叉形支架的加工工藝設(shè)計銑100+0.2槽的銑床夾具課程設(shè)計
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機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱第 頁車 間工序號工序名稱材料牌號03銑HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床X51夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助粗銑320155面專用夾具 游標卡尺625127.20.23.012.415編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)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 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱第 頁車 間工序號工序名稱材料牌號07銑HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助粗銑32067面專用夾具 游標卡尺375117.80.22.014.333編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)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 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱第 頁車 間工序號工序名稱材料牌號07銑HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助半精銑32067面專用夾具 游標卡尺375117.80.20.814.371編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)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 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱第 頁車 間工序號工序名稱材料牌號07銑HT150毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)臥式銑床X62夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助精銑32067面專用夾具 游標卡尺375117.80.20.214.309編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)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 片產(chǎn)品型號零(部)件圖號第 頁產(chǎn)品名稱 夾具座零(部)件名稱共 頁材料牌號HT150毛坯種類鋼件毛坯外形尺寸320mm每毛坯件數(shù)1每臺件數(shù)備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工藝裝備工時準終單件1銑削粗銑底面銑床車間銑床專用卡盤 游標卡尺 內(nèi)徑千分尺2銑削粗銑端面銑床車間銑床專用卡盤 游標卡尺 內(nèi)徑千分尺3銑削精銑底面銑床車間銑床專用卡盤 游標卡尺 內(nèi)徑千分尺4鉆孔鉆、擴、鉸68孔鉆床車間鉆床專用卡盤 游標卡尺 內(nèi)徑千分尺5去毛刺鉗工去毛刺鉗工車間6熱處理熱處理:淬火3035HRC熱處理車間7檢測終檢,入庫檢驗車間編制 (日期)審核 (日期)會簽 (日期)、處 數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 頁產(chǎn)品名稱底座零(部)件名稱底座第 1 頁車 間工序號工序名稱材料牌號1鑄造毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1鑄造編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)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 片產(chǎn)品型號零(部)件圖號第 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱共 頁材料牌號毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè)備工藝裝備工時準終單件編制 (日期)審核 (日期)會簽 (日期)、處 數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目: 專 業(yè): 班 級: 學(xué) 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 機械工程系2013年11月15日機械加工工序卡產(chǎn)品型號及規(guī)格圖 號名 稱工藝文件編號1/5 撥桿材料牌號及名稱毛坯外型尺寸HT200 撥桿零件毛重零件凈重硬 度設(shè) 備 型 號設(shè) 備 名 稱專 用 工 藝 裝 備名 稱代 號專用夾具機動時間單件工時定額每合件數(shù)5min1技 術(shù) 等 級冷 卻 液中工序號工步號工 序 及 工 步 內(nèi) 容刃 具量 檢 具切 削 用 量代 號名 稱代 號名稱切削速度(米/分)切削深度(毫米)進給量(毫米/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)11木模,手工造型21清砂,澆冒口31人工時效41非加工表面涂紅色底漆編 制校 對會 簽復(fù) 制修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期機械加工工序卡產(chǎn)品型號及規(guī)格圖 號名 稱工藝文件編號2/5 撥桿材料牌號及名稱毛坯外型尺寸HT200 撥桿零件毛重零件凈重硬 度設(shè) 備 型 號設(shè) 備 名 稱CA6132車床專 用 工 藝 裝 備名 稱代 號專用夾具機動時間單件工時定額每合件數(shù)5min1技 術(shù) 等 級冷 卻 液中工序號工步號工 序 及 工 步 內(nèi) 容刃 具量 檢 具切 削 用 量代 號名 稱代 號名稱切削速度(米/分)切削深度(毫米)進給量(毫米/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)51夾40外圓,找正不加工表面B車刀鋼板尺95.4561.70.8380鉆擴鉸、孔至圖紙要求鉸刀,麻花鉆量規(guī)95.4561.70.838052翻面車總長45mm,倒角至圖紙要求翻面心軸卡尺95.4561.70.8380編 制校 對會 簽復(fù) 制修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期機械加工工序卡產(chǎn)品型號及規(guī)格圖 號名 稱工藝文件編號3/5 撥桿材料牌號及名稱毛坯外型尺寸HT200 撥桿零件毛重零件凈重硬 度設(shè) 備 型 號設(shè) 備 名 稱X52K銑床專 用 工 藝 裝 備名 稱代 號專用夾具機動時間單件工時定額每合件數(shù)5min1技 術(shù) 等 級冷 卻 液中工序號工步號工 序 及 工 步 內(nèi) 容刃 具量 檢 具切 削 用 量代 號名 稱代 號名稱切削速度(米/分)切削深度(毫米)進給量(毫米/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)61以mm孔和端面定位銑臺階面銑刀游標卡尺95.4561.70.8380將尺寸14mm加工到圖紙要求編 制校 對會 簽復(fù) 制修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期機械加工工序卡產(chǎn)品型號及規(guī)格圖 號名 稱工藝文件編號4/5 撥桿材料牌號及名稱毛坯外型尺寸HT200 撥桿零件毛重零件凈重硬 度設(shè) 備 型 號設(shè) 備 名 稱Z3040鉆床專 用 工 藝 裝 備名 稱代 號專用夾具機動時間單件工時定額每合件數(shù)5min1技 術(shù) 等 級冷 卻 液中工序號工步號工 序 及 工 步 內(nèi) 容刃 具量 檢 具切 削 用 量代 號名 稱代 號名稱切削速度(米/分)切削深度(毫米)進給量(毫米/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)71以mm孔和端面定位,鉆鉸mm孔麻花鉆,鉸刀游標卡尺95.4561.70.8380編 制校 對會 簽復(fù) 制修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期機械加工工序卡產(chǎn)品型號及規(guī)格圖 號名 稱工藝文件編號5/5 撥桿材料牌號及名稱毛坯外型尺寸HT200 撥桿零件毛重零件凈重硬 度設(shè) 備 型 號設(shè) 備 名 稱Z3040鉆床專 用 工 藝 裝 備名 稱代 號專用夾具機動時間單件工時定額每合件數(shù)5min1技 術(shù) 等 級冷 卻 液中工序號工步號工 序 及 工 步 內(nèi) 容刃 具量 檢 具切 削 用 量代 號名 稱代 號名稱切削速度(米/分)切削深度(毫米)進給量(毫米/轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)81劃M8螺孔位置線,鉆、攻螺孔至圖紙要求麻花鉆,鉸刀游標卡尺95.4561.70.8380編 制校 對會 簽復(fù) 制修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期修改標記處 數(shù)文件號簽 字日 期機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目: 制定撥桿零件的加工工藝,設(shè)計鉆 12 的鉆床夾具 專 業(yè): 機械電子工程 班 級: 機電12-3 學(xué) 號: 1230120308 姓 名: 黃福成 指導(dǎo)教師: 張中然 機械工程系2015年 11 月 20 日目錄序 言1第1章 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工藝分析21.3 工藝規(guī)程設(shè)計31.3.1 確定毛坯的制造形式31.3.2 基面的選擇31.4 制訂工藝路線41.5 機械加工余量的確立71.6 確定切削用量及基本工時9第2章 夾具設(shè)計182.1 定位基準的選擇182.2 切削力及夾緊力的計算182.2.1 切削力計算192.2.2 夾緊力的計算202.3 定位誤差分析21總結(jié)23參考文獻241序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。撥桿零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下,進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。第1章 零件的分析1.1 零件的作用題目給的零件是撥桿零件,主要作用是起傳動連接作用。零件的實際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸,公差如下圖所示。1.2 零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為HT200,該材料為灰鑄鐵,具有較高強度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。撥桿零件主要加工表面為:1.車端面,表面粗糙度值為3.2。2.車端面,表面粗糙度值3.2。3.車配合面,表面粗糙度值3.2。4.兩側(cè)面粗糙度值、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。撥桿共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分述如下:(1)左端的加工表面: 這一組加工表面包括:左端面。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高,粗車后半精車就可以達到精度要求。(2).右端面的加工表面:這一組加工表面包括:右端面;粗糙度為12.5;其要求也不高,粗車可以達到精度要求。1.3 工藝規(guī)程設(shè)計1.3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,鑄件的特點是液態(tài)成形,其主要優(yōu)點是適應(yīng)性強,即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件,也適用于不同的金屬,還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件。考慮到零件在使用過程中起連接作用,分析其在工作過程中所受載荷,最后選用鑄件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用砂型鑄造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。1.3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇,對像撥桿這樣的零件來說,選好粗基準是至關(guān)重要的。對本零件來說,如果外圓的端面做基準,則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱,按照有關(guān)粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面做粗基準,若零件有若干個不加工表面時,則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。對于精基準而言,主要應(yīng)該考慮基準重合的問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不在重復(fù)。1.4 制訂工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1鑄造木模,手工造型2冷作清砂,澆冒口3熱處理人工時效4油漆非加工表面涂紅色底漆5車(1) 夾40外圓,找正不加工表面B。鉆擴鉸、孔至圖紙要求,保證尺寸1mm;倒角C1;(2) 翻面車總長45mm,倒角至圖紙要求6銑以mm孔和端面定位銑臺階,將尺寸14mm加工到圖紙要求7鉆以mm孔和端面定位,鉆鉸mm孔至圖紙要求8檢驗按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差9入庫清洗,加工表面涂防銹油,入庫表3.1 工藝路線方案一上面工序不能保證其質(zhì)量,但可以進行精度要求不高的生產(chǎn)。綜合考慮以上步驟,得到下面工藝路線。1鑄造木模,手工造型2冷作清砂,澆冒口3熱處理人工時效4油漆非加工表面涂紅色底漆5車(3) 夾40外圓,找正不加工表面B。鉆擴鉸、孔至圖紙要求,保證尺寸1mm;倒角C1;(4) 翻面車總長45mm,倒角至圖紙要求6銑以mm孔和端面定位銑臺階,將尺寸14mm加工到圖紙要求7鉆以mm孔和端面定位,鉆鉸mm孔至圖紙要求8鉆劃M8螺孔位置線,鉆、攻螺孔至圖紙要求9檢驗按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10入庫清洗,加工表面涂防銹油,入庫表3.2 工藝路線方案二上述兩個方案的特點在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù),但是要及時更換刀具,因為有些工序在車床上也可以加工等等,需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合兩個工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下表3.3 最終加工工藝路線。1鑄造木模,手工造型2冷作清砂,澆冒口3熱處理人工時效4油漆非加工表面涂紅色底漆5車(5) 夾40外圓,找正不加工表面B。鉆擴鉸、孔至圖紙要求,保證尺寸1mm;倒角C1;(6) 翻面車總長45mm,倒角至圖紙要求6銑以mm孔和端面定位銑臺階,將尺寸14mm加工到圖紙要求7鉆以mm孔和端面定位,鉆鉸mm孔至圖紙要求8鉆劃M8螺孔位置線,鉆、攻螺孔至圖紙要求9檢驗按圖紙要求檢驗各部尺寸及形位公差10入庫清洗,加工表面涂防銹油,入庫1.5 機械加工余量的確立 “撥桿” 零件材料為HT200,查機械加工工藝手冊(以后簡稱工藝手冊),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,灰鑄鐵的硬度HB為143269,表2.2-23 灰鑄鐵的物理性能,HT200密度=7.27.3(),計算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1.6 確定切削用量及基本工時切削用量一般包括切削深度、進給量及切削速度三項。確定方法是先是確定切削深度、進給量,再確定切削速度?,F(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號,與機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊的表區(qū)別。工序5夾40外圓,找正不加工表面B。鉆擴鉸、孔至圖紙要求,保證尺寸1mm;倒角C1;翻面車總長45mm,倒角至圖紙要求所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,由于CA6140機床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量可在一次走刀內(nèi)完成.確定進給量根據(jù)切削加工簡明實用手冊可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時,進給量=0.51.0按CA6140機床進給量(表4.29)在機械制造工藝設(shè)計手冊可知: =0.7確定的進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求,故需進行校驗根據(jù)表130,CA6140機床進給機構(gòu)允許進給力=3530。根據(jù)表1.21,當強度在174207時,=時,徑向進給力:=950。切削時的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實際進給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標準及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11,當硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故:=63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時實際切削速度為: = (3-5).校驗機床功率切削時的功率可由表查出,也可按公式進行計算。由切削用量簡明使用手冊表1.25,=,切削速度時, =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實際切削時間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當=時,機床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機床上進行,最后決定的切削用量為:=3.75,=,=,=.倒角 為了縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動進給。. 計算基本工時 (3-7)式中=+,=由切削用量簡明使用手冊表1.26,車削時的入切量及超切量+=,則=+= = (3-8)工序6 以mm孔和端面定位銑臺階,將尺寸14mm加工到圖紙要求已知工件材料為HT200,選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm,齒數(shù)z=10。根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀,r=10,a=12,=45已知銑削寬度a=2.5mm,銑削深度a=50mm故機床選用X52K立式銑床。1.確定每齒進給量f根據(jù)資料所知,X52K立式臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量f=0.160.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 根據(jù)資料所知,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm,銑刀直徑d=60mm,耐用度T=180min。3.確定切削速度 根據(jù)資料所知,依據(jù)銑刀直徑d=60mm,齒數(shù)z=10,銑削寬度a=2.5mm,銑削深度a=50mm,耐用度T=180min時查取Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,nc=300r/min,Vfc=475mm/s。則實際切削:Vc =Vc=56.52m/min 實際進給量: f=f=0.16mm/z3.校驗機床功率 根據(jù)資料所知,銑削時的功率(單位kw)為:當f=0.16mm/z, a=50mm, a=2.5mm, Vf=490mm/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1,則P= 3.5kw,P=0.8 kw。 根據(jù)X52K型立式銑床說明書可知:機床主軸主電動機允許的功率P= PP P=7.50.8=6P= 3.5kw因此機床功率能滿足要求?;緯r間 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為: t= t=3.6min工序7 以mm孔和端面定位,鉆鉸mm孔至圖紙要求鉆孔選用機床為Z525搖臂機床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,機械加工工藝手冊第2卷。根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定切削速度,根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計算公式為 (3-20)查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間(一個孔) =工序8劃M8螺孔位置線,鉆、攻螺孔至圖紙要求本工序采用計算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標準號類型直徑范圍(mm)用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.031.5在各種機床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機床上,用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔選用Z525搖臂鉆床,查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,查機表2.4-37鉆頭的磨鈍標準及耐用度可得,耐用度為4500,表10.2-5標準高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長,麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。表3-6 標準高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度(摘自GB6137-85) 直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85)d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及耐用度(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆頭(鉆孔及擴孔)鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進給量查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知,進給量取f=0.60。.確定切削速度查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在灰鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴鉸孔條件改變時切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。 V=12=10.32 (3-17)則 = =131 查表4.2-12可知, 取 n = 150.確定切削時間查機械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時加工機動時間計算公式: T= (3-19)第2章 夾具設(shè)計2.1 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面(有位置要求,因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上,并且還要求其孔為通孔,由于端面經(jīng)過精銑,精度比較高,因而工序基準為端面A,為了便于加工,選取適當?shù)亩ㄎ换鶞剩WC其加工要求。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求,在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下,還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便,定位夾緊穩(wěn)定可靠,并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。據(jù)夾具手冊知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?;鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率,降低勞動強度,提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的端面作為定位精基準,來設(shè)計本道工序的夾具,以已加工好的端面作為定位夾具。2.2 切削力及夾緊力的計算如圖所示,為了加工通孔,必須使其完全定位。因此初步的設(shè)計方案如下方案:首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示,這樣水平放置,便于鉆床加工。那么要使其完全定位,可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位,這樣既簡單又方便。如上圖所示,一底面限制的自由度有3個,一個固定V型塊限制兩個自由度,一個滑動V型塊限制限制一個自由度,為使定位可靠,加工穩(wěn)定,我所設(shè)計的定位方案,總共限制了工件的全部6個自由度,屬于完全定位。在該定位方案中,一個支撐面頂住,限制了z軸的移動,z軸的旋轉(zhuǎn),y軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定V型塊限制了y軸的移動,x軸的移動,一個滑動V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn),這樣6個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。2.2.1 切削力計算(1)刀具:刀具用高速鋼刀具鉆頭機床: Z525機床切削力公式: 式中 D=12 查表得: 其中:,即:實際所需夾緊力:由參考文獻5表得: 有:安全系數(shù)K可按下式計算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻5表 可得: 所以 2.2.2 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=20mm,材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=2.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強度要求,夾具安全可靠, 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力2.3 定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。(2) 工件的工序基準為孔心,當工件孔徑為最大,定位銷的孔徑為最小時,孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin 與機床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻5可得: 兩V型塊定位誤差 : 其中:, 且:L=100mm ,得: 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。總結(jié)課程設(shè)計即將結(jié)束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會,它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。參考文獻1 趙家齊主編 北京:機械工業(yè)出版社2 東北重型機械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院編 上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19793 艾興,肖詩綱主編 北京:機械工業(yè)出版社4 上海:上??茖W(xué)文化技術(shù)出版社 24哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 1 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工1檢驗HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)工作臺1夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液工序工時準終單件10.5序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1用游標卡尺檢驗所加工鑄件是否符合加工余量要求游標卡尺150592.514110.5設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 2 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工2檢驗HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X5030A0011夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液ZCZX-01-00銑撥桿底面夾具DZ-1/2銑床冷卻液工序工時準終單件0.52序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1用夾具固定撥桿大小頭兩側(cè)面,粗銑40的兩端面,余量為2mm硬質(zhì)合金端面銑刀,游標卡尺300750.11.51212用游標卡尺測量加工表面,精銑40孔上下端面,表面粗糙度為3.2硬質(zhì)合金端面銑刀,游標卡尺300750.10.5121設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 3 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工3檢驗HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)銑床X5030A00011夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液ZCZX-01-00銑撥桿專用夾具DZ-1/2銑床冷卻液工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1用夾具固定撥桿大小頭兩側(cè)面,粗銑20的兩端面,余量為2mm硬質(zhì)合金端面銑刀,游標卡尺300750.11.51212用游標卡尺測量加工表面,精銑20孔上下端面,表面粗糙度為3.2硬質(zhì)合金端面銑刀,游標卡尺300750.10.5121設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 4 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工8鉆削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鉆床Z30250011夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液ZCZC-01-00 鉆床專用夾具Q27工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1用鉆床夾具固定撥桿大小頭兩側(cè)面,以撥桿前面為定位基準,鉆20的孔20的高速鋼鉆頭800400.3141322用鉆床夾具固定撥桿大小頭兩側(cè)面,以撥桿前面為定位基準,擴22的孔22的擴孔鉆800400.314132設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 5 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工9車削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鉆床Z30250011夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液CCZC-01-00車床專用夾具Q27防凍工序工時準終單件序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1用鉆床夾具固定撥桿小頭側(cè)面,以心軸定位,鉆12的孔硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀,游標卡尺90067.80.521312用鉆床夾具固定撥桿小頭側(cè)面,以心軸定位,擴12的孔12的擴孔鉆900750.511213設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波哈理工榮成學(xué)院機 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零(部)件圖號共 6 頁產(chǎn)品名稱零(部)件名稱撥桿第 6 頁車 間工序號工序名稱材料牌號金工10鉆削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)每臺件數(shù)鑄件11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)鉆床Z30250011夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液ZCZC-01-00 鉆床專用夾具Q27防凍工序工時準終單件0.52序號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數(shù)時間定額機動輔助1鉆8孔,留余量0.5mm8的高速鋼鉆頭400.3132設(shè)計編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期王海波機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱共1頁第1頁材 料 牌 號毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備注工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準終單件1鑄造鑄造鑄造車間鑄造2時效處理時效處理機加車間時效處理3檢驗檢驗零件是否復(fù)合加工余量要余機加車間檢驗工作臺游標卡尺4銑粗銑40的兩端面,余量為2mm機加車間銑X5030A專用夾具,端銑刀,游標卡尺5銑精銑40孔上下端面,表面粗糙度為3.2機加車間銑X5030A專用夾具,端銑刀,游標卡尺6銑粗銑20的兩端面,余量為2mm機加車間銑X5030A專用夾具,端銑刀,游標卡尺7銑精銑20孔上下端面機加車間銑X5030A專用夾具,三面刃銑刀,游標卡尺8鉆鉆20的孔機加車間鉆Z3025專用夾具,麻花鉆,游標卡尺9鉆鉆12的孔機加車間鉆Z3025專用夾具,麻花鉆,游標卡尺10鉆鉆8孔,留余量0.5mm機加車間鉆Z3025專用夾具,麻花鉆,游標卡尺11檢驗檢驗機加車間檢驗工作臺游標卡尺1213設(shè) 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)王海波標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字日 期哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計說明書 機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目:制定撥桿零件的加工工藝, 設(shè)計鉆12的鉆床夾具 專 業(yè): 機械電子工程 班 級: 12-3 學(xué) 號: 1230120322 姓 名: 王海波 指導(dǎo)教師: 張中然 機械工程系2015年11月20日目錄序言1第1章 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工藝分析2第2章 工藝方案的分析及確定42.1 確定毛坯的制造形式42.2 基面的選擇的選擇42.3 制定工藝路線52.4 機械加工余量的確定62.5 確定切削用量及基本工時7第3章 夾具設(shè)計133.1 夾具的概述及專用夾具的設(shè)計133.2 確定夾具的方案143.3 工件的夾緊163.4 夾緊力三要素的確定163.5 夾緊裝置173.6 導(dǎo)向裝置的確定183.7 定位誤差的分析183.8 確定鉆套的尺寸與公差帶193.9 內(nèi)六角螺釘?shù)目估瓘姸刃:?03.10 夾具操作的簡要說明21總結(jié)22致謝23參考文獻24II序言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標。撥桿的加工工藝規(guī)程及其銑尺寸14的夾具設(shè)計是在學(xué)完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設(shè)計、機械工程材料等進行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。第1章 零件的分析1.1 零件的作用我所選的題目是CA6140型車床上的撥桿零件。它位于車床上的變速機構(gòu)中。主要用來換擋,使主軸的回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作,從而獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件上的12孔與操作機構(gòu)相連接,通過22孔則是用于所控制齒輪所在的軸配合。通過12孔所受的力撥動22孔這端的齒輪變速。達到所需的作用。1.2 零件的工藝分析(1)零件圖完全表達清楚了此零件的結(jié)構(gòu)特點。圖上尺寸和技術(shù)要求都標注齊全、明確、幾何元素之間的關(guān)系也完全的明確都符合國家標準。(2)零件技術(shù)要求分析 主要是對尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、及熱處理的要求分析。這些要求都影響零件的質(zhì)量和使用性能。這在保證前面的條件的前提下,應(yīng)滿足經(jīng)濟合理性。此零件的技術(shù)要求有22孔與40的外圓的低端面垂直,12孔與40外圓的軸線平行,M81.5螺紋孔的軸線與40外圓的軸線垂直,22孔和12孔的表面粗糙度分別達到Ra1.6和Ra3.2, 12孔的端面的表面粗糙度達到Ra6.3。其他表面無需加工。從上面來分析出,22H8、12H7孔和兩端面采用通用夾具均可加工。M81.5采用設(shè)計的專用夾具進行加工。第2章 工藝方案的分析及確定2.1 確定毛坯的制造形式毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個方面。毛坯的種類選擇鑄件??紤]到零件在機床運行過程中所受的沖擊不大,零件的材料選擇HT200。鑄件選擇砂型鑄造毛坯。2.2 基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;孢x擇的合理,合理??梢员WC加工質(zhì)量。否則就會使加工工藝過程問題百出,嚴重的還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法進行。1、粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求:(1)粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。(2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如:機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。(3) 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。(4) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經(jīng)初加工。(5) 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用,因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?;鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取22孔及其端面作為定位基準。2、 精基準的選擇精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則:(1)“基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準,避免基準不重合引起的誤差。(2)“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設(shè)計與制造。(3)“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準,該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。(4)“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時,可采用“互為基準”方法,反復(fù)加工。(5)所選的精基準 應(yīng)能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準,加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合的時候,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要進行專門的計算,在此不再重復(fù)。2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。工序01:鑄造工序02:時效處理工序03:檢驗零件是否符合加工余量要余工序04:粗銑40的兩端面,余量為2mm工序05:精銑40孔上下端面,表面粗糙度為3.2工序06:粗銑20的兩端面,余量為2mm工序07:精銑20孔上下端面工序08:鉆20的孔工序09:鉆12的孔工序10:鉆8的孔,留余量0.5mm工序11:檢驗至圖紙要求工序12:入庫2.4 機械加工余量的確定加工余量 是指加工過程中所切去的金屬層厚度。平面的加工余量確定:加工面基本尺寸粗加工余量精加工余量說明40的兩端面 45 3.90.2雙面加工20孔的兩端面 14 1.80.11 雙面加工孔的加工余量確定加工孔 基本尺寸鉆孔加工余量擴孔加工余量22 222021212 102M8M8 6 8.442.5 確定切削用量及基本工時1、粗銑40、22孔的下端面,以40上端面為基準加工條件:工件材料:HT200 0=170240MPa 加工要求:粗銑40、22孔的下端面。加工余量1.8mm、3.9mm機床:X51立式銑床刀具:YG6硬質(zhì)合金端面銑刀 銑削寬度ae50 深度ap4 Z=6 刀具直徑d0=80mm 選擇刀具前角0=0 后角0=8 副后角0=10 刃傾角s=-10 主偏角Kr=60 副偏角Kr=5 切削用量 確定切削用量ap因為余量較小,故選用ap=3.9 一次走刀可以完成確定每齒進給量fz 本工序為粗加工尺寸精度和表面粗糙度可以不考慮。使用YG6硬質(zhì)合金端面銑刀加工,機床功率4.5KW。查表得:fz =0.090.18 故選擇fz =0.18mm/z確定刀具的磨鈍標準 查表得:銑刀刀齒后刀面最大磨損量1.5mm銑刀直徑d0=80mm 故選用刀具使用壽命T=120min計算切削速度Vc Vf 當 d0=80mm Z=12 ap7.5 fz0.18mm/z通過查表得:vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min 各修正系數(shù)為:kMV= 1.0,kSV= 0.8 則切削速度的計算公式其中ae=40 ap=3.9 Cv=245 qv=0.2 Xv=0.15 yv=0.35 ur=0.2 Pv=1 m=0.32 T=120 fz=0.18 Z=12 = =191m/min確定機床轉(zhuǎn)速 ns=計算工時 tm=L/Vc=40/191=0.2min 2、 精加工此工序、粗精加工另一面的切削用量相同。3、鉆 擴22孔根據(jù)查表,選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=18mm,鉆頭采用雙錐后磨橫刀,后角o12,二重刃長度b=3.5mm,橫刀長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度, 按加工要求確定進給量:查表得:,由表2.7,系數(shù)為0.5,則: 按鉆頭強度選擇:查表鉆頭允許進給量為:;按機床進給機構(gòu)強度選擇:查表機床進給機構(gòu)允許軸向力為8330N時,進給量為。以上三個進給量比較得出,受限制的進給量是工藝要求,其值為:0.2150.265mm/r。根據(jù)查表得:最終選擇進給量。由于是通孔加工,為避免即將鉆穿時鉆頭折斷,故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。根據(jù)表查出,鉆孔時軸向力Ff=2500N,軸向力修正系數(shù)為1.0,故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書,機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為8830NFf,故所選進給量可用。確定鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度(查表得)為0.6mm,壽命切削速度查表切削速度計算公式為: (m/min)其中,查得修正系數(shù):,故實際的切削速度:查機床說明切削用量選擇為:,計算工時擴孔至22查表擴孔進給量為:,并由機床使用說明書最終選定進給量為:。根據(jù)資料,切削速度 ,其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度,故:,根據(jù)機床使用說明書選?。??;竟r: 4、鉆、擴12孔先鉆8大的底孔確定進給量:根據(jù)查表得,查Z525機床使用說明書,現(xiàn)取。查表,計算機床主軸轉(zhuǎn)速:按機床選取,所以實際切削速度為:計算切削基本工時: 擴孔至10確定擴孔進給量:根據(jù)查表得,查Z525機床使用說明書,現(xiàn)取。 根據(jù)資料,切削速度 ,其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度,故:,根據(jù)機床使用說明書選?。?。計算工時:5、鉆 擴M121.5螺紋底孔 機床:Z525 立式鉆床底孔已經(jīng)確定為8.44 鉆孔直徑為8 ,再擴孔至8.44鉆8的孔確定進給量:根據(jù)查表得,查Z525機床使用說明書,現(xiàn)取。查表,計算機床主軸轉(zhuǎn)速:按機床選取,所以實際切削速度為:計算切削基本工時:擴孔8.44確定擴孔進給量:根據(jù)查表得,查Z525機床使用說明書,現(xiàn)取。 根據(jù)資料,切削速度 ,其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度,故:,根據(jù)機床使用說明書選?。?。計算工時:5、攻螺紋M12機床:Z525立式鉆床刀具:絲錐M12,P=1.5mm切削用量選為:,機床主軸轉(zhuǎn)速為:,計算切削基本工時:第3章 夾具設(shè)計3.1 夾具的概述及專用夾具的設(shè)計一、機床夾具是在機床上加工時用來裝夾工件的工藝設(shè)備。其作用是使工件相對機床和刀具有一個正確的位置,并在加工中保持這個位置不變。1、機床夾具的用途2、保證被加工表面的位置精度。由于使用夾具解禁工件可以準確的確定工件與機床、刀具間的相對位置,因而能穩(wěn)定地獲得較高的位置精度3、減少輔助時間,提高勞動生產(chǎn)率。二、機床夾具的組成1、定位元件它與工件的定位基準相接觸是確定工件在夾具中正確位置的一類主要元件。2、夾緊裝置 它的作用是將定位后的工件壓緊夾牢保證工件已確定的位置在受到切削力、慣性力等作用時不產(chǎn)生位移和變形。3、夾具體 它是將定位元件、夾緊裝置等聯(lián)接成一體的夾具主體。三、確定夾具與刀具之間相對位置的元件,用于確定刀具位置并引導(dǎo)刀具的加工的元件。1、確定夾具與機床之間的相對位置的元件以上的組成部分不是都必須具備的,但是定位元件、夾緊裝置、和夾具體則是夾具最基本的組成部分四、專用夾具的設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動強度需要設(shè)計專用夾具。設(shè)計的工序是加工M81.5螺紋孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。3.2 確定夾具的方案設(shè)計夾具時必須根據(jù)工件的加工要求和確定的定位基準來選擇方法。設(shè)計定位元件并分析定位精度。一、定位分析及選擇定位主要根據(jù)工件在加工時所需要限制工件在空間直角坐標系中的各個自由度來選擇定位方法。根據(jù)該零件加工的工序和基準來分析,采用一面兩孔來定位。二、定位元件的選擇1、上面分析出定位方法,采取一面兩孔定位來選取元件。(1)平面定位 選擇40的下端面定位。同時采取10H7孔的下端面輔助支撐。(2)孔定位 22H8孔選取圓柱銷進行定位,12H7孔選取20菱形銷定位。 孔1=12H7=12 孔2=22H8=22 孔的中心距=75 則夾具的兩定位銷的中心距尺寸=75。2、確定圓柱定位銷的尺寸和偏差圓柱銷的長度確定為20mm。為了減小工件移動時基準位移誤差(j,y)并考慮到定位銷制造時可能達到的經(jīng)濟精度,取配合為f7。查公差表得:20f7=201、確定菱形銷的尺寸和偏差菱形銷的長度確定為15mm。查表選擇菱形銷的寬度b1=4mmB=d-2=10-2=8mm由X1min=0.024mm所以菱形銷的最大直徑d=D1-X1min=10-0.024=9.976mm按定位銷一般制造經(jīng)濟精度,取直徑公差帶為h6,則菱形銷的定位圓柱部分定位直徑尺寸為:d=9.976h6=10mm2、計算定位誤差移動時基準位移誤差j,y =d2+D2+ X1min= 0.013+0.033+0.02=0.066mmtan = = =0.00076=0.0433.3 工件的夾緊為了保證工件在夾具中定位后不會因為在加工中的切削力、慣性力及離心力等作用下而發(fā)生變動,必須采用夾緊裝置將其夾緊。1、設(shè)計夾緊裝置時應(yīng)滿足以下就基本要求(1)保證加工精度,不破壞工件的定位或產(chǎn)生不允許的變形(2)保證生產(chǎn)率,力求夾緊迅速(3)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、制造維修方便,盡量使用標準件。(4)操作方便、省力、安全。2、計算切削力刀具:高速鋼麻花鉆 d0=8 其中:, =()=()=1.03F=1190N3.4 夾緊力三要素的確定1、夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件定位的準確性和穩(wěn)定性,即夾緊力應(yīng)朝主要定位基準,把工件壓向定位元件的定位面上。此零件的切削力的方向如圖4所示:2、夾緊力的作用點(1)夾緊點應(yīng)正對支撐元件或位于支撐元件所形成的支撐面內(nèi)。(2)夾緊點應(yīng)位于工件剛性較好的部位并有一定的作用面積。(3)夾緊點應(yīng)盡量靠近加工表面,以減少切削力對夾緊點的力矩防止工件的轉(zhuǎn)動和振動。 此零件的夾緊點的作用圖如圖3所示。3、夾緊力的大小 在用計算法求夾緊力時,通常將夾具和工件看作為剛體系統(tǒng),并視工件在切削力、夾緊力、重力和慣性力作用下,處于靜力平衡,然后列平衡方程式求出理論夾緊力,再乘以安全系數(shù)K,作為實際夾緊力。3.5 夾緊裝置此零件采取螺旋夾緊裝置夾緊工件螺旋夾緊裝置 應(yīng)用最為廣泛,它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、夾緊力大、自鎖性好、工作可靠而且行程不受限制,缺點是夾緊動作緩慢。1、夾緊力的計算 此零件在加工時,采用定位銷定位,承受了很大的切削力。所以工件不需要很大的夾緊力,只需要將工件夾緊即可。所以不需要計算夾緊力。2、螺旋夾緊機構(gòu)為了提高生產(chǎn)效率,在選取墊圈時選用開孔墊圈。只要松開夾緊螺母,即可實現(xiàn)工件的快換。3.6 導(dǎo)向裝置的確定導(dǎo)向裝置主要是在加工孔時借助于鉆套確定刀具位置和引導(dǎo)刀具進給方向。被加工孔的尺寸精度主要由刀具的本身精度來保證??椎淖鴺宋恢镁?,則由鉆套在夾具上的位置精度來確定。并能防止刀具在切入后引偏。這就是導(dǎo)向裝置的作用。此零件的導(dǎo)向裝置是可換鉆模和快換鉆套。可換鉆套裝在襯套中,而襯套則是壓配在鉆模板中,可換鉆套由螺釘固定住,防止轉(zhuǎn)動??蓳Q鉆套與襯套采用配合,襯套與模板采用配合。增加襯套的目的是避免模板的磨損克服固定鉆模后不易更換的缺點。確定鉆模板孔、襯套外徑、鉆套的尺寸。根據(jù)所鉆的孔徑來分析,確定以上三個尺寸及公。鉆套外徑15n6=15,襯套外徑22n6=22,鉆???2H7=22。3.7 定位誤差的分析一、計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差 鉆套外徑15n6=15與襯套內(nèi)經(jīng)22n6=22的最大間隙為。 1max=ES-ei查公差表得:EI=16 IT=18 則ES=EI+IT=16+18=34=0.034mm ei=12=0.012mm1max =ES-ei=0.034-0.012=0.022mm 襯套外徑22n6與鉆模板孔中22H7的最大間隙為。 2max=ES-ei 查公差表得:EI=0 IT=21則ES=EI+IT=0+21=21=0.021mm ei=15=0.015mm2max=ES-ei=0.021-0.015=0.006mm則鉆套的中心 工作臺平面的垂直度誤差為。 1max+2max=0.022+0.006=0.028二、計算定位銷軸與工作臺平行度誤差圓柱銷軸與夾具體孔的最大間隙定位銷尺寸16夾具體孔尺寸16max=ES-ei=0.033-(-0.033)=0.066夾具體孔的長度為18mm,則圓柱定位銷軸與工作臺的最大平行度誤差為 0.066/18 即0.00363.8 確定鉆套的尺寸與公差帶加工螺紋孔M101.5要分為幾步進行加工。分為鉆孔、擴孔、螺紋加工。所以一下確定各個加工孔所用的鉆套的尺寸與公差帶。螺紋底孔的確定: d0=d-(1.041.06)P =10-(1.041.06)1.5 =844螺紋底孔直徑為8.44,所以先用8的麻花鉆鉆孔,再選用8.44的擴孔鉆擴孔,再用M12的絲錐攻螺紋。所以一下確定各個加工孔所用的鉆套的尺寸與公差帶。一、鉆孔鉆套的尺寸與公差帶的確定 8的鉆頭上偏差為0,故選用鉆套孔徑為8F7即8二、擴孔鉆套的尺寸與公差帶的確定8.44的擴孔鉆的上偏差為0,故選用鉆套孔徑為8.44F7 即8.44三、絲錐的鉆套的尺寸與公差帶的確定12的絲錐的上偏差為0,故選用絲錐鉆套的孔徑為12G7即123.9 內(nèi)六角螺釘?shù)目估瓘姸刃:嗽阢@孔時,定模板受力不大。所以螺釘只受到模板的重力。其他可以忽略不計??估瓘姸鹊挠嬎悖?max=F=G G=mg 已知:m=6.48kg =598MPaG=mg=6.489.8=63.5 KN則F=G=63.5 KNmax= =505.5MPa所以螺釘?shù)目估瓘姸葷M足要求3.10 夾具操作的簡要說明此零件采用了一面兩孔定位。將工件裝夾在夾具中后,用螺旋夾緊裝置。為了提高勞動生產(chǎn)率。為此,設(shè)計了快換裝置。所以在設(shè)計墊圈時選用了U形開口墊圈。所以在裝夾和拆卸工件時只需要將螺母松開13扣,取下U形開口墊圈,這樣實現(xiàn)了工件的快換??偨Y(jié)設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目,它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來,進行理論聯(lián)系實際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,來完成本次設(shè)計。 設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次設(shè)計雖然只有三個月時間,但在這三個月時間中使我對這次課程設(shè)計有了很深的體會。 這次設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等; 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識; 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高;再次體會到理論與實踐相結(jié)合時,理論與實踐也存在差異。這次設(shè)計雖然順利完成了,也解決了許多問題,也碰到了許多問題,老師的辛勤指導(dǎo)下,都迎刃而解。同時,在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識,在此我表示深深的感謝!同時,對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝!致謝這次設(shè)計使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了設(shè)計。這次設(shè)計成績的取得,與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴肅的科學(xué)態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成,他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜,他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻1 華茂發(fā) 主編 數(shù)控加工工藝 機械工業(yè)出版社2 陶濟賢 謝明才 主編 機床夾具設(shè)計 機械工業(yè)出版社 1986年3 朱紹華 黃燕濱 李清旭 翁熙祥 主編 機械加工工藝 機械工業(yè)出版社 1996年4 李澄 吳天生 聞百橋 主編 機械制圖(第三版) 高等教育出版社 2008年5 徐茂功 主編 公差配合與技術(shù)測量(第三版) 機械工業(yè)出版社 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