电机法兰J机械加工工艺规程及夹具设计【镗φ55.5φ60孔】
电机法兰J机械加工工艺规程及夹具设计【镗55.560孔】,镗55.5,60孔,电机,机电,法兰,机械,加工,工艺,规程,夹具,设计,60
江苏工程职业技术学院毕业设计(论文)任务书2014年 10月09 日学 生姓 名专业机械制造与设计班级12机械2联系方式指 导教 师职称副教授,高工工作单位江苏工程职业技术学院联系方式:电话及E-mail设计(论文)题目: 电机法兰工艺与夹具设计任务、目的与要求:绘制电机法兰的CAD图纸及立体图;确定电机法兰的加工工艺路线;根据电机法兰的加工工艺路线,填写机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片。根据机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片,编写数控加工程序;制作电机法兰的机械设计说明书。 要求所绘图纸要符合国家通用标准,图纸内容清晰明了。工艺路线及选材既要符合理论,又要联系实际,设计的路线计算数值要准确。机械加工工艺卡片和机械加工工序卡片,内容完整、清晰。数控加工程序设计要符合加工实际,没有逻辑错误。论文写作要条理清晰、层次分明、内容完整、布局合理。参考资料:1 艾兴. 切削用量简明手册. 北京:机械工业出版社,20062 兰建设. 机械制造工艺与夹具. 北京:机械工业出版社,20023 曲彩云. 机械加工切削数据手册第三版第一卷. 北京:机械工业出版社,19894 熊万武. 机械制造工艺标准应用手册. 北京:机械工业出版社,19975 李益民. 机械设计与制造工艺简明手册. 北京:机械工业出版社,19936 上海金属切削协会. 金属切削手册. 上海:科学技术出版社,20097 王平嶂. 机械制造工艺与刀具. 北京:清华大学出版社,1998 8 吴宗泽. 机械设计师手册. 北京:机械工业出版社,2002进度安排:自2014年9月28 日起至2014年11 月22 日止,共计8周。具体安排如下:1、调研、搜集资料,论文提纲或设计方案确定 2014年9月28 日 2014年10月7日2、完成论文初稿或初步设计,通过第二次检查 2014年10月7日2014年10月13日3、修改并完善毕业设计(论文),通过第三次检查,定稿、装订2014年11月20日4、通过毕业设计(论文)审核,准备答辩 2015年5 月 20日5、其他教研室审核教学系审核江苏工程职业技术学院毕业设计(论文)过程检查情况记录表学生姓名:严浩 学号12026218系:机电工程学院 班级:12机械2题目:电机法兰工艺与夹具设计指导老师: 肖慧 检查指导顺序检查指导内容检查指导意见指导教师签 名检查指导日 期第一次(开题检查)检查学生的设计开题方案或论文提纲,并对是否同意开题提出意见第二次(初稿检查)审阅学生论文初稿或初步设计,提出修改意见第三次(论文设计完善)审阅学生完成的设计(论文)对二稿提出修改、完善意见第四次(正稿核定)审核学生的设计(论文)正稿,提出定稿意见江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第1页 车间工序号工序名称材 料 牌 号10下料45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数压力机夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1锻造毛坯145#X145#X30mm 压力机江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第3页 车间工序号工序名称材 料 牌 号20铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件14.747.37工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣上下平面,表面见光即可。游标卡尺,面铣刀900201.04.115.61.77江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第4页 车间工序号工序名称材 料 牌 号30铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件13.213.2工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精铣上下表面至尺寸140X140mm.游标卡尺,面铣刀3608.8852.020.51.73江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号40铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣左右平面,表面见光即可。游标卡尺,面铣刀300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号50铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣四周4-C5倒角。游标卡尺,面铣刀300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号60铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣凸台。游标卡尺,面铣刀300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号70铣45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X5032夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精铣凸台到位。游标卡尺,面铣刀300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号80镗45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T716A夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗镗孔游标卡尺,镗刀YG3X300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号90镗45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T716A夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1精镗孔至尺寸。游标卡尺,镗刀YG3X300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号100钻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z3050夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻攻顶部端面2-M5孔。游标卡尺,4.2钻头,M5丝攻300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号110钻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z3050夹具编号夹具名称切削液 钻孔夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻攻上平面8-M8孔。游标卡尺,6.8钻头,M8丝攻300200.51010.20.1江苏工程职业技术学院机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰零件名称电机法兰共6页第5页 车间工序号工序名称材 料 牌 号12045#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.30.3工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钳工去工件毛刺,飞边角磨机江苏工程职业技术学院 电机法兰加工工艺及夹具设计毕 业 设 计(论 文)设计题目:电机法兰加工工艺及夹具设计专 业:机械设计与制造班 级:学 号:姓 名:指导老师:起讫日期2014年10月1日2015 年5月15 日1摘 要 本毕业论文主要讲的是电机法兰零件加工工艺的分析,设计镗孔夹具的设计过程。首先进行零件的分析,利用CAD、绘出零件图,分析结构特点,接着确定零件主要加工要求然后进行工艺规程及夹具设计,确定毛坯利用CAD画毛坯图,确定定位基准,制定工艺路线,计算切削余量,最后再做夹具设计。在设计的时候应该选择定位基准和夹紧方案,选用合适的定位元件和夹紧装置,接着进行定位误差的分析、计算切削力及夹紧力,判断夹具设计的合理性。关键词:电机法兰,定位,工艺过程,夹具I目 录摘 要I1、绪 论1 1.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述11.4机床夹具的功能11.5机床夹具的发展趋势11.5.1机床夹具的现状21.5.2现代机床夹具的发展方向32、零件的分析42.1零件的作用52.2零件的工艺分析63、确定毛坯、画毛坯图零件合图73.1确定毛坯的制造形式及材料83.2确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸94、工艺规程设计104.1定位基准的选择114.2制定工艺路线124.3选择加工设备及刀、夹、量具134.4 确定切削用量及基本工时145、镗孔夹具的设计155.1定位基准的选择165.2定位误差的分析175.3切削力及夹紧力的计算185.4镗套与衬套的设计19 5.5夹紧元件及动力装置确定205.6夹具设计及操作的简要说明21II小 结22致 谢23参考文献24III1 绪 论电机法兰加工工艺及夹具设计是我在学完推机械设计与制造的专业课,进行的一次实习的机会。这次的毕业论文设计我运用了许多的机械设计与制造的专业课知识。推理技术进行夹具方案设计,提高夹具设计的设计质量提高我们的识图,制图,运算与编写技术文件等基本技能,为以后拥有一个没好的未来打下良好的基础。在做这次毕业论文的时候能力有限,缺乏经验在这当中还有许多不足的地方,希望老师点评指导。1.1 机械加工工艺用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程。1.2机械加工工艺流程用机械加工的方法,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过程。先分析图纸,根据图纸制定加工工艺流程。一般工艺流程包括选材、下料、调直、划线、粗加工、半精加工、热处理、精加工为成品。根据零件的结构和图纸要求,可能还有装夹定位、装配组合、防腐、包装等。工艺规程的步骤:生产的类型,对零件的工艺分析,毛坯的选择,确定工艺路线,零件的余量,加工零件是用的工具,填写数据。在做工艺规程时要调整前面所做的内容,这样才能够提高效益。如果发生了意外要及时的进行改善确保能够顺利的完成。1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。1.4机床夹具的功能主要的功能是工件的定位及夹紧。(1)定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。21(2)夹紧 工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用,若不将工件固定,则工件会松动、脱落。因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的发展社会生产力的提高,它从辅助的工具发展到工艺齐全的工具。1.5.1机床夹具的现状 减少生产周期,降低成本;能够装夹有特性的工件;能够加工精度高的工件;提高生产率;提高标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向主要是四个方面:一精密化、二高效化、三柔性化、四标准化。22 零件的分析2.1 零件的作用:题目所给的零件是电机法兰。法兰,是flange的中文翻译。电机上的法兰主要有2类,一个是“大法兰”,一般指电机的端盖,是用来支撑电机的转子、安放轴承、有时也起对电机密封保护的作用。另一个是“小法兰”,一般是指轴承盖,用来固定和防护轴承的,而本课题的任务就是”电机法兰加工工艺及夹具设计“。2.2 零件的工艺分析:(1)以55.5轴承位端面为主要加工的表面。这一组加工表面包括:电机法兰的四个侧面的铣削加工,四个倒角的加工以及 8-M8螺纹孔的加工,其中 四个侧面的表面粗糙度要求为,8-M8螺纹孔的表面粗糙度要求为。(2)以外圆的加工面为主要加工表面。这一组加工表面包括:、孔的镗削加工,。以及外圆的铣削加工。以下是该电机法兰的零件图。图2.1 电机法兰零件图3 确定毛坯、画毛坯图零件合图43.1 确定毛坯的制造形式及材料: “电机法兰”零件材料采用45钢制造。法兰材料为45钢,需表面电镀处理,生产类型为大批量生产,采用压力机下料。3.2 确定加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸:3.2.1 顶面和底面的加工余量 通过分析电机法兰的各个工序,我们可以得知,加工上、下平面的时是需要经过粗铣、半精铣得到的,所以各个工序的加工余量具体分配如下:根据标准,当材料为锻件,且为45#钢时,粗铣的加工余量为2.1-3.5mm,根据实际情况,在这里,我们取2.5mm.其厚度偏差我们取-0.28mm。同样地,根据标准,当材料为锻件,且为45#钢时,精铣的加工余量为0.8-1.0mm,根据实际情况,在这里,我们去1mm.其厚度偏差我们取-0.28mm。所以通过计算可知:毛坯尺寸为:140+2.5+2.5=145mm。经查表文献1可得,由于工件为45#钢,根据标准,锻件的选用尺寸公差为6级,于是就有电机法兰毛坯的尺寸公差为1.5mm。根据以上分析可知:电机法兰毛坯件的理论尺寸经计算得:130+2.5+2.55=135mm电机法兰毛坯件的理论最小尺寸经计算得:135-0.8=134.2mm电机法兰毛坯件的理论最大尺寸经计算得:135+0.8=135.8mm电机法兰毛坯件的理论经过粗铣后的最大尺寸经计算得:135.8-1-1=133.8mm电机法兰毛坯件的理论经过粗铣后的最小尺寸经计算得:134.2-1-1=132.2mm电机法兰经过半精铣后,尺寸与图示相符。3.2.2 孔的加工余量粗镗:见文献1表7-13,其余量值为:2.0mm精镗:见文献1表7-13,其余量值为:0.3mm毛坯的基本尺寸分别为:毛坯基本尺寸为55.5-2-1-0.3=52.5mm;根据文献1表2-5,电机法兰的尺寸公差等级为7级,由于工件为45#钢,根据标准,锻件的选用尺寸公差为6级,于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.1mm。电机法兰毛坯件的名义尺寸为55.5-2-1-0.3=52.5;电机法兰毛坯件的最大尺寸为52.5+0.55=53.5;电机法兰毛坯件的最小尺寸为52.5-0.55=51.5;粗镗加工零件的工序尺寸为57.5;精镗加工零件后与零件图尺寸相同,即:;3.2.3 60孔的加工余量根据工序要求,60孔的加工分为粗镗、半精镗两个工序完成,各工序余量如下:粗镗:见文献1表7-13,其余量值为2.0mm;半精镗:见文献1表7-13,其余量值为1.3mm;毛坯的基本尺寸分别为:电机法兰的毛坯基本尺寸为60-2-1.3=56.7mm;根据文献1表2-5,由于工件为45#钢,根据标准,锻件的选用尺寸公差为6级,于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.1mm。电机法兰毛坯的名义尺寸为60-2-1.3-0.3=56.4mm;电机法兰毛坯的最大尺寸为56.4mm+0.55=56.95mm;电机法兰毛坯的最小尺寸为56.4mm-0.55=55.85mm;粗镗加工零件的工序尺寸为58mm;半精镗加工零件的工序尺寸为60mm;3.2.4 凸台的加工余量根据工序要求,凸台的加工分为粗铣、精铣两个工序完成,各工序余量如下:粗铣:见文献1表7-13,其余量值为3.0mm;精铣:见文献1表7-13,其余量值为1.5mm;毛坯的基本尺寸分别为:电机法兰的毛坯基本尺寸为72-3-1.5=67.5mm;根据文献1表2-5,由于工件为45#钢,根据标准,锻件的选用尺寸公差为6级,于是就有大法兰座毛坯的尺寸公差为1.1mm。电机法兰毛坯的名义尺寸为72+3+1.5+0.3=76.8mm;电机法兰毛坯的最大尺寸为76.8mm+0.55=77.35mm;电机法兰毛坯的最小尺寸为76.8mm-0.55=76.25mm;粗镗加工零件的工序尺寸为75mm;精铣加工零件的工序尺寸为73.5mm;4 工艺规程设计4.1 定位基准的选择:4.1.1 粗基准的选择: 选择粗基准时应满足两个要求:1、保证加工零件各支承孔的加工余量的均匀;2、保证电机法兰内壁有一定的间隙。为了满足上面的俩个要求,选择电机法兰的主要面作为定位基准。首先得把电机法兰的两个端面作为粗基准来限制工件的四个自由度,接着把另一个面作为定位基准来限制第五个自由度。这样就能够很好地保证工件的定位,从而达到了加工各个工序的目的。4.1.2 精基准的选择:精基准的选择应该要保证电机法兰零件在整个加工过程中基本能够用统一的基准定位来确定。虽然前后端面是电机法兰箱体的装配基准,但因为前后端面和电机法兰箱体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧等方面有一定的困难,所以不予采用。4.2 制定工艺路线对于大批量生产的零件,首先是加工统一的基准。因此,加工统一的基准也就是电机法兰加工的第一个工序。具体的是先以底面作为定位基准来加工顶面,以及四个侧面。第二个工序是铣削加工电机法兰零件的四个倒角C5。安排的工序应当遵循先面后孔的原则。按以上叙述原则应先加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面垂直。所以,实际采用的工艺方案是先加工支承孔系,然后以支承孔来加工端面,这样容易保证图纸上规定的端面全跳动公差符合要求。零件加工的工序完成后,把工件清洗干净。清洗干净后用压缩空气吹干净。要能够保证零件内部的杂质、铁屑、砂粒等残留量小于或等于。根据上面的分析过程,初步拟定电机法兰加工工艺的路线如下;方案一: 毛坯压力机下料, 对毛坯进行正火处理,确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆,工序1:粗铣和精铣上顶面即140X140mm面,保证尺寸24到位,工序2:粗铣加工、半精铣加工四个倒角C5;工序3:粗铣加工、精铣加工四个侧面。工序4:粗镗孔mm。工序5:精镗斜孔,保证深度尺寸10mm宽度尺寸到位。工序6:粗镗孔mm。工序7:半精镗加工孔,深度至图纸尺寸14mm。工序8:铣削圆凸台。 工序9:钻、攻上平面8-M8螺纹孔。工序10:清洗加工零件,工序11:检查零件,工序12:入库,方案二: 毛坯压力机下料, 对毛坯进行正火处理,确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆,工序1:粗铣和精铣上顶面即140X140mm面,保证尺寸24到位,工序2 粗铣加工、精铣加工四个侧面。工序3:粗铣加工、精铣加工上下平面;工序4:粗铣加工、半精铣加工、精铣加工四个倒角C5;工序5:铣削圆凸台。 工序6:粗镗孔mm工序7:半精镗加工孔,深度至图纸尺寸14mm。 工序8:粗镗孔mm。工序9:精镗孔,深度至图纸尺寸10mm。 工序10:钻、攻上平面8-M8螺纹孔。工序11:清洗加工零件,工序12:检查零件,工序13:入库, 方案三: 毛坯压力机下料, 对毛坯进行正火处理,确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆,工序1:粗铣和精铣上顶面即140X140mm面,保证尺寸24到位,工序2:粗铣和半精铣四个倒角C5;工序3:粗铣和精铣四个侧面。 工序4:钻、攻上平面8-M8螺纹孔。 工序5:粗镗孔mm工序6:精镗斜孔,保证深度尺寸10mm宽度尺寸到位,工序7:粗镗孔mm工序8:半精镗孔,保证深度尺寸14mm到位,工序9:铣削圆凸台。工序10:清洗加工零件,工序11:检查零件,工序12:入库,方案四: 毛坯压力机下料, 对毛坯进行正火处理,确定并在毛坯上画出各孔的位置, 喷涂油漆,工序1:粗铣和精铣上顶面即140X140mm面,保证尺寸24到位,工序2:粗铣和半精铣四个倒角C5;工序3:粗铣和精铣四个侧面。工序4:铣削圆凸台。 工序5:钻、攻上平面8-M8螺纹孔。 工序6:粗镗孔mm工序7:半精镗孔,保证深度尺寸14mm到位, 工序8:粗镗孔mm工序9:精镗斜孔,保证深度尺寸10mm宽度尺寸到位, 工序10:清洗加工零件,工序11:检查零件,工序12:入库,有上述几种零件加工工艺路线方案分析确定,首先分别经粗、精铣加工上顶面即140X140MM面,接着继续以顶面,底面为定位基准,粗铣加工、精铣加工零件四边侧面和倒角,保证至图纸尺寸140X140mm。接着铣削圆凸台到位,镗mm、到位,最后以四个侧面及底面作为定位基准钻、攻8-M8螺纹孔。其中,方案二的工艺路线虽能方便工人安装加工,但在装夹加工过程中会对零件已加工好表面造成破坏,造成零件损失,方案三,能加工出我们所需要的零件,但加工时对零件的装夹和拆卸比较麻烦,时间还又比较长,生产率下降;因此,选用方案一。4.3 选择加工设备刀、夹、量具由于生产类型为大批生产,因此加工设备以通用机床(数控铣床)为主,辅以少量专用机床(摇臂钻床)。其生产方式以通用机床(数控铣床)和专用机床(摇臂钻床)为主,专用机床为辅助生产线。考虑到加工零件的定位夹紧和夹具结构设计等问题,采用数控铣床。选择加工零件的刀具直径D为400mm的C类可转位面铣刀、专用夹具和游标卡尺。 卧式镗床选用T613式镗床,及镗刀YG3X。 4.4 确定切削用量及基本工时工序3:粗、精铣上平面机床:数控铣床本工序为粗铣上下平面,半精铣上下平面的工序,所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=80mm,宽度L=60mm,齿数z=10。根据文献12表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工材料为45#,=145MPa,硬度为160180HBS,锻件,有外皮。故选择=8,=+5。已知铣削宽度=13mm,铣削深度mm。机床为数控立式铣床,工件装在虎口钳中。()确定每齿进给量根据文献12表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5Kw(文献12表3.30),采用对称铣,故取()选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命根据文献12表3.7和表3.8,铣刀后刀面最大磨损量取为1.5mm,由于铣刀的直径d=80mm,故铣刀的寿命T=180min。()确定铣削速度和每分钟进给量根据文献12表3.27中公式计算: 公式中 =245 ,=0.2,=0.35,=0.15,=0.2,=0,=0.32,=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min根据文献12表3.30,数控铣床主轴转速表,选择n=300r/min,纵向进给量=235mm/min。实际切削速度和每齿进给量分别为 = =75.36m/min = =0.08mm/z()检验机床功率根据文献12表3.24,当,z=10,,近似。根据数控铣床说明书机床主轴允许的功率为,故,因此选择切削用量采用,即,n=300r/min,m/min,。2)基本工时计算 公式中,l=140mm,根据文献12表3.26,对称安装铣刀入切量及超切量,则L=152mm。精铣本工序为精铣上下平面的工序,所选刀具为硬质合金端铣刀。铣刀直径d=100mm,宽度L=60mm,齿数z=10。根据文献12表3.2选择铣刀的几何形状。由于加工材料为45#,=145MPa,硬度为160180HBS,锻件,有外皮。故选择=8,=+5。已知铣削宽度=13mm,铣削深度mm。机床为数控立式铣床,工件装在虎口钳中。()确定每齿进给量根据文献12表3.5,当使用YG6,铣床功率为7.5Kw(文献12表3.30),采用对称铣,故取()选择铣刀磨钝标准以及刀具寿命根据文献12表3.7和表3.8,铣刀后刀面最大磨损量取为1.5mm,由于铣刀的直径d=80mm,故铣刀的寿命T=180min。()确定铣削速度和每分钟进给量根据文献12表3.27中公式计算: 公式中 =245 ,=0.2,=0.35,=0.15,=0.2,=0,=0.32,=80,=50,=2.3,=1.0。 =91.16m/min = =326.90r/min根据文献12表3.30,数控铣床主轴转速表,选择n=300r/min,纵向进给量=235mm/min。实际切削速度和每齿进给量分别为 = =75.36m/min = =0.08mm/z()检验机床功率根据文献12表3.24,当,z=10,,近似。根据数控立式铣床说明书机床主轴允许的功率为,故,因此选择切削用量采用,即,n=300r/min,m/min,。2)基本工时计算 公式中,l=70mm,根据文献12表3.26,对称安装铣刀入切量及超切量,则L=82mm。工序4粗铣、精铣凸台 本工序为粗铣、精铣凸台的工序,我们选择机床:数控铣床 XK7132,功率P=11kw; 刀具:选用高速钢圆镶齿三面刃铣刀 查 机械制造工艺设计简明手册3.139,刀具数据如下:d=20 1)铣削进宽度的选择根据实际工况,我们通过机械制造工艺设计简明手册3.127可知12 这里取1.52)选择进给量经查表可知 0.3 3)选择速度经查表可知:所以:4)计算切削时间 查机械制造工艺、金属切削机床设计指导表1.415 可知: 所以,5)计算铣削力 根据实际工况,我们通过机械制造工艺设计简明手册有 :式中: 所以, 6)校核机床功率 查切削用量简明手册表3.28有 所以,机床的功率足够工序5:粗镗,55.5、精镗孔,保证尺寸精度到位。机床:T613卧式镗床刀具:硬质合金钢刀具YG3X (1)粗、精镗孔粗镗孔通过查表可知,镗孔深度为;查表可知,由于刀杆伸出长度为,切削深度为。所以我们可以知道,镗刀的进给量;切削速度:通过查找相关设计手册和规范,可知:由表可知,机床主轴转速的计算公式为:,有于是就有机床的切削速度: =计算每分钟进给量:切削的长度l的计算:计算刀具的切入长度:计算刀具的切出长度: 有计算行程次数:计算机动时间:精镗 孔通过查表可知,镗孔深度为;查表可知,由于刀杆伸出长度为,切削深度为。于是就有:镗刀的进给量;切削速度:通过查找相关手册可知由表可知,机床主轴转速的计算公式为:,有于是就有机床的切削速度: =计算每分钟进给量:切削的长度l的计算:计算刀具的切入长度:计算刀具的切出长度: 有计算行程次数:计算机动时间:5 镗孔夹具的设计在本毕业论文里夹具主要用来粗镗加工、精镗加工,的孔。这些孔表面粗糙度要求分别为RaRa。并作为左右端面垂直度的基准,其质量直接影响左右端面的精度。在加工工序时应该考虑如何保证零件加工尺寸精度要求及表面粗糙度要求,还有就是要提高生产效率,降低劳动强度。5.1 定位基准的选择从加工零件的图纸上可知两侧和分别在同一轴线上,由于在镗孔之前上平面已经进行了铣削加工,所以选择上下两个侧面作为定位基准面,并且以已经铣削加工出的外圆作为定位基准来对工件进行定位,限制加工工件的自由度,这样加工工件就被限制了自由度,从而达到了定位的目的。5.2 定位误差分析 工件的工序基准为四边四个侧面定位,通过对沿着中心轴线镗削加工的内孔进行镗削加工,此时可求出孔心在接触点与压板中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同,则其定位误差为:Td=Dmax-Dmin ; 本夹具采用大法兰座的外圆为定位基准,利用两个光面压板对称压着大法兰座零件来进行大法兰座多个自由度的限制,并且限位状态良好,能够满足工序要求,这样就很好地对工件进行了定位,从而很方便地对大法兰座零件进行镗削加工。 由相关机械加工手册可知:1 、分析定位误差:在的前提下;夹具体距离定位孔距离为,高度为;有: 2 、分析夹紧误差 ,由以上公式,我们知道: 于是就是接触误差的位移值为: 、根据以上数据,可知:通常不超过、相对误差的分析:有分析误差的总数累加之和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.3 切削力及夹紧力的计算 由于两种大小的孔切削力各不相同,因此选择最大孔的切削力为标准。在这里我们采用硬质合金镗刀。其具体参数为: 由相关手册和规范可得:计算圆周切削分力: 式(3.1)式中 通过查找相关图表: 可得 因此有: 有:同样地,计算径向切削分力的公式位 : 其中: 有:计算轴向切削分力的公式为: 其中: 即:因此有: 通过以下公式来计算安全系数: 式中: 因此,有: 5.4 镗套与衬套的设计根据工艺要求此镗孔夹具为镗斜孔的55.5和60孔,所以本次采用的镗套为6045,镗套用衬套选用7545。选用镗套如图所示:图5.1 镗套其结构参数如下表:表5.1 基本结构参数dHD公称尺寸允差604575-0.012-0.0279085182540403衬套选用镗套用衬套其结构如图所示:图5.2 衬套其机构参数如下表:表5.2 镗套用衬套结构参数dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差75+0.02204585+0.039+0.020315.5 夹紧元件及动力装置的确定根据设计要求保证夹具一定的先进性且夹紧力并不是很大,所以采取螺旋夹紧装置。工件在夹具体上安装后,通过推动移动压板将工件夹紧。整个压紧装置大致图如下:图5.3 电机法兰镗孔夹具夹紧装置5.6 夹具设计及操作的简要说明镗孔的夹具,装卸工件时,通过定位轴将工件的工艺孔放入两个定位销中,保证工件的定位,然后将移动压板转移到工件上方,通过压板,将工件夹紧,然后镗杆引导可以对工件进行加工,加工完成后仍然通过将工件取走。 图5.4 镗孔夹具装配图 小 结通过这次毕业论文,使我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,也是从其中得到新的启发和感受。在这次毕业论文设计过程中,我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信息。在电机法兰的加工工艺及工装设计的时候,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,幸好有老师和同学的指导和帮助,才能够在这次毕业论文设计中少走了一些弯路,顺利的完成了这电机法兰体的工艺分析与加工设计。致 谢在这次毕业论文中,首先设计感谢老师和同学的帮助,我才能顺利地完成毕业论文设计。在毕业论文设计过程中,我遇到很多不明白的地方,老师指导我去查找相关的资料,并且讲解其中各种方案的优劣使得我选用更好的。在查资料或绘图时,会遇到不清楚的地方,老师和同学都能够及时的帮助我,从而确保我这次毕业论文做好。最后,我向帮助我的老师和同学说一声谢谢。这虽然是我第一次做毕业论文设计,但是还是使我收获到好多的东西,让我更加了解机械设计的流程和应注意的事项,使我终身受益。最后,我忠心的向帮助我的老师和同学说一声谢谢。 参考文献1 王绍俊机械制造工艺设计手册哈尔滨工业大学出版社,1995:35502 龚定安,蔡建国机床夹具设计原理陕西科技大学出版社,1981:84903 黄克孚,王光逵机械制造工程学机械工业出版社,1992:25364 邱宣怀,机械设计高等教育出版社,2002:33655 李哲夹具设计手册机械工业出版社,1993:40556 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. 上海科学技术出版社,1979:1031217 陈露 AutoCAD基础及应用教程电子工业出版社,2006:56748 王启平机械制造工艺学哈尔滨工业大学出版社,1998:15359 刘品机械加工工艺编制手册机械工业出版社,1993:456310 浦林祥机械零件设计手册机械工业出版社,1997:466311 赵家齐机械制造工艺学课程设计指导书机械工业出版社,1994:476212上海柴油机厂工艺设备研究所金属切削机床夹具设计手册. 机械工艺出版社,1982:657813 石光源机械制图. 高等教育出版社,1997:568614 张耀辰机械加工工艺设计实用手册航空工业出版社,1999:12014615 李益民机械制造工艺设计简明手册机械工业出版社,1993:365826江苏工程职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称电机法兰 零件名称电机法兰共 页第 页材 料 牌 号 45毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸145X145X30 每毛坯件数 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件1锻锻造毛坯 145X145X30 压力机压力机2铣 粗铣上下平面 立式铣床面铣刀、游标卡尺3 铣 精铣上下平面,保证长宽尺寸145X145mm,厚度尺寸24到位 立式铣床面铣刀、游标卡尺4 铣 铣左部端面 立式铣床面铣刀、游标卡尺 5 铣 铣右部端面,兼顾厚度尺寸24,铣倒角C5. 立式铣床面铣刀、游标卡尺6铣粗铣72凸台立式铣床面铣刀、游标卡尺7铣精铣凸台立式铣床面铣刀、游标卡尺8 镗 粗镗孔55.5、60 卧式镗床 内孔镗刀、内径千分尺9 镗精镗孔到位 卧式镗床内孔镗刀、内径千分尺10 钻钻攻顶部平面上2-M5-12H深12螺纹孔 摇臂钻床 钻头4.2、M5丝锥11 钻钻攻平面上8-M8-12H螺纹孔 摇臂钻床 钻头6.8、M8丝锥12 钳去毛刺倒棱角 钳工台 设 计(日 期) 校 对(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号签 字 日 期
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