連接盤蓋的銑Φ22端面專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標7張CAD圖
連接盤蓋的銑Φ22端面專用夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標7張CAD圖,連接,22,端面,專用,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,設備,非標,cad
摘要
本次畢業(yè)設計所進行的設計可分為三個部分,第一部分是設計目標的連接盤蓋零件的加工流程;第二部分是加工工藝、工序設計;第三部分是對所選加工過程中的銑D22端面工序進行專用夾具,本次設計綜合雜糅了許多專業(yè)課程的知識。工藝設計主要流程的第一步就是對待加工零件的材料屬性、外形結構進行分析,在了解了待加工零件的外形結構和材料特性后,才能明確待加工零件的鍛造毛坯的尺寸和形狀,然后才可以選定待加工目標零件的各個需要確定的加工基準面,為后續(xù)的工藝路線的設計奠定堅實基礎;其次在明確工藝路線之后,還需要對各工步的加工余量進行計算,并且同時選擇明確好每個工步的加工時所用到的儀器;最后需要設計在對待加工目標零件進行各種機加工時所需要的夾具,首先根據(jù)各個工序、工步所用到的加工方式、加工儀器,加工為止的選擇,對夾具的定位元件等部件進行初步的明確,其需要根據(jù)各工序定位基準面的變化,對不同定位基準的各種情況下的定位誤差進行一些列的計算,以確保夾具設計后對零件定位的準確性,最后可綜合分析本次設計,提煉優(yōu)點、總結缺點,明確技術優(yōu)勢和技術積累。
關鍵詞:連接盤蓋;加工工藝;專用夾具;加工余量;定位基準
Abstract
The design carried out in this graduation design can be divided into three parts. The first part is the processing flow of connecting disc cap parts with design objectives; the second part is the processing process and process design; the third part is the special fixture for milling D22 end process in the selected processing process. This design combines the knowledge of many professional courses.The first step of the main process of process design is to analyze the material attributes and outline structures of the parts to be processed. After knowing the outline structure and material characteristics of the parts to be processed, the size and shape of the forged blank of the parts to be processed can be defined. Then, the processing datum surfaces to be determined for each part to be processed can be selected to design the subsequent process route.Lay a solid foundation; secondly, after defining the process route, it is necessary to calculate the processing allowance of each step and choose the instruments used for each step; finally, it is necessary to design the fixtures needed for various machining of the target parts to be processed. Firstly, according to the processing procedures, the processing methods and instruments used for each step, add the fixtures.To ensure the accuracy of part positioning after fixture design, the design can be analyzed comprehensively, the advantages and disadvantages can be refined, the disadvantages can be summarized, and the technical advantages can be defined.Technical accumulation.
Key words: connecting disc cover; processing technology; special fixture; machining allowance; positioning datum
目 錄
摘要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 機床夾具的組成 1
1.2 機床在機械加工中的作用 1
1.3 本課題研究的目的及意義 2
第2章 零件的分析 3
2.1零件的作用 3
2.2零件的工藝分析 3
第3章 工藝規(guī)程設計 4
3.1確定毛坯的制造形式 4
3.2基面的選擇 4
3.2.1粗基準的選擇原則 4
3.2.2精基準選擇的原則 4
3.3制定工藝路線 5
3.4確定各工序的加工余量 7
3.5 確定切削用量及基本工時 8
第4章 銑床夾具設計 25
4.1 問題的提出 25
4.2 定位基準的選擇 25
4.3定位元件的選擇 25
4.4 切削力及夾緊力計算 26
4.5 定位誤差分析 26
4.6 夾具設計及操作簡要說明 27
結論 28
致謝 29
參 考 文 獻 30
IV
第1章 緒論
1.1 機床夾具的組成
1、定位元件
直接接觸產(chǎn)品的定位基準,可以讓夾具上的零件處于正確加工地點,如此確保生產(chǎn)時,零件,刀具還有生產(chǎn)設備在生產(chǎn)中,彼此之間處于正確地點。
2、夾緊裝置
對產(chǎn)品進行夾緊,切削加工中,確保夾具中的產(chǎn)品所處位置沒有改變。
3、對刀、引導元件或裝置
他們能夠確保產(chǎn)品跟刀具所處地點的正確,生產(chǎn)之前,確保刀具處于正確地點的零件,這就是對刀零件。帶領刀具實現(xiàn)生產(chǎn)的零件,這就是導引零件。
4、連接元件
確保夾具連接機床,并且確保彼此處在正確地點上。
5、夾具體
夾具體能夠?qū)A具上每個零件都連接起來,讓這些零件成為一個整體。夾具體還能夠連接、對定機床的零部件,讓夾具和機床所處地點都正確。
6、其它元件及裝置
按照產(chǎn)品的生產(chǎn)需求設計的夾具,需設置分度裝具,有的銑床夾具上還需設定定位鍵等等。
1.2 機床在機械加工中的作用
1、對于產(chǎn)品的生產(chǎn)精度能夠維持的很好
產(chǎn)品被夾具夾緊時,通過夾具確保需生產(chǎn)的零件與刀具還有機床所處地點的精度,即使操作者技術水準不高亦不會受影響,確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品精度一樣。
2、讓輔助工時變少,生產(chǎn)率提升
零件運用夾具來夾緊相當便利,沒必要對產(chǎn)品進行劃線找正,耗費的輔助工時很明顯降低:將產(chǎn)品裝夾在夾具上后,產(chǎn)品的剛性大大增強,切削量就可增加;對產(chǎn)品裝夾的夾具能夠同時有很多件,很多個工位生產(chǎn)率大大提升。
3、機床的可用范圍加大,增加機床的功能
按照生產(chǎn)設備的加工動作,配合不一樣的夾具,機床原先的工藝區(qū)間能夠加大。
4、確保生產(chǎn)精度
安裝通過夾具實現(xiàn),能夠精準的將加工產(chǎn)品安裝在夾具上,確保它跟機床還有刀具彼此所處地點的精度,至于操作者是什么樣的技術水準,無關緊要,生產(chǎn)的產(chǎn)品有很高的精度,且一致性很高。
5、提高生產(chǎn)率、降低成本
產(chǎn)品裝夾在夾具上,不需進行找正,定位還有夾具都相當快速,如此一來輔助工時大大降低;裝夾在夾具上的產(chǎn)品,剛性大大增強,如此切削加工量能夠增多;產(chǎn)品能夠裝夾在多件、多工位的夾具上,夾緊裝置使用高效的,所有的這些都能夠?qū)⑸a(chǎn)率提高。使用夾具,加工零件質(zhì)量得到確保,產(chǎn)生的廢品比較少,即使操作者技術水準不高也沒有關系,前期投入的資金大大降低。
6、擴大機床的工藝范圍
專用夾具運用到生產(chǎn)中,可以讓加工設備的功能增多。使用專用夾具厚,車床可稱為拉床,完全將通用機床的功效發(fā)揮出來。
7、降低工作者的工作強度
產(chǎn)品通過夾具來裝夾,更加便利,速度更快,一旦夾緊裝置使用氣動或者液壓的方式來實現(xiàn),對于操作者來說,工作變得更加輕松。
1.3 本課題研究的目的及意義
1、培養(yǎng)設計夾具的專業(yè)能力,提升計算機的使用水準,對于一些繪圖軟件做到更加熟悉,另外懂得如何翻查專業(yè)相關資料;
2、完成畢業(yè)論文后,對于設計,加工還有管理的流程都有了大致的了解。
3、設計思想一定要正確,對待專業(yè)一定要嚴肅,認真,實事求是,要具備遇到問題有能力解決,在做好本專業(yè)的基礎上進行技術的創(chuàng)新。
4、完成畢業(yè)論文后,對于本專業(yè)的了解更加透徹,加深對本專業(yè)的理解,理論與實踐聯(lián)系起來,對材料進行收集,翻看資料,設計出方案,算出相關數(shù)據(jù),畫出圖紙,論證,最終口頭表達出相關內(nèi)容。
第2章 零件的分析
2.1零件的作用
本次畢業(yè)設計所的設計工藝主體目標是:連接盤蓋,連接盤蓋是液壓系統(tǒng)中負責將各液壓管相互連接起來的極為重要的零部件。
2.2零件的工藝分析
本次所設計的連接盤蓋工藝流程經(jīng)過系統(tǒng)的分析后可得到兩組截然不同的系列加工表面,在工藝中對這兩系列的加工表面的要求上是要具有一定的關聯(lián)性,下面是對這兩系列表面的分析結果:
1、 以連接盤孔為中心的系列加工表面
2、 以尺寸25為中心的一組系列加工表面
這兩系列加工表面在尺寸上存在著關聯(lián)性,因為第二組加工表面的尺寸及加工尺寸均需根據(jù)第一組表面的尺寸和加工尺寸進行加工,因此在明確工序時,應將第一組加工表面作為首先加工步驟,在第一組表面加工完成后,以第一組表面為定位基準繼續(xù)加工第二組表面。
第3章 工藝規(guī)程設計
3.1確定毛坯的制造形式
鑄鐵有多種選擇方式,根據(jù)材料屬性的不同可分為有色金屬鑄件和黑色金屬鑄件,有色金屬鑄件大多是壓鑄的,而黑色金屬根據(jù)化學成分含量的不同又可進行種類劃分。按照鑄造方法又可對鑄鐵的種類進行劃分,其中的普通砂型鑄件為市面上普遍使用的鑄鐵。根據(jù)對現(xiàn)有各種各樣的鑄鐵的優(yōu)缺點的綜合分析,最終決定采用灰口鑄鐵為本次選擇的零件材料。
3.2基面的選擇
工藝流程的設計的最重要的步驟之一就是選擇各加工工序的基準面。能夠正確各加工工序的基準面是保證加工順序合理的前提,也是對加工質(zhì)量的一個保障,是對效率的提升的一個基石?;鶞拭娴腻e誤選擇,會導致加工順序的錯誤,輕則降低加工速度,重則損壞被加工零件,報廢生產(chǎn)線。
3.2.1粗基準的選擇原則
1.粗基準面的選擇應首先考慮待加工目標零件上的不加工表面,當出現(xiàn)待加工目標零件上存在多個不加工表面的情況時,應選擇諸多不加工表面中精度最高的不加工表面作為此道工序的粗基準面。
2.選擇的粗基準面應保證該面的加工余量和加工精度。
3.將粗基準面選擇為各加工面中加工余量最小的那個課保證其他各加工表面都擁有一定量的余量。
4.應選擇待加工目標零件的無異常凸起或凹陷的表面作為粗基準面,這種選擇可以保證零件在夾具上的定位誤差。
5.由于粗基準面屬于沒有經(jīng)過精加工的表面,因此為了減小定位誤差和加工誤差,每一個工序中選定的粗基準面只能用于以此定位,若多次使用會產(chǎn)生多米諾效應,影響加工精度。
3.2.2精基準選擇的原則
精基準面作為精加工的前提,也是加工得到最終成品前的重要步驟,因此在選擇精基準面時所需要考慮的問題則更為復雜,需要同時兼顧被加工目標零件的技裝夾、加工方便、技術要求。
1.為了避免設計基準與定位基準組合時產(chǎn)生的基準不重合誤差,因此選擇精基準面的時候應該選擇率先選擇被加工目標零件的設計基準。
2.為避免在同一工序中多次使用多個基準面從而產(chǎn)生基準轉換誤差,在選擇精基準面的時候,應該根據(jù)被加工目標零件的外形結構,選擇可以同時加工多個表面的固定表面為精基準。
3.在上一步工序保證位置精度的前提下,當某個被加工目標表面的加工要求的精度較高時,應選擇該表面為精基準面進行加工。
4.只有反復打磨加工才能獲得高精度,因此在進行反復打磨時應將被反復加工的兩平面分別作為精基準面,在精加工A面時選擇B面為精基準面,在精加工B面時選擇A面為精基準面,即為“互為基準”原則。
5.當滿足條件的可選擇的精基準面較多時,應該優(yōu)先考慮夾具問題,應使被選擇的精基準面多對應的夾具具有更加簡單的結構。
3.3制定工藝路線
經(jīng)過綜合分析所制定的工藝路線應該以最少的工序以提高工作效率、縮短加工時長為基礎來滿足大批量生產(chǎn)的要求,加工方式多為各種不同應用方式的機加工儀器再輔以所設計的個專用夾具用以實現(xiàn)定位,最終使所加工的到的成品的精度和形狀滿足生產(chǎn)要求。并且要同時考慮到毛坯零件的加工余量,精確計算各工序的加工余量,減少鍛造材料的損耗,以控制成本。
方案一
工序
加工
01
金屬性澆鑄
02
時效處理以消除內(nèi)應力
03
粗車端面、左端面
04
粗車、半精車、精車端面
05
鉆孔、粗車端面
06
精銑端面
07
鉆孔、锪沉頭孔;
鉆、攻螺紋孔
08
鉆孔,擴、鉸至孔
09
鉆、攻螺紋
10
去飛邊、毛刺
11
檢驗圖紙技術要求
12
清洗、包裝、入庫
方案二
工序
加工
01
金屬性澆鑄
02
時效處理以消除內(nèi)應力
03
粗車端面
04
粗車左端面
05
粗車端面
06
粗車孔
07
粗車端面
08
精銑端面
09
锪沉頭孔
11
鉆、攻螺紋
12
鉆孔,擴、鉸至孔
13
鉆、攻螺紋
14
粗車、半精車、精車端面
15
去飛邊、毛刺
16
檢驗圖紙技術要求
17
清洗、包裝、入庫
綜合考慮多方討論方案,比較兩方案的優(yōu)劣性可得出如下結論:方案二中工序分散,所用機加工機床過多,過于繁瑣且成本過大;方案一種明顯減少了工序,提高了加工效率,考慮到本次的加工對象連接盤蓋為中批量生產(chǎn),因此為控制成本、縮短工作時長,最終決定選擇方案一為本次加工的工藝流程卡。
3.4確定各工序的加工余量
連接盤蓋參數(shù)
材料
毛坯加工方式
生產(chǎn)量
鑄造
中批量
各加工表面的加工余量參數(shù)均通過查《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4和《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8得到,數(shù)據(jù)來源有據(jù)可依。
1、確定端面的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。查表可得該工序的機加工方式為:粗車。
2、確定左端面的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。查表可得該工序的機加工方式為:粗車。
3、確定端面的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。由于該工序的技術要求所需要的精度較高,查表可得該工序需要進行加工精度依次遞加的三個加工步驟方可完成本次工序在粗糙度層面上的要求,這三個步驟分別為:先通過粗車走出端面外形、然后利用半精車進行打磨、最后用精車完成最后的研磨。
加工方式
單邊余量Z
粗車
1.5
半精車
0.4
精車
0.1
4、確定孔的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。查表可得該工序的機加工方式為:粗車。
5、確定端面的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。查表可得該工序的機加工方式為:粗車。
6、確定端面的加工余量
加工方式為鑄造的零件根據(jù)表中所示,根據(jù)的尺寸可選,IT8,。查表可得該工序的機加工方式為:粗車。
7、確定孔、沉孔的加工余量
被加工的這兩個孔的直徑尺寸比較小,因此可直接在實心鑄造件上進行加工,無需做出打孔的鑄造件,徒增工序成本,IT8,。查表可得加工步驟為:先鉆三個的孔,這一步是粗加工,然后對這三個孔進行锪沉頭孔,這一步也是粗加工,經(jīng)過兩步粗加工可得技術要求的加工精度。
8、確定螺紋孔的加工余量
被加工的這個螺紋孔的直徑尺寸比較小,因此可直接在實心鑄造件上進行加工,無需做出打孔的鑄造件,徒增工序成本,IT8,。加工步驟為:鉆的螺紋孔,直徑為,這一步是粗加工,然后攻的螺紋,這一步也是粗加工,經(jīng)過兩步粗加工可得技術要求的加工精度。
9、確定孔的加工余量
被加工的這兩個孔的直徑尺寸比較小,因此可直接在實心鑄造件上進行加工,無需做出打孔的鑄造件,徒增工序成本,IT8,。由于這個孔的加工精度較高,查表可得該工序需要進行加工精度依次遞加的三個加工步驟方可完成本次工序在粗糙度層面上的要求,這三個加工步驟為:首先鉆一個直徑為的孔,這一步是粗加工,然后將這個孔通過擴的方式將直徑加工至,這一步是半精加工,然后對過大后的孔進行精加工,鉸至,即可達到粗糙度為1.6的加工精度。
10、確定螺紋孔的加工余量
被加工的這個螺紋孔的直徑尺寸比較小,因此可直接在實心鑄造件上進行加工,無需做出打孔的鑄造件,徒增工序成本,IT8,。加工步驟為:先鉆的螺紋底孔,直徑為,這一步是粗加工,然后攻的螺紋,這一步也是粗加工,經(jīng)過兩步粗加工可得技術要求的加工精度。
3.5 確定切削用量及基本工時
工序01:金屬性澆鑄;
工序02:時效處理以消除內(nèi)應力;
工序03:車端面、左端面;
工步一:車Φ68端面;
各參數(shù)數(shù)據(jù)均根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.10、1.21、1.24、1.28、1.30、1.4、1.9所得,數(shù)據(jù)來源可靠。
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
單邊余量較小,僅為2.0mm,只需一次走刀即可。
2)確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿為、、當工件直徑之間時,選擇進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
后刀面的最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
切削速度可通過查表得到,根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
切削速度的修正系數(shù)為,,,,
故
經(jīng)過查表取整,選擇
則實際切削速度為
5)校驗機床功率
由表1.24、1.28、1.30,,,時,。
修正系數(shù),,,,,故切削功率為
當時,機床主軸額定功率。因為,該切削用量選擇合理。
最后決定的切削用量為,,,
2、確定車端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工步二:車左端面
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
單邊余量為,需要兩次走刀才能完成切削,一次切削的進刀量和振動太大,影響精度。
2)確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿為、、工件直徑在之間時,進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4) 確定切削速度
切削速度可通過查表得到,根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,切削速度。
切削速度的修正系數(shù)為,,,,
故
經(jīng)過查表取整,選擇
則實際切削速度為
5)校驗機床功率
由表1.24、1.28、1.30,,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床額定功率。因為,故所選的切削用量合理。
最后決定的切削用量為,,,
2、確定車Φ90左端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工序04:粗車、半精車、精車端面
工步一:粗車端面
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
切削深度為1.5mm,只需一次走刀。
2)確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿為、、工件直徑在之間時,選擇進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
,根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
切削速度的修正系數(shù)為,,,,
(均見表1.28),故
選擇
則實際切削速度
5)校驗機床功率
由表1.24、1.28、1.30,,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床額定功率。,故所選的切削用量合理。
各參數(shù)為,,,
2、確定粗車Φ50端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工步二:半精車端面
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
深度為0.4mm,只需一次走刀。
2)確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿為、、工件直徑在之間時,選擇進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
修正系數(shù)為,,,,
(均見表1.28),故
按C620-1機床的轉速(表4.2-8),選擇
則實際切削速度
5)校驗機床功率
,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床額定功率。因為,故所選的切削用量合理。
最后決定的切削用量為,,,
2、確定半精車端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工步三:精車端面
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
深度為0.1mm,只需一次走刀即可。
2)確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿尺寸為、、工件直徑在之間時,選擇進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
修正系數(shù)為,,,,=
故
選擇
則實際切削速度
5)校驗機床功率
,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床穩(wěn)定功率。,故所選的切削用量合理。
最后決定各參數(shù)為,,,
2、確定精車端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工序05:車孔、孔
工步一:車孔
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
單邊余量較少,為1.5mm,只需一次走刀即可達到技術要求。
2) 確定進給量
查表1.4、4.2-9、1.29-2,在粗車時,刀桿為、、工件直徑在之間時,選擇進給量為;
在此進行強度校核
機床進給機構允許的進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為:
根據(jù)以上計算分析,進給量選擇為合理。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
修正系數(shù)為,,,,
故
選擇
則實際切削速度
5)校驗機床功率
,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床額定功率。因為<,故所選的切削用量合理。
最后決定的切削用量為,,,
2、確定車孔的基本時間
,
式中 ,,,,,,
則
工步二:車端面
1、切削用量
臥式機床型號為,刀具選擇卷屑槽帶倒棱型前刀面硬質(zhì)合金端面車刀。查表1.30得型臥式車床的中心高度為,可選:刀桿,刀片厚度為,,,,,,。
1)確定切削深度
單邊加工余量較大,為6.0mm,需要兩次走刀。
2)確定進給量
在車端面、刀桿尺寸為、、工件直徑在之間時,選擇
需要就進給量進行強度校核。
機床進給力。
當,,,時,進給力。
的修正系數(shù)為,,故實際進給力為
由于切削時的進給力小于機床的進給力,故所選=0.2mm/r。
3)選擇車刀磨鈍標準及耐用度
最大磨損量為,耐用度。
4)確定切削速度
根據(jù)表1.10、1.28、4.2-8,,,。
修正系數(shù)為,,,,=
故
選擇
則實際切削速度
5)校驗機床功率
,,時,。
修正系數(shù),,,,,故工作功率為
當時,機床額定功率。,故所選的切削用量合理。
最后決定的切削用量為,,,
2、確定車端面的基本時間
,
式中 ,,,,,,,
則
工序06:銑端面
1、選擇刀具
選擇YG8硬質(zhì)合金端面銑刀作為本道工序的刀具
,,,。
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
本道銑削工序的加工余量較小,,只需一次走刀,則
2)決定每次進給量及切削速度
X52K型立式銑床的功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出,則
選取
當時
按機床標準選取
3)計算工時
切削工時: ,,
則機動工時為
工序07:鉆孔、锪沉孔;鉆、攻M8螺紋孔
工步一:鉆孔
確定進給量:Z3025遙臂鉆床主軸進給量
主軸速度:
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工步二:锪平沉孔
1.選擇鉆頭
锪刀的材質(zhì)選擇高速鋼,其直徑;
2.選擇切削用量
(1)選擇進給量
根據(jù)具體的材料情況采用不同的進給量,當鑄鐵硬度時,查表得有。
(2)計算切削速度
查表得,當鑄鐵硬度時,
,
切削速度的修正系數(shù)為:,,,,
故
Z3025型鉆床可選擇, 。
3.計算基本工時
工步三:鉆M8螺紋底孔
確定進給量:Z3025遙臂鉆床主軸進給量取
主軸速度:主軸轉速,取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工步四:
選擇M8mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機床選取
切削工時: ,,
則機動工時為
工序08:鉆孔,擴、鉸孔
工步一:鉆孔
確定進給量:Z525立式鉆床主軸進給量取
主軸速度:主軸轉速取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工步二:擴孔至
利用擴孔鉆將孔至,擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取,進給量取
則主軸轉速取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工步三:鉸孔至
確定進給量:Z525立式鉆床主軸進給量取
主軸速度:主軸轉速取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工序09:鉆、攻M6螺紋
工步一:鉆M6螺紋底孔
確定進給量:Z525立式鉆床主軸進給量取
主軸速度:主軸轉速取
故實際切削速度為
切削工時:,,,走刀次數(shù)
則機動工時為
工步二:攻M6螺紋
選擇M6mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機床選取
切削工時: ,,
則機動工時為
第4章 銑床夾具設計
在本次設計中為體現(xiàn)專業(yè)夾具的作用和優(yōu)勢,經(jīng)過分析和討論,最終決定選擇一個具有代表性的工序步驟進行夾具設計,本次選擇的是對端面進行銑削加工的用于工件定位的銑床夾具,專用夾具針對工件的外形結構、工序的加工方式進行設計,能夠有效地降低加工時長。
4.1 問題的提出
本次所設計的專用夾具是對端面進行銑削加工的用于工件定位的銑床夾具,這道工序的精度要求是,由于加工精度不算太高,在設計時主要考慮如何提高加工效率降低工作時長即可。
4.2 定位基準的選擇
定位基準的選擇是將工件加工到技術要求的精度以及有效完成工序的一道重要基石,定位基準的選擇需要綜合考慮的因素比較多,不僅要考慮工件的設計基準,還應當考慮加工路線等一些列的復雜因素,要保證已經(jīng)明確的工藝流程、工序,同時還要保證零件的加工質(zhì)量和精度要求,不恰當?shù)倪x擇定位基準往往會使加工變得紛繁復雜,一個工序能加工完成的會冗余成及各工序,間接的會影響零件成品的質(zhì)量和成品率,因此根據(jù)設計圖紙的技術要求和尺寸精度要求,選擇合理的定位基準即可消除上述顧慮和問題,因為本次工序只需保證,且圖紙上對于本道工序沒有平行度和對稱度的限制,因此采用端面、孔和外圓作為定位基準即可。
4.3定位元件的選擇
本工序選用的定位基準是端面、孔和外圓,根據(jù)定位基準的面、孔組合,針對相應的特性,選擇心軸定位孔,A型支承釘定位面。
定位分析如下:
1.連接盤蓋端面與心軸端面相配合,可限制端面在笛卡爾坐標系上的三個自由度,即限制了工件繞X軸的轉動、繞Y軸的轉動和沿著Z軸方向產(chǎn)生的移動。
2.連接盤蓋孔與心軸外圓相配合,可限制孔在笛卡爾坐標系上的兩個自由度,即限制了工件沿著X軸方向上產(chǎn)生的移動、沿著Y軸方向上產(chǎn)生的移動。
3.連接盤蓋外圓與A型支承釘相配合,可限制外援面在笛卡爾坐標系上的一個自由度,即限制了工件沿著Z軸方向上的轉動。
根據(jù)上述定位元件的分析,所設計的專業(yè)夾具完全限制了工件的所有自由度,該定位方式屬于完全定位。
4.4 切削力及夾緊力計算
根據(jù)切削力計算公式:
式中,,
, 即
所需夾緊力為,安全系數(shù)公式為
式中為各種因素的安全系數(shù),查表得:
,當計算時,取
孔軸部分由螺母固定,查表得夾緊力為
根據(jù)計算得到結論:,符合工作要求。
4.5 定位誤差分析
1.基準位移誤差
定位基準選擇后,并不是絕對精準的,還存用表示的基準位移誤差,該誤差是由制造時產(chǎn)生的尺寸誤差還有各高副、低副配合時由于公差等級的原因產(chǎn)生的位置竄動的誤差。
工件以孔在軸上定位銑端面,由于孔和軸在制造時都有各自的公差帶,在進行基孔制配合時采用的也是過渡配合,因此孔和軸的軸線并不能做到完全重合,因此在配合上必然存在間隙,就使得定位產(chǎn)生了基準位移誤差,其值根據(jù)孔和軸的上下極限偏差帶進行計算。公式如下:
式中: ——基準位移誤差,mm
——孔的最大直徑,mm
——軸的最小直徑,mm
2.基準不重合誤差
由于工件的設計基準和定位基準不在二維平面上的同一條直線上,因此設計基準和定位基準不重合,使得該工序在尺寸方向上存在了一定的偏差,進而產(chǎn)生了基準不重合誤差,用表示。公式為:
式中 ——基準不重合誤差,mm
——工件的最大外圓面積直徑公差,mm
4.6 夾具設計及操作簡要說明
根據(jù)上述一些列對夾具的設計,本著降低夾具結構復雜性的原則,即可降低制造夾具時所產(chǎn)生的的生產(chǎn)成本,同時還要能夠顯著的提高工作效率是為最佳夾具設計方案,本次設計滿足這一要去;同時在操作上,通過分析該夾具所用在的工序,由于精度要求不高,則加工余量小,因此加工時產(chǎn)生的切削力小,所以設計手動的螺母加緊即可。
結論
本次畢業(yè)設計的主要目的和內(nèi)容是制定目標件的工藝流程并為其中一個工序設計夾具,在設計中,對于工藝流程層面而言,綜合考慮了很多因素在內(nèi),包括加工面的先后順序,加工儀器、加工方式的選擇;對于夾具設計層面而言,選擇定位基準、定位元件、定位方式、夾緊方式、夾緊力大小和方向的計算都是需要綜合考慮和計算的,以上內(nèi)容均遇到了一定的困難,但通過查找文獻、資料、同學間討論、指導教師的指導等方式均一一克服,保證了工件的加工精度和工序的加工效率,并且還考慮到了制造成本和維修成本的問題,通過對上述問題的解決方才完整、系統(tǒng)的完成了本次畢業(yè)設計。
通過本次畢業(yè)設計的精力,將理論知識糅合為一體,進一步提升了對知識的理解和運用,并且提升力系統(tǒng)設計能力,為以后的從業(yè)奠定了基礎,提供了初次實踐的經(jīng)歷。
致謝
本次對連接盤蓋零件完成加工工藝分析與專用夾具的設計與分析。在設計的過程中我得到了學校領導、指導老師、同學以及家人等多方的指導和幫助。他們在我設計的過程中給我保駕護航,為本次設計付出了很多很多,在設計即將完成之際,為表達心中的感激之情,下面一一感謝:
1、感謝學校領導的統(tǒng)籌安排,為我們提供了豐富的知識資源,給我們的設計提供了較為寬松的設計環(huán)境!
2、感謝指導老師,指導老師給與的幫助是最多的,從任務書的確定、開題報告的編寫、中期資料的檢查、2D圖紙的設計和修改、論文架構的編制等等,均一一指導。對設計過程中不妥之處及時的給我予以指正。謝謝,祝指導老師身體健康,工作順利!
3、感謝同班同組以及同宿舍的學生,你們在我們設計的過程中,為我提供了很多有價值的參考意見。謝謝,也祝大家前程似錦、收獲滿滿!
4、感謝我的家人,在我學習的過程中,是你們給我提供了保障。誰言寸草心,報得三春暉。祝家人身體康健,幸福滿滿!
參 考 文 獻
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