钻模体工艺规程及钻2-Φ16H7孔夹具设计
钻模体工艺规程及钻2-16H7孔夹具设计,钻模体,工艺,规程,16,h7,夹具,设计
四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号设计者:唐万良产品名称零(部)件名称钻模体共 1页第 1 页 车间工序号工序名称材料牌号机加060钻2-6mm及钻、铰2-16mmHT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件120mm90mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z351夹具编号夹具名称切削液专用钻夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工艺装备(含:刀具、量具、专用工具)主轴转速r/min 切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工 步 工 时min1钻2-66麻花钻、专用夹具100018.840.32310.110.072钻2-15孔15麻花钻53024.960.327.510.340.573铰2-15至2-16H7孔16H7机用铰刀、16H7塞规1055.2750.26110.960.664.倒角1锪钻53024.960.3211四川理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 2 页产品名称零(部)件名称钻模体第 1 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸120mm90mm每毛坯可制件数1每 台 件 数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件铸造铸造、清沙、退火铸造人工时效热010划线按图纸尺寸,检查加工余量;并画中心十字线,剖面线等划线平台、划针020铣粗铣、半精铣底面机加X62W专用铣夹具、圆柱铣刀80, 0.05/150游标尺030铣粗铣顶面和台阶面机加X61W专用铣夹具、面铣刀,0.05/150游标卡尺040铣半精铣、精铣台阶面机加X61W专用铣夹具、面铣刀,0.05/150游标卡尺050铣粗铣、半精铣、长方槽机加X61W专用铣夹具、直柄立铣刀8、游标卡尺060钻钻、铰20H7机加Z35K翻转式钻模、麻花钻头18、铰刀20H7机加快换夹头、塞规20H7070钻钻、铰2-16H7孔及钻2-6mm孔机加Z35翻转式钻模、麻花钻头15、6、铰刀16H7机加快换夹头、塞规16H7、6设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)更改文件号签字日期标记处数更改文件名签字日期唐万良 07.5.30四川理工学院机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 2 页产品名称零(部)件名称钻模体第 2页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸120mm90mm每毛坯可制件数1每 台 件 数1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070钻钻2-6mm及锪沉头孔14mm机加Z3025专用钻夹具、钻头6mm、锪钻14mm、塞规080钻钻、铰4H7机加Z5025专用钻夹具、钻头3.8mm、铰刀4mm、塞规090钻钻孔18mm、23mm、33mm,扩孔19.8mm、24.8mm、34.75mm机加Z35专用钻夹具、麻花钻、扩孔钻、铰刀、锪钻、铰孔20H7、研磨锥孔25mm、锪沉头孔35mm深18研具、游标卡尺、塞规、快换夹头100铣粗铣、半精铣侧面机加X62W专用铣夹具、端面铣刀、游标卡尺0.05/100110钻钻、铰2-4mm孔深10mm及钻2-M6-7H深12mm孔,攻丝机加Z5025专用钻夹具、钻头3.8mm、4.0mm、铰刀4.0mm、攻丝夹头M6、塞规120去毛刺130终检入库设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)更改文件号签字日期标记处数更改文件名签字日期唐万良. 07.5.30四川理工学院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)名称钻模体工艺规程及钻2-16H7孔夹具设计设计(论文)类型B指导教师学生姓名唐万良学号030110710系、专业、班级机电工程系机械制造2003.3一、选题依据:(简述研究现状或生产需求情况,说明该设计(论文)目的意义。)本课题来自于实践,夹具在机械加工中具有重要的作用,随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使的多品种,高精度生产成为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求,钻模体是夹具中最主要的零件,对它的加工精度也越来越高.钻模体由四大部分组成,各部分的结构形状和作用具体分析如下:(1) 底部是带有空腔的长方体底板。钻模体下部空腔主要是为了减小钻模体底面的加工面,使其与机床工作台面良好接触,并便于拆装内六角螺钉,为不运动件斜齿杆提供活动空间。(2) 在长方形节板的上方前部是一阶梯形长方板,其上有一长方槽,长方槽子两侧有上小下大的阶梯孔。长方柄是为安装定位键,阶梯孔是为安装内六角螺钉,以固定V型号铁所用。(3)在长方体底板上方后部有一拱形体,其内部为一阶梯孔。拱形体内的阶梯孔是为安装斜齿轴所用。为了便于加工,该阶梯孔修成通孔. (4)在拱形体上部有一腰形柱体与它相贯,腰形柱体中间是一通孔,两侧有阶梯孔。腰形柱体中间的通孔是为安装斜齿杆,两侧的阶梯孔是为安装引导柱用的. 引导柱下方的小孔是为装配线时排气用的。通过这次毕业设计能巩固、扩大和强化自己所学到的理论知识与技能,提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力,学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书,并在设计中培养自己理论联系实际、严肃认真的工作作风和独立工作能力,并为以后工作打下良好的基础.二、设计(论文研究)思路及工作方法(1)收集资料并对零件的结构功能进行分析;(2)确定生产类型和毛坯;(3)机械加工工艺过程设计; (4)确定工序尺寸(5)选择加工设备和工艺设备; (6)确定切削用量及时间定额;(7)填写工艺规程卡; (8)确定夹具的结构方案;(9)绘制结构草图 (10)夹具精度分析;(11)绘制夹具总装配图; (12)绘制夹具零件图;(13)编写设计说明书. (14)检查三、设计(论文研究)任务完成的阶段内容及时间安排。第一阶段 : 主要进行毕业设计准备,熟悉题目,收集资料,明确设计目的和任务,确定总体设计方案。 第二阶段 : 做开题报告,进行工艺设计; 第三阶段 : 工序设计; 第四阶段 : 夹具设计; 第五阶段 : 说明书的编制; 第六阶段 : 检查;指导教师意见 指导教师签字: 年 月 日教研室毕业设计(论文)工作组审核意见难度分量综合训练程度 教研室主任: 年 月 日设计(论文)类型:A理论研究;B应用研究;C软件设计;D-其它等。夹具在机械加工中具有重要的作用,它能保证加工精度,提高产品质量,减轻工人的劳动强度,保证安全,提高劳动生产率,能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配;采用自动夹紧装置能减轻工人劳动强度,提高劳动生产率;使用夹具的最根本目的是获得好的经济效益。这次设计主要介绍了钻模体工艺规程制订和钻模体中2-16mm孔夹具的设计过程。 钻模体是钻床夹具上最主要的零件,起连接钻床上定位装置、夹紧装置、引导装置等作用,本夹具使用在摇臂钻床上,加工钻模体上2-16mm孔;工件以20H7mm孔、底面及左端面分别在阶形定位销、支承板上定位,为防止工件转动在工件左端面安装一挡板,采用液压夹紧装置夹紧。当将工件安装在夹具体上后,打开阀 液压 中的 , 过程 过 动 形压板夹紧工件, , 开 工件。夹具 机床的 ,夹具作为机床的一 分,成为机械加工中 的工艺装 。用夹具装夹工件, 作 安全。作用1保证加工质量 位置精度的保证,精度的一currency1等;2减轻劳动强度 用“动、动、液压夹紧;3提高生产率 了fi工 作用fl 等 定位工件,了安装工件的 ;4机床的工艺” 在机床上安装一夹具 以工艺”。 设计过程主要 定位 的最优 ,夹紧的计,定位精度的分;夹具上, 及 要的;工件的加工精度分 的 提高机床夹具 、 用 、精 、高效自动 。四 川 理 工 学 院毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 钻模体工艺规程及钻2-16H7孔夹具设计 学 生 唐 万 良 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 机械设计制造及自动化03级3班 学 号 030110710 指 导 教 师 姜 明 31中文摘要 钻模体是钻床上最主要的零件,起连接定位装置,夹紧装置,导向装置等作用。本次设计内容为钻模体的工艺规程和钻床夹具设计,共五章:第一章,零件的分析;第二章 ,零件工艺规程设计;第三章,机床夹具设计;第四章,液压缸设计与计算;第五章,结论。为了清楚表达零件(钻模体)在生产中的应用、机械加工工艺过程及机床夹具设计的基本步骤,文中插入了相关表格和简图,详细叙述了零件(钻模体)加工定位基准面、工序尺寸的计算过程,夹具元件设计等。 关键字:夹具、液压缸、钻模体、基准、工序尺寸。 English abstractThe jig body is on the drilling machine the most main components, plays the connection positioning device, the clamp, leads to roles and so on installment.There are five chapters about the basic process of the drilling jig systems technics of machining and jig design.The first chapter is about the analysis of accessory;the second chapter is about the design of accessory technics regulations;the third chapter is about the design of machine tools jig;the forth chapter is about the design and numeration of hydrocylinder;the fifth chapter is about the conclusion.In the text there are some illustrations and correlative tables in order to express clearly the basic approaches of the drilling jig system in the adhibition of aborning , the process of mechanical technics machining and the design of machine tools jig.And it goes into particulars the datum plane of accessory machining,the calculating process of working procedure size,the design of jig element and what not.Key words: jig, hydrocylinder, the drilling jig system, benchmark, working procedure size 目 录中文摘要 .I英文摘要 .II绪论 .1第一章 零件的分析 .11.1零件的作用 .11.2 零件的工艺分析 .11.3 确定生产类型.2 第二章 零件工艺规程设计.32.1 确定毛坯.32.1.1确定毛坯种类 .32.1.2 确定铸件余量及形状 .32.2 机械加工工艺规程设计 .42.2.1 选择定位基准 .42.2.2 制定工艺路线 .52.3确定机械加工余量及工序尺寸 .72.4确定切削用量及时间定额 .8第三章 机床夹具设计 .243.1明确任务、收集分析原始资料 .243.1.1 问题的提出 .243.2夹具设计 .243.2.1 确定夹具结构方案 .243.2.2 分析计算定位误差 .243.2.3 确定工件夹紧装置 .25第四章 液压缸设计与计算.284.1液压缸基本参数的确定 .284.1.1确定进给液压缸的主要尺寸 .284.2 液压缸结构设计 .29第五章 总结 .30参考文献 .31 致谢 .32绪 论20世纪60年代以后,随着电子技术、信息技术和计算机技术的高速发展,有力地推动了机械制造技术的发展。同时,由于金属零件的无屑和切削加工利用了材料技术和过程控制技术的最新成就,使得加工方法进一步合理化。本课题来自于实践,夹具在机械加工中具有重要的作用,它能保证加工精度,提高产品质量,减轻工人的劳动强度,保证安全,提高劳动生产率,能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配;采用自动夹紧装置能减轻工人劳动强度,提高劳动生产率;使用夹具的最根本目的是获得好的经济效益。这次设计主要介绍了钻模体工艺规程制订和钻模体中2-16mm孔夹具的设计过程。 钻模体是钻床夹具上最主要的零件,起连接钻床上定位装置、夹紧装置、引导装置等作用,本夹具使用在摇臂钻床上,加工钻模体上2-16mm孔;工件以20H7mm孔、底面及左端面分别在阶形定位销、支承板上定位,为防止工件转动在工件左端面安装一挡板,采用液压夹紧装置夹紧。当将工件安装在夹具体上后,打开阀门液压缸中的油从进油口流入,出油口流出过程活塞杆通过螺栓带动钩形压板夹紧工件,反之,松开取出工件。夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工中不可缺少的工艺装备。用夹具装夹工件,操作方便安全。作用如下:(1)保证加工质量 如相对位置精度的保证,精度的一致性等;(2)减轻劳动强度 如可用气动、电动、液压夹紧;(3)提高生产率 避免了手工操作用划线等方法来定位工件,缩短了安装工件的时间;(4)扩大机床的工艺范围 在机床上安装一些夹具可以扩大其工艺范围。 设计过程主要包括:定位方案的最优化选取,夹紧力的计算,定位精度的分析;夹具总图上尺寸,公差及技术要求的标注;工件的加工精度分析随着科技水平的不断提高机床夹具逐步朝标准化、通用化、精密化、高效自动化方向发展。由于编写时间仓促以及编者水平有限,书中错误和不妥之处在所难免,恳请读者批评指教。 四川理工学院毕业设计第一章 零件的分析1.1零件的作用钻模体是钻床夹具上的主要零件,它由四大部分组成,主要起连接夹紧元件,定位元件,导向元件等作用。各部分的结构形状和作用具体分析如下:1. 底部是带有空腔的长方体底板。钻模体下部空腔主要是为了减小钻模体底面的加工面,使其与机床工作台面良好接触。2.在长方形节板的上方前部是一阶梯形长方板,其上有一长方槽,长方槽子两侧有上小下大的阶梯孔。长方槽是为安装定位键, 阶梯孔是为安装内六角螺钉,以固定V型块所用。3. 在长方体底板上方后部有一拱形体,其内部为一阶梯孔。拱形体内的阶梯孔是为安装斜齿轴所用。为了便于加工,该阶梯孔修成通孔. 4. 在拱形体上部有一腰形柱体与它相贯,腰形柱体中间是一通孔,两侧有阶梯孔。腰形柱体中间的通孔是为安装斜齿杆,两侧的阶梯孔是为安装引导柱用的. 引导柱下方的小孔是为装配线时排气用的。1.2零件的工艺分析钻模体图样的视图、尺寸、公差和技术要求齐全,正确;零件材料选用HT200,该材料切削性能和结构工艺性较好。该零件主要表面及技术要求分析如下:1孔和孔保持平行度。孔的表面粗糙度Ra3.2m.公差等级为8-10级,加工时最好将三孔放在同一组工序加工,平行度公差值为0.01.2. 长方槽的顶面与底面具有平行度,两面的表面粗糙度Ra3.2,公差值为0.01,公差等级为810级。3. 孔对底面有垂直度要求,公差值为0.025,公差等级为8-10级,加工过程中应注意保持垂直精度。4.孔25mm、孔,孔三孔具有同轴度要求,公差值为,表面粗糙度Ra3.2,加工时将三孔在一次装夹中完成加工。5.锥孔加工时应配研磨,表面粗糙度Ra1.6,公差等级为5-6级。6.未注铸造圆角R35;未注尺寸公差按IT14级;未注形位公差按D级。根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难的加工表面,上述各表面技术要求采用常规加工工艺均可以保证。1.3 确定生产类型已知零件的年生产纲领为1万件,从机械制造工艺及设备设计手册表15-2查得此零件为大批生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工通用设备为主;大量采用专用工装。这样生产准备工作及投资较少,投产快,生产率高,转产容易。第二章 工艺规程设计2.1确定毛坯 2.1.1确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸件,并依其结构形状,尺寸大小和生产类型,毛坯的铸造方法选用金属模机器造型。根据机械制造工艺及设备设计手册表15-5铸件公差等级采用CT9级。2.1.2确定铸件余量及形状为了能清楚表达机械加工工艺路线和工件的定位基准,特绘下图:图2-1零件图根据机械制造工艺及设备设计指导手册表15-7,取加工余量为MA-G级。查表15-8确定各表面的铸件机械加工余量如下:加工表面基本尺寸(mm)加工余量等级尺寸公差加工余量(mm)说明顶面80mmX40mm90H2.23.5顶面,降一级,单侧加工顶面85mmX59m30H1.83.5顶面,降一级,单侧加工面115mmX120mm90G2.23.5底面,单侧加工面15mmX59mm87.5G2.23.0侧面,单侧加工表2-12.2 机械加工工艺过程设计2.2.1选择定位基准(一)选择精基准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,应该进行尺寸链换算。底面与顶面具有平行度要求;底面与孔2-16H7有垂直度要求;20H7孔与2-16H7有平行度要求;考虑到设计基准与工序基准重合,在加工时可选底面与20H7作为其它有关表面的精基准。(二)选择粗基准粗基准的选择影响个别加工面的余量分配及不需加工表面与加工表面之间的位置精度,选粗基准通常以不需加工表面作为粗基准,以工件上要求余量均匀的重要表面作为粗基准。加工表面,以顶面作为定位基准;粗铣上表面和,以面作为粗基准;粗铣、半精铣长方槽8k8mm;以面作为粗基准;钻2-6mm孔,钻、铰2-16H7孔及倒角,以面作为粗基准。钻2-6mm孔,钻、铰2-16H7孔及倒角,以作为粗基准。2.2.2制定工艺路线由于生产类型为大批生产,故采用万能机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应降低生产成本。(一)选择表面加工方法根据表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度,查机械制造工艺及设备设计指导手册表15-32和表15-34选择零件表面的加工方法与方案.(二)确定工艺过程方案由于各表面加工方法及粗基准已基本确定,现按照“先粗后精”、“先主后次”、“先面后孔”、“基准先行”的原则,初步拟定两种工艺过程方案如下: 工艺路线方案一:铸坯工序010:粗铣、半精铣面 ,以顶面作为定位基准,保证半精铣精度等级11级,留加工余量0.5mm,;工序020:粗铣上表面和,以底面和面作为定位基准,粗铣表面留加工余量3.5mm, 粗铣表面留加工余量1.5mm;工序030:半精铣、精铣面,以底面和作为定位基准,保证精铣精度等级7级,留加工余量0.5mm,,表面粗糙度;工序040:粗铣、半精铣长方槽8k8mm;以底面和作为定位基准,保证精度等级达11级,半精铣留加工余量0.7mm;工序050:钻、铰20H7孔及倒角,以面、和长方槽8k8mm 作为定位基准,保证精度等级达10级,表面粗糙度,;工序060:钻2-6mm孔,钻、铰2-16H7孔及倒角,以面、和20H7孔作为位基准,保证精度等级10级,与表面垂直度公差0.025mm,20H7平行度公差0.01mm;工序070:钻2-6mm及锪沉头孔14mm,以面、和长方槽8k8mm作为定位基准;工序080:钻、铰4H7孔(配钻),以面、作为定位基准,保证表面粗糙度值;工序090:粗铣、半精铣面,以面作为定位基准,保证精度等级9级;工序100:钻、铰2-4mm孔深10mm及钻2-M6-7H深12mm孔,攻丝(配作);以面、和长方槽8k8mm作为定位基准;工序110:去毛刺;工序120:终检。 工艺路线方案二: 铸坯工序010:粗铣、半精铣面 以顶面定位,保证半精铣精度等级11,留加工余量0.5mm;工序020:粗铣上表面、粗铣、半精铣、精洗面,以底面和作为定位基准,保证表面粗铣留加工余量3.5mm,表面粗铣留加工余量1.5mm;工序030:粗铣、半精铣长方槽8k8mm,以底面和作为定位基准,保证精度等级11级,半精铣留加工余量0.7mm;工序040:钻、铰20H7孔,钻、铰2-16H7mm孔及钻2-6mm孔以面、和长方槽8k8mm 作为定位基准;保证精度等级10级,与表面垂直度公差0.025mm,20H7平行度公差0.01mm1;工序050:倒角;工序060:钻2-6mm及锪沉头孔14mm深3mm,以面、和长方槽8k8mm作为定位基准;工序070:钻、铰4H7孔(配钻),以面、作为定位基准保证表面粗糙度值;工序080:钻、扩、铰20H7孔,钻、扩、研磨25mm锥孔(配研锥度1:5)及钻、扩、铰、锪沉头孔35mm深18,以面、和20H7作为定位基准保证三孔同轴度公差值0.02mm,25 mm锥度为1:5;工序090:粗铣、半精铣面,以面作为定位基准,保证精度等级9级;工序100:钻、铰2-4mm孔及钻2-M6-7H孔,攻丝(配作);以面、和长方槽8k8mm作为定位基准;工序110:去毛刺;工序120:终检。(三)方案论证方案一的优点在于:基本遵循粗精加工阶段划分原则;各表面加工互不影响,精度逐步提高,有利于保证表面加工质量;具有同轴度的孔在同一工序中加工减少了安装次数,保证了加工精度;把加工20H7孔放在2-16H7孔及2-6mm孔的前面,减少了定位误差,提高了加工精度。该方案的弊端是:在工序080、工序100等的工艺基准与设计基准不重合,存在定位误差,应进行尺寸连换算。方案二的特点是:把粗精加工在一道工序完成,可以减少工装,节省时间,提高工作效率,但加工精度较底,本方案主要把20H7孔、2-16H7孔及2-6mm孔放在一道工序完成减少了工装。根据以上分析,考虑到20H7孔对其它表面加工重要性,应先加工此孔,确定方案一为钻模体加工的工艺路线。2.3确定机械加工余量及工序尺寸:根据机械制造工艺及设备设计指导手册表15-33和表15-34可查得表面的加工经济精度与表面粗糙度值;根据表15-5、表15-6、表15-7可查得各精度等级;根据表15-8可确定铸件机械加工余量,根据以上内容可计算出工序尺寸和工序余量如下表:加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大面115X120mm铸件半精铣粗铣3.50.52.0CT91112971.193.5953.26.31.1500.9001.7203.450面59X15mm铸件粗铣3.03.0CT91290.51.187.512.51.9004.450面82X40mm铸件粗铣3.53.5CT91293.51.19012.52.4003.850面85X59mm铸件精铣半精铣粗铣3.00.51.01.5CT971012330.93030.531.53.26.312.50.4000.7500.6000.5251.1002.65020H7mm铰孔钻孔2IT10IT1220183.212.51.722.0212-16H7mm铰孔钻孔1IT10IT123.212.50.821.01835H7mm铰孔扩孔钻孔0.251.75IT10IT11IT123.26.312.50.0901.5000.2751.91025H7研磨扩孔钻孔0.21.8IT7IT9IT12231.63.212.50.1481.6800.2211.852 表2-22.4确定切削用量及时间定额:工序010 确定(粗铣、半精铣面115120mm)切削用量及基本时间(1)加工条件1)工件材料:HT200 =190GPa.2)加工尺寸及余量:宽度B=115mm 长度=120mm 余量Z=3.5mm. 机床:查机械制造工艺手册表4-17选取X62W型万能铣床,功率为7.5KW。3)刀 具:查机械制造工艺手册表5-44选取高速钢圆柱形铣刀,直径D=80mm.L=125mm.d=32mm.齿数Z=8.前角=15. 后角=12.4)冷却液:乳化液 (2)切削用量及基本工时粗铣面115mm120mm(尺寸从97mm至95 mm分两次走刀):计算切削速度:由机械制造工艺手册表3-29选定系数及指数为:C=57.6 , z=0.37, x=0.3, p=0.3, m=0.25将选定系数及指数代入公式: V= = = =6.59确定机床主轴转速: 查机械制造工艺设计手册表4-17-1 选取 所以, 实际切削速度: 计算每分钟进给量: 查机械制造工艺设计手册表4-17-2选取=30基本工时 : 计算切削力 : 查机械制造工艺设计手册表3-25 知 =154.49N从表7-25不同工件材料的修正系数:故实际切削力 N知 取 =1.2158.92=190.7N铣削功率: =4.26kw半精铣面115120mm(加工尺寸从95mm至93.5mm):选择切削深度: 确定进给量: 查机械制造工艺设计手册 表2.4-74选取 f=1.4mm/min确定切削速度: 查机械制造工艺设计手册 表3-30 选取 v=0.3m/s确定机床主轴转速 : 查机械制造工艺设计手册表4-17-1 选取 n=75r/min故实际切削速度 v=计算每分钟进给量: =1.4=840mm/min查机械制造工艺手册表3.1-75 选取 =750r/min基本工时 : 工序020 粗铣面8240mm(加工尺寸从93.5mm至90mm)切削用量及基本时间(1)加工条件:1)工件材料:HT200,HB=190240,铸造。 2)加工要求:铣4082上端面使其表面粗糙度上限12.5。 3)机 床:X61W =5.25kw n=651800r/min 4)刀 具:W18Cr4v高速钢镶齿套式面铣刀。 刀具直径D=80mm,L=36mm,Z=10,螺旋角=10,=15, =12。 查机械加工工艺手册表4.4-4 (2)切削用量及基本工时 铣削深度:因其切削量较小,故可以选择=3.5mm,一次走刀即可完成。 每齿进给量:查机械加工工艺手册表2.4-73按照机床功率选择中等等级加工, 得f=0.20.3mm/z。 根据机床使用 取f=0.25mm/z 查机械加工工艺手册表3.1-75 刀具后刀面磨损和寿命: 后刀面最大损损为1.52.0mm 刀具寿命T=10.8Xs 查机械加工工艺手册表2.4-71 计算切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-96 其中=1,=3.5mm,=40mm,=0.25mm/z所以 =0.29m/s=17.4m/min根据 可得: 查机械加工工艺手册表3.1-74 选择n=71r/min.则实际的切削速度为:根据工作台每分钟进给量 得: 查机械加工工艺手册表3.1-75 选择=190mm/min 校验机床功率查机械加工工艺手册表2.4-82得:=0.8kw 则满足了 所以机床功率校验合格。切削机动工时 其中 =0.5D-+(13) =(0.030.05)D =35计算所以 工序040 :粗铣长方槽8K8。(1)加工条件1)工件材料:HT200,HB=190240,铸造。2)加工要求:铣长方槽使其槽底面粗糙度上限12.5。3)机 床:根据机械制造工艺设计手册表4-17 选取X61W =5.25kw n=651800r/min4)刀 具:根据机械制造工艺设计手册表5-33选取W18Cr4v高速钢直柄立铣刀。 刀具直径 D=8mm,L=63mm,Z=5。 (2)确定切削用量及时间定铣削深度:因其切削量较小,故可以选择=3mm,一次走刀即可完成。 每齿进给量:查机械加工工艺手册表2.4-73按照机床功率选择中等等级加工, 得f=0.0150.02mm/z。查机械制造工艺设计手册表4-17 -2 取f=0.02mm/z 刀具后刀面磨损和寿命: 后刀面最大磨损为1.01.2mm 刀具寿命T=3.6Xs 查机械加工工艺手册表2.4-71 计算切削速度: 查机械加工工艺手册表2.4-96知 其中=1,=3mm,=8mm,=0.02mm/z所以 =0.22m/s=13.2m/min根据 可得: 查机械制造工艺设计手册表4-17 -1 选 取n=590r/min.则实际的切削速度为:根据工作台每分钟进给量 得: 查机械加工工艺手册表3.1-75 选 取=65mm/min 校验机床功率查机械加工工艺手册表2.4-82得:=0.2kw 则满足了 所以机床功率校验合格。切削机动工时 其中 =0.5D-+(13) =(0.030.05)D =35计算所以工序050. (钻、铰20H7通孔)切削用量及基本工(1)加工条件 1)孔径要求:D=20mm,l=72mmIT12级精度2)机床 :根据机械制造工艺设计手册表4-4 选取Z35K 3)刀具: 根据机械制造工艺设计手册表5-7高速钢麻花钻头, 直径 钻18孔的切削用量及基本工时查机械制造工艺设计手册表3-38,选取走刀量 f=0.75mm/r查机械制造工艺设计手册表3-38查的切削速度 v=0.35m/s 根据v及孔径尺寸可算出 查机械制造工艺设计手册表4-4-1 选取n=375r/min查机械制造工艺设计手册表3-36确定:切削扭矩; M= = =45N.m式中 轴向力: F=8899.6N式中 切削功率: =2 =1.766kw基本工时 : 式中 = 铰削20H7(1)加工条件:1)机床:同上2)刀具:查机械制造工艺设计手册表5-17 选取 高速钢锥柄机用铰刀,IT10级精度,计算方法及步骤:查机械制造工艺设计手册表3-46, 知机铰刀铰孔时的进给量f=0.51.0(mm/r)计算切削速度v: 选刀具耐用度 t=3600s 查机械制造工艺设计手册表3-47由表3-48选定系数及指数将选定系数及指数代入公式=选定机床主轴转速: n=查机械制造工艺设计手册表4-4-1 选取n=160r/min 计算基本工时: 式中 l=72mm = =20mm倒角1双面,采用锪钻,为了缩短辅助时间,取倒角时转速与钻孔时相同n=381r/min工序060(钻2-6mm孔及钻、铰2-16H7孔、倒角1)切削用量及基本时间(1)加工条件:1)机床:查机械制造工艺设计手册表4-4 选取机床Z35功率为4.5kw,主轴最大扭转力矩735.75N.m 2)刀具 : 查机械加工工艺设计手册表5-7选用锥柄麻花钻 d=15mm, L=212mm, l=114mm, 莫氏锥度为2;钻2-6mm孔选择刀具 查机械制造工艺手册表5-7 选择锥柄麻花钻D=6 mm L=138mm =57mm 莫氏号 1选择进给量 查机械制造工艺手册表3-38 f=0.270.33mm/r 查机械制造工艺手册 表4-4-2 取 f=0.32mm/r选择切削速度 查机械制造工艺手册表3-42 所以, n= =1114.6r/min查机械制造工艺手册 表4-4-1 选取: n=1000r/min 所以, 实际切削速度 V= =18.84m/min基本工时 T= = =0.110min钻2-15mm孔切削用量及基本工时选择进给量 查机械制造工艺设计手册表3-38 知 mm/r 查机械制造工艺手册表4-4-2 选取走刀量f=0.32mm/r选择切削速度 查机械制造工艺设计手册表3-42知切削速度 v=0.35m/s由n=查机械制造工艺手册表4-4-1 取n=530r/min 故实际切削速度 v=查机械制造工艺设计手册表3-36确定 计算切削扭矩 M= =15.487N.m 轴向力 F=588.6 =3548.4 N当HB=200时, 查表3-36中修正系数: 所以, 实际切削扭矩及轴向力F为: M=15.4871.03=15.97 N.m F=3548.41.03=3654.85 N 切削功率 =2 =0.885 Kw基本工时 式中l=40 = =0铰削2-16H7孔查机械制造工艺手册表5-17选锥柄机用铰刀 D=16mm L=170mm l=25mm 莫氏锥度 2查机械制造工艺手册表3-46 查的进给量 f=0.20.5mm/r查机械制造工艺手册4-4-1取f=0.26mm/r确定切削速度 查机械制造工艺设计手册表2-16 切削速度v=(46)m/min 选取v=5m/min 所以, n=查机械制造工艺手册4-4-2取 n=105r/min 所以, 实际切削速度 V= =5.275m/min 基本工时 =倒角1双面,采用锪钻,为了缩短辅助时间,取倒角时转速与钻孔时相同n=530r/min工序070 ( 钻2-6沉孔14深3)切削用量及基本时间钻孔2-6cm(1)加工条件 1)工件材料:HT200,HB=190240,铸造。 2)机 床: 选取Z3025钻床 =2.2kw, n=252500r/min,查机械制造工艺手册表4-4=0.051.6mm/r, =196 查机械加工工艺手册表3.1-30 刀 具:W18Cr4v高速钢麻花钻。 直径d=6mm, =93mm, =57mm, , , 查机械加工工艺手册表3.1-75 (2)钻削用量及基本工时 确定进给量:选择=0.200.24mm/r 查机械制造工艺手册表4-4-2 取=0.20mm/r 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度0.50.8mm, 寿命T=1500s 查机械加工工艺手册表2.4-37 钻削速度V=0.52m/s=31.2m/min, =2.1 查机械加工工艺手册表2.4-41根据 可得: 查机械制造工艺手册表4-4-1 取n=1600r/min可以计算实际4) 校验扭矩、功率 查机械加工工艺手册得:=1.0 故满足条件,校验成立。5) 计算机动工时 其中=2.5mm =(14)mm 所以 锪钻2-14mm孔(1)加工条件1) 刀具:W18Cr4v高速钢可换导柱锥柄平底锪钻 查机械制造工艺手册表5-12 d=22mm, ,=150mm, =30mm2) 其他条件与上相同。(2)扩钻用量扩钻进给量:=(1.21.8)=0.240.36mm/r 根据机械制造工艺手册表4-4-1 选 取=0.30mm/r扩钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度0.91.4mm, 寿命T=3600s 查机械加工工艺手册 扩钻速度V=30=1020(m/min)查机械制造工艺手册表4-4-1 取n=315r/min所以、 实际切削速度 计算机动工时 其中=4.5mm =(14)mm 所以计算工序090(钻、扩、铰、锪沉头孔35mm)切削用量及基本时间(1)加工条件 1)孔径要求:D=33 mm,l=18mm,IT12级精度 2)机 床:查机械制造工艺手册表4-4 选取Z35 3)刀 具:查机械制造工艺手册表5-7 选取高速钢锥柄麻花钻=33mm.L=334mm,l=185mm,莫氏锥度 4钻孔到计算方法及步骤:查机械制造工艺手册表3-38 知 f=0.5-0.6(mm/r)查机械制造工艺手册表4-4-2 选f=0.56mm/r查机械制造工艺手册表3-42 知 切削速度 v=0.35m/s选定机床主轴转速:n=202.66r/min查机械制造工艺手册表4-4-1选取 n=170r/min 所以, 实际切削速度: V= =20.99m/min计算基本工时: 式中l=18, = =2mm切削扭矩 M= = =107.4N.m式中 轴向力 F=12604N式中 切削功率 =2 =1.9 Kw 扩孔到(1)加工条件1)机床:同上2)刀具:查机械制造工艺手册表5-9锥柄扩孔钻,D=34mm,L=339mm,l=190,=22,莫氏号 4 IT11级精度等级查机械制造工艺手册表2.4-52 知 f=1.21.5mm/r 查机械制造工艺手册表4-4-2 知 f=1.2mm/r查机械制造工艺手册表2.45.3 知 切削速度v=0.26m/s 选定机床主轴转速: n=查机械制造工艺手册表4-4-1, 选n=170r/min所以, 实际切削速度 V= =17.6m/min计算基本工时 式中l=18, = =2 铰孔到35mm(1)加工条件1)机床:同上2)刀具:查机械制造工艺手册表5-17高速刚锥柄机用铰刀, d=35,L=321,l=78,莫氏号 4 前角=,后角(主切削刃后角)刃倾角 高速钢铰刀耐用度4800s,后刀面最大磨损限度。查机械加工工艺手册表2.4-58 知 进给量 f=1.63.2(mm/r)查机械制造工艺手册表4-4-2 取f=2.0mm/r确定切削速度 查机械制造工艺手册 表2-16 查的切削速度v=0.155 mm/r 所以, n=查机械制造工艺手册表4-4-1 选取 n=85r/min 所以, 实际切削速度 V= =9.34m/min计算基本工时 工序110 (钻、铰2-4mm孔深10mm及钻2-M6-7H深12mm孔,攻丝)切削用量及基本工时钻孔到3.8mm(1)加工条件 1)工件材料:HT200,HB=190240,铸造。 2)机 床:查机械制造工艺手册表4-5立式Z535钻床 =4kw, n=31.51400r/min, =196N.m 3)刀 具:W18Cr4v高速钢麻花钻。 直径d=3.8mm, =55mm, =22mm 查机械制造工艺手册表5-7(2)确定切削用量 钻削进给量:选择级别加工=0.130.17mm/r 查机械制造工艺手册表4-4-2 选取 =0.15mm/r 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度0.50.8mm, 寿命T=1500s 查机械加工工艺手册表2.4-37钻削速度V=0.50m/s=30m/min, =1.07 查机械加工工艺手册表2.4-41根据 可得: 取n=1100r/min 查机械制造工艺手册表4-4-1 所以, 实际切削速度 计算机动工时 其中=2mm =(14)mm 所以计算绞孔4.0mm 选择手用普通绞刀d=4.0,=76mm, =38mm绞即可。 钻孔深12,攻M6螺纹钻孔到4.0mm(1)加工条件1) 工件材料:HT200,HB=190240,铸造。2) 机 床:查机械制造工艺手册表4-4=4kw, n=31.51400r/min, =196 3) 刀 具:W18Cr4v高速钢麻花钻。 直径d=4.0mm, =55mm, =22mm 查机械加工工艺手册表3.1-75 (2)钻削用量钻削进给量:选择级别加工=0.130.17mm/r 查机械制造工艺手册表4-4-2 选取 =0.15mm/r 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度0.50.8(mm),寿命T=720s 查机械加工工艺手册表2.4-37钻削速度V=0.50m/s=30m/min, =1.07 查机械加工工艺手册表2.4-41根据 可得: 查机械制造工艺手册表4-4-1 取n=1100r/min所以, 实际切削速度校验扭矩、功率查机械加工工艺手册得 =1.0 故满足条件,校验成立。5) 计算机动工时 其中=2mm =(14)mm 所以计算攻M6的螺纹,采用M6丝锥来攻螺纹中l=18mm, = =50mm最后,将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果,连同其他加工数据一并填入机械加工工艺过程综合卡片中。第三章 机床夹具设计3.1明确设计任务、收集分析原始资料为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计一台自动专用夹具。经过与老师协商,决定设计工序060-加工2-16mm孔的钻床夹具。本夹具安装在摇臂钻床上,采用高速钢锥柄麻花钻分别加工两孔。3.1.1问题提出本夹具主要用来加工2-16mm两孔,因2-6mm孔在同一轴线上,把四孔安排在同一工序中,这样主要考虑了提高劳动效率,降低劳动强度,但同时应注意保证其同轴度和加工精度。3.2夹具设计3.2.1确定夹具结构方案根据六点定位规则确定工件的定位方式,由定位方案可知,该工序限制了工件的6个自由度。现根据加工要求来分析其必须限制的自由度数目的正确性。为了保证尺寸和尺寸15mm,采用20H7孔限制了,两个方向的自由度。为了保证孔2-16mm底面的垂直度,采用底面(两块支承板)限制和x,y方向的转动。为了防止零件绕z轴转动,在左侧端面安装一挡块。1)定位基准的选择由零件图可知,2-16mm孔对底面有垂直度的要求,对中心孔具有平行度要求,底面和孔20H7为已加工表面,能保持较高精度,为了使定位误差减小到零,确定它们为定位面;为了缩短工作时间,提高工作效率,准备采用液压夹紧方式。2)选择定位元件 设计定位装置,根据已确定的定位基准面的结构形状,确定定位元件类型和结构尺寸。1.选用阶形定位销安装在20H7孔内定位;2.选两块支承板安装在底面定位;2)确定定位元件尺寸及配合公差,定位圆柱的尺寸公差与定位孔的配合参考夹具设计资料选为,20g6=。3.2.2分析计算定位误差。(1)加工孔2-16H7,该孔与定位面
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