壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及核心零件加工工藝編制_第1頁
壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及核心零件加工工藝編制_第2頁
壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及核心零件加工工藝編制_第3頁
壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及核心零件加工工藝編制_第4頁
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文檔簡介

壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)及核心零件加工工藝編制摘要隨著科技的飛速發(fā)展,工程建設(shè)的規(guī)模越來越大,對壓片機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用,壓片機(jī)的性能和產(chǎn)量也越來越高。一套較好的壓片機(jī)傳動系統(tǒng)就顯得尤為重要。本設(shè)計(jì)首先對壓片過程進(jìn)行了分析,再提出對上沖,下沖,進(jìn)給等動作進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)。其中壓片機(jī)傳動系統(tǒng)為研究主體,對電動機(jī)進(jìn)行選型,對傳動系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),受力分析,強(qiáng)度計(jì)算,并繪制圖紙。最后對下沖座,送料桿等核心零件進(jìn)行工藝編制。關(guān)鍵詞:壓片機(jī);減速器;沖頭

目錄第1章緒論 第1章緒論1.1研究背景壓片機(jī)是一種高精度的裝配設(shè)備,它采用優(yōu)質(zhì)的材料制作,具有耐磨、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)。[3]壓片機(jī)被廣泛應(yīng)用于制藥廠、電子配件廠、陶瓷廠等行業(yè),同時(shí)通過改造能夠?qū)崿F(xiàn)異型沖孔壓片的功能。

蚊香廠、魚藥飼料廠、消毒劑廠、等各部門在國民經(jīng)濟(jì)中大有作為,但都急需性能卓越、能耗低、質(zhì)量高、價(jià)格合理的機(jī)械產(chǎn)品作為承載。這些中小企業(yè)青睞小型壓片機(jī),于是它們應(yīng)運(yùn)而生。面對當(dāng)前國內(nèi)壓片機(jī)現(xiàn)狀,壓片機(jī)的規(guī)格和數(shù)量呈現(xiàn)出極為復(fù)雜多變的趨勢。因此,在市場競爭中,企業(yè)必須持續(xù)創(chuàng)新,攻克技術(shù)瓶頸。我們必須持續(xù)創(chuàng)新,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,方能在激烈競爭中保持競爭優(yōu)勢。我國的片劑設(shè)備技術(shù)含量低,壓力不足。我國為了達(dá)成這個(gè)目標(biāo),明確了一些發(fā)展方向,其中包括高速高產(chǎn)、密閉性、模塊化、自動化、規(guī)?;⒉捎孟冗M(jìn)的檢測技術(shù)。

這些是國外壓片機(jī)技術(shù)發(fā)展的主要因素,同時(shí)也是發(fā)展該技術(shù)的主要方向。在這次的壓片機(jī)傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之初,應(yīng)當(dāng)首先明確整機(jī)的定義,然后回顧并比較國內(nèi)外壓片機(jī)的發(fā)展過程,接著選擇所需機(jī)構(gòu)以滿足一系列動作過程的要求。選擇相應(yīng)的電動機(jī)減速器設(shè)計(jì)。1.2研究現(xiàn)狀1.2.1國外現(xiàn)狀美國SMI公司生產(chǎn)的單一迷你壓力機(jī)。TDP單沖壓片機(jī)和傳動原理具有相同的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都運(yùn)用了上傳動式的原理。MINIPRESS單壓力機(jī)與其他壓力機(jī)相比,其獨(dú)特之處在于將電機(jī)和皮帶輪裝在機(jī)身同側(cè),并且還采用了防水不銹鋼外殼。XPI型單沖壓薄膜機(jī)的外形、結(jié)構(gòu)以及操作界面是由德國Korsch公司生產(chǎn)的。

該壓片機(jī)采用TDP單壓機(jī)的上傳動進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),因此調(diào)節(jié)壓力、出片高度和充電量的調(diào)節(jié)。最先進(jìn)的單臺壓力機(jī)目前是由英國Manesty公司生產(chǎn)的FlexiTab型單臺壓力機(jī),在結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)方面有很大的創(chuàng)新,該壓片機(jī)的設(shè)計(jì)采用了機(jī)身下部分安裝動力源的方式,并且動力來源于空氣壓力或油壓,而不是傳統(tǒng)的上部或下部傳動系統(tǒng)。進(jìn)給機(jī)構(gòu)由三個(gè)獨(dú)立的進(jìn)給機(jī)構(gòu)構(gòu)成,它們各自采用獨(dú)立的氣缸或液壓缸作為動力來源。

通過控制壓片和出片機(jī)構(gòu)的運(yùn)動順序,可以完成多層不同物料壓制片劑的生產(chǎn)。單機(jī)還采用全封閉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),滿足GMP要求。在電控方面,F(xiàn)lexiTab單臺壓力機(jī)比德國Korsch公司生產(chǎn)的XPI型單臺壓片機(jī)好,主要原因是FlexiTab采用了由西門子S7系列PLC觸摸屏開發(fā)的控制系統(tǒng)和人機(jī)界面。

所有參數(shù)均可調(diào)整。工作人員與該機(jī)器的交流更加順暢,對壓片的所有工作循環(huán)參數(shù)進(jìn)行研究和測試,這樣可以全面掌控該過程,并且確保藥片的質(zhì)量和穩(wěn)定性。[9]該壓片機(jī)不僅配備了機(jī)頭表面空氣凈化裝置和真空除塵裝置,而且通過這些裝置最大限度地減少了工作間空氣中的粉塵含量,從而滿足了GMP的要求。

該單機(jī)壓片機(jī)適合于科研院所開發(fā)新型藥劑和小批量試制,相較于其他壓片機(jī),該機(jī)器更具優(yōu)越性。采用獨(dú)立動力源的單臺壓力機(jī)成為壓片機(jī)發(fā)展的主要趨勢。 1.2.2國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)的壓片機(jī)發(fā)展起步較晚,經(jīng)過幾十年的長效發(fā)展,在不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新下取得了長足的進(jìn)步,現(xiàn)在市面上出現(xiàn)了多個(gè)品牌、多種規(guī)格的壓片機(jī)。與國外著名的壓片機(jī)企業(yè)相比,國內(nèi)在采用分散式直驅(qū)技術(shù)和21CFRPart11技術(shù)方面仍然存在明顯的差距。

中國企業(yè)應(yīng)當(dāng)正視與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距,積極吸收來自國外的先進(jìn)技術(shù)和理論,加大科技創(chuàng)新的投入,并加強(qiáng)與高校和科研院所等機(jī)構(gòu)的合作,持續(xù)不斷地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,以使中國制造的單沖式壓片機(jī)追上國際先進(jìn)水平。1.3設(shè)計(jì)思路與方法1.3.1研究步驟

我們首先對壓片機(jī)的工作原理進(jìn)行了分析,之后總體方案被分為了電機(jī)選型,傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),零件工藝三個(gè)部分。先列舉出幾種可行的方案,在方案確定后,進(jìn)行了設(shè)計(jì)工作,針對具體傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。使用CAD畫出零件圖和裝配圖。做出核心零件的工藝卡片

。1.3.2研究方法與措施通過獲取相關(guān)信息和理論學(xué)習(xí),我們能夠具體了解和深入分析不同機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和工作原理,從而能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,繪制草圖以及提出初步設(shè)計(jì)理念。我會和老師進(jìn)行交流,展開共同探討和討論,并進(jìn)行反復(fù)修改,以達(dá)到更好的效果,繪制工程圖紙。完成工藝卡片。第2章壓片機(jī)工藝過程分析本設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)一種壓片機(jī)傳動系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠執(zhí)行相關(guān)工藝過程,并最終實(shí)現(xiàn)我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

借助減速機(jī)構(gòu)將速度減緩,執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)同作用,最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械工作的自動化。

在研究中,一個(gè)重要的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)不同減速機(jī)構(gòu)和傳輸過程,同時(shí)需要設(shè)計(jì)具有合適凸輪的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及保證各個(gè)機(jī)構(gòu)之間配合無誤。2.1壓片機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)要求(1)采用壓制工藝,對干粉進(jìn)行加壓處理,成品直徑30mm、厚度為5mm。(2)每分鐘生產(chǎn)25片。

沖頭壓力150kN;

機(jī)器不均勻運(yùn)行系數(shù)小于10%;

沖頭總行程90~100mm(3)行程速度比K=1.2。(4)要求保持壓力的時(shí)間應(yīng)該持續(xù)一段時(shí)間,這段時(shí)間的長度應(yīng)該約占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的十分之一。2.2工藝動作的分解壓片機(jī)工藝動作分解流程如圖所示。圖3.1工藝動作的分解過程在模具型腔上方,料篩不斷地震動,將干粉料篩進(jìn)筒形型腔內(nèi),最后在左側(cè)被取出來。為了防止上方?jīng)_孔濺出粉末掉入型腔中,必須讓下沖頭下沉到位。頂部沖頭進(jìn)入Y2通道。同時(shí)施加壓力使上下沖孔移動(各移動(y在這種情況下,上沖頭縮回,下沖頭慢慢向上移動,以此推開片劑。為了避免發(fā)生干涉,需將上端沖孔向上移動H,使材料體向右移動以推開片劑,并繼續(xù)進(jìn)行往復(fù)振動以繼續(xù)下一個(gè)運(yùn)動循環(huán)。2.3運(yùn)動部件運(yùn)動軌跡分析上沖頭的運(yùn)動:下降-遠(yuǎn)休-上升-近休;我決定采用平面六桿機(jī)構(gòu)作為頂部沖孔的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在工作中,壓力角對運(yùn)轉(zhuǎn)造成不利影響,因此需要通過調(diào)整連桿點(diǎn)間距離和桿長來控制壓力角,以保證工作的穩(wěn)定進(jìn)行。

需要考慮整個(gè)周時(shí)間中,頂部沖孔的保壓時(shí)間占據(jù)了十分之一以上。

為了滿足要求,主動桿必須進(jìn)行至少36度的旋轉(zhuǎn),并且需要滿足在0.4毫米范圍內(nèi)的沖孔極限位置。下沖頭的運(yùn)動:上升-中停-上升-遠(yuǎn)休-下降-中停-下降-近休;在我們分析下沖的動作過程后,發(fā)現(xiàn)第一次上沖的距離(y1-h)/2,第二次上沖的距離為(y1-h)/2+y2+h,最后進(jìn)行的是下降的距離是y篩料斗的動作:(1)右移動(2)震動(3)左移動(4)停止。在進(jìn)行篩料斗設(shè)計(jì)時(shí),必須充分考慮運(yùn)動工藝的要求,因?yàn)檎駝拥膶?shí)現(xiàn)問題要首先被考慮進(jìn)去。通常情況下,實(shí)現(xiàn)振動有多種機(jī)制方法,其中之一是通過使材料彎曲凸輪一部分的波形來引起振動。在導(dǎo)槽中運(yùn)動的材料體,被加入振動機(jī)構(gòu),使其產(chǎn)生振動。從整體而言,它被視為是一個(gè)時(shí)序組合機(jī)構(gòu)系統(tǒng),以此需要制定三個(gè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖。通過創(chuàng)建三個(gè)坐標(biāo),來確定該主動零件邊緣在水平位置上(0度至360度)和執(zhí)行零件的位置。圖3.2運(yùn)動循環(huán)圖在粉料從壓片位置排出后,篩子料桶會返回到左側(cè)的補(bǔ)充料位置休止。上沖頭可以向下移動到空腔入口,僅須在下沖頭下沉?xí)r進(jìn)行。

當(dāng)上沖頭比下平面略高時(shí),下沖頭開始向上移動,此時(shí)上下沖頭同時(shí)施加壓力于粉料的兩面。

之后兩個(gè)頭部應(yīng)繼續(xù)保持緊密,且保持力度大約0.24秒,此時(shí)主動部件應(yīng)旋轉(zhuǎn)約36度。[6]頂部沖孔在完成動作后立即返回初始位置,而底部沖孔則以略微緩慢的速度向上抬起,直至成品片被推出。當(dāng)坯件從底部頭部不再移除時(shí),此時(shí)機(jī)身管道已經(jīng)移動至型腔上方,然后將成品坯件向上推入跑道。

最終,通過小行路往復(fù)振動將盆栽篩入型腔,向下沖刺并下滑,進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。2.4功能分解這臺壓片機(jī)利用機(jī)械能對粉狀原材料進(jìn)行壓制,使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌善贰D3.3總功能分解此傳動系統(tǒng)分為以下幾種工藝運(yùn)動:(1)為了實(shí)現(xiàn)進(jìn)給,必須借助凸輪完成本質(zhì)為間歇直線往復(fù)運(yùn)動的方式。(2)篩網(wǎng)材料:需要篩網(wǎng)料斗的小往復(fù)運(yùn)動。(3)將板材間隙推入槽中:可通過下孔增加。(4)機(jī)載管道從側(cè)面推送的成品碎片進(jìn)入滑道,以實(shí)現(xiàn)成品配送。(5)頂部鉆頭的間歇往復(fù)直線運(yùn)動具有緊急返回等特點(diǎn)。(6)鉆頭向下的間歇往復(fù)直線運(yùn)動[10]圖3.4樹狀功能圖第3章方案提出與比較3.1方案分析與初步篩選表3.1各分部方案選擇矩陣功能元功能元分解1234一次減a帶傳動減速蝸桿減速齒輪減速鏈傳動減速二次減b帶傳動減速鏈傳動減速齒輪減速蝸桿減速上沖頭c凸輪機(jī)構(gòu)曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)六桿機(jī)構(gòu)送料機(jī)d移動凸輪機(jī)構(gòu)渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)凸輪曲柄滑塊機(jī)構(gòu)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)下沖頭e雙導(dǎo)桿間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)移動凸輪機(jī)構(gòu)曲線槽導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)雙凸輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)通過對表格的分析,有些機(jī)構(gòu)的組合方式是不合理的,為了解決這個(gè)問題。先刪除不合理的組合。另外,還需要考慮實(shí)際生產(chǎn)的需求,

承載要求。安全生產(chǎn)。[4]

在進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選擇時(shí),需要綜合考慮各個(gè)因素,包括動力源以及生產(chǎn)條件的限制條件。皮帶傳動結(jié)構(gòu)簡單,傳動穩(wěn)定,具有緩沖和減震功能,因此非常適合用于壓片機(jī)的工作環(huán)境,并可以實(shí)現(xiàn)一次減速功能。

價(jià)格低,安裝維修方便,噪音低,可優(yōu)先選擇。

蝸桿傳動有著大的傳動比例和小的傳動噪音,盡管裝配難度和價(jià)格較高,但仍適合備用。

齒輪傳動的效率高,緊湊的結(jié)構(gòu)使其工作可靠,長壽命,且能穩(wěn)定傳動。然而,由于安裝困難以及高昂的成本所限,這個(gè)方案不適用于本次較大的傳動距離,故已被淘汰。由于鏈傳動會產(chǎn)生噪音并且運(yùn)行不如皮帶傳動平穩(wěn),所以在壓片機(jī)的工作環(huán)境中不適宜使用,這也是導(dǎo)致其被淘汰的原因之一。[13]在需要定速比傳動并符合工況要求的場合,可以安裝二次減速功能元這個(gè)可選設(shè)備。皮帶鏈傳動不適用于此類環(huán)境,因此消除了我們在前文的分析基礎(chǔ)上得出結(jié)論,那就是對于執(zhí)行沖頭功能的元件而言,需要同時(shí)滿足兩個(gè)機(jī)械構(gòu)造特性:往復(fù)直線運(yùn)動和迅速返回。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能,這兩個(gè)特性必須同時(shí)存在。

因?yàn)榛瑝K需要潤滑,且容易受到污染和磨損,所以我們需要淘汰帶有曲柄導(dǎo)桿滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)備。盡管凸輪加工的工藝性相對出色,但由于其頂點(diǎn)行程較長,凸輪的尺寸也隨之增大,故在準(zhǔn)備過程中需特別留意。

雖然備選六桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單且重量輕,但由于這些優(yōu)點(diǎn),它被優(yōu)先選用是因?yàn)樗梢詽M足要求。我們使用了凸輪和曲柄滑塊組合機(jī)構(gòu)作為進(jìn)給功能源,在這種方法中,我們成功避免了單獨(dú)使用這些元件時(shí)可能出現(xiàn)的尺寸大、非常笨重的弊端。曲線槽導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)因?yàn)樾枰惺軓?fù)雜的運(yùn)動特點(diǎn)和重大的負(fù)載,因此被淘汰,無法勝任下沖頭的功能元。在過去的生產(chǎn)實(shí)踐中,人們通過實(shí)際經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),雙導(dǎo)桿間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)會出現(xiàn)嚴(yán)重的污染問題,因此不適用于該壓片機(jī)構(gòu)的實(shí)際生產(chǎn),最終被所淘汰。

相對于高成本的雙凸輪聯(lián)動機(jī)構(gòu)而言,優(yōu)先選擇了成本更低的單凸輪機(jī)構(gòu)。3.2方案比較與評價(jià)在機(jī)械運(yùn)動方案的擬定和設(shè)計(jì)中,應(yīng)將預(yù)備方案、優(yōu)先選擇方案和選擇方案組合起來,列出并選擇多種預(yù)備方案。這種做法可以更加全面地考慮到不同的方案,為最終方案的選擇提供更多的選項(xiàng)和依據(jù)。3.2.1曲柄連桿型如圖4.2所示1曲柄連桿機(jī)構(gòu)2、13渦輪3、12蝸桿4、8、10皮帶輪5皮帶6齒輪7減速箱9電動機(jī)11圓柱凸輪14下沖頭15料篩16上沖頭圖3.1方案一運(yùn)動簡圖動作說明:由電動機(jī)驅(qū)動,通過帶傳動傳遞力量。經(jīng)過齒輪減速箱減速把動力分別輸出到上沖頭,下沖頭,推片。上沖頭由蝸輪蝸桿帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)完成動作。下沖頭由蝸輪蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)完成動作。推片由蝸輪機(jī)構(gòu)完成動作。3.2.2曲柄滑塊型運(yùn)動如圖4.3所示圖3.2方案二運(yùn)動簡圖1、電動機(jī)2、3齒輪4、5圓錐齒輪6、17凸輪機(jī)構(gòu)7、19蝸桿8、18蝸輪9皮帶輪10皮帶11曲柄滑塊機(jī)構(gòu)12彈簧13、振動篩14、上沖頭15、圓筒型腔16、下沖頭動作說明:由電動機(jī)驅(qū)動,經(jīng)齒輪傳動輸出動力,通過一根軸鏈接蝸輪蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)完成下沖頭動作。經(jīng)圓錐齒輪,蝸輪蝸桿凸輪機(jī)構(gòu)完成推片動作,帶傳動到曲柄滑塊機(jī)構(gòu)完成上沖頭的動作。3.2.3對心直動推桿盤形凸輪型運(yùn)動方案如圖4.4所示:圖3.3方案三運(yùn)動簡圖A:上沖頭B:下沖頭C:對心直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)D:凹槽凸輪E:料篩F:圓柱凸輪G:電動機(jī)H:齒輪I:圓錐齒輪J:渦輪蝸桿K:進(jìn)料口動作說明:馬達(dá)G輸出動力通過齒輪H來傳遞,齒輪H又通過三對錐齒輪傳動,最終通過錐齒輪的傳動使得圓柱凸輪F旋轉(zhuǎn),E材料體隨之向左移動,而K材料入口則用于原料的傳遞。

向下移動底部沖孔,需要將心直動推桿磁盤凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。

通過圓柱凸輪的作用,將材料體向右移動,使原料作為壓片材料送到槽中。隨后,E材料體又向左移動材料。壓榨發(fā)芽時(shí),上沖頭會向上移位,下沖頭則會向上施壓,以形成成品。在原料體持續(xù)進(jìn)料的過程中,利用位于其前面的鏟子將物料推出并排放至排料口,同時(shí)還會不斷向下噴出物料,使其壓緊原料胚。

通過這種運(yùn)動完成材料擠出,之后繼續(xù)重復(fù)。表3.2各方案比較方案對比方案評價(jià)性能 方案一方案二方案三工作性能可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度大可調(diào)性高運(yùn)轉(zhuǎn)精度一般可調(diào)性一般運(yùn)轉(zhuǎn)精度一般傳動性能傳動性強(qiáng)速度范圍大噪聲小傳動比大承載能力一般傳動平穩(wěn),噪音小經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性一般結(jié)構(gòu)簡單經(jīng)濟(jì)性好經(jīng)濟(jì)性一般結(jié)構(gòu)緊湊性較好一般好我們通過對列出的三種方案進(jìn)行仔細(xì)地分析比較,并在綜合考慮傳動的動作需求和實(shí)際工作情況的基礎(chǔ)上,考慮節(jié)省成本和保護(hù)環(huán)境的因素,對這三種方案進(jìn)行了比較。最終,我們選定了方案1作為本次設(shè)計(jì)方案,因?yàn)樵诳梢詫?shí)現(xiàn)干粉壓片和設(shè)計(jì)功能的情況下,它具有低成本、低噪音的特點(diǎn),作業(yè)平穩(wěn)等多種因素。[12]3.3壓片機(jī)運(yùn)動形式上沖頭做上下運(yùn)動,當(dāng)它到達(dá)終點(diǎn)時(shí)會暫停一段時(shí)間以保護(hù)。

為了留出足夠的空間,以備沖頭上升后進(jìn)入,因此整個(gè)沖頭的行程大約是90~100毫米。下沖頭的運(yùn)動形式為上下直移,其運(yùn)動規(guī)律則是復(fù)雜多樣的。

在起始位置先下降了3毫米,之后通過施加壓力上升了8毫米,待料用推料方式使片坯從沖頭區(qū)域推離后,再沿著下降路徑移動21毫米,停留在待裝料的起始點(diǎn)。物料篩進(jìn)行水平運(yùn)動時(shí),其運(yùn)動規(guī)律更加復(fù)雜。我們的工藝流程是以往復(fù)振動料篩篩選原料為首要步驟,而且該步驟是在模具型腔的上方完成的。待原料篩選完畢后,我們再將原料向左縮回,直到坯料成形并被順利推出型腔。接下來,料篩將再次沿著臺面向右移動45-50毫米,以便于推開成形片。圖3.4壓片機(jī)傳動示意圖3.4壓片機(jī)運(yùn)動循環(huán)當(dāng)物料經(jīng)過進(jìn)料位置離開后,物料篩會停止運(yùn)行。

此刻,篩網(wǎng)的材料剛剛從下沖頭處通過,開始逐漸向下沉降,并且下降了3mm的距離。而當(dāng)下沖頭下沉后,上沖頭得以下降到。當(dāng)上沖頭達(dá)到平面下3mm時(shí),下沖頭開始升起,隨即對粉料兩側(cè)施加均勻壓力。

在圖中所示的情況下,上下沖頭各自移動8mm,之后它們就停止移動但保持著壓力

壓力保持時(shí)間約為0.4秒,相當(dāng)于原始機(jī)身的約60°。最初停止的是頂部沖孔,然后底部沖孔稍后緩慢地與上截面平動,最終成形片被推開。

當(dāng)?shù)撞客V剐D(zhuǎn)并拆卸毛坯時(shí),為了避免毛坯,材料體會向型腔上方推進(jìn)。

將下沖孔向下移動21mm后,下一次循環(huán)中,材料體得以進(jìn)入下方。第4章壓片機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1電動機(jī)的選擇4.1.1電動機(jī)類型為了滿足工作條件和要求,在選擇電機(jī)型號時(shí),我們選擇了Y系列三相籠型異步電動機(jī),并采用了全封閉自身風(fēng)扇冷卻結(jié)構(gòu),該電動機(jī)的額定電壓為380V。4.1.2電動機(jī)功率選擇依據(jù):Ped(電動機(jī)的額定功率)≥P電動機(jī)所需工作功率:Pd=PwPwη∑其中:V帶傳動效率η1=0.96直齒輪傳動8級效率(油潤滑)η2=0.97滾子軸承效率(脂潤滑正常)η3=0.98彈性聯(lián)軸器η4=0.994.1.3選擇電動機(jī)由于制藥機(jī)械主要是面向工廠設(shè)計(jì)的,所以其電壓額定為380V,為方便實(shí)用且價(jià)格低廉,選擇了三相電容啟動的異步電動機(jī)作為動力源,并非直流電機(jī)。電機(jī)型號YB2-160M2-8外觀見下表4.1:表4.1電機(jī)參數(shù)型號YB2-160M2-8額定功率kW5.5電流(380V)A13.4轉(zhuǎn)速r/min750效率%負(fù)載1.00830.7583.70.5082.8功率因數(shù)補(bǔ)償COSφ負(fù)載1.000.750.750.670.500.55堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)1.9堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)6最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)2.2噪聲dB(A)68振動等級mm/s2.8轉(zhuǎn)動慣量kg.m20.61尺寸mm200*200*3004.2傳動比的確定為了達(dá)到25片的生產(chǎn)指標(biāo),電動機(jī)必須滿足設(shè)計(jì)要求所規(guī)定的轉(zhuǎn)速,因此,實(shí)現(xiàn)給定轉(zhuǎn)速的要求是必須得到滿足的。根據(jù)這個(gè)就可以確定總比率的大小。傳動比是V帶傳動中需要控制的因素之一,一般應(yīng)該保持在不大于7的范圍內(nèi),因此可以采用分配傳動比=2.5的原則來進(jìn)行分配。因此,可以使用兩級減速箱。皮帶傳動i=2.5(V皮帶傳動比=2~4合理)所以i=i總/i帶=30/2.5=12由課程設(shè)計(jì)圖7-2,取高速級傳動比為i=4,那么低速級傳動比i2=i輪/i1=12/4=3,取i2=3.實(shí)際總傳動比i=2.5x4x3=30傳動滾筒實(shí)際轉(zhuǎn)速n'=nm/i'=1440/30=48r/min4.3傳動零件的選擇與校核4.3.1計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速和功率(1)各軸的轉(zhuǎn)速:電機(jī)輸出軸:1440r/min減速箱I軸:nⅡ=n減速箱II軸:nⅢ=nⅡ/i齒=576/4=1減速箱III軸:nⅣ=nⅢ/i齒=144/3=48(2)各軸功率:具有傳動效率;8級正齒輪效率;滾柱軸承的性能再次如此:計(jì)算每個(gè)軸的輸入功率PⅠ軸Ⅰ(帶輪輸入軸)PⅡ=PⅠ×η帶=4.34×0.96=4.17KW

軸Ⅱ(減速器高速軸)P軸Ⅲ(減速器低速軸)PⅣ=P4.3.2設(shè)計(jì)V型帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸和校對(1)確定計(jì)算數(shù)據(jù):其中-計(jì)算功率,KW;-工作環(huán)境因素-傳輸所需功率,KW;大負(fù)載變化,空載,輕負(fù)載啟動,選擇KAPd=K(2)選擇V型皮帶、擬定皮帶速度:帶速V:V=πdd1n1/60×1000

=π×112×1440/60×1000

由于5m/s<<25m/s,故V帶合適。(3)確定中心距a和基準(zhǔn)長度:因?yàn)?.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+d所以有:274.3mm≤a0≤779因此取確定中心距a≈a0+(Ld-L選取基帶長度(4)計(jì)算小帶輪上包角:α1=180°-(dd2-d因此符合設(shè)計(jì)驗(yàn)證條件,此設(shè)計(jì)方案是合理的。(5)確定V帶Z的根數(shù):計(jì)算單個(gè)V帶的功率:由且,根據(jù)n1=1400r/min,i=4和Z型帶查表得ΔP0=得Kα=0.924,查表得KL=故有Pr=(P0+ΔP0)·Kα·K計(jì)算V型帶的根數(shù)Z:Z=PcaPr=KAP(P(6)計(jì)算單根V型帶得初拉力的最小值(F0由表得Z型帶的單位長度,q=0.06kg/m所以:F0=500×(2.5?Kα應(yīng)使帶得實(shí)際初拉力。F0>(7)帶輪的整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì):由于需要考慮到大帶輪的基準(zhǔn)直徑,因此選用了HT200作為帶輪的材料,并采用了輪輻式結(jié)構(gòu)。

由于安裝了直徑為d=96的小輪,檢查輪為實(shí)心輪。4.3.3齒輪設(shè)計(jì)和校對該機(jī)械是一種普通的壓片機(jī),其速度并不很快,但采用了符合GB10095-88標(biāo)準(zhǔn)的8級精度。

選擇齒輪材料,第一選擇為40Cr(稀釋),硬度為280HBS。

與另一種材料相比,45鋼(調(diào)質(zhì))是二級大齒輪所采用的材料,其硬度高達(dá)240HBS,比另一種材料高出40HBS。二級鏈輪選用的是經(jīng)過調(diào)質(zhì)的40Cr材料,硬度為280HBS;而三級大鏈輪則采用45鋼經(jīng)過淬火處理后制成。

硬度為240HBS,兩種材料之間的硬度差為40HBS。選擇一級小齒輪牙數(shù)Z1=26,二級大齒輪齒數(shù)Z2=Z1·i=26×3=78,取Z2=78。選擇二級小齒輪牙數(shù)Z1=26,二級大齒輪齒數(shù)Z2=Z1·i=26×4=104,取Z2=104。(1)按齒輪面接觸強(qiáng)度計(jì)算:參考公式,d1t≥2.323KtT1φ確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值:選擇載荷系數(shù)Kt計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:T1=95.5×105×P1選擇齒的寬度系數(shù)φd鏈輪接觸疲勞極限σHlim=600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim=計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60×n1×jLh=60×300×1×(N2=N1i=4.32×取解除疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.93;KHN2計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力:取失效概率為1%,安全系數(shù)s=1[σH]1=KHN1σlim1S[σH]2=KHN2σ(2)計(jì)算:試計(jì)算小齒輪分度圓直徑d1t帶入[σH]d1t≥2.323KtT計(jì)算圓周速度V2V2=πd1tn計(jì)算齒寬b:b=?d×d1t=計(jì)算齒寬與齒高之比bh:模數(shù)mt=d1tz1齒高h(yuǎn)=2.25×mt=2.25所以齒寬與齒高之比bh=727=計(jì)算載荷系數(shù):根據(jù)一般情況選取8級精度,動載系數(shù)Kv=1直齒輪KHa=KFa=1用插值法查得8級精度、小齒輪相對稱位置時(shí)K由bh=727=10.29,KHβ=1.31,查圖得K故載荷系數(shù)K=KAKVKHaKHβ=1.50×按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑:d1=d1t3KKt計(jì)算模數(shù)mm=d1z1=80(3)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算:由彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算公式:m≥32kT1Φd確定各項(xiàng)計(jì)算數(shù)值:小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE1=500MPa;大齒輪的的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σFE2取彎曲壽命系數(shù)KFN1=0.86,KFN2=計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,得[σF]1=KFN1σFE1S=0.86×500[σF]2=KFN2σFE2S=0.9×380計(jì)算載荷系數(shù):K=KAKVKFa查取齒形系數(shù):由于YFa1=2.97;YFa2計(jì)算大、小齒輪YFaY大齒輪的數(shù)值大。設(shè)計(jì)計(jì)算m≥3使用表面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模型和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算模型進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)計(jì)算可得到我們可以得到一個(gè)比較的結(jié)果,即前者所得到的結(jié)果大于后者所得到的結(jié)果。

齒輪模型的尺寸主要與它的承載能力有關(guān),因?yàn)槌休d能力是由彎曲疲勞強(qiáng)度來決定的。

雖然負(fù)載能力僅受齒面接觸疲勞強(qiáng)度的限制,但其取決因素卻只有齒輪的直徑,即模型和尺寸的乘積。

根據(jù)彎曲強(qiáng)度計(jì)算,模數(shù)為1.63,可緊密切割圓。

根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,可得出分度圓的直徑d1=80mm(4)幾何尺寸計(jì)算:計(jì)算分度圓直徑:dd計(jì)算中心距:a=d1計(jì)算齒輪寬度:b=?dd取B2=40mm,m=3mm,a=156mm,b1=72mm,bd1=78mm,d2da1=m(z1+2da2=m(z2+2df1=m(z1?2.5df2=m(z2?2.5(5)驗(yàn)算設(shè)計(jì):由設(shè)計(jì)過程知Z1重合度驗(yàn)算:由m=3、Z1=26、Z2rrrrrααε則==1這種設(shè)計(jì)適合重合度的條件要求。二級減速齒輪1齒輪2尺寸列出:m=3mm,a=195mm,b1=72mm,bd1=78mm,d2da1=m(z1+2da2=m(z2+2df1=m(z1?2.5df2=m(z2?2.5

第5章核心零件工藝編制5.1加工工藝過程可以根據(jù)上述分析得出結(jié)論,這個(gè)零件的主要加工表面包括平面和孔系。

這樣復(fù)述的方式,改變了句子結(jié)構(gòu),采用了強(qiáng)調(diào)句式,但仍然表達(dá)了原句的意思。

一般情況下,保證平面的加工精度比保證孔系的加工精度更加方便,但是仍對于零件的加工過程而言,主要的挑戰(zhàn)在于保持孔的尺寸和位置精度,同時(shí)需要按照精確的角度進(jìn)行處理,從而確保孔與平面之間的互動關(guān)系精準(zhǔn)無誤。[5]通過對上述技術(shù)條件的分析,可以得出這樣一個(gè)結(jié)論:雖然零件的尺寸精度、幾何精度和位置關(guān)系精度并不高,但對加工的要求也不過分苛刻。5.2確定各表面加工方案機(jī)械加工工藝需要具備優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)能力,而不僅僅是為了滿足設(shè)計(jì)要求。

也就是說,有可能采取行動。

我們必須在確保加工質(zhì)量的前提下,采取盡可能少的加工勞動量,以便于方便進(jìn)行加工。設(shè)計(jì)與工藝息息相關(guān),相互補(bǔ)充。

在零件加工工藝的設(shè)計(jì)中,我們需仔細(xì)選擇加工方法及設(shè)備,以滿足平面孔系和孔加工精度的高要求。

在制造過程中,需要重視加工精度和加工效率兩個(gè)方面的問題,同樣也需要適當(dāng)關(guān)注經(jīng)濟(jì)因素。

購買機(jī)床時(shí),應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮價(jià)格較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選項(xiàng),但必須在保證機(jī)床精度符合要求并確保生產(chǎn)效率的前提下。5.2.1影響加工方法的因素應(yīng)當(dāng)考慮各加工表面的技術(shù)要求,在選擇合適的加工方法時(shí),要考慮表面加工的精度和質(zhì)量要求,并采用分段式的加工。

我們可以根據(jù)生產(chǎn)類型的不同來選擇高效設(shè)備,這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)批量生產(chǎn)的目標(biāo)。

在少量產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí),常常使用常見的工具和一般的加工技術(shù),以普及的方式來完成生產(chǎn)。

在小規(guī)模的生產(chǎn)中,通常采用鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔的加工方法來制作柴油機(jī)連桿小頭孔。

而沖壓工藝用于批量生產(chǎn)。在生產(chǎn)之前要在桿,軸,型腔有足夠的潤滑油,保證機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無卡頓,無異響。[2]在進(jìn)行表面加工時(shí),必須考慮到特定的物理機(jī)械性能要求、工件形狀和重量等因素。在選擇加工方法時(shí),應(yīng)該以該零件主要表面的技術(shù)要求為基準(zhǔn)進(jìn)行考慮,最終選擇可用的加工方法。[1]如果需要滿足公差要求IT6和表面粗糙度要求Ra0.63μm,就需要在淬火主要外圓面,而為了達(dá)到這個(gè)目的,最終工序需要重新思考之前的各個(gè)工序的加工方法并決定車、半精車、淬火和精車的順序制造。5.2.2需加工零件的零件圖圖5.1上桿圖5.2送料桿圖5.3下沖座5.2.3加工方案的選擇1.平面的加工方案為:粗銑——精銑(IT7—IT9),粗糙度為Ra6.3~0.8,一般不淬硬的平面,精銑的粗糙度可以較小。2.孔的表面粗糙度要求為6.33.小孔鉆鉸孔加工方法:因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊驲a4.小端面的加工方法為:為了滿足孔兩側(cè)面表面粗糙度要求較高的需要,為Ra5.3確定定位基準(zhǔn)5.3.1粗基準(zhǔn)的選擇在選擇進(jìn)行粗加工的基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)該特別注意的是如何確保每個(gè)加工表面都有充足的余量,這是保證最終加工結(jié)果符合要求的關(guān)鍵。

通過使用這種方式,可以保證未經(jīng)加工的表面與經(jīng)過加工的表面在尺寸和位置方面符合圖紙的要求。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下要求:⑴為了確保加工前和加工后區(qū)別的精度,我們必須精益求精,對加工面進(jìn)行精細(xì)處理,同時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)對待未加工面。我們的目的是保證加工面和未加工面的精度相互匹配,因此我們必須耐心細(xì)致地加工,以確保每一處細(xì)節(jié)都得到完美處理。加工面和未加工面的精度相互影響,因此我們需要以高度負(fù)責(zé)的態(tài)度對待整個(gè)加工過程,以確保兩者之間的關(guān)系精確無誤以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。⑵在選擇加工余量時(shí),應(yīng)當(dāng)使加工余量在毛坯中分布均勻。⑶在選擇粗加工基準(zhǔn)方面,應(yīng)該選取加工余量最小的表面作為基準(zhǔn)點(diǎn)。

這樣可以保證充足的加工成本。⑷為了夾緊穩(wěn)固、定位精準(zhǔn),我們需要選用表面光滑平整、面積足夠大的基準(zhǔn)。

如果表面上存在澆口、冒口、飛邊以及毛刺,那這樣的表面就不具備作為粗加工基準(zhǔn)的條件,必須在初期加工處理之前進(jìn)行改進(jìn)。這種修復(fù)工作非常必要,因?yàn)閮H靠原本的表面質(zhì)量無法滿足加工準(zhǔn)確度的要求。

經(jīng)過改善,表面將變得更加平滑,可靠性也會增強(qiáng),因此可以保證下一步進(jìn)行的精細(xì)加工順利進(jìn)行。5.3.2精基準(zhǔn)選擇的原則基準(zhǔn)重疊原則的意思是,在確定定位基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)當(dāng)選用盡可能多的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為參考。

以避免基準(zhǔn)與錯(cuò)誤重疊。為了保持一致,我們應(yīng)該使用相同的定位基準(zhǔn)作為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),以遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。為了保證各表面的位置精度,并避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差的影響,可以采用基準(zhǔn)的統(tǒng)一作為參考??梢酝ㄟ^采用更加一致的夾具設(shè)計(jì)和制造,在各個(gè)工序中廣泛應(yīng)用,以此來降低夾具設(shè)計(jì)和制造方面的工作量。

此外,應(yīng)選擇高精度工件。為了保證定位的穩(wěn)固可靠,尺寸比較大的表面被作為精準(zhǔn)基準(zhǔn)來使用。必須調(diào)整零件的位置關(guān)系,確保在整個(gè)加工過程中孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置基本一致,以保證零件放置的基準(zhǔn)統(tǒng)一。

當(dāng)您分析零件零件圖時(shí),您會注意到基準(zhǔn)平面是用于精密基準(zhǔn)的適當(dāng)選擇。通過對零件零件圖的仔細(xì)觀察,您可以容易地發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)。限制工件自由度的方式不止是使用一個(gè)平面和一個(gè)孔位置,而是采用單面兩孔位置的典型方法,這樣才能滿足整個(gè)加工過程中的基準(zhǔn)位置需求一致的要求。

由于雙側(cè)都是非切削曲面,所以同樣也能夠運(yùn)用孔作為加工基準(zhǔn)。5.4工藝路線我們通常先進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)加工的步驟來生產(chǎn)大量制造的零件。

零件加工的第一步是相同的加工標(biāo)準(zhǔn)。在具體的加工安排中,首先要根據(jù)孔和面的位置來確定工件零件的底面,接著進(jìn)行底面的粗加工、精加工等各個(gè)階段的加工工序。在安排后續(xù)工序時(shí),應(yīng)該遵循兩個(gè)原則,即粗加工和精加工分開進(jìn)行,并且先進(jìn)行面加工,在進(jìn)行孔的加工。5.4.1工序的合理組合通過減少工序數(shù)量,就能夠讓工件的組裝和裝夾次數(shù)減少。

通過這種方式,工藝路線得以縮短,在實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的同時(shí),這種簡化的生產(chǎn)管理方式有著雙重優(yōu)點(diǎn),一方面可以同時(shí)加工多個(gè)表面,另一方面則更容易保證這些表面之間的相對定位精度。在加工中實(shí)現(xiàn)這種效果,帶給企業(yè)的好處是明顯的。大量生產(chǎn)高效率的專用機(jī)床,不僅可以提高生產(chǎn)效率,而且還可以減少設(shè)備的使用。由于采用的專用設(shè)備和工藝設(shè)備非常復(fù)雜,導(dǎo)致成本增加,為了適應(yīng)這種情況需要調(diào)整維修費(fèi)用,并且生產(chǎn)準(zhǔn)備的工作量也很大。

在單一小批量生產(chǎn)中,為了簡化生產(chǎn)管理,常常會把各個(gè)工序適當(dāng)?shù)丶性谝黄?,以便更好地統(tǒng)籌規(guī)劃和控制。

由于缺乏專用設(shè)備的使用,流程的集中化過程受到了限制。

生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的專用車床和線夾工具企業(yè)。為了確保清洗后零件內(nèi)部不存在過多殘留物(例如雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等),可以利用壓縮空氣進(jìn)行吹掃。這種清洗方法適用于0.4%~1.1%的蘇打水和0.25%~0.5%的亞硝酸鈉溶液中,在200毫克的范圍內(nèi)。5.4.2工序的集中與分散在制定工程路線時(shí),考慮工程數(shù)量是必要的,要根據(jù)集中或分散采用不同的原則。

集中工序和分散工序是零件加工過程中的兩種不同方式,前者采用少量工序,后者則采用多個(gè)工序。我們主要以縮短工藝路線為目的,采用了降低工序數(shù)量和減少工件夾持次數(shù)的方法,這樣做也導(dǎo)致了作業(yè)工人數(shù)量和生產(chǎn)面積的減少,進(jìn)一步簡化了生產(chǎn)管理。

通過在一個(gè)剪輯中同時(shí)加工多個(gè)表面,可以輕松地保證這些表面之間的相互定位精度。大量生產(chǎn)高效率的專用機(jī)床,不僅可以提高生產(chǎn)效率,而且還可以減少設(shè)備的使用。雖然在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段,需要投入大量的資金,使用繁瑣的專業(yè)設(shè)備和工藝裝備,但這是必要的。工藝內(nèi)容簡單實(shí)用,可選擇最合適的切割量。

容易使用的通用設(shè)備,不止能生產(chǎn)簡單的機(jī)床設(shè)備,而且它們的準(zhǔn)備工作量較少,更換產(chǎn)品也十分便捷。

對技能水平的需求不大。在這個(gè)工廠中,設(shè)備和工人眾多,生產(chǎn)面積寬廣,工藝路線繁雜,生產(chǎn)管理也異常復(fù)雜。5.4.3加工階段的劃分通常情況下,為了滿足對零件加工質(zhì)量要求的提高,加工過程往往被分成若干個(gè)階段。一:加工通過粗加工,能夠先去除大部分無用的金屬雜質(zhì),從而為精細(xì)加工奠定更好的基礎(chǔ),同時(shí)也能夠?yàn)榘刖庸ず途?xì)加工提供引導(dǎo)和定位的基準(zhǔn)。

在進(jìn)行粗加工時(shí),應(yīng)該及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,進(jìn)行及時(shí)報(bào)廢或修補(bǔ),以避免浪費(fèi)工時(shí)。

粗加工的根本目的是提高加工效率和加工質(zhì)量,即通過較為粗糙的加工方式,在保證加工精度的前提下,縮短加工時(shí)間,同時(shí)確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。為了提高生產(chǎn)率,進(jìn)行粗加工時(shí)有兩種方式可供選擇,一是選用功率較大、剛性較好但精度較低的機(jī)床,二是使用相對較多的切前用量。因?yàn)樵谶M(jìn)行粗加工時(shí),所產(chǎn)生的切削力和切削熱量較大,加上夾緊力也相對較大,所以,這些因素共同作用下,導(dǎo)致工件的內(nèi)部應(yīng)力和變形急劇增加。

因此,這降低了加工精度和粗糙度值。

典型粗糙度公差等級為IT11~IT12。

Ra80~100粗糙度(μm)。二:半精加工在加工工件的半精加工階段,工人會選擇部分加工工件,尤其是去處理它的次要面,以確保主要表面的精加工有足夠的準(zhǔn)備和加工余量。

半精加工的公差等級為IT9~IT10。

表面粗糙度Ra10~1.25(μm)。三:精加工為了確保工件符合圖紙的要求,工人在精細(xì)加工階段需要進(jìn)行多余的加工余量切除,這樣才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的零件形狀位置精度、尺寸精度和表面粗糙度。

將精加工工序安排在最后的好處在于,在加工過程中可以減少或避免工件表面受到損傷。

通過這樣的做法,可以避免表面出現(xiàn)嚴(yán)重的劃痕和缺陷,同時(shí)還能保證加工出來的工件質(zhì)量更加優(yōu)良。5.4.4加工工藝路線方案的比較在確保零件尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)不降低的情況下,可以考慮采用專門的生產(chǎn)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn),以此提高生產(chǎn)效率。以下沖座為例??紤]到經(jīng)濟(jì)效益,擬定了加工工藝路線方案,以降低生產(chǎn)成本。1、鑄造2、時(shí)效處理3、粗精銑底面4、鉆貫通孔?20。5、鏜頂面孔?32。6、鏜底面孔?22。7、粗精銑頂面、8、鉆頂面4螺孔M10孔并攻絲9、去毛刺10、終檢入庫加工工藝路線方案的論證:將粗銑精銑合并為一個(gè)工序,但是粗銑和精銑的進(jìn)給量和進(jìn)給速度不同要予以注意。具體看后面的鏜孔、銑削工序。這樣做可以同時(shí)達(dá)到兩個(gè)目的:一方面可以增加工件的安裝效率,另一方面在專門設(shè)計(jì)夾具時(shí)還可以減少工件的卸下次數(shù)。經(jīng)過分析,得出一套符合經(jīng)濟(jì)性的工藝方案。

具體工藝流程如下表所示:圖5.4工藝卡片5.5零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件的鍛造采用HT150鑄造制造,其材料為HT150,生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn),采用鑄坯。5.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性需要考慮零件作為鍛件時(shí)的特殊要求。由于鑄造零件需要具有高精度的尺寸和低表面粗糙度,因此在制造過程中只需對與其他機(jī)械零件結(jié)合的表面進(jìn)行機(jī)械加工,而其它表面可以被直接設(shè)計(jì)為不需要進(jìn)行機(jī)械加工的非加工表面。

為了使金屬填充模型更加方便,簡化工序,鑄件需追求簡單、平整、對稱的外形,避免出現(xiàn)鑄件截面差異過大、薄壁等結(jié)構(gòu)。[7]鑄件結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu);鑄件整體結(jié)構(gòu)簡單;工藝標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);易于安裝、管理,以確保所有結(jié)構(gòu)要素都是統(tǒng)一的在這其中,需要考慮經(jīng)濟(jì),所以加工余量預(yù)留的可能不是很多。所以更加需要注意毛坯的制造,減小毛坯的制造成本,提高材料的利用率。根據(jù)零件圖確定毛坯的尺寸5.5.2零件的偏差計(jì)算⑴計(jì)算零件底面和底面的偏差和加工余量粗加工:基于其余規(guī)定劑量為2-3mm,使用3mm。如所示,粗銑削時(shí)精度等級為IT12,粗銑削時(shí)存在厚度偏差粗銑平面時(shí)厚度偏差取±0.21mm精銑:其余量值規(guī)定為1.0mm。鑄件尺寸公差為X?0.6毛坯的名義尺寸為:42+2.2+1.0=45.2mm毛坯最小尺寸為:45.2-0.6=44.6mm毛坯最大尺寸為:45.2+1.4=46.6mm粗銑

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