撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)說明書.doc
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機(jī)械制造工藝 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 (2014~2015學(xué)年) 設(shè) 計(jì) 題 目 設(shè)計(jì)撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 學(xué)院名稱電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)械工程系 專 業(yè) (班 級(jí)) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 姓 名 (學(xué) 號(hào)) 起 訖 日 期 指 導(dǎo) 教 師 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備 主要內(nèi)容 1. 繪制所加工零件的零件圖。 2. 繪制所加工零件的毛坯圖。 3. 編制所加工零件的機(jī)械加工工藝過程綜合卡。 4.繪制所要加工表面工序的工序卡。 5.繪制所要加工表面工序的夾具裝配圖及夾具體零件圖。 6.夾具裝配圖及夾具體零件圖CAD電子檔一份。 7.編寫設(shè)計(jì)說明書一份。 應(yīng)收集的資 料 所要設(shè)計(jì)零件的零件圖,零件的生產(chǎn)批量(年產(chǎn)3萬件),課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的參考資料。 設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì) 劃 1.熟悉零件,畫零件圖 1天。 2. 繪制所加工零件的毛坯圖 1天 3.編制所加工零件的機(jī)械加工工藝過程綜合卡及繪制所要加工表面工序的工序卡 2天 4.繪制所要加工表面工序的夾具裝配圖 5天 5. 繪制夾具體零件圖 2天 6. CAD繪圖 2天 7.編寫設(shè)計(jì)說明書一份 1天 8. 準(zhǔn)備及答辯 1天 主要參考文 獻(xiàn) 1. 鄒青,呼詠?!稒C(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》(第2版)。機(jī)械工業(yè)出版社,2013。 2. 趙家齊。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書,機(jī)械工業(yè)出版社,1997,12。 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué)主編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì),上海科學(xué)技術(shù)出版社,1983。 4. 李易民。機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社,1994。 5. 艾興,肖詩綱。切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社,1994。 6.《機(jī)床家具設(shè)計(jì)手冊(cè)》。上??萍汲霭嫔?,1993。 指導(dǎo)教師意 見 請(qǐng)各位同學(xué)按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求的設(shè)計(jì)任務(wù)按時(shí)按質(zhì)完成設(shè)計(jì)任務(wù),并隨時(shí)與指導(dǎo)教師溝通其設(shè)計(jì)方案。 備 注 目錄 序言 4 一、零件的分析 5 1.1 零件的作用 5 1.2 零件的工藝分析 5 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基面的選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 2.4 確定機(jī)床及夾具 7 2.5 撥叉的工藝路線表 7 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 3.1 選擇毛坯 8 3.2鑄件重量 9 3.3 確定毛坯尺寸公差 9 3.4 確定工序尺寸 10 四、確定切削用量及時(shí)間定額 11 4.1 工序1:銑左端面 11 4.2 工序2:鉆花鍵導(dǎo)向孔 12 4.3 工序4:銑上平面 12 4.4 工序5:銑18H11槽口 13 4.5 工序6:鉆2Φ7通孔 15 五、工序5銑18H11槽口夾具的設(shè)計(jì)分析及計(jì)算 16 5.1 任務(wù)的提出 16 5.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 5.4 具體夾具設(shè)計(jì)詳見夾具裝配圖和零件圖 17 六、小結(jié) 17 參考文獻(xiàn) 18 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì),是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程,經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)習(xí)取得感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié);在老師的指導(dǎo)下,要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前所學(xué)過的全部課程,并且獨(dú)立完成的一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。通過課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的: 1、能熟練的運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí),正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。 2、通過對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具(或量具)的訓(xùn)練,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。 3、課程設(shè)計(jì)過程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過程,并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、查詢相關(guān)資料等,增強(qiáng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的獨(dú)立工作能力。 一、零件的分析 1.1 零件的作用 零件的作用:題目給定的零件是CA6140撥叉(見右圖)它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔作用,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為30mm的面尺寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為30mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 撥叉的主要工作表面為:撥叉18H11mm槽口、花鍵導(dǎo)向孔、左端面、寬度為30mm的上平面、2M8螺紋孔等。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求: l 需要加工的表面: 1.撥叉18H11mm槽口; 2.花鍵導(dǎo)向孔; 3.左端面; 4.寬度為30mm的上平面; 5. 2M8螺紋孔 l 位置要求: 1.撥叉30mm寬的上平面與花鍵導(dǎo)向孔中心軸線的平行度公差為0.10mm; 2.18H11槽口兩側(cè)面與花鍵導(dǎo)向孔中心軸線的垂直度公差為0.08mm。 由上面分析可知,可以粗銑、精銑左端面,然后以此作為精基準(zhǔn)采用專用夾具對(duì)花鍵導(dǎo)向孔進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200,考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件架構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選用鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT10級(jí),此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)約為30000件/年,零件的質(zhì)量是0.84Kg/個(gè),可確定該批撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程工序劃分階段:工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的合理與否,直接影響零件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 1.粗基準(zhǔn)的選擇: 以零件的右端面為粗基準(zhǔn),以上平面和圓柱側(cè)面為輔助粗基準(zhǔn),在進(jìn)行夾緊這樣可以達(dá)到限制六個(gè)自由度,可以達(dá)到完全定位。 2.精基準(zhǔn)的選擇: 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的左端面為主要的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門的計(jì)算,此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)是使零件的幾何形狀、尺寸精度和位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,盡可能地降低生產(chǎn)成本。 經(jīng)過綜合分析和論證,制定撥叉零件的工藝路線方案如下: 工藝路線方案 工序1: 粗銑、精銑左端面; 工序2: 鉆花鍵導(dǎo)向孔至φ20mm、再擴(kuò)孔至φ22mm、锪倒角15; 工序3: 拉花鍵; 工序4: 精銑、半精銑上平面; 工序5: 精銑、半精銑18H11mm溝槽; 工序6: 鉆2φ7mm孔; 工序7: 攻螺紋2M8; 工序8: 鉆鉸φ5mm錐銷孔; 工序9: 去毛刺; 工序10: 清洗; 工序11: 終檢。 注:具體工藝工程及加工方案見機(jī)械加工工藝過程卡片。 2.4 確定機(jī)床及夾具 1.機(jī)床的選擇 工序1、4采用X51型立式銑床; 工序2、6采用Z525型立式鉆床; 工序5采用X52K型立式銑床; 2.選擇夾具 該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。 3.選擇刀具 在銑床上加工的各工序,在保證加工質(zhì)量的前提下優(yōu)先采用硬質(zhì)合金銑刀。 4.選擇量具 零件加工所用的主要量具有游標(biāo)卡尺、塞規(guī)、百分表、卡尺等。 5.其他 對(duì)垂直度誤差采用百分表進(jìn)行檢測(cè),對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證,其他尺寸采用通用量具即可。 2.5 撥叉的工藝路線表 表2-1 撥叉工藝路線及設(shè)備、工裝的使用 工序號(hào) 工序名稱 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 銑削 立式銑床X51 鑲齒套式面銑刀 游標(biāo)卡尺 2 鉆孔、擴(kuò)孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆、锪刀 卡尺、塞規(guī) 3 拉花鍵 拉床L6110 拉刀 4 精銑、半精銑上平面 立式銑床X51 直柄立銑刀、 高速鋼立銑刀 游標(biāo)卡尺 5 精銑、半精銑溝槽 立式銑床X52K 直柄麻花鉆 卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 6 鉆2φ7孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆 塞規(guī)、卡尺 7 攻螺紋2M8 錐絲 8 鉆、鉸φ5錐銷孔 立式鉆床Z525 直柄麻花鉆、錐度鉸刀 塞規(guī)、卡尺 9 去毛刺 平銼 10 清洗 清洗機(jī) 11 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 三、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.1 選擇毛坯 零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,考慮到零件需加工表面少,精度要求不高,有強(qiáng)肋,且工作條件不差,既無交變載荷,又屬于間歇工作,故選用金屬型鑄造,以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件形狀簡(jiǎn)單,因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近,又因內(nèi)花鍵、溝槽及通孔較小,因此不直接鑄出。 3.2鑄件重量 已知機(jī)械加工后撥叉件的重量為0.84kg,由此可初步估 計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。 3.3 確定毛坯尺寸公差 根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸,長(zhǎng)40mm,寬為80mm,高為75mm,故零件最大輪廓尺寸為80mm。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-1,可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí),取CT為10級(jí)。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-3,可查得尺寸公差為CT=3.2mm 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-5,查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F,取為E級(jí) 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-4,最大輪廓尺寸為80mm、機(jī)械加工余量為E級(jí),可查得RAM數(shù)值為0.7mm。 左端面為單側(cè)加工,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》式2-2,則: R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm 上端面為單側(cè)加工,毛坯尺寸由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》式2-1求出,即: R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡(jiǎn)化鑄件的形狀取R=75mm 根據(jù)零件圖槽的輪廓尺寸,長(zhǎng)40mm,寬18mm,深35mm,故槽的最大輪廓尺寸為40mm。選取公差等級(jí)CT由《機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-1可查得毛坯件的公差等級(jí)為8~10級(jí),取為10級(jí)。 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中表2-3可查得槽深和槽寬尺寸公差分別為CT=2.6mm和2.4mm。 求機(jī)械加工余量由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-5查得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍為D~F,取為F級(jí)。 求RAM(要求的機(jī)械加工余量)對(duì)所有的加工表面取同一數(shù)值,由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表2-4查得槽的最大輪廓尺寸為40mm、機(jī)械加工余量為F級(jí),得RAM數(shù)值為0.5mm。 3.4 確定工序尺寸 工序1:粗、精銑后端面 由表2-25,可知精銑余量為1mm,則粗銑余量為1.3mm。 由表1-11,可知粗銑精度為IT9-IT13,取精度為IT12. 精銑精度為IT7-IT11,取精度為IT11。 由表2-30,粗銑公差為0.35mm,精銑公差為0.22mm。 則:精銑尺寸為,粗銑尺寸為。 工序2:鉆、擴(kuò)孔 由表1-10得出:在實(shí)體材料上加工孔,一次性鉆孔,孔的公差等級(jí)可以達(dá)到IT11~12級(jí),符合Φ22H12的要求,但為提高其表面精度需進(jìn)行擴(kuò)孔。由表2-21,鉆孔的直徑至20,擴(kuò)孔到22, 則:鉆孔加工余量為20mm,,擴(kuò)孔余量為 2mm。 由表1-10,鉆的精度為IT12-IT13,取精度為IT12。 擴(kuò)孔后精度為IT11。 由表2-30,IT12的公差為0.21mm,IT11的公差為0.13mm。 則:擴(kuò)孔尺寸為mm,鉆孔尺寸為mm。 工序3:拉花鍵 由表2-23,拉孔加工余量為0.5,上偏差為+0.13。 工序4:粗、精銑上平面 由表2-25,精銑加工余量為1mm,則粗銑加工余量為2mm。 由表1-10,可知粗銑精度為IT9-IT13,取精度為IT12。 精銑精度為IT7-IT11,取精度為IT11。 由表2-30,粗銑公差為0.3mm,精銑公差為0.19mm。 則:精銑尺寸為,粗銑尺寸為。 工序5:銑溝槽 詳見4.4工序5銑18H11槽口 工序尺寸及公差的確定。 工序6:鉆2-孔 由表2-10,鉆的精度為IT11-IT12,取IT12。 由表2-30,公差為0.15mm。 則:孔的尺寸為mm。 工序7:攻螺紋 工序8:鉆、鉸φ5錐銷孔 工序余量/mm 工序尺寸及公差/mm 表面精度Ra/μm 粗加工 半精加工 粗加工后尺寸 半精加工后尺寸 粗加工 半精加工 后端面 1 0.4 81 80 6.3 3.2 頂面 2 1 73 72 6.3 3.2 操縱槽 (槽寬) 2 0.4 6.3 3.2 花鍵底孔 20 2 12.5 6.3 花鍵 0.4 6-6H925H722H12 3.2 螺紋 麻花鉆7 / 錐銷孔 專用刀具 鉆-鉸 1.6 四、確定切削用量及時(shí)間定額 4.1 工序1:銑左端面 工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。 加工要求:工步1:粗銑兩頭孔上端面至51mm;工步2:半精銑兩頭孔上端面至50mm。粗銑精度等級(jí)IT13,半精銑精度等級(jí)IT11。 1.工步1:粗銑 背吃刀量為=2.5-1.0=1.5mm。 進(jìn)給量的確定:工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件,選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度:參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得,選用鑲齒銑刀,其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=100040/π80=159.15r/min 由于手冊(cè)中的X61型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以,實(shí)際的銑削速度為:V=nπd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min 基本時(shí)間t: 根據(jù)面銑刀平面(對(duì)稱銑削、主偏角=90)的基本時(shí)間計(jì)算公式:t=()/。其中,=75mm,=1~3mm,取=2mm,=40mm。則有: =0.5(d- )+(1~ 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。 =n=zn=0.210160=320mm/min t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s 2.工步2:精銑 背吃刀量的確定:=1mm . 進(jìn)給量的確定:查表,按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取,該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。 銑削速度的計(jì)算:根據(jù)其他有關(guān)資料確定,按鑲齒銑刀,d/z=80/10,=0.08mm/z的條件選取,銑削速度v為: v=57.6mm/min。由公式:n=1000r/πd可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中4-18的X61型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速,選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式,可以求得: v= nπd/1000=52.78mm/min。 基本時(shí)間的確定:根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面(對(duì)稱銑削、主偏角=90)的基本時(shí)間公式t=()/,可以求得該工序的基本時(shí)間,其中=75mm,=1~3mm,取=2mm,=40mm,=7.36mm,得 =n=0.8mm/r210r/min=168mm/min t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 4.2 工序2:鉆花鍵導(dǎo)向孔 工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb =0.16Gpa,鑄造。 加工要求:鉆孔至Ф20mm,擴(kuò)孔至φ21.8mm,鉆孔精度等級(jí)IT12,擴(kuò)孔精度等級(jí)IT10。 鉆兩頭孔至φ20mm 4.3 工序4:銑上平面 工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb=0.16GPa,鑄造。 加工要求:Ra=3.2μm 可知,精加工余量為1mm,背吃刀量為3-1=2mm 進(jìn)給量的確定:機(jī)床的功率按5~10Kw,按《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度:參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》得,選用鑲齒銑刀,其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=100040/π80=159.15r/min 由于手冊(cè)中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以,實(shí)際的銑削速度為:V=nπd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min 基本時(shí)間t據(jù)面銑刀銑平面不對(duì)稱銑削的計(jì)算時(shí)間計(jì)算公式: 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表5-45切入和切出行程速度, v=n=zn=0.210160=320mm/min t=(80+29)/320=0.34min20.7s。 4.4 工序5:銑18H11槽口 1 .工序尺寸及其公差的確定 (1)銑凹槽兩側(cè)面: 18H11 cm 1)確定加工方案。18H11 cm ,公差為0.110mm,查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-30知其精度等級(jí)為IT8。由表1-11,該凹槽加工應(yīng)選用粗銑-半精銑的加工方案進(jìn)行。 2)用查表法確定毛坯尺寸。對(duì)于中批量生產(chǎn),可采用砂型機(jī)器造型,查表 2-1知毛坯尺寸公差等級(jí)為10級(jí),由表2-5知底面、側(cè)面的加工余量等級(jí)為H級(jí)。查表2-4得,每側(cè)0.7mm。故毛坯機(jī)械加工總余量Z總=1.4mm。 查表2-3知:毛坯尺寸公差取2.2mm,得毛坯尺寸為15.61.1mm。 3)確定各工序尺寸的基本尺寸。半精銑后的工序基本尺寸為H2=18mm(設(shè)計(jì)尺寸),查表2-28,其他各工序基本尺寸分別為: 粗銑后:H1=15mm,半精銑后:H2=18mm ; 粗銑的余量為:Z粗=15mm 半精銑的余量為Z半精銑=(18-15)mm=3mm。 4)確定各工序尺寸的公差及其偏差 查表1-11和表2-30,半精銑的公差為IT11,公差值為0.110mm,粗銑的公差為IT12,公差值為0.180mm。 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注,求得各工序尺寸為: 半精銑:H2=mm 粗銑:H1=mm?!? (2)銑槽底面:15cm 1)確定加工方案。槽底面基本尺寸為15mm,查表綜合考慮下,取為0.110mm,查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值由表2-30知其精度等級(jí)為IT8。由表1-10知,改底面加工應(yīng)選用粗銑的加工方案。 2)用查表法確定毛坯尺寸。對(duì)于中批量生產(chǎn),可采用砂型機(jī)器造型,查表 2-1知毛坯尺寸公差等級(jí)為10級(jí),由表2-5知底面、側(cè)面的加工余量等級(jí)為H級(jí)。查表2-4得,單側(cè)為0.7mm。故毛坯機(jī)械加工總余量Z總=0.7mm。 查表2-3知:毛坯尺寸公差取2.2mm,得毛坯尺寸為15.70.55mm。 3)確定各工序尺寸的基本尺寸。半精銑后的工序基本尺寸為H4=15mm(設(shè)計(jì)尺寸),查表2-28,其他各工序基本尺寸分別為: 半精銑后:H4=15mm,粗銑后:H3=15.7mm ; 粗銑的余量為Z粗=(50-15.7)mm=34.3mm 半精銑的余量Z半精銑=(15.7-15)mm=0.7mm 4)確定各工序尺寸的公差及其偏差 查表1-11和表2-30,粗銑的公差為IT12,公差值為0.180mm,半精銑的公差為IT12,公差值為0.180mm。 則 粗銑后:H3=mm 半精銑后:H4=mm 2.切削用量及時(shí)間定額的確定 2.1粗銑凹槽 2.1.1確定切削用量 本工 步是以C、D兩面定位,粗銑F、G、H面; (1)確定背吃刀量 工步1的背吃刀量ap1雙邊背吃刀量為ap=15mm (2)確定進(jìn)給量 查表3-24選用“直柄粗加工立銑刀”, d=15mm,d/z=15/3 ; 銑刀每齒進(jìn)給量為 fz=0.04mm/z。 (3)計(jì)算銑削速度 查表5-15知,=18m/min。由式(5-1)n=1000v/(πd)可求得銑刀轉(zhuǎn)速n=100018/(π14)=410 r/min,參照表4-16立式銑床X52K的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=375r/min。再將此代入公式(5-1),可求得該工序的實(shí)際銑削速度v=nπd/1000=3753.1414/1000=16.48m/min。 2.1.2 時(shí)間定額的計(jì)算 (1)基本時(shí)間的計(jì)算 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中表5-43得: , 式中 =0.5d+(1~2),=1~3mm,, 其中h為溝槽深度,為銑削輪廓的實(shí)際長(zhǎng)度,為溝槽深度的背吃刀量。,取=2mm,i=34/15=2.27, 算得本工步基本時(shí)間為tj=138s (2) 輔助時(shí)間的計(jì)算 本工步的輔助時(shí)間為tf=0.15138s=20.7s。 (3)其他時(shí)間的計(jì)算 本工步的其他時(shí)間為9%(138+20.7)s=14.283s。 (4)單件時(shí)間定額的計(jì)算 tdj=(138+20.7+14.283)s=172.983s。 2.2半精銑凹槽 2.2.1確定切削用量 本工步是以C、D兩面定位,半精銑F、G、H面; (1)確定背吃刀量 工步1的背吃刀量ap1雙邊背吃刀量為ap=3mm (2)確定進(jìn)給量 查表3-24選用“高速鋼立銑刀”,d=18mm,d/z=18/3 ; 銑刀每齒進(jìn)給量為fz =0.02mm/z。 (3)計(jì)算銑削速度 查表5-15知,=20m/min。由式(5-1)n=1000v/(πd)可求得銑刀轉(zhuǎn)速n=100020/(π18)= 354 r/min,參照表4-16立式銑床X52K的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=375r/min。再將此代入公式(5-1),可求得該工序的實(shí)際銑削速度v=nπd/1000=3753.1418/1000=21.195m/min。 2.2.2 時(shí)間定額的計(jì)算 (1)基本時(shí)間的計(jì)算 算得本工步基本時(shí)間為132s (2) 輔助時(shí)間的計(jì)算 本工步的輔助時(shí)間為tf=0.15132s=19.8s。 (3)其他時(shí)間的計(jì)算 本工步的其他時(shí)間為9%(132+19.8)s=13.662s。 (4)單件時(shí)間定額的計(jì)算 tdj=(132+19.8+13.662)s=165.462s。 4.5 工序6:鉆2Φ7通孔 工件材料:HT200,硬度190~260HBS,σb=0.16Gpa,鑄造。 1.選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,鉆頭直徑Z鉆=6.8m 2.選擇切削用量 (1)確定背吃刀量:ap=Z鉆/2=6.8/2mm=3.4mm; (2)確定進(jìn)給量:查表5-22和表4-7(文獻(xiàn)1),取該工步進(jìn)給量為0.12mm/r; (3)計(jì)算切削速度查表5-22,取切削速度v=12m/min,可得該工具的轉(zhuǎn)速 為n=1000*(12/(π*6.8))r/min=562r/min查表4-6對(duì)照該工序所選Z37搖臂鉆床的轉(zhuǎn)速系列,取轉(zhuǎn)速n=560r/min再將此轉(zhuǎn)速代入式5-1(文獻(xiàn)1),可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nπd/1000=560*3.14*6.8/1000=11.96m/min; (4)進(jìn)給次數(shù)和切削深度:此孔為通孔,進(jìn)給次數(shù)為1,切削深度為11mm。3.計(jì)算工時(shí)基本時(shí)間: 輔助時(shí)間:tj=0.15tj=0.035min(文獻(xiàn)<1>P117表5-45)Tdj=2(tj+tf+tb)=2.4tj=0.62min 五、工序5銑18H11槽口夾具的設(shè)計(jì)分析及計(jì)算 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序銑兩頭孔上端面。 5.1 任務(wù)的提出 本夾具主要用來銑削18H11槽口,本道工序加工時(shí),主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 1)定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性,結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素,工件采用1個(gè)支座和一個(gè)帶鍵的心軸定位。1個(gè)帶鍵的心軸限制5個(gè)自由度,1個(gè)支座限制1個(gè)自由度。 2)定位元件及裝置的設(shè)計(jì): 定位元件采用一個(gè)帶鍵的心軸與支座的組合定位機(jī)構(gòu) 5.3 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 夾緊力大小的分析計(jì)算: 銑削力計(jì)算: 由文獻(xiàn)4表3.73查得切削力公式 其中 在計(jì)算切削力時(shí)必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi), 安全系數(shù) 其中,為基本安全系數(shù)1.2; 為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3; 為刀具鈍化系數(shù)為1.2; 為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。 =1 所以,K=2.4 計(jì)算得Q=1160N 得所需的夾緊力最小為1160N 5.4 具體夾具設(shè)計(jì)詳見夾具裝配圖和零件圖 六、小結(jié) 為期3周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組5名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說,這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正! 參考文獻(xiàn) 1. 鄒青,呼詠. 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》(第2版). 機(jī)械工業(yè)出版社, 2013. 2.幾何量公差與檢測(cè)/甘永立主編.-9版.-上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2010.1. 3. 哈爾濱工業(yè)大學(xué),上海工業(yè)大學(xué)主編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 上??茖W(xué)技術(shù)出版社, 1983. 4.李易民. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社, 1994. 5. 艾興,肖詩綱。切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社,1994. 6. 《機(jī)床家具設(shè)計(jì)手冊(cè)》. 上??萍汲霭嫔? 1993. 7. 機(jī)械制圖/大連理工大學(xué)工程制圖教研室編.-6版.-北京:高等教育出版社,2007.7. 8. 機(jī)械設(shè)計(jì)/濮良貴,陳國定,吳立言主編;西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著.-9版.-北京:高等教育出版社,2013.5.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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