2818 后罗拉过桥摇臂工艺与夹具设计
2818 后罗拉过桥摇臂工艺与夹具设计,罗拉,过桥,摇臂,工艺,夹具,设计
产品图号 零件图号 1学院 机械加工工艺过程卡片产品名称 零件名称 后罗拉过桥 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸造毛坯 毛坯外形尺寸 257X80X95 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注工 时 工序 工 名序 称 工 序 内 容 车间 设 备 工 艺 装 备准终 单件1 下料 铸坯(一件毛坯可以制作一件零件) 铸造 砂 箱 砂 箱2 粗铣底面 粗铣底面两圆柱凸台底面,留 0.5mm 精加工余量 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀3 精铣底面 精铣底面两圆柱凸台底面,保证尺寸精度及表面粗糙度 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀4 粗铣另一端凸台面 掉头,铣另一端两圆柱凸台面,留 0.5mm 精加工余量 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀5 精铣另一端凸台面 精铣另一端两圆柱凸台面,保证尺寸精度及表面粗糙度 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀6 粗铣右边矩形凸台面 粗铣右边矩形凸台面,留 0.5mm 精加工余量 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀7 精铣右边矩形凸台面 精铣右边矩形凸台面,保证尺寸精度及表面粗糙度 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀8 铣右边矩形槽 铣右边矩形槽 机加工 铣床 专用夹具,量具,铣刀9 钻孔 钻小凸台底孔 8, 机加工 钻床 钻床夹具,量具,钻头10 攻丝 攻丝小凸台底孔 M10X1 机加工 钻床 钻床专用夹具,量具,丝攻11 扩孔 扩 78 的孔 72 至 76 机加工 钻床 钻床夹具,量具,钻头12 扩孔 扩 47 的孔 41 至 45 机加工 钻床 钻床夹具,量具,钻头13 镗孔 将 78 孔镗至规定尺寸公差要求 机加工 镗床 专用夹具,量具,镗刀14 镗孔 将 47 孔镗至规定尺寸公差要求 机加工 镗床 专用夹具,量具,镗刀15 后处理 去毛刺 辅助车间 钳工 钳工16 检 检验 机加工17 库 入库 车间设 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1技术学院机械加工工序卡片产品名称 零件名称 后罗拉过桥 共 6 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材料牌号铸造车间 1 铸造 HT200毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数铸造毛坯 1 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数铣床 X62W X62W 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分准终 单件主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工步内容 工艺设备r/min m/min mm/r mm进给次数 机动 辅助4 粗铣右边矩形凸台面,留 0.5mm 精加工余量 铣床 专用夹具 1450 119 2 13 30min 5min5 精铣右边矩形凸台面,保证尺寸精度及表面粗糙度 铣床 专用夹具 800 60 0.2 13 30min 5min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 1机械加工工序卡片产品名称 零件名称 后罗拉过桥 共 6 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材料牌号铸造车间 1 铸造 HT200毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数铸造毛坯 2 1设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数镗床 1夹具编号 夹具名称 切削液专用夹具 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /分准终 单件 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时工步号 工步内容 工艺设备r/min m/min mm/r mm进给次数 机动 辅助6 将 47 孔镗至规定尺寸公差要求 镗床 专用夹具 1450 119 0.2 13 20min 5min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 后罗拉过桥的加工工艺及夹具设计目 录摘 要 .Abstract .1 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 夹具的发展史 .11.3 小结 .22 后罗拉过桥的加工工艺规程设计 .32.1 零件的分析 .32.1.1 零件的作用 .32.1.2 零件的工艺分析 .32.2 确定生产类型 .32.3 确定毛坯 .32.3.1 确定毛坯种类 .32.3.2 确定铸件加工余量及形状 .32.3.3 绘制铸件零件图 .42.4 工艺规程设计 .42.4.1 选择定位基准 .42.4.2 制定工艺路线 .42.4.3 选择加工设备和工艺设备 .62.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 .62.5 确定切削用量及基本工时 .82.5.1 工序 1:粗铣 78 的两侧面 .82.5.2 工序 2:粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 .92.5.3 工序 3:钻 78 的通孔 .92.5.4 工序 4:扩 78 的通孔 .112.5.5 工序 5:铰 78 的通孔 .122.5.6 工序 6:粗铣 a、b 面 .122.5.7 工序 7:粗铣 78 孔的两面 .142.5.8 工序 8:精铣 78 孔的两面 .142.5.9 工序 9:粗镗下端 78 的孔 .152.5.10 工序 10:半精镗下端孔到 78 .162.5.14 工序 14:攻 M6 的螺纹 .192.6 本章小结 .213 专用夹具设计 .223.1 镗孔夹具设计 .223.1.1 问题的提出 .223.1.2 夹具的设计 .22结论 .36参考文献 .37致 谢 .381 绪论1.1 课题背景工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。1.2 夹具的发展史夹具在其发展的 200 多年历史中,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段,夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天,各类高效率,自动化夹具在高效,高精度及适应性方面,已有了相当大的提高。随着电子技术,数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹具与机床逐渐融为一体,使得中,小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段,这一阶段,夹具的主要特点是高精度,高适应性。可以预见,夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。1.3 小结一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的,不规则的拔叉类,杆类工件,几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前,中等生产规模的机械加工生产企业,其夹具的设计,制造工作量,占新产品工艺准备工作量的 50%80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。2 后罗拉过桥的加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目所给的零件是后罗拉过桥。主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁属于脆性材料,故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是后罗拉过桥需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:(1) 中心圆孔 78,78。(2) 3XM6 螺纹孔深为 12。(3) 凸台面(4) 右边凸台矩形孔由上面分析可知,可以先加工后罗拉过桥中心孔,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此后罗拉过桥零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2.2 确定生产类型已知此后罗拉过桥零件的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。2.3 确定毛坯2.3.1 确定毛坯种类零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构不是太复杂,生产类型为大批生产,故选择金属型铸造毛坯。2.3.2 确定铸件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册178 页表 1-4-7,选用各个加工面的铸件机械加工余量均为 3mm。2.3.3 绘制铸件零件图图 2.1 零件毛坯图2.4 工艺规程设计2.4.1 选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面 a 面为辅助粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精基准。2.4.2 制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:把工艺卡的内容抄到这里工艺立方案的比较与分析:上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序分散,适合流水线生产,缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中,基准得不到保证,加工出来的精度低,不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多,但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度,且还是大批生产,所以采用方案二比较合适。2.4.3 选择加工设备和工艺设备机床的选择工序 1、7、8、11、12、15 采用 X62W 型卧式铣床工序 2、6 采用 X5028 立式铣床工序 3、4、5、13、14 采用 Z535 立式钻床工序 9、10 采用 T618 卧式镗床选择夹具该后罗拉过桥的生产纲领为大批生产,所以采用专用夹具。选择刀具在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。选择量具加工的孔均采用极限量规。其他对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序余量工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度 最小 最大1粗铣 78H7 的两侧面3 IT11 80 6.3 -0.1 0.12粗铣平下端孔侧面的工艺凸台3 IT11 0 6.3 -0.1 0.13 钻 78H7 通孔 IT12 26.3 -1 14 扩 78H7 通孔 2.0 IT12 0.5473.2 -0.05 0.055 铰 78H7 通孔 0.2 IT8 0.211.6 -0.006 0.006粗铣 a面(距中0.34心孔)6粗铣a、b面 粗铣 b面3 IT1236(距中心孔)6.3 -0.1 0.17粗铣 78H12 孔的两面2 IT11 130.56.3 -0.1 0.18精铣 78H12 孔的两面1 IT9 0.51623.2 -0.05 0.059 粗镗下端孔 2.5 IT13 0.35976.3 -0.2 0.210 半精镗下端孔 0.5 IT11 3.2 -0.02 0.022.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序 1:粗铣 78H7 的两侧面机床:X62W 型卧式铣床刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 80),材料: , ,齿数15YT20Dm,为粗齿铣刀。20Z因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度 :pa3m每齿进给量 :根据参考文献3 表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.15/famZV参照参考文献3 表 2.4-81,取 2.54/Vs机床主轴转速 :n,10.60.8/in314Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 245n实际铣削速度 : v3.12.56/00dms进给量 : fV.524/1./ffaZn工作台每分进给量 : m.73infVs:根据参考文献3表 2.4-81,aa60切削工时被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 42lm刀具切入长度 :1210.5()(13lDa20.5(06)(137.6m刀具切出长度 :取l走刀次数为 1机动时间 :jt247.62.min35jmf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.23min2.5.2 工序 2:粗铣平下端孔侧面的工艺凸台机床:X5028刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数dw4014Z粗铣 a 面铣削深度 :3pm每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4-73,取f 0.5/fam铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4-81,取V 6/Vs机床主轴转速 : ,取n0160287/in3.4Vrd3inr实际铣削速度 : ./160nms进给量 :fV0.543/1.5/ffaZ工作台每分进给量 :mf10.5/630/minfVs: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ll刀具切入长度 :1D)(.2刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :jt12640.95min3jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.52min2.5.3 工序 3:钻 78H7 的通孔工件材料为 HT200 铁,硬度 200HBS。孔的直径为 78mm,公差为 H7,表面粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床。钻头为 22mm 标准高速钢麻花钻,1.6aR磨出双锥和修磨横刃。确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2,表 28-10 可查出 ,f 0.47.5/fmr表查 Z535 立式钻床说明书,取 。0.43/fmr根据参考文献2表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床1./fr进给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献2,max1569FN表 28-9,允许的进给量 。.8/fr由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。ff确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据参考文献2,v mP表 28-15,由插入法得,17/inm表 4732N表,5.69TNM表 1.5mPkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。根据参考文献2,由表 28-3, , ,故0.8v.75lv17/in0.871.2(/in)v表 0 6n rdm表查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为95/i021n4/mi10nv由参考文献2,表 28-5, ,故.06MFTk473.65()FN 51.69.054.8TNmN校验机床功率 切削功率 为mP/)MPnk表(.2(/26)1.05WkW机床有效功率 4.50.83E mkkP故选择的钻削用量可用。即, , ,02dm./fr195/inr14/inv相应地, ,516FN54.8T.0mPkW切削工时 被切削层长度 :l7刀具切入长度 :112()107.42rDlctgkctg刀具切出长度 : 取lm42 ml32走刀次数为 1机动时间 :2jt78.1.08in0395jLnf查参考文献1,表 2.5-41 工步辅助时间为:1.76min2.5.4 工序 4:扩 78H7 的通孔加工机床为 Z535 立式钻床。扩孔钻为 24.7mm 标准高速钢扩孔钻;确定扩孔切削用量确定进给量 根据参考文献2,表 28-31,有f。根据 Z535 机床说明书,取f:表 ( 0.78) m/r0.7=49.56m/r=0.57mm/r。确定切削速度 及 根据表 28-33,取 。修正系数:vn2/inv表,0.8mvk .71.02(1.509)ppRavak根 据故 25/in./min表 01)nd表 ( (24.7)86/minr查机床说明书,取 。实际切削速度为275/ir30v 34.75/i10./ir切削工时被切削层长度 :l78m刀具切入长度 ,有:11 24.()120.8632rDdlctgkctgm刀具切出长度 : 取2lm1l32走刀次数为 1机动时间 :2jt7830.54in.jLfn查参考文献1,表 2.5-41 工步辅助时间为:1.16min2.5.5 工序 5:镗 78H7 的通孔加工机床为立式镗床。 。确定铰孔切削用量确定进给量 根据表 28-36, ,按该表注 4,进给量f 1.326fm表取小植。查说明书,取 。1.6/mr确定切削速度 及 由表 28-39,取 。由表 28-3,得修vn8./inv表正系数, 0.8Mvk0.9pavk254.7(/0125.)pRa根 据故 8.2/min.7.14/minv表 01()d表 ()(25)9./minr查 Z535 说明书,取 ,实际铰孔速度/ir30v 3250/i17.8/ir切削工时被切削层长度 :l78m刀具切入长度 ,101 254.()120.92rDdlctgkctgm刀具切出长度 : 取2ll32走刀次数为 1机动时间 :3jt78.093.5in61jLnf查参考文献1,表 2.5-41 工步辅助时间为:1.51min该工序的加工机动时间的总和是 : jt1.0854.2.14minj2.5.6 工序 6:粗铣 a、b 面机床:X5028刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数dwZ粗铣 a 面铣削深度 :3pm每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4-73,取f 0.15/fam铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4-81,取V 6/Vs机床主轴转速 : ,取n0160287/in3.4Vrd3inr实际铣削速度 : ./160nms进给量 :fV0.543/1.5/ffaZ工作台每分进给量 :m.3infVs:根据机械加工工艺手册 表 2.4-81,a a240被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l 9lm刀具切入长度 :1D)1(5.02刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :jt12940.21in63jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:2.03min粗铣 b 面同样的铣削深度 ap3每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4-73,取f 0.15/famZ铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4-81,取V 6/Vs机床主轴转速 : ,n0160287/in3.4Vrd取 30/mir实际铣削速度 :0.106.28/nms进给量 :fV0.1543/601.5/ffaZnms工作台每分进给量 :m.3infVs: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ll刀具切入长度 :1 mD)31(5.02刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :jt12340.12in6jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.52min2.5.7 工序 7:粗铣 78H12 孔的两面机床:X62W 型卧式铣床刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 14),材料: , ,齿数15YT20Dm,为粗齿铣刀。20Z因其单边余量:Z=2mm所以铣削深度 :pa2m每齿进给量 :根据参考文献3 表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.15/faZV参照参考文献3 表 2.4-81,取 .54/Vs机床主轴转速 :n,102.602.8/in314Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 45mn实际铣削速度 : v3.12.56/00ds进给量 : fV.524/1./ffaZn工作台每分进给量 : m.73infVs:根据参考文献3表 2.4-81,a ma60切削工时被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 82l刀具切入长度 :1210.5()(13lDa20.5(06)(137.6m刀具切出长度 :取lm走刀次数为 1机动时间 :jt287.620.15min3jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.57min2.5.8 工序 8:精铣 78H12 孔的两面机床:X62W 型卧式铣床刀具:两块镶齿套式面铣刀(间距为 ),材料: , ,齿0.516215YT20Dm数 Z=78,为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度 :pa1.0m每齿进给量 :根据参考文献3 表 2.4-73,取 铣削速度 :f 0.12/faZV参照参考文献3 表 2.4-81,取 3.2/Vs机床主轴转速 :n,10.605.7/in14rd按照参考文献3表 3.1-31 31mn实际铣削速度 :v.203.24/06ds进给量 :fV.15/15./ffaZn工作台每分进给量 : m.9infVs被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 82lm刀具切入长度 :精铣时110lD刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :2jt12820.31in9jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.94min2.5.9 工序 9:粗镗下端 78H12 的孔机床:卧式镗床 618T刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料: 5YT切削深度 : ,毛坯孔径 。pa2.5m04dm进给量 :根据参考文献3表 2.4-66,刀杆伸出长度取 ,切削深度为f 20=2.5mm。因此确定进给量 。Fa./fr切削速度 :参照参考文献3表 2.4-9 取V./14/inVs机床主轴转速 :n,101489.26/min3.5Vrd按照参考文献3表 3.1-41 取 10实际切削速度 :v.2.83/106ns工作台每分钟进给量 : mf0.10/infm被切削层长度 :l2刀具切入长度 : 1 2.5(3)6.3pratgktg刀具切出长度 : 取2l5l42行程次数 :i机动时间 :1jt126.30.1minjmlf查参考文献1,表 2.5-37 工步辅助时间为:2.61min2.5.10 工序 10:半精镗下端孔到 78H12机床:卧式镗床 618T刀具:硬质合金镗刀,镗刀材料: 5YT切削深度 :pa0.5m进给量 :根据参考文献3表 2.4-66,刀杆伸出长度取 ,切削深度为f m20= 。因此确定进给量Fa0.5m.1/fr切削速度 :参照参考文献3表 2.4-9,取V3.18/9./inVs机床主轴转速 :n,取0190.812./min3.45rd0/ir实际切削速度 ,: v.93.9/06dns工作台每分钟进给量 :mf.150/inf被切削层长度 :l12刀具切入长度 : .(3)2.87pramtgktg刀具切出长度 : 取2l5l42行程次数 :i1机动时间 :jt21.8740.126min5jmlf所以该工序总机动工时 0.3ijt查参考文献1,表 2.5-37 工步辅助时间为:1.86min2.5.11 工序 11:粗铣 16H11 的槽机床:X62W 型卧式铣床 刀具:错齿三面刃铣刀切削深度 :pa7m根据参考文献查1表 4.4-8 有:刀具的直径 D=80mm,刀具的齿数 Z=14,刀具的宽度 L=14mm。查2表 2.4-76 得:进给量 ,根据参考文献3表 查得切削速度0.6/faz302,24/minV机床主轴转速 :,12495./min3.80Vrd按照参考文献2表 3.1-74 取 实际切削速度 :v.10.4/6Dns进给量 :fV0.495/.3/ffaZm机床工作台每分进给量 :m1.3/7.8/inmfs被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 l 0l刀具切入长度 :110.5(2)lD=42mm刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 : jt129041.68min7.jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.92min 2.5.12 工序 12:半精铣 16H11 的槽机床:X62W 型卧式铣床 刀具:错齿三面刃铣刀刀具直径 D=80,齿数 Z=14,宽度 L=16。切削深度 :pa1m根据参考文献2表 查得:进给量 ,根据参考文献32.4760.12/famz表 查得切削速度 ,3023/inV机床主轴转速 :n,1091.5/i.480rd按照参考文献3表 3.1-74 取 n实际切削速度 :v3.0.4/16Dnms进给量 :fV0.2495/2./ffaZ工作台每分进给量 : m.159.6infVs被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 0l刀具切入长度 :110.5(2)lD=42mm刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 : jt12904.8min5.6jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.41min 本工序机动时间 12.8042.ijjtt2.5.13 工序 13:钻 20.50 的孔机床:Z535 立式钻床刀具: 20.50 直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2,表 28-10 可查出 ,f 0.47.5/fmr表查 Z535 立式钻床说明书,取 。.43/fmr根据参考文献2表 28-8,钻头强度所允许是进给量 。由于机床1./f进给机构允许的轴向力 (由机床说明书查出) ,根据参考文献2,max15690FN表 28-9,允许的进给量 。1.8/fmr由于所选进给量 远小于 及 ,故所选 可用。ff确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据参考文献2,表v mP28-15,由插入法得,17/in表 4732N表,5.69TNM表 1.5mPkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正。根据参考文献2,由表 28-3, , ,故0.8v.75lv17/min0.871.2(/in)v表 0 74.3/i.5n rd表查 Z535 机床说明书,取 。实际切削速度为1/minr02.1.26/in10nv由参考文献2,表 28-5, ,故0MFTk473.651()FN5.94.8T校验机床功率 切削功率 为mP/)mMPnk表(1.2(5/26)1.05WkW机床有效功率 4.0.83E mkkP故选择的钻削用量可用。即, , ,02.5dm./fr175/inr1.2/minv相应地, ,16FN4.8T.0mPkW切削工时 被切削层长度 :l32刀具切入长度 :11 0.5()126.92rDlctgkctg刀具切出长度 : 取lm42ml32走刀次数为 1机动时间 :2jt326.90.5min417jLnf查参考文献1,表 2.5-41 工步辅助时间为:1.58min2.5.14 工序 14:攻 M221.5 的螺纹机床:Z535 立式钻床刀具:细柄机用丝锥( )21.5M进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mprmf/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018.12.5/in34Vrd130/inr丝锥回转转速 :取0n/minnr实际切削速度 : 0.0.15/16ms被切削层长度 :l32刀具切入长度 :14.5刀具切出长度 :2l0走刀次数为 1机动时间 :jt 12034.52.037min1j lfnf查参考文献1,表 2.5-41 工步辅助时间为:1.33min2.5.15 工序 15:铣开 78H12 的孔机床:X62W 型卧式铣床刀具:中齿锯片铣刀刀具直径 D=80mm,齿数 Z=32,宽度 L=4mm。切削深度 :pa12m根据参考文献2表 查得:进给量 ,根据参考文献3.4760.6/famz表 查得切削速度 ,3020/inV机床主轴转速 :n,129./i3.48rd按照参考文献3表 3.1-74 取 80n实际切削速度 :v.1.3/06Dnms进给量 :fV0.6328/0.56/ffaZnms工作台每分进给量 : m.13.infV被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , ll刀具切入长度 :110.5(2)lD=41mm刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 : jt128410.8min53.6jmlf查参考文献1,表 2.5-45 工步辅助时间为:1.59min 2.6 本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析,从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料,设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上,将两种方案进行比较,选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时,先选用刀具和机床,再查阅资料找出进给量,由它算出机床所需的转速,翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。三、专用夹具的设计3.1 问题的指出为了提高劳动生产率和降低生产成本,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。对于后罗拉过桥加工工序5粗铣后罗拉过桥的两端面,由于对加工精度要求不是很高,所以在本道工序加工时,主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。3.2 定位基准的选择在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准,称为定位基准。据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合,在同一工件的各道工序中,应尽量采用同一定位基准进行加工。根据本道工序,选 G 面为定位基准。3.3 定位方案和元件设计根据工序图及对零件的结构的分析,本道工序需限制 4 个自由度,为了增加定位的可靠行,实际限制了其 6 个自由度。本夹具采用 6 点定位原则,用两个固定的支撑板作为一大平面,限制了工件的两个旋转自由度和一个移动自由度;用一个侧向支撑板作为一小平面,限制了工件的一个旋转自由度和一个移动自由度;用一个支撑钉作为止推点,本夹具的止推点采用了自位支撑的方式。3.4 夹紧机构的设计本夹具采用夹钳进行夹紧,同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。同时,由于夹钳属于半标准件,可直接购买,降低了夹具的制造成本。3.5 定位误差的计算本夹具的定位表面为工序所要求的基准面 G,所以基准不重合误差 JB=0;由于 G 面是非加工表面,根据其制造方式,其表面粗糙度为 Ra25,由于 H7/g6 为间隙配合,最大间隙为 0.017 因此基准位移误差 Jw=0.025+0.017=0.042。总定位误差 dw= JB+ Jw=0.042=0.333,因此该夹具满足精度要求。3.4 本章小结在本章是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段。重点在于选择基准面将零件如何定位、夹紧在夹具体上。在选择基准面时,主要参考已加工面,在此主要用到的是一面两销定位,一个圆柱销和一个削边销,他们分别穿过已加工过的长中心孔和大端面的孔,再由中心孔的一面定位,就使零件在夹具体上完全定位了。选用压紧件时,分别用了移动和转动压板。最后设计出夹具体,参考有关资料计算夹具的定位误差。 结论本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产,工序就分得很散,中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。在夹具设计中,先确定工件的基准,然后通过一面两销定位,将工件固定夹紧在夹具上。在此计算了了夹紧力和夹具体的误差等。在本次设计中已无大的问题,基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。无锡职业技术学院毕业设计参 考 文 献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社,1996 12 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社, 200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M 上海科学技术出版社, 20024 杨叔子机械加工工艺师手册M 机械工业出版社, 20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社, 2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社, 198347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社,200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵机械制造工艺学M 机械工业出版社,2000 10 马贤智机械加工余量与公差手册M 中国标准出版社, 19941211 刘文剑夹具工程师手册M 黑龙江科学技术出版社, 198712 王光斗机床夹具设计手册M 上海科学技术出版社, 20028致谢在毕业设计即将结束之际我向所有帮助过我的老师和同学说一声,谢谢!我想没有他们的帮助,毕业设计就会做得很困难。这次毕业设计是在刘必柱(无锡职院 高级工程师)老师悉心指导下完成的。卢老师以其渊博的学识、严谨的治学风范、高度的责任感使我受益非浅。在做设计的过程中也遇到了不少的问题,刘老师给了我许多关怀和帮助,并且随时询问我毕业设计的进展情况、细心的指导我们,也经常打电话或者发电子邮件过来指导我的设计。在论文工作中,得到了机电工程学院有关领导和老师的帮助与支持,在此表示衷心的感谢。最后,在即将完成毕业设计之时,我再次感谢对我指导、关心和帮助过老师、领导及同学。谢谢了! 零 件 号 材料 编制 日期零件名称 后罗拉过桥 毛坯重量 指导机械加工工艺过程综合卡片生产类型 批量 毛坯种类 审核工时定额(min)工序安装工位工步 工 序 说 明 机床夹具或辅助工具刀具 量具走刀次数走刀长度(mm)切削深度(mm)进给量(mm/r)主轴转数(r/min)切削速度(m/min)基本时间辅助时间服务时间12111铸坯(一件毛坯可以制作一件零件)时效处理3 1 粗铣底面两圆柱凸台底面,留 0.5mm 精加工余量 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 24 1.5 0.2 1600 140 0.024 1 精铣底面两圆柱凸台底面,保证尺寸精度及表面粗糙度 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 24 1.5 0.2 1600 140 0.025 1 1 精铣另一端两圆柱凸台面,保证尺寸精度及表面粗糙度 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.516 1 1 粗铣右边矩形凸台面,留 0.5mm 精加工余量 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.517 1 1 精铣右边矩形凸台面,保证尺寸精度及表面粗糙度 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.511 1 铣右边矩形槽 X51 立式铣床 专用夹 具 端铣 刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.511 1 钻小凸台底孔 8, Z525 立式钻床 专用夹 具 麻花 钻 卡尺 1 12 1 0.2 600 18.8 0.931 1 攻丝小凸台底孔 M10X1 Z525 立式钻床 专用夹 具 麻花 钻 卡尺 1 12 1 0.2 600 18.8 0.931 1 扩 78 的孔 72 至 76 Z525 立式钻床 专用夹 具 麻花 钻 卡尺 1 12 1 0.2 600 18.8 0.931 1 扩 47 的孔 41 至 45 Z525 立式钻床 专用夹 具 麻花 钻 卡尺 1 12 1 0.2 600 18.8 0.931 1 将 78 孔镗至规定尺寸公差要求 T68 镗床 专用夹 具 镗刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.511 1 将 47 孔镗至规定尺寸公差要求 T68 镗床 专用夹 具 镗刀 卡尺 1 90 1.5 0.2 1000 78.5 0.518 1 1 去毛刺 立式钻床 Z525 专用夹 具麻花钻丝锥卡尺 1 15 1 0.28 750 16 0.11 1 检验9 1 1 入库
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