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目錄
第1章 零件的分析 3
1.1 零件的作用 3
1.2 零件的工藝分析 3
1.2.1 沖φ18mm孔為中心的加工表面 3
1.2.2 φ25mm外圓為中心的加工表面 3
1.2.3 φ71mm外圓為中心的加工表面 3
1.2.4 φ62mm外圓為中心的加工表面 3
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 4
2.1 確定毛坯的制造形式 4
2.2 基面選擇 4
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4
2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 4
2.3 制定工藝路線 4
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
2.4.1 外圓表面(φ65,φ71,φ62,φ25) 5
2.4.2 內(nèi)孔 5
2.4.3 螺紋M5 5
2.4.4 鍵槽 5
2.5 確定切削用量及基本工時 6
2.5.1 鉆φ12㎜孔 6
2.5.2 擴(kuò)孔φ12㎜ 7
2.5.3 鉸孔φ12㎜ 8
第3章 專用夾具設(shè)計 10
3.1 設(shè)計主旨 10
3.2 夾具設(shè)計 10
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 10
3.2.2 切削力和加緊力計算 10
3.2.3 定位誤差分析 10
3.2.4 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 10
第4章 課程設(shè)計心得體會 12
參 考 文 獻(xiàn) 13
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第1章 零件的分析
1.1 零件的作用
撥動頂尖座是用于裝夾多工位的鉆削工具
1.2 零件的工藝分析
從零件圖上可以看出,標(biāo)有表面粗糙度符號的表面有平面、退刀槽、內(nèi)孔等,其中表面粗糙度要求最高的是φ18H7對φ62h6同軸度公差0.005,表面粗糙度為0.8.
1.2.1 沖φ18mm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括:孔φ18H7及其倒角,外圓φ62h6φ71外圓及其倒角,槽φ60×5
1.2.2 φ25mm外圓為中心的加工表面
這一組加工表面包括:外圓φ25h85, φ65h8及其倒角,φ63×2的槽
1.2.3 φ71mm外圓為中心的加工表面
這一組加工表面包括:孔6×φ12H7,螺紋6×M5
1.2.4 φ62mm外圓為中心的加工表面
這一組加工表面包括:鍵槽20×5H9
圖1-1零件圖
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為碳素工具鋼。選用鍛件 零件為中批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,故可采用自由鍛造成型,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)計的重要工作之一?;孢x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廢,試生產(chǎn)無法進(jìn)行。
2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇
對軸類零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)完全合理。
2.2.2 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)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時應(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:車兩端面,保證尺寸50mm,鉆中心孔
工序2:鉆孔φ18mm
工序3:擴(kuò)孔φ18mm
工序4: 鉸孔φ18mm
工序5: 車外圓φ62mm,φ71mm,φ25mm,φ65mm
工序6: 切槽φ60×5和φ65mm×2倒角C1
工序7:鉆孔φ12mm
工序8:擴(kuò)孔φ12mm
工序9: 鉸孔φ12mm
工序10: 鉆φ4.8 mm
工序12: 攻螺紋M5
工序13: 粗銑鍵槽
工序14:精銑鍵槽
工序15:淬火處理
工序16:磨φ62mm、φ65mm外圓和φ18mm內(nèi)圓
工序17:終檢
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“撥動頂尖座”零件材料為碳素工具鋼,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),可采用鍛造中的自由鍛造。
2.4.1 外圓表面(φ65,φ71,φ62,φ25)
毛坯加工表面長度為50mm,直接取其毛坯外圓表面直徑為φ75mm,φ71mm,φ25mm表面粗糙度值為3.2 。φ65mm, φ62mm表面粗糙度值為0.8 ,粗車余量為1.6mm,查《工藝手冊》表2.3-2,精車余量為0.2mm,查《工藝手冊》表2.3-3.
2.4.2 內(nèi)孔
φ18和φ12的表面粗糙都值為0.8um,查《工藝手冊》表2.3-8表2.3-12
鉆孔:φ11mm
擴(kuò)孔:φ11.9mm 2Z=0.75 mm
鉸孔:φ12mm 2Z=0.1mm
鉆孔:φ17mm
擴(kuò)孔:φ17.75mm 2Z=0.75mm
鉸孔:φ18 2z=0.1mm
2.4.3 螺紋M5
查《工藝手冊》表2.3—20
鉆孔:φ4.2mm
攻絲M5 P=0.8
2.4.4 鍵槽
查《工藝手冊》表2.3—22
長為20:粗銑后半精銑余量為1.5mm
寬為5:粗銑偏差為0.2mm~0.18mm
深為3.2:半精銑偏差為0.075mm
圖2-1撥動頂尖座毛坯圖
2.5 確定切削用量及基本工時
2.5.1 鉆φ12㎜孔
莫式圓錐2號,d=11,L=175,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=5.5㎜
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)計算切削速度:
V = 式(2-1)
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)基本時間
= 式(2-2)
式中已知=42㎜,=12.13,=3㎜,f=0.2,n=315,所以孔的基本時間:
==0.9min
2.5.2 擴(kuò)孔φ12㎜
錐柄擴(kuò)孔鉆,莫氏錐度2號,d=11.75,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)計算切削速度
V = 式(2-3)
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)基本時間
= 式(2-4)
式中已知=42㎜,=2.6,=4㎜,f=0。5,n=200,所以孔的基本時間:
==0.193min
2.5.3 鉸孔φ12㎜
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)計算切削速度
V = 式(2-5)
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)基本時間
= 式(2-6)
式中已知=42㎜,=2.6,=18㎜,f=0.63,n=200,所以孔的基本時間:
==0.313min
第3章 專用夾具設(shè)計
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)計專用夾具。本次課程設(shè)計要求設(shè)計第11道工序—鉆φ12mm內(nèi)孔的鉆床專用夾具。
3.1 設(shè)計主旨
本夾具主要用來鉆φ12mm內(nèi)孔,對孔進(jìn)行預(yù)加工。
3.2 夾具設(shè)計
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮M8x螺紋孔的位置相關(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,選擇一端面和孔φ18為定位基準(zhǔn)面,保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(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)快速人工卡緊,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)。
第4章 課程設(shè)計心得體會
兩周的課程設(shè)計結(jié)束了,在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)的知識,也培養(yǎng)了我與同學(xué)互相探討、相互學(xué)習(xí)來解決問題的能力。
這次的課程設(shè)計任務(wù)是“指定撥動頂尖座零件的加工工藝,設(shè)計鉆6xφ12孔的鉆床夾具”。剛開始設(shè)計的時候有點(diǎn)摸不著頭腦,感覺無處下手。查了一些資料后就有了大體的構(gòu)思,并確定了具體的設(shè)計方案。課程設(shè)計過程中,許多計算有時不免令我感覺心煩意亂,有幾次因?yàn)椴恍⌒奈宜阌嫵鲥e,只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時對我們耐心的教導(dǎo),想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任,想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故,我不禁時刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度責(zé)任、一絲不茍的良好的習(xí)慣。
在課程設(shè)計中,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。還用到了CAD制圖和一些計算機(jī)軟件,因?yàn)閷W(xué)的時間長了,因此在開始畫圖的時候有很多問題,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)計真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中來了。
總之,通過課程設(shè)計,鞏固了我以前所學(xué)的專業(yè)知識,同時也提升了我的CAD畫圖能力。
參 考 文 獻(xiàn)
(1)艾興,肖詩綱,切削用量簡明手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.
(2)李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.
(3)吳拓,機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.
(4)王棟,機(jī)械制造工藝課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社