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太原理工大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
第 1 張
產(chǎn)品名稱
零件名稱
共 1 張
車間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
機(jī)加工
Ⅰ
銑
鑄鋼
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
鑄件
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式銑床
X51
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí)
終準(zhǔn)
單件
YT15硬質(zhì)合金端銑刀
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝裝備
主軸轉(zhuǎn)速(r/min)
銑削速度(m/min)
進(jìn)給量
(mm/r)
銑削深度(mm)
進(jìn)給
次數(shù)
基本工時(shí)
min
1
以φ25右端面定位,銑Φ25左端面,保證尺寸32,粗糙度Ra12.5
刀具:YT15硬質(zhì)合金端銑刀
量具:專用卡板
600
47.1
0.5
2
1
0.123
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
摘 要
機(jī)械加工工藝是加工零件時(shí)所運(yùn)用各種方法和技術(shù)手段的總和,應(yīng)用于整個(gè)加工過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù),它是人們大量數(shù)控加工實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對(duì)象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等,使其成為成品或半成品的過程。
本課題為撥叉加工工藝及專業(yè)夾具的設(shè)計(jì),其主要內(nèi)容包含了零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、形狀尺寸、技術(shù)要求等分析;確定加工內(nèi)容;進(jìn)行工藝分析和零件圖形的數(shù)學(xué)處理;制定工藝方案;選擇加工設(shè)備、刀具、工量夾具;確定切削參數(shù);編寫、校驗(yàn)和修改加工程序;編寫加工工藝技術(shù)文件等方面內(nèi)容。課題的重點(diǎn)是訓(xùn)練機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具裝配圖的準(zhǔn)確繪制、數(shù)控加工程序編制的能力,難點(diǎn)是所設(shè)計(jì)的工藝路線能做到兼顧精度、效率及經(jīng)濟(jì)性,所設(shè)計(jì)的夾具能在保證技術(shù)要求的前提下,滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等技術(shù)指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:撥叉;工藝;工序
-Ⅰ-
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 研究的目的 1
1.2 研究意義 1
1.3 研究?jī)?nèi)容 1
第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3
1.1 零件作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
第3章 加工工藝設(shè)計(jì) 5
3.1 毛坯的選擇 5
3.2 選擇定位基準(zhǔn) 5
3.3 加工工藝路線設(shè)計(jì) 5
3.5 機(jī)床的選擇 9
第4章 切削用量的選擇 11
第5章 夾具設(shè)計(jì) 20
5.1 定位方案及夾緊機(jī)構(gòu) 20
5.2 夾緊力計(jì)算 22
5.3 定位誤差分析 22
總 結(jié) 23
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
第1章 緒論
1.1 研究的目的
進(jìn)行撥叉零件的加工工藝規(guī)程和鉆夾具的設(shè)計(jì),是為了全面復(fù)習(xí),綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)及專業(yè)知識(shí),加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造方面的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了解決機(jī)械加工工藝的問題,提高了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析與解決工程實(shí)際問題的能力,為畢業(yè)后從事工程技術(shù)和科研工作奠定基礎(chǔ)。
1.2 研究意義
機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后,進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用,使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高,為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì),保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段,是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備,計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)組織的重要依據(jù),也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平,加速產(chǎn)品更新,提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分,不論是傳統(tǒng)制造,還是現(xiàn)代制造系統(tǒng),夾具都是十分重要的。因此,好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證和提高加工精度,降低生產(chǎn)成本等,還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍,從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。
1.3 研究?jī)?nèi)容
加工工藝的生產(chǎn)和制備是機(jī)床加工零件的各種方法和技術(shù)的總和,適用于各加工工藝規(guī)范。加工過程是隨著機(jī)床的不斷生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展而逐步提高的,是人們大量機(jī)床的設(shè)計(jì)和技術(shù)要求的總結(jié)實(shí)踐。工裝是對(duì)指定的工件進(jìn)行設(shè)計(jì)。撥叉體零件加工精度高,工藝難度大,除了一般零件一般與平面銑削內(nèi)孔、熱處理等特點(diǎn)外,在加工工藝上對(duì)加工工藝的部分分析是一個(gè)豐富的積累
畢業(yè)實(shí)習(xí)對(duì)我們每個(gè)畢業(yè)生來說都非常重要,因?yàn)樗梢詭椭覀儗砣スぷ?。但是,?duì)于我們的機(jī)械和電氣專業(yè),在以后的工作中會(huì)有一些機(jī)械設(shè)計(jì)和編程的工作,在這里,在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)身體部分,例如,在它的工藝過程和夾具設(shè)計(jì)。通過在畢業(yè)設(shè)計(jì)前進(jìn)行設(shè)計(jì)可以很好地獲得更好的綜合運(yùn)用知識(shí),同時(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)知識(shí)的早期階段,從而提高判斷、分析和解決問題的能力。因此,做好畢業(yè)設(shè)計(jì)是必要的。
通過這個(gè)設(shè)計(jì),我們可以收集到各種各樣的材料和標(biāo)準(zhǔn),并學(xué)習(xí)更多的知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)中的另一個(gè)重要設(shè)計(jì)是特殊夾具的設(shè)計(jì)。專用夾具設(shè)計(jì)是針對(duì)特殊加工程序的技術(shù)要求加工。
本次設(shè)計(jì)主要撥叉的零件工藝工裝設(shè)計(jì),工藝方案設(shè)計(jì)。其具體設(shè)計(jì)流程主要包括以下幾個(gè)方面:
1.對(duì)撥叉主要技術(shù)要求進(jìn)行分析
2.完成撥叉加工工藝設(shè)計(jì)
3.完成撥叉機(jī)械加工工藝過程卡片的編制
4.設(shè)計(jì)夾具
第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.1 零件作用
題目所給的零件是撥叉。它位于汽車等變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,工作過程:撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速,轉(zhuǎn)向。其中孔Φ16mm通過與軸的配合來傳遞運(yùn)動(dòng),零件的兩個(gè)叉頭部位與滑移齒輪相配合。具體零件圖如下:
2.2 零件的工藝分析
撥叉共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:
1. 零件孔Φ25mm左右加工表面及孔Φ15mm
這一組加工表面包括:孔Φ25mm的上下左右加工表面,孔Φ22mm的內(nèi)表面,有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um,鍵槽φ5有粗糙度要求Ra小于等于6.3um,擴(kuò)兩端面孔,有粗糙度要求Ra=12.5um;
2. 孔Φ68mm內(nèi)孔及8的兩側(cè)面
這一組加工表面包括:φ68的孔,其表面粗糙度為Ra=3.2um,有粗精鏜的要求,8mm的左右端面,Ra=3.2um,要求精銑;
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒有很難加工的表面尺寸,上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面,并且保證它們的位置精度要求
第3章 加工工藝設(shè)計(jì)
3.1 毛坯的選擇
確定毛坯部分包括選擇毛坯類型及其制造方法。坯料有鑄造、鍛、壓、焊、型材和板材。在確定毛坯時(shí),應(yīng)考慮以下因素:
1:零件材料為RZG310-570。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,故選擇鑄件毛坯。
2:暫定零件為大批生產(chǎn),初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^程劃分階段,工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主,采用專用夾具,這樣投資較少,投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高,轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。
3:根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件,材料為RZG310-570,毛坯的鑄造方法為金屬模機(jī)械造型(表15-4),鑄件尺寸公差等級(jí)為CT9級(jí)(表15-5)
3.2 選擇定位基準(zhǔn)
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選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。
(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φ22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準(zhǔn),利用圓柱來定位,另外四爪握住兩邊來限制六個(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。
3.3 加工工藝路線設(shè)計(jì)
制定工藝路線時(shí),必須考慮零件的幾何形狀、尺寸的保證精度和位置精度等,要求更加合理。在仔細(xì)考慮各部件的技術(shù)要求后,制定以下工藝方案:
撥叉工藝路線一:
表3-2 加工路線方案一
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時(shí)效處理
03
銑
以φ25右端面定位,銑Φ25左端面,保證尺寸32留量2mm,粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位,銑Φ25右端面,保證尺寸32,粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉆Φ16孔為φ15,保證粗糙度Ra12.5
06
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),擴(kuò)Φ16孔為φ15.8,保證粗糙度Ra6.3
07
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉸Φ16孔成,保證粗糙度Ra3.2
08
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn),粗銑8mm叉口左側(cè)面,保證尺寸8mm,留量2mm,粗糙度Ra6.3,
09
銑
以叉口外側(cè)面定位,粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面,保證尺寸φ68留量1mm,粗糙度Ra6.3
010
銑
以φ16孔定位,精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
011
磨
以φ16孔定位,精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗(yàn)入庫(kù)
表3-3 加工路線方案二
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時(shí)效處理
03
銑
以φ25右端面定位,銑Φ25左端面,保證尺寸32留量2mm,粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位,銑Φ25右端面,保證尺寸32,粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),擴(kuò)Φ16孔為φ15.8,保證粗糙度Ra6.3
06
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉸Φ16孔成,保證粗糙度Ra3.2
07
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn),粗銑8mm叉口左側(cè)面,保證尺寸8mm,留量2mm,粗糙度Ra6.3,
08
銑
以叉口外側(cè)面定位,粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面,保證尺寸
φ68留量1mm,粗糙度Ra6.3
09
銑
以φ16孔定位,精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
010
磨
以φ16孔定位,精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
011
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉆Φ16孔為φ15,保證粗糙度Ra12.5
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗(yàn)入庫(kù)
方案一和方案二的區(qū)別在于方案二,后鉆工件φ5孔,在加工其它表面,從零件圖上可以看出,后續(xù)其他工序需要此工序定位,如果后加工就滿足不了其他工序的加工要求,而方案一順序是先加工此工序,這樣我們保證整個(gè)零件的加工精度要求。綜合考慮我們選擇方案一。
表3-2 加工路線方案一
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時(shí)效處理
03
銑
以φ25右端面定位,銑Φ25左端面,保證尺寸32留量2mm,粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位,銑Φ25右端面,保證尺寸32,粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉆Φ16孔為φ15,保證粗糙度Ra12.5
06
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),擴(kuò)Φ16孔為φ15.8,保證粗糙度Ra6.3
07
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn),鉸Φ16孔成,保證粗糙度Ra3.2
08
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn),粗銑8mm叉口左側(cè)面,保證尺寸8mm,留量2mm,粗糙度Ra6.3,
09
銑
以叉口外側(cè)面定位,粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面,保證尺寸φ68留量1mm,粗糙度Ra6.3
010
銑
以φ16孔定位,精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
011
磨
以φ16孔定位,精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
銑
以叉口外側(cè)面定位,精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗(yàn)入庫(kù)
3.5 機(jī)床的選擇
1,可用X51銑床。
2,搖臂鉆床Z525。
3,選擇夾具:每個(gè)工序都可以采用專用的夾具,夾具后面再設(shè)計(jì)。
4,選擇刀具:在銑床上用高速鋼立銑刀,銑上下兩槽用三面刃銑刀,在車床上選普通車刀。
5,選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50~125,其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02
第4章 切削用量的選擇
工步1:本工序?yàn)殂?5左端面
本工序?yàn)殂姦?5左端面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=1.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=40~60米/分,取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=50000/(10×3.14)=1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.15~0.3mm,取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.2×4×1600=1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工步2:本工序?yàn)殂?5右端面
本工序?yàn)殂姦?5右端面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=1.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=40~60米/分,取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=50000/(10×3.14)=1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.15~0.3mm,取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.2×4×1600=1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工步3:鉆φ16的孔為φ15
工序?yàn)殂@15的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ15
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=16~24米/分,取20米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=20000/(15×3.14)=425轉(zhuǎn)/分
與425轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。所以選取500轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.2~0.4mm,取0.3r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
500rpm
進(jìn)給量f
0.3r/min
工步4:擴(kuò)φ16的孔為φ15.8
工序?yàn)閿U(kuò)15.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ15.8
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=10~15米/分,取15米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=15000/(15.8×3.14)=302轉(zhuǎn)/分
與302轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分。所以選取350轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.1~0.2mm,取0.15r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
350rpm
進(jìn)給量f
0.15r/min
工步5:鉸φ16孔
工序?yàn)殂q16的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ16
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=8~10米/分,取9米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=9000/(16×3.14)=179轉(zhuǎn)/分
與179轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分。所以選取200轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.01~0.03mm,取0.02r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
200rpm
進(jìn)給量f
0.02r/min
工步6:本工序?yàn)榇帚?mm右叉口
本工序?yàn)榇帚姦?叉口。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ8
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ8立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=1.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=40~60米/分,取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=50000/(8×3.14)=1990轉(zhuǎn)/分
與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.15~0.3mm,取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.2×4×2000=960mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
2000rpm
進(jìn)給量f
960mm/min
工步7:本工序?yàn)榇帚?mm左叉口
本工序?yàn)榇帚姦?叉口。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ8
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ8立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=1.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=40~60米/分,取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=50000/(8×3.14)=1990轉(zhuǎn)/分
與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.15~0.3mm,取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.2×4×2000=960mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
2000rpm
進(jìn)給量f
960mm/min
工步8:本工序?yàn)榇帚姴婵趦?nèi)側(cè)面
本工序?yàn)榇帚姴婵趦?nèi)側(cè)面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=1.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=40~60米/分,取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=50000/(10×3.14)=1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.15~0.3mm,取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.2×4×1600=1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工序9:精銑叉口外側(cè)面
本工序?yàn)榫娡鈧?cè)面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=0.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=70~90米/分,取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=80000/(30×3.14)=849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.1~0.15mm,取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.1×4×850=340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
850
80
340
0.5
工序10:精銑叉口外側(cè)面
本工序?yàn)榫娡鈧?cè)面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=0.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=70~90米/分,取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=80000/(30×3.14)=849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.1~0.15mm,取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.1×4×850=340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
工序11:精銑叉口外側(cè)面
本工序?yàn)榫娡鈧?cè)面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=0.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=70~90米/分,取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=80000/(30×3.14)=849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.1~0.15mm,取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.1×4×850=340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
工序12:精銑叉口外側(cè)面
本工序?yàn)榫娡鈧?cè)面。選用X51立加、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表,第二部分“刀具:φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量(ap):ap=0.5mm
確定銑削速度:查表得粗銑削速度v=70~90米/分,取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm=切削速度/(銑刀直徑×3.14)=80000/(30×3.14)=849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得每齒進(jìn)給量0.1~0.15mm,取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f=每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速=0.1×4×850=340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
工序13:鉆φ5孔
工序?yàn)殂@φ5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ4
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=16~24米/分,取20米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=20000/(4×3.14)=1273轉(zhuǎn)/分
與1273411轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1280轉(zhuǎn)/分。所以選取1280轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.2~0.4mm,取0.3r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
1280rpm
進(jìn)給量f
0.3r/min
工步14:擴(kuò)φ5的孔為φ4.8
工序?yàn)閿U(kuò)4.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ4.8
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=10~15米/分,取15米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=15000/4.8×3.14)=995轉(zhuǎn)/分
與995轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。所以選取1000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.1~0.2mm,取0.15r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
1000rpm
進(jìn)給量f
0.15r/min
工步15:鉸φ5孔
工序?yàn)殂q5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具,刀具選擇如下:
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ5
工件材料為ZG130-0570,選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度:查表得鉆削速度v=8~10米/分,取9米/分
rpm=切削速度/(鉆頭直徑×3.14)=9000/(5×3.14)=573轉(zhuǎn)/分
與573轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。所以選取600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f:查表得進(jìn)給量0.01~0.03mm,取0.02r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
600rpm
進(jìn)給量f
0.02r/min
第5章 夾具設(shè)計(jì)
為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,節(jié)約勞工成本,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)也要保證加工質(zhì)量,需要設(shè)計(jì)此工件的專用夾具。
決定設(shè)計(jì)的工序銑φ25左端面。
5.1 定位方案及夾緊機(jī)構(gòu)
此夾具為工序銑φ25左端面夾具,其夾緊方式為是通過星形把手帶動(dòng)調(diào)節(jié)支撐桿向可移動(dòng)v形塊施加壓力,從而V形塊給工件一個(gè)擠壓的力,并且通過夾具體上的各定位元件限制自由度。此加工件在加工前,應(yīng)先把夾具安裝在銑床工作臺(tái)上,使此工件在機(jī)床上獲得準(zhǔn)確的位置,然后調(diào)節(jié)。刀具和端面刃,夾具體要與機(jī)床面相平行。
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求,必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。當(dāng)用夾具裝夾加工一批工件時(shí),是通過夾具來實(shí)現(xiàn)這一要求的。而要實(shí)現(xiàn)這一要求,又必須滿足三個(gè)條件:
①一批工件在夾具中占有正確的加工位置;
②夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置;
③刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系:零件相對(duì)夾具,夾具相對(duì)于機(jī)床,零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關(guān)系:工件在夾具上的定位,夾具相對(duì)于機(jī)床的定位,而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是間接通過夾具來保證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定,使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上,否則,在加工過程中因受切削力,慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng),破壞了原來的準(zhǔn)確定位,無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。
根據(jù)對(duì)加工工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖、零件的工序卡片等原始資料的收集和分析,明確設(shè)計(jì)任務(wù)(表5-1)。依據(jù)本工序所加工內(nèi)容,需設(shè)計(jì)專用夾具,設(shè)計(jì)原則為定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、材料及工藝的成本低。
表5-2 生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件名稱
撥叉
夾具類型
專用夾具
材料
RZG310-570
生產(chǎn)類型
小批生產(chǎn)
機(jī)床型號(hào)
X51
同時(shí)裝夾工件數(shù)
1個(gè)
圖5-1 裝配圖
夾具工作原理說明:
(1)工件的定位方式按照加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準(zhǔn)選擇的合理性。
(2)定位元件及定位裝置。根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形狀,使用工件底面用一面兩銷以及支承板定位,通過螺母壓緊的方式進(jìn)行定位。
(3)夾緊裝置。該專用夾具采用移動(dòng)壓板壓緊的機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊,具體操作方法如下:
通過工件內(nèi)孔φ16與芯軸定位共限制工件的2個(gè)自由度,由圓柱銷與工件的側(cè)面作為定位元件共限制工件的1個(gè)自由度,兩個(gè)支承釘與工件底面定位共限制2個(gè)自由度,這樣共限制工件的5個(gè)自由度。然后用螺釘壓緊開口墊圈從而壓緊工件,在夾具體上的各定位元件限制其自由度。加工此工件前,先把夾具體安裝在銑床工作臺(tái)上,使在機(jī)床上獲得正確的位置,然后調(diào)節(jié)刀具和端面刃,夾具體要與機(jī)床面相平行,裝夾工件時(shí),工件的內(nèi)孔與芯軸定位,工件定位后,用加緊機(jī)構(gòu)把工件擠緊,使工件在加工過程中始終保持這一正確位置。
5.2 夾緊力計(jì)算
(1)刀具: 采用端=立銑刀 φ10mm z=4
機(jī)床: x51立銑
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù)
z=4
代入上式,可得 F=502.3N
因在計(jì)算切削力時(shí),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(jì)算
夾緊螺釘: 公稱直徑d=12mm,夾緊力:M=12mm, P=2mm,L=300mm,作用力:F=200N,夾緊力:W0=25782N
夾緊力大于切削力,本夾具安全。
5.3 定位誤差分析
=0.2+0.4/70=0.0086
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目,它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來,進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,來完成本次設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等; 也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí); 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高;再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí),理論與實(shí)踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,的確,從理論到實(shí)踐,雖說短短三周,但學(xué)到了很多很多的的東西,同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正的實(shí)用,在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題,當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計(jì)雖然順利完成了,也解決了許多問題,也碰到了許多問題,老師的辛勤指導(dǎo)下,都迎刃而解。同時(shí),在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí),在此表示深深的感謝!同時(shí),對(duì)給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝!
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)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(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績(jī)的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。好幾個(gè)不眠夜個(gè),老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。
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