箱体零件加工工艺规程及加工φ42孔夹具设计【镗φ42孔】【说明书+CAD】
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四川理工学院 机械加工工序卡片产品型号零(部)件图号产品名称箱体零(部)件名称箱体共 1 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加镗孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T616夹具编号夹具名称切削液镗床专用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 时机动辅助1粗镗孔40.5mm硬质合金YG8镗刀、专用夹具、百分表,游标卡尺550 600.282.510.192精镗孔42mm硬质合金YG8镗刀、专用夹具、百分表,游标卡尺370 420.281.510.423141设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件名签字日期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 页产品名称箱体零(部)件名称箱体第 页材料牌号毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可件数每 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0铸铸造 锻造1车粗精车120机加C516-A立式车床外圆车刀,专用夹具,游标卡尺2铣粗精铣1面,60平面机加X61w铣夹具、w18Cr4r高速镶齿套式铣刀,百分表3铣粗精铣3面机加X61w铣夹具、w18Cr4r高速镶齿套式铣刀,百分表4铣粗精铣4面机加X61w铣夹具、w18Cr4r高速镶齿套式铣刀,百分表5镗粗精镗82孔端面,52孔,粗精镗46退刀槽,孔, 30孔, 并倒角机加T616硬质合金YG8镗刀、专用夹具、百分表,游标卡尺6镗粗精镗孔,60退刀槽,孔,并倒角机加T616硬质合金YG8镗刀、专用夹具、百分表,游标卡尺7钻钻3M5底孔机加Z535专用夹具,麻花钻、铰刀,百分表,游标卡尺8钻 钻、铰35.5孔机加Z535专用夹具,麻花钻、铰刀,百分表,游标卡尺9钻钻、铰414孔,钻4M6底孔机加Z535专用夹具,麻花钻、铰刀,百分表,游标卡尺10钻 钻、铰29孔, 210,深60盲孔,并倒角机加Z535专用夹具,麻花钻、铰刀,百分表,游标卡尺设计(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 页产品名称箱体零(部)件名称箱体第 页材料牌号毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可件数每 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11攻攻3M5,4M6螺纹机加丝锥12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四川理工学院毕业设计(论文)开题报告设计(论文)名称箱体零件工艺规程及加工42孔夹具设计设计(论文)类型B指导教师学生姓名李锋学号030110709系、专业、班级机电系机制03级 3班一、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。)箱体是对零部件起到容纳,支撑的作用,使他们保持一定的相对位子,以得到正常的运动关系和足够的精度,他同时还为其内部的零件起到了较好的润滑条件,同时,他还有安全保护和密封的作用有一定的隔震的作用,起到保护内部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛,也起到非常重要的的作用。箱体零件的工艺规程设计及其加工42孔的夹具的设计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。它一方面要求我们通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。另一方面能让我们熟练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。本次毕业设计是教学环节中一个必不可少的实践性很强的重要环节。目的在于培养学生初步树立正确的对机械设计能力。按零部件图及条件和要求,完成零部件的加工工艺规程设计,使制造方向的学生能融会贯通掌握所学习的专业知识,提高学生的动手能力,达到活学活用。二、设计(论文研究)思路及工作方法 首先分析减速箱体零件的功能、尺寸、精度、要求;复习大学四年所学习的专业及基础知识;收集相关资料。第二:工艺设计并分析其可行性与技术要求绘制零件图和毛坯图。第三:工序设计确定工序的加工余量、工序尺寸及偏差、机床设备、切削用量与工时定额等; 第四阶段:夹具设计包括定位、夹紧和对刀元件、安装它们的夹具体及机床的连接元件等并绘制夹具体装配图及其零件图;第五阶段:说明书的编制。第六: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工作,熟悉题目,收集资料,明确设计目的和任务,确定总体改造方案。 3.5 - 3.18第二阶段 : 做开题报告,进行的工艺设计; 3.19 - 4.1第三阶段 : 工序设计; 4.2 - 4.15第四阶段 : 夹具设计; 4.16 - 5.13第五阶段 : 说明书的编制; 5.14 - 5.27第六阶段 : 检查; 5.28 - 6.5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 日四 川 理 工 学 院 毕 业 设 计(论 文)说 明 书题 目 : 箱体零件工艺规程及加工42孔夹具设计 学 生 : 李 锋 系 别 : 机 电 工 程 系 专 业 班 级 : 机械设计制造及自动化机制03级3班 学 号 : 030110709 指 导 教 师 : 姜 明 33四 川 理 工 学 院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目: 箱体零件工艺规程及加工42 孔夹具设计 系: 机电工程 专业: 机械设计制造及自动化 班级: 机制03.3班 学号:030110709学生: 李 锋 指导教师: 姜 明 接受任务时间 2007.03.05 教研室主任 (签名)系主任 (签名)1毕业设计(论文)的主要内容及基本要求1. 零件图一张, 毛坯图一张 2. 夹具装配图一份, 夹具零件图一套 3. 机械加工工艺卡一套, 主要工序工序卡一份 4. 设计说明书一份。2原始数据零件图一张, 生产纲领10000件3指定查阅的主要参考文献及说明1. 机械制造工艺手册 2.机械零件设计手册 3.夹具设计手册4. 进度安排设计(论文)各阶段名称起 止 日 期1零件功能, 结构, 尺寸, 精度, 要求分析及相关资料收集2007.03.05-03.162机械加工工艺设计2007.03.19-03.303工序设计2007.04.02-04.13夹具设计2007.04.16-05.11说明书编制2007.05.14-05.254检查及提交论文2007.05.28-06.055答辩及准备2007.06.06-2007.06.24摘 要箱体是对零部件起到容纳,支撑的作用,使他们保持一定的相对位子,以得到正常的运动关系和足够的精度,他同时还为其内部的零件起到了较好的润滑条件,同时,他还有安全保护和密封的作用有一定的隔震的作用,起到保护内部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛,也起到非常重要的的作用。本次设计能让我们熟练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。另一方面毕业设计是教学环节中一个必不可少的实践性很强的重要环节。目的在于培养学生初步树立正确的对机械设计能力。按零部件图及条件和要求,完成零部件的加工工艺规程设计,使制造方向的学生能融会贯通掌握所学习的专业知识,提高学生的动手能力,达到活学活用。关键词:毛坯余量、工艺、工序、切削用量、夹具、定位、误差。ABSTRACT Box the body rise to accept to zero partses, prop up of function, make them keep certain opposite seat to get the normal sport relation and enough accuracy, he returned to rise a better lubrication condition for the spare parts of its inner part in the meantime, in the meantime, he still has a safe protection and seal completely of the function have a function of separate the earthquake certainly, rise to protect the effect that the internal spare parts is free from to the exterior to violate.So make use of very extensively in the daily living work, also have count for much of of function.This design can let us make use of the machine manufacturing craft to learn the basic theories in the course masterly and Be producing the fulfillment knowledge that the practice high school arrive, resolve a spare parts with accuracy in the middle of process of fixed position, clip tightly and the craft route arrangement, the craft size assurance etc. problem, promise the spare parts processes quality.Graduating a design on the other hand is a fulfillment of essential to have the very strong important link is in the teaching link.The purpose lies in training students first step to set up right of design an ability to the machine.Complete zero partses to process the craft rules distance design according to zero parts diagram and condition and the request, make the studentof the manufacturing direction be able to integrate to control the professional knowledge study, raise a student to begin anability,attain to live to learn to liveto useKeywords:The semi-finished product remaining quantity,craft,work preface,slice to pare dosage,tongs,fixed position,error margin.目 录摘要 IABSTRACT II前言 1第一章 工艺设计11.1零件分析1 1.2 毛坯的选择与设计及加工余量的确定 2 1.3 工艺规程的设计 2第二章 工序设计6 2.1工序尺寸与毛坯尺寸的确定62.2切削用量与时间定额8第三章 夹具设计203.1问题的提出 203.2夹具的设计203.3加紧方案及加紧元件选择193.4刀具导向装置选择213.5加紧力计算223.6气缸选择253.7夹具结构设计283.8定误差分析与计算29第四章 结论30参考文献31致谢32附录133附录235前 言机械制造工艺学毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及专业课之后进行的.这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。箱体零件的工艺设计及其加工孔的夹具的毕业设计是在学完了机械制造工艺学,进行课程设计之后的下一个教学环节。它一方面要求学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力。另一方面能让我们熟练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。最后我们通过设计夹具的训练,应当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。同时能掌握与设计有关的各种资料的名称,出处,能够熟练运用。四川理工学院毕业设计第一章 工艺设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用箱体是对零部件起到容纳,支撑的作用,使他们保持一定的相对位置,以得到正常的运动关系和足够的精度,他同时还为其内部的零件起到了较好的润滑条件,同时,他还有安全保护和密封的作用有一定的隔震的作用,起到保护内部零件不受到外部侵害的功用。所以在日常的生活工作中运用得非常广泛,也起到非常重要的的作用。1.1.2 零件的工艺分析该箱体结构较复杂、有多组加工表面,技术要求高、机械加工的劳动量大。因此箱体结构工艺性对保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本有重要意义。各加工表面相互间有一定的位置和精度要求,现分析如下:以120为中心的一组阶梯加工孔系,该孔系的要求孔具有较高的同轴度要求0.025,且孔对外端面也具有较高的垂直度要求0.02,且其各孔的表面粗糙度要求也在1.6到3.2之间,并且该组阶梯孔系的直径相差较大,故其工艺性不太好。另一组是以88为中心的阶梯加工孔系,其两端相对平面位置精度也较高,其垂直度要求均为0.04,其内加工表面的精度也从1.6到3.2之间不等,该组孔系的加工直径相差也较大,所以其加工工艺也不是太好。尺寸 96两端的加工表面,其表面的粗糙度也较高,均为3.2。在96两端面上的各加工孔,由于其加工孔为盲孔,且加工表面粗糙度也为6.3,但加工孔直径较小,因此该小孔的加工工艺性也不太好。 另由于4M6的螺纹孔相对于35孔的轴线具有一定的同轴度要求0.2。120外圆面上的有三个5.5的耳环孔,其相对的其轴线的位置精度较高0.02。1.2毛坯的选择与设计及加工余量的确定1.2.1确定毛坯制造形式该箱体零件材料为HT200。考虑到该箱体各加工表面的复杂程度,以及各平面各支撑孔所要求的表面粗糙度精度及位置的要求和箱体作用,它所承载的载荷力不大,故采用铸造形式。由于零件在加工中的产量已达到10000件,属于大批量生产生产水平,而且零件的轮廓尺寸,复杂程度都不是太大,故采用低压铸造形式,这对提高生产率,保证加工质量也是有利的。同时,考虑到除两组阶梯孔以外的小孔径较小,故在铸造过程中不铸造出来。1.2.2 基准的选择粗基准的选择。对于箱体零件来说,由于孔与面通常由于有较大的位置精度,且在大批量生产时,箱体的毛坯精度较高,通常用以重要孔或主要装配面作为定位基面的夹具安装来加工其它平面,同时,按照基准选择原则,常以不加工面或具有较大的面作为粗基准加工面,再以已加工面作为精基准加工其余面。对于该箱体来说,先加工120面作,再以此作为基准加工60面和144的端面。精基准的选择。应遵循“基准重合及统一”原则,选择面积较大的平面或孔及其组合做为精基准。或是选择以孔和面组合作为精基准,加工其余面。对于次箱体零件而言,选择面作和孔为精基准,故选择60面和144面做为精基准。1.3工艺规程的设计1.3.1 制定工艺路线根据该箱体零件为大批量生厂,所以采用通用机床,配以专用的夹具、刀具,并考虑工序集中,以提高生产率,减少机床数量,降低生产成本。经零件工艺分析,零件毛坯用低压铸造形式,并经人工时效处理消除铸件内应力,改善工件的可切削性。由于零件有多个加工面,现以如下示意简图加以说明其加工工艺路线。图1-1加工工艺说明简图工艺路线方案一1. 粗精铣1面,60平面,以5面为基准;2. 粗精铣5面,以1面为基准;3. 粗精铣3平面,以5面为基准;4. 粗精铣4面,以3面为基准;5. 粗精镗82孔端面,52孔,粗精镗46孔,35孔,并倒2x45角,以1、4、2面为基准;6. 粗精镗孔,30,并倒2x45,以5面、52孔、3面为基准;7. 粗精镗孔,60孔,孔,并倒1x45角,以、 60端面,3面为基准; 8. 钻3M5底孔,以6面、52孔、3面为基准; 9. 钻、铰35.5孔,以60平面、孔、3面为基准; 10. 钻、铰414孔,钻4M6底孔,以4面、孔、2面为基准; 11. 钻、铰29孔, 210深60盲孔,并倒角,以3面、2面为基准; 12. 攻3M5,4M6螺纹13终检,入库。工艺路线方案二1粗精车5端面,以60端面、2面、孔为基准;2粗精铣1面,60平面,以5面为基准;3粗精铣3面,以5面为基准;4. 粗精铣4面,以3面为基准;5. 粗精镗82孔端面,52孔,粗精镗46孔,孔, 30孔, 并倒2x45、1x45角,以1、2、3面为基准;6. 粗精镗孔,60退刀槽,孔,并倒1x45角,以、 60端面,3面为基准;7. 钻3M5底孔,以6面、52孔、3面为基准;8. 钻、铰35.5孔,以60平面、孔、3面为基准; 9. 钻、铰414孔,钻4M6底孔,以4面、孔、2面为基准; 10. 钻、铰29孔, 210,深60盲孔,并倒角,以3面、2面为基准; 11. 攻3M5,4M6螺纹,12.终检,入库。1.3.2 工艺方案的比较与分析 上述两个方案的特点再于:方案一的加工工序中,顺序比较混乱,工序加工中各道工序相对不是太集中,这样就增加了加工时间,降低了加工效率,不利于加工,同时由于多次移动,增加了误差,所以我们再加工时主要要考虑工序相对集中,能同时在一个机床上加工完成的工序,尽可能的在一个机床上加工完成,这样有利于减少加工的时间,同时还减少了不必要的由于来回移动工件,而产生的误差,方案二就考虑到了这点,尽可能的做到把工序集中起来,将方案一中的工序5,6合并为一道工序,同时在一个机床上进行一次加工完成,提高了加工效率,减少了加工误差,提高了加工精度.故最终采用方案二.具体工艺工程如下:1粗精车5端面,以60端面、2面、孔为基准;2粗精铣1面,60平面,以5面为基准;3粗精铣3面,以5面为基准;4. 粗精铣4面,以3面为基准;5. 粗精镗82孔端面,52孔,粗精镗46孔,孔, 30孔, 并倒2x45、1x45角,以1、2、3面为基准;6. 粗精镗孔,60退刀槽,孔,并倒1x45角,以、 60端面,3面为基准;7. 钻3M5底孔,以6面、52孔、3面为基准;8. 钻、铰35.5孔,以60平面、孔、3面为基准; 9. 钻、铰414孔,钻4M6底孔,以4面、孔、2面为基准; 10. 钻、铰29孔, 210,深60盲孔,并倒角,以3面、2面为基准; 11. 攻3M5,4M6螺纹,12.终检,入库。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡.第二章 工序设计2.1工序尺寸与毛坯尺寸的确定该箱体零件材料为HT200,生产类型为大批生产,采用低压铸造形式。根据机械加工工艺设计实用手册表6-90,铸造精度CT9;表6-79铸造斜度外表面1,内表面2;未注明圆角半径R3;根据机械加工余量与公差手册表3-1,铸件加工余量等级取F级;根据机械加工余量与公差手册表3-3及表3-6查得铸件机械加工余量铸件尺寸公差查。根据上述原始资料及加工工艺,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:粗精车120外圆。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为单面加工,故加工余量为2.5mm。根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件长度方向的工序尺寸为93.50.8,根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9;根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗车取IT10,精车取IT9,表面粗糙度粗车为6.3,精车为3.2,粗精两次车削加工的切削深度分别为1.5mm和1mm。故车削工序加工余量最大为2.2mm,最小为0.7mm。粗精铣60端面。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为单面加工,故加工余量为2.5mm。根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件长度方向的工序尺寸为1220.8;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9;根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗铣取IT10,精铣取IT9,表面粗糙度粗铣为6.3,精铣为3.2,粗精两次铣削加工的切削深度分别为1.5mm和1mm。故车削工序加工余量最大为2.5mm,最小为1.35mm。粗精铣96两端面。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件长度方向的工序尺寸为1000.8;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9;根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm。根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗铣取IT10,精铣取IT9,表面粗糙度粗铣为6.3,精铣为3.2,粗精两次铣削加工的切削深度分别为3mm和1mm。故车削工序加工余量最大为3.8mm,最小为2.2mm。 粗精镗52孔。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm。根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件孔的工序尺寸为48;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9;根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗镗选取IT10,精镗取IT9,表面粗糙度粗镗为3.2,精镗为1.6,粗精两次镗削加工的切削深度分别为2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大为3.374mm,最小为1.7mm。粗精镗88孔。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm。根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件孔的工序尺寸为84;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9;根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗镗选取IT10,精镗取IT9,表面粗糙度粗镗为3.2,精镗为1.6,粗精两次镗削加工的切削深度分别为2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大为3.414mm,最小为1.7mm。粗精镗62孔。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm,根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件孔的工序尺寸为58;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9。根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗镗选取IT10,精镗取IT9,表面粗糙度粗镗为3.2,精镗为1.6,粗精两次镗削加工的切削深度分别为2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大为3.414mm,最小为1.7mm。粗精镗42孔。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm,根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件孔的工序尺寸为38;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9。根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗镗选取IT10,精镗取IT9,表面粗糙度粗镗为3.2,精镗为1.6,粗精两次镗削加工的切削深度分别为2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大为1.8mm,最小为1.274mm。粗精镗35孔。考虑到其加工面大小,根据机械加工余量与公差手册表6-84,由于零件为双面加工,故加工余量为4mm,根据机械加工余量与公差手册表6-86,故铸件孔的工序尺寸为31;根据机械加工余量与公差手册表6-90,精度等级按CT9。根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级精度粗镗选取IT10,粗镗取IT9,表面粗糙度粗铣为3.2,精镗为1.6,粗精两次镗削加工的切削深度分别为2.5mm和1.5mm。故切削工序加工余量最大为1.8mm,最小为1.274mm。钻14孔。考虑到其加工面大小,由于该孔较小,铸造时不铸出,故加工余量为14mm,根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级取IT9,钻取时表面粗糙度12.5,铰孔时表面粗糙度6.3。钻M6 底孔。考虑到其加工面大小,由于该孔较小,铸造时不铸出,故加工余量为6mm,根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级取IT9,钻取时表面粗糙度12.5,铰孔时表面粗糙度6.3。钻9孔。考虑到其加工面大小,由于该孔较小,铸造时不铸出,故加工余量为9mm,根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级取IT9,钻取时表面粗糙度12.5,铰孔时表面粗糙度6.3。钻10孔。考虑到其加工面大小,由于该孔较小,铸造时不铸出,故加工余量为10mm, 根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级取IT9,钻取时表面粗糙度12.5,铰孔时表面粗糙度6.3。钻5.5孔。考虑到其加工面大小,由于该孔较小,铸造时不铸出,故加工余量为5.5mm,根据机械制造技术基础表6.3,其加工等级取IT9,钻取时表面粗糙度12.5,铰孔时表面粗糙度6.3。2.2 确定切削用量及时间定额2.2.1 工序: 车120外圆.加工条件:工件材料: HT200,低压铸造 加工要求: 粗、精车120外圆表面粗糙度:1.6 加工余量: 2.5mm (1)粗车机床选择:根据机械制造工艺设计手册表4-2选择C516-A立式车床刀具选择: 根据机械加工工艺设计手册表4.4-1和表4.4-3刀片材料为YG8.刀杆尺寸1625mm,偏头外圆车刀。 切削深度的确定:单边余量Z=2.4mm,可一次切除,故=2.5 。进给量的确定: 根据切削用量简明手册表1.4,由于工件直径为120,小于 400切削深度为2.4mm,小于3mm,故0.81.2,故这里取:1.2(mm/r) (2-1) 切削速度的确定:根据切削用量简明手册表1.27: (2-2) 由于零件为铸铁,加工方式为车外圆,刀具材料YG8,进给量f ,可得:=208,=0.20, =0.40,m=0.20.根据切削用量简明手册表1.28,由于零件为铸铁,车刀型式外圆车刀工作时不需加切削液寿命指数为修m=0.20,故由此可得修正系数为:即:=1.44,0.8,1.04,0.81, 0.97。所以: =67.4(m/min) (2-3) 确定机床主轴转速: =172(r/min) (2-4) 根据机械制造工艺设计手册附表4-2-1,机床C516-A立式车床说明书,选取n=160r/min.所以实际切削速度: =62.7(m/min) (2-5)切削工时的确定:根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-1 (2-6) 式中:=4,=4,=0,所以:0.042(min) (2-7)(2)精车 切削深度:单边余量0.1mm,可一次切除。进给量:根据切削用量简明手册表1.6,由于零件材料为铸铁,加工表面粗糙度为1.6,故0.150.20,这里取: mm/r (2-8)切削速度的确定:根据切削用量简明手册表1.27: (2-9)由于零件为铸铁,加工方式为车外圆,刀具材料YG8,进给量f ,可得:=208,=0.40, =0.20,m=0.20.根据切削用量简明手册表1.28,由于零件为灰铸铁,车刀型式外圆车刀工作时不需加切削液寿命指数为修m=0.20,故由此可得修正系数为:即:=1.36, 0.8 ,1.02, 0.8,0.93 =45.23(m/min) (2-10)确定机床工作台转速: =115(r/min) (2-11) 由机械制造工艺设计手册附表4-2-1,机床C516-A立式车床说明书,选取n=125r/min.所以实际切削速度: =49.1(m/min) (2-12)切削工时的确定:根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-1 (2-13)式中:=4,=4,=0,所以: =0.32(min) (2-14)所以车削此外圆总工时为 =0.362(min) (2-15)2.2.2 工序 铣端面1. 加工条件: 工件材料: HT200,低压铸造 加工要求: 粗、精铣端面 表面粗糙度: 3.2加工余量: 单边加工余量2mm 2.计算切削用量:(1)粗铣端面机床选择: X61w刀具的选择: 根据机械加工工艺手册表4.4-2和表4.4-4选w18Cr4r高速镶齿套式铣刀 直径D= 80,L=36,齿数Z=10, =10, =15 =12刀具寿命: T=100800s确定切削用量: =1.5mm,一次走刀完成确定进给量: 根据机械制造工艺手册表3-28,由于刀具材料为高速钢,类型为端铣刀,零件材料为HT200 故f=0.10.35mm/z,取f=0.25r/mm 刀具耐用度:根据 机械加工工艺手册表2.4-72,取T= 10.8x10s确定切削速度 :根据切削用量简明手册表3.27: = (2-16)由于刀具为端铣刀,材料为高速钢,加工零件材料为HT200,故各参数为:取=0.8, =1.5 =115 =0.25故 V = =0.29m/s=17.4m/min (2-17)故 n=1000v/d =1000x17.4/3.14x80 = 69.2 r/min 根据机械制造工艺手册附表4-17-161w说明书取n=71r/min 确定工作台进给量: = Z n = 0.25x10x71=177.5mm/min (2-18) 根据机械制造工艺手册附表4-17-261w说明书,取 确定工时:机械制造工艺手册表7-7, =+/ (2-19)其中 =- +(13) =35,取 =4 C = (0.030.05)D = 0.04 x 80 =3.2 (2-20) 故 代入数值:=0.5 x 80 - = 26 (2-21) (2-22)(2)精铣端面: 确定切削用量:a= 0.5 一次铣削完成 确定进给量:根据机械制造工艺手册表3-28,由于刀具材料为高速钢,类型为端铣刀,零件材料为HT200 故f=0.10.35mm/z,取f=0.25r/mm 刀具耐用度:根据 机械加工工艺手册表2.4-72,取T= 10.8x10s 确定铣削速度:切削用量简明手册 = (2-23)由于刀具为端铣刀,材料为高速钢,加工零件材料为HT200,故各参数为:取=0.8, =0.5 =115 =0.25故 V = = 0.26 m/s = 15.4 m/min (2-24) 故 (2-25) 根据机械制造工艺手册附表4-17-161w说明书取n=71r/min确定切削工时:根据机械制造工艺手册表7-7 = (2-26)其中: =- +(13) =35,取 =4 C = (0.030.05)D = 0.04 x 80 =3.2 故 =0.5 x 80 - = 26 (2-27) (2-28) 所以,铣削加工该端面所需的时间为: s (2-29)2.2.3 工序:钻、扩4-14、深10的盲孔加工条件:工件材料: HT200,低压铸造加工要求: 钻、扩14,深10的盲孔表面粗糙度: 6.3加工余量: 14选用机床: 根据机械加工工艺手册表4-5,选用Z535 计算切削用量:1.钻13mm孔根据机械加工工艺手册表3.1-75,选用刀 具: W18Cr4v高速钢麻花钻。直径:d=13mm, , , 。确定进给量f: 根据切削用量简明手册表2.7,零件材料为HT200.硬度200HBS,刀具直径为d=13mm时,故取f = 0.520.84,由于零件为箱体,属于低刚度零件,根据表2.7注释,故进给量应乘系数0.75,则 f=(0.520.84)0.75 = 0.390.63mm/r (2-30) 根据机械制造加工工艺手册附表4-5-2,Z535机床说明书,取f = 0.43r/min根据切削手册表2.15,由于工件材料为灰铸铁,布氏硬度为200,查得切削速度为 V = 11 m/min故 n=269.4 r/min (2-31) 根据机械制造加工工艺手册附表4-5-1,Z535机床说明书取n= 275 r/min确定实际切削速度: V = =11.25 m/min (2-32)确定切削工时:根据机械制造工艺手册,表7-7, (2-33)其中: , 故 =0.152 min (2-34)以上为钻一个孔时的机动时间,四个孔的加工时间为: (2-35) 2. 扩钻13.8孔刀 具: 13.8专用扩孔钻确定进给量f:根据切削用量简明手册表2.10 ,由于为盲孔,且是进行扩钻,故 查得f = 0.30.6 mm/r,查机床说明书,取f = 0.57 mm/r。 根据切削手册2.15,由于钻头材料为高速钢,加工零件材料为灰铸铁,钻头13.8,故取切削速度为 V = 11 m/min。故, n= 207.6 r/min (2-36)根据机械制造加工工艺手册附表4-5-1,Z535机床说明书取 195 m/min故实际切削速度为 : = 8.45 r/min (2-37)确定切削工时:根据机械制造工艺手册,表7-7, (2-38)其中: , 故 =0.17 min (2-39)以上为扩钻一个孔时的机动时间,四个孔的加工时间为: min (2-40)绞孔至14mm1 加工条件:1)直柄机用绞刀: ,L=170mm。2) 其他条件同上2 绞削用量: 由于绞削与扩孔的工时都很短,他们的的切削用量一致。所以 =0.30mm/r,n=195r/min, ,倒2 45 角,采用锪90钻,为缩短时间,取倒角时的主轴转速与扩孔时的相同,n=195 转,手动进给。 总机动时间为: min2.2.4 工序:粗,精镗 42mm孔 加工条件:工件材料: HT200,低压铸造选用机床: T616卧式镗床 加工要求: 粗,精镗 42mm孔,表面粗糙度: 1.6 刀具材料: 硬质合金YG8,=10,=45,=0,b=0, 刀竿尺寸: 12x12 长150计算切削用量:(1) 粗镗孔至40.5,双边加工余量2.5mm确定切削深度:a=1.25mm,一次加工完成.确定进给量: 根据机械制造加工工艺手册表313,刀杆直径 12x12,加工零件材料为灰铸铁,工件加工直径42,切削深度a=1.25mm故取得f=0.20.4根据机械制造加工工艺手册附表4-7-2,T616镗床说明书,取f=0.28r/min 确定切削速度:根据表319,由于加工零件材料为灰铸铁,硬度为200,a=1.25mm ,故v = 0.8331.167m/s,现取v = 1m/s = 60 m/min,故n=471.81r/min (2-41)根据表47-1,机床说明书,取 n=550 r/min,确定切削时间:根据机械制造工艺手册表7-1 (2-42)其中: (2-43) 取 4 故切削时间: (2-44)(2) 精镗孔至42 .双边加工余量:1.5mm. 确定切削深度:a=0.75mm,一次加工完成.确定进给量:根据机械制造加工工艺手册表313,刀杆直径 12x12,加工零件材料为灰铸铁,工件加工直径42,切削深度a=0.75mm故取得f=0.10.2;根据机械制造加工工艺手册附表4-7-2,T616镗床说明书,取f=0.2r/min。确定切削速度:根据表319,由于加工零件材料为灰铸铁,硬度为200,a=1.25mm ,故v = 0.8331.167m/s,现取v = 0.9m/s = 54m/min,故 n=r/min (2-45)根据表47-1,查机床说明书,取 n= 370 r/min,确定切削时间: 根据机械制造工艺手册表7-1 (2-46)其中: 取 5 故切削时间: (2-47) 由以上可知: 加工42的孔的机械加工时间为: T= t + t =0.19 + 0.42 = 0.61min (2-48)最后,将以上各加工工序的切削量,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卡中.第三章 夹具设计为了提高劳动生产效率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具.经协商,设计加工42孔的专用镗床夹具,本夹具将用于T616卧式镗床. 刀 具: 材料:硬质合金YG8,=10,=45,=0,b=0, 刀竿尺寸: 12x12 长150 .对工件进行镗削加工.3.1问题的提出本夹具将主要用来镗削42的孔,该孔的技术要求较高,它有 0.04的垂直度要求,且表面粗糙度为1.6,同时加工的批量已达到大批量.因此,在加工本道工序时,主要应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度. 3.2 定位基准的选择分析零件图可知,设计夹具时,该孔的定位工序尺寸主要与35的孔和60的端面有关,因此再选择定位基准时要考虑与工序基准重合,在加工该孔时,35的孔和60的端面已加工出来,故应考虑以次作为基准。因此现以35的孔和60的端面定位,但此时工件未完全定位,现以面定位,这样工件就完全定位了。定位时35以削边削定位,限制一个自由度, 60的端面限制三个自由度,基面限制两个自由度,这样,工件六个自由度全被限制.3.3夹紧方案及加紧元件的选择由于零件的加工年产量以达到10000件,以达到大批量生产要求,故在加工中为了降低劳动强度,提高加工效率,夹紧时要采用气动或液压夹紧方式,对于此零件,考虑到其尺寸不是太大,在加工中采用气动的方式比较好。考虑到此零件为壳体类,夹紧时要选择壁较厚、不易变形的部位夹紧,现选择在82的圆端面部位进行夹紧。此部位不仅相对较厚,且垂直于主要定位面,因此 ,选择此端面夹紧较合适。夹紧面为圆形,故选择圆形槽面压块进行压紧。根据机床夹具手册P285,其规格大小按GB2170-80选择,其原形压面大小为60。其简图如下: 图3-1 圆形槽面压块简图零件的夹紧方案简图如下所示: 图3-2 夹紧简图3.4刀具导向装置的选择采用镗模镗孔,孔的位置尺寸精度除了采用刚性主轴加工外都是依靠镗模导向来保证的,而不决定于机床成形运动的精度。镗模导向装置的布置,结构和制造精度是保证镗模精度的关键。3.4.1导向支架的布置方式单面后导向导向支架布置在刀具的后方,刀具与主轴刚性连接。加工D的长孔时,刀具导向部分直径d应小于所加工的孔径D。这是因为,此时镗杆能进入孔内,可以减少镗杆的悬伸量和利于缩短镗杆长度。图3-3 单面后导向3.4.2镗套的结构形式固定式镗套它是固定在镗模的导向支架上,不能随镗杆一起转动。刀具或镗杆在镗套内既有相对转动又有相对移动。它具有外形尺寸小、结构简单、中心位置准确的优点。为了减少镗套与镗杆的磨损,一般带有润滑油孔,用油枪注油润滑3.5加紧力计算计算夹紧力时候,通常将夹具、工件看成是一个刚性系统。根据工件受切削力,夹紧力的工作情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力,最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际夹紧力的值。根据机床夹具设计手册P30,可知, - 实际所需要的夹紧力 W- 理论夹紧力 K- 安全系数加紧力计算:刀具材料:硬质合金, 根据表12-3,得知:各方向的切削力分别为:圆周切削力: (3-1) 径向切削力: (3-2)轴向切削力: (3-3)其中: S 每转进给量 t 切削深度为修正系数,机床夹具设计手册P32。可得: (3-4)根据表12-4,由于刀具主偏角 =45,前角=10,刀倾角 =0,刀尖圆弧半径r = 0.5mm,故式中,其中n 为:圆周切削力: 0.4径向切削力: 1.0轴向切削力: 0.8根据表12-6,由于刀具主偏角 =45前角=10,刀倾角 =0,刀尖圆弧半径r = 0.5mm, 故有:为:圆周切削力: 1径向切削力: 1轴向切削力: 1为:圆周切削力: 1径向切削力: 1轴向切削力: 1为:圆周切削力: 1径向切削力: 1轴向切削力: 1 故由以上,可知:圆周切削力: (3-5)径向切削力: (3-6)轴向切削力: (3-7)计算镗削力时,考虑安全系数,根据机床夹具设计手册,P30,得 (3-8)根据机床夹具设计手册表12-1,由于刀具主偏角 =45前角=10,刀倾角 =0,刀尖圆弧半径r = 0.5mm,查得: 粗镗时为1.2,精镗时为1.0 粗镗时为1.7,精镗时为1.05 为连续切削系数,为:1.2 为机加系数,为: 1.0 粗加工与精加工相比,粗加工时的切削力更大,故这里只需算粗加工的安全系数即可。 粗加工安全系数为: (3-9)根据机床夹具设计手册表12-1可知由于安全系数k 2.5,此时k 取2.5。故根据机床夹具设计手册,P43,可得:圆周方向夹紧力为: (3-10)径向方向夹紧力为 (3-11) 轴向方向夹紧力为: (3-12)故总加紧力为: (3-13)3.6气缸的选择根据表15-28,选得气缸类型:单向作用气缸其简图如下:图3.3气缸简图3.6.1 气缸直径的计算:根据机床夹具设
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