当前位置: 首页 > >

范文参考——机械设计制造及其自动化专业毕业论文[1]

发布时间:

毕业论文 分离器滑阀分度孔钻模设计

学 生:姓名 学 号:学号 专 业: 机械设计制造及其自动化 导 师: 学校代码:

2013 年 6 月

学院

I

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

毕业论文声明

本人郑重声明:
1、此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以 标注和致谢的地方外,本文不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对 本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。
2、本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保 留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本 人授权上海交通大学网络教育学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。
3、若在上海交通大学网络教育学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭, 一切后果均由本人承担(包括接受毕业论文成绩不及格、缴纳毕业论文重新学*费、不 能按时获得毕业证书等),与毕业论文指导老师无关。

作者签名:

日期:

I

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

分离器滑阀分度孔钻模设计

摘要

分度式钻模具备操作方便、能够改善复杂零件的装夹和加工、降低工人劳动强度、提高生产效 率和提高加工质量等优点,同时也提高了工件互换性,方便了机械维修,在机械加工中得到了广泛 的应用。
本文介绍了分离器滑阀在圆柱面上两组分度孔加工,该零件其分度精度要求为±10,定位精度为 ±0.2mm,中批量生产。为能达到零件的加工要求和按时完作任务,在加工过程中,本设计考虑采用 一套钻模解决了工件分度和两个尺寸定位的问题,同时提高生产效率和加工精度质量,从而零件的 的精度、零件的互换性得到控制。本分度模操作方便、有效进行了分度和定位,分度准确性和定位 准确性高可以减少人为的操作的误差,也减轻劳动强度。利用其加工能有效地提高了加工速度和加 工质量。

关键词:滑阀,分度装置,钻头,钻模

II

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

Rotary drill hole separators indexing mould design

ABSTRACT
Dividing type drill mould for convenient operation, can improve the complex parts processing, clamping and reduce labor intensity, improve the production efficiency and improve the machining quality etc, but also improve the interchangeability, convenient in maintenance, mechanical processing machinery widely application.
Introduced in two rotary separator YuanZhuMian component parts, the degree of hole machining accuracy requirements for the degree of ± 10, positioning accuracy ± 0.2 mm, in batch production. For can achieve parts processing requirements and finish on time for task in the machining process, this design using a set of diamond consider solves two sizes and workpiece indexing, and positioning precision processing to improve production efficiency and the quality of the precision of parts, and the replacement parts. Duty degrees of convenient operation, effective mode for the degree and positioning accuracy, the degree of high accuracy and orientation of operation can reduce the error, reduce labor intensity. It can effectively improve the processing speed and quality.
KEY WORDS: rotary, drill, indexing, device

III

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

分离器滑阀分度孔钻模设计
目录
分离器滑阀分度孔钻模设计.................................................................................................................................. I 毕业论文声明 ......................................................................................................................................................... I 摘 要 ................................................................................................................................................................... II
ABSTRACT ......................................................................................................................................................... III 第一章 引言 ........................................................................................................................................................ 1
1.1 背景 ........................................................................................................................................................... 1 1.2 课题目标与意义 ....................................................................................................................................... 1 1.3 设计概述 ................................................................................................................................................... 1 1.4 钻模的实施情况 ....................................................................................................................................... 2 第二章 工艺分析................................................................................................................................................. 3 2.1 零件功能与需求分析................................................................................................................................ 3 2.2 零件加工精度分析.................................................................................................................................... 3 2.3 加工方案选择 ........................................................................................................................................... 3 2.4 加工要求 ................................................................................................................................................... 5 第三章 分析计算确定工艺方案....................................................................................................................... 6 3.1 钻模定位方案 ........................................................................................................................................... 6 3.2 钻模夹紧方案 ........................................................................................................................................... 6 3.3 钻模分度方案 ........................................................................................................................................... 7 3.4 钻模导向方案 ........................................................................................................................................... 8 3.5 钻模装配 ................................................................................................................................................... 8 第四章 钻模精度分析........................................................................................................................................11 4.1 钻模基本尺寸要求分析...........................................................................................................................11 4.2 钻模基本尺寸分析...................................................................................................................................11 4.3 加工精度分析 ..........................................................................................................................................11 4.4 钻模精度要求 ......................................................................................................................................... 13 4.5 夹紧力的确定与分析.............................................................................................................................. 14 第五章 钻模与零件加工分析........................................................................................................................... 15 5.1 保证同一批零件精度.............................................................................................................................. 15 5.2 钻模加工 ................................................................................................................................................. 15 5.3 消除或减少钻模误差.............................................................................................................................. 15 5.4 零件加工精度 ......................................................................................................................................... 16 5.5 加工效率 ................................................................................................................................................. 17 第六章 结束语................................................................................................................................................. 18
IV

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

参考文献: .......................................................................................................................................................... 19 致谢 ...................................................................................................................................................................... 20

V

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第一章 引 言

1.1 背景
机械加工业发展不断在进步,不断改变了发展方向,现在柔性加工较好加工出各种产品, 能够较快的把产品推向市场,加工准备时间为最短,先进制造技术和先进组织合理方式的全 新的机械制造业。数控加工的出现使工件的加工更快,更有效的解决了零件的互换性,在现 代机械加工过程中,已经是一种很普通的加工方法。
在机械行业中为了方便易坏工件的更换,更好的提高了工件的互换性,在零件的加工过 程中往往多采用的是批量生产,批量生产和单件生产是不同的,采用加工中心或都手工操作 费用高而且不能较好保证工件的互换,所以在机械加工过程多数会加工专用的模具来对工件 进行了加工。
随着机械制造业的快速发展,模具多数是单件产品专用产品,在加工过程要有严格加工 工艺质量。钻模的应用和种类越来越多,机床的钻模能较好的对工件进行了夹紧和方便快捷 的保证了工件的加工精度,在加工过程中有确定位置和保证要加工产品的加工精度。
1.2 课题目标与意义
在设计钻模的过程要保其能够信任工件的加工精度要求,同时也使钻模有夹紧误差等要 达到工件的要求,也要使钻模寿命得到保证,从体现其计设的目的和质量。
本文讲述分离器滑阀加工,如图(1)所示,在工序是在圆柱面上两组分度孔的加工, 其分度精度要求为±10,中批量生产。考虑到工件是批量生产以及其互换性的保证,在加工 过程中,要对其进行解决的问,成本与数量都不适合于数控加上去加工。
利用分度头对工件进行分度加工,分度的精度难以控制,容易导致工件的互换性差;且 在圆柱面上钻孔,钻头容易摆动,定位困难,孔的位置的精度难以保证,这样不但增加了加 工对刀的辅助时间,而且增大了工人操作难度,生产效率低。
1.3 设计概述
钻模的误差首先会影响到零件的加工精度,影响到产品的加工质量和完成工期,为减少 钻模的误差而造成的加工精度误差,要设计加工钻模的零件过程要保证其精比加工的误差 小,对于一些零件尽量采用标准件,从而减小设计周期,提高效率。
在设计钻模时,选择较又方便的夹紧方案,同时也要考虑到要与选择的定位方案一致以 免发不必要的误差值。并且要让其得到正确的位置,夹紧力应适当和可靠。保证工件在加工 过程中工件不会产生松动或振动。在夹紧力方面,夹紧工件的作用方向,不能不破坏工件定
1

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

位的准确性和可靠性。夹紧力的方向要朝向主要的定位基准。
钻模具体要结构紧凑,开状要简单,在加工过程中要考虑排屑问题。同时在设计过程也 要注意钻模体要有良好的结构性、工艺性,方便制造加工,在能保证加工精度的情况下,同 时也要考虑到降低成本。
本人通过设计采用一套钻模解决了在工件圆柱表面上进行三个孔的均布分度和两组分 度孔的两个尺寸定位的问题,本文将从工艺上时行分析,通进计算对工艺的方案进行了确定, 并对钻模的精度进行了分析计算,从而使其达到了加工零件的加工要求。

1.4 钻模的实施情况

设计加工过程中不但能提高生产效率和加工精度质量,而且提高了工件的互换性的,从 而方便了维修方面的,缩短了维修时间,从而提高了企业的经济效益,为企业创造了更多的 财富。
通过使用了钻模的加工零件,可以缩短了辅助时间,减少了批量生产时装夹工件的繁重 事情,本分度模钻模具备操作方便、能够改善复杂零件的装夹和加工、降低工人劳动强度、 提高生产效率和提高加工质量等优点,并使工件的生产工期缩短,从而提高了企业的生产效 益,提高了工人的经济水*。

2

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第二章 工艺分析

2.1 零件功能与需求分析
该零件为分离器分离器滑阀,最要是在工作中作一个分离作用,其工件是做批量生产, 在加工方面采取传统的加工是不符合批量生产要求。
在零件的外圆柱表面上加工,往不好定位,很容易出现刀具的拆断等事项,对工件表面 的粗糙度影响会更大的,造成毛刺等锐边情况,这样会增加工辅助时间。在分度过程是孔的 深度也不好控制,太深了会影响零件原来的性能和刚性,不够深度的会影响工件本身的性, 导到在同一分度的三个孔不能相互相通。这样会对工件的功能造成不能用到。
综上所述,可以分析出如果用传统的用是不能满足零件的要求,只能通过一个专用的模 具来进行加工,在分度装置各个部件上做了精确的加工,在定位部件上也做了加工要求,这 样既可以保证工件的精度,又可以提高加工速度。

2.2 零件加工精度分析
分离器滑阀图纸如图 1 所示,工件材料为 15Cr,硬度为 HRC58~64,中批量生产。本工 序在圆柱表面进行分度加工两组 φ 5mm 的孔,以B端面为基准,尺寸 34±0.2mm 和 51±0.2mm 处共加工二组分度孔,分二次定位,每次定位后再进行 1200±10 分度加工,其定位误差范围均 为±0.2mm,分度误差范围为±10, 孔直径的尺寸精度要求不高,没有有标出公差,两定位尺 寸都是以 B 端面为基准,其分度加工孔的是同一方向,为才能保证其精度,通过设计分度钻 模来完成工件加工要求。
2.3 加工方案选择
该零件为中批量生产,如果用万能分度头加工不切合实际,在加工过程中,容易造成了 人为的错误,而导致工件的报费度加工人劳动强度高,加工期长,不能按时完工。
如果利用加工中心加工,必须在四轴或多轴的加工中心来加工,虽然可以节省了加工时 间并提高了生产效率,但是对设备运行和人员配备的计划而支付的较高费用,该产品又是批 量生产不切合实际进行加工。
通过以上的分析,通过一套专用的模具,利用方便快捷方案对其进定位和分度,使其更 好快达到工件要求,并提高了工件的互换性,方便了维修工作,也提高工件生产效益。

3

上海交通大学本科毕业论文

B

4

分离器滑阀分度孔钻模设计

图 1 拖拉机分离器滑阀

技术要求: 1.φ 25表面的锐边倒圆,半径为0.1。 2.未标注倒角的半径为R2~1。 3.工件硬度HRC58~64。

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

2.4 加工要求

本钻模是回转来定位的,生产过程中存在的回转的误差,零件是轴类工件,工件也存轴 向窜动,这个跳与回转盘之间是否在同轴公差范围内也有一定影响的。在加工过程中必须要 保证其公差范围。
零件件加工要求,在圆柱表面上 1200±10 分度加工,加工两组孔,其分度的分度误差为 ±10,定位 34mm 和 51mm 的尺寸误差为±0.20mm。本工序加工的要求除了分度以外还有两处 定到尺寸要保证的。在设计钻模是要考虑的就是分度和定位问题,并保证其在一次装夹中完 成分度和定位的要求,从而满足了工件的加工要求,保证工件的质量要求。

5

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第三章 分析计算确定工艺方案

3.1 钻模定位方案
定位基准的正确选择是保证零件加工尺寸精度与位置精度的要求,对于定位基准选择一 个很重要内容。定位基准是用来确定钻模在机床中正确位置。定位就是限制了工件的自由度, 工件的六个自由度如果都加给予限制了,工件就完全给定位了。轴类的工件要注意旋转自由 度的限制,这样才能使工件得到较好的定位,以防工件在加工过程不会得到转动而影响工件 的加工精度。
定位装置:以分度盘 φ 25+00.1 的孔为外圆面的定位基准、以定位挡块为长度方向的定位 基准如图(2)所示。由分度盘 1 和定位挡块 5 限制工件的五个自由度(X、 X、 Y、 Y 、Z), 在分度盘 1 上加上锁紧块 2 限制工件 Z 自由度,此方案由于设计定位基准与工件加工基准重 合而使定位误差小。
3.2 钻模夹紧方案
夹紧过程中也要保证其定位基准不会受其影响,夹紧过程中要保工件在定位时保证的正 确位置不会受到影响,并要使其装置简单、刚性好,尽量采用标准化的元件,以便于缩短设 计加工的周期。夹紧力要尽量够了就可以了,以免对工件产生了变形,而影响工件原来的精 度。
4 3 2
5 1

图 2 定位夹紧方案 1、分度盘 2、锁紧块 3、蝶形锁紧螺钉 4、对定销 5、定位挡块
夹紧方案:为便于快速装卸工件,采用锁紧块夹紧工件,锁紧块 2 对工件进行夹紧,锁 紧块与工件接触面形状是与工件外圆相配的圆弧形状,这样有效地防止夹伤工件,如图(2) A-A 所示。加工工件时将工件插入钻模孔中,然后拧紧蝶形锁紧螺钉 4 对工件进行夹紧。加
6

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

工完工件的一组孔,拧开蝶形锁紧螺钉 4,即可取出工件或对另一组孔进行加工

3.3 钻模分度方案

分度装置是令工件在一次装夹中不必使工件松开而能连同定位元件相对机床或刀具转 过一个角度,从而使其在另外一个角度上进行加工。分度装置有机械分度、光学分度和电磁 等类型的分度。一般加工过程中用得最多的机械分度。机械分度中结构有蜗轮式、分度盘式 等数种。
分度装置的形式有两种:回转式和直线式。从该零件的加工情况来说,该零件适合用于

3

4

2




1

5

图 3 分度方案
1、对定销 2、卡环 3、分度盘 4、对定销 5、圆锥套
回转式方法来对工件进行加工。 该零件是在圆柱表面上均分布三个孔,在分度方面,设计一个分度装置如图(3)所示,
用分度盘 3 来实行分度,利用在分度盘上的径向分度,通过分度盘的转动面对行定位分度, 并在分度盘的左端加上卡环 2 对分度盘进行定位并防止分度盘轴向方向的位移。
加工第一组孔时,利用对定机构对工件进定位,为了更好消除定位配合的间隙,并且防 止对定销 1 在加工过程中磨损带来的误差,分度盘定位销采用带锥度销,可对对定销在分度 过程中出现的定位误差进行有效的补偿,所以采取了锥度的定位销进行定位;对定销的操件 机构采用了直拉式操件机构,在操作过程中,可以交手柄转成 900 槽内,这样对定销不致给 弹簧推回,这就可使分度盘进行转动。对定销 1 插入分度盘相应的圆锥套 5 中,加工好一个 孔后,只需拔出对定销 1,然后将分盘转动 1200,再插入对定销 1,即可分别对另外两个孔 进行钻削。
加工好第一组孔后,将工件向左移 17mm,然后通过对定销 4 插入第一组加工好的孔来进
7

上海交通大学本科毕业论文
行分度,并对第二组孔进行分度钻削。

分离器滑阀分度孔钻模设计

3.4 钻模导向方案

hH

钻模在加工的时候,圆柱面上加工孔的位置精

度受定位误差与导向误差影响。钻模上导致刀具位

置发生变化,这样会产加工上定位不准确,因此会

产的导向误差而影响工件的精度。 钻套是安装在钻模上的来引导钻头在加工过程

图4 导向方案 图 4 导向方案

的正确方向,是在钻模上特有的元件用来引导钻头

对孔的加工,加强了刀具的刚性,同时由于本钻模加工的孔在圆柱面上,钻头不容易定位,

所以需要用钻套进行导向。用钻套来加工孔可以减少一半的孔的加工误差,所以钻套是一件

很得要的事情,它不仅影响加工质量,而且影生产水*。本次批量生产为中批量生产,采用

固定钻套,它摩损后可以进行更换,方便快捷。选取钻套材料为 T10A,钻套高度 H=2d,排

屑空间取 h=0.6d。导向方案如(图 4)所示。

3.5 钻模装配

钻模是由各个零件和部件组成的,钻模的装配要按规定的技术要求和精度,这样才达到 设计的原始要求。在装配之前要把零部件进行清洗,尺寸位置公差等进行检测,看是否能满 足要求。装配工作是很重要的工作,合理安排装配工作,它是一个重要环节,不但决定产品 加工过程中的质量,而且也可以通过装配过程中可以发现产品的设计,零件加工存在的问题, 也可以在加工过程更好提高了产品的质量。
装配的工作大部分是通过手工劳动完成,装配的工往往会占用了很多时间,本产品为中 批量生产,在设计过程中要注意钻套的更换设计。灵活应用互换法,使其灵活得到运用,更 好提高生产周期。
在装配钻模时,要注意钻模的长、宽、高尺寸。对各个回转尺寸和回转半径等尺寸都要 加以验证,以防钻模对机床、刀具有相对位置在加工过程中发生干涉。同时也要考虑到钻模 的底座是否在安装在机床上加工是否稳定等等问题。
图(5)是拖拉机分离器滑阀体在其圆柱面上加工两组分度孔钻模的装配图。加工过程 是将工件放在钻模分度盘 φ 25 的孔中通过定位挡块 11、分度盘 3 进行定位和分度。调节好 分度盘,将对定销 2 插入分度盘相应角度的锥套中,再通过定位挡块 11 定好 51±0.2mm 的 尺寸,然后拧紧蝶形锁紧螺钉 8 使锁紧块 7 对工件进行夹紧。

8

上海交通大学本科毕业论文
9 6 78 5 4 3
2

1

分离器滑阀分度孔钻模设计
10 11

12
13

图 5 装配图 1、 钻模板 2、对定销 3、分度盘 4、工件 5、卡环 6、钻模板 7、锁紧块 8、蝶形锁紧螺钉 9、对定销 10、钻套 11、定位挡块 12、加强肋 13、支撑 V 形块
9

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

工件定位夹紧完毕就可以加工第一组孔,钻削好一个孔后,只需拔出对定销 2,然后转 动分度盘 3 到要到相应的角度,再插入对定销 2 分别钻削第二、三个孔。第一组孔钻削完毕, 拧松蝶形锁紧螺钉 8,将工件再向左移 17mm,然后将对定销 9 插入第一组加工好的孔中,加 工好一个孔后,拔出对定销 9,将工件旋转 1200,再插入对定销 9 相应的孔中,分别加工另 外两个孔,在加工过程中要注意钻头的排屑情况。
技术要求: 1、工件必须夹紧; 2、工件钻完一组孔后必须再次对定位; 3、工件在定位夹紧,拧紧力应适当; 4、钻模的非工作表面喷灰色漆。

10

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第四章 钻模精度分析

4.1 钻模基本尺寸要求分析
在机械设计和制造过程中,影响精度的往往存在的在尺寸链问题。把各个零件组装钻模 钻模的过程中,由于零件尺寸存在制造误差,各个钻模零件上尺寸的所有误差将会积累和累 加在一起,而影响到钻模的加工零件的精度和性能。零件就将形成了的尺寸误差和钻模配合 在一起的误差之间的较大影响关系。本钻模的设计、加工、装配钻模等也不能例外,要确定 尺寸公差合理性和工件的形位公差是非常重要的。
影响钻模的精度有标准零、部件的制造误差和钻模的装配误差,有些尺寸是在设计时允 许的误差,制造误差有些是由于在加工过程中刀具,机床造成的误差,在加工钻模过程一些 工艺性误差,如热处理、切削力和夹紧力面使钻模发生误差等原因。
在加工过程要考虑工人在操作过程技术不熟练,等问题也引起来零件的误差产生。
4.2 钻模基本尺寸分析
钻模在加工过程中,有一些零件、部件会发生一定的磨损也会产生一定的误差,所以在 加工和选用时要多尽量选用一些能自定找正的零件或部件。钻模的定位误差会影响工件的加 工精度,工序基准和定位基准不重合时会引起定位置不一致而产生误差,在钻模的分析过程 中,要充分分析各基本尺寸的要素。其尺寸加工精度会影响到加工时刚性,钻模是否能稳固, 如图(3)和图(5)所示,主要尺寸和技术要求:
1、最大轮廓尺寸:230 ㎜、120 ㎜、130 ㎜。 2、影响工件定位精度的尺寸公差为 34±0.05mm、51±0.05mm 和 1200±20'。 3、钻模轴向定位挡块与基准面垂直度为 0.05mm,钻套轴线与基准面的垂直度为 0.05mm。 回转分度盘与钻模板上孔的配合尺寸 Φ 30H7/g6;圆锥对定销与钻模体上固定圆锥套采用了 1:20 锥度配合,圆锥套与分度盘安装孔的配合尺寸 Φ 8H7/n6。 4、17±0.05mm 处的对定销与第一组加工好孔的配合尺寸 Φ 5H7/g6 。 5、需标注的技术要求:工件必须夹紧;工件钻完同一组孔后必须再次对定位;工件在 定位夹紧,拧紧力应适当;钻模的非工作表面喷灰色漆。
4.3 加工精度分析
本工序主要的加工要求是:尺寸 51±0.20mm 和 34±0.20mm 和角度 1200±10;加工孔轴 心线与工件轴心线的垂直度要求不高,可不进行精度分析。
定位误差:工件加工的定位基准是以挡块为基准,其定位尺寸 51±0.05mm 的最大基准 位移误差为:
11

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

Δ D= 0.05-(-0.05)=0.10 ㎜;

17±0.05mm 的定位尺寸是以对定销与第一组加工好孔的配合间隙,孔尺寸 Φ 5H7(Φ 5

+0.012 0

),对定销尺寸

Φ 5g6



Φ5

-0.004 -0.012

);对定销的最大间隙是:

max=ES-ei=0.012-(-0.012)=0.024 ㎜ ; 相 对 于 51±0.05mm 尺 寸 的 最 大 位 移 误 差 是 :

0.05-(-0.05)=0.10 ㎜;其加工定位基准是以挡块为基准,所以 51±0.05mm 的最大基准位移

误差也是这个尺寸的定位误差,因此它的最大基准位移误差为:

△D=0.024+0.10+0.10=0.224mm

尺寸 51±0.05mm 处孔处的分度精度是 1200±20',因此其定位误差:△D=20'(-20')=40'。尺寸 34±0.05mm 处孔的分度基准是以尺寸 51±0.05mm 处加工好的孔为基准, 所以其定位误差就是尺寸 51±0.05mm 积累的分度误差。

对刀误差:加工孔的深度较浅,可不考虑钻头的偏斜。钻套导向孔尺寸为

Φ

5F7(Φ

5+0.022 +0.010



mm;钻头尺寸为 Φ 5h7 (Φ 5 0-0.012)㎜,尺寸 51±0.05mm 和尺寸 17mm±0.05mm 对刀误差均为

钻头与导向孔的最大间隙为:

△T= ES-ei= 0.022-(-0.012 )㎜=0.034 ㎜。

钻模安装基准面为*面,因此没有安装误差△A=0。

钻模误差△J:

(1)回转的误差:回转分度盘

Φ

30H7(Φ

30+0.021 0

)与钻模体回转套

Φ

30g6



30-0.007 -0.020

)的

配合间隙给尺寸 51±0.05mm 和尺寸 17mm±0.05m 孔距造成的误差:

△J1=Xmax= ES-ei=(0.021+0.020)= 0.041 ㎜。

(2)回转分度误差△a 影响 1200±10,该钻模体用了圆锥定位分度销,圆锥定位销具有 自定位优点,且在加工过程,磨损后具有自动补偿的效果,不影响以后的加工精度,其加工 分度误差较少,不作计算;可是分度的圆锥套在分度盘上的安装存在安装误差,对定销与加 工好的孔之间也存在误差。

X3 /2

1 o

a/4 o o

2
图 5 回转分度误差
12

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

圆锥套的安装误差:分度的圆锥套在分度盘上的安装存在安装误差(配合尺寸 Φ 8

H7/n6;分度盘安装孔

Φ

8+0.015 0

和圆锥套

Φ

8+0.019 +0.010

)。其误差:

回转分度误差:△a = 4arctg

△F+2X3

4R
因为:

F = 0.015 –0.010 = 0.005 mm

2X3 = 2×(0.020+0.021)= 0.082mm

4R = 4 × 34 = 144 ㎜

所以求得:△a = 4 ×0.035 °≈8'

式中: △a —— 回转分度误差;

△F —— 圆锥分度销分度套在分度盘上的安装误差;

X3 —— 分度盘回转轴与轴套间的最大间隙;

R —— 回转中心到分度套的外缘中心距离

2)对定销分度误差:圆柱对定销与第一组加工好孔的配合存在误差,配合尺寸

Φ 5H7/g6

;孔尺寸

Φ

5+0.012 0

,对定销

Φ

5-0.004 -0.012

;(

钻模板孔

Φ

25+00.10

mm

与工件

Φ

25+0.06 -0.02

mm

的配合尺寸也影响到分度精度)。其误差:

回转分度误差:△a = 4arctg 因为:

△F+2X3 4R

F = 0.012-(-0.012) = 0.024 mm

2X3 = 2×(0.10-(-0.02))= 0.24mm

4R = 4 × 25 = 100 ㎜

所以求得:△a = 4 × 0.151 °≈36'

式中: △a ——工件回转分度误差;

△F —— 对定销安装误差;

X3 —— 工件回转与分盘套的最大间隙;

R —— 工件的半径

4.4 钻模精度要求

钻模在设计过程中,对其加工方法精度进行了分析,利用钻模在机床上进行加工工件时, 钻模、刀具、工件等形成了一个封闭的加工系统,任何一个都会影响工件的加工精度,如工 件在钻模中的定位不一致,定位元件与机床*沧白昴C娌灰恢拢蓟嶂苯佑跋焐N蟛 计算在钻模中加工很有用的,不仅反映到钻模的加工精度的条件,通过计算可以得知那些尺 寸对工件的影响较大,在设计和安装过程加工改进从而得到高质量的产品。具体计算列于表
13

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

1-1 中。

表 1-1 拖拉机分离器滑阀分度孔钻模加工精度分析

加工要求

误差计算 分度盘 1200±10 误差名称

对定销 1200±10

孔距 51±0.20mm

定位误差

△ D=40'

△ D=48'

△ D=0.1

孔距 34±0.20mm
△ D=0.224

对刀误差

0

△ T=0.034

安装误差△ A

0

△ A=0

钻模误差

△ a =8'

△ a = 36'

J1=0.041

积累误差 钻模精度储备

40'+8'=48'
2°-48' = 1°12'>0

48'+36'=1°24' 0.1+0.034+0.041= 0.175mm

2°-1°24' = 36'>0

0.40-0.175 =0.225 ㎜ >0

0.224+0.034+0.041=0 .299mm
0.4-0.299 =0.101 ㎜ > 0

经计算,该钻模具有一定的精度储备,能满足加工尺寸的精度要求。

4.5 夹紧力的确定与分析

夹紧力的大小,也是影响到工件加工的精度。确定好夹紧力的方向也是一件重要的设计, 夹紧力的方向应该指定位基准,如果定位基准也有多个时应该指向主要的定位基准。在设计 其夹紧位置的时候也要注意夹紧力的要注得在刚性较好的部位,以防止在加工过程工件的振 动而影响零件的精度。
夹紧力的大小会影响到零件的定位基准是否与零件的序基准是否重合,如不重合会令零 件发生定位误差。

14

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第五章 钻模与零件加工分析

5.1 保证同一批零件精度

利用钻模加工安装,可以准确的确定了工件与机床、刀具之间的相互位置。在所有机械 加工中,可以保证工件各表面相互的精度,使其不受各种主观因素影响。因而获得较高加工 精度,并使一批工件的精度稳定。
5.2 钻模加工

由于本钻模的尺寸不是很大效果图如图 6 所示,所以在加工过程中,钻模板的加工可以

利用 45 号钢对工件进行做模板的底座。如图 1 所示,钻模板 1 可以利用*面钢板,由于底

面要与机床的工件台接触,同时也影响到工件,这样会影响到工件*行度,在加工底座*面

时,对工件的底要在磨床上对底部进行磨削,使其能达到与工作台*行相贴,以保证其较好

*不会产生误码差。对于定位档块 11,其工件表面也要加工磨削并做相应的热处理,以防在

钻模使用过程对由于工件多次定位而碰撞

到定位块的表面而产生误差。对于支撑块 V

形块要注意其高度,因为工件的定位是依靠

这个工件来进行的,它起到定位作,其高度

会影响到要加工工件所加工孔的垂直度,所

以对其尺寸的要求也很高的。连接分度盘 3

的钻模板孔的高度也是很保证其尺寸要求,

要与支撑块 V 形块 13 的相配合,要支撑工

件在同一个高度上。这两个对其零件的轴是

否水*起了一个重要尺寸,也是关系到工件

的所加工孔的位置精度。分度盘与钻模板孔

图 6 钻模的效果图

的配合也要进加比较精密的加工,只要这样

才能让工件有较在配合在一起。

5.3 消除或减少钻模误差

钻模的误差是在装配和加工过程存在的,对于零件加工影响非常大。在制造成过程必须 对其进行直接消除误差或者把误差减少最低,才能满足原有设计的要求。采取措施可以从原 有加工方法对钻模的零件进行改进。
补偿误差也是一种较好的方法。通过人为地造出一种方法对钻模的存在的误差进行抵消 工艺中存的关键性的误差。用人为误差抵消钻模自重而产生的变形,在原来基础上对钻模进

15

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

行了加固,使其能有较好的刚性,保证了加工过程的变形。

5.4 零件加工精度

机械加工精度简称加工精度,是指零件在机械加工后得到几何参数的实际值和理论值相 符合的的程度。影响加工精度的有很多,加工原理误差如机床的误差,在加工过程中一定产 原理性的误差,有了更好减少这些误差必须减少更换刀具的次数,争取一次性完成。
其次机床、刀具、钻模制造误差,机床各个部件之间都可有制造误差,装配也来误差。 这些会影响到零件加工精度,刀具制造也有误差,刀具在加工过程中也会存在磨损,这也增 大了加工零件的误差。在加工过程中工件会发热,这样也会影响到工件的尺寸。
本钻模由于采用分度头对工人的劳动强度较高,容易导致每个工件的孔分布不均匀,分 度误差不一致;零件的互换性低。而采用分度式钻模,并在分度装置中采用了圆锥定位销,

图 7 加工第一组改的效果图
它具有自动补偿的效果,保证了分度精度。加工第一组孔时如图 7 所所示,以定位挡块做定 位加工。
加工第二组孔时以第一组加工好的孔来作为定位对零件进行进分度加工如图 8 所示,通 过了合理调试后,保证分度误差为±1°及 34mm 和 51mm 孔距为误差为±0.20mm,并提高了 同一批零件的互换性,有利于设备的维修和装配。

图 8 加工第二组改的效果图 16

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

5.5 加工效率

机械加工中,劳动生产率是指在单位时间内工人所制造完成的的合格数量的产品,在加 工过程中有时间额定,基本时间和辅助时间。基本时间是指直接生产改变产品的形状、尺寸 或相对位置与表面质量所消耗的时间;辅助时间是指在保证完成其工艺作出的所辅助动作而 消耗的时间。辅助时间如开机关机、装卸工件、改变转速、改变进给量、试切工件和检查工 作等需要的时间。
劳动生产率是衡量生产效率一个综合技术经济指标,它不仅是一个单一的工艺技术,而 与产品设计、生产组织和管理工作有关。改进加工艺是提高生产效率有效的措施。可以从缩 短基本时间,提高切削用量,提高转速,或者在刀具方面更换优质材料的刀具。减不切削长 度,在切削过程中,改就下加工工艺可以更好的提高加工效率。
本钻模通过对拖拉机分离器滑阀的圆柱表面分度孔加工的设计,两组分度孔的加工工 序,采用分度式钻模加工与原来采用分度头加工相比:1、在效率上:用分度头加工,每天 一个工人最多生产 40 件;而采用分度钻模后,每天一个工人可加工 60 件,避免了采用分度 头加工2次对刀和2次定位调整的时间。如果利用加工中心来工加工,成本又会高出几倍, 根本就达不到加工效益。

17

上海交通大学本科毕业论文

分离器滑阀分度孔钻模设计

第六章 结束语

利用在交大网络学院学到的知识并结合工作中的实际情况,对于本钻模的设*辛俗 合设计和分析并对工件进行了,尺寸精度的分析和计算。综合上述,本人通过对拖拉机分离 器滑阀在圆柱面上的两组分度孔加工方法的改进,体会到在生产过程中,加工各种零件都应 积极考虑其生产的数量,加工精度,加工难度;采用的设备及工厂现有的生产条件,并对零 件的形状和尺寸精度加以分析,从而找出更合理的加工方案,解决加工中存在问题。这样对 零件的生产可以减少一些不必要的工时,提高生产效率,降低工人劳动强度,给企业减少一 些不必要的开支,提高经济效益。作为一名机械操作工作人员,更应该不断地学*机械加工 和设计的相关理论,并应用到实践中去,合理设计相应的加工方案和生产流程。

18

上海交通大学本科毕业论文

参考文献:

分离器滑阀分度孔钻模设计

1. 肖继德、陈宁*《机床钻模设计》机械工业了版社 2. 孙丽媛《机械制造工艺及专用钻模设计指导》冶金工业出版社 3. 胡荆生主编《公差配合与技术测量基础》中国劳动社会保障出版社 4. 刘守勇《机械制造工艺与机床钻模》机械工业了版社 5. 许发樾《模具制造工艺与装备》机械工业了版社

19

上海交通大学本科毕业论文

致谢

分离器滑阀分度孔钻模设计

20




友情链接: