法兰盘84003加工工艺及钻3-φ11孔夹具设计-版本4[含CAD图纸和文档打包一起]
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号3粗车52外圆,长度为15的右端面,60的右端面、120的外圆HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.5473.84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安装三爪卡盘00002粗车52外圆三爪卡盘、车刀、游标卡尺257460.92.8201.543粗车15右端面三爪卡盘、车刀、游标卡尺257460.92.25201.544 粗车60右端面三爪卡盘、车刀、游标卡尺257460.92.3201.545 粗车120的外圆三爪卡盘、车刀、游标卡尺257460.93.5201.54 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号5半精车/粗镗/半精镗/HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA6140夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件2.4227.9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安装三爪卡盘00002半精车52的外圆 三爪卡盘、千分尺、车刀5781000.151.810.31.23半精车120的外圆三爪卡盘、游标卡尺、车刀5781000.151.510.31.24粗镗36的内孔三爪卡盘、千分尺、车用镗刀11291100.32.110.140.85半精镗36的内孔三爪卡盘、千分尺、车用镗刀11081150.151.510.070.4机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号7粗铣54及34.5的两平面HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床夹具编号夹具名称切削液虎钳工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.9875.02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安装虎钳00002粗铣54的平面虎钳、游标卡尺、铣刀3411200.252.512.21.983粗铣34.5的平面虎钳、游标卡尺、铣刀3411200.252.512.21.98 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号9钻18和4的孔HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床夹具编号夹具名称切削液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0.7662.99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安装专用夹具00002钻18的孔专用夹具、游标卡尺、18的钻头230130.8210.040.763钻4的孔专用夹具、游标卡尺、4的钻头230130.81110.070.76 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号16精镗62的内孔HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件1.284.4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安装三爪卡盘00002精镗62的内孔三爪卡盘、塞规、镗刀5901150.150.510.31.2 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共6页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号18浮动镗刀块精镗36的内孔并加工出6X6半圆槽HT150毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床夹具编号夹具名称切削液三爪卡盘工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件0.478.84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安装三爪卡盘00002浮动镗刀块精镗36的内孔三爪卡盘、塞规、浮动镗刀块12371400.150.410.070.43加工出6X6半圆槽三爪卡盘、浮动镗刀块12371400.15630.070.4 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)6法兰盘机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共2页第1页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类铸铁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1铸铸造,清理2热处理正火3粗车粗车52外圆,长度为15的右端面,60的右端面、120的外圆CA6140三爪卡盘、游标卡尺、车刀1.54min73.84min4粗车粗车80外圆、60左端面、15左端面CA6140三爪卡盘、游标卡尺、车刀1.57min75.94min5半精车半精车52外圆, 120的外圆、粗镗36的内孔、半精镗36的内孔CA6140三爪卡盘、游标卡尺、千分尺、车刀、车用镗刀、2.4227.96粗镗粗镗62.4、62、65、58内孔及4X05的槽、半精镗65、62、及4X05的槽、车M64X1.5的螺纹CA6140三爪卡盘、游标卡尺、千分尺、车用镗刀、车刀5.1230.457粗铣 粗铣54及34.5的两平面铣床虎钳、游标卡尺、铣刀1.9875.028钻 钻3-11的孔、扩3-16.5的孔钻床专用夹具、游标卡尺、11的钻头、16.5的扩孔钻头1.55125.79钻 钻18和4的孔钻床专用夹具、游标卡尺、18和4的钻头0.7662.9910热处理 退火 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)孙志新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 期法兰盘机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称法兰盘零件名称法兰盘共2页第2页材 料 牌 号HT150毛 坯 种 类铸铁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11去毛刺 去除机械加工所留下的毛刺钳工台 虎钳、锉刀12清理并吹净在乳化液中清洗零件保证没有赃物并吹净清洗机13检验检验以上加工尺寸检验台上游标卡尺、千分尺14热处理 表面淬火15磨 磨80的外圆、15的左端面及60的左端面、磨52的外圆、15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角外圆磨床游标卡尺、千分尺、砂轮、卡规、1.15156.1516精镗 精镗62的内孔镗床塞规、镗刀1.284.417精镗 精镗36的内孔镗床千分尺、镗刀0.47718精镗 浮动镗刀块精镗36的内孔并加工出6X6半圆槽镗床塞规、浮动镗刀块0.478.8419去毛刺吹净 去除所有残余的毛刺钳工台20检验检验检验台上游标卡尺、千分尺、塞规、卡规 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)孙志新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2毕业设计(论文)开题报告课题名称法兰盘84003加工工艺及夹具设计课题来源教师拟定课题类型工程设计指导教师学生姓名专 业机械设计制造及其自动化学 号一、选题的目的及意义 法兰盘零件的工艺及工装设计是本人在基本完成大学的学习任务后完成的一次由理论转化为实际生产的一个过程,将我在大学期间学习到的东西全部整合到一起运用到实践当中去,使本人对自己所学的专业知识,专业技能,和专业所从事的方向有了更深层次的学习与了解,为我以后的工作打下基础。机械加工工艺主要是实现产品的设计,保证产品质量,节约能源,降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,生产安全,技术检测和健全劳动组织的重要依据。然而夹具在制造系统中也是一个非常重要的组成部分,好的夹具可以提高劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本,还可以扩大机床的使用范围,而这个法兰盘的精度,材料的好坏,加工的工艺将直接影响到发动机的使用效率和寿命,所以本次设计要实现产品的设计,保证产品质量还要在保证产品加工精度的同时提高生产率,节约成本。二、国内外研究现状 改革开放以来,随着中国与世界的接轨,中国不断的引进了西方先进的加工技术,而且随着世界科技的飞速发展,数控机床,加工中心,柔性制造单元,柔性制造系统等一系列高端设备得以广泛的运用,使得我国的加工精度和加工方法也发生了革命性的改变。产品更新换代的加快,产品需求的多样化,是制造业面临巨大挑战,特别像法兰盘这种不规则零件就出现了重大问题,现阶段法兰盘零件加工还打不到自动化加工,它的工艺好需要人工画线的方法来保证,而零件的装夹也是通过人工来完成的,所以现阶段我国对法兰盘这种不规则零件的加工的效率还是比较低的阶段。夹具方面人们也从过去传统的夹具的装夹,定位,刀具的引导定位为夹具的装夹和定位,随着数字化加工设备的扩大化,已经将夹具的引导刀具功能完全替代,给今后的夹具的快速装夹与定位提出了更高的要求。2三、本课题的研究手段和预期结果1、研究内容(1)查阅文献资料,详细研究零件图,了解零件的结构。(2)根据零件的结构选取毛坯的种类和制造方法毛坯余量的选择。(3)制定工艺规程和可行性分析。(4)选择粗精基准,计算和选择金属切削机床的技术参数。(5)根据法兰盘的结构设计工序过程中的专用夹具。2、本课题可能遇到的问题及其研究方法(1)在刚开始的时候工序的划分以及定位基准会比较难选择,所以就在过程中腰认真分析零件图,了解法兰盘的结构特点及相关的技术要求而加工工序要根据生产类型,零件的结构来认真分析。(2)在夹具设计的时候也可能遇到问题,比如工件的定位是否正确,定位精度是否满足要求等等,所以要调查现阶段国内外比较先进的法兰盘结构,从整体上把握设计的方向,了解法兰盘的加工工艺规程及夹具的设计原理。(3)通过大量的资料,研究零件的结构,选择合适的加工方法,及选择合理的基准和工序安排。(4)熟悉夹具的结构选择合理的机床及装夹设备,确定加工余量和工序,进行精细的准确的尺寸计算,和时间的估算。3、课题预期结果(1)了解了法兰盘的作用,完成对零件的结构分析,并制作出合理的夹具及装夹方案(2)在保证经济和尺寸精度的要求下制定出合理的加工方法及加工工序。(3)在老师的要求下及自己的计划内完成各项任务。4、完成课题所需的工作条件在前期得做好各项准备,要查阅大量的文献了解法兰盘的结构,并在CAD,PRO/E上画出这个零件,认真去了解他的结构,这当中就需要一些工具书比如机械加工工艺手册,夹具设计图册,刀具设计手册以及有关教材及参考资料,最后如果有需要还可以选择去工厂调研,以上条件具备完成本课题所需的工作条件。四、研究进度第1第2周 完成收集资料,开题报告,文献综述及外文翻译等第3-第5周 根据零件结构和尺寸要求,完成工艺规程设计第6第9周 工艺装备设计第10第12周 编写设计说明书 第13周 毕业设计答辩 五、主要参考文献资料1 于勇. 我国机械制造技术的现状及发展方向J. 山西焦煤科技 ,2010,(S1) :75-762 应雷. 浅谈我国机械制造业的困境和发展战略对策J. 科技资讯, 2010,(27) :1123 侯志楠. 浅析机械制造技术的发展历程、现状及趋势J. 2010/204 濮良贵,纪名刚. 机械设计M .高等教育出版社,20065 黎震,朱江峰. 先进制造技术M . 北京理工大学出版,20096 郑修本. 机械制造工艺学M . 北京:机械工业出版社,20077 徐鸿本. 机床夹具设计手册M.辽宁:辽宁科学技术出版社,20048 闻邦椿. 机械设计手册(第5版)第1卷 机械工业出版社, 20109 张捷. 机械制造技术基础M . 西南交通大学出版社 ,200610卢秉桓. 机械制造基础M .北京:机械工业出版社,200811 王先逵. 机械制造工艺学M .北京:机械工业出版社,200412 Handbook of Machine Tools Manfred weckJ ,2005 13Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SMEJ,2006指导教师签名: 年 月 日毕业论文(设计)文献综述论文题目 法兰盘84003加工工艺及夹具设计学 院 专 业 姓 名 学 号 指导教师 2015年12月17日文献综述1、 前言机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件,是一切有关工生产人员都应严格执行、认真贯彻的纪律性文件。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。而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。它们的研究对机械工业有着很重要的意义。机械的加工工艺及夹具设计是在完成了大学的全部课程之后,进行的一次理论联系实际的综合运用,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。2、 发展历史从1949年以来,我国机械工业有了很大的发展,已经成为工业中产品门类比较齐全、具有相当规模和一定技术基础的产业部门之一,其机械加工和夹具也有很大的发展,但是与工业发达国家相比,我们这方面的水平还存在着阶段性的差距,主要表现在机械产品质量和水平不够高,加工工艺过程不合理,夹具应用也比较少,使其加工工人劳动强度大,加工出来的产品也不理想。夹具从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上,这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具,是加工过程加速和趋于完善;第二阶段,夹具成为人与机床之间的桥梁,夹具的机能发生变化,它主要用于工件的定位和夹,夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系,所以对夹具引起了重视;第三阶段表现为夹具与机床的结合,夹具作为机床的一部分,成为机械加工紧。人们越来越认识到中不可缺少的工艺装备。3、 发展现状长期以来,加工工艺编制是由工艺人员凭经验进行的。如果由几位工艺员各自编制同一个零件的工艺规程,其方案一般各不相同,而且很可能都不是最佳方案。这是因为工艺设计涉及的因素多,因果关系错综复杂。CAPP将是机械加工工艺的发展趋势,它不仅提高了工艺设计的质量,而且使工艺人员从繁琐重复的工作中摆脱出来,集中精力去考虑提高工艺水平和产品质量问题。制造业是国民经济的基础,随着以计算机技术为主导的现代科学技术的迅速发展,以“时间驱动”为特征的市场竞争、产品更新换代的加快、商品需求的多样化、用户素质的提高等使制造业面临着巨大的挑战,特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工就出现了一些问题,在现阶段像后钢板弹簧吊耳类的加工还没达到现代自动化的水平。在现代的中小批量生产中,它的加工工艺还需人工画线的方法来保证其精度,而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此我国对后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于效率低、成本高的阶段。机床夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场的需求与竞争。然而,一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具,一般在具有中等生产能力的工厂里,约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面,在多品种生产的企业中,每隔34年就要更新5080左右专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来,数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期,降低生产成本;2)能装夹一组具有相似性特征的工件;3)能适用于精密加工的高精度机床夹具;4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置,以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;6)提高机床夹具的标准化程度。4、发展趋势随着机械工业的迅速发展,对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求,使多品种,中小批生产作为机械生产的主流,为了适应机械生产的这种发展趋势,必然对机床夹具提出更高的要求。特别像后钢板弹簧吊耳类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中,应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具,尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下,夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。(1)特种加工 它是指一些物理的、化学的加工方法,如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、离子束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工材料的加工,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特种加工与传统加工相结合的复合加工有较大的发展前途。(2)快速成形 利用离散、堆积成形概念,可将一个三维实体分解为若干二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体。(3)精密工程 它包括精密加工的超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前,以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术有重要意义,它们代表了这一时期精密工程的方向。(4)传统加工工艺的改造和革新 这一方面的技术潜力很大,如高速切削、超高速切削、强力磨削、超硬材料磨具的出现都对加工理论的发展、加工质量和效率的提高有重要意义。另一方面,旧设备的改造和挖潜,如普通机床改造成数控机床等,对机械工业的发展和提高是不容忽视的。5、设计面临的问题在设计中,需要对零件加工工艺方案和夹具进行设计,在确定加工工艺方案时,可能会出现工艺路线的不合理,甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时,可能因定位基准选择不合理,出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小,尺寸等不合理,而达不到夹紧的目的,也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。所以在设计过程中应制订多套方案,以供比较选择最优,同时还要多请教指导老师和同学,并多查阅相关的书籍来尽可能好的完成设计。6、总结在机械制造中,为完成需要的加工工序、装配工序及检验工序等,使用着大量的夹具。利用夹具,可以提高劳动生产率,提高加工精度,减少废品,可以扩大机床的工艺范围,改善操作的劳动条件。因此,夹具是机械制造中的一项重要的工艺装备。夹具设计的基础理论一个好的机床夹具,首先要保证能加工出合格的产品。为此,所设计的夹具首先应满足以下两项要求:第一,在未受外力作用时,加工件对刀具和机床应保持正确的位置,即加工件应有正确的定位。第二,在加工过程中,作用于加工件上的各种外力,不应当破坏加工件原有的正确定位,即对加工件应有正确的夹紧。综上,机械加工艺及夹具随着科技的发展都使计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制造技术的结合为制造系统,形成现代制造工程学。而物料流、能量流、信息流是组成制造系统的三个基本要素。现代加工都为集成化的系统加工,这虽减轻了工人的劳动强度,但同时对工人的知识水平要求较高。这需要我们全方位的认知现代科技知识。因此,在以后的学习中需要我们全方位的学习其各个相关领域的知识,不能只注重一点,为将来的人才战略提出了新的要求。参考文献1孙丽媛,机械制造工艺及专用夹具设计指导M,北京:冶金工业出版社,2002。2 东北重型机械学院等,机床夹具设计手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。3刘守勇等,机械制造工艺与机床夹具M.北京:机械工业出版社,1994.74王启平,机床夹具设计M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1988.5林文焕.陈本通,机床夹具设计M.北京:国防工业出版社,1987.6徐发仁,机床夹具设计M.重庆:重庆大学出版社,1996.77王昆等,机械设计课程设计M.武汉:高等教育出版社,19958邱宣怀,机械设计M.第四版.北京:高等教育出版社,19979柯明扬,机械制造工艺学M.北京:北京航天航空大学出版社,199510 孟少龙,机械加工工艺手册第1卷M,北京:机械工业出版社,1991。11金属机械加工工艺人员手册修订组,金属机械加工工艺人员手册M,上海:上海科学技术出版社,1979。12 Haffman E G. Jig and Fixture Design.America, VNR Co.,1980.13 Boyes W E. Jigs and Fixture .America,SME,1982.毕业设计(论文)任务书所在学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级12-6班学生姓名学号1指导教师题 目法兰盘机械加工工艺及工装设计一、毕业设计(论文)工作内容与基本要求:主要完成绘制法兰盘零件图、毛坯图;进行全面工艺分析;确定工艺路线、制订工艺卡和工序卡;进行指定工序的夹具设计,绘制夹具装配图及零件图;撰写设计说明书一份。 1、毕业设计的原始数据:1)法兰盘零件图2)生产纲领:中批生产 2、总体设计要求1)工艺编制正确,合理。2)工艺装备设计方案正确,结构合理,符合生产实际,能满足产品设计生产需要。 3、技术要点1)复习机制工艺及夹具知识。2)消化图纸资料,确定零件加工工艺方案。3)确定零件的定位方法及夹紧方式。4)确定法兰盘机加工工艺过程,正确选择各个工序所需的机床。5)设计法兰盘机加工专用夹具并考虑其在加工过程中的应用。 4、工作内容 1)进行课题调研,消化课题设计所需的理论知识。2)查阅相关资料,完成开题、外文资料翻译、文献综述。 3)进行理论分析,完成加工工艺过程的方案设计。4)根据加工工艺过程的方案,进行加工机床及刀具的选择。5)进行加工专用夹具的设计、计算和分析。6)撰写毕业设计计算说明书,进行毕业答辩。 5、最终成果1)法兰盘机加工工艺规程。2)专用夹具设计结构装配图。3)专用夹具零件图。4)毕业设计计算说明书。6、参考文献 1李益民,机械制造工艺设计简明手册M北京:机械工业出版社 1992,12 2孙丽媛,机械制造工艺及专用夹具设计指导M北京:冶金工业出版社2002,12 3李洪,机械加工工艺手册M北京:北京出版社 1990,12 4邓文英,金属工艺学M北京:高等教育出版社 2000 5马旭东,实用机械加工手册M北京:辽宁科学技术出版社 2002,2 6乐兑谦,金属切削刀具M北京:机械工业出版社 1992,12 7杨黎明,机械设计简明手册M北京:国防工业 2008,1 8陶济贤,机床夹具设计M北京:机械工业出版社 1986,4 9彭林中,简明金属机械加工工艺手册M北京:化学工业出版社 2012,2二、毕业论文进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1查阅资料,撰写文献综述,外文资料翻译;2015.9.10-2015.11.302开题报告撰写、修改,完成开题。2015.12.1-2016.1.153理论分析,工艺方案可行性评价,方案确定;2016.1.16-2016.1.314工艺流程设计,工艺文件编制,工装设计,工装使用说明书撰写;2016.2.1-2016.3.155编写毕业设计计算说明书,准备毕业答辩。2016.3.16-2016.4.13三、专业(教研室)审批意见:审批人(签字):工作任务与工作量要求:原则上查阅文献资料不少于12篇,其中外文资料不少于2篇;文献综述不少于3000字;文献翻译不少于2000字;毕业设计说明书或论文1篇不少于10000字。 提交相关图纸、实验报告、调研报告、译文等其它形式的成果。毕业设计(论文)撰写规范及有关要求,请查阅宁波大红鹰学院毕业设计(论文)撰写规范。备注:学生一人一题,指导教师对每一名学生下达一份毕业设计(论文)任务书。毕业设计说明书法兰盘84003加工工艺及夹具设计I毕业设计(论文)中文摘要法兰盘零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、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:工艺,工序,切削用量,夹紧,定位,误差毕业设计(论文)英文摘要ABSTRACTThe fixture design of a certain type of motor armature bracket parts processing and drilling machine is design process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning,II目录 序言42工艺设计52.1零件图工艺性分析52.1.1零件结构功用分析52.1.2零件技术条件分析52.1.3零件结构工艺性分析52.2毛坯选择62.3机加工工艺路线确定72.4工序尺寸及其公差确定82.5设备及其工艺装备确定112.6切削用量及工时定额确定113 钻3-11孔夹具设计183.1 夹具的夹紧装置和定位装置183.2 夹具的导向193.3 切削力及夹紧力的计算193.4 钻孔与工件之间的切屑间隙223.5 钻模板223.6定位误差的分析233.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用233.8 确定夹具体结构和总体结构253.9 夹具设计及操作的简要说明27总 结2828 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。法兰盘零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。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,保证尺寸证零件的加工质量。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。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。2工艺设计2.1零件图工艺性分析2.1.1零件结构功用分析法兰盘是可用于连接其他零件或可用于增加其他零件强度的一种零件。本法兰盘是回转面和平面的结合,内部由阶梯孔和螺纹孔组成,其要求有较高的耐磨性,较高的强度和回转稳定性。2.1.2零件技术条件分析 1)法兰盘本身精度:外圆80尺寸公差等级IT11,表面粗糙度Ra为1.6m,52尺寸公差等级为IT6,表面粗糙度Ra为1.6m,120尺寸公差等级IT14,表面粗糙度Ra为3.2m,内孔62公差等级为IT7,36尺寸公差等级IT6,65表面粗糙度Ra为1.6m,距离36为34.5的平面公差等级IT13。 2)位置精度,内孔62相对于基准面A、B的跳动量要求为0.04。 3)加工此零件时,应尽量统一定位基准,减少装夹次数,这样有利于保证零件的加工精度。2.1.3零件结构工艺性分析 此法兰盘是由回转面和平面组成,由零件图可知,该零件结构较为简单,但零件精度要求高,零件选用材料HT150,该材料用于强度要求不高的一般铸件,不用人工实效,有良好的减振性,铸造性能好。对法兰盘的基本要求是高强度、高韧性、高耐磨性和回转平稳性,因而安排法兰盘加工过程应考虑到这些特点。本次设计的零件图法兰盘如下: 2.2毛坯选择2.2.1毛坯类型1、根据零件材料HT150确定毛坯为铸件,由于要加工与36的孔中心线距离分别为54和34.5的两平面,若毛坯外型铸成120的外圆,材料浪费太严重,因此将两平面直接铸出。且3-11和3-16.5的内孔不铸出,均在钻床上钻出后加工。2. 由于本零件要求生产批量为中批量生产,毛坯铸造方法选用金属型铸造(查机械加工工艺设计资料 P4表1.2-1),铸造的毛坯尺寸公差等级为8级(查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-5),选择错型值为0.7(查机械加工工艺设计资料 P6表1.2-4)。2.2.2毛坯余量确定对于批量生产的铸件加工余量(查机械加工工艺设计资料 P7表1.2-7),初步将本零件的加工余量定为5mm,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得为1.8. 2.2.3毛坯零件合图草图 2.3机加工工艺路线确定2.3.1加工方法分析确定该零件是法兰盘,中批量生产。由于此零件较为简单,但精度要求较高,为保证加工精度和表面粗糙度的要求,应尽量减少装夹次数,统一定位基准,由于该法兰盘是由回转面和平面组成,根据具体需要初步确定的加工方法有车、铣、磨、镗、钻等。2.3.2加工顺序的安排本着先粗后精、先主后次、基准先行、先面后孔的原则安排加工顺序,逐步提高加工精度,先以外圆80为粗基准粗车52的外圆、长度方向为15的右端面、长度方向为60的右端面和120的外圆,调头装夹以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗车80的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面,再以粗车后的外圆80为精基准半精车52的外圆、和120的外圆粗镗,半精镗36的内孔,以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准粗镗62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的内孔,继续半精镗65、62、及4X0.5的槽,车出M64X1.5的螺纹,以外圆80为基准粗铣长度为54的左端面和长度为34.5的两平面,以36的内孔、62.4内孔和长度为60的右端面及34.5的平面定位钻3-11和3-16.5的孔,然后扩3-16.5的孔,然后在继续钻出18和4的孔,磨80的外圆和长度为60和15的左端面,磨52的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角,以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准精镗62的孔,以80的外圆为基准精镗36的内孔,然后用浮动镗刀块精镗36的内孔并加工出6X6的半圆槽。2.3.3定位基准选择先以80为基准加工52的外圆、长度方向为15的右端面和120的外圆,再以52的外圆、长度方向为15的右端面为基准加工左端部分,再以外圆定位加工内孔和螺纹,以36的内孔、6X6的半圆槽和长度为60的右端面定位钻孔、扩孔。2.3.4加工阶段的划分说明加工阶段分为:粗加工阶段、半精加工阶段、精加工阶段。2.4工序尺寸及其公差确定52工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸571.8571.8 粗车 54.2 2.8 0.04654.7 半精车 52.4 1.8 0.01952.9 磨削 52 0.4 0.0195280工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸851.8851.8 粗车 80.4 4.6 0.2280.4 磨削 80 0.4 0.1980120工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸1251.81251.8 粗车 121.5 3.5 1121.5 半精车 120 1.5 212062工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸571.8571.8 粗镗 60 3 0.1960 半精镗 61.5 1.5 0.07461.5 精镗62 0.5 0.036265工艺路线工序余量工序尺寸 铸 57 粗镗 764 半精镗 165 62.4工艺路线工序余量工序尺寸 铸 57 粗镗 5.462.436工艺路线基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 铸311.8311.8 粗镗 33.1 2.1 0.1633.1 半精镗 34.6 1.5 0.134.6精镗35.61 0.03935.6浮动镗刀块精镗36 0.40.023615工艺路线工序余量工序尺寸 铸 20 粗车 4.515.5 磨削 0.51560工艺路线工序余量工序尺寸 铸 65 粗车 4.660.4 磨削 0.46011工艺路线工序余量工序尺寸 钻 111116.5工艺路线工序余量工序尺寸 钻 1111 扩 5.516.518工艺路线工序余量工序尺寸 钻 18184工艺路线工序余量工序尺寸 钻 442.5设备及其工艺装备确定所用的设备有:CA6140、立式铣床、摇臂钻床、清洗机、检验台、外圆磨床。夹具有:三爪卡盘、虎钳、钻直孔专用夹具、钻斜孔专用夹具、磨床专用夹具。刀具有:90度车刀、车用镗刀、铣刀、11、4、18、16.5钻头、砂轮、切断刀。量具有:千分尺、游标卡尺、专用卡规、专用通规、止规。2.6切削用量及工时定额确定(1) 粗车52的外圆、长度方向为15的右端面、长度为60的右端面、120时:(T1=T辅 T2=T机 T3=T工 T4=T休)(车刀刀杆尺寸BXH取20X30)切削用量:ap=10.85 由表5.3-1得:f=0.9mm/r 由表5.3-20查得 v=46m/min 则n=318x46/57=256.63=257r/mm工时定额:由表3.3-1得:装夹工件时间为0.08min由表3.3-2得:松开卸下工件时间为0.06min,由表3.3-3得:操作机床时间为:(0.02+0.03)X18+0.02+0.02+0.01+0.02=0.97 min由表3.3-4得:测量工件时间为:0.1+0.15+0.08+0.1=0.43minT1=0.08+0.06+0.97+0.43=1.54min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理时间分别为:T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=497.6X5/257X0.9X10.85=1min则T总=T1+T2+T3+T4+T基=73.84min(2)粗车80的外圆、长度方向为60的左端面和长度方向为15的左端面:切削用量:(车刀刀杆尺寸BXH取25X25)ap=4.6 ,由表5.3-1得f=0.8,由表5.3-20查得v=53m/min,则n=318v/d=318x53/85=198.3=198r/min工时定额:由表3.3-1得:装夹工件时间为0.08min由表3.3-2得:松开卸下工件时间为0.06min,由表3.3-3得:操作机床时间为:0.02+0.02X5+0.02+0.03+0.03X3+(0.03+0.02+0.03+0.02)X9=1.16min由表3.3-4得:测量工件时间为:0.1+0.09+0.08=0.27minT1=0.08+0.06+1.16+0.27=1.57min由表5.4-1得机动时间为:T2=(0.04+0.03)X3=0.21min由表3.3-33得布置工作地、休息和生理时间分别为:T3=56min、T4=15minT基=Ljz/nfap=460x5/198x0.8x4.6=3.16min则T总=T1+T2+T基+T3+T4=75.94(3)半精车52的外圆和120的外圆、粗镗36的内孔、半精镗36的内孔:切削用量:(刀尖圆弧半径取0.5)ap=3由表5.3-2得:f=0.15mm/r 由表5.3-20得:v=100m/min 则n=318v/d=318x100/55=578.2=578r/min工时定额:(同上)T1=1.2min T2=0.3min T3=56min T4=15minT基=135x5/578x0.15x3=2.29minT总1=T1+T2+T3+T4+T基=74.79min粗镗36的内孔:切削用量:ap=2.1 由表5.3-3得f=0.3mm/r由表5.3-20得v=110m/min 则n=318v/d=318x110/31=1129r/min工时定额:(同上)T1=0.8 min T2=0.14 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=100x5/1129x0.3x2.1=0.7minT总2=76.64min半精镗36的内孔:切削用量:ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=115m/min 则n=318v/d=318x115/33=1108r/min工时定额:(同上)T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1108x0.15x1.5=1minT总3=76.47min则T总=227.9min(4) 粗镗62.4、62、65、及4X0.5的槽、58的内孔、半精镗65、62及4X0.5的槽、车出M64X1.5的螺纹时:切削用量: ap=7 由表5.3-3得f=0.5mm/r 由表5.3-20得v=67m/min 则n=318v/d=318x67/57=374r/min工时定额:(同上)T1=2.3min T2=0.5min T3=60min T4=15min T基=lz/nfap=145x5/374x0.5x7=0.55minT总1=T1+T2+T3+T4+T基=78.35min 半精镗65、62及4X0.5的槽时:切削用量:ap=1.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 则n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额:(同上)T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=100x5/590x0.15x1.5=3.77minT总2=80.27min车出M64X1.5的螺纹:切削用量:ap=1.6 由表5.3-1得f=1.2mm/r 由表5.3-20得v=70m/min则n=318v/d=318x70/62=359r/min工时定额:T1=0.74min T2=0.07min T3=56min T4=15minT基= lz/nfap=50X5/359X1.2X1.6=0.36 minT总3=71.83min 则T总=230.45min(5) 粗铣长度为54的左端面和长度为34.5的两平面:切削用量:ap=2.5 由表6.3-2得f=0.25mm/r 由表6.3-21得v=120m/min 则n=318v/d=318x120/112=341r/min工时定额:由表6.4-1得T2=Lw+L1+L2/vf=50+8+8/120X0.25=2.2 min由表3.3-7得操作时间为0.5 min 由表3.3-8得测量工件时间为0.24minT1=1.98min T3=51min T4=15minT基=lz/nfap=300X5/341X0.25X2.5=7.04minT总=75.02min(6) 钻3-11的孔:切削用量:ap=15 由表7.3-1得f=0.6mm/r 由表7.3-11得 v=12m/min n=318v/d=318x12/11=347r/min工时定额:T2=Lw+Lf+Lt/fn=15+9.35+0/0.6X347=0.12 min (Lf=dm/2cotkr=11/2cot120=9.35)T基=15X11/347X0.6X15=0.05 min由表3.3-9得装夹工件的时间为0.17 min由表3.3-10得松卸工件的时间为0.15 min由表3.3-11得操作时间为0.4 min由表3.3-12得测量工件的时间为0.04min则T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T总1=62.81min 扩3-16.5的孔: 切削用量:ap=10 由表7.3-2得f=0.6mm/r 由表7.3-12得v=25.1m/min则n =318v/d=318X25.1/16.5=484r/min工时定额:由表7.4-1得T2=iw+lf+lt/fn=(10+1.62)/(0.6x484)=0.04min【lf=(dm-dw)/2cotkr=(16.5-11/2cot120=1.62)】由表3.3-9得装夹工件时间为0.17min 由表3.3-10的松卸工件时间为0.15min由表3.3-11得操作机床时间为0.42 min 由表3.3-12得测量工件时间为0.05minT1=0.79min T3=47min T4=15min T基=10x16.5/484x0.6x10=0.06minT总2=62.89 min T总=125.7 min(7)钻出18和4的孔切削用量:ap=11 由表7.3-1得f=0.8mm/r 由表7.3-11得 v=13m/min n=318v/d=318x13/18=230r/min工时定额:钻18深2的孔:T2=Lw+Lf+Lt/fn=2+5.29+0/0.8X230=0.04 min (Lf=dm/2cotkr=18/2cot120=5.29)T基=2X18/230X0.8X2=0.1 min钻4深11的孔:T2=Lw+Lf+Lt/fn=11+1.18+0/0.8X230=0.07 min (Lf=dm/2cotkr=4/2cot120=1.18)T基=11X4/230X0.8X11=0.02 min由表3.3-9得装夹工件的时间为0.17 min由表3.3-10得松卸工件的时间为0.15 min由表3.3-11得操作时间为0.4 min由表3.3-12得测量工件的时间为0.04min则T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min T总=62.99min(8)磨80的外圆和长度为60和15的左端面:切削用量:ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min则n =318v/d=318X22/80=88r/min工时定额:由表3.3-13得装夹和松卸时间为0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作时间为0.35min 由表3.3-16得测量工件时间为0.08minT1=0.51min T3=60min T4=15min T基=108x0.4/88x0.4x0.4=3.09minT总1=78.6min磨52的外圆、长度方向为15的右端面并切出3X0.5的槽然后倒角切削用量:ap=0.4 由表10.2-2得f=0.4mm/r v=22m/min则n =318v/d=318X22/52=135r/min工时定额:由表3.3-13得装夹和松卸时间为0.05 min 0.03 min由表3.3-15得操作时间为0.35min 由表3.3-16得测量工件时间为0.21minT1=0.64min T3=60min T4=15min T基=103x0.4/135x0.4x0.4=1.91minT总2=77.55min T总=156.15min(9) 精镗62的孔:切削用量:ap=0.5 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20得v=115m/min 则n=318v/d=318x115/62=590r/min工时定额:(同上)T1=1.2min T2=0.3min T3=60min T4=15minT基=70x5/590x0.15x0.5=7.9minT总=84.4min(10) 精镗36的内孔:切削用量:ap=1由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=123m/min 则n=318v/d=318x123/36=1087r/min工时定额:(同上)T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1087x0.15x1=1.53minT总=77min(11) 用浮动镗刀块精镗36的内孔切出6X6的半圆槽:切削用量:ap=0.4 由表5.3-3得f=0.15mm/r 由表5.3-20 得v=140m/min 则n=318v/d=318x140/36=1237r/min工时定额:(同上)T1=0.4 min T2=0.07 min T3=60 min T4=15 minT基=lz/nfap=50x5/1237x0.15x0.4=3.37minT总=78.84min3 钻3-11孔夹具设计3.1 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:(1)结构简单;(2)扩力比大;(3)自琐性能好;(4)行程不受限制;(5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中,定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向,用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后,用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位,把压板压紧,之后取出定位插销。3.2 夹具的导向在钻床上加工孔时,大都采用导向元件或导向装置,用以引导刀具进入正确的加工位置,并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移,提高刀具的刚性,从而保证零件上孔的精度,在钻床上加工的过程中,导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等,因此,导向装置如同定位元件一样,对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套,可换钻套,快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大,磨损较小,孔距离精度要求较高,则选用固定钻套。如图4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图4.2 钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性,材料选择20Mn2。淬火HRC110。相同的,为了防止定位销与模板之间的磨损,在模板定位孔之间套上两个固定衬套。选取的标准件代号为12*18 GB2263-19134。材料仍选取T10A, 淬火HRC110。公差采用H7/p6的配合。3.3 切削力及夹紧力的计算刀具:钻头9。则轴向力:见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中: C=420, Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数,1.5; K加工性质系数,1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:安全系数K可按下式计算有:式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5表可得: 所以有: 该孔的设计基准为中心轴,故以回转面做定位基准,实现“基准重合”原则;参考文献,因夹具的夹紧力与切削力方向相反,实际所需夹紧力F夹与切削力之间的关系F夹KF轴向力:F夹KF (N)扭距:Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内,安全系数由资料机床夹具设计手册查表可得:切削力公式: 式(2.17)式中 查表得: 即:实际所需夹紧力:由参考文献16机床夹具设计手册表得: 安全系数K可按下式计算,由式(2.5)有:式中:为各种因素的安全系数,见参考文献16机床夹具设计手册表 可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用螺旋夹紧机构。3.4 钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点:1、固定钻套:钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中,钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/n6配合,主要用于加工量不大,磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小,孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套:主要用在大批量生产中,由于钻套磨损大,因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套,衬套直接压入钻模板的孔内,钻套以F7/m6或F7/k6配合装入衬套中。3、快换钻套:当对孔进行钻铰等加工时,由于刀径不断增大,需要不同的导套引导刀具,为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套:尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C,使开始钻孔时,钻头切屑刃不位于钻套的孔中,以免刮伤钻套内孔,如图4.3。图4.3 切屑间隙 C=(0.31.2)d。在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素,确定了设计方案后,选择了C=8。因为此钻的材料是铸件,所以C可以取较小的值。3.5 钻模板在导向装置中,导套通常是安装在钻模板上,因此钻模板必须具有足够的刚度和强度,以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式,可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板,在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下,钻模板在夹具体上采用定位销一面双孔定位,螺栓紧固,钻模精度较高。43.6定位误差的分析制造误差ZZ (1)中心线对定位件中心线位置精度. 取.(2)内外圆同轴度误差(查表P297).故,.则.3.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套(其结构如下图所示)以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套,以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040钻模板选用翻转钻模板,用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。3.8 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求(1)应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面,如安装接触位置,安装表面的刀块夹紧安装特定的,足够的精度,之间的位置精度稳定夹具体,夹具体应该采用铸造,时效处理,退火等处理方式。(2)应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力,切削力等外力变形和振动是不允许的,夹具应有足够的厚度,刚度可以适当加固。(3)结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观,更复杂的结构,之间的相互位置精度与每个表面的要求高,所以应特别注意结构的过程中,应处理的工件,夹具,维修方便。再满足功能性要求(刚度和强度)前提下,应能减小体积减轻重量,结构应该简单。(4)应便于铁屑去除在加工过程中,该铁屑将继续在夹在积累,如果不及时清除,切削热的积累会破坏夹具定位精度,铁屑投掷可能绕组定位元件,也会破坏的定位精度,甚至发生事故。因此,在这个过程中的铁屑不多,可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间:对切削过程中产生更多的,一般应在夹具体上面。(5)安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心,夹具应尽可能低,支撑面积应足够大,以安装精度要高,以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的,识别特定的文件夹结构,然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中,夹具必承受大的夹紧力切削力,产生冲击和振动,夹具的形状,取决于夹具布局和夹具和连接,在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便于铁屑。此外,夹点技术,经济的具体结构和操作、安装方便等特点,在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具,切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠,所以夹具设计,必须考虑结构应便排出铁屑。3.9 夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产,主要考虑提高劳动生产率。因此设计时,需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计,用移动夹紧的大平面定位三个自由度,定位两个自由度,用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位,但面是经精铣的面,定位是允许的。总 结毕业设计即将结束了,时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的,通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论,不再是纸上谈兵,而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计,使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领,使我们更好的利用图书馆的资料,更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件,为我们踏入社会打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的,还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导,使我们学到了很多,也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会,它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。
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