軸支架機械加工工藝規(guī)程及 9-鉆2-Φ13孔夾具設計【含CAD圖紙、說明書】【大連交通課設專題】
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寧課程設計(論文) 設計軸支架零件的加工工藝規(guī)程及鉆孔夾具設計所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日摘 要本課題主要進行設計軸支架零件的加工工藝規(guī)程及鉆底面4孔夾具設計。設計先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度?;鶞蔬x擇以軸支架最大的平面作為粗基準,來加工中間的通孔,然后以此加工過的孔作為精基準。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側平面以及下面的大孔的兩平面,再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時是用鏜床鏜孔。最后以這兩個孔為基準,分別加工的螺紋底孔。整個加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機床上定位夾緊選用專用夾具,夾緊方式為手動夾緊,夾緊可靠,操作方便。因此生產效率較高,適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞 工序,工藝,工步,加工余量,定位方案,夾緊力目 錄摘 要3目 錄41 軸支架加工工藝31.1 軸支架的工藝分析31.2 軸支架的工藝要求及工藝分析41.2.1 軸支架的技術要求41.3 加工工藝過程51.4 確定各表面加工方案51.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時,要綜合考慮以下因素51.4.2 平面的加工41.4.3孔的加工方案41.5 確定定位基準41.5.1 粗基準的選擇41.5.2 精基準選擇41.6 工藝路線的擬訂51.6.1工序的合理組合51.6.2 工序的集中與分散51.6.3 加工階段的劃分61.6.4 加工工藝路線方案的比較61.7 軸支架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定101.7.1 毛坯的結構工藝要求101.7.2 軸支架的偏差計算101.8 確定切削用量及基本工時(機動時間)121.9 時間定額計算及生產安排272鉆底面四孔夾具設計312.1 研究原始質料312.2 定位基準的選擇312.3 切削力及夾緊力的計算312.4 誤差分析與計算322.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用332.6 確定夾具體結構和總體結構342.7 夾具設計及操作的簡要說明35結 論36參考文獻37致謝381 軸支架加工工藝隨著科學技術的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現,機械制造工藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現,已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數控機床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展,極大地推動了機械加工工藝的進步,使工藝過程的自動化達到了一個新的階段?!肮び破涫?,必先利其器。”工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來,現代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。1.1 軸支架的工藝分析軸支架的是的一個重要零件,因為其零件尺寸較小,結構形狀也不是很復雜,但側面三孔和底面的精度要求較高,此外還有頂面的四孔要求加工,但是對精度要求不是很高。幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量,進而影響其性能與工作壽命,因此它的加工是非常關鍵和重要的。1.2 軸支架的工藝要求及工藝分析圖1.1 軸支架零件圖一個好的結構不但要應該達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能夠保證加工質量,同時使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。1.2.1 軸支架的技術要求其加工有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。以底面為主要加工的表面,有底面的銑加工,其底面的粗糙度要求是,平面度公差要求是0.05。另一組加工是側面的三孔,分別為25.8的孔,30、35的孔,55的孔,其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是,。以頂面為加工面的四個孔,分別是以和為一組的階梯空,這組孔的表面粗糙度要求是,以及以和的階梯孔,其中是裝配鉸孔,其中孔的表面粗糙度要求是,是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是。軸支架毛坯的選擇金屬行澆鑄,因為生產率很高,所以可以免去每次造型。單邊余量一般在,結構細密,能承受較大的壓力,占用生產的面積較小。因為軸支架的重量只有3.05kg,而年產量是5000件,由7機械加工工藝手冊表2.1-3可知是中批量生產。1.3 加工工藝過程由以上分析可知。該箱體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于軸支架來說,加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關系。由上面的一些技術條件分析得知:軸支架的尺寸精度,形狀機關度以及位置機精度要求都很高,就給加工帶來了困難,必須重視。1.4 確定各表面加工方案一個好的結構不但應該達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保證加工的質量,同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的。對于我們設計軸支架的加工工藝來說,應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下,應選擇價格較低的機床。1.4.1 在選擇各表面及孔的加工方法時,要綜合考慮以下因素要考慮加工表面的精度和表面質量要求,根據各加工表面的技術要求,選擇加工方法及分幾次加工。根據生產類型選擇,在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工,在 小批量生產時,采用鉆、擴、鉸加工方法;而在大批量生產時采用拉削加工。要考慮被加工材料的性質,例如,淬火鋼必須采用磨削或電加工;而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪,一般都采用精細車削,高速精銑等。要考慮工廠或車間的實際情況,同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備,推廣新技術,提高工藝水平。此外,還要考慮一些其它因素,如加工表面物理機械性能的特殊要求,工件形狀和重量等。1.4.2 平面的加工由參考文獻7機械加工工藝手冊表2.1-12可以確定,底面的加工方案為底平面:粗銑精銑(),粗糙度為6.30.8,一般不淬硬的平面,精銑的粗糙度可以較小。1.4.3孔的加工方案由參考文獻7機械加工工藝手冊表2.1-11確定,以為孔的表面粗糙度為1.6,則選側孔的加工順序為:粗鏜半精鏜精鏜。而底面的四個孔采取的加工方法分別是:因為孔的表面粗糙度的要求都不高,是,所以我們采用一次鉆孔的加工方法,的孔選擇的加工方法是鉆,因為的孔和是一組階梯孔,所以可以在已經鉆了的孔基礎上再锪孔鉆锪到,而另一組和也是一組階梯的孔,不同的是的孔是錐孔,起表面粗糙度的要求是,所以全加工的方法是鉆擴鉸。1.5 確定定位基準1.5.1 粗基準的選擇選擇粗基準時,考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證軸支架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從軸支架零件圖分析可知,選擇側面三孔作為軸支架加工粗基準。1.5.2 精基準選擇要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證軸支架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從軸支架零件圖分析可知,它的底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于兩側面,因為是非加工表面,所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準。選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。1.6 工藝路線的擬訂對于大批量生產的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。軸支架的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。1.6.1工序的合理組合確定加工方法以后,就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則:工序分散原則工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。工序集中原則工序數目少,工件裝,夾次數少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數和生產面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。1.6.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時,應考慮工序的數目,采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中,就是以較少的工序完成零件的加工,反之為工序分散。 工序集中的特點工序數目少,工件裝,夾次數少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數和生產面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。工序分散的特點工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。工序集中與工序分散各有特點,必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現,使得工序集中的優(yōu)點更為突出,即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量,從而可取的良好的經濟效果。1.6.3 加工階段的劃分在實際生活中,對于剛性好,精度要求不高或批量小的工件,以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段,在滿足加工質量要求的前提下,通常只分為粗、精加工兩個階段,甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面,在粗加工階段就要加工的很準確,而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。1.6.4 加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下,成批量生產可以考慮采用專用機床,以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果,降低生產成本,擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表:表1.1加工工藝路線方案比較表工序號方案方案工序內容定位基準工序內容定位基準010粗銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A粗、精銑底平面?zhèn)让婧屯鈭A020精銑底平側面和外圓粗鏜孔: 25.8的孔,30、35的孔,55的孔底面和側面055鉆、擴孔 25.8的孔,30、35的孔,55的孔底面和側面半精鏜孔:25.8的孔,30、35的孔,55的孔底面和側面050粗鉸孔:25.8的孔,30、35的孔,55的孔底面和側面精鏜孔:25.8的孔,30、35的孔,55的孔底面和側面060精鉸孔:25.8的孔,30、35的孔,55的孔側面和兩孔粗銑油槽底面和側面070粗銑油槽底面和側面鉆:、底面和側面080锪鉆孔:底面和側面擴孔底面和側面090鉆:、底面和側面精鉸錐孔:底面和側面110擴孔底面和側面锪鉆孔:、底面和側面120精鉸錐孔:底面和側面去毛刺130锪鉆孔:、底面和側面鉆:、底面和孔155鉆:、底面和孔攻螺紋底面和孔150攻螺紋底面和孔锪平面160锪平面倒角去毛刺160倒角去毛刺檢驗170檢驗加工工藝路線方案的論證:方案在120工序中按排倒角去毛刺,這不僅避免劃傷工人的手,而且給以后的定位及裝配得到可靠的保證。方案在010工序中先安排銑底平面,主要是因為底平面是以后工序的主要定位面之一,為提高定位精度。方案符合粗精加工分開原則。由以上分析:方案為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表:表1.2加工工藝過程表工序號工序名稱工 序 內 容10鑄造鑄造20時效時效處理,去應力30粗銑粗銑底面40精銑精銑底面50粗鏜粗鏜25.8的孔60粗鏜粗鏜30、35的孔70粗鏜粗鏜55的孔80半精鏜半精鏜直徑25.8的孔90半精鏜半精鏜30、35的孔100半精鏜半精鏜55的孔110精鏜精鏜25.8的孔120精鏜精鏜30、35的孔130精鏜精鏜55的孔150鉆孔鉆孔4-10160鉆孔擴孔2-13170锪孔锪孔2-20180鉆孔鉆孔6190鉆孔鉆孔M6的螺紋孔200攻絲對孔M6的螺紋孔攻絲210銑銑左端面220鉗去毛刺230檢驗檢驗入庫1.7 軸支架的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定軸支架的鑄造采用的是鑄鐵制造,其材料是HT150,硬度HB為150-200,生產類型為中批量生產,采用鑄造毛坯。1.7.1 毛坯的結構工藝要求車床軸支架為鑄造件,對毛坯的結構工藝有一定要求:、鑄件的壁厚應和合適,均勻,不得有突然變化。、鑄造圓角要適當,不得有尖角。、鑄件結構要盡量簡化,并要有和合理的起模斜度,以減少分型面、芯子、并便于起模。、加強肋的厚度和分布要合理,以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。、鑄件的選材要合理,應有較好的可鑄性。毛坯形狀、尺寸確定的要求設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到:、各加工面的幾何形狀應盡量簡單。、工藝基準以設計基準相一致。、便于裝夾、加工和檢查。、結構要素統(tǒng)一,盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時,要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近,可以減少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但這樣可能導致毛坯制造困難,需要采用昂貴的毛坯制造設備,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后,必要時可據此繪出毛坯圖。1.7.2 軸支架的偏差計算底平面的偏差及加工余量計算底平面加工余糧的計算,計算底平面與孔(25.8的孔,30、35的孔,55的孔)根據工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:由參考文獻5機械加工工藝手冊第1卷表3.2-23。其余量值規(guī)定為,現取。表3.2-27粗銑平面時厚度偏差取。精銑:由參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-59,其余量值規(guī)定為。鑄造毛坯的基本尺寸為,又根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用CT7,再查表2.3-9可得鑄件尺寸公差為精銑后尺寸與零件圖尺寸相同,即與側面三孔(25.8的孔,30、35的孔,55的孔)的中心線的尺寸為35。正視圖上的三孔的偏差及加工余量計算參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-59和參考文獻15互換性與技術測量表1-8,可以查得:孔:粗鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是孔粗鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是半精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是精鏜的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是根據工序要求,側面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成,各頂面兩組孔和,以及另外一組的錐孔和毛坯為實心,不沖孔。兩孔精度要求為,表面粗糙度要求為。參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.3-47,表2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為:第一組:和加工該組孔的工藝是:鉆擴锪鉆孔: 擴孔: (Z為單邊余量)锪孔: (Z為單邊余量) 第二組:的錐孔和加工該組孔的工藝是:鉆锪鉸鉆孔: 锪孔: (Z為單邊余量)鉸孔: 1.8 確定切削用量及基本工時(機動時間)1.8.1 工序1:粗、精銑底面機床:雙立軸圓工作臺銑床刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數粗銑銑削深度:每齒進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81,取機床主軸轉速:, 式(1.1)實際銑削速度: 式(1.2)進給量: 式(1.3)工作臺每分進給量: :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度: 式(1.4)取刀具切出長度:取走刀次數為1機動時間: 式(1.5)精銑:銑削深度:每齒進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:, 實際銑削速度,由式(1.2)有:進給量,由式(1.3)有:工作臺每分進給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:精銑時刀具切出長度:取走刀次數為1。機動時間,由式(1.5)有:本工序機動時間1.8.2 工序2 粗、半精、精鏜側面三孔機床:臥式鏜床刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:粗鏜孔切削深度:,毛坯孔徑。進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量。切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:工作臺每分鐘進給量: 式(1.7)被切削層長度:刀具切入長度: 式(1.6)刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:粗鏜孔切削深度:,毛坯孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量。切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:粗鏜孔切削深度:,毛坯孔徑。進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:半精鏜孔切削深度:,粗鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取:機床主軸轉速,由式(1.1)有,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:半精鏜孔切削深度:,粗鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,?。簷C床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:半精鏜孔切削深度:,粗鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:精鏜孔切削深度:,半精鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.2)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:精鏜孔切削深度:,半精鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.5)有:精鏜孔切削深度:,半精鏜后孔徑進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-66,取機床主軸轉速,由式(1.2)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 工作臺每分鐘進給量,由式(1.7)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.6)有:刀具切出長度: 取行程次數:機動時間,由式(1.7)有:本工序所用的機動時間:1.8.3 工序3:鉆頂面四孔鉆頂面四孔(其中包括鉆孔,和擴孔,鉸孔,以及锪孔,)機床:刀具:硬質合金錐柄麻花鉆頭。型號:E211和E101 帶導柱直柄平底锪鉆(GB4260-84) 公制/莫式4號錐直柄鉸刀 刀具材料:鉆孔,以及的錐孔鉆孔時先采取的是鉆到在擴到,所以,另外的兩個錐孔也先鉆到。切削深度:進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-52,取切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-53,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度: 式(1.8)刀具切出長度: 取走刀次數為1機動時間: 式(1.9)擴孔鉆孔時先采取的是鉆到再擴到,所以,切削深度:進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-52,取切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-53,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度: 取走刀次數為1機動時間,由式(1.9)有:锪孔切削深度:,根據參考文獻7機械加工工藝手冊表查得:進給量,切削速度;取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度: 取走刀次數為2機動時間,由式(1.5)有:锪孔切削深度:,根據參考文獻7機械加工工藝手冊表查得:進給量,切削速度;取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有: 被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度: 取走刀次數為1機動時間,由式(1.5)有:鉸孔切削深度:,進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-58,取切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-60,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度: 取走刀次數為1機動時間,由式(1.9)有:1.8.4 工序4:鉆側面兩孔鉆側面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺紋孔)機床:鉆 切削深度:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表查得:進給量,切削速度,機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度: 取加工基本時間,由式(1.5)有: 鉆螺孔切削深度:進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-39,取切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-41,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度,由式(1.8)有:刀具切出長度:走刀次數為1機動時間,由式(1.5)有:、攻螺紋孔機床:組合攻絲機刀具:高速鋼機動絲錐進給量:由于其螺距,因此進給量切削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-105,取機床主軸轉速,由式(1.1)有:,取絲錐回轉轉速:取實際切削速度,由式(1.2)有:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數為1機動時間,由式(1.5)有:鉆頂面四孔的機動時間:這些工序的加工機動時間的總和是:1.8.5 工序:銑左端面機床:雙立軸圓工作臺銑床刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數銑削深度:每齒進給量:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81,取機床主軸轉速:, 式(1.1)實際銑削速度: 式(1.2)進給量: 式(1.3)工作臺每分進給量: :根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.4-81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度: 式(1.4)取刀具切出長度:取走刀次數為1機動時間: 1.9 時間定額計算及生產安排根據設計任務要求,該軸支架的年產量為5000件。一年以255個工作日計算,每天的產量應不低于21件。設每天的產量為21件。再以每天8小時工作時間計算,則每個工件的生產時間應不大于22.8min。參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-2,機械加工單件(生產類型:中批以上)時間定額的計算公式為: (大量生產時) 式(1.10)因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為: 式(1.11)其中: 單件時間定額 基本時間(機動時間) 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值1.9.1 粗、精銑底面機動時間:輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-48,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。1.9.2 鏜側面三孔、粗鏜側面的三孔機動時間:輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-39,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。、半精鏜側面的三孔(,)機動時間:輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-39,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。、精鏜側面的三孔機動時間:輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-39,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。1.9.3 鉆頂面四孔鉆頂面四孔(其中包括鉆和、擴鉆,鉸孔以及锪孔和)機動時間: 輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-43,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求鉆左側面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺孔)機動時間:輔助時間:參照參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則:根據參考文獻7機械加工工藝手冊表2.5-43,單間時間定額,由式(1.11)有:因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求的螺紋孔攻絲機動時間:輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則:參照鉆孔值,取單間時間定額,由式(1.11)有: 因此布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求。2鉆孔夾具設計為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度。在加工軸支架零件時,需要設計專用夾具。2.1 研究原始質料利用本夾具主要用來鉆、鉸加工底面的四孔,其中包括鉆孔(其中包括鉆孔)。加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。2.2 定位基準的選擇由零件圖可知:底面四孔的軸線與左側面和后側面的尺寸要求要求,在對孔進行加工前,底平面進行了銑加工,后側面也是一直都不加工的側面,因此,選后側面和做側面面為定位精基準(設計基準)來滿足軸支架頂面四孔加工的尺寸要求。由零件圖可以知道,圖中對孔的的加工沒有位置公差要求,所以我們選擇左側面和后側面為定位基準來設計鉆模,從而滿足孔軸線和兩個側面的尺寸要求。工件定位用底面和兩個側面來限制5個自由度。2.3 切削力及夾緊力的計算由資料機床夾具設計手冊查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:實際所需夾緊力:由參考文獻16機床夾具設計手冊表得: 安全系數K可按下式計算,由式(2.5)有:式中:為各種因素的安全系數,見參考文獻16機床夾具設計手冊表 可得: 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。取,螺旋夾緊時產生的夾緊力,由式(2.9)有:式中參數由16機床夾具設計手冊可查得: 其中: 由16機床夾具設計手冊表得:原動力計算公式:由上述計算易得: 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。2.4 誤差分析與計算該夾具以底面、側面和頂面為定位基準,要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。孔與左側面為線性尺寸一般公差。根據國家標準的規(guī)定,由參考文獻15互換性與技術測量表可知:?。ㄖ械燃墸┘?:尺寸偏差為、由16機床夾具設計手冊可得:、定位誤差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,這里的方向與加工方向一致。即:故、夾緊安裝誤差,對工序尺寸的影響均小。即: 、磨損造成的加工誤差:通常不超過、夾具相對刀具位置誤差:鉆套孔之間的距離公差,按工件相應尺寸公差的五分之一取。即誤差總和:從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結構如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。為了減少輔助時間采用可換鉆套,以來滿足達到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用固定式鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。2.6 確定夾具體結構和總體結構對夾具體的設計的基本要求(1)應該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應該采用鑄造,時效處理,退火等處理方式。(2)應具有足夠的強度和剛度保證在加工過程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動是不允許的,夾具應有足夠的厚度,剛度可以適當加固。(3)結構的方法和使用應該不錯夾較大的工件的外觀,更復雜的結構,之間的相互位置精度與每個表面的要求高,所以應特別注意結構的過程中,應處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強度)前提下,應能減小體積減輕重量,結構應該簡單。(4)應便于鐵屑去除在加工過程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時清除,切削熱的積累會破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個過程中的鐵屑不多,可適當增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對切削過程中產生更多的,一般應在夾具體上面。(5)安裝應牢固、可靠夾具安裝在所有通過夾安裝表面和相應的表面接觸或實現的。當夾安裝在重力的中心,夾具應盡可能低,支撐面積應足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識別特定的文件夾結構,然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產生沖擊和振動,夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強度和剛度。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考慮結構應便于鐵屑。此外,夾點技術,經濟的具體結構和操作、安裝方便等特點,在設計中還應考慮。在加工過程中的切屑形成的有一部分會落在夾具,切割積累太多會影響工件的定位與夾緊可靠,所以夾具設計,必須考慮結構應便排出鐵屑。2.7 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用于在鉆床上加工軸支架的底孔、錐孔。工件以底平面、側面和頂端為定位基準,在支承釘和支承板上實現完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。結 論通過本次的課程設計,使我能夠對書本的知識做進一步的了解與學習,對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解,本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設計與分析,對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。參考文獻1 許曉旸,專用機床設備設計M,重慶:重慶大學出版社,2003。2 孫已德,機床夾具圖冊M,北京:機械工業(yè)出版社,1984:20-23。3 貴州工學院機械制造工藝教研室,機床夾具結構圖冊M,貴陽:貴州任命出版社,1983:42-50。4 東北重型機械學院等,機床夾具設計手冊M,上海:上海科學技術出版社,1979。5 孟少龍,機械加工工藝手冊第1卷M,北京:機械工業(yè)出版社,1991。6 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組,金屬機械加工工藝人員手冊M,上海:上??茖W技術出版社,1979。7 李洪,機械加工工藝手冊M,北京:機械工業(yè)出版社,1990。8 馬賢智,機械加工余量與公差手冊M,北京:中國標準出版社,1994。9 上海金屬切削技術協(xié)會,金屬切削手冊M,上海:上??茖W技術出版社,1984。10 周永強,高等學校課程設計指導M,北京:中國建材工業(yè)出版社,2002。 11 劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊M,哈爾濱:黑龍江科學技術出版社,1987。12 余光國,馬俊,張興發(fā),機床夾具設計M,重慶:重慶大學出版社,1995。13 東北重型機械學院,洛陽農業(yè)機械學院,長春汽車廠工人大學,機床夾具設計手冊M,上海:上??茖W技術出版社,1980。14 李慶壽,機械制造工藝裝備設計適用手冊M,銀州:寧夏人民出版社,1991。15 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術測量M,中國計量出版社,2000:9-19。16 王光斗,王春福,機床夾具設計手冊M,上??茖W技術出版社,2000。17 樂兌謙,金屬切削刀具,機械工業(yè)出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . 44致謝課程設計是將大學所學的知識融合在一起,綜合運用所有的相關專業(yè)知識,是課本知識在實際中的應用。通過這次課程設計,使我的專業(yè)知識在原有的基礎上得到更加的鞏固和提高,這離不開老師和同學們的幫助。本設計分析是在老師的指導下完成的,在分析的過程中,尹長城老師給了我很大的鼓勵,在設計分析中引導我去思考了更多的設計思路,增強了我的學習能力,與我們一起討論問題,使我對分析有了更清晰明確的認識,使我受益非淺。課程設計是我們專業(yè)知識綜合應用的實踐訓練,這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程?!扒Ю镏惺加谧阆隆?,通過這次課程設計,我深深體會到這句千古言的真正含義。我今天認真地進行課程設計,學會腳踏實地地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。說實話,課程設計真是有點累。然而一著手清理自己的設計結果,仔細回味課程設計的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學會走完的第一部,是我人生中的一點小小的勝利,然而它令我感到自己成熟了許多。通過課程設計,使我深深體會到,干任何事都必須耐心、細致。課程設計過程中,許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂;有時應為不小心計算出錯,只能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導,想到今后自己應當承擔的社會責任,想到世界上因為某些細小失誤而出現的令世人無比震驚的事故,我不禁時刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度負責、一絲不茍的良好習慣。經歷了課程設計,使我我發(fā)現了自己所掌握的知識是真正的貧乏,自己綜合運用所學專業(yè)知識的能力是如此的不足,幾年來學習了那么多的課程,今天才知道自己并不會用。想到這里,我真的有點心急了。由于畢業(yè)時間的倉促,很多本來應該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源,比如網格劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等,這使我明白了大學里學的只是一個大體上的方向,離實際應用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的,因為方向確定了,就會用最少的精力做好事情,這對于我以后的工作至關重要。因為在實際生產生活中,要從事的工種是千差萬別的,只有從中找到自己最拿手,最有發(fā)展前途的崗位,個人才有更多的熱情,也最可能在自己的崗位做出一些貢獻。 45
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