圓柱滑塊的鉆φ30孔專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備制定含5張CAD圖.zip

圓柱滑塊的鉆φ30孔專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備制定含5張CAD圖.zip,圓柱,30,專用,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,制定,CAD 任 務 書 一、設計題目:圓柱滑塊加工工藝規(guī)程制定及鉆φ30孔專用夾具設計 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件圖1張 (2) 生產類型:中批 三、上交材料 1．所加工的零件圖1張 2．毛坯圖1張 3．編制機械加工工藝過程卡片1套 4．編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1）一張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容。（約5000-8000字） 1份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1．第l～2天查資料，繪制零件圖。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法，編制機械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具裝配圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設計說明書的編寫。 7．第19天～21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn)，設計內容反映的基本概念及計算，設計方案，圖紙表達，說明書撰寫，答辯表現(xiàn)。 綜合評定成績： 指導教師　　　　　　　 日 期 　　　　　　 摘　要 本次課程設計是關于圓柱滑塊工藝編制及其專用夾具的設計。根據(jù)工作條件，選取了對圓柱滑塊的專用夾具的設計。 首先對圓柱滑塊的工藝編制的概述；接著分析了圓柱滑塊的工藝路線及加工過程的工序切削參數(shù)；然后根據(jù)這些設計準則與計算選型方法按照給定參數(shù)要求進行具體工藝編制的計算；接著對所選擇的工序進行了校核，較為詳細的設計出了圓柱滑塊的加工工序。最后簡單的說明了圓柱滑塊的專用夾具的構型、 功能。 在圓柱滑塊的制造及其應用方面, 目前我 國與國外先進水平相比仍有較大差距, 國內在專用夾具設計制造帶過程中存在著很多不足。 Abstract This course design is about cylindrical slider preparation and its special fixture design process.According to the working conditions, the selection of the cylinder block of special fixture design. The first general overview of the process of the cylinder block; Then analyzed the way of the cylinder block and the processing work step of the process of cutting parameters; Then according to these design criteria and selection method according to the calculation of given parameter requirements for specific process; Then has carried on the check step for the selected work, detailed design of the cylinder block. Finally simply illustrates the special fixture of cylinder block of configuration and function. In terms of manufacturing cylindrical slide block and its application, at present our country compared with foreign advanced level there is still a large gap, the domestic in the process of special fixture design and manufacturing with there are many shortcomings.  目錄 1.零件的分析1 1.1零件的結構分析1 1.2零件的工藝過程分析2 2.零件的工藝過程分析 2 2.1基準的選擇2 2.1.1粗基準的選擇2 2.1.2精基準的選擇2 2.2制定工藝路線3 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定5 3.工序設計 6 3.1選擇加工設備 6 3.2選擇工藝裝備 6 3.2.1選擇夾具6 3.2.2選擇刀具6 3.2.3選擇量具6 4.Φ30孔的專用夾具設計 6 4.1定位方案的設計6 4.2定位誤差分析與計算7 4.3導向元件設計7 4.4確定切削用量及基本工時7 4.4.1切削用量及基本工時計算7 參考文獻12 圓柱滑塊機械加工工藝過程及鉆Φ30孔夾具的設計 1.零件的分析 1.1零件的結構分析 題目所給的零件是圓柱滑塊，以端面為基準確定長度100mm。以左端面確定Ф20通孔和Ф30孔的位置，以中心孔確定Ф4孔的位置，以中心孔確定環(huán)形槽位置及Ф4孔位置。 零件的具體尺寸如圖： 1.2零件的工藝過程分析 1.2.1毛坯的選擇 根據(jù)零件的大小以及形狀，可以初步判定毛坯形狀為圓柱棒料，所以選擇材料為鍛鋼的圓柱形毛坯。鑄造毛坯。長度方向及外圓均留加工余量4~5mm。圓柱棒料為Ф52×104mm。 2.零件的工藝過程分析 2.1基準的選擇 2.1.1粗基準的選擇 對于圓柱滑塊來說，由于上端面與軸心線通常有較大的同軸度，且在批量生產時，要求裝卡簡便。通常用以重要孔或主要裝配面作為定位基面的夾具安裝來加工其它平面，同時，按照基準選擇原則，常以不加工面或具有較大的面作為粗基準加工面，再以已加工面作為精基準加工其余面。對于該圓柱棒料來說，先加工外圓柱面，再以此作為基準加工上端平面。 2.1.2精基準的選擇 由遵循“基準重合及統(tǒng)一”原則，對于加工φ30孔而言，選擇左側端面作和精基準，故選擇左側端面做為精基準，加工下面的工序的。 2.2制定工藝路線 根據(jù)各加工表面的加工方法和各工序間加工余量，考慮加工過程中定位基準的選擇原則，確定工序順序。在工序順序安排中，不僅要考慮機械加工工序，還應考慮熱處理和輔助工序，遵循先基準后其他、先粗后精、先主后次、先面后孔的原則，最終確定的工序順序詳見表，以此為依據(jù)，填寫機械加工工藝過程卡片。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《機械制造工藝設計簡明手冊》選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工序號 工序名 工 序 內 容 1 車 粗車圓柱滑塊右端面 2 車 粗車圓柱滑塊左端面 3 車 半粗車圓柱滑塊右端面 4 車 半粗車圓柱滑塊左端面 5 車 粗車、半粗車、精車圓柱滑塊外圓面 6 銑 粗銑圓柱滑塊側平面 7 銑 精銑圓柱滑塊側平面 8 磨 磨圓柱滑塊側平面 9 鉆 鉆孔Φ20 10 鉆 鉆孔Φ30 11 攻絲 攻絲 12 銑 銑環(huán)形槽 13 銑 銑倒角 14 鉆 鉆外圓通孔Φ4 15 鉆 鉆端面孔Φ4 16 鉗工 鉗工去毛刺 17 銑 銑側平面 2.3機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 加工余量可采用查表修正法確定。確定工序尺寸的一般方法是： 由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標注。當無基準轉換時，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序的加工余量有關，當基準不重合時，中間工序尺寸的公差可以從相應的加工經濟精度表中查詢。查《機械加工工藝手冊》表3-76 棒料外徑和端面的切削加工余量，得毛坯的粗車端面及外圓加工余量為4mm； 查《機械加工工藝手冊》表3-80粗車及半精車外圓加工余量及偏差， 得粗車留半精車外圓加工余量1.5mm；查《機械加工工藝手冊》表3-83 用金剛石精車外圓加工余量，得半精車留精車 0.2mm的加工余量； 查《機械加工工藝手冊》表 3-88 精車端面的加工余量、 半精車、精車的端面加工余量為0.6mm；查《機械加工工藝手冊》表3-92基孔制 7級精度孔的加工得分兩次鉆孔，分別尺寸為 22mm、28mm、然后用內孔車刀精車至 24mm，30 mm 。根據(jù)上述原始資料和加工工藝， 機械加工余量及工序尺寸如表所示。 加工表面 加工內容 尺寸精度等級 工序尺寸 表面粗糙度Ra/μm 圓柱滑塊右端面 粗車 IT11 6.3 圓柱滑塊左端面 粗車 IT11 6.3 圓柱滑塊右端面 半粗車 IT8 100 ± 0. 043 3.2 圓柱滑塊左端面 半粗車 IT8 100 ± 0. 043 3.2 圓柱滑塊外圓面 粗車 IT8 6.3 圓柱滑塊外圓面 半粗車-精車 IT8 Φ48 ± 0. 043 1.6 圓柱滑塊側平面 粗銑-精銑-磨 IT6 38.2 ± 0.031 0.8 3.工序設計 3.1選擇加工設備 各工序的工步數(shù)不多，成批生產不要求很高的生產率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，精度要求不高，選用常用的?CM6125型臥式車床；粗銑及精銑，應選臥式銑床?？紤]本零件屬成批生產，所選機床使用范圍較廣為宜，故選常用的X50125型銑床能滿足加工要求。鉆小孔在立式鉆床上加工，故選Z525型立式鉆床。磨床磨平面應選W313M型磨床。 3.2選擇工藝裝備 3.2.1選擇夾具 本零件粗銑及精銑平面、銑槽、鉆通孔、攻絲及倒角等工序需要專用夾具，其他各工序使用通用夾具即可。 3.2.2選擇刀具 車端面選擇端面車刀，車外圓選擇外圓車刀，銑平面、銑槽選擇銑刀，攻絲選擇機用攻絲刀，鉆孔選擇麻花鉆，磨平面選擇成型砂輪。 3.2.3選擇量具 根據(jù)零件的尺寸要求選用游標卡尺、卡尺、塞規(guī)。 4.Φ30孔的專用夾具設計 4.1定位方案的設計 本夾具的定位方案，采用V形塊、左側定位平面和上側可調墊塊確定零件在夾具體中的位置。該定位方案限制了工件的6個自由度，較好的滿足零件加工要求，定位合理。 4.2定位誤差分析與計算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經調整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準與工序基準不一致所引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量，以Δb表示；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準位移誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量，以Δd表示。Δd=Δb±Δf。 分析和計算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對不同方案進行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時的一個重要依據(jù)。 夾具的主要定位元件為左側定位平面。所以Φ30mm孔的尺寸公差現(xiàn)規(guī)定為與本零件在工作時相配的尺寸公差相同，所以定位誤差為±0.31mm。 4.3導向元件設計 鉆床夾具的刀具導向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 由于該孔的加工方法是直接鉆孔。所以，采用可換式鉆套。 4.4確定切削用量及基本工時 4.4.1切削用量及基本工時計算 正確的選用切削用量，對保證產品質量，提高切削效率和經濟效益，具有重要作用。切削用量的選擇主要依據(jù)工件材料、加工精度和表面粗糙度的要求，還應考慮刀具合理的耐用度、工藝系統(tǒng)剛度及機床功率等條件。其基本原則是：應首先選擇一個盡可能大的切削深度，其次選擇一個較大的進給量，最后，在刀具耐用度和機床功率允許條件下選擇一個合理的切削深度 。 一、車外圓端面的切削參數(shù) ①?48-0.0250圓柱面的切削參數(shù) 粗車,單邊余量ap=D-d2=54-49.52=2.25mm, 確定進給量? 查《機械加工工藝手冊》表 11-1 粗車外圓和端面時的進給量（硬質合金車刀和高速鋼車刀）在刀桿尺寸 B×H=20×30、ap=2.25、工件直徑為54mm時?=0.4~0.7mm∕r，查《金屬切削手冊》 按 CA6125 機床進給量， 選擇?=0.6mm/r. 查《機械加工工藝手冊》（p290）表 11-5 外圓車削切削速度 切削速度v =1.167~1.5m∕ s≈70~90 m∕min 查機床說明書知 v=80m∕min 機床轉速n n=1000vπd=1000×803.14×49.5=514.7r/mm 查機床說明書取 n =500 min 實際速度Vc` Vc`=πdn1000=3.14×49.5×5001000×60=1.3m/s 計算基本時間 車削加工長度為 L= 54mm,外圓車刀選用主偏角kr=90。,背吃刀量ap=3mm,查《機械制造技術基礎》表5-138和表5-139得：l1=4mm,l2=(3~5)mm;成批生產l3=0。 l=d-d12+l1+l2+l3 =(54+4+4+0)mm =32mm T=Lnfi=62500×0.3×1min=4.13mm 最終確定ap=2.25mm ?=0.6mm/r Vc`=1.3m/s n=500r/min T=0.037min ②鉆?300+0.02孔的切削參數(shù) （1）鉆?22-+0.15孔的鉆削參數(shù) （查《實用機械加工工藝手冊》 選用φ 22mm 標準直柄長麻花鉆） 確定切削深度ap ap=D-d2=22-02=11mm 確定進給量? 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-10高速鋼鉆頭鉆孔時的進給量得?=0.29~0.35mm∕r， 按機床說明書取?=0.32mm∕r. 切削速度v 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-12高速鋼鉆頭鉆孔時的切削速度v =0.25m/s=15m/min 機床轉速 n n=1000vπd=1000×153.14×22=217.1r/min，查機床說明書取n=320r/min 實際速度Vc` Vc`=πdn1000=3.14×22×3201000×60=0.37m/s 被切削層長度：L=38mm 刀具切入長度：l1=D2ctgkr+1~2=352ctg120。+2=12mm 刀具切出長度：l2=1~4mm 取l2=3mm 根據(jù)資料《機械制造技術基礎》表1?40可得 TJ1=L+L1+L2f×n =1.511min （2）擴鉆?28-+0.15孔的鉆削參數(shù) （查《實用機械加工工藝手冊》 選用φ 28mm 標準直柄長麻花鉆） 確定切削深度ap ap=D-d2=28-222=3mm 確定進給量? 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-15擴鉆和擴孔的切削用量 ?=（ 1.2~1.8）?鉆=0.384~0.72mm∕r 按機床說明書取?=0.55mm∕r 切削速度 v v=12-13v鉆=5~7.5mmin=6m/min 機床轉速n n=1000vπd=1000×63.14×28=68.2r/min ,查機床說明書取n=63r/min 實際速度Vc` Vc`=πdn1000=3.14×28×631000×60=0.09m/s 同理可得：TJ2=0.622min （3）半精銑?300+0.02孔的切削參數(shù) （查《實用機械加工工藝手冊》 選用半精銑刀具） 確定切削深度ap ap=D-d2=29.5-282=0.75mm 確定進給量? 查《簡明機械加工工藝手冊》表11-3鉆孔進給用量 ? =0.15~0.30mm∕r 按機床說明書取? =0.22mm∕r 切削速度v v =1.667~2.17 m/s=115m∕min 機床轉速n n=1000vπd=1000×1153.14×29.5=763.0r/min，查機床說明書取n=800r/min 實際速度Vc` Vc`=πdn1000=3.14×29.5×8001000×60=1.24m/s 同理可得：TJ3=1.508min （4）精銑?300+0.02孔切削參數(shù) 查《實用機械加工工藝手冊》 選用精車刀具） 確定切削深度ap ap=D-d2=30-282=1mm 確定進給量? 查《簡明機械加工工藝手冊》表 11-3 鉆孔進給用量 ? =0.12mm∕r 按機床說明書取?=0.12mm∕r 切削速度v v =1.56~2.52m/s=130m∕min 機床轉速n n=1000vπd=1000×1303.14×30=963.2r/min，查機床說明書取 n =1000r/ min 實際速度Vc` Vc`=πdn1000=3.14×30×10001000×60=1.57m/s 同理可得：TJ4=1.833min TJ=TJ1+TJ2+TJ3+TJ4=5.524min 參考文獻 [1] 于英華.機械制造技術基礎.機械工業(yè)出版社,2013.5 [2] 趙立娟,冷岳峰.機械幾何量精度設計與檢測.清華大學出版社.2011.7 [3] 劉青科,李鳳平,蘇 猛,屈振生.畫法幾何及機械制圖.東北大學出版社.2011.8 [4] 黃如林.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社.2010.1.1 [5] 張 平.銑床夾具優(yōu)化設計的研究[D].阜新：遼寧工程技術大學碩士學位論文，2006 [6] 濮良貴,.陳國定. 吳立言.機械設計.第九版[M].北京 高等教育出版社,2013. 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