CA10B前刹车调整臂外壳加工工艺及钻Φ12孔夹具设计【顶部】【4张CAD图纸、工艺卡片和说明书】
CA10B前刹车调整臂外壳加工工艺及钻12孔夹具设计【顶部】【4张CAD图纸、工艺卡片和说明书】,顶部,4张CAD图纸、工艺卡片和说明书,ca10b,刹车,调整,调剂,外壳,加工,工艺,12,十二,夹具,设计,cad,图纸,卡片,以及,说明书,仿单
工序卡片工序一: 以R41外圆前后端面互为基准,粗车、半精车60孔和12孔前后端面安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称车端面零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号60孔和12孔前后端面加工车床夹具卧式车床CW6163A工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1234以R41外圆前端面为基准,粗车60孔和12孔后端面半精车60孔和12孔后端面以R41外圆后端面互为基准,粗车60孔和12孔前端面半精车60孔和12孔前后端面硬质合金钢端面车刀硬质合金钢端面车刀硬质合金钢端面车刀硬质合金钢端面车刀11111.3mm1.0m1.3mm1.0m0.15mm/r0.12mm/r0.15mm/r0.12mm/r35m/min40m/min35m/min40m/min1.14min0.68min1.14min0.68min设 计 者指导教师共11页第1页工序二: 以82孔前端面为基准,钻、铰,精铰12孔,孔的精度达IT7。安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称车端面零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号12孔钻床夹具钻床Z5125A工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时123钻孔至do=10mm铰孔至do=11.94mm精铰孔至12H7高速钢麻花钻钻头高速钢铰刀高速钢铰刀1110.5mm/r1.5mm/r1.5mm/r11m/min11m/min11m/min0.17 min0.1min0.1min设 计 者指导教师共11页第2页工序三: 以12孔前后端面为基准,粗车30孔左右两端面。安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称车端面零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号粗车30孔左右两端面加工车床夹具卧式车床CW6163A工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时12以12孔为基准,粗车30孔左端面以12孔为基准,粗车30孔右端面硬质合金钢端面车刀硬质合金钒端面车刀111.3mm1.3mm0.15mm/r0.15mm/r35m/min35m/min1.6min1.6min设 计 者指导教师共11页第3页工序四: 以12孔为精基准,车螺纹孔顶面安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称加工孔零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸件设备夹具辅助工具名称型号车螺纹孔顶面车床夹具卧式车床CW6163A工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1以12孔为精基准,车螺纹孔顶面硬质合金钢端面车刀11.3mm0.15mm/r34m/min0.04 min设 计 者指导教师共11页第4页工序五: 以12孔为精基准,镗60孔安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称加工孔零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW设备夹具辅助工具名称型号镗60孔镗床夹具镗床T740工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1以12孔为精基准,镗60孔高速钢镗刀10.95mm/r18m/min0.3 min设 计 者指导教师共11页第5页工序六: 以12为精基准,钻13孔安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称加工孔 零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸件设备夹具辅助工具名称型号13孔加工钻床夹具钻床Z535工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1钻13孔高速钢麻花钻钻头10.7mm/r10m/min 0.8 min设 计 者指导教师共11页第6页工序七: 以12孔为精基准,钻8.5的螺纹底孔,攻深10的M10螺纹孔安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称切槽零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号钻8.5的螺纹底孔,攻深10的M10螺纹孔的钻床夹具钻床Z535工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时12钻8.5的螺纹底孔攻深10的M10螺纹孔高速钢麻花钻丝锥111.3mm1.0mm0.15mm/r0.10mm/r34m/min30m/min0.14min0.18min设 计 者指导教师共11页第7页工序八: 以12孔为精基准,钻5个4.3孔安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称车端面零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号钻钻5个4.3孔的钻床夹具钻床Z535工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1钻孔至d=4.3mm高速钢麻花钻钻头10.13r/min30m/min1.3min设 计 者指导教师共11页第8页工序九: 以12孔为精基准,铣宽26的槽安徽农业 大 学机 械 加 工 工 序 卡工序名称加工孔零件名称前刹车调整臂外壳零件重量2.5kg材 料毛坯牌号硬度形式重量KT350150HBW铸造设备夹具辅助工具名称型号铣宽26的槽的铣床夹具铣床X5032工步安 装 及 工 步 说 明刀具走刀次数切削深度进给量切削速度基本工时1以12孔为精基准,铣宽26的槽高速钢立铣刀10.5mm/r10m/min1.2 min设 计 者指导教师共11页第9页 机械加工工艺过程卡片零件号工序号工序名称设备夹具刀具量具名称型号名称规格名称规格名称规格铸造时效处理 铣8232上端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣8232下端面立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺钻、铰,精铰12孔,孔的精度达IT7。立式钻床Z525专用夹具麻花钻,扩孔钻,铰刀游标卡尺粗铣30孔左右两端面。立式铣床X51专用夹具高速钢端铣刀游标卡尺铣螺纹孔顶面立式铣床X51专用夹具套式立铣刀游标卡尺VIII镗镗60孔金刚镗床T740专用夹具高速钢镗刀游标卡尺IX钻13孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺X钻8.5的螺纹底孔,攻深10的M10螺纹孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻,丝锥游标卡尺螺纹量规XI钻5个4.3孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻游标卡尺XII拉宽26的槽拉床YYLC-6120专用夹具拉刀游标卡尺检验,入库目 录 绪论 .1 1 零件的分析 .2 2 工艺规程设计 .3 2.1 确定毛坯的制造形式 .3 2.2 基面的选择 .5 2.3 制定工艺路线 .7 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .10 3 夹具设计 .20 3.1 钻 12 孔夹具设计 .20 3.2 定位基准的选择 .21 3.3 切削力和夹紧力计算 .22 3.4 定位误差的分析 .23 3.5 夹具设计及操作的简要说明 .25 参考文献 .26 致谢 .27 I 目 录 绪论 .1 1 零件的分析 .2 2 工艺规程设计 .3 2.1 确定毛坯的制造形式 .3 2.2 基面的选择 .5 2.3 制定工艺路线 .7 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .10 3 夹具设计 .20 3.1 钻 12 孔夹具设计 .20 3.2 定位基准的选择 .21 3.3 切削力和夹紧力计算 .22 3.4 定位误差的分析 .23 3.5 夹具设计及操作的简要说明 .25 参考文献 .26 致谢 .27 1 绪 论 毕业设计在我们大学的全部基础课、技术基础课之后进行的,这是我们在进行毕业设 计对所学各课程的深入综合性的总复习,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。另外在做完这次毕业设计之后,我得到一次在毕 业工作前的综合性训练,我在想我能在下面几方面得到锻炼: (1)运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识, 正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题, 保证零件的加工质量。 (2)提高结构设计能力。通过设计夹具的训练,获得根据被加工零件的加工要求, 设计出高效,省力,经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 (3)学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称,出处, 能够做到熟练的运用。 就我个人而言,我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应 性训练,从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力,为今后参加祖国的“四 化”建设打一个良好的基础。 由于个人能力有限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教,本人将表 示真诚的感谢! 2 1 零件的分析 前刹车调整臂外壳共有两处加工表面,其间有一定位置要求。分述如下: 1.以 60mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:82mm 孔的上下两表面,其中主要加工表面为 H7mm 通128.06 孔。 3 2.以 12mm 孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:镗 60 孔,30 其两端面,13 孔锪 16 沉孔,螺纹顶面及 攻 M10 以及 5 孔0.1643 4 3.拉 26H11 的槽 这一组加工表面包括:此槽的端面,底面,16H11mm 的槽两侧面。 第四章 工艺规程设计 5 2 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为 KT350。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单, 故选择铸件毛坯。 2.2 基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量 得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造 成零件的大批报废,是生产无法正常进行。 (1)粗基准的选择。 对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件, 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择 原则,现选取 32 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一 V 形块,一圆柱销,一 支撑钉,一平面定位,然后进行铣削。 (2)精基准的选择。 主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算, 这在以后还要专门计算,此处不再重复。 2.3 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术 要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专 用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生 产成本尽量下降。 (1)工艺路线方案一 工序一 铣 8232 上下端面, 工序二 镗 60 孔 工序三 粗铣 30 孔左右两端面。 6 工序四 铣螺纹孔顶面 工序五 钻、铰,精铰 12 孔,孔的精度达 IT7。 工序六 钻 13 孔锪沉头 16 孔 工序七 钻 8.5 的螺纹底孔,攻深 10 的 M10 螺纹孔 工序八 钻 5 个 4.3 孔 工序九 拉宽 26 的槽 工序十 检验,入库 上面的工序加工不太合理,因为由工件零件图我们知道应该先加工 12 孔,那样后面 工序加工定位方便,效率高,其先镗 60 孔,后面工序加工定位相对较难,对设备有 一定要求。且看另一个方案。 (2). 工艺路线方案二 工序一 铣 8232 上下端面, 工序二 钻、铰,精铰 12 孔,孔的精度达 IT7。 工序三 粗铣 30 孔左右两端面。 工序四 铣螺纹孔顶面 工序五 镗 60 孔 工序六 钻 13 孔锪沉头 16 孔 工序七 钻 8.5 的螺纹底孔,攻深 10 的 M10 螺纹孔 工序八 钻 5 个 4.3 孔 工序九 拉宽 26 的槽 工序十 检验,入库 虽然工序仍然是十步,但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快 了一倍。 以上工艺过程详见图 3。 2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “CA10B 前刹车调整臂外壳” ;零件材料为 KT350,硬度 150HBW,毛坯重量 2.5kg, 生产类型为中批量,铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯 尺寸如下: (1)外圆表面(R41) 7 考虑其零件外圆表面为非加工表面,所以外圆表面为铸造毛坯,没有粗糙度要求,因 此直接铸造而成。 (2)外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差(12,60 端面) 。 查机械制造工艺设计简明手册 (以下称工艺手册 )表 3.126,取 12,60 端面长度余量均为 2.5(均为双边加工) 铣削加工余量为: 粗铣 2mm 精铣 0.5mm (3). 内孔(60 已铸成 50 的孔) 查工艺手册表 2.22.5,为了节省材料,取 60 孔已铸成孔长度余量为 5, 8 铸成孔直径为 55mm。 工序尺寸加工余量: 镗孔 2.5mm (5).螺纹孔顶面加工余量 铸出螺纹孔顶面至 60 孔轴线且平行轴线方向 72mm 的距离,余量为 1.5 mm 工序尺寸加工余量: 精铣 1.5 mm (6). 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工 余量时应按调整法加工方式予以确认。 2.5 确立切削用量及基本工时 工序 I 以 R41 上下表面互为基准,铣 8232 上下端面 工步一:以 R41 下表面互为基准,铣 8232 上端面 1. 选择刀具 刀具选取高速钢端铣刀,刀片采用 YG8, , , , 。map5.1d60min/125v4z 2. 决定铣削用量 1)决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成 map5. 2)决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。 9 根据表查出 ,则齿/2.0mfzin48.631510rdvns 按机床标准选取 750wn/min/3.140751vw 当 750r/min 时nrzfwm /607542. 按机床标准选取 mf 3)计算工时 切削工时: , , ,则机动工时为l157l91ml32in7.2.032xfntwm 工步二:以 R41 上表面互为基准,铣 8232 下端面 与工步一相同 工序 II 以 R41 下表面为基准,钻、铰,精铰 12 孔,孔的精度达 IT7。 工步一钻孔至 10 确定进给量 :根据参考文献 表 2-7,当钢的 ,f MPab80 时, 。由于本零件在加工 10 孔时属于低刚度md10rm/47.039. 零件,故进给量应乘以系数 0.75,则rf /35.029.5. 根据 Z525 机床说明书,现取 rf/. 切削速度:根据参考文献表 2-13 及表 2-14,查得切削速度 所以min/18v min/57310810rdvws 根据机床说明书,取 ,故实际切削速度为i/6rn 10 min/84.1061ndvw 切削工时: , , ,则机动工时为ml2l31l2in.05.621fnltwm 工步二: 粗铰切削用量如下: 粗较:选高速钢铰刀 1)确定进给量 f 根据表 3.4-5,取 f=(0.70.8)*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据 z535 型机床说明书, 取 f=0.57mm/r 2)确定切削速度 v 及 n 根据表 3.4-34,取 v=25m/min 由于切削条件与上表不同,故应该乘以以下修正系数: 0.8,1.2pmvavk 故 25/in*.4/min1/i.7r 3)计算工时: 粗铰孔: 10/minr1.530/fmr01.94dm32.in.Ltnf 工步三: 精铰切削用量如下: 精较:选高速钢铰刀 1)确定进给量 f 根据表 3.4-5,取 f=(0.70.8)*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据 z535 型机床说明书, 取 f=0.57mm/r 2)确定切削速度 v 及 n 11 根据表 3.4-34,取 v=25m/min 由于切削条件与上表不同,故应该乘以以下修正系数: 0.8,1.2pmvavk 故 25/in*.4/min1/i.7r 3)计算工时: 精铰:选高速钢铰刀 10/minr1.530/fmr01.94dm32.in.Ltf12340.6immTtt 工序 III 粗铣 30 孔左右两端面。 工步一:铣 30 左端面 1. 选择刀具 刀具选取高速钢端铣刀,刀片采用 YG8, , , , 。map5.1d60min/125v4z 2. 决定铣削用量 4)决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成 map5.1 5)决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。 根据表查出 ,则齿/2.0fzmin48.631510rdvns 按机床标准选取 750wn/in/3.140751vw 12 当 750r/min 时wnrmzfm /607542.0 按机床标准选取 fm 6)计算工时 切削工时: , , ,则机动工时为l30l31l2in.27521xfntwm 工步二:铣 30 右端面与左端面相同 工序 IV 铣螺纹孔顶面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀,刀片采用 YG8, , , , 。map5.1d60min/125v4z 2. 决定铣削用量 7)决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成 map5.1 8)决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书,其功率为为 7.5kw,中等系统刚度。 根据表查出 ,则齿/2.0fzmin48.631510rdvns 按机床标准选取 750wn/in/3.140751vw 当 750r/min 时nrmzfwm /607542. 按机床标准选取 fm 13 9)计算工时 切削工时: , , ,则机动工时为ml24l31ml2in9.0.751xfntwm 工序 V 镗 60 孔 工步 1 粗镗 60 孔 1加工条件 加工要求:粗镗 60 孔,单侧加工余量 Z=2.5mm。 机床:选用 T740 镗床和专用夹具。 刀具:硬质合金单刃镗刀。 2、选择切削用量 (1)选择切削深度 pa 由于单侧加工余量 Z=2.5mm,故可在一次镗去全部余量,则 。2.5pa (2)选择进给量 zf 根据【6】 实用机械加工工艺手册 (以下简称工艺手册 )表 11-313,查得粗 镗时,硬质合金刀头,加工材料铸铁: =40-80m/min f=0.3-1.0mm/rv 选择 60/min 则 D n160183.7/3.4rm 根据简明手册表 4.2-204.2-61,选择 , 。0.74/zfmr20/minwnr (3)计算基本工时 根据公式 ,式中 ,当加工一个孔时 , ,fn Ltwm32l32l5l3l 40352L 故有 =0.27min7.Xt 14 工序 VI 钻 13 孔锪沉头 16 孔 工步一 钻 13 孔 1、加工条件 加工材料: HT200,硬度 200220HBS,铸件。 工艺要求:孔径 d=13mm。通孔 机床:选用 Z3025 摇臂钻床和专用夹具。 2、选择钻头 选择高速钢麻花钻头(如图 3 所示) ,其直径 =13mm 钻头几何形状为(根据切削用量手册表 2.1 及表 2.2):标准钻头, ,25 ,后角 , ,横刃长度 ,弧面长度 。210,Kr01502.5bmlm 3选择切削用量 (1)选择进给量 f 按加工要求决定进给量:根据切削用量手册表 2.7,当铸铁硬度200H 有 。rmf/39.0. (2)计算切削速度 根据切削用量手册表 2.15,当铸铁硬度 =200220HBS 时, , b0.4/fmr 时, 。0d18/incv 切削速度的修正系数为: , , , ,0.1TvK.8Mv0.75SvK.1tv 故 vck 18.0.75/min 35/inm 0 vnd = 134.X =331r/min 根据 Z525 钻床技术资料(见简明手册表 4.2-12)可选择 , 40/mincnr 。13.06/mincv 15 4计算基本工时 根据公式 nf Ltm 式中, ,l=84mm ,入切量及超切量由切削用量手册表 2.29 查出yl ,计算得,6y L=(84+6)mm=90mm 故有: min58.039.4Xtm 工步二:锪孔 16mm 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 钻ff)8.12( 钻v3 式中的 、 加工实心孔进的切削用量 .钻f钻v 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表 2.7钻f =42.25m/min (切削手册 )表 2.13钻v 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= = 271.8r/minWd10cv209.16 与 271.8r/min 相近的机床转速为 275r/min。现选取 =275r/min。wn 所以实际切削速度 = =cv10sdnmi/8.132756 5) 削工时,按工艺手册表 6.2-1。 16 t = i ;其中 l=2mm; =2mm; =0mm;mfnlw211l2l t = = =0.029(min)fl210.574 工序 VII 钻 8.2 的螺纹底孔,攻深 10 的 M10 螺纹孔 钻 M10 螺纹孔的切削用量及基本工时的确定 钻 底孔,攻螺纹 M10mm。m2.8 工步一:钻 底孔:2.8 选用 高速钢锥柄麻花钻( 工艺表 3.16) 由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 0.28/fmr机 (切削表 2.15)16/mincV查 0016(/min)8.5cnrD查查 按机床选取 4/in机 .15(/in)100cV机机 基本工时: 1230.1(mi)4.8ltnf机 机 攻螺纹 M10mm: 选择 M10mm 高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距 ,即f p1.25/fmr 7.5/mincV机 =d10in/39i/104.357rrX 按机床选取 2nn机 6.8/icVm机 17 基本工时: 1203.5(min)7.ltnf机 工序 VIII 钻 5 个 4.3 孔 工步 1 钻 5-4.3 孔 1、加工条件 加工材料: HT200,硬度 200220HBS,铸件。 工艺要求:孔径 d=4.3mm,孔深 l=32mm 通孔,精度 H7,用乳化液冷却。 机床:选用 Z525 钻床和专用夹具。 2、选择钻头(如图 3 所示) ,其直径 mdo3.4 钻头几何形状为(根据切削用量手册表 2.1 及表 2.2): ,后角25 , , ,横刃长度 ,弧面长度 。 0150120Kr2.5blm 3选择切削用量 (1)选择进给量 f 1)按加工要求决定进给量:根据切削用量手册表 2.7,当铸铁硬度 200HBS,当 时,有 。mdo3.4rmf/39.01. 孔深修整系数 ,则:0.8lfK (0.19).25.31/f r 2)按钻头进给机构强度决定进给量:根据切削用量手册表 2.8,当灰铸铁硬 度 =200220HBS, ,钻头强度允许的进给量 。bmdo.41.2/fmr 3)按机床进给机构强度决定进给量:根据切削用量手册表 2.9,当灰铸铁硬 度 , ,机床进给机构允许的轴向力 3420N 时,进给量为bHBS21009 。.5m/r 从以上三个进给量比较可以看出,受限制的进给量是工艺要求,其值为 。根据 Z525 钻床技术资料,选择 。0.231/fr 0.25/fmr 由于是加工通孔,为了避免即将钻穿时钻头折断,故在孔即将钻穿时停止自动进 给而采用手动进给。 由切削用量手册表 2.19 可查钻孔时的轴向力,当 f=0.25mm, 时,mdo3.4 18 轴向力 .轴向力的修整系数均为 1.0,故 。NFf3580 NFf3580 根据 Z525 钻床技术资料(见简明手册表 4.2-11) ,机床进给机构强度允许的 最大进给力为 所以选择 .。max,max,74Ff由 于 .2/fmr (2)查钻头磨钝标准及寿命 根据切削用量手册表 2.12,当 时,钻头后刀面最大磨损量取为do3.4 0.6mm,寿命 。in60T (3)计算切削速度 根据切削用量手册表 2.14,当铸铁硬度 =200220HBS 时,由表 2.13,得 b ,标准钻头的进给量 , 。0.25/fmr rmvt/1mdo3.4 切削速度的修正系数为: , , , ,0.TvK.8Mv075SvK0.1tv 故 vck 1.08.751/inm 726/inm 0d vn = in/3.41rX =538r/min 根据 Z525 钻床技术资料(见简明手册表 4.2-36)选择 min/50rc (4)检验机床扭矩及功率 根据切削用量手册表 2.20,当 , , 扭rmf/3.009dNMt5.12 矩的修正系数均为 1.0,故 。根据 Z3025 型摇臂钻床技术资料(见简NMc5.12 明手册表 4.2-11) , 。m96 根据切削用量手册表 2.23,当铸铁硬度 =200220HBS, ,进bmdo3.4 给量 , 时, 。rf/38.0in/4.17vckwPc0.1 根据 Z525 钻床技术资料(见简明手册表 4.2-11) .2EP 19 kw78.1 由于 , ,故选择的切削用量可用,即mcMEcP ,n= , 。0.2/frmin/50rc7.1/incv 4计算基本工时 根据公式 nf Ltm 式中, ,l=32 ,入切量及超切量由切削用量手册表 2.29 查出yl ,计算得10y =0.38minmin2.0513Xnfltm 故该工步(钻 5-4.3 孔)总工时:25 0.38=1.9min。 工序 IX 拉宽 26 的槽 单面齿升:根据有关手册,确定花键拉刀的单面齿 为 0.06mm 拉削速度: 根据机械加工工艺师手册表 321 灰铸铁硬度大于 180HBS,拉 刀速度分组:二,槽表面粗糙度为 6.3,拉削速度范围:4.53.5 v=0.06m/s(3.6m/min) 拉削进给量: 根据机械加工工艺师手册表 323,拉刀型式矩形齿拉刀,灰铸 铁 f=0.040.1 切削工时 未知拉刀长度公式: t=Zblk/1000vf zZ 式中: Z b 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 25mm); L 拉削表面长度,80mm; 考虑校准部分的长度系数,取 1.2; k 考虑机床返回行程系数,取 1.4 ; v 拉削速度(m/min) ; fz 拉刀单面齿升; Z 拉刀同时工作齿数,Z=l/p; P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm 拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/127 20 其本工时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min) 工序 X 检验,入库 21 3 夹具设计 3.1 钻 12 孔夹具设计 本夹具要用于钻 12 孔,粗糙度为 6.3,加工要求精度不高,因此,在本道工序加 工时,我们应首先考虑如何提高生产效率,降低劳动强度。 3.2 定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响 所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序 或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是 位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求 出发,合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对 称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度,本道 工序为第一道工序,粗基准的选择非常重要,设计本道工序的夹具,以 82 下表面, 一固定 V 型块,一活动 V 型块,作为定位夹具。为了提高加工效率,缩短辅助时间, 决定用一活动 V 型块作为夹紧机构。 3.3 切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得: 钻削力 式(5-2)6.08.2HBDfF 钻削力矩 式(5-3)6.0.91T 式中: 10.5Dmmaxaxmin187491733B 代入公式(5-2)和(5-3)得1.2fr F=26X12X X =1664N80.746.0 T=10X X X =46379N.mm19. 本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无 22 太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 3.4 定位误差分析 一批工件在卡具中定位时,各个工件所占据的位置不完全一致,因此使加工后, 各工件加工尺寸的不一致,而形成误差,即工件定位时造成的加工表面相对工序基准 的误差。 形成原因有两个,一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与 限位基准不重合而造成。 (1( 定位元件尺寸以及公差的确定。本夹具主要定位元件为 V 型块和大平 面。其中 V 型块和大平面保证了孔的尺寸精度 (2( 活动 V 型块是可以滑动的,防止形成过定位。 夹具设计及操作的简要说明,如前所述,在设计夹具时为了降低成本,应采用手 动加紧装置,本道工序的钻床就是选用了手动加紧,在本工序中的夹具主要用来钻 12 孔,此孔有精度和垂直度要求,所以在本道工序加工时,应先考虑这些要求,其 次是如何降低成本。 在进行装夹时先将工件从侧面装入夹具体中,V 型块和外圆接触,同时与支撑板 接触形成平面定位,当确定定好位后,即可拧紧螺母加紧。 夹具体钻模板上配有钻套,衬套,可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀。 3.5 夹具设计及操作简要说明 如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹 具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择 了一固定销,一活动 V 型块夹紧方式。本工序为铣切削余量小,切削力小,所以 一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。 23 夹具装配图如下 24 夹具体附图如下 总 结 课程设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计 使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进 行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我 们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 AUTOCAD 等制图软件,为我们踏入设计打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到 理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了好多, 也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键 一步。 25 参 考 文 献 1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994 年 2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994 年 3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版, 1983 年 4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上 海科学技术出版社出版,1990 年 5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981 年 10 月 6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版 致 谢 这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。 但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经 验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出 宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感 谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些 难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激 励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。 多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无 微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也 是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚 挚的谢意和崇高的敬意。 26
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