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機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
產(chǎn)品名稱
叉形支架
零(部)件名稱
叉形支架
第 1頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
機(jī)加
01
粗銑
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
鑄件
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
X62
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
專用銑床夾具
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸
轉(zhuǎn)速
(r/min)
切削
速度
(m/min)
進(jìn)給
量
(mm/r)
切削
深度
(mm)
走刀次數(shù)
時(shí)間定額
機(jī)動
輔助
1
銑凹槽
專用銑床夾具,高速鋼三面刃刀
190
74.6
2
2
1
2.5min
35s
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
第 頁
產(chǎn)品名稱
零(部)件名稱
共 頁
材料牌號
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄
鑄造
2
實(shí)效
時(shí)效處理
3
銑削
銑左平面
銑工
銑床
游標(biāo)卡尺,百分表
4
銑削
銑右平面
銑工
銑床
游標(biāo)卡尺,百分表
5
銑削
銑上平面
銑工
銑床
游標(biāo)卡尺,百分表
6
銑削
銑下平面
銑工
銑床
游標(biāo)卡尺,百分表
7
鉆孔
鉆螺釘孔3個
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
8
擴(kuò)孔
擴(kuò)螺釘孔3個
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
9
鉆孔
鉆花鍵孔
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
10
鉆孔
鉆R3通孔
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
11
鉆
攻內(nèi)螺紋M8*2
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
12
鉆
攻內(nèi)螺紋M6
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
13
鉆
攻內(nèi)螺紋M12
鉆工
鉆床
游標(biāo)卡尺
14
銑削
銑凹槽
銑工
銑床
游標(biāo)卡尺,百分表
15
毛刺
清理毛刺
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目: 制定叉形支架的加工工藝,設(shè)計(jì)
銑叉口的銑床夾具
專 業(yè):
班 級:
學(xué) 號:
姓 名:
指導(dǎo)教師:
機(jī)械工程系
年11月15日
目錄
序言 3
第1章 零件的分析 4
1.1 零件的作用 4
1.2 零件的工藝分析 4
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 6
2.1 確定毛坯的制造形式 6
2.2 基面選擇 6
2.3 制定工藝路線 6
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 8
第3章 專用夾具設(shè)計(jì) 14
3.1設(shè)計(jì)主旨 14
3.2夾具設(shè)計(jì) 14
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 14
3.2.2切削力和加緊力計(jì)算 14
3.2.3定位誤差分析 15
3.2.4卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 15
課程設(shè)計(jì)心得體會 16
參考文獻(xiàn) 18
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和本科部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性鏈接,也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此,它在我們的學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。
我希望通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次 適應(yīng)性的訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)做出一些貢獻(xiàn)。
由于能力有限,設(shè)計(jì)上有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。
第1章 零件的分析
1.1 零件的作用
叉形支架是用來起支撐作用的構(gòu)架,承受較大的力,也具有定位的作用,使零件之間保持正確的位置。
1.2 零件的工藝分析
在支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構(gòu)造比較復(fù)雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有Ф10mm的孔屬于套類結(jié)構(gòu)伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60°的凸出部分起定位作用此處應(yīng)力教集中強(qiáng)度要好。在平臺下面有增強(qiáng)其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進(jìn)行必要的熱處理。
主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M12↓25螺紋通孔右端部傾斜60°凸出部分中間孔Ф8mm左端兩個凸出部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。
(1) 選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負(fù)荷低磨損無關(guān)重要變形很小經(jīng)過正火處理。灰鑄鐵件的牌號和應(yīng)用范圍如表1-1所示。
(2) 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。
(3) 加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷并應(yīng)清理清潔。
(4) 所有加工表面應(yīng)光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。
(5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra≤1.6μm左端兩個凸出部分外表面Ra≤6.3μm右端部傾斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra≤1.6μm為較高精度且Φ8015.00。
(6) 在加工之前進(jìn)行人工時(shí)效熱處理對毛坯預(yù)備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為灰鑄鐵。選用鑄造零件為中批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,故可采用鑄造成型,這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。
2.2 基面選擇
定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機(jī)床或夾具的定位元件相接觸的點(diǎn)線面?;鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一?;鶞?zhǔn)選擇的正確、合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,否則,就會使加工工藝路線問題百出,嚴(yán)重的還會造成零件大批報(bào)廢,試生產(chǎn)無法進(jìn)行。
1粗基準(zhǔn)的選擇
對平板類零件而言,以底面作為粗基準(zhǔn)完全合理。
2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。
工藝路線方案
工序1:鑄件
工序2: 粗銑M面
工序3: 粗銑N面。
工序4: 粗銑R面
工序5: 粗銑S面及T面
工序6;銑支架叉口
工序7: 鉆2Xφ8孔,3Xφ9孔和φ6孔
工序8: 鉆突出緣φ10mm通孔
工序9: 鉆孔φ4mm
工序10: 終檢
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“叉形支架”零件材料為灰鑄鐵,毛坯重量為5kg,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),為獲得較高的表面質(zhì)量,可采用鑄造中的壓力鑄造。
毛坯加工表面高度為25mm,直接取其毛坯表面高度為105mm,表面粗糙度值為1.6。兩端表面粗糙度值為6.3,粗銑余量為1.6mm,查《工藝手冊》表2.3-2,精銑余量為0.2mm,查《工藝手冊》表2.3-3。
2.內(nèi)孔
φ8、φ6以及φ10的表面粗糙都值為1.6un和6.3um,查《工藝手冊》表2.3-8表2.3-12。
鉆孔:φ7mm
擴(kuò)孔:φ7.9mm 2z=0.75 mm
鉸孔:φ7.98mm 2z=0.1mm
磨孔:φ8mm
鉆孔:φ13mm
擴(kuò)孔:φ13.75mm 2z=0.75mm
鉸孔:φ13.98mm 2z=0.1mm
磨孔:φ14mm
3.螺紋M12《工藝手冊》表2.3—20
鉆孔:φ11.2mm
攻絲M12 P=0.8
4.螺紋M6《工藝手冊》表2.3—20
鉆孔:φ5.4mm
攻絲M12 P=0,6
5.鉆孔:φ10mm
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
1)銑削叉形支架的叉口:
①選擇刀具:根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27,選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀,同時(shí)銑削兩側(cè)面。銑刀外徑do=225㎜,銑刀齒數(shù)Z=20。
②確定銑削深度α sp:由于單邊加工余量z=2.1㎜,故可一次走刀內(nèi)切完,α sp=2.1㎜。
③確定每齒進(jìn)給量fz:由《切削手冊》表3.3,在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等,用高速鋼盤銑刀加工時(shí),選fz=0.08㎜/z。
④選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度:由《切削手冊》表3.7,銑刀刀齒后面最大磨損量為0.6㎜,根據(jù)《切削手冊》表3.8,銑刀直徑do=225㎜的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。
⑤確定Vc:確定Vc查=27m/min,則
n查=1000Vc查/(πdo)=1000×/(π×225)= 38 r/min
由X63機(jī)床使用說明書,選主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=37.5r/min,則實(shí)際的切削速度為Vc機(jī)=(πn機(jī)do )/1000=(π×37.5×225)/1000=26.5m/min
當(dāng)n機(jī)=37.5r/min時(shí),工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf=fz·Z·η機(jī)=0.08×20×37.5=60㎜/min。
由X63機(jī)床使用說明書選銑床工作臺進(jìn)給量,剛好有Vf=60㎜/min,故直接選用該值。
⑥計(jì)算基本工時(shí):由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,利用作圖法,可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142㎜
t=l/fm=142/60=2.37min
工序:鉆、擴(kuò)、鉸φ10㎜孔。本工序采用計(jì)算法確定切削用量。
2)鉆φ10㎜孔:
莫式圓錐2號,d=9,L=90,根據(jù)《工藝手冊》表3.1-10β=30,2φ=118°,ψ=40,當(dāng)20㎜,鉆頭后刀面磨損極限值為0.8㎜,耐用度T=60min。查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量:鉆孔時(shí)=4.5㎜
(2)進(jìn)給量: f=(0.25~0.31)×0.75=0.18~0.23,f=0.2查《切削手冊》表2.7
(3)計(jì)算切削速度:
V =
式中:=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,=1.0, =0.88,=1.1,=1.0,=0.87,=0.87查《切削手冊》表2.31
所以
==1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72
V = ×0.72=11.24 m/min
==325
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=315,實(shí)際轉(zhuǎn)速為
===10.89m/min
(4)基本時(shí)間:
=
式中已知=42㎜,=12.13,=3㎜,f=0.2,n=315,所以孔的基本時(shí)間:
==0.9min
3)擴(kuò)孔φ10㎜:
錐柄擴(kuò)孔鉆,莫氏錐度2號,d=9.75,L=228查《工藝手冊》表3.1-8,T=30min查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量=0.375㎜
(2)進(jìn)給量:f=0.5~0.6,按機(jī)床選取f=0.5
(3)計(jì)算切削速度
V =
式中:=11.1,=0.4,=0.2,=0.5,m=0.2,=1.0, =0.88, =1.0, =1.0,=1.0查《切削手冊》表2.31
所以
==0.88
V = ×0.88=17.01 m/min
==460.98
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=500,實(shí)際轉(zhuǎn)速為
===18.46m/min
(4)基本時(shí)間
=
式中已知=42㎜,=2.6,=4㎜,f=0.5,n=200,所以孔的基本時(shí)間:
==0.193min
4)鉸孔φ10㎜
直柄機(jī)用鉸刀,L=151mm,d=12mm,查《工藝手冊》表3.1-16,T=40min查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量=0.125㎜
(2)進(jìn)給量:f=0.65~1.4,按機(jī)床選取f=1.0
(3)計(jì)算切削速度
V =
式中:=12.1,=0.3,=0.2,=0.65,m=0.4,=1.0, =0.66,=1.0,查《切削手冊》表2.31
所以
==0.66
V = ×0.66=5.78m/min
==153.3
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=200,實(shí)際轉(zhuǎn)速為
===7.54m/min
(4)基本時(shí)間
=
式中已知=42㎜,=2.6,=18㎜,f=0.63,n=200,所以孔的基本時(shí)間:
==0.313min
最后,將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
第3章 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,通常要設(shè)計(jì)專用夾具。
根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書,設(shè)計(jì)銑叉口銑床專用夾具。
3.1設(shè)計(jì)主旨
本夾具主要用來銑叉形支架的叉口,對叉口的兩個端面進(jìn)行預(yù)加工。
3.2夾具設(shè)計(jì)
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮叉形支架叉口的位置相關(guān)尺寸。
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮,選擇一φ30的突出緣和端面為定位基準(zhǔn)面,保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
3.2.2切削力和加緊力計(jì)算
本步加工按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
鉆削軸向力 :
扭矩
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。
3.2.3定位誤差分析
由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合,所以能很好的保證了加工精度。
3.2.4卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大,故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。
課程設(shè)計(jì)心得體會
時(shí)光飛逝,為期二周的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲?;厥走@二周的設(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)識到自己的不足之處,以前上課沒有學(xué)到的知識,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的重要性。
這次設(shè)計(jì)將我以前學(xué)過的機(jī)械制造技術(shù)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)知識的作用。
在課程設(shè)計(jì)中,首先是對工件機(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,對以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次課程設(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,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,有一點(diǎn)更是重要,就是我能作為一個設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)一個零件,也因此,我了解了設(shè)計(jì)人員的思想,每一個零件,每件產(chǎn)品都是先設(shè)計(jì)出來,再加工的,因此,作為一個設(shè)計(jì)人員,在設(shè)計(jì)的過程中一點(diǎn)不能馬虎,每個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)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn),查閱大量資料,而且設(shè)計(jì)一個零件,需要花好長時(shí)間。親自上陣后我才知道,做每件是都不是簡簡單單就能完成的,是要付出大量代價(jià)的。因此,我們也要用心去體會每個設(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。
有些工藝路線制定的不是太好,而且余量、切削用量設(shè)計(jì)不是很精確,需在以后的實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步改進(jìn)。
綜上所述:這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對我以后的工作起了很大的幫助,我認(rèn)識到,無論是工作還是學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真、謹(jǐn)慎,時(shí)時(shí)處處細(xì)心。
參考文獻(xiàn)
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[4] 《機(jī)械制圖》 中國地質(zhì)大學(xué)出版社,王五一,2006年;
[5] 《機(jī)械制造工藝》 高等教育出版社,張緒祥,2007年;
[6] 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社,浦林祥,1995年;
[7] 《機(jī)床夾具圖冊》 機(jī)械工業(yè)出版社,上海機(jī)械??茖W(xué)校,1998年。
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