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哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書
機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目:制定三頭鉆底座(圖5-29)的加工工藝 設(shè)計(jì)鉆鉸Ф20H7孔的鉆床夾具
專 業(yè): 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級(jí): 機(jī)電11-2班
學(xué) 號(hào): 1130320226
姓 名: 王志剛
指導(dǎo)教師: 張學(xué)偉
機(jī)械工程系
2013年11月22日
目 錄
序言…………………………………………………………………2
一. 零件分析 ……………………………………………………3
1.1 零件作用 ………………………………………………3
1.2零件的工藝分析 …………………………………………3
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………4
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………4
2.2基面的選擇 ………………………………………………4
2.3制定工藝路線 ……………………………………………5
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
三 夾具設(shè)計(jì) ……………………………………………………13
3.1問題的提出………………………………………………13
3.2定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………13
3.3切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………14
3.4定位誤差分析……………………………………………14
3.5夾具設(shè)計(jì)及簡要操作說明………………………………15
總 結(jié)………………………………………………………………17
致 謝………………………………………………………………19
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………20
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
三頭鉆底座的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(shè)計(jì)出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請老師們批評(píng)指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
三頭鉆底座的作用,待查
1.2 零件的工藝分析
三頭鉆底座有2個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。
1:以Φ105外圓為基準(zhǔn)的加工面,這組加工面主要是車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽,銑斜面,保證與水平方向45°,車2x1退刀槽和Φ20H7孔。
2:以Φ20孔為基準(zhǔn)的加工面,這組加工面主要是鉆Φ8H7孔,鉆Φ6H7孔。
二. 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HT200,考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向,因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機(jī)械翻砂造型,鑄造精度為2級(jí),能保證鑄件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2 基面的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:
(1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面,則應(yīng)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(zhǔn)。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(zhǔn)。例如:機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床身的底面,再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)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(xì)致的組織,以增加耐磨性。
(3) 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
(4) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn),必要時(shí)需經(jīng)初加工。
(5) 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用,因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)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(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓作為定位基準(zhǔn),。
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則:
(1)“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。
(3)“自為基準(zhǔn)”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(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn),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(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí),可采用“互為基準(zhǔn)”方法,反復(fù)加工。
(5)所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
以已經(jīng)加工好的Φ20孔和一端面為定位精基準(zhǔn),加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算,在此不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)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(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
車
精車Φ105端面和Φ20g5外圓
7
車
精車Φ20H7孔
8
鉆
鉆Φ8H7孔
9
鉆
鉆Φ6H7孔
10
磨
磨Φ105端面和Φ20g5外圓
11
磨
磨Φ20H7孔
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
方案二
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
鉆
鉆Φ8H7孔
7
鉆
鉆Φ6H7孔
8
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有精車Φ105端面和Φ20g5外圓,精車Φ20H7孔,磨Φ105端面和Φ20g5外圓和磨Φ20H7孔,因?yàn)檫@些粗糙度0.8,精度要求比較高,只有一步粗車很難達(dá)到精度要求,而方案二對于這幾個(gè)工序采用粗車,精車,磨加工才能達(dá)到精度要求, 綜合考慮我們選擇方案一。
具體的加工路線如下
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
車
精車Φ105端面和Φ20g5外圓
7
車
精車Φ20H7孔
8
鉆
鉆Φ8H7孔
9
鉆
鉆Φ6H7孔
10
磨
磨Φ105端面和Φ20g5外圓
11
磨
磨Φ20H7孔
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
三頭鉆底座零件材料為HT200
生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn),采用砂型機(jī)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、 Φ105端面
由于殼體底面要與其他接觸面接觸,粗糙度要求為0.8,查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。
3、孔
毛坯為空心,鑄造出孔??椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間,參照參數(shù)文獻(xiàn),確定工藝尺寸余量為2mm
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序:車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 292r/min
與292r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為300r/min?,F(xiàn)選取=300r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),
t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =0mm;
t===0.05(min)
工序:銑斜面,保證與水平方向45°
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)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?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):l=75 ,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序:車2x1退刀槽和Φ20H7孔
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中:=104, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)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=30m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 382r/min
與382r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?,F(xiàn)選取=400r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),
t=i ;其中l(wèi)=19mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.059(min)
工序:鉆Φ8H7孔
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8
1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1194r/min
與1194r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1200r/min。現(xiàn)選取=1200r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.355min
工序:磨Φ105端面和Φ20g5外圓
機(jī)床 萬能磨床
1) 選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 350×40×127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350×40×127
2) 切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進(jìn)給量 =0.5B=20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3) 切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
=2.5(min)
三、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配第8道工序的鉆Φ20H7孔的鉆床夾具。
3.1問題的提出
本夾具主要用于鉆Φ20 H7孔,精度要求不高,和其他面沒有任何為主度要求,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能,基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn),稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
2. 工藝基準(zhǔn)
零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn),稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同,又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。
(1)裝配基準(zhǔn)
裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn),稱為裝配基準(zhǔn)。
(2)測量基準(zhǔn)
測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn),稱為測量基準(zhǔn)。
(3)工序基準(zhǔn)
在加工工序中,用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn),稱為工序基準(zhǔn)。
(4)定位基準(zhǔn)
工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。
本道工序加工Φ20H7孔,精度不高,因此我們采用已加工 好的Φ8孔定位,采用圓柱銷和擋銷定位,因?yàn)榭讖阶陨磔^小,切削力較小,因此不在采用其他的輔助定位即可以滿足要求。
3.3切削力和夾緊力的計(jì)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(shí),夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在圓柱銷上定位,圓柱銷為水平放置,由于定位副間存在徑向間隙,因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙,即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸,故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向,且向下,見下圖。
式中 ——定位副間的最小配合間隙(mm);
——工件圓孔直徑公差(mm);
——定位銷外圓直徑公差(mm)。
圓柱銷銷水平放置時(shí)定位分析圖
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,在夾具設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,應(yīng)首先著眼夾緊方式。因?yàn)檫@是零件裝夾速度提高的重要途徑.在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí),應(yīng)盡量采用通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件,減少非標(biāo)準(zhǔn)件的選用,以提高夾具標(biāo)準(zhǔn)化程度,縮短夾具設(shè)計(jì)和制造周期。夾具的零件和部件既要重量輕又要具有足夠的剛度和強(qiáng)度,尤其夾具體上各更應(yīng)該有足夠的剛度,以保證裝在夾具體上的各元件的位置不變,并在加工過程中不產(chǎn)生振動(dòng)從而保證工件的加工精度,由于夾具體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,從工藝性和剛度觀點(diǎn)考慮夾具體應(yīng)采用鑄鐵材料。
另外,在夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮零件在加工過程中是否受力均衡,如果在加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)等一系列影響零件加工質(zhì)量的因素時(shí),應(yīng)考慮采用輔助支撐機(jī)構(gòu)。
夾具的零件和部件既要重量輕又要具有足夠的剛度和強(qiáng)度,尤其夾具體上各更應(yīng)該有足夠的剛度,以保證裝在夾具體上的各元件的位置不變,并在加工過程中不產(chǎn)生振動(dòng)從而保證工件的加工精度,由于夾具體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,從工藝性和剛度觀點(diǎn)考慮夾具體應(yīng)采用鑄鐵材料。
另外,在夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮零件在加工過程中是否受力均衡,如果在加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)等一系列影響零件加工質(zhì)量的因素時(shí),應(yīng)考慮采用輔助支撐機(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目,它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來,進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,來完成本次設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)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(shù)的確定、計(jì)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(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí); 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高;再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí),理論與實(shí)踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,的確,從選題到完成定稿,從理論到實(shí)踐,在整整一學(xué)期的日子里,可以說學(xué)到了很多很多的的東西,同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正的實(shí)用,在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題,當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計(jì)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(dǎo)下,都迎刃而解。同時(shí),在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí),在此我表示深深的感謝!同時(shí),對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝!
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)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(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊,李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊,東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上海科學(xué)技術(shù)出版社出版,1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊,上海科學(xué)技術(shù)出版社,1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué),郭宗連、秦寶榮主編,中國建材工業(yè)出版社出版,1997年
20
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
第1 頁
產(chǎn)品名稱
三頭鉆底座
零(部)件名稱
三頭鉆底座
共1 頁
材料牌號(hào)
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
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
鑄造
鑄造
2
時(shí)效處理
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
CA6140
端面車刀,車槽刀,外圓車刀,螺紋車刀,游標(biāo)卡尺
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
X51
三面刃銑刀,游標(biāo)卡尺
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
CA6140
車槽刀,內(nèi)孔車刀,游標(biāo)卡尺
6
車
精車Φ105端面和Φ20g5外圓
CA6140
端面車刀,外圓車刀,游標(biāo)卡尺
7
車
精車Φ20H7孔
CA6140
內(nèi)孔車刀,游標(biāo)卡尺
8
鉆
鉆Φ8H7孔
Z525
麻花鉆,游標(biāo)卡尺
9
鉆
鉆Φ6H7孔
Z525
麻花鉆,游標(biāo)卡尺
10
磨
磨Φ105端面和Φ20g5外圓
M2110
砂輪,游標(biāo)卡尺
11
磨
磨Φ20H7孔
M2110
砂輪,游標(biāo)卡尺
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
編制 (日期)
審核 (日期)
會(huì)簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號(hào)
零(部)件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
底座
零(部)件名稱
底座
車 間
工序號(hào)
工序名稱
材料牌號(hào)
5
鉆
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
立式鉆床
Z525
夾 具 編 號(hào)
夾 具 名 稱
切 削 液
工序工時(shí)
準(zhǔn)終
單件
序號(hào)
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(dòng)
輔助
1
鉆Φ20孔
合金鉆頭,游標(biāo)卡尺
400
17.58
0.8
1
1
0.059
2
鉸孔
合金鉸刀,千分尺
400
17.58
0.1
0.1
1
0.059
編制(日期)
審核(日期)
會(huì)簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號(hào)
簽字
日期
哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書
機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目:制定三頭鉆底座(圖5-29)的加工工藝 設(shè)計(jì)鉆鉸Ф20H7孔的鉆床夾具
專 業(yè): 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級(jí): 機(jī)電11-2班
學(xué) 號(hào): 1130320226
姓 名: 王志剛
指導(dǎo)教師: 張學(xué)偉
機(jī)械工程系
2013年11月22日
目 錄
序言…………………………………………………………………2
一. 零件分析 ……………………………………………………3
1.1 零件作用 ………………………………………………3
1.2零件的工藝分析 …………………………………………3
二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………………………4
2.1確定毛坯的制造形式 ……………………………………4
2.2基面的選擇 ………………………………………………4
2.3制定工藝路線 ……………………………………………5
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
三 夾具設(shè)計(jì) ……………………………………………………13
3.1問題的提出………………………………………………13
3.2定位基準(zhǔn)的選擇…………………………………………13
3.3切削力及夾緊力計(jì)算……………………………………14
3.4定位誤差分析……………………………………………14
3.5夾具設(shè)計(jì)及簡要操作說明………………………………15
總 結(jié)………………………………………………………………17
致 謝………………………………………………………………19
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………20
序 言
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
三頭鉆底座的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(shè)計(jì)出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請老師們批評(píng)指正。
一、 零件的分析
1.1 零件的作用
三頭鉆底座的作用,待查
1.2 零件的工藝分析
三頭鉆底座有2個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。
1:以Φ105外圓為基準(zhǔn)的加工面,這組加工面主要是車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽,銑斜面,保證與水平方向45°,車2x1退刀槽和Φ20H7孔。
2:以Φ20孔為基準(zhǔn)的加工面,這組加工面主要是鉆Φ8H7孔,鉆Φ6H7孔。
二. 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HT200,考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向,因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機(jī)械翻砂造型,鑄造精度為2級(jí),能保證鑄件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2 基面的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求:
(1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面,則應(yīng)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(zhǔn)。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(zhǔn)。例如:機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床身的底面,再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)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(xì)致的組織,以增加耐磨性。
(3) 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
(4) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn),必要時(shí)需經(jīng)初加工。
(5) 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用,因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)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(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓作為定位基準(zhǔn),。
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則:
(1)“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
(2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。
(3)“自為基準(zhǔn)”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(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn),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(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí),可采用“互為基準(zhǔn)”方法,反復(fù)加工。
(5)所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。
以已經(jīng)加工好的Φ20孔和一端面為定位精基準(zhǔn),加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算,在此不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)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(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
車
精車Φ105端面和Φ20g5外圓
7
車
精車Φ20H7孔
8
鉆
鉆Φ8H7孔
9
鉆
鉆Φ6H7孔
10
磨
磨Φ105端面和Φ20g5外圓
11
磨
磨Φ20H7孔
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
方案二
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
鉆
鉆Φ8H7孔
7
鉆
鉆Φ6H7孔
8
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二沒有精車Φ105端面和Φ20g5外圓,精車Φ20H7孔,磨Φ105端面和Φ20g5外圓和磨Φ20H7孔,因?yàn)檫@些粗糙度0.8,精度要求比較高,只有一步粗車很難達(dá)到精度要求,而方案二對于這幾個(gè)工序采用粗車,精車,磨加工才能達(dá)到精度要求, 綜合考慮我們選擇方案一。
具體的加工路線如下
1
鑄造
鑄造
2
時(shí)效
時(shí)效處理
3
車
車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
4
銑
銑斜面,保證與水平方向45°
5
車
車2x1退刀槽和Φ20H7孔
6
車
精車Φ105端面和Φ20g5外圓
7
車
精車Φ20H7孔
8
鉆
鉆Φ8H7孔
9
鉆
鉆Φ6H7孔
10
磨
磨Φ105端面和Φ20g5外圓
11
磨
磨Φ20H7孔
12
檢驗(yàn)
檢驗(yàn)
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
三頭鉆底座零件材料為HT200
生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn),采用砂型機(jī)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、 Φ105端面
由于殼體底面要與其他接觸面接觸,粗糙度要求為0.8,查相關(guān)資料知余量留2mm比較合適。
3、孔
毛坯為空心,鑄造出孔??椎木纫蠼橛贗T7—IT8之間,參照參數(shù)文獻(xiàn),確定工藝尺寸余量為2mm
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序:車Φ105端面和左端面,車Φ50凹槽,車Φ20g5外圓,車M12螺紋,車退刀槽
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)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(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 292r/min
與292r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為300r/min?,F(xiàn)選取=300r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),
t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =0mm;
t===0.05(min)
工序:銑斜面,保證與水平方向45°
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)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?yàn)榧庸び嗔坎淮?,故可在一次走刀?nèi)銑完,則
2) 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ,則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?450
當(dāng)=1450r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3) 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí):l=75 ,,則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序:車2x1退刀槽和Φ20H7孔
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計(jì)算切削速度
其中:=104, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)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=30m/min
4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 382r/min
與382r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為400r/min?,F(xiàn)選取=400r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),
t=i ;其中l(wèi)=19mm; =4mm; =0mm;
t=i==0.059(min)
工序:鉆Φ8H7孔
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ8
1)進(jìn)給量 取f=0.13mm/r
2)切削速度 V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1194r/min
與1194r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為1200r/min?,F(xiàn)選取=1200r/min。
所以實(shí)際切削速度==
5) 切削工時(shí),按《工藝手冊》表6.2-1。
t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;
t= ==0.355min
工序:磨Φ105端面和Φ20g5外圓
機(jī)床 萬能磨床
1) 選擇砂輪。見《機(jī)械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 350×40×127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350×40×127
2) 切削用量的選擇。查《機(jī)械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 =18m/min
縱向進(jìn)給量 =0.5B=20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3) 切削工時(shí)
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺(tái)移動(dòng)速度
--工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量
--工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量
?。?.5(min)
三、 夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配第8道工序的鉆Φ20H7孔的鉆床夾具。
3.1問題的提出
本夾具主要用于鉆Φ20 H7孔,精度要求不高,和其他面沒有任何為主度要求,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能,基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。
1. 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn),稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。
2. 工藝基準(zhǔn)
零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn),稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同,又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。
(1)裝配基準(zhǔn)
裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn),稱為裝配基準(zhǔn)。
(2)測量基準(zhǔn)
測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾 位置的基準(zhǔn),稱為測量基準(zhǔn)。
(3)工序基準(zhǔn)
在加工工序中,用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn),稱為工序基準(zhǔn)。
(4)定位基準(zhǔn)
工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。
本道工序加工Φ20H7孔,精度不高,因此我們采用已加工 好的Φ8孔定位,采用圓柱銷和擋銷定位,因?yàn)榭讖阶陨磔^小,切削力較小,因此不在采用其他的輔助定位即可以滿足要求。
3.3切削力和夾緊力的計(jì)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(shí),夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。
3.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在圓柱銷上定位,圓柱銷為水平放置,由于定位副間存在徑向間隙,因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙,即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸,故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向,且向下,見下圖。
式中 ——定位副間的最小配合間隙(mm);
——工件圓孔直徑公差(mm);
——定位銷外圓直徑公差(mm)。
圓柱銷銷水平放置時(shí)定位分析圖
3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
如前所述,在夾具設(shè)計(jì)中,應(yīng)注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此,應(yīng)首先著眼夾緊方式。因?yàn)檫@是零件裝夾速度提高的重要途徑.在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí),應(yīng)盡量采用通用部件和標(biāo)準(zhǔn)件,減少非標(biāo)準(zhǔn)件的選用,以提高夾具標(biāo)準(zhǔn)化程度,縮短夾具設(shè)計(jì)和制造周期。夾具的零件和部件既要重量輕又要具有足夠的剛度和強(qiáng)度,尤其夾具體上各更應(yīng)該有足夠的剛度,以保證裝在夾具體上的各元件的位置不變,并在加工過程中不產(chǎn)生振動(dòng)從而保證工件的加工精度,由于夾具體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,從工藝性和剛度觀點(diǎn)考慮夾具體應(yīng)采用鑄鐵材料。
另外,在夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮零件在加工過程中是否受力均衡,如果在加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)等一系列影響零件加工質(zhì)量的因素時(shí),應(yīng)考慮采用輔助支撐機(jī)構(gòu)。
夾具的零件和部件既要重量輕又要具有足夠的剛度和強(qiáng)度,尤其夾具體上各更應(yīng)該有足夠的剛度,以保證裝在夾具體上的各元件的位置不變,并在加工過程中不產(chǎn)生振動(dòng)從而保證工件的加工精度,由于夾具體的結(jié)構(gòu)形狀比較復(fù)雜,從工藝性和剛度觀點(diǎn)考慮夾具體應(yīng)采用鑄鐵材料。
另外,在夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮零件在加工過程中是否受力均衡,如果在加工過程中易產(chǎn)生振動(dòng)等一系列影響零件加工質(zhì)量的因素時(shí),應(yīng)考慮采用輔助支撐機(jī)構(gòu)。
總 結(jié)
這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目,它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識(shí)系統(tǒng)的組織起來,進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮,需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論,又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要,將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,來完成本次設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)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(shù)的確定、計(jì)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(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識(shí); 以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高;再次體會(huì)到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí),理論與實(shí)踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,的確,從選題到完成定稿,從理論到實(shí)踐,在整整一學(xué)期的日子里,可以說學(xué)到了很多很多的的東西,同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正的實(shí)用,在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題,當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,對以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),讓自己把以前所學(xué)過的知識(shí)重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計(jì)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(dǎo)下,都迎刃而解。同時(shí),在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識(shí),在此我表示深深的感謝!同時(shí),對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝!
致 謝
這次設(shè)計(jì)使我收益不小,為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是,查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時(shí),數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊,由于經(jīng)驗(yàn)不足,在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題,不過我的指導(dǎo)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(shí)給我指明了方向,最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)成績的取得,與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此,我衷心感謝我的指導(dǎo)老師,特別是每次都放下她的休息時(shí)間,耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題,她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神,精益求精的工作作風(fēng),深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成,她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜,她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo),同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷,除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外,她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊,李益民主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版,1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì),哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編,上??茖W(xué)技術(shù)出版社出版,1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊,東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編,上海科學(xué)技術(shù)出版社出版,1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊,上海科學(xué)技術(shù)出版社,1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué),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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