0312-基于Z3050搖臂鉆床預(yù)選閥體機械加工工藝及鏜孔夾具設(shè)計【全套8張CAD圖】,全套8張CAD圖,基于,z3050,搖臂,鉆床,預(yù)選,閥體,機械,加工,工藝,鏜孔,夾具,設(shè)計,全套,cad 題目 Z3050搖臂鉆床預(yù)選閥體 機械加工工藝規(guī)程及鏜孔 工裝夾具設(shè)計 目錄 1. 前言部分 2. 機械制造工藝設(shè)計任務(wù)書 3. 參考文獻 4. 零件分析 5. 確定毛坯 6. 擬定工藝路線 7. 銑平面工藝計算 8. 鏜孔的計算 9. 鉆孔的計算 10. 磨削加工計算 11. 鏜孔專用夾具設(shè)計 12. 畢業(yè)設(shè)計的總結(jié) 前言部分 機械制造工藝畢業(yè)設(shè)計是完成大學(xué)全部課程，并進行了畢業(yè)實習的基礎(chǔ)上進行的一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計要求我們能綜合運用所學(xué)的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實際中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（預(yù)選閥體）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法擬定夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件的一次實踐機會，為今后從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 機械制造的工藝設(shè)計任務(wù)書 1. 設(shè)計的題目： 設(shè)計預(yù)選閥體的機械加工工藝規(guī)程及鏜孔工裝夾具設(shè)計 2. 原始資料： 1) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：10萬件／年 2) 生產(chǎn)類型：中批量產(chǎn)量 3) 車間工作制：兩班制 3. 設(shè)計內(nèi)容 1) 零件毛坯合圖 1張 2) 機械加工工藝過程卡 1套 3) 機械加工工序卡 1套 4) 專用夾具體 1副 5) 設(shè)計說明書 1份 參考文獻 文獻（1）：《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民主編 文獻（2）：《切削用量簡明手冊》（第三版） 艾興、肖詩綱主編 文獻（3）：《機械加工技術(shù)手冊》 北京出版社出版 文獻（4）：《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》（第二版） 機械工程出版社 浦林祥主編 文獻（5）：《機床夾具設(shè)計手冊》 上?？萍汲霭嫔? 王興斗 王春福主編 文獻（6）：《機械機械類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書》 華中理工大學(xué)出版社 周甬明主編 文獻（7）：《機床夾具設(shè)計》 華中理工大學(xué)出版社 宋殷主 一．零件的分析 1. 預(yù)選閥體是一種液壓元件，它五個表面均需要銑削加工，孔Φ40H7的加工精度，及各油路孔系的位置精度要求高，此外還需要加工一系列的螺紋孔。 2. 參考文獻(3)中有關(guān)面和孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度，各個孔位置精度，尺寸精度均可達到。 二．確定毛坯、畫毛坯零件合圖 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，由任務(wù)書知生產(chǎn)批量為中批，所以毛坯的鑄件方法采用砂型機器造型。又由內(nèi)孔2-Φ40均需要鑄出33孔，故還應(yīng)安放型芯。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄件應(yīng)安排人工時效。 參考文獻（1）表2.2-3該種鑄件的尺寸公差等經(jīng)(T為8～10級)加工余量等級MA為G。故取CT為9級，MA為G級加工。 參考文獻(1)表2.2-4，用查表法確定各表面的總余量如下表： 加工表面 基本尺寸 加工余量等級 加工余量 說明 低平面 91×164 G 3 單側(cè)面加工 左側(cè)面 91×84 G 4 雙側(cè)加工 右側(cè)面 91×84 G 4 雙側(cè)加工 前平面 84×164 G 2.5 雙側(cè)加工 后平面 84×164 G 2.5 雙側(cè)加工 2-Φ40孔 Φ40 H 3.5 雙側(cè)加工 主要毛坯尺寸： 主要面尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 公差G 底平面 84 4 88 3 左右側(cè)平面 164 4＋4 172 4 前后平面 91 2.5＋2.5 96 2～4 2-Φ40孔 Φ40 3.5＋3.5 Φ33 3 三．擬定工藝規(guī)程 根據(jù)各表面的加工要求和各種加工原則和：“先面后孔，基準統(tǒng)一”以及各種加工方法所能能達到的經(jīng)濟精度確定各表面加工的方法和順序。 要加工的表面均采用銑平面的方法，大于30的孔選用鏜孔，而直徑小于30的孔選用鉆孔，擴孔等加工。 初步擬定加工工藝路線如下： 工序號 工序內(nèi)容 鑄件 時效 涂底漆 鉗工劃線 10 銑13×14端以164×（91－33）＝164×78底面為基準 20 銑84×91左右側(cè)面 30 銑164×84前后兩側(cè)面 40 銑164×（91×13）＝164×78 50 車2-Φ40孔 60 車2-Φ64孔 70 車2-Φ42.5 80 鉆孔4-Φ5.8 90 鉆2-Φ7兩孔，擴成Φ11，鉆Φ8孔 100 鉆4-M4-6H深8 110 鉆6-Φ38，4-Φ6，5-4M×1.56-H（孔徑為12.5） 120 鉆2-Φ4.2及Φ6孔 130 鉆11-Φ6，Φ8，Φ14.5，2-Φ6.1，Φ12.5，12－Φ38 攻絲M16×15-6H 攻絲11－M14×1.5-6H 140 攻螺紋各孔 150 磨2-Φ40孔 160 檢驗 170 入庫 以上工序過程看出基準變化，由于多次更換基準，增大了誤差，而車2-Φ40時兩孔的位置要求難以保證。平面加工時沒排在 銑槽前，也不妥。 修改后的工藝路線如下： 序號 工序內(nèi)容 鑄造 時效 涂底漆 鉗工劃線 10 粗銑91下平面 20 以91下平面為基準 30 銑164左右保證164至要求 40 銑底平面164×91 50 以164×78底面為基準銑13×14端 60 精鏜，半精鏜2-Φ40H7為Φ39.5，2-Φ62 70 粗鏜，半精鏜槽1.7H×Φ42.6成，保證12.5 80 鉆俯視圖上4-Φ5.8（見C-C視圖） 鉆2-Φ7兩孔，擴Φ11成（B-B）鉆Φ8鉆4-M4-6H 深8，回轉(zhuǎn)90 90 鉆6-Φ3.8孔（左視圖）鉆4-Φ6 5-M14×1.5H6H和孔Φ6深96，回轉(zhuǎn)90 100 鉆2-Φ4.2及Φ6孔（俯視圖），回轉(zhuǎn)90 110 鉆6-Φ3.8，Φ5.8深6，回轉(zhuǎn)90 120 鉆主視圖上各孔 130 攻各孔螺紋 140 平面J,K各螺紋空按圖示位置打上7號字頭，深0.3 150 內(nèi)磨：磨Φ40H成，保證1010.005，◎0.005，⊥0.05 160 檢驗 170 入庫 由于生產(chǎn)類型加工中批量生產(chǎn)，故加工設(shè)備以通用機床為主，輔以少量專用機床，其生產(chǎn)方式為以通用及機床加工夾具為主。 四．機加工計算 <一>銑平面:考慮到工件的定位夾緊方案以及參考文獻(1)表4.2-35及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,采用立銑.選擇X52K立式銑床,選擇直徑為Φ160mm的參考文獻(2)表3.1端銑刀.選擇YG6硬質(zhì)合金刀片. 1. 粗銑91下平面,91上平面 由于刀具與銑床已確定,故選擇切削用量 ① 確定ap由于加工余量為4mm,故可一次走刀完成 得ap=h=4mm ② 確定每齒進給量fz由文獻(2)表3.7 查得 fz=0.14～0.24mm/z 取fz=0.18mm/z ③ 確定銑刀具壽命,根據(jù)文獻(2)表3.7查得 T=180min ④ 由于do=160mm z=14查文獻(2)表3-16得: Ut=77m/min n=154r/min uft=337mm/min 由于各個修正系數(shù)查參考文獻(2)表3.9 Kmu=kmn=kmu=1.0 Ksu=ksm=ksvf=1.0 故uc=utkc=77×1.0=77m/min N=154×1.0×1.0=154r/min Uf=uft×kut=337×1.0×1.0=337mm/min 經(jīng)查文獻(1)表4.2-36得: Nc=150r/min ufc=375mm/min 故可得uc= ⑤ 檢驗:故pcc=5.6kw有文獻(2)表3.23查的 由do=160mm z=14 uf=375mm/min 故pa=5.6kw 經(jīng)查文獻(1)表4.2-35機床功率為75kw 則7.5×0.85=6.375kw>5.6kw 故機床功率足夠. ⑥ 工時計算 tm=L/uf 式中L=l+y+△ 由于l=96根據(jù)文獻(2)表3.26對稱安裝銑刀y+s=23mm Tm= ∴t總=2tm=0.32×2=0.64min 2. 粗銑`半精銑左右兩側(cè)面: ① 由于銑床,銑刀可不變,銑削深度ap=h-1=2.5-1=1.5mm 由fz=0.14～0.24mm/z可取 Fz=0.18mm/z ② 確定粗銑時的uc以及uf 經(jīng)查文獻(2)表3.16可知 Uc=98m/min ufc=429mm/min n=195r/min (參考文獻2表3.7) ③ 由文獻(1)4.2-36查 ④ 故實際值 ⑤ 由于本工序加工功率小于前道工序功率所以機床的功率足夠. 故采用ap=1.5mm, n=190r/min Ufc=475mm/min Uc=95.5m/min Fzc=0.18mm/z進行加工 ⑥ 計算基本工時 式中L=l+y+△ 由于l=96根據(jù)文獻(2)表3.26對稱安裝銑刀y+s=23mm Tm= ∴t總=2tm=0.39×2=0.78mm ⑦ 確定半精銑的銑削深度 由文獻(1)表2.3-21查得ap=1mm 根據(jù)所選銑床以及刀具可取fz=0.18mm/z 確定銑刀壽命T=180min查文獻(2)表3.7可得 切削速度uc,uf由文獻(2)表3.16可知 Vc=98m/min n=195r/min vft=429mm/min 各系數(shù)不變均為1.0 故uc=98m/min n=195r/min uf=429mm/min 經(jīng)查文獻(1) 表4.2-36的 得 nc=235r/min ufc=475mm/min 由上可得其實際值為 由于機床功率明顯足夠 故可采用:: ⑧ 計算基本時間 ⑨ 由于L+Y+由文獻(1)4.2-36查得 Y+=23mm 故 3. 粗銑底平面: ① 所選刀具和銑床不變,確定其銑削深度 ∵ap=3mm 由于加工余量小,所以可以一次走刀完成. ② 初步選定每齒進給量fz=0.18mm/z ③ 由文獻(2)表3.7可得銑刀壽命 T=180min ④ 由文獻(2)表3.16查得uc及uf 切削速度vc=86m/min 每分鐘進給量uft=378mm/min N=175r/min 各修正系數(shù)不變均為1.0 查文獻(1)4.2-36得 Nc=190r/min vft=475mm/min 由于所需功率比最大所需功率小所以銑床的功率是足夠的 ⑤ 計算基本工時 其中 L=L+Y+ 查文獻(2)3.26得Y+=23mm 故 4. 銑槽13×14 選用銑床為X52K,銑刀為YG6硬質(zhì)合金刀片 銑刀的直徑為do=80mm z=10 由于切削用量為13較大,則分為4次走刀加工 Fz取0.18mm/z 根據(jù)文獻(2)表2.36得刀具壽命T=180min 由文獻(2)表2.27得: m=0.35 xv=0.15 yv=0.32 fv=0.2 cv=245 ∴ 又由可得 又 查文獻(1)42-37得 由上可得實際值 經(jīng)校核機床功率足夠 計算基本工時 其中 L=l+y+=4mm 故 <二>鏜孔: 精鏜，半精鏜2-Φ40H7為Φ39.5，2-Φ62 及1.7H×Φ42.6考慮到工件定位方案采用臥式鏜床T68 1TA20m型削頭,功率選為2.0kw,選擇專用夾具,游標卡尺. 1. 粗鏜2-Φ40孔由文獻(1)表2-3-10查得粗鏜后孔的直徑為Φ8精鏜后為39.5 2. 粗鏜余量為: 查文獻(1)biao 2.4-180取v=0.4m/s=24m/min 取進給量f=0.2mm/r 查文獻(3)表2.4-21的: 查文獻(3)表2.4-21可得 取cfz=180 xfz=1 YFZ=0.75 Nfz=0 kFz=1 則 又Pm=FzV=1320×0.4×10-3=0.528kw 參考文獻(3)取機床效率為0.85則 P=0.85×2.0=1.7KW 由于0.528<1.7故機床功率足夠大. 半精鏜時加工余量為 故. 查文獻(3)表2.4-180取v=1.2m/s=72m/min 取f=0.12mm/r 則 基本時間為T=L/Fn=91/0.12×580=1.3min 3. 鏜Φ6.2孔 由于鏜Φ62時Φ40同時加工 粗鏜余量為 ,故可分3次走刀完成 則取f=0.2mm/r N與前相同n=197r/min 所以機床功率足夠 3.粗鏜，半精鏜槽1.7H×Φ的槽 粗鏜余量 故 查文獻(1)表2.4-180取v=0.4m/s=24m/min 取進給量f橫=0.05mm/r 則 機床功率驗證合格 所以加工工時 <三>鉆孔 考慮工件的定位夾緊方案,孔位置以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計問題,選用搖臂鉆床Z3050,選用硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆,錐柄擴孔復(fù)合鉆,專用夾具.快換鉆套,游標卡尺及塞規(guī) 1.鉆4-Φ5.8孔 經(jīng)查文獻(1)表3.1-6得 d=5.8 L=138 h=57 由于Φ5.8孔能一次加工完成,則鉆削余量為: Z鉆=5.8/2=2.9mm 即 取硬質(zhì)合金YG8鉆頭:f=0.22～0.28 按機床實際取f=0.25mm/r 經(jīng)查文獻(3)表10-3取修正系數(shù) 故 (文獻(3)表10-3)_ 其中 則 查文獻[1]表4.2-12 取n=1000r/min 則實際切削速度 機動時間 2、鉆2-φ7兩孔、擴φ11、鉆φ8 1、按已選的機床和刀具查文獻（1）表3.1-6 得 D=7mm L=150mm N=69mm D=8mm L=156mm N=75mm 切深 仍用硬質(zhì)合金YG8鉆頭，查文獻[3]得 取f=0.28mm/r 查文獻[3]表10-3得 經(jīng)校驗 機床功率夠大 查文獻[1]表4.2-12 按機床實際取n=630r/min 則實際切削速度 擴孔φ11 查表10-22 f=0.8mm/r 查表10-23 刀具壽命 t=1800min 查表10-24 修正系數(shù) 參考文獻[1]表4.2-12 按機床實際取n=500 則實際切削速度 ＝3.14×11×500/1000 ＝17.27m/min 按機床實際取 查文獻[1] 表4.2-12,按機床實際取 則實際切削速度 3.鉆4-M4-6H深8孔 查文獻[1] 表3.1-6取鉆頭直徑 則 查文獻[3] 表10-3得: 查文獻[1] 表4.2-12按機床實際取 則實際切削速度 其中 4.鉆孔 查文獻[3] 表f=0.21mm/r 查文獻[1] 表4.2-12按機床實際取 則實際切削速度 機動時間 鉆4-φ6孔 查文獻[3] f=0.21mm/r 鉆削量為 故 U=0.183×60.45×60=24.6m/min N=1000×24.6/3.14×6=1305.7r/min 查文獻:〔1〕表2.4-12 取n=1000r/min N實=1000×3.14×6/1000 機動時間: 鉆5-Φ12孔: 查文獻〔1〕表2.18取f=0.16mm/r 有鉆削余量可知 V=0.183×12.50.45×6034.2m/min N= 查文獻〔1〕表2.4-12按機床實際取 N=630r/min 則實際切削速度u=3.14×12.5×630/1000=24.7m/min 機動時間: 鉆盲孔 故 鉆2-Φ4.2孔 查文獻〔2〕表2.18取f=0.08 由鉆削余量可知 U=0.183×4.20.45×60=20.9m/min 則 取文獻〔1〕表2.4-12按機床實際取n=1000r/min 機動時間: 鉆削余量可知 U=0.183×60.45×60=24.6m/min 則 查文獻〔1〕表204-12按機床實際取n=1000r/min 理則實際切削速度N實=1000×3.14×6/1000 機動時間: 鉆盲孔取Φ14.5孔 查文獻〔3〕表10-7取f=0.21mm/r 由鉆削余量14.5/2=7.25mm 可知 V=0.183×14.50.45×60=36.6r/min 則N實=1000×36.6/3.14×14.5=803r/min 由文獻〔1〕表2.4-12按機床實際取n=630r/min 則實際切削速度v=3.14×14.5×630/1000=28.7m/min 機動時間: 攻各螺紋孔 M4查文獻〔1〕表17-40可知p=0.5 T=30 m=0.6 y=0.9 x=1.2 又=4 故 則 查文獻〔1〕表4.2-12按機床實際取n=630r/min 則實際切削速度v= 磨削: 磨內(nèi)孔2-Φ40考慮空Φ40的位置精度以及相對兩側(cè)平面的垂直度要求，故采用內(nèi)圓磨床MZ11OA選取砂輪寬度20 磨削余量 h= 查文獻（3）表14-129得工件回轉(zhuǎn)時的圓周速度u 為15—30 可取u=20 縱進給量 校核功率由表14-123查得 均為1.0 功率足夠 基本時間: (需雙行程個數(shù)) 雙行程個數(shù)/分鐘 五.夾具設(shè)計 本次設(shè)計的夾具誒第60道工序-鏜2-Φ40H7,2-Φ62.該夾具適用于ITA20鏜床. 1. 確定設(shè)計方案 這道工序所加工的孔均在前后平面上,且與前后平面垂直.按照基準重合原則,必須在前后表面和低平面加工后,以底平面定位而且底平面較大用其定位較可靠,容易實現(xiàn), 工件以底平面在夾具上定位,限制了三個自由度,其余三個自由度也必須限制.可鏜模底座裝上三個圓形銷釘,此外在零件上表面加兩塊壓板和連桿間用螺母擰緊,這樣就限制螺紋工件六個自由度,這種方案定位可靠,夾緊也比較方便. 本道工序的夾具因不需要回轉(zhuǎn),采用氣動或液動夾緊,造價比較高,而產(chǎn)品為中批生產(chǎn),選用手動夾緊,使夾具簡單,操作方便. 2. 完全精度分析 3. 2-Φ40H孔及2-Φ62孔是在一次裝夾下完成加工的,它們之間的位置精度由鏜模精度保證.由于2-Φ40兩孔中心距為,與其有關(guān)夾具尺寸公差參考文獻〔5〕表1-10-6,取工件公差的,即夾具兩鏜套的中心距尺寸公差為 參考文獻〔6〕表1-10-6,取 襯套與夾具體模板的配合為H7/h6 襯套與鏜套的配合為H7/h6 刀具與鏜套入孔的配合為F8/h6 4. 鏜模零件的選擇: ① 由前面求得鏜孔式鏜套隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動,而且線速度超過20m/min.根據(jù)文獻(7)P108可知,鏜套必須選擇回轉(zhuǎn)式鏜套中的滑動式鏜套. ② 鏜套在鏜模中的布置方式: 由于加工孔Φ40的長度L=91,而孔徑D=40,所以的長孔,具孔間距公差為要求比較高,查文獻(7)表5-1得鏜套的布置方式為雙面前后導(dǎo)向,導(dǎo)向方式如下圖: 3.鏜套支架的結(jié)構(gòu)和設(shè)計 鏜模支架與模底座分成兩體,這樣分體有利于鑄造,時效處理,機械加工,裝配和維修. 鏜模支架是保證鏜孔位置精度尺寸精度的關(guān)鍵,由于本工序鏜兩平行孔位置精度要求比較高. 所以本夾具可設(shè)計用一個鏜模支架來支撐兩平行鏜套,從而保證鏜孔時兩孔的位置要求. 鏜模支架與鏜模底座間采用螺栓緊固.鏜模支架的典型結(jié)構(gòu)和主要尺寸,由參考文獻(7)5-4查出. 5. 鏜模底座的結(jié)構(gòu)和設(shè)計 鏜模底座即鏜模的夾具體,它要求承受連同工件在內(nèi)的鏜模全部重量和加工過程的切削力.這就要求底座的剛性要好,變形要小. 1) 底座的壁厚,由文獻(7)表5-5可查得壁厚H=40mm,并合理布置加強筋, 筋與筋之間的空間面積相等取100×100mm2,以便鑄造并便鑄造應(yīng)力均勻. 2) 底座上應(yīng)設(shè)置找正基面,以便于底座的加工,裝配,檢驗,和鏜模在機床上的找正安裝. 找正基面對底座的垂直度控制在0.01mm內(nèi)取0.005mm. 3) 底座的上平面安裝元件和裝置的位置設(shè)置凸臺表面,其凸出高度取3mm,以減少加工表面和刮研工作量,且上平面對底面保持平行. 4) 底座材料用灰鑄鐵HT200,毛坯鑄造后經(jīng)時效處理.因鏜模精度要求較高,在粗加工后要進行第二次時效處理. 根據(jù)工件尺寸查文獻(7)表5-5得長度×寬度 即L×B=370×234mm2具體尺寸如下圖: 6. 鏜桿結(jié)構(gòu)及其設(shè)計參數(shù): 鏜桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)對保證鏜孔精度提高鏜削速度都有重要意義,由于兩平行孔2-Φ40的孔間距較小,即鏜套內(nèi)徑必須選的小于鏜孔直徑鏜桿直徑選用由文獻(7)表5-3查得可取d=30mm 鏜桿要求表面硬度高而內(nèi)部有較好的韌性,本鏜模中鏜桿選用40Cr鋼制造,淬火硬度為HRC55～60. 此鏜桿的技術(shù)要求有:鏜桿導(dǎo)向部分的直徑公差采用g6,而其圓柱度公差為其直徑公差的一半,鏜桿軸心線的直線度在500mm長度上允許差為0.01mm. 總結(jié) 進行了機械制造工藝的設(shè)計和夾具設(shè)計,在總體上使我的專業(yè)知識有了更深一步的積累. 首在為期兩個月的畢業(yè)設(shè)計中,我認真踏實的秉著勤奮求實嚴謹?shù)膽B(tài)度,先,我感覺機械設(shè)計是工業(yè)設(shè)計的根本,設(shè)計出的成品必須以應(yīng)用安全為先,其次才是實用,以及追求經(jīng)濟效益.從整體來看機械類設(shè)計的過程,這與企業(yè)管理的”人本”思想是相通的,主要體現(xiàn)的是安全。在機械類設(shè)計中，需體現(xiàn)的是“精”和“準”，對于重要的細節(jié)部分需做高精度的設(shè)計，同時保證方案的準確可行。這是我在此次設(shè)計中也重點體現(xiàn)的。 其次，我認識到這次的設(shè)計過程，也是對知識的邏輯性總結(jié)，其中包括專業(yè)知識，基礎(chǔ)專業(yè)知識，以及大量非專業(yè)知識等，也就是說在以后的機械專業(yè)工作中，我們必須同時注意到還有很多的其他類學(xué)科對設(shè)計的影響。例如在此次設(shè)計中，我利用了大量的計算機知識，這樣使得在出圖方面，保證了圖紙的精確，避免了人為手工的誤差。 最后，給我最大的感受是老師們的辛勤努力，才造就了我今天的成功，盡管這只是人生所邁出的一步，但它將成為我明天成功的奠基石. 23