機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計制定法蘭盤的加工工藝設(shè)計銑R10圓弧槽的銑床夾具【全套圖紙】

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1、課程設(shè)計說明書 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目:制定法蘭盤的加工工藝,設(shè)計 銑R10圓弧槽的銑床夾具 專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級: 機(jī)械09-3 學(xué) 號: 0930060318 姓 名: 指導(dǎo)教師: 系 主 任: 機(jī)械工程系 2012年12月20日

2、 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目: 制定法蘭盤(圖5-24)的加工工藝,設(shè)計銑R10圓弧槽的銑床夾具 設(shè)計要求:1、中批生產(chǎn); 2、選用通用設(shè)備; 3、采用手動夾緊機(jī)構(gòu); 設(shè)計內(nèi)容:1、繪制加工工件圖,計算機(jī)繪圖; 2、制訂

3、零件的加工工藝過程,填寫零件加工工藝過程卡一張和所有工序的工序卡; 3、制設(shè)計指定的工序夾具,繪制夾具全套圖紙; 4、編寫設(shè)計說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫; 5、答辯時交全套夾具工程用圖紙、設(shè)計說明書、工 藝過程卡和工序卡,并交電子文稿。 設(shè)計時間:2012年11月26日至2012年12月14日 答辯時間:2012年12月14日 班

4、 級: 機(jī)械09-3 學(xué) 號: 0930060318 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 系 主 任: 2012年11月24日 目 錄 序言 1. 零件的分析 1. 零件的作用---------------------------------4 2. 零件的材料---------

5、------------------------4 3. 零件的結(jié)構(gòu)---------------------------------4 4. 零件的工藝分析-----------------------------4 2. 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1.確定毛坯的制造形式-------------------------------------5 2.2.基面的選擇-------------------------------------------------5 2.2.1.粗基準(zhǔn)的選擇-----------------------------------------5 2.2.2.

6、精基準(zhǔn)的選擇-----------------------------------------5 2.3...制定工藝路線---------------------------------------------6 2.3.1.工藝方案的比較--------------------------------------6 2.3.2.工藝方案的確定--------------------------------------7 2.4.機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定-------8 2.5.確定切削尺寸及基本工時------------------------------

7、-10 三.夾具設(shè)計-----------------------------------------------------24 四.總結(jié)------------------------------------------------------------29 五.參考文獻(xiàn)-----------------------------------------------------29 序言 機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具課程設(shè)計是在學(xué)習(xí)完《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,以及相關(guān)課程后從

8、理論轉(zhuǎn)向?qū)嵺`??疾鞂?shí)際分析問題,解決問題的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這將是我們即將進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前所學(xué)的課程設(shè)計的一次深入理解與適用。 就我個人而言,希望通過這次課程設(shè)計,提高分析問題解決問題的能力為將來從事的工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。 由于本人水平有限,設(shè)計的過程中難免會有許多不足之處,希望指導(dǎo)老師能在查閱的過程中指出我所存在的問題,謝謝! 全套圖紙,加153893706 一.零件的分析 1. 零件的作用 法蘭盤在數(shù)控機(jī)床里起支撐作用和導(dǎo)向作用,是回轉(zhuǎn)體零件。它的主要作用是連接處的固定及密封。 2. 零件的材料 2.1、特性:該零件的材料為HT150,鑄造成型,具有良好的塑性和適

9、當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,工藝性能較好。大多在正火狀態(tài)和調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用。 2.2、用途:法蘭盤連接使用方便,能夠承受加到的壓力。在工業(yè)管道中法蘭的連接的使用十分廣泛,在家庭內(nèi),管道直徑小,而且是低壓看不見法蘭連接。如果在一個鍋爐房或生場現(xiàn)場,到處都是法蘭連接的管道和器材。通俗的講,法蘭盤的作用就是使得管件連接處固定并密封。 3. 零件的結(jié)構(gòu) 3.1、由零件圖可知,該零件的重要表面或端面的粗糙度最高要到達(dá)1.6這么高的精度,可見,該零件時一個重要的連接結(jié)構(gòu)零件。 3.2、為了保證加工精度,在加工過程中要盡量減小加工裝夾次數(shù),盡可能使加工在同一軸線锪表面間完成,這樣可使零件的加工工藝更迅捷,并能保證表面

10、粗糙度。 4. 零件的工藝分析 4.1、基準(zhǔn)的分析。 ①粗基準(zhǔn)的選擇:對于本零件來講,可歸為軸類零件,我們應(yīng)盡可能選擇不加工表面要求不高的為粗基準(zhǔn),根據(jù)基準(zhǔn)選取原則,現(xiàn)選取Φ87mm,前端面的中心線作為粗基準(zhǔn),加工Φ87mm的兩個外端面以及Φ87mm的底端的前端面。 ②精基準(zhǔn)的選擇:以Φ62mm所在端在為精基準(zhǔn)的加工表面,以此為基準(zhǔn),并逐步加工Φ87mm左右兩端面,Φ40左右兩端面,Φ62左右兩端面,以及Φ50的內(nèi)孔端面,20.5的退刀槽,4Φ7mm和Φ15mm的定位孔,隨后再倒圓角R3,倒角C1。 4.2、零件的尺寸分析 ①定位尺寸:根據(jù)上面的基準(zhǔn)分析,定位尺寸

11、為Φ87mm端面所在的平面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行定位。 ②限位尺寸:分別以Φ31mm,Φ40mm的內(nèi)孔及Φ62d11所在的兩端面為基面和裝夾表面進(jìn)行限位。 二.工藝規(guī)程設(shè)計 2.1.確定毛坯的制造形式 零件材料HT150考慮零件在機(jī)床上運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)比較簡單,而且零件加工的輪廓尺寸不大,在考慮提高生產(chǎn)效率保證加工精度可采用鑄造成型。零件形狀并不復(fù)雜而且零件加工的尺寸不大,因此毛坯形狀可以與零件形狀盡量接通,內(nèi)孔鑄為直徑25毫米。毛坯尺寸通過確定加工余量后在決定。在考慮提高生產(chǎn)效率保證加工精度后采用鑄造成型。 2.2.基面的選

12、擇 工藝過程中重要的工作之一,正確與合理的定位選擇。可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇,對于法蘭盤而言可歸為軸類零件,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)或加工表面要求不高的為粗基準(zhǔn),根據(jù)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取Φ87mm的中心線作為粗基準(zhǔn),加工外圓表面及Φ87mm底端前端面。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇,以Φ62mm為精基準(zhǔn)加工表面。這一精加工表面包括Φ87mm外圓端面,右端面,Φ31mm內(nèi)孔,Φ40mm內(nèi)孔,Φ62mm外圓端面,Φ50mm內(nèi)孔,左端面,Φ11mm和Φ7mm的定位孔以及20.5的退刀槽。 2.3.制定工藝路線: 制定工藝路

13、線得出零件加工的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下,可以考慮萬能型機(jī)床配以專用夾具提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降至最低。 2.3.1 工藝路線方案的比較: 工藝方案一: 工序00:下料,取材料HT150的直徑9535mm鑄鐵進(jìn)行鑄造。 工序01:車外圓直徑87mm,平右端面到30mm,倒圓角R2。工序05:車直徑30mm,直徑40mm內(nèi)孔,單邊留有0.03mm 的加工余量。 工序10:到內(nèi)圓角R2

14、。 工序15:粗車-半精車-精車直徑62mm外圓,車退刀槽20.5mm,倒角C1。 工序20:鉗工劃線,用麻花鉆4Φ7mm的孔,锪沉頭孔直徑11mm的孔。 工序25:以直徑87mm的前端面為基準(zhǔn),銑直徑87mm的后端面,和直徑62mm的上端面,保證兩面的平行度達(dá)到要求。 工序30:以直徑20mm的球頭銑刀銑R10的凹槽。 工序35:銑以外圓直徑87mm的中心線為基準(zhǔn),保證78.5mm的端面。 工序40:鉗工去毛刺。 工序45:清洗終檢入庫。 工藝方案二: 工序00:下料,取材料HT150的直徑9535mm鑄鐵進(jìn)行鑄造。 工序01:車Φ87mm的外圓及Φ87的底端

15、前端面,保證長度30mm,倒圓角R3. 工序05:車內(nèi)孔Φ31mm,Φ40mm保證留有單邊加工余量0.03mm,倒圓角R2 工序10:以Φ87mm的中心線為基準(zhǔn),粗車~半精車~精車Φ62mm的外圓端面,使達(dá)到要求,車底端面14mm,車退刀槽20.5mm,倒圓角C1。 工序15:車Φ50mm的內(nèi)孔,單邊留有0.03mm的加工余量。 工序20:鉗工劃線,以Φ87mm的底端前端面為基準(zhǔn)畫出Φ7mm及Φ11mm的位置,再用磨花鉆鉆4Φ7mm的小孔,用锪刀锪沉頭孔Φ11mm的內(nèi)孔,使之到達(dá)要求。 工序25:以Φ87mm的底端前端面為基準(zhǔn),銑Φ87mm的上端面及Φ62mm的端面,保證長度27mm

16、,使兩面達(dá)到平行度要求。- 工序30:以Φ20mm的球頭銑刀銑削加工R10的凹孔,使之達(dá)到要求。 工序35:銑以外圓Φ87為基準(zhǔn),控制78.5mm的端面。 工序40:鉗工去毛刺。 工序45:清洗已加工的零件,終檢入庫。 2.3.2.工藝方案的確定 方案一:工藝清晰,但過于繁瑣,對工人操作不方便,且費(fèi)時,生產(chǎn)效率低。 方案二:該工藝是采用對工件進(jìn)行一次盡量加工能加工的部位的工藝方案,該方案提高了工人的生產(chǎn)率,降低了生產(chǎn)成本,有利于增加效益。 經(jīng)以上分析:選擇方案二。 2.4.機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛培尺寸的確定 由于零件材料為HT150,查課程設(shè)計指導(dǎo)書,根據(jù)以上原始資料及

17、加工路線,分別確定各表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: 圖1 法蘭盤的鑄造件毛坯圖 2.4.1 車Φ87mm的外圓表面的加工余量及公差,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2~2.5,取外圓長度余量均為2Z=8mm均為雙邊加工。 車削加工余量為:粗車22mm,走刀兩次 公差:徑向的偏差為-0.12/-0.14 2.4.2 車Φ31mm,Φ40mm,Φ87mm底端前端面的加工余量:毛坯為實(shí)心,不沖孔,兩內(nèi)孔的精度要求介于IT7~IT8之間,參照《工藝手冊》表2.3-9及2.3-12確定工序尺寸及余量為: 車

18、孔:Φ31mm,Φ40mm的內(nèi)孔,單邊留有為0.03mm的加工余量,則 Φ31內(nèi)孔車削余量為2Z=12mm Φ40內(nèi)孔車削余量為2Z=15mm Φ87外圓端面2Z=5mm,保證長度30mm 2.4.3 車削Φ62mm的外圓端面,車退刀槽20.5mm,倒圓角C1 車削Φ62mm的加工余量為2Z=6mm(均為雙邊加工) 粗車22.5mm,半精車20.3mm,精車20.2mm、 車退刀槽:加工余量2Z=7mm, 在車削加工完成Φ62mm后用切斷刀切削20.5mm的退刀槽,且倒圓角C1。 2.4.4車Φ50的內(nèi)孔,單邊留有加工余量0.03mm 車削余量2Z=

19、24mm,均為雙邊加工 2.4.5鉆孔(Φ7mm或Φ11mm) 查《工藝手冊》2.2~2.5,先鉆Φ7mm的小孔,工序尺寸加工余量,鉆孔Φ7mm,锪孔Φ10mm,精鏜為0.5mm。 2.4.6銑削加工余量,精銑各端面: Φ62mm的端面21.2mm,Φ87mm的端面20.7mm,半精銑20.3控制兩面的平行度。粗銑8.5mm(離Φ87的中心線35mm) 以球頭銑刀粗銑6mm(使Φ87的底端前端面距銑刀中心線4mm). 2.4.1 機(jī)械加工余量,工序尺寸的確定 表一. 各工序的加工余量

20、工序號 工序內(nèi)容 工序尺寸/mm 一次走刀余量/mm 二次走刀余量/mm 三次走刀余量/mm 四次走刀余量/mm 01 車直徑87mm端面 9530 2 0.5 0 0 車直徑87mm外圓 8730 2 1 0 0 倒圓角R2 1 0.5 0 0 05 鉆直徑31mm的孔 31 2 1 0.5 0 車直徑40mm的孔 8 1.5 0.5 0 0 倒圓角R2 1 0.5 0 0 10 車直徑62mm的孔 18 2.5 0.5 0.3 0.2 車退刀槽20.5mm

21、 20.5 0.25 0.25 0 0 車直徑62mm端面 8727 1.5 0.5 0 0 倒圓角C1 0.5 0 0 0 15 車直徑50mm的孔 12 2 1 0.5 0 20 鉆直徑7mm的孔 12 2 0.5 0 0 锪直徑11mm的孔 6 1.5 0.5 0 0 25 以Φ20mm的球頭銑刀銑R10的槽 78.5 1 0.5 0 0 30 銑以外圓Φ87mm的軸線為基準(zhǔn)保證尺寸78.5的端面 78.5 2 1

22、 0.5 0 2.5.確定切削尺寸及基本工時 工序00:加工材料HT150,鑄造成型 工序01:車外圓Φ87 端面,倒圓角R3 1.加工條件 工件材料:HT150,鑄造成型 加工要求:粗車Φ87mm的外圓,底端前端面,表面粗糙度值R2為12.5,倒圓角R2 機(jī)床CA6140臥式機(jī)床 刀具:刀具為YT15材料,刀桿尺寸為16mm25mm,Kr=90,r0=15α0=8.rξ=0.5mm 1.計算切削用量 (1)粗車Φ87底端前端面 1)確定端面最大加工尺寸,一直毛坯尺寸方向的加工余量為8mm,則毛坯長度尺寸方向的加工余量最大為5mm,留有3

23、個加工余量給另一端,且同時倒圓角R2,分兩次加工,a =2.5mm 2)確定進(jìn)給量f,根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm25mm,a =2.5mm,工件直徑為87mm時,f=0.6~1.2mm∕r 按CA6140車床說明書取f=0.81mm∕r(參考書1表3.9) 3)切削速度:按《切削手冊》表1.27,切削速度的切削公式為(壽命選T=60min) 則 v=k 式中,C=242,x=0.15,y=0.35,m=0.2。k見《切削手冊》表1.28,即 k=1.44,k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97 所以

24、 v=1.440.81.040.810.97m/min=97.15m/min 4)確定主軸轉(zhuǎn)速 n= =r/min=325r/min 按機(jī)床說明書,與328r/min相接近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為280r/min和330r/min.。按加工要求,閑選取560r/min。所以實(shí)際切削速度為98.49m/min。 5)計算切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1,取 L=mm=27.5mm,L=2,L=0,L=0 t=i=min=0.22min (2)粗車Φ87mm的外圓 1)背吃刀量:單邊余量Z=4mm,可用二次切除。 2)進(jìn)給量 :根

25、據(jù)《切削手冊》表1.4,選用f=0.7mm/r 3)計算切削速度:見《切削手冊》表1.27,可得 v=98.62m/min 4)確定主軸轉(zhuǎn)速 n==r/min=331r/min 按機(jī)床選取n=450r/min。所以實(shí)際切削速度為 V==r/min=134.3r/min 5)檢驗(yàn)機(jī)床功率:主切削力F按《切削手冊》表1.29所示公式計算 F=Cafvk 式中,C=2795,x=1.0,y=0.75,n=-0.15 可計算得: k=0.67min 所以F=279520.798.490.89N=1915

26、,06N 故切削時所耗功率P==kw=3.14kw 由CA6140機(jī)床說明書可知,CA6140主電動機(jī)功率為7.8kw,當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為450r/min 時,主軸傳遞的最大功率為5.5kw,所以機(jī)床功率足夠,可以正常加工。 6)切削工時 t=;式中,L=17mm,L=4mm,L=0 t=0.67min (3)車Φ87mm外圓倒角 取a=1mm,f=0.81mm/r見《切削手冊》表1.6,R=12.5,刀尖圓弧半徑r=3.0mm 切削速度 v= 式中C=242,m=2,T=60,x=0.15,y=0.45,K=1.44,K

27、=0.81,代入數(shù)據(jù),可計算得: v=113.6m/min 有 n==416r/min 按機(jī)床說明書選取 n=450r/min 則此時 v=123mm/min 切削工時 t= 式中L=12mm,L=12mm,L=0 則可得 : t=0.044min 工序05:鉆內(nèi)孔31mm,車40內(nèi)孔,倒內(nèi)圓角R2. 切削用量計算如下: ⑴鉆31孔。 =0.5mm/r(見《切削手冊》表2.7) =12.25m/min(見《切削手冊》表2.13及表2.14,按5類加工性考慮

28、) =r/min=125r/min 按機(jī)床選取=136r/min(按《工藝手冊》表4.2-2) 所以實(shí)際切削速度==m/min=13.24m/min 則切削工時 ==min=0.67min 式中,切入=10mm,切出=5mm,=30mm。 ⑵車40mm內(nèi)孔。 切削用量計算如下:=0.5mm/r,=25mm,走刀2次則 ==1.44m/min=111.6m/min 則 ==r/min=888.08r/min 實(shí)際切削速度為: ==

29、m/min=112m/min 切削工時: ==min=0.027min 式中,切入=4mm,切出=0mm,=8mm。 ⑶倒內(nèi)圓角R2。 取=1mm,=0.51mm/r,=12.5m。刀具圓弧半徑=1.0mm。 則切削速度: ==1.440.81m/min=159m/min ==r/min=1265.3r/min 則實(shí)際=1000r/min 所以,=125.6m/min 切削工時: ==min=0.046min 式中,切入=1mm,切出=0mm,=2mm。 工序10:車62

30、mm的外圓,端面,退刀槽20.5mm,倒角。 ⑴車62mm的外圓。 1〕粗車加工余量22.5mm,則切削速度: ==m/min=83.55m/min 主軸轉(zhuǎn)速: ==r/min=391.09r/min 按機(jī)床選取=450r/min,則實(shí)際切削速度為; ==m/min=96.13m/min 切削工時: ==min=0.084min 2〕半精車加工余量20.3mm。 =0.28mm/r,切削速度;

31、 ==m/min=180.6m/min 則主軸轉(zhuǎn)速: ==r/min=912.7r/min 按機(jī)床選取=820r/min。所以實(shí)際切削速度為 ==m/min=160.9m/min 切削工時: ==min=0.07min 3〕精加工余量20.2mm。 =0.23mm/r,確定切削速度: ==m/min=205.65m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速: ==r/min=1055.8r/min 按機(jī)床選取=1000r/min。則實(shí)際切

32、削速度為 ==m/min=195.25m/min 切削工時為: ==min=0.073min 所以,總工時為: ==(0.084+0.07+0.073)min=0.227min ⑵車退刀槽2mm。 刀具選擇:切斷刀20.5mm,則=0.25mm,=0.25mm/r。 確定切削速度: ==m/min=248.9m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速: ==r/min=1277.97r/min 按機(jī)床選取=1000r/min,則實(shí)際切削

33、速度為 ==π62r/min=194.77r/min 切削工時:=2mm,=0mm,=2mm。 ==min=0.016min 工序15:車Ф50的內(nèi)孔,單邊車削余量0.03mm,車削余量為2Z=24mm,雙邊均進(jìn)行加工。 1. 粗車Ф50mm內(nèi)孔 機(jī)床:CA6140臥式車床 刀具:刀片材料為YT15材料,刀桿尺寸為16mmX25mm,Kr=90,=15, ,r=0.5mm。 (1) 確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削手冊》表15-8 取f=0.6mm/r (2)切削速度: V= 式中,C=242,x=0.15,y=

34、0.35,m=0.2。k見《切削手冊》表1.28,即 k=1.44,k=0.8,k=1.04,k=0.81,k=0.97 根據(jù)以上數(shù)據(jù),可計算得: v=106m/min (3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: n= 數(shù)據(jù)代入計算可得n=675r/min 按機(jī)床說明書,現(xiàn)可選取700r/min,所以與實(shí)際切削速度相近。 (4)計算切削工時 t=(1+y+)/nf=40+1/7000.6=0.09min 精車Ф50mm內(nèi)孔 (1) 確定進(jìn)給量f 查《切削》手冊表8-58 取f=0.4r/min (2) 切削速度 根據(jù)以上公式代入數(shù)據(jù)可計算 v=

35、1.440.80.810.97m/min =112m/min (3) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n===713r/min 按機(jī)床說明書,現(xiàn)可選取n=750r/min (4)計算切削工時 t=40+1/7500.4=0.13min 工序20:鉆7mm孔,锪11mm的沉頭孔。選用機(jī)床型號;C365L ⑴鉆7mm孔。 =0.5mm/r(見《切削手冊》表10-6) =0.29m/s,即17.4m/min,(見《切削手冊》表10-15) 確定主軸轉(zhuǎn)速:

36、 ==r/min=791.2r/min 按機(jī)床選取=560r/min。則實(shí)際切削速度為 ==m/min=12.3m/min 切削工時:=2mm,=1mm,=12mm ==min=0.054min ⑵锪圓柱孔沉頭孔11mm。 根據(jù)有關(guān)資料,锪沉頭孔時進(jìn)給量及切削速度約為鉆空時的1/2~1/3,故, =1/3=1/30.5mm/r=0.17mm/r =1/3=1/312.3m/min=4m/min ==r/min=115r/min 按機(jī)床選取=1

37、20r/min,則實(shí)際切削速度為: ==m/min=4.15m/min 切削工時:=2mm,=0mm,=6mm ==min=0.39min 總工時; =4+4=4()=4(0.054+0.39)=1.78min 本工步中,加工11沉頭孔的測量長度是工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合,故按圖樣要求合理。 工序25:以Φ87mm的底端前端面為基準(zhǔn),銑Φ87mm的上端面及Φ62mm的端面,保證長度27mm,使兩面達(dá)到平行度要求。 1.1.加工條件 工件材料:HT

38、150,金屬模鑄造 加工要求:粗精銑Φ87mm的端面及Φ62mm的端面 機(jī) 床:X63W臥式銑床 刀 具:Φ100mm的硬質(zhì)合金端面銑刀 1.2.計算切削用量 1.2.1半精銑Φ87mm的后端面 (1)確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表13-10,可選取每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5mm/r (2)切削速度 查《工藝手冊》表1.18,可確定v=70m/min (3)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 采用Φ100mm的硬質(zhì)合金端面銑刀,d=100mm,齒數(shù)為12,則 n==r/min=223r/mi

39、n 根據(jù)計算數(shù)據(jù)結(jié)果,以及采用機(jī)床型號為X63W臥式銑床,查《工藝手冊》表4-17可選取 n=235r/min 故實(shí)際切削速度 v==73.19 m/min 當(dāng)n=235r/min時,工作臺每分鐘進(jìn)給量f應(yīng)為 f=f.n=0.512235=1410mm/min (4)切削工時 根據(jù)所選機(jī)床型號,可選取 k=60,a=0.6mm,分兩次銑削 切入長度:L=0.5(D—)+a/tan.k+(1-2)=7.3mm

40、 切出長度:取L=2mm,L=12mm 則切削工時 t==0.03min 1.2.2 銑削Φ62mm的端面 (1)確定進(jìn)給量 根據(jù)《切削手冊》表13-10,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.5mm/r (2)切削速度 查《工藝手冊》表1.1.8,確定v=75m/min (3)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù)所選機(jī)床型號,d=100mm,齒數(shù)為12 n=1000v/=100075/3.14100=239r/min 查《工藝手冊》表4-17

41、-1可選取 n=300r/min 故實(shí)際切削速度 v==m/min=94.2m/min 當(dāng)n=300r/min時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量 f=f.z.n=0.512300=1800mm/min (4)切削工時a=2.4mm,分兩次切削 切入長度:L=0.5(D—+a/tank—1=7mm 切出長度:L=2mm,L=15mm 則切削工時 t==0.02min 工序30:粗銑以直徑為20的球頭銑刀銑R1

42、0的缺,保證粗糙度12.5。 =0.18mm/齒(參考《切削手冊》表3-3) 切削速度:參考有關(guān)手冊,確定=0.3m/s,即18m/min。 采用高速鋼立銑刀,=20mm,齒數(shù)=4。則 ==r/min=290r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書,取=300r/min,故實(shí)際切削速度為 ==m/min=18.8m/min 當(dāng)=300r/min,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 ==0.18430mm/min=21.6mm/

43、min 查機(jī)床說明書,有=23.5mm/min,故選用該值。 切削工時:利用作圖法,可得出銑刀的行程+=8mm。因此,機(jī)動工時為 ==min=0.35min 工序35:銑以外圓直徑87的軸線為基準(zhǔn)保證尺寸78.5的端面。 以31內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。選用高速鋼圓柱銑刀,=50mm,齒數(shù)=6,走刀兩次。 第一次: =0.1mm/齒(參考《切削手冊》表3-3) 切削速度:參考有關(guān)手冊,確定=30m/min。則 ==r/min=191r/min 現(xiàn)選用X63臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書,取=190r/

44、min。故實(shí)際切削速度為 ==m/min=29.8m/min 當(dāng)=190r/min時,工作臺的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 ==0.16190mm/min=114mm/min 查機(jī)床說明書,有=118mm/min,故選用該值。 切削工時:利用作圖法,可得出銑刀行程=38.5mm ==min=0.33min 第二次: 采用相同進(jìn)給量,相同的切削速度。利用作圖法可得出銑刀行程=51.7mm。則 ==min=0.44min 因此機(jī)動工時為 =+=

45、0.33min+0.44min=0.77mm 工序40:鉗工去毛刺。 工序45: 清洗入庫。 三.夾具設(shè)計 定位基準(zhǔn)的選擇 從定位和夾緊的角度來看,本工序中,定位基準(zhǔn)是下平面,設(shè)計基準(zhǔn)也是要求保證上、下兩平面的平行度要求,定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)重合,不需要重新計算上下平面的平行度,便可保證平行度的要求。在本工序只需保證下平面放平就行,保證下平面與定位襯套正確貼合就行了。 為了提高加工效率,現(xiàn)決定用銑刀銑R10面進(jìn)行粗精銑加工。同時進(jìn)行采用手動夾緊。 定位誤差分析 本夾具選用

46、的定位元件為外圓與肩胛面定位。其定位誤差主要為: 由公式e=(H/2+h+b)△max/H △max=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625 可見這種定位方案是可行的。 銑削力與夾緊力計算 本夾具是在銑床上使用的,用于定位襯套起到定位用,還用于夾緊,為了保證工件在加工工程中不產(chǎn)生振動,必須對螺栓施加一定的夾緊力。由計算公式 Fj=FsL/(d0tg(α+ψ1’)/2+r’tgψ2) 式(3.2) Fj-沿螺旋軸線作用的夾緊力 F

47、s-作用在六角螺母 L-作用力的力臂(mm) d0-螺紋中徑(mm) α-螺紋升角(゜) ψ1-螺紋副的當(dāng)量摩擦(゜) ψ2-螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的摩擦角(゜) r’-螺桿(或螺母)端部與工件(或壓塊)的當(dāng)量摩擦半徑(゜) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[6]其回歸方程為 Fj=ktTs 其中Fj-螺栓夾緊力(N); kt-力矩系數(shù)(cm-1) Ts-作用在螺母上的力矩(N.cm); Fj =52000=10000N 夾具體槽形

48、與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺U形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖3.7所示。 定向鍵 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11]夾具U型槽的結(jié)構(gòu)如圖3.8所示。 U型槽 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表3.5所示。 表3.5 U型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 螺栓直徑 12 14 30 20 對刀裝置由對刀塊來實(shí)現(xiàn),用來確定刀具與夾具的相對

49、位置。 由于本道工序是完成上平面的粗、精銑加工,根據(jù)GB2243—80 塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖3.10所示。 圖3.10 平塞尺 塞尺尺寸如表3.6所示。 表3.6 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸 公稱尺寸H 允差d C 3 -0.006 0.25 夾緊裝置及夾具體設(shè)計 夾緊裝置采用移動的螺栓來夾緊工件,采用的移動螺栓的好處就是加工完成后,可以將螺栓退后一定距離把工件取出。 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖所示。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在

50、銑床上加工R10圓弧面,工件以與此相平行的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準(zhǔn),采用轉(zhuǎn)動螺栓夾緊工件。當(dāng)加工完一件,可松開螺栓、加工來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。 四、總結(jié) 通過本次持續(xù)三周的夾具課程設(shè)計,首先通過零件圖來確定加工余量,繪毛坯圖,而后通過計算切削余量,繪制工藝卡。通過繪制工藝卡片,確定每道工序的定位與夾緊方式,有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)計。整個過程中對以往所學(xué)的知識進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí),同時也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過程。通過老師的指導(dǎo),對很多設(shè)計過程遇到的問題進(jìn)行了解決,也學(xué)到很多知識,獲益匪淺。

51、 五、參考文獻(xiàn) 1、 李益民主編《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,機(jī)械工業(yè)出版社。 2、 吳拓編著《簡明機(jī)床夾具設(shè)計手冊》,化學(xué)工業(yè)出版社。 3、 徐鴻本主編《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》,遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。 4、 王連明,宋寶玉主編《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計》,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。 5、 陳家芳主編《實(shí)用金屬切削加工工藝手冊》,上??茖W(xué)技術(shù)出版社。 6、 李旦,邵東向,王杰等著《機(jī)床專用夾具圖冊》,哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社。 7、 趙家齊主編《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》,機(jī)械工業(yè)出版社。 8、 葉偉昌主編《機(jī)械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》,機(jī)械工業(yè)出版社。 9、 曹巖,白瑀主編《機(jī)床夾具手冊與三維圖庫》,化學(xué)工業(yè)出版社。 31

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