钣金下料划线器设计.docx
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1、 钣金下料划线器设计Design on Plate Work Yummy Treats Scriber(山东交通学院毕业论文)摘 要 随着经济的发展、社会的进步、人民生活水平的日益提高,各种各样的管道被日益广泛应用于工业、农业和日常生活中。此种钣金下料划线器,是一种用于管道连接中相贯线绘制的、新型的划线器。目前,在各种管道的连接中主要采用连接件多通管,如:三通管、四通管。这不但浪费了材料、增加了成本,而且管道的直径也受到一定的限制。本次设计的划线器就是为了解决这一问题。其直接在管道上画出连接的相贯线,然后,沿相贯线割除材料,最后直接把两管道焊接在一起。这样不但省去了连接件,使连接更可靠,而且解
2、决了管道直径受连接件限制这一问题。本划线器能绘制管道连接中,两轴线相交的各种相贯线。划线器由三个基本部分构成:定位夹紧装置、划线装置和测度装置。定位装置:主要用来是准确的找到所要下料管道的轴线。保证画出的相贯线在准确的位置,以确保焊接后两管道的轴线相交。此外,点位装置还起到固定和支撑划线和测度装置的作用。划线装置:主要用来准确、高效、清晰的在管道上画出所需相贯线。测度装置:用来确定两管道轴线的夹角。关键词 钳工、钣金、管道连接、划线、划线器Abstract: Along with the economical development, societys progress, the lives
3、of the people level daily enhancement, various pipeline widely is applied day by day in the industry, the agriculture and the daily life. This kind of plate work yummy treats scriber, is one kind uses in the pipeline connection the transversal plan, the new scriber.At present, mainly uses the bridge
4、 piece - - multi-siphunculi in each kind of pipeline connection, for example: Three-way pipe, four-way pipe. Not only this wasted the material, increased the cost, moreover the pipeline diameter also received certain limit. This design scriber is in order to solve this problem. It directly draws the
5、 connection on the pipeline the transversal, then, excises the material along the transversal, finally two pipelines welds directly in together. Not only like this has omitted the bridge piece, causes the connection to be more reliable, moreover solved the pipeline diameter to limit the bridge piece
6、 this question.This scriber can draw up in the pipeline connection, two spool threads intersect each kind of transversal. The scriber constitutes by three major components: The localization clamp, the lineation installs and estimates the installment. Positioning device: Mainly uses for is accurate f
7、ound wants the yummy treats pipeline the spool thread. The guarantee draws the transversal in the accurate position, guarantees welds the latter two pipelines the spool thread intersection. In addition, selects the position equipment also to play fixed and the support draws a line and estimates the
8、installment the role. Lineation installment: Mainly uses for accurately, highly effective, clear to draw on the pipeline needs the transversal. Measure installment: Uses for to determine two pipeline spool threads the included angle.Key words:Fitter, plate work, pipeline connection, lineation, scrib
9、er目 录第一章 绪 论1第二章 钣金下料划线器的总体设计3第一节 划线的基本知识3一、常用划线工具的名称及用途3二、分度工具6三、划线基准的选择9四、划线的程序10第二节 划线器的原理10一、相贯线10二、划线器的原理11第三节 划线器的方案14一、定位夹紧装置的方案14二、划线装置15第三章 划线器的结构设计16第一节 零件的设计要求及一般步骤16一、零件的设计要求16二、机械零件设计的一般步骤17第二节 夹紧定位装置的设计17一、丝杠的设计17第三节 划线装置的设计26一、弹簧的设计26第四章 划线器的受力分析、校核及误差分析32第一节 划线器的受力分析32一、划线力的构成32第二节 划
10、线器误差因素分析34一、可能出现的误差34二、误差产生的原因及减小的措施34第五章 设计心得体会35第 六 章 致 谢37第 七 章 参 考 文 献38第一章 绪 论随着科学技术水平的迅速提高、现代加工方法及设备的不断涌现,钳工加工的概念、方法及手段也正发生着深刻的变化。划线使大多数钳工工作的第一道工序。钳工技术是实践性强、涉及专业面广,既具特有的规律,又有高的灵活性。钳工需要有丰富的实践经验以及一定的基础理论知识。划线虽是钳工中最基本、最简单的一项工作,但随着新技术、新工艺、及新的机械设备的不断发展,在对钳工的要求越来越高的同时,对划线方法、划线工艺及划线仪器都提出了新的要求。传统的钣金划线
11、是主要是通过钣金的展开放样来完成的。所谓展开放样即使在不改变这些构件表面的情况下,将他们依次展开在一个平面上,称作为构件的表面展开展开为可展曲面的表面展开和不可展表面的近似展开两种。可展曲面是指直纹面中的柱面、锥面和切线曲面等。钣金表面展开的方法一般有以下几种:1、作图法:首先,根据需要展开构件的形状特点进行分析,把它分为若干个基本部件,再把每一个基本的表面分割出一组共构件展开的表面实形,然后根据基本件的视图用投影变换的方法求出这组表面实形的所有邻边线段的实长,可以画出每一个表面实形,并把这组表面实形依次的画在一个表面上。2、计算法:同样是根据需要展开构件的形状特点进行分析,归纳出一套求表面实
12、形所有邻边线段实长的公式,有具体构件的已知条件求出邻边线段的实长,并用这些市场来画展开图。这种方法随着下料工艺的改进和袖珍计算机的普及,日益被人们重视和应用。但是有些构件的计算机公式很复杂,而且一个构件要重复计算很多次,认识很麻烦的工作,计算精度也较低,错误也和高。3、系数法:此法是在计算法的基础上产生的,它是计算公式中某些常数项合并在一起,总结出一组系数,求实长时,只要将这些系数乘以已知条件即可。由于计算较为简单,很和工人师傅的心意。4、程序法:某一类构件需要展开时,他们分解的基本件可以是一定的,而归纳出计算表面实形的各邻边线段实长的公式也是固定了的。这类重复计算公式的任务,用计算机事先编写
13、好一个程序,然后运行这个程序,计算出各线段的实长,供画展开图使用。在这些传统的画图方法中,无可避免的要进行一些视图转换、公式推到和数值计算。这不仅使划线工作变得复杂,也使划线的精确度降低,错误率提高。我所设计的是题目是钣金下料划线器,是一种新型的,用于管道连接中相贯线绘制的机械划线器。它无需将构件的表面展开,直接在构件的表面上划出相应的空间曲线。在此过程中不需要进行计算以及其他辅助作图过程,只需要调整划线所需的必要参数。既简单快捷,又提高了划线的精确度,降低了错误率,提高了效率,节省了工时。随着经济的发展、社会的进步、人民生活水平的日益提高,各种各样的管道被日益广泛应用于工业、农业和日常生活中
14、。目前,在各种管道的连接中主要采用连接件多通管,如:三通管、四通管。这不但增加了零件,浪费了材料,增加了成本,而且管道的直径也受到一定的限制。我所设计的划线器就是为了解决这一问题。其直接在管道上画出连接的相贯线,然后,沿相贯线割除材料,最后直接把两管道焊接在一起。这样不但省去了连接件使连接更可靠,而且解决了管道直径受连接件限制这一问题。由于本人经验不足,理论知识欠缺,又赶时间仓促,在设计中难免有错误和疏漏之处,敬请各位老师多多赐教。第二章 钣金下料划线器的总体设计第一节 划线的基本知识根据图样要求,准确地在毛坯或半成品上划出加工界线的操作称划线。划线的作用是给在加工以明确的标志和依据,以便于工
15、件在加工时找正和定位;检查毛坯或半成品尺寸,并通过划线借料的以补救,合理分配加工余量。划线分为平面划线和立体划线两种。平面划线是指在工件的一个表面(即工件的二维坐标系内)上划线就能表示出加工界线的划线,例如在板料上划线,在盘状工件端面上划线等。而立体划线是指在工件几个不同表面上(即工件的三维坐标内)上划线才能明确表示出来加工界限的划线,例如在支架、箱体、曲轴等工件上的划线。一、常用划线工具的名称及用途(一)、支承工具在实际的划线中,支承工具多种多样,但传统的、最基本、最主要的支承工具有划线平板、划线方箱、V形块、直角板、千斤顶支承工具等。1、划线平板 一般由铸铁制成,表面通过精刨或刮削加工。它
16、的表面主要用于划线及检测的标准。2、划线方箱 是由灰铸铁制成的空心立方体或长方体,其相对平面相互平行、相邻平面相互垂直。划线时可用C型夹头将工件夹于方箱上,再通过反转方箱,便可以在一次安装下,将工件上互相垂直的线全部划出来。方箱上的V形槽平行于相应的平面用于装夹圆柱形工件。3、V形块 一般V形块都是一副两块,两块的平面与V形槽都是在一次安装中磨削加工的。V形槽夹角为90或120用来支承轴类零件,带U形夹的V形块可翻转三个方向,在工件上划线出相互垂直的线。4、直角板 一般是用铸铁制成,它有两个相互垂直的平面。直角板上的孔或槽是搭压板时穿螺栓用的。5、千斤顶 千斤顶是用来支承毛坯或形状不规则的工件
17、而进行立体划线的工具。它可调整工件的高度,以便安装不同形状的工件。用千斤顶制成工件时,一般同是用三个千斤顶支承在工件的下部,三个支撑点应离工件重心尽量远一些,三个支承点所组成及三角形面积应尽量大,在工件较重的一端放两个千斤顶,较轻的放一个,这样比较稳。带V形块的千斤顶,是用于支持工件圆柱面的。(二)、直接划线工具1、划线盘 划线盘是用来在工件上划线或找正工件位置的常用工具,划针的直头一端(焊有高速钢或硬质合金)用来划线,而弯头一端常用来找正工件位置,不要倾斜太大,划针伸出部分应尽量短些,并要牢固的夹紧,操作时划针应与被划工件表面保持4060夹角。2、划针 划针是划线用的基本工具。常用的划针是用
18、36弹簧钢丝或高速钢制成,尖端磨成1520的尖角并经过热处理,硬度可达5560HRC。有的划针在尖端部位焊有硬质合金,使针尖能保持长期锋利。划线使针尖要靠紧导向工具的边缘,上部向外侧倾斜1520,向划线方向倾斜4575。划线要做到一次成功,不要重复的话统一根线条。力度适当,才能划出的线条即清晰又准确,否则线条变粗,反而模糊不清。3、划规 划规是用来划圆和圆弧、等分线段、等分角度以及量取尺寸等。划归用中碳钢或工具钢制成,两脚尖端经过热处理,硬度可达4875HRC。 有的划规在两脚端部焊上一端硬质合金,使用时耐磨性更好。常用划规有普通划规,扇形划规和弹簧划规三种是用划规划圆又是两脚不在同一平面上几
19、划线中心低于或高于所划圆周平面,则两尖角的距离就不是所划圆的半径,此时应把划规两尖脚的距离调为R=,式中r所划圆规的半径(mm);h划规两尖角高低差的距离(mm)4、大尺寸划规 大尺寸划规是专门用来划大尺寸圆和圆弧的。在滑杆上调整两个划规角,就可得到所需尺寸5、游标划规 游标划规又称“地规”。游标划规带有游标刻度,游标划针可调整距离,另一划针可调整高低,是用于大尺寸划线和在阶梯面上划线6、专用划规 与游标划规相似,可利用零件上的空为圆心划同心圆或弧,也可再阶梯面上划线7、游标尺高度尺 这是一种精密的划线与测量结合的工具,要注意保护划刀刃(有的划刀刃焊有硬质合金)(三)辅助工具1、样冲 样冲是用
20、工具钢制成,并经热处理,硬度可达5566 HRC,其尖角磨成60。也可用报废的刀具改制。使用时样冲应先向外倾斜,以便于样冲尖对准线条,对准后再立直,用锤子在捶击。2、中心架 调整带尖头的可伸缩螺钉,可将中心架固定在空心孔中,以便于划中心线时在其上定出空的中心。二、分度工具(一)、分度头1、分度头的结构及用途分度头分为等分圆周、划角度线、直线分度(直线分割,如刻制标尺)。工件需要等分,使用分度盘盒分度叉。2、分度方法及应用(1)、直接分度法 计算公式为:式中:Z工件等分数;Q分度头主轴的转动角度。用脱落手柄使涡轮与蜗杆脱开,转动卡盘到所需角度;紧定手柄,固定主轴,划线。用于分度树木很少时,第一次
21、分度前应先校零。(2)、简单分度法 计算公式为: 式中:40涡轮齿数(分度头传动定数);Z工件等分数;N手柄转数。用于工件的等分数能分解成符合分度盘上所有的孔数。N是整数,这是手柄的转数;若N是分数,整数部分是手柄的转数,分数部分由分度盘上的孔数控制。(3)角度分度法计算公式为:式中:工件角度,以度为单位;N手柄的转数,若以“分”或“秒”为单位,则上式相应为:用于工件按转过的角度进行分度。(4)、复式分度法计算公式为:式中:40涡轮齿数(分度头传动定数);Z工件等分数;b、d是分度盘孔数;a、c是手柄应转的孔距数。用于单式分度法不能完成而工件的等分数又能分解成符合分度盘上某两个孔圈所具有的孔数
22、。(5)、差动分度法计算公式为:式中:i挂轮速比;Z假设等分数;Z实际等分数;A、B、C、D挂轮,A、C、是主动轮,B、D是从动轮;(二)、齿式等分盘1、尺式等分盘的结构及用途尺式等分盘是采用端面齿盘进行分度的新型高精度夹具。利用一对上、下齿盘多尺同时啮合分度。使用时上、下齿盘每转一个齿,便得到一个分度值。用于精密划线、刻线、测量及镗孔等。2、尺式等分盘的用法尺式等分盘可水平放置、垂直放置使用。工作台上的T形槽及键槽,安装定位元件或直接安装工件。操作步骤:(1)、手柄逆时针转动,中间凸轮迫使上凸轮连同工作台上升,上、下齿圈脱开,此时工作台在钢珠滚道内自由转动,改变上、下齿圈的啮合位置,可实现整
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