進給偏心軸的鉆、鉸φ6孔夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備含3張CAD圖帶綜合卡片-獨家.zip

進給偏心軸的鉆、鉸φ6孔夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備含3張CAD圖帶綜合卡片-獨家.zip,進給,偏心,夾具,設計,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,綜合,卡片,獨家 進給偏心軸機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 目錄 第1章 零件工藝分析和毛坯設計 1 1.1零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1 1.2 毛坯類型及毛坯圖設計 2 第2章 機械加工工藝規(guī)程設計 3 2.1 基準選擇 3 2.2 工藝方案擬定 3 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 4 2.4主要工序切削用量及時間定額計算 6 第3章 專用夾具設計 22 3.1工序內容及加工要求 22 3.2 定位基準 22 3.3 夾具結構設計及工作流程 22 第4章 結論 24 參考文獻 25 第1章 零件工藝分析和毛坯設計 1.1.零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定 圖1.1 零件圖 本零件材料為45鋼。毛坯形式為棒料，生產(chǎn)綱領為1萬件/年。零件的主要作用是承載機床進給系統(tǒng)中扭矩和轉速的傳遞。 從零件圖上得到該零件的主要表面要求，外圓φ16和外圓φ12粗糙度等級達到Ra1.6，公差等級達到IT6級。外圓φ12所在軸徑為存在偏心，加工需要偏心套等專用夾具。零件的平均精度中上檔，工序集中在車削工序。零件加工多采用車削鉆削加工方式。零件的加工多采用以中心孔為基準，定位可靠，基準統(tǒng)一。 生產(chǎn)綱領： N=Qm（1+a%）(1+b%)=10000×1×1.01×1.01=10020 生產(chǎn)類型由由《機械制造技術基礎課程設計指導教程》查得可知： ∵10020介于5000~50000之間 ∴由表1-5知該零件屬于大批量生產(chǎn) ∵質量0.39kg<4kg ∴由表1-4知該零件屬于輕型零件。 1.2 毛坯類型及毛坯圖設計 圖1.2 毛坯圖 毛坯材料為45鋼，根據(jù)生產(chǎn)類型，制造精度，原材料，加工余量等綜合選擇熱軋棒料。 毛坯長度方向只粗車一次端面，一邊余量為2mm，工件長65mm，工件長為69mm。 第2章 機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 基準選擇. 圖2.1 零件圖 粗加工選擇φ21外圓，三爪卡盤為夾具，加工φ16外圓，精基準選中心孔，夾具選擇雙頂尖以及雞心夾頭，加工φ21外圓以及外圓φ16，定位可靠，基準統(tǒng)一。 2.2擬定工藝路線（一） 表2.1工藝路線表（一） 1 車左端面，打中心孔，粗車φ16外圓 2 車右端面，打中心孔 3 粗車φ21、φ12外圓表面 4 半精車φ21、φ16外圓，切左退刀槽，左倒角 5 半精車φ12外圓表面，切右退刀槽，切右倒角，精車φ12外圓 6 精車φ21、φ16外圓 7 鉆床鉆φ5.8的孔，精鉸φ6的孔 8 鉆床鉆φ6.3的孔，功M8螺紋，锪120°倒角 9 在銑床銑削左端面溝槽 擬定工藝路線（二） 表2.2工藝路線表（二） 1 車左端面，打中心孔，粗車φ16外圓 2 車右端面，打中心孔 3 粗車，半精車φ16、φ21外圓表面 4 車左退刀槽，切倒角 5 粗車，半精車φ12外圓表面 6 車右退刀槽，切倒角 7 鉆床鉆φ5.8的孔，精鉸φ6的孔 8 鉆床鉆φ6.3的孔，攻M8螺紋，锪120°倒角 9 在銑床銑削左端面溝槽 10 磨床精磨φ16外圓表面 11 磨床精磨φ12外圓表面 方案比較：方案二中存在11步工序，雖然可以達到加工精度，但是耗時過長，而且φ12外圓處存在偏心，外圓磨床加工困難。而方案一工序集中，相比于方案一可一更快完成加工且可以達到要求加工精度，所以選用方案一。 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 1.φ6孔工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸6mm，公差等級IT8，查表得加工方案為鉆孔——鉸孔 （2）余量及公差由表2-20查得，尺寸偏差按入體原則標注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 表2.3標準公差數(shù)值 工序名稱 工作余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精鉸 0.05 6 0.012 鉆孔 0.2 6.8 0.12 2.φ16外圓工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸16mm，公差等級IT6，查表得加工方案為 粗車——半精車——精車 （2）余量由表2-11查得，公差由表1-9、2-30查得，尺寸偏差按入體原則標注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 表2.4標準公差數(shù)值 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精車 0.9 16 0.011 半精車 1.3 16.9 0.043 粗車 5 18.2 0.18 毛坯 0 23.2 1 3.φ21外圓工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸20mm，公差等級IT6，查表得加工方案為 粗車——半精車——精車 （2）由表2-11，2-30查得粗車、半精車、精車余量，尺寸偏差按入體原則標注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 表2.5標準公差數(shù)值 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精車 0.9 21 0.021 半精車 1.3 21.9 0.052 粗車 5 23.2 0.21 毛坯 0 28.2 1 4. φ12外圓工序尺寸及公差確定 （1）加工方案 由基本尺寸12mm，公差等級IT6，查表得加工方案為 粗車——半精車——精車 （2）由表2-11和2-30查得粗車、半精車、精車余量公差，尺寸偏差按入體原則標注。 （3）基本尺寸、工序公差及偏差 表2.6標準公差數(shù)值 工序名稱 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精車 0.9 12 0.011 半精車 1.3 12.9 0.043 粗車 5 14.2 0.18 毛坯 0 19.2 1 2.4主要工序切削用量及時間定額計算 機床主軸轉速計算公式： （2.1） 式中：——主軸轉速（r/min） ——切削速度（m/min） ——外圓直徑（mm） 實際切削速度： （2.2） 基本時間計算： （2.3） 式中：——切入長度 ——切出長度 ——主軸轉速（r/min） ——進給量（mm/r） 輔助時間：，取 （2.4） 鉆孔切入行程： （2.5） 作業(yè)時間： （2.6） 鉸孔切入行程： （2.7） 攻絲切入行程： （2.8） 其中 銑床切入行程： （2.9） 銑床基本時間： （2.10） 2.4.1車左端面，打中心孔 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：三爪卡盤 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.2粗車φ16外圓 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：三爪卡盤 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT12 ，Ra12.5 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.3車右端面，打中心孔 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：三爪卡盤 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.4粗車φ21外圓 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT12 ，Ra12.5 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.5粗車φ12外圓 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT12 ，Ra12.5 刀 具：90°直頭外圓車刀（主偏角90°副偏角10°） （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.6半精車φ21外圓 (1)加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT8 ，Ra3.2 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.7半精車φ16外圓 (1)加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT8 ，Ra3.2 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.8切左退刀槽 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 刀 具：切槽刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.9半精車φ12外圓 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺0~120（精度0.02） 加工要求：IT8 ，Ra3.2 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.10切右退刀槽 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 刀 具：切槽刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.11精車φ12外圓 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT6 ，Ra1.6 刀 具：90°直頭外圓車刀（主偏角90°副偏角10°） （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.12精車φ21外圓 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 偏心套 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT6 ，Ra1.6 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.13精車φ16外圓 （1）加工條件 工件材料：45鋼 機 床：臥式車床CA6140 夾 具：雙頂尖 偏心套 雞心夾頭 量 具：游標卡尺0~150（精度0.02） 加工要求：IT6 ，Ra1.6 刀 具：90°直頭外圓車刀 （2）計算切削用量 加工余量 查表5-2取 切削速度查表5-2得： 根據(jù)公式（2.1），主軸轉速 由表4-2取機床轉速 根據(jù)公式（2.2），實際 （3）時間定額的計算 由表5-43， 根據(jù)公式（2.3）， 根據(jù)公式（2.4）， 作業(yè)時間 2.4.14鉆φ5.8孔 (1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：Z512-1臺式鉆床 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺量程0-120mm，精度0.02mm。 加工要求：φ5.8孔，Ra6.3 刀 具：φ5.8直柄機用鉆刀 （2）計算切削用量 由表5-23,4-12,4-13,2-20可得 ，， 根據(jù)公式（2.1）機床主軸轉速 由表4-13,取 根據(jù)公式（2.2）得實際 （3）時間定額的計算 由表5-45計算 根據(jù)公式（2.5）切入行程 切削長度 根據(jù)公式（2.3）基本時間 根據(jù)公式（2.4）輔助時間 根據(jù)公式（2.6）作業(yè)時間 2.4.15鉸φ6孔： (1）計算切削用量 由5-11，4-12,4-13,5-26,5-32得 ，， 根據(jù)公式（2.1）機床主軸轉速 由表4-6，取 根據(jù)公式（2.2），得實際 (2）時間定額的計算 由表5-45計算 根據(jù)公式（2.7）切入行程 切削長度 根據(jù)公式（2.3） 根據(jù)公式（2.4） 根據(jù)公式（2.6） 2.4.16鉆φ6.3孔 (1) 加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：Z512-1臺式鉆床 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺量程0-120mm，精度0.02mm。 加工要求：φ6.3孔，Ra6.3。 刀 具：φ6直柄短麻花鉆。 （2）計算切削用量 由表5-23,4-12,4-13,2-20可得 ，， 根據(jù)公式（2.1）機床主軸轉速 由表4-13,取 根據(jù)公式（2.2）得實際 （3）時間定額的計算 由表5-45計算 根據(jù)公式（2.5）切入行程 切削長度 根據(jù)公式（2.3）基本時間 根據(jù)公式（2.4）輔助時間 根據(jù)公式（2.6）作業(yè)時間 2.4.17攻M8孔 (1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：Z512-1臺式鉆床 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺量程0-120mm，精度0.02mm。 加工要求：M8螺紋，Ra6.3。 刀 具：φ8的絲錐。 （2）計算切削用量 由表5-23,4-12,4-13,2-20可得 ，， 根據(jù)公式（2.1）機床主軸轉速 由表4-13,取 根據(jù)公式（2.2）得實際 （3）時間定額的計算 由表5-48計算 根據(jù)公式（2.8）切入行程 切出行程 切削深度 根據(jù)公式（2.8）基本時間 根據(jù)公式（2.4）輔助時間 根據(jù)公式（2.6）作業(yè)時間 2.4.18銑鍵槽 （1）加工條件 工件材料：45號鋼 機 床：X5012立式銑床 夾 具：專用夾具 量 具：游標卡尺量程0-120mm，精度0.02mm。 刀 具：高速面銑刀。 (2）計算切削用量 表4-16,4-17，進給速度取 切削速度取 根據(jù)公式（2.1）機床主軸轉速 取n=2720r/min 根據(jù)公式（2.2）實際切削速度 (3）時間定額的計算 由表5-47 根據(jù)公式（2.9）切入行程 切出行程，切削長度 根據(jù)公式（2.10） 根據(jù)公式（2.4） 根據(jù)公式（2.6） 第3章專用夾具設計 3.1工序內容及加工要求 鉆床夾具的用途是通過一次裝夾，完成軸上鉆孔鉸孔等工步的加工，采用兩V型塊以及一面的定位方式，使用一個平面壓板夾緊。 夾具的設計目的是完成軸上孔的加工工步，為了快速完成采用快換鉆套以提高效率。夾具安裝在臺式鉆床Z512-1上，與機床連接部分按機床工作臺聯(lián)系尺寸設計，夾具結構詳見夾具圖。 圖3.1加工簡圖 3.2 定位基準 以工件左端面為基準使孔的設計基準與定位基準重合，V型塊可自動定心，不考慮V型塊自身誤差，定位誤差為零。根據(jù)加工要求設計兩個短V型塊限制四個自由度，左端一個擋塊限制一個自由度，右側采用U型塊限制旋轉自由度，完全定位，滿足加工要求，所以方案合理，可以采納。 3.3 夾具結構設計及工作流程 1.導向裝置 本工序采用快換鉆套完成鉆孔及鉸孔加工，鉆套底部與工件間隙為排屑間隙，應合適選取，過大增加刀具長度，影響工件剛度，過短則費屑難以排出，損壞加工表面。 2. 定位方案 本工序為鉆孔，基準為左端面，孔位在軸中間，兩個短V型塊限制四個自由度，左端一個擋塊限制一個自由度，右側采用U型塊限制旋轉自由度，完全定位，滿足加工要求。 3. 夾緊裝置 采用旋轉螺母完成推動壓板實現(xiàn)工件壓緊，操作方便。 4. 夾具體要求 有適當?shù)木燃胺€(wěn)定性，排屑方便，有足夠強度與剛度，結構工藝性好，在機床安裝可靠穩(wěn)定。 第4章 結論 進給偏心軸的加工工藝及夾具設計課題確定以來，我學會了制定機械加工工藝規(guī)程，首先進行工藝分析，然后確定生產(chǎn)類型，確定毛坯種類以及制造方法，以及制定工藝路線。第一周的任務是繪制零件毛坯，填寫工序綜合卡，第二周的任務是對零件的夾具設計以及填寫說明書。這里兩周我學到了如何進行工序的加工余量及公差的確定，毛坯的選擇，切削機床的選用及時間定額的計算，夾具的設計，定位方案的選擇，導向裝置的選擇，夾緊裝置的選擇以及設計夾具體。 通過這次課程設計我在各個方面都有很大的提高，特別在理論和實踐結合的方面使我受益匪淺。這次課程設計使我認識到了自己在各個方面的不足之處，通過定期向老師匯報進展情況以及請教不懂的地方使我得以進步，完成任務。 參考資料 [1]鄒青，呼永.機械制造技術基礎課程設計指導教程.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2011：1-292. 25