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機械加工工序卡片
大連交通大學
機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 1 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
30
粗銑P端面
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
粗銑P端面
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
370
73.2
0.18
3
1
0.26
0.5
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 2 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
40
粗銑Q端面
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
粗銑Q端面
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
460
91.2
0.15
1
1
0.33
0.4
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 3頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
50
半精銑P端面
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
半精銑P端面
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
370
73.2
0.18
3
1
0.26
0.5
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 4 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
60
半精銑Q端面
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
半精銑Q端面
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
460
91.2
0.15
1
1
0.33
0.4
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 5 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
70
粗銑底面(M面)
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
粗銑底面(M面)
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
460
91.2
0.15
1
1
0.33
0.4
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 6 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
80
銑高18mm的臺階面和退刀槽
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
銑高18mm的臺階面和退刀槽??
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
370
73.2
0.18
3
1
0.26
0.5
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 7 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
90
銑2側18MM小平面
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
銑2側18MM小平面
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
460
91.2
0.15
1
1
0.33
0.4
機械加工工序卡片
大連交通大學
機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 8 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
100
鉆孔
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
鉆,擴,鉸Φ22 H7孔
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
700
1.22
0.33
5
1
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 9頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
110
鉆孔
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
鉆,擴,鉸Φ18H7孔
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
700
1.22
0.33
5
1
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12頁
零件名稱
支架
第 10 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
120、130
鉆銑R6扁槽
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
鉆R6扁孔底孔Φ12孔
硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001
370
73.2
0.18
3
1
0.26
0.5
2
銑R6扁槽
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 11 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
140
鉆孔
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
鉆床
Z525
1
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
鉆2-M8孔底孔
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
1200
1.22
0.26
3
1
2
對孔2-M8孔的螺紋孔攻絲
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
350
0.31
1
2.6
1
機械加工工序卡片
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機械加工工序卡片
零件圖號
共 12 頁
零件名稱
支架
第 12 頁
車間
工序號
工序名稱
材料牌號
機加工
150
鉆孔
HT150
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每件毛坯可制件數
每臺件數
鑄造
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時
準終
單件
工步號
工步內容
工藝裝備
主軸轉速
/(r/min)
切削速度
/(m/min)
進給量/(mm/r)
背吃刀量/mm
走刀
次數
工時定額
基本
輔助
1
鉆孔M6的螺紋底孔
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
300
1.52
0.25
2.6
1
2
對孔M6的螺紋孔攻絲
錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001
350
0.31
1
2.6
1
設計說明書
題目:支架零件的工藝規(guī)程及鉆2-M8 孔夾具設計
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。
支架加工工藝規(guī)程及鉆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
摘 要 II
ABSTRCT III
序 言 1
一.零件的分析 2
1.1零件的作用 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 3
2.3制定工藝路線 4
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
2.5 確定切削用量及基本工時 6
三 鉆2-M8 孔夾具設計 17
3.1問題的提出 17
3.2定位基準的選擇 17
3.3定位元件及夾緊元件的選擇 17
3.3切削力與夾緊力計算 18
3.4定位誤差分析 19
3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計 19
3.7夾具設計及操作的簡要說明 21
總 結 22
致 謝 23
參 考 文 獻 24
IV
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。
支架的加工工藝規(guī)程及其鉆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
1.1零件的作用
支架的作用?支架是起支撐作用的構架, 承受較大的力, 也具有定位作用, 使零件之間保持正確的位置。
1.2 零件的工藝分析
支架有2個加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。
1:以下端面為基準的加工面,這組加工面主要是銑上端面,鉆擴鉸Φ22H7和Φ18H7孔。
2:以Φ22H7和Φ18H7孔為基準的加工面,這組加工面主要是銑頂端面,鉆R6扁孔工藝孔,銑R6扁槽,鉆2-M8孔,鉆M6孔,銑高18mm的側面和臺階面。
二. 工藝規(guī)程設計
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT150,考慮到零件在工作過程中經常受到沖擊性載荷,采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產,而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機械翻砂造型,鑄造精度為2級,能保證鑄件的尺寸要求,這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。
2.2基面的選擇
粗基準選擇應當滿足以下要求:
(1)粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
(2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如:機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。
(3) 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
(4) 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經初加工。
(5) 粗基準應避免重復使用,因為粗基準的表面大多數是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,他對零件的生產是非常重要的,先選取下端面作為定位基準,。
精基準的選擇應滿足以下原則:
(1)“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準,避免基準不重合引起的誤差。
(2)“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準變換產生的誤差,簡化夾具設計與制造。
(3)“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應選擇該加工表面本身為精基準,該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
(4)“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時,可采用“互為基準”方法,反復加工。
(5)所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
以已經加工好的Φ22和Φ18孔和一端面為定位精基準,加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合的時候,應該進行尺寸換算,這在以后還要進行專門的計算,在此不再重復。
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。在生產綱領已確定為成批生產的條件下,可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量降下來。
制定以下兩種工藝方案:
方案一
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
銑
銑下端面
4
銑
銑上端面
5
鉆
鉆,擴,鉸Φ22 和Φ18孔
6
銑
銑頂端面
7
鉆
鉆R6扁孔工藝孔
8
銑
銑R6扁槽
9
鉆
鉆2-M8孔
10
鉆
鉆M6孔
11
銑
銑高18mm的側面和臺階面??
12
檢驗
檢驗
方案二
1
鑄造
鑄造
2
時效處理
時效處理
3
鉆
鉆,擴,鉸Φ22 和Φ18孔
4
銑
銑下端面
5
銑
銑上端面
6
銑
銑頂端面
7
鉆
鉆R6扁孔工藝孔
8
銑
銑R6扁槽
9
鉆
鉆2-M8孔
10
鉆
鉆M6孔
11
銑
銑高18mm的側面和臺階面??
12
檢驗
檢驗
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一先加工端面再加工孔,而方案二是先加工孔再加工端面,違背了先面后孔的原則,綜合考慮確定具體的加工路線如下:
工
序
號
工 名
序 稱
工 序 內 容
10
鑄造
鑄造
20
時效處理
時效處理
30
銑
粗銑P端面
40
銑
粗銑Q端面
50
銑
半精銑P端面
60
銑
半精銑Q端面
70
銑
粗銑底面(M面)
80
銑
銑高18mm的臺階面和退刀槽??
90
銑
銑2側18MM小平面
100
鉆
鉆,擴,鉸Φ22 H7孔
110
鉆
鉆,擴,鉸Φ18H7孔
120
鉆
鉆R6扁孔底孔Φ12孔
130
銑
銑R6扁槽
140
鉆
鉆2-M8孔
150
鉆
鉆M6孔
160
檢驗
檢驗入庫
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
支架零件材料為HT150
生產類型為大批量生產,采用砂型機鑄造毛坯。
1、 不加工表面毛坯尺寸
不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差,由鑄造可直接獲得。
2、 支架的端面
由于支架底面要與其他接觸面接觸,查相關資料知余量留2.5比較合適。
3、支架的孔
毛坯為空心,鑄造出孔??椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間,參照參數文獻,確定工藝尺寸余量為2mm
2.5 確定切削用量及基本工時
工序30:粗銑P端面
機床:雙立軸圓工作臺銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:
, 式(1.1)
實際銑削速度: 式(1.2)
進給量: 式(1.3)
工作臺每分進給量:
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
式(1.4)
取
刀具切出長度:取
走刀次數為1
機動時間: 式(1.5)
工序40:粗銑Q端面
機床:雙立軸圓工作臺銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:
, 式(1.1)
實際銑削速度: 式(1.2)
進給量: 式(1.3)
工作臺每分進給量:
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
式(1.4)
取
刀具切出長度:取
走刀次數為1
機動時間: 式(1.5)
工序50 半精銑P端面
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,
實際銑削速度,由式(1.2)有:
進給量,由式(1.3)有:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數為1。
機動時間,由式(1.5)有:
本工序機動時間
工序60 半精銑Q端面
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,
實際銑削速度,由式(1.2)有:
進給量,由式(1.3)有:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數為1。
機動時間,由式(1.5)有:
本工序機動時間
工序70 粗銑底面(M面)
機床:雙立軸圓工作臺銑床
刀具:硬質合金端銑刀(面銑刀)材料: 齒數
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速:
, 式(1.1)
實際銑削速度: 式(1.2)
進給量: 式(1.3)
工作臺每分進給量:
:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
式(1.4)
取
刀具切出長度:取
走刀次數為1
機動時間: 式(1.5)
工序80 銑高18mm的臺階面和退刀槽?
銑削深度:
每齒進給量:根據參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81,取
機床主軸轉速,由式(1.1)有:
,
實際銑削速度,由式(1.2)有:
進給量,由式(1.3)有:
工作臺每分進給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數為1。
機動時間,由式(1.5)有:
本工序機動時間
工序90:鉆、擴、鉸?22H7孔
工件材料為HT200,硬度200HBS??椎闹睆綖?2mm,公差為H7,表面粗糙度。加工機床為Z525立式鉆床,加工工序為鉆、擴、鉸,加工刀具分別為:鉆孔——Φ19mm標準高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴孔——Φ21.7mm標準高速鋼擴孔鉆;鉸孔——Φ22mm標準高速鉸刀。選擇各工序切削用量。
(1)確定鉆削用量
1)確定進給量 根據參考文獻[7]表28-10可查出,由于孔深度比,,故。查Z525立式鉆床說明書,取。
根據參考文獻[7]表28-8,鉆頭強度所允許是進給量。由于機床進給機構允許的軸向力(由機床說明書查出),根據表28-9,允許的進給量。
由于所選進給量遠小于及,故所選可用。
2)確定切削速度、軸向力F、轉矩T及切削功率 根據表28-15,由插入法得:
,
,
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應對所的結論進行修正。
由參考文獻[7]表28-3,,,故
查Z525機床說明書,取。實際切削速度為:
由表28-5,,故
3)校驗機床功率 切削功率為
機床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
,,,
相應地
,,
(2)確定擴孔切削用量
1)確定進給量 根據參考文獻[7]表28-31,。根據Z525機床說明書,取=0.57mm/r。
2)確定切削速度及 根據參考文獻[7]表28-33,取。修正系數:
,
故
查機床說明書,取。實際切削速度為
(3)確定鉸孔切削用量
1)確定進給量 根據參考文獻[7]表28-36,,按該表注4,進給量取小植。查Z525說明書,取。
2)確定切削速度及 由參考文獻[7]表28-39,取。由
參考文獻[7]表28-3,得修正系數,
故
查Z525說明書,取,實際鉸孔速度
(4)各工序實際切削用量 根據以上計算,各工序切削用量如下:
鉆孔:,,,
擴孔:,,,
鉸孔:,,,
工序110:鉆、擴、鉸?18H7孔
工序110與工序100的計算方法完全一樣,為了篇幅需要,故不在一一列舉.
工序110:鉆R6扁孔底孔Φ12孔
機床:X52K立式銑床
刀具:根據《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ12
1)進給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=15m/min
3)確定機床主軸轉速
ns== 398r/min
與398r/min相近的機床轉速為400r/min?,F(xiàn)選取=400r/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)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==1.28min
工序130:鉆2-M8螺紋孔
機床:Z525 立式鉆床
⑴鉆孔:
選用高速鋼錐柄麻花鉆(《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)
按機床選取
基本工時: min
⑵攻螺紋M8mm:
選擇M8mm高速鋼機用絲錐
等于工件螺紋的螺距,即
按機床選取
基本工時:
工序140 鉆螺孔
機床:Z525 立式鉆床
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:
三 鉆2-M8 孔夾具設計
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。
3.1問題的提出
本夾具主要用來鉆2-M8 孔。同樣在本道工序加工時,還是應考慮提高勞動生產率,降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質量。
3.2定位基準的選擇
在進行銑槽加工工序時,由于Φ22 H7和Φ18 H7的孔已經加工。因此工件選擇的孔一面與兩孔Φ22 H7和Φ18 H7作為定位基準。由一個長銷穿在的孔加上此孔的一面就限制了五個自由度,再在的孔中間加上個削邊銷,就把自由度限制完了。即是一面兩孔定位。
3.3定位元件及夾緊元件的選擇
此過程定位元件主要是長圓柱銷和削邊銷,所以對他們進行選取。
夾緊元件選用壓板,考慮到工件裝夾的方便,此選用轉動壓板
圖3 轉動壓板(GB2176-80)
3.3切削力與夾緊力計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、攻螺紋加工,而鉆削力遠遠大于攻螺紋切削力。因此切削力應以鉆削力為準。由參考文獻[9]得:
鉆削力
鉆削力矩
式中: (M8的螺紋底孔是Φ6.8 )
本套夾具采用移動壓板夾緊,移動壓板主要靠移動壓板上的螺母來實現(xiàn)夾緊。根據參考文獻[11]可知該機構屬于單個螺旋夾緊。
由式(3.1)根據參考文獻[11]表1-2-20到表1-2-23可查得
3.4定位誤差分析
圖4 轉角定位誤差示意圖
由圖可知這時的一面兩銷定位的轉角定位誤差為:
3.5鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設計
M8螺紋孔的加工需鉆、攻螺紋兩次切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套(其結構如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時間。根據工藝要求:M8螺紋孔分鉆、攻螺紋兩個工步完成加工。鉆、攻,加工刀具分別為:鉆孔——Φ6.8標準高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;攻螺紋——M8的絲錐。
根據參考文獻[11]表2-1-47可查得鉆套孔徑結構如圖3.14所示。
圖3.14 快換鉆套
鉆M8孔鉆套結構參數如表3.9所示。(M8的螺紋底孔是Φ6.8)
表3.9
d
H
D
公稱尺寸
允差
6.8
20
12
+0.018
+0.007
22
18
10
4
7
7
16
50°
根據參考文獻[11]表2-1-58可得襯套選用固定襯套其結構如圖3.15所示。
圖3.15 固定襯套
其結構參數如表3.10所示。
表3.10
d
H
D
C
公稱尺寸
允差
公稱尺寸
允差
12
+0.034
+0.016
20
18
+0.023
+0.012
0.5
2
根據參考文獻[11]夾具U型槽的結構如圖3.16所示。
圖3.16 U型槽
主要結構尺寸參數如表3.11所示。
表3.11
螺栓直徑
12
14
30
20
3.7夾具設計及操作的簡要說明
本套夾具用于加工M8螺紋孔。以一面2銷來實現(xiàn)完全定位。主要考慮工件便于取出夾緊裝置采用移動壓板夾緊。工件加工完成后,移動壓板向后退一定距離,工件就可以很方便的取出。壓在工件上,將螺栓擰緊就可以進行加工了。加工完成以后將移動壓板退出一定距離,就可以把工件直接取出。
總 結
這次設計是大學學習中最重要的一門科目,它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來,進行理論聯(lián)系實際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產實踐的需要,將各種理論與生產實踐相結合,來完成本次設計。
這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、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)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識; 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高;再次體會到理論與實踐相結合時,理論與實踐也存在差異。
回顧起此次設計,至今我仍感慨頗多,的確,從選題到完成定稿,從理論到實踐,在整整一學期的日子里,可以說學到了很多很多的的東西,同時鞏固了以前所學過的知識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合起來,從理論中得出結論,才能真正的實用,在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題,當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次畢業(yè)設計,讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。
這次設計雖然順利完成了,也解決了許多問題,也碰到了許多問題,老師的辛勤指導下,都迎刃而解。同時,在老師的身上我也學得到很多額外的知識,在此我表示深深的感謝!同時,對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝!
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
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