车床手柄座的钻Ф14孔专用夹具设计及加工工艺装备含非标10张CAD图
车床手柄座的钻14孔专用夹具设计及加工工艺装备含非标10张CAD图,车床,手柄,14,专用,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,非标,10,cad
机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工3铣削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣25内孔后端面;专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺30075.40.22.510.750.12精铣25内孔后端面;专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺37594.20.250.510.480.06设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第2页车间工序号工序名称材料牌号金工4铣削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1铣削14槽前后两端面及上端面;专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺30075.40.2310.720.1设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工5钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻25内孔底孔;专用夹具、麻花钻、游标卡尺16912.70.12.512.540.362扩25内孔;专用夹具、扩孔钻、游标卡尺16913.20.10.412.540.363铰25内孔;专用夹具、铰孔钻、游标卡尺20916.40.10.112.060.29设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工6钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻10内孔底孔;专用夹具、麻花钻、游标卡尺5258.240.12.510.720.112扩10内孔;专用夹具、扩孔钻、游标卡尺423130.12.410.90.143铰10内孔;专用夹具、铰孔钻、游标卡尺46514.60.10.110.820.13设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工7钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻14H7内孔底孔;专用夹具、麻花钻、游标卡尺5258.240.12.510.530.112扩14H7内孔;专用夹具、扩孔钻、游标卡尺33114.30.14.410.850.183铰14H7内孔;专用夹具、铰孔钻、游标卡尺33114.60.10.110.850.18设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工8钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻M10-7H螺纹孔底孔;专用夹具、麻花钻、游标卡尺5258.240.12.510.190.112钻M10-7H螺纹孔;专用夹具、丝锥钻、螺纹量规46514.60.12.510.220.13设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工9钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻5.5内孔底孔;专用夹具、麻花钻、游标卡尺5258.240.12.510.140.112扩5.5内孔;专用夹具、扩孔钻、游标卡尺5258.740.10.1510.140.113铰5.5内孔;专用夹具、铰孔钻、游标卡尺5259.070.10.110.140.11设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第8页车间工序号工序名称材料牌号金工10钻削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻5锥销通孔底孔;专用夹具、麻花钻、锥销孔量规5777.250.1210.160.12扩5锥销通孔;专用夹具、扩孔钻、锥销孔量规5257.910.10.410.170.113铰5锥销通孔;专用夹具、铰孔钻、锥销孔量规5258.240.10.110.170.11设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共9页第9页车间工序号工序名称材料牌号金工11插削HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式插床B50321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1插削27.3X6键槽;专用夹具、插刀、游标卡尺250118.70.22.310.860.12设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称手柄座共1页第1页材料牌号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造2热处理3铣削铣削25内孔后端面;金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺4铣削铣削14槽前后两端面及上端面;金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺5钻削钻削25内孔;金工Z525专用夹具、钻头、游标卡尺6钻削钻削10内孔;金工Z525专用夹具、钻头、游标卡尺7钻削钻削14H7内孔;金工Z525专用夹具、钻头、游标卡尺8钻削钻削M10-7H螺纹孔;金工Z525专用夹具、钻头、螺纹量规9钻削钻削5.5内孔;金工Z525专用夹具、钻头、锥销孔量规10钻削钻削5锥销通孔;金工Z525专用夹具、钻头、锥销孔量规11插削插削27.3X6键槽;金工B5032专用夹具、插刀、游标卡尺12倒角13终检14入库设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签 字 日 期摘要现在进行生产的时候,使用的机器是夹具是不能缺少的一个部分,要是产品的生产数量非常大,不仅要对生产精度进行思考,还要注意生产时候的效率问题,还有利润的问题都要进行考虑,很多时候为了生产一个零件,为了某一道生产工序设计出来的夹具就是专用夹具。这个时候不需要进行找正,也不需要进行划线,只要把产品放到夹具里面去,进行夹紧就可以了。对于某一个产品的某一道工序而生产的夹具就是专用夹具,这个夹具的针对性是非常的,并不通用,要是加工的产品要是非常高,数量还非常多的话,那么就要用到专用夹具,这样一来生产率就非常高了,并且生产精度也是很高的。论文设计的零件是手柄座,设计内容有绘制毛坯图、零件图、编写加工工艺路线以及确定机床主轴的转速等。夹具的设计是,在钻床上将孔14生产出来,设计一定要合理,用起来要方便,这样生产零件的质量才能符合需要。关键词:手柄座、工艺分析、专用夹具、14孔、钻床IIABSTRACTNow, when the production is carried out, the machine used is a part of the fixture that can not be missing. If the quantity of the product is very large, it should not only think about the production precision, but also pay attention to the efficiency of production, and the problem of profit should be considered. A fixture designed for a production process is a special fixture. At this time, there is no need for alignment and no scribing. Just put the product into the fixture and clamp it.The fixture is a special fixture for a certain process of a certain product. This fixture is very specific and is not common. If the product is very high and the quantity is very large, then the special fixture is used, so the productivity is very high and the production precision is very good. High.The design of the parts is the valve cover. The design contents include drawing blank drawings, parts drawing, writing processing route and determining the speed of machine spindle. The design of the fixture is that the 14 is produced in the drilling machine. The design must be reasonable, it is convenient to use, so the quality of the production parts can meet the needs.Key words: handle seat, process analysis, special fixture, 14 hole, drilling machine目 录摘要IABSTRACTIII第一章 引言11.1 机床夹具的功能和作用11.1.1 机床夹具的功能11.1.2 机床夹具的作用11.2 机床夹具的组成21.3 机床夹具的分类及设计要求31.3.1 机床夹具的分类31.3.2 机床夹具的设计要求41.4 机床夹具的发展现状4第二章 零件的分析52.1 零件的作用分析52.2 零件的表面组成分析52.3 零件的加工要求分析62.4 零件的形位公差分析6第三章 零件的工艺规程设计73.1 确定零件的材料及生产类型73.2 确定零件的加工基准73.2.1 粗基准的选择73.2.2 精基准的选择73.3 确定零件的制造形式83.4 工艺过程设计中应考虑的主要问题83.4.1 加工方法选择的原则83.4.2 加工阶段的划分83.4.3 工序的合理组合93.5 制定零件的工艺路线103.6 确定零件的加工机床、夹具、刀具及量具113.7 确定零件的加工余量113.8 确定零件的切削用量及基本工时13第四章 钻14孔专用夹具设计274.1 确定零件的定位方案及定位元件274.1.1 确定零件的定位方案274.1.2 确定零件的定位元件274.2 确定零件的夹紧方案及夹紧元件284.2.1 确定零件的夹紧方案284.2.2 确定零件的夹紧元件284.3 确定夹具体284.4 导向方案的选择294.5 计算钻削力和夹紧力294.5.1 计算钻削力294.5.2 计算夹紧力294.6 计算定位误差30结论31致谢32参考文献33IV第一章 引言1.1 机床夹具的功能和作用1.1.1 机床夹具的功能使用的机器是夹具是用来对产品进行装夹的,让产品在夹具上进行定位,进行夹具。要把夹具跟使用的机器是连起来,让它在使用的机器是上进行定位,这样就可以通过它对产品来进行切削生产。夹具还有一些别的功能,可以进行对刀,进行导向等等。1、定位让要加工的产品在夹具上所处的地点正确,这就是定位。定位准确那么可以让我们需要生产的面的大小跟表面相互之间的地点精度可以满足。2、夹紧要想避免在进行切削的时候,产品因为外面的力量而导致位置的移动,这个时候要施加一个力在上面,这就是夹紧。夹紧之后的产品,在生产时候更加安全,更加的可靠。3、对刀对刀进行调整,或者是对加工产品或者是夹具进行调整。4、导向导向是用来把刀跟夹具之间所处的地点找到的,带着刀对产品进行切削生产。5、分度将很多个需要生产的面,彼此之间所处的地方的分度间距找出来。分度有两种,一种是圆角的,一种是直线的。6、装夹定位结束了之后,再进行夹紧,这样一个过程就是我们说的装夹。在对零件进行装夹的时候,有两种办法,一个是找正装夹,一个是夹具装夹。1.1.2 机床夹具的作用在进行机械生产的时候,夹具是用的很多的,使用的机器是夹具是其中的一种,它在生产时候起到的作用有:1、确保生产的精度在装产品的时候用专用夹具,这样定位的时候会非常快,并且还非常准,跟工人的技术水平是没得关系的,产品的批次不一样,但是出来的精度都是一样的,也就是说生产出来的产品精度都是非常稳定的。2、将劳动时候的生产力变得更高用使用的机器是夹具,不管是对产品进行夹紧还是进行定位都是非常快的,而且可靠性很高,不需要进行画线和找正了,时间节省不少,产品在生产时候的刚度变得很高,还有在进行切削的时候量很大,这样一来劳动时候的生产力就变高了。3、将工人劳动时候的条件变得更好在产品用夹具进行夹紧,非常便利,还不需要耗费太大的力气,非常安全,还很可靠。在用的夹紧部分是气动的,或者液压的等等,那么工人的工作强度就变轻了,生产也更加安全。4、生产成本变得更低在生产数量非常多的时候会用到夹具,效率是很高的,对工人的技术要求没有多高,这样生产成本也就变得没有那么高。数量越是多,那么成本也就越是低。1.2 机床夹具的组成尽管使用的机器是夹具的型号很多,不过工作时候原理基本上是差不多的。在每一种夹具里面,它的组成有:1、定位部分对于夹具来说定位的零件是非常关键的零件。一般来说按照产品定位的基准面的样子来进行搞设计。有V型块,有定位销等等。2、夹紧部分:(1)夹紧装置比方说螺旋夹紧装置等(2)夹紧动力部分比方说液压动力,气压动力部分,还有电动力等。这各部分可以让产品进行自动化装夹,这样生产效率就非常高了。3、夹具体对于夹具来说这个部分就是它的框架,可以把所有的零部件都装在上面。夹具体的结构有锻造的,有焊接的,有装配的,夹具体的外形有回转体的,还有底座型。4、连接元件这个部分可以把夹具跟使用的机器是连接起来,并且让夹具跟使用的机器是主轴,跟工作台,还有导轨他们所处的地点是正确的。正常连接的时候,有的是在使用的机器是工作台上,有的是在使用的机器是主轴上。5、对刀、导向元件这些零件可以确保加工产品跟刀之间所处地点正确。用来将刀所处的地点确定下来,并且带着它进行工作的这个零件,就是导向零件。1.3 机床夹具的分类及设计要求1.3.1 机床夹具的分类1、专用夹具专用夹具是用来对某一种或者是某一类产品进行生产的,在一开始设计的时候,不需要考虑它的通用性,不过,设计个性化的夹具的时候,要注意结构一定不能复杂,并且不管是拆还是装都要简单一些,要是有什么别的要求,那么可以加一个传力装置上去,这样比较节省力气,这样的夹具是为了让生产的时候,精度更高,还有生产率更高,不过,论文里面设计的这个夹具是游湖类的,它是非常特别的,所以设计的时候花费的钱也就变多了,不过在对新产品进行设计的时候,因为产品的大小,还有要求都有改变,所以设计的这个夹具也就不能拿来用了,按照分析,这样的夹具设计出来之后,最好可以生产数量比较多,还有类型更新比较慢的产品。2、可调式夹具这种类型的夹具,好处就是,你生产好一种产品之后,再生产另外一种产品的时候,手动对夹具的形状,或者是大小进行改变,那么就可以生产另外一种产品了。这种类型的夹具有两类,一类是万能型的,还有一类是特定可调节型的。前面一种夹具使用的范围是非常大的,不过后面一种就没有那么大了,只能生产的零件是单一的,并且正常在用的时候都要跟别的夹具配合起来,生产的零件都是差不多一种类型的,大小改变小,并且精度也差不多的。这样就可以知道,可调节性的夹具,一开始设计的时候都是用来加工那些更新不快的零件的,尽管可行性是比较少的,不过在生产的时候已经非常好了,当然跟专用夹具是比不了的。3、专门化拼装夹具除了这两种,还有一种夹具是专门为了某一道工序而存在的,那样的夹具就叫做组装类的夹具,跟可调节性的夹具是差不多的,不过跟它比,针对性是更前的,跟专属夹具差不多,不过呢,它比专属夹具好在可以进行组装。4、自动化生产用夹具现在社会一直在发展,夹具又有新的产品研发出来了,现在的夹具实现了自动化,在进行生产的时候,有两种:一种是专用夹具自动化,也就是说专属夹具在进行生产的时候是自动化进行的;还有一种是运输夹具,也就是说不仅可以对产品进行装夹,定位,还能进行输送。1.3.2 机床夹具的设计要求设计使用的机器是夹具跟设计别的是不一样的,要实现下面几点才行: 1、在进行机械生产的时候,夹具要可以将产品进行准确的定位,在使用的机器是上所处的地点一定要准确,刀所处的地点也要准确。根据生产需要,夹具也好,别的零件的几何数据对于精度都是有要求的,设计夹具的时候,它的精度对于生产产品的精度要求是能够满足的。2、工人在用的时候更加便利,轻松,安全性更好。3、对于劳动生产率的要求完全可以满足的。4、对于使用时间的要求能够符合。5、在进行设计的时候对于经济的要求也能够符合。1.4 机床夹具的发展现状最开始在十八世纪的时候出现了夹具,后来科技发展的很快,夹具一开始只是一个辅助的工具,现在已经成为生产零件的主要工具了。有关部门进行过统计,现在生产的产品,超过百分之八十五的产品都是中小型的,并且生产批量也是比较少的不过,好多生产单位现在还是用的以前的专用夹具,大概有一万套,专用夹具的生产能力是一般,还有,这些生产单位,三年到十年,都要对超过一般以上的专用夹具进行更新,还有夹具的损耗真正损失的金额大概只有百分之十到百分之二十,这样对于科技发展的需要才能满足现在我们国家设计了很多更新的夹具,这样一来处理成本也就变高了,这样的话材料也浪费了很多,要想将这种情况变得少一些,可以使用数控使用的机器是柔性技术。最近这些年,很多高科技的技术都在发展,比方说柔性制造系统,成组技术,加工中心等等,所以使用的机器是夹具在发展的时候要求更高:1、对需要生产的新产品装配起来更快,速度也更快,这样一来加工成本也就变低了,生产要进行准备花费的时间就变短了;2、可以夹紧一组零件,特征都是差不多的;3、可以加工的产品精度更高,并且进行固定;4、可以用在生产现代化夹具的上面;5、液压夹具的效率更高,这样一来工人的劳动强度就变低了,并且生产率变高;6、让使用的机器是夹具的标准化程度更高。35第二章 零件的分析2.1 零件的作用分析本次设计的零件手柄座,其位置处于光杆和手柄连接的地方,在力和力矩的作用下,完成机床相应的操作。零件外形一点都不复杂,对毛坯进行加工就可以实现目标,这样一来加工工序就没有那么复杂,材料也节省了不少。孔还有对应的面加工精度要求高,别的精度要求都不高,所以机床没有必要是高精度的。通过这个可以发现,这个零部件的工艺性能是非常好的。具体见下面的手柄座零件图2.1图2.1 手柄座零件图2.2 零件的表面组成分析1、尺寸16所在后端面还有表面;主视图R13圆弧所在端面还有表面;2、5.5内孔所在端面还有表面;尺寸14所在前后两端面还有上端面;3、尺寸12所在端面还有表面;25内孔所在端面还有表面;4、27.3X6键槽所在左右端面、下端面;M10-7H螺纹孔所在端面还有表面;5、左视图R13所在端面还有表面;10内孔所在端面还有表面;6、14内孔所在端面还有表面;5锥销通孔所在端面还有表面。2.3 零件的加工要求分析1、25内孔所在表面,对其完成加工之后粗糙度是1.6um;2、27.3X6键槽所在上下端面及右端面,对其完成加工之后粗糙度是6.3um;3、尺寸14所在前后两端面还有上端面,对其完成加工之后粗糙度是6.3um;4、5.5内孔所在表面,对其完成加工之后粗糙度是3.2um;5、25内孔所在下端面,对其完成加工之后粗糙度是1.6um;6、10内孔所在表面,对其完成加工之后粗糙度是1.6um;7、14内孔所在表面,对其完成加工之后粗糙度是1.6um;8、5锥销通孔所在表面,对其完成加工之后粗糙度是1.6um;9、其他不去除材料的方法获得。2.4 零件的形位公差分析10内孔所在轴线相对于“25内孔所在轴线”的平行度公差为0.2。第三章 零件的工艺规程设计3.1 确定零件的材料及生产类型企业越是专业,生产产品的类型就越多,这些都会影响到工艺流程的制定。生产数量又三种,一种是大量的,一种是成批的,还有一种是单件的,生产类型不一样,加工工艺也就完全不一样。根据产品的生产纲领还有特征将产品的生产类型定下来,所谓生产纲领,说的就是计划时间里面的生产数量还有进度安排。论文设计的零件,查看机械资料,这个零件生产的数量是大批的,先将它的工艺进行一个大致的安排:划分加工流程;工序集中;用通用机器生产加工,买很多专用工装回来。3.2 确定零件的加工基准3.2.1 粗基准的选择1、确保不加工的面跟加工的面所处地点要符合要求。在有的要加工的面和不要加工的面对所处位置有所要求的时候,粗基准就选哪个不需要加工的面。2、确保每一个面的加工余量分配的合理。所以这个粗基准应该选择重要加工面。3、粗基准不能相互重复,粗基准精度不高,表面粗糙度是很大的,来回用的话定位的偏差就很大的,所以同一个大小方向的粗基准只能用一次。结合本次设计的零件,选择确定尺寸43后端面作为粗基准。3.2.2 精基准的选择1、基准重合原则要让设计基准跟定位基准尽量重合起来,这样定位偏差就没有那么大。2、基准统一原则对面进行加工的时候,定位基准要是同一个,这样这些面所处地点的精度就可以确保了。3、互为基准原则如果生产的两个面所处地点精度要求很高的时候,那么他们的基准就是对方,在这个基础上进行生产。4、自为基准的原则在需要生产的余量很小,并且还很匀称的时候,它的定位基准就是加工的面。结合本次设计的零件,选择25内孔及后端面作为精基准。3.3 确定零件的制造形式本次设计的零件手柄座,其材料的HT200,通过对其外形分析,采用铸造的形式获得。铸造的外形和零件基本一样,加工余量3mm。图3.1手柄座毛坯图。图3.1 手柄座毛坯图3.4 工艺过程设计中应考虑的主要问题3.4.1 加工方法选择的原则1、在生产时候的经济性,还有精确度都要考虑进去,这样确定加工办法。2、要生产的零件的面不管是形状大小,精度高低,还有面跟面所处地点的精度都要考虑进去,这样才来对加工办法进行确定。3、确定的这个生产方式要满足零件在加工时候的性能要求。4、确定的这个生产方式和生产种类要能够相互符合。5、确定加工方式跟生产单位的机器还有工作人员的技术水平要匹配。3.4.2 加工阶段的划分根据在生产时候的性质不一样,还有作用不一样,对工艺流程进行划分: 1、粗加工阶段对产品进行粗加工是为了将一些多出来的金属切除掉,这样才能进行后期的半精加工,还有精加工,这样一来定位基准也就有了,在进行粗加工的时候,可以发现不好,不合格的毛坯,将他们都报废掉,不再使用。进行粗加工的机器功率是非常大的,并且刚性很好,精度不高,切削量是非常大的,这样一来生产率就明显提高很多,在进行粗加工的时候,切削力是很大的,热量也很大,自然夹紧力也就很大,这样一来在加工的时候,不管是内应力还是形状的改变都是非常大的,自然的生产出来的产品精度就没有那么高了。通常生产时候公差等级在十一级到十二级,表面粗糙度的数值是。2、半精加工阶段在这一步加工中,主要是为了将上一步加工没有完成的加工继续进行,这样为下一步的精加工进行准备,河阳加工余量就比较合适了。在进行半精加工的时候,公差等级在九级到十级,表面粗糙度的数值是。3、精加工阶段在进行精加工的时候,主要完成前面阶段没有完成的加工量,是为了完全实现产品需要的结构,产品所处的地点,还有产品的精度,还有产品的表面粗糙度这些都要符合实际的需要,因为精加工是在最后一步完成的,这样可以避免将产品的面弄坏。在进行精加工的时候,使用的机床精度是非常高的,并且切削量是没有多大的,并且工序产生的改变没有多大,这样一来生产起来精度就比较高了。在进行精加工的时候,公差等级在六级到七级,表面粗糙度的数值大小在。4、光整加工阶段要求很高的时候,产品要进行光整加工,通过这个加工可以将产品的面质量变得更好,并且还不会影响产品的大小精度。对于任何一个面所处的相对地点的偏差是不能改变的,它的精度等级在五级到六级,表面粗糙度的数值是。另外加工步骤都安排下来了之后,能够方便我们实行热处理。因为在进行热处理的时候,性质是不一样的,有的热处理在进行粗加工之前就要进行,有的在粗加工之后精加工之前进行。3.4.3 工序的合理组合将加工办法定下来之后,在定工艺流程的工序的时候,按照生产种类,产品的构造,技术要求等等来进行,在定工序流程的时候按照下面几个方面来进行:1、工序分散原则工序相对来说没有那么复杂,那么在对切削量制定的时候选定比较合理的。使用的机器不是专用机器。在生产进行之前要准备的事情不多,换起来更加方便。对于工人来说,没有太高的技术要求。不过因为需要的机器很多,需要的工人也是很多的,生产的时候占据的地方很大,加工步骤也比较长,所以在管理的时候有一定的难度。2、工序集中原则工序没有多少,装夹工件没有多少次,这样一来工艺线路也就没有那么长了,这样一来工人就不需要那么多,生产占据的面积也就没有大,管理起来也就没有那么难了,在进行装夹的时候,要对很多个面进行加工,这样一来这些面所处的地点精度就可以确保了。用的机器比较少,在很多生产进行的时候用的机器都是专用的,并且这些机器的效率都非常高,这样一来生产率就非常高了。不过因为机器是专用的,所以机器的造价也就更高,所以后期不管是调整还是维修都是有难度的,在生产之前进行的准备工作是非常多的。正常来说,生产零件只有一种,批量不多的时候,要想管理起来简单一些,所以工序的集中度要高。不过因为是一般机器,所以工序集中起来程度就没有那么高。使用的专门机器构造不能复杂,还有在组织流水线的时候用的是工夹具来进行的。3.5 制定零件的工艺路线设定加工工艺路线要从产品的结构,大小精度还有所处地点精度要求来进行确定,生产纲领已经定下来了,所以使用万能机床加上专用夹具,让工序尽可能的集中,这样生产力就可以提高很多。除了这些,还要对经济效益进行考虑,让成本尽可能的小。查看工件的结构,大小精度还有所处位置精度的要求,另外加工之后产生的经济效益,已经定下来生产纲领,使用万能机床加上专用工卡具,工序尽可能的提高,这样生产率就变得更高。查看机械资料,确定工件的加工办法还有工艺路线:工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣削25内孔后端面;工序4、铣削14槽前后两端面及上端面;工序5、钻削25内孔;工序6、钻削10内孔;工序7、钻削14内孔;工序8、钻削M10-7H螺纹孔;工序9、钻削5.5内孔;工序10、钻削5锥销通孔;工序11、插削27.3X6键槽;工序12、倒角;工序13、终检;工序14、入库;3.6 确定零件的加工机床、夹具、刀具及量具1、铣削(1)机床:X52K立式铣床;(2)夹具:专用夹具;(3)刀具:三面刃铣刀;(4)量具:游标卡尺。2、钻削(1)机床:Z525立式钻床;(2)夹具:专用夹具;(3)刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻、锥销钻、丝锥钻;(4)量具:游标卡尺、螺纹量规、锥销量规。3、插削(1)机床:B5032立式插床;(2)夹具:专用夹具;(3)刀具:插刀;(4)量具:游标卡尺。3.7 确定零件的加工余量工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣削25内孔后端面;工步1、粗铣25内孔后端面;通过资料的参考,最后决定取2.5mm;工步2、精铣25内孔后端面;通过资料的参考,最后决定取0.5mm;工序4、铣削14槽前后两端面及上端面;通过资料的参考,最后决定取3mm;工序5、钻削25内孔;工步1:钻25内孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工步2:扩25内孔;通过资料的参考,最后决定取0.4mm(单边);工步3:铰25内孔;通过资料的参考,最后决定取0.1mm(单边);工序6、钻削10内孔;工步1:钻10内孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工步2:扩10内孔;通过资料的参考,最后决定取2.4mm(单边);工步3:铰10内孔;通过资料的参考,最后决定取0.1mm(单边);工序7、钻削14内孔;工步1:钻14内孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工步2:扩14内孔;通过资料的参考,最后决定取4.4mm(单边);工步3:铰14内孔;通过资料的参考,最后决定取0.1mm(单边);工序8、钻削M10-7H螺纹孔;工步1:钻M10-7H螺纹孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工步2:钻M10-7H螺纹孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工序9、钻削5.5内孔;工步1:钻5.5内孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2.5mm(单边);工步2:扩5.5内孔;确定余量之前,通过查看切削手册,确定这工步加工余量是0.15mm(单边);工步3:铰5.5内孔;通过资料的参考,最后决定取0.1mm(单边);工序10、钻削5锥销通孔;工步1:钻5锥销通孔底孔;通过资料的参考,最后决定取2mm(单边);工步2:扩5锥销通孔;通过资料的参考,最后决定取0.4mm(单边);工步3:铰5锥销通孔;通过资料的参考,最后决定取0.1mm(单边);工序11、插削27.3X6键槽;通过资料的参考,最后决定取2.3mm(单边);3.8 确定零件的切削用量及基本工时工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣削25内孔后端面;工步1:粗铣25内孔后端面;1、加工机床:X52K立式铣床;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=300r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=45,则9、辅助时间 式中:,则工步1:精铣25内孔后端面;加工方法和步骤,同工步1。工序4、铣削14槽前后两端面及上端面;1、加工机床:X52K立式铣床;2、加工刀具:三面刃铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量3mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=300r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=43,则9、辅助时间 式中:,则工序5、钻削25内孔;工步1:钻25内孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=169r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=43,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩25内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.4mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=169r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=43,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰25内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=209r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=43,则9、辅助时间 式中:,则工序6、钻削10内孔;工步1:钻10内孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩10内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.2.4mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=423r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰10内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=465r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=38,则9、辅助时间 式中:,则工序7、钻削14内孔;工步1:钻14内孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=28,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩14内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量4.4mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=331r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=28,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰14内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=331r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=28,则9、辅助时间 式中:,则工序8、钻削M10-7H螺纹孔;工步1:钻M10-7H螺纹孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=10,则9、辅助时间 式中:,则工步2:钻M10-7H螺纹孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:丝锥钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=465r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=10,则9、辅助时间 式中:,则工序9、钻削5.5内孔;工步1:钻5.5内孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=7.5,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩5.5内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.15mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=7.5,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰5.5内孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=7.5,则9、辅助时间 式中:,则工序10、钻削5锥销通孔;工步1:钻5锥销通孔底孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=577r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=9,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩5锥销通孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:扩孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.4mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=9,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰5锥销通孔;1、加工机床:立式钻床,型号Z525;2、加工刀具:铰孔钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,取n=525r/min;实际切削速度8、基本时间 式中:l=9,则9、辅助时间 式中:,则工序11、插削27.3X6键槽;1、加工机床:立式插床,型号B5032;2、加工刀具:插刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.3mm;5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度256r/min依据主轴转动速度图,取n=250实际切削速度118.7m/min.8、基本时间 式中:l=43,则9、辅助时间 式中:,则工序12、倒角;工序13、终检;工序14、入库;第四章 钻14孔专用夹具设计4.1 确定零件的定位方案及定位元件4.1.1 确定零件的定位方案(1)利用25内孔所在的下端面和夹具体45凸台左端面进行定位,限制零件3个方向自由度。(2)利用25内孔和圆柱定位销进行定位,限制零件2个方向自由度。(3)利用10内孔和菱形定位销进行定位,限制零件1个方向自由度。这样完成零件6个方向自由度的限制。钻模板的定位方案都是采用“一面两销”4.1.2 确定零件的定位元件1、确定手柄座的定位元件其定位元件有:夹具体、圆柱定位销和菱形定位销。2、确定钻模板的定位元件其定位元件有:圆柱销和菱形销。夹具装配图见下图4.1:图4.1 夹具装配图4.2 确定零件的夹紧方案及夹紧元件4.2.1 确定零件的夹紧方案1、利用圆柱定位销、六角螺母、双头螺栓及U型压板对零件进行夹紧。2、利用菱形定位销、六角螺母及小夹紧盘对零件进行辅助夹紧。3、钻模板的夹紧方案:采用对角线安装的2个内六角螺栓,上下方向夹紧。4.2.2 确定零件的夹紧元件1、确定手柄座的夹紧元件圆柱定位销、六角螺母、双头螺栓、U型压板、菱形定位销、及小夹紧盘。2、确定钻模板的夹紧元件其夹紧元件有:2个内六角螺栓。4.3 确定夹具体设计夹具的时候,要达到下面几点要求: 1、对产品的加工要求能够满足加工产品的质量要能够满足需求,要想质量有所保障,那么就要将定位基准,定位方法还有定位元件都要选择对,有需要的时候还要分析一下误差。2、要将生产率提高,将成本变低它的结构必须要是效率高,速度快,这样辅助时间也就没有多长,生产率自然就变高了,并且使用的零部件尽量使用标准件,还有标准结构,结构不能复杂,加工起来简单,这样夹具的造价也就没有那么高。3、使用起来要方便,不耗力气,并且安全性要高客观条件允许的话,并且造价还不高,夹紧装置尽量用气动,液压这些方式,这样一来工人的强度就没有那么大。操作的地方要符合操作习惯,并且安全性高。4、排屑要方便在设计里面,排屑是一个关键问题。切屑都在夹具里面聚集,对于工件的准确定位有很大的影响;切屑的热量是飞航大的,这样一来必然会出现形状的改变,产品质量就没有那么好了;将切屑消除掉要耗费一段时间。5、装在机床上的时候稳定,并且可靠性高。在满足上面使用要求的基础上,本次夹具制造形式选择铸造,材料选择HT200具体外形结构见下图4.2:图4.2 夹具体零件图4.4 导向方案的选择本次设计的零件是手柄座,在完成14孔的钻削加工,实现表面粗糙度为1.6加工要求。决定采用快换钻套。4.5 计算钻削力和夹紧力4.5.1 计算钻削力本次加工需完成14孔钻削加工钻削力计算公式:P钻削力;D钻头直径,14m;S进给量,0.1mm;HB布氏硬度,180HBS。4.5.2 计算夹紧力夹紧力计算公式。基本安全系数,取1.5;加工性质系数,取1.1;刀具钝化系数,取1.1;继续切削系数,取1.1;夹紧力稳定系数,取1.3;手动夹紧位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力:。夹具定位面摩擦系数,;夹紧面摩擦系数,。所以取螺栓预紧力。选双头螺栓M8粗牙螺纹,材料为45#钢。则,小于45#许用拉应力。故可以用双头螺栓M8粗牙螺纹。4.6 计算定位误差零件的主要定位元件为25圆柱定位销、10菱形定位销及夹具体1、25圆柱定位销、10菱形定位销的尺寸与公差通过对机床夹具设计手册的查阅,能够确定25圆柱定位销、10菱形定位销的尺寸要求及形位公差要求,25圆柱定位销、10菱形定位销能够保证零件的径向误差。2、夹具体的尺寸与公差根据结构特点和相关资料,确定夹具体的结构和尺寸,具体见夹具体零件图,通过对夹具体接触部分尺寸的要求,保证零件的轴向误差。结论本次设计在一开始的选题到现在完成这篇论文,我对学校学习的这些理论知识加深了理解,并且还会查阅相关的专业资料,论文里面不光分析了工件加工时候的路线,还制定了工艺卡,将分析了工艺过程等等,这些设计过程,将我所学习的理论知识和实践真实的结合起来。将本次设计的主要内容概述如下:1、对零件的材料、作用、加工工艺还有特点进行了分析;2、完成零件图还有毛坯图的绘制;3、完成零件加工工艺路线的制定,切削用量的计算等;填写了工艺卡片和工序卡片等内容;4、对专用夹具部分进行设计,确定夹紧、定位方案,选择定位和夹紧元件;设计非标零件;完成绘制夹具装配图及非标零件图等。致谢在这里,我尤其要感谢我的论文指导老师。老师平时的工作非常忙,可以就算是这样,在我遇到难题的时候,老师还是会抽空对我进行指导,并且我在老师的身上学习到了对专业的认真,严谨,在这里我特别感谢论文指导老师。当然了,对于我的同学们我也要表示感谢,谢谢你们对我的帮助,马上就要毕业了,祝大家顺利。参考文献1 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.第二版,北京:北京出版社,2008.122 郑修本.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2007.3 郑修本.机械制造工艺学M.第二版,北京:机械工业出版社,1999.5 王先逵.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2004.6 金属机械加工工艺人员手册修订组.金属机械加工工艺人员手册M.第一版,上海:上海科学技术出版社,1965.6.7 美国可切削性数据中心.机械加工切削数据手册M.第一版,北京:机械工业出版社,1989.9.8 李庆余,张佳等主编.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2007.9 龚定安,蔡建国编著.机床夹具设计原理M.西安:陕西科学技术出版社1999.10 徐发仁,气动液压机床夹具设计M.上海:上海科学技术出版社,1982.12 濮良贵,纪名刚.机械设计M.第八版,北京:高等教育出版社,2006.13 薛源顺.机床夹具设计M.第二版,北京:机械工业出版社,2003.14 中国亚德客企业(集团)有限公司.气动装置产品M.第三版 2005.15 孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.16 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.17 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.18 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.19 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.20 崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南M.北京:化学工业出版社,200621 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京:机械工业出版社,200422 吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,200623 秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京:航空工业出版社,2006.24 秦宝荣主编.机床夹具设计M.北京:中国建材工业出版社,1998.225 陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5.26 李彩霞主编.机械精度设计与检测技术M.上海:上海交通大学出版社,2006.1.
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