《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第2章 机械加工工艺装备》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第2章 机械加工工艺装备(57页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第2章 机械加工工艺装备,2.1 金属切削机床基本知识,2.1.1 机床的分类与型号编制 1机床的分类 (1)按其工艺范围(通用性程度)分类。可分为通用机床、专门化机床和专用机床。 (2)按加工精度分类。可分为普通机床、精密机床和高精度机床。,(3)按自动化程度不同分类。可分为手动、机动、半自动和自动机床。,(4)按质量和尺寸不同分类。可分为仪表机床、中型机床、大型机床(1030t)、重型机床(30100t)和超重型机床(100t以上)。,(5)按主要部件的多少分类。可分为单轴、多轴或单刀、多刀机床等。 2机床型号的编制,2.1.2 机床的技术性能,1机床的工艺范围 机床上可完成的工序种类、加
2、工零件的类型、材料和尺寸范围、毛坯的种类、使用的刀具以及适用的生产规模。,2机床的加工精度和表面粗糙度 3机床的技术参数 机床的技术参数主要包括尺寸参数(几何参数)、运动参数和动力参数。,2.1.3 机床的传动及系统图,1机床的基本组成 (1)执行件 (2)动力源 (3)传动装置,2机床的传动链,(1)外联系传动链 (2)内联系传动链,3机床的传动原理图,为了便于研究机床的传动联系,常用一些简明的符号把动力源与执行件,以及执行件与执行件之间的传动关系表示出来,这就是传动原理图。 图2.2所示为用螺纹车刀在卧式车床上车削螺纹的传动原理图。,图2.1 传动原理图中的常用符号,4机床的传动系统图,机
3、床的传动系统图是表示机床全部运动传动关系的示意图。,图2.2 螺纹车刀在卧式车床上车削螺纹的传动原理图,图2.3所示为万能升降台铣床的主传动系统图。,图2.3 万能升降台铣床的主传动系统,2.2 机床夹具基本知识,2.2.1 概述 1机床夹具的作用 (1)保证加工精度 (2)提高劳动生产率 (3)改善劳动条件 (4)降低生产成本 (5)扩大机床使用范围,2机床夹具的分类,机床夹具通常有3种分类方法,即按使用特点、使用机床和夹紧动力源分类,如图2.5所示。,图2.5 机床夹具的分类,3机床夹具的组成,(1)定位元件 (2)夹紧装置 (3)夹具体 (4)其他装置或元件,2.2.2 工件在夹具中的定
4、位,1定位基准与定位基面 定位基准是确定工件位置时所依据的基准,它通过定位基面来体现,当工件以回转面(圆柱面、圆锥面、球面等)与定位元件接触(或配合)时,工件上的回转面称为定位基面,其轴线称为定位基准。,2定位元件基本要求,(1)应具有足够的精度 (2)应具有足够的强度和刚度 (3)应具有较好的耐磨性 (4)较好的工艺性,3常用定位元件的定位形式 (1)以平面定位 (2)以圆柱孔定位 (3)以外圆定位 4常用定位元件能限制的工件自由度,5定位误差,一批工件逐个在夹具上定位时,由于工件及定位元件存在公差,使各工件所占据的位置不完全一致,加工后形成加工尺寸的不一致,这种误差称为加工误差,其中只与工
5、件定位有关的加工误差,称为定位误差,用D表示。,2.2.3 工件的夹紧,1夹紧装置的组成和基本要求 (1)夹紧装置的组成。 夹紧装置的结构形式很多,一般说来,典型的夹紧装置是由动力源装置、中间传力机构和夹紧元件三部分组成。 图2.34所示是一个液压夹紧的铣床夹具。,图2.34 液压夹紧铣床夹具,(2)对夹紧装置的基本要求。 夹紧要可靠,既要保证工件的可靠定位,又不能破坏工件的定位。, 夹紧力大小要适中,既能保证工件加工时位置不变,又能使工件不产生变形。 夹紧装置的动作应迅速、方便、安全、省力。, 夹紧装置的结构应简单合理、制造方便、便于维修。 夹紧装置的设计应与工件的生产类型相适应。,2夹紧力
6、的确定,夹紧力的确定就是确定夹紧力的三要素,即方向、作用点和大小。 (1)夹紧力方向的确定。 夹紧力作用方向主要影响工件定位的可靠性、夹紧变形、夹紧力的大小等。,(2)夹紧力作用点的确定。 夹紧力作用点的确定包括选择作用点的位置、数量、布局、作用方式。,3基本夹紧机构,(1)斜楔夹紧机构。 几种斜楔夹紧机构夹紧工件的实例如图2.39所示。,图2.39 斜楔夹紧机构,(2)螺旋夹紧机构。 由螺钉、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构,称为螺旋夹紧机构,图2.40所示是应用螺旋夹紧机构夹紧工件的实例。,图2.40 螺旋夹紧机构,(3)偏心夹紧机构。 用偏心件直接或间接夹紧工件的机构,称为偏心夹紧机
7、构。 常用的偏心件是偏心轮或偏心轴。 偏心夹紧机构的应用实例如图2.46所示。,图2.46 圆偏心夹紧机构,4典型夹紧机构,(1)联动夹紧机构。 利用一原始作用力实现单件或多件的多点、多向同时夹紧的机构称为联动夹紧机构,由于该机构能满足多点、多向、多件同时夹紧的要求,能有效提高生产率,所以在高效夹具中应用广泛。,(2)定心夹紧机构。 当工件被加工面以中心要素(轴线、中心线、中心平面等)为工序基准时可采用定心夹紧机构。,由于采用定心夹紧机构,加工面的中心要素(轴线、中心线、中心平面)也是工件的定位基准,这样使定位基准与工序基准重合,则基准不重合误差为零。,定心夹紧机构中与工件接触的元件既是定位元
8、件,也是夹紧元件,不论各个工作元件处于何位置,其中心要素的位置不变。 这样定位基准不产生位移,即基准位移误差也为零,因此定位误差为零。,常用定心夹紧机构按其定心作用原理有下面两种类型。 依靠传动机构使定心夹紧元件同时作等速移动,从而实现夹紧。 图2.51所示为相向等速运动定心夹紧机构,旋转有左、右旋螺纹的双头螺柱3,使V形块1、2作等速相向运动,以实现对工件的夹紧。,1、2V形块;3双头螺栓;4锁紧螺钉;5调节螺钉;6螺钉;7定位叉座 图2.51 相向等速运动定心夹紧机构, 定心夹紧元件本身作均匀的弹性变形(收缩或扩张),从而实现定心夹紧,如弹簧筒夹式定心夹紧机构,这种定心夹紧机构用于安装轴、
9、套类工件典型结构,如图2.52所示。,图2.52 弹簧夹头和弹簧心轴,2.2.4 分度装置,1分度装置的组成 (1)固定部分 (2)回转部分 (3)分度对定机构 (4)锁紧机构,2分度对定机构,分度对定机构的结构形式很多,常见的几种如图2.53所示。,1精密滚柱;2套环;3圆盘 图2.53 分度对定机构,3锁紧机构,1支板;2偏心轮;3、11手柄;4底座;5、6回转台;7螺钉;8滑柱;9梯形压紧钉; 10转轴;12锁紧套;13锁紧螺杆;14防转螺钉;15压板 图2.58 锁紧机构,2.2.5 专用夹具设计方法,1专用夹具设计的步骤 (1)明确设计任务、收集设计资料。 (2)拟定夹具结构方案,绘
10、制夹具结构草图。, 确定工件的定位方案,设计定位装置。 确定工件的夹紧方案,设计夹紧装置。, 确定夹具的其他结构,如对刀与导向装置、分度装置、吊装元件以及夹具体的形式及夹具在机床上的安装方式。, 绘制夹具草图,并标注尺寸、公差及技术要求。 方案的审查及改进设计。 (3)绘制夹具装配总图。 (4)绘制夹具零件图。,2夹具装配总图上应标注的尺寸和技术要求,1盘;2套;3定位心轴;4开口垫圈;5夹紧螺母;6固定钻套; 7螺钉;8垫圈;9锁紧螺母;10防转销钉;11调整垫圈 图2.59 夹具总图上应标注的尺寸和技术要求,(1)夹具装配总图上应标注的尺寸和公差。 最大轮廓尺寸SL。 影响定位精度的尺寸和公差SD 。 影响对刀精度的尺寸和公差ST。, 影响夹具在机床上安装精度的尺寸和公差SA。 影响夹具精度的尺寸和公差SJ。 其他重要配合尺寸及公差。,(2)夹具装配总图上公差值的确定。 直接影响工件加工精度的公差。 夹具上其他重要尺寸的公差与配合。 (3)夹具装配总图上标注的技术要求。,3夹具的精度,夹具的主要功能是用来保证零件加工的位置精度,因此夹具的精度应满足工件的加工要求,也是设计、制定修改夹具的技术要求的重要依据。,