機械制造技術課程設計-16013螺母座加工工藝及銑135兩端面夾具設計

目錄1 課程設計的任務12 分析螺母座的零件圖22.1螺母座工藝性的分析22.1.1螺母座結構功用分析22.1.2研究螺母座零件的圖紙32.1.3主要技術的條件32.2 確定毛坯的結構33螺母座的加工工藝設計53.1 選取加工基面53.2工藝過程當中應該研究的主要的問題53.4 制定工藝路線53.5設備及其工藝裝備確定63.6確定切削用量及基本工時64夾具設計124.1定位元件124.2定位基準的選擇124.3工件的加工精度分析124.4切削力和夾緊力的計算134.5具設計及操作的簡要說明14.6小結155總結16參考書籍17致 謝181 課程設計的任務生產(chǎn)上面使用的夾具也是放在各種機器上面把零件重力夾緊、精準定位，把切削刀具固定引導方向的一種設備，它的最主要的一個功能是將零件對應與生產(chǎn)設備和加工刀具的一個合理的方位，并在生產(chǎn)折工程中維持一個不改變的位置，是當代工業(yè)生產(chǎn)當中的一個非常明顯的特色：現(xiàn)代零件發(fā)展得比較快，對品質的要求比較高，種類上面的不一樣的規(guī)格也不少，產(chǎn)品跟新?lián)Q代的時間也較快。體現(xiàn)了在機械制造業(yè)上面，多個種類、批量不大生產(chǎn)的類型比例當中，是占了一個非常大的比例。這是為了順應了這一系列要求，一定要做好這種生產(chǎn)技術上面的前序工作，從而機床使用的裝夾工具是加工中非常重要的一部分。這次設計設計任務：使用CAD設計螺母座的專用夾具，以及機械加工工藝設計，對專用的機床的夾具設計。來進行結構的分析以及精度的分析；經(jīng)過本設計使自己具有一定的設計專用夾具的能力以及分析生產(chǎn)當中和與夾具有關的技術的問題的能力。全套圖紙加扣 3346389411或30122505822 分析螺母座的零件圖2.1螺母座工藝性的分析2.1.1螺母座結構功用分析：這次設計我分到的設計的題目，是最普通的螺母座的工件，螺母座零件是起支撐的作用的構架，而且承受非常大的力,也有著定位的作用,使各個零件之間能夠持有合理的位置。所以，螺母座零件的加工的質量，直接就影響到機器的精度以及壽命。2.1.2研究螺母座零件的圖紙：（1）重要的面加工：1）加工螺母座銑面達圖，保證18mm尺寸2）加工車63H7孔端面，保證50mm的工序加工尺寸。3）鉆攻48孔, 定位的基準為63H7孔與端面，保證30mm與115mm工序的尺寸，光潔度為3.24）鉆攻88孔， 定位的基準為63H7孔與端面。保證78mm的尺寸，光潔度為3.22.1.3主要技術的條件：63孔的精度：63孔的尺寸與形狀的誤差，能夠影響到螺母座工作的狀態(tài)，因此對63孔的要求高，63孔的尺寸公差為18mm平面的精度：因為18mm的平面對螺母座聯(lián)接時的密封性能有影響，而且作為定位的加工基面，要不就可能對孔的加工的精度，具有非常大的影響，所以就要規(guī)定它加工的要求。2.2 確定毛坯的結構 分析螺母座工件時作用，材質的強度就要求非常的高，而且螺母座的結構有點復雜，所以選用材質為150鑄造的零件毛坯。根據(jù)參考書籍的表1.3-17，可得螺母座毛坯的端面的余量為，平面的余量為，螺母座毛坯的尺寸的偏差根據(jù)附表1.4-6可得到 3螺母座的加工工藝設計3.1 選取加工基面選擇粗加工基準因為螺母座工件為閥座類的工件，通常以平面來作為粗加工的基準。通常以不加工的表面來作為粗加工的基準，但螺母座各個面都需要加工，就應該以加工的余量比最小的面，來作為粗加工的基準，因此對螺母座零件，先以螺母座的端面及右端面來作為粗加工的基準，使用夾具來夾緊可以同時去掉幾個自由度，然后在以端面來定位可以去掉自由度。以螺母座的平面作為主要的定位的粗加工基準，以側面為輔助的粗加工的基準。選擇精加工基準因為考慮到螺母座的加工精度，以及裝夾的準確與方便，按照基準相重合的原則，以及基準統(tǒng)一的加工的原則，定位精基準選擇加工后的平面3.2工藝過程當中應該研究的主要的問題 所取加工的方法，應該符合每一種加工方法的經(jīng)濟和精度的要求。 所取的加工方法，能夠滿足加工面的幾何形狀的精度，表面位置度的精度的要求。 所取的加工的方法要與零件材料的可加工性相。 加工的方法要適應螺母座生產(chǎn)的類型。 所取加工的方法，要滿足企業(yè)現(xiàn)有設備和工人技術的水平3.4 制定工藝路線工序號工序名稱工步內容10鑄鑄造20時效熱處理30銑銑A面40銑銑135的兩個端面50車車通孔60銑銑標識垂直度的上下平面70鉆鉆攻48孔80鉆鉆攻88孔90鉗工去除銳邊毛刺100檢檢驗思路方案的選取在零件工藝路線的擬定中，根據(jù)機械加工的考慮的原理：1 先基準后其它的原理2 先粗后精加工的原理3 先面后孔的原理4 先主要后次要的原理3.5設備及其工藝裝備確定所選用的機床有：X61銑床、Z525鉆床，車床CA6140，檢驗臺、鉗工臺。專用夾具設計鉆孔專用夾具設計.刀具選用銑刀、車刀，鏜刀，各級鉆頭、絲攻、圓銼刀量具選用游標卡尺、專用塞規(guī)、專用量具3.6確定切削用量及基本工時工序：銑A面保證尺寸18，保證工序尺寸及粗糙度6.3要求粗銑端面同時應該校驗加工機床的功率以及進給機構的強度切削加工的深度：單邊的余量，進行2次走刀對零件進行加工；進給量：根據(jù)參考資料機械加工工藝手冊16-18可以得到：選??；切削加工速度的計算： 主軸轉動的速度的確定：根據(jù)機床來選擇，故實際切削加工的速度：切削加工的工時: 當中所以工序：銑135的兩個端面 采用YG6硬質合金端銑刀，因為表面粗糙度要求不高，故直接一次走刀成型1）銑削深度及寬度 2）每齒進給量（參考切削手冊表3-5）3）切削速度和每分鐘進給量切削速度：參考機械手冊表3-30確定則 現(xiàn)采用X62W臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-38），取，故實際切削速度為 當時，工作臺的每分鐘進給量應為 查機床說明書，取4）切削工時：式中，（切削手冊表3.26，對稱安裝銑刀）則 工序：車通孔保證工序尺寸及粗糙度1.6要求，采用CA6140車床 鏜63孔采用YG6硬質合金鏜刀， 1）車削深度及寬度 由于寬度較大，分兩次切削 2）每齒進給量 （參考切削手冊表3.7） 3）切削速度和每分鐘進給量 切削速度：參考機械制造工藝設計手冊（以下簡稱機械手冊）表3-30，確定 即 則現(xiàn)采用CA6140車床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39），取，故實際切削速度為 當時，工作臺的每分鐘進給量應為 查機床說明書，取 4）切削工時：式中，（切削手冊表3.26，）則（切削手冊表3.26，）則 工序 銑標識垂直度的上下平面1）銑削深度及寬度 2）每齒進給量 3）切削速度和每分鐘進給量切削速度：參考機械手冊表3-30，v取1.5m/s即v=90m/min則 現(xiàn)采用CA6140車床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-38），取，故實際切削速度為 當時，工作臺的每分鐘進給量應為 查機床說明書，取4）切削工時：式中，（切削手冊表3.26，與車刀直徑相等）則 則 工序：鉆8-M8底孔，以63孔端面為基準，保證工序尺寸及粗糙度3.2要求鉆孔至6.7機床的選擇：選用鉆床Z525鉆床及專用夾具刀具選擇：鉆頭，直徑，幾何的形狀是切削用量簡明手冊附表2.2-表2.5，選取雙錐修磨橫刃，計算切削加工用量（1）進給量的確定按照加工要求決定進給量：按照參考資料切削用量簡明手冊附表2.5，鑄鐵乘以孔深修正的系數(shù)，所以根據(jù)鉆頭強度確定進給量：按照參考資料切削用量簡明手冊附表2.9，當，時，根據(jù)機床進給機構的強度確定的進給量：按照參考資料切削用量簡明手冊附表3.9，機床進給機構所容許的軸向力是，（Z525鉆床所容許的軸向力是，根據(jù)切削用量簡明手冊附表2-36.）時，進給量是工序 鉆攻48孔與鉆攻88孔計算相同，略去攻8-M8孔，以63孔端面為基準，達到工序尺寸與粗糙度的要求 選擇M8絲攻來對M8孔攻絲1）鉆床進給量的確定 由參考書籍機械手冊的表2-58知道： 根據(jù)鉆床的使用的說明書，知道 2）鉆削的速度 由參考書籍機械手冊的表4-55，得 選取 因此 結合鉆床的使用的說明書，取 3）鉆削加工的工時： 工序 鉗工，檢驗4夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計工藝銑135mm兩平面，本夾具將用在X62W銑床。刀具為50標準高速鋼錐柄立銑刀，齒數(shù)為6。對工件兩開檔面進行銑平面加工。4.1定位元件 其中夾具體上60圓孔、100圓套與工件同軸配合，其中圓套限制了工件三個自由度，而上下兩個加緊裝置則限制了工件一個自由度，最后定位插銷防止加工過程中的工件旋轉并以20孔為基準定位加工表面，一共限制了工件6個自由度，達到完全定位。4.2定位基準的選擇由零件圖可以知道，40對B基準軸線垂直度為0.06，表面粗糙度為Ra=3.2。方案：以100外圓面作為基準面，設計定位套，定位套通過定位配合固定在夾具體上。1個20插銷定位40開檔面，插銷底座通過銷連接和螺釘連接固定在夾具體上。鉤形壓板一頭通過插銷與螺栓固定，另一頭通過螺母的旋緊從而使壓板壓緊工件。4.3工件的加工精度分析 本工序的要求是：尺寸40mm以及位置度，表面粗糙度要求為Ra=3.2。要求不高，一次加工即可。 1.定位誤差 工件的定位圓柱外面為55K7，在尺寸水平方向的位移誤差為 工件的定位基準和工序基準重合，因此B=0 因此尺寸的定位誤差為 2.對刀誤差對刀片到夾具體底面尺寸為125-0.1-0.2，刀具尺寸為40mm對刀誤差為：mm032.0=D=D，rr3.安置誤差4.4切削力和夾緊力的計算1、 對生產(chǎn)而言，所需工具是銑刀，所需機器是銑床 翻看資料，可有修正系數(shù) z=24 算出 F=2016N 在算切削的力時，要將安全數(shù)據(jù)算進去。安全數(shù)據(jù) K=查閱相關資料，可有=1.5 =1.1 =1.1 =1.1 算出 2、算出夾緊的力 通過螺釘進行夾緊 因 F是夾緊部分的摩擦系數(shù) F=+G G產(chǎn)品的重 起夾緊作用的螺釘，它的公稱直徑d=10mm，用45鋼制成 性能為6.8級 它的疲勞極限數(shù)據(jù)： 極限狀態(tài)的應力幅：應力的許用幅：對螺釘?shù)膹姸冗M行驗證：螺釘?shù)那袘υS用值 s=3.54 用s=4 可有 通過驗證可知： 強度設計合理，夾具符合生產(chǎn)要求。4.5具設計及操作的簡要說明本夾具用于在銑床上加工銑135的兩個端面。工件以大孔及端面為定位基準，在定位心軸上定位，再通過防轉螺釘實現(xiàn)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。 .6小結對與設計專用的工裝夾具，能夠了解到機床專用夾具，在切削的加工當中所起到的作用：確保加工零件要加工的精度，增高零件加工的效率，降低勞動的強度，充分的發(fā)揮以及增大機床的給以的性能。本次設計的專用夾具能夠反應夾具設計的時后應該注意的問題，比如定位的精度以及夾緊的方式。與夾具的結構的剛度以及強度和結構的工藝性等等問題。175總結本次的設計研究的過程當中依然存在很多不合理的地方，比如：（1）缺少實際工廠加工的經(jīng)驗，對于一些參數(shù)以及元件的選取大概不是比較的合理，具有浪費可能。（2）和專用夾具有關的刀具以及量具的分析還不師太明確。（3）系統(tǒng)化的設計還不是比較的完善，在和計算機的配合，所進行的比較精確的數(shù)據(jù)的選取，以及控制上面還有不足之處。（4）有的地方不能使用：人工的操作比較多，零部件的磨損度在實際當中還不是太明確。參考書籍1黃健求.機械制造技術基礎M.北京：機械工業(yè)出版社 20052陳宏鈞.實用金屬切削手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社 20053李洪 主編 機械加工工藝手冊 北京: 北京出版社 1990,124鄧文英 主編 金屬工藝學 北京: 高等教育出版社 20005黃茂林 主編 機械原理 重慶: 重慶大學出版社 2002,76丘宣懷 主編 機械設計 北京: 高等教育出版社 19977儲凱 許斌 等主編 機械工程材料 重慶: 重慶大學出版社 1997,128廖念釗 主編 互換性與技術測量 北京: 中國計量出版社 2000,19樂兌謙 主編 金屬切削刀具 北京: 機械工業(yè)出版社 1992,1210孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導M.冶金工業(yè)出版社,2002致 謝本次的螺母座零件的設計是在XXX老師的指導下才能夠完成的。在整個零件的設計當中，XX老師在方方面面都給了我比較大的幫助。我真心感謝老師在我設計的過程當中，給我的幫助和非常耐心的分析與講解。同時也感謝我的同學以及室友給我設計的幫助，以及生活上的照顧，真心的謝謝所有老師和同學們。20