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湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機(jī)械工程系
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
支 架
切削液
共 6 頁
工序名稱
粗銑R8端面;Φ25左端面
工序號(hào)
03
第 1 頁
設(shè) 計(jì)
校 對(duì)
修 改
審 核
機(jī) 床 夾 具 名稱
序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號(hào)
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長(zhǎng)度
mm
基本
時(shí)間
min
1
粗銑R8端面
立式銑床
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
600
56.5
0.2
1.5
41
0.371
2
粗銑Φ25左端面
立式銑床
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
600
56.5
0.2
1.5
25
0.238
1
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡
第 頁
共 頁
零件名稱
支 架
年產(chǎn)設(shè)計(jì)鋼領(lǐng)
10000臺(tái)
材 料
HT200
毛坯種類
鑄件
工
序
號(hào)
工 序 名 稱
設(shè) 備 名 稱
設(shè) 備 型 號(hào)
設(shè)備數(shù)量
作業(yè)
時(shí)間
min
工時(shí)
定額
min
設(shè)備
負(fù)荷率
%
備 注
01
金屬型澆鑄
02
時(shí)效處理
03
粗銑R8端面;Φ25左端面
立式銑床
X52K
1
04
粗銑、半精銑、精銑Φ25右端面
立式銑床
X52K
1
05
半精銑、精銑R8端面;Φ25左端面
立式銑床
X52K
1
06
粗銑、半精銑、精銑Ф8H7孔上端面
臥式銑床
X62
1
07
鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔
立式鉆床
Z525
1
08
鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
立式鉆床
Z525
1
09
去毛刺
10
檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
班級(jí)
學(xué)號(hào)
組號(hào)
姓名
批 閱
成績(jī)
日期
0
目 錄
緒 論 1
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型 4
1.2 零件的分析 5
12.1零件的分析 5
1.2.2 選擇毛坯及毛坯制造方法 5
1.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7
1.3.1 定位基面的選擇 7
1.3.2 制定工藝路線 8
1.4 確定切削用量及基本工時(shí) 8
第2章 支架零件的夾具設(shè)計(jì) 18
2.1定位基準(zhǔn)的選擇 18
2.2 切削力和夾緊力計(jì)算 18
2.3 誤差分析 19
總 結(jié) 22
參考文獻(xiàn) 23
緒 論
機(jī)械制造工藝規(guī)程的制定需選擇機(jī)械加工余量,機(jī)械加工余量的大小,不僅影響機(jī)械零件的毛坯尺寸,而且也影響工藝裝備的尺寸,設(shè)備的調(diào)整,材料的消耗,切削用量的選擇,加工工時(shí)的多少。因此,正確的確定機(jī)械加工余量,對(duì)于節(jié)約金屬材料,降低刀具損耗,減少工時(shí),從而降低產(chǎn)品制造成本,保證加工質(zhì)量具有十分重要的意義。
在這次設(shè)計(jì)過程中,廣泛的收集各種資料及標(biāo)準(zhǔn),課程設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的設(shè)計(jì)為專用夾具的設(shè)計(jì)。專用夾具的設(shè)計(jì)是為了特殊加工工序的技術(shù)要求的加工。
夾具是機(jī)械制造廠使用的一種工藝裝備,分為機(jī)床夾具、焊接夾具、裝配夾具及檢驗(yàn)夾具等。
各種金屬切削機(jī)床上用于裝夾工件的工藝裝備,稱機(jī)床夾具,如車床上使用的三爪自定心卡盤、銑床上使用的平口虎鉗等。
一、 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用
對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí),為了保證加工要求,首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置,并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此,在進(jìn)行機(jī)械加工前,首先要將工件裝夾好。
工件的裝夾方法有兩種:一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上;另一種是工件裝夾在夾具上。
采用第一種方法夾工件時(shí),一般要先按圖樣要求在工件表面劃線,劃出加工表面的尺寸和位置,裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無需專用裝備,但效率低,一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時(shí),大都用夾具裝夾工件。
用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn):
(1) 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí),工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。
(2) 能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要?jiǎng)澗€找正,可顯著地減少輔助工時(shí),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性,因此可加大切削用量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。
(3) 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍
(4)能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后,由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?,每個(gè)工件增加的成本是極少的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大,使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。
二、 機(jī)床夾具的分類
機(jī)床夾具的種類繁多,可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種。
1. 按夾具的使用特點(diǎn)分類
(1) 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的,可加工一定范圍內(nèi)不同工件的夾具,稱為通用夾具,如三爪定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng),只需選購(gòu)即可。
(2)專用夾具 專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具,稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。
(3)可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換,以適應(yīng)多種工件加工的夾具,稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。
(4)組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件,專為某一工件的某道工序組裝的夾具,稱為組合夾具。
(5)拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具而成的夾具,稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn),但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。
2. 按使用機(jī)床分類
夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。
3. 按夾緊的動(dòng)力源分類
夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。
三、 機(jī)床夾具的組成
機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多,但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。
1. 定位裝置
定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。
2. 夾緊裝置
夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在加工過程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。
3. 對(duì)刀或?qū)蜓b置
對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。
4. 連接元件
連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。
5. 夾具體
夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。
6. 其它裝置或元件
它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分
布的多個(gè)表面時(shí),常設(shè)置分度裝置;為能方便、準(zhǔn)確地定位,常設(shè)置預(yù)定位裝置;對(duì)于大型夾具,常設(shè)置吊裝元件等。
四、 本設(shè)計(jì)的任務(wù)
本設(shè)計(jì)的任務(wù)是:設(shè)計(jì)零件的工藝規(guī)程以及對(duì)典型夾具進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與精度分析;通過本課程的設(shè)計(jì)使學(xué)生具有一定的設(shè)計(jì)專用夾具的能力和分析生產(chǎn)中與夾具有關(guān)的技術(shù)問題的能力。
第1章 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程
1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類型
生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對(duì)生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動(dòng)化的程度,以及所選用的工藝方法和工藝裝備。
零件生產(chǎn)綱領(lǐng)可按下式計(jì)算。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
根據(jù)教材中生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型及產(chǎn)品大小和復(fù)雜程度的關(guān)系,確定其生產(chǎn)類型。
如圖,為某產(chǎn)品上的一個(gè)支架零件。該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000件/臺(tái)。設(shè)其備品率為25%,機(jī)械加工廢品率為0.2%,每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量為1件,現(xiàn)制定該支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。
N=Qn(1+a%)(1+b%)
=10000×1×(1+25%)(1+0.2%)
=12750 件/年
支架零件的年產(chǎn)量為12750件,現(xiàn)已知該產(chǎn)品屬于輕型機(jī)械,根據(jù)生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系查閱參考文獻(xiàn) ,確定其生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。
支架零件圖
大量生產(chǎn)的工藝特征:
(1) 零件的互換性:具有廣泛的互換性,少數(shù)裝配精度較高處,采用分組裝配法和調(diào)整法。
(2) 毛坯的制造方法和加工余:廣泛采用金屬模機(jī)器造型,鑄或其他商效方法。毛坯精度高,加工余量小。
(3) 機(jī)床設(shè)備及其布置形式:廣泛采用商效專用機(jī)床及自動(dòng)機(jī)床,按流水線和自動(dòng)排列設(shè)備。
(4) 工藝裝備:廣泛采用高效夾具,復(fù)合刀具,專用量具或自動(dòng)檢驗(yàn)裝置,靠調(diào)整法達(dá)到精度要求。
(5) 對(duì)工人的技術(shù)要求:對(duì)調(diào)整工的技術(shù)水平要求高,對(duì)操作工的技術(shù)水平要求較低。
(6) 工藝文件:有工藝過程卡或工序卡,關(guān)鍵工序要調(diào)整卡和檢驗(yàn)卡。
(7) 成本:較低。
(8) 生產(chǎn)率:高。
(9) 工人勞動(dòng)條件:較好。
1.2 零件的分析
12.1零件的分析
(1)加工表面的尺寸精度和形狀精度。
(2)主要加工表面之間的相互位置精度。
(3)加工表面的粗糙度及其他方面的表面質(zhì)量要求。
(4)熱處理及其他要求。
支架零件的圖樣視圖正確,完整,尺寸,公差及技術(shù)要求齊全。但基準(zhǔn)面A,表面粗糙度Ra1.6;Ф25左端面,表面粗糙度Ra1.6;Ф25右端面,表面粗糙度Ra1.6;Ф8H7孔,表面粗糙度Ra0.8;Ф18H7孔,表面粗糙度Ra0.8,本零件的兩大小頭孔的加工并不困難。
1.2.2 選擇毛坯及毛坯制造方法
支架,零件材料為HT200,大批量生產(chǎn),由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.3-1知,采用金屬型澆注,精度等級(jí)CT7,加工余量等級(jí)MA-F,再結(jié)合以下表2-10和表2-7,確定各加工表面的加工余量及公差。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸下:
零件尺寸
零件尺寸
機(jī)械加工余量
毛坯公差
(權(quán)限偏差)
毛坯尺寸
支架R18端面
16
2.0
2.0(1.1)
—
支架Φ25端面
25
2.0
2.0(1.1)
—
支架Φ18H7孔端面
18
1.5
1.5(1.2)
—
1.3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.3.1 定位基面的選擇
定位基面的選擇是擬定零件的機(jī)械加工路線,確定加工方案中首先要做的重要工作?;孢x擇得正確、合理與否,將直接影響工件的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。
在選擇定位基面時(shí),需要同時(shí)考慮以下三個(gè)問題:
(1) 以哪一個(gè)表面作為加工時(shí)的精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),才能保證加工精度,使整個(gè)機(jī)械加工工藝過程順利地進(jìn)行?
(2) 為加工上述精基面或統(tǒng)一基準(zhǔn),應(yīng)采用哪一個(gè)表面作為粗基面?
(3) 是否有個(gè)別工序?yàn)榱颂厥獾募庸ひ?,需要采用統(tǒng)一基準(zhǔn)以外的精基面?
精基面的選擇:根據(jù)精基面的選擇原則,選擇精基面時(shí),首先應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問題,即在可能的情況下,應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。
在連桿機(jī)械加工工藝過程中,大部分工序選用支架的一個(gè)指定的端面和小頭孔作為主要基面,并用大頭孔處指定一側(cè)的外圓面作為另一基面。這是由于:端面的面積大,定位比較穩(wěn)定;用小頭孔定位可直接控制大小頭孔的中心距。這樣就使各工序的定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來,減少定位誤差。
再深入研究一下:
(1) 根據(jù)零件圖,連桿零件的大小頭孔有一端面(即右端面)在一個(gè)平 面上,因此可以同時(shí)加工出來,但另一端面(即左端面)不在一個(gè)平面上,這對(duì)作為定位基準(zhǔn)面來說是不利的。因此,在加工時(shí)需主意其定位方案的合理性。
(2) 小頭孔外圓作為基面,所以小頭孔外圓表面的加工安排得比較早。 在小頭孔與大頭孔作為定位基面前的加工工序且鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔,這些工序?qū)τ诩庸ず蟮目着c孔的平行度不易保證,有時(shí)會(huì)影響到后續(xù)工序的加工精度,因此,在加工時(shí)應(yīng)注意,選用合理的定位方案。
(3) 在第一道工序中,工件的各個(gè)表面都是毛坯表面,定位和夾緊的條件都較差,而加工余量和切削力都較大,如果再遇上工件本身的剛性差,則對(duì)加工精度會(huì)有很大影響,因此第一道工序的定位和夾緊方法的選擇,對(duì)于整個(gè)工藝過程的加工精度常有深遠(yuǎn)的影響。連桿加工就是如此。在粗銑中工件如何定位呢?一個(gè)方法是以毛坯端面定位,在側(cè)面和端部夾緊,粗銑一個(gè)端面后,翻身,以銑好的面定位,銑另一個(gè)毛坯面。但是由于毛坯表面 不平整,連桿的剛性差,定位夾緊時(shí)工件可能變形,粗銑后端面似乎平整了,一放松,工件又恢復(fù)變形,影響后續(xù)工序的定位精度。
1.3.2 制定工藝路線
制定工藝路線主要是確定加工方法和劃分加工階段。
(1)選擇加工方法應(yīng)以零件加工表面的技術(shù)條件為依據(jù),主要是加工面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度,并綜合考慮各個(gè)方面工藝因素的影響。一般是根據(jù)主要表面的技術(shù)條件先確定終加工方法,接著再確定一系列準(zhǔn)備工序的加工方法,然后再確定其他次要表面的加工方法。
(2)在各表面加工方法選定以后,就需進(jìn)一步考慮這些加工方法在工藝路線中的大致順序,以定位基準(zhǔn)面的加工為主線,妥善安排熱處理工序及其他輔助工序。
(3)排加工路線圖表。
當(dāng)生產(chǎn)批量不同時(shí)零件的工藝路線也會(huì)有較大的差別,先在列出連桿零件大量生產(chǎn)時(shí)的工藝路線。
工序01:金屬型澆注
工序02:時(shí)效處理
工序03:粗銑R8端面;Φ25左端面
工序04:粗銑、半精銑、精銑Φ25右端面
工序05:半精銑、精銑R8端面;Φ25左端面
工序06:粗銑、半精銑、精銑Ф8H7孔上端面
工序07:鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔
工序08:鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
工序09:去毛刺
工序10:檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
1.4 確定切削用量及基本工時(shí)
工序01:金屬型澆注
工序02:時(shí)效處理
工序03:粗銑R8端面;Φ25左端面
工步一:粗銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取=600
當(dāng)=600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:粗銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)=600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04:粗銑、半精銑、精銑Φ25右端面
工步一:粗銑Φ25右端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取=600
當(dāng)=600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:半精銑Ф25端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:精銑Ф25端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取=950
當(dāng)=950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05:半精銑、精銑R8端面;Φ25左端面
工步一:半精銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取=750
當(dāng)=750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:半精銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:精銑R8端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步四:精銑Φ25左端面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取=950
當(dāng)=950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06:粗銑、半精銑、精銑Ф8H7孔上端面
工步一:粗銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)=600r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:半精銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取=750
當(dāng)=750r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:精銑Ф8H7孔上端面
1. 選擇刀具
刀具選取圓柱銑刀
,
2. 決定銑削用量
1)決定銑削深度
2)決定每次進(jìn)給量及切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,
臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選?。?50
當(dāng)=950r/min時(shí)
實(shí)際切削速度
按《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-37,臥式銑床X62標(biāo)準(zhǔn)選取
3)計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí): ,,,=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序07:鉆、粗鉸、精鉸Φ8H7孔
工步一:鉆孔至Φ7.8
選用Ф7.8高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
612r/min
與612r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min,在此選取n=545r/min
切削工時(shí): ,,
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:粗鉸Φ7.8孔至Φ7.96
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,走刀次數(shù)i=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:精鉸Φ7.96孔至Ф8H7
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,走刀次數(shù)i=2
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08:鉆、擴(kuò)、鉸Φ18H7孔
工步一:鉆Ф15孔至Ф17
選用Ф17高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6)
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得
(《切削》表2.15)
562r/min
與562r/min相近的轉(zhuǎn)速有545r/min和680r/min,在此選取n=545r/min
切削工時(shí): ,,
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二:擴(kuò)Ф17孔至Ф17.8
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三:鉸Ф17.8孔至Ф18
確定進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)立式鉆床Z525說明書,主軸進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13,取
主軸速度:主軸轉(zhuǎn)速,根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12,取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí):,,,走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09:去毛刺
工序10:檢驗(yàn)至圖紙要求并入庫
第2章 支架零件的夾具設(shè)計(jì)
對(duì)于成批生產(chǎn)的零件,大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下,亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中,所用夾具均為專用夾具,需專門設(shè)計(jì)、制造,這里對(duì)鉆床夾具進(jìn)行分析。
2.1定位基準(zhǔn)的選擇
在夾具設(shè)計(jì)中,定位方案不合理,工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問題。
設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn),均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。
由于該零件的加工是Φ18H7孔,并以基準(zhǔn)A、兩個(gè)Ф8H7孔定位,對(duì)應(yīng)的定位元件為:A型固定式定位銷和B型固定式定位銷,定位分析如下:
1、 A型固定式定位銷、B型固定式定位銷端面作為第一定位基準(zhǔn),與支架基準(zhǔn)面A相配合,限制三個(gè)自由度,即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。
2、 A型固定式定位銷Ф8f6外圓作為第二定位基準(zhǔn),與支架Φ8H7孔相配合,限制兩個(gè)自由度,即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。
3、 B型固定式定位銷Ф8f6外圓作為第三定位基準(zhǔn),與支架Φ8H7孔相配合,限制一個(gè)自由度,即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng),工件六個(gè)自由度被完全限制,屬于完全定位。
2.2 切削力和夾緊力計(jì)算
設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則:
1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠,而不能破壞定位。
2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。
3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度,手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)
4)必須保證自鎖,機(jī)動(dòng)夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置,夾緊行程必須足夠。
5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。
6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動(dòng)化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。
選用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對(duì)被加工工件進(jìn)行夾緊。
螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn):①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便加緊可靠施力范圍大;②自鎖性能好操;③擴(kuò)力比80以上,行程S不受限制;④加緊工作慢,效力低。
1、查表4得切削力計(jì)算公式:
式中,f=1mm/r,查表得
=736MPa, 即==1547N
2、 夾緊力計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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=6mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限:
極限應(yīng)力幅:
許用應(yīng)力幅:
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠。
2.3 誤差分析
1、移動(dòng)時(shí)基準(zhǔn)位移誤差
(式2-1)
式中: ———— A型固定式定位銷孔的最大偏差
———— A型固定式定位銷孔的最小偏差
————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙
代入(式2-1)得: =0.015+0+0.013
=0.028(mm)
2、 轉(zhuǎn)角誤差
(式2-2)
式中: ————A型固定式定位銷孔的最大偏差
————A型固定式定位銷孔的最小偏差
————A型固定式定位銷孔與A型固定式定位銷最小配合間隙
————B型固定式定位銷孔的最大偏差
————B型固定式定位銷孔的最小偏差
————B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙
其中:
則代入(式2-2)得:
則:≈0.04584°
2.4 機(jī)床夾具的總體形式
1、機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。
夾具的組成歸納為:
1)定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。
2)夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。
3)導(dǎo)向及對(duì)刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。
4) 動(dòng)力裝置在成批生產(chǎn)中,為了減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,常采用氣動(dòng)、液動(dòng)等動(dòng)力裝置。
5) 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體,并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上。
6)其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。
2、確定夾具體
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件,夾具上的各種裝置和無件通過夾具體連接成一個(gè)整體。故夾具體的形狀與尺寸取決于夾具上各種裝置的布置及夾具與機(jī)床的連接。
對(duì)夾具體的要求:
1)、有足夠的強(qiáng)度與剛度,在加工過程中,夾具體在切削力、夾緊力的作用下,應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)。
2)、尺寸穩(wěn)定,為保證夾具加工后尺寸穩(wěn)定,對(duì)鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理;對(duì)焊接夾具體要進(jìn)行退火處理,以削除內(nèi)應(yīng)力。
3)、對(duì)構(gòu)工藝性好,在保證強(qiáng)度和剛度的前提下,夾具體應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于制造、裝配和檢驗(yàn);體積小、重量輕以便于操作。對(duì)于移動(dòng)或翻轉(zhuǎn)夾具,其重量一般不宜超過10kg,
5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)時(shí),要方便制造、檢測(cè)、調(diào)整和裝配,有利于提高夾具的制造精度。
總 結(jié)
時(shí)光飛逝,為期一周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。回首這一周的設(shè)計(jì)過程,感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺!
在這次設(shè)計(jì)過程中,使我真正的認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,以前上課沒有學(xué)到的知識(shí),在這次設(shè)計(jì)當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識(shí)的重要性。
這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過的機(jī)械制造工藝與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識(shí)很好的串聯(lián)了起來,起到了穿針引線的作用,鞏固了所學(xué)知識(shí)的作用。
在課程設(shè)計(jì)中,首先是對(duì)工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工,怎樣加工,加工工藝裝備及設(shè)備等,因此,工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。
在課程設(shè)計(jì)中還用到了CAD制圖和一些計(jì)算機(jī)軟件,因?yàn)閷W(xué)的時(shí)間長(zhǎng)了,因此在開始畫圖的時(shí)候有很多問題,而且不熟練,需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在,對(duì)以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次畢業(yè)設(shè)計(jì)真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來了。
在這次課程設(shè)計(jì)中,還有一個(gè)重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì),因?yàn)闄C(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識(shí)講的,并沒有親自設(shè)計(jì)過,因此,在開始的設(shè)計(jì)過程中,存在這樣那樣的問題,在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計(jì),畫圖,查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計(jì)資料,終于將它設(shè)計(jì)了出來,我感到很高興,因?yàn)樵谶@之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識(shí),也懂得了很多東西,真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。
在這次課程設(shè)計(jì)中,我學(xué)到了很多知識(shí),有一點(diǎn)更是重要,就是我能作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)一個(gè)零件,也因此,我了解了設(shè)計(jì)人員的思想,每一個(gè)零件,每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來,再加工的,因此,作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員,在設(shè)計(jì)的過程中一點(diǎn)不能馬虎,每個(gè)步驟都必須有理有據(jù),不是憑空捏造的。而且,各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),查閱大量資料,而且設(shè)計(jì)一個(gè)零件,需要花好長(zhǎng)時(shí)間。親自上陣后我才知道,做每件是都不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單就能完成的,是要付出大量代價(jià)的。因此,我們也要用心去體會(huì)每個(gè)設(shè)計(jì)者的心思,這樣才能像他們一樣設(shè)計(jì)出好的作品。
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25
1
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機(jī)械工程系
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
支 架
切削液
共 6 頁
工序名稱
銑Φ25右端面
工序號(hào)
04
第 2 頁
設(shè) 計(jì)
校 對(duì)
修 改
審 核
機(jī) 床 夾 具 名稱
序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號(hào)
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長(zhǎng)度
mm
基本
時(shí)間
min
1
粗銑Φ25右端面
立式銑床
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
600
56.5
0.2
1.5
25
0.238
2
半精銑Ф25端面
立式銑床
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
750
71.0
0.16
0.4
25
0.228
3
精銑Ф25端面
立式銑床
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
950
89.5
0.12
0.1
25
0.238
1
湖北汽車工業(yè)學(xué)院
機(jī)械工程系
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
零件名稱
支 架
切削液
共 6 頁
工序名稱
銑Ф8H7孔上端面
工序號(hào)
06
第 4頁
設(shè) 計(jì)
校 對(duì)
修 改
審 核
機(jī) 床 夾 具 名稱
序號(hào)
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備 型 號(hào)
刀輔具名稱
量檢具名稱
主軸
轉(zhuǎn)速
r/min
切削
速度
m/min
進(jìn)給量
mm/r
切削
深度
mm
切削
長(zhǎng)度
mm
基本
時(shí)間
min
1
粗銑Ф8H7孔上端面
臥式銑床
圓柱銑刀
游標(biāo)卡尺
600
94.2
0.2
1.5
16
0.325
2
半精銑Ф8H7孔上端面
臥式銑床
圓柱銑刀
游標(biāo)卡尺
750
118
0.16
0.4
16
0.307
3
精銑Ф8H7孔上端面
臥式銑床
圓柱銑刀
游標(biāo)卡尺
950
149
0.12
0.1
16
0.318
1