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機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué)
課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
設(shè)計(jì)題目 制定機(jī)械密封裝備傳動(dòng)套的加工工藝,設(shè)計(jì)銑8mm凸臺(tái)的銑床夾具
設(shè) 計(jì) 者 任 濤
班 級(jí) 機(jī)械03-1班
學(xué) 號(hào) 05號(hào)
指 導(dǎo) 教 師 敖曉春
哈爾濱理工大學(xué)
機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
設(shè)計(jì)題目: 制定機(jī)械密封裝備傳動(dòng)套的加工工藝,設(shè)計(jì)銑8mm凸臺(tái)的銑床夾具
設(shè)計(jì)要求:1. 中批生產(chǎn);
2. 盡量選用通用設(shè)備;
設(shè)計(jì)內(nèi)容:1. 填寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū);
2. 制定一個(gè)中等零件的加工工藝過(guò)程,填寫(xiě)工藝過(guò)程卡和工序卡各一張;
3. 設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求用計(jì)算機(jī)繪圖;
4. 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份,按照畢業(yè)論文的格式寫(xiě),要求打印文稿。
目 錄
一﹒ 序言.................................................................................. 1
二﹒ 零件的分析………………………………........................1
⒈ 零件的作用………………………………………….1
⒉ 零件的工藝分析…………………………………….1
三﹒ 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………….....................1
⒈ 確定毛坯的制造形式……………………………….1
⒉ 基面的選擇………………………………………….1
⒊ 制定工藝路線……………………………………….2
⒋ 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…….2
⒌ 確定切削用量及基本工時(shí)………………………….3
四﹒卡具設(shè)計(jì)………………………………………………….8
五﹒參考文獻(xiàn)………………………………………………….9
序 言
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是我們?cè)趯W(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課以及專(zhuān)業(yè)課后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)一步適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望自己在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、查資料的能力 ,為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有很多不足之處,希望各位老師給予指導(dǎo)。
一. 零件的分析
(一) 零件的作用:
題目所給的零件是機(jī)械密封裝備傳動(dòng)套,主要作用是用于密封。
(二) 零件的工藝分析:
此零件共有五處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:
1. 以端面為中心的加工表面
這一組加工表面包括:φ55的外圓,以及其上下端面。
2 以φ55為中心的加工表面
3 孔的加工
4 鍵槽的加工
由上面分析可知,加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一) 確定毛坯的制造形式
該零件為機(jī)械密封裝備傳動(dòng)套,材料為45鋼,棒料,所以毛坯采用直接下料的
方式制造。
(二) 基面選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x擇得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,加工工藝過(guò)程中回問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢,是生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。
(1) 粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取外圓作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩塊壓板壓住這兩個(gè)φ46作主要定位面,限制5個(gè)自由度,再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后1個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
(2) 精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。
(三) 制定工藝路線
Ⅰ:下棒料30×56;
Ⅱ:車(chē)端面保證總長(zhǎng)29;
Ⅲ:車(chē)外圓;
Ⅳ:鉆,擴(kuò),鉸孔;
Ⅴ:檢查;
Ⅵ: 車(chē)外圓;
Ⅶ:倒角1×45°;
Ⅷ: 拉鍵槽;
Ⅸ:銑8mm凸臺(tái);
Ⅹ:去毛刺;
Ⅺ:檢查。
(四) 確定切削用量及基本工時(shí)
Ⅰ:車(chē)端面,機(jī)床選用CA6140臥式車(chē)床。
⒈選擇刀具:
(1)由于是車(chē)端面,所以選用端面車(chē)刀(YT15);
(2)刀具幾何形狀: =60°,′ =10° , =5°, =5°, =0°,=1.0mm;
⒉選擇切削用量:
⑴ 確定切削深度: =30-29=1mm;
⑵ 確定進(jìn)給量f:當(dāng)=1時(shí),工件直徑為40~60㎜時(shí),f=0.5;
⑶ 確定切削速度:
查表知,當(dāng)用 YT15車(chē)刀加工=0.618~0.686GPa鋼料時(shí), =2.31,
=1.0,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=2 .31×1.0×0.92×0.8=1.7;
n===18.05;
又由于=18.67=1120;
因此實(shí)際切削速度==。
⒊ 計(jì)算基本工時(shí):
,式中,l=30,查表知,車(chē)削時(shí)的入切量和超切量,則L=30+4.3=34.3㎜,故。
Ⅱ:車(chē)外圓,機(jī)床選用CA6140臥式車(chē)床。
⒈ 選擇刀具:
⑴ 外圓車(chē)刀;
⑵ 刀具幾何形狀:°,′=10°,°,°,
=0°,=1.0;
⒉ 選擇切削用量:
⑴ 確定切削深度:;
⑵ 確定進(jìn)給量:由于=0.5㎜,當(dāng)工件直徑為40~60㎜時(shí),f=0.5;
⑶ 確定切削速度:
查表,知,切削速度的修正系數(shù)為:=1.0,=0.81,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×1.0×0.81×0.8=1.18
n==
又根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇:,這時(shí)實(shí)際切削速度為==。
⒊ 計(jì)算基本工時(shí):
,式中,l=29,查表知,車(chē)削時(shí)的入切量和超切量,則L=1.6+29=30.6㎜,故。
Ⅲ: 鉆,擴(kuò),鉸 孔。
⒈ 選擇鉆頭:選擇高速鋼麻花鉆頭,直徑
鉆頭幾何形狀為(表1及表2):雙錐修磨橫刃,
⒉ 選擇切削用量
(1) 確定進(jìn)給量:由表5 當(dāng)加工要求為6級(jí)精度,材料鑄鐵時(shí) 時(shí)
由
時(shí)
按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7 當(dāng)鋼, 時(shí):
按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8 鋼時(shí)
時(shí):機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9800N。Z535允許最大為15690N。
進(jìn)給量
由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求,從中取
由表16 可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在 時(shí)為:
軸向力修正系數(shù)為1.0 故
故 可用
⒊ 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度,
由表9 時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為
耐用度
4 確定切削速度
由表10 加工性為第三類(lèi) 雙橫刃磨的鉆頭 時(shí)
切削修正系數(shù)
故
5 加工工時(shí) 其中
由表22
所以
擴(kuò)孔: 36.5
按機(jī)床取
所以實(shí)際切削速度
工時(shí): 切入
所以
鉸孔:
取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度:
所以工時(shí):
Ⅳ: 車(chē)外圓,選用CA6140臥式車(chē)床。
⒈ 選擇刀具:
⑴ 外圓車(chē)刀;
⑵ 刀具幾何形狀:°,′=10°,°,°,=0°,=1.0;
⒉ 選擇切削用量:
⑴ 確定切削速度:
⑵ 確定進(jìn)給量:3~5㎜,工件直徑為 40~60㎜時(shí),
⑶ 確定切削速度:
查表可知,
切削速度的修正系數(shù)為:=0.65,=0.92,=0.8,=1.0,=1.0,故
×=1.82×0.65×0.92×0.8=0.87
n==
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)選擇:
實(shí)際切削速度為:==
⒊ 計(jì)算基本工時(shí):
,式中,l=27,查表知,車(chē)削時(shí)的入切量和超切量,則L=1.6+27=28.6㎜,故
Ⅴ: 銑8㎜凸臺(tái),機(jī)床選用X61立式銑床。
⒈ 刀具的選擇:
選用鑲齒盤(pán)銑刀,齒數(shù)Z=8,YT15。
銑刀的幾何形狀:=15°,=16°,銑刀直徑
⒉ 選擇切削用量
⑴ 確定銑削寬度
由于加工余量不是很大,所以一次走刀完成
2 確定每齒進(jìn)給量
由機(jī)床 功率為 由表3
取
⑶ 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
由表7 最大磨損量為 耐用度為:
⑷ 確定切削速度和每秒進(jìn)給量
由表9 當(dāng) 時(shí)
各修正系數(shù)為:
故
根據(jù)X61W型銑床說(shuō)明書(shū),選擇,,因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為:
==
⑸ 基本工時(shí):
三、夾具設(shè)計(jì)
(一) 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知,圓弧對(duì)孔有中心距要求,則用孔來(lái)定位,再用兩個(gè)鉤形壓板來(lái)定位限制五個(gè)自由度,加一平面來(lái)輔助。實(shí)際就變?yōu)橐幌鬟呬N(xiāo)和兩壓板定位的夾具。
(二) 切削力及夾緊力的計(jì)算
切削刀具:高速鋼直齒盤(pán)銑刀,則
主切削力
式中:
計(jì)算結(jié)果 = 481N
(三) 定位誤差分析
(1) 定位元件尺寸及公差確定。
夾具的主要定位元件為孔的定位銷(xiāo),孔與銷(xiāo)間隙配合。
(2) 工件的工序基準(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin
本工序采用兩個(gè)定位銷(xiāo),工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面,自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力,因此,工件不會(huì)在定位銷(xiāo)正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
四 參考文獻(xiàn):
[1]趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。北京:機(jī)械工業(yè)出版社
[2]東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979
[3] 艾興,肖詩(shī)綱主編。切削用量手冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社
[4] 金屬切削手冊(cè) 上海:上??茖W(xué)文化技術(shù)出版社
夾具設(shè)計(jì)
6 問(wèn)題提出
本夾具用來(lái)車(chē)削mm孔,由于對(duì)此孔無(wú)嚴(yán)格的精度要求,故設(shè)計(jì)夾具時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度不是主要問(wèn)題。
7 夾具設(shè)計(jì)
1、 定位基準(zhǔn)的選擇:
考慮到工件的形狀,此工序選擇外圓柱面為定位基準(zhǔn),用V形3塊定位。
2、 切削力及夾緊力計(jì)算:
主切削力
=
=
=561N
徑向切削力
=
=
=378N
走刀力
=
=
=558N
夾緊力:由于工作狀態(tài)原因,對(duì)底座的夾緊力足以提供夾緊力,故無(wú)須驗(yàn)算。
3、 夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明:
本夾具操作簡(jiǎn)單,省時(shí)省力,裝卸工件時(shí)只需靠壓板緊定螺栓的松緊即可輕松實(shí)現(xiàn)。