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機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
2
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
三爪卡盤
車床
CA6140
工
序
工
步
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/z)
主軸轉速
(r/min)
切削
速度(mm/s)
基本工時min
2
1
2
3
夾φ75外圓,粗車一端面,車外圓φ42.4,長43,外圓φ45.4,長41,外圓φ70,長5
鉆內孔φ23
擴孔φ24.8
掉頭裝夾,粗車相同參數(shù)
切斷
45°硬質合金車刀
Φ23麻花鉆
Φ24.8擴孔鉆
切斷刀
游標卡尺
43
45
5
90
90
35
6
4
2
1
1
1
3
3
2
0.6
0.6
0.6
0.20
0.56
500
500
560
200
250
117.8
117.8
122.1
14.45
17.85
1.92
1.60
0.06
2.65
0.714
10.1
機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
4
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具輔助工具
名 稱
型 號
三爪卡盤
車床
CA6140
工
序
工
步
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)
主軸轉速
(Z/min)
切削
速度(m/min)
基本工時min
4
1
2
3
4
精車φ42、φ45m6、齊端面保證尺寸90,
粗鉸孔φ24.96
精鉸孔φ24.96
擴孔φ31保證尺寸20.5
45°硬質合金車刀
Φ24.96鉸刀
Φ25鉸刀
Φ31擴孔鉆
游標卡尺
40
90
90
20.5
1
1
1
1
0.2
0.08
0.02
3
0.30
0.30
1.02
0.8
0.8
1400
1400
125
80
200
197.92
197.92
9
6.16
16
0.112
0.13
0.784
1.56
0.123
2.580
機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
5
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用銑床夾具
臥式銑床
X62W
工
序
工
步
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)
主軸轉速
(r/min)
切削
速度(m/min)
基本工時min
5
1
銑開擋5H9,保證尺寸26
φ63三面刃銑刀
游標卡尺
9
1
4
0.06
750
148
0.04
機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
6
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用鉆床夾具
搖臂鉆床
Z35
工
序
工
步
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)
主軸轉速
(r/min)
切削
速度(mm/r)
基本工時min
6
1
鉆孔φ7,鉆錐孔φ13
φ7麻花鉆
φ13x90度锪鉆
游標卡尺
4.5
2
1
1
4.5
2
0.20
0.20
530
530
11.65
11.65
0.108
0.047
0.155
機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
7
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用銑床夾具
臥式銑床
X62W
工
序
工
步
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)
主軸轉速
(r/min)
切削
速度(mm/min)
基本工時min
7
1
銑尺寸29,保證尺寸59.5
φ80圓柱銑刀
游標卡尺
32
5
6
0.20
75
18.84
2.27
機 械 加 工 工 序 卡 片
生產(chǎn)類型
大批生產(chǎn)
工序號
8
零件名稱
車床套
零件號
零件重量
同時加工零件數(shù)
1
材 料
毛 坯
牌 號
硬 度
型 式
重 量
45
HB190~210
圓鋼
設 備
夾具和輔助工具
名 稱
型 號
專用鉆床夾具
搖臂鉆床
Z35
工
序
工
步
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)
主軸轉速
(r/min)
切削
速度(mm/min)
基本工時min
8
1
鉆鉸φ8H9,擴R5
φ7.6麻花鉆
φ8鉸刀
φ10擴孔鉆
游標卡尺
5.5
5.5
5.5
1
1
1
0.20
0.40
0.40
530
850
670
13.32
19.4
21.1
0.118
0.03
0.02
0.168
機 電 學 院
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
共______頁 第______頁
年 月 日
毛坯重量
材料牌號
45#
零件號
1013
零件凈重
毛坯種類
鍛件
零件名稱
車床套
材料消耗定額
產(chǎn)品零件數(shù)
1
產(chǎn)品名稱及型號
序號
工序
工序內容
設備
時間
備注
名稱
型號
準終
機動
輔助
單件
1
鍛
鍛件
2
熱處理
3
車
鉆、擴、鉸Φ25H7 Ra1.6孔及車端面IT13、Ra3.2底座φ外圓柱面車Φ70h13、IT13、Ra6.3
臥式車床
C6140
4
車
粗車Φ45m6、IT6、Ra1.6,Φ42、IT13、Ra3.2外圓及端面
半精車Φ45m6,IT 6、Ra1.6、Φ42、 IT13、Ra3.2外圓及端面
車Φ31、IT13、Ra6.3孔
車3*0.5越程槽
臥式車床
C6140
5
鉆
鉆、擴、鉸φ8H9、IT9、Ra1.6
搖臂鉆床
Z3025
6
鉆
鉆Φ7 IT13、Ra6.3,锪Φ13沉孔
搖臂鉆床
Z3025
更改
文件號
標記
簽名
日期
文件號
標記
簽名
日期
擬訂
校對
審核
會簽
批準
機 電 學 院
機 械 加 工 工 藝 過 程 卡
共______頁 第______頁
年 月 日
毛坯重量
材料牌號
45#
零件號
1013
零件凈重
毛坯種類
鍛件
零件名稱
車床套
材料消耗定額
產(chǎn)品零件數(shù)
1
產(chǎn)品名稱及型號
序號
工序
工序內容
設備
時間
備注
名稱
型號
準終
機動
輔助
單件
7
銑
銑缺口29、IT13、Ra6.3
立式銑床
X51
8
銑
粗銑槽5H9、IT9、Ra6.3
立式銑床
X51
9
銑
半精銑槽5H9、IT9、Ra6.3
立式銑床
X51
10
磨
粗磨Φ25H7端面
內圓磨床
M232
11
磨
粗磨Φ45m6、IT 7、Ra1.6外圓及端面
外圓磨床
M1
12
磨
精磨Φ45m6、IT 7、Ra1.6及端面A、T13、Ra3.2
外圓磨床
M1
13
檢驗
更改
文件號
標記
簽名
日期
文件號
標記
簽名
日期
擬訂
校對
審核
會簽
批準
機 電 學 院
機械加工工序卡
共______頁
第______頁
零件名稱
車床套
工序號
零件圖號
3
材料牌號
45#
工序名稱
材料硬度
設備名稱型號
C6140
設計簽名
王楊軍
批準簽名
修改簽名
批準簽名
工步序號
工 步 內 容
裝備或刀具名稱及型號
切 削 用 量
備注
切深
進給量
速度
轉速
1
粗車的端面Ra12.5
專用車床夾具、車刀
2
粗車Φ70H7的端面Ra12.5
專用車床夾具、車刀
3
鉆Φ25H7孔至 Ra12.5
專用車床夾具、麻花鉆
11.5
0.4
0.22
200
4
半精車的端面Ra3.2
專用車床夾具、車刀
5
粗車Φ70H7的端面Ra12.5
5
擴Φ25H7孔至 Ra6.3
專用車床夾具、擴孔鉆
6
鉸孔成Ra3.2
專用車床夾具、機鉸刀
機制工藝及工裝夾具
課程設計說明書
設計題目 CA6140車床套零件的機械加工工藝 規(guī)程及相關工序專用夾具設計
下屬學院 機械工程及自動化學院
專 業(yè) 機械設計自造及其自動化
班 級 16機械3班
學 號 164174632
姓 名 唐國良
指導教師 樓應侯
2019 年 6 月 26 日
機制工藝及工裝夾具課程設計任務書
題目: CA6140車床84007車床套零件的機械加工工藝規(guī)程及相關工序專用夾具設計
內容: 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.機械加工工藝過程卡片 1張
4.機械加工工序卡片 1~2張
5. 夾具裝配圖 1張
6. 夾具零件圖 1張
7. 課程設計說明書 1份
原始資料:該零件圖樣,Q=5000臺/年, n=1件/臺,每日1班
班 級 學 號 164174632
學 生 姓 名 唐國良
指 導 教 師 樓應侯
系(教研室)主任
日 期 6月26日
目錄
1 零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定 1
1.1零件的用途 1
1.2 零件的技術要求 1
1.3 審查零件工藝性 2
1.4 確定零件生產(chǎn)類型 3
2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 4
2.1選擇毛坯 4
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 4
2.3 繪制毛坯簡圖 5
3 擬定加工工藝路線 6
3.1 定位基準的選擇 6
3.2 各表面加工方案的確定 7
3.3 加工階段的劃分 7
3.4 工序的集中與分散 7
3.5工序順序的安排 8
3.6 確定工藝路線 8
4 確定加工余量和工序尺寸 9
4.1 工序六 鉆孔φ7-φ13 9
5 確定切削用量及時間定額 10
5.1 確定切削用量 10
5.2 時間定額的計算 10
6 專用夾具設計 11
6.1鉆底面鉆孔φ7-φ13專用夾具定位方案設計 11
6.2定位誤差分析及計算 11
6.3對刀導向裝置設計 11
6.4 夾緊裝置設計 11
6.5 夾具體設計 11
小結 12
附錄一 CA6140車床84007車床套零件工作圖 13
附錄二 CA6140車床84007車床套零件毛坯圖 14
附錄三 CA6140車床84007車床套零件機械加工工藝過程卡 15
附錄四 CA6140車床84007車床套零件鉆孔φ7-φ13工序卡 16
附錄五 CA6140車床84007車床套夾具裝配圖 17
附錄六 鉆孔φ7-φ13夾具CA6140車床84007車床套零件圖 18
附錄七 CA6140車床84007車床套夾具正等軸測圖 19
1 零件工藝分析及生產(chǎn)類型確定
1.1零件的用途
題目所給的零件是CA6140車床的84007車床套。它位于車床變速機構中,主要起支撐軸的作用,換檔,撥動相關齒輪與不同的齒輪嚙合,使主軸回轉運動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的2—M8孔與操縱機構相連,下方尺寸18H11處是用于控制齒輪的,通過上方的力撥動下方的齒輪變速。
圖1.1 CA6140車床84007車床套零件圖
1.2 零件的技術要求
表1-1 零件技術要求表
1.3 審查零件工藝性
CA6140車床84007車床套共有二組加工表面,其相互有一定關聯(lián)要求。分析如下:
以φ25H6為中心的一組加工表面
這一組加工表面有:φ25H7、φ45m6、φ32、3x0.5槽和孔φ7-φ13等。
以尺寸90為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括:兩端面、孔φ8H7-R5、槽5H7等。
這二組加工面有一定的關聯(lián)要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關聯(lián)要求。
由上面分析可知,加工時應先加工第一組表面,再以第一組加工后表面和一端面為精基準加工另外一組加工面。
1.4 確定零件生產(chǎn)類型
N=Qm(1+a%)(1+5%)=5407.5件
確定該零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖
2.1選擇毛坯
零件材料為45,考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,長度較短,故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量
表2-1CA6140車床84007車床套毛坯機械加工總余量及毛坯尺寸
2.3 繪制毛坯簡圖
3 擬定加工工藝路線
3.1 定位基準的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進行。
粗基準的選擇。對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則,現(xiàn)選取φ45m6外圓毛坯面作為粗基準,車床的三爪卡盤裝夾車削φ45H6等相關加工面。
精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復,現(xiàn)選取下端面、槽5H9和孔φ25H7。
3.2 各表面加工方案的確定
表3-1 CA6140車床84007車床套零件各表面加工方案
3.3 加工階段的劃分
粗加工,精加工。
3.4 工序的集中與分散
由于本工件大批量生產(chǎn),結構相對復雜,采用工序分散
3.5工序順序的安排
(1)遵行“先基準后其他”的原則,先加工套筒Ф25的孔。
(2)遵行“先粗后精”的原則,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
(3)遵循“先主后次”的原則,先加工底面槽,后加工孔。
3.6 確定工藝路線
表3-2 CA6140車床84007車床套零件工藝路線及設備、工裝的選用
方案一
方案二
4 確定加工余量和工序尺寸
CA6140車床84007車床套,零件材料為45,生產(chǎn)類型大批量,鑄造圓鋼。據(jù)以上原始資料記載及加工路線,分別確定各加工表面的機械余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
內孔的加工余量及公差:查《機械制造工藝設計簡明手冊》 取內Φ25H7內孔余量為2。
車削加工余量為:粗車1.6mm,精車0.4mm。
4.1 工序六 鉆孔φ7-φ13
工件材料:45,圓鋼。
機床:XA62臥式銑床。
刀具:高速鋼圓柱銑刀,深度ap<=3,故根據(jù)《切削用量簡明手冊》取刀具直徑do=19mm。
刀具:選擇高速麻花鉆,do=Φ7mm。鉆頭采用雙刃磨法,后角αo=120°,標準Φ13×90度锪鉆。
5 確定切削用量及時間定額
5.1 確定切削用量
查《切削用量簡明手冊》 ,所以,
按鉆頭強度選擇, 按機床強度選擇。
最終選擇機床已有的進給量,經(jīng)校驗 ,
校驗成功。
鉆頭磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度(查《切削手冊》)為0.5~0.8mm,壽命.
切削速度
查《切削手冊》 修正系數(shù)
故。
查《切削手冊》機床實際轉速為
故實際的切削速度
校驗扭矩功率
所以
故滿足條件,校驗成立。
5.2 時間定額的計算
6 專用夾具設計
經(jīng)過與老師協(xié)商,決定設計工序的鉆底面鉆孔φ7-φ13工裝卡具
6.1鉆底面鉆孔φ7-φ13專用夾具定位方案設計
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮孔φ7和內孔φ45m6以及和槽5H9槽的位置要求,由于公差要求較低,因此,本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。
擋銷限制工件的1個自由度z軸的旋轉??套筒與工件的內孔配合限制4個自由度?xy的移動及旋轉?工件的底面與芯軸大圓盤配合共限制3個自由度?xy的轉動和z軸旋轉
定位以上是
6.2定位誤差分析及計算
本工序采用φ45m6外圓和底面以及槽5H9定位,加工基準和設計基準統(tǒng)一,能很好的保證定位的精度。
6.3對刀導向裝置設計
a)鉆套類型的選擇
采用快換鉆套作為導向元件。
b)鉆套高度與排屑間隙
H=1.25d=25mm, h=0.5d=10mm。
6.4 夾緊裝置設計
卡具的卡緊力不大,故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用螺紋卡緊機構。
通過落幕壓緊開口墊圈從而壓緊工件。
6.5 夾具體設計
夾具體為底座為80×100厚20的底板。左右有80×20高108的豎直擋板,有肋板加固確保穩(wěn)定性。其中一塊擋板上有導向裝置,鉆套模板采用的鉸鏈壓板。
小結
本次課程設計到此圓滿結束,到了這個時候總算松了一口氣,本次課程設計花費的時間雖然遠少于上次,但精力可是分毫不少,還是收獲滿滿的,再接再厲
19
附錄一 CA6140車床84007車床套零件工作圖
附錄二 CA6140車床84007車床套零件毛坯圖
附錄三 CA6140車床84007車床套零件機械加工工藝過程卡
附錄四 CA6140車床84007車床套零件鉆孔φ7-φ13工序卡
附錄五 CA6140車床84007車床套夾具裝配圖
附錄六 鉆孔φ7-φ13夾具CA6140車床84007車床套零件圖
附錄七 CA6140車床84007車床套夾具正等軸測圖
車床套工藝及夾具設計
摘 要
工藝學是以研究機械加工工藝和夾具設計為主的一門學科,具有很強的實踐性,要求在學習過程中應緊密聯(lián)系生產(chǎn)實踐,同時它又具有很強的綜合性,
本次畢業(yè)設計的課題是車床套加工工藝規(guī)程的制定及后三道工序專用夾具設計,主要內容如下:
首先,對零件進行分析,主要是零件作用的分析和工藝分析,通過零件分析可以了解零件的基本情況,而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求,確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。
第二步,進行基面的選擇,確定加工過程中的粗基準和精基準。根據(jù)選好的基準,制訂工藝路線,通常制訂兩種以上的工藝路線,通過工藝方案的比較與分析,再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求得到合理的保證的一種工序。
第三步,根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線,確定每一工步的切削用量及基本工時,并選擇合適的機床和刀具、量具。對于粗加工,還要校核機床功率。
最后,經(jīng)過多方面的考慮,設計了后三道工序的專用夾具,即兩套鉆模和一套銑臺階面的銑床夾具。先提出設計問題,再選擇定位基準,然后開始切削力、夾緊力的計算和定位誤差的分析。然后把設計的過程整理為圖紙,并編寫說明書。
通過以上的概述,整個設計基本完成。
關鍵詞:機械;車床套;加工工藝;夾具設計
LATHER SET'S TECHNOLOGY AND FIXTURE DESIGN
ABSTRACT
A specialized main specialized course that " mechanical manufacturing engineering is studied " is machinery , rely mainly on studying machining technology and jig to design technological discipline , have very strong practicality , require that should contact production practices closely in the learning process, at the same time it has comprehensive the very strong one,
The topic of this graduation design is the lather set establishment and empress that processes craft regulations three work preface appropriation tongs designs, the main contents is as follows:
First of all, analyze , it is mainly analysis of the function of the part and craft analysis to the part , through part analyze can find out about basic situation of part, and craft analyze may know the processing surface of the part and is it require to process. The processing demand put forward according to the part picture, confirm the manufacture form of the blank and sureness of the size.
The second step, carry on the choice the base , confirm thick datum and precise datum in the processing course. According to the datum chosen , make the craft route , usually make the craft route of more than two kinds, with analyzing through the comparison of the craft scheme, and then choosing be able to make such specification requirements as the precision of geometry form , size of the part and precision of position ,etc. get a kind of process of the rational assurance s.
The third step, according to the already selected process route, confirm for every steps of cutting consumption and basic man-hour , choose suitable lathe and cutter. To rough machining , will check the power of the lathe .
End, pass by various of consideration, after designing three appropriation tongses of work prefaces, namely two sets of miller tongses that drill the mold and a set of Xian step noodles.Put forward the question of designing first , and then choose to orient the datum , then the calculation that begins to cut strength , clamp strength and analysis of the localization error. Then put the design course in order as the drawing.
Through the summary of the above, design and finish basically entirely.
Keywords:machine, Lather set,Process the craft,The fixture design
目 錄
前 言 1
第一章 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 2
1.2.1 以Φ25H7為中心的一組加工表面 2
1.2.2 以尺寸90為中心的一組加工表面 2
第二章 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
2.2.1 粗基準的選擇 3
2.2.2 精基準的選擇 3
2.3加工方法的確定 3
2.4 制定工藝路線 4
2.4.1 加工工藝路線方案一 4
2.4.2 工藝路線方案二 5
2.4.3 工藝路線方案分析與比較 5
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.5.1 外圓的加工余量及公差 6
2.5.2 外圓標面沿軸線長度方向的加工余量及公差 6
2.5.3內孔的加工余量及公差 6
2.5.4銑削的加工余量及公差 7
2.6確立切削用量及基本工時 7
2.6.1 工序二 粗車Φ42、Φ45、Φ70外圓,切槽30.5,鉆擴孔φ25H7 7
2.6.2 半精車Φ42、Φ45m6粗精鉸孔Φ25H7,擴孔Φ31,倒角。 12
2.6.3 工序五 銑開襠尺寸5H9 16
2.6.4 工序六 鉆孔φ7-φ13 18
2.6.5 工序七 銑尺寸29,保證尺寸59.5。 20
2.6.6 工序八 鉆鉸孔φ8H9、擴R5 21
2.6.7工序九 檢查 24
2.6.8工序十 入庫 24
第三章 夾具設計 24
3.1 鉆孔φ7-φ13 24
3.1.1問題的提出 24
3.1.2夾具設計 24
結 論 29
謝 辭 30
參考文獻 31
附 錄 32
前 言
畢業(yè)設計是在我們完成了全部基礎課、技術基礎課、大部分專業(yè)課以及參加了生產(chǎn)實習之后進行的。這是我們在畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們三年的大學生活中占有重要的地位。
通過本次畢業(yè)設計,應該得到下述各方面的鍛煉:
1 能熟練運用機械制造工藝設計中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識,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、工藝尺寸確定與換算等問題,保證零件的加工質量。
2 提高結構設計的能力。通過設計夾具的訓練,應當獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而且能保證加工質量的夾具的能力。
3 學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處、能夠做到熟練運用。
加工工藝和夾具的設計無論是在國內還是在國外都占有十分重要的比重,正確的全理的加工工藝和合適的夾具的運用能夠大降低勞動強度和提高生產(chǎn)效率,從而降低成本,特別是夾具正在向著半自動化和自動化發(fā)展,
像現(xiàn)在數(shù)控機床上的夾具,就大的降低了勞動強度,使得夾具向著自動化和多元化發(fā)展。
就我個人而言,通過這次設計,基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設計,機床專用夾具等工藝裝備的設計等。并學會了使用和查閱各種設計資料、手冊、和國家標準等。最重要的是綜合運用所學理論知識,解決現(xiàn)代實際工藝設計問題,鞏固和加深了所學到的東西。并在設計過程中,學到了很多課堂上沒有學到的東西。
我們設計的過程中會遇到一些技術和專業(yè)知識其它方面的問題,再加上我們對知識掌握的程度,所以設計中我們的設計會有一些不足之處,希望在考核和答辯的過程中得到各位老師的諒解。
第一章 零件的分析
1.1零件的作用
題目所給的零件是車床的車床套。它位于車床變速機構中,主要作用是配合裝配其他零件。
1.2零件的工藝分析
車床套共有二組加工表面,其相互有一定關聯(lián)要求。分析如下:
1.2.1 以Φ25H7為中心的一組加工表面
這一組加工表面有:Φ25H7、Φ45m6、Φ32、3x0.5槽和孔Φ7-Φ13等。
1.2.2 以尺寸90為中心的一組加工表面
這一組加工表面包括:兩端面、孔Φ8H9-R5、槽5H9等。
二組加工面有一定的關聯(lián)要求,即第二組尺寸和第一組尺寸相關聯(lián)要求。
其中Φ70外圓內端面對Φ45m6外圓柱面的圓跳動為0.05,
Φ45m6外圓柱面對Φ25H7孔圓跳動為0.03,
Φ31孔內端面對Φ70外圓內端面平行度誤差為0.05
5H9槽對Φ25H7孔Φ8H9孔的對稱度誤差為0.15。
另外,各加工表面還有一定的公差以及粗糙度要求。
由上面分析可知,對于這兩組加工表面而言,加工時應先加工第一組表面,然后再以第一組加工后表面和一端面為精基準加工另外一組加工面。
第二章 工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為45,考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,長度較短,故選擇圓鋼毛坯并一件下兩件。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進行。
由零件圖附圖1可知,多數(shù)尺寸及形位公差都以車床套Φ70圓柱面外端面及Φ25H7孔為設計基準,因此必須首先將Φ70圓柱面外端面及Φ25H7孔加工好,為后續(xù)工序準備基準。
2.2.1 粗基準的選擇
對于零件而言,按照有關粗基準的選用原則(當零件有不加工面時,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準),根據(jù)這個基準選擇原則,現(xiàn)選取Φ45m6的外圓毛坯面作為粗基準,用三爪卡盤卡緊定位,可以消除四個自由度。
2.2.2 精基準的選擇
主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復。
2.3加工方法的確定
根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法,以及能達到的加工精度,確定各表面的加工方法如表2-2所示:
表2-1車床套零件各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度
加工方案
Φ25㎜孔
IT7
1.6
鉆-擴-鉸
Φ42Φ45Φ70㎜外圓
IT10
6.3
粗車-精車
Φ31㎜孔
IT9
3.2
擴
Φ7㎜孔
IT10
6.3
鉆
錐孔
IT10
6.3
锪
臺階面
IT9
6.3
銑
槽3x0.5
IT8
3.2
車
Φ8㎜孔
IT8
1.6
鉆-鉸
R5㎜孔
IT9
6.3
鉸
2.4 制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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(chǎn)綱領已確定的情況下,可以考慮采用通用機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
2.4.1 加工工藝路線方案一
工序一 調質
工序二 夾Φ75毛坯外圓,車Φ75至Φ42.4、齊端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.5,鉆擴孔Φ25H7底孔至Φ24.8,控制長度尺寸,掉頭裝夾,同樣加工以上參數(shù),具體參數(shù)參照工序卡片,切斷。
工序三 滲碳,淬火
工序四半精車Φ42、Φ45m6、齊端面保證尺寸90,倒角,,倒角,粗精鉸孔Φ25H7,擴孔Φ31,倒內角。
工序五 銑開襠尺寸5H9
工序六 鉆孔Φ7-Φ13
工序七 銑尺寸29,保證尺寸59.5
工序八 鉆鉸孔Φ8H9、擴R5
工序九檢查
工序十 入庫
2.4.2 工藝路線方案二
工序一 調質
工序二 夾Φ75毛坯外圓,車Φ75至Φ42.4、齊端面、Φ45.4、Φ70、切槽30.5,鉆擴孔Φ25H7底孔至Φ24.8,控制長度尺寸,掉頭裝夾,同樣加工以上參數(shù),具體參數(shù)參照工序卡片,切斷。
工序三 滲碳,淬火
工序四半精車Φ42、Φ45m6、齊端面保證尺寸90,倒角,,倒角,粗精鉸孔Φ25H7,擴孔Φ31,倒內角。
工序五 銑尺寸29,保證尺寸59.5
工序六 銑開襠尺寸5H9
工序七 鉆孔φ7-φ13
工序八 鉆孔φ8H9、擴R5
工序九 檢查
工序十 入庫
2.4.3 工藝路線方案分析與比較
上述兩個工藝路線方案的特點在于:方案一是先鉆孔φ7-φ13,然后再以此孔為基準銑尺寸29和鉆孔φ8H7-R5;而方案二則與此相反,先銑尺寸29,再鉆孔φ7-φ13和 孔φ8H7-R5。方案一以底面、孔φ25H7和槽5H9定位加工尺寸29,能很好的保證孔的軸線與A基準面的平行度要求,后序仍以此基準加工其他尺寸,能很好的保證尺寸公差和形位公差的要求,所以此次設計依據(jù)方案一來開展計。
2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“車床套”零件材料為45鋼,生產(chǎn)類型大批量,硬度HBS190~210,軋制圓鋼。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
2.5.1 外圓的加工余量及公差
查《機械加工工藝手冊》(以下稱《工藝手冊》)表3.1-15,選用圓鋼的直徑為φ75mm
車削加工余量為: 粗車 1.6mm 半精車 0.4mm
由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。
2.5.2 外圓標面沿軸線長度方向的加工余量及公差
查《工藝手冊》表3.1-14,切斷加工余量為10mm,端面加工余量為2.5mm,故取毛坯長度為195mm。
2.5.3內孔的加工余量及公差
毛坯為實心,內孔的精度為IT8級,參照《機械制造工藝及裝備設計指導手冊》(以下稱《指導手冊》)表15-58確定φ25H7的工序尺寸及余量
鉆孔:φ23mm
擴孔:φ24.8mm 2Z=1.8mm
粗鉸:φ24.94mm 2Z=0.14mm
精鉸:φ25 mm 2Z=0.03mm
擴孔: φ31mm 2Z=6mm
同理確定φ7-φ13的工序尺寸及余量
鉆孔:φ7mm
锪孔:φ13mm 2Z=6mm
確定孔φ8-R5的工序尺寸及余量
鉆孔:φ8mm
锪孔:R5mm 2Z=2mm
2.5.4銑削的加工余量及公差
銑削加工余量為: 粗銑 3.0mm 半精銑 1.0mm
由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應該采用調整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調整法加工方式予以確認。
2.6確立切削用量及基本工時
2.6.1 工序二 粗車Φ42、Φ45、Φ70外圓,切槽30.5,鉆擴孔φ25H7
1. 加工條件
工件材料:45 圓鋼
加工要求:車削Φ42、Φ45、Φ70外圓柱面及端面,切槽30.5,鉆擴孔φ25H7底孔至φ24.8
機床:CA6140臥式車床
刀具:采用刀片的材料為YT15,由《工藝手冊》表8.2-60~8.2-66刀桿尺寸25x25mm,=45,=15,=10,=1.2mm
切斷刀 切槽刀
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭, do=φ23mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°。高速鋼錐柄擴孔鉆do=φ24.8mm。
2.計算切削用量
(1) 粗車Φ45m6m外圓
1) 背吃刀量
由于毛坯余量(32.6)用6次走刀來完成,背吃刀量分配如下ap1 = 3mm ap2 =3mm ap3=3mm ap4 =3mm ap5 =3mm
ap6 =1.3mm
2) 進給量f
查《工藝手冊》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暫取f=0.6 mm/s
3) 車刀后刀面最大磨損及壽命
查《工藝手冊》表8.4-7,車刀后刀面最大磨損極限為1.0mm。
刀具耐用度為T=60min
4) 切削速度
切削速度按最大尺寸設計,即:按最大外圓處φ75計算切削速度
查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為:
其中,,,,,,
《工藝手冊》8.4-13得修正系數(shù):
,,,= 0.9
故實際的切削速度:
c=115 m/min
5) 確定機床主軸轉速
據(jù)C6140車床說明書,選擇nc=500r/min,
6) 校驗機床功率
查《工藝手冊》表8.4-10
=
其中
=2650,=1.0,=0.75,=-0.15,
===0.94
=0.98,=0.9
所以 =26503.00.6117.810.940.980.9
=2197.35(N)
切削時消耗功率為
===4.31(KW)
據(jù)C6140車床說明書,機床所能提供功率為7.5W,Pcm>Pcc。故校驗合格。
車削參數(shù)最終確定ap=3.0mm,nc=500r/min, Vc=117.81m/min, fz=0.6mm/r。
7) 校驗機床進給系統(tǒng)強度
已知主切削力=2197.35N.徑向切削力按《工藝手冊》表8.4-10所示公式計算
=
其中 =1950,=0.9,=0.6,=-0.3,
===0.90 =1.0
所以 =195030.6117.810.901.0=830(N)
而軸向切削力
=
其中?。?880,=1.0,=0.5,=-0.4,
===0.92
=1.0
軸向切削力
=28803.00.6117.810.921.0=914(N)
取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數(shù)μ=0.1,則切削力在縱向進給方向對進給機構的作用力為
F=+μ(+)=914+0.1(2197.35+830)=914+302.7=1216.7N
而機床縱向進給機床可承受的最大縱向力為3530N(見《工藝手冊》表8.4-15)故機床進給系統(tǒng)可正常工作。
7) 計算車削基本工時,按《指導手冊》表15-70
其中:l=42 mm; =5mm; =0mm;
所以 ===0.16(min)
同理
(2) 加工φ45.4處
工時: ===0.157(min)
(3) 切槽30.5處
工時: t= = =0.018(min)
(4) 車φ70外圓處時
1) 背吃刀量
ap1 = 2mm
2) 進給量f
查《工藝手冊》表8.4-1取f=0.6~0.7mm/s,暫取f=0.6mm/s
3) 切削速度
查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為:
其中, ,,,,,,查《工藝手冊》8.4-13得修正系數(shù): ,,, = 0.9
故實際的切削速度:
c=122.12 m/min
4) 確定機床主軸轉速:
ns== 518.3r/min
據(jù)C6140車床說明書,選擇nc=560r/min,
5) 計算基本工時:
=
l=5 mm; =5mm; =0mm;
所以 ==0.03(min)
(5) 鉆φ23孔
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-10有 又 所以,
查《機械加工工藝手冊》表28-8按鉆頭強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量
2) 鉆頭磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度(查《機械加工工藝師手冊》)為0.8~1.0mm,刀具耐用度.
3) 切削速度
查《機械加工工藝師手冊》表28-2,切削速度計算公式為:
其中,,,,m=0.2,,,,,查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數(shù):,,,故實際的切削速度:
4) 機床轉速
由機床說明書得實際轉速為
故實際的切削速度
計算鉆削基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=95 mm; =7mm; =3mm;
所以 ==2.65(min)
(6) 擴孔
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-33取
修正系數(shù):
故實際速度=210.85=17.85()
由機床說明書得n=
3) 計算鉆削基本工時
按《指導手冊》表15-74
=
其中:l=95 mm; =2mm; =3mm;
所以 ==0.714(min)
3.工序二總時間
=60.16+40.15+0.03+0.018+2.65+0.714=5.0
掉頭加工工時相同,即:T2=5(min)。
切斷工時有 =5mm; =2mm;
T3==0.10(min)
總切削時間:
T總=25.0+0.10=10.1(min)
2.6.2 半精車Φ42、Φ45m6粗精鉸孔Φ25H7,擴孔Φ31,倒角。
1.加工條件
工件材料:45,圓鋼。
機床:C6140車床。
加工要求:精車Φ42、Φ45m6外圓柱面齊端面保證尺寸90,倒角,,倒角,粗精鉸孔Φ25H7,擴孔Φ31,倒內角。
刀具:采用刀片的材料為YT30,由《工藝手冊》表8.2-60~8.2-66刀桿尺寸25x25mm,=60,=15,=10,=1.0mm
錐柄機用鉸刀Φ24.96mm,Φ25mm,
高速鋼錐柄擴孔鉆do=Φ31mm
2.切削用量
(1) 精車Φ45m6m外圓
1)背吃刀量
因為是精加工,切削量不大,故可以選擇ap1=0.2mm,1次走刀即可完成所需尺寸。
2) 進給量
查《工藝手冊》表8.4-2取f=0.25~0.30mm/s,暫取f=0.3mm/s
3) 車刀后刀面最大磨損及壽命
查《工藝手冊》表8.4-7,車刀后刀面最大磨損極限為1.0mm。
刀具耐用度為T=60min
4) 切削速度
查表《工藝手冊》8.4-8切削速度計算公式為:
其中,,,,,,,查《工藝手冊》8.4-13得修正系數(shù):,,,= 0.9故實際的切削速度:
c=219.87 m/min
5) 確定機床主軸轉速:
據(jù)C6140車床說明書,選擇nc=1400r/min,
6) 校驗機床功率
查《工藝手冊》表8.4-10
=
其中?。?650,=1.0,=0.75,=-0.15,
===0.94 =0.98,=0.9
所以 =26500.20.3197.920.940.980.9=80.6(N)
切削時消耗功率為
===0.266(KW)
據(jù)C6140車床說明書,機床所能提供功率為7.5W,Pcm>Pcc。故校驗合格。
車削參數(shù)最終確定ap=0.2mm,nc=1400r/min, Vc=197.92m/min,
fz=0.3mm/r。
7) 計算車削基本工時
按《指導手冊》表15-70
=
:l=40 mm; =5mm; =0mm;
所以 ==0.112(min)
(2)粗鉸孔φ25H7
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 粗鉸時取較小值,又機床說明書所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-33取
修正系數(shù):,
故實際速度=9()
轉速
由機床說明書得n=
3) 計算鉆削基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=95 mm; =2mm; =3mm;
所以==0.784(min)
(3)精鉸孔φ25H7
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 精鉸時取最小值,又機床說明書所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-33取
修正系數(shù):,
故實際速度=70.88=6.16()
由機床說明書得n=
3) 精鉸基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=95 mm; =2mm; =3mm;
所以 ==1.56(min)
(3)擴孔Φ31切削用量
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 又機床說明書所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-33取
修正系數(shù):,
故實際速度=18.20.88=16.01()
轉速
由機床說明書得n=
3) 計算鉆削基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=95 mm; =2mm; =3mm;
所以 ==0.123
3 工序四基本工時
T4=0.112+0.784+1.56+0.123=2.580
2.6.3 工序五 銑開襠尺寸5H9
1. 加工條件
工件材料:45,圓鋼。
機床:X62W臥式銑床。
刀具:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質合金三面刃銑刀YT15. 硬質合金三面刃銑刀,故據(jù)《切削用量簡明手冊》(后簡稱《切削手冊》)表3.1取刀具直徑do=63mm z=16。根據(jù)《切削手冊》表5-2,選擇刀具前角γ0=5°,副后角α0’=8°,刃傾角:λs=-10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。。
2. 切削用量
(1) 粗銑
1) 切削深度ap
因為余量較小,故選擇=4mm
2) 每齒進給量fz
由于本工序為粗加工,尺寸精度和表面質量可不考慮,據(jù)《切削手冊》表3.5可得:
fz=0.5(0.09~0.18)=(0.045~0.09)mm/z
故選擇:fz=0.06mm/z。
3) 刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.2mm。
查《切削手冊》表3.8,壽命T=100min
4) 計算切削速度vc
查《機械加工工藝手冊》表1.28,
各修正系數(shù)為:,,= 0.9。切削速度計算公式為:
其中 ,,,,,,,,,,,,,將以上數(shù)據(jù)代入公式:
5) 機床主軸轉速:
。
根據(jù)機床說明書,選擇nc=750r/min,v fc=750mm/min,因此,實際進給量和每分鐘進給量為:
==
fzc=vfc/ncz=0.06mm/z
6) 校驗機床功率
查《切削手冊》表3.23取近似為Pcc=3.1kw,根據(jù)機床使用說明書,主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗合格。
最終確定:ap=4.0mm,nc=750r/min,vf=750mm/s,vc=148m/min,fz=0.06mm/z。
7) 粗銑基本工時,按《指導手冊》表15-76
= =
(2)精銑
1) 切削深度ap
取ap=1mm
2) 進給量
據(jù)《切削手冊》表3.7可得: fz=0.04mm/z
3) 切削速度vc和每分鐘進給量vf
查《切削手冊》表3.13,查得 Vc=165mm/s,n=820r/min,Vf=850mm/s
據(jù)XA62銑床參數(shù),選擇nc=950r/min,Vfc=950mm/s,則實際切削
vc===188m/min
fzc=vfc/ncz=0.05mm/z
4) 校驗機床功率
查《切削手冊》Pcc=2.46kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm,nc=950r/min,Vfc=950mm/s,V c=188m/min, fz=0.04mm/z。
5)精銑基本工時,按《指導手冊》表15-76
= =
3.工序五基本工時:T=0.0417+0.049=0.0907(min)
2.6.4 工序六 鉆孔φ7-φ13
1. 加工條件
工件材料:45,圓鋼。
機床:Z35搖臂鉆床。
刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭, do=φ7mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°, 標準φ13x90度锪鉆。
2. 切削用量
1) 進給量
查《切削手冊》表2.7得
所以,
按鉆頭強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量
2) 鉆頭磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度(查《切削手冊》表2.12)為0.5~0.8mm,刀具耐用度.
3) 切削速度
查《機械加工工藝師手冊》表28-2,切削速度計算公式為:
其中,,,,m=0.2,,,,,查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數(shù):,,故實際的切削速度:
4) 轉速
由機床說明書得實際轉速為
故實際的切削速度
5)校驗扭矩功率
查《切削手冊》表2.20,當f≤0.26, do≤11.1mm時,Mt=10.94N?m,修正系數(shù)為0.65,故MC=7 N?m。
查機床使用說明書:Mm =392.4N?m。
查《切削手冊》表2.22得,鉆頭消耗功率:Pc=1.1kw。
查機床使用說明書,。
由于,,故切削用量可用,即:
,,
6)鉆削基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=4.5 mm; =4mm; =0mm;
所以 ==0.108
(2)锪孔時間:==0.047
3. 該工序時間:=0.108+0.047=0.155
2.6.5 工序七 銑尺寸29,保證尺寸59.5。
1. 加工條件
工件材料:45,圓鋼。
機床:X62W臥式銑床。
刀具:高速鋼圓柱銑刀,因銑削深度ae<8,故據(jù)《切削手冊》表3.1取刀具直徑do=80mm。由于采用標準鑲齒圓柱銑刀,故齒數(shù)取為8(表3.9)
2. 切削用量
1) 銑削深度
因為切削量不大,故可以選ae=6.0mm,五次走刀即可完成所需尺寸。
2) 每齒進給量 機床功率為7.5kw。查《切削手冊》表3.3得f=0.12~0.20mm/z。選取f=0.20 mm/z。
3) 后刀面最大磨損及壽命
查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為0.4~0.6mm。
查《切削手冊》表3.8,壽命T=180min
4)切削速度和轉速
按《切削手冊》表3.9,查得 Vc=19mm/s,n=75r/min,Vf=75mm/s
校正系數(shù):,,
Vc=17.1mm/s,n=67.5r/min,Vf=67.5mm/s
據(jù)X62W銑床參數(shù),選擇nc=75r/min,Vfc=75mm/s,
則實際切削
===18.84m/min
5) 校驗機床功率 查《切削手冊》表3.8得Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為7.5W,Pcm>Pcc。故校驗合格。
最終確定ae=6mm,nc=75r/min,Vfc=75mm/s,V c=18.84m/min,
fz=0.20mm/z。
6)工序七基本工時
Tm===2.27(min)
2.6.6 工序八 鉆鉸孔φ8H9、擴R5
1. 加工條件
工件材料:45,圓鋼。
機床:Z35搖臂鉆床。
刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭, do=φ7.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,,錐柄機用鉸刀φ8.0mm,
擴孔鉆d=φ10 mm。
2. 切削用量
1) 進給量
查《切削手冊》表2.7得
所以,
按鉆頭強度選擇
最終決定選擇機床已有的進給量
2) 鉆頭磨鈍標準及壽命
后刀面最大磨損限度(查《切削手冊》表2.12)為0.5~0.8mm,刀具耐用度.
3) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-2,切削速度計算公式為:
其中,,,,m=0.2,,,,,查《機械加工工藝師手冊》表28-3得修正系數(shù):,,故實際的切削速度:
轉速
由機床說明書得實際轉速為
故實際的切削速度
4) 校驗扭矩功率
查《切削手冊》表2.20,當f≤0.26, do≤11.1mm時,Mt=10.94N?m,修正系數(shù)為0.65,故MC=7 N?m。
查機床使用說明書:Mm =737.75N?m。
查《切削手冊》表2.22得,鉆頭消耗功率:Pc=1.1kw。
查機床使用說明書,。
由于,,故切削用量可用,即:
,,
5) 鉆削基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=5.5 mm; =4mm; =0mm;
所以 ==0.118
(2)精鉸孔φ8H9
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-35有 精鉸時取較小值,又機床說明書所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-37取
修正系數(shù):,
故實際速度=220.88=19.4 m/min
n=
由機床說明書得n=
3) 精鉸基本工時,按《指導手冊》表15-74
=
:l=5.5mm =4mm; =0mm;
所以
t= ==0.03(min)
(3)擴孔Φ10
1) 進給量
查《機械加工工藝師手冊》表28-30有 又機床說明書所以,
2) 切削速度和轉速
查《機械加工工藝師手冊》表28-33取
修正系數(shù):,
故實際速度=240.88=21.1 m/min
轉速n=
由機床說明書得n=
3) 計算擴孔基本工時,按《指導手冊》表15-74
:l=3 mm; =2mm;
所以 t= ==0.02(min)
該工序時間:=0.118+0.02+0.03=0.168
2.6.7工序九 檢查
2.6.8工序十 入庫
第三章 夾具設計
3.1 鉆孔φ7-φ13
3.1.1問題的提出
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮孔φ7和內孔φ25H7以及和5H9槽的位置要求,由于公差要求較低,且加工此孔時φ70mm 軸的外端面及φ25H7孔的內表面都已加工出來,可用來作為此工序的定位面。因此,因此在本道工序,在保證提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度的同時可以設計選用比較簡單的夾具,本步的重點應在夾緊的方便與快速性上。
3.1.2夾具設計
1 定位基準的選擇
出于定位簡單和快速的考慮,選擇25H7孔和底面以及槽5H9為基準,使工件完全定位。為了降低生產(chǎn)成本,本設計選擇采用螺紋夾緊的方式。
2切削力和夾緊力計算
1)鉆削力 :
轉矩:
其中
?。?00,=1.0,=0.7, =1.0,
計算得:
=583.4(N) M=4.12
2)夾緊力的計算:
設夾緊力為,由夾緊產(chǎn)生的摩擦力為
由于鉆削要滿足扭矩要求,故
,
(其中,由零件結構得=28mm)
14.71(N)
夾緊力:卡緊力為 (N)
(其中,按表面接觸情況取)
對夾緊力進行修正:
安全系數(shù)
則修正后的夾緊力
(N)
所需夾緊力較小,可使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊。
3 定位誤差分析
1)定位誤差ΔD
工件定位孔φ25H7+0.021 0mm,圓柱心軸為φ25k6+0.015 +0.002mm,在尺寸28mm方向上的基準位移誤差為
ΔY=Xmax=(0.021-0.002)mm=0.019mm
因此尺寸28mm的定位誤差為
ΔD=ΔY =0.019mm
本工序采用φ25H7孔和底面以及槽5H9定位,加工基準和設計基準統(tǒng)一,能很好的保證定位的精度。
4 夾具具設計及操作的簡要說明
卡具的夾緊力不大,故使用手動卡緊。由于該零件是一個盤形的中心帶有孔的軸類零件,并且零件的外側還有槽5H9,所以對本零件的定位方式采用一面兩銷的定位方式,所為的一面就是該零件的小端面,而其中的一銷就該零件的中心孔Φ25mm,另一個就是槽5H9。該夾具的夾緊機構是用螺母夾緊,首先把零件套在壓緊螺桿上,然后把裝有固定鉆套和定位插銷的鉆模板裝上,使插銷對準工件的槽,再裝上開口墊圈,然后再擰緊固螺母。
結 論
本次設計主要是根據(jù)現(xiàn)有的設計標準進行合理的仿照設計,嚴格按照設計標準與規(guī)范進行設計和計算。
本次畢業(yè)設計從車床套的工藝分析與設計,工藝路線的擬定,工序余量的確定,切削用量及基本工時的確定,專用夾具設計等方面展開。在各部分的設計中,嚴格依據(jù)工藝制程和夾具設計國家標準;計算部分嚴格按照有關工藝制程與夾具設計規(guī)定進行計算及分析。
在本次畢業(yè)設計中,我按照工廠師傅們給出的提示,充分考慮實際制定工藝制程和夾具設計需要考慮的各方面的因素,盡量與實際靠近,更加深入地了解和熟悉工藝制程的制定和夾具的設計與分析計算。
本次設計所有零件選擇合理,計算規(guī)范,所選用機構和其它零部件強度符合要求,制定的工藝合乎生產(chǎn)實際。
28
謝 辭
畢業(yè)設計是對三年的大學生活的一個總結,是三年來的一個綜合考評,現(xiàn)在終于圓滿完成了,感謝我所有的老師,是你們無私的奉獻把我?guī)нM機械殿堂,讓我在機械行業(yè)快樂翱翔。
本次設計是在尤惠媛老師的悉心指導和關懷下完成的。在設計過程中,導師給了我許多指導和幫助,并提出了很多寶貴的意見尤老師的嚴謹治學,不斷探索的科研作風,敏銳深邃的學術洞察力,孜孜不倦的敬業(yè)精神,給我留下了深刻的印象。值此設計完成之際,謹向我的導師致以崇高的敬意和衷心的感謝!
在做設計時,在老師的推薦下我借閱了關于工藝與夾具的書籍,查閱相關的標準是我我設計時思路清晰,充滿信息,圓滿地完成了本次畢業(yè)設計。
在論文撰寫時,得到了機械系多位老師和同學的幫助,,在忙碌的工作中,仍給予我專業(yè)知識上的指導,而且交給我學習的方法和思路,是我在實際設計中不斷有新的認識和提高,在此,我對他們的幫助表示由衷的感謝!
最后再次向幫助過我的老師及同學致以最崇高的敬意!
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附 錄