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牛头刨刀库零件工艺夹具及数控加工说明书

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航空制造工程学院 机械制造装备实训 课程名称： 机械制造装备实训 设计课题： 牛头刨刀库零件工艺夹具及数控加工

专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 评分： 指导老师：（签字）

2011 年 12 月 15 日 2

机械制造装备实训任务书 姓名 班级学号 一、题目： 牛头刨刀库零件工艺夹具及数控加工

二、原始资料：零件图纸 三、工作内容及计划(完成时间2011年12月21日)： 1．设计并绘制零件图 1天 2．编制简单工艺 1天 3．绘制某一工序夹具 1天 4．编制零件某一简单工序的数控加工程序 1天 5．数控加工 0.5天 6．写出实训报告 0.5天 3

目录 第一部分 工艺设计 1.设计任务.........................................................................................................4 2.零件工艺分析................................................................................................ 4 3.毛坯的选择......................................................................................................5 4.工艺过程设计..................................................................................................5 5.确定毛坯尺寸、机械加工余量及工序尺寸..................................................8 第二部分 夹具设计 1.设计任务...........................................................................................................9 2.确定定位方案、选择定位元件.....................................................................10 3.夹紧机构的选择和设计.................................................................................11 4.定位误差的计算.............................................................................................12 5.对刀装置的选择.............................................................................................12 6.夹具在机床上的定位和夹紧.........................................................................13 第三部分 数控程序编程 刀库外圆数控加工程序编程.........................................................................,...13

小结.....................................................................................................................15 参考书目.............................................................................................................16 附图： 牛头刨刀库零件图...............................................................................................................17 牛头刨刀库铣外表面键槽夹具设计图...............................................................................18 4

牛头刨刀库零件加工工艺卡...............................................................................................19 第一部分工艺设计 1.设计任务 本次所要加工的零件为安装底板，示意图如下图：

刀库零件图 技术要求： 1.热处理：HRC40~50 材料：45 零件生产类型：中等批量。

2.零件工艺性分析 5

牛头刨刀库零件图的视图正确、完整，尺寸、公差齐全，但技术要求中未注明淬火层的深度，且刀库零件右侧的外圆表面粗糙度要求最高，为1.6。其余的外圆等表面粗糙度要求适中，为6.3。 刀库零件右侧外圆表面精度要求高，车外圆需要车床，然而表面的精度要用精车削加工来要保证。 零件为圆轴类形状，所以在外圆表面车削加工可以在普通车床加工，螺纹孔加工可设计专用夹具在钻床上加工，键槽加工可设计专用夹具在普通铣床上加工。

3.毛坯的选择 由于安装底板所受载荷不大，底板的生产纲领为中等批量生产，所以可以选用型材直接加工，以提高生产效率，节约成本。 毛坯的尺寸通过确定加工余量后确定为Ф36x78mm，毛坯示意图如图：

毛培图 4.工艺过程设计

4.1零件定位基准的选择 6

对于此安装底板的各表面的加工均利用外表面定位，对于相对的面定位以“基准重合”原则，当掉头装夹的时候使用相对的那面来定位。 加工键孔、槽平面使用外表面以及与之最靠近的表面来定位，这也符合“基准重合”原则，示意图如图：

基准图 作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。该前

横架选择后面为粗基准，以加工前面，为后续工序准备好精基准。

4.2零件表面加工方法的选择 本零件的加工表面有外圆表面、螺纹孔、键槽等，这里只列举其中较为典型的三个表面来说明其加工方法： （1）刀库右侧外圆表面的表面粗糙度要求最高，粗糙度：为Ra1.6，精度等级：IT7 能达此要求的加工经济精度的加工路线有： ① 粗车→半精车→精车（加工经济精度：IT7~IT8，表面粗糙度： Ra0.8~1.6） ② 粗车→半精车→精车→滚压（IT7~IT8，Ra0.025~0.2） 第二种方法对中等大批量生产的零件而言成本 成本较高， 用不 7

着，所以此处第二种方法比较容易实现。 （2）刀库其余各表面粗糙度精度要求也比较适中，粗糙度：为Ra6.3，精度等级：IT9 能达此要求的加工经济精度的加工路线有： ① 粗车→半精车（加工经济精度：IT8~IT10，表面粗糙度： Ra3.2~6.3） ② 粗车→半精车→精车（IT7~IT8，Ra0.8~1.6） 第二种方法精度太高，在此处用不着，所以第一种方法比较容易实现。 4.3制定工艺路线 机械加工工序 （1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准—前横架前面。 （2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先面后孔”原则，先加工前面，后加工螺纹孔以及垫片圆槽。

这里是从几种制定的工艺路线方案中，并进行比较，从中选出最合理的一种方案。

最终方案： 工序00：下料 工序05：粗车各个外圆表面 8

工序10：半精车各个外圆表面 工序15：中检1 工序20：铣键槽 工序25：钻螺纹孔、攻螺纹 工序30：中检2 工序35：高频淬火 工序40：去应力退火 工序45：中检3 工序50：刀库零件左侧车倒角、精车相关外圆表面 工序55：中检4 工序60：去应力退火 工序65：终检 工序70：油封入库 方案分析：方案中先将各个基准面进行车削，这样做会使工件加工精度得到保证，在加工中插入些必要的中检工序，在精车后无去应力处理，会使表面有较大的残余应力，这些都是为了让零件达到加工的技术要求。把车倒角的工序放到后面是为了铣键槽的时候容易装夹，而且因为在热处理过后还要精车加工，所以在这时因车倒角在机床间来回的损失的时间对整个的生产效率影响不大，同时提高键槽加工的稳定性和精确度，。综上所述，选择此方案作为此零件的加工路线。

5.确定毛坯尺寸、机械加工余量及工序尺寸 9

5.1确定毛坯尺寸 零件的轴径和长度最大值为Ф30x72mm外表面的路线为：粗车→半精车 粗车的余量为2mm 精铣的余量为1mm 所以选择的毛坯的尺寸：长为30+（1+2）×2=36mm，宽为72+（1+2）×2=78mm的轴类材料。

5.2确定加工余量、工序尺寸以及表面粗糙度 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 半精车 1mm Ф72±0.15 Ra6.3 粗车 2mm Ф73.66 Ra12.5

第二部分夹具设计 1设计任务 设计牛头刨刀库零件外表面上的键槽铣床夹具，因为是批量生产，所以要求夹具有一定的效率和稳定性。各个平面有一定的平行度和垂直度的要求。 夹具体是夹具的基础件，夹具上的所有组成部分都必须最终通过这一基础件组成一个有机整体。 （1）足够的刚度和强度 设计夹具时，应保证在夹紧力和切削力等外力条件下，不产生过大的变形和振动。必要时，可在适当位置设置若

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牛头刨床主体机构说明书

牛头刨床主体机构说明书

图2牛头刨床的主体结构课程设计的内容包括：1）牛头刨床主传动系统总体传动方案的设计构思一个合理的传动系统。

它可将电机的高速转动（1440转/分）变换为安装有刨刀的滑枕5的低速往复移动（要求有三挡速度：60，95，150次/分）。

其中，将转动变为移动的装置（主体机构）采用图2所示的连杆机构。

在构思机构传动方案时，能做到思路清晰，各部分的传动比分配合理，最后在计算机上绘出主传动机构的原理示意图。

2）牛头刨床主体机构的尺度综合给定条件：刨头的最大行程H=500mm，行程速比系数k=2，各滑块的长度均为100mm，要求合理确定主体机构的其它尺度参数。

3）牛头刨床主体机构的运动分析根据已定出的主体机构的尺度参数，按曲柄处于最低转速、滑枕处于最大行程的工况对主体机构进行运动分析。

设各具有旋转运动的构件对x轴的转角分别为iiθ,(为旋转构件的标号），相应的角速度和角加速度分别为ωi,εi；用解析法求出当曲柄转角θ1从刨刀处于最右侧时起，沿逆时针方向转动每隔100计算一组运动参数，其中包括：各杆的角位置、角速度、角加速度及刨刀的位置刀s（以最右点为零点）、速度刀v和加速度刀a，应用计算机在同一幅图中绘出刨刀的位移曲线、速度曲线和加速度曲线，并分析计算结果的合理性。

4）牛头刨床主体机构的受力分析设摆杆3的质心在其中点处，质量为40kg，摆杆3对质心的转动惯量为3kg.m2；滑枕5的质量为50kg，质心在E点处；其余构件的质量和转动惯量以及运动的摩擦忽略不计。

假定刨刀在空回行程不受力，在工作行程中所受的阻力为水平力，其大小见图3，作用点在滑枕下方100mm 处。

用解析法求出机构处于不同位置时应加在曲柄上的驱动力矩TN 以及各运动副的约束总反力的大小和方向。

表1表22、刨削主体机构构型的比较选取方案2虽有急回特性，但由于机构运动时候，导杆带动的滑动机构会受力不均，短时间工作影响不大，对于生产生活机构不是很合适的。

方案3导杆一端都用的曲柄连接，根据K 值得计算是不具有急回特性的，但是由于生产的需要，急回特性会在工作是工作时间缩短。

牛头刨床作业指导书

牛头刨床作业指导书

牛头刨床作业指导书一、背景介绍牛头刨床是一种常见的木工机械设备，用于加工木材表面，使其更加平整和光滑。

本文将详细介绍牛头刨床的使用方法和操作步骤，以确保操作人员能够正确、安全地进行作业。

二、安全注意事项1. 操作人员应穿戴好防护设备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套等。

2. 在操作前，检查刨床的刀具是否安装坚固，并确保刀具的锋利度。

3. 在操作过程中，切勿戴着长发、宽松衣物或者饰品，以免发生危（wei）险。

4. 切勿将手指或者其他身体部位挨近刨床刀具，以免发生伤害。

5. 当发现刨床存在异常声音或者其他异常情况时，应即将停机检查，并及时维修或者更换损坏的部件。

三、操作步骤1. 准备工作a. 确保刨床的电源线已插入正确的插座，并检查电源开关是否关闭。

b. 检查刨床工作台是否平整，以确保木材能够稳定放置。

c. 根据加工要求，选择合适的刨床刀具，并确保刀具已经安装到刨床上。

2. 开机准备a. 打开刨床的电源开关，并调整工作台的高度，使其适合操作人员的工作高度。

b. 调整刨床刀具的高度，使其与木材表面保持适当的接触。

3. 加工操作a. 将待加工的木材放置在刨床的工作台上，确保木材与工作台平整接触。

b. 打开刨床的进给开关，使木材缓慢地挪移到刨床刀具下方。

c. 注意观察加工过程中的木屑排出情况，确保刨床刀具的工作正常。

4. 完成加工a. 当木材彻底通过刨床刀具后，关闭刨床的进给开关。

b. 关闭刨床的电源开关，待刨床彻底住手后，方可进行下一步操作。

四、常见问题及解决方法1. 刨削不平整或者有痕迹可能原因：刨床刀具不锋利或者安装不正确。

解决方法：检查刀具的锋利度，并确保刀具正确安装。

2. 刨削过程中产生异常声音可能原因：刨床刀具与木材表面磨擦或者刀具松动。

解决方法：检查刨床刀具的安装情况，并确保刀具与木材表面正常接触。

3. 木材被卡住无法挪移可能原因：木材尺寸过大或者工作台不平整。

解决方法：调整木材尺寸，或者修复工作台，使其平整。

牛头刨床课程设计说明书

牛头刨床课程设计说明书

机械原理课程设计之邯郸勺丸创作设计计算说明书设计题目: 牛头刨床主传动机构设计设计者：指导教师：年月日一、设计任务书设计的题目：牛头刨床的主传动结构的设计。

(a) (b)图1-1a牛头刨床主传动机构牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，多用于单件或小批量生产。

为了适用分歧资料和分歧尺寸工件的粗、精加工，要求主执行构件—刨刀能以数种分歧速度、分歧行程和分歧起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。

刨刀可随小刀架作分歧进给量的垂直进给；装置工件的工作台应具有分歧进给量的横向进给，以完成平面的加工，工作台还应具有升降功能，以适应分歧高度的工件加工。

如图1-1。

电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。

刨床工作时，刨头6和刨刀7作往复运动。

刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低而且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量。

刨头左行时，刨刀切削，称空回行程。

此时要求速度较高，以提高生产率。

刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构(图中未画)，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。

刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力(在切削的前后各有一段约的空刀距离)，而空回行程中则没有切削阻力。

因此刨头在整个运动循环中，受力变更是很大的，这就影响了主轴的匀速运转．故需装置飞轮来减小主轴的速度动摇，以提高切削质量和减少电动机容量。

1.2.1功能上要求:(1)电机连续回转，而刨头往复移动，因此需要将旋转运动转化为直线运动；(2)电机的高速转动降低为刨头的较低速移动，需要减速；(3)在刨头工作过程中，切削阻力变更较大，需要调节速度动摇；(4)刨头切削时还需要实现进给运动。

1.2.2性能上要求:(1)在工作行程时，要速度较低而且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；(2)在回程时速度要高，提高生产率。

牛头刨床方案二,四点,十二点说明书

牛头刨床方案二,四点,十二点说明书

机械原理课程设计说明书设计题目：牛头刨床的设计机构位置编号：4，12方案号：Ⅱ班级：姓名：学号：2014年 1 月 15 日目录一导杆机构的运动分析◆机构的运动简图-------------------------------3◆机构在位置7的速度及加速度分析---------------3◆机构在位置11的速度及加速度分析--------------6◆刨头的运动线图-------------------------------8二导杆机构的动态静力分析◆在位置11处各运动副反作用力------------------11◆在位置11处曲柄上所需的平衡力矩--------------13三飞轮设计◆飞轮转动惯量JF的确定------------------------15 四凸轮机构设计◆凸轮基本尺寸的确定--------------------------15◆凸轮实际廓线的画出--------------------------17五齿轮机构的设计◆齿轮副Z1-Z2的变位系数的确定------------------17◆齿轮传动的啮合图的绘制----------------------19六参考文献--------------------------------------19七心得体会--------------------------------------20一导杆机构的运动分析1.1机构的运动简图牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。

电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。

刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。

刨头右行时，刨刀进行切削，称工作切削。

此时要求速度较低且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量；刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产效率。

为此刨床采用急回作用得导杆机构。

刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮机构带动螺旋机构，使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。