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工藝-加工渦輪盤榫槽的臥式拉床夾具設(shè)計(jì)—畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文(參考版)

2024-11-20 19:18本頁(yè)面
  

【正文】 采用組合夾具后不需要專門的設(shè)計(jì)制造夾具,節(jié)約了設(shè)計(jì)和制造夾具所需要的工時(shí)、材料和制造費(fèi)用,縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。采用組合夾具即能保證產(chǎn)品加工質(zhì)量,提高效率,又能節(jié)約使用夾具的費(fèi)用,充分發(fā)揮了組合夾具的優(yōu)勢(shì)。 對(duì)多品種、中小批量生產(chǎn),使用專用夾具是不經(jīng)濟(jì)的。斜孔加工需要有確定鉆摸板上鉆套軸線位置的工藝孔,在此組合夾具中可利用定位盤兼作工藝輔助基準(zhǔn),計(jì)算出定位盤 軸線到鉆套軸線的水平距離尺寸。工件以背面在支承件上定位,底面則支承在一定位銷和一定盤上。根據(jù)工件的加工要求,利用這些標(biāo)準(zhǔn)元件和組件組裝成不同的夾具。這種夾具我國(guó)是從 20 世紀(jì) 50 年代后期開始使用的,到 60 年代得到了發(fā) 展。這樣不但使隨行夾具結(jié)構(gòu)通用化,而且也使自動(dòng)線的機(jī)床夾具、隨行夾具的輸送裝置結(jié)構(gòu)通用化,從而提高整個(gè)自動(dòng)線的通用化程度,縮短自動(dòng)線的設(shè)計(jì)制造周期,降低制造成本。隨行夾具在自動(dòng)線上循環(huán)輸送,它同時(shí)也帶著切屑和切削液進(jìn)入各個(gè)加工位置,因而也影響了隨行夾具的精確定位,所以必要采取一定的防護(hù)措施,常在自動(dòng)線末端或返回輸送帶上設(shè)置清洗工位。隨行夾具的底面既是定位基面又是輸送基面。 圖( 2)活塞加工自動(dòng)線上的隨行夾具 隨行夾具 定位銷 定位套 定位塊 由于隨行夾具 在生產(chǎn)自動(dòng)線中不斷地流動(dòng),因此在隨行夾具中大多采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件,因?yàn)槁菪龏A緊機(jī)構(gòu)自鎖性能好,在隨行夾具的輸送過程中不容易松動(dòng)。隨行夾具上的 T 型槽在 T型輸送軌道上移動(dòng),到達(dá)加工位置時(shí),機(jī)床夾具的定位銷插入隨行夾具的定位套 5 的孔中實(shí)現(xiàn)定心,蓋板 3 防止切屑落入定位孔中。 如 圖 ( 2) 所示為活塞加工自動(dòng)線的隨行夾具,工件以止口端面 和兩半圓定位在隨行夾具 1 的環(huán)形布置的 10 個(gè)定位塊 6 和定位銷 4 上定位,但不夾緊。圖( 1)是 垂直上方返回的系統(tǒng)圖。 隨行夾具在自動(dòng)線上的輸送和返回系統(tǒng)是生產(chǎn)自動(dòng) 線設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),隨行夾具的返回方式有垂直下方返回,垂直上方返回、斜上方或斜下方和水平返回方式。 隨行夾具 隨行夾具用于工件間接輸送的自動(dòng)線,主要適用 于工件形狀復(fù)雜、沒有合適的輸送基面,或者隨有合適的輸送基面,但屬于易磨損的非鑄材料工件,使用隨行夾具可以避免表面劃傷與磨損。 固定夾具用于工件直接運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)自動(dòng)線上,通常要求工件具有良好的定位和輸送基面,例如箱體零件、軸承環(huán)等。夾具就是用來裝夾工件的,裝夾就是將工件在機(jī)床和夾具中進(jìn)行定位和夾緊的過程,定位是為了確定工件在機(jī)床或夾具中的正確位置,夾緊是為了定位后將工件壓緊、夾牢,是其在加工過程中 保持定位位置的不變,這樣工件在切削力、重力、離心力、和慣性力的作用下就能保證定位時(shí)所獲得位置不變?,F(xiàn)代機(jī)床夾具雖然各具特色,但它們的定位、夾緊的原理以及組成都是和傳統(tǒng)夾具相同的。 關(guān)鍵詞:隨行夾具、組合夾具、通用夾具、成組夾具 Abstract: This text mainly introduced fixed fixture,with go fixture,the assembly fixture,in general use fixture and bee the set fixture etc. modern production the structure characteristics and application of the in mon use fixture in the basic request of the development direction and modern manufacturing industry of the modern engine bed fixture to the fixture design production. Keyword: With go fixture,the assembly fixture,in general use fixture and bee set fixture 1 緒論 在機(jī)械制造業(yè)中,為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量,改善工人的作業(yè)條件,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,在產(chǎn)品的制造工藝過程中,除了使用機(jī)床等設(shè)備外還需要夾具、刀具、量具等多種工藝裝備,所以從廣義上說,夾具是一種保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量,提高工藝過程效率的工藝裝備 ,但同時(shí)也是機(jī)床的輔助裝置,近年來,隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,新型機(jī)床的出現(xiàn),夾具的設(shè)計(jì)、制造也產(chǎn)生了很大的變化。 參考文獻(xiàn) 1 王春福,王光斗主編 .機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) . 上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1988: 1134 2 袁哲俊,劉華明主編 .刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 .1999: 527551 3 劉新德主編 .袖珍液壓氣動(dòng)手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020: 225268 4 林文斌,陳本通主編 .國(guó)防工業(yè)出版社 .1987: 400466 5 上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所主編 .金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 6 胡家秀主編 .簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 . 2020: 61200 7 王文斌主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 .2020: 20110 8 李文雙,于信偉 蘇發(fā)主編 .機(jī)械制造工程學(xué) .黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社 .2020: 203266 9 孫明主編 .機(jī)械工程基礎(chǔ) .黑龍江人民出版社 . 2020: 142215 10 孫麗媛主編 .機(jī)械制造工藝及專用夾具 .冶金工業(yè)出版社 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,分度裝置的動(dòng)力機(jī)構(gòu)均用液壓裝置。保持了工件原有的良好定位。為了能保證本工序所要求的尺寸精度和位置精度,在這一專用夾具的設(shè)計(jì)過程中,對(duì)渦輪盤件進(jìn)行了準(zhǔn)確、科學(xué)地定位,并詳細(xì)地分析了定位元件的定位誤差。 結(jié)論 由于渦輪盤是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上一個(gè)非常重要的零件,而且處于高溫、高壓、高速的工作環(huán)境下,這必然對(duì)它的材料、毛坯制造方法、熱處理工藝、加工制造工藝等都有十分嚴(yán)格的要求,這些都是為了保障零件能夠有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度,尺寸精度、位置精度等,以工作環(huán)境的要求。 ( 4)盡量把夾具中部件模塊化,以節(jié)約資源,擴(kuò)大夾具的適用范圍,更有利于以后的回收、利用。并且該夾具的分度和夾緊機(jī)構(gòu)均采用了液壓機(jī)構(gòu),有行程開關(guān)控制,降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)率,而且便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 ( 2)夾具整體結(jié)構(gòu)盡量緊湊、合理。因?yàn)殍T鐵可以研磨角度面,達(dá)到要求精度;鑄鐵材料的剛性比較好,還可以吸收拉削過程中產(chǎn)生的震動(dòng)。以不至于大材小用,造成材料的浪費(fèi)。在該夾具的設(shè)計(jì)過程中,在滿足夾具使用要求的前提下,充分地考慮了 夾具的經(jīng)濟(jì)性,利用了現(xiàn)有的資源,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。使用車間新購(gòu)置拉床及相關(guān)配套設(shè)備。 提高整個(gè)工藝裝備的剛性,使拉削質(zhì)量穩(wěn)定,保證榫槽表面精度及表面粗糙度。 拉削是大切削刃面,多齒強(qiáng)力切削過程,產(chǎn)生大量切削熱,同時(shí)加工面被進(jìn)、出口處的刀齒包容,切削熱不容易被冷卻液帶走,需要用大流量、大熱容量的冷卻潤(rùn)滑液強(qiáng)制冷卻,以降低溫升。 在拉刀設(shè)計(jì)中,粗拉刀按漸切式方法設(shè)計(jì),精拉刀采用分段成型式方法設(shè)計(jì),整個(gè)型面圓滑過度。為提高加工質(zhì)量,從整個(gè)工藝系統(tǒng)采取了多方面的積極措施。經(jīng)過檢修解決。 但是 在實(shí)際拉削中, 可能 即存在上端齒盤多過兩個(gè)齒(跨 5個(gè)齒)的現(xiàn)象,也存在上端齒盤轉(zhuǎn)不到位(上、下端齒盤齒面高點(diǎn)接觸,嚙合不上)的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因:拉床夾具分度時(shí),上下端齒盤分開,上端齒盤一次分度過 3個(gè)齒,而每次端齒盤轉(zhuǎn)過角度是由液壓桿推力大小、液壓桿停止作用位置、夾具轉(zhuǎn)動(dòng)慣性、楔型塊阻力大小共同作用決定的。首先是液壓撥爪與分度銷實(shí)際理論位置留有 ,這既是為轉(zhuǎn)動(dòng)軸留的慣性轉(zhuǎn)角,也是防止撥爪 卡住上下端齒盤嚙合自動(dòng)回調(diào)間隙。 在渦輪盤榫槽拉床夾具分度過程中,出現(xiàn)過上下端齒盤嚙合錯(cuò)位現(xiàn)象。 由于夾具自重的因素影響,夾具兩個(gè)定位套與底座定位銷的上端母線接觸定位,則夾具中心豎直方向下降 ,水平方向保持不變,從而達(dá)到調(diào)整的要求,實(shí)現(xiàn)微調(diào)。 分析 產(chǎn)生 的 原因:如前面設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)的分析,該尺寸受底座、拉刀盒、拉刀、夾具的實(shí)際制造尺寸、磨損情況等因素影響,無法給出準(zhǔn)確數(shù)值。根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整榫槽徑向尺寸。 一般拉削試件的對(duì)稱四槽,用于檢查榫槽工作面至渦輪盤中心距離、傾斜角度等;或者依次拉削試件所有榫槽,檢查從首槽到末槽的榫槽中心偏差、每一槽在圓周均布及位置要求;材料相同的試件,還可以用不同的拉削速度進(jìn)行多次試?yán)?,以確定該材料的最 佳拉削速度。 試件加工與檢驗(yàn) 在正式拉削渦輪盤榫槽前,除拉削試料之外,還需要拉削試件。將試件榫槽槽形也投影到 投影板上,直觀檢查槽形與放大圖上公差帶范圍進(jìn)行比較,用工作臺(tái)水平或垂直移動(dòng)使槽形影象與放大圖線條重合。投影板上的影像是反映盤件于光線出口的形狀;為避免拉削毛刺影響投影效果,在拉削要投影檢查的試料榫槽時(shí),使拉刀進(jìn)入面為投影光線出口面即成像面。 檢查渦輪盤樅樹形榫槽槽形,選用 50倍投影儀。 試料加 工及檢驗(yàn) 要求試料材料與渦輪盤材料相同,試料厚度與渦輪盤榫槽長(zhǎng)度相同,主要用于檢查榫槽槽形,材料大小都可以。 由于其分度精度由端齒盤最終控制,液壓撥爪和彈性楔塊與分度銷之間均留有一定的回轉(zhuǎn)間隙余量,保證端齒盤完全嚙合,無干涉。 此時(shí)控制液壓系統(tǒng)換向, D腔進(jìn)油, 活塞帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸下降,上下端齒盤相互嚙合,消除間隙,實(shí)現(xiàn)精確分度。拉削完一個(gè)榫槽后,拉床主軸后側(cè)限位開關(guān)啟動(dòng),液壓系統(tǒng)換向, A油口 進(jìn)油松開渦輪盤,同時(shí) C腔進(jìn)油,活塞帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸抬起,到活塞與底座壓緊,上下端齒盤完全分開。 零件安裝到分度夾具上,用螺栓壓緊;將拉刀按順序放入拉刀盒中,拉刀盒通過刀柄與拉床主軸連接好。 = 圖 3— 13 尺寸計(jì)算示意圖 第四章 分度夾具使用和調(diào)整 液壓分度夾具與移動(dòng)安裝座的定位是靠移動(dòng)安裝座上的兩個(gè)定位銷,通過四個(gè) M20螺栓連接固定。 = L=170+()?tg15176。為保證渦輪盤渦輪盤加工中心在拉床的拉刀中心線上,則可計(jì)算出分度夾具定位端面中心點(diǎn)至分度夾具底座面的距離 H值和分度夾具回轉(zhuǎn)中心與定位銷的水平距離 L值(如圖 3— 13所示)。 。 由于所需加工的渦輪盤榫槽傾角為 30176。渦輪盤加工中心與渦輪盤定位端面的距離為 177。 ;移動(dòng)安裝座上有兩個(gè)相距 340177。 圖 3— 12 尺寸計(jì)算示意圖 通用底座由固定在拉床 L6120上的支座和移動(dòng)安裝座組成。 夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷距離理論值 H(如圖 3— 12) H=H1L1L2L3 = = 式中: L3— 渦輪盤榫槽工作面至渦輪盤中心距離尺寸中值 H1— 底座定位銷至導(dǎo)軌端面距離 L1— 拉刀盒上、下兩定位面間的距離 L2— 最后一把拉刀設(shè)計(jì)高度 尺寸夾具回轉(zhuǎn)中心距底座定位銷距離 H的實(shí)際值,還 受到以上各尺 以及底座定位銷直徑尺寸、分度夾具定位套直徑尺寸、底座與夾具制造誤差、長(zhǎng)期使用實(shí)際磨損程度等因素影響。對(duì) 其在分度盤上安裝底孔的位置度和分度銷的直徑尺寸都作了一定的要求。必須計(jì)算準(zhǔn)確,以免槽偏,拉刀單側(cè)拉削,反而對(duì)拉刀有不利影響。為了盡量減少刀具的磨損,分度盤材料選用 45,調(diào)質(zhì) HRC2832,低于加工零 件硬度;并事先銑出不超過渦輪盤榫槽中值的槽寬。 2 分度盤 為了夾具加工方便,將分度盤作成兩層,組裝后調(diào)整定位面回轉(zhuǎn)中心到底面距離,易于保證圖紙要求。因?yàn)殍T鐵可以研磨角度面,達(dá)到要求精度;鑄鐵材料的剛性比較好,還可以吸收拉削過程中產(chǎn)生的震動(dòng)。當(dāng)分完度以后,轉(zhuǎn)動(dòng)軸下降,下一個(gè)分度銷與杠桿指針接觸
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