工艺夹具-288等臂杠杆
工艺夹具-288等臂杠杆,工艺,夹具,杠杆
制造工艺学课程设计机械制造工艺学课程设计说明书设计题目 设计“填料箱盖”零件的机械加工工艺及工艺设备机械制造工艺学课程设计任务书题目: 设计” 填料箱盖”零件的机械加工工艺规则及工艺装备内容:1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3. 机械加工工艺过程卡片 1张 4. 机械加工工序卡 1张 5. 结构设计零件图 1张 6. 课程设计说明书 1张序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计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。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。一、零件的分析(一) 零件的作用题目所给的零件是ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖(见附图1)主要作用是保证与填料箱体联接后保证密封性,对内表面的加工精度要求比较高,对配合面的表面粗糙度要求也较高。(二) 零件的工艺分析共填料箱盖有两处加工表面,其间有一定位置要求。分述如下:1.65等一组外圆柱面及端面这一组加工表面包括:65的外圆面,80mm及以75mm的外圆面,100的阶梯外轮廓面,及7.5的密封环槽。2.以50为中心的加工表面这一组加工表面包括:50的孔,以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即50的孔上下两个端面与20的孔有垂直度要求。由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、 工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑在运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。(1)粗基准的选择。对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。(2)精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。(三)制定工艺路线按照先加工基准面,先面后孔、先粗后精的原则,布置工艺路线如下:工艺路线方案:工序:以155mm外圆及端面定位,粗车小端端面,粗车65mm外圆及台阶端面,错镗孔37mm和47mm工序:以粗车后的65mm外圆及端面定位,粗车大端面、粗车155mm外圆面、粗车左端台阶面、粗车环槽、粗车75mm、80mm外圆面。粗镗60H8、倒角145.工序:以粗车后的155mm外圆及端面定位半精车65mm外圆及台阶面。工序:以65mm外圆定位,半精车155mm、75mm、80mm环槽,半精镗60内孔。工序:以155mm外圆及端面定位,精车65mm外圆。工序:以155mm外圆及端面定位精细车65mm外圆。工序:以65mm外圆及端面定位,精镗60内孔、研磨内端面、倒角。工序:钻床钻6-13.5小孔、钻M10螺纹孔。工序:丝锥攻丝。工序:终检。(四)机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定” ZW-6/7型空气压缩机的填料箱盖”;零件材料为HT200,硬度190210HB,生产类型大批量,铸造毛坯。1、铸件材料为HT200,机械加工余量按JB3835-85确定,有机械制造工艺设计简明手册可查得外圆表面及轴向加工余量,孔的加工余量由表2.3-10查得为单边余量。 外径方向双边余量2.0mm,轴向方向为2.5mm,孔的加工余量4mm(双边)2、确定毛坯尺寸:上面查得的加工余量适用于机械加工表面粗糙度Ra1.6um, Ra1.6um的加工表面余量适当增大。(五)选择加工设备与工艺装备1、选择机床工序I 、 II 、 III、VI是粗车和半精车。选用卧式车床就能满足要求。本零件尺寸不大,精度要求不高,选用最常用的C620-1型卧式车床即可。工序V、VI是精车和精细车还有精镗。由于要求的精度较高,表面粗糙度较小选用精密的车床能满足要求。故选用C616A型车床。工序VII钻孔。可采用专用的分度夹具在立式钻床上加工,可选用Z518型立式钻床。2、选择夹具本零件除钻削加工需设计专用夹具,其他工序使用通用家具即可,车床上用三爪自定心卡盘。3、选择刀具在车床上加工的工序,一般都用硬质合金车刀和镗刀,加工灰铸铁零件采用YG型硬质合金,粗加工用YG6,半精加工用YG8,精加工和精细加工用YG10,切槽宜用高速钢。钻孔用麻花钻,攻螺纹用丝锥。4、确定工序尺寸(六)确立切削用量及基本工时工序切削用量及基本时间的确定1、 切削用量 本工序为粗车(车端面、外圆及镗孔)。以知加工材料为HT200,铸件。机床为C620-1型卧式车床,工件装夹在三爪自定心卡盘。确定65mm外圆的切削用量 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀,根据切削用量简明手册表1.1,由于C620-1机床的中心高为200mm,故选用刀杆尺寸BH=16mm25mm,刀片厚度为4.5mm根据切削用量简明手册表1.3,选择车刀几何形状为卷槽带倒棱型前刀面,前角o=12,后角o6、主偏角Kr=90、,副偏角Kr=10、刃倾角s=0、刀尖圆弧半径=0.8mm。确定切削深度ap 由于粗车单边余量仅为1mm,可一次走刀完成,故确定进给量f 根据表1.4,在粗车灰铸铁、刀杆尺寸为16 mm25 mm、ap3 mm、工件直径为100 mm 400 mm时,f=0.6-1.2 mm/r按C620-1机床的进给量选择f=0.65 mm/r。确定的进给量尚需满足机床进给强度的要求,故需进行校验。根据表1.30,C620-1机床进给机构允许的进给力Fmax=3530N。根据表1.23,当灰铸铁170212HBS,ap2 mm,f0.75 mm/r,Kr=45,v=65m/min(预计)时,进给力Ff=950N.Ff的修正系数为,,故实际进给力为Ff=9501.17=1111.5N,由于切削时的进给力小于机床进给允许的进给力,所选的f=0.65 mm/r可用。选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9,车刀后刀面最大磨损量取为1mm,可转位车刀耐用度T=30min。确定切削速度v 切削速度v可根据公式计算,也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.11,当用YG6硬质合金车刀加工灰铸铁时,ap1.8 mm,f0.75 mm/r时,切削速度v=71m/min。切削速度的修正系数为KSV=0.8,Ktv=1.0,KTV=1.12,KMV=0.85,故V=710.81.00.731.120.850.85=33.55m/min按C620-1机床的转速选择n=90r/min=1.5r/s则实际切削速度v=44.4m/min。最后确定切削用量为:,f=0.65 mm/r,n=90r/min=1.5r/s,v=44.4m/min确定车端面及台阶面的ap=1.25mm,f=0.52 mm,主轴转速与车65mm外圆相同。确定粗镗37mm和47mm孔的切削用量 所选刀具为YG6硬质合金、直径为20 mm的圆形镗刀。确定切削深度ap47mm: ap=(47-43)/2=2mm 37mm: ap=(37-33)/2=2mm确定进给量f根据表1.5,当粗镗灰铸铁时、镗刀直径为20mm,镗刀伸出长度为100 mm时按C620-1机床的进给量,选择f=0.20 mm/r。确定切削速度v按表1.27的计算公式式中CV=189.8,m=0.20,xv=0.15,yv=0.20,T=60min,kv=0.90.80.65=0.468,则 对37mm内孔: 对47mm内孔:2、 基本时间确定粗车外圆65mm的基本时间 根据表6.2-1车外圆基本时间为式中 l=17mm, kr=90,l1=2mm,l2=0,l3=0,f=0.65mm/r,n=1.5r/s,i=1,则确定粗车端面的基本时间式中 d=65mm,d1=43mm,l1=2mm,l2=4mm,l3=0,f=0.52mm/r,n=2.0r/s,i=1则 确定粗镗37mm、47mm孔的基本时间 选镗刀的主偏角xr=45,则l1=2.5mm,l=17mm,l2=3.5mm,l3=0,f=0.2mm/r,对37mm孔n=5.48r/s,对47mm孔n=6.98r/s,i=1对37mm孔工序II切削用量及基本时间的确定工序二 精铣20孔上下端面。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求:精铣20上下端面。机床:X6140卧式铣床。刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。6)计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序三 以20孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰20孔,保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=18mm,钻头采用双头刃磨法,后角o12,二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 (1)决定进给量查切 所以, 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查切)为0.5.mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 所以 故满足条件,校验成立。.计算工时由于所有工步所用工时很短,所以使得切削用量一致,以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下:扩钻: 铰孔: 精铰: 工序四 以20孔为精基准,钻、扩、铰、精铰50孔,保证空的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=48mm,钻头采用双头刃磨法,后角o11,二重刃长度b=11mm,横刀长b=5mm,弧面长l=9mm,棱带长度 2.选择切削用量(1)决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z550机床已有的进给量 经校验 校验成功。(2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查切)为0.81.2mm,寿命扩孔后刀面最大磨损限度(查切)为0.9.mm,寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度(查切)为.mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 所以 故满足条件,校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下:扩钻: 铰孔: 精铰: .计算工时所有工步工时相同。工序五 切断。工序六 以20孔为精基准,粗铣50孔上下端面。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。机床:XA5032卧式铣床。刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校验合格。6)计算基本工时tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.工序七 以20孔为精基准,精铣50孔上下端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07。1. 加工条件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。机床:XA5032卧式铣床。刀具:W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae60,深度apPcc=2.7kw。故校验合格。6)计算基本工时tmL/ Vf=(72+9)/375=0.216min.结果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s.工序八 以20孔为精基准,钻4孔(装配时钻铰锥孔)。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=4mm,后角o16,二重刃长度 2.选择切削用量 (1)决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查切)为0.50.8mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 故满足条件,校验成立。.计算工时工序九 以20孔为精基准,钻一个4孔,攻M6螺纹。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时do=4mm,后角o16,二重刃长度 2.选择切削用量 (1)决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 (2)钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度(查切)为0.50.8mm,寿命(3)切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 故满足条件,校验成立。.计算工时螺纹钻削由于没有手册可查,故以钻削切削用量及其他钻螺纹工序估算。祥见工艺卡片。工序十 以20孔为精基准,铣47凸台。工序十一 检查。其余几步数据见工艺卡片。三、 卡具设计经过与老师协商,决定设计第IX道工序钻M6孔的钻床卡具。本卡具将用于Z525立式钻床。刀具为M6丝锥,以及4的高速钢麻花钻。(一) 问题的提出在给定的零件中,对本步加工的定位并未提出具体的要求,是自由公差,定位要求较低。因此,本步的重点应在卡紧的方便与快速性上。(二) 卡具设计1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑,选择20孔为基准,即以一面上一长销(自由度限制数:5)配合以一挡销(自由度限制数:1)使工件完全定位。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2 切削力和卡紧力计算本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。轴向力 扭矩 由于扭矩很小,计算时可忽略。卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧,调节卡紧力调节装置,即可指定可靠的卡紧力。3. 定位误差分析本工序采用一定位销,一挡销定位,工件始终靠近定位销的一面,而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力,因此,工件不在在定位销正上方,进而使加工位置有一定转角误差。但是,由于加工是自由公差,故应当能满足定位要求。4. 卡具设计及操作的简要说明卡具的卡紧力不大,故使用手动卡紧。为了提高生产力,使用快速螺旋卡紧机构。卡具上设置有钻套,用于确定的钻头位置。广东海洋大学职业技术学院数控专业机械加工工艺过程卡片零 件 号零件名称工序号工 序 名 称设备夹具刀具量具工 时名称型号名称规格名称规格(mm)名称规格123456789101112铸造时效处理涂底漆粗铣精铣40上下端面和宽度为30的平台面粗精铣30凸台面钻25(H9)孔扩钻25(H9)孔铰25(H9)孔钻28(H7)孔钻10(H7)孔粗铰10(H7)孔精铰10(H7)孔粗铰8(H7)孔精铰8(H7)孔检查、入库立式铣床立式铣床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床立式钻床X5201X5201Z535Z535Z535Z518Z518Z518Z518Z518Z518专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具专用夹具削平型铣刀削平型铣刀莫氏锥柄麻花钻锥柄扩孔钻锥柄机用铰刀直柄麻花钻直柄麻花钻直柄机用铰刀精铰刀直柄机用铰刀D=2D=2D=23D=24.7D=25D=7.8D=9.8D= 9.98D=10D=8D=8游标卡尺和卡板游标卡尺游标卡尺卡规卡规卡规卡规专用量具专用量具专用量具专用量具6.99min0.19min0.28min0.45min0.7min0.54min1min0.8min0.9min0.2min 5.7s 班级 姓名 编制日期机械加工工序卡片产品型号零件图号共 页产品名称等臂杠杆零件名称等臂杠杆第 页(工序图)车间工序号工序名称材料牌号第6步钻钻28(H7)孔HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每坯件数每台件数铸件198mm11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z518型1夹具编号夹具名称切削液翻转式钻床夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数工时定额机动辅助1钻28(H7)孔立式钻床Z518型、卡规、专用量具1000220.31.810.54min2粗铰28(H7)孔立式钻床Z518型、卡规、专用量具450110.30.2610.2min3精铰28(H7)孔立式钻床Z518型、卡规、专用量具72018.10.30.0415.7s广东海洋大学职业技术学院数控专业 班级 姓名 编制日期 一、(一)零件的作用题目给出的零件是杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合是符合要求。(二)零件的工艺分析 杠杆的25+0.052mm孔的轴线合两个端面有着垂直度的要求。现分述如下:本夹具用于在立式钻床上,加工8(H7)孔。工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸台分别在台阶定位销7、支承钉11上实现完全定位。钻8(H7)mm孔时工件为悬臂,为防止工件加工时变形,采用了螺旋辅助支承2,当辅助支承2与工件接触后,用螺母1锁紧。要加工的主要工序包括:粗精铣宽度为40mm的上下平台、钻10(H7)孔、钻28+0.015的小孔 、粗精铣30凸台的上下表面。加工要求有:40mm的平台的表面粗糙度各为Ra6.3um(上平台)、Ra3.2(下平台)、10(H7)孔为Ra3.6um、25(H9)和8(H7)孔表面粗糙度都为Ra1.6um。28(H7)孔有平行度分别为0.1um(A)、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度为0.1um(A)。杠杆有过渡圆角为R5,则其他的过渡圆角则为R3。其中主要的加工表面是孔8(H7),要用8(H7)钢球检查。二、工艺规程的设计(一)、确定毛坯的制造形式。零件的材料HT200。考虑到零件在工作中处于润滑状态,采用润滑效果较好的铸铁。由于年产量为5000件,达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大,铸造表面质量的要求高,故可采用铸造质量稳定的,适合大批生产的金属模铸造。又由于零件的对称特性,故采取两件铸造在一起的方法,便于铸造和加工工艺过程,而且还可以提高生产率。 查参考文献(机械加工工艺简明手册)得: 各加工表面表面总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值(mm)说明40mm的上下平台宽度30mm的平台40 30GH43加工上下底面加工上表面30mm的凸台上下面 30H3凸台上下面10(H7)孔 10 H3加工内孔8(H7)孔 8 H3加工内孔25(H9)孔25 G4加工内孔又由参考文献得出: 主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT28(H7)之间的中心距离168168 410(H7)孔尺寸 102.010 325(H9)孔尺寸253.02548(H7)孔尺寸82.08 3(二)、基面的选择(1)粗基准的选择。对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零件的加工表面就是宽度为40mm的肩面表面作为加工的粗基准,可用压板对肩台进行加紧,利用一组V形块支承40mm的外轮廓作主要定位,以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度,达到完全定位,就可加工25(H7)的孔。(2)精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题,和便于装夹,采用25(H7)的孔作为精基准。(三)、工件表面加工方法的选择本零件的加工表面有:粗精铣宽度为40mm的上下平台、钻10(H7)孔、钻28+0.015的小孔 、粗精铣30凸台的平台。材料为HT200,加工方法选择如下:1、 40mm圆柱的上平台:公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra6.3,采用粗铣精铣的加工方法,并倒R3圆角。2、 40mm圆柱的下平台:公差等级为IT8IT10,表面粗糙度为Ra3.2,采用采用粗铣精铣的加工方法,并倒R3圆角。3、 30mm的凸台上下表面:公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra6.3,采用粗铣精铣的加工方法。4、 钻10(H7)内孔:公差等级为IT7IT8,表面粗糙度为Ra3.2,平行度为0.1m(A),采用钻孔粗铰精铰的加工方法。5、 钻25(H9)内孔:公差等级为IT6IT8,表面粗糙度为Ra1.6,采用钻孔扩孔钻钻孔精铰的加工方法,并倒145内角。6、 钻8(H7)内孔:公差等级为IT6IT8,表面粗糙度为Ra1.6,采用钻孔粗铰精铰的加工方法。(四)、确定工艺路线1、工艺路线方案一:铸造时效涂底漆工序:粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台工序:粗精铣宽度为30mm的凸台表面工序:钻孔25(H9)使尺寸达到23mm。工序:扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm。工序:铰孔25(H9)使尺寸达到25(H9)。工序 :钻10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。工序:粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。工序:精铰10(H7)内孔使尺寸达到10(H7)mm。工序:钻、粗、精铰28(H7)小孔使尺寸达到8(H7)。工序:检验入库。2、工艺路线方案二:铸造时效涂底漆工序:粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。工序:粗精铣宽度为30mm的凸台表面工序:钻孔25(H9)使尺寸达到23mm。工序:钻28(H7)的小孔使尺寸。 工序:扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm。 工序:铰孔25(H9)使尺寸达到25(H9)。工序 :钻10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。工序:粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。工序:精铰10(H7)内孔使尺寸达到10(H7)mm。工序:粗铰28(H7)小孔使尺寸达到7.96mm。工序:精铰28(H7)小孔使尺寸达到8(H7)。工序:检验入库。(五):工艺方案的比较和分析:上述两种工艺方案的特点是:方案一是根据宽度为40mm的上下肩面作为粗基准,25(H7)孔作为精基准,所以就要加工25孔时期尺寸达到要求的尺寸,那样就保证了28小孔的圆跳动误差精度等。而方案二则先粗加工孔25,而不进一步加工就钻8(H7),那样就很难保证28的圆度跳动误差精度。所以决定选择方案一作为加工工艺路线比较合理。(六):选择加工设备及刀、量、夹具由于生产类型为大批生产,故加工设备宜以采用通用机床为主,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,辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各级床上的装卸及各机床间的传送均由人工完后。粗精铣宽度为40mm的上下平台和宽度为30mm的平台。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题,采用立铣,选择X5012立式铣床(参考文献:机械工艺设计手册,主编:李益民,机械工业出版社出版社),刀具选D=2mm的削平型立铣刀(参考文献:机械工艺设计手册,主编:李益民,机械工业出版社出版)、专用夹具、专用量具和游标卡尺。粗精铣宽度为30mm的凸台表面。采用X5021立式铣床,刀具选D=2mm的削平型铣刀,专用夹具、专用量检具和游标卡尺。钻孔25(H9)使尺寸达到23mm。采用Z535型钻床,刀具选莫氏锥柄麻花钻(莫氏锥柄2号刀)D=23mm,专用钻夹具,专用检具。扩孔钻钻孔25(H9)使尺寸达到24.8mm。采用立式Z535型钻床,刀具选D=24.7mm的锥柄扩孔钻(莫氏锥度3号刀),专用钻夹具和专用检具。铰孔25(H9)使尺寸达到25(H9)。采用立式Z535型钻床,刀具选D=25mm的锥柄机用铰刀,并倒145的倒角钻用铰夹具和专用检量具。钻28(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。采用立式Z518型钻床,刀具选用D=7.8mm的直柄麻花钻,专用钻夹具和专用检量具。钻10(H7)的内孔使尺寸达到9.8mm。采用立式Z518型钻床,刀具选用D=9.8mm的直柄麻花钻,专用的钻夹具和量检具。粗铰10(H7)内孔使尺寸达到9.96mm。采用立式Z518型钻床,刀具选用D=10mm的直柄机用铰刀,专用夹具和专用量检具。精铰10(H7)内孔使尺寸达到10(H7)mm。采用立式Z518型钻床,选择刀具D=10mm的精铰刀,使用专用夹具和量检具。粗铰28(H7)小孔使尺寸达到7.96mm。采用立式Z518型钻床,选择刀具为D=8mm直柄机用铰刀,使用专用夹具和专用量检具。精铰28(H7)小孔使尺寸达到8(H7)。采用立式Z518型钻床,选择刀具为D=8mm的直柄机用铰刀,使用专用的夹具和专用的量检具。(参考资料和文献均来自:机械工艺设计手册,主编:李益民,机械工业出版社出版)(七):加工工序设计根据本次设计的要求,工序设计只设计老师所给出工序的计算。下面是对8(H7)内孔的加工设计。各工步余量和工序尺寸及公差 (mm)加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸28(H7)钻孔0.2157.828(H7)扩孔0.055 7.9628(H7)铰孔H78(H7)1、 钻28(H7)的小孔使尺寸达到7.8mm。2、 粗铰28(H7)小孔使尺寸达到7.96mm。3、 精铰28(H7)小孔使尺寸达到8(H7)。这三部工序全都采用Z518机床来进行加工的,故: (1)参考文献:机械设计工艺简明手册,并参考Z518机床主要技术参数,取钻28(H7)孔的进给量f=0.3mm/r,用插入法求得钻28(H7)孔的切削速度为v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为:n=1000v/d=100026.1/3.148r/min=1039r/min按机床实际转速取n=1000r/min,则实际切削速度为v=3.141000/1000m/min22m/min. 从参考文献得知: Ff=9.8142.7dof0.8KF(N) M=9.810.021d02f0.8KM(N.m)求出钻28(H7)孔的Ff和M如下:Ff=9.8142.780.30.81=1279NM=9.810.021820.30.81=5N.m根据所得出数据,它们均少于机床的最大扭转力矩和最大进给力,故满足机床刚度需求。(2)参考文献:机械设计工艺简明手册,并参考Z518机床主要技术参数,取扩孔28(H7)的进给量f=0.3mm/r,参考文献得:扩孔的切削速度为(1213)V钻,故取v扩=1/2v钻=1/222m/min=11m/min,由此算出转速n=1000v/d=100011/3.148r/min=438r/min,取机床实际转速n=450r/min。(3)参考文献:机械设计工艺简明手册,并参考Z518机床主要技术参数,取铰孔的进给量f=0.3mm/r,参考文献得:铰孔的切削速度为v=0.3m/s=18m/min。由此算出转速:n=1000v/d=100018/3.148r/min=717r/min按照机床的实际转速n=720r/min。则实际切削速度为:V=dn/1000=3.148720/1000m/min=18.1m/min。三、夹具的设计本次的夹具为工序:钻、粗、精铰28(H7)小孔使尺寸达到8(H7)而设计的。本工序所加工的孔是位于30凸台平面内,孔径不大,工件重量较轻、轮廓尺寸以及生产量不是很大等原因,采用翻转式钻模。1、 确定设计方案这道工序所加工的孔在30凸台平面上,且与土台面垂直,平行度A=0.1。根据工件结构特点,其定位方案有: 工件以250.052mm 孔及端面和水平面底、30的凸台分别在台阶定位销、支承钉上实现完全定位。钻8(H7)mm孔时工件为悬臂,为防止工件加工时变形,采用了螺旋辅助支承,当辅助支承与工件接触后,用螺母锁紧。2 、选择定位元件(1)选择带台阶面的定位销,作为以 25H9孔及其端面的定位元件。定位副配合取 。(2)选择可调支承钉为8(H7)孔外缘毛坯一侧防转定位面的定位元件 ,用锁紧螺母将其锁紧,防止在加工孔时出现扭转,限制工件六个自由度。为增加刚性,在8(H7)的端面增设一螺旋辅助支承,辅助支承与工件接触后,用螺母将其锁紧。 3、计算夹紧力并确定螺杆直径参考文献(机械加工工艺手册),因夹具的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F之间的关系为:F夹=KF,式中的K为安全系数。由参考文献得,当夹紧力与切削力方向相反时,取K=3。由前面的计算可知F=1279N。所以,F夹=KF=12793N=3837N,由此可以知道,选择一个M30的螺旋辅助支承。一是为了承受切削力的冲击,二是为了防止工件在加工时变形,因为钻8(H7)孔时,工件为悬臂。4、定位误差计算 (1)加工8H7时孔距尺寸 84 0.2mm的定位误差计算,由于基准重合,故 :0.015+0.2=0.215mm,0.015-0.2=-0.185mm,上下偏差为:0.215-(-0.185)=0.4mm,符合尺寸要求。而基准位移误差为定位孔 (25H9 )与定位销的最大间隙,故:定位销取直径为25H9,尽量减少位移误差。故:25-25=0,上偏差:0.052-0.052=0mm,下偏差:0-0=0mm。其基准也符合设计要求。由此可知此定位方案能满足尺寸 84 0.2mm的定位要求。(2)加工8H7孔时轴线平行度 0.15mm 的定位误差计算,由于基准重合,故 :0.015+0.015=0.03mm而基准位移误差是定位孔25H9与定位面间的垂直度误差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有:0.03+0.104mm=0.134mm此方案能满足平行度 0.15mm的定位要求。四、设计心得两个星期的机械设计到今天已经划上句号,经过着两个星期的努力,不仅顺利完成了课程设计这个任务,而且从中一方面巩固了之前的理论学习,另一方面也发现了自 己在学习工程中存在的薄弱环节。经过老师的知道,和自己的认真学习,自己把一些没有掌握好的知识点进一步加深理解,把在设计过程中发现的问题,作为今后学习过程中努力的方向。课程设计,是一个系统性、知识点广泛的学习过程。通过这样一个系统性的学习和结合,使自己把学过的知识联系起来,运用在各个方面上去。同时,广泛地运用设计手册,学会了在实际中运用工具书,和独立完成每一步查找工作;在整个零件的加工过程是和其他同学分工完成,所以在设计过程中需要和同学一起讨论分析,在夹具设计过程中也想同学征求了意见,是设计更加符合实际要求。 五、参考文献1、李益民主编,机械加工工艺简明手册,北京:机械工业出版社,1994.72、李洪主编,机械加工工艺手册,北京:北京出版社,19903、廖念钊等主编,互换性与技术测量(第四版),北京:中国计量出版社,1990.24、于骏一、邹青主编,机械制造技术基础,北京:机械工业出版社,2004.15、刘华明主编,刀具设计手册,北京:机械工业出版社,1999目录序言1、 零件分析. .2、 工艺规程设计.3、 夹具设计.四、设计心得.五、参考文献. 序言机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设计一个中等复杂零件(杠杆)的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法,拟定夹具设计方案,由于能力有限,经验不足,设计中还有许多不足之处,希望各位老师多加以指教。完成夹具结构设计能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。
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