閥體工藝和鉆Φ4孔夾具設計-主視圖長度82【含圖紙及及檔全套】
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機械加工工藝過程卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
零件名稱
共
頁
第
頁
材 料 牌 號
HT200
毛 坯 種 類
鑄件
毛坯外形尺寸
177×168×150
每毛坯件數
1
每 臺 件 數
1
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內 容
車
間
工
段
設 備
工 藝 裝 備
工 時
夾具
刀具
量具
準終
單件
鑄造(紅筆部分請學生照此參考,你們填寫時,刪去!! 何老師)
鑄
時效
熱
涂底漆
表
10
銑
粗銑N面
金工
X52K
專用銑夾具
面銑刀
游標卡尺
20
鉆
鉆擴較孔2—?10F9至2- ?9F9,孔口倒角1×45 °, 鉆孔4—?13
金工
Z3025
專用鉆夾具
51.3
0.9
30
銑
粗銑R面及Q面
金工
組合機床
專用銑夾具
40
銑
銑凸臺面
金工
X52K
專用銑夾具
50
鏜
粗鏜孔2—?80,孔口倒角1×45 °
金工
組合機床
專用鏜夾具
60
銑
精銑N面
金工
X6132
專用銑夾具
70
鉸
精擴鉸孔2—?10F8至2—?10F7
金工
Z3025
專用鉆夾具
80
銑
精銑R面及Q面
金工
組合機床
專用銑夾具
90
鏜
精鏜孔2—?80H7
金工
組合機床
專用鏜夾具
100
鉆
鉆孔?20,擴鉸球形孔?30H9,鉆4—M6螺紋底孔,孔口倒角1×45 °
金工
Z3025
專用鉆夾具
攻螺紋4-M6-6H
110
锪
锪平4—?22
金工
Z3025
專用鉆夾具
120
鉆
鉆8—M12螺紋底孔,孔口倒角1×45 °,鉆鉸孔2—?8N8, 孔口倒角1×45°
金工
Z3025
專用鉆夾具
130
攻
攻螺紋8-M12—6H
金工
Z3025
專攻螺紋夾具
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工藝過程卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
零件名稱
共
頁
第
頁
材 料 牌 號
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數
每 臺 件 數
備 注
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內 容
車
間
工
段
設 備
工 藝 裝 備
工 時
夾具
刀具
量具
準終
單件
檢
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
設計說明書
題目:閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ4孔的工裝夾具設計
學 生:
學 號:
專 業(yè):
班 級:
指導老師:
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ4孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析,了解零件的工藝再設計出毛坯的結構,并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設計,選擇設計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產生的定位誤差,分析夾具結構的合理性與不足之處,并在以后設計中注意改進。
關鍵詞:工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3
2.3制定工藝路線 ……………………………………………3
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………4
2.5確定切削用量及基本工時………………………………5
三 夾具設計……………………………………………………21
3.1問題的提出………………………………………………21
3.2切削力及夾緊力計算……………………………………21
3.3定位誤差分析……………………………………………22
3.4夾具設計及操作簡要說明………………………………23
總 結………………………………………………………………24
致 謝………………………………………………………………25
參考文獻 …………………………………………………………26
第 4 頁 共 34 頁
1.外文翻譯
機械加工零件的工藝及夾具設計
摘 要:本文對機械加工零件的結構和工藝進行了分析,確定了機械加工工藝路線,夾具在機械加工中所占的地位和重要性,以及夾具設計。隨著科學的日益發(fā)展進步和國家產業(yè)政策的調整,工程機械行業(yè)已成為沒有政策壁壘的完全競爭行業(yè)
關鍵詞:技術背景/發(fā)展趨勢/工序/定位方案
1 機械加工歷史背景及其意義
機械制造業(yè)是一個古老而永遠充滿生命力的行業(yè)。隨著現代工業(yè)的發(fā)展,對機械產品的要求越來越高,機械制造工藝也在日新月異地發(fā)展。自新中國成立以來,我國的制造技術與制造業(yè)得到了長足發(fā)展,一個具有相當規(guī)模和一定技術基礎的機械工業(yè)體系基本形成。改革開放二十多年來,我國制造業(yè)充分利用國內國外兩方面的技術資源,有計劃地推進企業(yè)的技術改造,引導企業(yè)走依靠科技進步的道路,使制造技術、產品質量和水平及經濟效益發(fā)生了顯著變化,為推動國民經濟的發(fā)展做出了很大的貢獻。盡管我國制造業(yè)的綜合技術水平有了大幅度提高,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍存在階段性差距。進入二十一世紀,我國發(fā)展經濟的主導產業(yè)仍然是制造業(yè),特別是在我國加入世貿組織后,世界的制造中心就從發(fā)達國家遷移到了亞洲,我國有廉價的勞動力和廣大的消費市場,因此,我國工業(yè)要想發(fā)展,就需要有相應的技術和設備來支持。
機械工業(yè)是國民經濟的裝備工業(yè);是科學技術物化的基礎;是高新技術產業(yè)化的載體;是國防建設的基礎;是實現經濟快速增長的重要支柱;也是為提高人民生活質量、提供消費類機電產品的供應工業(yè)。它對國民經濟運行的質量和效益、產業(yè)結構的調整和優(yōu)化具有極其重要的作用。
2 機械行業(yè)的現狀及發(fā)展趨勢
隨著社會的發(fā)展,各種機械逐漸運用到各個行業(yè)中,不管是在農用、軍用、工用等方面,離開了機械的操作就談不上效率,因此,從某中角度上來說,一個國家的經濟實力、社會地位,和機械行業(yè)的發(fā)展是密不可分的。各工業(yè)化國家經濟發(fā)展的歷程表明,沒有強大的裝備制造業(yè),就不可能實現國民經濟的工業(yè)化、現代化和信息化[3]。目前裝備制造業(yè)發(fā)展滯后是制約我國經濟發(fā)展和產業(yè)升級的重要因素,加大結構調整力度,推進機械工業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展,對于轉變經濟增長方式,提高國民經濟整體素質,增強我國經濟的國際競爭力,保障國防安全等都具有重要而深遠的意義。
3 機械加工工藝規(guī)程制訂
3.1 機械加工工藝過程的定義
機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀,尺寸,相對位置和性質等,使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產品的質量和性能,對產品的成本、生產周期都有較大的影響,是整個工藝過程的重要組成部分。
3.2 機械加工工藝過程的組成
組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。
⑴ 工序是指一個或一組工人,在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設備、安排作業(yè)計劃和進行質量檢驗的基本單元。
⑵ 安裝是工件經一次裝夾后所完成的那一部分工序。
⑶ 當應用轉位(或移位)加工的機床(或夾具)進行加工時,在一次裝夾中,工件(或刀具)相對于機床要經過幾個位置依次進行加工,在每一個工作位置上所完成的那一部分工序,稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數,減少裝夾誤差,提高生產率。
⑷ 工步是加工表面在切削刀具和切削用量(僅指主軸轉速和進給量)都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程。
⑸ 在一個工步中,如果要切掉的金屬層很厚,可分幾次切削,每切削一次就稱為一次走刀。
3.3 機械加工工藝規(guī)程的定義
規(guī)定產品或零部件制造過程和操作方法等的工藝文件,稱為工藝規(guī)程,它是企業(yè)生產中的指導性技術文件。
3.4 機械加工工藝規(guī)程的作用及內容
機械加工工藝規(guī)程是生產準備工作的主要依據。根據它來組織原材料和毛坯的供應,進行機床調整,專用工藝裝備的設計與制造,編制生產作業(yè)計劃,調配勞動力,以及進行生產成本核算等。
機械加工工藝規(guī)程也是組織生產、進行計劃調度的依據。有了它就可以制定生產產品的進度計劃和相應的調度計劃,并能做到各工序科學地銜接,使生產均衡、順利,實現優(yōu)質、高產和低消耗。
機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片,是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片,是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產中,以機械加工工藝過程卡片指導生產,過程卡的各個項目編制較為詳細。機械加工工序卡片是為每個工序詳細制定的,用于直接指導工人進行生產,多用于大批量生產的零件和成批生產中的重要零件。
3.5 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟
在一定的生產條件下,以最少的勞動消耗和最低的費用,按計劃加工出符合圖紙要求的零件,是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。
制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下:
①根據零件的生產綱領決定生產類型;
②分析零件加工的工藝性;
③選擇毛坯的種類和制造方法;
④擬訂工藝過程;
⑤工序設計;
⑥編制工藝文件。
4 夾具設計
4.1 夾具設計的意義
在機械行業(yè)中,如何去保證工件的高精度、加工的成本等實質性問題,一直是從事于機械行業(yè)人員研究的問題,其中在設計夾具的時候就要考慮以上問題,高效的夾具是工件高精度的保證,如何讓夾具更高效、更經濟,這是行業(yè)人急需要解決的。
隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務,如何充分利用這些高科技在機械行業(yè)中,這還需要機械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。
隨著科學技術的發(fā)展,和社會市場需要,夾具的設計在逐步的超向柔性制造系統(tǒng)方向發(fā)展。迄今為止,夾具仍是機電產品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度標準化,用戶只需要按品種、規(guī)格選用采購。而模具和夾具則和產品息息相關,產品一有變化就需重新制作,通常是屬于專用性質的工具,模具已發(fā)展成為獨立的行業(yè);夾具在國內外也正在逐漸形成一個依附于機床業(yè)或獨立的小行業(yè)。 組合夾具不僅具有標準化、模塊化、組合化等當代先進設計思想,又符合節(jié)約資源的原則,更適合綠色制造的環(huán)境保護原理。所以是今后夾具技術的一個重要發(fā)展方向單位 。
機床夾具通常是指裝夾工件用的裝置:至于裝夾各種刀具用的裝置,則一般稱為“輔助工具”。輔助工具有時也廣義地包括在機床夾具的范圍內。按照機床夾具的應用范圍,一般可分為通用夾具,專用夾具和可調整式夾具等。
通用夾具是在普通機床上一般都附有通用夾具,如車床上的卡盤,銑床上的回轉工作臺,分度頭,頂尖座等。它們都一標準化了,具有一定的通用性,可以用來安裝一定形狀尺寸范圍內的各種工件而不需要進行特殊的調整。但是,在實際生產中,通用夾具常常不能夠滿足各種零件加工的需要;或者因為生產率低而必須把通用夾具進行適當的改進;或者由于工件的形狀,加工的要求等的不同須專門設計制造一種專用夾具,以解決生產實際的需要。
用夾具是為了適應某一工件的某一工序加工的要求而專門設計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面主要包括加工工件所需要的機動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。2.采用專用夾具后,安裝工件和轉換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產率.在生產中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機動時間將與加工一個工件的機動時間相同。采用回轉式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進行切削加工某個工件的同時,進行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機動時間相重合??傊?隨著專用夾具的采用和進一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴大機床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機床的作用。4.減輕勞動強度,保障安全生產。根據生產需要,采用一些氣動,液壓或其它機械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強度,保障生產安全和產品的穩(wěn)質高產都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉幾次進行加工,勞動強度大而且不安全。采用電動回轉式鉆床家具后,就能夠達到提高生產效率,減輕勞動強度,保障生產安全的目的。
4.2 夾具的發(fā)展趨勢
工業(yè)設計是人類社會發(fā)展和科學技術進步的產物,從英國莫里斯的“工藝美術運動”,到德國的包豪斯設計革命以及美國的廣泛傳播與推廣,工業(yè)設計經過了醞釀,探索,形成,發(fā)展百余年的歷史滄桑。時至今日,工業(yè)設計已成為一門獨立的專業(yè)學科,并且有一套完整的研究體系。
1980年國際工業(yè)設計協會理事會(ICSID)給工業(yè)作了明確定義:“就批量生產的工業(yè)產品而言,憑借訓練,技術知識,經驗及視覺感受,而預示材料、結構、構造、形態(tài)、色彩、表面加工,裝飾以新的品質和規(guī)格,叫做工業(yè)設計。根據當時的具體情況,工業(yè)設計師應在上述工業(yè)產品全部側面或其中幾個方面進行工作,而且需要工業(yè)設計師對包裝、宣傳、展示,市場開發(fā)等問題的解決付出自己的技術知識和經驗以及視覺評價能力時,這也屬于工業(yè)設計的范疇”。
材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎,一方面,技術制約著設計;另一方面,技術也推動著設計。從設計美學的觀點看,技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用,只要善于應用材料的特性,予以相應的結構形式和適當的加工工藝,就能夠創(chuàng)造出實用,美觀,經濟的產品,即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。
任何設計都是時代的產物,它的不同的面貌,不同的特征反映著不同歷史時期的科學技術水平。技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導,新材料,新工藝的出現,必然給產品帶來新的結構,新的形態(tài)和新的造型風格。材料,加工工藝,結構,產品形象有機地聯系在一起的,某個環(huán)節(jié)的變革,便會引起整個機體的變化。
現在,機械加工工藝及夾具隨著制造技術的發(fā)展也突飛猛進。機械加工工藝以各個工廠的具體情況不同,其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過程。也使產品的質量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定,但也要滿足其基本要求:在保證產品質量的前提下,盡可能提高勞動生產率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現有生產條件的基礎上,盡可能采用國內、外先進工藝技術和經驗。還應保證操作者良好的勞動條件。但我國現階段還是主要依賴工藝人員的經驗來編制工藝,多半不規(guī)定工步和切削用量,工時定額也憑經驗來確定,十分粗略,缺乏科學依據,難以進行合理的經濟核算
國際生產研究協會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產的工件品種已占工件種類總數的85%左右?,F代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新換代,以適應市場的需求與競爭。然而,一般企業(yè)都仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具,一般在具有中等生產能力的工廠里,約擁有數千甚至近萬套專用夾具;另一方面,在多品種生產的企業(yè)中,每隔3~4年就要更新50~80%左右專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為10~20%左右。特別是近年來,數控機床、加工中心、成組技術、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產品的投產,以縮短生產準備周期,降低生產成本;
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;
3)能適用于精密加工的高精度機床夾具;
4)能適用于各種現代化制造技術的新型機床夾具;
5)采用以液壓站等為動力源的高效夾緊裝置,以進一步減輕勞動強度和提高勞動生產率;
6)提高機床夾具的標準化程度。
現代機床夾具的發(fā)展趨勢主要表現為標準化、高效化、精密化和柔性化等四個方面。
利用更好的夾具,可以提高勞動生產率,提高加工精度,減少廢品,可以擴大機床的工藝范圍,改善操作的勞動條件。因此,夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。一個好的夾具是加工出合格產品的首要條件,為了讓夾具有更好的發(fā)展,夾具行業(yè)應加強產、學、研協作的力度,加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐,創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站,充分利用現代信息和網絡技術,與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯系,爭取合資與合作,引進技術,這是改造和發(fā)展我國夾具行業(yè)較為行之有效的途徑。
參考文獻
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3:沈延山.生產實習與組合機床設計.大連:大連理工大學出版社,1989.
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5:王華坤,范元勛.機械設計基礎.北京:兵器工業(yè)出版社,2000.
6:馮辛安.機械制造裝備設計.北京:機械工業(yè)出版社,1998.
7:陳日曜.機械原理.北京:機械工業(yè)出版社,1992.
8:方子良.機械制造技術基礎.上海:上海交通大學出版社,2004.
9:劉秋生,李忠文.液壓傳動與控制.北京:宇航出版社,1994.
10:陳于萍,周兆元.互換性與測量技術基礎.北京:機械工業(yè)出版社,2005.
11:東北重型機械學院等.機床夾具設計手冊.上海:上??萍技夹g出版社,1979.
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13:王先逵.機械制造工藝學(上下冊).北京:清華大學出版社,1989.
14:崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.
15:黃如林,汪群.金屬加工工藝及工裝設計.
16:魯屏宇.工程圖學.
17:馮辛安.機械制造裝備設計.
18:Gell Maurice Materials Science and Engineering,1995,A204:246—251
19:X. Chen, J.W. Hutchinson, M.Y. He, A.G. Evans, Acta Mater. 51 (2003) 2017.
設計說明書
題目:閥體零件的工藝規(guī)程及鉆Φ4孔的工裝夾具設計
學 生:
學 號:
專 業(yè):
班 級:
指導老師:
摘 要
本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。
閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ4孔的夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析,了解零件的工藝再設計出毛坯的結構,并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設計,選擇設計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產生的定位誤差,分析夾具結構的合理性與不足之處,并在以后設計中注意改進。
關鍵詞:工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。
ABSTRCT
This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.
The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.
Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error
目 錄
序言…………………………………………………………………1
一. 零件分析 ……………………………………………………2
1.1 零件作用 ………………………………………………2
1.2零件的工藝分析 …………………………………………2
二. 工藝規(guī)程設計…………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………3
2.2基面的選擇傳 ……………………………………………3
2.3制定工藝路線 ……………………………………………3
2.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 …………4
2.5確定切削用量及基本工時………………………………5
三 夾具設計……………………………………………………21
3.1問題的提出………………………………………………21
3.2切削力及夾緊力計算……………………………………21
3.3定位誤差分析……………………………………………22
3.4夾具設計及操作簡要說明………………………………23
總 結………………………………………………………………24
致 謝………………………………………………………………25
參考文獻 …………………………………………………………26
序 言
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
閥體零件的加工工藝規(guī)程及其鉆Φ4孔的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、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。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。
本次設計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
一、 零件的分析
二、
1.1 零件的作用
閥體的作用,待查
1.2 零件的工藝分析
閥體有2組加工面他們有位置度要求。
這2組加工面的分別為
1,以底面為基準的加工面,這組加工面包括,工件頂面3-Φ9孔
面,2-Φ18孔
2:以3-Φ9孔為基準的加工面,這組加工面包括,其余各個端面,內孔,及其螺紋孔。
二. 工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件的材料為HT200,根據生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況,選用砂型鑄造。
2.2 基面的選擇的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理,可以使加工質量得到保證,生產率得到提高。否則,加工工藝過程中會問題百出。
粗基準的選擇:對閥體這樣的不規(guī)則零件來說,選擇好粗基準是至關重要。我們以工件底面為粗基準,以工件后端面和輔助基準為輔助基準。
精基準的選擇:精基準 的選擇要考慮基準重合的原則,設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用其中2-Φ9孔及其端面作為精基準
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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。通過仔細考慮零件的技術要求后,制定以下工藝方案:
鑄造
時效
銑
銑頂面
10
銑
銑底面
20
鉆
鉆3-Φ9孔,锪孔Φ12
30
鉆
鉆2-Φ18孔,锪孔Φ30
40
銑
銑左右2側面
50
車
車中間各孔
60
鉆
鉆右端2-Φ4孔锪孔Φ8深13
70
鉆
鉆下端2-Φ4孔锪孔Φ8深13
80
鉆
鉆上端Φ4孔
90
鉆
鉆4-M8螺紋孔
100
車
車M30螺紋孔
機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
2.4
閥體零件材料為HT200
生產類型為大批量生產,采用砂型鑄造出的鑄件
1,工件上下左右端面,沒有明確的粗糙度要求,加工精度不高,《查機械設計工藝分析》表2-10得,我們余量留2mm基準
2:各個內孔可以直接鑄出,查《查機械設計工藝分析》表2-10得單邊余量為1.5mm比較合適
2.5 確定切削用量及基本工時
工步一:銑長度為86的的工件頂面
銑96x80底平面
查參考文獻[14]表2.4-73
刀具:硬質合金銑刀(面銑刀),材料:,D=55mm ,齒數,此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2.5mm
所以銑削深度:=1mm
每齒進給量:根據參考文獻[7]表2.4-75,取,銑削速度:參照參考文獻[7]表30—34,取V=1.33m/s
機床主軸轉速: 式(2.1)
式中 V—銑削速度;
d—刀具直徑。
機床主軸轉速:
按照參考文獻[3]表3.1-74
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:6.7mm/s×60=402mm/min
:根據參考文獻[7]表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
銑刀切入時?。? ,
銑刀切出時?。?
根據《機械制造工藝學》表可得:
=0.22min
由表3.3-7得:操作機床時間為:0.83 min
由表3.3-8得:測量工件時間為:0.14 min
T1=0.97min
則T總=T1+T2 =1.19min
工序二:銑底面的切削用量及基本工時的計算如上
銑96x82底平面
查參考文獻[14]表2.4-73
刀具:硬質合金銑刀(面銑刀),材料:,D=55mm ,齒數,此為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2.5mm
所以銑削深度:=3.5mm
每齒進給量:根據參考文獻[7]表2.4-75,取,銑削速度:參照參考文獻[7]表30—34,取V=1.33m/s
機床主軸轉速: 式(2.1)
式中 V—銑削速度;
d—刀具直徑。
機床主軸轉速:
按照參考文獻[3]表3.1-74
實際銑削速度:
進給量:
工作臺每分進給量:6.7mm/s×60=402mm/min
:根據參考文獻[7]表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
銑刀切入時?。? ,
銑刀切出時取:
根據《機械制造工藝學》表可得:
=0.22min
由表3.3-7得:操作機床時間為:0.83 min
由表3.3-8得:測量工件時間為:0.14 min
T1=0.97min
工序11:鉆3-Φ9孔,锪孔Φ12
工步一:鉆孔Φ9
確定進給量:根據參考文獻Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工Φ24孔時屬于低剛度零件,故進給量應乘以系數0.75,則
根據Z525機床說明書,現取
切削速度:根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據機床說明書,取,故實際切削速度為
切削工時:,,,則機動工時為
锪孔Φ12
確定進給量:根據參考文獻Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工Φ12孔時屬于低剛度零件,故進給量應乘以系數0.75,則
根據Z525機床說明書,現取
切削速度:根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據機床說明書,取,故實際切削速度為
切削工時:,,,則機動工時為
工序30:鉆2-Φ18孔,锪孔Φ30
工步一:鉆孔Φ18
確定進給量:根據參考文獻Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工Φ24孔時屬于低剛度零件,故進給量應乘以系數0.75,則
根據Z525機床說明書,現取
切削速度:根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據機床說明書,取,故實際切削速度為
切削工時:,,,則機動工時為
锪孔Φ30
確定進給量:根據參考文獻Ⅳ表2-7,當鋼的,時,。由于本零件在加工Φ30孔時屬于低剛度零件,故進給量應乘以系數0.75,則
根據Z525機床說明書,現取
切削速度:根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14,查得切削速度所以
根據機床說明書,取,故實際切削速度為
切削工時:,,,則機動工時為
工序II:銑左右2側面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀,刀片采用YG8,
,,,。
2. 決定銑削用量
1) 決定銑削深度
因為加工余量不大,故可在一次走刀內銑完,則
2) 決定每次進給量及切削速度
根據X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據表查出 ,則
按機床標準選?。?75
當=375r/min時
按機床標準選取
3) 計算工時
切削工時:l=56 ,,則機動工時為
工步一:粗車中間各內圓
粗車各內圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5
2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉速
ns== 753r/min
與753r/min相近的機床轉速為750r/min?,F選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,
t=i ;其中l(wèi)=18mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.036(min)
工序90:鉆2-Φ4孔,锪孔Φ8深13
工步一:鉆Φ4孔的切削用量及基本工時
(1)鉆Φ4mm孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4
1)進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=10m/min
3)確定機床主軸轉速
ns== 796r/min
與796r/min相近的機床轉速為750r/min?,F選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=30mm; =4mm; =0mm
t=2x() =2x()=0.3487(min)
锪孔Φ8
(1)鉆Φ8mm孔
機床:Z525立式鉆床
刀具:根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8
1)進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=20/min
3)確定機床主軸轉速
ns== 796r/min
與796r/min相近的機床轉速為750r/min。現選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=13m; =4mm; =0mm
t=2x() =2x()=0.1743)
工序80 鉆Φ4孔夾具設計
1、加工條件
加工材料: HT200,硬度200~220HBS,鑄件。
工藝要求:孔徑d=4mm,精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床:選用Z525鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭(如圖3所示),其直徑Φ4
鉆頭幾何形狀為(根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2):標準鉆頭,,,后角,,橫刃長度,弧面長度。
3.選擇切削用量
(1)選擇進給量
按加工要求決定進給量:根據《切削用量手冊》表2.7,當鑄鐵硬度>200H
有。
(2)計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15,當鑄鐵硬度=200~220HBS時, , 時,。
切削速度的修正系數為:,,,,
故
根據Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12)可選擇, 。
4.計算基本工時
根據公式
式中,, ,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得,
故有:
工序90:鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8,攻絲M8
工步一:鉆4-M8螺紋底孔Φ6.8
1、加工條件
加工材料: HT200,硬度200~220HBS,鑄件。
工藝要求:孔徑d=6.8mm,精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床:選用Z525鉆床和專用夾具。
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭(如圖3所示),其直徑
鉆頭幾何形狀為(根據《切削用量手冊》表2.1及表2.2):標準鉆頭,,,后角,,橫刃長度,弧面長度。
3.選擇切削用量
(1)選擇進給量
按加工要求決定進給量:根據《切削用量手冊》表2.7,當鑄鐵硬度>200H
有。
(2)計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15,當鑄鐵硬度=200~220HBS時, , 時,。
切削速度的修正系數為:,,,,
故
根據Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12)可選擇, 。
4.計算基本工時
根據公式
式中,, ,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得,
故有:
工步 二 攻螺紋孔M8
1、加工條件:攻螺紋孔M8
加工材料: HT200,硬度200~220HBS,鑄件
工藝要求:孔徑d=8mm,精度H12~H13,用乳化液冷卻。
機床:選用Z525型鉆床
2、選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆頭,其直徑d=8mm。
3、選擇切削用量
(1)決定進給量
按加工要求決定進給量:根據《切削用量手冊》表2.7,當鑄鐵硬度>200H,d=8mm時,有。根據Z525型鉆床技術資料可選擇。
(2)計算切削速度
根據《切削用量手冊》表2.15,當鑄鐵硬度=200~220HBS時, , ,選 。
切削速度的修正系數為:,,,,
故
根據Z525型鉆床技術資料(見《簡明手冊》表4.2-12~4.2-13)可選擇, 。
4.計算基本工時
根據公式
式中,,,入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出,計算得:
車M30螺紋孔
車M30螺紋
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm
2) 進給量 根據《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉速
ns== 944r/min
與944r/min相近的機床轉速為975r/min?,F選取=975r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時,
t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.015(min)
三、 夾具設計
為了提高勞動生產率,保證加工質量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。
我們設計鉆Φ4孔的夾具設計的鉆床夾具。
3.1問題的提出
本夾具主要用于鉆孔,精度要求較不高,和其他面沒有任何要求,因此我們選用2-Φ9孔作為定位基準。
3.2切削力和夾緊力的計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工,鉆削力。由《切削手冊》得:
鉆削力 式(5-2)
鉆削力矩 式(5-3)
式中:
代入公式(5-2)和(5-3)得
本道工序加工工藝孔時,夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。
3.3定位誤差分析
2 一面兩銷定位誤差
(1)移動時基準位移誤差
(式5-5)
式中: ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
————圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
代入(式5-5)得: =
=
(2) 轉角誤差
(式5-6)
式中: ———— 圓柱銷孔的最大偏差
———— 圓柱銷孔的最小偏差
———— 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙
———— 削邊銷孔的最大偏差
———— 削邊銷孔的最小偏差
———— 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙
其中:
則代入(式5-6)得:
則:
3.4夾具設計及操作的簡要說明
使用套筒定位(相當于一個定位銷),一個擋銷,作為輔助定位,采用螺母快速夾緊,即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套,當導向的鉆套磨損后,我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度,這樣就大大的提高了生產效率,適合于大批量生產
裝配圖附圖如下:
總 結
設計即將結束了,時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這次的設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合進行實實在在的設計,使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領,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計手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入設計打下了好的基礎。
設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的,還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導,使我們學到了好多,也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會,它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。
致 謝
這次設計使我收益不小,為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時,數據存在大量的重復和重疊,由于經驗不足,在選取數據上存在一些問題,不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見,在我遇到難題時給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。
這次設計成績的取得,與指導老師的細心指導是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導老師,特別是每次都放下她的休息時間,耐心地幫助我解決技術上的一些難題,她嚴肅的科學態(tài)度,嚴謹的治學精神,精益求精的工作作風,深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成,她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜,她不僅在學業(yè)上給我以精心指導,同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷,除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外,她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年
2.機械制造工藝設計簡明手冊,李益民主編,機械工業(yè)出版社出版,1994年
3.機床夾具設計,哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編,上??茖W技術出版社出版,1983年
4.機床夾具設計手冊,東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編,上海科學技術出版社出版,1990年
5.金屬機械加工工藝人員手冊,上??茖W技術出版社,1981年10月
6.機械制造工藝學,郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年
第 26 頁 共 34 頁
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