K371-支座零件机械加工工艺规程及其钻支座底部2×φ20孔工装夹具设计【CAD高清图纸和文档打包】
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支座 共4 页第1 页车间工序号工序名称材 料 牌 号03 铣HT200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立式铣床X52K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粗铣底面端面铣刀 游标卡尺47589.50.251.521.0872半精铣底面端面铣刀 游标卡尺600113.10.20.521.059 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支座 共4 页第2 页车间工序号工序名称材 料 牌 号04 钻HT200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摇臂钻床Z3025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钻220孔麻花钻 圆柱塞规50031.40.2510.020.608 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支座 共4 页第3 页车间工序号工序名称材 料 牌 号05 铣HT200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立式铣床X52L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粗铣120前后两端面立铣刀 游标卡尺475150.251.522.0972半精铣120前后两端面立铣刀 游标卡尺60018.90.20.522.059 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支座 共4 页第4 页车间工序号工序名称材 料 牌 号06 镗HT200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卧式镗床T68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粗镗97孔至99圆角镗刀 圆柱塞规400128.70.271.010.4172半精镗99孔至99.8圆角镗刀 圆柱塞规5001430.190.410.4683精镗99.8孔至100H7圆角镗刀 圆柱塞规6301950.150.110.470 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 功能方法的形式化的夹具设计过程摘要 设计工装夹具是一个非常复杂的过程,依赖于设计者的经验和他的自身知识达到一个好的设计。为便于自动化的发展以知识为基础的应用程序,明确界定的夹具,涉及的知识是一个事先和根本任务进行的设计过程。此外,一个基本的和众所周知的工程原则应考虑:功能需求及其相关的限制应该是第一个输入的设计过程。考虑到这些主要的思想,本文提出了发展以促进自动化夹具的设计,根据功能的方法。在这方面,该方法已被用来征求摩卡设备知识和统一建模语言被用来代表夹具设计过程。一个方法的基础上的函数的概念和旨在将这些设计过程的建议。夹具功能要求被定义和形式化。固定功能元素被用来创造一个功能设计方案,链接这些要素的功能要求和典型商业夹具元件已经确定通过表格和规则映射。最后,一个原型应用基础知识已经发展为一个初始验证的提出的方法。关键词:夹具设计过程知识建模;夹具,夹具的功能要求1.简介其主要目的是提供一种设计理论,用适当的框架和方法的定义一系列的活动,符合设计过程中的一个产品或系统。一般来说,所有这些确定要求为出发点的设计过程。在事实上,工程学科处理产品设计可以被定义为一个科学与创建产品定义和工程知识设计解决方案的基础上的想法和概念源自要求和限制。在这项研究中,考虑到要求一个相关的问题时,以此作为一个广义的概念,是使明确的含义,主要条款有:功能要求和约束。一个功能要求的,因为它表示了不同的作者,代表什么产品或必须独立于任何可能的方案。和考虑到一些基本原则的广泛认可领域的需求工程,我们可以补充的是独特的和明确的声明在自然语言中的一个单一功能的书面的方式,它可以排名,跟踪,测量,验证,并验证。一个约束可以被定义为一个限制,一般影响一些这种要求,它限制了各种可能的解决方案同时满足需求。所以,一个约束应始终链接到一个要求,其目的是狭义的设计结果可以接受的解决办法。在公理化设计理论,功能要求应该被定义的功能域,这对现场的问题是如何定义和功能的产品。该方法用于代表会影响推理过程的设计,在这个意义上,之间的映射功能和物理领域,被后来的一个地方设计解决方案的开发。其设计方法提供了一个根据“function-behaviour-structure框架,在函数的定义是利用结构行为”。目的是填补这一缺口,使设计师从美联储的物理设计解决方案。方法是,产品功能通过它的结构,这似乎导致一个迭代因果关系的方法,在寻求解决直到选定的结构,使预定的功能。采用的方法在本文的研究是根据定义的夹具功能部件(FCC),能够满足夹具功能,并在柔性扁平电缆和夹具之间的映射,这样的商业元素。先进的方法来定义要求和功能来建立本体。基本上,模型的重要性,主要是有关夹具,功能要求,夹具,夹具元件,制造资源,制造过程,和设计规则;居住的可能性,自动化设计过程通过发展知识应用程序或系统。本形式化的功能要求的实现通过应用一个结构化的方式规范方法论,和UML图是用来捕获,代表和正式的知识,是促进自动化的夹具设计过程。IDEF 0方法用来创建一个活动模型夹具设计过程,使确定的信息在每一个不同的任务包括。它已被用来补充IDEF 0模型的代表之间的互动活动过程中。2,分析机械加工设备的要求在1节,分别被定义:功能要求与约束条件。要求总是存在,在他们的方式表达,以及他们是如何集成在产品的设计过程中,一般来说,需求工程是指本学科处理捕获,形式化,表示,分析,管理和验证需求满足。然而,所有这些方面的需要集成在产品的设计过程,第一个方面考虑的是如何的要求代表或宣布。因为它已被以前所述,要求明确的表达方式影响他们的解释和设计创作解决方案。在这个意义上,它已被广泛接受,认为使用在加工,工作是一个关键方面,及固定装置要素是负责满足这一总体目标。在他们的设计流程,出发点是定义的加工设备的功能要求和约束。通常,一个夹具的解决方案是由一个或几个物理元素,作为一个整体设计的夹具方案必须满足所有准则和相关的政务司司长。定心,定位,夹紧,并支持,可以被认为是功能要求的夹具,夹具必须做什么,独立于任何特定的解决方案。条款限制,限制各种可能的解决方案”,有许多因素要考虑,主要处理:形状和尺寸被加工零件的,公差,操作顺序,加工策略,切削力,一些设置,设置时间,体积材料批量大小,生产速度,机形态,机器的能力,成本,等结束时,该解决方案可以通过:准确性,可靠性,和经济。3,该方法的形式化该夹具的设计过程 该方法中提出的这项研究的夹具设计过程是基于五个主要的设计阶段(编号15),命名为:功能要求发展(法国),定义了夹具设计功能,功能设计的夹具方案,详细设计夹具方案(日)和夹具的最终解决方案设计验证。这些阶段的目的是定义一个过程连续反馈,使发展中国家的夹具设计一个系统,结构和并行方式(图5)。1阶段:第一阶段,发展的功能要求(法国),包括捕获的知识需要进行设计,加工工艺,夹具。它有2个主要的任务,第一个填充的摩卡形式,和第二形式的功能要求根据结构的2节中定义的。2阶段:第一阶段,定义固定功能目的是完成了一套高水平的软件函数模板,在一个以知识为基础应用程序允许产生夹具的解决方法符合功能要求定义在前一阶段。夹具功能被定义图形使用一种基于IDEF 0建模。该法允许体现图形属性和操作所需的实施一个函数。图6显示了一个例子。建议表示是一个高级功能的定义;它是独立的知识表示将使用执行,而不需要从夹具设计师深入了解任何软件建模技术。定义这些固定功能的第一步是在模型所需的知识工程的应用开发。例如,考虑到影响夹具稳定的一个主要制约因素,夹具功能解决任何要满足这种约束。要做到这一点,这将是要确定一个夹具功能的稳定性图5。从一个高层次的角度,零件信息(如:材料力学性能,形状,尺寸和公差),加工工艺信息(例如:机械加工业务,加工战略,卷删除,切削参数,切削工具参数),和夹具功能元素信息(即:功能,约束,规则,含有量,点向量和应用)。这一信息将有被用来确定一些参数如切削并允许夹紧力。技术,状态的部分表面,功能的技术元素,和类之间的联系零件表面和夹具元件。材料的力学性质,形状和尺寸的一部分被加工,和相关公差。限制,方向,含有量,接触参数,和定位点。操作序列,和对于每一个操作:加工策略,切削参数,切割工具,和删除。一些设置,批量,生产速度,以及目标成本。4阶段:第四阶段,详细设计包括建立详细的解决方案。这基本上是几何(含体积)与夹具元件,这是特别相关的干涉检查。不过,在这种情况下空间的可能的解决办法是减少,最后,第五阶段,验证设计,目的是使最终的评价和验证的功能符合要求和其相关的约束。4。夹具设计过程的功能模型 因为它是在介绍中提到,功能设计方法,然而,正如所指出的法国标准化协会之间的关系元素和夹具的商业组件夹具功能功能代表商业元素类型选择,夹具的功能,接触表面,方法通过在本研究涉及的定义,什么将是第一步,在夹具本体发展。功能的方法,夹具设计,基于信息模型定义,有一些特点,即:减少一些功能,夹具已经执行的可能性,正规化灵敏度,规范与定量预选赛,并减少设计空间的使用功能性元素。不过,定义之前任何夹具信息模型,是有必要界定的夹具设计过程和信息流沿它。以下是活动模式在这表示夹具设计过程。本模型的代表利用IDEF 0和统一建模语言,它允许确定知识单元需要在这些过程,以及它们之间的相互作用,一些作者还使用建模技术代表的过程和一部分的相关信息的夹具设计过程,但没有采取功能性做法,它输入起点与知识有关的单位的一部分几何,制造工艺,加工资源,和下面的IDEF 0方法,知识单元构成的最终输出的过程是夹具详细设计,和夹具装配图。资源知识单元的电机单元和模块化夹具部件。制造工艺,加工操作,切削刀具,切削条件,加工战略,以及机床的形态。输出是一个了解之间的对应部分技术特点和加工操作。该过程重点是定义的技术特征加工才能完成的部分。它包括输入的结果从先前的三活动到它创建的一个清单,加工的特点与他们的相关的尺寸和公差。5,信息模型,实例,和方法验证夹具设计过程建模,确定的知识单元:要求夹具,夹具函数,定义,加工操作,功能设计规则,详细设计规则,夹具资源,和夹具验证,是仿照在一个面向对象结构,对于其中的一些知识单位,专门为一部分定义和加工业务这样的模型,和结果的原型信息和加工计划。因此,本夹具功能要求必须定义这些活动的一部分6,结论一个综合的方法来设计过程加工设备已通过本研究。基本目标是正式的方法促进这种设计过程自动化。依赖对调查结果和所得出的结论文献复习和与夹具设计,一些原则被认为是指导研究。以下是这些原则和他们如何被考虑到:开始的一步是定义的夹具功能要求。这个原则导致形式化的要求,根据一些方法从需求工程,并以功能表达的夹具设计方案,根据标准,这种方法可以验证设计方案对指定的需求。有需要捕获和正规化加工夹具知识。这个原则导致使用一个建模的方法,在这种情况下,信息建模方法最后通过,有需要定义和表面加工夹具设计过程。这个原则导致其定义和表面利用IDEF 0和统一建模语言。有需要定义软件夹具功能,其目的是创造解决方案,落实夹具功能要求和定义独立的执行系统。这原则,导致一些研究解决方案已在这一领域,特别是优化作品,并得出结论,只有高水平描述这功能,其中的信息和基本规则必要的执行被指定的,是可能的地址。然而,复杂程度高的夹具功能,需要进一步调查,以便定义如何分解成低层次同时保持独立的代表详细执行标准。进行的研究,可以得出这样的结论,形式化的夹具设计过程的基础上功能要求允许发展一个更完整方法的问题,夹具设计。基本的步骤,和基本输入到任何实现目标自动化的过程,开始与夹具设计过程,并继续与定义的夹具知识要求:夹具,夹具功能单位,一部分定义,加工操作,功能设计规则,详细设计规则,夹具,夹具验证。7,参考文献 1克帕尔,W贝茨,工程设计系统方法,其次,施普林格出版社,伦敦,1996。2 厄尔曼,T dietterich,斯托弗,一个新型的机械设计过程的基础上的经验数据,人工智能工程设计和制造(1988)3352。 3 公理化设计:进展与应用,牛津大学出版社,牛津,2001。4 B小尼尔森钱,约瑟夫,功能建模的复杂技术系统(1997)316。 5 亨利克森,夹具和夹具设计手册,工业出版社,新纽约,(1973)。 6 J . kakish,对设计和开发的基础知识通用模块化夹具和夹具设计,智能制造(2000)2330。 7 A .森迪尔库马尔,诉subramanuam,K萧,多智能体方法对夹具设计,智能制造业杂志(2001)3142。 8 K whybrew,A .森迪尔库马尔,先进的夹具设计制造,施普林格出版社,伦敦,1995。 机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称支座共 页第 页材 料 牌 号HT200 毛 坯 种 类铸 件毛坯外形尺寸 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01备料金属性浇铸02热时效处理以消除内应力03铣粗铣、半精铣底面X52K端面铣刀 游标卡尺04钻 钻220孔Z3025麻花钻、圆柱塞规05铣粗铣、半精铣120前后两端面X52K立铣刀 游标卡尺06镗粗镗、半精镗、精镗100H7孔T68圆角镗刀 圆柱塞规07钳工钳工去毛刺 08终检检验至图纸要求并入库 09入库包装、入库 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 机械制造工艺课程设计课程设计说明书( 201 级) 论文题目: 系 名: 专业班级: 学 号: 学生姓名: 指导教师: 完成日期: 摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。支座的加工工艺规程和钻支座220孔的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:切削用量;夹紧;定位;误差 Abstract The design involves the mechanical manufacturing process and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and measurement, and other aspects of knowledge.The processing technical regulations of the support and the design of the 2 x - 20 hole of the drill support, the design of the process and the design of the special fixture are the three parts. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.Key words: Cutting amount; clamping; positioning; error目 录摘 要II第一章 序 言1第二章 计算生产纲领、生产效率分析22.1生产纲领22.2 生产效率分析2第三章 毛坯的制造方法33.1 确定毛坯的制造形式33.2毛坯尺寸公差3第四章 零件的工艺设计44.1 零件的工艺设计44.2 工艺规程的设计44.2.1 基准的选择44.2.2 制定工艺路线54.2.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定54.2.4 确定切削用量及基准工时6第五章 钻床夹具设计145.1专用夹具的提出145.2定位元件及夹紧元件的选择145.3切削力和夹紧力的计算145.4定位误差分析155.5钻套的设计165.6夹具设计及操作简要说明18致 谢19参考文献20IV第一章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。变速叉的加工工艺规程和铣叉口两端面的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分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毕业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。本设计选用变速叉来进行工艺编制与夹具设计,以说明书、绘图为主,设计手册与国家标准为附来进行详细说明。第二章 计算生产纲领、生产效率分析2.1生产纲领生产纲领:企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。 N=Qn(1+a+)式中: N零件的生产纲领(件/年) Q机器产品的年产量(台/年) n每台产品中该零件的数量(件/台) a备品百分率 废品百分率2.2 生产效率分析操作者按规定的作业方法工作时,他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力,不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。1)标准工时:标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下,从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间,其包含直接工时与间接工时。即加工每件(套)产品的所有工位有效作业时间的总和。a标准工时:标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时(1+宽放率)c工厂使用的宽放率一般在10%20%,对一些特殊的工种,如体力消耗较大的工种,宽放率可适当放宽一些d正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2)制定方法:对现有各个工位(熟练工人)所有的有效工作时间进行测定,把所有组成产品的加工工位的工时,考虑车间生产的均衡程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后,计算得到标准工时。生产率(产出数量标准工时)(日工作小时直接人工数)100%第三章 毛坯的制造方法3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT200灰铸铁,铸件有多种分类方法:按其所用金属材料的不同,分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等;按铸型成型方法的不同,可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多,约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件,多是压铸件。 3.2毛坯尺寸公差由表(2-5-1)得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度,即大于1mm,小于4mm。由HT200,确定灰铸铁精度等级为2级(指尺寸精度和表面光洁度要求较高,或者大批、中批生产的铸件。第四章 零件的工艺设计4.1 零件的工艺设计从零件图可以看出,它有八组加工表面,现分述如下:1、底面2、220孔3、120前后端面4、100H7孔4.2 工艺规程的设计4.2.1 基准的选择1、精基准的选择选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。1)用设计基准作为定位基准,实现“基准重合”,以免产生基准不重合误差。2)当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时,应尽可能采用此组精基准定位,实现“基准统一”,以免生产基准转换误差。3)当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时,应选择加工表面本身作为精基准,即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4)为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度,可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5)有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。根据零件的技术要求和装配要求,选择的34左端面、2-24凸台面、34外圆面及54外圆面作为定位基准,零件上有许多表面都可以采用它作为基准进行加工,即遵循“基准统一”原则。2、粗基准的选择1)如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求,应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面,则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2)如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀,应选择该表面作精基准。3)如需保证各加工表面都有足够的加工余量,应选加工余量较小的表面作粗基准。4)选作粗基准的表面应平整,没有浇口、冒口、飞边等缺陷,以便定位可靠。5)粗基准一般只能使用一次,特别是主要定位基准,以免产生较大的位置误差。4.2.2 制定工艺路线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。最终工艺路线方案:工序01:金属性浇铸工序02:时效处理以消除内应力工序03:粗铣、半精铣底面工序04:钻220孔工序05:粗铣、半精铣120前后两端面工序06:粗镗、半精镗、精镗100H7孔工序07:钳工去毛刺工序08:检验至图纸要求工序09:包装、入库4.2.3 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 1. 底面的加工余量已知铸件尺寸公差为CT8级,加工余量为MA-D级,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得,铸件的单边加工余量Z=2.0mm,粗糙度Ra=3.2,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,两步铣削(粗铣、半精铣)即可满足其精度要求。 粗铣 单边余量Z=1.5mm 半精铣 单边余量Z=0.5mm2.220孔的加工余量因孔的尺寸不大,故采用实心铸造,而孔精度等级为8级,查机械制造工艺设计简明手册表2.3-8知,一步钻削即可满足其精度要求。3. 120前后两端面的加工余量已知铸件尺寸公差为CT8级,加工余量为MA-D级,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得,铸件的单边加工余量Z=2.0mm,粗糙度Ra=3.2,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,两步铣削(粗铣、半精铣)即可满足其精度要求。 粗铣 单边余量Z=1.5mm 半精铣 单边余量Z=0.5mm4. 100H7孔的加工余量已知铸件尺寸公差为CT8级,加工余量为MA-D级,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4得,铸件的单边加工余量Z=2.0mm,粗糙度Ra=1.6,查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8知,三步镗削(粗镗、半精镗、精镗)即可满足其精度要求。 粗镗 单边余量Z=1.0mm 半精镗 单边余量Z=0.4mm精镗 单边余量Z=0.1mm4.2.4 确定切削用量及基准工时工序01:金属性浇铸工序02:时效处理以消除内应力工序03:粗铣、半精铣底面工步一:粗铣底面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀内铣完,则2)决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为工步二:半精铣底面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,且表面粗糙Ra3.2,要求不高,故可在一次走刀内铣完,则2)决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为工序04:钻220孔选用高速钢锥柄麻花钻(工艺表3.16)由切削表2.7和工艺表4.216查得(切削表2.15)478r/min按机床选取n=500r/min切削工时: ,则机动工时为工序05:粗铣、半精铣120前后两端面工步一:粗铣120前后两端面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,且表面粗糙Ra6.3,要求不高,故可在一次走刀内铣完,则2)决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取4753)计算工时切削工时: ,则机动工时为工步二:半精铣12前后两端面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,且表面粗糙Ra3.2,要求不高,故可在一次走刀内铣完,则2)决定每次进给量及切削速度根据X52K型立式铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取6003)计算工时切削工时: ,则机动工时为工序06:粗镗、半精镗、精镗100H7孔工步一:粗镗97孔至99所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1) 确定切削深度 2) 确定进给量根据表1.5,当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm,镗刀伸出长度为34mm时, =0.150.30mm/r按T68机床的进给量(表4.2-21),选择 =0.27mm/r3) 确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =550,m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 128.7m/min =414r/min 按T68机床上的转速,选择 4) 基本时间选镗刀的主偏角=45,则=1.0mm,=40mm,=4mm,=0,=0.27mm/r,,工步二:半精镗99孔至99.8所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1)确定切削深度 2)确定进给量根据表1.5,当半精镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm,镗刀伸出长度为34mm时, =0.150.30mm/r按T68机床的进给量(表4.2-21),选择 =0.19mm/r 3)确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =550,m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 143m/min =456r/min 按T68机床上的转速,选择 4)基本时间选镗刀的主偏角=45,则=0.4mm,=40mm,=4mm,=0,=0.19mm/r,,工步三:精镗99.8孔至100H7所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆角镗刀。 1)确定切削深度 2)确定进给量根据表1.5,当精镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm,镗刀伸出长度为34mm时, =0.150.30mm/r按T68机床的进给量(表4.2-21),选择 =0.15mm/r 3)确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =650,m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 195m/min =621r/min 按T68机床上的转速,选择 4)基本时间选镗刀的主偏角=45,则=0.1mm,=40mm,=4mm,=0,=0.15mm/r,,工序07:钳工去毛刺工序08:检验至图纸要求工序09:包装、入库第五章 钻床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,决定设计工序04:钻220孔的专用夹具。5.1专用夹具的提出本夹具主要用于钻220孔,粗糙度为Ra6.3,精度要求不高,故设计夹具时主要考虑如何提高生产效率。5.2定位元件及夹紧元件的选择 本工序选用的定位基准工件120后端面和100孔及工件一侧定位,所以相应的夹具上的定位元件应是心轴和A型固定式定位销。因此进行定位元件的设计主要是心轴和A型固定式定位销,在心轴的螺杆上用带肩螺母进行夹紧。选择工件120后端面和100孔及工件一侧定位,对应的定位元件为心轴和A型固定式定位销。1、 120左端面与心轴相配合限制三个自由度,即X轴移动、Y轴转动和Z轴转动。2、 100孔与心轴相配合限制两个自由度,即Y轴移动和Z轴移动。3、 工件一侧与A型固定式定位销相配合限制一个自由度,即X轴转动,工件六个自由度被完全限制,属于完全定位5.3切削力和夹紧力的计算查表4得切削力计算公式:式中,f=1mm/r,查表得=736MPa, 即=1547N所需夹紧力,查表5得,安全系数K=式中为各种因素的安全系数,查表得:K=1.872,当计算K2.5时,取K=2.5孔轴部分由M20螺母锁紧,查表得夹紧力为12360N=30900N由上计算得,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.4定位误差分析1、 基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为基准位移误差,用表示。工件以12后端面和12孔及工件内环来定位来定位,铣叉口内侧面,如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致,做无间隙配合,即孔的中心线与轴的中心线位置重合,则不存在因定位引起的误差。但实际上,轴和工件内孔都有制造误差,于是工件套在轴上必然会有间隙,孔的中心线与轴的中心线位置不重合,导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差,其变动量即为最大配合间隙。按下式计算 式中 基准位移误差,mm 孔的最大直径,mm 轴的最小直径,mm =0.0355mm2、 基准不重合误差 加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上,但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量,称为基准不重合误差,用表示。基准不重合误差为= 式中 基准不重合误差,mm 工件的最大外圆面积直径公差,mm =度要求。5.5钻套的设计加工220孔,需钻孔,因为精度不高,钻孔之后没有其它工序,故选用可换钻套(其结构如下图示)。根据工艺要求:。即用20的麻花钻钻孔。查机床夹具标准件可知20相配的快换钻套的具体结构如下具体的尺寸如下因为钻套和夹具体是间隙配合,加工的时间钻套靠压紧螺钉把他压紧在钻模板上,以防止加工的时间工件的旋转,有上图可知和钻套相配的螺钉的尺寸为M8,查机床夹具标准件可知,M8钻套压紧螺钉的具体结构如下具体的尺寸如下 5.6夹具设计及操作简要说明 如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具,选择在心轴的螺杆上用带肩螺母进行夹紧。本工序为钻削余量小,钻削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 19致 谢这次课程设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了课程设计。这次课程设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下他的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,他严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,他不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。参考文献1邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8 2赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,23孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12 4李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,125邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20006黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,77丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19978储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,129廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,110乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1211李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,412陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,413机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,714龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,715李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 716周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,12
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