非标自动化设计必备理念及技巧2017

a/b11.52345C10.04430.08430.11060.13360.140.146C20.12650.17140.18030.18460.18470.1849平板系數表第一章設計﹑加工理念1板件類零件規格及力學參數(標准庫中可直接調用參數化設計)1.1板材長﹑寬尺寸以100mm為起始基數﹐以100mm為遞增單位.1.2板材厚度尺寸以10mm為起始基數﹐以5mm為遞增單位.1.3基本板材加工精度及加工費用見表(1-1-1)表(1-1-1)1.4板材件結構受力分析1.4.1當平板四周鉸接﹐受均布壓力時﹐如附(圖1-1-1)。其最大變形量f=C1Fb4/Eh31.4.2當平板四周鉸接﹐中部受壓力時﹐如附(圖1-1-2)。其最大變形量f=C2Fb2/Eh3f﹕最大形變量(mm)C1﹑C2﹕平板系數值附(表1-1-2)F﹕外部施加力(N)E:彈性模量(N/mm2)見附(表1-1-3)(表1-1-2)h﹕平板厚度(mm)a﹑b﹕平板長﹑寬(mm)(表1-1-3)屬性牌號光板料價格/KG長寬高材料費外型精度平面度粗糙度價格外型精度平面度粗糙度價格鍍硬鉻(6)白陽(12)發黑(3)淬火(8)硬度1001001010±0.030.031.620±0.0050.0050.855855x262002001040±0.030.031.625±0.0050.0050.87514019x9253003001088±0.050.053.245±0.010.010.89522842x215740040015232±0.050.053.250±0.010.010.8125407113x5715150050015360±0.10.13.275±0.020.020.8160595177x8823660060020690±0.10.13.295±0.020.020.8180965339x17045270070020936±0.150.153.2115±0.020.020.82201271462x231615800800251526±0.20.23.2155±0.020.020.84502131754x3771005900900251929±0.30.33.2550±0.050.050.85503029954x477127210001000252379±0.50.53.2720±0.10.11.680038991178x58915701001001039±0.050.031.645±0.010.010.865149xxx620020010148±0.050.031.665±0.020.020.895308xxx251001001010±0.030.031.615±0.0050.0050.880105x3xxx2002001036±0.030.031.620±0.010.010.8125181x13xxx3003001080±0.050.051.635±0.010.010.8145260x30xxx40040015213±0.050.051.675±0.020.020.8225513x81xxx50050015331±0.050.051.6125±0.030.030.03265721x126xxx60060020632±0.050.051.6165±0.030.031.63151112x242xxx70070020859±0.050.11.6225±0.050.051.64251509x329xxx800800251400±0.20.21.6365±0.050.051.66502415x538xxx5050151±0.030.031.635xxxxxxxxxx100100153±0.030.031.645xxxxxxxxxx2002001513±0.050.051.665xxxxxxxxxx3003001529±0.050.11.6125xxxxxxxxxx塑鋼POM215050101±0.030.031.655xxxxxxxxxx鴻超準自動化設備開發處板類加工費用標準表材質板材可達加工精度總價價格(RMB/KG)銑床工藝報價(不含材料費)磨床工藝報價(不含材料費)表面處理熱處理鋼S45C12HRC40~45不鏽鋼S30445HRC45~60鋁A606132電木酚醛樹脂，加進鋸木屑、石棉或陶土等混合19材質合金鋼碳鋼灰鑄鐵硬鋁E21621011570彈性模量1X103N/mm2(圖1-1-1)(圖1-1-2)2孔類設計規范2.1孔的形式及尺寸規范﹐如附(圖1-2-1)及附(表1-2-1)。(標准庫中可以參數化調用)(圖1-2-1)(表1-2-1)注解﹕(1)表(1-2-1)中各尺寸是對鋁制工件和鑄鐵件而言。(2)對鋼制工件作以下說明﹕(2-1)除M2.5﹑M3對應表中H1=3mm外﹐其余為表中H1-4。(2-2)除M2.5﹑M3對應表中H2=4mm外﹐其余為表中H2-5。(2-3)除M2.5﹑M3對應表中H3=6mm外﹐其余為表中H3-5。(3)設計中所選板材厚度接近H1時﹐如無特殊要求則均按通孔處理。(4)如無特別原因﹐同一板件上孔規格盡可能一致,并規范為M6。(5)在不影響安裝及性能情況下﹐不得使用沉孔。M2.5M3M4M5M6M8M10d12.53.54.55.56.5911d25.56.5810111518d35.66.49.610.612.817.620.3h2.53.54.55.56.5911t2.91.62.72.73.34.65H156810121620H25.571012151823H38101416202430尺寸螺紋公稱2.2孔的位置規范﹐如附(圖1-2-2)。(標准庫中可以參數化調用)(圖1-2-2)注解﹕(1)圖(1-2-2)孔位相對工件邊踞E=d+(5-10)。其中﹕d為連接螺栓的公稱直徑。例﹕如選用M6的螺栓則d=6mm(2)如無特別情況d=6mm﹐E=15mm。(3)孔間距F尺寸首先應遵循力學特性及功用來確定。如無特別要求則以100mm為遞增單位。(4)一般精度用孔的孔間距誤差±0.2mm3螺栓力學參數及規格選用3.1螺栓力學參數3.1.1使用螺栓等級為12.9級。3.1.2常見單個螺栓保証載荷(不發生永久變形的最大載荷)﹐見附表(1-3-1)。表(1-3-1)3.1.2常見單個螺栓擰緊力矩(防止發生橫向滑動時扳手力矩)﹐見附表(1-3-2)表(1-3-2)3.2螺栓規格選用3.2.1在無特別情況和要求前提下﹐各零﹑部件相互如采用螺栓連接﹐須首先選用M6的圓柱頭內六角螺栓。3.2.2螺栓數量應參照表(1-3-1)及表(1-3-2)的力學參數及設計結構性來確定。4零件加工等級規格M2.5M3M4M5M6M8M10碳素鋼類2758332057949372132002415638280合金鋼類2298276648287810110002013031900單位(N)接觸類型M2.5M3M4M5M6M8M10精加工面6899952317468679201932438280一般加工1091157636697419125403059060610表面氧化1378199046349372158403864576560單位(N/mm)4.1一般加工件精度選擇4.1.1對于配合公差要求很小﹐形狀精度要求很高的﹐配合性質比較穩定的應采用IT5級精度。例如﹕精密機械及高速機械的軸頸﹐高精度分度盤軸頸﹐精密絲杠基准軸頸等4.1.2對于配合表面有較高均勻性﹐保証使用可靠并有相當高的配合性質的應采用IT6級精度。例如﹕高精度配合的滾動軸承相關件的孔和軸﹐聯軸器﹑帶輪的孔徑﹐絲杠支撐軸頸等4.1.3應用條件與IT6級相類似﹐但精度要求可略低的情況下應采用IT7級精度。(表1-4-1)(表1-4-2)4.2鑄造件精度選擇采用木模的鑄造件﹐用于非配合尺寸及不包括在尺寸鏈中的尺寸應采用IT15級精度,基本尺寸不大于16mm時﹐公差取IT12基本尺寸在16~~25mm時﹐公差取IT13,見附(表1-4-3)4.3焊接件精度選擇對于一般選用尺寸偏差選B級4mm/2m(1)﹐形位公差(直線度﹑平面度﹑平行度)采用F級4.5mm/2m(1.5)精度4.4各種常規加工所能達到的公差等級﹐見附(表1-4-1)。4.5優先配合選用,見附(表1-4-2),優先采用基孔制﹐見附(表1-4-3)注﹕導柱類如無特別情況規范為直徑為5的倍數設計﹐便于互換(表1-4-3)5熱處理及零件表面處理規范5.1常見熱處理工藝及典型零件﹐見附(表1-5-1)基孔制基軸制裝配方式優先配合選用使用條件舉例H7/m6M7/h6不常拆卸﹐有較好的同心度要求如﹕定位銷與孔﹐齒輪孔與軸銅錘打入沖擊載荷不大時仍有較好的同心度如﹕床頭箱體孔和主軸軸承外圈的配合手錘打入H6/k5K6/h5H7/js6JS7/h6同心度要求不高﹐如﹕變速箱齒輪和軸木錘裝卸H7/h6H7/h6工作時滑移較慢并要求有較好的導向性如﹕離合器和軸加油旋入H8/h8H8/h8工作時無相對運動﹐負載不大﹐無振動﹐加鍵可傳遞扭矩如﹕導向軸﹐滑塊﹐端蓋加油旋入手旋入備注﹕設計中優先選擇﹐但可根據實際設計優化選擇H7/g6G7/h6有較小的間隙﹐運動速度不高﹐且有一定定位精度﹐受一定沖擊仍能保証零件同心度的配合3456789101112圓磨平磨金剛石車金剛石鏜鉸孔車鏜銑鑽加工方法加工等級(IT)H6H7H8g6h6h8k5m6js6最大值IT12IT13IT154+60+100+140-2-80-60-14+40+8+2±315001.251.9555+80+120+180-4-120-80-18+6+1+12+4±412001.051.654.210+90+150+220-5-140-90-22+7+1+15+6±4.510000.91.43.615+110+180+270-6-170-110-27+9+1+18+7±5.58000.81.253.220+130+210+330-7-200-130-33+11+2+21+8±6.56000.71.12.830+160+250+390-9-200-160-39+15+2+25+9±85000.630.872.5孔極限偏差/µm軸極限偏差µm鑄鐵件公差值/mm基本尺寸/mm(表1-5-1)5.2熱處理技朮要求在圖紙上的表示方法5.2.1對于局部熱處理的工件﹐應用細點划線注明熱處理范圍﹐見附(圖1-5-1)(圖1-5-1)5.2.2在技朮要求中明確熱處理的硬度值﹐HRC值波動單位為5﹐HB值波動單位為30~40.5.2.3必要時應標注硬化層深度指標及硬度檢測位置﹐見附(圖1-5-1)5.3熱處理對零件結構設計的要求,見附(表1-5-2)(表1-5-2)5.4常見表面處理的種類及適用范圍﹐見附(表1-5-3)5.4.1常見表面處理的種類及適用范圍熱處理工藝熱處理目的適用典型零件硬度范圍淬火提高工件耐蝕性﹑耐磨性刀具類﹑冷沖模類﹑軸承類及精密齒輪類42~~62HRC回火降低脆性﹑消除內應力減小工件變形開裂表面淬火齒輪類﹑彈簧類﹑量具及連杆類一般不單獨出現調質使工件具有良好的綜合機械性能表面具有良好的硬度﹐中部具有良好的塑性﹐如﹕齒輪類﹑軸類﹑連杆累及螺栓類表面45~~55HRC中部200~~250HB高(低)溫時效淬火后消除工件內應力﹑獲得穩定的工件尺寸要求處理后不再發生變形的精密件﹐如﹕絲杆類﹐床身及箱體等62HRC去應力退火消除內應力獲得良好的機械切削性能鑄件﹑鍛件﹑焊接結構件及切削時產生的內應力180~~220HB367017085硬度檢測位置1.避免尖﹑棱角6.避免表面粗糙帶來的問題熱處理對結構設計的要求要求說明及圖例要求說明及圖例8.注意螺紋孔的位置9.避免尺寸變化懸殊2.避免薄厚不均7.整體結構性要合理注﹕在設計中應充分考慮工件結構性是否合理﹐并編制適當的熱處理工藝避免由于熱處理產生工件開裂﹑變形等問題10.避免造成薄弱點3.避免粗細懸殊4.結構對稱防止應力不均5.個別結構應避免整體