壓滾座工藝夾具設計說明書
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1、
學 號: 201766010327 鄭州工程技術學院 機械制造技術課程設計 設計題目: 壓滾座的工藝與夾具設計 學 院: 機電與車輛工程學院 專 業(yè): 17機制(本) 班 級 3 姓 名:
2、 武豪 指導教師: 劉繼軍 日 期: 2020 年 6 月 19 日 目 錄 設計任務書……………………………………………………………………3 前言……………………………………………………………………4 摘要……………………………………………………………………5 一、零件的
3、分析………………………………………………………………6 二、工藝規(guī)程設計……………………………………………………………7 (一)確定毛坯的制造形式…………………………………………………7 (二)基面的選擇……………………………………………………………7 (三)制定工藝路線…………………………………………………………8 (四)確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定………………………9 (五)確定切削用量及基本工時……………………………………………10 三、專用夾具設計……………………………………………………………30 (一)設計主旨………………………………………………………………
4、30 (二)夾具設計………………………………………………………………30 四、課程設計心得體會………………………………………………………32 致謝……………………………………………………………………33 參考文獻………………………………………………………………………34 課程設計任務書 班級: 17機制3班 學生: 武豪 學號 201766010327 設計題目: 壓滾座的工藝與夾具設計
5、 摘要: 本課題主要研究 壓滾座 的機械加工工藝并設計出一套主要工序的專用夾具。機械加工工藝過程,是指在生產(chǎn)過程中,利用機械加工方法直接改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置與性質(zhì)等,使其成為成品或半成品的過程。而規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造過程和操作方法的工藝文件稱為工藝規(guī)程。機械加工工藝規(guī)程及夾具的設計對產(chǎn)品制造質(zhì)量具有十分重要的意義。生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的質(zhì)量需要靠優(yōu)良的制造技術來保證。它不僅是組織車間生產(chǎn)的主要技術文件,也是生產(chǎn)準備與計劃調(diào)度的主要依據(jù),還是新建工廠、車間的基本技術文件。 機床夾具的使
6、用不僅可以確保工件、機床與刀具的相對位置,還可以降低對工人技術水平的要求,減少裝卸工件的時間等等。因此機床夾具使用相當廣泛。 本課題中的 壓滾座 年產(chǎn)量為5000件,主要用于 夾持機構(gòu) 中,起 夾緊和固定 作用。只有設計出正確、合理的工藝規(guī)程及相應夾具,才能使 壓滾座 的各技術參數(shù)達到設計要求,保證 壓滾座 功能滿足要求。因此,設計出正確、合理的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具對于制造出合格的 壓滾座 來說具有重要意義。 設計內(nèi)容及要求: 1、產(chǎn)品零件圖 1張 2、產(chǎn)品毛坯圖 1張
7、3、機械加工工藝過程卡片 1套 4、機械加工工序卡片 1套 5、夾具裝配圖 1張 6、夾具主要零件圖 2-3張 7、課程設計說明書 1份 指導老師(簽字): 年 月 日 前 言 我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)
8、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)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 壓滾座的工藝規(guī)程及鉆右端面上各孔和螺紋的工裝夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。本設計正確地解決了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,設計出專用夾具,保證了零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力,因此本次設計綜合性和實踐性強,涉及知識面廣。所以
9、在設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計。 就我個人而言,我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的建設打下一個良好的基礎。 由于個人能力所限,設計中難免有各種疏漏不足甚至是錯誤,懇請各位老師給予指導。 學生簽名
10、 武豪 2020年06月20日 摘 要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 壓滾座的工藝規(guī)程及鉆Φ9孔的工裝夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析,
11、了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設計,選擇設計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設計中注意改進。 最后,根據(jù)被加工零件的加工需要,參考機械夾具設計手冊及有關方面的書籍,運用夾具設計的基本原理和方法,擬定夾具設計的方案,設計出用于零件某工序的省力、高效、經(jīng)濟合理并且能保證加工質(zhì)量的專用夾具。 關鍵詞: 夾緊
12、、定位、工藝路線、工藝規(guī)程、專用夾具 壓滾座的工藝規(guī)程及夾具設計 一、零件的分析 (一)、零件的作用 壓滾座主要用來夾持機構(gòu)加緊和固定試樣,對試樣進行加載。 (二)、零件的結(jié)構(gòu)分析? ??? 壓滾座零件屬于塊狀零件,結(jié)構(gòu)簡單,強度剛度和韌度好,各加工表面精度和表面粗糙度都不難獲得。 零件組成面:五個端面、外圓及其臺階面,R16半圓柱體,內(nèi)孔及其臺階面,一個燕尾槽及前后端面的中心對稱線上的2mm通槽,Φ10通孔和兩處螺紋加工。 (三)、零件材料分析 零件材料為45鋼,屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、該鋼價格便宜,加工容易,適當熱處理可以獲得良好的韌性、塑性和耐性。正火
13、85可促進組織球化,硬度不大于229HBR,毛坯切削性能好,600回火。該鋼屈服強度,抗拉強度高,塑性好。該鋼可獲得良好的綜合力學性能,淬火后表面硬度可達到45~52HRC,不能采用滲碳淬火。 (四)、基準分析? ????? 設計基準分析:左端面為設計加工各孔和R16半圓柱,下底端為設計加工內(nèi)孔和上端面,以中心軸線為設計基準主要加工孔和2mm通槽、燕尾槽。? ????? 定位基準分析:以左端面定位,燕尾槽、M8、Φ22、Φ10、Φ13等孔。下端面定位上端面及內(nèi)孔的高度,中心軸線定位各對稱面。 二、工藝規(guī)程設計 (一)、確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼,考慮到
14、零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故鍛造成型。 壓滾座零件材料為 45鋼,硬度選用35-40HRC,毛坯重約1Kg,生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn),鍛造成型,2級精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量,對毛坯初步設計如下: 1. 3281上下端面,表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計工藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 2.燕尾槽表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計工
15、藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 3.A、B、C端面,表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計工藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 4. 工件上的孔和螺紋因其孔不大,很難鑄造出,所以采用實心鑄造所得。 (二)、基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設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)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)無法進行。 1、 粗基準的選擇: 對于零件的加工而言,粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以
16、看出,懸架屬于類似于回轉(zhuǎn)類零件,所以粗基準容易選擇。 1)、左端面和下底面為設計基準,也為表面的定位基準,表面粗糙度0.8; ? 2)、前后端面是以中心軸線為基準,距中心軸線16mm,表面粗糙度0.8; ??? 3)、M8、Φ9以左端面和下底面為基準,距左端面20mm,距下底面12.5mm; ?? 4)、燕尾槽是以中心軸線和左端面為基準,距左端面10mm,兩斜面粗糙度0.8; 5)、2mm通槽以中心軸線為基準,兩邊對稱;? 6)、外圓Φ22,上端面內(nèi)孔以左端面和上端面為基準,距左端面65mm,距上端面2mm,出現(xiàn)定位基準與設計基準不重合;???? 7
17、)、Φ13內(nèi)孔以左端面為基準,距左端面65mm;? ????? 8)、Φ18、Φ22、Φ24.3、M251.5以左端面為基準,距右端面65mm,Φ18以下端面為基準,距下端面 、Φ22以下端面為 基準,距下端面19mm,Φ24.3退刀槽以下端面為基準,距下端面9mm;?????? 9)、R16半圓柱以左端面和為中心軸線為基準,距右端面65mm;? 10)、上端面以下端面為基準,距下端面25mm; ????? 11)、Φ10通孔以左端面和中心軸線為基準,距左端面40mm,以中心軸線對稱。 2、精基準的選擇: 保證定位誤差,精基準的選擇主要考慮基
18、準重合與統(tǒng)一基準,以左端面、下底端、以中心軸線為精基準。 (3) 、制定工藝路線 表1-1 工藝路線簡表 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 10 下料 毛坯鍛造87x38x30 20 熱處理 淬火35~40HRC 30 銑削 粗銑、半精銑、精銑六方尺寸82x32.06x25.03達要求 40 鉆孔 鉆φ10、φ13孔 50 車削 用四爪卡盤
19、找正,車φ22外圓,φ18內(nèi)孔,掉頭四爪卡盤找正已加工內(nèi)孔,車φ22、φ24.3、φ18,倒角120,攻螺紋M24x1.5 60 銑削 以內(nèi)孔及底面定位,銑R16半圓柱達要求 70 線切割 慢走絲切割燕尾槽 80 銑槽 磨刀切割寬2mm的槽 90 鉆孔 鉆、攻M8螺紋孔,鉆φ9孔 100 研磨 研磨燕尾槽、32x81下端面、25x81端面、φ22J7內(nèi)孔達要求 110 鉗工 清洗,去飛邊,去毛刺 120 檢驗 驗收、入庫 (4) 、確定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 1、根據(jù)上述原始資料及加工工藝確定各加工余量及工序尺寸: 表1-2
20、加工余量、工序尺寸明細表 工序號 工序內(nèi)容 走刀次數(shù) 第一次 第二次 加工余量 /mm 工序尺寸 /mm 表面粗糙度 10 下料87x38x30 / / / / / / 20 淬火35~40HRC / / / / / / 30 銑下端面 2 2 0.97 2.97 27.03 6.3 銑上端面 2 1.5 0.5 2 25.03 6.3 銑左端面 2 1.5 0.5 2 85 6.3 銑右端面 2 2 1 3 82 6.3 銑前端面 2 2 0.97 2.97 35.0
21、3 6.3 銑后端面 2 2 0.97 2.97 32.06 6.3 40 鉆φ13孔 1 6.5 / 6.5 Φ13 6.3 鉆φ10孔 1 5 / 5 Φ10 6.3 50 車上端面φ22外圓 2 1.5 0.5 2 Φ22 6.3 車上端面φ18內(nèi)孔 2 2 0.5 2.5 Φ18 6.3 車內(nèi)孔φ18 2 2 0.5 2.5 Φ18 6.3 車內(nèi)孔φ22J7 2 2 1.5 0.47 φ22J7 6.3 車內(nèi)孔φ24.3退刀槽、越程槽 1 1.15 / 1.15 24.3
22、 6.3 倒角120 1 / / / 25 6.3 攻螺紋M24x1.5 1 1.03 / 1.03 24 6.3 60 回轉(zhuǎn)臺銑R16 2 2 / / 16 6.3 70 線切割燕尾槽 1 / / / / 6.3 80 銑2mm寬通槽 1 1 / 1 2 6.3 90 鉆孔M8 1 3.35 / 3.35 Φ6.7 6.3 攻螺紋M8 1 0.65 / 0.65 M8 6.3 100 鉆孔φ9 1 4.5 / 4.5 Φ9 6.3 110 磨燕尾槽 1 / /
23、 / / 0.8 磨前端面 1 0.03 / 0.03 32.3 0.8 磨后端面 1 0.03 / 0.03 32 0.8 磨下端面 1 0.03 / 0.03 25 0.8 磨內(nèi)孔φ22J7 1 0.03 / 0.03 φ22J7 0.8 120 去毛刺 / / / / / / 130 檢驗入庫 / / / / / / 2、根據(jù)上述原始資料及加工工藝,對毛坯初步設計如下: 1)3281上下端面,表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計
24、工藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 2)燕尾槽表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計工藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 3)A、B、C端面,表面粗糙度為Ra0.8,需要經(jīng)過四步加工,粗銑—半精銑—精銑—研磨,方能滿足要求,查《機械設計工藝分析及夾具設計指導》得,余量Z=1.0mm; 4)工件上的孔和螺紋因其孔不大,很難鑄造出,所以才用實心鑄造所得; 5)毛坯尺寸即可確定:87x38x30。 (五)、確定切削用量及基本工時 工序10:鍛造 工序20:淬火35-40HRC 工序30:銑六方端面
25、工步一:粗銑3281下端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)決定銑削深度 因為加工精度相對較高,故分四次(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則: 按機床標準選取=375 3)計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步二:半精銑3281下端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)決定銑削深度 因為加
26、工精度相對較高,故分四次(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選取=375 3)計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步三:精銑3281下端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8,,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工精度相對較高,故分四次(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中
27、等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機床標準選取=375 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步四:粗銑3281上端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工精度相對較高,故分四次(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步五:半精銑
28、3281上端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工精度相對較高,故分四次(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時 ,,,則機動工時為 工步六:精銑3281上端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工精度相對較高,故分四次
29、(即粗銑、半精銑、精銑、研磨)完成,則 ; 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步七:粗銑2581兩端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工后表面粗糙度要求,故分兩次(即粗銑、半精銑)完成,則 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則
30、 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步八:半精銑2581兩端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工后表面粗糙度要求,故分兩次(即粗銑、半精銑)完成,則 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步九:粗銑3281兩端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,;
31、 2決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工后表面粗糙度要求,故分兩次(即粗銑、半精銑)完成,則 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選取=375 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工步十:半精銑3881兩端面 1、選擇刀具 刀具選取立銑刀,刀片采用YG8, ,,,; 2、決定銑削用量 1)銑削深度 因為加工后表面粗糙度要求,故分兩次(即粗銑、半精銑)完成,則 ; 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)X5
32、1型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工序40:鉆Φ10孔、鉆Φ13孔 工步一:鉆Φ10孔 1、加工條件 加工材料: 45鋼,35-40HRC; 工藝要求:孔徑d=10mm。通孔,精度H12~H13,用乳化液冷卻; 機床:選用Z525鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑d=10mm ; 鉆頭幾何形狀為(根據(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2):標準鉆頭,,,后角,橫刃長度,弧面長度。 3、選擇切削用量 1)選擇進給量 按加工要求決
33、定進給量:根據(jù)《切削用量手冊》表2.7,45鋼硬度>35~40HRC有。 2)計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15,當45硬度=35-40HRC時,時,。 切削速度的修正系數(shù)為:,,, 故 = =456mm 根據(jù)Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12)可選擇n=475r/mm, 。 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中,,=25mm,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得,L=(25+6)mm=31mm 故有: t==0.408min 工步二:鉆Φ13孔
34、 1、加工條件 加工材料: 45鋼,35~40HRC; 工藝要求:孔徑d=13mm。通孔,精度H12~H13,用乳化液冷卻; 機床:選用Z525鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑d=13mm ; 鉆頭幾何形狀為(根據(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2):標準鉆頭,,,后角,橫刃長度,弧面長度。 3.選擇切削用量 (1)選擇進給量 按加工要求決定進給量:根據(jù)《切削用量手冊》表2.7,當鑄鐵硬度>200H 有。 (2)計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15,當鑄鐵硬度=200~220HBS時,時,。切削速度的修正系數(shù)為:,,, 故
35、 = =400mm 根據(jù)Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12)可選擇n=375r/mm, 。 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中,,=25mm,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得,L=(25+6)mm=31mm 故有:t==0.207min 工序50:車φ22外圓,φ18內(nèi)孔,掉頭四爪卡盤找正已加工內(nèi)孔,車φ22、φ24.3、φ18,倒角120,攻螺紋M24x1.5 1、機床設備及工藝裝備 機床: CA6140臥式車床; 刀具:外圓車刀,刀片材料為 YT15,刀桿尺寸為 16mm2
36、5mm,. 刀片厚度 4.5mm。厚度為 2mm和 3mm的切斷刀各一把,75內(nèi)孔車刀、螺紋刀各一把。 2、確定切削用量及基本工時 工步 1:車端面外圓φ22 加工余量達 2mm,因加工要求較高,故分兩次走刀, 粗車加工余量取 1.5mm,半精加工余量取 0.5mm。 粗車端面外圓φ22: 查表可知刀桿尺寸 ,刀片厚度為 4.5mm; 選擇切削用量: 1) 確定切削深度 由于粗加工余量僅為1.5mm,可在一次走刀內(nèi)完成,故=1.5mm。 2)確定進給量 f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 1.4 ,當?shù)稐U尺寸為 ,以及工件直徑為22mm時,f=0.3~0.4mm/r
37、 。按 CA6140車床說明書取f=0.4mm/r 。 3)計算切削速度 按《切削手冊》表 1.27 得 式中; 故 4 )確定機床主軸轉(zhuǎn)速 =839.5r/min 按機床說明書,與839.5r/min 接近的轉(zhuǎn)速為 900r/min ; 所以實際切削速度 70.65m/min。 5)計算基本工時 ,式中 根據(jù)表 1.26 得 所以 。 半精車端面外圓φ22 車刀選擇,刀具形狀,刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同,YT15。 選擇切削用量 1)確定切削深度,半精加工剩下余量 0.5mm 2)確定進給量f,根據(jù) CA6140車床說明書,選擇f=0.3m
38、m/r 3 )計算切削速度。 4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 按機床說明書與1093r/min ,接近的轉(zhuǎn)速=1120r/min 。所以按實際切削速度 =87.92m/min 5)計算基本工時 ,式中 根據(jù)表 1.26 得 所以 工步 2:車φ18 內(nèi)孔 刀具選擇,75內(nèi)孔車刀,刀桿尺寸為16mm25mm,Kr=75,刀桿厚度 4.5mm。已知單邊加工余量為2.5mm,表面粗糙度為3.2 ,故分粗車和半精車。第一次切削 1.5mm,第二次切削1mm。 粗車φ18 內(nèi)孔: 查表和根據(jù)機床規(guī)格得f=0.7mm/r。查表2-20選Vc=35m/min故
39、 (d=18mm) 查機床使用說明書得=710r/min 機動工時 =0.113min 。 半精車φ18 內(nèi)孔: 車削 1mm,查表并根據(jù)機床規(guī)格知 f=0.5mm/r ,查表 2-20 選 Vc=40m/min,故 707.7r/min 。 查機床使用說明書得 =710r/min 機動工時 0.158min 。 工步 3:車φ22 的內(nèi)孔 刀具與φ18 的內(nèi)孔刀具一致,75內(nèi)孔車刀已知單邊余量為1.97 ,表面粗糙度為3.2 ,故分粗車和半精車。第一次車削1.5mm,第
40、二次車削0.47mm。 粗車φ22 的內(nèi)孔: 查表和根據(jù)機床規(guī)格得f=0.7mm/r,查表 2-20 選 Vc=35m/min,故 506.6r/min(d=22mm)查機床使用說明書得 =560r/min ,機動工時0.06min 。 半精車φ22 的內(nèi)孔: 車削余量 0.47mm,查表并根據(jù)機床規(guī)格知 f=0.5mm/r 查表 2-20 選 Vc=40m/min,故579.23r/min ,查機床使用說明書得 =560r/min ; 機動工時0.085min 。 工步4:車螺紋 M241.5 刀具選擇,高速鋼螺紋車刀; 1) 切削速度計算,參考《切
41、削用量手冊》,刀具壽命T=60min,采用高速鋼螺紋車刀規(guī)定粗車螺紋時ap=0.17 切4次,精車螺紋時ap=0.08,切2次。 知 式中 所以粗車螺紋 精車螺紋 2 )確定主軸轉(zhuǎn)速 粗車螺紋時 ,按機床說明書取250r/min,實際切削速度Vc=18.84m/min; 精車螺紋時 ,按機床說明書取 450r/min,實際切削速度Vc=33.91m/min ; 3 )切削工時取切入長度 粗車 精車 所以總工時為 工步 5: 切退刀槽和越程槽 刀具選擇,厚度分別為 2mm和 3mm的切斷刀,根據(jù)《切削手冊》得 ap≤3mm,f 可取 0.3~0.
42、4 取 0.3, 查機床使用說明書得 =500r/min 機動工時0.016mm 工序60:銑R16半圓柱 已知銑削深度,故查(1)表得,由于銑削后表面粗糙度為3.2 ,因此分粗銑和半精銑,故要分兩次銑削,第一次銑削5mm,第二次銑削1.6mm。 粗銑時: 查(1)表 3-3、表 3-9 得 故 查X62W臥式銑床使用說明書,取 故實際切削速度 查 X62W銑床使用說明書,取 機動工時 半精銑時: 查(1)表 3-3、表 3-9 得 故 查X62W臥式銑床使用說明書,取 故實際切削速度 查 X62W銑床使用說明書,取 機動工時
43、 所以總工時為 工序70: 線切割 已知切割左端面單邊加工余量為0.97mm,工序尺寸為81mm,表面粗糙度為0.8 ; 選擇加工方法為單電極平動法,平動量,慢走絲加工選擇材料為紫銅; 設計電極:工具電極組合斜度為 5,鑲拼在電極固定板上,在左電極固定板中心,DM5540A電火花成型CJD550 脈動電源; 工件準備寬 32mm,長 81mm, 細絲加工,以慢走絲割出燕尾槽,表面粗糙度為0.8,燕尾槽內(nèi)壁角度為 555。 工序80:銑寬2的槽 1、選擇刀具 刀具選取鋸片銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2、決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進給
44、量及切削速度 根據(jù)X62型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選取=175 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 工序90:鉆、攻M8螺紋、鉆Φ9孔 工步一:鉆M8的螺紋底孔Φ6.8 選用高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6) 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得 (《切削》表2.15),=760.5r/min 按機床選取n=800r/min, 基本工時: 工步二:攻絲M8螺紋 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距
45、,即, ,按機床選取 基本工時: 工步三:鉆Φ9孔 1、加工條件 加工材料: 45鋼,35-40HRC 工藝要求:孔徑d=9mm,精度H12~H13,用乳化液冷卻 機床:選用Z525鉆床和專用夾具 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭(如圖3所示),其直徑d=9mm; 鉆頭幾何形狀為(根據(jù)《切削用量手冊》表2.1及表2.2):標準鉆頭,,,后角,橫刃長度,弧面長度。 3.選擇切削用量 (1)選擇進給量 按加工要求決定進給量:根據(jù)《切削用量手冊》表2.7,當鑄鐵硬度>200H 有。 (2)計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15,當鑄鐵硬度=200~220
46、HBS時, 時,; 切削速度的修正系數(shù)為:,,, 故 = =400mm 根據(jù)Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12)可選擇n=375r/mm, 。 4.計算基本工時 根據(jù)公式 式中,,=15mm,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得L=(15+6)mm=21mm 故有: =0.140min 工序100:研磨燕尾槽、端面、φ22J7內(nèi)孔 工步一:研磨燕尾槽 1、刀具選取砂輪 2、決定磨削用量 1)磨削深度 2)每次進給量及切削速度 根據(jù)M7130c說明書
47、,其功率為為1.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 當=375r/min時 按機床標準選取 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 . 工步二:研磨3281下端面 1、刀具選取砂輪 2、決定磨削用量 1)磨削深度 因為加工余量不大,一次加工完成,; 2)進給量及切削速度 根據(jù)M7130c說明書,其功率為為1.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選取=375 當=375r/min時, 按機床標準選取 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 . 工步三:研磨A、B
48、、C(即2581端面)端面 1、刀具選取砂輪 2、決定磨削用量 1)磨削深度 2)進給量及切削速度 根據(jù)M7130c說明書,其功率為為1.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出,則 按機床標準選?。?75 當=375r/min時, 按機床標準選取 3、計算工時 切削工時:,,,則機動工時為 . 工步四:磨削Φ22J7 內(nèi)圓 1、選用機床:內(nèi)圓磨床 M2010A,并使用專用夾具。M2110A工作臺移動速度為1.5 ~6m/min,砂輪進給量為0.002~0.006mm,砂輪軸轉(zhuǎn)速11000r/min~18000r/min; 2、選擇砂輪; 3、
49、切削用量的選擇: 加工余量的選擇:,砂輪轉(zhuǎn)速n=600r/min 軸向進給量 徑向進給量,取 修磨系數(shù) k 查《課程設計指導書》得: k=1.4 ,L==19mm 故 工序110:清洗去毛刺 工序120:驗收入庫 三、 專用夾具設計 (一)、設計主旨 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。由分配,決定設計工序100:鉆Φ9孔的鉆床夾具。 本夾具主要用于鉆孔,精度要求不高,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮,我們采用已經(jīng)加工好的燕尾槽來定位。 (二)、夾具設計 1) 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位
50、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。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求,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要求,也沒有較高的平行度和對稱度要求,所以我們應考慮如何提高勞動效率,降低勞動強度,提高加工精度。選擇已加工的燕尾槽和端面定位,工件被限制六個自由度,達到完全定位。為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用簡單的可調(diào)V型塊作為夾緊機構(gòu)。 2) 切削力及夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔
51、加工,鉆削力。由《切削手冊》得: 鉆削力 式(5-2) 鉆削力矩 式(5-3) 式中:, 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工藝孔時,夾緊力方向與鉆削力方向垂直。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 3)定位誤差分析 本工序選用的定位基準為燕尾槽及端面定位,所以相應的夾具上的定位元件應是燕尾槽。因此進行定位元件的設計主要是對燕尾槽進行設計。 一批工件在卡具中定位時,各個工件所占據(jù)的位置不完全一致,因此使加工后,各工件加工尺寸的不一致,而形成誤差,即工件定位時造成的加工表面相對工序基準
52、的誤差。 形成原因有兩個,一是由于定位基準與設計基準不重合而造成。二是定位基準與限位基準不重合而造成。 4)鉆套設計 因工件為大批量生產(chǎn),再鉆套磨損后為了能及時更換鉆套,故采用可換鉆套。根據(jù)GB1141—84的規(guī)定鉆頭上偏差為零,故鉆套孔徑為Φ9。 5) 夾具設計及操作簡要說明 如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了可調(diào)V型塊的夾緊方式。本工序為鉆削余量小,切削力小,所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。
53、設計心得與體會 通過這次的設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計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領,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計手冊和CAXA等制圖軟件,為我們踏入社會打下了好的基礎。 本次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的,還應該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導,使我們學到了好多,也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會,它將是我們踏入社會的關鍵一步。
54、 致 謝 這次夾具設計使我收益不小,為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。由于經(jīng)驗不足,我在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導老師劉老師每次都很有耐心地幫我解決出現(xiàn)的問題,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了夾具設計。 這次設計成績的取得,與指導老師的細心指導是分不開的,在此,我衷心感謝我的指導老師,他嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹?shù)闹螌W精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從圖紙的選擇到設計的最終完成,也少不了同學們的幫助,特別是在繪圖軟件的使用方面給予了我很多幫助,十分感謝提供幫助的同學。 最后,再次向指導老師劉繼軍老師致以誠摯
55、的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 【1】 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年 【2】機械制造工藝設計簡明手冊,李益民主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年 【3】機床夾具設計,哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編,上海科學技術出版社出版,1983年 【4】機床夾具設計手冊,東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編,上??茖W技術出版社出版,1990年 【5】金屬機械加工工藝人員手冊,上??茖W技術出版社,1981年10月 【6】機械制造工藝學,郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年 - 35 -
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