裝配圖車床小刀架機(jī)械加工工藝及鏜孔的夾具設(shè)計,裝配,車床,刀架,機(jī)械,加工,工藝,鏜孔,夾具,設(shè)計
四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)
第一章 緒 論
機(jī)床夾具是在金屬切削加工中,用以準(zhǔn)確地確定工件位置,并將其牢固地夾緊,以接受加工的工藝裝備。它的主要作用是:可靠地保證工件的加工位置,提高加工效率,以減輕勞動強(qiáng)度,充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性性。因此,機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位。而專用夾具是指專為某一工件的某一道工序的加工而專門設(shè)計的夾具,具有結(jié)構(gòu)緊湊,操作迅速、方便等優(yōu)點。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計和制造,適用于產(chǎn)品固定且批量大較的生產(chǎn)中。
專用夾具由定位裝置、夾緊裝置、對刀-引導(dǎo)裝置、其他元件及裝置、夾具體。
1.1定位裝置
這種裝置包括定位元件及其組合,其作用是確定工件在夾具中的位置,即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置,如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。
1.2夾緊裝置
它的作用是將工件壓緊夾牢,保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移,同時防止或減小振動。它通常是一種機(jī)構(gòu),包括夾緊元件(如夾爪、壓板等),增力及傳動裝置(如杠桿、螺紋傳動副、斜楔,凸輪等)以及動力裝置(如氣缸、油缸)等。
1.3對刀-引導(dǎo)裝置
它的作用是確定夾具相對于刀具的位置,或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工,如對刀塊、鉆套、鏜套等。
1.4其他元件及裝置
如定位件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置,如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。
1.5夾具體
用于連接夾具各元件及裝置,使其成為一個整體的基礎(chǔ)件,并與機(jī)床有關(guān)
部位連接,以確定夾具相對于機(jī)床的裝置。
就我而言,我希望能通過這次做畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力。由于能力有限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。
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第二章 零件的分析
2.1零件的作用
題目所給定的車床小刀架是車床的組成部件,它位于中拖板之上,主要作用是安裝方刀架,并帶動刀架作手動進(jìn)給運動,轉(zhuǎn)動小刀架還可以用來車削圓錐,倒角等,所以小刀架對于實現(xiàn)車床的功能,保證工件加工質(zhì)量都是非常重要的。
2.2 零件的工藝分析
為引導(dǎo)小刀架在中刀架上移動,此零件有一對燕尾導(dǎo)軌,它們之間有一定的位置要
求。
燕尾導(dǎo)軌主要用來導(dǎo)向,所以其加工精度較高,由于是狹小的平面,故應(yīng)采用刮削來保其精度。燕尾導(dǎo)軌定位屬于組合表面定位,由于此零件生產(chǎn)批量較大,所以,設(shè)計一專用夾具來對其進(jìn)行加工,以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)率。
第三章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,考慮到零件的材料是鑄鐵,形狀比較復(fù)雜,所以選用砂型鑄造。
3.2基面的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,基面的選擇是正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高,否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.3基準(zhǔn)的選擇
3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇
按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時,應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn);若零件有若干個不加工表面時,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn))。
由于此零件的精度要求較高,每個面都需要加工,按照粗基準(zhǔn)選擇原則:以要求加工余量均勻的重要加工表面作為粗基準(zhǔn),所以選擇該零件上的燕尾形導(dǎo)軌面為粗基準(zhǔn)。
3.3.2精基準(zhǔn)的選擇
主要考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。在鏜φ32H7孔時,用燕尾形導(dǎo)軌的中心線和底面作為精基準(zhǔn),這樣,符合“基準(zhǔn)重合”的原則,可以避免定位誤差。
3.4制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點,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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此以外,還應(yīng)考慮選擇經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
第四章 車床小刀架工藝過程
根據(jù)以上分析,并結(jié)合零件形狀結(jié)構(gòu)等具體情況,制定如下工作過程:
工序1.劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。在劃線平臺上加工。留加工余量。
工序2.銑 粗精銑上面及搭子,A面留刮削余量。翻面裝夾,粗、精銑導(dǎo)軌頂面
粗、精銑四周各面,尺寸138留余量
工序3.銑 校平直,對線銑燕尾導(dǎo)軌各面、倒角,刮削面均留余量
工序4.鉗 按圖紙上要求,研刮燕尾導(dǎo)軌各面;以燕尾導(dǎo)軌支承面為基面,刮A平面
工序5.磨 以燕尾導(dǎo)軌面校平垂直,磨138兩側(cè)面,保證對稱
工序6.鏜 以燕尾導(dǎo)軌面定位,鏜f32H7(用鏜孔夾具)
工序7.鉆 以燕尾導(dǎo)軌面定位,鉆、擴(kuò)、鉸f18H7孔,擴(kuò)f26H8臺階孔;鉆、擴(kuò)、鉸f20H7孔,擴(kuò)f23臺階孔
工序8.劃線 劃2-M8、1-M6、2-f10H8等孔的孔位線
工序9.鉆 鉆、鉸2-f10H8孔;對線鉆M8底孔1個,再鉆M8底孔,锪f17′13孔;.對線鉆M6底孔,锪f11′4。
工序10.鉗 攻2-M8、1-M6等螺孔的螺紋;清除毛剌、銳角倒鈍
工序11.檢 成品檢驗
入庫
第五章 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“車床小刀架”零件材料為HT200,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸
及毛坯尺寸如下:
考慮其加工長度為365,寬度為138,高度為46,54,為簡化鑄造毛坯的外形,現(xiàn)直接取加工長度為400,寬度為143,高度為50,59。除特殊幾個表面外,其余的表面粗糙度值為12.5,只需要要求粗加工,但考慮到有些面要求精度較高。為留有一定的加工余量,此時表面余量Z=4mm,已能夠滿足加工要求。
第六章 確定切削和用量及基本工時
6.1 工序1. 劃線 劃四周及導(dǎo)軌面的銑、刨線。保證各個尺寸留有4mm的加工余量。
6.2工序2.銑 粗、精銑138×130、200×138、40×33的平面,翻轉(zhuǎn)裝夾,粗、精銑導(dǎo)軌頂面(即78×295平面),粗、精銑四周各面(即銑平面138×42,138×54,粗,精銑365×30的兩平面。
6.2.1粗銑138×130平面,同時檢驗機(jī)床功率。
加工材料——HT200,200HBS鑄件
工件尺寸——寬度 為130,長度為138的平面
加工要求——用標(biāo)準(zhǔn)錐齒圓柱銑刀粗銑,加工余量h=3,用乳化液冷卻。機(jī) 床——XA6132型
試求:(1)刀具;
(2)切削用量;
(3)基本工時;
解:
1.選擇刀具
1)銑刀直徑的大小直接影響切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗,不能任意選取,《切削用量簡明手冊》表3.1可作為參考,根據(jù)表3.1,銑削寬度ae<5mm時,直徑為d0=80mm,ap≤70mm. (由于高速剛圓柱銑刀最大銑削深度為小于100,本工序的銑削深度為138,所以分兩次銑削)由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀,故齒數(shù)為Z=6(表3.9); (2)銑刀幾何形狀(表3.2):ra=15°,a0=12°。
2.選擇切削用量
(1)決定銑削寬度ae,由于加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)切完,則ae=h=3mm.
(2)決定每齒進(jìn)給量fz 根據(jù)X6132型銑床說明書,其功率為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根
據(jù)表3.3,fz=0.20~0.30mm/z,現(xiàn)取Fz=0.30mm/z
(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命,根據(jù)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm,
鑲齒銑刀(do=80mm),刀具壽命T=180min,(表3.8);
(4)決定切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vr 切削速度vc可根據(jù)表3.27中的公式計算,也
可直接由表中查出。根據(jù)表3.9,當(dāng)do=80mm時,z=6,ap= 41~130mm,,ae=3mm,fz≤0.2~
0.3mm時,vc=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min。
各修正系數(shù)為:kmv=kmn=kmvf=1.0
Kbv=kbn=kvb=0.8~0.85,取0.8
故: vc=vikv=18×1.0×0.8=14.4m/min
n=nikn=72×1.0×0.8=57.6r/min
vi=vrikv=91×1.0×0.8=72.8mm/min
根據(jù)XA6132機(jī)床說明書,選擇nc=60r/min,vfc=75mm/min 因此,切削速度和每齒進(jìn)給量為:
vc=∏d0nc/1000=3.14×80×60÷1000=15m/min
fxc=vfc/ncz=75/(60×6)mm/z=0.21mm/z
(5)檢驗機(jī)床功率 根據(jù)表3.28,當(dāng),ap=41~ 130mm,,ae=3mm,fz≤0.2~0.3mm時,vi=18m/min ,nt=72r/min vri=91mm/min時,Pct=1.1kw.
切削功率的修正系數(shù)kmpo=1.故實際的切削功率為:
Pcc=pct=1.1kw
根據(jù)XA6132型銑床說明書,機(jī)床主軸允許的功率為:
Pcm=7.5×0.75kw=5.63kw
故pcc
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