K245-泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設(shè)計(jì)參考素材
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設(shè)計(jì)課 題:泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設(shè)計(jì)專 題:專 業(yè):學(xué) 生 姓 名: 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 指 導(dǎo) 教 師: 完 成 時(shí) 間: 摘 要本設(shè)計(jì)是基于泵體零件的加工工藝規(guī)程及銑凸緣切面工序的專用夾具設(shè)計(jì)。泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。基準(zhǔn)選擇以泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn),以結(jié)合面與兩個(gè)工藝孔作為精基準(zhǔn)。夾具選用專用夾具,夾緊方式多選用氣動(dòng)夾緊,夾緊可靠,機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。泵體加工工藝及銑凸緣切面夾具設(shè)計(jì),因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工,能夠滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:泵體類零件;工藝;夾具;II目 錄摘 要II1 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工藝分析11.2 泵體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施21.2.1 孔和平面的加工順序21.2.2 孔系加工方案選擇21.3 泵體加工定位基準(zhǔn)的選擇31.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇31.3.2 精基準(zhǔn)的選擇31.4 泵體加工主要工序安排31.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定51.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)62 銑斜面凸臺(tái)夾具設(shè)計(jì)162.1研究原始質(zhì)料162.2定位基準(zhǔn)的選擇162.3 切削力及夾緊分析計(jì)算172.4 誤差分析與計(jì)算182.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用192.5.1定位銷選用192.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)192.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明21結(jié) 論22參考文獻(xiàn)23致 謝25311 加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是泵體。泵體的主要作用是支承各傳動(dòng)軸,保證各軸之間的中心距及平行度,并保證部件與箱體正確安裝。因此泵體零件的加工質(zhì)量,不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度,而且還會(huì)影響工作精度、使用性能和壽命。泵體零件的結(jié)合面用以安裝蓋,實(shí)現(xiàn)功能。圖1 泵體1.1.2 零件的工藝分析由泵體零件圖可知。泵體是一個(gè)殼體零件,它的外表面上有五個(gè)平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下:(1)以結(jié)合面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:結(jié)合面的銑削加工;2-4定位銷孔,4-9通孔,其中結(jié)合面有表面粗糙度要求為定位銷孔的粗糙度為,通孔的粗糙度為。(2)以端蓋面為主要加工平面的加工面。這一組加工表面包括:端蓋面的銑削加工、13孔,13孔粗糙度為。(3)以的支承孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:的支承孔。支承孔粗糙度為。(4)其他面的小孔1.2 泵體加工的主要問題和工藝過程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該泵體零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對(duì)于泵體來說,加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1 孔和平面的加工順序泵體類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則:即先加工泵體上的基準(zhǔn)平面,以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。泵體的加工自然應(yīng)遵循這個(gè)原則。這是因?yàn)槠矫娴拿娣e大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對(duì)刀及調(diào)整,也有利于保護(hù)刀具。泵體零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2 孔系加工方案選擇泵體孔系加工方案,應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外,也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下,應(yīng)選擇價(jià)格最底的機(jī)床。根據(jù)泵體零件圖所示的泵體的精度要求和生產(chǎn)率要求,當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)床上用鏜模法鏜孔較為適宜。(1)用坐標(biāo)法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中,不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高,而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時(shí)間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高,生產(chǎn)周期長,不大能適應(yīng)這種要求,而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外,在采用鏜模法鏜孔時(shí),鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。用坐標(biāo)法鏜孔,需要將泵體孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差,然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運(yùn)動(dòng)的機(jī)床進(jìn)行鏜孔。(2)用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中,泵體孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進(jìn)行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計(jì)制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引導(dǎo)進(jìn)行鏜孔時(shí),鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜模可以大大地提高工藝系統(tǒng)的剛度和抗振性。因此,可以用幾把刀同時(shí)加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高,且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機(jī)床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。1.3 泵體加工定位基準(zhǔn)的選擇1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:(1)保證各重要支承孔的加工余量均勻;(2)保證裝入泵體的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求,應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以泵體的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個(gè)自由度,再以另一個(gè)主要支承孔定位限制第五個(gè)自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此,以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時(shí),孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此,孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對(duì)位置。1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證泵體孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證泵體在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從泵體零件圖分析可知,它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大,適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度,如果使用典型的一面兩孔定位方法,則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面,雖然它是泵體的裝配基準(zhǔn),但因?yàn)樗c泵體的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系,在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都有一定的困難,所以不予采用。1.4 泵體加工主要工序安排對(duì)于大批量生產(chǎn)的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。泵體加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個(gè)工序是加工定位用的兩個(gè)工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到泵體加工完成為止,除了個(gè)別工序外,都要用作定位基準(zhǔn)。因此,結(jié)合面上的螺孔也應(yīng)在加工兩工藝孔的工序中同時(shí)加工出來。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出,因切削力較大,也應(yīng)該在粗加工階段完成。對(duì)于泵體,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)先精加工平面再加工孔系,但在實(shí)際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實(shí)際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動(dòng)公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進(jìn)行。加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%1.1%蘇打及0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。根據(jù)以上分析過程,現(xiàn)將泵體加工工藝路線確定如下:工藝路線一:1、鑄造2、時(shí)效處理3、銑90mm端面,表面粗糙度Ra值為3.2um4、銑26mm端面,保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um5、鉆鉸孔13mm,表面粗糙度Ra值為5um 6、車52臺(tái)階及相關(guān)凸臺(tái)面7、鉆鉸2-4孔,鉆4-9 mm孔8、粗鏜孔41至40精鏜孔至要求尺寸419、銑凸緣切面10、終檢11、清洗入庫工藝路線二:1、鑄造2、時(shí)效處理3、銑90mm端面,表面粗糙度Ra值為3.2um4、粗鏜孔41至40,精鏜孔至要求尺寸415、銑26mm端面,保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um6、鉆鉸孔13mm,表面粗糙度Ra值為5um 7、車52臺(tái)階及相關(guān)凸臺(tái)面8、鉆鉸2-4孔,鉆4-9 mm孔9、銑凸緣切面10、終檢11、清洗入庫以上加工方案大致看來合理,但通過仔細(xì)考慮,零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題,采用互為基準(zhǔn)的原則,先加工上、下兩平面,然后以下、下平面為精基準(zhǔn)再加工兩平面上的各孔,這樣便保證了,上、下兩平面的平行度要求同時(shí)為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。符合先加工面再鉆孔的原則。從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下,發(fā)現(xiàn)該方案一比較合理。方案二把結(jié)合面的鉆孔工序調(diào)整到后面了,這樣導(dǎo)致銑削加工定位基準(zhǔn)不足,特別鏜孔工序。綜合選擇方案一:1、鑄造2、時(shí)效處理3、銑90mm端面,表面粗糙度Ra值為3.2um4、銑26mm端面,保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um5、鉆鉸孔13mm,表面粗糙度Ra值為5um 6、車52臺(tái)階及相關(guān)凸臺(tái)面7、鉆鉸2-4孔,鉆4-9 mm孔8、粗鏜孔41至40,精鏜孔至要求尺寸419、銑凸緣切面10、終檢11、清洗入庫1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇零件機(jī)械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動(dòng)量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān),因此,正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。根據(jù)該零件的材料為HT200、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素,在此毛坯選擇鑄造成型。(2)確定毛坯的加工余量根據(jù)毛坯制造方法采用的砂型鑄造機(jī)器造型,查取機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表2.2-5,成批生產(chǎn)的鑄件機(jī)械加工余量等級(jí)取尺寸公差等級(jí)CT8-10,加工余量等級(jí)H,再查取表2.2-1、2.2-4,根據(jù)加工去除材料的加工表面的基本尺寸,查得上平面的加工余量為3mm。 “泵體”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為HT200,硬度HB為170241,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鑄造毛坯。(1)結(jié)合面的加工余量。根據(jù)工序要求,結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。精銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.59,其余量值規(guī)定為。(2)端蓋面的加工余量。根據(jù)工序要求,結(jié)合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時(shí)厚度偏差取。精銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.59,其余量值規(guī)定為。(4)結(jié)合面2-4定位銷孔,4-9通孔毛坯為實(shí)心,不沖孔(5)前后端面加工余量。根據(jù)工藝要求,前后端面分為粗銑、精銑加工。各工序余量如下:粗銑:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷表3.2.23,其加工余量規(guī)定為,現(xiàn)取。鑄件毛坯的基本尺寸為,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.3.11,鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 1.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)工序1、工序2無切削加工,無需計(jì)算工序3:銑90mm端面,表面粗糙度Ra值為3.2um(1)粗銑銑90mm端面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床。查參考文獻(xiàn)7表3034刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:, ,齒數(shù),此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=2mm所以銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-75,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)7表3034,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: (2.1)式中 V銑削速度; d刀具直徑。由式2.1機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)7表2.4-81,(2)精銑銑90mm端面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機(jī)床: X52K立式銑床。參考文獻(xiàn)7表3031刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):, ,齒數(shù)12,此為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1mm銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)7表3031,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)7表3031,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(2.1)有:按照參考文獻(xiàn)7表3.1-31 實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量,由式(1.3)有:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 粗銑的切削工時(shí)被切削層長度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長度: 刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間精銑的切削工時(shí)被切削層長度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長度:精銑時(shí)刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:根據(jù)參考文獻(xiàn)5表2.5-45可查得銑削的輔助時(shí)間銑下平面的總工時(shí)為:t=+=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min工序4:銑削銑26mm端面,保證尺寸,表面粗糙度Ra值為3.2um工件材料: HT200,鑄造。機(jī)床:X52K立式銑床刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)10(1)粗銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:(2)精銑銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長度:由毛坯尺寸可知刀具切入長度:精銑時(shí)刀具切出長度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間工序5:鉆鉸孔13mm,表面粗糙度Ra值為5um 先鉆定位孔底孔9切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:鉸13定位銷孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.52,擴(kuò)盲孔取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.53,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序6、粗鏜孔41至40,精鏜孔至要求尺寸41機(jī)床:鏜床T68刀具:高速鋼刀具(2)半精鏜41的支承孔1)粗鏜41孔進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.445,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.141,取實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量: 被切削層長度:刀具切入長度: 刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:2)半精鏜41孔粗加工后單邊余量Z=0.4mm,一次鏜去全部余量, ,精鏜后孔徑進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.466,刀桿伸出長度取,切削深度為。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.445,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1441,取實(shí)際切削速度: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)工序9、鉆結(jié)合面上各通孔,螺紋孔底孔,并攻絲螺紋孔(1) 鉆M14X6H螺孔底孔機(jī)床:立式鉆床Z535刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。(1)鉆孔切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序10、鉆端蓋面上各通孔,螺紋孔底孔,并攻絲螺紋孔機(jī)床:立式鉆床Z535刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。(2) 鉆M14X6H螺孔底孔機(jī)床:立式鉆床Z535刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:由以上計(jì)算過程可知:本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間(2)M14-6H螺孔攻絲進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.105,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: (盲孔)走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序11、鉆鉸2-4孔,鉆4-9 mm孔機(jī)床:立式鉆床Z535刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。鉆鉸2-4孔機(jī)床:立式鉆床Z535刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.41,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:由以上計(jì)算過程可知:本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間鉆4-9 mm孔進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.39,取切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4.105,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實(shí)際切削速度: 被切削層長度:刀具切入長度:刀具切出長度: (盲孔)走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間:工序12、銑凸緣切面2 銑斜面凸臺(tái)夾具設(shè)計(jì)2.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗銑斜面凸臺(tái)端面,該粗銑斜面凸臺(tái)端面對(duì)孔的中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其粗銑斜面凸臺(tái)端面兩邊的平行度要求。在銑此粗銑斜面凸臺(tái)端面時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知:在對(duì)粗銑斜面凸臺(tái)端面進(jìn)行加工前,端面進(jìn)行了粗、精銑加工,孔進(jìn)行了加工。因此,定位、夾緊方案有:方案:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸和棱形銷定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡單,通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。分析比較上面二種方案:方案中的心軸夾緊、定位是不正確的,孔端是不加工的,且定位與夾緊應(yīng)分開,因夾緊會(huì)破壞定位。通過比較分析只有方案滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。銑該粗銑斜面凸臺(tái)端面時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及粗銑斜面凸臺(tái)端面兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關(guān)幾何參數(shù): 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計(jì)算公式: 有:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即: 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算: 式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù): 由此可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)51226可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.1.由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式 即: 由上述計(jì)算易得: 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一面兩銷定位,為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻(xiàn)5可得: 兩定位銷的定位誤差 :根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)削邊銷與圓柱銷的設(shè)計(jì)計(jì)算過程如下:本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。其定位誤差主要為:(1)、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差 = = (2)、轉(zhuǎn)角誤差 其中: 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(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用2.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數(shù)如下表:表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差191816150.01122514M1942.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示: 圖2.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0190.03525194194.518+0.0195對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示: 圖2.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:表2.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.252.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。22結(jié) 論通過近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進(jìn)一步深入,具體如下:(1)缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn),對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費(fèi)。(2)與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。(3)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善,在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。參考文獻(xiàn) 1 劉德榮,組合夾具結(jié)構(gòu)簡圖的初步探討,組合夾具,1982. (1)2 孫已德,機(jī)床夾具圖冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984:20-23。3 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室,機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M,貴陽:貴州任命出版社,1983:42-50。4 劉友才,機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992 。5 孟少龍,機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991。6 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組,金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979。7 李洪,機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990。8 馬賢智,機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M,北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994。9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì),金屬切削手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。10 周永強(qiáng),高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國建材工業(yè)出版社,2002。11 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) M,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.112 余光國,馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。13 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1980。14 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M,銀州:寧夏人民出版社,1991。15 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測量M,中國計(jì)量出版社,2000:9-19。16 哈爾濱工業(yè)大學(xué),哈爾濱市教育局,專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與制造,黑農(nóng)江人民出版社,1979.12 17 樂兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.197125致 謝在本文完成之際,首先向我最尊敬的導(dǎo)師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個(gè)月以來,他不遺余力地對(duì)我的設(shè)計(jì)進(jìn)行了指導(dǎo)。在我課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間,無論在學(xué)習(xí)還是在生活上,恩師都給予了我無微不至的關(guān)懷。他以其淵博的知識(shí),寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和開拓進(jìn)取的精神激勵(lì)著我,并言傳身教,身體力行地不斷培養(yǎng)我獨(dú)立思考,深入探索,解決實(shí)際問題的能力,使我受益匪淺。老師給與了該設(shè)計(jì)關(guān)鍵性的技術(shù)指導(dǎo),并指明了研究的方向,雖然平日里工作繁多,但在我做課程設(shè)計(jì)的過程中,特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導(dǎo),特此向老師表示衷心的感謝和敬意!課程設(shè)計(jì)雖已完成了,但由于知識(shí)水平的局限,實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏,設(shè)計(jì)還存在許多不足,有很多地方需要改進(jìn)。對(duì)于這些不足,我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補(bǔ)充和完善,讓自己成為對(duì)社會(huì)作更多的貢獻(xiàn),成為有用之才。此外還要感謝那些給予過我關(guān)心、幫助的老師和同學(xué),正是有了大家的關(guān)懷、鼓力和我自己的努力,此設(shè)計(jì)才得以順利完成。43
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