1757_机床刀架座加工工艺工装设计
1757_机床刀架座加工工艺工装设计,机床,刀架,加工,工艺,工装,设计
南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 1 -第一部分 零件的分析技术要求:(1)铸件应消除内应力。(2)未注圆角为 R3R5。(3)铸件表面不得有粘砂,裂纹等缺陷。(4)未注明倒角为 0.5X45。(5)去毛刺,锐边倒钝。(6)涂漆按 NJ226-31 执行。(7)材料 HT300。一. 零件的分析箱体类零件是机器或部件的基础零件,它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体,使他们之间保持正确的相互位置,并按照一定的传动关系传递运动或动力。因此,箱体的加工质量加工直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。孔的加工精度直接影响刀具的安装精度,所以一定要加工好孔。二. 零件的工艺分析有零件图可知,其材料为 HT300。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性,实用于承受较大应力、要求耐磨的零件。该零件上的主要加工面为上下平面、前后平面、四个定位平面(四个定位平面主要用于其它工序的定位及装配时的定位)和下平面、前后平面上的 7-16、一锥销孔和 25 及前平面上的三个同轴孔111、 、 ,和四个 62、2-88、106 同轴孔。其中加工四个定位平面是以前后平面两孔 111mm 和 62mm 为中心。加工前后平面、上平面是以四个定位平面来实现定位的 。镗前后平面的孔及钻六个平面上的孔均以四个定位平面和前后两平面来实现完全定位。各加工表面及孔之间有一定的位置要求,主要是:1. 后平面对于孔 mm、 mm 的垂直度公差为 0.01mm;2. 111 孔轴心线对于 62、88 和 106 公共轴心线、52 的平行度公差为 0.01mm;3.孔 111mm、 mm、 mm 同轴度都为 0.01;4.后平面与孔 的垂直公差为 0.01;南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 2 -5. 前后两平面的平行度为 0.05;6. 螺纹孔 M33 轴向与后平面的垂直度为 0.03。第二部分 工艺规程设计一. 确定毛坯的制造形式根据零件材料 HT300 确定毛坯为铸件,根据生产要求其生产类型为成大批生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于箱体零件的前后面上的三个大径孔需铸出,故还应安放型芯。此外,为消除余应力,铸造后应安排人工时效。二. 定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的、重要工作之一。基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得一提高。否则,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。1. 粗基准的选择 对于本刀架座零件而言,考虑到以下几点,选择箱体零件的重要孔(195mm 和 88mm)的毛坯孔与箱体外壁作粗基准。(1) 保证个加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量尽量均匀;(2) 装入箱内的旋转零件(如齿轮、轴套等)与箱体内壁有足够的间隙;(3) 能够保证定位准确夹紧可靠。最先加工的是用作精基准的四个小平面。用两浮动圆锥销插入 111 和 62 毛坯孔中限制自由度,用一个支承钉支承在箱体的一个侧面上以实现完全定位。2. 精基准的选择精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。对于刀架座,四个定位平面和 、88 是装配基准,有是设计基准,用它作精基准, 能使加工遵循“基准重合”的原则。其余各面和孔的加工也能用它定位,这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。 三. 制定工艺路线根据各加工表面的加工要求和各种加工方法能达到的经济精度,确定各表面的加工方法如下:上平面和下面凸台为铣; 底、前后左右平面为粗铣-精铣; 111mm、 mm、mm、2-88mm、62mm、106 各孔为粗镗- 半精镗;7 级-9 级精度的未铸出孔为钻-南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 3 -铰;螺纹孔为钻孔-攻螺纹,同时还有几个要钻深孔的,用专用的机床进行加工。因前、后面有较高的平行度要求, mm、 mm、111 与孔有较高的同轴度要求,故它们的加工宜采用工序集中的原则,即分别在一次装夹下将两面或两同轴孔同时加工出来,以保证其位置精度。根据先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则,将前后平面、上平面以及孔的粗加工放在前面,精加工放在后面。每一阶段中又首先加工前、后平面,后再镗两面上的 mm、 mm、111mm、 62mm、2-88mm、106 孔,其它螺纹孔等次要表面放在最后加工。在实际生产过程中,根据车间的生产条件及生产需要,对某些工序可进行必要的调整。由于是成批生产,在保证加工质量的同时,为了提高生产率,某些工序加工中所用机床进行改进。比如钻三面上的孔和攻螺纹,都采用了多轴式动力头。通过对动力头的改进,可以同时加工不同面上的多个孔,大大提高了生产效率,同时也保证了各孔之间的位置要求。铣前后两平面时,采用龙门双柱铣床,既提高了加工效率同时也保证了两平面间的位置精度要求。在上述工艺路线中,精铣前、后两平面放在镗孔后面时,因为在镗孔时要以这两平面定位,所以会影响镗孔的加工精度,同时对于批量生产,为了提高加工效率将此工序紧放在粗细之后。拟订加工工艺路线如下:拟定加工工艺路线序号 工 序 名 称 工 序 内 容 工艺装备1 铸 铸造2 清砂 清砂3 热处理 人工时效4 涂装 非加工表面涂防锈底漆5 铣 以底面定位,装夹工件,粗铣上面 X7156 铣 以上平面为定位,装夹工件粗铣精铣底面,保证高度尺寸 340mmX7157 铣 以底面定位,按线找正,装夹工件,粗铣精铣左右两平面的凸台,保证宽度 390mm 和土台高度 3mm。X7158 铣 以底面定位,按线找正,装夹工件,粗铣精铣前后两平面,保证宽度 203mm,和平行度 0.05。X7159 钻 钻底面 7X16mm,再钻 25mm 孔,都铰至图样要求尺寸,锪 6X25mm,深 8mm。钻 12 销锥孔。Z3050南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 4 -10 镗以底面定位装夹工件,按分割面高度中心线找正镗杆中心高度。按线找正孔的位置,粗镗mm、 111mm、 mm 三同轴孔,留 0.50.6mm 半精镗,粗瓜两凹平面。T611专用工装11 镗定位装夹同工序 10,半精镗mm、 111mm、 mm 三同轴孔至图样尺寸,半精刮两凹平面T611专用工装12 镗以底面及上三孔定位,后端面定向,装夹工件,镗另四孔 62mm、2-88mm、106mm,同时半精镗至图样要求的尺寸。粗刮两凹平面。T611专用工装13 镗 以底面及上三孔定位,后端面定向,装夹工件,在镗床装一般钻刀,钻 18mm 深 21mm,粗镗半精镗52mm14 镗 用专用夹具夹持,镗 34mm 观油孔。 T617A 专用工装15 钻 钻攻刀架座上平面上的 17-M6-6H 深 10 底孔深 12(不透)螺纹孔。Z305016 钻钻攻刀架座后平面上的 12-M8-6H 深 12mm 底孔深15mm、10-M10-6H 深 15mm 底孔深 18mm、4-M4-6H 通孔、4-M6-6H 深 12mm 底孔深 15mm、8.5mm 深 35mm 螺纹孔和 3-8mm 销锥孔。Z305017 钻钻攻刀架座前平面上的 7-M10-6H 深 10mm 底孔深15mm(不透)螺纹孔、M10-6H 深 20mm、2-8mm 销锥孔和 3-20mm 通孔。Z305018 铰 定位装夹同工序 17,扩孔至 21.5mm,铰至图样的要求 3-22mmZ305019 钻 钻刀架座前平面上 2-35mm、30mm 通孔,钻攻 4-M5深 12mm 底孔深 15mm、M33 通孔,钻 2-7 通孔,锪 2-11mm 深 7mm。Z305020 钻 钻攻刀架座右平面上的 4-M6-6H 深 10mm 底孔深15mm、8.5 通 G/8 深 10(油塞) 、M33 通孔,钻8.5mm 深 15mmZ305021 钻 钻深孔 4-6.8mm,钻攻 2-8.5 深 242G/8 深 10(油塞)、14 深 200 孔口 G3/8深 14ZP21032专用工装南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 5 -22 钳 清洗、去毛刺倒角23 检验 检查各部分尺寸在上述工序方案中,时效处理主要是为了消除内应力,涂底漆是为了防生锈。在该方案中先加工精基准面即四个定位平面,后加工其它表面和孔,遵循了基准统一和先面后孔、先主要表面后次要表面的原则。同时也符合加工的实际条件,大大提高了加工效率。四. 选择加工设备及工艺装备由于生产类型为大批生产,故加工设备宜采用以通用机床为主,辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用几床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递均由人工完成。各机床间配有辊道,以便传送工件。1. 铣四个定位平面。 以 111mm 和 62mm 毛坯孔及侧面为基准。考虑到工件的定位夹紧方案、夹具结构设计及工件的加工工艺等问题,采用卧式铣。选择 X346 双柱平面铣,并加专用夹具。2. 粗、精铣前后平面。 以四个定位平面和前面上加工的平面为基准。选用 X2010C龙门双柱铣床加专用夹具。3. 粗、精铣下平面。 以四个定位平面为基准。选用 X3132A 立式平面铣床加专用夹具。4. 粗、精镗孔。 以四个定位平面和前平面为基准。选用 T611 卧式镗床加专用夹具。5. 在六个平面上钻孔。 以后平面和后平面上 111、62 孔为基准。选用三面 52 轴特种钻床加专用夹具。6. 铰孔及锪沉孔并倒角。 以后平面及 111、62 孔为基准。选用 Z35A 摇臂钻床加专用夹具。7. 在三个平面上攻丝。 以后平面及 111、62 孔为基准。选用三面 34 轴特种攻丝机加专用夹具。8. 钻孔并攻丝。 以后平面及 111、62 孔为基准。选用 Z35 摇臂钻床加专用夹具。9. 锪内平面。 以后平面为基准。选用 Z525-1 立式钻床。加紧采用气动压紧装置。详见附表“机械加工工艺过程综合卡片” 。五. 确定加工余量、工艺尺寸及基本工时(采用查表兼计算法) 。南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 6 -完善工艺工程卡,按标准步骤来,同时写好工序卡,下面我们才好来计算和确定加工余量、切削用量及基本工时1.端面查实用机械制造工艺设计手册表 7.25,加工余量 1.5mm,尺寸公差为 2.5,参照实用机械制造工艺设计手册7.251 至 7.252,确定各工序尺寸及余量为:.上平面毛坯: 349mm粗铣: mmmm Z=4mm5.034.底平面铣前:345mm粗铣: mm Z=4mm5.0341精铣: mm Z=1mm.0.左平面铣前:399mm粗铣: mm Z=3mm5.0396精铣: mm Z=2mm(分两次铣).40.右平面铣前: mm0.439粗铣: mm Z=3mm5.01精铣: mm Z=1mm.前平面铣前:212mm粗铣: mm Z=3mm5.029精铣: mm Z=1mm4.08.后平面铣前: mm4.02粗铣: mm Z=4mm5.0精铣: mm Z=1mm1.32. 内圆表面.111mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 3mm,尺寸公差为南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 7 -2.5,所以其孔毛坯名义直径为 107 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:107 1.25mm粗镗:110.5 mm 2Z=3.5mm5.0半精镗:111 mm 2Z=0.5mm.195mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 3mm,尺寸公差为2.5mm,所以其孔毛坯名义直径为 190 1mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:190 1.25mm粗镗:194.5 mm 2Z=4.5mm529.0半精镗:195 mm 2Z=0.5mm.235mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 3mm,尺寸公差为2.5mm,所以其孔毛坯名义直径为 230 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:230 1.25mm粗镗:234.5 mm 2Z=4.5mm529.0半精镗:235 mm 2Z=0.5mm.62mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 2mm,尺寸公差为2.5,所以其孔毛坯名义直径为 60 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:60 1.25mm粗镗:61.5 mm 2Z=1.5mm5.0半精镗:62 mm 2Z=0.5mm.(5).2-88mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 2.5mm,尺寸公差为 2.5mm,所以其孔毛坯名义直径为 85 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:85 1.25mm粗镗:87.5 mm 2Z=2.5mm529.0半精镗:88 mm 2Z=0.5mm.(6).106mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 3.5mm,尺寸公差为 2.5mm,所以其孔毛坯名义直径为 102 1.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 8 -2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:102 1.25mm粗镗:105.5 mm 2Z=3.5mm529.0半精镗:106 mm 2Z=0.5mm.(7)52mm查机械制造工艺设计简明手册表 2.21 至 2.24,加工余量 2mm,尺寸公差为2.5,所以其孔毛坯名义直径为 36 0.25mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38 至 2.312,确定各工序尺寸及余量为:毛坯:36 0.25mm粗镗:51.5 mm 2Z=2.5mm5.0半精镗:52 mm 2Z=0.5mm.工序 20:铣上平面。1.加工条件工件材料:HT300,铸造。加工要求:一次走刀,在平面上加工 1030mm 和 2025mm,保证尺寸 mm,5.034机床:立式铣床 X715。刀具:镶齿三面刃铣刀(JB/T7953-1995)只用 125mm,Z=8 的铣刀。辅具: 40 的铣刀杆量具:对刀塞尺刀具材料:YG82.计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=4mm,一次粗铣完成。查阅有关资料,由平面的的粗铣余量Z=4mm,因为一次粗铣完成,即 ap=4mm,两侧采用相同的切削用量。取:fz=0.15mm,f=fzz=3mm/r, v=50m/min, 所以由 n= ,得出 n=95r/min dv10切削工时 t= 1.6min39546248nf3.检验机床功率根据实际情况,只需检验有较大平面一端的切削消耗功率。由切削手册,铣削功率的计算公式为:南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 9 -Pm= =5.6kw8.2074.9.051znakefp由机床的切削功率表可知,双轴龙门铣床的最大切削功率为=7.5kw,所以机床的功率足够,可以正常加工。工序 25:粗铣底平面1.加工条件: 加工要求:粗铣后需精铣。底平面为 300470,保证高度尺寸 。(单位:mm)5.0341机床 :立式铣床 X715刀具:镶齿三面刃铣刀。参数同为 125mm,z=8。刀具材料: YT15辅具:对刀塞尺量具:游标卡尺2.计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=3mm,粗铣后还需精铣完成。两侧主轴采用相同的切削用量,查阅有关资料,由两个平面的的粗铣余量 Z=3mm,取:=0.15mm/r, =0.15 34=4.2mm/r。 v=80m/min, 所以由 ,得出zf zf Dvn10n=46r/min 切削工时 t= 2.38 (min)2.460248nf3检验机床功率:由切削手册,硬质合金圆柱铣刀铣削灰铸铁的铣削功率的计算公式为:Pm= =5.6kw49.1znafdep65.083.17.05其中,a p切削深度,mm; d铣刀直径,mm; fz每齿进给量,mm/z; z铣刀齿数。由机床的切削功率表可知,龙门双轴铣床的最大切削功率为=7.5kw,所以机床的功率足够,可以正常加工。工序 30:精铣底平面。1加工条件与粗铣底平面相同,保持尺寸: mm。1.0342计算切削用量:南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 10 -已知毛坯的加工余量为 Z=1mm,两侧主轴采用相同的切削用量,查阅有关资料,由两个平面的的精铣余量 Z=1mm,采用一次走刀,即 ap=1mm,取: =0.05mm/r, zf=0.05 34=1.7mm/r。v=80m/min, 所以由 ,得出 n=46r/min。 zf Dvn10切削工时 t= 5.8 (min)7.46248nf由于精加工的切削功率比粗加工的要小得多,所以只需检验粗加工时的功率(如工序 10 所示) ,粗铣时可以正常加工,则精铣时也能达到要求。工序 35:粗铣左平面1.加工条件加工要求:粗铣后要精铣,平面尺寸为 8056mm 和 25300mm。保持尺寸: mm。5.0396加工机床:立式铣床 X715刀具:镶齿三面刃铣刀。参数同为 125mm,z=8 。量具:极限卡规(量规)208 +0.4,对刀塞尺,卡规 164+0.32计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=4mm,采用一次走刀,即 ap=4mm 查阅有关资料,由平面的粗铣切削深度 ap =4mm,取:f z=0.15mm/z,f= fz z=3mm/r, 由铣削速度表,取v=65m/min, 所以由 ,得出 n=47.5r/min Dvn10切削工时 t= 3.2(min)35.4760248nf工序 40:精铣左平面1加工条件与粗铣左平面相同。保证宽度 mm 和凸台高度 mm。0.4391.032计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=1mm,查阅有关资料,由平面的的精铣余量 Z=1mm,取:f=0.1mm/r, f= fz z=2mm/r, v=70m/min, 所以由 ,得出 n= 50 r/min Dvn10南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 11 -3.切削工时 t= 4.8 min2504648nf工序 45:粗铣右平面1.加工条件加工要求:粗铣后要精铣,平面尺寸为 80100mm 和 25300mm。保持尺寸: mm。5.0391加工机床:立式铣床 X715刀具:镶齿三面刃铣刀。参数同为 125mm,z=8 。量具:极限卡规(量规)208 +0.4,对刀塞尺,卡规 164+0.32计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=2mm,采用一次走刀,即 ap=2mm 查阅有关资料,由平面的粗铣切削深度 ap =2mm,取:f z=0.15mm/z,f= fz z=3mm/r, 由铣削速度表,取v=65m/min, 所以由 ,得出 n=47.5r/min Dvn10切削工时 t= 3.2(min)35.4760248nf工序 50:精铣右平面1加工条件与粗铣右平面相同。保证宽度 mm 和凸台高度 mm。1.0391.032计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=1mm,查阅有关资料,由平面的的精铣余量 Z=1mm,取:f=0.1mm/r, f= fz z=2mm/r, v=70m/min, 所以由 ,得出 n= 50 r/min Dvn103.切削工时 t= 4.8 min254648nf工序 55:粗铣前平面1.加工条件加工要求:粗铣后要精铣,平面尺寸为 384340mm。保持尺寸: mm。5.029加工机床:立式铣床 X715南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 12 -刀具:镶齿三面刃铣刀。参数同为 125mm,z=8 。量具:极限卡规(量规)208 +0.4,对刀塞尺,卡规 164+0.32计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=4mm,采用一次走刀,即 ap=4mm 查阅有关资料,由平面的粗铣切削深度 ap =4mm,取:f z=0.15mm/z,f= fz z=3mm/r, 由铣削速度表,取v=65m/min, 所以由 ,得出 n=47.5r/min Dvn10切削工时 t= 3.2(min)35.4760248nf工序 60:精铣前平面1加工条件与粗铣前平面相同。 mm4.0282计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=1mm,查阅有关资料,由平面的的精铣余量 Z=1mm,取:f=0.1mm/r, f= fz z=2mm/r, v=70m/min, 所以由 ,得出 n= 50 r/min Dvn103.切削工时 t= 4.8 min254648nf工序 65:粗铣后平面1.加工条件加工要求:粗铣后要精铣,平面尺寸为 384340mm。保持尺寸: mm。5.024加工机床:立式铣床 X715刀具:镶齿三面刃铣刀。参数同为 125mm,z=8。c量具:极限卡规(量规)208 +0.4,对刀塞尺,卡规 164+0.32计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=4mm,采用一次走刀,即 ap=4mm 查阅有关资料,由平面的粗铣切削深度 ap =4mm,取:f z=0.15mm/z,f= fz z=3mm/r, 由铣削速度表,取v=65m/min, 所以由 ,得出 n=47.5r/min Dvn10南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 13 -切削工时 t= 3.2(min)35.4760248nf工序 70:精铣后平面1加工条件与粗铣后平面相同。保持尺寸: mm 前后的平行度为 0.05。1.0232计算切削用量已知毛坯的加工余量为 Z=1mm,查阅有关资料,由平面的的精铣余量 Z=1mm,取:f=0.1mm/r, f= fz z=2mm/r, v=70m/min, 所以由 ,得出 n= 50 r/min Dvn103.切削工时 t= 4.8 min254648nf工序 75:铰孔锪沉孔并钻孔1.加工条件:加工要求:钻 mm 孔一个、 mm 孔 6 个、 mm 孔 1 个;在底平面上铰 mm241875.24孔一个;精铰 mm 孔一个;铰 mm 孔一个;精铰 mm 孔一个。55.78机床:摇臂钻床 Z35A夹具:可翻转夹具,可以通过翻转零件加工前平面和上平面上的孔。刀具: 铰刀 WgCr4V2, mm,Z=10,1 把;5倒角钻 -0.28 ,一把;90铰刀 WgCr4V2, mm, Z=8,一把;8埋头扩孔钻 mm, Z=4,一把;5钻头:WgCr4V2, mm;1钻头:WgCr4V2, mm;22.计算切削用量由切削手册,铰 mm 的孔时,取25v=30m/min,f=1mm/r,n= =434r/minDv10精铰 mm 孔时,取25南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 14 -v=30mm/min,f=1mm/r,n= =434r/minDv10由切削手册,铰 mm 的孔时,取18v=30m/min,f=1mm/r,n= =434r/minDv10精铰 mm 孔时,取18v=30mm/min,f=1mm/r,n= =434r/minDv10锪 6X25mm,深 8mm。钻 12 销锥孔。工序 80:粗半精镗 111mm、 195mm 及 235mm 三同轴孔1.加工条件加工要求:从后面粗镗 110.5mm、 mm 孔及同轴的 mm,保证上述尺26.019423.04寸公差,采用一根镗杆上装两把镗刀的方法,第二把镗刀将孔半精加工到 111mm、mm 和 mm。029.15029.35机床:T611刀具:装夹式可调单刃镗刀材料: 硬质合金(YG8)根据加工情况,镗杆采用阶梯形式,并与机床主轴采用浮动连接。(如下图)辅具:刀杆套 111mm、 195mm , 235mm,浮动接头一个2.切削用量的选择:由切削手册,粗镗时,根据镗削余量 Z=6mm(双边) ,采用一次走刀,即 ap=6mm,取v=42m/min,f=0.3mm。所以 n= =83.6r/min。DV103切削工时的计算:t= =1.59 min3.0684检验机床功率:由机械加工实用手册,硬质合金镗刀镗削铸铁时的镗削力,功率及镗刀耐用度的计南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 15 -算图:当 f=0.3mm,v =42m/min 时,轴向切削立 Ft=0.6KN,主切削立 Fc=2KN,镗削功率Pc=1.6kw。参考机床的功率,镗削功率小于机床的最大功率,可以加工。工序 85: 粗半精镗 62mm、2- 88mm 和 106mm 四同轴孔1加工条件加工要求:从后面镗 63mm、 105mm 孔及同轴的 2- 87mm,保证上述尺寸公差。采用一根镗杆上装两把镗刀的方法第二把镗刀精加工孔至尺寸 64mm、2- 88mm 和106mm。采用阶梯镗杆,镗杆与机床主轴采用浮动连接。机床:T611刀具:装夹式可调单刃镗刀。材料为硬质合金(YG8)辅具:镗杆,延伸轴2切削用量的选择:由切削手册,根据镗削余量 Z=6(双边)mm,取:f=0.3mm ,v=40m/min,所以 n= =130r/minDv103切削工时的计算:t= =1.02 min3.01工序 90:钻 36mm 粗半精镗 52mm 孔1加工条件加工要求:从前面先钻 36mm 深 21mm 的孔,再粗半镗 52mm,保证上述尺寸公差。采用一根镗杆上装两把镗刀的方法,第二把镗刀将孔精加工到 52mm。也采用阶梯镗杆,镗杆与机床主轴采用浮动连接。机床:T611刀具:装夹式可调单忍镗刀材料: 硬质合金(YG8)辅具:镗杆,延伸轴,钻头2切削用量的选择:由切削手册,根据镗削余量 Z=6mm(双边) ,取 v=50m/min, f=0.3mm 。所以南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 16 -n= =130r/min。Dv103.切削工时的计算:t= =1.02 min3.01工序 95:粗半精镗 34mm 观油孔1加工条件加工要求:从左面镗 33mm 孔保证上述尺寸公差。采用一根镗杆上装两把镗刀的方法,第二把镗刀精镗孔至尺寸 34mm。同样采用阶梯镗杆,镗杆与机床主轴采用浮动连接。机床:T611刀具:装夹式可调单刃镗刀。材料为硬质合金(YG8)辅具:镗杆,延伸轴2切削用量的选择:由切削手册,根据镗削余量 Z=6mm(双边) ,取 V=40m/min,f=0.3mm 。所以 n=130r/min。Dv103 切削工时的计算:t= =1.02 min3.01工序 100:钻孔并攻丝顶面的孔1.加工要求:用钻孔动力头同时钻 mm 孔 17 个深 12mm,再钻 mm 孔 4 个深9.49.10mm,攻丝头在检查面上攻 M61.0-6H 21 个深 10mm.2加工机床: 摇臂钻床 Z30503加工刀具:钻头 W9Cr4V2, 4.980mm2 把;丝锥 W18Cr4V,M61,2 把;4技术要求:M61 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm。5计算切削用量:由切学手册,根据加工方式(采用动力头) ,得出切削用量如下:加工 4.9 的 21 个深 12mm 的螺纹孔及两个 4.9 的螺纹通孔时,取f=0.05mm/rv=14m/min;南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 17 -n= =535r/minDv10在检查面上攻丝时,由于两个螺纹的直径相同,因此,取相同的切削用量,由切削手册,取 f=1mm/r,v=3m/minn= =95r/minDv10工序 105:钻孔并攻丝后面的孔1.加工要求:用钻孔动力头同时钻 mm 孔 4 个深 15mm、 mm 孔 12 个深 15mm、9.6.mm 孔 10 个深 18mm、 mm 孔 4 个通孔、 mm 孔 1 个深 35mm、 mm 孔 3 个锥4.83.5.80.8销孔(配作) 。攻丝头在检查面上攻 M61.0-6H 4 个深 12mm、M81.25-6H 12 个深12mm、M101.5-6H 10 个深 15mm、M40.7-6H 4 个深 12mm 螺纹。2加工机床: 摇臂钻床 Z30503加工刀具:钻头 W9Cr4V2, 4.980mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 6.6101mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.4117mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 3.365mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.5125mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.0117mm1 把;丝锥 W18Cr4V,M61,1 把;丝锥 W18Cr4V,M81.25,1 把; 丝锥 W18Cr4V,M101.5,1 把;丝锥 W18Cr4V,M40.7,1 把;4技术要求:M61 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm;M81.25 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm;M101.5 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm;M40.7 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm。工序 110:钻孔并攻丝前面的孔1.加工要求:用钻孔动力头同时钻 mm 孔 7 个深 15mm、 mm 孔 1 个通孔、4.84.8mm 孔 2 个锥销孔(配作)和 3 个 mm 通孔,攻丝头在检查面上攻 M101.5-6H 70.8 20个深 15mm、M101.5-6H 1 个深 20mm 螺纹,铰 3- mm 图样的要求尺寸 3-21mm。202加工机床: 摇臂钻床 Z3050南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 18 -3加工刀具:钻头 W9Cr4V2, 8.4117mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.0117mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 20315mm1 把; 丝锥 W18Cr4V,M101.5,1 把;绞刀 21205mm1 把。4.技术要求:M101.5 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm。工序 115:钻孔并攻丝左面的孔1.加工要求:用钻孔动力头同时钻 mm 孔 4 个深 15mm、 mm 孔 1 个深通孔、9.0.8mm 孔 1 个通孔、 mm 孔 1 个深 15mm。攻丝头在检查面上攻 M61.0-6H 4 个深305.810mm、M81.5-6H 通、M333.0-6H 通螺纹。2加工机床: 摇臂钻床 Z30503加工刀具:钻头 W9Cr4V2, 4.980mm 1 把;钻头 W9Cr4V2, 30400mm 1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.5125mm1 把;钻头 W9Cr4V2, 8.0117mm1 把;丝锥 W18Cr4V,M61,1 把;丝锥 W18Cr4V,M81.5,1 把; 丝锥 W18Cr4V,M333.0,1 把;4.技术要求:M61 孔的轴线以其名义位置向任一方向的偏移不大于 0.15mm;工序 120:钻孔并攻丝右面的孔和锪沉孔并钻孔1.加工要求:用钻孔动力头同时钻 mm 孔 4 个深 15mm、 mm 孔 2 个通孔、1.30mm 孔 2 个通孔、 mm 孔 1 个深 15mm。攻丝头在检查面上攻 M50.8-6H 4 个深355.812mm、M333.0-6H 通螺纹,锪内平面 2- 11mm,深 7mm。2.加工设备: 摇臂钻床 Z30503.刀具: 钻头 YG8 4.175mm, 一把;钻头 YG8 35400mm, 一把;钻头 YG8 8.5200mm, 一把;锪钻 W9Cr4V2, 11, 一把;丝锥 W18Cr4V,M40.8,1 把南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 19 -钻头 YG8, 30400mm 一把;工序 125:钻深孔并攻丝1.加工要求:用深孔钻钻 mm 孔一个深 37.5mm、一个深 20mm、一个深 175mm、一5.6个深 195mm、一个深 244mm、一个通。再扩深孔 mm 深 200mm。攻丝头在检查面上攻12M8.52.0 一个深 10mm、M142.0 一个深 14mm 螺纹。2.加工设备: 枪钻 ZP21032 3.刀具: 深孔钻头 YG8 6.5, 一把;丝锥 W18Cr4V,M142.0,1 把;丝锥 W18Cr4V,M8.52.0,1 把;第三部分 夹具设计机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置,其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置,并在加工过程中保持这个位置不变。它能够保证加工质量、提高生产率降低成本、扩大机床工艺范围、减轻工人劳动强度保证生产安全等优点。机床夹具的基本组成部分包括:1. 定位元件或装置 用以确定工件在夹具中的位置。2. 刀具导向元件或装置 引导刀具或用以调整刀具相对于夹具的位置。2. 夹紧元件或装置 用以加紧工件。3. 连接元件 用以确定夹具位置并与机床相连接。4. 夹具体 用以连接夹具各元件及装置。5. 其它元件或装置。机床夹具包括通用夹具、专用夹具、通用可调整夹具和成组夹具、组合夹具及随行夹具。对于大批量生产来说,在保证加工质量的同时,为了提高劳动生产率,降低劳动强度,需要设计专用夹具。经过与指导老师协商,决定设计第 80 道工序粗、半精镗同心孔 mm05.1mm 235+0.029mm,同时也可以应用到第 85 道工序上。镗床夹具将用于 T611 卧式029.15镗床。刀具为装夹式可调刀刃镗刀,同时镗 mm mm 235+0.029mm 三个孔。05.1029.1一镗床的夹具设计南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 20 -(一) 问题的提出本夹具主要用来镗刀架座 111mm 195mm 235mm 的三个同轴孔。这三个同轴孔是在最后的装配中刀具轴的装配孔,有一定的尺寸及同轴度要求。同时考虑到加工效率,因此采用一根镗杆上装两把镗刀,一把粗镗,另外一把半精镗。(二)夹具设计 定位基准的选择由零件图可知,设计人员在设计刀架座时在前后左右四个平面都要加工,由于底面的粗糙度为 3.2,可以当作一个精基准,用一螺栓定位,和一锥销销定位,限制了六个自由度。使工件牢牢的定位在机床上,同时精度也可以达到要求。由于刀架座是一个较重的大工件,为了提高生产效率,同时也为了降低工人的劳动强度,在设计中将工件靠近支承板时采用了气动。2. 夹紧机构的确定考虑到提高劳动生产率,降低劳动强度,设计使用螺栓夹紧和定位销就可以了。3.切削力及夹紧力的计算刀具:装夹式可调单忍铣刀。由切削手册:单刀的切削力: (见 机床夹具设计手册表 1-2-3)ppf KfaF75.021其中: =3mm, mm, Kp=1.1pa3.0所以 =2641(N)1.3.750f当用三把刀具时, 7923(N)f实4.定位误差分析(1) 定位元件尺寸公差的确定夹具的主要定位元件为一个销和一个螺栓还有底平面,刀架座上的底平面是工序 30 精铣和一个定位销锥孔和 25 的孔是在工序 75 中铰和半精镗过的,因此可以作为精基准。(2) 根据零件图上的要求,三孔的同轴度公差为 4-5 级;圆度公差为 0.001mm。这些技术要求都由镗杆和镗模来保证。5. 夹具设计及操作的简要说明如前所述,在夹具设计时,应该注意提高劳动生产率。为此,应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序由于是粗加工,切削力较大,为了夹紧工件,势必要增大刀架座的直径,而这将使整个夹具过于庞大。因此,首先设法降低切削力。目前采取的措施有三:一是提高毛坯的制造精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是选择刀架座的拉力配有压板的夹紧机构;本夹具的结构还算比较紧凑。工件从上面利用吊钩放下,放在四个定位小平面上,完成工件的预定位。镗床夹具的装配图见图纸。南昌航空大学科技学院学士学位论文 - 21 -南昌航空大学科技本科生毕业设计 毕业设计(论文)任务书I、毕业设计(论文) 题目:机床刀架座加工工艺工装设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求:已知某机床刀架座零件图,要求:1.编辑其批量生产的机械加工工艺归程:对零件图进行工艺分析,绘制二维零件图(在 AUTOCAD 上) ,编制机械加工工艺工程卡片、机床加工工序卡2.设计镗孔夹具:绘制二维装配图。 III、毕 业设计(论文)工作内容及完成 时间:1.搜集有关资料,熟悉零件结构及公用,撰写开 题报告 1 周 2.相关外文文献资料的阅读与翻译(6000 字符以上) 2 周3.零件工艺路线设计 3-5 周4.机床加工工序设计 6-9 周5.镗孔夹具设计 10-13 周6.撰写毕业论文 14-16 周7.答辩准备及毕业答辩 17 周南昌航空大学科技本科生毕业设计 、主 要参考资料:1王先逵主编.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社, 20082于骏一主编.典型零件制造工艺.北京:机械工业出版社, 19893王 凡.实用机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社 ,20084王启平主编.机床夹具设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社 ,19965张进生,房晓东主编.机械工程专业课程设计指导 .北京:机械工业出版社,20046Yiming(Kevin)Rong.Samuel H.Huang,Zhikun Hou.Advanced Computer-aided Fixture Design Elsevier Academic Press,20057曹岩,白瑀主编.机床夹具手册与三维图库 UGNX 版.北京:化学工业出版社,2010航空制造工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0781052 班学生(签名): 王志华填写日期: 2011 年 2 月 21 日指导教师(签名): 助理指导教师(并指出所负责的部分):机械设计 系主任(签名):附注:任 务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。南昌航空大学科技本科生毕业设计
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