尾架體零件加工工藝設計鏜Φ75孔的鏜床夾具課程設計
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機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 6 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間100鉸削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件0.49序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗擴孔109.8標準高速鋼擴孔鉆80024.624.9410.170.042粗鉸孔109.96標準合金鋼鉸刀32010.010.081.510.10.023精鉸孔1010標準合金鋼鉸刀2500.80.020.510.130.03編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 7 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間110鉸削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件0.85序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗擴孔2424標準高速鋼擴孔鉆25018.841.01.610.20.082粗擴孔1616標準高速鋼擴孔鉆40020.101.00.510.050.013粗擴孔2222標準高速鋼擴孔鉆25017.271.01.110.30.07編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 8 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間120鉸削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件0.83序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗擴孔2019.8標準高速鋼擴孔鉆32019.901.00.910.120.032粗鉸孔2019.94標準合金鋼鉸刀50031.311.250.0710.10.023精鉸孔2020標準合金鋼鉸刀63039.560.80.0310.10.02編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 10 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間140銑削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件1.84序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1鉆孔4 X 77標準高速鋼麻花鉆80017.580.203.540.880.22攻絲4 X M8M8細柄機用絲錐40010.0540.60.12編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 9 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間150鉸削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件0.81序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1鉆孔65.8標準高速鋼麻花鉆80014.570.22.910.170.042鉸孔66標準高速鋼鉸刀4008.160.630.110.10.02編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 1 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間50銑削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X53T1夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件13.29序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗銑表面AYG8250端銑刀7154.95315411.370.232半精銑表面AYG8250端銑刀11286.351101.513.930.953精銑表面AYG8250端銑刀180141.3800.515.41.31編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 2 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間60銑削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X53T1夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件6.8序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗銑表面B高速鋼63立銑刀14027.262202.511.250.32半精銑表面B高速鋼63立銑刀18035.041601.011.720.383精銑表面B高速鋼63立銑刀28055.391100.512.50.61編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第 4 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間80鏜削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數臥式鏜床T681夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液TJ01專用鏜床夾具關工序工時準終單件2.58序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗鏜孔75YG6,16X16單刃鏜刀20045.531.032.2512.080.5編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第5 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間90鉸削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數搖臂鉆Z30401夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件1.74序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗擴孔3635標準高速鋼擴孔鉆20021.981.25110.470.112粗鉸孔3635.9標準合金鋼鉸刀20022.551.250.4510.470.113精鉸孔3636標準合金鋼鉸刀25028.261.00.0510.470.11編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期哈爾濱理工大學課程設計說明書 機械制造技術課程設計說明書 設計題目:制定尾架體零件加工工藝,設計 鏜75孔的鏜床夾具 專 業(yè): 機械電子工程 班 級: 12-3 學 號: 1230120317 姓 名: 孟令熙 指導教師: 張中然 機械工程系2015年11月20日目錄序言1第1章 尾座體加工工藝規(guī)程設計31.1 零件的分析31.2 零件的作用31.3 零件的工藝分析41.4 確定毛坯的制造形式41.5 基面的選擇41.6 確定工藝路線51.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定61.8 確定主要工序工程中的切削用量8第2章 專用夾具設計242.1 鏜75H6孔夾具設計242.2 定位基準的選擇242.3 夾緊力的計算252.4 夾緊元件及動力裝置確定262.5 鏜套、鏜模板及夾具體設計262.6 夾具精度及定位誤差分析262.7 夾具設計及操作的簡要說明27總結29致謝30參考文獻31I序言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經濟發(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濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。加工工藝及夾具課程設計是對所學專業(yè)知識的一次鞏固,是在進行社會實踐之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是理論聯(lián)系實際的訓練。機床夾具已成為機械加工中的重要裝備。機床夾具的設計和使用是促進生產發(fā)展的重要工藝措施之一。隨著我國機械工業(yè)生產的不斷發(fā)展,機床夾具的改進和創(chuàng)造已成為廣大機械工人和技術人員在技術革新中的一項重要任務。材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎,一方面,技術制約著設計;另一方面,技術也推動著設計。從設計美學的觀點看,技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用,只要善于應用材料的特性,予以相應的結構形式和適當的加工工藝,就能夠創(chuàng)造出實用,美觀,經濟的產品,即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導,新材料,新工藝的出現,必然給產品帶來新的結構,新的形態(tài)和新的造型風格。材料,加工工藝,結構,產品形象有機地聯(lián)系在一起的,某個環(huán)節(jié)的變革,便會引起整個機體的變化。工業(yè)的迅速發(fā)展,對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求,使多品種,對中小批生產作為機械生產的主流,為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢,必然對機床夾具提出更高的要求。第1章 尾座體加工工藝規(guī)程設計1.1 零件的分析尾座體零件圖如圖2-1所示圖2-1 尾座體1.2 零件的作用題目所給的零件是機床尾座體,75H6的孔與頂尖研配,底面與工作臺相連,通過20mm孔用螺栓將“尾座體”緊固在工作臺上。主要作用是固定頂尖。圓柱體形的部分有一個75H6孔,并且有一個25孔,頂尖穿過75H6孔,將螺釘擰緊,這樣就將頂尖固定。1.3 零件的工藝分析“尾座體”共有三組加工表面,其中兩組有位置度要求。1以A為基準的加工表面。這一組表面包括110x390的上平面,兩側表面,75mm孔,255的沉頭孔,35H9孔以及42H7孔。2以B為基準的加工表面。這一組表面包括Ra=3.2m的前端面, Ra=1.6m的后端面,底平面60x20與32x3的槽,20H7和22的孔。3以C為基準的加工表面。這一組表面包括25H7孔。加工表面有位置度要求,如下: 底面平面度要求為0.04;75H6孔圓度公差為0.004,軸線與底面平行度為0.05;后端面與75H6軸線垂直度為0.04;25H7孔與42H7同軸度公差為0.02;底面60x20槽壁與孔75H6軸線垂直度要求0.1;75H6的孔需精加工、研配。1.4 確定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于尾座體年產量一般為幾千件,達到中批生產的水平,而且零件的輪廓尺寸較大,鑄造表面質量的要求高,故可采用鑄造質量穩(wěn)定的,適合中批生產的金屬模鑄造。便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產率。1.5 基面的選擇1粗基準的選擇 對于本零件而言,按照互為基準的選擇原則,選擇本零件的下表面作為加工的粗基準,可用裝夾對肩臺進行加緊,利用底面定位塊支承和底面作為主要定位基準,以限制z、xz、y、xy、yz五個自由度達到定位目的。2精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題,和便于裝夾,采用已加工結束的上、下平面作為精基準。1.6 確定工藝路線表2.1工藝路線方案一工序1粗,精鏜75H6孔工序2加工42H7孔,25H7孔工序3粗,精銑上平面、側平面工序4粗,精銑底平面工序5加工上平面25H7孔工序6鏜35H9側面孔工序7加工底平面各孔,槽工序8去除銳邊毛刺工序9檢驗表2.2工藝路線方案二工序1粗,精銑底平面工序2粗,精銑上平面、側平面工序3粗,精鏜75H6孔工序4加工42H7孔,25H7孔工序5鏜35H9側面孔工序6加工上平面25H7孔工序7加工底平面各孔,槽工序8去除銳邊毛刺工序9檢驗工藝路線的比較與分析:第二條工藝路線不同于第一條是將“鏜孔工序放在除前后端面外的各面加工結束后再進行加工。其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現這樣的變動提高了生產效率。而且對于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的幫助,并且符合先面后孔的加工原則。采用基準重合的原則,先加工底平面,然后以底平面為精基準再加工其它平面上的各孔與平面,這樣便保證了75H6和42H7孔的軸線,同時滿足了以兩軸軸線為基準加工的要求。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線, 加工不便于裝夾,并且毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是非平行這個問題。所以發(fā)現第一條工藝路線并不可行。選取第二條工藝方案,先鏜上、下平面,各孔,然后以這些已加工的孔為精基準,加工其它各孔,槽的形位公差要求。從提高效率和保證精度這兩個前提下,發(fā)現第二個方案比較合理。所以我決定以第二個方案進行生產。具體的工藝過程見工藝卡片所示。1.7 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定尾座體的材料是HT200,生產類型為中批生產。由于毛坯采用金屬模鑄造, 毛坯尺寸的確定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量,實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本設計規(guī)定零件為中批量生產,應該采用調整法加工,因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。這里就不講述如何鑄造成毛坯的過程了,只分析從毛坯加工成成品零件的過程如下:1加工尾座體的底平面,底平面粗糙度要求為Ra=1.6m,平面度要求為0.04,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm,粗加工2mm,精加工1mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。最后刮研底面,保證平面度0.04。加工上平面和側面時,用銑削的方法加工上平面和兩側面。由于上平面和兩側面的加工表面粗糙度未標注,所以按照粗糙度要求為Ra=6.3m來加工,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮2mm,粗銑加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。2加工前后端面時,用銑削加工方法加工??紤]到加工方便,按照粗糙度都是Ra=1.6m加工,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮可用鏜刀一次加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。因為后端面要求與基準B垂直度為0.04,所以等75H6孔加工之后,再刮研保證垂直度。3鏜直徑75H6孔時,由于粗糙度要求Ra=0.8m,因此考慮加工余量2.5mm??梢淮未旨庸?mm,一次精加工0.5mm就可達到要求。并且要保證從前端面開始的340mm錐度在0.04以內。4加工42H7孔,內壁粗糙度要求Ra=1.6m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量2.5mm??梢淮毋@削加工余量2mm,一次精鏜0.5mm就可達到要求。以42H7孔加工25H7孔同軸度0.02,余量與42H7孔相同。同時粗銑42H7孔兩個端面和25H7孔的兩個端面,保證各自長度值。5加工35H9孔,軸線距前端面為80mm,內壁粗糙度為Ra=3.2m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量2mm??梢淮未昼M1.5mm,一次精鏜0.5mm就可達到要求。6加工上平面25H7孔,先加工25H7孔,內壁粗糙度要求Ra=1.6m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量1.5mm。可一次鉆削加工余量1mm,一次鉸孔0.5mm就可達到要求。然后锪粗糙度為Ra=6.3m的45的沉孔。7加工底平面上的孔、槽。先分析孔的加工:20H7孔內壁粗糙度Ra=1.6m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量1.5mm??梢淮毋@削加工余量1mm,一次鉸孔0.5mm可達到要求。22孔及上面45沉頭孔粗糙度為Ra=6.3m,一次粗加工即可完成,只需留1mm余量,需要考慮的是如何安排加工順序,使用可調刀徑的鉆頭,先鉆削22的孔,然后將刀徑調大回拉,锪鉆出沉頭孔,最后調小刀徑退刀即可。然后分析槽的加工:寬度為60的槽,側壁粗糙度要求為Ra=1.6m,且側壁要求與基準B的垂直度為0.1,因此根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm,粗銑2mm,然后精銑1mm,還要刮研以保證垂直度要求,最后清根。寬度為32mm,40mm及55mm的槽都沒有精度要求,因此是鑄造出來的孔,留2mm加工余量,只需要粗銑一下,保證其大致尺寸即可。1.8 確定主要工序工程中的切削用量工序1:粗、精銑尾座體底平面底平面粗糙度要求為Ra=1.6m,平面度要求為0.04,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮3mm,粗加工2mm,精加工1mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。下面就是銑底平面的具體余量及工時的計算加工底平面的過程圖如圖1-1圖1-1 加工底平面過程圖粗銑底平面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:X52K立式銑床。查參考文獻7表3034刀具:硬質合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:YT15,D=100mm ,齒數8,此為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=2mm所以銑削深度ap:ap=2mm每齒進給量af:根據參考文獻3表2.4-75,取af =0.12mm/Z,銑削速度V:參照參考文獻7表3034,取V=1.33m/s。機床主軸轉速n: (1.1)式中 V銑削速度; D刀具直徑。由1.1機床主軸轉速n:按照參考文獻3表3.1-74,得: n=300r/min實際銑削速度v:進給量Vf:工作臺每分進給量fm:az:根據參考文獻7表2.4-81,知az=40mm粗銑的切削工時被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=316mm刀具切入長度l1: 刀具切出長度l2:取l2=2mm走刀次數為1機動時間tj1:根據參考文獻5表2.5-45,可查得銑削的輔助時間tf1=1.04min精銑底平面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床: X52K立式銑床。參考文獻7表30-31刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:YT15,D=100mm ,齒數12,此為細齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1mm銑削深度ap:ap=1mm 每齒進給量af:根據參考文獻7表3031,取af =0.08mm/Z銑削速度V:參照參考文獻7表3031,取V=3.2m/s機床主軸轉速n,由式(2.1)有:按照參考文獻7表3.1-31,得n=800r/min實際銑削速度v:進給量Vf:工作臺每分進給量fm:精銑的切削工時被切削層長度l:由毛坯尺寸可知l=316mm刀具切入長度l1:精銑時l1=D=100mm刀具切出長度l2:取l2=1mm走刀次數為1機動時間tj2:根據參考文獻5表2.5-45,可查得銑削的輔助時間tf2=1.04min銑底平面的總工時為:t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=1.13+1.04+0.29 +1.04=3.5min工序2:加工上平面、側平面加工上平面和側面時,用銑削的方法加工上平面和兩側面。由于上平面和兩側面的加工表面粗糙度未標注,所以按照粗糙度要求為Ra=6.3m來加工,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮2mm,粗銑加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。各切削用量與粗加工底平面時相近,因此省略不算,參照工序1執(zhí)行。加工上平面、側平面過程如圖1-2圖1-2 加工上平面、側平面過程圖工序3:鏜75H6的孔由于粗糙度要求Ra=0.8m,因此考慮加工余量2.5mm??梢淮未旨庸?mm,一次精加工0.5mm就可達到要求。并且要保證從前端面開始的340mm錐度在0.04以內。前后端面也同時加工出來,用銑削加工方法加工??紤]到加工方便,按照粗糙度都是Ra=1.6m加工,根據參考文獻8表4-35和表4-37考慮可用鏜刀一次加工2mm到金屬模鑄造的質量和表面的粗糙度要求。因為后端面要求與基準B垂直度為0.04,因此先加工前端面,然后鏜75H6孔,最后加工后端面,這里只計算鏜75H6的孔所需的加工余量及工時。加工過程如圖1-3圖1-3 鏜75H6的孔過程圖粗鏜75H6的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=2mm,毛坯孔徑d0=70mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=2.4m/s=144m/min機床主軸轉速n:按照參考文獻3表3.1-41,取n=1000r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.21000=200mm/min被切削層長度l:l=396mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj1:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf1=2.61min精鏜75H6的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=0.5mm,孔徑d=74mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=3.18m/s=190.8m/min機床主軸轉速n:取n=1000r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.151000=150mm/min被切削層長度l:l=396mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj2:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf2=1.86min鏜直徑75總工時為:t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=2.03+2.61+2.69 +1.86=9.19min工序4:鏜42H7和25H7的孔內壁粗糙度要求Ra=1.6m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量2.5mm??梢淮毋@削加工余量2mm,一次精鏜0.5mm就可達到要求。以42H7孔加工25H7孔同軸度0.02,余量與42H7孔相同,同時兩個孔也是一次完成。加工過程如圖1-4圖1-4 鏜42H7和25H7孔過程圖粗鏜42H7的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=2mm,毛坯孔徑d0=37mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=1.92m/s=115m/min機床主軸轉速n:按照參考文獻3表3.1-41,取n=1000r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.21000=200mm/min被切削層長度l:l=41mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj1:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf1=1.04min精鏜42H7的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=0.5mm,孔徑d=41mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=2.86m/s=171.72m/min機床主軸轉速n:取n=1500r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.151500=225mm/min被切削層長度l:l=41mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj2:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf2=1.56min鏜直徑42總工時為:t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.25+1.04+0.32 +1.56=3.17min粗鏜25H7的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=2mm,毛坯孔徑d0=20mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=2mm。因此確定進給量f=0.2mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=1.92m/s=115m/min機床主軸轉速n:按照參考文獻3表3.1-41,取n=1000r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.21000=200mm/min被切削層長度l:l=24mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj1:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf1=1.04min精鏜25H7的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=0.5mm,孔徑d=24mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=2.86m/s=171.72m/min機床主軸轉速n:取n=1500r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.151500=225mm/min被切削層長度l:l=24mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj2:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf2=1.04min鏜直徑42總工時為:t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.21+1.04+0.24+1.04=2.53min工序5:鏜35H9的孔軸線距前端面為80mm,內壁粗糙度為Ra=3.2m,根據參考文獻8表4-23考慮加工余量2mm??梢淮未昼M1.5mm,一次精鏜0.5mm就可達到要求。加工過程如圖1-5圖1-5 鏜35H9孔過程圖粗鏜35H9的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=2mm,毛坯孔徑d0=30mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=1.5mm。因此確定進給量f=0.2mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=1.92m/s=115m/min機床主軸轉速n:按照參考文獻3表3.1-41,取n=1000r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.21000=200mm/min被切削層長度l:l=110mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj1:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf1=1.04min精鏜35H9的孔加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機床:臥式鏜床T618刀具:硬質合金鏜刀,鏜刀材料:YT5切削深度ap:ap=0.5mm,孔徑d=34mm。進給量f:根據參考文獻3表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm,切削深度為ap=0.5mm。因此確定進給量f=0.15mm/r切削速度V:參照參考文獻3表2.4-9,取V=2.86m/s=171.72m/min機床主軸轉速n:取n=1500r/min實際切削速度v:工作臺每分鐘進給量fm:fm=f n=0.151500=225mm/min被切削層長度l:l=110mm刀具切入長度l1:刀具切出長度l2:l2=35mm 取l2=4mm行程次數i:i=1機動時間tj2:查參考文獻1表2.5-37,工步輔助時間為:tf2=1.56min鏜直徑42總工時為:t= tj1+ tf1+ tj2+ tf2=0.23+1.04+0.29+1.56=3.12min所以該方案滿足生產要求。第2章 專用夾具設計為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度。在加工零件時,需要設計專用夾具。這里需要設計尾座體鏜直徑75H6孔夾具,鏜孔的夾具將用于組合鉆床,刀具鏜刀。2.1 鏜75H6孔夾具設計本夾具主要用來鏜床上平夾具,此孔也是后面作為工藝孔使用,這個工藝孔有尺寸精度要求為H6,表面粗糙度為Ra=0.8m,與底平面平行度為0.05。并用于以后后端面和底平面的槽加工中的基準。其加工質量直接影響以后各工序的加工精度。加工到本道工序時只完成了尾座體上各表面的粗、精銑。因此在本道工序加工時主要應考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以及如何提高勞動生產率,降低勞動強度。2.2 定位基準的選擇由零件圖可知,有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并應與底平面有平行度要求。為了保證所鏜的孔與底平面平行并保證工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。根據基準重合、基準統(tǒng)一原則。在選擇工藝孔的加工定位基準時,應盡量選擇上一道工序即粗、精銑尾座體的底平面工序的定位基準,以及設計基準作為其定位基準。因此加工工藝孔的定位基準應選擇選用底平面作為定位基準,為了提高加工效率,根據工序要求先采用標準硬質合金鏜刀刀具對工藝孔進行粗鏜削加工;然后采用硬質合金鏜刀對其進行精加工,所以可用支承板在底面定位,限制2個自由度,為增加定位的可靠性加上2個壓板在頂面固定。準備采用手動壓板夾緊方式夾緊。2.3 夾緊力的計算整于本道工序主要完成工藝孔的鏜加工,參考文獻9得:鏜削力 鏜削力矩 式中:D=74mm 本道工序加工工藝孔時,工件的底平面與工作臺靠緊。采用帶光面壓塊的壓緊螺釘夾緊機構夾緊,該機構主要靠壓緊螺釘夾緊,屬于單個普通螺旋夾緊。根據參考文獻11可查得夾緊力計算公式: (2.1)式中: W0單個螺旋夾緊產生的夾緊力(N); Q原始作用力(N); L作用力臂(mm); r螺桿端部與工件間的當量摩擦半徑(mm); 螺桿端部與工件間的摩擦角(); 螺紋中徑之半(mm); 螺紋升角(); 螺旋副的當量摩擦角()。由式(2.1)根據參考文獻11表1-2-23可查得點接觸的單個普通螺旋夾緊力:2.4 夾緊元件及動力裝置確定由于尾座體的生產量很大,采用手動壓板夾緊的夾具結構簡單,在生產中的應用也比較廣泛,本工序的夾緊力比較大,因此本道工序夾具的夾緊動力裝置采用手動壓板夾緊。采用手動壓板夾緊,夾緊可靠,機構可以不必自鎖。2.5 鏜套、鏜模板及夾具體設計工藝孔的加工需粗、精鏜切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套(其結構如圖3-1所示)以減少更換鉆套的輔助時間。鉆模板選用固定式鉆模板,工件以底面及側面分別靠在夾具支架的定位快,用帶光面壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊。夾具體的設計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設計好后即可畫出夾具的設計裝配草圖。整個夾具的結構見夾具裝配圖如圖3-1所示。2.6 夾具精度及定位誤差分析利用夾具在機床上加工時,機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系,最后形成工件和刀具之間的正確位置關系。因此在夾具設計中,當結構方案確定后,應對所設計的夾具進行精度分析和誤差計算。由工序簡圖可知,本道工序由于工序基準與加工基準重合,又采用底平面為主要定位基面,故定位誤差很小可以忽略不計。本道工序加工中主要保證工藝孔尺寸75H6及表面粗糙度Ra=0.8m。本道工序最后采用精鏜加工,選用標準硬質合金鏜刀,直徑為75H6,并采用鏜套,鏜刀導套孔徑為該工藝孔的位置度應用的是最大實體要求。工藝孔的表面粗糙度Ra=0.8m,由本工序所選用的加工工步粗、鏜精滿足。影響兩工藝孔位置度的因素有:1鏜模板上裝襯套孔的尺寸公差:2兩襯套的同軸度公差:3.襯套與鉆套配合的最大間隙:4鉆套的同軸度公差:5鏜套與鏜刀配合的最大間隙: 所以能滿足加工要求。2.7 夾具設計及操作的簡要說明夾具設計應首先著眼于手動夾緊而不是機動夾緊,因為壓板夾緊結構簡單,容易制造,這是提高勞動生產率主要途徑。夾具上 裝有定位塊,以利于工件很好的定位。本著這種思想設計了鏜75H6孔的夾具(如圖2-1所示)。操作比較簡單,裝卸工件時,先將工件放在定位塊上;用壓塊的壓緊螺釘將工件夾緊;然后加工工件。當工件加工完后,將壓板的壓緊螺釘松開,取出工件。圖2-1 夾具的結構見夾具裝配總結通過這次課程設計,使我對零件加工工藝的設計過程有了進一步的認識,對結構設計也有了更進一步的了解,同時也加深了對大學四年中所學的基礎知識和專業(yè)知識的認識和理解。課程設計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體的設計過程中,必須考慮到方方面面的問題。在理論上的設計是正確,但在實際中往往存在各種各樣的問題。這樣,在設計時就必須考慮,所設計的工藝過程能否可行、經濟、合理,所設計的機構是否合理,在實際運用中能否正常工作等。通過這次課程設計,我學會了設計必須從實際出發(fā),理論聯(lián)系實際的設計方法,而不是僅僅從考慮理論考慮設計方案的可行性。在本次課程設計過程中,使我明白到,一個成熟的設計往往有多層的反饋或迭代,并且只有通過多次循環(huán)迭代,才有可能獲得滿意的效果,但在設計過程中,受時間等客觀客觀因素的限制,只能在理論中進行反復推敲,參照類似零件的加工工藝進行設計。由此本次設計主要是在理論上進行設計,有很多方面沒有經過實際操作的驗證,所以,本次的設計難免存在錯誤和不足的地方,距離一個成熟的工藝還有一段很長的距離。致謝這次設計使我收益不少,為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數據存在大量的重復和重疊,由于經驗不足,在選取數據上存在一些問題,不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了設計。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,我衷心感謝張中然指導老師,特別是每次都放下自己的休息時間,耐心地幫助我解決技術上的一些難題,嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹的治學精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成,他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜,他不僅在學業(yè)上給我以精心指導,同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷,除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻1 劉德榮組合夾具結構簡圖的初步探討,組合夾具,19822 孫已德機床夾具圖冊機械工業(yè)出版社,19843 貴州工學院機械制造工藝教研室機床夾具結構圖冊貴州任命出版社,19834 劉友才機床夾具設計機械工業(yè)出版社,19925 金屬機械加工工藝人員手冊,上海科學技術出版社,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31機 械 加 工 工 序 卡產品型號零(部)件圖號1共10 頁產品名稱車床零(部)件名稱車床尾架體第3 頁車 間工序號工序名稱材料牌號切削車間70銑削HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄鐵見毛坯圖11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數臥式銑床X621夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液虎口平鉗關工序工時準終單件4.86序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗銑孔75兩個端面YG8125端銑刀15058.883002.511.360.352精銑孔75兩個端面YG8125端銑刀375147.191500.512.550.62編制(日期)審核(日期)會簽(日期)標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期
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