轴套的钻8XΦ10孔夹具设计及机械加工艺规程含4张CAD图
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一、实训题目轴套零件机械加工工艺规程及专用夹具设计4毛坯模锻件,中型机械,年产量:500 台/年,每台产品中该零件的数量:12 件/台,备品率、废品率:各 5%,每天一班。三、完成内容:(一)工艺规程设计34 人 1 组,自由组合,分工、协作、有计划完成。采用讨论式学习。1、毛坯设计生产类型的确定,零件的工艺分析,毛坯的选择与设计,钢质模锻件的公差及机械加工余量按 GB/T123622003 确定(铸件机械加工余量按GB/T64141999 确定),画毛坯图。2、工艺过程设计定位基准的选择,表面加工方法和加工方案的选择,零件各表面机械加工顺序的确定,热处理顺序的安排,辅助工序的安排,工序集中与分散程度的确定,填写工艺过程卡片。3、工序设计加工余量的确定,工步划分,切削用量的选择及相关计算,基本时间计算。4、工序尺寸计算轴向工序尺寸跟踪图,轴向工序尺寸计算,解算工艺尺寸链,径向工序尺寸计算。5、机床及工艺装备选择机床的选择,刀具的选择,夹具的选择,量具的选择。6、填些工序卡片(二)专用夹具设计1、设计原始资料的收集准备零件图、工序图、机械加工工艺规程,机床夹具图册和相关标准等。2、专用夹具设计结构方案的确定1)定位方案分析工序加工要求需要限制的工件自由度,选择定位元件,确定定为方案。2)夹紧方案根据对夹紧的基本要求,对夹紧机构的基本要求,生产纲领等设计合适的夹紧机构;计算夹紧力。3)对刀导向装置,分度转位装置根据加工表面的形状,加工要求,是否有按一定角度或距离均匀分布, 确定对刀导向装置,分度转位装置的种类。4)夹具体及其它元件根据夹具体的复杂程度,有无强度、重量等方面的要求,设计夹具体及其它元件。3、工件在夹具中的加工精度分析1)依据工序加工表面的尺寸、位置精度要求,分项计算:定位误差,对刀误差,安装误差,夹具误差,加工方法误差。2)按概率法叠加,计算加工总误差,判断设计的专用夹具是否满足工序加工要求。四、结题形式:1、工艺规程设计说明书一套(包括零件的工艺分析,零件的毛坯设计,工艺设计过程、机床及工艺装备的选择,工序尺寸的计算过程、切削用量的查表选择与相关工艺计算过程,工序的设计过程等;专用夹具设计、使用说明及相关计算,说明书约 1 万-2.5 万字)并装订成册。2、一套完整的工艺过程卡;一套完整的工序卡;3、专用夹具装配图一张,夹具体零件图一张。七、参考文献1、于骏一 , 邹青. 机 械制造 技术基 础 M . 2 版. 北京. 机械工业出 版社, 2 0182、韩秋实 , 王红 军. 机械制 造技术 基础 M. 3 版. 北京. 机械工业 出版社 , 20153、崇凯. 机械制造 技术基 础课程 设计指 南 M. 2 版. 北京. 化学工 业出版 社,20154、邹青 ,呼咏.机械制造技术基础课程设计指导教程 M. 2 版. 北京. 机械工业 出版社,20175、陈宏钧.典型零件机械加工生产实例 M. 3 版. 北京. 机械工业 出版社 , 20166、吴拓. 现代 机床夹 具设计 及实例 M. 2 版. 北京. 化学工 业出版 社, 201 57、吴拓.现代机床夹具典型结构实用图册 M . 北京. 化学工业 出版社 , 20168、陈宏钧.实用机械加工工艺手册 M. 4 版. 北京. 机械工 业出版 社, 201 69、尹成湖,周湛学.机械加工工艺简明速查手册 M. 北京. 化学工 业出版社 , 201610、崔长华. 左会. 峰崔雷. 机械加工工艺规程设计 M. 1 版. 北京. 机械工业 出版社,200911、尹成 湖,李保 章,杜金 萍. 机械制造技术基础课程设计 M. 北京. 高等教育出版社, 200 912、常同 立, 佟 志忠. 机械 制造工 艺学 M . 北京. 清华大学出版社 , 2018轴套零件机械加工艺规程及夹具设计【摘要】专用夹具历经岁月,仍然经久不衰,其主要原因是不规则零件的存在并且越来越多,零件的尺寸要求和公差要求也是越来越高。要想很好很快的加工零件的尺寸,并且保证零件的各项加工要求以及测量精度,专用夹具就是很好的选择之一。本次研究的对象是轴套,轴套是套在转轴上的筒状机械零件,是机器或机构的一个组成部分。为机器或机构的正常运转提供相应的运动和动力。一般来说,轴套与轴承座采用过盈配合,而与轴采用间隙配合。本次设计的主要内容是轴套加工工艺设计,钻孔专用夹具设计。加工工艺的设计,其主要的内容有:分析工件作用、分析工件结构、分析加工面加工精度、确定进给量还有背吃刀量,计算切削速度以及加工时间等等。通过结合任务书以及对零件图的分析,决定设计钻8X10孔钻床专用夹具。其设计内容有:设计定位、夹紧方案,选择定位、夹紧元件;选择标准钻套;设计夹具体等。关键词:轴套;加工工艺;专用夹具;8X10孔;钻床Abstract:Dedicated fixtures are still enduring over time. The main reason is that there are more and more irregular parts, and the size and tolerance requirements of parts are also getting higher and higher. If you want to process the size of parts well and quickly, and ensure the processing requirements and measurement accuracy of parts, special fixtures are a good choice.The subject of this complete set of research is the shaft sleeve, which is a cylindrical mechanical part sleeved on the rotating shaft and is an integral part of the machine or mechanism. Provide the corresponding movement and power for the normal operation of the machine or mechanism. Generally speaking, the shaft sleeve and the bearing seat adopt an interference fit, while the shaft sleeve adopts a clearance fit.The main content of this design is the design of the bushing processing technology and the design of the special drilling fixture. The design of processing technology, its main contents include: analysis of the role of the workpiece, analysis of the structure of the workpiece, analysis of the machining accuracy of the machining surface, determination of the feed and back knife, calculation of cutting speed and processing time, etc.By combining the task book and the analysis of the part drawings, it was decided to design a special fixture for drilling 8X10 holes. Its design contents include: designing positioning and clamping schemes, selecting positioning and clamping elements; selecting standard drill sleeves; designing specific clamps, etc.Keywords: shaft sleeve; processing technology; special fixture; 8X10 hole; drilling machineI目 录1 绪论11.1 加工工艺的概述11.2 机床夹具的分类及概述11.3 机床夹具的发展及趋势22 轴套机械加工工艺规程设计32.1 零件的工艺分析及生产类型的确定32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析32.1.3 零件生产类型的确定42.2 零件制造方式及加工基准的确定52.2.1 零件制造方式的确定52.2.2 零件加工基准的确定52.3 选择、比较和确定加工工艺路线62.3.1 选择加工工艺路线62.3.2 比较加工工艺路线62.3.3 确定加工工艺路线72.4 加工工艺装备的选择与确定72.5 机械加工余量的确定72.6 确定切削用量及基本工时83 钻床专用夹具的设计213.1 问题的提出213.2 夹具设计213.2.1 确定定位方案,选择定位元件213.2.2 确定夹紧方案,选择夹紧元件223.2.3 夹具体的设计223.2.4 钻套的选择223.2.5 钻削力及夹紧力计算233.2.6 定位误差分析23结 束 语24谢 辞25参考文献26II1 绪论1.1 加工工艺的概述机械加工工艺是指利用机械加工的方法,按照图纸的图样和尺寸,使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程,加工工艺是工艺人员进行加工前所需要做的工作,避免在加工过程中发生加工失误,造成经济损失。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机床夹具的分类及概述1、专门化分类(1)专用夹具这种夹具是为了加工某一个产品其中的一道工序,它的特征是构造紧凑,用起来很快,非常便利,花费力气不多,这样确保生产出来产品精度符合要求,确保工作效率,不过设计花费的时间很长,花费的钱也比较多。加工零件有变化,这个夹具就没法用,所以生产零件是固定的,并且数量很多的。(2)通用夹具就是已经标准化的,在可控范围里面,可以用来对不一样的零件用来进行生产的夹具。这样的夹具生产单位都是专业的,一般来说都是机床的附件一起交付给客户。主要的特点是使用范围大,工作效率不高,用来加工一些数量不多的零部件。(3)通用可调夹具和成组夹具这类夹具的零部件可以拿来换,有一部分还可以调整,这样就算是零件更换了还可以使用。所谓成组夹具,就是成组生产差不多的零部件。将成组夹具对比可调夹具,可调夹具的生产对象不固定,并且使用的范围是要大一点。(4)组合夹具加工产品的夹具,之前将标准零件加工好,跟零部件进行组装,这样的夹具就是组装夹具,生产单位是专业的,特征是变化比较多,加工时间不长,零件可以来回使用,对于一些新的零部件生产,或者是小批量的生产都可以使用。(5)随行夹具夹具用在自动生产线上的就是随行夹具。这样夹具不仅可以对零件济宁装夹,还可以跟加工零件成为一个整体,顺着自动生产线,从一个工位移到另外一个工位,在不一样的工序上进行生产。2、按使用分类:车床夹具,铣床夹具,镗床夹具,磨床夹具等。1.3 机床夹具的发展及趋势1、标准化 对于机床夹具来说,标准化,通用化是互相联系的。机床夹具标准化之后,夹具可以进行商品化生产,这样一来生产花费时间就变短了,生产花销也变低了。2、精密化 现在机械产品的精度变得越来越高,这样一来夹具的精度要求也就变高了。精密化夹具的构造有很多种。3、高效化 这种夹具生产零件花费的基本时间,还有辅助时间都变少了,这样一来生产率就变高了,并且操作者的工作强度也就没有那么高。见得比较多的高效化夹具有自动化的,高速化的,还有可以用来进行夹紧的夹具。4、柔性化 最新的柔性化夹具类型有组合夹具,成组夹具,数控夹具等等。为了满足现代化机械的种类,还有一些批量不多的生产要求,将夹具的柔性化程度变高,将专用夹具的构造变为不可拆跟可拆的,变成可以对夹具的构造进行调整,这就是现在夹具的发展方向。2 轴套机械加工工艺规程设计2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用轴套是套在转轴上的筒状机械零件,是机器或机构的一个组成部分。为机器或机构的正常运转提供相应的运动和动力。一般来说,轴套与轴承座采用过盈配合,而与轴采用间隙配合。图2-1为轴套零件图。图2-1 轴套零件图2.1.2 零件的工艺分析1、零件的材质:本次设计的零件其材料为45钢。45号钢为优质碳素结构用钢。是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为:C45。它的化学成分中含碳量是0.420.50%,也即含碳量为0.45%上下,在GB标准中是以此含碳量的多少来命名钢号的,所以将含碳量在0.45%的钢命名为45#钢。因为是以调整含碳量来改善钢的力学性能,因此,根据含碳量的高低,此类钢又可分为三类,低碳钢-含碳量一般小于0.25%,如10、20钢等;中碳钢-含碳量一般在0.250.60%之间,如35、45钢等;高碳钢-含碳量一般大于0.60%。此类钢中除含有碳元素和为脱氧而含有一定量硅、锰合金元素外,不含其他合金元素。此类钢必须同时保证化学成分和力学性能。钢的含硫、磷杂质元素含量一般控制在0.035%以下,分别称为优质钢、高级优质钢、特级优质钢。2、组成表面分析:174、112外圆,所在的表面以及端面;各台阶孔、60锥孔,所在的表面以及端面;60锥面,93、82、77外圆,所在的表面以及端面;8X10孔,所在的表面以及端面;8X9.5深2槽,所在的表面以及端面。3、加工表面分析:174右端面,表面粗糙度公差要求为Ra0.4um;108及72.5孔,表面粗糙度公差要求为Ra0.4um;112、82及77外圆,表面粗糙度公差要求为Ra0.4um;8X9.5深2槽,表面粗糙度公差要求为Ra3.2um;8X10孔,表面粗糙度公差要求为Ra3.2um;其余未注加工要求的表面及端面,表面粗糙度公差要求为Ra1.6um。4、形位公差分析:(1)8X9.5深2槽,其位置度公差为0.15;8X10孔,其位置度公差为0.15;(2)82及77外圆,相对于基准D的垂直度公差为0.02;相对于基准A和基准C的直线度公差为0.02;(3)82外圆,圆柱度公差为0.005;右端面相对于基准B的垂直度公差为0.02;(4)174左端面,相对于基准D的平行度公差为0.02;(5)174左端面,相对于基准A和基准C的垂直度公差为0.01;(6)112外圆,相对于基准D的垂直度公差为0.02;相对于基准A和基准C的直线度公差为0.02;(7)72.5内孔,相对于基准C的直线度公差为0.02。2.1.3 零件生产类型的确定所谓生产类型,就是生产单位加工产品的专业化程度。对生产类型进行划分,有单件的,有成批的,还有大量的。1、生产类型是单件加工产品的种类是很多的,不过每一种产品的数量不多,并且基本上不会进行重复生产。2、生产类型是成批主要生产的产品都是一样的,生产是重复进行的,比方说机床生产,电机生产等这些都是成批生产,按照批量的大小进行划分,有小批量,中批量,大批量。3、生产类型是大批量生产量是很大的,种类不多,基本上都是在进行长时间的重复生产,对产品的某一道工序来进行生产。本次设计的轴套确定其生产类型为500台/年。2.2 零件制造方式及加工基准的确定2.2.1 零件制造方式的确定本次设计的零件其材料为45钢。铸造,模锻性能,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。如果对该材料进行热处理后,其综合性能更佳。考虑到零件外形简单为外圆,采用模锻的制造方式。零件端面、外圆的单边余量为2mm,零件图上面的圆柱孔以及槽采用实心模锻,图2-2为轴套毛坯图。图2-2 轴套毛坯图2.2.2 零件加工基准的确定机械生产中,选用的定位基准是不是合理对于产品质量是好还是坏有非常关键,当然对于产品所处地点精度还有尺寸精度影响很大,对于产品每一个面生产顺序的排列影响很大,产品用夹具进行安装,那么确定的定位基准对于夹具构造是简单还是复杂,影响非常大。所以,对于工艺来说,确定定位基准很关键。分析轴套零件图,本零件是带有台阶孔的筒类零件。1、粗基准的选择:通过分析,选择174端面为粗加工基准,该端面也比较适合加工零件上大多数的面以及孔等。2、精基准的选择:通过分析,选择107孔及端面为精加工基准。2.3 选择、比较和确定加工工艺路线2.3.1 选择加工工艺路线加工工艺路线方案1:工序1、模锻;工序2、热处理;工序3、粗车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工序4、粗车60锥面,93、82、77外圆及端面;工序5、半精车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工序6、半精车60锥面,93、82、77外圆及端面;工序7、精车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工序8、精车60锥面,93、82、77外圆及端面;工序9、钻8X10孔;工序10、铣8X9.5深2槽;工序11、磨174右端面;工序12、磨108及72.5孔;工序13、磨112、82及77外圆;工序14、清洗;工序15、终检;工序16、入库。加工工艺路线方案2:工序1、模锻;工序2、热处理;工序3、钻8X10孔;工序4、车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工序5、车60锥面,93、82、77外圆及端面;工序6、铣8X9.5深2槽;工序7、清洗;工序8终检;工序9、入库。2.3.2 比较加工工艺路线加工工艺路线方案2通过先钻孔,而后对其他表面进行加工。该方案没能够满足先面后孔的原则,加工没有做到粗精分开,没有设计磨削精加工。加工工艺路线方案1做到了先面后孔,先加工出零件的大面,而后加工重要的外圆,内孔以及端面等。采用其为基准加工下面的面。很好的保证了零件的尺寸要求。2.3.3 确定加工工艺路线考虑到零件采用的制造方式为模锻,在模锻过程中零件的端面其平整度不能够很好的得到保证。以锻造的端面加工孔,孔的尺寸和形位公差就不能够很好的得到保证。经过比较选择加工工艺路线方案1加工本工件。2.4 加工工艺装备的选择与确定1、车削(1)加工设备:CK6140数控车床。(2)装夹夹具:三爪卡盘。(3)加工刀具:合金车刀。(4)测量量具:游标卡尺。2、钻削(1)加工设备:Z3040摇臂钻床。(2)装夹夹具:专用夹具。(3)加工刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻。(4)测量量具:游标卡尺。3、铣削(1)加工设备:XK5032数控铣床。(2)装夹夹具:专用夹具。(3)加工刀具:立铣刀。(4)测量量具:游标卡尺。4、磨削(1)加工设备:M7140平面磨床和M1420-520万能磨床。(2)装夹夹具:专用夹具。(3)加工刀具:砂轮。(4)测量量具:千分尺。2.5 机械加工余量的确定对零件图的分析,经过查切削加工手册,确定其机械加工余量如下表2-1。表2-1 机械加工余量对照表工序号工序名称工步内容加工余量(mm)1模锻2热处理3粗车粗车174外圆及端面;1(单边)粗车112外圆及端面;1(单边)粗车各台阶孔,60锥孔表面及端面;1(单边)4粗车粗车60锥面;1(单边)粗车93外圆及端面;1(单边)粗车82外圆及端面;1(单边)粗车77外圆及端面;1(单边)5半精车半精车174外圆及端面;0.85(单边)半精车112外圆及端面;0.85(单边)半精车各台阶孔,60锥孔表面及端面;0.85(单边)6半精车半精车60锥面;0.85(单边)半精车93外圆及端面;0.85(单边)半精车82外圆及端面;0.85(单边)半精车77外圆及端面;0.85(单边)7精车精车174外圆及端面;0.15(单边)精车112外圆及端面;0.15(单边)精车各台阶孔,60锥孔表面及端面;0.15(单边)8精车精车60锥面;0.15(单边)精车93外圆及端面;0.15(单边)精车82外圆及端面;0.15(单边)精车77外圆及端面;0.15(单边)9钻钻8X10孔的底孔;2.5(单边)扩8X10孔;2.4(单边)铰8X10孔;0.1(单边)10铣粗铣8X9.5深2槽;1(单边)半精铣8X9.5深2槽;0.85(单边)精铣8X9.5深2槽;0.15(单边)11磨磨174右端面;0.0212磨磨108及72.5孔;0.02(单边)13磨磨112、82及77外圆;0.02(单边)14清洗15终检16入库2.6 确定切削用量及基本工时工序1、模锻;工序2、热处理;工序3、粗车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工步1:粗车174外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取1508、加工本工步基本时间,其中:L=35.5,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:粗车112外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2008、加工本工步基本时间,其中:L=40,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步3:粗车各台阶孔、60锥孔表面及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2008、加工本工步基本时间,其中:L=134,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工序4、粗车60锥面,93、82、77外圆及端面;工步1:粗车60锥面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2008、加工本工步基本时间,其中:L=11.4,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:粗车93外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=5.5,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步3:粗车82外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=74.6,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步4:粗车77外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3308、加工本工步基本时间,其中:L=37.6,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工序5、半精车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工步1:半精车174外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.85;5、加工本工步进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取1808、加工本工步基本时间,其中:L=33.3,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:半精车112外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.85;5、加工本工步进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=40.2,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步3:半精车各台阶孔、60锥孔表面及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.85;5、加工本工步进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=132.15,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工序6、半精车60锥面,93、82、77外圆及端面;工步1:半精车60锥面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.85;5、加工本工步进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=11.4,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:半精车93外圆及端面;工步3:半精车82外圆及端面;工步4:半精车77外圆及端面;工步2工步4加工与计算方法,同上面的工步1。工序7、精车174、112外圆及端面;各台阶孔、60锥孔表面及端面;工步1:精车174外圆及端面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.15;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度100;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取1808、加工本工步基本时间,其中:L=33,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:精车112外圆及端面;工步3:精车各台阶孔、60锥孔表面及端面;工步2工步3加工与计算方法,同上面的工步1。工序8、精车60锥面,93、82、77外圆及端面;工步1:精车60锥面;1、加工本工步机床:CK6140数控车床;2、加工本工步刀具:合金车刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.15;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度100;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取2808、加工本工步基本时间,其中:L=11.4,则9、加工本工步辅助时间,其中:,则工步2:精车93外圆及端面;工步3:精车82外圆及端面;工步4:精车77外圆及端面;工步2工步4加工与计算方法,同上面的工步1。工序9、钻8X10孔;工步1:钻8X10孔的底孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:麻花钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量2.5;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度8;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取5258、加工本工步需要的基本时间,其中:L=5,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:扩8X10孔;工步3:铰8X10孔;工步2工步3加工与计算方法,同上面的工步1。工序10、铣8X9.5深2槽;工步1:粗铣8X9.5深2槽;1、加工本工步机床:XK5032数控铣床;2、加工本工步刀具:立铣刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量1;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度8;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=31,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣8X9.5深2槽;1、加工本工步机床:XK5032数控铣床;2、加工本工步刀具:立铣刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.85;5、加工本工步进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度9;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=31,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:精铣8X9.5深2槽;1、加工本工步机床:XK5032数控铣床;2、加工本工步刀具:立铣刀;3、测量本工步工具:游标卡尺;4、加工本工步背吃刀量0.15;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度10;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=31,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序11、磨174右端面;1、加工本工步机床:M7140平面磨床;2、加工本工步刀具:砂轮;3、测量本工步工具:千分尺;4、加工本工步背吃刀量0.02;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度30;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取9508、加工本工步需要的基本时间,其中:L=33,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序12、磨108及72.5孔;1、加工本工步机床:M1420-520万能磨床;2、加工本工步刀具:砂轮;3、测量本工步工具:千分尺;4、加工本工步背吃刀量0.02;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度30;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取9508、加工本工步需要的基本时间,其中:L=9.5,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序13、磨112、82及77外圆;1、加工本工步机床:M1420-520万能磨床;2、加工本工步刀具:砂轮;3、测量本工步工具:千分尺;4、加工本工步背吃刀量0.02;5、加工本工步进给量0.3;6、加工本工步暂取切削速度30;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取9508、加工本工步需要的基本时间,其中:L=37,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序14、清洗;工序15、终检;工序16、入库。3 钻床专用夹具的设计3.1 问题的提出本次设计的夹具主要用于钻8X10孔。加工之前174右端面、107内孔均已经完成加工。设计的夹具在保证零件加工尺寸和精度要求的同时,还需要考虑生产效率和减轻工人的工作强度。3.2 夹具设计3.2.1 确定定位方案,选择定位元件1、轴套定位方案的确定174右端面和分度盘外圆端面定位,限制3自由度。107孔和分度盘107外圆定位,限制2自由度。通过对零件图以及加工工艺的分析,因该零件是回转件,8X10孔只需在136外圆上即可。因此,Z向回转自由度不需要限制。8X10孔均布在136外圆上,需要设计分度装置。设计一次加工2个孔,完成一次加工后。拔出分度盘插销、松开夹紧装置,将分度盘连同零件一起转动90,插入工件插销、拧紧夹紧装置,钻削下2个孔。以此类推。2、轴套定位元件的选择其定位元件有:分度盘。详细的定位结构见图3-1夹具装配图。图3-1 夹具装配图3.2.2 确定夹紧方案,选择夹紧元件1、轴套夹紧方案的确定利用分度盘配合双头螺栓,六角螺母及夹紧盘,对工件进行上下方向的夹紧。2、分度盘夹紧方案的确定在180方向上利用2套六角螺母、双头螺栓、垫圈、连接螺栓、移动压板、弹簧对分度盘夹紧。3、轴套夹紧元件的选择其夹紧元件有:双头螺栓,六角螺母以及夹紧盘。4、分度盘夹紧元件的确定夹紧元件有:2套六角螺母、双头螺栓、垫圈、连接螺栓、移动压板、弹簧。3.2.3 夹具体的设计夹具体是连接机床和工件最重要的零件。设计的夹具体要确保安装在机床上时稳定,可靠性要高;有足够的强度和刚度;有适当的精度和尺寸稳定性;结构工艺性好并且排屑要比较方便。本次设计的夹具体采用铸造的方式,选择的材料是HT200。具体结构见下图3-2夹具体零件图。图3-2 夹具体零件图3.2.4 钻套的选择本次专用夹具需要对工件完成8X10孔的钻削加工。通过对现代夹紧设计手册的查阅,决定采用快换钻套作为本次零件的导向钻套,其钻套的标准为GB/T 8045.1-1999。3.2.5 钻削力及夹紧力计算1、钻削力计算钻削力计算公式:P钻削力;D钻头直径,10;S进给量,0.1mm/r;HB硬度,HB260350,取350HB。故2、夹紧力的计算。其中:=1.5;=1.1;=1.1;=1.1;=1.3;=1.0。故=2.6实际夹紧力:。其中:,故,选择螺栓预紧力。选M12双头螺栓,材料为45#钢。则,小于45#钢的许用拉应力故选择M12双头螺栓,合适。3.2.6 定位误差分析定位误差就是指工件在夹具中定位时由于工件的位置偏离了理想位置而引起的加工误差.工件在夹具中的定位实际上是以定位元件、工件的定位基准面来代替夹具原理中的“定位原理”所决定的点、线、面。本夹具主要定位元件是分度盘。根据结构特点设计分度盘的结构,分度盘端面以及107外圆为主要定位面。其设计要求主要依据机床夹具设计手册,确定分度盘的尺寸要求及形位公差要求等。该分度盘加工要求较高,定位误差在允许的范围内。28结 束 语学校设计这个教学任务,我认为最主要的原因就是要将大学所学的知识进行一次全面的检验,也是将之前所学的知识运用到实线中的难得的实践机会。本次设计,虽然说困难不少,不过在老师和同学的帮助以及自身的努力下,我完成了设计。下面我将对本次设计进行全面总结:1、通过之前学习的书籍,学校图书馆,还有网络等平台,我对轴套的作用、工件的表面组成、工件的加工要求等进行了了解和掌握,完成了零件图的绘制。我还对机床夹具的组成,原理分类等知识进行了了解和掌握,这些知识的了解和掌握。为下面的设计做好铺垫。2、通过金属切削手册的查阅,确定零件的加工余量,绘制零件的毛坯图。选择,比较和确定零件的加工工艺路线,选择零件的加工设备,装夹夹具,加工刀具和测量量具。对机床转速,切削用量及加工工时进行计算。3、完成专用夹具的设计,选择定位和夹紧元件。确定定位和夹紧方案。选择标准导向装置,设计机床连接零件夹具体等。4、绘制夹具装配图及夹具体零件图,完成设计说明书的编写。谢 辞刚走进学校大门的时候,我还是一个对专业一无所知的门外汉,在老师的辛勤教导下,现在我已经对专业知识有一定程度的了解,可以说,老师对我的恩情就像大海一样深,我是没有办法报答的。老师的专业知识非常风度,对待学术的态度非常严谨,教课的时候又非常幽默,机智,我深深的被老师折服了。在老师的帮助下,我才能一开始将设计任务题目定下来,后期计算相应的数据,设计图纸,编写说明书,一直到最终将论文完成。在这里,我想再次感谢我的指导老师。还要谢谢我的家人,在我求学这么长时间,一直给我支持,给我理解。谢谢所有帮助我,关心我的人。“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,这句诗我是最喜欢的,就拿它作为毕设的结果,谢谢大家,相互共勉,一直追寻自己的梦想,不要轻易放弃。参考文献1 成玲,关月华.轴套钻夹具设计J.煤矿机械,2018,39(11):94-95.2 李飞,吴华伟,姜杰.提升机轴套类零件加工工艺分析及专用夹具设计J.轻工科技,2017,33(10):43-44+54.3 冯国斌.轴套钻孔夹具的设计J.轻工科技,2016,32(07):65-66.4 教传艳,吴敬.轴套零件钻孔加工夹具设计J.金属加工(冷加工),2016(04):44-45.5 张月平,朱海松,朱睿智.轴套钻孔夹具的设计J.机械工程师,2015(12):280-281.6 王道林.轴套径向孔钻床夹具设计J.机床与液压,2015,43(20):70-71+74.7 朱敏红,刘峻.齿轮轴套的钻夹具设计J.企业技术开发,2014,33(30):3-4.8 高波,沈学友.轴套类零件的数控工艺及夹具设计J.科技资讯,2011(01):93-94.9 周开勤主编.机械零件手册(第五版).高等教育出版社,200110 孙志礼、冷兴聚、魏延刚、曾海泉主编.机械设计.东北大学出版社,2000年11 孙丽媛主编.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,2002.12 王光斗.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版,2000.11.13 王伯平.互换性与测量技术基础(第2版)M. 北京:机械工业出版社,2004.4.14 巩云鹏、田万禄等编.机械设计毕业设计M.东北大学出版社,2008.715 傅成昌,傅晓燕主编.公差与配合问答.北京:机械工业出版社,2007.116 虞自奋主编.AutoCAD2008高级案例解析.北京:中国电力出版社,2008.517 曹岩主编.机床夹具手册与三维图库.北京:化学工业出版社,2010.318 候洪生主编,董国耀主审.机械工程图学.北京:科学出版社,200119 李名望主编.机床夹具设计实例教程.北京:化学工业出版社,2009.820 胡凤兰主编.互换性与技术测量.高等教育出版社,2005.2
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