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廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝過程卡片
零件號
零件名稱
氣門搖桿軸支座
工序號
工序名稱
設(shè)備
夾具
刀具
量具
機動工時(min)
名稱
型號
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
Ⅰ
鑄造
鍋爐
專用夾具
游標卡尺
0-125
5
Ⅱ
時效
鍋爐
專用夾具
游標卡尺
0-125
480
Ⅲ
涂漆
毛刷
專用夾具
游標卡尺
0-125
Ⅳ
銑上端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標卡尺
0-125
0.14
Ⅴ
粗,精銑下端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標卡尺
0-125
0.32
Ⅵ
鉆兩φ13通孔
高速臺鉆
Z3025
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆
φ13mm
游標卡尺
0-125
1.88
Ⅶ
銑右端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標卡尺
0-125
0.26
Ⅷ
鉆通孔φ18
高速臺鉆
Z3025
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆
φ18mm
游標卡尺
0-125
1.10
Ⅸ
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度
臥式組合鏜床
專用夾具
ITA20鏜削頭
1.5KM
游標卡尺
0-125
0.38
Ⅹ
銑左端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標卡尺
0-125
0.26
Ⅺ
銑軸向槽
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標卡尺
0-125
0.18
Ⅻ
檢驗
工作臺
自制
游標卡尺
0-125
ⅩⅢ
入庫
工作臺
自制
0-125
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
鑄造
工序號
I
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
190-225HBS
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
鍋爐
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
備料
5
2
鑄造
游標卡尺
1
5
設(shè)計者
指導老師
共13 頁
第 1 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
時效
工序號
Ⅱ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
190-225HBS
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
數(shù)控車床
C616—1
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
480
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 2 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
涂漆
工序號
III
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HB
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
毛刷
數(shù)控車床
C616--1
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
涂漆
5
2
晾干
360
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 3 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
銑上端面
工序號
Ⅳ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
2
2
銑上端平面至81尺寸
硬質(zhì)合金立銑刀
游標卡尺
48
1
2
0.14
255
400
0.10
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 4 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
粗,精銑下端面
工序號
Ⅴ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
裝夾
2
2
加工時保證78,mm尺寸
硬質(zhì)合金立銑刀
游標卡尺
50
1
2
0.14
380
400
0.32
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 5 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
鉆兩φ13通孔
工序號
Ⅵ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
高速臺鉆
Z3025
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
3
2
鉆兩13孔
高速鋼錐柄麻花鉆
游標卡尺
78
2
0.35
195
140
1.24
3
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 6 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
銑右端面
工序號
Ⅶ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
3
2
銑右端面保證尺寸44
硬質(zhì)合金立銑刀
游標卡尺
32
1
2
380
400
0.26
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 7 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
鉆通孔φ18
工序號
Ⅷ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
高速臺鉆
Z3025
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
3
2
鉆通孔φ18
高速鋼錐柄麻花鉆
游標卡尺
44
195
140
1.10
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 8 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度
工序號
Ⅸ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
臥式組合鏜床
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
3
2
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度,保證位
ITA20鏜削頭
游標卡尺
44
1
1
0.40
380
24
0.38
置度要求
1
設(shè)計者
指導老師
共 1 3頁
第 9 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
銑左端面
工序號
Ⅹ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
安裝夾緊
3
2
銑左端面保證42
硬質(zhì)合金立銑刀
游標卡尺
32
1
2
380
400
0.26
設(shè)計者
指導老師
共 1 頁
第 10 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
銑軸向槽
工序號
Ⅺ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
定位夾緊
2
2
銑軸向槽保證尺寸3
硬質(zhì)合金立銑刀
游標卡尺
17
1
100
178
20
0.18
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 11 頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
檢驗
工序號
Ⅻ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
工作臺
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
1
按產(chǎn)品圖要求對各
尺寸進行檢測
5
設(shè)計者
指導老師
共 13 頁
第 12頁
廣西大學先進制造專業(yè)
機械加工工藝卡片
工序名稱
入庫
工序號
ⅩⅢ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號
零件重量
3kg
同時加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號
硬度
型號
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號
專用夾具
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時min
入庫進行防銹處理擺
放整齊,并進行標識
6
設(shè)計者
指導老師
共 1 3 頁
第 13頁
機械制造工藝學課程設(shè)計任務書
題目:設(shè)計氣門搖桿軸支座零件的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具
內(nèi)容:(1)零件一毛坯合圖 1張
(2)機械加工工藝規(guī)程卡片 12張
(3)夾具裝配總圖 1張
(4)夾具零件圖 一張
(5)課程設(shè)計說明書 一份
原始資料:該零件圖樣一張;生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件/年。
班級:
學生:
指導老師:
時間: 年 月 日
目錄
第一部分:
設(shè)計目的………………………………………………… 1
第二部分:設(shè)計步驟
一、零件的作用………………………………………… 1
二、確定毛坯,畫毛坯——零件合圖……………… 2
三、工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………… 3
四、加工工序設(shè)計…………………………………… 8
五、時間定額計算……………………………………… 10
六、夾具設(shè)計………………………………………… 12
設(shè)計目的:
機械制造工藝學課程設(shè)計是在學完了機械制造工藝學(含機床夾具設(shè)計)和大部分專業(yè)課,并進行了生產(chǎn)實習的基礎(chǔ)上進行的一個教學環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計一個中等復雜程度零件(氣門搖桿軸支座)的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法,擬訂夾具設(shè)計方案,完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力,也是熟悉和運用有關(guān)手冊,圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實踐機會,為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,經(jīng)驗不足,設(shè)計中還有許多不足之處,希望各位老師多加指導。
一. 零件的分析
(一) 零件的作用
氣門搖桿軸支座是柴油機一個主要零件。是柴油機搖桿座的結(jié)合部,?20(+0.10—+0.16)孔裝搖桿軸,軸上兩端各裝一進氣門搖桿,搖桿座通過兩個?13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連,3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸,使之不轉(zhuǎn)動。
(二) 零件的工藝分析
由附圖1得知,其材料為HT200。該材料具有較高的強度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應力,要求耐磨的零件。
該零件上主要加工面為上端面,下端面,左右端面,2-?13mm孔和?20(+0.1——+0.06)mm以及3mm軸向槽的加工。
?20(+0.1——+0.06)mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度,直接影響到進氣孔與排氣門的傳動精度及密封,2——?13mm孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.055mm。因此,需要先以下端面為粗基準加工上端面,再以上端面為粗基準加工下端面,再把下端面作為精基準,最后加工?20(+0.1——+0.06)mm孔時以下端面為定位基準,以保證孔軸相對下端面的位置精度。
由參考文獻(1)中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟精度機床能達到的位置精度可知上述要求可以達到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。
二. 確定毛坯,畫毛坯——零件合圖(附圖2)
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年,通過計算,該零件質(zhì)量約為3Kg,由參考文獻(5)表1—4、表1—3可知,其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型。此外,為消除殘余應力,鑄造后安排人工時效處理。參考文獻(1)表2.3—12;該種鑄造公差等級為CT10~11,MA-H級。參考文獻(1)表2.3-12,用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示:
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
上端面
48mm
H
4mm
單側(cè)加工
下端面
50mm
H
3mm
單側(cè)加工
左端面
35mm
H
3mm
單側(cè)加工
右端面
35mm
H
3mm
單側(cè)加工
三、工藝規(guī)程設(shè)計
(一) 定位基準的選擇:
精基準的選擇:氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準又是設(shè)計基準,用它作為精基準,能使加工遵循基準重合的原則,實現(xiàn)V形塊十大平面的定位方式(V形塊采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)夾緊)。?20(+0.1——+0.06)mm孔及左右兩端面都采用底面做基準,這使得工藝路線又遵循“基準統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡單,可靠,操作方便。
粗基準的選擇:考慮到以下幾點要求,選擇零件的重要面和重要孔做基準。
第一, 在保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔或面的加工余量盡量均勻,此外,還要保證定位夾緊的可靠性,裝夾的方便性,減少輔助時間,所以粗基準為上端面。
鏜削?20(+0.1——+0.06)mm孔的定位夾緊方案:
方案一:用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個?13mm的孔,再加上底面定位實現(xiàn),兩孔一面完全定位,這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。
方案二:用V形塊十大平面定位
V形塊采用聯(lián)動夾緊機構(gòu)實現(xiàn)對R10的外圓柱表面進行定位,再加底面實現(xiàn)完全定位,由于?13mm孔的秒個精度不需要很高,故用做定位銷孔很難保證精度,所以選擇方案二。
(二) 制定加工工藝路線
根據(jù)各表面加工要求,和各種加工方法能達到的經(jīng)濟精度,確定各表面及孔的加工方法如下:
上端面:精銑。 下端面:粗銑
左端面:粗銑—精銑 右端面:粗銑—精銑
2—?13mm孔:鉆孔。 3mm 軸向槽—精銑
?20(+0.1—+0.006)mm:鉆孔—粗鏜—精鏜
因左右兩端面均對?20(+0.1—+0.006)mm孔有較高的位置要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次數(shù),提高加工精度。
根據(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在后面,每一階段要首先加工上端面后鉆孔,左右端面上?20(+0.1—+0.006)mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下:
工序號
工序內(nèi)容
鑄造
時效
涂漆
00
車上端面
01
鉆兩通孔
02
精銑下端面
03
銑右端面
04
鉆通孔¢18mm
05
鏜孔?20mm,孔口角1*45度
06
銑左端面
07
銑軸向槽
08
檢驗
09
入庫
上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問題還值得進一步討論。如車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時,它們慣性力較大,平衡困難;又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動,故改動銑削加工。
工序03應在工序02前完成,使上端面在加工后有較多的時間進行自然時效,減少受力變形和受熱變形對2—?13mm通孔加工精度的影響。
修改后的工藝路線如下:
序號
工序內(nèi)容
簡要說明
01
02
03
04
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鑄造
時效
涂漆
精銑上端面
精銑下端面
鉆兩通孔
銑右端面
鉆通孔?18
鏜孔到?20,孔口倒角1*45度
銑左端面
銑軸向槽
檢驗
入庫
消除內(nèi)應力
防止生銹
先加工粗基準面
加工經(jīng)基準
先面后孔
先面后孔
后鏜削余量
次要工序后加工
(三)選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備適宜通用機床為主,輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線,工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳動均由人工完成。
粗銑上端面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題,采用立銑選擇X1632立式銑床。(參考文獻(1)表6-18),選擇直徑D為?80mm立銑刀,參考文獻(1)表7-88,通用夾具和游標卡尺。
粗銑下端面:采用上述相同的機床與銑刀,通用夾具及游標卡尺。
精銑下端面:采用上述相同的機床與銑刀,通用夾具及游標卡尺。
粗銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(1)表6—21,采用以前的刀具,專用夾具及游標卡尺。
精銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(1)表6—21,專用夾具及游標卡尺。
鉆2-?18mm孔:采用Z3025B*10,參考文獻(1)表6—26,通用夾具。刀具為d為?18.0的直柄麻花鉆,參考文獻(1)表7—111。
鉆?18孔:鉆孔直行為?118mm,選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻(1)表6—26,采用錐柄麻花鉆,通用夾具及量具。
鏜?20(+0.1——+0.06)mm孔:粗鏜:采用臥式組合鏜床,選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭,參考文獻(1)白喔—88。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿,專用夾具,游標卡尺。
四、加工工序設(shè)計
經(jīng)查參考文獻(1)表3—12可得,銑削上端面的加工余量為4mm,又由零件對上頂端表面的表面精度RA=12.5mm可知,粗銑的銑削余量為4mm。
底面銑削余量為3mm,粗銑的銑削余量為2mm,精銑余量1mm,精銑后公差登記為IT7~IT8。
取每齒進給量為fz=0.2mm/z(粗銑)
取每齒進給量為f=0.5mm/r(精銑)
粗銑走刀一次ap=2mm,精銑走刀一次ap=1mm
初步取主軸轉(zhuǎn)速為150r/min(粗銑),取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min,又前面已選定直徑D為?80mm,故相應的切削速度分別為:校核粗加工。
V粗=πDn/1000=3.14*80*150/1000=37.68
V精=πDn/1000=3.14*80*300/1000=75.36
又由機床切削功率P=167.9*10^-5ap^0.9f2aeznkpm
取Z=10個齒,pm=1.代入得:
pm=167.9*2.0^0.9*(0.2)^50*2.5*10*1
pm=0.861(km)
又因前查的機床的功率為1.5kw/h 若效率為0.8P,則
0. 8P=6.0>pm
故選擇主軸的轉(zhuǎn)速為150m/min
(2)工序5中的粗鏜?18工序。
?18粗鏜余量參考文獻[1]表3-83取粗鏜為1.8mm,粗鏜切削余量為0.2mm,鉸孔后尺寸為 20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表2-3
加工表面
加工方法
余量
公差等級
工序尺寸及公差
?18
粗鏜
1.8
____
?19.8
?19.2
精鏜
0.2
H8
20H8
孔軸線到底面位置尺寸為60mm
因精鏜與粗鏜的定位的下底面與V型塊,精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm,與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時基準重合,故不需保證。0.06mm跳動公差由機床保證。
粗鏜孔時因余量為1.9mm,故ap=1.9mm,
查文獻[1]表2. 4-8
取V=0.4m/s=24m/min
去進給量為f=002mm/r
n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min
查文獻的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz
pm=FzV*10^-3
CF2=180,
XFz=1
Yfz=0.75
nFz=0
Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1
=1452 N
P=0.58 kw
取機床效率為0.85
0.78*0.85=0.89kw>0.58kw
故機床的功率足夠。
五、時間定額計算
下面計算工序5的時間定額
(1) 機動時間
粗鏜時:L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s
精鏜時:f取0.1mm/s
L/(f*n)=45/0.1*380=15s
總機動時間:T=7.5+15=22.5s
(2)輔助時間:
操作內(nèi)容
每次時間
(min)
粗鏜
精鏜
操作次數(shù)
時間min
操作次數(shù)
時間min
裝夾
2
1
2
-
-
換刀
1
1
1
1
1
測量
0.1
1
0.1
1
0.1
卸夾
1.5
-
-
1
1.5
開機到開始的時間
0.3
1
1
1
0.3
退刀
0.1
1
1
1
0.1
所以輔助時間Ta為:
Ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2
=6.5min
作業(yè)時間為Ta+Tb=605+0.37=6.87 min
該工序單位加工時間為6.87min
五、填寫機械加工工藝卡和機械加工工序卡
工藝文件詳見附表。
6.夾具設(shè)計
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運用于機械加工,檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。
6.1提出問題
(1)怎樣限制零件的自由度;根據(jù)裝配圖得知道,一個底座限制底面1個自由度,再加2個V型塊限制橫向的2個自由度,3個自由度保證的零件夾緊的強度,有利于銑刀進行加工
(2)怎樣夾緊;設(shè)計夾具由螺旋夾緊工件。有夾具體底座,將一個V型塊采用螺釘固定,另一V型塊采用手柄進行螺紋加緊,考慮到成本經(jīng)濟性,故采用這類機械夾緊的方式比較合適.
(3)設(shè)計的夾具怎樣排屑;此次加工利用銑刀,可以保證加工的穩(wěn)定,達到表面應有的粗糙度,適合批量生產(chǎn),
(4)怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。
此夾具設(shè)計簡單方便 ,螺旋手柄加緊和松開靈活,工人需要將零件固定安放,保持夾具的清潔,以便多次使用.
6.2設(shè)計思想
設(shè)計必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計的夾具完全符合要求。
本夾具主要用來氣門搖桿軸支座底面進行加工,這個精度要求為IT13,表面粗糙度Ra6.3,粗銑-精銑以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率,降低勞動強度。
6.3夾具設(shè)計
6.3.1定位分析
(1)定位基準的選擇
據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合,在同一工件的各道工序中,應盡量采用同一定位基準進行加工。故銑該底平面時,采用零件倒置的上表面作為定位基準。
(2)定位誤差的分析
定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位,因為該定位元件的定位基準為孔的軸線,所以基準重合△b=0,由于存在間隙,定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。
△j=(TD+T d+△S)/2
TD =0.050mm
T d =0.011mm
△S=0.010mm
△j=0.0355mm
6.3.2切削力及夾緊力的計算
刀具:鑲片圓鋸齒銑刀
Fz=9.81CFzae^0.85af^0.72do^-86ap^z
CFz---灰鐵30
ae-------側(cè)吃刀量8
af-----0.1~0.2(0.1)
do---銑刀外徑160
ap----背吃刀量0.55
Fz=113N
個面和兩個孔定位時所需夾緊力計算公式:
式中 φ───螺紋摩擦角
───平頭螺桿端的直徑
───工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16
───螺桿直徑
───螺紋升角
Q ───手柄作用力
L ───手柄長度
則夾緊力
=766(N)
根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求,故此夾具可以安全工作。
6.3.3夾具操作說明
此次設(shè)計的夾具夾緊原理為:通過上表面為定位基準,在2個V型塊、平面實現(xiàn)完全定位,以銑刀進行加工
定位元件:
定位元件是用以確定正確位置的元件。用工件定位基準或定位基面與夾具定位元件接觸或配合來實現(xiàn)工件定位。該設(shè)計用可V型塊加緊
7. 體會與展望
機械制造課程設(shè)計終于結(jié)束了。通過短短的三周時間,我們鞏固了上學期所學的知識,提高了應用軟件繪圖得能力。課程設(shè)計作為《機械制造基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié),此次課程設(shè)計是理論與實踐的結(jié)合,讓我們更加的了解機械制造技術(shù)的規(guī)程
本次課程設(shè)計要求繪制零件圖,毛坯圖,夾具裝配圖,夾具零件圖以及工藝過程卡片和工序卡片.
通過設(shè)計,我基本掌握了零件的加工過程,以及加工過程文件的編寫。在設(shè)計的過程中,我遇到了很多困難,但在老師和同學的幫助下都一一得到了解決,并學習到了不少的知識。
總之,這次設(shè)計使我不隱隱學會了如何進行機械制造的課程設(shè)計的具體過程,也讓我了解了將理論知識應用與實踐中的重要性。如果不能將理論與實踐相結(jié)合,那么,再好的理論知識也只能是擺設(shè)而已。
由于我的知識掌握的還不夠完善,因此我的作業(yè)中還有愈多不足之處,希望老師能夠給予指正。
在此次課程設(shè)計中,我收獲很多,為我以后的學習工作打下了重要的基礎(chǔ)。非常感謝在設(shè)計的過程中給予我?guī)椭耐瑢W們,更要感謝給我們布置設(shè)計任務的冷岳峰老師,不僅僅在課程設(shè)計期間給我們細心地指導,在我們遇到問題時也為我們悉心解答,讓我們在課設(shè)的同時,獲得了更方面的進步。
8.參考文獻
【1】《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導書》
【2】李昌年主編 《機床夾具設(shè)計與制造》 機械工業(yè)出版社 2006
【3】王光斗主編 《機床夾具手冊》上海科學技術(shù)出版社 2000
【4】吳拓主編 《現(xiàn)代機床夾具設(shè)計》 化學工業(yè)出版社 2009
【5】曾志新 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 武漢理工大學出版社 2001
【6】艾興主編 《切削用量簡明實用手冊》 化學工業(yè)出版社 2000
【7】楊峻峰主編 《機床及夾具》 清華大學出版社 2005
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