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目錄 第1節(jié) 零件的分析 1.1零件的作用 1.2零件的工藝分析 第2節(jié) 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 第3節(jié) 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3.2 制定機(jī)械加工工藝路線 3.3 工藝方案的比較與分析 第4節(jié) 確定加工余量和公寸尺寸 4.1 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 4.2 確定工序尺寸 第5節(jié) 確定切削用量及時(shí)間定額 5.1切削用量的確定 5.2 時(shí)間定額計(jì)算 第6節(jié) 夾具設(shè)計(jì) 6.1鉆孔專用夾具設(shè)計(jì) 6.2銑槽專用夾具設(shè)計(jì) 第1節(jié) 零件的分析 1.1零件的作用 據(jù)資料所示，可知該零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進(jìn)給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時(shí)撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)工作臺的自動進(jìn)給。 零件圖如下 1.2零件的工藝分析 由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。 由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組： 1.φ32mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ32mm的兩個(gè)端面及孔和倒角，φ16mm的兩個(gè)端面及孔和倒角。 2.以φ16mm孔為加工表面 這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內(nèi)孔φ10mm、M8-6H的內(nèi)螺紋，φ6mm的孔及120倒角2mm的溝槽。 這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是： 1.φ32mm孔內(nèi)與φ16mm中心線垂直度公差為0.10； 2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。 由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻(xiàn)中有關(guān)面和孔加工精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達(dá)到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。 第2章 選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵，通過計(jì)算和查詢資料可知，毛坯重量約為0.72kg。生產(chǎn)類型為中小批量，可采用一箱多件砂型鑄造毛坯。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效進(jìn)行處理。 由參考文獻(xiàn)可知，查得該鑄件的尺寸公差等級CT為8～12級，加工余量等級RMA為H級，CT=10級，RMA為H級。 表3.1用查表法確定各加工表面的總余量 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量數(shù)值 說明 φ27的端面 92 H 3.0 頂面降一級，單側(cè)加工 φ16的孔 φ16 H 3.0 底面，孔降一級，雙側(cè)加工 φ50的外圓端面 45 H 3.0 雙側(cè)加工（取下行值） φ32的孔 φ32 H 3.0 孔降一級，雙側(cè)加工 φ35的兩端面 20 H 3.0 雙側(cè)加工（取下行值） φ16的孔 φ16 H 3.0 孔降一級，雙側(cè)加工 表3.2由參考文獻(xiàn)可知，鑄件主要尺寸的公差如下表： 主要加工表面 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差CT φ27的端面 92 3.0 95 3.2 φ16的孔 φ16 6.0 φ10 2.2 φ50的外圓端面 45 6.0 51 2.8 φ32的孔 φ32 6.0 φ26 2.6 φ35的兩端面 20 6.0 26 2.4 φ16的孔 φ16 6.0 φ10 2.2 毛坯圖如下 第3章 選擇加工方法，制定工藝路線 3.1機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì) 3.1.1基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.1.2粗基面的選擇 對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準(zhǔn)是合理的，按照有關(guān)零件的粗基準(zhǔn)的選擇原則：當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)選擇這些不加工的表面作為粗基準(zhǔn)，當(dāng)零件有很多個(gè)不加工表面的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準(zhǔn)，從零件的分析得知，B6065刨床推動架以外圓作為粗基準(zhǔn)。 3.1.3精基面的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。 3.2制定機(jī)械加工工藝路線 1.車φ32mm孔左端面 鉆、粗鏜、半精鏜、精鏜鉸φ32mm，倒角45 拉溝槽R3。 2.車φ32mm孔的右端面 3.銑φ16mm孔的端面 4.鉆、半精鉸、精鉸φ16mm,倒角45。 5.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面 6.鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45。 7.銑深9.5mm寬6mm的槽 8.鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。 9.鉆φ6mm的孔，锪120的倒角。 第4節(jié) 確定加工余量和公寸尺寸 4.1選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 1.銑φ32mm孔的端面和銑φ16mm孔的端面，因定為基準(zhǔn)相同。工序的工步數(shù)不多，成批生產(chǎn)要求不高的生產(chǎn)效率。故選用臥銑，選擇XA6132臥銑銑床。 2.銑φ32mm孔和銑φ16mm的孔在同一基準(zhǔn)的兩個(gè)端面，宜采用臥銑。選擇XA6132臥式銑床。 3.銑深9.5mm，寬6mm的槽，由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。宜采用臥銑，選擇XA6132臥式銑床。 4.車φ10mm孔和φ16mm的基準(zhǔn)面本工序?yàn)檐嚩嗣妫@孔φ10mm，車孔φ16mm，孔口倒角。宜選用機(jī)床CA6140車床。 5.鉆、擴(kuò)、鉸φ32mm，倒角45。選用Z535立式鉆床。 6.鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45。用Z535立式鉆床加工。 7.鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45。選用Z525立式鉆床。 8.鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床加工。 9.鉆φ6mm的孔，锪120的倒角。選用Z525立式鉆床加工。 10.拉溝槽R3 選用專用拉床。 4.2確定工序尺寸 1. φ32mm. 毛坯為空心，通孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ31mm. 2z=16.75mm 擴(kuò)孔：φ31.75mm 2z=1.8mm 粗鉸：φ31.93mm 2z=0.7mm 精鉸：φ32H7 2. φ16mm. 毛坯為實(shí)心，不沖孔，孔內(nèi)要求精度介于IT7～I(xiàn)T8之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm. 2z=0.85mm 擴(kuò)孔：φ15.85mm 2z=0.1mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H7 3. φ16mm的孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ15mm 2z=0.95mm 粗鉸：φ15.95mm 2z=0.05mm 精鉸：φ16H8 4.鉆螺紋孔φ8mm 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ7.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ8H7 5.鉆φ6mm孔 毛坯為實(shí)心、不沖出孔，孔內(nèi)要求精度介于IT8～I(xiàn)T9之間。查《機(jī)械工藝 手冊》表2.3-8確定工序尺寸及余量。 鉆孔：φ5.8mm 2z=0.02mm 精鉸：φ6H7 第5節(jié) 確定切削用量及時(shí)間定額 5.1.1切削用量的確定 1.本工序?yàn)殂@、粗鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀，鉸孔擴(kuò)削用量： (1)確定進(jìn)給量f 按該表注釋取較小進(jìn)給量，按Z525機(jī)床說明書，取f=0.72。 (2)確定切削速度v和轉(zhuǎn)速n 根據(jù)表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4-10查出，kmv=1。 故K=0.87 故V’=14.20.871=12.35m/min N’= 根據(jù)Z525機(jī)床說明書選擇n=275r/min.這時(shí)實(shí)際的鉸孔速度V為： V= 根據(jù)以上計(jì)算確定切削用量如下： 鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min 粗鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min 精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min (3)背吃刀量a p: 根據(jù)加工余量確定。由資料可知端面加工時(shí)一般可?。篴 p=(2/3～3/4)z 因此可取: a p=0.7z 鉆孔: a p=0.7*0.43=0.301mm 粗鉸: a p=0.7*0.05=0.035mm 精鉸: a p=0.7*0.03=0.021mm 5.2.1 時(shí)間定額計(jì)算： (1)鉆孔基本工時(shí)：T = 式中，n=400,f=0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mm T= (2)粗鉸基本工時(shí)： l= L=27.5mm,n=530r/min,f=0.5mm,取l1=3mm, l2=4mm, T= (3)精鉸基本工時(shí)： l= 取l1=4mm, l2=2mm.l=27.5mm T= 5.1.2切削用量的確定 本工序?yàn)殂@螺紋孔φ7.7mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機(jī)用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。 1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進(jìn)給。 2.選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。 3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據(jù)表5-127進(jìn)給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速。 5.2.2 時(shí)間定額計(jì)算： 鉆Φ7.7mm螺紋孔，攻絲，基本時(shí)間為45s. 5.1.3切削用量的確定 本工序?yàn)殂@φ6mm的孔，锪120倒角，選用Z525立式鉆床加工 刀具采用高速鋼復(fù)合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。 1.確定進(jìn)給量f 由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進(jìn)給 2.選用鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。 3.確定切削速度V 由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據(jù)Z525立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1041r/min。 5.2.3 時(shí)間定額計(jì)算： 鉆一個(gè)φ6mm深8mm的通孔，基本時(shí)間約為6s. 5.1.4切削用量的確定 本工序?yàn)殂娚?.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據(jù)資料選擇銑刀的基本形狀r=10，a=20，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機(jī)床選用XA6132臥式銑床。 1.確定每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查得每齒進(jìn)給量f=0.52～0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。 2.選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。 3.確定切削速度和每齒進(jìn)給量f 根據(jù)資料所知，依據(jù)銑刀直徑d=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時(shí)查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。 則實(shí)際切削： Vc = Vc==8.49m/min 實(shí)際進(jìn)給量： f= f==0.16mm/z 5.2.4 時(shí)間定額計(jì)算： 根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時(shí)間為： t= t==2.75min 第6節(jié)夾具設(shè)計(jì) 6.1鉆孔專用夾具設(shè)計(jì) 6.11 定位基準(zhǔn)的選擇 圖是加工推動架φ16孔的固定式鉆模，工件以φ50孔及大端面在定位原件9上定位，用活動v型塊4使得φ35外圓對中，以限制工件的轉(zhuǎn)動自由度，用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)及開口墊圈加緊工件，φ35外圓下面用輔助支承13支承，然后鉆頭通過鉆套6引導(dǎo)，加工φ16孔。 6.12 夾具體設(shè)計(jì) 6.13 夾緊機(jī)構(gòu) 6.14 鉆套 由于本工序需要鉆、擴(kuò)、鉸φ16孔，所以需要快換鉆套 6.2銑槽專用夾具設(shè)計(jì) 6.21.定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇直徑Φ32的孔和它的端面為定位基準(zhǔn)面，先用心軸和端面定位，限制5個(gè)自由度，但工件繞X軸轉(zhuǎn)動的自由度。裝夾卸載放便，減少了工作量。本工序采用孔直徑Φ32和端面以及直徑Φ16的孔為基準(zhǔn)定位，使加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。 6.22.夾緊方案的選擇 由于工件體積較小，工件材料易切削，所需的夾緊力不大。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，使用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊。這種夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，夾緊可靠，通用性大，在機(jī)床夾具中有很廣泛的應(yīng)用。 6.23.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。通過直徑Φ32的孔和端面及下方定位銷來夾裝工件，在手動擰緊螺母來夾緊。在利用對刀塊對刀，然后就可以加工。 此外，工作過程中出現(xiàn)的磨損，以及零件尺寸變化時(shí)。影響定位夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象。心軸采用可換的，以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 銑槽夾具如下圖所示 定位銷 夾具體 對刀裝置 根據(jù)推動架工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中制定的工藝規(guī)程是比較合理的，它保證了零件的加工質(zhì)量，可靠地達(dá)到了圖紙所提出的技術(shù)條件，并盡量提高生產(chǎn)率和降低消耗同時(shí)還盡量降低工人的勞動強(qiáng)度，使其有良好的工作條件。同時(shí)依據(jù)夾具設(shè)計(jì)原理和相關(guān)資料可以了解到該設(shè)計(jì)中的夾具設(shè)計(jì)也是合理可行的，該夾具確保了工件的加工質(zhì)量，不僅工藝性好結(jié)構(gòu)簡單而且使用性好、操作省力高效，同時(shí)定位及夾緊快速準(zhǔn)確，提高了生產(chǎn)率，降低了制造成本。因此，可知此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是成功的。