KCSJ-15支承塊加工工藝規(guī)程及銑C面夾具設計
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機械制造工藝學課 程 設 計 說 明 書班 級 : 學 生: 指導老師 : 學 號: 目 錄 1、 設計任務3二、計算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型5三、零件的分析53.1、零件的作用53.2、零件的工藝分析5四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀7五、工藝規(guī)程設計85.1、定位基準的選擇85.2、工件表面加工方法的選擇85.3、制定工藝路線95.4、確定加工余量、工序尺寸及公差95.5、選擇機床及對應夾具、量具、刃具125.6、確定切削用量、基本工時(機動時間)14 六、夾具設計316.1、設計要求316.2、夾具設計的有關(guān)計算316.3、夾具結(jié)構(gòu)設計及操作簡要說明32參考文獻34致謝34一、機械加工工藝課程設計任務書題目 支撐塊零件機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 學號 6 姓名 主要內(nèi)容:1、設計零件毛坯,繪制毛坯圖。2、制定該零件機械加工工藝路線,填寫工藝過程卡。3、設計C面加工工序過程,填寫工序卡。4、設計C面加工工序中所使用的專用夾具,繪制夾具裝配圖及其主要零件圖。5、編寫課程設計說明書。基本要求:在熟悉機械制造技術(shù)教材和相關(guān)參考資料的內(nèi)容的基礎(chǔ)上,閱讀所發(fā)零件圖圖形,根據(jù)圖形結(jié)構(gòu)特點設計零件的毛坯結(jié)構(gòu),繪制零件毛坯圖;根據(jù)零件的零件結(jié)構(gòu)特點和各加工面的尺寸以及形位公差和表面精度,合理分配零件的各工序的加工方法;并結(jié)合毛坯尺寸確定制定工序的切削用量,填寫工藝過程卡和工序卡;而后根據(jù)指定工序的加工情況,設計專用夾具,繪制夾具裝配圖及其主要零件圖;最后編寫設計說明書,對設計過程作出總結(jié)。2、 零件的分析3.1零件作用 對工作零件起支承、定位的作用3.2零件的工藝分析零件圖如下: 支承塊階梯孔、60mm表面、50mm表面是重要加工表面。根據(jù)零件的尺寸、形位要求,60mm表面有平行度要求,50mm表面對階梯孔37的中心線有垂直度要求。零件材料:支承塊的工作性能要求選擇45號鋼,45號鋼為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,硬度不高,易切削加工,但要進行熱處理。調(diào)制處理后45號鋼零件具有良好的機械性能,廣泛應用于各種重要的結(jié)構(gòu)零件,特別是一些在交變荷載下工作的連桿、螺栓、齒輪、及軸類等。但表面硬度低,不耐磨??捎谜{(diào)制+表面淬火提高零件表面硬度。零件的尺寸及技術(shù)要求列于下表中粗糙面度尺寸精度尺寸公差形位公差階梯孔1.6IT7與上表面有垂直度要求0.02階梯孔階梯端面3.2左右表面AB1.6IT8AB表面有對稱度要求0.02上下表面CD3.2外圓3.2螺紋底孔3-M5深126.3螺紋底孔M16X1.56.3 3、 確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀 4.1選擇毛坯的制造方式根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求,本零件是中批、大批大量生產(chǎn),還有零件的材料要求(45號鋼)及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求,我們選擇毛坯的制造方式為鍛造。根據(jù)機械制造工藝設計簡明手冊(機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學李益民主編) 零件材料為45鋼,采用模鍛,精度可達到IT11-15,因此毛坯的加工余量一般。4.2毛坯尺寸確定(1) 鍛件質(zhì)量 (2) 鍛件的形狀復雜系數(shù) 所以為。 (3)分模線形狀:平直對稱 (4)鍛件的材質(zhì)系數(shù):45號鋼含碳量0.420.5%,所以材質(zhì)系數(shù)為級。根據(jù)上述數(shù)據(jù)參照模鍛件機械加工余量與公差標準(JB3834-1985)執(zhí)行。鍛件的公差范圍為普通級。查表的尺寸及公差如下:階梯孔 ,左右表面AB ,外圓 43 ,上下表面CD 53,GH面98,EF面偏離零件設計面1.5mm。4.3繪制毛坯圖毛坯圖如下: 五、工藝規(guī)程設計5.1定位基準的選擇(1) 精基準的選擇:根據(jù)該零件的技術(shù)要求,選擇37的孔為精基準。零件上的很多表面都可以用它們作為基準進行加工,即遵循了“基準統(tǒng)一原則”。為了保證50mm表面與其中心線垂直和保證60mm表面和零件的對稱面平行,須先將37的孔加工出來,再用它定位滿足其他尺寸要求。(2)粗基準的選擇:作為粗基準的表面應平整,沒有飛邊、毛刺或其他表面缺陷。對于本零件而言,選擇50mm表面作為粗基準。該表面毛坯質(zhì)量好,余量均勻。5.2工件表面加工方法的選擇階梯孔加工方法:粗鏜、半精鏜、精鏜50mm面CD:粗銑、精銑60mm面AB:粗銑、半精銑、精銑直徑40mm外圓表面:粗車、精車95mm面GH:粗銑EF面:粗銑螺紋孔M16X1.5:鉆孔、攻螺紋螺紋孔3-M5:鉆孔、攻螺紋半圓孔4-R3:插齒5.3制定加工工藝路線 加工工藝方案分析:遵循“先基準后其他”原則,應先加工37的孔。按照“先粗后精”的原則,先安排粗加工工藝,后安排精加工工藝。遵循“先主后次”的原則,先加工主要表面直徑37的孔級臺階孔端面,50mm表面,60mm表面,40mm外圓;后加工次要表面M16X1.5螺紋孔和3個M5深12的螺紋孔。遵循“先面后孔”原則,先加工支承塊四個表面、外圓表面,在加工3個孔。由于生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn),故采用通用機床配專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應降低成本。因此確定加工路線如下:工序10: 粗銑上下面CD工序20: 粗鏜、半精鏜、精鏜37階梯孔。粗鏜至尺寸31和、半精鏜至尺寸、 精鏜至尺寸工序30: 精銑上下面CD工序40:粗車、精車40外圓并倒角工序50: 精車37階梯孔的階梯端面工序60: 粗銑、半精銑、精銑左右面AB;工序70:粗銑G、H面工序80:粗銑E、F面工序90: 鉆螺紋孔、攻螺紋;工序100:鉆螺紋孔、攻螺紋;工序110: 插齒工序120:清洗、檢驗入庫 5.4確定加工余量、工序尺寸及公差5.4.1支承塊階梯孔工序尺寸及公差計算階梯孔孔徑,表面粗糙度為1.6,加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜, 階梯孔端面表面粗糙度為3.2而且有尺寸要求,加工方案為精車,下面求解各道工序尺寸及公差。(1)用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下(見課程設計手冊表)精鏜加工余量=0.5mm 半精鏜加工余量=2mm粗鏜加工余量=4.5mm毛坯總余量=各工序余量之和=(0.5+2+4.5)mm=7mm 精車加工余量=0.2mm(2)計算各工序尺寸的基本尺寸精鏜后孔徑應達到圖樣規(guī)定尺寸,因此磨削工序尺寸即圖樣上的尺寸=mm(設計尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為半精鏜=(37-0.5)mm=36.5mm粗鏜=(36.5-2)mm=34.5mm毛坯=(34.5-4.5)mm=30mm(3)確定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定,查閱相關(guān)“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計圖2-9進行選擇。 精鏜前半精鏜取IT10級,查表得=0.10mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-4)粗鏜取IT12級,查表得=0.25mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-4)毛坯公差取自毛坯圖,這里查閱機械零件工藝性手冊(GB/T 6414-1999),取=0.7mm。(4)工序尺寸偏差按“入體原則”標注精鏜:mm半精鏜:mm粗鏜:mm毛坯孔:mm為了清楚起見,把上述結(jié)果匯于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的計算 mm工序名稱工序間雙邊余量工序達到的公差工序尺寸及公差精鏜0.5IT7(H7)半精鏜2IT10粗鏜3.5IT12毛坯孔- mm 鏜孔深度40-0.2=39.8mm5.4.2上下面C、D的工序尺寸及公差計算 上下面C、D經(jīng)過了粗銑和精銑,用查表法確定各道工序的加工余量計算各工序尺寸的基本尺寸。 粗銑(單邊)余量 =1.0mm 表面粗糙度6.3 精銑(單邊)余量=0.5mm 表面粗糙度3.25.4.3外圓表面的工序尺寸及公差計算外圓表面經(jīng)過了粗車、精車兩道工步用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下粗車加工余量=2.8mm(見課程設計手冊表)精車加工余量=0.2mm(見課程設計手冊表)毛坯總余量=各工序余量之和=(2.8+0.2)mm=3mm5.4.4左右面AB的加工余量的確定用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量工序尺寸的公差按各加工方法所能達到的經(jīng)濟精度確定,查閱相關(guān)“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟加工精度表或參閱機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計圖2-9進行選擇。 精銑前半精銑取IT11級,查表得=0.22mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表) 粗鏜取IT12級,查表得=0.35mm(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表)為了清楚起見,把上述結(jié)果匯于表中。 AB表面的工序尺寸及公差的計算 mm工序名稱工序間雙邊余量工序達到的公差工序尺寸及公差精銑0.5IT8半銑鏜1IT11粗銑1.5IT12毛坯孔- mm5.4.5.由于G、H、E、F表面只要粗銑就可以達到加工要求所以它們工序的加工余量均為1.5。5.5選擇機床及對應夾具、量具、刃具5.5.1選擇機床 (1)工序10、30、60、70、80是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-5)(2)工序90、100是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z5125A型立式鉆床。(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-6)(3)工序20是粗鏜、半精鏜、精鏜孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T618型臥式鏜床。(機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-9) (4)工序40、50是車削加工。根據(jù)工件尺寸可以選用CA6140型臥式車床。 (5)工序110是插孔。根據(jù)工件尺寸選用Y54B型插齒機。5.5.2選擇夾具 為了提高勞動生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量、降低勞動強度??梢栽O計專用夾具。 5.5.3選擇量具本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點,參考本書有關(guān)資料,選擇如下。(1)選擇加工孔用量具。mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至mm,半精鏜mm。 粗鏜孔mm,公差等級為ITl2,選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 半精鏜孔mm,公差等級為IT10,選擇測量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 精鏜孔mm,由于精度要求高,加工時每個工件都需進行測量,故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)。(2)15螺紋孔、4螺紋孔,選擇測量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。(3)其他尺寸如:AB面、CD面、GH面的尺寸可以選用0mm-100mm游標卡尺。5.5.4選擇刃具 (1)銑削AB、CD、EF、GH面時,選用鑲齒套式硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=80mm(2)鏜孔時選用機夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀直徑D=20mm(3)車階梯孔階梯端面時選用端面車刀。(4)鉆孔mm時,選用直柄麻花鉆,直徑mm。(5)鉆孔mm時,選用直柄麻花鉆,直徑mm。(6)攻螺紋時用M16、M5的螺紋刀。(7)插齒時選用的插刀。5.6確定切削用量、基本工時(機動時間)5.6.1工序10 粗銑(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成,所以粗銑CD面的加工余量為1mm,選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.05mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,磨鈍標準為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額走刀基本時間1.038min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。15mm其中d=60mm;=35,取=5mm=96.34mm/min5.6.2工序20 粗鏜、半精鏜、精鏜1. 粗鏜鏜37的孔:(A)確定切削用量a 確定背吃用量粗鏜時,為提高效率,一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量,一個工作行程鏜完,所以粗鏜大孔時加工余量為4.5mm,選擇背吃刀量b 確定進給量和切削速度(1)根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-69,選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認機床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時間定額基本時間0.278min 其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f 為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。7mm其中4.5mm;=0。鏜31的孔:(A)確定切削用量a. 確定背吃用量粗鏜時,為提高效率,一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量,一個工作行程鏜完,所以粗鏜大孔時加工余量為1mm,選擇背吃刀量b.確定進給量和切削速度(1)根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-69,選擇進給量為f=0.3mm/r 切削速度為0.66m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7取粗鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認機床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時間定額基本時間0.116min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。7mm其中4.5mm;,=0,。2. 半精鏜(A)確定切削用量a 確定背吃用量半精鏜時,半精鏜時一般為1.53mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2mm。b確定進給量和切削速度c根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-69,選擇進給量為0.2mm/r 切削速度為1.32m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認機床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時間定額基本時間0.019min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。7mm其中4.5mm;=0,。3.精鏜(A)確定切削用量a 確定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b確定進給量和切削速度c根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-69,選擇進給量為0.15mm/r 切削速度為1m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7取半精鏜時單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認機床主軸轉(zhuǎn)速基本時間0.334min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。7mm其中4.5mm;,=0,。5.6.3工序30 精銑CD面(A)確定切削用量a確定背吃刀量精銑時,精銑時一般為0.11mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.6mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,取磨鈍標準為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。(B)確定時間定額一次走刀基本時間0.103min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。15mm其中d=60mm;=35,取=5mm=967.36mm/min5.6.4工序40 粗車、精車 粗車:(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗車時,取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2.8mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-57,選擇進給量為0.4mm/r. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-60,選擇切削速度。確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。(B)確定時間定額一次走刀基本時間0.08min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。5mm其中2.8mm;=0,。精車:(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗車時,取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.2mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-58,選擇進給量為1.5mm/r. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-60,選擇切削速度。確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。(B)確定時間定額一次走刀基本時間0.019min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。5mm其中2.8mm;=0,。5.6.5工序50 精車(A)確定切削用量a確定背吃刀量精車時,取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.2mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-58,選擇進給量為1.6mm/r. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-60,選擇切削速度。確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 。 (B)確定時間定額一次走刀基本時間0.011min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。5mm其中2.8mm;=5,。5.6.6工序60 粗銑、半精銑、精銑 1.粗銑:(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成,所以粗銑AB面的加工余量為0.75mm,選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.04mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,磨鈍標準為0.5mm,由表9.4-7查得刀具的耐用度。(3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額走刀基本時間0.895min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。10mm其中d=60mm;=35,取=5mm=77.07mm/min2. 半精銑:(A)確定切削用量a確定背吃刀量半精銑時,背吃刀量一般為0.52mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.06mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,取磨鈍標準為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n: (B)確定時間定額一次走刀基本時間0.621min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。10mm其中d=60mm;=35,取=5mm=111mm/min3. 精銑:(A)確定切削用量a確定背吃刀量精銑時,背吃刀量一般為0.11mmmm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.25mm。根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.4mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,取磨鈍標準為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n: (B)確定時間定額一次走刀基本時間0.107min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。10mm其中d=60mm;=35,取=5mm=644.9mm/min5.6.7工序70 粗銑EF面(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成,所以粗銑G、H面的加工余量為1.5mm,選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.04mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,磨鈍標準為0.5mm,由表9.4-7查得刀具的耐用度。(3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n 粗銑G面時:(B)確定時間定額走刀基本時間0.911min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。16mm其中d=80mm;=35,取=4mm=77.2mm/min粗銑H面時:(B)確定時間定額走刀基本時間0.677min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。8mm其中d=80mm;=35,取=4mm=77.2mm/min5.6.8工序80 粗銑EF面(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時,為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個工作行程完成,所以粗銑E、F面的加工余量為1.5mm,選擇背吃刀量。b確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇每齒進給量為0.04mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-72,選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械加工工藝手冊表9.4-6,磨鈍標準為0.5mm,由表9.4-7查得刀具的耐用度。(3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額走刀基本時間0.703min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;為工作臺水平進給量。12mm其中d=80mm;=35,取=4mm=77.2mm/min5.6.9工序90 鉆孔、攻螺紋鉆孔:鉆15螺紋孔;(A) 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為15mm。一次工作行程鉆完,所以選擇背吃刀量a=14mm。 b. 確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-64,選擇進給量f為0.31mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額一次走刀基本時間0.648min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。=4mm其中D=14mm;=14,取=0mm攻M16內(nèi)螺紋(P=1.5mm):(A) 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完,所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P,故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-83,選擇切削速度Vc=29.4m/min(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額一次走刀基本時間+=0.592min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。=1.5mm;=3;n=585.2r/min5.6.10工序100 鉆孔、攻螺紋鉆孔:鉆4螺紋孔;(A) 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為4mm。一次工作行程鉆完,所以選擇背吃刀量a=4mm。 b. 確定進給量 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-64,選擇進給量f為0.08mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-66,選擇切削速度Vc=0.2m/s(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7,取鉆削時麻花鉆刀具的耐用度T=100min。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額一次走刀基本時間0.236min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。=3mm其中D=14mm;取=0mm攻M5內(nèi)螺紋(P=1.5mm):(A) 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為第一次鉆孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完,所以選擇背吃刀量a=1mm。 b. 確定進給量 進給量應為螺距P,故f=1.5mm/r c. 確定切削速度 根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表5-83,選擇切削速度Vc=12.5m/min(2)確定麻花鉆的磨鈍標準及耐用度根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。(3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時間定額一次走刀基本時間+=0.518min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量。=1.5mm;=3;n=796.2r/min5.6.11工序110 插齒(A) 確定切削用量 a. 確定背吃刀量 因為插齒的加工余量為3mm。一次工作行程攻完,所以選擇背吃刀量a=3mm。 b. 確定進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊表7-99,選擇圓周進給量0.25mm/dst, 徑向進給量=0.08mm/dst c. 確定切削速度 根據(jù)機械加工工藝手冊表7-100,選擇切削速度Vc=16m/min 根據(jù)機械加工工藝手冊表7-100,刀具耐用度為7h。(B)確定時間定額一次走刀基本時間=0.225min其中為切削加工長度;為刀具切入長度;為刀具切出長度=2mm;=2mm六、夾具設計2 銑C面專用夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度。在加工支撐塊零件時,需要設計專用夾具。根據(jù)任務要求中的設計內(nèi)容,需要設計加工工藝孔夾具及銑C面夾具一套。將用于立式銑床2.1 銑底面夾具設計2.1.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗銑C面,該底平面對孔的中心線要滿足尺寸要求以及平行度要求。在粗銑此C面時,其他都是未加工表面。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2.1.2 定位基準的選擇由零件圖可知:粗銑平面軸線有尺寸要求及平行度要求,其設計基準為孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi),在此選用V形塊定心自動找到中心線,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。采用V形塊定心平面定位的方式,保證平面加工的技術(shù)要求。同時,應加一側(cè)面定位支承來限制一個沿軸移動的自由度。2.1.3 切削力及夾緊分析計算刀具材料:(高速鋼端面銑刀) 刀具有關(guān)幾何參數(shù): 由參考文獻16機床夾具設計手冊表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式: 式(2.1)查參考文獻16機床夾具設計手冊表得:對于灰鑄鐵: 式(2.2)取 , 即所以 由參考文獻17金屬切削刀具表1-2可得:垂直切削力 :(對稱銑削) 式(2.3)背向力: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夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即: 式(2.4) 安全系數(shù)K可按下式計算: 式(2.5)式中:為各種因素的安全系數(shù),見機床夾具設計手冊表可得: 所以 式(2.6) 式(2.7) 式(2.8)由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算: 式(2.9)式中參數(shù)由參考文獻16機床夾具設計手冊可查得: 其中: 螺旋夾緊力:易得:經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力,因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。2.1.4 誤差分析與計算該夾具以平面定位V形塊定心,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)定的工序公差。與機床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 式(2.10)由參考文獻16機床夾具設計手冊可得:、平面定位V形塊定心的定位誤差 :、夾緊誤差 : 式(2.11)其中接觸變形位移值: 式(2.12)、磨損造成的加工誤差:通常不超過、夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.1.5 夾具設計及操作的簡要說明如前所述,應該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,工件材料易切削,切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構(gòu))。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,支承釘和V形塊采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。結(jié) 論通過本次的課程設計,使我能夠?qū)镜闹R做進一步的了解與學習,對資料的查詢與合理的應用做了更深入的了解,本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑、鏜、鉆夾具的設計與分析,對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習。參考文獻 1 許曉旸,專用機床設備設計M,重慶:重慶大學出版社,2003。2 孫已德,機床夾具圖冊M,北京:機械工業(yè)出版社,1984:20-23。3 貴州工學院機械制造工藝教研室,機床夾具結(jié)構(gòu)圖冊M,貴陽:貴州任命出版社,1983:42-50。4 東北重型機械學院等,機床夾具設計手冊M,上海:上海科學技術(shù)出版社,1979。5 孟少龍,機械加工工藝手冊第1卷M,北京:機械工業(yè)出版社,1991。6 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組,金屬機械加工工藝人員手冊M,上海:上??茖W技術(shù)出版社,1979。7 李洪,機械加工工藝手冊M,北京:機械工業(yè)出版社,1990。8 馬賢智,機械加工余量與公差手冊M,北京:中國標準出版社,1994。9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會,金屬切削手冊M,上海:上??茖W技術(shù)出版社,1984。10 周永強,高等學校課程設計指導M,北京:中國建材工業(yè)出版社,2002。 11 劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊M,哈爾濱:黑龍江科學技術(shù)出版社,1987。12 余光國,馬俊,張興發(fā),機床夾具設計M,重慶:重慶大學出版社,1995。13 東北重型機械學院,洛陽農(nóng)業(yè)機械學院,長春汽車廠工人大學,機床夾具設計手冊M,上海:上??茖W技術(shù)出版社,1980。14 李慶壽,機械制造工藝裝備設計適用手冊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,中國計量出版社,2000:9-19。16 王光斗,王春福,機床夾具設計手冊M,上海科學技術(shù)出版社,2000。17 樂兌謙,金屬切削刀具,機械工業(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 . 44致謝課程設計是將大學所學的知識融合在一起,綜合運用所有的相關(guān)專業(yè)知識,是課本知識在實際中的應用。通過這次課程設計,使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高,這離不開老師和同學們的幫助。本設計分析是在老師的指導下完成的,在分析的過程中,尹長城老師給了我很大的鼓勵,在設計分析中引導我去思考了更多的設計思路,增強了我的學習能力,與我們一起討論問題,使我對分析有了更清晰明確的認識,使我受益非淺。課程設計是我們專業(yè)知識綜合應用的實踐訓練,這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程。“千里之行始于足下”,通過這次課程設計,我深深體會到這句千古言的真正含義。我今天認真地進行課程設計,學會腳踏實地地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。說實話,課程設計真是有點累。然而一著手清理自己的設計結(jié)果,仔細回味課程設計的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學會走完的第一部,是我人生中的一點小小的勝利,然而它令我感到自己成熟了許多。通過課程設計,使我深深體會到,干任何事都必須耐心、細致。課程設計過程中,許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂;有時應為不小心計算出錯,只能毫不留情地重做。但一想起老師平時多耐心的教導,想到今后自己應當承擔的社會責任,想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故,我不禁時刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度負責、一絲不茍的良好習慣。經(jīng)歷了課程設計,使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏,自己綜合運用所學專業(yè)知識的能力是如此的不足,幾年來學習了那么多的課程,今天才知道自己并不會用。想到這里,我真的有點心急了。由于課程時間的倉促,很多本來應該弄懂弄透的地方都沒有時間去細細追究來源,比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標系的理解、求解器的選擇等,這使我明白了大學里學的只是一個大體上的方向,離實際應用還有太遠的距離。但我相信方向才是最重要的,因為方向確定了,就會用最少的精力做好事情,這對于我以后的工作至關(guān)重要。因為在實際生產(chǎn)生活中,要從事的工種是千差萬別的,只有從中找到自己最拿手,最有發(fā)展前途的崗位,個人才有更多的熱情,也最可能在自己的崗位做出一些貢獻。
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