曲軸加工工藝規(guī)程及夾具設計【含CAD圖紙和說明書】
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機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 4銑毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件游標卡尺,內徑表,圓角規(guī),工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1銑曲軸中心部分大圓弧84和小圓弧30游標卡尺 銑刀 三爪卡盤475980.141.512銑r42的上下面 左右端面游標卡尺 銑刀 三爪卡盤475980.141.5 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期 機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 5粗車毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件游標卡尺,內徑表,圓角規(guī),工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1車左端24毫米長度尺寸至20毫米游標卡尺 外圓車刀612400.71.327.32車左端22毫米長度尺寸至16毫米游標卡尺 外圓車刀677400.7212.78 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期 機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 6 半精車毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件游標卡尺工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1車左端20毫米的長度至16毫米游標卡尺 外圓車刀636400.70.5132車槽2毫米18毫米游標卡尺 外圓車刀318420110.483倒角c2 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 7 粗車毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件圓角規(guī)工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1車右端30毫米長度尺寸至80毫米游標卡尺 外圓車刀 專用夾具159400.7213.22車右端20毫米長度尺寸至78毫米游標卡尺 外圓車刀 專用夾具163400.71.5118.873車右端15毫米長度尺寸至48毫米游標卡尺 外圓車刀 專用夾具365400.71.517.34車右端12毫米長度尺寸至23毫米游標卡尺 外圓車刀 專用夾具553400.71.554.5 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 8 半精車毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件圓角規(guī)工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1車右端20毫米長度至78毫米游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤163400.71.3118.6車右端15毫米長度至48毫米游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤365400.71.517.2 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期 機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 9 精車毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液三爪卡盤 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件圓角規(guī)工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1車右端20毫米長度至78毫米游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤163400.70.5118.82車槽2毫米16毫米游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤39820113車槽2毫米12毫米游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤4542010.5274倒角c2游標卡尺 外圓車刀 三爪卡盤 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱共11頁第7頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號 機加工 10 銑鍵槽毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數每 臺 件 數1設備名稱設備型號設備編號同時加工件數車床C61321夾具編號夾具名稱切削液專用夾具 檢具編號檢具名稱工序工時 (分)準終單件圓角規(guī)工步號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1銑鍵槽5毫米19毫米銑刀 專用夾具4181100.31 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期 機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片產品型號曲軸零件圖號產品名稱曲軸零件名稱共1 頁第1頁材料牌號HT200毛坯種類鑄件毛坯外形尺寸輕型每毛坯可制件數1每臺件數1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工時準終單件1下料精密鑄造。鑄造2清砂清砂3熱處理人工時效處理熱處理4銑銑曲軸中心部分大圓弧84和小圓弧30,銑r42的上下面 左右端面專用夾具60.95s5粗車車左端24毫米長度尺寸至20毫米,車左端22毫米長度尺寸至16毫米金工專用夾具13.16s6半精車車左端20毫米的長度至16毫米,車槽2毫米18毫米,倒角c2組合夾具4.26s7粗車車右端30毫米長度尺寸至80毫米,車右端20毫米長度尺寸至78毫米,車右端15毫米長度尺寸至48毫米,車右端12毫米長度尺寸至23毫米銑刀、游標卡尺、專用夾具41.2s8半精車車右端20毫米長度至78毫米,車右端15毫米長度至48毫米35.43s9精車車右端20毫米長度至78毫米,車槽2毫米16毫米,車槽2毫米12毫米,倒角c23.46s10銑鍵槽銑鍵槽5毫米19毫米12.45s11鉗去毛刺,清洗12檢驗按圖樣要求檢查哥部尺寸及精度13入庫入庫設計日期審核日期標準化日期會簽日期常蒙召2016/7/29標記處數更改文件號簽字日期標記處數更改文件號簽字日期 機械制造技術課程設計說明書機械制造技術課程設計說明書 (設計課題:推動架機械加工工藝及夾具設計學 生: 劉闖 學 號: 2134012040 專 業(yè): 機械設計制造及其自動化班 級: 2013級 指導教師: 趙德金 二 一 六 年 七 月課 程 設 計 任 務 書 機械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè) 學生姓名 劉闖 班級 2013級 學號 2134012040 課程名稱: 機械制造技術課程設計 設計題目: 推動架零件機械加工工藝及夾具設計 設計條件:為推動架設計一套鉆模夾具,便于鉆床上對工件孔的加工。實現中批量生產。設計要求:1 產品零件圖(一張,CAD圖,打印)2 產品毛坯圖(鑄造毛坯)(一張,CAD圖打印)3 機械加工工藝過程卡片(該零件完整的工藝過程,手寫或打?。? 機械加工工序卡片(所設計夾具對應的工序,一張,手寫或打?。? 夾具設計(裝配圖一張,主要零件圖三張,全部為CAD圖)6 工藝、夾具設計說明書(6000字以上,A4紙打印)摘 要本次課程設計是我們在畢業(yè)設計前一次重要的實踐設計,對所學的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課能很好的進行系統(tǒng)的復習,也是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言,我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。在些次設計中我們主要是設計推動架的加工工藝和工藝器具。在此次課程設計過程中,我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項設計。在設計期間查閱了大量的資料,并且得到了老師的指點和大力幫助,在此表示感謝! 由于能力有限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導。關鍵詞:推動架,夾具,工藝第1章 推動架零件分析1.1推動架零件的作用我們這次課程設計所加工的零件為牛頭刨床上的推動架(如下圖1.1),是牛頭刨床進給機構中是零件孔裝工件臺進給絲杠,靠近孔左端處裝一棘輪,在棘輪上方即孔處裝一棘爪,孔通過銷和杠桿連接,把從電動機傳來的旋轉運動通過偏心輪。杠桿使該零件繞軸心線擺動,同時,棘爪撥動棘輪,使杠桿轉動,實現工作臺的自動進給 圖1.1推動架工件牛頭刨床上的推動架的運動原理如圖1.2。 圖1.2推動架工作原理1.2推動架零件的工藝分析從零件圖可知,該零件的加工過程,需要有較高的垂直度,某些地方需要較高的表面粗糙度,各裝配基準面要求有一定的尺寸精度和平行度。否則會影響機器設備的性能和精度。推動架有三組加工表面,一組之間有垂直度的要求?,F在分述如下:(1)以為中心的加工表面。這一組加工表面包括:一個的孔及其倒角,一個滴油孔和一個油槽及其兩個端面,其中.,孔及其端面為主要加工表面。(2)以孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括:一個的孔及其倒角,一個M8-6H的螺紋孔。(3)以為中心的加工表面。這一組加工表面包括:一個的孔深度為26,一個的孔以及一個寬度為6、深度為7.5的槽。其中孔軸線與孔的軸線有個垂直度的要求。有以上分析可知,對于這三組加工表面而言,可以先對其中一組表面進行加工,然后借助與專用夾具加工另一組表面,并且保證他們之間的位置精度的要求。 第章 毛坯的制造 2.1確定毛坯的制造形式推動架是一個結構較復雜的零件,要求材料要容易成型,切削性能好,同時要求強度要高,重要表面的表面硬度也要高,故選用灰鑄鐵材料HT200,其具有較高強度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應力和要求耐磨零件。 可在加工過程中進行調質處理,淬火,同時為了消除內應力對工件的影響,可進行適當的人工時效處理。2.2 選擇毛坯的公差等級 根據文獻4表3.5-6成批量生產的鑄件機械加工余量等級,可選擇砂型機器鑄造,公差等級為:CT8-CT10,選定為CT10,MAH。2.3表面余量查表加工余量查文獻4表2.3-5鑄件機械加工余量得:表2-1 鑄件余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數值說明的兩端面45G3.5雙側加工的兩端面20G3.5雙側加工的孔H3雙側加工的上端面92H3單側加工 砂型制造的鑄件,頂面(相對澆注位置)的加工余量等級,比底、側面的加工余量需降一級選用,故的兩端面和的兩端面選用MA-G。毛坯尺寸公差查文獻4表2.3-9鑄件尺寸公差得:表2-2 鑄件尺寸公差加工表面零件尺寸總余量毛坯尺寸尺寸公差的兩端面457522.8的兩端面206262.4的孔6262.6的上端面923.595.53.22.4繪制毛坯圖圖2.1 毛坯零件圖第章定位基準的選擇在推動架零件中,首先選擇定位基準為鑄造而得到的外圓表面,此時這未經加工的基準為粗基準,用以上粗基準定位加工出和左右的光潔表面和的孔以后,再用加工過的孔做以后工序的定位面,此時的定位基準為精基準,否則就會使加工過程出現問題,報廢率高。3.1粗基準的選擇粗基準的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工面的位置關系具有重要影響。通過對零件的分析,應選取外圓為粗基準,對的左端面和的左端面及孔進行加工。3.2精基準的選擇精基準的選擇時,應重點考慮如何減少工件的定位誤差,保證加工精度,并使夾具結構簡單,工件裝夾方便,當設計基準與工序基準不重合時,應進行尺寸換算。選擇孔及其端面為精基準進行加工,可以方便地在各工序中加工出大多數其他表面,符合基準統(tǒng)一的原則,可避免因基準轉換而產生的誤差,保證各表面之間的位置精度。第章制定工藝路線4.1確定各加工面的加工方法根據各加工面的加工精度要求與表面粗糙度的要求,選定如下加工方法:1、 的左右兩端面距離采用銑方法,經過粗銑、半精銑可達到要求。2、 的左右兩端面距離20采用銑方法,經過粗銑可達到要求。3、 的孔采用擴、鉸方法,經擴孔和鉸孔后可達到要求。4、 的孔采用鉆、擴、鉸方法可達到要求。5、 上表面采用銑方法,銑上表面據中心92mm,再銑寬6mm,深7.5mm的槽可達到要求。 6、 的螺紋孔采用鉆、攻方法,鉆孔后攻的螺紋可達到要求。7、 的孔采用鉆、锪方法,鉆通孔后锪沉頭孔可達到要求4.2擬定加工工藝路線由于是大批量生產,故加工工藝采用工序集中原則。根據我們選擇的定位基準以及確定的表面加工方法,我們擬定了兩種工藝路線,具體如下:(1)工藝加工方案一:工序1:鑄造毛坯,考慮到零件形狀和經濟性方面,采用砂型鑄造;工序2:時效處理;工序3:銑左端面,倒角45;工序4:銑左端面;工序5:銑和右端面,倒角45;工序6:車圓拄上端面,倒角45;工序7:鉆上端的孔;工序8:手鉸孔;工序9:鉆擴鉸孔,倒角45;工序10:鉆擴鉸下端孔,倒角45;工序11:鉆油孔,锪120的倒角;工序12:鉆孔,攻絲M8-6H;工序13:拉的溝槽;工序14:銑槽;工序15:終檢; 工序16:入庫。(2)工藝加工方案二:工序1:鑄造毛坯,考慮到零件形狀和經濟性方面,采用砂型鑄造;工序2:時效處理;工序3:銑和左端面;工序4:倒角45;工序5:銑和右端面:;工序6:倒角45;工序7:鉆、擴、鉸孔;工序8:倒角45;工序:9:鉆、擴、鉸下端孔;工序10:倒角45;工序:11:車圓柱上端面;工序12:倒角45;工序:13:銑寬為6mm,深為7.5mm的槽;工序14:鉆上端的孔;工序15:手鉸上端孔; 工序16:鉆孔,攻絲M8-6H; 工序17:鉆油孔,锪120的倒角; 工序18:拉的溝槽;工序19:終檢; 工序20:入庫。4.3工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于:都是按先加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一是先加工上端的孔和手鉸孔,然后以孔的中心線為基準距離12mm鉆擴鉸孔,而方案二則與此相反,先鉆擴鉸孔,然后以孔的中心線為基準距離12mm鉆 和手鉸孔,兩相比較可以看出,先加工的孔,以孔作為基準加工 和的孔,這時的垂直度容易保證,并且定位和裝夾都很方便。并且方案二加工孔是在同一銑床上加工的。避免了不必要的搬動及裝假,節(jié)約了工時,提高了生產效率。因此,選用方案二是比較合理的。第章工序設計5.1機床的選擇工序3、5、13是粗銑、半精銑。各工序的工步數不多,選用X6132萬能銑床。工序18選用L6110臥式拉床。工序7、9、14、16、17選用用Z535立式鉆床。工序11選用CA6140臥式車床。5.2 選擇夾具本零件除粗銑及鉆孔等工序需要專用夾具外,其他各工序使用通用夾具即可。5.3根據不同的工序選擇刀具(1)銑刀依據資料選擇高速鋼圓柱銑刀直徑,齒數,及直徑為,齒數及切槽刀直徑。(2)鉆的孔選用錐柄麻花鉆。(3)鉆锪120的倒角和鉆、半精鉸的孔。倒角45,選用直柄小麻花鉆。(4)鉆螺紋孔.攻絲M8-6H 用錐柄階梯麻花鉆,機用絲錐。(5)拉溝槽選用專用拉刀。5.4 選擇量具 本零件屬于成批生產,一般情況下盡量采用通用量具。根據零件的表面的精度要求,尺寸和形狀特點,參考相關資料,選擇如下:(1)選擇加工面的量具 用分度值為0.05mm的游標長尺測量,以及讀數值為0.01mm測量范圍0mm125mm的外徑千分尺。(2)選擇加工孔量具因為孔的加工精度介于IT8IT9之間,可選用讀數值0.01mm 測量范圍0mm125mm的內徑千分尺即可。(3)選擇加工槽所用量具槽經粗銑、半精銑兩次加工。槽寬及槽深的尺寸公差等級為:粗銑時均為IT14;半精銑時,槽寬為IT13,槽深為IT14。故可選用讀數值為0.02mm測量范圍0150mm的游標卡尺進行測量。5.5主要加工工序尺寸的確定(1)鉆孔。毛坯為空心,通孔,孔內要求精度介于IT8IT9之間。查文獻4表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔: 擴孔: 鉸孔:(2) 鉆孔。毛坯為實心,不沖孔,孔內要求精度介于IT7IT8之間。查文獻4表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔: 擴孔: 粗鉸: 精鉸:(3)鉆、 孔毛坯為實心、不沖出孔,孔內要求精度介于IT8IT9之間。查文獻4表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔:反拉孔: 擴孔: 粗鉸: 精鉸:(4)鉆螺紋孔M8毛坯為實心、不沖出孔,孔內要求精度介于IT8IT9之間。查文獻4表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔: 粗鉸: 精鉸:(5)鉆孔毛坯為實心、不沖出孔,孔內要求精度介于IT8IT9之間。查文獻4表2.3-8確定工序尺寸及余量。鉆孔: 鉸孔:第6章 確立工序9的切削用量及基本工時6.1 切削用量 本工序為鉆、粗鉸,精鉸的孔。鉸刀選用標準高速鋼鉸刀,鉸孔擴削用量:(1)確定進給量f 按該表注釋取較小進給量,按Z535機床說明書,取f=0.72。(2)確定切削速度v和轉速n 根據表10.4-39取,切削速度的修正系數可文獻4表10.4-10查出,kmv=1。 (6.1) 故 故 (6.2) = (6.3)根據Z535機床說明書選擇,這時實際的鉸孔速度為: (6.4)根據以上計算確定切削用量如下: 鉆孔:, , , 粗鉸:, , , 精鉸:, , , 6.2 時間計算 (1)鉆孔基本工時: (6.5)式中 (2)粗鉸基本工時: (6.6) , , , , (3)精鉸基本工時: (4)輔助工時 :第7章 夾具總體方案設計為了提高生產效率,減少輔助時間同時保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具進行各個工序的加工。我們加工的零件是推動架,經本組人員的討論與安排,本人設計第9道工序鉆、擴、鉸孔的鉆床夾具。本夾具將用型號為Z535的鉆床,刀具為直柄小麻花鉆。本鉆夾具主要用來鉆孔,這個孔有一定的技術要求,粗糙度為Ra=3.2。但加工本道工序時,孔尚未加工,本工序加工時要考慮如何提高勞動生產效率,降低勞動強度。7.1夾具定位基準根據本學期所學的定位粗、精基準的選擇可知,在本工序中,應重點考慮如何減少工件的定位誤差,保證加工精度,并使夾具結構簡單,工件裝夾方便,所以選擇孔作為定位精基準,可以方便地在各工序中加工出大多數其他表面,符合基準統(tǒng)一的原則,可避免因基準轉換而產生的誤差,保證各表面之間的位置精度。7.2夾具定位方案由零件要求可知,本工序為鉆的孔,所以需要限制的自由度為6個。定位方案一:以左端面作為基準面,在已經加工好的通孔處使用一圓柱短銷,再在處用一個V行塊。定位方案二:以左端面為定位基面,在已經加工好的通孔處使用一圓柱長銷,再在處加一個V行塊。兩種方案的定位原理圖如下:圖7.1 方案一定位原理圖 圖7.2 方案二定位原理圖比較兩種方案,很明顯第二種方案可以很好的保證兩孔平行度,可靠性高,可行性好,故選用第二種方案。工件采用墊圈和六角螺母來夾緊,加工孔下面用可調支撐釘支撐。7.3夾具工作原理1-零件 2-心軸 3-墊圈 4-六角螺母 5-支撐釘 6-固定鉆套 7-V型塊 8-鉆模座9-螺栓 10-滑桿 11-手柄圖7.3 夾具裝配主視圖安裝零件時,安裝零件在支撐板上,然后通過擰緊六角螺母而實現零件壓板與零件外支架圓柱端面的壓緊,旋轉手柄通過螺桿使V型塊夾緊,而使鉆模板通過螺釘擰緊,最后旋緊螺釘使鉆模板壓緊即可,鉆頭通過快換鉆套的對刀導向作用而鉆削零件。7.4夾具定位誤差分析夾具體夾緊部分的定位基準相對于在夾具體中的理想位置沒有位移,因此,基準位移誤差為零,即:。因為孔的中心與相距60mm,因此,對刀誤差為 加工總誤差為兩者之和,故 (7.1)7.5切削力和夾緊力的計算夾緊力作用點的位置和方向已確定,我們知道夾緊力不足,會使工件在切削過程中產生位移并容易引起振動,夾緊力過大會造成工件或夾具不應有的變形或表面損傷而報廢,所以必須進行夾緊力的計算。本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力 : (7.2)扭矩 : (7.3)卡緊力: (7.4)取系數 , 則實際卡緊力為 : (7.5)使用快速螺旋六角螺母快速人工卡緊,調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。第8章 夾具結構設計8.1支撐釘設計該夾具在鉆孔時處于懸空狀態(tài),故需要在加工孔的下面加一個可調的支撐釘來起輔助支撐作用,并用六角螺母實現可調性。8.1支撐釘設計該夾具在鉆孔時處于懸空狀態(tài),故需要在加工孔的下面加一個可調的支撐釘來起輔助支撐作用,并用六角螺母實現可調性。 圖8.1 支撐釘結構示意圖8.2夾具體設計 夾具體材料為45鋼,為滿足強度,長和寬為420mm140mm,高度為25mm。 圖8.2 夾具體底座結構示意圖8.3夾緊機構根據生產率的要求,運用手動夾緊可以滿足。加工零件采用螺旋壓緊機構,心軸通過M10的螺母和墊圈來壓緊,。效提高了工作的效率。壓桿夾緊力主要作用是防止工件在鉆銷作用下產生的傾覆和震動。 圖8.3 夾緊裝置示意圖8.4鉆套 由于該工序對鉆孔的精度要求比較高,所以需要用鉆套的導向作用來加工零件,故選用固定鉆套。圖8.4 鉆套與鉆模板配合示意圖8.5刀具的選擇查查文獻4表4.3-5(GB6134-85)可得選用直柄小麻花鉆。圖8.5 直柄小麻花鉆8.6夾具結構特點根據推動架工藝規(guī)程及夾具設計要求,在本設計中制定的工藝規(guī)程是比較合理的,它保證了零件的加工質量,可靠的達到了圖紙所提出的技術要求,并盡量提高生產率和降低消耗同時還盡量降低工人的勞動強度,使其有良好的工作條件。同時依據夾具設計原理和相關資料可以了解到該設計中的夾具也是合理可行的,該夾具確保了工件加工質量,不僅工藝性好結構簡單而且使用性好、操作省力高效,同時定位及夾緊快速準確,提高生產率,降低制造成本。 設計心得 在老師的指導下,我順利完成了夾具課程設計。通過這次理論與實際充分結合的課程設計,自我感覺收獲頗多。 通過夾具課程設計,更加形象地掌握了什么是組合夾具,定位元件的基本原理及在定位過程中的注意點,熟悉了零件加工的工藝流程,在上述的動手實踐和查閱相關資料過程中,對課本上的機械制造相關方面的知識有了更深的理解。 通過該課程設計,全面系統(tǒng)的理解了夾具構造的一般原理和基本實現方法。把死板的課本知識變得生動有趣,激發(fā)了學習的積極性。把學過的定位原理和機械加工的知識強化,且能夠把課堂上學的知識通過自己設計的夾具表示出來,加深了對理論知識的理解。以前對與機械制造相關知識的認識是模糊的,概念上的,現在通過自己動手實踐,從實踐上加深了理解和運用,培養(yǎng)實踐動手能力和設計開發(fā)能力。 在設計過程中,我深深地感受到課程之間是有密切聯系的,機械原理,機械設計,機械制造,互換性測量等都是需要熟練運用的,一個綜合的課程設計也不單單是學好了一門功課就能夠完成,就象機械工藝學的課程設計就需要把畫法幾何,金屬工藝學,公差配合,金屬切割原理與刀具等都聯系起來,少了其中任何一項都不能很好地完成工作。在設計過程中,我也曾經因為實踐經驗的缺乏失落過,也曾經裝配成功而熱情高漲。生活就是這樣,汗水預示著結果也見證著收獲。雖然這只是一次的課程設計,可是平心而論,也耗費了我們不少的心血,這就讓我不得不佩服專門搞設計開發(fā)的技術前輩,才意識到老一輩對我們社會的付出,為了人們的生活更美好,他們需要為我們社會付出更多的心血!同時,通過這兩個星期的學習,發(fā)現了自身的很多不足,知識體系也有很多漏洞,認識到自己的實踐經驗還是比較缺乏,理論聯系實際的能力還急需提高。 對我而言,知識上的收獲重要,精神上的豐收更加可喜。讓我更深地體會到學無止境的道理。我們每一個人永遠不能滿足于現有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。挫折是一份財富,經歷是一份擁有。這次課程設計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶!參 考 文 獻1 鄒青主編.機械制造技術基礎課程設計指導教程M.北京:機械工業(yè)出版社, 20052 艾興,肖詩綱主編.切削用量簡明手冊M.北京:機械工業(yè)出版社 ,19943 李洪主編.機械加工工藝手冊M.北京:北京出版社,19904 王先逵.機械加工工藝手冊 單行本鉆削、擴削、鉸削M.北京:機械工業(yè)出 版社,2008.65 王先逵主編.機械制造工藝學M.北京:機械工業(yè)出版社,20066 李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊M.北京:機械工業(yè)出版社 ,19997 張學政,李家樞主編.金屬工藝學實習教材M.北京:高等教育出版社,20038 王小華主編.機床夾具圖冊M.北京:機械工業(yè)出版,19969 孫麗媛主編.機械制造工藝及專用夾具M.北京:冶金工業(yè)出版社,200510 許菊若主編.機械設計M.化學工業(yè)出版社,200511 浦林祥主編.金屬切削機床夾具設計手冊(第二版)M.北京:機械工業(yè)出 版社,199512 劉守勇主編.機械制造工藝與機床夾具M.北京:機械工業(yè)出版社,200013 朱冬梅,胥北瀾主編.畫法幾何及機械制圖M.北京:高等教育出版社,2000延邊大學課程設計機械制造技術課程設計說明書 (設計課題:曲軸機械加工工藝及夾具設計學 生: 學 號: 專 業(yè): 班 級: 指導教師: 任 務 書 機械工程 系 農業(yè)機械化及其自動化 專業(yè) 學生姓名 班級 學號 課程名稱: 機械制造技術課程設計 設計題目: 曲軸零件機械加工工藝及夾具設計 設計條件:為曲軸設計一套車外圓夾具,便于對工件鍵槽的加工。實現中批量生產。設計要求:1 產品零件圖(一張,CAD圖,打?。? 產品毛坯圖(鑄造毛坯)(一張,CAD圖打印)3 機械加工工藝過程卡片(該零件完整的工藝過程,手寫或打印)4 機械加工工序卡片(所設計夾具對應的工序,一張,手寫或打印)5 夾具設計(裝配圖一張,主要零件圖三張,全部為CAD圖)6 工藝、夾具設計說明書(6000字以上,A4紙打?。┱谶M行了一系列的課程學習之后我們進行了本次課程設計,目的是通過這次設計加深理解前面的知識,同時為我們以后的設計課程做一個鋪墊,本次設計的內容為一個曲軸,對他的設計主要有從鑄造生產到加工成型,整個過程:包括毛坯鑄造,刀具選擇,機床選擇加工工序設計以及加工誤差的計算等一系列過程。起中有兩個最主要的過程:一是機床與刀具的計算和選擇,二是,工序專用夾具的設計。在進行這兩部分是要分外的耐心,查找各種手冊和工具書來完成設計。最后要對整個過程進行檢驗。關鍵詞: 曲軸;工藝規(guī)格設計;定位夾緊;夾具設計。目錄摘要3第一章 曲軸的加工工藝規(guī)程設計51.1 零件的分析51.1.1 零件的作用51.1.2 零件的技術要求61.2 零件的工藝分析61.3確定生產類型7第二章 毛坯的制造72.1確定毛坯種類72.2確定鑄件加工余量及形狀72.3繪制鑄件毛坯圖8第三章 工藝規(guī)程設計83.1選擇定位基準83.2制定工藝路線9第四章 機械加工工序的確定104.1工序一 鑄造104.2工序二 清砂104.3工序三 熱處理104.4工序四 銑104.5工序五 粗車114.6工序六 半精車134.7工序七 粗車144.8工序八 半精車164.9工序九 精車184.10工序十 銑鍵槽194.11工序十一 鉗204.12工序十二 檢驗204.13工序十三 入庫21第五章 機械加工時間的確定215.1輔助時間ta的計算215.2 其他時間的計算215.3單件時間的計算22第六章 銑鍵槽專用夾具設計226.1問題的提出226.2定位基準的選擇226.3確定定位元件226.4確定導向元件236.5確定夾緊元件236.6夾緊力的計算與校核236.7定位誤差分析236.8夾具設計及操作的簡要說明23參考文獻24第一章 曲軸的加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是曲軸,曲軸的作用是將連桿傳來的力轉變成為繞其本身軸線旋轉的扭矩,并將此扭矩輸出給汽車或其他,同時曲軸還驅動配器機構以及其他個輔助裝置。1.1.2 零件的技術要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級/mm表面粗糙度R/mm左端20圓柱面20IT7R=3.2右端20圓柱面20IT8R=1.6右端15圓柱面15IT7R=3.2右端12圓柱面12IT9R=6.3鍵槽5IT8R=3.21.2 零件的工藝分析 分析零件圖得出,該殼體外圓面可進行車削加工,凹槽可以用銑刀加工,考慮到安裝的統(tǒng)一性,為減少誤差可同時進行車削加工。曲軸表面粗糙度要求不統(tǒng)一,且一些尺寸要求精度等級不同根據機械制造手冊制定以下方案:對于表面粗糙度為1.6,進行精加工;對于表面粗糙度為3.2,進行半精車加工;對于表面粗糙度為6.3,進行粗加工。加工表面表面粗糙度R/mm 加工方案備注左端20圓柱面R=3.2粗車半精車表16右端20圓柱面R=1.6粗車半精車精車表16右端15圓柱面R=3.2粗車半精車表16右端12圓柱面R=6.3粗車表16鍵槽R=3.2粗銑半精銑表18對于鍵槽的加工,考慮其形位誤差要求高,且不易定位,因此必須采用專用夾具,并以形位基準為基準面裝夾,這樣可以保證加工工藝性。1.3確定生產類型 設此零件的生產綱領為5000件,查機械制造設計基礎課程設計指導書第3頁表1-2,可確定該曲軸生產類型為大批生產,所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序適當集中;加工設備以通用設備為主,大量采用專用工裝。第二章 毛坯的制造2.1確定毛坯種類 零件材料為45號鋼。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,生產類型為大批生產,故選擇金屬摸機械造型鑄件毛坯。查機械制造技術基礎課程設計指導書第23頁表2-3,選用鑄件尺寸公差等級為CT-12。2.2確定鑄件加工余量及形狀查機械制造技術基礎課程設計指導書第24頁表2-4,選用加工余量為MA-H級,機械加工余量為3mm.并查表第24頁2-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量: 由確定下的切削類型主要為粗車、半精車和精車,由于半精車工序集中在曲軸(左端20mm,右端15mm和12mm)。為減少切削時間,且考慮到所加工的材料為45號鋼,可以在以上處留取半精車加工余量,其它需要精車的部位不必留取加工余量,直接進行粗車和精車。通過查表可以得出粗車的加工余量可取為5mm,半精車的加工余量可取為1mm。(表2-16,表2-17)2.3繪制鑄件毛坯圖圖 1 毛坯圖第三章 工藝規(guī)程設計3.1選擇定位基準定位基準分為精基準、粗基準及輔助基準。在最初加工工序中,只能用毛坯上未經加工的表面做為定位基準(粗基準)。在后續(xù)工序中,則使用已加工表面作為定位基準(精基準)。為了使工件便于裝夾和易于獲得所需加工精度,可在工件上某部位作一輔助基準,用以定位。選擇定位基準時,既要考慮零件的整個加工工藝過程,又要考慮零件的特征、設計基準及加工方法,根據粗、精基準的選擇原則,合理選定零件加工過程中的定位基準。通常在制定工藝規(guī)程時,總是先考慮選擇怎樣的精基準以保證達到精度要求并把各個表面加工出來,即先選擇零件表面最終加工所用精基準和中間工序所用的精基準,然后再考慮選擇合適的最初工序的粗基準把精基準面加工出來(1)粗基準的選擇:以零件外圓為主要的定位粗基準。(2)精基準的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便,依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則,以粗加工后的外圓為主要的定位精基準。3.2制定工藝路線 機械加工工序:1.遵循“先粗后精”原則,先安排粗加工工序,再安排精加工工序。2.遵循“先基準后其他”原則,首先加工精基準。3.遵循“先主后次”原則。4.遵循“先面后孔”原則,先加工圓柱面,在加工鍵槽。 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求,以及加工方法所能達到的經濟精度,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。查機械制造技術基礎課程指導書,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:工序號工 名序 稱工 序 內 容1下料鑄造2清砂清砂3熱處理調質250285HBS4銑用V型塊和輔助支承調整裝加工件后壓緊,洗曲軸中心部分大圓弧84和小圓弧30,保證大小圓弧端面間距尺寸為57mm。銑R42的上,下面,保證厚度尺寸為10mm。銑曲軸左右端面。5粗車夾右端頂左邊中心孔,車左端24mm長度尺寸至20mm。車左端22mm長度尺寸至16mm。6半精車夾右端頂左邊中心孔,車左端20mm長度尺寸至16mm,車槽2mm18mm倒角C2。7粗車夾左端頂左邊中心孔,車右端30mm長度尺寸至80mm,車右端20mm長度尺寸至78mm。車右端15mm長度尺寸至48mm。車右端12mm長度尺寸至23mm。8半精車夾左端頂左邊中心孔,車右端20mm長度尺寸至78mm。車右端15mm長度尺寸至48mm。9精車夾左端頂左邊中心孔,車右端20mm長度尺寸至78mm。車槽2mm16mm,車槽2mm14mm,倒角C2。10銑鍵槽銑鍵槽5mm19mm至圖樣尺寸。11鉗去毛刺,清洗12檢驗檢查各部尺寸13入庫涂油入庫第四章 機械加工工序的確定4.1工序一 鑄造4.2工序二 清砂4.3工序三 熱處理 調質250285HBS,淬火835,保溫八小時,水中冷卻。取出鑄件后修行處理:去除飛邊毛刺。4.4工序四 銑 用V型塊和輔助支承調整裝加工件后壓緊,銑曲軸中部的上,下面,保證厚度尺寸為10mm。(1)加工條件的確定 工件材料:由給定材料為45號鋼: 加工要求:專用夾具,用V型塊和輔助支承調整裝加工件后壓緊,洗曲軸中部分上,下平面,厚度尺寸保證為10mm:機床:由被加工件為45號鋼,考慮加工的經濟性,可采用普通銑床X6132進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇銑進行加工時。(2)銑削用量的選擇及有關計算: a)切削深度 因切削用量較小,故可以選擇ap=1.6mm,二次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量由切削手冊表3.30可知機床的功為7.5KW,查切削手冊表3.5可得f=0.140.24mm/z,由于是對稱銑,選較小量f=0.14mm/zc)查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7,后刀面最大磨損為(1.01.5)mm,查切削手冊表3.8,壽命T=180mind)計算切削速度 按切削手冊表3.27中的公式:,也可以由表3.16查得=98mm/s,n=439r/min,vf =490mm/s,又根據XC6312銑床參數,選 n=475r/min,vf =600mm/s,則實際的切削速度為vc=119.3m/min,實際進給量為:,即=0.13mm/ze)校驗機床功率 查切削手冊表3.24,Pcc=1.1KW,而機床所提供的功率Pcm為1.7KW,所以Pcm Pcc,故校驗合格。最終確定ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)計算基本工時 公式中: L=l+y+;根據切削手冊表3.26,可得 l+=12mm,所以L=98mm,故=98/119.3=0.82min=50s4.5粗車1夾右端頂左邊中心孔,車左端24mm,長度尺寸至20mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔; 粗車左端面24,保證總長度為20.8mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.3mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度 :選取切削速度 =40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1420.8=612.444 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/1.3;選取次數為2;6)計算基本工時切削時間為:=2=0.12min=7.3s2夾右端頂左邊中心孔,車左端22mm,長度尺寸至16mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔; 粗車左端面22,保證總長度為18.8mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=2mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1418.8=677.598 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/2;選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=1=0.046min=2.78s4.6工序六 半精車1夾右端頂左邊中心孔,車左端20mm,長度尺寸至16mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔; 粗車左端面22,保證總長度為18.8mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=0.5mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/d得: n=100040/3.1420=636.942 N/min;5)走刀次數的選定:由i=0.5/0.5;選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.005min=3s2車槽2mm18mm倒角C2。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔;車槽2mm18mm倒角C2機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇切斷刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1mm;2)確定切削速度 :選取切削速度=20m/min;3)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/d得: n=100020/3.142=3184.713 N/min;4)計算基本工時切削時間為:=0.008min4.7工序七 粗車1.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端30mm長度尺寸至80mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾左端頂右邊中心孔; 粗車右端面30,保證總長度為80mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=2mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得n=100040/3.1480=159.235 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/2;選取次數為16)計算基本工時切削時間為:=0.053min=3.2S2.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端27.6mm長度尺寸至78mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾左端頂右邊中心孔; 粗車右端面20.6,保證總長度為78mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.5mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1478=163.45 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/1.5;選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.31min=18.87S3.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端20.6mm長度尺寸至48mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔; 粗車左端面20.6,保證總長度為48mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.5mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1448=365.393 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/1.5;選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.12min=7.3S4.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端15mm長度尺寸至23mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾端頂左邊中心孔; 粗車左端面15,保證總長度為23mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.5mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度 :選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1423=553.863 N/min;5)走刀次數的選定:由i=2.5/1.5;選取次數為5;6)計算基本工時切削時間為:=0.07min=4.5S4.8工序八 半精車1.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端25.6mm長度尺寸至78mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾端頂左邊中心孔; 粗車左端面25.6,保證總長度為78mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.3mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1478=163.45 N/min;5)走刀次數的選定:選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.31min=18.6S2.專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端16.3mm長度尺寸至48mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔; 粗車左端面16.3,保證總長度為48mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1.5mm;2)確定進給量fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度:選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1448=365.393 N/min;5)走刀次數的選定:選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.12min=7.2S4.9工序九 精車1. 專用夾具夾左端頂右邊中心孔,車右端20.5mm長度尺寸至78mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾端頂左邊中心孔; 粗車左端面20.5,保證總長度為78mm;機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇45刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=0.5mm;2)確定進給量 fz:選取進給量f=0.7mm/r;3)確定切削速度 :選取切削速度=40m/min;4)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100040/3.1478=163.45 N/min;5)走刀次數的選定:選取次數為1;6)計算基本工時切削時間為:=0.31min=18.8S2車槽2mm16mm。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔;車槽2mm16mm倒角C2機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇切斷刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1mm;2)確定切削速度:選取切削速度=20m/min;3)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100020/3.1416=398N/min;4)計算基本工時切削時間為:=0.008min=1S2.車槽2mm14mm,倒角C2(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼;加工要求:專用夾具,夾右端頂左邊中心孔;車槽2mm14mm倒角C2機床:由被加工件為鑄件,考慮加工的經濟性,可采用普通車床CA6140進行加工。刀具:綜合考慮加工的可行性,選擇切斷刀進行加工時。(2) 切削用量的選擇及有關計算查機械制造手冊表5-22:1)確定背吃刀量ap :選取背吃刀量=1mm;2)確定切削速度:選取切削速度=20m/min;3)主軸轉速的確定:由公式n=1000v/nd得: n=100020/3.1414=454.95 N/min;4)計算基本工時切削時間為:=0.008min=0.527S4.10工序十 銑鍵槽1.銑鍵槽5mm19mm至圖樣尺寸。(1)加工條件的確定工件材料:由給定材料為45鋼; 加工要求:專用夾具,高速鋼錯齒三面刃銑刀(精密級K8)加工余量8 用乳化液冷卻機床:X6132A1) 選擇刀具:由加工尺寸公差0-0.03 。所以銑刀精度為精密級K8銑刀參數:L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為3mm, 故一次走完,ae=3mm ap=3mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命:根據切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命:T=100min其中4) 決定切削速度Vc和每齒進給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmKsvKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據X62W型銑床說明書選nc=375r/min實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z5) 機床功率:根據切削用量簡明手冊表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30,XF=1.0,yF=0.65,UF=0.83,WF=0,qF=0.83,KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據X62W型銑床說明書,功率足夠。 6) 基本工時基本工時根據 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(l-d+h+l1)/Vf=14+3+2/110=0.172(min)=10.3s L1+=14mm4.11工序十一 鉗去毛刺,清洗4.12工序十二 檢驗 檢查各部尺寸4.13工序十三 入庫涂油入庫第五章 機械加工時間的確定5.1輔助時間ta的計算根據第五章第二節(jié)所述,輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為: 工序四的輔助時間為:ta=0.15x50s=7.5s; 工序五的輔助時間為:ta=0.15x10.8s=1.62s; 工序六的輔助時間為:ta=0.15x3.5s=0.525s; 工序七的輔助時間為:ta=0.15x33.78s=5.08s; 工序八的輔助時間為:ta=0.15x25.8s=3.87s; 工序九的輔助時間為:ta=0.15x2.85s=0.42s; 工序十的輔助時間為:ta=0.15x10.3s=1.54s;5.2 其他時間的計算除了作業(yè)時間(基本時間和輔助時間之和)以外,每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產,分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微,可忽略不計;布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%,休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%,這里均取3%,則各工序的其他時間可按關系式(3%+3%)(tj+ta)計算,它們分別為: 工序四的其他時間為:tb+tx =6%x(50s+7.5s)=3.45s; 工序五的其他時間為:tb+tx =6%x(10.8s+1.62s)=0.745s; 工序六的其他輔助時間為:tb+tx =6%x(3.5s+0.525s)=0.24s; 工序七的其他時間為:tb+tx =6%x(33.78s+5.08s)=2.33s; 工序八的其他時間為:tb+tx =6%x(25.8s+3.78s)=5.85s; 工序九的其他時間為:ttb+tx =6%x(2.85s+0.42s)=0.19s; 工序十的其他時間為:tb+tx =6%x(10.3s+1.45s)=0.705s;5.3單件時間的計算這里的各工序的單件時間分別為:工序四的單件時間為:50s+7.5s+3.45s=60.95s;工序五的單件時間為:10.8s+0.62s+1.745s=13.16s;工序六的單件時間為:3.5s+0.525s+0.24s=4.26s;工序七的單件時間為:33.78s+2.33s+5.08s=41.2s;工序八的單件時間為:25.8s+3.78s+5.85s=35.43s;工序九的單件時間為:2.85s+0.42s+0.19s=3.46s;工序十的單件時間為:10.3s+1.45s+0.705=12.45s;第六章 銑鍵槽專用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,需要設計專用夾具。 6.1問題的提出本夾具主要用于車圓面,屬于工序5,表面粗糙度Ra3.2,設計夾具時這要考慮在內。加工要求:專用夾具,加工余量8 用乳化液冷卻6.2定位基準的選擇以20軸線作為定位基準,對應的零件分別為:v型塊,擋板。6.3確定定位元件在車外圓時,另外為防止工件在車外圓時的松動及防止曲軸受壓變形,可用可調支撐對圓柱面支撐。6.5確定夾緊元件 用v型塊和定位銷對工件進行夾緊和定位,配合擋板的定位來限制工件的五個自由度,達到要求,加工可行。6.6定位誤差分析定位誤差主要由v型塊產生,定位誤差為軸的公差除以v型塊二分之一正弦值得一半。6.7夾具設計及操作的簡要說明 如前所示,在設計夾具時,為了提高生產效率,應首先著眼于機動夾緊,但是本工序要求夾緊力不是很大,就采取手動夾緊。在手動夾緊時,一定要保證夾緊的可靠性,保證足夠的夾緊力,這樣才能保證加工的精度和人身安全。 參考文獻1 黃健求 機械制造技術基礎.北京 機械工業(yè)出版社 20052趙麗娟 冷岳峰 機械幾何量精度設計與檢測 遼寧工程技術大學 2010.3徐萃屏 趙樹國 工程材料與成型工藝 北京 冶金工業(yè)出版社2010.4趙家奇 機械制造工藝學課程設計指導書2版 機械工業(yè)出版社20005艾興 肖詩綱主編,切削用量簡明手3版 機械工業(yè)出版社 20006曾志新 機械制造技術基礎 武漢理工出版社 19997李益民 機械制造工藝設計實用手冊 機械工業(yè)出版社20038王明珠 工程制圖學及計算機繪圖 國防工業(yè)出版社200523
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