内定位套工艺及钻6-Φ10孔夹具设计[含cad高清图纸文档资料所见所得]
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称内定位套零件名称内定位套共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号 11车内孔45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525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100圆周上的6x10通孔麻花钻,游标卡尺 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内定位套零件名称内定位套共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号 6车内孔45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA6140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粗车65,125内孔内孔车刀,游标卡尺 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 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称内定位套零件名称内定位套共1页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类锻造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2正火处理正火处理3铣粗铣左端面X51立式铣床端铣刀,游标卡尺4铣粗铣右端面X51立式铣床端铣刀,游标卡尺5车粗车145外圆CA6140卧式车床外圆车刀,游标卡尺6车粗车65, 125内孔CA6140卧式车床内孔车刀,游标卡尺7铣精铣左端面X51立式铣床端铣刀,游标卡尺8铣精铣右端面X51立式铣床端铣刀,游标卡尺9车精车145外圆CA6140卧式车床外圆车刀,游标卡尺10车精车65内孔CA6140卧式车床内孔车刀,游标卡尺11钻钻100圆周上的6x10通孔Z525立式钻床麻花钻,游标卡尺12钻钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x5Z525立式钻床麻花钻,锪孔钻,游标卡尺13铣铣宽4.8mm槽X62卧式铣床三面刃铣刀,游标卡尺14检验检验设 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 目 录序 言1一 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析22.1确定毛坯的制造形式42.2毛坯形状及尺寸5三 拟定加工工艺路线63.1 基准的选择63.1.2粗基准选择63.1.2 精基准的选择73.2 制定工艺路线8四 零件加工工序设计114.1 工序1设计114.2工序2设计114.3工序3设计114.4工序4设计134.5工序5设计154.6工序6设计184.7工序7设计214.8工序8设计234.9工序9设计254.10工序10设计284.11 工序11设计304.12 工序12设计334.13 工序12设计374.14 工序14设计39三、 夹具设计403.1 问题的提出403.2 定位基准的选择403.3 切削力及夹紧力计算413.4 定位误差分析433.5 夹具设计及操作简要说明43总 结47致 谢49参 考 文 献50设计说明书题目:内定位套的工艺规程及钻6-10孔夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师: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。内定位套加工工艺规程及其钻6-10孔的工装的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。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目 录序 言1一 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析22.1确定毛坯的制造形式42.2毛坯形状及尺寸5三 拟定加工工艺路线63.1 基准的选择63.1.2粗基准选择63.1.2 精基准的选择73.2 制定工艺路线8四 零件加工工序设计114.1 工序1设计114.2工序2设计114.3工序3设计114.4工序4设计134.5工序5设计154.6工序6设计184.7工序7设计214.8工序8设计234.9工序9设计254.10工序10设计284.11 工序11设计304.12 工序12设计334.13 工序12设计374.14 工序14设计39三、 夹具设计403.1 问题的提出403.2 定位基准的选择403.3 切削力及夹紧力计算413.4 定位误差分析433.5 夹具设计及操作简要说明43总 结47致 谢49参 考 文 献50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。内定位套的加工工艺规程及其钻6-10孔的工装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、机械工程材料等进行课程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。一 零件的分析 1.1 零件的作用内定位套的作用,待查1.2 零件的工艺分析工艺分析的目的,一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理,是否便于加工和装配;二是通过工艺分析,对零件的工艺要求有进一步的了解,以便制订出合理的工艺规程。 该零件为大量生产的小型零件,在生产时要注意零件的:1 便于装夹 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧,装夹次数要少。2 便于加工 零件的结构应尽量采用标准化数值,以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀,易于保证加工精度要求,减少加工面积及难加工表面等。齿轮泵体有3组加工面他们有位置度要求。内定位套有2个加工面要求。1:以端面为基准的加工面,这组加工面主要是加工外圆和内孔。2:以125孔为基准的加工面,这组加工面主要是各个孔端面及其孔。二. 毛坯的确定2.1确定毛坯的制造形式内定位套零件的材料45钢,45钢的可锻性好,因此可用锻造的方法因为是成批生产,采用模锻的方法生产锻件毛坯,既可以提高生产率,又可以提高精度而且加工余量小等优点。确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法。毛坯类型有铸、锻、压制、冲压、焊接、型材和板材等。确定毛坯时要考虑下列因素: 1)零件的材料及其力学性能。当零件的材料选定后,毛坯的类型就大致确定了。例如,材料是铸铁,就选铸造毛坯;材料是钢材,且力学性能要求高时,可选锻件;当力学性能要求较低时,可选型材或铸钢。2)零件的形状和尺寸。形状复杂的毛坯,常用铸造方法。薄壁零件,不可用砂型铸造;尺寸大的铸件宜用砂型铸造;中、小型零件可用较先进的铸造方法。3)生产类型。大量生产应选精度和生产率都比较高的毛坯制造方法,用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件应采用金属模机器造型或精密铸造;锻件应采用模锻、冷轧和冷拉型材等。单件小批生产则应采用木模手工造型或自由锻。4)生产条件。确定毛坯必须结合具体生产条件,如现场毛坯制造的实际水平和能力、外协的可能性等。有条件时,应积极组织地区专业化生产,统一供应毛坯。5)充分考虑利用新工艺、新技术和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的发展很快。例如,精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料等在机械中的应用日益增加。应用这些方法后,可大大减少机械加工量,有时甚至可不再进行机械加工,其经济效果非常显著。2.2毛坯形状及尺寸毛坯的形状及尺寸毛坯的形状和尺寸主要由零件组成表面的形状、结构、尺寸及加工余量等因素确定的,并尽量与零件相接近,以达到减少机械加工的劳动量,力求达到少或无切削加工。但是,由于现有毛坯制造技术及成本的限制,以及产品零件的加工精度和表面质量要求愈来愈来高,所以,毛坯的某些表面仍需留有一定的加工余量,以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状有关。 三 拟定加工工艺路线3.1 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。否则,加工工艺过程中会问题百出。3.1.2粗基准选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。(3) 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,他对零件的生产是非常重要的。先选取外圆和端面作为定位基准。3.1.2 精基准的选择精基准的选择应满足以下原则:1)为了保证零件各个加工面都能分配到足够的加工余量,应选加工余量最小的面为粗基准。2)为了保证零件上加工面与不加工面的相对位置要求,应选不加工面为粗基准。当零件上有几个加工面,应选与加工面的相对位置要求高的不加工面为粗基准。3)为了保证零件上重要表面加工余量均匀,应选重要表面为粗基准。零件上有些重要工作表面,精度很高,为了达到加工精度要求,在粗加工时就应使其加工余量尽量均匀。4)为了使定位稳定、可靠,应选毛坯尺寸和位置比较可靠、平整光洁面作粗基准。作为粗基准的面应无锻造飞边和铸造浇冒口、分型面及毛刺等缺陷,用夹具装夹时,还应使夹具结构简单,操作方便。5)粗基准应尽量避免重复使用,特别是在同一尺寸方向上只允许装夹使用一次。因粗基准是毛面,表面粗糙、形状误差大,如果二次装夹使用同一粗基准,两次装夹中加工出的表面就会产生较大的相互位置误差。以已经加工好的125孔和一端面为定位精基准,加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合的时候,应该进行尺寸换算,这在以后还要进行专门的计算,在此不再重复。3.2 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。通过仔细考虑零件的技术要求后,制定以下两种工艺方案:方案一1锻造锻造2正火处理正火处理3铣粗铣左端面4铣粗铣右端面5车粗车145外圆6车粗车65, 125内孔7铣精铣左端面8铣精铣右端面9车精车145外圆10车精车65内孔11钻钻100圆周上的6x10通孔12钻钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x513铣铣宽4.8mm槽14检验检验方案二1锻造锻造2正火处理正火处理3铣铣左端面4铣铣右端面5车车145外圆6车车65, 125内孔7钻钻100圆周上的6x10通孔8钻钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x59铣铣宽4.8mm槽10检验检验工艺方案一和方案二的区别在于方案二没有粗加工和精加工之分,只有一步加工完成,很难保证粗糙度3.2的精度要求。而方案一有粗加工和精加工,可以更好的保证加工精度要求和位置度要求。具体的加工路线如下:1锻造锻造2正火处理正火处理3铣粗铣左端面4铣粗铣右端面5车粗车145外圆6车粗车65, 125内孔7铣精铣左端面8铣精铣右端面9车精车145外圆10车精车65内孔11钻钻100圆周上的6x10通孔12钻钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x513铣铣宽4.8mm槽14检验检验四 零件加工工序设计4.1 工序1设计锻造4.2工序2设计正火处理4.3工序3设计设计内容:以外圆为基准粗铣左端面4.3.1加工设备的选择因为本工序只要粗铣加工表面且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择X51立式铣床,该车床的参数如下:最大铣削高度 120mm工作台尺寸 1030*670mm刀轴直径 35mm刀轴转速10000rmin安装功率 4.0kw4.3.2 工艺装备选择1)工装夹具:V型块2)刀具 端铣刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.3.3 工步顺序的确定粗铣左端面4.3.4 加工余量的确定粗铣左端面 Z=1.54.3.5切削用量的选择与确定1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1) 决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书,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300当300r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时:,则机动工时为4.4工序4设计设计内容:以外圆为基准粗铣右端面4.4.1加工设备的选择因为本工序只要粗铣加工表面且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择X51立式铣床,该铣床的参数如下:最大铣削高度 120mm工作台尺寸 1030*670mm刀轴直径 35mm刀轴转速10000rmin安装功率 4.0kw4.4.2 工艺装备选择1)工装夹具:V型块2)刀具 端铣刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.4.3 工步顺序的确定粗铣右端面4.4.4 加工余量的确定粗铣右端面 Z=24.4.5切削用量的选择与确定1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量4) 决定铣削深度5) 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书,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300当300r/min时按机床标准选取6) 计算工时切削工时:,则机动工时为4.5工序5设计设计内容:以端面为基准粗车145外圆4.5.1加工设备的选择因为本工序只要粗车加工表面且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择普通车床CA6140,该车床的参数如下:机床外形尺寸:2418x1000x1190加工最大直径(mm):在床身上400,在刀架上210棒料(mm):48加工最大长度(mm):650、900、1400、1900中心距(mm):750、1000、1500、2000主轴莫式锥度:5号主轴转速级数:正转24级转24级主轴转速范围:正转141580反转101400主电动机功率(千瓦):7.5KW主轴每转刀架进给量(mm/r): 纵向0.081.95,横向0.040.79刀架最大移动距离(mm):100刀架最大横向行程(mm):260刀架最大纵向行程(mm):650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数:35刀架最大回转角度:604.5.2 工艺装备选择1)工装夹具:三爪卡盘2)刀具 外圆车刀,端面车刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.5.3 工步顺序的确定粗车145外圆4.5.4 加工余量的确定粗车145外圆 Z=1.54.5.5切削用量的选择与确定1) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 195r/min与195r/min相近的机床转速为200r/min。现选取=200r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时, t=i ;其中l=29mm; =4mm; =0mm; t=i= =0.018(min)4.6工序6设计设计内容:以外圆为基准粗车65, 125内孔4.6.1加工设备的选择因为本工序只要粗车加工表面且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择普通车床CA6140,该车床的参数如下:机床外形尺寸:2418x1000x1190加工最大直径(mm):在床身上400,在刀架上210棒料(mm):48加工最大长度(mm):650、900、1400、1900中心距(mm):750、1000、1500、2000主轴莫式锥度:5号主轴转速级数:正转24级转24级主轴转速范围:正转141580反转101400主电动机功率(千瓦):7.5KW主轴每转刀架进给量(mm/r): 纵向0.081.95,横向0.040.79刀架最大移动距离(mm):100刀架最大横向行程(mm):260刀架最大纵向行程(mm):650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数:35刀架最大回转角度:604.6.2 工艺装备选择1)工装夹具:三爪卡盘2)刀具 内孔车刀,车槽刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.6.3 工步顺序的确定粗车65孔车125内孔4.6.4 加工余量的确定粗车65孔 Z=1.5车125内孔 Z=1.54.6.5切削用量的选择与确定1) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 226r/min与226r/min相近的机床转速为275r/min。现选取=275r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时 t=i ;其中l=21mm; =4mm; =0mm; t=i=0.095(min)4.7工序7设计设计内容:以外圆为基准精铣左端面4.7.1加工设备的选择因为本工序只要精铣加工表面,为节约生产成本,所以选择X51立式铣床,该车床的参数如下:最大铣削高度 120mm工作台尺寸 1030*670mm刀轴直径 35mm刀轴转速10000rmin安装功率 4.0kw4.7.2 工艺装备选择1)工装夹具:V型块2)刀具 端铣刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.7.3 工步顺序的确定精铣左端面4.7.4 加工余量的确定精铣左端面 Z=0.54.7.5切削用量的选择与确定1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量7) 决定铣削深度8) 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书,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300当300r/min时按机床标准选取9) 计算工时切削工时:,则机动工时为4.8工序8设计设计内容:以外圆为基准精铣右端面4.8.1加工设备的选择因为本工序只要粗铣加工表面且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择X51立式铣床,该车床的参数如下:最大铣削高度 120mm工作台尺寸 1030*670mm刀轴直径 35mm刀轴转速10000rmin安装功率 4.0kw4.8.2 工艺装备选择1)工装夹具:V型块2)刀具 端铣刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.8.3 工步顺序的确定精铣右端面4.8.4 加工余量的确定精铣右端面 Z=0.54.8.5切削用量的选择与确定1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量10) 决定铣削深度11) 决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书,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300当300r/min时按机床标准选取12) 计算工时切削工时:,则机动工时为4.9工序9设计设计内容:以端面为基准精车145外圆4.9.1加工设备的选择因为本工序精车外圆,为节约生产成本,所以选择普通车床CA6140,该车床的参数如下:机床外形尺寸:2418x1000x1190加工最大直径(mm):在床身上400,在刀架上210棒料(mm):48加工最大长度(mm):650、900、1400、1900中心距(mm):750、1000、1500、2000主轴莫式锥度:5号主轴转速级数:正转24级转24级主轴转速范围:正转141580反转101400主电动机功率(千瓦):7.5KW主轴每转刀架进给量(mm/r): 纵向0.081.95,横向0.040.79刀架最大移动距离(mm):100刀架最大横向行程(mm):260刀架最大纵向行程(mm):650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数:35刀架最大回转角度:604.9.2 工艺装备选择1)工装夹具:三爪卡盘2)刀具 外圆车刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.9.3 工步顺序的确定精车145外圆4.9.4 加工余量的确定精车145外圆 Z=0.54.9.5切削用量的选择与确定1) 切削深度 单边余量为Z=1.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 195r/min与195r/min相近的机床转速为200r/min。现选取=200r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时, t=i ;其中l=29mm; =4mm; =0mm; t=i= =0.018(min)4.10工序10设计设计内容:以外圆为基准精车65孔4.10.1加工设备的选择因为本工序精车加工表面,为节约生产成本,所以选择普通车床CA6140,该车床的参数如下:机床外形尺寸:2418x1000x1190加工最大直径(mm):在床身上400,在刀架上210棒料(mm):48加工最大长度(mm):650、900、1400、1900中心距(mm):750、1000、1500、2000主轴莫式锥度:5号主轴转速级数:正转24级转24级主轴转速范围:正转141580反转101400主电动机功率(千瓦):7.5KW主轴每转刀架进给量(mm/r): 纵向0.081.95,横向0.040.79刀架最大移动距离(mm):100刀架最大横向行程(mm):260刀架最大纵向行程(mm):650、900、1400、1900刀架纵向及横向进给量级数:35刀架最大回转角度:604.10.2 工艺装备选择1)工装夹具:三爪卡盘2)刀具 内孔车刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.10.3 工步顺序的确定精车65孔4.10.4 加工余量的确定精车65孔 Z=0.54.10.5切削用量的选择与确定1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 436r/min与436r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时, t=i ;其中l=8mm; =4mm; =0mm; t=i=0.02(min)4.11 工序11设计设计内容:以端面和125孔为基准钻100圆周上的6x10通孔4.11.1加工设备的选择因为本工序钻100圆周上的6x10通孔,为节约生产成本,所以选择立式钻床Z525,该铣床的参数如下:最大钻孔直径25毫米主轴允许最大扭转力矩2500公斤/里面最大送刀抗力900公斤主电机功率2.8千瓦主抽孔锥度莫氏3号机床外型尺寸(长*宽*高)962*825*2300毫米冷冻泵流量22升/分主抽端面至底面距离725-1100毫米主抽端面至工作台距离0-700毫米工作台工作面积500*375毫米工作台行程325毫米电动机反转装置手动及自动送刀量010.130.170.220.280.360.480.620.81毫米/转主抽转速971401952723925456809761360转/分主抽中心线到导轨面距离250毫米送刀箱形成(手动)200毫米主抽行程175毫米4.11.2 工艺装备选择1)工装夹具:心轴2)刀具 麻花钻刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.11.3 工步顺序的确定钻100圆周上的6x10通孔4.11.4 加工余量的确定钻100圆周上的6x10通孔 Z=24.11.5切削用量的选择与确定机床:Z525立式钻床 刀具:根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻101)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 955r/min与955r/min相近的机床转速为1000r/min。现选取=1000r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=29mm; =4mm; =3mm; t=2x() =2x()=0.35(min)4.12 工序12设计设计内容:以端面和125孔为基准钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x54.12.1加工设备的选择因为本工序钻145外圆圆周均布的6x4孔,锪孔6x5,为节约生产成本,所以选择立式钻床Z525,该铣床的参数如下:最大钻孔直径25毫米主轴允许最大扭转力矩2500公斤/里面最大送刀抗力900公斤主电机功率2.8千瓦主抽孔锥度莫氏3号机床外型尺寸(长*宽*高)962*825*2300毫米冷冻泵流量22升/分主抽端面至底面距离725-1100毫米主抽端面至工作台距离0-700毫米工作台工作面积500*375毫米工作台行程325毫米电动机反转装置手动及自动送刀量010.130.170.220.280.360.480.620.81毫米/转主抽转速971401952723925456809761360转/分主抽中心线到导轨面距离250毫米送刀箱形成(手动)200毫米主抽行程175毫米4.12.2 工艺装备选择1)工装夹具:心轴2)刀具 麻花钻刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.12.3 工步顺序的确定钻145外圆圆周均布的6x4孔锪孔6x54.12.4 加工余量的确定钻6x4孔 Z=2锪孔6x5 Z=24.12.5切削用量的选择与确定工步1:钻6x4孔机床:Z525立式钻床 刀具:根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻41)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=1424m/min. 取V=15m/min3)确定机床主轴转速ns= 1273r/min与1273r/min相近的机床转速为1450r/min。现选取=1450r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时,按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=40mm; =4mm; =3mm;t=2x() =2x()=0.249(min)工步2:锪孔 5mm孔根据有关资料介绍,利用钻头进行扩钻时,其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 式中的、加工实心孔进的切削用量. 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表2.7 =42.25m/min (切削手册)表2.131) 给量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 1074r/min与1074r/min相近的机床转速为1000r/min。现选取=1000r/min。所以实际切削速度=5) 削工时,按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=4mm; =6mm; =0mm; t= =0.02(min)4.13 工序12设计设计内容:以125孔为基准铣宽4.8mm槽4.13.1加工设备的选择因为本工序铣宽4.8mm槽且加工精度不高,为节约生产成本,所以选择立式铣床X51,该铣床的参数如下:最大铣削高度 120mm工作台尺寸 1030*670mm刀轴直径 35mm刀轴转速10000rmin安装功率 4.0kw4.13.2 工艺装备选择1)工装夹具:心轴2)刀具 立铣刀刀具材料:高速钢 3)量具 游标卡尺4.13.3 工步顺序的确定铣宽4.8mm槽4.13.4 加工余量的确定铣宽4.8mm槽 Z=24.13.5切削用量的选择与确定选择刀具刀具选取高速钢立铣刀,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,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X51型铣床说明书,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10003) 计算工时切削工时: ,则机动工时为4.14 工序14设计检验三、 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,决定设计第11道工序钻100圆周上的6x10通孔的钻床夹具。3.1 问题的提出 在机械制造中,用以装夹工件(和引导刀具)的装置,称为夹具。它是用来固定加工对象,使之占有正确位置,接受施工或检测的装置。在机械加工过程中,为了保证加工精度,首先要使工件在机床上占有正确的位置,确定工件在机床上或夹具中占有正确的位置的过程,称为工件的定位。定位后将其固定,使其在加工过程中始终保持定位位置不变的操作称为夹紧。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹。用以装夹工件的装置称为机床夹具,简称夹具。本夹具主要用于钻100圆周上的6x10通孔,本道工序加工精度要求不高,为此,只考虑如何提高生产效率上,精度则不予考虑。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理,否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理,或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度(特别是位置精度)要求。因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发,合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工,因此本次铣没有较高的技术要求,也没有较高的平行度和对称度要求,所以我们应考虑如何提高劳动效率,降低劳动强度,提高加工精度。因为在加工钻100圆周上的6x10通孔之前,125孔已经加工出来,因此我们可以采用125孔及其端面为定位基准,为了提高加工效率,缩短辅助时间,决定用简单的螺母作为夹紧机构。3.3 切削力及夹紧力计算 确定夹紧力就是确定夹紧力的大小、方向和作同点。在确定夹紧力的三要素时要分析工件的结构特点、加工要求、切削力及其他外力作用于工件的情况,而且必须考虑定位装置的结构形式和布置方式。夹紧力的三要素对夹紧结构的设计起着决定性的作用。只有夹紧力的作用点分布合理,大小适当,方向正确才能获得良好的效益。1. 夹紧力方向的确定(1)夹紧力方向应垂直于主要定位基准面(2)夹紧力的方向最好与切削力、工件重力方向一致2. 夹紧力作用点的选择(1)应能够保持工件定位稳定可靠,在夹紧过程中不会引起工件产生位移或偏转。(2)应尽量避免或减少工件的夹紧变形(3)夹紧力作用点应尽量靠近加工部位3. 夹紧力大小的估算(1)首先假设系统为刚性系统,切削过程处于稳定状态。(2)常规情况下,只考虑切削力(矩)在力系中的影响;切削力(矩)用切削原理公式计算。(3)对重型工件应考虑工件重力的影响。在工件做高速运动场合,必须计入惯性力。(4)分析对夹紧最不利的瞬时状态,按静力平衡方程计算此状态下所需的夹紧力即为计算夹紧力(5)将计算夹紧力再乘以K,即得实际夹紧力。K为总安全系数,K=K0K1K2K3各种因素的安全系数可查表2-3,一般K=1.52.5;当夹紧力与切削力相反时,K=2.53 。由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工,钻削力。由切削手册得:钻削力 式(5-2)钻削力矩 式(5-3)式中: 代入公式(5-2)和(5-3)得 本道工序加工工艺孔时,夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.4 定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在心轴上定位,心轴为水平放置,由于定位副间存在径向间隙,因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙,即工件始终以孔壁与心轴上母线接触,故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向,且向下,见下图。式中 定位副间的最小配合间隙(mm); 工件圆孔直径公差(mm); 定位销外圆直径公差(mm)。水平放置时定位分析图3.5 夹具设计及操作简要说明如前所述,在设计夹具时,为提高生产率,首先想到是怎么样方便的安装和拆卸,本道工序就是采用了开口压板压紧的方式。由于本夹具是对工件进行钻孔,因此在铅直方向受到很大的冲击力,故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。并设法减少夹具的的占地面积,使之很方便的操作和快速的切换工件。使用心轴定位,采用开口压板快速夹紧,即可指定可靠的卡紧力。工件的拆装也比较方便,保证导向的精度,这样就大大的提高了生产效率,适合于大批量生产,总体上这套夹具方案能够满足生产要求。装配图附图:夹具体附图:总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等; 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识; 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高;再次体会到理论与实践相结合时,理论与实践也存在差异。回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到完成定稿,从理论到实践,在整整一学期的日子里,可以说学到了很多很多的的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题,当然也发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次毕业设计,让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了,也解决了许多问题,也碰到了许多问题,老师的辛勤指导下,都迎刃而解。同时,在老师的身上我也学得到很多额外的知识,在此我表示深深的感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢!致 谢这次设计使我收益不小,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毕业设计。这次设计成绩的取得,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,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,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,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她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,她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. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年第 53 页 共 57 页
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