)給量相同,且等于動(dòng)力滑臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量( mm/min)應(yīng)是適合有刀具的平均值。因此,同一主軸箱上的刀具主軸可設(shè)計(jì)成不同轉(zhuǎn)速和不同的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量( mm/r)與其適應(yīng)。 以滿足不同直徑的加需要,即: n1 f1=n2 f2= ? = ni fi=vf 式中: n1 、 n2 、 ? ni —— 各主軸轉(zhuǎn)速( r/min) ; f f ? fi—— 各主軸進(jìn)給量( mm/r) ; vf —— 動(dòng)力滑臺(tái)每分鐘進(jìn)給量( mm/min) 。 由于 Q3殼體φ 9面孔的加工精度、工件材料、工作條件、技術(shù)要求都是相同的。按照經(jīng)濟(jì)地選擇滿足加工要求的原則,采用查表的方法查得:鉆頭直徑 D=9mm,鑄 鋁HB190~ 2進(jìn)給量 f=、切削速度 v=20m/min. 確定切削力、切削扭矩、切削功率 及刀具耐用度 根據(jù)選定的切削用量(主要指切削速度 v 及進(jìn)給量 f)確定切削力,作為選擇動(dòng)力部件(滑臺(tái))及夾具設(shè)計(jì)的依據(jù);確定切削扭矩,用以確定主軸及其它傳動(dòng)件(齒輪,傳動(dòng)軸等)的尺寸;確定 切削功率,用以選擇主傳動(dòng)電動(dòng)(一般指動(dòng)力箱)功;確定刀具耐用度,用以驗(yàn)證所選刀具是否合理。 通過查表計(jì)算如下: 布氏硬度: HB =HBmin- 31 (HBmax- HBmin) =190- 31 (220- 190) =180 切削力: F =26D =26 9 = (公式中 HB 零件布氏選取最大值) 切削扭矩: M =10 =10 = mm (公式中 HB 選取最大值) 切削功率: P= D9740vM ?? = 20/(9740 9) = 刀具耐用度 : T=( 9600?????????????)8 = (公式中 HB 取最大硬度值減去硬度偏差的三分之一 ) 式中 : HB—— 布氏硬度 F—— 切削力 ( N) D—— 鉆頭直徑( mm) f—— 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量( mm/r) M—— 切削扭矩 (N mm) v—— 切削速度 ( m/min) P—— 切削功率 (kw) T—— 刀具耐用度 ( min) 選擇刀具結(jié)構(gòu) Q3 殼體 布氏硬度在 HB190~ 220,孔徑 D 為 9mm,刀具的材料選擇高速鋼鉆頭( W18Cr4V),為了使工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、刃磨簡(jiǎn)單,選擇標(biāo)準(zhǔn)Φ 9 的麻花鉆。孔加工刀具的長(zhǎng)度應(yīng)保證加工終了時(shí)刀具螺旋槽尾端與導(dǎo)向套之間有 30~ 50mm 的距離,以便排出切屑和刀具磨損后有一定的向前的調(diào)整量。 “三圖一卡”的編制 前面對(duì)四軸頭多工位同步鉆床工藝方案及配置型式、結(jié)構(gòu)方案 確定的有關(guān)問題,它是鉆床總體設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。下面就以鉆床加工 Q3 殼體 總體設(shè)計(jì)的另一個(gè)問題,既總體設(shè)計(jì)方案的圖紙表達(dá)形式 —— “三圖一卡” 進(jìn)行 設(shè)計(jì),其內(nèi)容包括: 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖、編制生產(chǎn)率 計(jì)算 卡。 被加工零件工序圖 被加工零件工序圖的作用及內(nèi)容 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案,表示一臺(tái)組合機(jī)床完成的工藝內(nèi)容,加 工部位的尺寸、精度、表面粗糙度及技術(shù)要求、加工用的定位基準(zhǔn)、夾壓 部位及被加工零件的材料、硬度 、重量和在本道工序加工前毛坯或成品狀況的圖紙,它不能用用戶提供的圖紙代替,而是在原零件圖基礎(chǔ)上,突出本機(jī)床的加工的內(nèi)容,加上必要的說明繪制成的。它是組合機(jī)床設(shè)計(jì)的主 要依據(jù),也是制造、使用、檢驗(yàn)和調(diào)整機(jī)床的重要技術(shù)文件。 Q3 殼體 用 鉆孔組合機(jī)床 的被加工零件工序圖如 2- 2 所 示。 圖上主要內(nèi)容: ( 1)被加工零件的形狀,主要外廓尺寸和本機(jī)床要加工部位的尺寸、精度、表面粗糙度、形位精度等技術(shù)要求,以及對(duì)上道工序的技術(shù)要求等。 ( 2)本工序所選定的定位基準(zhǔn)、夾緊部位及夾緊方向。 ( 3)加工時(shí)如需要中間向?qū)?,?yīng)表示出工件與中間向?qū)в嘘P(guān)部位結(jié)構(gòu)和尺寸,以便檢查工件、夾具、刀具之間是否相互干涉。 ( 4)被加工零件的名稱、編號(hào)、材料、硬度及被加工部位的加上余量等。 繪制被加工零件工序圖的注意事項(xiàng) ( 1)為了使被加工零件工序圖清晰明了,一定要突出 被本機(jī)床的加工內(nèi)容。繪制時(shí),應(yīng)按一定的比例,選擇足夠的視圖及剖視圖,突出加工部位(用粗實(shí)線),并把零件輪廓及與機(jī) 床、夾具設(shè)計(jì)有關(guān)部位(用細(xì)實(shí)線)表清楚,凡本道工序保證的尺寸、角 度等,均應(yīng)在尺寸數(shù)值下方面用粗實(shí)線標(biāo)記。如圖 2- 2 中 4-Φ 9 加工用定 位基準(zhǔn),機(jī)械夾壓位置及方向,輔助支承均須用規(guī)定的符號(hào)表示出來。 (2) 加工部位的位置尺寸應(yīng)由定位基準(zhǔn)注起 。為便于加工和檢查,尺寸應(yīng)采用直角坐標(biāo)系標(biāo)注,而不采用及坐標(biāo)系 。但有時(shí)因所選定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,則需對(duì)加工部位要求的位置尺寸精度進(jìn)行分析計(jì)算。此外,應(yīng)將零件圖上的不對(duì)稱位置尺寸公差換算成對(duì)稱尺寸公差,其公差數(shù)值的決定 要考慮兩方面,一是要能達(dá)到產(chǎn)品圖紙要求的精度,二是采用組合機(jī)床能夠加工出來。 被加工零件工序圖 附注: : Q3 殼體 ; :鑄鋁 HB190~220; 加工示意圖 加工示意圖 加工示意圖的作用和內(nèi)容 加工示意圖是被加工零件工藝方案在圖樣上的反映,表示被加工零件在機(jī)床上的加工過程,刀具的布置以及工件、夾具、刀具的相對(duì)位置關(guān)系,機(jī)床的工作行程及工作循環(huán)等,是刀具、夾具、多軸箱、電氣和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇動(dòng)力部件的主要依據(jù),是整臺(tái)組合機(jī)床布局形式的原始要求,也是調(diào)整機(jī)床和刀具所必需的重要文件。圖 2- 3為殼體 上 4 孔臥 式鉆床加工示意圖。 在圖上應(yīng)標(biāo)注的內(nèi)容: ( 1)機(jī)床的加工方法,切削用量,工作循環(huán)和工作行程。 ( 2)工件、夾具、刀具及多軸箱端面之間的距離等
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