操纵手柄(135调速器)的钻M6螺纹孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图
操纵手柄(135调速器)的钻M6螺纹孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图,操纵,手柄,调速器,m6,螺纹,罗纹,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,cad
车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号10车45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数C1640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/mimmm机动辅助1装夹(以两端面为基准)2车24mm外圆(N)C164010025.12903.510.433车18mm外圆(M)C164010017.890110.654倒角3X45,3X45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.6邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11铣机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第2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 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数X51立式铣床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/minmm机动辅助1装夹2铣D端面至尺寸18 mm(以E和T2为基准)X51立式铣床10025.12903.510.653铣左端面至尺寸8 mm(以E和T3为基准)X51立式铣床10025.12903.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.6邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11铣机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第3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 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数X63卧式铣床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/minmm机动辅助1装夹(以D和E为基准)2铣14mm槽X63卧式铣床37513.3556.254010.94铣16mm槽X63卧式铣床37513.3556.2530.94 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.7邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号40钻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z535立式钻床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装夹(以D和E为基准)2钻孔10mmZ535立式钻床19514.080.4310.64 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.7邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号50钻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z535立式钻床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装夹(以D和E为基准)2扩孔11.8mmZ535立式钻床685.290.720.64 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.7邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11 钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号60钻ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数YB-211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装夹(以D和E为基准)2铰孔12Z535立式钻床685.341.220.653倒角0.5X45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.8邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号70钻45#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z535立式钻床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装夹(以D和E为基准)2钻孔10mmZ535立式钻床19514.080.4310.643倒角倒角1X45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.8邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11钻机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号80钻ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数设备名称设备型号设备编号同时加工件数Z525立式钻床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装夹(以D和E为基准)2钻8孔(J)Z525立式钻床54516.770.280.333扩孔9mm(K)Z525立式钻床1956.10.810.34精铰16mm孔(L)Z525立式钻床1956.120.810.3 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.8邓志勇2010.6.10邓志勇2010.6.11车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称操纵手柄零件名称操纵手柄共9页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号90钻ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件设备名称设备型号设备编号同时加工件数C5116夹具编号夹具名称切削液 07粗铣N面夹具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装夹(以E为基准)2倒角0.5X45 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)华耀光2010.6.8邓志勇2010.6.10序 言机械制造工艺学课程设计是在我们学完了机械制造技术基础和机械制造工艺学等课程之后进行的。这是我们对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是我们在走进社会工作岗位前的一次理论联系实际的训练。因此,它在我们的大学课程学习中占有重要的地位。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。此次课程设计,需要我们熟练掌握基础课程知识以及充分了解专业学科知识,如运用软件绘制零件图、毛坯图,零件加工工艺路线的定制等。同时通过设计让我们学会查询各种专业相关资料,有助于扩展我们的知识面。总的来说,就是要让所学理论知识在实际设计过程中得到最充分地利用,并不断提高自己解决问题的能力。本设计的内容是制订操纵手柄加工工艺规程。通过分析操纵手柄从毛坯到成品的机械加工工艺过程,总结其结构特点、主要加工表面,并制定相应的机械加工工艺规程。针对操纵手柄零件的主要技术要求,选择适当的夹具进行装夹以及设计钻孔用的钻床夹具。本着力求与生产实际相结合的指导思想,本次课程设计达到了综合运用基本理论知识,解决实际生产问题的目的。由于个人能力所限、实践经验少、资料缺乏,设计尚有许多不足之处,恳请老师给予指教。目录序 言I1 零件分析11.1 零件的生产类型及生产纲领11.2 零件的作用11.3 零件的工艺分析12 铸造工艺方案设计22.1 确定毛坯的成形方法22.2 确定铸造工艺方案22.2.1铸造方法的选择22.2.2造型的选择22.2.3 分型面的选择22.3 确定铸造工艺参数22.3.1加工余量的确定22.3.2拔模斜度的确定32.3.3收缩率的确定32.3.4不铸孔的确定32.3.5铸造圆角的确定33 机械加工工艺规程设计33.1 基面的选择33.1.1 粗基准的选择33.1.2 精基准的选择33.1.3 制订工艺路线33.1.4 工艺方案的分析:53.2 确定机械加工余量及工序尺寸53.2.1 车24mm外圆端面53.2.2 车24mm外圆63.2.3 车18外圆63.2.4 铣D端面至尺寸18mm63.2.5 铣键槽所在平面73.2.6 铣16X8mm槽73.2.7 铣M6端面73.2.8 12 mm的孔83.2.9 10的孔83.2.10 9 mm的孔93.2.11 16mm的孔93.2.12 攻M6螺纹及倒角0.5X4593.3 确定切削用量及基本工时93.3.1 车24mm外圆端面93.3.2 车24mm外圆103.3.3 车18mm外圆:123.3.4 铣D端面至尺寸18 mm133.3.5 铣键槽所在平面143.3.6 铣16X8mm槽163.3.7 铣M6端面173.3.8 12 mm的孔193.3.9 铰孔12:203.3.10 10的孔213.3.11 铰孔10:223.3.12 9 mm的孔233.3.13 绞孔9mm:253.3.14 16mm的孔263.3.15 绞16mm的孔273.3.16 攻螺纹M6284 钻M6螺纹孔夹具设计294.1问题的提出294.2定位基准的选择294.3切削力和夹紧力的计算304.4定位误差分析334.5夹具设计及操作的简要说明34总结35参考文献36III1 零件分析1.1 零件的生产类型及生产纲领生产纲领是企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。在本次课程设计题目中,已知该零件的生产类型为大批生产。由于操纵手柄轮廓尺寸小,属于轻型零件。因此,该零件的年生产纲领大于5000(件/年)。1.2 零件的作用本次课程设计题目给定的零件是操纵手柄(135调速器),是机床操纵杆上的一个零件,该零件的功用是传递扭矩。工人操纵手柄即可使操纵杆获得不同的转动位置,从而使机床主轴正转、反转或停止转动。1.3 零件的工艺分析该零件主要加工面有平面、外圆面、孔和键槽,是一个形状比较简单的零件,可通过车、铣以及钻来获得。加工个参数如下: 车24及18外圆面、车端面铣D端面至尺寸18mm、铣M6端面铣16mm8mm的槽及其所在端面钻12、10、9、16四个孔并倒角攻螺纹M6及去毛刺有以上的分析可知,可以先加工外圆表面,然后借助外圆面加工其他表面。这样子对于后续的加工,其精度要求更加容易得到保证。2 铸造工艺方案设计2.1 确定毛坯的成形方法操纵手柄是一种常用的传动件,材料为45钢,要求具有一定的强度。由于零件轮廓尺寸不大,形状也不复杂,在使用过程中主要承受的是扭矩。并且该零件为大批生产,采用铸造生产比较合适,故可采用铸造成形。此外应尽可能选择各种已标准化、系列化的通用刀具、通用量检具及辅助工具加工及检验工件。2.2 确定铸造工艺方案2.2.1铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小,形状比较简单,而且选用45钢为材料,铸件的表面精度要求不很高,并且为大批量生产,(参考机械工程师手册第三篇第2节)选用砂型铸造。2.2.2造型的选择因铸件制造批量为大批生产(参考机械工程师手册第三篇第2节),故选用砂型机器造型。2.2.3 分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响,本零件选择最大的截面作为分型面。这样有利于铸件的取出。2.3 确定铸造工艺参数2.3.1加工余量的确定按机械砂型铸造,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5,查得铸件尺寸公差等级为810,加工余量等级为H,按9公差等级制造,则单侧加工余量为3.5mm,双侧加工余量为3mm,则可推出毛坯总尺寸。2.3.2拔模斜度的确定零件总体长度小于200mm(包括加工余量值在内),采用分模造型后铸件的厚度很小,靠松动模样完全可以起模,故可以不考虑拔模斜度。2.3.3收缩率的确定通常,45钢的收缩率为1.3%2% ,在本设计中铸件取2% 的收缩率2.3.4不铸孔的确定为简化铸件外形,减少型芯数量,直径小于25mm的孔均不铸出,而采用机械加工形成。2.3.5铸造圆角的确定为防止产生铸造应力集中,铸件各表面相交处和尖角处,以R =2mm4mm圆滑过渡。3 机械加工工艺规程设计3.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择得正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工过程中会问题百出,甚至造成零件大批量报废,使生产无法正常进行。3.1.1 粗基准的选择 对于一般的轴类零件而言,以外表面作为粗基准是合理的。但本对于零件来说24 mm作为粗基准,则可造成钻孔的垂直度和轴的平行度不能保证。通常选取零件上不加工表面作为粗基准,现选取零件上20mm的上下表面为粗基准,车24 mm、18mm。利用24mm外圆面定位,加工D表面及钻孔。3.1.2 精基准的选择 主要考虑的是基准的重合问题。当设计与工序的基准不重合时,因该进行尺寸换算。3.1.3 制订工艺路线生产为大批量生产,故采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。同时还可降低生产成本。工艺路线方案一:工序1:铸造;工序2:热处理;工序3:车端面、车24mm外圆,车18mm,倒角3X45,3X45;工序4:铣D端面至尺寸18 mm;工序5:铣键及所在平面;工序6:铣M6端面;工序7:钻孔12,倒角0.5X45;工序8:钻孔10,倒角1X45;工序9:钻孔9 mm,钻孔16 mm;工序10:攻螺纹M6;工序11:倒角0.5X45;工序12:去毛刺;工序13:终检;工序14:入库。工艺路线方案二:工序1:铸造;工序2:热处理;工序3:车端面、车24mm外圆,车18mm,倒角3X45,3X45;工序4:铣D端面至尺寸18 mm; 工序5:铣键及所在平面、铣M6端面;工序6:钻孔12,倒角0.5X45、钻孔10,倒角1X45;工序7:钻孔9 mm,钻孔16 mm; 工序8:攻螺纹M6、倒角0.5X45;工序9:去毛刺;工序10:终检;工序11:入库。3.1.4 工艺方案的分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案一将每个工序细分,分别进行加工。方案二将部分工序集中起来,这样有利提高效率,定位精度也比较高,使用于大批量生产。经比较,从生产条件出发及生产效率方面考虑,选择工艺路线方案二。3.2 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下:3.2.1 车24mm外圆端面根据端面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-12,得可用粗车达到要求精度,端面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,余量为单侧余量3.5mm,具体工序尺寸见表3-1。表3-1工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/车3.5H11Ra12.5175毛 坯CT9Ra25178.53.2.2 车24mm外圆根据外圆面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-10,得可用粗车达到要求精度,外圆面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,余量为3mm;具体工序尺寸见表3-2。表3-2 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/车3H10Ra12.524毛 坯CT9Ra25303.2.3 车18外圆根根据外圆面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-10,得可用粗车达到要求精度,外圆面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,余量为3mm;具体工序尺寸见表3-3。表3-3工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/车3H11Ra12.518毛 坯CT9Ra25243.2.4 铣D端面至尺寸18mm根据端面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-12,得可用粗铣达到要求精度,端面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,余量为3mm,具体工序尺寸见表3-4。表3-4工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣3H11Ra6.318毛 坯CT9Ra25243.2.5 铣键槽所在平面根据平面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-12,得可用粗铣达到要求精度,平面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,由于(3)工部加工后,可计算得,余量为3.25mm,具体工序尺寸见表3-5。表3-5工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣3.25H12Ra6.311.5毛 坯 CT9Ra25183.2.6 铣16X8mm槽根据零件图示,铣16X8键槽,根据零件表面要求,查机械加工工艺师手册表4-12,得粗铣即可达到要求精度。3.2.7 铣M6端面根据端面的精度要求,查机械加工工艺师手册表4-12,得可用粗铣达到要求精度,端面参照机械制造工艺设计简明手册,确定工序尺寸,余量为单侧余量3.5mm,具体工序尺寸见表3-6。表3-6工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铣3.5H12Ra6.315毛 坯CT9Ra2518.53.2.8 12 mm的孔毛坯为实心,12 mm的孔的精度为H8(查机械设计手册2008软件版标准公差数值),查机械加工余量手册表5-31,确定工序尺寸及余量,具体工序尺寸见表3-7。表3-7 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H8Ra6.312钻 孔11.8H12Ra12.511.83.2.9 10的孔毛坯为实心,10 mm的孔的精度也按H8,查机械加工余量手册表5-31,确定工序尺寸及余量,具体工序尺寸见表3-8。表3-8 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公差/mm经济精度/表面粗糙度/铰 孔0.2H8Ra6.310钻 孔9.8H12Ra12.59.83.2.10 9 mm的孔毛坯为实心,,9 mm的孔的精度为H13(查机械设计手册2008软件版标准公差数值),查机械加工余量手册表5-31,确定工序尺寸及余量,具体工序尺寸见表3-9。表3-9 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔 0.2H10Ra6.3 9钻 孔 8.8H12Ra12.58.83.2.11 16mm的孔毛坯为9 mm孔,16 mm的孔的精度为H11(查机械设计手册2008软件版标准公差数值),查机械加工余量手册表5-31,确定工序尺寸及余量,具体工序尺寸见表3-10。表3-10 工序尺寸表工 序名 称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间尺寸公公差/mm经济精度/表面粗糙度/绞 孔0.25H10Ra6.316钻 孔 6.75H12Ra12.515.753.2.12 攻M6螺纹及倒角0.5X453.3 确定切削用量及基本工时3.3.1 车24mm外圆端面(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据切削用量简明手册表1.1,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,根据表1.2,选择YT5硬质合金刀片,根据表1.3,选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖圆弧半径。他(2) 选择切削用量 切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3.5mm。确定进给量根据表1.3,可知,则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 180min。只有径向进给,每分钟进给量按机床选取:= 100r/min,则每分钟进给量: (3-1)检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 (3-2)3.3.2 车24mm外圆(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据切削用量简明手册表1.1,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,根据表1.2,选择YT5硬质合金刀片,根据表1.3,选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖圆弧半径。(2)选择切削用量 切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3mm。确定进给量根据表1.3,可知,则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度: (3-3)每分钟进给量:检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 (3-4)3.3.3 车18mm外圆:(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据切削用量简明手册表1.1,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,根据表1.2,选择YT5硬质合金刀片,根据表1.3,选车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面,前角,后角,主偏角,副偏角,刃倾角,刀尖圆弧半径。(2) 选择切削用量 切削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3mm。确定进给量根据表1.3,可知,则可取进给量。确定车刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度:每分钟进给量:检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时(3)倒角倒角3X45,3X45车削完成后,接着倒角即可。3.3.4 铣D端面至尺寸18 mm (1)选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据切削用量简明手册表3.1,选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。(2)选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3mm。 每齿进给量查切削用量简明手册,当使用高速钢圆柱铣刀,取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=80mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16, =80mm,z = 6,7.5mm,0.24mm/z, (3-5)各修正系数:,则 (3-6) (3-7) 按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度:每分钟进给量: (3-8)检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 (3-9)3.3.5 铣键槽所在平面(1) 选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据切削用量简明手册表3.1,选择=20mm的高速钢立铣刀。(2) 选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3.25mm。 每齿进给量查切削用量简明手册,当使用高速钢立铣刀,取= 0.12mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=20mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 60min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16, =20mm,z = 8,7.5mm,0.24mm/z,各修正系数:,则 按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度:每分钟进给量:检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时3.3.6 铣16X8mm槽(1) 选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据切削用量简明手册表3.1,选择=8mm的高速钢圆柱铣刀。(2) 选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 4mm。 每齿进给量查切削用量简明手册,当使用高速钢圆柱铣刀,取= 0.12mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm,由铣刀直径=8mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 60min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16, =20mm,z = 6,7.5mm,0.24mm/z,各修正系数:,则 按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度:每分钟进给量:检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时 (3-10)3.3.7 铣M6端面(1) 选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据切削用量简明手册表3.1,选择=80mm的高速钢圆柱铣刀。(2)选择铣削用量铣削深度由于加工余量不大,可以在一次走刀内切完,故取 = 3.5mm。 每齿进给量查切削用量简明手册,当使用高速钢圆柱铣刀,取= 0.15mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=80mm,查切削用量简明手册表3.8,故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.16, =80mm,z = 6,7.5mm,0.24mm/z,各修正系数:,则 按机床选取:= 100r/min,则实际切削速度:每分钟进给量:检验机床功率根据切削用量简明手册,当工件的硬度在HBS =174207时,所选择的切削用量是可以采用的。计算基本工时3.3.8 12 mm的孔(1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.18,选择11.8mm硬质合金锥柄麻花钻,机床选择Z525立式钻床。(2)选择切削用量进给量f由切削用量简明手册表2.10得扩孔11.8mm孔时的进给量,并由机械制造工艺设计简明手册表4.216取,根据切削用量简明手册表2.19,可以查出钻孔时的轴向力,当f 0.80mm/r,25mm时,轴向力=6080N。轴向力的修正系数均为1.0,故=6080N。根据Z525立式钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N,由于, 故 f = 0.72mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2.15,根据f = 0.72mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,扩孔钻扩孔时的切削速度,由切削表2.15得故: (3-11)根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故=(m/min)根据Z525立式钻床说明书,可以考虑选择选取:,降低转速,使刀具磨钝寿命上升,所以,确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 11.8mm时,钻头后刀面最大磨损量为1.4mm,故刀具磨钝寿命T =75min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21,2.23,所选择的切削用量是可以采用的,即:f =.072mm/r,=8960r/min,=2.52m/min。计算基本工时 (3-12)3.3.9 铰孔12:(1) 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.117,选择12高速钢锥柄机用铰刀,机床选择Z525立式钻床。(2) 选择切削用量进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24,并根据机床说明书取。由工艺表4.216,得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24,取。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=6 (m/min)根据Z525立式钻床说明书选取:,所以,确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 12mm时,铰刀后刀面最大磨损量为0.9mm,故刀具磨钝寿命T =75min。因此,所选择的切削用量:f =1.22mm/r,= r/min,= 2.56m/min。计算基本工时(3)倒角倒角0.5X45,绞孔完成后,接着倒角即可。3.3.10 10的孔(1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.16,选择9.8mm硬质合金锥柄麻花钻,机床选择Z525立式钻床。(2) 选择切削用量进给量f根据切削用量简明手册表2.7,取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r,查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16,故取f = 0.43mm/r。根据切削用量简明手册表2.19,可以查出钻孔时的轴向力,当f 0.51mm/r,25mm时,轴向力= 4270N。轴向力的修正系数均为1.0,故= 4270N。根据立式钻床Z525说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N,由于,故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2.15,根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=(m/min)根据立式钻床Z525说明书,可以考虑选择选取:,降低转速,使刀具磨钝寿命上升,所以,确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 9.8mm时,钻头后刀面最大磨损量为1.2mm,故刀具磨钝寿命T =75min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21,2.23,所选择的切削用量是可以采用的,即:f = 0.43mm/r,=195r/min,= 6m/min。计算基本工时3.3.11 铰孔10:(1) 选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.117,选择10高速钢锥柄机用铰刀,机床选择Z525立式钻床。(2) 选择切削用量进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24,并根据机床说明书取。根据表4.216,得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24,取。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=6 (m/min)根据Z525立式钻床说明书选取:,则确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 10mm时,铰刀后刀面最大磨损量为0.9mm,故刀具磨钝寿命T =75min。因此,所选择的切削用量:f =1.22mm/r,= r/min,=6.13m/min。计算基本工时(3)倒角倒1X45,绞孔完成后,接着倒角即可。3.3.12 9 mm的孔 (1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.16,选择8.8mm硬质合金锥柄麻花钻,机床选择Z525立式钻床。(2)选择切削用量进给量f查阅机械制造工艺设计简明手册表4.2-16,查得。根据切削用量简明手册表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f 0.28mm/r,12mm时,轴向力= 1230N。轴向力的修正系数均为1.0,故= 1230N。根据Z525立式钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N, 由于,故f =0.28mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2-15,根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取=16m/min。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=(m/min)根据Z525立式钻床说明书,可以考虑选择选取:,所以,确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 8.8mm时,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,故刀具磨钝寿命T = 35min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21,2.23,P= 1.0kw, 根据立式钻床Z525说明书,所选择的切削用量是可以采用的,即f = 0.28mm/r,=578.7r/min,=15.10m/min。计算基本工时3.3.13 绞孔9mm:(1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表2.11,选择9mm的高速钢绞刀,机床选择Z525立式钻床。(2)选择切削用量进给量f查阅机械制造工艺设计简明手册表4.215查得。切削速度根据切削用量简明手册表2.24,取。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=(m/min)根据Z525立式钻床说明书选取:n=195r/min,所以,确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 9.96mm时,铰刀后刀面最大磨损量为0.6mm,故刀具磨钝寿命T = 35min。因此,所选择的切削用量: f =0.81mm/r,=212r/min,= 5.51m/min。计算基本工时3.3.14 16mm的孔(1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册表3.16,选择15.75mm硬质合金锥柄麻花钻,机床选择Z525立式钻床。(2) 选择切削用量进给量f查阅机械制造工艺设计简明手册表4.216查得。根据切削用量简明手册表2.19 ,可以查出钻孔时的轴向力,当f 0.28mm/r,12mm时,轴向力= 1230N。轴向力的修正系数均为1.0,故= 1230N。根据Z525立式钻床说明书,机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N, 由于,故f =0.28mm/r可用。切削速度根据切削用量简明手册表2-15,根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取=16m/min。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=(m/min)根据Z525立式钻床说明书,可以考虑选择选取:,所以,确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当= 15.75mm时,钻头后刀面最大磨损量为0.8mm,故刀具磨钝寿命T = 35min。检验机床扭矩及功率根据切削用量简明手册表2.21,2.23,P= 1.0kw, 根据立式钻床Z525说明书,所选择的切削用量是可以采用的,即f = 0.28mm/r,=323.4r/min,=26.97m/min。计算基本工时3.3.15 绞16mm的孔(1)选择刀具和机床查阅机械制造工艺设计简明手册,选择=16mm高速钢锥柄机用铰刀,机床选择Z525立式钻床。(2)选择切削用量进给量f查阅切削用量简明手册表2.11及表2.24,并根据机床说明书取。切削速度根据切削用量简明手册表2.24,取 。根据切削用量简明手册表2.31,切削速度的修正系数为:,故:=(m/min)根据Z525立式钻床说明书选取:,所以,确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表2.12,当=16mm时,铰刀后刀面最大磨损量为06mm,故刀具磨钝寿命T = 35min。因此,所选择的切削用量:f = 0.8mm/r,= 119.4r/min,= 9.8m/min。计算基本工时(3)倒角倒0.5X45,绞孔完成后,接着倒角即可。3.3.16 攻螺纹M6查阅机械制造工艺设计简明手册,选普通螺纹丝锥M6,P=1mm,Z525立式钻床机床,切削用量选为:,按机床使用说明书选取:,则计算切削基本工时:4 钻M6螺纹孔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,需要设计专用夹具。由指导老师的分配钻M6螺纹孔工序的钻床夹具。4.1问题的提出 本夹具主要用于钻M6螺纹孔,精度要求不高,和其他面没有任何为主度要求,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。4.2定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能,基准分为设计基准和工艺基准两大类。1. 设计基准 在零件图样上所采用的基准,称为设计基准。2. 工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准,称为工艺基准。工艺基准按用途不同,又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。(1)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准,称为装配基准。(2)测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几 位置的基准,称为测量基准。(3)工序基准在加工工序中,用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准,称为工序基准。(4)定位基准工件定位时所采用的基准,称为定位基准。本道工序加工M6螺纹孔,精度不高,因此我们采用已加工好的10孔和12孔定位,采用一面两销定位,端面限制3个自由度,圆柱销限制2个自由度,削边销限制1个自由度,这样空间的六个自由度就限制完全了,因为孔径自身较小,切削力较小,因此不在采用其他的辅助定位,移动压板的压紧力即可以满足要求。4.3切削力和夹紧力的计算切削力矩M的计算:公式:M=0.34*D(2)*f(0.8)*(Kp)参数:D = 5参数:f = 0.25参数:Kp = 1计算结果 = 2.803切削力Ff的计算:公式:Ff=667*D*f(0.7)*(Kp)参数:D = 5参数:f = 0.25参数:Kp = 1计算结果 = 1263.728夹紧力的计算:螺旋夹紧机构:受力简图:公式:MQ=(Wk)*(r)*tan(1)+(rz)*tan(+(2)*L/(0)*l)参数:Wk = 1263.728参数:r = 6.9参数:1 = 8.53参数:rz = 5.513参数: = 2.5参数:2 = 9.83参数:L = 100参数:0 = 0.88参数:l = 60计算结果 = 5361.17以上计算可知:夹紧力5361.17远远大于1263.728,故满足要求。4.4定位误差分析(1)移动时基准位移误差 (式5-5)式中: 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙代入(式5-5)得: = = (2) 转角误差 (式5-6)式中: 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中: 则代入(式5-6)得:则: 经检验合格4.5夹具设计及操作的简要说明使用圆柱销和削边销定位,移动压板的压紧力即可指定可靠的卡紧力。同时我们采用快换钻套,当导向的钻套磨损后,我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度,这样就大大的提高了生产效率,适合于大批量生产。总结为期两周的课程设计已经接近尾声,回顾整个过程,在老师的指导下,我取得了可喜的成绩,课程设计作为机械制造工艺学课程的重要环节,使理论与实践更加接近,加深了理论知识的理解,强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计。我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算、以及夹具设计等方面的知识。通过此次设计,使我们基本掌握了零件的加工过程分析以及零件图、毛坯图的绘制、工艺文件的编制等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。此次课程设计对我来说获益匪浅,让我体会到了实际解决问题的重要性。在设计过程中,要运用所学的理论知识,要查阅各种资料,尽管有些繁琐,同时也让我意识到自己还有许多还未掌握的知识,这些知识只有在实际设计中才能学会的。总的来说,这次设计,使我们的基本理论知识在实际解决问题中得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力,为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限,设计中还有许多不足之处,恳请各位老师、同学们批评指正!参考文献1于英华主编. 机械制造技术基础M. 北京:机械工业出版社,2013. 2 赵丽娟、冷岳峰主编.机械几何量精度设计与检测M.北京:清华大学出版社,2011.3孙丽媛主编. 机械制造工艺及专用夹具M. 北京:冶金工业出版社,2002.4崇凯主编. 机械制造技术基础课程设计指南M. 北京:化学工业出版社,2006.5王先逵主编. 机械制造工艺学M. 北京:机械工业出版社,2006.6吴拓、方琼珊主编. 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导M. 北京:机械工业出版社,2005.7孟少龙主编. 机械加工工艺手册第1卷M. 北京:出版社,1991.8马贤智主编. 机械加工余量与公差手册M. 北京:中国标准出版社,1994.9吴拓主编. 机械制造工艺与机床夹具M. 北京:机械工业出版社,2006.10王凡主编. 实用机械制造工艺设计手册M. 北京:机械工业出版社,2008.11许晓旸主编. 专用机床设备设计M. 重庆:重庆大学出版社,2003.12李庆寿主编. 机械制造工艺装备设计适用手册M. 银州:宁夏人民出版社,1991.37
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