托架工藝及銑30x50上端面夾具設(shè)計[含CAD高清圖和說明書]
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課 程 設(shè) 計 說 明 書 設(shè)計題目:制定托架零件的加工工藝及銑30x50上端面的夾具設(shè)計, 25院,部 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 專業(yè) 班級 2008 年12月 25機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目:制定托架零件的加工工藝,設(shè)計銑30x50上端面的銑床夾具設(shè)計。設(shè)計要求:中批量生產(chǎn) 氣動夾緊 通用工藝裝備 設(shè)計時間: 設(shè)計內(nèi)容:1、熟悉零件圖; 2、繪制零件圖(一張); 3、繪制毛坯圖(一張); 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片(各一張); 5、繪制夾具總裝圖; 6、繪制夾具零件圖; 7、說明書班 級:學(xué) 生: 指導(dǎo)教師: 2008年12月25日 序 言械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式,對于我們國家來說,它關(guān)系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展,數(shù)字化,自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展,其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進(jìn),機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。機械制造過程及檢測,檢驗中,都要使用大量的夾具。為了達(dá)到提勞動效率,提高加工精度,減少廢品,擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件,如何設(shè)計好夾具則成了機械制造的一項重要任務(wù)。機床夾具是夾具中的一種,將其固定到機床上,可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置,并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。夾具設(shè)計中的特點:1 夾具的設(shè)計周期較短,一般不用進(jìn)行強度和剛度的計算。2 專用夾具的設(shè)計對產(chǎn)品零件有很強的針對性。3 “確保產(chǎn)品加工質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計工作的主要任務(wù),加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度,后者主要用夾具來保證。4 夾緊裝置的設(shè)計對整個夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計一個好的夾具可以減少廢品率。因此,夾具設(shè)計要保證以下幾個條件:1 夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。2 保證工件的精度。3 保證使用方便與安全。4 正確處理作用力的平衡問題。5 注意結(jié)構(gòu)的工藝性,便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。6在機械制造中,為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,夾具計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢:(1) 發(fā)展通用夾具的新品種A由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高,因此需要發(fā)展高精度通用夾具。B廣泛的采用高效率夾具,可以壓縮輔助時間,提高生產(chǎn)效率。(2) 發(fā)展調(diào)整式夾具(3) 推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。(4) 加強專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。(5) 大力推廣和使用機械化及自動化夾具。(6) 采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計和制造夾具。本設(shè)計屬于工藝夾具設(shè)計范圍,機械加工工藝設(shè)計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞,直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本,在設(shè)計中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況,以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,在設(shè)計中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件,以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練,希望在設(shè)計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于個人能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,希望各位老師給予指教。目 錄目 錄序言2 一、零件的工藝分析2二、工藝規(guī)程設(shè)計3 (一)確定毛坯的制造形式3(二)基面的選擇3(三)制定工藝路線3(四)機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定4(五)確立切削用量及基本工時4三、夾具設(shè)計:5 (一)、設(shè)計時注意的問題5 (二)、夾具設(shè)計6參考資料:8(一)零件的分析 (一).零件的作用 題目所給的零件是機床托架,主要在車細(xì)長桿時起輔助支撐作用. (二)零件的工藝分析:機床主軸箱齒輪共有三組加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1.以直徑為35為中心的加工表面這一組加工表面包括:直徑為35的孔。2 以直徑為中心加工端面和右側(cè)面3 托架上面 二. 工藝規(guī)程設(shè)計 (一) 確定毛坯的制造形式。 零件的材料為為HT200,考慮到零件的幾何形狀比較簡單。所以用鑄造的方法來做毛坯。 (二) 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;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,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取托架上面的面作為粗基準(zhǔn)。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問。因為工件的端面和外圓都與內(nèi)孔的中心線,有嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此因此要以內(nèi)院為精基準(zhǔn),來加工上面,側(cè)面和端面, 制定工藝路線方案一工序一: 鑄造 工序2: 時效處理工序3:以上面為基準(zhǔn)粗加工直徑為55的下端面工序4:以直徑為55的下端面為基準(zhǔn)加銑上端面, 工序5: 以直徑為55的下斷面為基準(zhǔn)鉆直徑為35的孔,絞孔 工序6: 以孔和下端面為基準(zhǔn)銑30x50的面工序7: 以直徑為35的孔和30x50的面定位系直徑為55的外圓的側(cè)面。工序8: 銑R6x3的槽兩個工序9: 鉆2-M8的兩個底孔,攻絲 工序10: 質(zhì)檢,入庫方案二:方案一工序一: 鑄造 工序2: 時效處理工序3:以上面為基準(zhǔn)粗加工直徑為55的下端面工序4:以直徑為55的下端面為基準(zhǔn)加銑上端面, 工序5: 以直徑為55的下斷面為基準(zhǔn)鉆直徑為35的孔,絞孔 工序6: 以孔和下端面為基準(zhǔn)銑30x50的面工序7:。銑R6x3的槽兩個工序8:以直徑為35的孔和30x50的面定位系直徑為55的外圓的側(cè)面工序9: 鉆2-M8的兩個底孔,攻絲 工序10: 質(zhì)檢,入庫工藝路線方案的比較工藝方案二與方案一的不同在于方案一,在銑了30x50的面之后直接銑R6x3的兩個槽,節(jié)省了時間,提高了效率,而方案二的方法則是工序過于分散,因此選擇方案二。(四) 機械加工量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝,分別對各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定如下: (五)、確定切削用量及基本工時切削用量及基本工時的確定:銑直徑為55的下端面,選用機床:X51立式銑床,選用高速鋼圓柱形銑刀,齒數(shù)Z=6第一次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時:第二次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時: (m/min)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。所以實際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時,按工藝手冊表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi1) 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔: 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時: 切入 所以 銑直徑為55的上端面,選用機床:X51立式銑,選用高速鋼圓柱形銑刀,齒數(shù)Z=6第一次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時:第二次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時:鉆鉆直徑為35的孔3、工序2鉆直徑為33的孔,擴直徑為35 (1) 鉆33孔 a/加工條件:機床:Z525鉆床. 刀具:麻花鉆 其中d=33 .b/計算切削用量:=20mm由機械加工工藝手冊表15-53,表15-37可知:.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 確定主軸轉(zhuǎn)速: n=.334r/min . 按機床選?。?實際機床選?。?v= 切入 切出 l=80mm 切削工時: . (2)擴35 a/加工條件:機床:CA6140車床. 刀具:擴孔鉆 其中d=32mm .b/計算切削用量:=2mm由機械加工工藝手冊表15-53,表15-37可知:.f=0.81mm/r v=0.14m/s 確定主軸轉(zhuǎn)速: n=.121.5r/min . 按機床選?。?實際機床選?。?v=切削工時: .以內(nèi)孔和端面為基準(zhǔn)銑托架的上端面,選用機床:X51立式銑床,選用高速鋼圓柱形銑刀,齒數(shù)Z=6第一次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時:第二次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時: (m/min)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。所以實際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時,按工藝手冊表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi2) 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔: 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時: 切入 以內(nèi)圓和上端面為基準(zhǔn)銑直徑為35的右側(cè)面,選用機床:X51立式銑床,選用高速鋼圓柱形銑刀,齒數(shù)Z=6第一次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時:第二次走刀: 按機床選取 工作臺進(jìn)給量: 基本工時: (m/min)其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速 ns= 504r/min按機床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min?,F(xiàn)選取=480r/min。所以實際切削速度v=110r/min/。5) 切削工時,按工藝手冊表6.2-1L=40mm , =2mm, =0, =0 tm=0.098(mi3) 加工工時 其中 由表22 所以 擴孔: 21.7 按機床取 所以實際切削速度 工時: 切入 鉆M8的底孔6.83、鉆直徑為6.8的孔, (1) 鉆33孔 a/加工條件:機床:Z525鉆床. 刀具:麻花鉆 其中d=6 .b/計算切削用量:=20mm由機械加工工藝手冊表15-53,表15-37可知:.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 確定主軸轉(zhuǎn)速: n=.334r/min . 按機床選?。?實際機床選?。?v= 切入 切出 l=80mm 切削工時: . (2)手動攻絲。.三、 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設(shè)計專用的夾具。有老師分配的任務(wù),我被要求設(shè)計銑30x50的上端面這道工序,本夾具采用內(nèi)孔定位,壓板手動壓緊結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)操作簡單,裝卸方便,非常適合大批量生產(chǎn)。1、問題提出本夾具主要用來銑30x50面,因為本面是油孔沒有什么特殊的要求,因此主要考慮提高生產(chǎn)率上,(二)夾具設(shè)計1 切削力和夾緊力計算(1)刀具: 采用高速鋼端面銑刀機床: X51 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=8mm,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強度要求,夾具安全可靠,使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力 2.定位誤差分析由于用定位銷和端面定位的,設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)重合,定位誤差極小,又因為孔自身沒有什么定位精度,因此定位可以不予考慮,主要考慮提高生產(chǎn)效率上。不必考慮定位誤差,只需保證夾具的心 軸的制造精度和安裝精度。3夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.此夾具手動壓板夾緊,操作簡單快速。本夾具總體的感覺是操作比較簡單,結(jié)構(gòu)比較緊湊,效率大大提高。鉆孔夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見附圖中。第5章 總 結(jié) 為期兩周的機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計即將結(jié)束了,兩周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這兩周的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和資料,為我們的畢業(yè)設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。 課程設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了好多,也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會,它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。最后,衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助,使我順利的完成此次設(shè)計。謝謝! 第6章 參 考 文 獻(xiàn)【1】趙家齊主編機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書機械工業(yè)出版社,1997【2】王紹俊主編機械制造工藝設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社,1985【3】金屬機械加工工藝人員手冊修訂組編金屬機械加工工藝人員手冊上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1983【4】上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所編金屬切削機床夾具設(shè)計手冊機械工業(yè)出版社1984【5】南京市機械研究所主金屬切削機床夾具圖冊機械工業(yè)出版社【6】呂周堂、陳曉光主編互換性與技術(shù)基礎(chǔ)中國科學(xué)技術(shù)
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