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中國地質(zhì)大學長城學院畢業(yè)設(shè)計 1 中 國 地 質(zhì) 大 學 長 城 學 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 文 獻 綜 述 系 別 工程技術(shù)系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 姓 名 郭濤 學 號 05208328 2012 年 4 月 20 日 中國地質(zhì)大學長城學院畢業(yè)設(shè)計 2 機械手冊可以用于企事業(yè)單位從事機械設(shè)計的工程技術(shù)人員進行機械設(shè)計 理工科大 學 中專以上機械專業(yè)學校教師指導學生進行課程設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計 理工科大學 中專以 上機械專業(yè)學校學生進行機械類課程學習 設(shè)計的參考書 廣大技術(shù)人員和機械類各專業(yè) 師生的參考書 手冊包括內(nèi)容涉及設(shè)計方法及最新國家標準 全面 系統(tǒng)地介紹了所有現(xiàn)代設(shè)計和常 規(guī)設(shè)計方法 數(shù)據(jù) 圖表 內(nèi)容豐富 具有信息量大 標準新 取材廣 規(guī)格全 常用結(jié) 構(gòu)多 并增加了許多國內(nèi)外常用的新產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 規(guī)格 選用范圍 實用性強 查找方便 等特點 在夾具設(shè)計方面 主要參考了機械設(shè)計教材 機床夾具設(shè)計 通過查閱資料得 一個優(yōu)良的機床夾具必須滿足下列基本要求 1 保證工件的加工精度保證加工精度的關(guān)鍵 首先在于正確地選定定位基準 定位方 法和定位元件 必要時還需進行定位誤差分析 還要注意夾具中其他零部件的結(jié)構(gòu)對加工 精度的影響 確保夾具能滿足工件的加工精度要求 2 提高生產(chǎn)效率專用夾具的復雜程度應與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應 應盡量采用各種快速高效 的裝夾機構(gòu) 保證操作方便 縮短輔助時間 提高生產(chǎn)效率 3 工藝性能好專用夾具的結(jié)構(gòu)應力求簡單 合理 便于制造 裝配 調(diào)整 檢驗 維 修等 專用夾具的制造屬于單件生產(chǎn) 當最終精度由調(diào)整或修配保證時 夾具上應設(shè)置調(diào) 整和修配結(jié)構(gòu) 4 使用性能好專用夾具的操作應簡便 省力 安全可靠 在客觀條件允許且又經(jīng)濟適 用的前提下 應盡可能采用氣動 液壓等機械化夾緊裝置 以減輕操作者的勞動強度 專 用夾具還應排屑方便 必要時可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu) 防止切屑破壞工件的定位和損壞刀具 防 止切屑的積聚帶來大量的熱量而引起工藝系統(tǒng)變形 5 經(jīng)濟性好專用夾具應盡可能采用標準元件和標準結(jié)構(gòu) 力求結(jié)構(gòu)簡單 制造容易 以降低夾具的制造成本 因此 設(shè)計時應根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對夾具方案進行必要的技術(shù)經(jīng)濟分 析 以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟效益 工序的劃分 確定加工順序和工序內(nèi)容 安排工序的集中和分散程度 劃分工序階段 這項工作與 生產(chǎn)綱領(lǐng)有密切關(guān)系 具體可以根據(jù)生產(chǎn)類型 零件的結(jié)構(gòu)特點 技術(shù)要求和機床設(shè)備等 生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序次數(shù) 如批量小時可采用在通用機床上工序集中原則 批量 大時即可按工序分散原則 組織流水線生產(chǎn) 也可利用高生產(chǎn)率的通用設(shè)備 按工序集中 原則組織生產(chǎn) 定位基準的選擇 根據(jù)粗基準 精基準的選擇原則 遵循基準統(tǒng)一 基準重合 在鉆床夾具設(shè)計方面 由于在鉆床上鉆孔不便于用試切法把鉆頭調(diào)整到規(guī)定的位置 如用劃線法加工 其加工精度和生產(chǎn)率又較低 在本次設(shè)計任務規(guī)定下 不符合生產(chǎn)效率 高的要求 所以設(shè)計為專用鉆床夾具 在專用夾具上 一般都裝有距定位元件有一定尺寸 的鉆套 即鉆模 鉆模的主要特點是通過鉆套引導刀具進行加工 這種加工方式易于保證被加工孔對其 定位基準和各孔間的位置精度 有助于提高刀具系統(tǒng)的剛性 防止鉆頭在切入后的偏引 并有利于提高孔的尺寸精度和表面光潔度 用這種方法不需要劃線和找正 工序時間大為 縮短 可以顯著提高工作效率 查閱此書 可得鉆床夾具設(shè)計要點如下 中國地質(zhì)大學長城學院畢業(yè)設(shè)計 3 1 鉆模類型的選擇 鉆模的類型很多 在設(shè)計鉆模時 首先要根據(jù)工件的形狀 尺寸 重量和加工要求 并考慮生產(chǎn)批量 工廠工藝設(shè)備的技術(shù)狀況等具體條件來選擇夾具的結(jié)構(gòu)類型 在選擇時 應注意一下幾點 1 被鉆孔的直徑大于 10mm 時 特別是鋼制件 鉆床夾具應固定在工作臺上 2 翻轉(zhuǎn)式和自由移動式鉆模是用于加工中小件 包括工件在內(nèi)的重量不宜超過 100N 10kgf 否則 應采用具有回轉(zhuǎn)式或直線分度裝置的鉆模 3 當加工幾個不在同心圓上的平行孔系時 如工件和夾具的總重量超過 150N 15kgf 宜采用固定式鉆模在搖臂鉆床上加工 4 對于孔的垂直度和孔距精度要求不高的中小型工件 宜優(yōu)先采用滑柱鉆模 以縮 短夾具設(shè)計的設(shè)計制造周期 5 鉆模板和夾具體為焊接結(jié)構(gòu)的鉆模 因焊接應力不能徹底消除 精度不能長期保 持 故一般只在工件孔距公差要求不高 大于 0 5mm 時才采用 6 工件被加工孔與定位基準的距離公差或孔距公差小于 0 5mm 時 宜采用固定式鉆 模板和固定鉆套進行加工 2 鉆套的選擇和設(shè)計 鉆套和鉆模板是鉆床夾具的特殊元件 鉆套裝配在鉆模板或夾具體上 而鉆模板則以 各種形式與夾具體或支架連接 按鉆套的結(jié)構(gòu)和使用情況 可分為 1 固定鉆套 其主要優(yōu)點就是經(jīng)濟 鉆孔的位置精度也較高 2 可換鉆套 其適用于生產(chǎn)量較大的場合 當生產(chǎn)量較大時 需要更換磨損后的鉆 套時 使用這種鉆套較為方便 3 快速鉆套 其適用于當加工孔需要依次進行鉆 擴 鉸時 由于刀具的直徑逐漸 增大 需要使用外徑相同 而孔徑不同的鉆套來引導刀具 使用快速鉆套可減少 更換鉆套的時間 根據(jù)本次設(shè)計需要 我暫定使用可換鉆套 3 鉆模板設(shè)計 鉆模板多裝配在夾具體或支架上 或與夾具上的其它元件相連 常見類型有 1 固定 式鉆模板 2 鉸鏈式鉆模板 3 可卸式鉆模板 4 懸掛式鉆模板 4 支腳設(shè)計 為保證在較小的接觸面積的基礎(chǔ)上使夾具體放置平穩(wěn) 支腳設(shè)計時要注意一下幾點 1 支腳必須四個 2 矩形支腳斷面的寬度或圓柱支腳的直徑必須大于機床工作臺 T 形槽的寬度 以免 陷入槽中 3 夾具的重心 鉆削壓力必須落在四個支腳所形成的支承面內(nèi) 4 鉆套軸線與支腳所形成的支承面垂直或平行 使鉆頭能正常工作 為防止折斷 能保證被加工孔的位置精度 在氣動系統(tǒng)設(shè)計中主要應用了其中的機械零部件與傳動設(shè)計氣動傳動與控制 機械設(shè) 計基礎(chǔ)等內(nèi)容 通過查閱資料對于氣動系統(tǒng)的設(shè)計步驟并無嚴格的順序 各步驟間往往要相互穿插進 行 一般來說 在明確設(shè)計要求之后 大致按如下步驟進行 1 確定氣動執(zhí)行元件的形式 2 進行工況分析 確定系統(tǒng)的主要參數(shù) 中國地質(zhì)大學長城學院畢業(yè)設(shè)計 4 3 制定基本方案 擬定氣動系統(tǒng)原理圖 4 選擇氣動元件 5 氣動系統(tǒng)的性能驗算 6 繪制工作圖 編制技術(shù)文件 設(shè)計要求是進行每項工程設(shè)計的依據(jù) 在制定基本方案并進一步著氣動系統(tǒng)各部分設(shè) 計之前 必須把設(shè)計要求以及該設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚 1 主機的概況 用途 性能 工藝流程 作業(yè)環(huán)境 總體布局等 2 氣動系統(tǒng)要完成哪些動作 動作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何 3 氣動驅(qū)動機構(gòu)的運動形式 運動速度 4 各動作機構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì) 5 對調(diào)速范圍 運動平穩(wěn)性 轉(zhuǎn)速精度等性能方面的要求 6 自動化程度 操作控制方式的要求 7 對防塵 防爆 防寒 噪聲 安全可靠性的要求 8 對效率 成本等方面的要求 經(jīng)過參考氣動有關(guān)資料資料得知 氣動程序控回路的選擇 在實踐中 各種自動生產(chǎn)線 大多是按程序工作的 所謂程序控制 就是根據(jù)生產(chǎn)過 程中的位移 壓力 時間 溫度 液位等物理量的變化 使被控制的執(zhí)行元件 按預先規(guī) 定的順序協(xié)調(diào)動作的一種自動控制方式 這種控制方式 能在一定的范圍內(nèi)滿足工種不同 程序的需要 實現(xiàn)一機多用 根據(jù)控制方式的不同 程序控制可分為時間程序控制 行程程序控制和混合程序控制 三種 時間程序控制 是指個執(zhí)行元件的動作順序按時間順序進行的控制 在時間程序控制 中 各時間信號通過控制路線 按一定的時間間隔分配給相應的執(zhí)行元件 令其產(chǎn)生有序 的動作 這是一種開環(huán)控制系統(tǒng) 行程程序控制可以在給定的位置準確實現(xiàn)動作的轉(zhuǎn)換 在行程控制時 執(zhí)行元件完成 某一動作后 由行程發(fā)信器發(fā)出相應信號 此信號輸入邏輯控制回路中 經(jīng)放大 轉(zhuǎn)換回 路處理后成為主控閥可以接受的信號 控制主控閥換向 在驅(qū)動執(zhí)行元件 實現(xiàn)對被控制 對象的控制 執(zhí)行元件的運動狀態(tài)經(jīng)行程發(fā)信期器檢測后 反饋至邏輯控制回路 經(jīng)運算 處理并確信上以動作已經(jīng)完成后 在發(fā)出開始下一個動作的控制信號 如此循環(huán)往復 直 至完成全部預訂動作為止 這是一種閉環(huán)控制系統(tǒng) 然而 在行程程序控制中 行程發(fā)信裝置是一種位置傳感器 其作用是把由執(zhí)行機構(gòu) 接受來的信號轉(zhuǎn)發(fā)給邏輯控制回路 常用的有行程閥 行程開關(guān) 邏輯 非門 等 此外 液位 壓力 流量 溫度等傳感器也可看做行程發(fā)信裝置 常用的執(zhí)行元件有氣缸 氣液 缸 氣動馬達等 主控閥為氣動換向閥 邏輯控制回路 放大轉(zhuǎn)換回路一般由各種氣動控 制元件組成 也可以由各種氣動邏輯元件等組成 動力源主要包括氣壓發(fā)生裝置和氣源處 理設(shè)備兩部分 行程程序控制的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單 維修方便 動作穩(wěn)定 特別是當程序控 制中某節(jié)拍出現(xiàn)故障時 通過運行停止程序可以實現(xiàn)自動保護 因此在此設(shè)計中考慮到生產(chǎn)需要我初步?jīng)Q定選擇行程程序控制方式