后缸盖加工工艺及夹具设计【含CAD图纸、说明书、工艺工序卡片】
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毕 业 设 计设计题目:后缸盖工艺与夹具设计系 别: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 设计小组: 指导教师: 完成时间: 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称锻造工序号01技检要求保证图示尺寸基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1冲床TC23-63夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1各表面不应有裂纹及烧伤,凸凹现象.2检验,保证尺寸拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖02工序名称粗,精车右平面工序号技检要求按照图示要求保证粗糙度要求并保证尺寸1180.1工平面无明显刀痕基准面上平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式车床CW6180B夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1粗车平面,控制尺寸到119mm170122.673000.21.142.61硬质合金车刀12精车平面,控制尺寸到118mm170113.093000.151.591.86硬质合金车刀1拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称粗精车左平面工序号03技检要求按照图示要求保证粗糙度要求并保证尺寸118到115尺寸无明显刀痕,并且保证各面没有可以刀痕基准面下平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式车床CW6180B夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格粗车平面,控制尺寸到118与116200170122.673000.21.14硬质合金车刀1精车平面,控制尺寸到116与115mm200170113.093000.151.59硬质合金车刀1拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称粗精车外圆成型工序号04技检要求按照图示要求保证粗糙度并保证各尺寸,各表面没有明显可见的刀痕迹,控制同轴度要求基准面右平面及外圆材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式车床CW6180B夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1粗车外圆及端面35122.9810000.20.2272.61硬质合金车刀12精车到图示尺寸3510.53.0910000.150.2791.86硬质合金车刀1拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称钻28.5孔工序号05技检要求按照图示要求保证粗糙度并保证各孔尺寸,各孔表面没有明显可见的刀痕迹,控制各孔的轴之间的同轴度要求基准面左平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式镗床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格定位夹紧钻各孔8510.249000.250.1181.7728.5的麻花钻头1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称钻25.5孔工序号06 技检要求采用塞规检查各孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面左下平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1立式钻床Z535夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧2钻上面各孔至25.58510.249000.250.1181.7725.5的麻花钻头1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称钻台阶孔工序号07技检要求采用塞规检查各孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面左平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1Z535立式钻床夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格12钻上面各孔至1211510.339000.250.1280.17712的麻花钻头1专用塞规钻上面各孔至1811510.339000.250.1280.17718的麻花钻头1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖08工序名称钻3.5孔工序号08技检要求采用塞规检查各孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面右平面与侧面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1立式钻床Z535夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧钻孔6110.259000.250.1181.773.5的麻花钻头专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称钻17孔工序号09 技检要求采用塞规检查孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面下平面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1立式钻床Z535夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧2钻孔5210.259000.250.1181.7717的麻花钻头专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称粗精镗62孔工序号10 技检要求采用塞规检查各螺纹孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面下平面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式镗床T618夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧2钻孔,保证图示尺寸20121.756000.20.962.61硬质合金镗刀1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称粗精镗62孔工序号11 技检要求采用塞规检查孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面下平面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1卧式镗床T618夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1定位夹紧2钻孔保证图示尺寸5010.53.098000.150.2241.56硬质合金镗刀1专用塞规拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称钳工工序号12技检要求保证各锐边毛剌基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1立式钻床Z535夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1用石锦锉去除锐边毛刺2拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称综合验验工序号13技检要求采用塞规检查孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序,并用游标卡尺检验其它尺寸基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1按图示要求进行检测2拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号后缸盖工序名称防锈入库工序号14技检要求采用塞规检查各螺纹孔的尺寸大小,不合格的产品杜决流入下道工序基准面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号Q251200HBS1夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格1用毛刷沾防锈油涂在生活表面,防止锈蚀2入库后按标识摆放拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械加工工艺过程卡产品型号零(部)图号共 页产品名称零(部)名称传动箱体第 页材料牌号Q215毛坯种类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数4000每台件数备 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锻造锻造2时效时效3涂底漆涂底漆4铣粗,精铣左平面至尺寸X52K立式铣床专用5铣粗,精铣右平面X52K立式铣床专用6车粗精车200外圆CW6180B卧式车床通用7钻钻28.5孔Z535立式钻床专用8钻钻25.5孔Z535立式钻床专用9钻钻台阶孔Z535立式钻床专用10钻钻3.5孔Z535立式钻床专用11钻钻17孔Z535立式钻床专用12法兰对表进行法兰处理专用13镗粗镗62环槽卧式镗床14镗粗精镗60孔卧式镗床15钳工去除锐边毛刺16检验综合检验17入库防锈入库设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处记更改文件号签字日期摘要零件的加工工艺编制,在机械加工中占有非常重要的地位,零件工艺编制得合不合理,这直接关系到零件最终能否达到质量要求;夹具的设计也是不可缺少的一部分,它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。后缸盖零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂,需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的零件,为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道工序加工。在机床上对零件进行机械加工时,为保证工件加工精度,首先要保证工件在机床上占有正确的位置,然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动,这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产,应尽量使用通用夹具,这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹,所以夹紧时往往比较费时间,并且操作复杂,生产效率低,也难以保证加工精度,为此需设计专用夹具。关键词:工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差ABSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Back cylinder cover components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing methods choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This designs cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on four working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.目录1 摘要11.1中文摘要11.2 英文摘要12 后缸盖加工工艺规程设计32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工艺分析32.2后缸盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施42.2.1确定毛坯的制造形式42.2.2基面的选择42.2.3确定工艺路线42.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定52.2.5确定切削用量62.3小结223 专用夹具设计233.1 10-28.5孔夹具设计333.3.1定位基准的选择333.3.2定位元件的设计343.3.3定位误差分析353.3.4钻削力与夹紧力的计算353.3.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计363.3.6夹紧装置的设计383.3.7夹具设计及操作的简要说明383.4小结394结束语40参考文献412 后缸盖加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目给出的零件是后缸盖,它的主要的作用是可以是封闭的,用于变速箱主轴侧面,阻止外界灰尘进入箱体内,也可用于固定轴承,起到轴向定位的作用,本例中的缸盖,其内部有60的可以起到定位轴的零件作用,外圆200和内孔均有Ra=1.6的配合要求,10-28.5起到固定后缸盖的作用。2.1.2零件的工艺分析 215,是一种碳素结构钢。【化学成分】(质量分数)(%)C:0.09-0.15Mn:0.25-0.55Si:0.30S:0.050(A级),0.045(B级)P:0.045脱氧方法:F、b、Z【力学性能】抗拉强度(b/MPa):335-450伸长率(5/%):31(a16mm),30(a16-40mm)29(a40-60mm),28(a60-100mm)27(a100-150mm),26(a150mm)其中 a 为钢材厚度或直径。【冷弯性能】180 冷弯试验 d=0.5a (纵向)d=a(横向)(B=2a: 60mm),d=1.5a (纵向)d=2a(横向)(B=2a: 60100mm)d=2a (纵向)d=2.5a(横向)(B=2a: 100200mm)其中d 为弯心直径,B 为试样宽度,a 为钢材厚度或直径。【冲击试验】温度:20V型冲击吸收功(纵向)Ak/J:27【主要特性】具有高的塑性、韧性和焊接性能,良好的压力加工性能,但强度低。【应用举例】用于制造地脚螺栓、犁铧、烟筒、屋面板、铆钉、低碳钢丝、薄板、焊管、拉杆、吊钩、支架、焊接结构等。后缸盖需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下:(1)主要加工面:1)铣上下平面保证尺寸115mm,平行度误差为0.032)钻295外圆的孔,保证尺寸62与20与下平面的平行度误差为0.023)镗.平面60孔至所要求尺寸,并保证各位置误差要求4)钻1028.5孔5)钻孔225.5(2)主要基准面:1)以左平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:后缸盖右表面各孔、后缸盖右表面2)以右平面为基准的加工表面这一组加工表面包括:主要是左平面3.5孔.2.2后缸盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施2.2.1确定毛坯的制造形式由于年产量为4000件,达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸较大,锻造表面质量的要求高,故可采用锻造质量稳定的,适合大批生产的模锻造。便于模锻造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。2.2.2基面的选择(1)粗基准的选择 对于本零件而言,按照互为基准的选择原则,选择本零件的右表面作为加工的粗基准,可用装夹对肩台进行加紧,利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准,以限制z、z、y、y、五个自由度。再以一面定位消除x、向自由度,达到定位,目的。(2)精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用已加工结束的右平面作为精基准。2.2.3确定工艺路线表2.1工艺路线方案一工序1粗精车上平面工序2粗精车下平面工序3粗精车200小外圆及其台阶面工序4钻10-28.5孔工序5钻10-25.5孔工序6钻3.5孔工序7钻17孔工序8钻295外圆上台阶孔12,18,45孔及M33螺纹孔工序9镗62环槽工序10表面法兰处理工序11镗60孔工序12钳工工序13防锈入库表2.2工艺路线方案二工序1粗精车上平面工序2粗精车下平面工序3粗精车200小外圆及其台阶面工序4钻10-28.5孔工序5钻10-25.5孔工序6钻295外圆上台阶孔12,18,45孔及M33螺纹孔工序7钻3.5孔工序8钻17孔工序9镗62环槽工序10表面法兰处理工序11镗60孔工序12钳工工序13防锈入库工艺路线的比较与分析:第二条工艺路线不同于第一条是将“工序7与工序8, 放到后面。加工完平面台阶孔与螺纹孔M33”变为“工序5”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。 采用互为基准的原则,先加工左、右两平面,然后以左、右平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,左、右两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线, 加工“工序4与工序5,”不便于装夹,并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案,先加工圆上面的台阶孔及螺纹孔,然后再加工17孔与3.5,这样便于加工并能保证的形位公差要求从提高效率和保证精度这两个前提下,发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。2.2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定后缸盖的材料是Q215,生产类型为大批生产。由于毛坯用采用模锻造, 毛坯尺寸的确定如下:由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量,实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本设计规定零件为大批量生产,应该采用调整法加工,因此计算最大与最小余量时应按调整法加工方式予以确定。 1)加工后缸盖左右平面,根据参考文献8表4-35和表4-37考虑3mm,粗加工2mm到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求,精加工1mm,2)加工225.5孔,根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量12.75 mm就可达到要求。3)镗60孔时,由于粗糙度要求,因此考虑加工余量2.5mm。可一次粗加工2mm,一次精加工0.5就可达到要求。6)加工1028.5孔,根据参考文献8表4-23考虑加工余量14.25mm。可一次钻削加工余量14.25mm,就可达到要求。7)加工M33底孔时,根据参考文献8表4-23考虑加工余量1.2mm。可一次钻削加工余量1.1mm,一次攻螺纹0.1mm就可达到要求。8)加工外圆面台阶面各孔,粗加工可达到表面粗糙度要求,2.2.5确定切削用量工序 粗车右端平面。加工条件 工件材料:QT60-2, ,铸件。 机床:CW6180B卧式车床 刀具:YG6(1)粗车右端平面1)被吃刀量:取单边余量Z=2mm, 2)进给量f:根据3 表2.4-3,取。3)切削速度: 按3 表2.4-20,切削速度,4)机床主轴转速: 按机床说明书,与相近的转速为300 ,则:.实际铣削速度:5)检验机床功率:主切削力Fc按3表2.4-9,可查得 由CW6180B卧式车床说明书可知,CW6180B卧式车床主电动机功率为13KW,当主轴转速为300 r/min时,主轴传递的功率为7.5kW,所以机床功率足够,可以正常工作。6)计算切削工时:按3表2.5-3,取被切削层长度:由毛坯尺寸可知L=170mm 刀具切入长度:L1=/tg+(23)主偏角=0,L1=2mm刀具切出长度:取精车右端平面机床:CW6180B卧式车床 刀具:YG6 1)被吃刀量:=0.6mm。2)进给量f:根据3表2.4-4,预估切削速度1.33,取。 3)切削速度: 按2表1.27,切削速度计算公式(寿命选T=60min)。 式中: 所以: 4) 机床主轴转速: 按3表3.1-22可得,与相近的转速为540r/min,则实际速度。5) 计算切削工时:按3表2.5-3,取被切削层长度:由毛坯尺寸可知L=170mm 刀具切入长度:L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度:取本工序机动时间:加工左平面,各切削用量与加工上平面相近,因此省略不算,参照加工右平面执行。工序:粗镗62H12的孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文献表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为=6.0mm。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献3表2.4-9取机床主轴转速:,按照参考文献3表3.1-41取实际切削速度:工作台每分钟进给量: 被切削层长度:刀具切入长度: 刀具切出长度: 取行程次数:机动时间:查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为:2.61min工序:粗镗60H12的孔机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:h切削深度:,毛坯孔径。进给量:根据参考文献表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为=5.0mm。因此确定进给量。切削速度:参照参考文献3表2.4-9取机床主轴转速:,按照参考文献3表3.1-41取实际切削速度:工作台每分钟进给量: 被切削层长度:刀具切入长度: 刀具切出长度: 取行程次数:机动时间:查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为:2.61min精镗孔到60H12机床:卧式镗床刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料:切削深度:进给量:根据参考文献3表2.4-66,刀杆伸出长度取,切削深度为=。因此确定进给量切削速度:参照参考文献3表2.4-9,取机床主轴转速:,取实际切削速度,: 工作台每分钟进给量:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度: 取行程次数:机动时间:所以该工序总机动工时查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为:1.56min工序钻1028.5工件材料为Q215,孔的直径为28.5mm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻孔至28.5,选用28.5的麻花钻头。进给量:根据参考文献5表2.4-39,取切削速度:参照参考文献5表2.4-41,取由式(2.1)机床主轴转速:,取实际切削速度:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1工序加工225.5孔工件材料为Q215,孔的直径为25.58mm。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为钻孔至25.5,选用25.5的麻花钻头。进给量:根据参考文献5表2.4-39,取切削速度:参照参考文献5表2.4-41,取由式(2.1)机床主轴转速:,取实际切削速度:被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1工序阶梯孔工件材料为Q215铁,孔的直径为12mm,孔的直径为30mm,表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床,加工工序为锪钻,加工刀具为:锪钻孔45mm直径锪钻。 1)确定切削用量确定进给量 根据参考文献7表28-10可查出,由于孔深度比,故。查Z535立式钻床说明书,取。根据参考文献7表28-8,钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力(由机床说明书查出),根据参考文献7表28-9,允许的进给量。由于所选进给量远小于及,故所选可用。确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15,由插入法得:,由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3,故查Z535机床说明书,取。实际切削速度为由参考文献7表28-5,故校验机床功率 切削功率为 机床有效功率故选择的钻削用量可用。即,相应地, 工序 校验(5)锪钻12阶梯孔加工条件:工件材料:Q215,机床:Z535立式钻床刀具:高速钢钻头12,42小直径端面锪钻被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间:根据参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间锪钻30阶梯的工时锪钻孔进给量,机床主轴转速,被切削层长度:刀具切入长度:刀具切出长度:走刀次数为1机动时间:由参考文献5表2.5-41可查得钻削的辅助时间t=+t=0.27+1.77=2.04min该工序的总工时为: 2.04+0.07+0.05+1.77+1.77=5.7min所以该方案满足生产要求。工序 粗车左端外圆95 mm。加工条件 工件材料:QT60-2, ,铸件。 加工要求:粗车左端外圆95 mm。 机床:CW6180B卧式车床 刀具:YG6(1)粗车左端外圆200 mm1)被吃刀量:取单边余量Z=2mm, 2)进给量f:根据3 表2.4-3,取。3)切削速度: 按3 表2.4-20,切削速度,4)机床主轴转速: 按机床说明书,与相近的转速为300 ,则:.实际铣削速度:5)检验机床功率:主切削力Fc按3表2.4-9,可查得 由CW6180B卧式车床说明书可知,CW6180B卧式车床主电动机功率为13KW,当主轴转速为300 r/min时,主轴传递的功率为7.5kW,所以机床功率足够,可以正常工作。6)计算切削工时:按3表2.5-3,取被切削层长度:由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度:L1=/tg+(23)主偏角=0,L1=2mm刀具切出长度:取精车左端轴径200 mm机床:CW6180B卧式车床 刀具:YG6 1)被吃刀量:=0.6mm。2)进给量f:根据3表2.4-4,预估切削速度1.33,取。 3)切削速度: 按2表1.27,切削速度计算公式(寿命选T=60min)。 式中: 所以: 4) 机床主轴转速: 按3表3.1-22可得,与相近的转速为540r/min,则实际速度。5) 计算切削工时:按3表2.5-3,取被切削层长度:由毛坯尺寸可知L=85mm 刀具切入长度:L1=/tg+(23)主偏角=0, L1=2mm刀具切出长度:取本工序机动时间:2.3小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计,可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。 3 专用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。在加工后钢盖零件时,需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容,需要设计加工铣上平面夹具、后缸盖镗上顶面镗孔夹具及后缸盖钻10-28.5孔夹具各一套。其中上顶面镗孔的夹具将用于组合钻床,刀具分别镗刀。采用X62W铣床,硬质合金端铣刀YG8对铣上平面进行加工。钻28.5孔夹具采用立式钻床,用麻花钻钻孔。3.3钻1028.5孔夹具设计3.3.1定位基准的选择在加工28.5孔工序时,后缸盖左、右两平面及工艺孔已经加工到要求尺寸。因此选用左平面及与其垂直的中心孔表面加作为定位基准。工件以一面与中心孔定位时,夹具上的定位元件是:一面与其中一个销。其中一面为后缸盖的右平 夹具装配图面,销为短圆柱销。3.3.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位,所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销进行设计根据参考文献11,可查得短圆柱销的结构和尺寸如图。3.3.3定位误差分析机械加工过程中,产生加工误差的因素有很多。在这些因素中,有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时,加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求,必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。本夹具选用的定位元件为一面圆柱销定位。其定位误差主要为:销与孔的配合0.05mm,钻模与销的误差0.02mm,钻套与钻套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05625可见这种定位方案是可行的。3.3.4钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻加工,而钻削力远远大于钻削切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献9得:钻削力 钻削力矩 式中: 本套夹具采用活动垫板夹紧,活动垫板主要靠上下旋动垫板上的螺母来实现夹紧。根据参考文献11可知该机构属于单个螺旋夹紧。由式(3.1)根据参考文献11表1-2-20到表1-2-23可查得 3.3.5钻套、钻模板及夹具体设计28.5孔的加工需钻孔切削才能满足加工要求。故选用固定钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求:28.5孔分钻孔工步完成加工。钻加工刀具分别为:钻孔7标准高速钢麻花钻,磨出双锥和修磨横刃。根据参考文献11表2-1-47可查得钻套孔径结构如图3.14所示。钻M8孔钻套结构参数如表3.9所示。表3.9dHD公称尺寸允差72012+0.018+0.0072218104771650根据参考文献11表2-1-58可得衬套选用固定衬套其结构如图3.15所示。固定衬套其结构参数如表3.10所示。表3.10dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差28.5+0.034+0.0162038.5+0.023+0.0120.52根据参考文献11夹具U型槽的结构如图3.16所示。图3.16 U型槽主要结构尺寸参数如表3.11所示。 表3.11螺栓直径121430203.3.6夹紧装置的设计夹紧装置采用活动的垫板来夹紧工件,采用的活动垫板的好处就是加工完成后,可以将压板松开,然后向下退后一定距离把工件取出。主要用的螺旋夹紧原理。3.3.7夹具设计及操作的简要说明本套夹具用于加工28.5孔。后缸盖右平面及其内孔来实现定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用活动垫板夹紧。工件加工完成后,移动压板向后退一定距离,工件就可以很方便的取出。工件装夹时,先将工件放到带大端面的长圆柱销和固定定位销处,然后将移动垫板上移,压紧工件,将螺栓拧紧就可以进行加工了。加工完成以后将移动压板退出一定距离,就可以把工件直接取出。如夹具装配图上图所示。3.4小结对专用夹具的设计,可以了解机床夹具在切削加工中的作用:可靠地保证工件的加工精度,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题,如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。 结束语通过近两个月的毕业设计,使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤,不仅是对所学知识的一个巩固,也从中得到新的启发和感受,同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力,而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中,我本着实事求是的原则,抱着科学、严谨的态度,主要按照课本的步骤,到图书馆查阅资料,在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计,也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改,再比较、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期间也遇到不少的困难和挫折,幸好有xxx老师的指导和帮助,才能够在设计中少走了一些弯路,顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处,有的问题还待于进一步深入,具体如下:(1)缺乏实际工厂经验,对一些参数和元件的选用可能不是非常合理,有一定的浪费。(2)与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。(3)系统的设计不太完善,在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨损度在实际中尚不明确。参考文献1 刘德荣,组合夹具结构简图的初步探讨,组合夹具,1982. (1) 2 孙已德,机床夹具图册M,北京:机械工业出版社,1984:20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室,机床夹具结构图册M,贵阳:贵州任命出版社,1983:42-50。4 刘友才,机床夹具设计 ,北京:机械工业出版社,1992 。5 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。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,上海:上海科学技术出版社,1979。7 李洪,机械加工工艺师手册M,北京:机械工业出版社,1990。8 马贤智,机械加工余量与公差手册M,北京:中国标准出版社,1994。9 上海金属切削技术协会,金属切削手册M,上海:上海科学技术出版社,1984。10 周永强,高等学校毕业设计指导M,北京:中国建材工业出版社,2002。11 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2003.112 余光国,马俊,张兴发,机床夹具设计M,重庆:重庆大学出版社,1995。13 东北重型机械学院,洛阳农业机械学院,长春汽车厂工人大学,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1980。14 李庆寿,机械制造工艺装备设计适用手册M,银州:宁夏人民出版社,1991。15 廖念钊,莫雨松,李硕根,互换性与技术测量M,中国计量出版社,2000:9-19。16 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦,金属切削刀具,机械工业出版社,2005:4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971
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