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課程設計
軸支架加工工藝分析與鉆底面4孔夾具設計
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摘要
本文是在軸支座的圖樣分析后進行軸支座的機械加工工藝路線的設計,同時按照其中的加工工序的要求設計夾具。
軸支座的主要加工內容是表面和孔。其加工路線長,加工時間多,加工成本高,零件的加工精度要求也高。按照機械加工工藝要求,遵循先面后孔的原則,并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度。基準選擇以底面作為粗基準,以底面與兩個工藝孔作為精基準,確定了其加工的工藝路線和加工中所需要的各種工藝參數。
在零件的夾具設計中,主要是根據零件加工工序要求,分析應限的自由度數,進而根據零件的表面特征選定定位元件,再分析所選定位元件能否限定應限自由度。確定了定位元件后還需要選擇夾緊元件,最后就是確定專用夾具的結構形式。
關鍵詞:軸支座;加工工藝;工序;專用夾具
Abstract
This paper is the design of mechanical machining process route of rocker rocker in pattern analysis after, at the same time according to the design process requirements of the fixture.
The main contents of the rocker is processing surface and the hole. The processing route long processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Reference to the bottom as the benchmark crude, the bottom with two holes as a precision technology base, a variety of process parameters to theprocessing technology and processing were determined..
In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the degrees of freedom should be restricted, and then according to the characteristics of the selected surface parts of the positioning element, then analysis the selected location of components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select the clamping element, finally, is to determine the structure of fixture.
Keywords: rocker; process; process; special fixture
目 錄
第1 章 緒論 3
第2章 零件的分析 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
第3章 零件的工藝規(guī)程 4
3.1 確定毛坯的制造形式 4
3.2 軸支架加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 4
3.2.1 孔和平面的加工順序 5
2.2.2 孔系加工方案選擇 5
3.3 軸支架加工定位基準的選擇 6
3.3.1 粗基準的選擇 6
3.3.2 精基準的選擇 6
3.4 軸支架加工主要工序安排 6
3.5 毛坯尺寸的確定 10
3.6 確定各工序的加工設備和工藝裝備 12
第4章 確定切削用量及基本時間 13
5 鉆擴三孔夾具設計 29
5.1 研究原始質料 29
5.2 定位基準的選擇 29
5.3 切削力及夾緊力的計算 29
5.4 誤差分析與計算 31
5.5 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 31
5.6 確定夾具體結構尺寸和總體結構 34
5.7夾具設計及操作的簡要說明 34
5.8 確定夾具體結構尺寸和總體結構 34
總 結 36
參考文獻 37
致 謝 38
31
第1 章 緒論
機械加工工藝就是在流程的基礎上,改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等,使其成為成品 或半成品,是每個步驟,每個流程的詳細說明,比如,上面說的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個步驟就要有詳 細的數據了,比如粗糙度要達到多少,公差要達到多少。
技術人員根據產品數量、設備條件和工人素質等情況,確定采用的工藝過程,并將有關內容寫成工藝文件,這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣,因為實際情況都不一樣。
總的來說,工藝流程是綱領,加工工藝是每個步驟的詳細參數,工藝規(guī)程是某個廠根據實際情況編寫的特定的加工工藝。
軸支架零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下,進行的一個全面的考核。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設計出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產實踐的需要,只有將各種理論與生產實踐相結合,才能很好的完成本次設計。
在機床上用夾具裝夾工件時,其主要功能是使工件定位和夾緊。
1.機床夾具的主要功能
機床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。
(1)定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
(2)夾緊 工件定位后將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時,受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會松動、脫落。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2.機床夾具的特殊功能
機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。
(1)對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊,它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。
(2)導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置,并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具(鏜模)也具有導向功能。
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
題目給出的零件是軸支架。它位于變速機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動按照工作者的要求進行工作。
2.2 零件的工藝分析
由軸支架零件圖可知。該軸支座形狀、結構比較簡單,通過鑄造毛坯可得到基本形狀,減少了工序加工,又節(jié)約了材料。除了軸支座上表面外,其余加工表面精度低,不需要高度機床加工,可通過銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達到要求;而主要工作表面----軸支座上表面加工精度雖然較高,但也可以在正常的生產條件下,采用經濟的方法保質保量的加工出來。由此可見,該零件工藝性較好。 現分析如下:
①該零件為鑄件,材料為灰鑄鐵,重量為。
②要求加工¢25.8的孔,¢30、¢35的孔,¢55的精度等級為,粗糙度,且要求與底平面的平行度公差為。
③要求精加工底平面粗糙度,平面度公差為。
④要求加工、粗糙度為。
⑤是錐孔,要求精鉸加工,粗糙度。
⑥對于孔口進行锪平加工。
⑦加工螺紋孔。
第3章 零件的工藝規(guī)程
3.1 確定毛坯的制造形式
(1)選擇毛坯
零件材料為HT150,灰鑄鐵生產工藝簡單,鑄造性能良好,考慮到零件加工表面少,精度要求不高,有強肋,且工作條件不差,既沒有變載荷,又屬間歇性工作,故選用金屬型鑄件,以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產要求。
零件的形狀簡單,因此毛坯形狀需要與零件形狀盡量接近,又因內花鍵較小,因此不可直接鑄出。
(2)確定毛坯尺寸公差和機械加工余量
1.公差等級
由撥叉的功能和技術要求,確定該零件的公差等級為IT10
2.零件表面粗糙度
由零件圖可知,該撥叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6um
3.機械加工余量
由鑄件鑄造類型為金屬鑄造,因此加工余量等級選用F
機械加工余量為3
3.2基準的選擇
基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,基準的選擇的正確與合理,可以使加工質量得到保證,生產率得到提高,否則,加工工藝過程中將會出現很多問題,使生產無法進行。
(1)粗基準的選擇 因為要保證花間道中心線垂直于右端面,所以Φ40的外圓表面為粗基準。
(2)精基準的選擇 為保證定位基準和工序基準重合,加工2—M8、Φ5錐孔、18H11槽以零件的左端面和花鍵的中心線為精基準,銑上頂面以花鍵中心線為精基準。
3.4 軸支架加工主要工序安排
對于大批量生產的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。軸支架加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到軸支架加工完成為止,除了個別工序外,都要用作定位基準。因此,頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。
后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合銑床上鉆出,因切削力較大,也應該在粗加工階段完成。對于軸支架,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系,但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此,實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面,這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲,由于切削力較小,可以安排在粗、精加工階段中分散進行。
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。
3.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批生產的條件下,可以考慮采用通用機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外好應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降。
根據以上分析過程,現將軸支架加工工藝路線確定如下:
工藝路線一:
工
序
號
工 序 內 容
10
鑄造
20
時效處理,去應力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆¢25.8的孔
60
鉆¢30、¢35的孔
70
粗鏜¢55的孔
80
擴直徑25.8的孔
90
擴¢30、¢35的孔
100
半精鏜¢55的孔
110
鉸孔¢25.8的孔并倒角
120
鉸孔¢30、¢35的孔并倒角
130
精鏜¢55的孔
140
鉆孔4-Φ10
150
擴孔2-Φ13
160
锪孔2-Φ20
170
鉆孔Φ6
180
鉆孔M6的螺紋孔
190
對孔M6的螺紋孔攻絲
200
去毛刺
210
檢驗入庫
工藝路線二:
工
序
號
工 序 內 容
10
鑄造
20
時效處理,去應力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆¢25.8的孔
60
鉆¢30、¢35的孔
70
鉆¢55的孔
80
擴直徑25.8的孔
90
擴¢30、¢35的孔
100
擴¢55的孔
110
鉸孔¢25.8的孔并倒角
120
鉸孔¢30、¢35的孔并倒角
130
鉸¢55的孔
140
鉆孔4-Φ10
150
擴孔2-Φ13
160
锪孔2-Φ20
170
鉆孔Φ6
180
鉆孔M6的螺紋孔
190
對孔M6的螺紋孔攻絲
200
去毛刺
210
檢驗入庫
以上加工方案大致看來合理,但通過仔細考慮,零件的技術要求及可能采取的加工手段之后,就會發(fā)現仍有問題,
方案一與方案二主要區(qū)別在于¢55的孔的加工選擇方面,方案一選擇的是鏜床加工,方案二采用的是鉆床加工,由于¢25.8的孔、¢30、¢35的孔采用的鉆床加工,這孔無法采用鏜床加工,故為了統(tǒng)一機床,采用方案二
以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案二:
工
序
號
工 序 內 容
10
鑄造
20
時效處理,去應力
30
粗銑底面
40
精銑底面
50
鉆¢55的孔
60
擴¢55的孔
70
鉸¢55的孔并倒角
80
鉆¢30、¢35的孔
90
擴¢30、¢35的孔
100
鉸孔¢30、¢35的孔并倒角
110
鉆¢25.8的孔
120
擴¢25.8的孔
130
鉸孔¢25.8的孔并倒角
140
鉆孔Φ6
150
鉆孔M6的螺紋孔
160
對孔M6的螺紋孔攻絲
170
鉆孔4-Φ10
180
擴孔2-Φ13
190
锪孔2-Φ20
200
去毛刺
210
檢驗入庫
3.5 毛坯尺寸的確定
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
形狀及尺寸確定后,必要時可據此繪出毛坯圖。
(1)面的加工余量。
根據工序要求,頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為,現取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑:參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59,其余量值規(guī)定為。
表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差確定
序號
加工表面
加工內容
加工余量
表面粗糟度
尺寸及偏差
1
底平面
粗銑
精銑
細精銑
2
¢25.8的孔,¢30、¢35的孔,¢55
鉆
擴鉆
鉆
精鉸
3
锪孔
深;
深;
深;
4
鉆孔
深
擴孔
5
鉆孔
深
粗鉸錐孔
精鉸錐孔
6
鉆螺紋孔
深
攻絲
7
鉆
深
3.6 確定各工序的加工設備和工藝裝備
機床的選用
查資料[1]《機械加工工藝手冊》可得:
立式銑床,主要用于銑加工。
搖臂鉆床,可用于鉆、擴、鉸及攻絲。
刀具的選用
查資料[1]《機械加工工藝手冊》可得:
高速鋼端面銑刀,銑刀材料:,刀具的角度?。?
鉆頭:直柄麻花鉆
直柄短麻花鉆
直柄長麻花鉆
直柄擴孔鉆
錐柄擴孔鉆
锪鉆:帶導柱直柄平底锪鉆
鉸刀:硬質合金錐柄機用鉸刀 ¢25.8,¢30、¢35,¢55
錐鉸刀:公制/莫氏4號錐直柄鉸刀,刀具材料:
其他設備的選用
夾具:夾具采用專用的銑、鉆夾具
量具選用:錐柄雙頭塞規(guī),多用游標卡尺
輔助設備:銼刀、鉗子等
第4章 確定切削用量及基本時間
切削用量包括背吃刀量a、進給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。
工序30:粗、精銑底面
機床:銑床X52K
(1)粗銑軸支架底面 刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀,材料:, ,齒數,為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=3mm
所以銑削深度:
進給量的確定:機床的功率5~10Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件,按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進給量為。
銑削速度:參考《機械制造技術基礎課程設計指導教程》得,選用鑲齒銑刀,其中在的條件下選取。銑削速度為。有公式 可以得到:。
由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉速為,所以,實際銑削速度為:。
基本時間t:根據面銑刀平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間計算公式:。其中,,,取,。則有:
。
(2)精銑
銑削深度:
進給量的確定:由《切削用量簡明手冊》中表3.3,按表面粗糙度為的條件選取,該工序的每轉進給量為。
銑削速度的計算:根據其他有關資料確定,按鑲齒銑刀,,的條件選取,銑削速度v為。由公式可以求得銑刀轉速。參照《機械制造技術基礎課程設計指導教程》中4-15的X51立式銑床的主軸轉速,選取轉速為。再將此轉速代入上面公式??梢郧蟮茫?
。
基本時間的確定:根據《機械制造技術基礎課程設計指導教程》中表5-43中面銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角)的基本時間公式,可以求得該工序的基本時間,其中,,取,,,得:
。
工序2 鉆側面三孔
① 鉆、擴、鉸孔¢25.8的孔,¢30、¢35的孔,¢55的切削用量及工時定額
鉆孔加工
鉆孔¢55:由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:進給量,切削速度,;由式1.5得,
機床主軸轉速,取
由式1.6得,實際切削速度
被切削層長度:
刀具切入長度: 式(1.10)
刀具切出長度: 取
根據資料[5]《機械制造工藝學》表可得
式(1.11)
同理:鉆孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得: ,,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,,
根據式1.11可得
同理:鉆孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:,,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,,
根據式1.11可得
擴孔加工
擴孔:由資料[1]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取, ,切削深度,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
由式1.10得,
刀具切出長度: 取
根據式1.11可得:
同理:擴孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取, ,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,,
根據式1.11可得:
同理:擴孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取, ,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,,
根據式1.11可得:
鉸孔加工
鉸孔:由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,
鉸圓柱孔時,由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:
根據式1.11可得:
同理:鉸孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,
鉸圓柱孔時,由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:
根據式1.11可得:
同理:鉸孔
由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:,;
由式1.5得,,取
由式1.6得,
,
鉸圓柱孔時,由資料[1]《機械加工工藝手冊》表得:
根據式1.11可得:
工序3:鉆頂面四孔
鉆頂面四孔(其中包括鉆孔,和擴孔,鉸孔,以及锪孔,)
機床:
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:
⑴.鉆孔,以及的錐孔
鉆孔時先采取的是鉆到在擴到,所以,另外的兩個錐孔也先鉆到。
切削深度:
進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度:
式(1.8)
刀具切出長度: 取
走刀次數為1
機動時間: 式(1.9)
⑵.擴孔
鉆孔時先采取的是鉆到再擴到,所以,
切削深度:
進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-52,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-53,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
走刀次數為1
機動時間,由式(1.9)有:
⑶.锪孔
切削深度:,
根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度;取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
走刀次數為2
機動時間,由式(1.5)有:
⑷.锪孔
切削深度:,
根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度;取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
走刀次數為1
機動時間,由式(1.5)有:
⑸.鉸孔
切削深度:,
進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-58,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-60,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
走刀次數為1
機動時間,由式(1.9)有:
工序4:鉆側面兩孔
鉆側面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺紋孔)
機床:
⑴.鉆
切削深度:
根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表查得:進給量,切削速度,
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度: 取
加工基本時間,由式(1.5)有:
⑵.鉆螺孔
切削深度:
進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-39,,取
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-41,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度,由式(1.8)有:
刀具切出長度:
走刀次數為1
機動時間,由式(1.5)有:
③、攻螺紋孔
機床:組合攻絲機
刀具:高速鋼機動絲錐
進給量:由于其螺距,因此進給量
切削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-105,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,取
絲錐回轉轉速:取
實際切削速度,由式(1.2)有:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數為1
機動時間,由式(1.5)有:
鉆頂面四孔的機動時間:
這些工序的加工機動時間的總和是:
1.9 時間定額計算及生產安排
根據設計任務要求,該軸支架的年產量為5000件。一年以255個工作日計算,每天的產量應不低于21件。設每天的產量為21件。再以每天8小時工作時間計算,則每個工件的生產時間應不大于22.8min。
參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-2,機械加工單件(生產類型:中批以上)時間定額的計算公式為:
(大量生產時) 式(1.10)
因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為:
式(1.11)
其中: —單件時間定額 —基本時間(機動時間)
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
1.9.1 粗、精銑底面
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。
1.9.2 鉆側面三孔
⑴、鉆側面的三孔
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。
⑵、半精鉆側面的三孔(,,)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。
⑶、精鉆側面的三孔
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-37,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-39,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工,達到生產要求。
1.9.3 鉆頂面四孔
鉆頂面四孔(其中包括鉆和、擴鉆,鉸孔以及锪孔和)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求
鉆左側面兩孔(其中包括鉆的孔和的螺孔)
機動時間:
輔助時間:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求
的螺紋孔攻絲
機動時間:
輔助時間:參照鉆孔輔助時間,取裝卸工件輔助時間為,工步輔助時間為。則
:參照鉆孔值,取
單間時間定額,由式(1.11)有:
因此布置一臺機床即可完成本工序的加工,達到生產要求。
2.3 鉆底孔夾具設計
2.3.1 研究原始質料
利用本夾具主要用來鉆加工孔、、。加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應滿足孔的位置公差要求。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。
2.3.2 定位基準的選擇
由零件圖可知:在對孔進行加工前,底平面進行了粗銑加工。因此,選底平面為定位精基準(設計基準)。選擇左端面為定位基準來設計鉆模,從而滿足孔的位置公差要求。工件定位用底平面和兩個側面來限制六個自由度。
2.3.3 切削力及夾緊力的計算
由資料[10]《機床夾具設計手冊》查表可得:
切削力由式2.11得:
式中
查資料[10]《機床夾具設計手冊》表得:
即:
切削扭矩由式2.12得:
即:
實際所需夾緊力:由式2.13得:
取,,
即:
螺旋夾緊時產生的夾緊力由式2.6得:
該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件。受力簡圖如下:
圖2.2 受力簡圖
由表得:原動力計算由式 2.14得,
即:
由上述計算易得:
因此采用該夾緊機構工作是可靠的。
2.3.4 誤差分析與計算
該夾具以底面、側面和頂面為定位基準,要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差。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。
孔與左側面為線性尺寸一般公差。根據國家標準的規(guī)定,由資料[6]《互換性與技術測量》表可知:
?。ㄖ械燃墸┘?:尺寸偏差為、
由資料[10]《機床夾具設計手冊》可得:
① 定位誤差:定位尺寸公差,在加工尺寸方向上的投影,這里的方向與加工方向一致。即:故
② 夾緊安裝誤差,對工序尺寸的影響均小。即:
③ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
④ 夾具相對刀具位置誤差:鉆套孔之間的距離公差,按工件相應尺寸公差的五分之一取。即
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。
4.4 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。
為了減少輔助時間采用可換鉆套,以來滿足達到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
偏差D6
>0~1
+0.016
+0.006
3
+0.010
+0.004
6
6
9
--
0.008
>1~1.8
4
+0.016
+0.008
7
>1.8~2.6
5
8
>2.6~3
6
9
8
12
16
>3~3.3
+0.022
+0.010
>3.3~4
7
+0.019
+0.010
10
>4~5
8
11
>5~6
10
13
10
16
20
>6~8
+0.028
+0.013
12
+0.023
+0.012
15
>8~10
15
18
12
20
25
>10~12
+0.034
+0.016
18
22
>12~15
22
+0.028
+0.015
26
16
28
36
>15~18
26
30
0.012
>18~22
+0.041
+0.020
30
34
20
36
HT200
>22~26
35
+0.033
+0.017
39
>26~30
42
46
25
HT200
56
>30~35
+0.050
+0.025
48
52
>35~42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
>42~48
62
66
>48~50
70
74
0.040
鉆模板選用固定式鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
2.3.5 夾具設計及操作的簡要說明
本夾具用于在搖臂鉆床上加工軸支座的底孔、錐孔。工件以底平面、側面和頂端為定位基準,在支承釘和支承板上實現完全定位。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。
結 論
通過本次的課程設計,使我能夠對書本的知識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,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提高了我了思考問題,解決問題的能力以及創(chuàng)新設計的能力,為以后的設計工作打下了堅實的基礎。
由于能力有限,設計中還有很多不足之處,懇請老師批評指導
參 考 文 獻
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[4] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M].機械工業(yè)出版社,2000.
[5] 徐鴻本.機床夾具設計手冊[M] .遼寧科學技術出版社,2003.10.
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[8] 馮 道.機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] .安徽文化音像出版社,2003.
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[12] 王光斗.機床夾具設計手冊[M].上??茖W技術出版社,2002.8.
致 謝
在課程設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲,謝謝!我想沒有他們的幫助,課程設計就會做得很困難。
這次課程設計是在老師悉心指導下完成的。XX老師以其淵博的學識、嚴謹的治學風范、高度的責任感使我受益非淺。在做設計的過程中也遇到了不少的問題,XX老師給了我許多關懷和幫助,并且隨時詢問我課程設計的進展情況、細心的指導我們,也經常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計。
在論文工作中,得到了機電學院有關領導和老師的幫助與支持,在此表示衷心的感謝。
最后,在即將完成課程設計之時,我再次感謝對我指導、關心和幫助過老師、領導及同學。謝謝了!
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