曲柄板加工工艺及钻5个孔夹具设计(全套含CAD图纸)
下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985毕业设计(论文)说明书作 者: 学 号: 系 部: 专 业: 题 目: 曲柄板加工工艺及钻 5 个孔夹具设计指导者:评阅者:下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985年 月 下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985毕 业 设 计 ( 论 文 ) 中 文 摘 要本文是对曲柄板零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对曲柄板的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计夹具,最后设计了一副检验夹具。关键词:曲柄板,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985毕 业 设 计 ( 论 文 ) 外 文 摘 要Title: The crank plate processing technology and fixture design Abstract:This article is on the fork parts processing application and processing technology and analysis, including the spare parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing method, the rational design of machining process. In addition to the156FM camshaft adjusting fork parts of the two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, designed for a certain workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design jig boring machine and milling fixture, the design of a test fixture.Key Words: Crank plate,Processing technology, processing method, process documentation, fixture 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 目 录目 录 .IV1 绪论 .11.1 机械加工工艺概述.11.2 机械加工工艺流程 .11.3 夹具概述 .21.4 机床夹具的功能 .31.5 机床夹具的发展趋势 .32 曲柄板的工艺设计 .62.1 曲柄板的结构特点和技术要求.62.2 曲柄板的材料、毛坯和热处理.62.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题.72.4 曲柄板的机械加工工艺过程分析.92.5 曲柄板的工序设计.162.6 曲柄板切削用量的确定.202.7 曲柄板加工时间定额计算.243 专用夹具设计 .283.1 专用夹具的设计及原理分析.283.2 定位基准和定位元件的设计与分析 .283.3 分度装置的设计与分析 .293.4 钻模板与导引元件的设计 .293.5 夹具方案与夹具体的设计 .31结 论 .34参 考 文 献 .35致谢 .36 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 1 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品,是每个步骤,每个流程的详细说明,比如,上面说的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分为车,钳工,铣床,等等,每个步骤就要有详 细的数据了,比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程,并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样。 总的来说,工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领,确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经济效益。在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况,如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事,必先利其器。 ”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 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 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。1.4 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件,使工件在夹具中定位和夹紧。(1)定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夹紧 工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时,受到各种力的作用,若不将工件固定,则工件会松动、脱落。因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。(1)对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2)导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套,能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具(镗模)也具有导向功能。1.5 机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1 机床夹具的现状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作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,以适应市场激烈的竞争。然而,一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面,在多品种生产的企业中,约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具,而夹具的 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来,数控机床(NC) 、加工中心(MC) 、成组技术(GT) 、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用,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)适用于精密加工的高精度机床夹具。4)适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置,以进一步提高劳动生产率。6)提高机床夹具的标准化程度。1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为 5m;精密心轴的同轴度公差可控制在 1m 内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆度公差可达0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有:自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5 倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在(试验)转速为2600r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式,以适应可变因素的能力。可变因素主要有:工序特征、生产批量、 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内,夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化,建立类型尺寸系列或变型,以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入,主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列,为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 2 曲柄板的工艺设计2.1 曲柄板的结构特点和技术要求曲柄板是该机床上的一个重要零件,因为其零件尺寸较小,结构形状也不是很复杂。但因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与工作寿命。曲柄板毛坯材料 45 钢,硬度范围在 180230HBW,承受中等载荷,用于制造机器的运动件。采用锻造方法,由于成批量生产故宜采用模锻方法。曲柄板是模锻件,根据要求主要是加工孔、底平面和外圆柱面。具体特点和技术要求如下: 精加工孔 30H8 要求达到的精度等级为 ,粗糙度为 ,87ITumRa6.1且以底平面为基准,要求垂直度公差为 0.01,主要满足加工孔的位置精度。 其他各个孔的加工都要以 103 底平面为定位基准。所以,底平面的形位公差要达到设计要求。 精加工 29h6 外圆柱面,精度等级为粗 ,粗糙度为 ,87ITumRa6.1且与 30H8 孔轴线有位置要求。 五个 5.2 孔和五个 11 沉孔的同轴度和相互夹角 45 度的位置,需设计一立轴回转分度钻床夹具。2.2 曲柄板的材料、毛坯和热处理毛坯材料45 钢,由资料 14 表 2.1-84,可得力学性能:表 2.1 45 钢的性能参数/sMPa/ba(%)(%)/JkA牌号 45 335 600 16 40 3945 钢的性能特性:45 钢为中碳钢,具有良好的综合力学性能,可加工性能好。 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 45 钢应用举例:曲柄、连杆、联合收割机转向节、主轴、变速杆、曲轴等。毛坯的热处理45 钢为中碳钢,应采用退火处理,加热到 线以上 3050,随炉冷却到3Ac500左右出炉空冷。目的使钢的成分均匀化,细化晶粒,改善组织,消除内应力,降低硬度,改善切削性能以及最终热处理性能。2.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题2.3.1 加工方法选择的原则 所选加工方法应考虑每种加工方法的经济、精度要求相适应。 所选加工方法能确保加工面的几何形状精度,表面相互位置精度要求。 所选加工方法要与零件材料的可加工性相适应。 加工方法要与生产类型相适应。 所选加工方法企业现有设备条件和工人技术水平相适应。2.3.2 加工阶段的划分按照加工性质和作用的不同,工艺过程一般可划分为三个加工阶段: 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 ,粗糙度为 。12ITumRa502 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 。表面粗糙度为109IT。umRa25.10 精加工阶段 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 ,表面粗糙度为 。76ITumRa8.061 光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为 ,表65IT面粗糙度为 。umRa32.05.1此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。2.3.3 工序的合理组合确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则: 工序分散原则工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。 工序集中原则工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 2.3.4 加工顺序的安排零件的加工过程通常包括机械加工工序,热处理工序,以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循以下原则:见下表表 2.2 加工工序安排原则工序类别 工序 安排原则机械加工1) 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯,先安排划线工序,为精基准加工提供找正基准2) 按“先基准后其他”的顺序,首先加工精基准3) 在重要表面加工前应对精基准进行修正4) 按“先主后次,先粗后精”的顺序5) 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工退火与正火 毛坯预备性热处理,应安排在机械加工之前进行时效为消除残余应力,对于尺寸大结构复杂的铸件,需在粗加工前、后各安排时效处理;对于一般铸件在铸造后或则粗加工后安排时效处理;对于精度高的铸件,在半精加工前、后各安排一次时效处理淬火 淬火后工件硬度提高,应安排在精加工阶段的磨削加工前进行渗碳 渗碳易产生变形,应安排在精加工前热处理渗氮 一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前辅助工序 中间检验一般安排在粗加工全部结束之后,精加工之前;花费工时较多和重要工序的前后2.4 曲柄板的机械加工工艺过程分析 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 2.4.1 曲柄板零件图分析图 2-1 曲柄板零件图由图 2-1 可知: 该零件为模锻件,材料为 45 钢。 要求加工 30H8,表面粗糙度 =1.6 ,且轴线要求与 103 底平面Raum的垂直度公差为 0.01。 要求精加工 103 底平面,表面粗糙度 =1.6 ,平面度公差为au0.03。 要求精加工 44 圆柱端面,表面粗糙度 =6.3 ,并且此端面与底面Rm平行度公差 0.01。 要求精加工 29h6 外圆柱面,表面粗糙度 =1.6 ,并且轴线与孔au30H8 轴线有位置要求。 要求粗加工曲柄板斜面,表面粗糙度 =6.3 。Rm 要求粗加工 103 外圆,44 外圆,22 外圆和凹槽。 要求粗加工 8 深孔。 要求加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔。有零件图分析知,该零件有车削部分、铣削部分、钻孔部分。其中车削部分有 103 外圆,车 103 外圆上端面,粗车 44 外圆柱面,精加工 44 外圆柱面的端面,在车床上加工孔 30H8,精加工 103 的底面,精加工 29h6 的外圆柱面,粗车 22 的外圆柱面,粗车 22 外圆的端面,在车床上加工深孔 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 8;铣削部分有粗加工斜面;钻孔部分为在立式钻床上加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔。根据零件几何形状和尺寸、技术要求、加工位置以及加工顺序原则,可把加工顺序进行划分为: 装夹 44 毛坯外圆上,车 103 外圆至尺寸,作为粗基准。 装夹 103 外圆,粗车、半精车 103 上端面,粗车 44 外圆,粗加工凹槽,精加工 44 外圆拄端面,倒角,粗镗、半精镗、精镗孔 30H8。 掉头用专用夹具装夹工件,精加工 103 外圆底面至尺寸,精加工29h6 的外圆柱面,粗车 22 的外圆柱及其端面,倒角,加工 8 的深孔。 铣床上加工两斜面。 立式钻床上加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔。2.4.2 曲柄板的加工工艺的路线分析与比较拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究,多提几个方案,加以分析比较确定一个最合理方案。采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量 表 2.3 (参考参数)加工表面 加 工方 法表面粗糙 度 Ra表 面光 洁度公 差等 级公 差等 级加 工余 量说 明外圆粗 车半精车精 车细 车粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5IT6IT5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.06指尺寸在直径 180以下,长度在 500 以下,铸件的直径余量 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 0.100.03内孔钻 孔扩 孔粗 镗半精镗精 镗细 镗粗 铰精 铰粗 磨精 磨研 磨256.36.33.21.60.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔径在180 以下,铸件直径的余量.L/d2L/d=210时,加工误差增加1.22 倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣 粗 磨半精磨精 磨研 磨12.56.3 1.60.80.80.11346 6779791014IT14IT11IT10IT9IT7IT6IT7IT6IT5119109 867575520.92.30.20.3 0.050.030.030.010.03指平面最大尺寸 500以下的铸件的平面余量主要工序的加工工艺路线主要工序的加工工艺路线: 加工 30H8 孔孔的加工精度等级 IT8,表面粗糙度 =1.6 。Raum由上述的技术要求(粗糙度和精度等级) ,选择合理、经济的加工方式,可得孔的加工工艺路线为:粗镗半精镗精镗 加工 103 底面 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 底面的加工精度等级 IT8,表面粗糙度 =1.6 。Raum由上述的技术要求(粗糙度和精度等级) ,选择合理、经济的加工方式,可得孔的加工工艺路线为:粗车半精车精车 加工 44 圆柱端面加工平面的精度等级 IT10,表面粗糙度 =6.3 ,并且与底面平行度有要Raum求。由上述的技术要求(粗糙度和精度等级) ,选择合理、经济的加工方式,可得孔的加工工艺路线为:粗车半精车精车 加工 29h6 的外圆柱面轴的加工精度等级 IT8,表面粗糙度 =1.6 。Raum加工工艺路线为:粗车半精车精车 加工两斜面根据加工面的表面粗糙度 =12.5 ,根据零件形状特点选择合理、经济Raum的加工方式,可得轴的加工工艺路线为:粗铣曲柄板加工工艺路线的确定在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,曲柄板具体加工工艺过程如下表:表 2.4 机械加工工艺过程方案一工艺设备名称工序内容加工车间设备名称 夹具 刀具 量具1 备料用模锻方法获得毛坯锻造车间模锻锤2 毛坯退火热处理热处理间退火炉 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 3装夹 44 外圆车 103 外圆柱面至尺寸,倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀专用量具4车 103 上端面,车 44 外圆,加工 44 外圆端面,加工凹槽,倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀,端面车刀,切槽刀专用量具5 加工 30H8 孔至要求金工车间普通车床专用夹具镗刀专用量具6调头夹 103 外圆,并用 44 外圆端面定位,车 103 底面至尺寸金工车间普通车床专用夹具端面车刀专用量具7 车 29h6 外圆柱面金工车间普通车床专用夹具外圆车刀8车 22 外圆柱面,车 22 外圆端面,倒角,钻 8 的深孔金工车间普通车床专用夹具外圆车刀,端面车刀,直柄麻花钻专用量具9 铣斜面到要求金工车间万能铣床专用夹具圆柱铣刀专用量具10 加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔金工车间立式钻床专用夹具专用量具11 检验表 2.4 机械加工工艺过程方案二工艺设备名称工序内容加工车间设备名称 夹具 刀具 量具1 备料用模锻方法获得毛坯 锻造 模锻 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 车间 锤2 毛坯退火热处理热处理间退火炉3 铣斜面到要求金工车间万能铣床专用夹具圆柱铣刀专用量具4装夹 44 外圆车 103 外圆柱面至尺寸,倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀专用量具5车 103 上端面,车 44 外圆,加工 44 外圆端面,加工凹槽,倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀,端面车刀,切槽刀专用量具6 加工 30H8 孔至要求金工车间普通车床专用夹具镗刀专用量具7调头夹 103 外圆,并用 44 外圆端面定位,车 103 底面至尺寸金工车间普通车床专用夹具端面车刀专用量具8 车 29h6 外圆柱面金工车间普通车床专用夹具外圆车刀9车 22 外圆柱面,车 22 外圆端面,倒角,钻 8 的深孔金工车间普通车床专用夹具外圆车刀,端面车刀,直柄麻花钻专用量具10 加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔金工车间立式钻床专用夹具专用量具11 检验方案一与方案二的区别在于 方案二把铣斜面的工序调到最前面,这将对于加工时没有相关的基准,导致加工尺寸不准。故选择方案一做为最终方案。 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 2.5 曲柄板的工序设计工序设计包括工序基准的选择、工序尺寸的确定、加工余量的确定、机床的选择、工艺装备的选择、切削用量的选择和时间定额的确定。工序基准是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求,工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量,测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。2.5.1 加工余量的确定 外圆柱面加工余量的确定查表资料 14(第 1 卷)表 3.2-2,表 3.2-3,表 5.2-9,可得:粗车 103 外圆柱面粗车加工余量 2.5mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)Raum粗车 44 外圆柱面粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)au粗车 22 外圆柱面粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)Raum粗车、半精车、精车 29H6 外圆柱面粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)au半精车加工余量 1.3mm,加工精度 IT8-IT9,表面粗糙度 =(6.3-3.2)Rm精车加工余量 0.2mm,加工精度 IT6-IT7,表面粗糙度 =(1.6-0.8)aum 内孔加工余量的确定查表资料 14(第 1 卷)表 3.2-10,表 3.2-11,表 5.2-8,可得:粗镗、半精镗、精镗 30H8 孔 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 粗镗加工余量 2.0mm,加工精度 IT11-IT13,表面粗糙度 =(12.5-6.3)Raum半精镗加工余量 0.9mm,加工精度 IT9-IT10,表面粗糙度 =(3.2-1.6)精车加工余量 0.1mm,加工精度 IT7-IT8,表面粗糙度 =(1.6-0.8)Raum 轴端面加工余量确定查表资料 14(第 1 卷)粗车、半精车、精车 103 底面的加工余量粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)Raum半精车加工余量 0.8mm,加工精度 IT8-IT9,表面粗糙度 =(6.3-3.2)精车加工余量 0.2mm,加工精度 IT6-IT7,表面粗糙度 =(1.6-0.8)Raum粗车 103 上端面的加工余量粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)um粗车 22 外圆柱端面粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)Rau粗车、半精车 44 外圆柱端面粗车加工余量 2.0mm,加工精度 IT10-IT11,表面粗糙度 =(12.5-6.3)aum半精车加工余量 1.0mm,加工精度 IT8-IT9,表面粗糙度 =(6.3-3.2)R由以上分析可得下表:表 2.5 加工余量、工序尺寸序号 加工表面 加工内容加工余量(mm)表面粗糙度(mm)Ra加工精度等级 IT尺寸 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 粗车 2.0 12.5 11半精车 0.8 6.3 81 103 底面 精车 0.2 1.6 72103 上端面粗车 2.0 12.5 11103 圆柱高为213103 外圆柱面粗车 2.5 12.5 11 103444 外圆柱面粗车 2.0 12.5 11 44粗车 2.0 12.5 11544 外圆柱端面 半精车 1.0 6.3 9至要求粗镗 2.0 12.5 13半精镗 0.9 3.2 106 30H8 孔精镗 0.1 1.6 830H8粗车 2.0 12.5 11半精车 1.3 6.3 9729h6 外圆柱面精车 0.2 1.6 729h6822 外圆柱面粗车 2.0 12.5 11 229 8 深孔 钻 孔深 59mm 12.5 11 8105-5.2通孔与 5-11 沉孔钻通孔深16mm 沉孔深 3.5mm12.5 11通孔5.2,沉孔11由上表可得锻造毛坯图,如下: 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 图 2-2 锻造毛坯图2.5.2 确定各工序的加工设备和工艺装备1.机床的选用机床的选用原则 机床的加工尺寸范围应与零件的外轮廓尺寸相适应。 机床的工作精度应与工序要求精度相适应。 机床的生产率应与工件的生产类型相适应。 查资料 14 可得:普通车床(C6132) ,主要用于车外圆、倒角、车端面、车凹槽、加工孔等。立式钻床(Z5132A) ,主要用于 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔的加工。万能铣床(XW6032A) ,主要用于铣平面加工。2.刀具的选用刀具的选择主要取决于工序采用的加工方法,加工表面的尺寸,工件材料,所要求的加工精度,表面粗糙度,生产率及经济性等,一般应尽可能采用标准刀具,必要时采用高生产率的复合刀具及其化专用刀具。查资料 14 可得:车刀:材料 硬质合金外圆车刀:前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 =9001508rK30/rK刃倾角 = 。 1s 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 端面车刀:前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 =9001508rK30/rK刃倾角 = 。 1s切槽刀:前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃0707r/r倾角 = 。 s倒角车刀:前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 01508rK30/rK10刃倾角 = 。s0镗刀:材料 硬质合金 YT15刀具几何参数: = =- = =rK60801s铣刀:材料 高速钢 ( )VCrW41圆柱形铣刀:D=63mm L=70mm Z=10 (GB/T1115.1-2002)钻头:材料 高速钢 ( )r418直柄长麻花钻:8(GB/T1135.4-1996)专用复合刀具:材料 高速钢用于加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔2.6 曲柄板切削用量的确定2.6.1 车外圆柱面切削用量用量的确定查资料 14(第 2 卷)得:切削深度 切削速度 进给量paVf 粗车 103 圆柱面=2.5 =40 =1.0pamVin/frm/机床主轴转速 :n01dVn(2-1) ,取 mi/6.12304.310rdVn in/2r 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 实际切削速度 :V10ndV(2-2) min/8.3in/10234.0ndV 粗车 44 圆柱面 =2.0 =40 =0.6 pamin/fr/机床主轴转速 :n,取min/5.28941.300rdV in/30r实际切削速度 :in/4.1in/10.0nV 粗车、半精车、精车 29h6 外圆柱面粗车: =2.0 =40 =0.5pami/frm/机床主轴转速 :n,取in/3.4921.300rdV in/40r实际切削速度 :min/40i/1049.0nV半精车: =1.3 =60 =0.3pamin/fr/机床主轴转速 :n,取mi/9.658214.300rdV in/60r实际切削速度 : 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 min/1.60in/106294.30ndV精车: =0.2 =80 =0.1pami/fr/机床主轴转速 :n,取min/5.872914.300rdV in/80r实际切削速度 :in/1.80in/108.0nV 粗车 22 外圆柱面 =2.0 =40 =0.4 pamin/frm/机床主轴转速 :n,取in/579214.300rdV in/580r实际切削速度 :min/40i/1058.0nV2.6.2 车端面切削用量的确定 粗车、半精车、精车 103 圆柱底面粗车: =2.0 进给速度 =200 取pamVmin/ in/40r半精车: =0.8 进给速度 =100 取 m6精车: =0.2 进给速度 =80 取p in/ in/80r 粗车、半精车 44 圆柱端面粗车: =2.0 进给速度 =100 取pamVmi/ i/3r半精车: =1.0 进给速度 =50 取nmn40 粗车 103 圆柱上端面及 22 圆柱端面 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 =2.0 进给速度 =50 取pamVmin/ in/40r2.6.3 加工孔切削用量的确定 粗镗、半精镗、精镗 30H8 孔查资料 14(第 2 卷)得:切削深度 切削速度 进给量paVf粗镗: =2.0 =40 =0.5pamVin/frm/机床主轴转速 :n,取i/5.63241.300rd in/60r实际切削速度 :Vmin/7.49in/106.0n半精镗: =0.9 =80 =0.3pami/fr/机床主轴转速 :n,取min/9.02814.30rdV in/910r实际切削速度 :in/80i/109.0nV精镗: =0.1 =10 =1.0pamin/frm/机床主轴转速 :n,取i/8.106.294.310rdV in/10r实际切削速度 :min/3.10in/108.10nV 加工孔 8 深孔 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 切削速度 =10 进给量 =1.0Vmin/frm/机床主轴转速 :,取in/4781.320rd in/480r实际切削速度 :Vmin/1.2in/104.0n 铣斜面铣削宽度 =8 每齿进给量 =0.03mm/齿 背吃刀量 =50mm 切削wamfapa速度 V=25 in/机床主轴转速 :,取min/13064.2510rdV in/150r实际切削速度 :in/7.29in/1053.0nV 加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔进给量 =1.0 切削速度 =10 frm/Vmi/机床主轴转速 :n,取in/5.3184.010rdV in/320r实际切削速度 :min/1.in/1032.0nV2.7 曲柄板加工时间定额计算2.7.1 粗车、半精车、精车 29h6 外圆柱面查资料 14 可知: 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 切削时间 = mtifnl21(2-3)式中: paziDVn10-加工长度, -刀具切入长度( mm), -刀具切出长度(mm), -进给次数,l1l 2l i-加工余量( mm), -背吃刀量 , -进给量(mm/r), -机床主轴转速, -切削速zpafnV度(m/min), -加工直径(mm)查资料 14 3mm 可计算 121l i粗车 29h6 外圆= min=0.14min1mtifnl2405.3半精车 29h6 外圆= = =0.14min2mtifnl21603.精车 29h6 外圆= = =0.31min3mtifnl2180.4本工序总基本时间 : = =0.59minmt321mtt2.7.2 粗车、半精车、精车 103 底面查资料 14 可知:切削时间 = mtiVlf21(2-4) 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985 -加工长度(mm), -刀具切出长度( mm), -进给速度(mm/min)l 2l fV取 =2mm, 计算可得: =81.5mm, =11 li粗车: = = min=0.41minmtiVlf2105.8半精车: = = min=0.82min2tilf1.精车: = = min=1.04min3mtiVlf21805.本工序总基本时间 : = =2.27minmt321mtt2.7.3 粗镗、半精镗、精镗 30H8 孔由式(2-3) ,查资料 14 3mm 可计算 121l i粗镗: = min=0.08min1mtifnl2605.3半精镗: = = min=0.10min2tifl2191.精镗: = = min=0.24min3mtifnl210.3本工序总基本时间 : = =0.42minmt321mtt2.7.4 加工 5-5.2 通孔与 5-11 沉孔查资料 14 可知:切削时间 = mtfnlL1(2-5)式中:-沉孔深度(mm), -切入长度( mm) , =(1-2)mml1l1l 下载后包含有 CAD图纸和说明书,咨询 Q 197216396
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