JZ16-LZP-02零件的機械加工工藝規(guī)程和鉆夾具設計【鉆4-φ5孔】【說明書+CAD】
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畢業(yè)設計(工藝規(guī)程)JZ16-LZP-02零件的機械加工工藝規(guī)程和夾具設計 院 系 專 業(yè) 班 級 學 號 姓 名 指導老師 二一五年 月 日產品名稱零件圖號JZ16-LZP-02機械加工工藝過程卡毛坯種類鑄造共 1頁每臺數(shù)量1零件名稱材料牌號HT200第1 頁工序號工序名稱工序內容設備工藝裝備10鑄造鑄造毛坯鑄20時效時效處理熱30銑粗銑250X144的底面平面 X52K立式銑床 銑刀,游標卡尺 40銑粗銑頂面X52K立式銑床銑刀,游標卡尺 50銑半精銑250X144的底面平面 X52K立式銑床 銑刀,游標卡尺 60銑半精銑頂面X52K立式銑床銑刀,游標卡尺 70銑粗銑寬度為150mm左右端面 X6132臥式銑床銑刀,游標卡尺80銑半精銑寬度為150mm左右端面 X6132臥式銑床銑刀,游標卡尺90鉆鉆4x10孔鉆床Z525麻花鉆,擴孔鉆,游標卡尺100鏜粗鏜R25半圓孔鏜床T68 鏜刀,游標卡尺 110鏜半精鏜R25半圓孔鏜床T68 鏜刀,游標卡尺 120鏜精鏜R25半圓孔鏜床T68 鏜刀,游標卡尺 130鉆鉆4x5孔鉆床Z525麻花鉆,游標卡尺140鉗去毛刺,檢驗入庫鉗工編制日期審核日期更改零件名稱機械加工工序卡工序號30工序名稱銑共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 1 頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備X52K立式銑床 夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10粗銑250X144的底面平面 銑刀卡尺4220.52001617.72030405060零件名稱機械加工工序卡工序號40工序名稱銑共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 2 頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備X52K立式銑床夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10粗銑頂面銑刀卡尺4220.52001617.72030405060零件名稱機械加工工序卡工序號50工序名稱銑共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 3 頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備X52K立式銑床夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10半精銑250X144的底面平面 銑刀卡尺4220.52001617.72030405060零件名稱機械加工工序卡工序號60工序名稱銑共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 4頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備X52K立式銑床夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10半精銑頂面麻花鉆卡尺17020.36802017.72030405060零件名稱機械加工工序卡工序號70/80工序名稱銑共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第5頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備XK52數(shù)控銑床 夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10粗銑寬度為150mm左右端面 銑刀卡尺17020.597101520半精銑寬度為150mm左右端面 銑刀卡尺17020.6514041530405060零件名稱機械加工工序卡工序號90工序名稱鉆共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第6頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備Z525鉆床 夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10鉆4x10孔麻花鉆,擴孔鉆卡尺120151.12509159.8210203040零件名稱機械加工工序卡工序號100/110/120工序名稱鏜共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 7頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備鏜床T68夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10粗鏜R25半圓孔鏜刀卡尺12420.16802017.720半精鏜R25半圓孔鏜刀卡尺12420.127261530精鏜R25半圓孔鏜刀卡尺12420.1272615405060零件名稱機械加工工序卡工序號130工序名稱鉆共8頁零件圖號JZ16-LZP-02第 8頁材料牌號HT200毛坯狀態(tài)鑄造機床設備鉆床Z525夾具專用夾具工步號安裝及工步說明刀具量具走刀次數(shù)走刀長度/mm切削深度/mm進給量mm/r主軸轉速r/min切削速度m/min基本工時10鉆4x5孔麻花鉆卡尺12820.16680241520304050601 畢業(yè)設計(論文) 題 目 JZ16-LZP-02 零件的機械加工工藝規(guī)程和鉆夾 具設計 所屬系部 所屬專業(yè) 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 2 摘 要 本文是對 JZ16-LZP-02 零件加工應用及加工的工藝性分析,主要包括對零件圖的 分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、 加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法,設計合理的加工工藝過程。此外還對填 料箱蓋零件的兩道工序的加工設計了專用夾具. 機床夾具的種類很多,其中,使用范圍最廣的通用夾具,規(guī)格尺寸多已標準化, 并且有專業(yè)的工廠進行生產。而廣泛用于批量生產,專為某工件加工工序服務的專用 夾具,則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。 關鍵詞:JZ16-LZP-02,加工工藝,加工方法,工藝文件,夾具 Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center. Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 目 錄 4 1 緒 論 6 2 零件的分析 7 2.1 零件的工藝分析 7 2.2 零件的工藝要求 7 3 工藝規(guī)程設計 9 3.1 加工工藝過程 9 3.2 確定各表面加工方案 9 3.2.1 考慮因素 9 3.2.2 加工方案的選擇 9 3.3 確定定位基準 10 3.3.1 粗基準的選擇 10 3.3.2 精基準選擇的原則 10 3.4 工藝路線的擬訂 10 3.4.1 工序的合理組合 10 3.4.2 工序的集中與分散 11 3.4.3 加工階段的劃分 11 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 12 3.5 零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 14 3.5.1 毛坯的結構工藝要求 14 3.5.2 零件的偏差計算 15 3.6 確定切削用量及基本工時(機動時間) 15 4 鉆 4-5 孔夾具設計 23 4.1 研究原始質料 23 4.2 定位基準的選擇 23 4.3 切削力及夾緊力的計算 23 4.4 誤差分析與計算 24 5 4.5 零、部件的設計與選用 25 4.5.1 定位銷選用 25 4.5.2 夾緊裝置的選用 25 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 25 4.6 夾具設計及操作的簡要說明 27 總 結 28 參考文獻 29 致謝 30 1 緒 論 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法,是指導生 產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經 濟效益,生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手 段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn),因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的 質量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞 動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置,其作用是使工件 相對于機床或刀具有個正確的位置,并在加工過程中保持這個位置不變。它們 的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義,因此在大批量生產中,常采用專用夾具。 而本次對于零件加工工藝及夾具設計的主要任務是: 完成零件零件加工工藝規(guī)程的制定; 完成專用夾具的設計。 通過對零件的初步分析,了解其零件的主要特點,加工難易程度,主要加 工面和加工粗、精基準,從而制定出零件加工工藝規(guī)程;對于專用夾具的設計, 首先分析零件的加工工藝,選取定位基準,然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生 產情況來選取夾緊方式,從而設計專用夾具。 7 2 零件的分析 2.1 零件的工藝分析 圖 2-1 JZ16-LZP-02 JZ16-LZP-02 是一個很重要的零件,因為其零件尺寸比較小,結構形狀較復雜,但 其加工孔和底面的精度要求較高,此外還有 JZ16-LZP-02 端面要求加工,對精度要求也 很高。鉆 4x10 孔 4x5 孔粗糙度要求是 ,所以都要求粗加工。其有公差要求因6.3Ra 為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質量均影響機器或 部件的裝配質量,進而影響其性能與工作壽命,因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 2.2 零件的工藝要求 一個好的結構不但要應該達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是 要有加工的可能性,要便于加工,要能夠保證加工質量,同時使加工的勞動量最小。 而設計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師 要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 8 該加工有七個加工表面:平面加工包括零件底面、底部平面;孔系加工包括大、 小孔。 以上端面、下端面為主有: 零件上端面加工,其粗糙度要求是 ;6.3Ra 下端面平面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是 。2. 孔系加工有: 4x5 孔其表面粗糙度為 6.3a 小孔 4x10 孔鉆加工 R 零件毛坯的選擇鑄造,因為生產率很高,所以可以免去每次造型。單邊余量一般 在 ,結構細密,能承受較大的壓力,占用生產的面積較小。因其年產量是中批13m 量生產。 上面主要是對零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析,選擇了其毛坯 的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式,從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。 9 3 工藝規(guī)程設計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知,該零件零件的主要加工表面是平面、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,對于零件來說,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系以各尺寸精 度。 由上面的一些技術條件分析得知:零件的尺寸精度,形狀精度以及位置關系精度 要求都不是很高,這樣對加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是要 有加工的可能性,要便于加工,要能保證加工的質量,同時使加工的勞動量最小。設 計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的。對于我們設計零件的加工工藝來說,應選 擇能夠滿足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效 率兩方面考慮以外,也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下,應 選擇價格較低的機床。 3.2.1 考慮因素 要考慮加工表面的精度和表面質量要求,根據(jù)各加工表面的技術要求,選擇加 工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產類型選擇,在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生 產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工,在小批量生 產時,采用鉆、擴、鉸加工方法;而在大批量生產時采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質,例如:淬火鋼必須采用磨削或電加工;而有色金屬 由于磨削時容易堵塞砂輪,一般都采用精細車削,高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實際情況,同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備, 推廣新技術,提高工藝水平。 此外,還要考慮一些其它因素,如加工表面物理機械性能的特殊要求,工件形 狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。 3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻3表 2.112 可以確定,平面的加工方案為:粗銑精銑( 10 ) ,粗糙度為 6.30.8,一般不淬硬的平面,精銑的粗糙度可以較小。79IT:aR 由參考文獻3表 2.111 確定,R25 半圓孔孔的表面粗糙度要求為 6.3,則選 擇孔的加方案序為:粗鏜精鏜。 (3)4x5 孔孔加工方法: 因為孔的表面粗糙度的要求 ,所以我們采用鉆的加工方法。6.3Ra (3)4x10 孔孔加工方法: 因為孔的表面粗糙度的要求 ,所以我們采用鉆的加工方法。. 3.3 確定定位基準 3.3.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時,考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量,使不加工表面 與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證零件在整個加工過 程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知,主要是選擇加工零件底 面的裝夾定位面為其加工粗基準。 3.3.2 精基準選擇的原則 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證零件在整個加工過 程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從零件零件圖分析可知,它的底平面,適于作精 基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制工件自由度不夠,如果使用典型的一面兩 孔定位方法,則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于 兩側面,因為是非加工表面,所以也可以用 的孔為加工基準。4 選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 3.4 工藝路線的擬訂 對于中批量生產的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。零件的加工的第一個 工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平 面。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 3.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后,就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具 體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則: 工序分散原則 工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工 11 藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設 備和工人數(shù)量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。 工序集中原則 工序數(shù)目少,工件裝,夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數(shù)和生 產面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的 相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但 采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。 一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不 采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生 產。 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809c: 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20 3.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時,應考慮工序的數(shù)目,采用工序集中或工序分散是其兩個不同的 原則。所謂工序集中,就是以較少的工序完成零件的加工,反之為工序分散。 工序集中的特點 工序數(shù)目少,工件裝夾次數(shù)少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數(shù)和生產 面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相 互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但采 用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。 工序分散的特點 工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備,簡單的機床工 藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設 備和工人數(shù)量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點,必須根據(jù)生產類型。加工要求和工廠的具體情況 進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不 采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生 產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn),使得工序集中的優(yōu)點更為突出,即 使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量,從而可取的 良好的經濟效果。 12 3.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時,常把整個加工過程劃分為幾個階段: 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并 為半精加工,精加工提供定位基準,粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷,予以報廢或修 補,以免浪費工時。 粗加工可采用功率大,剛性好,精度低的機床,選用大的切前用量,以提高生產 率、粗加工時,切削力大,切削熱量多,所需夾緊力大,使得工件產生的內應力和變 形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11IT12。粗糙度 為 Ra80100m。 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備,保證合 適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止 或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量,工序變形小,有利于提高加工精 度精加工的加工精度一般為 IT6IT7,表面粗糙度為 Ra101.25m。 此外,加工階段劃分后,還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同, 有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中,對于剛性好,精度要求 不高或批量小的工件,以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段,在滿足加 工質量要求的前提下,通常只分為粗、精加工兩個階段,甚至不把粗精加工分開。必 須明確劃分階段是指整個加工過程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性質 區(qū)分。例如工序的定位精基準面,在粗加工階段就要加工的很準確,而在精加工階段 可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下,成批量生產可以考 慮采用專用機床,以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果,降低生產成本,擬訂二 個加工工藝路線方案。 4.5.1 工藝路線方案一 10 鑄造毛坯 13 20 時效處理 30 粗銑 250X144 的底面平面 40 粗銑頂面 50 半精銑 250X144 的底面平面 60 半精銑頂面 70 粗銑寬度為 150mm 左右端面 80 半精銑寬度為 150mm 左右端面 90 鉆 4x10 孔 100 粗鏜 R25 半圓孔 110 半精鏜 R25 半圓孔 120 精鏜 R25 半圓孔 130 鉆 4x5 孔 140 去 毛 刺 , 檢 驗 入 庫 4.5.2 工藝路線方案二 10 鑄造毛坯 20 時效處理 30 粗銑 250X144 的底面平面 40 粗銑頂面 50 半精銑 250X144 的底面平面 60 半精銑頂面 70 粗銑寬度為 150mm 左右端面 80 半精銑寬度為 150mm 左右端面 90 粗鏜 R25 半圓孔 100 半精鏜 R25 半圓孔 110 精鏜 R25 半圓孔 120 鉆 4x10 孔 130 鉆 4x5 孔 140 去 毛 刺 , 檢 驗 入 庫 14 因 R25 半圓孔孔有較高的位置要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次 數(shù),提高加工精度。根據(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原 則,將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在后面,每一階段要首 先加工上端面后鉆孔,端面上放后面加工。初步擬訂加工路線方案一。方案一遵循了 工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如車上端面, 因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時,它們慣性力較大,平衡困難; 通過以上的兩工藝路線的優(yōu)、缺點分析,最后確定工藝路線方案一為該零件的加 工路線。機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 10 鑄造毛坯 20 時效處理 30 粗銑 250X144 的底面平面 40 粗銑頂面 50 半精銑 250X144 的底面平面 60 半精銑頂面 70 粗銑寬度為 150mm 左右端面 80 半精銑寬度為 150mm 左右端面 90 鉆 4x10 孔 100 粗鏜 R25 半圓孔 110 半精鏜 R25 半圓孔 120 精鏜 R25 半圓孔 130 鉆 4x5 孔 140 去 毛 刺 , 檢 驗 入 庫 3.5 零件的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件的鑄造采用的是 HT150 鑄造制造,其材料是 HT150,生產類型為大批量生產, 采用鑄造毛坯。 3.5.1 毛坯的結構工藝要求 零件為鑄造件,對毛坯的結構工藝性有一定要求: 15 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低,因此零件上只有與其它機件配合 的表面才需要進行機械加工,其表面均應設計為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序,鑄造件外形應力求簡單、平直的對稱, 盡量避免鑄造件截面間差別過大,或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 鑄造件的結構中應避免深孔或多孔結構。 鑄造件的整體結構應力求簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一,盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時,要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近,可以減少加工 余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但這樣可能導致毛坯制造困難,需要采用 昂貴的毛坯制造設備,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的種類形狀及尺寸的確定一 定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 3.5.2 零件的偏差計算 下端面的偏差及加工余量計算 根據(jù)工序要求,其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下: 粗銑:由參考文獻4表 1119。其余量值規(guī)定為 2-3mm,現(xiàn)取 3mm。查3可知其 粗銑時精度等級為 IT12,粗銑平面時厚度偏差取 0.21m 精銑:由參考文獻3表 2.359,其余量值規(guī)定為 。 參照參考文獻3表 32,325,2.313 和參考文獻15表 18,可以查得: 鉆孔參照參考文獻3表 2.347,表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為: 加工該孔的工藝是:鉆 3.6 確定切削用量及基本工時(機動時間) 工序 30:粗銑 250X144 的底面平面 機床:立式銑床 X52K 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)VCWr418mD636Z 銑削深度 :pam3 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-81,取Zaf/18.0VsmV2 機床主軸轉速 :n 16 , 式(1.1)min/97.3614.30210rdVn in/370r 實際銑削速度 : 式(1.2) snd/2.114.0 進給量 : 式(1.3)fVZaff 6.0/3768. 工作臺每分進給量 : m min/39.smVf :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,a a60 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知ll76 刀具切入長度 :1 式(1.4))31(5.021aDl m98.24603 取 ml21 刀具切出長度 :取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 : 式(1.5)jt min26.0.3957621mjfl 工序 40:粗銑頂面 機床:立式銑床 X52K 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)VCWr418D636Z 銑削深度 :pa3 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-81,取Zmaf/18.0VsV2 機床主軸轉速 :n , 式(1.1)min/97.3614.30210rdn in/370r 實際銑削速度 : 式(1.2)V snd/2.114.0 進給量 : 式(1.3)fZaff 6.0/3768. 17 工作臺每分進給量 : mf min/6.39/6.smVf :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,a a0 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知ll7 刀具切入長度 :1 式(1.4))31(5.021aDl m98.24603 取 ml21 刀具切出長度 :取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 : 式(1.5)jt min26.0.3957621mjfl 工序 50:半精銑 250X144 的底面平面 機床:立式銑床 X52K 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)VCWr418D636Z 銑削深度 :pa5.1 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-81,取Zmaf/15.0VsV 機床主軸轉速 ,由式(1.1)有:n , min/96.45631.010rd in/460r 實際銑削速度 ,由式(1.2)有:V smdV/52.113.0 進給量 ,由式(1.3)有:f Znaff 9.60/465. 工作臺每分進給量 : mf in/9msf 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知ll7 刀具切入長度 :精銑時1Dl631 刀具切出長度 :取2l 18 走刀次數(shù)為 1。 機動時間 ,由式(1.5)有:2jt min3.041267212 mjflt 本工序機動時間 in59.03.6.01jjjtt 工序 60:半精銑頂面 機床:立式銑床 X52K 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)VCWr418mD636Z 銑削深度 :pam5.1 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取f 銑削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-81,取Zaf/15.0VsmV 機床主軸轉速 ,由式(1.1)有:n , min/96.45631.010rd in/460r 實際銑削速度 ,由式(1.2)有:V smdV/52.113.0 進給量 ,由式(1.3)有:f Znaff 9.60/465. 工作臺每分進給量 : mf in/9msf 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知ll7 刀具切入長度 :精銑時1Dl631 刀具切出長度 :取2l 走刀次數(shù)為 1。 機動時間 ,由式(1.5)有:2jt min3.041267212 mjflt 本工序機動時間 in59.03.6.01jjjtt 工序 70、80:粗銑、半精銑寬度為 150mm 左右端面 機床:X6132 臥式銑床 刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數(shù)VCWr418mD636Z 銑削深度 :pam5.1 19 每齒進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73,取fa 銑削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-81,取Zmaf/15.0VsV 機床主軸轉速 ,由式(1.1)有:n , min/96.45631.010rd in/460r 實際銑削速度 ,由式(1.2)有:V smdV/52.113.0 進給量 ,由式(1.3)有:f Znaff 9.60/465. 工作臺每分進給量 : mf in/9msf 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知ll7 刀具切入長度 :精銑時1Dl631 刀具切出長度 :取2l 走刀次數(shù)為 1。 機動時間 ,由式(1.5)有:2jt min3.041267212 mjflt 本工序機動時間 in59.03.6.01jjjtt 工序 90:鉆 4x10 孔 機床:Z525 刀具:硬質合金錐柄麻花鉆頭。型號:E211 和 E101 帶導柱直柄平底锪鉆(GB4260-84 ) 公制/莫式 4 號錐直柄鉸刀 刀具材料: VCrW418 10H7 孔先鉆 9.5 孔,然后鉸孔至 10 切削深度 :pa.75m 進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-52,取f rmf/3.0 切削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-53,取V sV6 機床主軸轉速 ,由式(1.1)有:n ,取100.3687.9/min145vrdin/70r 實際切削速度 ,由式(1.2)有:V 03.145.36/dVms 20 被切削層長度 :lm60 刀具切入長度 :1 式(1.8)mctgctgkDlr 58.4210)2(21 刀具切出長度 : 取l4l3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 : 式(1.9)2jt in87.070.45618fnLj 鉸孔 4- 孔0.8 切削深度 : ,pam5.D1 進給量 :根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-58, 取f rmf/0.21rf/0.2 切削速度 :參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-60,取V sV/3. 機床主軸轉速 ,由式(1.1)有:n ,取min/46.1014.3210rD in/60r 實際切削速度 ,由式(1.2)有:V smDV31.1.30 被切削層長度 :lm2 刀具切入長度 ,由式(1.8)有:1 ctgctgkdDlr 14.20215.0)(01 刀具切出長度 : 取2l4ml3 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ,由式(1.9)有:4jt min03.60214.4 nfLtj 工序 100 粗 R25 半圓孔 切削深度 :pam2 進給量 :根據(jù)機械加工工藝手冊表 2.4.66,刀桿伸出長度取 ,切削深度為f 20 。因此確定進給量m2rf/7.0 切削速度 :參照機械加工工藝手冊表 2.4.66,取V min/18/3.sV 機床主軸轉速 : ,取n01184.2/min3.9Vrd4r 21 實際切削速度 : V03.1490.25/6dnms 工作臺每分鐘進給量 :mf in87f 被切削層長度 :l9 刀具切入長度 :1 tgtgkarp 4.5230)2( 刀具切出長度 : 取2l53ml 行程次數(shù) :i 機動時間 :2jt in97.1284.1921mjfl 工序 120 精鏜 R25 半圓孔 切削深度 :pa 進給量 :根據(jù)切削深度 ,再參照機械加工工藝手冊表 2.4.66。因此確定進給fap1 量 rmf/5.0 切削速度 :參照機械加工工藝手冊表 2.4.66,取V min/24/.0sV 機床主軸轉速 : ,取n02463.7/min3.10Vrd6r 實際切削速度 : .ns 工作臺每分鐘進給量 :mf i/245.f 被切削層長度 :l19 刀具切入長度 : mtgtgkarp .30)2( 刀具切出長度 : 取2l53l2 行程次數(shù) :i1 切削深度 : 機動時 :pam2jt min86.01324.51921mjfl 工序 110:粗銑寬度為 寬度為 ,保證尺寸 160.380.21 機床:立式銑床 KX5 刀具:錯齒三面刃銑刀 切削深度 :pa10m 根據(jù)參考文獻3表 查得:進給量 ,根據(jù)參考文獻1表2.4760.6/famz 查得切削速度 。302/inV 機床主軸轉速 :n ,102.1/in3.45rd 按照參考文獻3表 5.174,取 7 22 實際切削速度 :v3.142570./06dnms 進給量 :fV.8/3ffaZ 工作臺每分進給量 : m.81/infV 被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 , l 20l 刀具切入長度 :1 0.5()lD =63mm 刀具切出長度 :取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 : jt120631.05min8jmlf 工序 130:鉆 4x5 孔 機床:鉆床 Z525 刀具:根據(jù)參照參考文獻3表 4.39,選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度 :pa2.5m 根據(jù)參考文獻3表 查得:進給量 ,切削速度 。340.2/fmrsmV/36.0 機床主軸轉速 :n ,100.6147/in5Vd 按照參考文獻3表 5.131,取 。nr 實際切削速度 :v3.0./106Dms 切削工時 被切削層長度 :lm 刀具切入長度 :1(2)10242rctgkctg 刀具切出長度 : 取 。2l4ml3 加工基本時間 : jt124.in.6jLlfn 23 4 鉆 4-5 孔夾具設計 4.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來鉆 4-5 孔,加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求, 最關鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 4.2 定位基準的選擇 由零件圖可知:在對鉆 4-5 孔進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔 進行了鉆、擴、鉸加工加工。因此,定位、夾緊方案有:410 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,410 夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔,以便刀具能加工工件上的 小孔。 方案:選一面兩銷定位方式, 工藝孔用短圓柱銷,棱形銷定位,夾緊方 式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。 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410 不加工的,且定位與夾緊應分開,因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求,所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來 設計鉆模,從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5 個自由度。 4.3 切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用:鉆床 Z525,刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻5查表 可得:721 24 切削力公式: 1.2076f PFDfK 式中 5m/r 查表 得: 8210.75()3bp 其中: 0.6b48 即: 95()fFN 實際所需夾緊力:由參考文獻5表 得:12 12KFW 有: 120.7,.6 安全系數(shù) K 可按下式計算有: 6543210K 式中: 為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻5表 可得: 60 12 .10.56 所以 9589()KfWFN 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定 選用手動螺旋夾緊機構。 取 , ,1.5610.72.16 查參考文獻51226 可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計 算: )(210 tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻5可查得: 6.2.76zr900529 其中: 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力: 04. 由上述計算易得: K 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.4 誤差分析與計算 該夾具以底面、兩孔為定位基準,要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性 加工即可滿足要求。 由參考文獻5可得: 兩定位銷的定位誤差 : 11minDWd 2i 2min.DDdJarctgL 其中: ,10.52Dm20D 25 ,10.dm20.3dm , inin4 .6DW .2J 夾緊誤差 : cos)(minaxyj 其中接觸變形位移值: 1()9.62nHBZyRaZkNl 查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jy 磨損造成的加工誤差: 通常不超過Mjm5. 夾具相對刀具位置誤差: 取AD. 誤差總和: 0.85jwm 4.5 零、部件的設計與選用 4.5.1 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)如表 4.1 和 4.2: 表 4.1 可換定位銷 D d H 公稱尺寸 允差 1 h1b1dC1 14 18 16 15 0.011 22 5 1 4 M12 4 表 4.2 固定棱形銷 d d H 公稱尺寸 允差 Lh1b1C1 40 50 20 22 +0.034 0.02 3 65 5 3 8 1 6 1.5 4.5.2 夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板,其參數(shù)如表 4.3: 表 4.3 移動壓板 公稱直徑 L BHlb1dK 26 6 45 20 8 19 4.6 7 M6 5 4.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結構如下圖所 示)以減少更換鉆套的輔助時間。 圖 4.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結構參數(shù)如下表 4.4: 表 4.4 鉆套 D d H 公稱尺寸 允差 12 Dh1mCr 5 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 0.5 襯套選用固定襯套其結構如圖所示: 27 圖 4.2 固定襯套 其結構參數(shù)如下表 4.5: 表 4.5 固定襯套 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板,用 4 個沉頭螺釘和 2 個錐銷定位于夾具體上。 4.6 夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工 4x5 孔。工件以底平面、兩孔為定位基準,在定位環(huán)上實現(xiàn) 完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 28
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