操纵手柄(135调速器)加工工艺及钻Φ10孔夹具设计[含CAD高清图纸]
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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机械加工工艺综合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1页第1页材 料 牌 号45#毛 坯 种 类铸铁毛坯外形尺寸每毛坯件数1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1锻造锻造毛坯2热处理退火(消除内应力)3车车24mm外圆,车18mm外圆,倒角3X45,4X45C1640车床4铣铣D端面至尺寸18 mm、铣左端面至尺寸8 mm X51立式铣床5铣铣键槽至尺寸X63卧式铣床6钻钻孔12,倒角0.5X45Z535立式钻床7钻钻孔10,倒角1X45 Z535立式钻床8钻钻孔8 mm,扩孔至9 mm,扩孔至16 mmZ535立式钻床9车倒角0.5X45 10去毛刺 去除全部毛刺钳工台 11终检按零件图样要求全面检查 12入库 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 华耀光2010.6.82010.6.102010.6.11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 期机械加工工艺过程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2页第1页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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(分)准终单件1铸造铸造毛坯2热处理退火3车削 车24mm外圆端面C1640车床YT5硬质合金刀片、三爪掐盘、0.05/150游标卡尺0.0860.5474车削车24mm外圆,车18mm外圆,倒角345,445C1640车床YT5硬质合金刀片、三爪掐盘、0.05/150游标卡尺0.7384.6945铣削铣D端面至尺寸18mmX51立式铣床高速钢圆柱铣刀、专用夹具、0.05/150游标卡尺0.040.2546铣削铣键槽所在平面X51立式铣床高速钢圆柱铣刀、专用夹具、0.05/150游标卡尺0.0580.3697铣削铣168mm键槽至尺寸X51立式铣床高速钢圆柱铣刀、专用夹具、0.05/150游标卡尺0.0560.3568铣削铣M6端面X51立式铣床高速钢圆柱铣刀、专用夹具、0.05/150游标卡尺0.0320.3849钻、铰削钻、铰孔12mm,倒角0.545Z525立式钻床11.8mm硬质合金锥柄麻花钻、12mm高速钢锥柄机用铰刀、专用夹具、内径千分尺0.0520.51110钻、铰削钻、铰孔10mm,倒角145Z525立式钻床9.8mm硬质合金锥柄麻花钻、10高速钢锥柄机用铰刀、专用夹具、内径千分尺0.0580.36911钻、铰削钻、铰孔9mm,扩、铰孔16mm,倒角0.545Z525立式钻床8.8mm硬质合金锥柄麻花钻、9mm的高速钢绞刀、15.75mm硬质合金锥柄麻花钻、16mm高速钢锥柄机用铰刀、专用夹具、内径千分尺0.4342.7612钻削钻削M6的螺纹底孔Z525立式钻床5.6mm硬质合金锥柄麻花钻、专用夹具、内径千分尺13钻削攻螺纹M6Z525立式钻床普通螺纹丝锥M6、专用夹具、内径千分尺0.0080.051设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)2014.7.1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 期机械加工工艺过程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2页第2页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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14清洗去除全部毛刺15检查按零件图样要求全面检查16存放入库设 计(日 期)校 对(日期)审 核(日期)标准化(日期)会 签(日期)2014.7.1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 技 术 基 础课 程 设 计题 目:操纵手柄零件的机械加工工艺规程及加工10孔的夹具设计 任 务 书一、设计题目:操纵手柄零件的机械加工工艺规程及加工10孔工序的专用夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1张(2) 生产类型:大批大量生产三、上交材料1所加工的零件图 1张2毛坯图 1张3编制机械加工工艺过程卡片 1套4编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片 1套5绘制夹具装配图(A0或A1) 1张6绘制夹具中1个零件图(A1或A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体)。 1张7课程设计说明书,包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容。(约5000-8000字) 1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第l2天查资料,绘制零件图。2第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法,编制机械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3第810天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步)。4第1113天,完成夹具装配图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天21天,完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ,设计内容反映的基本概念及计算 ,设计方案 ,图纸表达 ,说明书撰写 ,答辩表现 。综合评定成绩: 指导教师日期摘要本次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计,对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习,也是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 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,为今后参加祖国的建设打下一个良好的基础。 在些次设计中我主要是设计操纵手柄的加工工艺和工艺器具。在设计期间查阅了大量的资料,并且得到了有关老师的指点,在此表示感谢!由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。AbstractThe course design is our graduation practice before an important design, learned basic courses, technical courses and specialized courses can be a good systematic review, which we have learned during the graduation of the course before the first in-depth total comprehensive review, but also a training in theory and practice, so it is in our four years of college life occupies an important position. For me personally, I hope that through this curriculum design for their future work to be undertaken once adaptive training, which exercise their own analysis of issues, problem-solving skills for future participation in the motherland of the four modernizations building lay a good foundation. In these times, I am mainly designed to promote the frame design process and process equipment.Access to a lot during the design of information, and get information about the teachers instructions, to express my gratitude! Limited in their ability to design there are many shortcomings, I implore you to give guidance teachers目 录1 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43.2 确定机械加工余量及工序尺寸43.2.1 车24mm外圆端面43.2.2 车24mm外圆53.2.3 车18外圆53.2.4 铣D端面至尺寸18mm63.2.5 铣键槽所在平面63.2.6 铣16X8mm槽63.2.7 铣M6端面73.2.8 12 mm的孔73.2.9 10的孔73.2.10 9 mm的孔83.2.11 16mm的孔83.2.12 攻M6螺纹及倒角0.54583.3 确定切削用量及基本工时83.3.1 车24mm外圆端面83.3.2 车24mm外圆103.3.3 车18mm外圆:113.3.4 铣D端面至尺寸18 mm123.3.5 铣键槽所在平面143.3.6 铣16X8mm槽153.3.7 铣M6端面173.3.8 钻12 mm的孔183.3.9 铰孔12mm:203.3.10 钻10的孔213.3.11 铰孔10:223.3.12 钻9 mm的孔233.3.13 绞孔9mm:243.3.14 扩16mm的孔253.3.15 绞16mm的孔273.3.16 攻螺纹M6284 夹具选用31参考文献331 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。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、18外圆面车24、10、M6端面铣键槽所在平面钻、铰12 mm、10mm、9mm的孔扩、铰16mm的孔钻M6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,参照参考文献选用砂型铸造。2.2.2造型的选择因铸件制造批量为大批生产,参照参考文献,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,查参考文献,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300mm(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。由于本套筒零件全部表面都要加工,因此应选外圆及一端面为粗基准。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。本零件时带孔的套筒零件,孔的轴线是设计基准,为避免由于基准不重合而产生的误差,所以选孔为定位基准,即遵循“基准重合”的原则。即选孔12mm及一端面作为精基准。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:工序1:铸造毛坯;工序2:热处理;工序3:车24mm外圆端面;工序4:车24mm外圆,车18mm外圆,倒角345,445;工序5:铣D端面至尺寸18mm;工序6:铣键槽所在平面;工序7:铣168mm键槽至尺寸;工序8:铣M6端面;工序9:钻、铰孔12mm,倒角0.545;工序10:钻、铰孔10mm,倒角145;工序11:钻、铰孔9mm,扩、铰孔16mm,倒角0.545;工序12:钻削M6的螺纹底孔;工序13:攻螺纹M6:工序14:去除全部毛刺;工序15:按零件图样要求全面检查; 工序16:入库;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,查参考文献,得可用粗车达到要求精度,端面参照参考文献,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,查参考文献,得可用粗车达到要求精度,外圆面参照参考文献,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,查参考文献,得可用粗车达到要求精度,外圆面参照参考文献,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,查参考文献,得可用粗铣达到要求精度,端面参照参考文献,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,查参考文献,得可用粗铣达到要求精度,平面参照参考文献,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,查参考文献,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,查参考文献,得可用粗铣达到要求精度,端面参照参考文献,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),查参考文献,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,查参考文献,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),查参考文献,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),查参考文献,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0.5453.3 确定切削用量及基本工时3.3.1 工序3:车24mm外圆端面(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据参考文献,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,选择YT5硬质合金刀片,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参考文献,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,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)检验机床功率根据参考文献,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 工序4:车24mm外圆,车18mm外圆,倒角345,445 1.车24mm外圆(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据参考文献,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,选择YT5硬质合金刀片,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参考文献,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,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:检验机床功率根据参考文献,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) 2. 车18mm外圆:(1) 选择刀具和机床机床选择C1640车床即可,根据参考文献,选刀杆尺寸,选刀片厚度为4.5mm,选择YT5硬质合金刀片,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参考文献,车刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,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:检验机床功率根据参考文献,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。3.3.3 工序5:铣D端面至尺寸18mm (1)选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据参考文献,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参考文献,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=80mm,故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据参考文献, =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)检验机床功率根据参考文献,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)3.3.4 工序6: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,根据参考文献,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。 每齿进给量查参考文献,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参考文献,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=20mm,查参考文献,故刀具磨钝寿命T = 60min。铣削速度和每分钟进给量根据参考文献, =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:检验机床功率根据参考文献,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3.3.5 工序7:铣16X8mm槽至尺寸(1) 选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据参考文献,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。 每齿进给量查参考文献,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参考文献,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.2mm,由铣刀直径=8mm,查参考文献,故刀具磨钝寿命T = 60min。铣削速度和每分钟进给量根据参考文献, =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:检验机床功率根据参考文献,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)3.3.6工序8: 铣M6端面(1) 选择刀具和机床机床选择X51立式铣床即可,根据参考文献,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。 每齿进给量查参考文献,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参考文献,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm,由铣刀直径=80mm,故刀具磨钝寿命T = 180min。铣削速度和每分钟进给量根据参考文献, =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:检验机床功率根据参考文献,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3.3.7工序9: 钻、铰孔12mm,倒角0.545 1.钻12 mm的孔(1)选择刀具和机床查阅参考文献,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由参考文献得扩孔11.8mm孔时的进给量,并取,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。切削速度根据参考文献,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)根据参考文献,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参考文献,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参考文献,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)2. 铰孔12mm:(1) 选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献,并根据机床说明书取。由工艺表4.216,得。切削速度根据参考文献,取。根据参考文献,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参考文献,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。3.3.8工序10:钻、铰孔10mm,倒角145 1.钻10的孔(1)选择刀具和机床查阅参考文献,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根据参考文献,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。根据参考文献,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。切削速度根据参考文献,根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取。根据参考文献,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参考文献,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参考文献,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 2. 铰孔10:(1) 选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献,并根据机床说明书取。根据表4.216,得。切削速度根据参考文献,取。根据参考文献,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参考文献,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。3.3.9工序11:钻、铰孔9mm,扩、铰孔16mm,倒角0.545 1.钻9 mm的孔 (1)选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献,查得。根据参考文献,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。切削速度根据参考文献,根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取=16m/min。根据参考文献,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参考文献,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参考文献,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 2.绞孔9mm:(1)选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献查得。切削速度根据参考文献,取。根据参考文献,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参考文献,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. 扩16mm的孔(1)选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献查得。根据参考文献,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。切削速度根据参考文献,根据f = 0.28mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217,取=16m/min。根据参考文献,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参考文献,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参考文献,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 4. 绞16mm的孔(1)选择刀具和机床查阅参考文献,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查阅参考文献,并根据机床说明书取。切削速度根据参考文献,取 。根据参考文献,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参考文献,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。3.3.10 工序13:攻螺纹M6查阅参考文献,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:3.4时间定额的计算3.4.1工序3:车24mm外圆端面机动时间:=0.43min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.430.086min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.031min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.43+0.086+0.031=0.547min3.4.2工序4:车24mm外圆,车18mm外圆,倒角345,4451. 车24mm外圆机动时间:=2.29min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.22.290.458min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.165min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=2.29+0.458+0.165=2.913min2. 车18mm外圆机动时间:=1.4min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.21.40.28min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.101min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=1.4+0.28+0.101=1.781min本工序总的时间定额为:tdj =2.913+1.781=4.694min 3.4.3工序5:铣D端面至尺寸18mm机动时间:=0.2min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.20.04min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.014min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.2+0.04+0.014=0.254min3.4.4工序6:铣键槽所在平面 机动时间:=0.29min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.290.058min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.021min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.29+0.058+0.021=0.369min3.4.5工序7:铣168mm键槽至尺寸 机动时间:=0.28min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.280.056min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.020min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.28+0.056+0.020=0.356min3.4.6工序8:铣M6端面 机动时间:=0.16min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.160.032min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.192min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.16+0.032+0.192=0.384min3.4.7工序9:钻、铰孔12mm,倒角0.5451.钻12mm孔 机动时间:=0.16min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.160.032min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.192min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.16+0.032+0.192=0.384min2. 铰孔12mm 机动时间:=0.10min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.100.02min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.007min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.10+0.02+0.007=0.127min本工序总的时间定额为:tdj =0.384+0.127=0.511min 3.4.8工序10:钻、铰孔10mm,倒角1451. 钻10mm的孔 机动时间:=0.21min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.210.042min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.015min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.21+0.042+0.015=0.267min2. 铰孔10mm 机动时间:=0.08min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.080.016min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.006min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.08+0.016+0.006=0.102min本工序总的时间定额为:tdj =0.267+0.102=0.369min 3.4.9工序11:钻、铰孔9mm,扩、铰孔16mm,倒角0.5451. 钻9mm的孔 机动时间:=0.85min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.850.17min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.061min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.85+0.17+0.061=1.081min2. 铰孔9mm 机动时间:=0.82min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.820.164min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.059min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.82+0.164+0.059=1.043min3.扩16mm的孔 机动时间:=0.26min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.260.052min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.019min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.26+0.052+0.019=0.331min4. 铰16mm的孔 机动时间:=0.24min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.240.048min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.017min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.24+0.048+0.017=0.305min本工序总的时间定额为:tdj =1.081+1.043+0.331+0.305=2.76min3.4.10工序13:攻螺纹M6 机动时间:=0.04min辅助时间:=(0.150.2)tj=0.20.040.008min其他时间:tb+tx=(0.03+0.03)(tj+tf)=0.003min单件时间定额:tdj=tj+tf+tb+tx=0.04+0.008+0.003=0.051min4 夹具选用组合夹具是一种零、部件可以多次重复使用的专用夹具。经生产实践表明,与一次性使用的专用夹具相比,它是以组装代替设计和制造,故具有以下特点:(1) 灵活多变、适应范围广,可大大缩短生产准备周期。(2) 可节省大量人力、物力,减少金属材料的消耗。(3) 可大大减少存放专用夹具的库房面积,简化了管理工作。现采用槽系组合夹具,即以槽和键相配合的方式来实现元件间的定位,元件的位置可沿槽的纵向作无级调节,故组装灵活,适用范围广。可选的元件有:方形基础件、垫片、垫板、支承块、定位销、V型块、定位支承块、钻模板、压板、螺栓、螺母等。组装夹具并经过适当调整以达到加工精度。 钻10孔夹具设计 首先是工件在夹具体上的定位:工件靠12的孔与定位销上12的部分间隙配合,以及右端的V形块,一个长销和一个V形块组合,这就限制了工件的6个自由度:三个移动自由度和三个旋转自由度。 工件是钻10的孔,考虑到工件的强度和压紧部位,在10孔的下端面加了一个辅助支承,这里的辅助支承是不限制自由度的。 工件的压紧:通过一个双头螺栓,一头与夹具体链接,将压板上的腰子孔穿过螺栓,使用一个平垫,一个M10的螺母,工件在夹具体上定位后,只需将压板旋转移动至合适位置,拧紧螺母即可将工件夹紧。5.定位误差分析 V形块定位,外圆定位,若不考虑V形块的制造误差,则工件定位基准在V形块的对称面上,因此工件中心线在水平方向上的位移为零;但在垂直方向上,因工件外圆有制造误差,而导致定为基准产生位移,因此基准位移误差为 Y=d/(2sin/2)=0.08/(2sin900/2)=0.057mm定位基准为工件24外圆轴线工序基准为工件10孔上端面(除D面外的另一面)虽不重合,但不存在尺寸公差,故定位基准与工序基准之间不存在基准不重合误差,即B=0。故V形块定位产生的定位误差为D为0.057mm。9孔与16孔的同轴度为0.2mm,而D=0.057mm0.2mm故满足要求。 长圆柱销,内孔定位,间隙配合,竖直放置,基准位移误差 Y=Dmax-dmin=0.027mm定位基准为12孔轴线。工序基准为定位基准之间不存在基准不重合误差,故B=0。故长圆柱销内孔定位产生定位误差D=0.027mm。12孔轴线与D面垂直度为0.15mm。而D=0.0270.15mm。故满足要求,从而定位方案合理。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.
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