CA6140车床刀架中部 工艺及夹具设计[铣面+钻孔]【含CAD+说明书】
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设计说明书题目:CA6140车床刀架中部的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师:摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。CA6140车床刀架中部的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.The CA6140 lathe tool carrier central process specification and 2- 13 hole drilling fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 62.3制定工艺路线 7三 夹具设计 103.1问题的提出103.2夹具的设计10总 结15致 谢16参考文献 17序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。CA6140车床刀架的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计是是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用装夹车刀,并使车刀做纵向、横向或斜向运动。1.2 零件的工艺分析从CA6140车床刀架中部来看,共有八组加工表面,现分述如下: 1. 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽 2. 186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽;3. 35孔、29孔4. 2-13孔5. 1323620槽6. R17弧形槽7. 四周面8. 刻线表面技术要求如下:1.燕尾导轨在用样板检查时不得有间隙(塞尺检)0.05mm。2.B面纵向的不平行度 0.02mm。3.未注明的铸造圆角R510mm。4.Ra0.4表面抛光处理。 二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT20-40,考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷,采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为2级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。CA6140车床刀架中部零件材料为 HT20-40,硬度选用260HBS,毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产,采用砂型铸造,机械翻砂造型,2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量,对毛坯初步设计如下: 1. 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽,表面粗糙度为Ra1.6、Ra3.2、Ra1.6,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.2. 186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽;186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽,表面粗糙度分别为Ra6.3、Ra1.6、Ra1.6、Ra6.3、Ra6.3查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.3. 35孔、29孔35孔、29孔、查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.4. 2-13孔2-13孔,因孔的尺寸非常小,很难直接铸造成型,所以采用实心铸造。5. 1323620槽1323620槽,如果直接铸造成型,会提高对模具的要求,成本相对较高,故采用实心铸造。6. R17弧形槽R17弧形槽,如果直接铸造成型,会提高对模具的要求,成本相对较高,故采用实心铸造。7. 四周面四周面、表面粗糙度分别为Ra0.4、Ra3.2.查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.8. 刻线表面刻线表面的尺寸不大,采用实心铸造。9. 其它表面均为不加工表面,砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求,所以,不需要在其它表面上留有加工余量。根据上述原始资料及加工工艺,确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,这样毛坯的尺寸就可以定下来了,毛坯的具体形状和尺寸见图.2 “CA6140车床刀架中部”零件毛坯简图。2.2 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀,则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此,加工CA6140车床刀架中部时,应以70端面及188外圆面作为粗基准。对于精基准而言,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 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用通用机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序04:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库方案二工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序04:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库对上述两种方案进行比较,我们发现方案一与方案二不同在于燕尾槽加工,一先一后,由基准的选择原则(基准先行)知,方案一较为合理。具体的加工路线如下工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序04:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库三、 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由指导老师分配,决定设计工序06:钻2-13孔的钻床夹具3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻孔,精度要求不高,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。我们采用已经加工好的燕尾槽及基准面A来定位。3.2 夹具的设计3.2.1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。选择已经加工好的燕尾槽及基准面A来定位,夹紧则是由螺母、心轴、快换垫圈等组成的螺旋夹紧机构来实现。3.2.2 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)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 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。3.2.3 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。根据零件图可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知孔的形状公差为0.28,根据经验公式,易知此结果符合。3.2.4 钻套设计钻2-13孔,中大批量生产,故采用可换钻套,以便钻套磨损后,可迅速更换。可换钻套图如下:钻套尺寸如下图:3.2.4 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。本道工序为钻床夹具选择了螺旋夹紧机构的夹紧方式。本工序为钻切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。夹具装配图附图如下夹具体附图如下总 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,为我们踏入毕业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。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课程设计。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,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度,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,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他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,他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。 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,1997年第 17 页 共 17 页设计说明书题目:CA6140车床刀架中部的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师:摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。CA6140车床刀架中部的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.The CA6140 lathe tool carrier central process specification and 2- 13 hole drilling fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择传 62.3制定工艺路线 72.4确定切削用量及基本工时 9三 夹具设计 323.1问题的提出323.2夹具的设计32总 结40致 谢41参考文献 42序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。CA6140车床刀架的工艺规程及钻2-13孔的工装夹具设计是是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用装夹车刀,并使车刀做纵向、横向或斜向运动。1.2 零件的工艺分析从CA6140车床刀架中部来看,共有八组加工表面,现分述如下: 1. 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽 2. 186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽;3. 35孔、29孔4. 2-13孔5. 1323620槽6. R17弧形槽7. 四周面8. 刻线表面技术要求如下:1.燕尾导轨在用样板检查时不得有间隙(塞尺检)0.05mm。2.B面纵向的不平行度 0.02mm。3.未注明的铸造圆角R510mm。4.Ra0.4表面抛光处理。 二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT20-40,考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷,采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产,而且零件的轮廓尺寸不大,选用砂型铸造,采用机械翻砂造型,铸造精度为2级,能保证铸件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。CA6140车床刀架中部零件材料为 HT20-40,硬度选用260HBS,毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产,采用砂型铸造,机械翻砂造型,2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量,对毛坯初步设计如下: 1. 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽 基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽,表面粗糙度为Ra1.6、Ra3.2、Ra1.6,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.2. 186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽;186外圆面、70外圆面;186端面、70端面;116环形槽,表面粗糙度分别为Ra6.3、Ra1.6、Ra1.6、Ra6.3、Ra6.3查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.3. 35孔、29孔35孔、29孔、查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.4. 2-13孔2-13孔,因孔的尺寸非常小,很难直接铸造成型,所以采用实心铸造。5. 1323620槽1323620槽,如果直接铸造成型,会提高对模具的要求,成本相对较高,故采用实心铸造。6. R17弧形槽R17弧形槽,如果直接铸造成型,会提高对模具的要求,成本相对较高,故采用实心铸造。7. 四周面四周面、表面粗糙度分别为Ra0.4、Ra3.2.查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,知铸件机械加工余量Z=2.0mm.8. 刻线表面刻线表面的尺寸不大,采用实心铸造。9. 其它表面均为不加工表面,砂型机器铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求,所以,不需要在其它表面上留有加工余量。根据上述原始资料及加工工艺,确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,这样毛坯的尺寸就可以定下来了,毛坯的具体形状和尺寸见图.2 “CA6140车床刀架中部”零件毛坯简图。2.2 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀,则应选择重要表面为粗基准。所谓重要表面一般是工件上加工精度以及表面质量要求较高的表面。因此,加工CA6140车床刀架中部时,应以70端面及188外圆面作为粗基准。对于精基准而言,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 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用通用机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序04:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库方案二工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序04:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库对上述两种方案进行比较,我们发现方案一与方案二不同在于燕尾槽加工,一先一后,由基准的选择原则(基准先行)知,方案一较为合理。具体的加工路线如下工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工序04:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工序05:扩、铰35孔、29孔工序06:钻2-13孔工序07:铣1323620槽工序08:铣R17弧形槽工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库2.4 确定切削用量及基本工时工序01:铸造工序02:人工时效工序03:粗铣、半精铣、精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽工步一:粗铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀、燕尾槽铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1) 决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时:,则机动工时为工步二:半精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀、燕尾槽铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工步三:精铣基准面A和其一侧的阶梯面及燕尾槽1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀、燕尾槽铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取675当675r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工序04:粗车、半精车186外圆面、70外圆面;粗车、半精车186端面、70端面;粗车、半精车116环形槽;精车186端面工步一:粗车186外圆面、70外圆面1) 车削深度,ap=1.8mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.8mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(8.5+1.8+3)/(4750.14)min=0.2min。工步二:半精车186外圆面、70外圆面1) 车削深度,ap=0.2mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(8.5+0.2+3)/(4750.14)min=0.176min。工步三:粗车186端面、70端面1) 车削深度,ap=1.8mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.8mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(59+1.8+0)/(4750.14)min=0.914min。工步四:半精车186端面、70端面1) 车削深度,ap=0.2mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(59+0.2+0)/(4750.14)min=0.890min。工步五:粗车116环形槽1) 车削深度,ap=0.8mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.8mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(23+0.8+0)/(4750.14)min=0.358min。工步六:半精车116环形槽1) 车削深度,ap=0.2mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(23+0.2+0)/(4750.14)min=0.349min。工步七:精车186端面1) 车削深度,ap=0.1mm,2)机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3) 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7,后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8,寿命T=180min4) 计算切削速度 按切削手册,查得 Vc98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数,选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=0.1mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(23+0.1+0)/(4750.14)min=0.347min。工序05:扩、铰35孔、29孔工步一:扩30孔至34.8确定进给量:根据参考文献表2-7,当钢的,d=34.8时,=0.100.35mm/r。由于本零件在加工34.8孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则根据Z525机床说明书,现取切削速度:根据参考文献表2-13及表2-14,查得切削速度所以=686.4(m/min)根据机床说明书,取,故实际切削速度为 =73.8(m/min)切削工时:=32.5,=2.4, =3.0,则机动工时为=0.225(min)工步二:铰孔至35mm确定进给量:根据参考文献表2-7,当钢的,d=35时,。由于本零件在加工35孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则根据Z525机床说明书,现取切削速度:根据参考文献表2-13及表2-14,查得切削速度所以=682.4(m/min)根据机床说明书,取,故实际切削速度为=73.8(m/min)切削工时:=32.5,=0.1, =3.0,则机动工时为=0.2.16(min)工步三:扩25孔至29确定进给量:根据参考文献表2-7,当钢的,d=29时,=0.100.35mm/r。由于本零件在加工29孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则根据Z525机床说明书,现取切削速度:根据参考文献表2-13及表2-14,查得切削速度所以=823.6(m/min)根据机床说明书,取,故实际切削速度为 =72.8(m/min)切削工时:=32.5,=2.0, =3.0,则机动工时为=0.188(min)工序06:钻2-13孔1、加工条件加工材料: HT20-40,硬度200220HBS,铸件。工艺要求:孔径d=13mm。通孔,精度H12H13,用乳化液冷却。机床:选用Z525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d=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,后角,横刃长度,弧面长度。3选择切削用量(1)选择进给量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。(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, , 时,。 切削速度的修正系数为:,故 =477.7r/mm 根据Z525型钻床技术资料(见简明手册表4.2-12)可选择n=500r/mm, 。4计算基本工时根据公式式中,l=17mm,入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出,计算得, L=(17+6)mm=23mm 故有: t=0.130min总的时间:T=2t=0.26min工序07:铣1323620槽1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度 因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则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。根据表查出 ,则按机床标准选取1600当1600r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工序08:铣R17弧形槽1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度 因为加工余量不大,故可在一次走刀内铣完,则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。根据表查出 ,则按机床标准选取275当275r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工序09:粗铣、半精铣、精铣四周面工步一:粗铣四周面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工步二:半精铣四周面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工步三:精铣四周面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工序10:粗铣、半精铣、精铣刻线表面工步一:粗铣刻线表面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工步二:半精铣刻线表面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工步三:精铣刻线表面1. 选择刀具刀具选取立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度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。根据表查出 ,则按机床标准选取375当375r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时:,则机动工时为工序11:磨188外圆连接部分、刻线表面工件材料:灰铸铁HT200加工要求:磨70孔 机床:平面磨床M215A 刀具:砂轮 量具:千分尺(1) 选择砂轮见工艺手册表4.82到表4.88,则结果为 WA46KV6P35040127其含义为:砂轮磨料为白刚玉,粒度为46号,硬度为中软1级,陶瓷结合剂,6号组织,平型砂轮,其尺寸为35040127(DBd)(2) 切削用量的选择 砂轮转速为N砂 =1500r/min,V砂=27.5m/s 轴向进给量fa =0.5B=20mm(双行程) 工件速度Vw =10m/min 径向进给量fr =0.015mm/双行程(3) 切削工时 工艺手册式中L加工长度,L=19mm Zb单面加工余量,Zb =0.1mm K系数,1.10 V工作台移动速度(m/min) fa 工作台往返一次砂轮轴向进给量(mm) fr工作台往返一次砂轮径向进给量(mm) 工序12:刻线宽0.2、深0.1工序13:去毛刺工序14:检验至图纸要求工序15:入库三、 夹具设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。由指导老师分配,决定设计工序06:钻2-13孔的钻床夹具3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻孔,精度要求不高,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。我们采用已经加工好的燕尾槽及基准面A来定位。3.2 夹具的设计3.2.1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。选择已经加工好的燕尾槽及基准面A来定位,夹紧则是由螺母、心轴、快换垫圈等组成的螺旋夹紧机构来实现。3.2.2 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)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 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。3.2.3 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。根据零件图可知,T=0.28mm, Td=0.25mm,。已知孔的形状公差为0.28,根据经验公式,易知此结果符合。3.2.4 钻套设计钻2-13孔,中大批量生产,故采用可换钻套,以便钻套磨损后,可迅速更换。可换钻套图如下:钻套尺寸如下图:3.2.4 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。本道工序为钻床夹具选择了螺旋夹紧机构的夹紧方式。本工序为钻切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。夹具装配图附图如下夹具体附图如下二、 总 结毕业设计即将结束了,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,为我们踏入社会打下了好的基础。毕业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,它将是我们融入社会的一个桥梁。致 谢这次毕业设计使我收益不小,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课程设计。这次毕业设计成绩的取得,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,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度,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,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他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,他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。 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,1997年第 39 页 共 42 页
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