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某机型铰链座制造与工艺.rar

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    编号:20181016173204162    类型:共享资源    大小:1.55MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-16
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    机型 铰链 制造 工艺
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    1毕 业 设 计( 论文)题 目 名 称 某机型铰链座制造与工艺题 目 类 别 学 院(系) 专 业 班 级 学 生 姓 名 指 导 教 师 开题报告日期 2目录摘要: .......................................................................................................................................4第一章某机型铰链座制造与工艺 ...........................................................................................5设计任务书 ...............................................................................................................................5摘要: ...............................................................................................................................5绪论 ...................................................................................................................................5第二章 工艺规程的制订 .......................................................................................................72.1 零件图的分析 ...........................................................................................................72.1.1 了解生产条件及结构分析 ............................................................................72.1.2 主要表面的分析 ..............................................................................................82.2 工艺过程的设计 .......................................................................................................102.2.1 零件表面加工方法的选择 ...........................................................................102.2.2 工序的集散性及热处理的安排 ...................................................................132.2.3 制订工艺路线 ................................................................................................142.2.4 定位基准的选择 ...........................................................................................182.3 确定机械加工余量及毛坯设计 ..............................................................................192.3.1 确定机械加工余量 .......................................................................................192.3.2 毛坯的设计 ...................................................................................................212.4.1 选择加工设备及工艺设备 ...........................................................................252.4.2 确定工序尺寸 ...............................................................................................27第三章 专用夹具的设计 .......................................................................................................283.1 研究原始资料 .......................................................................................................283.1.1 技术要求的分析 ...........................................................................................283.1.2 毛坯情况 .......................................................................................................283.1.3 加工中使用的设备及加工余量 ...................................................................283.2 定位装置的设计 ....................................................................................................303.2.1 定位方案及误差的分析 ...............................................................................303.2.2 定位元件的设计 ............................................................................................323.3 夹紧装置的设计 ......................................................................................................343.3.1 夹紧装置的组成及基本要求 .......................................................................343.3.2 夹紧力的计算 ...............................................................................................343.3.3 夹紧机构的设计 ...........................................................................................373.4 夹具体的设计 ..........................................................................................................393.4.1 夹具体的结构设计 .......................................................................................393.4.2 夹具体外形尺寸的确定 ...............................................................................403.5 夹具在车床上的安装 ...............................................................................................413.6 夹具公差配合及技术要求的制订 ...........................................................................4133.6.1 夹具公差配合的制定 ...................................................................................413.6.2 夹具技术要求的确定 ....................................................................................42结论 .........................................................................................................................................43参考文献 .................................................................................................................................444某机型铰链座制造与工艺摘要:在机械工业中,产品由于在质量、效能和可靠性等方面有很高的要求,而且构造特点一般表现为形状复杂、壁薄、刚度低、技术要求高等。因此,对它的制造与工艺就显得非常具有挑战性和严格性。本次设计就是针对某机型铰链座的制造与工艺,详细地介绍了该产品的整个加工方案的拟订过程,并针对其中某道工序所需的专用夹具进行了设计。工艺设计中依据现有的条件,仍选用传统的机械加工方式进行编制,但又根据零件自身的特点及其结构性能的要求,部分按照非常规的加工路线进行加工,更好的确保了产品的质量和技术性能要求,也体现产品的加工特点。另外,在专用夹具的设计中,采用了螺栓联接式夹具体,与传统的焊接式相比,虽然成本略有提高,但更利于夹具以后更换、维修,提高了材料的利用率。通过对该零件的制造与工艺的研究,可以很好地了解产品的制造特点及其发展方向。专用夹具的广泛使用使得整个加工过程更为简便,对工件的质量也有了更好的保证,且提高了劳动生产率。关键词:工艺 工序 专用夹具5第一章某机型铰链座制造与工艺设计任务书摘要:在机械工业中,产品由于在质量、效能和可靠性等方面有很高的要求,而且构造特点一般表现为形状复杂、壁薄、刚度低、技术要求高等。因此,对它的制造与工艺就显得非常具有挑战性和严格性。本次设计就是针对某机型铰链座的制造与工艺,详细地介绍了该产品的整个加工方案的拟订过程,并针对其中某道工序所需的专用夹具进行了设计。工艺设计中依据现有的条件,仍选用传统的机械加工方式进行编制,但又根据零件自身的特点及其结构性能的要求,部分按照非常规的加工路线进行加工,更好的确保了产品的质量和技术性能要求,也体现产品的加工特点。另外,在专用夹具的设计中,采用了螺栓联接式夹具体,与传统的焊接式相比,虽然成本略有提高,但更利于夹具以后更换、维修,提高了材料的利用率。通过对该零件的制造与工艺的研究,可以很好地了解产品的制造特点及其发展方向。专用夹具的广泛使用使得整个加工过程更为简便,对工件的质量也有了更好的保证,且提高了劳动生产率。关键词:工艺 工序 专用夹具、绪论铰链座是飞机安装连接的重要的零件之一。主要应用飞机上发动机的安装底座上及其他连接部位。但是由于铰链座零件的外形比较复杂,形位精度要求较高,加工比较困难,为了确保零件的加工要求和稳定质量,提高生产效率,可以采用专用夹具进行加工制造。这篇论文将就某机型铰链座的制造与工艺,结合航空产品精度高、质量稳,加工难等特点和要求,详细介绍了其加工方法的拟订和确立,并对加工中某工序所采用专用夹具进行设计。从工艺与专用夹具的方 向进行了一定的探讨。6一、制造工艺的发展概况随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、激光、电子束和离子束加工等工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的出现,提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,大大推进了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前,数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心,发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化,但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹,仍须人工来完成。加工中心是一种高度自动化的多工序机床,能自动完成刀具的更换,工件的转位和定位,主轴和进给量的变换等,使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。因此,他可以显著缩短辅助时间,提高生产率,改善劳动条件,适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床,他能在加工中,根据切削条件的变化,自动调整切削条件,是机床保持最佳状态下进行加工,因而有效提高加工效率,扩大品种,更好的保证了加工质量,并达到最大的经济效率。近年发展起来的以计算机为行动中心,完成加工、装卸、运输、管理的柔性制造系统,具有监视、诊断、修复、自动转位加工产品的功能,使多品种、中小批量生产实现了加工自动化,大大促进了自动化的进程,尤其是将计算机辅助设计与制造结合起来而形成的计算机集成制造系统,是加工自动化向智能化方向发展的又一关键性技术,并进一步朝着网络化、集成化和智能化的方向发展。二、夹具的发展与概况工艺装备的设计、制造、使用和管理,体现着一个企业的工艺技术水平,夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素,工装设计水平的高低,很大程度上反映出企业制造能力的高低。夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤,传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。目前,基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用,夹具设计也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。而且,为了适应我国加入 WTO 后机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真,快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。随着计算机技术的发展,夹具 CAD 技术也取得了很大的进展。机床夹具 CAD 系统7是面向夹具设计人员的参数化图形信息管理系统,他融程序库和参数化图形系统于一体。夹具设计是连接 CAD/CAPP/CAM 中各环节及实现各环节并行工作,减少产品开发周期的重要手段。夹具设计是根据 CAD 几何信息,CAPP 的加工工艺信息进行夹具方案设计、结构设计、夹具元部件选取、夹具快速三维组建装配、夹具出图,生成带有待加工工件的夹具仿真文件以供数控仿真加工使用。夹具设计一直是现代制造业的一个瓶颈,尤其是在数控技术日益广泛应用的今天。数据库技术已经成为现代软件工程的基石。成功将数据库技术应用与计算机辅助夹具设计 CAD 系统的研制,为该系统在实际应用中稳定地运行奠定了基础。第二章 工艺规程的制订2.1 零件图的分析2.1.1 了解生产条件及结构分析一、生产条件该零件为某机型发动机的右安装底座,其加工生产条件是洪都航空工业集团,设备条件比较好。由于飞机的生产批量有限,零件在飞机上的应用比较少,故属于小批量生产。洪都航空工业集团是一个大型的飞机生产制造基地,因此生产类机床型号多样,设备先进,可根据零件加工的需要进行选取。生产类夹具也比较齐全,可按加工的难易选择必要的夹具。刀具和检验量具按照材料的性质及工艺尺寸的精度要求合理选取。二、结构分析图 2.1.1-1 是发动机右安装底座的零件图,从零件图的分析可以知道,零件的表面大都由一系列的规则的直线和圆弧组成,没有非常规的几何界面,因此无须采用特殊的加工方法进行加工,选择通用的加工方法即可。零件的外形相对来说还比较复杂,而且底部壁薄,所以在切削和夹紧时应予以注意。Φ30H7 的半孔,不仅自身的尺寸精度要求高,而且还与 A 基准面有 0.1mm 的垂直度要求,加工难度较大,最好采用专用夹8具进行加工。而 Φ10H8(上部一孔)尺寸精度和位置精度要求也都比较高,而且在后面的 Φ30H7 孔加工起定位作用,因此往往也需要采用钻铰模来夹紧定位,以便保证其形状、位置精度。Φ10H8(下部一孔)的位置精度要求不高,尺寸精度就只与设备精度有关,采用一般夹具定位即可。其余的加工表面除了有一定尺寸精度外也并无很高的位置度要求,其精度仅与加工的设备有关,所以只需采用常规夹具装夹即可。加工时根据尺寸精度选择合理的机床设备型号。2.1.2 主要表面的分析一. 零件各表面的功用该零件在装配时与另一个零件(见图 2.1.2—1)卡箍相配合,装配时零件的 35h9处与卡箍 35H9 间隙配合;2 —Φ10H8 的销孔用于组合时装配定位; 14H11、12H11 的两槽子,一方面是为了装配时容纳螺钉,以便夹紧,另一方面也是为了方便以后轴的更换和两零件的组合;两零件在装配时用 1mm 的垫片进行调节,确保两者的装配准确;Φ30 H7 的半孔与卡箍处的半孔组合成一个圆孔,中间插入发动机某一零件的联接轴;4—Φ9.5,3—Φ7.5 用于螺栓定位,将安装底座与其他部分的零件固定。Φ40×5的环形槽是一工艺性的槽子,主要是为了便于装配时孔轴的配合。底面的二内腔,2.01是考虑到该零件为飞机零件,飞机的重量应尽量的减轻,在底部加工这两个内腔,就是为了减轻零件的重量。二 尺寸精度的分析从零件图可知,内孔 Φ30H7 与 A 基准有 0.1mm 的垂直度要求,而且自身的尺寸精度为 7 级;粗糙度控制在 1.6μ m 以内,Φ40×5 的环形槽对 A 基准也有2.010.04mm 的平行度要求。35h9 与另一卡箍相配合,保证尺寸精度为 9 级,粗糙度 Ra为 3.2μm。两销孔 Φ10H8 对 Φ30H7 的中心线 B 的平行度为 0.06mm,粗糙度 Ra 控制在 1.6μm 以内,采用了包容原则保证尺寸要求。底面至 Φ30H7 中心线的位置要求38mm,公差在 0.1mm 内。65 左侧面至 y 轴中心线距离 32.5mm,公差在±0.12mm 内。零件右侧面至斜肋板下端距离为 59.4mm,公差在±0.25mm 内。其余的尺寸要求采用一般公差原则,粗糙度 Ra 都为 6.3 μm。9三 主要表面的确定通过零件各部分在装配时的功用及其尺寸精度,不难主要表面即为:Φ30H7 的半孔, Φ10H8 的两个销孔及 35h9 的两侧面。加工时就应当以它们为主线,确保其形状、位置精度。2.1..3 材料和毛坯的分析10一 材料的分析该零件为某机型的发动机安装底座,工作时由于受发动机的影响及飞机高空飞行所需的性能要求,它不仅要承受较大的振动,而且还要能够耐磨、耐高温高压;为安全起见,强度要求也非常高。又由于零件外形复杂,壁薄等特点,对材料各方面的要求就非常高,一般的碳素钢无法达到要求,而在碳素钢的基础上加入多种合金成分所形成的合金钢却具有更高强度与韧性的综合性能,可以满足高负荷、高寿命与多功能的需要。综合考虑分析,采用合金结构钢中的 30CrMnSiA 较为适宜,它是一种高强度的合金钢,在飞机零件中广泛使用,经淬火与高温回火有较高的强度与足够的韧性,切削性能良好,焊接与冷变形一般,常用于制造航空重要锻件,机加零件、钣金与焊接件。二 毛坯的分析毛坯的选取应考虑四个因素, (1)零件力学性能要求;(2)零件结构及外廓尺寸;(3)生产纲领及批量;(4)现场生产条件及发展。该零件作为航空产品,其力学性能要求非常高,而且零件的外形较为复杂,若采用铸造的方式,其硬度难于达到,最佳方式采用锻造,虽然该零件的生产批量有限,但它属于已定型生产的飞机,为稳定质量,选取模锻件的毛坯形式,一方面可以节约材料提高经济性,另一方面可以缩短加工周期,提高生产的效率。2.2 工艺过程的设计2.2.1 零件表面加工方法的选择一 主要表面加工方法的选择零件表面的加工方法,主要取决于加工表面的技术要求,这些技术要求还包括由于基准不重合而提高了对作为粗基准表面的技术要求。选择加工方法时应考虑每种加工方法的经济精度范围,材料性质及可加工性,工件的结构形状和尺寸大小,生产纲领及批量,工厂现有设备条件等。1. Φ10H8 的两销孔两销孔的加工精度为 8 级,所要达到的表面质量的粗糙度是 1.6μm,根据它的加工要求,选择合适的加工方法。查表 1.4—7(1) 可拟定如下几条相对应的加工路线:
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