箱体机械加工工艺及镗φ40和φ35孔系夹具设计
箱体机械加工工艺及镗40和35孔系夹具设计,箱体,机械,加工,工艺,40,以及,35,夹具,设计
XX大学机械加工工艺过程卡片产品图号零件图号1产品名称箱体零件名称箱体共1页第1页材 料 牌 号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 工 名 序 称 工 序 内 容车间设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造 铸造铸造铸造机铸造机2时效处理热处理3铣铣下端面喷漆房X62W4铣铣高11mm台阶面机加工X62W铣床,铣刀,夹具钻钻4x8.5孔,扩4x16孔机加工Z31钻床,钻头,夹具6铣铣左右端面机加工X62W铣床,铣刀,夹具7镗粗精镗48和35孔系机加工T68镗床,镗刀,夹具8镗粗精镗40和35孔系机加工T68镗床,镗刀,夹具9钻钻M16螺纹孔,扩21孔机加工Z31钻床,铣刀,夹具10钻钻M8螺纹孔,扩18孔机加工Z31钻床,量具,钻头11钻钻58圆周上的3xM4螺纹孔机加工T68钻床,量具,钻头12钻钻44左右端面圆周上的3xM4螺纹孔机加工X62W钻床,量具,钻头13钻钻B-B剖上44前端面圆周上的3xM4螺纹孔机加工Z525钻具,量具,钻头14钻钻48圆周上的3xM4螺纹孔机加工钻床,量具,钻头15钻钻4xM6-6H螺纹孔,攻丝机加工钻床,量具,钻头检检验仓库检具,量具 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 期毕业设计(论文)开题报告一、 本课题的意义和目的:工艺规程是生产组织管理工作、计划工作的依据。原材料的准备、毛坯的制造、设备和工具的购置、专用工艺装备的设计制造等都依此来进行。通过本次毕业设计对机械加工工艺规程的制订及选择合理的方案,强化了我对基本知识和基本技能的理解和掌握,提高了我收集资料和调查研究的能力;对各方案的比较、论证的能力以及理论设计运用能力。在专用夹具设计这一部分,进一步提高应用计算绘图能力和对工艺流程的合理编制能力。这不仅让我对汽车类零件有了更深入的理解,同时对零件的加工工艺、制程、设计方案选择规范的选择和运用、零件图和夹具图的绘制也有了全面的提高。更培养了我独立思考问题和解决问题的能力,为今后工作做好技术储备十分重要!箱体的加工工艺规程及其夹具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。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。二、 要求及主要内容:(1) 完成箱体的零件图,毛坯图,(2) 编写箱体的加工工艺,(3) 绘制箱体的工艺卡,(4) 设计一套专用夹具, (5) 完成毕业设计说明书一套.三、 设计方案: 机械加工工序安排有:(1) 基准先行 零件加工从精基准的加工开始,再以精基准定位加工其它表面;(2) 先粗后精 精基准加工好后,整个零件的加工工序,应是粗加工工序在前,最后在进行精加工和光整加工;(3) 先主后次 根据零件的功用和技术要求,先将零件的主要表面和次要表面分开,然后先安排主要表面的加工,再把次要的表面的加工工序插入其中;(4) 先面后孔 对于箱体、底座、支架类零件,平面的轮廓尺寸较大,用其作为精基准加工孔,比较平稳可靠,也容易加工,有利于保证孔的精度。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,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,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1: 铸造工序2: 时效处理 工序3: 铣下端面 工序4: 铣高11mm台阶面 工序5: 钻4x8.5孔,扩4x16孔工序6: 铣左右端面 工序7: 粗精镗48和35孔系 工序8:粗精镗40和35孔系 工序9:钻M16螺纹孔,扩21孔 工序10:钻M8螺纹孔,扩18孔 工序11:钻58圆周上的3xM4螺纹孔 工序12:钻44左右端面圆周上的3xM4螺纹孔 工序13:钻B-B剖上44前端面圆周上的3xM4螺纹孔工序14:钻48圆周上的3xM4螺纹孔工序15:钻4xM6-6H螺纹孔,攻丝 工序16:检验方案二: 工序1: 铸造 工序2: 时效处理 工序3: 铣下端面 工序4: 铣高11mm台阶面 工序5: 钻4x8.5孔,扩4x16孔 工序6: 铣左端面 工序7: 镗48和35孔系 工序8:镗40和35孔系 工序9:钻M16螺纹孔,扩21孔 工序10:钻M8螺纹孔,扩18孔 工序11:钻58圆周上的3xM4螺纹孔工序12:钻44左右端面圆周上的3xM4螺纹孔工序13:钻B-B剖上44前端面圆周上的3xM4螺纹孔工序14:钻48圆周上的3xM4螺纹孔工序15:钻4xM6-6H螺纹孔,攻丝工序16:检验 经上述方案分析比较,方案二中镗48和35孔系和镗40和35孔系,只有一步镗,很难达到精度要求,而方案一中有粗精镗加工,因为孔的粗糙度1.6,精度要求比较高,只有经过粗镗和精镗才能达到精度要求。为了提高加工精度和加工效率,故选用方案一。四、 预期成果 通过对箱体的加工工艺分析与设计,完成毛坯图一张,零件图一张,加工工艺卡一张,工序卡一张,专用夹具一套和设计说明书一份。五、 进度安排:2015.03.01-03.28 完成开题报告,查阅相关资料2012.03.28-05.23 完成工艺编制,夹具设计 2012.05.24-05.31 完成毕业设计说明书 2012.06.01-06.03 论文答辨六、主要参考文献:1 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.机械工业出版社出版,19942 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.机械工业出版社出版,19943 哈尔滨工业大学,上海工业大学.机床夹具设计M.上海科学技术出版社出版,19834 东北重型机械学院,洛阳工学院,一汽制造厂职工大学.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社出版,19905 金属机械加工工艺人员手册M.上海科学技术出版社,19816 郭宗连,秦宝荣.机械制造工艺学M.中国建材工业出版社出版,19977 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.北京化学工业出版社,20068 王先逵.机械制造工艺学M.北京机械工业出版社,20059 王先逵.机械加工工艺手册M.北京机械工业出版社,200610杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京.机械工业出版社,200111李旦,王杰.机床专用夹具图册M.哈尔滨工业大学出版社,199812赵家齐.机床制造工艺学课程设计指导书M.北京.机械工艺出版社,200013陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础M.北京.机械工业出版社,200514王光斗,王春福.机床夹具设计手册M.上海.上海科学技术出版社,200015李益民.机械制造工艺设计简明手册M.北京:机械工业出版社,1994年16孙本绪,熊万武.机械加工余量手册M.北京.国防工业出版社,1999年17刘守勇.机械制造工业与机床夹具M.北京.机械工业出版社,2000年 18Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering CeramicsJ.Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-66919Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the informationJ. Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491 指导老师_徐鸿翔_ 2015年 月 日指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计(论文)结果的预测)。指导教师_2015年 月 日系(教研室)意见: 主任:_ 2015年 月 日注:开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师指导下,由学生填写,经导师签署意见及所在系(教研室)审核后生效。I 毕 业 设 计 题 目:箱体机械加工工艺及工装夹具设 计 学院: 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 导师姓名: 完成日期: I 目 录 摘要 .I ABSTRACT.II 第 1 章 绪 论.3 1.1 箱体机械加工工艺简述 .3 1.2 箱体机械加工工艺流程.3 1.3 箱体夹具简述.3 1.4 机床夹具的功能.4 1.5 机械工艺夹具的发展趋势.4 1.5.1 机床夹具的现状.4 1.5.2 现代机床夹具的发展方向.4 第 2 章 箱体的图样分析.5 2.1 箱体的作用 .5 2.2 箱体的图样分析 .5 2.3 工艺分析 .5 第 3 章 工艺规程设计.7 3.1 确定毛坯的制造形式 .7 3.2 定位基准的选择 .7 3.2.1 粗基准的选择.7 3.2.2 精基准的选择.7 3.3 拟定工艺路线 .8 3.3.1 划分加工阶段.8 3.3.2 安排加工顺序.8 3.3.3 拟定加工工艺路线.9 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .10 3.5 确定切削用量及基本工时(机动时间) .11 第 4 章 镗 40 和 35 孔系夹具设计.17 4.1 研究原始质料 .17 4.2 定位、夹紧方案的选择 .17 4.3 切削力及夹紧力的计算 .17 4.4 误差分析与计算 .19 4.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构 .19 4.6 夹具设计及操作的简要说明 .20 结 论.21 参考文献.22 致 谢.23 I 诚 信 声 明 本人声明: 1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果; 2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计 (论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获 得其他教育机构的学位而使用过的材料; 3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、 可信。 作者签名: 日期: 年 月 日 I 摘要 本文主讲箱体加工工艺路线的设计,然后根据加工要求设计夹具。 主处理内容是平坦的表面和孔。加工线较长的处理时间多,加工成本高,精度很 高的零件。过程中根据该表面的第一孔后的要求遵循的原则,孔加工面明显地分为粗 加工和精加工阶段,以确保精确性。参照被选择为基础原油参考的底表面,以下面的 两个孔作为微细加工以确定处理技术所需的参数的方法和它的各种处理。 在夹具设计零件,零件加工,主要是基于需求分析应该是有限的自由度,然后根 据不同的定位部件的表面特性选择部的数量,然后分析限制是否应该选择以限制定位 元件的自由度。之后确定所述定位部件的最终形式也需要选择夹紧元件,是确定专用 夹具的结构。 关键词:箱体;加工工艺;工序;专用夹具 II Abstract This paper is the design of mechanical processing routes of spindle box in the pattern analysis of spindle box after the design process, and in accordance with the requirements of the fixture. The main processing spindle box is the surface and hole. The processing route is long, processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Datum selection to the bottom as a rough benchmark, the bottom surface and the two holes as a precision technology base, various process parameters needed to process the machining and processing of the. In the fixture design of parts, mainly according to the requirement of machining process, the number of degrees of freedom analysis should limit, then according to the surface characteristics of components selected location element, then analyze the selected location components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the location element also need to select the clamping element, the last is to determine the structure of the special fixture. Key words: spindle box; processing technology; process; special fixture 3 第 1 章 绪 论 1.1 箱体机械加工工艺简述 箱体加工处理是指改变形状,尺寸,相对位置和取得良好份的全过程的性质的加 工坯料的方法,该方法是基于所述工作者的处理。例如,该处理流程粗加工的共用部 分 - 精加工 - 装配 - 检验 - 包装,是一般方法的过程。如上面所述原油处理可以包 括空白的制造,研磨等,可被分成轿厢精加工,钳工,铣床,等等,必要的每个步骤 进行了详细的数据,如粗糙度,以实现得多,公差来实现。 视产品与技术人员,设备条件和工人的质量等的数量,以确定所使用的过程中,和写 在过程的文件,这是所述处理的规划的内容。这是一个比较有针对性。每个工厂可能 不一样,因为实际的情况是不同的。 总体来说,该过程是一个程序,过程是对于每个步骤详细参数,工艺规划是基于 一个特定工厂编写过程的实际情况。 1.2 箱体机械加工工艺流程 箱体加工工艺规划是提供零件的加工过程和工艺文件操作方法之一,它是具体的 生产条件下,更合理的工艺和操作方法,按照该书面形式处理的规定文件,经批准后, 以指导生产。 步骤开发流程规范 1)生产计划的计算,以确定生产的类型。 2)分析零件图和产品装配图,零件加工分析。 3)选择了空白。 4)制定工艺路线。 5)确定每个步骤中,计算处理的尺寸和公差。 6) ,以确定所使用的每一个过程的设备和工具,夹具,量具 7)来确定切削的量和固定的工作小时。 8)确定的主要过程的技术要求和试验方法。 9)填写流程文件。 在配制的顺序处理的过程中,往往在右边的内容已被预先确定前进行调整,以提高经 济效益。在订单的执行过程中,它可能不会出现之前的物质条件,如引进改变生产条 件,新技术,新工艺,新材料,采用先进的设备,需要及时修改完善工艺规程。 1.3 箱体夹具简述 箱体夹具工件装夹技术和设备,它被广泛应用于机械加工等制造工艺。 在现代化的生产,工装夹具是不可缺少的技术和设备,这直接影响到精密加工, 帮助劳动生产率和产品,夹具设计是一个重要的技术工作。 “工欲善其事,必先利其器。 ” 工具是人类文明进步的标志。但是,工具(包括夹具,刀具,量具和艾滋病等) 在其功能的不断创新仍然是非常显著。 4 1.4 机床夹具的功能 1.机床夹具的主要功能 机器的主要功能是加载工件夹具,工件定位和夹具。 (1)确定在工件的定位占据夹紧过程中的正确位置。可以保证工件的正确的大小 和位置的定位精度的要求。 (2)固定以夹紧工件的定位,以保持加工过程中的定位操作的相同的位置。因为 在加工过程中的工件,通过各种力的作用下,如果工件是固定的,工件会松动。由此, 夹紧工件,以提供安全,可靠的加工条件。 机床夹具 2.特殊功能 工装夹具,主要对刀和引导特殊功能。 (1)调节所述刀的切割边缘相对于工件或夹具的正确位置。铣削夹具边缘块,其 可以快速确定相对于所述切割器夹具的正确位置。 (2)引导钻夹具钻钻模板集可以快速确定钻头的位置和钻头指导自己的行为。 1.5 机械工艺夹具的发展趋势 随着伟大的科学技术的进步和社会生产力的迅速提高,从补充工具夹具发展成为 工艺装备齐全。 1.5.1 机床夹具的现状 1)可以快速,方便地装备新产品投入生产。 2)一组能够夹紧工件具有类似特征的。 3)适用于高精密机床夹具精密加工。 4)适用于所有现代灯具新机的制造技术。 5)高效利用液压或气动夹紧装置夹住,进一步提高劳动生产率。 6)提高机床夹具的标准化程度。 1.5.2 现代机床夹具的发展方向 夹具的方向 1:精确 随着越来越精密机械产品,必将在精密夹具相应增加。 夹具的方向 2:效率 高效率的夹具,常见的有效率夹子包括:自动化装置,高速与夹具夹紧动力装置 的灯具。 夹具的方向 3:灵活性 柔性和挠性机夹具类似。变量是:所述步骤的特征,产量,所述工件的形状和大 小。新品种具有柔性夹具的特点是:组合夹具,通用可调夹具,夹具组,装配夹具, 数控机床和夹具。在很长的,灵活的灯具灯具将成为发展的主要方向。 夹具的方向 4:标准化 在配制的典型的夹具结构的基础上,第一固定部件和零件是普遍的,建立的类型 大小串联或变体,以减少使用类似的功能元件和夹具的类型的部件,驳回一些的功结 构差。常用的方法包括夹具,零部件,元器件,糟糕的发型和万能材料。标准化阶段 夹具是普遍深入,主要是建立在零件或装配夹具系列的大小,并为固定件审查地图有 利条件。 5 第 2 章 箱体的图样分析 2.1 箱体的作用 题目给出的零件是箱体。箱体的主要作用是箱传动轴支撑保障中心轴之间的距离和并行性, 并确保正确的安装件。因此,加工质量的盒形件,精度装配和运动精度不仅直接影响,而且对工作 精度、性能和使用寿命。主要是实现速度的变化,变化的速度运动。 图 2-1 箱体零件图 2.2 箱体的图样分析 1)箱体,是一个薄壁部分外壳的外表面上,有五个平面需要加工的孔系。在前、后表面处理,包 括一系列的螺纹孔分成三组加工表面。 2)材料 HT200。 3)铸造人工时效处理。 2.3 工艺分析 由箱体零件图可知。它是一个薄壁部分外壳的外表面上,有五个平面需要加工的孔系。在前、 后表面处理,包括一系列的螺纹孔分成三组加工表面。他们具有一定的相对位置。本文分析如下: (1)以顶面为表面处理主要治疗。本组包括上表面加工,铣削加工螺纹孔,其上表面的表面 粗糙度要求 ,mRa3.6 (2)以 、 的支承孔作为表面处理的表面处理的主体。这组表面0.350.34 处理包括;前后端面;、螺孔的孔。 (3)以 、 的支承孔为作为表面处理的表面处理的主体。这组表面处0.3m0.38 6 理包括;前后端面;、螺孔的孔。 (3)加工表面的底面是一个主要的加工方案。 7 第 3 章 工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 毛坯的选择应考虑以下因素: 1)的材料和部件的要求的机械性能; 2)结构的形状和尺寸的部分;它在很大程度上决定于制造经济空白的方法 ; 4)现有的生产条件; 5)利用新技术,新材料,新技术的可能性。 当一个大的零件尺寸和重量,当你不能(通过强制容量限制)使用整体铸造可焊 接结构,即使是粗加工后,由多个金属的焊接方法为一体的空白之后。焊接结构铸件 - 焊接,铸造 - 锻造 - 焊接,锻造 - 焊接等。 3.2 定位基准的选择 3.2.1 粗基准的选择 具体的选择应考虑以下原则: 重要的原则表面 非加工面的原则 利润率最低的原则 如果每个表面上的部分进行处理,你应该选择的原油参考表面,防止加工过程中的表 面最小津贴 1 因保证金不足而留下的粗糙表面的一部分,造成工件的浪费。 使用原则 原则平整,光滑 工件定位可靠,便于抓握。 根据生产不同类型的,不一样的作为粗略基准。 箱体单件小批生产,粗糙的精度要求低,先找到的主轴孔的中心被交叉时,则该 主轴孔作为参考,以找到另一个位置要处理的平面。主轴孔被实施作为粗略基准。 3.2.2 精基准的选择 粗基准选择应考虑以下基本原则: 1)与基准的原理一致 2)基准统一原则 8 3)原理 4)原则 5)便于装夹原则 零件组装的三面,定位,扁平盒上的平面上的基部,但它们也被设计到基准扁平 盒的其它元件,还有部分图显示:D 面,W 面是好的标杆。 3.3 拟定工艺路线 3.3.1 划分加工阶段 按不同过程的性质,划分成几个阶段: 粗加工阶段 半精加工阶段 整理阶段 整理阶段 根据分期与份体积的处理要求,所述扁平箱处理被分成三个阶段:粗加工阶段, 半精加工阶段和完成阶段。 3.3.2 安排加工顺序 切屑加工工序顺序的安排原则 1)先粗加工后精加工 2)先主后次 可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。 3)先面后孔原则 对于箱体类、支架类、机体类等零件,平面轮廓尺寸较大,用平面定位比较稳定 可靠,故应先加工平面,后加工孔。 4)先基准后其他 该箱体的加工和装配大多以平面为基准,按照加工顺序安排的原则,采用先面后 孔 的加工顺序。根据各面各孔的精度要求,加工顺序如下: 9 1平面的加工 2主轴孔的加工 3.3.3 拟定加工工艺路线 根据以上分析过程,现将箱体加工工艺路线确定如下: 工艺路线一: 1 铸造 铸造 2 时效处理 3 铣 铣下端面 4 铣 铣高 11mm 台阶面 5 钻 钻 4x8.5 孔,扩 4x16 孔 6 铣 铣左右端面 7 镗 粗精镗 48 和 35 孔系 8 镗 粗精镗 40 和 35 孔系 9 钻 钻 M16 螺纹孔,扩 21 孔 10 钻 钻 M8 螺纹孔,扩 18 孔 11 钻 钻 58 圆周上的 3xM4 螺纹孔 12 钻 钻 44 左右端面圆周上的 3xM4 螺纹孔 13 钻 钻 B-B 剖上 44 前端面圆周上的 3xM4 螺纹孔 14 钻 钻 48 圆周上的 3xM4 螺纹孔 15 钻 钻 4xM6-6H 螺纹孔,攻丝 16 检 检验 工艺路线二: 10 毛坯铸造 砂型铸造 20 时效 时效处理 30 粗铣 粗铣底平面 122 尺寸 40 精铣 精铣底平面 122 尺寸 50 粗铣 粗铣顶平面 122 尺寸 60 精铣 精铣顶平面 122 尺寸 70 粗铣 精铣 D 向端面 134 尺寸 80 精铣 精铣 D 向端面 134 尺寸 90 粗铣 粗铣 54 端面 134 尺寸 100 精铣 精铣 54 端面 134 尺寸 110 粗铣 粗铣 58 端面 120 精铣 精铣 58 端面 130 粗铣 粗铣 54 端面 140 精铣 精铣 54 端面 150 粗镗 粗镗 40,35 孔 160 精镗 精镗 40,35 孔 170 粗镗 粗镗 35,48 孔 180 精镗 精镗 35,48 孔 10 190 钻孔 钻底平面 4X8.5 孔 200 钻孔攻丝 钻 D 向面各个螺纹孔并攻丝 210 钻孔攻丝 钻顶平面 4-M6 孔 220 检验 检查各部尺寸及精度 230 入库 入库 以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就 会发现仍有问题, 方案二把底面的钻孔工序调整到后面了,这样导致铣削加工定位基准不足,特别镗孔工序。 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一: 工艺路线一: 1 铸造 铸造 2 时效处理 3 铣 铣下端面 4 铣 铣高 11mm 台阶面 5 钻 钻 4x8.5 孔,扩 4x16 孔 6 铣 铣左右端面 7 镗 粗精镗 48 和 35 孔系 8 镗 粗精镗 40 和 35 孔系 9 钻 钻 M16 螺纹孔,扩 21 孔 10 钻 钻 M8 螺纹孔,扩 18 孔 11 钻 钻 58 圆周上的 3xM4 螺纹孔 12 钻 钻 44 左右端面圆周上的 3xM4 螺纹孔 13 钻 钻 B-B 剖上 44 前端面圆周上的 3xM4 螺纹孔 14 钻 钻 48 圆周上的 3xM4 螺纹孔 15 钻 钻 4xM6-6H 螺纹孔,攻丝 16 检 检验 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 箱体体的材料是 HT200,单件小批生产,毛坯采用铸件。 顶面 加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级等级,查得 2.2-4 铸件机械加工余量, 可得顶面 B 长度方向的单边加工余量如下: 精加工余量:Z 2 =2.5mm 粗加工余量:Z 1 =5.5mm 毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm 左右两侧面 其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级等级,查得 2.2-4 铸件机械加工余量, 11 余量如下: 精加工余量:Z 2 =2.5mm 粗加工余量:Z 1=5.5mm 毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm 前后两侧面 查得 2.2-4 铸件机械加工余量,加工余量如下: 精磨余量: Z4=1.0mm 粗磨余量: Z3=1.5mm 半精刨余量:Z 2 =3.5mm 粗刨余量: Z1=5.0mm 毛坯余量: Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm 3.5 确定切削用量及基本工时(机动时间) 工序 3:铣下端面 机床:铣床 X62W 刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数 10mdw4014Z (1)粗铣 铣削深度 :pam3 每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f maf/25.0 铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4 机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr 实际铣削速度 : n.2 进给量 :f smZaff /7/25. 工作台每分进给量 :m i.06.1sVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a24 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll3 刀具切入长度 :1D)1(5.0 2 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt min5.02.74321mjfl (2)精铣 铣削深度 :pa5. 12 每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取fa Zmaf/15.0 铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/6 机床主轴转速 : ,取n in/28401.360rdV in3r 实际铣削速度 : n. 进给量 :f smZaff /5/5. 工作台每分进给量 : m in630.10Vf 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll4 刀具切入长度 :精铣时1Dl1 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :2jt min18.6302421mjfl 本工序机动时间7.521jjjtt 工序 4:铣高 11mm 台阶面 机床:X62W 刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数mdw4014Z 铣削深度 :pam5.0 每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f maf/5.0 铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/6 机床主轴转速 : ,取n in/287401.360 rdV in3r 实际铣削速度 : n. 进给量 :f smZaff /5/5. 工作台每分进给量 :m in630.1sVf 刀具切入长度 :精铣时 1lDl4 由工序 5 可知: 3292 走刀次数为 1 机动时间 :jt min16.6301mjfl 工序 5:钻 4x8.5 孔,扩 4x16 孔 机床:Z31 钻床 刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀 (1)钻底面底平面 4X8.5 孔 切削深度 :pam25.4 进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.39,取f rmf/25.0 13 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.41,取V smV/43.0 机床主轴转速 : ,取n in/9675.8143001rdV in8r 实际切削速度 : sn. 被切削层长度 :lm2 刀具切入长度 :1 ctgctgkDr 5.420.)2( 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 机动时间 :jt min1.8025.41fnlj 工序 6:铣左右端面 机床:铣床 X62W 刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数mdw4014Z 铣削深度 :pam3 每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f maf/25.0 铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4 机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr 实际铣削速度 : n.2 进给量 :f smZaff /7/25. 工作台每分进给量 :m i.06.1sVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a24 被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll39 刀具切入长度 :1D)1(5.0 2 刀具切出长度 :取2l 走刀次数为 1 机动时间 :jt min53.02.743921mjfl 工序 7:粗镗 40,35 孔 机床:镗床 T68 刀具:高速钢刀具 VCWr418 (1)粗镗孔 切削深度 :pam2 进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.66,刀杆伸出长度取 ,切削f m20 深度为 。因此确定进给量2rf/6.0 14 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V min/15/2.0sV 机床主轴转速 : ,取n min/5.6014.30rdV i6r 实际切削速度 : sn279 工作台每分钟进给量 :mf i/3.f 被切削层长度 :l19 刀具切入长度 : tgtgk arp 4.50)32( 刀具切出长度 : 取2l5ml2 行程次数 :i1 机动时间 :jt in79.1364.192mjfl (2)粗镗孔 切削深度 :pa 进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.66,刀杆伸出长度取 ,切削f m20 深度为 。因此确定进给量mrf/7.0 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V in/18/3.sV 机床主轴转速 : ,取n min/2.4819.310dV i40r 实际切削速度 : sn506 工作台每分钟进给量 :mf i/7.f 被切削层长度 :l19 刀具切入长度 : tgtgk arp 4.230)2( 刀具切出长度 : 取2l53ml 行程次数 :i1 机动时间 :2jt in97.1284.1921mjfl 工序 8:粗精镗 40 和 35 孔系 机床:组合镗床 T68 刀具:高速钢刀具 VCWr418 (1)精镗孔 切削深度 :pam 进给量 :根据切削深度 ,再参照机械加工工艺手册表 2.4.66。因fap 此确定进给量 r/4.0 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V min/21/35.0sV 机床主轴转速 : ,取n min/6.83014.20rdV i84r 实际切削速度 : sn5 15 工作台每分钟进给量 :mf min/6.384.0fn 被切削层长度 :l19 刀具切入长度 : tgtgk arp .52)32( 刀具切出长度 : 取2l5l4 行程次数 :i1 机动时间 :jt min85.016.3192mjfl 工序 10:钻 M16 螺纹孔,扩 21 孔 机床:组合钻床 刀具:麻花钻 切削深度 :pam4.3 进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.39,取f rmf/25.0 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.41,取V sV43 机床主轴转速 : ,取n in/9678.143001rdV in/8 实际切削速度 : sn. 被切削层长度 :lm3 刀具切入长度 :1 mctgctgkDr 5.4205.)2(2 刀具切出长度 :2l0 走刀次数为 1 机动时间 :jt in17.0825.431fnlj 工序 14:钻 48 圆周上的 3xM4 螺纹孔 机床:组合攻丝机 刀具:钒钢机动丝锥 (1)螺孔攻丝 进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.105,取Vin/8./4.0sm 机床主轴转速 : ,取 in/283104.30rdV in/250r 丝锥回转转速 :取0in/25rn 实际切削速度 : sm/.6510 被切削层长度 :lm 16 刀具切入长度 :1l mf5.413)( 刀具切出长度 : (盲孔)20 机动时间 :1jt min1.025.140.0221 fnlflj 工序 15:钻 4xM6-6H 螺纹孔,攻丝 机床:z525 刀具:钒钢机动丝锥 进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1 切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.105,取Vin/8./14.0sm 机床主轴转速 : ,取 in/283104.30rdV in/250r 丝锥回转转速 :取0in/25rn 实际切削速度 : sm/.6510 由工序 2 可知: mll.4102l 走刀次数为 1 机动时间 :jt in13.5.145.0221 fnfj 17 第 4 章 镗 40 和 35 孔系夹具设计 4.1 研究原始质料 利用本夹具主要用来加工镗 40 和 35 孔,不仅要满足粗糙度要求外,还要符 合公差要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。还要考虑提高劳动生产率 和降低劳动强度。 4.2 定位、夹紧方案的选择 由零件图可知:在对镗孔加工前,底平面进行了粗、精铣加工因此,定位、夹紧 方案有: 零件组装的三面,定位,扁平盒上的平面上的基部,但它们也被设计到基准扁平 盒的其它元件,因此,这些组件基准平面作为定位基准,避免基准不重合误差,有助 于提高扁平盒子每个主要表面的相互位置的精度。有份上面的图,根据该程序,选对 的底部和侧面定位基准 4.3 切削力及夹紧力的计算 镗刀材料: (硬质合金镗刀)5YT 刀具的几何参数: 60粗K90精10s8 由参考文献5查表 可得:321 圆周切削分力公式: (5.1)0.75.14CpcPFafvK 式中 0.4pam./fr (5.2)rpsopkKK 查5表 得: 查5表 取 21()736nb1250.6b.75n 由表 可得参数: (5.3)694.0pk 0.opKsp1rpK 即: 74.8()CFN 同理:径向切削分力公式 : (5.4) 0.9750.3238PpcPFafv 式中参数: 7.0pkK .1ops.1rp 即: 32.4()P 轴向切削分力公式 : (5.5) 0.5.4326fpcPafvK 式中参数: 1.pko1sp0.rp 即: 605.48()fFN 18 即: FKW 安全系数 K 可按下式计算有: 6543210 式中: 为各种因素的安全系数,查参考文献5表 可得:6 12 (5.6).01.301.56C (5.7)22.3P (5.8)1.2.fK 所以有: (5.9)19308()CWFN (5.10)76.P 5()Kf 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有: (5.11)(210 tgtQLz 式中参数由参考文献5可查得: (5.12)6.2.76zr910529 其中: 3()Lm)(8N 螺旋夹紧力: 04.W 该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下: 163 图 5.1 移动压板受力简图 由表 得:原动力计算公式 261001KLWl 即: (5.13)0478.23.932.75()KWLNl 由上述计算易得: K 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定 选用手动螺旋夹紧机构。 19 4.4 误差分析与计算 该夹具以一个平面和和 3 个侧面通过定位销定位,要求保证孔轴线间的尺寸公差。 为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公 差。 由5和6可得: 1 定位误差: 当以任意边接触时 minDWd 2 通过分析可得: 0.5D1dmin 因此:当以任意边接触时 0.63DW 夹紧误差 : cos)(minaxyj 其中接触变形位移值: (5.14)mSNHBKRknZaZy 014.8.9)(1cos0.3j 磨损造成的加工误差: 通常不超过Mj5. 夹具相对刀具位置误差: 取AD01. 误差总和: 0.965jwm 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。 4.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体,夹持装置上的钳体,使之成为一体,并能在机器上正确安装:钳。特定 文件夹是对各种连接为一个整体的最大和最复杂的基础件上的设备和部件的夹具。钳 的形状和大小取决于布置和连接夹具和上夹具的机器的各种设备,并在这个过程中的 零件,而且还能够承受夹紧,切割力和所产生的冲击和振动的夹紧力,并因此,特定 的文件夹必须具有必要的强度和刚度。部分切割过程中产生的将落在特定的文件夹芯 20 片,该芯片将影响过度工件定位和夹紧可靠的积累,所以在设计具体的文件夹时,你 必须考虑结构应该是很容易的芯片。此外,剪辑技术,经济和易于组装和拆卸操作和 混凝土结构等,也应在设计时考虑。 夹具的基本设计要求 (1)应该是足够的精度和尺寸稳定性 安装在刀座或导向元件表面和夹子安装基座表面上的表面上重要的具体文件夹,如定 位元件的安装表面,应该有适当的大小和形状的精度的精度,精度应在它们之间适当 的位置。 为了保持一个稳定的夹子具体尺寸,铸造特定的文件夹是时效处理,焊接,锻造特定 的文件夹进行退火处理。 (2)应具有足够的强度和刚度 (3)应该是结构良好的工艺性和可用性 (4)应该很容易去除芯片 在加工过程中,该芯片将继续积累在特定文件夹中各处,即使不能消除,切割热积累 会破坏夹具的定位精度,吊索芯片包裹定位元件还可能破坏对位精度,甚至发生安全 事故。因此,该方法产生的芯片有限的情况下,可适当提高了工作表面和混凝土之间 夹持定位元件,以增加芯片空间之间的距离:对于所述切割过程中产生更多的情况下, 一般应专门设置的文件夹中长笛。 (5)应在计算机上安装稳定可靠 夹具由装在机器的表面和上实现接触或配合的夹具的相应表面安装在机座上。当夹 钳被安装在机台,夹具应当重心低中心,支承面积应足够大的安装基础应与精度更高, 并且保证稳定和可靠的安装。灯具一般应空心的底部,大环或起重钳还应设置孔。后 确定工件夹紧方案,根据该定位元件和所需的机械表中的空间范围和大小的夹紧机构, 确定具体的文件夹结构的大小,然后绘制夹具方略。见绘制夹具装配图。 4.6 夹具设计及操作的简要说明 如前面提到的,工件在为了提高生产率,经过认真的分析和比较程序,手动夹紧 (螺丝夹紧机构)的选择。结构简单的这样的夹紧机构,在机器可靠夹紧的多功能性 大的夹具被广泛使用。 此外,当与制造误差的一个文件夹,工作过程出现磨损和零件尺寸的变化,定位的影 响,夹紧和可靠。为了防止这种现象,在选择可以改变定位销。可根据以保持交换的 情况进行调整。 21 结 论 1. 结论 通过这一过程工装设计部分平板箱,我理解的一般原则和工装设计工艺路线大多 持平箱体类零件和深化机械制造加工过程的理解,在夹具设计过程中,我明白了夹具 的作用. 2.不足和未来展望 由于我的水平有限,较理想的精度要求在现有加工线以下,并选择定位基准,使 平行度公差的过程的组成部分,主要的影响,降低了加工质量,生产效率得到提 高。 在这里,我与你平框定期夹具加工机的设计理念处理技术和扁平盒子分享,学生 希望继续优化液压和气动设计夹具数控机床,结合现代工业的特点生产专为现代金属 切削快速,高效的灯具。 。 22 参考文献 1 柯明扬主编机械制造工艺学M北京:北京航空航天大学出版社, 1996:132-153 2 陈于萍主编互换性与测量技术基础M北京:机械工业出版社,2003:32- 56 3 关慧贞,冯辛安主编机械制造装备设计M机械工业出版社,2009:51-59 4 黄如林,汪 群主编金属加工工艺及工装设计M北京:化学工业出版社, 2006:27-64 5 李名望主编机床夹具设计实例教程J北京:化学工业出版社,2009:82- 113 6 Mechanical Drive(Reference Issue)Machine DesignM52(14),1980:97-105 7 Rajput R KElements of Machanical EngineeringMKatson PublHouse,1985:55-63 8 Hindhhede I,UffeMachine Design Fundermentals A Practical ApproachMNew York: Wiley,1983: 77-89 9 Kuehnle M RToroidal Drive Concepts Product EngineeringAug 1979:21-36 10 Robert J Funfanmentals of RoboticsAnalysis and Control M.New Jersey:Prentice Hall ,1990 :94-109 11 赵瑾主编互换性与测量技术基础M武汉:华中科技大学出版社, 2006:34-70 12 赵如海金属机械加工工艺人员手册M上海:上海科学技术出版社, 2009:15-40 13 艾兴,肖师冈切削用量简明手册M北京:机械工业出版社,1994:91-136 14 冯之敬机械制造工程原理M北京:清华大学出版社,2008:117-134 15 李益民机械加工工艺简明手册M北京:机械工业出版社,1994:10-40 16 杨叔子机械加工工艺师手册M北京:机械工业出版社,2001:5-36 17 王光斗,王春福机床夹具设计手册M上海:上海科学技术出版社, 1988:92-102 23 致 谢 过了许久,终于比较成功地完成了设计任务。回顾日日夜夜,我脾气后的感觉, 通过方法的书籍,网络,教师,学生和其他可用,巩固了自己的专业知识。理解和运 用所学知识有更深刻的认识。 在这一刻,我要感谢我的导师的精心指导下,不仅指导我们解决的关键技术问题, 更重要的是为我们引导设计思路,并解释我们在实际的工程设计经验应用于设计因此, 不仅如此,教师的敬业精神深深地感染了我,我爱和未来奉献骨刺的工作,导师是真 的做的传道,授业,解惑。 精心准备的长途跋涉大学几个月了,终于到了时间的论文计划期间,像往常一样,救 援的心脏,但写作过程中的感觉经常出现无力折腾和徘徊。先花那么多时间和这么多 精力去完成的论文具有一定的学术价值,这是很难说的艰辛和困难,但曲终要离开的 味道幕后,这是值得我一生留连忘返。 敲完最后一个字符,再次从仔细阅读文本已经并不陌生,我感觉好多。虽然不是 特别值得一提的成就来炫耀,但对我来说,是宝贵的。这是无数的教诲,关心
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