端盖的竖直φ10孔夹具设计及机械加工工艺装备含4张CAD图
端盖的竖直10孔夹具设计及机械加工工艺装备含4张CAD图,竖直,10,夹具,设计,机械,加工,工艺,装备,设备,cad
机械加工工序卡片产品型号零件图号A3产品名称端盖零件名称端盖共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加HT50毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床1夹具编号夹具名称切削液专用夹具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切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/minmm机动辅助1钻 9.8mm 孔 麻花钻 960r/min59.72m/min0.6mm/r0.2mm12铰至 10mm 铰刀 680r/min42.73m/min1.0mm/r0.06mm1设 计(日 期)校 对(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A4产品名称端盖零件名称端盖共1页第1页材 料 牌 号HT50毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注工序 号工 名序 称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1铸造制造毛坯铸造 2清砂热处理-时效处理 3铣铣右端面,控制表面粗糙度 Ra6.3um 金工 XA5032 125mm 面铣刀 4铣铣左端面,控制尺寸 37,表面粗糙度 Ra6.3um金工 XA5032 125mm 面铣刀 5镗粗镗16H7 孔至15.5mm金工 立式镗床 15mm 镗刀 6镗粗镗32H9 孔至31mm金工 立式镗床 25mm 立铣刀 7车车90 外圆及其右端面、车55g6 外圆金工 CA6140 90外圆车刀 8车车52 外圆 金工 CA6140 90外圆车刀 9钻钻 6-7 孔 金工 Z525 7mm 麻花钻 10钻锪 6-11 沉孔 金工 Z525 11mm 锪钻 11钻钻10 孔 金工 Z525 10mm麻花钻 12镗精镗16H7 孔 金工 立式镗床 16mm 镗刀 13镗精镗32H9 孔 金工 立式镗床 32mm 镗刀 14钻钻 3-M5 螺纹孔底孔 金工 Z525 4mm 麻花钻 15钻攻 3-M5 螺纹孔 金工 Z525 M5丝锥 16钻钻外圆上的底孔10 金工 Z525 10mm麻花钻 17钻钻锥螺纹底孔 金工 Z525 锥度铣刀 18钻攻锥螺纹孔 金工 Z525 锥螺纹刀 19钻竖直10 孔 金工 Z525 麻花钻,纹刀 20检验检验 检验 21钳工去毛刺 金工 22入库 仓库 设 计(日 期)校 对(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 机械产品制造中,机械加工工艺规程和机床夹具起着十分重要的作用,零件的加工质量与零件的加工工艺、正确的定位及机床夹具 有着直接的关系。合理的工艺规程设计及夹具设计对于保证零件的 加工精度,缩短辅助时间,提高劳动生产率,降低生产成本,及减轻 加工工人的劳动强度和降低对工人的技术要求有着十分重要的意义。 本文主要讲述了加工端盖工艺过程的设计及钻10 孔工序机床专用 夹具的设计,首先对该零件的作用及结构工艺进行了全面的分析,在 此基础上制定加工工艺路线,确定最佳设计方案,其次对加工过程中 的切削用量及基本工时做了详尽的计算,最后对机床专用夹具进行 设计,并校核,确保夹紧可靠,可安全工作 关键词 : 端盖 工艺 规 程 机床 夹具 IV AbstractMechanical product manufacturing, machining process planning and fixture plays a very important role, position and machining process, the machining quality of the parts and the right clip has a direct relationship. The reasonable technological process design and fixture design to ensure the machining precision, shortens the auxiliary time, improve labor productivity, reduce the production cost, and reduce the labor intensity of workers and reduce the processing has a very important significance and the technical requirements of workers.This paper mainly describes the design and processing of end cover process and phi 10 hole drilling process of machine tool fixture, firstly, a comprehensive analysis to the parts function and structure process, make the process route on the basis of this, the best design is determined, then made a detailed calculation of cutting machining process and the basic working hours, the machine tool fixture design, and verification, to ensure reliable clamping, the work safety.Key words: end capprocess planningmachine tool fixture目 录 1.绪论.1 2.生产纲领及生产类型的确定.2 2.1 零件的生产纲领.2 2.2 生产类型.2 3.端盖零件的工艺分析.3 3.1 端盖零件的作用.3 3.2 端盖零件的技术要求分析.4 3.3 端盖零件的结构工艺性分析.4 4端盖零件的工艺规程设计.5 4.1 毛坯的设计.5 4.2 定位基准的选择.6 4.3 夹装方式的选择.6 4.4 主要表面加工方法的选择.6 4.5 加工顺序的安排.7 4.6 工 艺路 线 的拟定 .7 5.设备及工艺装备的选择.9 5.1 机 床的 选 择 .9 5.2 夹 具的 选 择 . 10 5.3 刀 具的 选 择 . 10 6.机械加工余量, 工序尺寸及毛坯尺寸的确定11V7.切削用量及基本工时的确定 .11 7.1 工序 3:铣 右端 面 .11 7.2 工序 4:铣 左端 面 .13 7.3 工序 5:粗 镗 16 孔 .13 7.4 其 它工 序 的切削 用 量 和基 本 工时 .14 8.钻 10 孔夹具设计.21 8.1 问 题的 提 出 .21 8.2 设 计思 想 .21 8.3 夹 具设 计 . 21 8.4 夹 具维 护 与安装 .21 9.文献总结.23 1.绪论 机械加工是汽车制造业的基础行业,技术人员要具备良好的视图能力和工艺分 析能力,一个好个工程技术人员还要具备设计能力,能对一个零件的整个工艺 过程进行策划,具体的每个工艺过程知道关键控制点。工艺工装设计能满足产 品的技术要求。 设计是我们学习了大学的基础课程课、技术基础课以及专业课之后进行的。 这是我们对所学课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训 练,因此,它在我们的大学生活中占有重要的地位。本次设计的内容是端盖零 件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。 就我个人而言,通过本次设计,我希望能够提高自己分析问题、解决问题的 能力,能够更深入理解课本知识,并能够很好的应用到实际工作之中,为以后 更好地胜任我的工作岗位打好基础。希望通过这次的毕业设计能离一个真正的 工程技术人员能更近一步。 而本次对于端盖零件的机械加工工艺规程及夹具设计的主要任务是: (1)完成端盖零件的 CAD 二维图; (2)分析零件的结构工艺性及技术要求。 (3)对零件进行工艺分析,确定毛坯,定位基准,装夹方式,工艺路线等。 (4)计算零件各工序尺寸、切削用量、基本工时等内容。 (5)填写工艺过程卡,机械加工工序卡,绘制工序简图。 (6)设计端盖零件钻竖直10 孔夹具图纸。 2.生产纲领及生产类型的确定 2.1 零 件 的 生 产 纲 领 已知条件,年生产量为 7000 件,备品率为 3%,废品率为 2%。 纲领是指计划期内产品的产量 。计划期常为一年 ,所以年生产纲 领也就是年生产量 。零件的生产纲领要计入备品和允许废品数量 ,可 按下公式计算。 N Qn( 1+a b) 式中: N 零件的年产量。 Q 产品的年产量。 n 每台产品中该零件的数量。 a% 备品的百分率。 b% 废品的百分率。 由已知条件得知 ,a%=3%,b%=2%,Q=7000,n=1,代 入 公 式 得知: N = 70001(1+ 3% + 2%) = 7350 件。 2.2 生产类型 据生产纲领的大小及产品品种的多少 ,机械制造企业的生产可分 为三种类型:单件生产、成批生产和大量生产。 根据该零件生产纲领,确定该零件的生产类型为中批量生产。 3.端盖零件的工艺分析 3.1 端 盖 零 件 的 作 用 如图 1.1 所示为端盖零件的图,零件的材料为 HT150,试分析该 零件机械加工工艺过程及设计钻 10 孔的专用夹具。 端盖主要用于零件的外部,起密封,阻 挡灰尘的作用。故其在机 器中只是起辅助作用 ,对机器的稳定运行影响不是很大 ,其在具体加 工的时候,精度要求也不是很高,加工起来也十分容易。 3.2 端盖零件的技术要 求分析 分析零件图可知,其主要技术要求如下: 加工表面 尺寸及偏差 (mm) 公差精度 等级 表面粗糙度 (um) 形位公差 (mm) 端盖左右端面 37 IT12 6.3 90 外圆右端面 5 IT12 6.3 90 外圆左端面 20 IT12 6.3 90 外圆 90 IT12 6.3 55g6 外圆 55g6 IT6 1.6 52 外圆 52 IT12 6.3 32H8 内孔 32H8 IT9 1.6 16H7 内孔 16H7 IT7 1.6 3.3 端盖零件的结构工 艺性分析 从图中分析得知,该端盖结构简单,形状普通,属一般的盘盖类零件。主要 加工表面有16H7 孔、32H8 孔,其尺寸精度分别为 IT7、IT8 级,表面粗糙 度为 Ra1.6um;,其次就是55g6 外圆和左端面,其精度要求为 IT6 级,且表面 粗糙度为 Ra1.6um;。该零件除主要加工表面外,其余的表面加工精度均较低, 不需要高精度机床加工,通过车削、铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。 由此可见,该零件的加工工艺性较好。4.端盖零件的工艺规程设 计 4.1 毛坯的设计 根据零件的结构形状,确定其毛坯为铸件,材料为 HT150,其生 产类型为中批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。 铸 造 时 ,需 加 工 端 面 预 留 3mm 的 加 工 余 量 , 10mm 以下的孔均铸 造 为 实 心 孔 , 16、 32 孔的精度较高在铸造时单边预留 2mm 加工余 量,其余外圆单边预留 1.5mm 加工余量。 最终设计出的毛坯图如图 4.1 所示。 4.2 定位基准的选择 首先以毛坯外圆为粗基准左右大端面 、中间 16H7 孔 。精 基 准 为 16H7 孔表面及左右端面。 4.3 装夹方式的选择 在机床上加工零件 ,为保证加工精度 ,必须先使工件在机床上占 据一个正确位置,即定位;然后将其压紧压牢,使其在加工中保持这 一 正 确 位 置 不 变 , 即 夹 紧 。 从 定 位 到 夹 紧 的 全 过 程 称 为 工 件 的 装 夹 。 该零件的结构形状复杂 ,需要设计专用夹具进行装夹才能完成零 件的加工。 4.4 主要表面加工方法 的选择 零件机械加工的工艺路线是指零件生产过程中 ,由毛坯到成品所 经过的工序先后顺序 。在拟定工艺路线时 ,除了首先 考虑定位基准的 选 择 外 ,还 应 当 考 虑 各 表 面 加 工 方 法 的 选 择 ,工 序 集 中 与 分 散 的 程 度 , 加工阶段的划分和工序先后顺序的安排等问题 。目前还没有一套通用 而完整的工艺路线拟定方法 ,只总结出一些综合性原则 ,在具体运用 这些原则时,要根据具体条件综合分析。 表面加工方法的选择 ,就是为零件上每一个有质量要求的表面选 择一套合理的加工方法 。在选择时 ,一 般先根据表面的精度和粗糙度 要 求 选 定 最 终 加 工 方 法 , 然 后 再 确 定 精 加 工 前 准 备 工 序 的 加 工 方 法 , 即确定加工方案。 根据零件的技术要求 ,该零件的主要表面有 32H8 孔 、 16H7 孔、 55g6 外圆及端 面,其加工方法如下: ( 1) 32H8 孔 其表面粗糙度要求为 1.6,在加工时需要进行 粗镗精镗加工。 ( 2) 16H7 孔 其表面粗糙度为 1.6,需要进行粗镗精镗加 工。 ( 3) 55g6 外圆及左端面 其表面粗糙度为 1.6,需要进行粗 车精车加工。 4.5 加工顺序的安排 切削加工工序的安排原则 1)基准先行 选为精基准的表面,应先进行价格,以便为后续 工序提供可靠的精基准 。如轴类零件的中心孔 、箱体的地面或剖分面 、 齿轮的内孔和一端面等,都应安排在初始工序加工完成。 2)先粗后精 各表面均应按照粗加工半精加工精加工的顺 序依次进行,以便逐步提高加工精度和降低表面粗糙度。 3)先 主 后 次 先 加 工 主 要 表 面( 如 定 位 基 面 、装 配 面 、工 作 面 ), 后 加 工 次 要 表 面( 如 自 由 表 面 、键 槽 、螺 纹 孔 等 ),次 要 表 面 常 穿 插 进 行 加 工 , 一 般 安 排 在 主 要 表 面 达 到 一 定 精 度 之 后 、 最 终 精 加 工 之 前 。 根据以上原则,确定该零件的加工顺序如工艺路线中所示。 4.6 工艺路线 根据各表面的加工要求及加工的位置、精度,根据先面后孔,先主要表面后 次要表面和先粗加工后精加工的原则,按照装夹次数来划分工序,拟定工艺路 线如下: (1)工艺路线方案一 工序 1:制造毛坯。 工序 2:热处理-时效处理。 工序 3:车右端面,控制表面粗糙度 Ra12.5um。 工序 4:车左端面,控制尺寸 37,表面粗糙度 Ra12.5um。 工序 5:粗镗16H7 孔至15.5mm。 工序 6:粗镗32H9 孔至31.5mm 工序 7:车90 外圆及其右端面、车55g6 外圆。 工序 8:车52 外圆。 工序 9:钻 6-6 孔。 工序 10:锪 6-12 沉孔。 工序 11:钻10 孔。 工序 12:精镗16H7 孔至15.5mm。 工序 13:精镗32H9 孔。 工序 14:钻 3-M5 螺纹孔底孔。 工序 15:攻 3-M5 螺纹孔。 工序 16:钻外圆上的底孔10。 工序 17:钻锥螺纹底孔。 工序 18:攻锥螺纹孔。 工序 19:检验。 工序 20:去毛刺。 工序 21:入库。 (2)工艺路线方案二 工序 1:制造毛坯。 工序 2:热处理-时效处理。 工序 3:铣右端面,控制表面粗糙度 Ra12.5um。 工序 4:铣左端面,控制尺寸 37,表面粗糙度 Ra12.5um。 工序 5:粗镗16H7 孔至15mm。 工序 6:粗镗32H9 孔至31mm。 工序 7:车90 外圆及其右端面、车55g6 外圆。 工序 8:车52 外圆。工序 9:钻 6-6 孔。 工序 10:锪 6-12 沉孔。 工序 11:钻10 孔。 工序 12:精镗16H7 孔。 工序 13:精镗32H9 孔。 工序 14:钻 3-M5 螺纹孔底孔。 工序 15:攻 3-M5 螺纹孔。 工序 16:钻外圆上的底孔10。 工序 17:钻锥螺纹底孔。 工序 18:攻锥螺纹孔。 工序 19:检验。 工序 20:去毛刺。 工序 21:入库。 (4)工艺方案的分析与确定 方案一:从总体上看,该方案能够将零件全部加工出来,但该方案中的左右端面采用的是车削加工,由于零件的表面粗糙度要求较低,采用车削加工的效 率比较低,故不是很合理。 方案二:方案二对方案一进行了改进,将左右端面进行铣削加工,可以提高 生产效率,且装夹更为方便。 故选取方案二的工艺路线进行加工 5.设备及其工艺装备的选择 5.1 机床的选择 工序 3、工序 4 选用 XA5032 立铣床进行加工。 工序 5、工序 6、工序 12 和工序 13 选用立式镗床进行加工。 辽宁工程技术大学课程设计 10 工序 7 和工序 8 选用 CA6140 车床进行加工。 工序 9、工 序 10、工 序 11、工 序 14、工 序 15、工 序 16、工 序 17 选用立式钻床进行加工。 工序 18 选用攻丝机进行加工。 5.2 夹具的选择 该零件的结构形状不规则 ,其虽有工序均需要设计专用夹具进行 装夹。 5.3 刀具的选择 从零件图中可以看出 ,该零件的加工部位主要有平面 、外圆 、孔、 螺纹等等。根据其加工特性确定该零件的刀具如表 4-1 所示。 表 4-1 刀具选用表 刀 具 名称 刀 具 规 格 刀 具 材 料 加 工 表 面 面铣刀 125mm 硬质合金 铣左右端面 粗镗刀 15mm 硬质合金 粗镗 16 孔 精镗刀 16mm 硬质合金 精镗 16 孔 粗镗刀 31mm 硬质合金 粗镗 32 孔 精镗刀 32mm 硬质合金 精镗 32 孔 外圆车 刀 90 硬质合金 车外圆 麻花钻 7mm 高速钢 钻 6- 7 孔 锪钻 11mm 高速钢 锪 6- 11 沉孔 麻花钻 10mm 高速钢 钻 10 孔 麻花钻 4mm 高速钢 钻 M5 螺纹孔底孔 丝锥 M5 硬质合金 攻 M5 螺纹孔 6.机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 零件材料为 HT150 生产类型为批量生产,采用铸造毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差 ,由铸造可直 接获得。 2、端面和外圆 由于端面要与其他接触面接触 ,查相关资料知余量留 3mm 比较合 适。 3、孔 毛坯为空心,铸造出孔。孔的精度要求介于 IT7 IT8 之间,参 照参数文献,确定工艺尺寸余量为 3mm 7.切削用量及基本工时的确定 7.1 工序 3:铣右端面 已知条件 加工材料: HT150;工序尺寸:宽度 90mm;加工要求:选用刀具 为 d0 =125mm 硬质合金面铣刀,齿数为 d0 =8,加工深度 3mm;机床: XA5032 型立式铣床。 ( 1)切削用量的选用 1)铣 削 深 度 ap :由 已 知 条 件 可 知 ,其 加 工 深 度 为 3mm,故ap =3mm。 2) 每 齿 进 给 量f z : 采 用 不 对 称 端 铣 的 方 式 来 提 高 进 给 量 。 根 据切削用量简明手册 表 3.5,当 使 用 硬 质 合 金 刀 ,铣 床 功 率 为 7.5KW(表 3.30, XA5032 型立铣床说明书)时, f z =0.09 0.18mm/z 但因采用不对称端铣方式加工,故取 f z =0.13mm/z。 3)切 削 速 度 Vc 和每分进给量 Vf :查 切 削 用 量 简 明 手 册 表 3.15 得 ,当 d0 =125mm,z =8, f z =0.13mm/z 时 ,n =441r/min,Vc =212m/min, Vf =173mm/min,根 据 XA5032 立 铣 说 明 书( 表 3.30),取 n =375r/min, Vf =300mm/min,故实际切削速度由公式 Vc =pdn1000 ( 6-1) Vc得: = 3.14120 375 = 141.31000m/min。 fz实际每齿进给量 = Vfn z=300= 0.13758mm/z。 综 上 所 述 , 该 工 序 的 切 削 用 量 为 :ap =3mm ,f z =0.1mm/z , n=375r/min, Vf =300mm/min, Vc =141.3m/min。 ( 2)基本工时的计算 计算公式为: T = LVmf( 6-2) 式中 L = l +j + D , l=90mm,查表 3.26,不对称安装铣刀,入切量 及超切量 j + D =47mm,故 L=90+47=137mm,代入公式 6-2 计算其基本 工时得 T = 137 = 0.46 min 。3007.2 工序 4:铣左端面 同上。 7.3 工序 5:粗镗 16 孔 该工序粗镗 16 孔,选用的刀具为 15mm 粗镗刀,机床选用立 式镗床。 ( 1)切削用量的选用 1)背吃刀量 ap :由毛坯图可知,即 ap =1.75mm。 2)进给量 f :查切削用量简明手册表 2.7, f =0.35 0.43mm/r,取 f =0.36mm/r。 3)切削速度 Vc 和每分进给量 Vf :查切削用量简明手册表 2.14 可知, s b =570Mpa 的钢加工性属于 7 分类,查表 2.13 可知,当 直径为 15.5,进给量为 0.36mm/r 时, Vc =11m/min。故主轴转速由公 式计算得 n = 100011 3.1415.5= 226r/min,查机床说明书,选取 n=300r/min,故 Vc实际切削速度由公式 6-1 计算得 = 3.1415.5 300 = 14.61000m/min,每分 进给量 Vf = 0.36 300 = 108 mm/min。 综上所述,该工序的切削用量为: ap =1.75mm, f =0.36mm/r, n=300r/min, Vc =14.6m/min, Vf =108mm/min。 ( 2)基本工时的计算 公式 6-2 中, l=20mm,由表 2.29 可知 j + D =8mm,带入公式 6-2T = 20 + 8 = 0.26 min计算其基本工时 108。 7.4 其它工序的切削用 量和基本工时 根据以上查表的方式 ,计算其它工序的切削用量和基本工时如下 所列,计算方法已经省略。 ( 1)工序 6:粗镗 32H9 孔至 31 粗镗的切削用量为: ap =1.5mm,=120mm/min, Vc =26.8m/min。 f z =0.36mm/z, n =275r/min, Vf基本工时:粗镗 T=0.23min。 ( 2)工序 7:车 90 外圆及其右端面、车 55g6 外圆 1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r 3) 计算切削速度 vc =CvkpT m a xv f yvv- 其中 :Cv =342, xv =0.15, yv =0.35, m=0.2。修 正 系 数 kv 见 切削手册表 1.28,即 kMv =1.44 , ksv =0.8 , kkv =1.04 , kkrv =0.81 , k Bv =0.97。 所以 342vc =0.15600.2 2.2 0.80.35v 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=1000vc d W1000x89=x90314r/min 与 314r/min 相近的机床转速为 375r/min。现 选 取 nw =375r/min。 pdns所以实际切削速度 vc = 1000 =x90 375 = 105.9m / min 1000 5) 切削工时, l + l1 + l2 t m = t m = n w fl + l1 + l2n w fi ;其中 l=90mm; l1 =4mm; l2 =0mm; 94i= 375 0.8 x2=0.31(min) ( 3)工序 8:车 52 外圆 1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度 vc =CvkpT m a xv f yvv其中 :Cv =342, xv =0.15, yv =0.35, m=0.2。修 正 系 数 kv 见 切削手册表 1.28,即 kMv =1.44 , ksv =0.8 , kkv =1.04 , kkrv =0.81 , k Bv =0.97。 所以 342vc =0.15600.2 2.2 0.80.35v 1.44 0.8 1.04 0.81 0.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速 ns=1000vc d W1000x89=x52545r/min 与 545r/min 相近的机床转速为 600r/min。现选取 nw =600r/min。 pdns所以实际切削速度 vc = 1000 =x52 600 = 97.9m / min 10005) 切削工时, l + l1 + l2 t m =t m =n w fl + l1 + l2n w fi ;其中 l=52mm; l1 =4mm; l2 =0mm; 56i= 600 0.8 x2=0.117(min) ( 4)工序 9:钻 6- 6 孔 机床: Z525 立式钻床 刀 具 :根 据 机 械 加 工 工 艺 手 册 表 10-61 选取高速钢麻花钻 6 1)进给量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns=1000vc d W1000 30= 61592r/min 与1592r/min相 近 的 机 床 转 速 为1600r/min 。现选取 nw=1600r/min。 pdns 61600 = 30.14m / min所以实际切削速度 vc = 1000 =10005) 切削工时,按工艺手册表 6.2-1。 l + l1 + l2t m =t m =n w fl + l1 + l2n w fi ;其中 l=60mm; l1 =4mm; l2 =3mm; 60 + 4 + 3 = 1450 0.13 =0.355min ( 5)工序 10:锪 6- 12 沉孔 根据有关资料介绍 ,利用钻头进行扩钻时 ,其进给量与切削速度 与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 f= (1.2 1.8) f钻 v = ( 121)v钻 3式中的 f钻 、 v钻 加工实心孔进的切削用量 . 现已知 f钻 =0.36mm/r (切削手册 )表 2.7 v钻 =42.25m/min (切削手册 )表 2.13 1) 给量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r 2) 削速度 v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速 ns=1000vc d W1000 16.9=12448r/min 与 448r/min 相近的机床转速为 500r/min。现 选 取 nw =500r/min。 所以实际切削速度 pdnsvc = 1000 =12 500 = 18.84m / min 10005) 削工时,按工艺手册表 6.2-1。 l + l1 + l2t m = t m =n w fl + l1 + l2n w fi ;其中 l=4mm; l1 =6mm; l2 =0mm; 10 = 500 0.5 =0.072(min) 10 ( 6)工序 11:钻 10 孔 机床: Z525 立式钻床 刀 具 :根 据 机 械 加 工 工 艺 手 册 表 10-61 选取高速钢麻 花钻 1)进给量 取 f=0.13mm/r 2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=30m/min 3)确定机床主轴转速 ns=1000vc d W1000 30=10955r/min 与 955r/min 相近的机床转速为 1000r/min。现 选 取 nw =1000r/min。 pdns所以实际切削速度 vc = 1000 =10 1000 = 31.4m / min 10005) 切削工时,按工艺手册表 6.2-1。 t m = t m =l + l1 + l2n w fl + l1 + l2n w fi ;其中 l=31mm; l1 =4mm; l2 =3mm; 31+ 4 + 3 = 1000 0.13 =0.5846min ( 7)工序 12:精镗 16H7 孔 aV精镗的切削用量为: p =0.25mm, f z =0.18mm/z,n =375r/min, f=125mm/min, Vc =8.96m/min。 基本工时:粗镗 T=0.24min。 ( 8)工序 13:精镗 32H9 孔 精镗的切削用量为: ap =0.5mm,=130mm/min, Vc =30.1m/min。 f z =0.2mm/z, n =300r/min, Vf基本工时:粗镗 T=0.23min。 ( 9)工序 14:钻 3-M5 螺纹孔底孔 选用 f4mm 高速钢锥柄麻花钻 (工艺表 3.1 6) 由切削表 2.7 和工艺表 4.2 16 查得 f机 = 0.28mm/r Vc = 8m/ min ( 切 削 表 2.15) 1000vn=c机 机D= 1000x16 = 636r / minx4按机床选取 n机 = 545r / min Vc机Dn=机1000x4x545= 6.8542m / min 1000 基本工时: t = l + l1 + l2n机f机= 20 + 3 + 3 = 0.17 545x0.28min 攻螺纹 M5mm: 20 选择 M5mm 高速钢机用丝锥 f 等于工件螺纹的螺距 p ,即 f Vc机 = 7.5m / min = 1.25mm / r n= 1000Vc查p D= 1000 7.5 = 298(r / min)p 5 按机床选取 n机 = 272r / min Vc机 = 6.8m / min t = l + l1 + l2 = 10 + 3 + 3= 0.05(min)基本工时: n机 f2721.258.钻 10 孔夹具设计 8.1 问 题 的 提 出 ( 1)怎样限制零件的自由度:一个面限制 3 个自由度,长圆柱销限 制 2 个自由度,定位销限制 1 个自由度。 ( 2)怎样加紧:设计夹具由螺旋夹紧工件。 ( 3)设 计 的 夹 具 怎 么 排 屑 :此 次 加 工 利 用 麻 花 钻 和 铰 刀 ,排 屑 通 过 钻 模版与工件之间的间隙。 8.2 设计思想 设计必须保证零件的加工精度,保证夹具的操作方便,夹紧可靠。有 合理的空间。 本夹具主要用来对 10 孔进行加工,这个孔尺寸精度为 IT12,表面 粗糙度 6.3,钻,粗铰,精铰以满足精度。 8.3 夹具设计 8.3.1 定 位 分 析 (1)定位基准的选择 定位基准应尽可能与工序基准重合 ,在同一工件的各工序中 ,应尽量 采用同一定位基准进行加工。故 10 孔时,采用端盖右端面和 16 孔内圆柱面作为定位基准。 (2)定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定 。夹具的主要定位元件位一个面与两个孔 定 位 ,因 为 该 定 位 元 件 的 定 位 基 准 为 孔 的 轴 线 ,所 以 基 准 重 合 b=0,由于存在间隙 ,定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差 。 j=( TD+Td+ S) /2 TD=0.050mm Td=0.011mm S=0.010mm j=0.0355 8.3.2 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计 算 刀具: 9.8 的麻花钻, 10 铰刀 钻孔切削力: p=70.6*D0.9*S*HB0.6=762 钻孔的扭矩: M=0.014*D2*S0.94*HB0.6=8200 铰孔的切削力: P=9.1*t1.2*S0.4*HB0.6=236 铰孔的扭矩: P=0.031*t1.2*S0.4HB0.6*D=1252 钻孔加紧力: W=2Q*L/dz*tg(a+ )+2/3*f*d1=766 故此夹具可以安全工作。 8.3.3 夹 具 操 作 说 明 此次设计的夹具加紧原理为 :通过 16 孔和侧面为定位基准 ,在短 心 轴 ,平 面 和 菱 形 销 实 现 完 全 定 位 ,以 钻 模 版 引 导 刀 具 进 行 加 工 。采 用手动螺旋快速加紧机构加紧工件。 8.3.4 确 定 导 向 装 置 本工序要求对被加工的孔依次进行钻 ,铰的加工 ,最终达到加工要求 , 选固定钻套为刀具的导向元件,确定钻套高度 H=12mm ,排屑空间 h=0.5mm 8.4 夹具 的 维 护 与 安 装 ( 1)夹具的操作说明 夹 具 的 安 装 :首 先 将 定 位 块 、螺 栓 等 部 件 安 装 在 夹 具 体 上 ,安 装 完 毕 ,检 查 无 误 后 ,将 安 装 后 的 夹 具 安 装 到 机 床 主 轴 上 ,然 后 使 用 百 分表校正夹具体的水平度,控制跳动在 0.02mm 以内,校正中使用木 榔头进行敲打,直至校正为止。校正好以后将螺母压紧。 工 件 的 安 装 :将 螺 栓 穿 过 中 间 的 孔 ,并 将 零 件 的 16 孔与定位销 轴 结 合 ,将 左 端 面 与 夹 具 体 结 合 ;然 后 盖 上 开 口 垫 圈 ,用 扳 手 拧 紧 螺 母 ,使 得 工 件 被 夹 紧 ,在 拧 紧 的 过 程 中 ,应 用 力 将 各 定 位 面 与 定 位 元 件贴紧,避免工件翘起,而影响加工精度。 ( 2)夹具的维护 在 机 床 装 夹 时 ,装 夹 之 前 应 先 将 零 件 表 面 及 工 装 装 夹 面 用 气 枪 吹 干 净 ,避 免 应 零 件 表 面 或 工 装 装 夹 面 上 的 异 物 导 致 零 件 表 面 夹 伤 ;精 加工中装夹力度不能过大 ,避免将已加工面夹伤 ;注意各定位面之间 的接触,避免应定位面未完全接触而导致位置度超差。 夹具用完后,需要在各定位面涂上防锈油。 参考文献 1 李 洪 机 械 加 工 工 艺 手 册 M 北 京 出 版 社 , 1996 1 2 陈 宏 钧 实 用 金 属 切 削 手 册 M 机 械 工 业 出 版 社 , 2005 1 3 上 海 市 金 属 切 削 技 术 协 会 金 属 切 削 手 册 M上 海 科 学 技 术 出 版 社 ,2002 4 杨 叔 子 机 械 加 工 工 艺 师 手 册 M 机 械 工 业 出 版 社 , 2000 5 赵 如 福 .金 属 机 械 加 工 工 艺 人 员 手 册 .上 海 科 学 技 术 出 版 社 ,1990 6 胡 建 新 机 床 夹 具 M 中 国 劳 动 社 会 保 障 出 版 社 , 2001 5 7 马 贤 智 机 械 加 工 余 量 与 公 差 手 册 M 中 国 标 准 出 版 社 , 1994 12 8 王 光 斗 机 床 夹 具 设 计 手 册 M 上 海 科 学 技 术 出 版 社 , 2002 8 9 吴拓 . 现 代 机 床 夹 具 设 计 M.化 学 工 业 出 版 社 , 2009.3 10 刘 文 剑 夹 具 工 程 师 手 册 M 黑 龙 江 科 学 技 术 出 版 社 , 1987
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