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1、毕业设计-台虎钳部件设计毕业设计题目 院 系 专 业 姓 名 学 号 指导教师 二一三年四月二十八日目录绪论与前言第一章1 台虎钳的工作原理2 台虎钳的使用要求3 台虎钳的用途 4 台虎钳的正确使用和保养5 使用虎钳的注意事项及发展第二章1 台虎钳的分析2 零件加工工艺分析3 典型部件工艺分析4 加工工艺过程卡第三章1 三维制图2 程序总结致谢参考文献绪论本设计主要研究的是台虎钳部件设计研究的方法是运用 UG 的三维造型将模具造型出来至于加工方面先设计好加工工艺包括毛坯的选择刀具切削用量机床等等然后通过编程软件 UG 对模具进行程序的生成通过对台虎钳的三维造型可以提高自我的 UG 三维造型的能
2、力加深了对模具设计的理解从本质上提高了自我软件应用能力运用软件的编程功能对典型零件的编程可以提高自己对数控加工工艺的理解包括机床的选择刀具的选择切削用量的选择等等因此本课题的研究不仅运用到 UG 的三维造型和编程而且让我对零件设计和加工工艺认识提高了一个等级前 言本设计主要研究的是台虎钳的设计和加工研究的方法是运用 UG 的三维造型将各部件造型出来至于加工方面先设计好加工工艺包括毛坯的选择刀具切削用量机床等等然后通过编程软件 UG 对典型的零件进行程序的生成通过对台虎钳各部件的三维造型可以提高自我的 UG 三维造型的能力加深了对零件设计的理解从本质上提高了自我软件应用能力运用软件的编程功能对典
3、型零件的编程可以提高自己对数控加工工艺的理解包括机床的选择刀具的选择切削用量的选择等等因此本课题的研究不仅运用到 UG 的三维造型和编程而且让我对零件的设计与加工工艺的认识提高了一个等级设计的重点1 零件各部件的设计2 零件的造型3 台虎钳的装配4 典型部件加工工艺的编制设计的难点1 台虎钳各部件的造型部件造型既要满足设计的简单化又要保证加工的精度与难度2 零件数控加工工艺的安排数控加工工艺的安排是加工的重点只有合理的安排了加工的路线刀具机床切削用量等我们才能编制出合理的工艺这样才能满足生产即能保证精度又能满足加工的效率3 程序的编制对于数控加工程序的编制也是比较重要的一个环节只有正确合理的程
4、序才能满足加工精度和加工效率否则之前所做的一切都是白费的纵使加工工艺再合理只要程序不合理也不可能完成加工所以在编程方面最主要的是设计好刀路一个好的刀路是软件编程主要的终极目标第一章1 台虎钳的工作原理 活动钳身通过导轨与固定钳身的导轨孔作滑动配合丝杆装在活动钳身上可以旋转但不能轴向移动并与安装在固定钳身内的丝杆螺母配合当摇动手柄使丝杆旋转就可带动活动钳身相对于固定钳身作进退移动起夹紧或放松工件的作用在固定钳身和活动钳身上各装有钢质钳口并用螺钉固定钳口的工作面上制有交叉的滚花使工件夹紧后不易产生滑动且钳口经过热处理淬硬具有较好的耐磨性固定钳身装在夹紧座上并能绕转座轴心线转动当转到要求的方向时扳动
5、手柄使夹紧螺钉旋紧便可在夹紧盘的作用下把固定钳身固紧底座上有三个螺栓孔用以通过螺栓和钳台固定2 台虎钳的使用要求21 固定钳身的钳口工作面应处于钳台边缘安装台虎钳时 必须使固定钳身的钳口工作面处于钳台边缘以外 以保证夹持长条形工件时 工件的下端不受钳台边缘的阻碍 22 固定稳固必须把台虎钳牢固地固定在钳台上工作时两个夹紧螺钉必须扳紧保证钳身没有松动现象以免损坏台钳和影响加工质量 23 只允许用手扳紧手柄夹紧工件时只允许用手的力量扳紧手柄 不能用手锤敲击手柄或套上长管子扳手柄螺母或钳身因受力过大而损坏 24 施力应朝向固定钳身方向强力作业时应尽量使力量朝向固定钳身否则丝杠和螺母会因受到过大的力而
6、损坏 25 不允许在活动钳身的光滑面上作业不要在活动钳身的光滑平面上进行敲击作业以免降低活动钳身与固定钳身的配合性能26 应保持清洁丝杠螺母和其他活动表面的清洁 3 台虎钳的用途 台虎钳是钳工必备的工具也是钳工名称的来源因为钳工的大部分工作都是在虎钳上完成的如锯 锉錾以及零件的装配和拆装台虎钳的用途装在工作台上夹持零件为钳工车间必备的夹具4 台虎钳的正确使用和保养 台虎钳的正确使用 41 台虎钳安装在台钳上时必须使用固定钳身的钳口工作面处于钳台边缘之外以保证可以夹持长条形工件从而顺利的加工 42 夹持工件时只允许用双手的力量来夹紧或放松手柄力度决不允许用套管接长手柄或用锤子敲击以免损坏机件 4
7、3 活动钳身的光滑平面不准用锤子敲击以免降低它与固定钳身的配合性能 44 台虎钳必须牢固的固定在钳台上扳动手柄使夹紧螺钉旋紧工作时应保证钳身无松动现象否则易损坏台虎钳和影响工作质量 台虎钳的保养 台虎钳的丝杆螺母和其他活动表面都要经常加油润滑 保持清洁防止生锈发生锈蚀 5 使用虎钳的注意事项及发展 51 注意事项要安全正确使用工作结束要及时清理工作台和台虎钳铁屑52 台虎钳的发展一台虎钳生产所需的钢铁等原材料涨价了从 2010 年下半年开始台虎钳行业所需的一些原料就陆续涨价二台虎钳的市场需求不断加大虽然现在数控机床等大型的高科技设备多了 但是不够灵活 在一些生产加工领域 还是台虎钳比较灵活 比
8、较适合小型的加工修理行业使用 这块的市场还是比较大的高科技的数控机床虽然效率比较高 适合加工大型的部件 但是不够灵活 台虎钳小巧 可以弥补大型加工机械的一些不足 三生产成本提高了 当然影响台虎钳的因素还有很多 只是从比较直观的角度去分析了一下第二章 1 台虎钳的分析台虎钳是用来加持工件的通用夹具主要是装置在工作台上用以夹稳加工工件为钳工车间必备工具转盘式的钳体可旋转使工件旋转到合适的工作位置因此台虎钳对于机械加工来说意义非凡台虎钳设计的特点1 耐用铸铁钳身提供高强度夹持力2 旋转底座功能多样3 旋转螺纹固定保证使用顺滑4 底部螺栓直接固定夹持稳定5 镀铬涂层有效防蚀台虎钳装夹的原理是从传动上讲
9、是螺旋传动原理从受力上讲是杠杆原理更确切地讲是轮轴原理台虎钳中有两种作用的螺纹螺钉将钳口固定在钳身上夹紧螺钉旋紧将固定钳身紧固连接作用旋转丝杠带动活动钳身相对固定钳身移动将丝杠的转动转变为活动钳身的直线运动把丝杠的运动传到活动钳身上传动作用起传动作用的螺纹是传动螺纹圆柱外表面的螺纹是外螺纹圆孔内表面的螺纹是内螺纹内外螺纹往往成对出现转动台虎钳手柄将钳口打开以后再反方向转动手柄开始反转一点点时钳口并没有动这是为什么是传动的内外螺纹间存在间隙间隙有的大有的小是在加工时螺纹尺寸有一定的偏差造成的加工零件的尺寸不可能很准确往往有一个尺寸范围在这一范围内的尺寸都是可以的台虎钳的部件的介绍台虎钳各部件主要
10、分为底座夹紧块圆螺丝钉钳口滑块丝杠以及一些标准件2 零件加工工艺分析数控加工工艺方案设计的主要内容包括确定加工方法确定零件的定位和装夹方案安排加工顺序以及安排热处理检验及其辅助工序等设计者应从生产实践中总结出来一些综合性的工艺原则结合实际的生产条件提出几个方案进行分析对比选择经济合理的最佳方案合理的工艺方案能保证零件的加工精度表面质量的要求1 零件加工工艺分析对零件的设计图和技术要求进行综合分析 2 加工方法的选择 选择零件具体的加工方法和切削方式 3 机床的选择 选择合适的机床既能满足零件加工的外廓尺寸又能满足零件的加工精度 4 工装的选择 数控设备尽管减少了对于夹具的依赖程度但还不能完全取
11、消在满足零件加工精度和技术要求的前提下工装越简单越好 5 加工区域规划 对加工对象进行分析按其形状特征功能特征及精度粗糙度要求将加工对象划分成数个加工区域对加工区域进行规划可以达到提高加工效率和加工质量的目的 6 加工工艺路线规划 合理安排零件从粗加工到精加工的数控加工工艺路线进行加工余量分配 7 刀具的选择 根据加工零件的特点和精度要求选择合适的刀具以满足零件加工的要求 8 切削参数的确定 确定合理的切削用量 9 数控编程方法的选择 根据零件的难易程度采用手工或自动编程的方式按照确定的加工规划内容进行数控加工程序编制 工作台面积 4001000mm 2 X 坐标纵向行程 700 可选 800
12、mm 3 Y 坐标横向行程 410mm 4 Z 坐标垂向行程 540mm 5 主轴孔锥度 BT406 主轴端面到工作台表面距离 125-665mm 7 主轴中心线到立柱导轨表面距离 460mm 8 主轴电机功率 7511 连续 30 分钟 Kw 9 主轴转速范围 40-6000rmin 可选 10000rmin 10 主轴调速方式无级 AC 伺服11 切削进给速度 XYZ2-15000mmmin 12 XY 轴快速移动 32mmin 13Z 轴快速移动 20mmin14 工作台最大承重 600Kg 14 工作台最大承重600Kg36 刀具的选择底座的加工主要是平面和孔的加工需要粗精分开粗加工时
13、要保证一定的加工效力而精加工要保证精度主要是保证一定的经济效益37 夹具的选择1 夹具要满足零件的各部分需求而且要适用于所选机床2 在整个加工过程中外轮廓选用平口钳加工内轮廓以及孔的加工选用专用夹具38 影响数控加工工艺方案设计的主要因素数控加工工艺设计的内容非常具体详细在确定工艺方案时要考虑的因素较多如零件的结构特点表面形状精度等级和技术要求表面粗糙度要求等毛料的状态切削用量以及所需的工艺装备刀具等以下是设计工艺方案必须考虑的几个重要环节1 加工方法的选择 零件的结构形状多样的但它们都是由平面外圆柱面内圆柱面或曲面成型面等基本表面所组成的每一种表面都有多种加工方法具体选择时应根据零件的加工精
14、度表面粗糙度材料结构形状尺寸及生产类型等选用相应的加工方法和加工方案例如外圆表面的加工方法主要是车削和磨削当表面粗糙度要求较小时还要进行光整加工 2 工艺基准的选择 工艺基准是保证零件加工精度和形位公差的一个关键步骤工艺基准的选择应与设计基准一致基于零件的加工性考虑选择的工艺基准也可能与设计基准不一致但无论如何在加工过程中选择的工艺基准必须保证零件的定位准确稳定加工测量方便装夹次数最少 3 确定加工步骤 工序安排的一般原则是先加工基准面后加工其他面先粗加工后精加工粗精分开具体操作还应考虑两个重要的影响因素一是尽量减少装夹次数既提高效率又保证精度二是尽量让有位置公差要求的型面在一次装夹中完成加工
15、充分利用设备的精度来保证产品的精度 4 工艺保证措施 关键尺寸和技术要求的工艺保证措施对设计工艺方案非常重要由于加工零件是由不同的型面组成的一个普通型面通常包括三个方面的要求尺寸精度形位公差和表面粗糙度必须在这些关键特征上有可靠的技术保障避免如装夹变形热变形工件震动导致加工波纹等因素影响到零件的加工质量进行工艺方案设计时必须考虑以上因素的影响采取相应的工艺方法和工艺措施来保证如预留工艺装夹止口精加工前先让工件冷却精加工用较小的切削用量以及在零件上加或缠减震带等方法 挡块 一挡块的制作步骤1 先画出草图生成实体2 进行拉伸3 进行曲线投影扫掠4 扫掠拉伸5 缝合修剪6 边倒圆7 拉伸孔求差8 完成图形底座二底座制作步骤1 草画图2 固定基准面拉伸3 拉伸大孔小孔4 边倒圆求差5 完成图形 滑块三滑块的制作步骤1 画草图2 拉伸3 拉伸求差4 画十字槽草图在进行拉伸5 画半圆弧槽的草图在进行拉伸6 完成图形夹紧块四夹紧块制作步骤1 画草图固定基准面2 通过曲线组生成3 向下拉伸4 画夹紧块下半部分草图并拉伸5 倒斜角加工孔和螺纹并边倒圆完成6 完成图形2 程序的编制21 数控编程的定义为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作必须将这些要求以机床数控系统能识别的指令形式告知数控系统这种数控系统可以识别的指令称为程度制作程序的过程称为数控编程22 数控编程的内容与步骤 1 分析图样
