蜗轮箱体-涡轮箱的数控加工工艺钻φ25孔夹具设计含非标7张CAD图.zip
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摘要机床夹具是在金属切削加工中,用以准确地确定工件位置,并将其牢固地夹紧,以接受加工的工艺装备。本文选择了涡轮箱作为研究对象,箱体类零件一般采用铸造毛坯,箱体类零件的加工主要是要保证重要的端面、轴线、孔等等。本课题分为两部分:涡轮箱体零件机械加工工艺规程设计;涡轮箱体钻25孔钻床专用夹具设计。本次设计分析了涡轮箱体的功用,确定涡轮箱体零件在加工过程中的定位基准选择问题、定位夹紧问题以及安排加工工艺方面的问题,在制定加工工艺路线的过程中确定了工艺参数、毛坯加工余量、工序加工余量以及加工过程中需要的加工机床和刀具; 专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造。本次专用夹具设计的主要内容有:定位方案和装置、夹紧方案和装置、对刀装置以及夹具体等等。最后,还绘制夹具装配图、夹具体图以及所有非标零件图等。关键词:涡轮箱;工艺规程;25孔;钻床;专用夹具I目录1 分析零件11.1 零件的作用及结构分析11.2 零件的工艺要求及形位公差分析22 设计零件的加工工艺规程42.1 确定各表面加工方案42.1.1影响加工方法的因素42.1.2加工方案的选择42.2 确定定位基准52.2.1粗基准的选择52.2.2精基准的选择52.3 工艺路线的拟订62.3.1工序的集中与分散62.3.2加工工艺路线方案的比较72.4 零件的毛坯、生产类型及加工余量的确定82.4.1零件毛坯、生产类型的确定82.4.2零件加工余量的确定92.5 零件机加工切削用量及工时定额的确定123 钻25孔专用夹具设计333.1 钻床夹具设计要求说明333.2 钻床夹具的设计要求333.3 定位机构333.4 夹紧机构333.5 切削力和夹紧力的计算343.6 零件加工误差353.7 夹具体结构尺寸和总体结构35结 论38致 谢39参考文献40II1 分析零件1.1 零件的作用及结构分析图1.1 涡轮箱零件图涡轮箱(图1.1)是一种很常见的箱体类零件,该零件是涡轮传动系统的一个重要结构。为传动装置的支撑和正常运转提供强有力的保证,最终使得设备按照预想的方法进行相应的运动等。因此,对其的研究就非常的合适和有意义。1、R67、30和尺寸13组成的表面及端面;2、65外圆所在的表面及端面;3、R11和52台阶孔所在的表面及端面;4、10f6内孔所在的表面及端面;5、66外圆所在的表面及端面;35外圆所在的表面及端面;6、25内孔所在的表面及端面;55内孔所在的表面及端面;7、82内孔所在的表面及端面;92外圆所在的表面及端面;8、尺寸3mm槽所在的表面及端面。1.2 零件的工艺要求及形位公差分析在制订零件的机械加工工艺规程时,首先要对照产品装配图分析零件图,熟悉该产品的用途、性能及工作条件,明确零件在产品中的位置、作用及相关零件的位置关系;了解并研究各项技术条件制定的依据,找出其主要技术要求和技术关键,以便在拟定工艺规程时采用适当的措施加以保证。然后着重对零件进行结构分析和技术要求的分析。1、零件结构分析零件的结构分析主要包括以下三方面:(1)零件表面的组成和基本类型尽管组成零件的结构多种多样,但从形体上加以分析,都是由一些基本表面和特形表面组成的。(2)主要表面与次要表面区分根据零件各加工表面要求的不同,可以将零件的加工表面划分为主要加工表面和次要加工表面。(3)零件的结构工艺性所谓零件的结构工艺性是指零件在满足使用要求的前提下,制造该零件的可行性和经济性。2、零件的技术要求分析零件图样上的技术要求,既要满足设计要求,又要便于加工,而且齐全和合理。其技术要求包括下列几个方面:(1)加工表面的尺寸精度、形状精度和表面质量;(2)各加工表面之间的相互位置精度;(3)工件的热处理和其它要求,如动平衡、镀铬处理、去磁等。这次涡轮箱的其加工要求如下:1、尺寸71所在左右两端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;2、5X0.25内孔及端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;3、R11内孔所在的表面及端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;4、52所在的内孔,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;5、10f6前端面,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;10f6后端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;10f6内孔,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;6、尺寸57前端面,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;7、82孔,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;8、35前端面,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;9、25所在的内孔,其表面粗糙度公差为Ra6um;10、57后端面,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;11、25内孔所在的倒角,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;12、其余未注表面粗糙度公差的表面,均采用不去除材料的方法获得。其形位公差要求如下:1、R11内孔所在轴线相对于52内孔所在轴线的同轴度公差为0.01;2、52内孔所在轴线相对于25内孔所在轴线的同轴度公差为0.08。本章主要设计的内容有零件的作用、零件的组成表面、零件的加工精度、形位公差和零件的主要加工表面等等。40402 设计零件的加工工艺规程2.1 确定各表面加工方案制定工艺路线的出发点,应当是零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。由于生产类型为大批生产,可以考虑采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。具体表面的加工方案如表2.1表2.1 加工设备工序内容设备名称1234铣92前端面及35前端面;铣66后端面;铣71左右端面;铣10f6前后端面;XK5032数控铣床56镗82孔及3mm槽;镗R11,52及5X0.25台阶孔;TK611数控镗床78钻10f6孔;钻25孔;ZK6212数控钻床2.1.1影响加工方法的因素1、在生产时候的经济性,还有精确度都要考虑进去,这样确定加工办法。2、要生产的零件的面不管是形状大小,精度高低,还有面跟面所处地点的精度都要考虑进去,这样才来对加工办法进行确定。3、确定的这个生产方式要满足零件在加工时候的性能要求。4、确定的这个生产方式和生产种类要能够相互符合。5、确定加工方式跟生产单位的机器还有工作人员的技术水平要匹配。2.1.2加工方案的选择1、铣(1)设备:XK5032数控铣床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:端面铣刀;(3)量具:游标卡尺。2、镗(1)设备:TK611数控镗床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:内孔镗刀;(3)量具:游标卡尺。3、钻(1)设备:ZK6212数控钻床;(2)夹具:专用夹具;(2)刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻;(3)量具:游标卡尺。2.2 确定定位基准2.2.1粗基准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,加工工艺过程中会问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法正常进行。本零件选择零件66外圆及端面为粗加工基准。2.2.2精基准的选择分析本零件,根据零件图,本零件是比较典型的箱体类零件。本零件选择92端面为精加工基准。2.3 工艺路线的拟订2.3.1工序的集中与分散零件加工的工步顺序已经排定,如何将这些工步组成工序,就需要考虑采用工序集中还是工序分散的原则。1、工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成,每道工序加工内容多,工艺路线短。其主要特点是:(1)可以采用高效机床和工艺装备,生产率高;(2)减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积,节省人力、物力;(3)减少了工件安装次数,利于保证表面间的位置精度;(4)采用的工装设备结构复杂,调整维修较困难,生产准备工作量大。2、工序分散工序分散就是将零件的加工分散到很多道工序内完成,每道工序加工的内容少,工艺路线很长。其主要特点是:(1)设备和工艺装备比较简单,便于调整,容易适应产品的变换;(2)对工人的技术要求较低;(3)可以采用最合理的切削用量,减少机动时间;(4)所需设备和工艺装备的数目多,操作工人多,占地面积大。在拟定工艺路线时,工序集中或分散的程度,主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求,有时,还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下,单件小批生产时,只能工序集中,在一台普通机床上加工出尽量多的表面;大批大量生产时,既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床,将工序集中,也可以将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床,使工序适当集中,从而有效地提高生产率。对于重型零件,为了减少工件装卸和运输的劳动量,工序应适当集中;对于刚性差且精度高的精密工件,则工序应适当分散。2.3.2加工工艺路线方案的比较方案1:工序1、铸造;工序2、热处理,时效处理;工序3、铣92前端面及35前端面;工序4、铣66后端面;工序5、铣71左右端面;工序6、铣10f6前后端面;工序7、镗82孔及3mm槽;工序8、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工序9、钻10f6孔;工序10、钻25孔;工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。方案2:工序1、铸造;工序2、热处理,时效处理;工序3、铣10f6前后端面;工序4、镗82孔及3mm槽;工序5、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工序6、钻10f6孔;工序7、钻25孔;工序8、铣92前端面及35前端面;工序9、铣66后端面;工序10、铣71左右端面;工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。方案一采用先铣、后镗、最后在钻的加工方法。先加工出大面而后以大面作为基准,加工孔。这样生产出来的产品尺寸要求以及形位公差能够得到很好的保证。方案二采用先镗、后钻、最后在铣的加工方法。先加工出孔,而后以孔作为下面加工的基准。其定位比较好。但本次设计的零件采用的是铸造的方式。端面的平面度不能够很好的得到保障。经过对2种加工方案的选择和分析,最终确定方案1作为本次零件加工方案。2.4 零件的毛坯、生产类型及加工余量的确定2.4.1零件毛坯、生产类型的确定1、零件毛坯的确定涡轮箱的材料选用HT150,属于常用的灰铸铁,经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能,零件材料的选择主要是考虑到满足使用要求,同时兼顾材料的工艺性和经济性,HT150满足以上要求,所以选用HT150。2、零件生产类型的确定企业越是专业,生产产品的类型就越多,这些都会影响到工艺流程的制定。生产数量又三种,一种是大量的,一种是成批的,还有一种是单件的,生产类型不一样,加工工艺也就完全不一样。根据产品的生产纲领还有特征将产品的生产类型定下来,所谓生产纲领,说的就是计划时间里面的生产数量还有进度安排。通过上面分析,结合任务书、确定零件零件的生产类型是批量生产。画出毛坯图(图2.1)。图2 涡轮箱毛坯图2.4.2零件加工余量的确定工序1、铸造;工序2、热处理,时效处理;工序3、铣92前端面及35前端面;工步1:粗铣92前端面;查手册,取其余量1.5mm;工步2:半精铣92前端面;查手册,取其余量1mm;工步3:精铣92前端面;查手册,取其余量0.5mm;工步4:粗铣35前端面;查手册,取其余量1.5mm;工步5:半精铣35前端面;查手册,取其余量1mm;工步6:精铣35前端面;查手册,取其余量0.5mm;工序4、铣66后端面;工步1:粗铣66后端面;查手册,取其余量1.5mm;工步2:半精铣66后端面;查手册,取其余量1mm;工步3:精铣66后端面;查手册,取其余量0.5mm;工序5、铣71左右端面;工步1:粗铣71左端面;查手册,取其余量1.5mm;工步2:半精铣71左端面;查手册,取其余量1mm;工步3:精铣71左端面;查手册,取其余量0.5mm;工步4:粗铣71右端面;查手册,取其余量1.5mm;工步5:半精铣71右端面;查手册,取其余量1mm;工步6:精铣71右端面;查手册,取其余量0.5mm;工序6、铣10f6前后端面;工步1:粗铣10f6前端面;查手册,取其余量1.5mm;工步2:半精铣10f6前端面;查手册,取其余量1mm;工步3:精铣10f6前端面;查手册,取其余量0.5mm;工步4:粗铣10f6后端面;查手册,取其余量1.5mm;工步5:半精铣10f6后端面;查手册,取其余量1mm;工步6:精铣10f6后端面;查手册,取其余量0.5mm;工序7、镗82孔及3mm槽;工步1:粗镗82孔;查手册,取其余量1.5mm(单边);工步2:半精镗82孔;查手册,取其余量1mm(单边);工步3:精镗82孔;查手册,取其余量0.5mm(单边);工步4:粗镗3mm槽;查手册,取其余量0.5mm(单边);工序8、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工步1:钻R11孔的底孔;查手册,取其余量2.5mm(单边);工步2:粗镗R11孔;查手册,取其余量2.5mm(单边);工步3:半精镗R11孔;查手册,取其余量0.5mm(单边);工步4:粗镗5X0.25台阶孔;查手册,取其余量2.5mm(单边);工步5:半精镗5X0.25台阶孔;查手册,取其余量0.5mm(单边);工步6:粗镗52孔;查手册,取其余量1.5mm(单边);工步7:半精镗52孔;查手册,取其余量1mm(单边);工步8:精镗52孔;查手册,取其余量0.5mm(单边);工序9、钻10f6孔;工步1:钻10f6孔的底孔;查手册,取其余量2.5mm(单边);工步2:扩10f6孔;查手册,取其余量2.4mm(单边);工步3:铰10f6孔;查手册,取其余量0.1mm(单边);工序10、钻25孔;工步1:钻25孔的底孔;查手册,取其余量2.5mm(单边);工步2:扩25孔;查手册,取其余量9.9mm(单边);工步3:铰25孔;查手册,取其余量0.1mm(单边);工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。2.5 零件机加工切削用量及工时定额的确定工序1、铸造;工序2、热处理,时效处理;工序3、铣92前端面及35前端面;工步1:粗铣92前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=92,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精铣92前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=92,则9、辅助时间 式中:,则工步3:精铣92前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=92,则9、辅助时间 式中:,则工步4:粗铣35前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=35,则9、辅助时间 式中:,则工步5:半精铣35前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=35,则9、辅助时间 式中:,则工步6:精铣35前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=35,则9、辅助时间 式中:,则工序4、铣66后端面;工步1:粗铣66后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=66,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精铣66后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=66,则9、辅助时间 式中:,则工步3:精铣66后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=66,则9、辅助时间 式中:,则工序5、铣71左右端面;工步1:粗铣71左端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精铣71左端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工步3:精铣71左端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工步4:粗铣71右端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工步5:半精铣71右端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工步6:精铣71右端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=36,则9、辅助时间 式中:,则工序6、铣10f6前后端面;工步1:粗铣10f6前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精铣10f6前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工步3:精铣10f6前端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工步4:粗铣10f6后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=300r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工步5:半精铣10f6后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1mm;5、进给量。6、切削速度=90m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工步6:精铣10f6后端面;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:端面铣刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量0.5mm;5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=375r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=30,则9、辅助时间 式中:,则工序7、镗82孔及3mm槽;工步1:粗镗82孔;1、加工设备:数控镗床,型号TK611;2、加工刀具:内孔镗刀;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量1.5mm;5、进给量。6、切削速度=70m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对TK611数控镗床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=250r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=28,则9、辅助时间 式中:,则工步2:半精镗82孔;工步3:精镗82孔;工步4:粗镗3mm槽;加工方法及计算步骤与工序7工步1基本一致在此不再累赘。工序8、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工步1:钻R11孔的底孔;1、加工设备:数控铣床,型号XK5032;2、加工刀具:麻花钻;3、测量工具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度,通过对XK5032数控铣床主轴转速图的查询,决定选取其主轴转速为n=500r/min;通过上面对机床主轴转速的选择,设备在加工过程中,实际的切削速度为8、基本时间 式中:l=71,则9、辅助时间 式中:,则工步2:粗镗R11孔;工步3:半精镗R11孔;工步4:粗镗5X0.25台阶孔;工步5:半精镗5X0.25台阶孔;工步6:粗镗52孔;工步7:半精镗52孔;工步8:精镗52孔;加工方法及计算步骤与工序7工步1基本一致在此不再累赘。工序9、钻10f6孔;工步1:钻10f6孔的底孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:麻花钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=525r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩10f6孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:扩孔钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2.4mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=423r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰10f6孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:铰孔钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=465r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=13,则9、辅助时间 式中:,则工序10、钻25孔;工步1:钻25孔的底孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:麻花钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量2.5mm;5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=525r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=31,则9、辅助时间 式中:,则工步2:扩25孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:扩孔钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量9.9mm;5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=209r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=31,则9、辅助时间 式中:,则工步3:铰25孔;1、设备:ZK6212数控钻床;2、刀具:铰孔钻;3、量具:游标卡尺;4、背吃刀量0.1mm;5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、实际转速及切削速度,取主轴转速n=209r/min;实际切削速度为8、基本时间 式中:l=31,则9、辅助时间 式中:,则工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。3 钻25孔专用夹具设计3.1 钻床夹具设计要求说明本次设计的夹具需要完成钻25孔的钻孔加工。通过前面的设计确定了数控钻床的型号是ZK6212。在对其进行加工之前,需要完成钻套装置的设计和选择,确保加工的尺寸要求和形位公差的要求。3.2 钻床夹具的设计要求1、夹具的构造应与其用途和生产规模相适应,正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2、保证工件精度。3、保证使用方便,要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输,保证安全第一。4、注意结构工艺性,对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑,以降低制造成本。3.3 定位机构在夹具设计中,定位方案不合理,工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定位基准,均应符合六点定位原理。1、利用92前端面和定位盘定位,限制3个方向自由度。2、利用10f6内孔和定位销定位,限制2个方向自由度。3、利用71右端面和工件插销定位,限制1个方向自由度。完成零件的完全定位。定位盘的定位方案采用的是“一面两销”。3.4 夹紧机构1、设计夹紧机构应该满足下面的设计原则(1)工件不移动原则(2)工件不变形原则(3)工件不振动原则(4)安全可靠原则(5)经济实用原则2、夹紧机构的设计在左右180方向上利用2套弹簧、六角螺母、连接螺栓、双头螺栓和移动压板对工件进行上下方向夹紧。定位盘的夹紧机构采用的是2个内六角螺栓对其进行夹紧。3.5 切削力和夹紧力的计算1、切削力的计算根据相关设计资料和设计指南,得钻削力计算方法:其中P钻削力;D钻头直径,25mm;S进给量,0.1mm;HB布氏硬度,取180HB。所以2、夹紧力的计算。基本安全系数,取1.5;加工性质系数,取1.1;刀具钝化系数,取1.1;继续切削系数,取1.1;夹紧力稳定系数,取1.3;手动夹紧位置系数,取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为:。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数,。所以取螺栓预紧力。选M8双头螺栓。则,小于45钢许用应力。选M8双头螺栓,合适。3.6 零件加工误差1、定位销和工件插销产生的误差式中:查手册取0.009mm;-采用基孔制其偏差为0;-查手册取0.008mm;=2、定位盘产生的误差通过对零件的尺寸公差和形位公差进行设计和要求,能保证要求。3.7 夹具体结构尺寸和总体结构1、夹具体的结构设计:(1)有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀或导向元件的表面以及夹具体的安装基面等,应有适当的尺寸和形状精度,之间应有适当位置精度。为使夹具体尺寸稳定,铸造夹具体要进行时效处理,焊接和锻造夹具体要进行退火处理。(2)有足够的强度和刚度 加工过程中,夹具体要承受较大的切削力和夹紧力。为保证夹具体不产生变形和振动,夹具体应有足够的强度和刚度。(3)结构工艺性好 夹具体应便于制造、装配和检验。(4)排屑方便 切屑多时,夹具体上应考虑排屑结构。可以在夹具体开排屑槽、在夹具体下部设置排屑斜面。在机床上安装稳定可靠。本次设计采用HT200的灰铸铁来作为夹具的材料,其制造形式采用铸造的方式获得。具体构造见图3.1:图3.1 夹具体图2、总体结构设计:通过前面对定位机构、夹紧机构、夹具体的设计与确定。本次设计的夹具其装配图见(图3.2)。图3.2 夹具装配图结 论在自身的努力下,我完成了本次设计。下面我将对本次设计进行全面总结:1、通过绘制零件图,对零件的组成表面,加工后的公差要求进行分析;选择零件的材料,确定零件的加工余量,绘制零件的毛坯图;2、选择,比较和确定零件的加工工艺路线,确定零件的加工余量,选择零件的加工设备,装夹夹具,加工刀具和测量量具。对机床转速,切削用量及加工工时进行计算。3、对专用夹具进行设计,确定定位和夹紧方案,选择定位和夹紧元件。设计夹具体,确定导向装置,对定位误差进行分析。绘制夹具装配图及非标零件图。4、编写本设计说明书。致 谢在这里要特别感谢我的指导老师。另外,我还要谢谢我的同学们,因为有你们的陪伴,我才能在这么短的时间内完成本次设计,谢谢大家。这次设计对于我来说,是一次磨炼的机会,当然了,我在这里尤其要谢谢我的老师,因为您的教导,我才能有扎实的专业知识,因为有您的引导,我才能在遇到困难的时候,努力克服,感谢老师。42参考文献1 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书M.第二版,北京:北京出版社,2008.122 郑修本.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2007.3 郑修本.机械制造工艺学M.第二版,北京:机械工业出版社,1999.5 王先逵.机械制造工艺学M.北京:机械工业出版社,2004.6 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.第一版,上海:上海科学技术出版社,1965.6.7 美国可切削性数据中心.机械加工切削数据手册M.第一版,北京:机械工业出版社,1989.9.8 李庆余,张佳等主编.机械制造装备设计M.北京:机械工业出版社,2007.9 龚定安,蔡建国编著.机床夹具设计原理M.西安:陕西科学技术出版社1999.10 徐发仁,气动液压机床夹具设计M.上海:上海科学技术出版社,1982.12 濮良贵,纪名刚.机械设计M.第八版,北京:高等教育出版社,2006.13 薛源顺.机床夹具设计M.第二版,北京:机械工业出版社,2003.14 中国亚德客企业(集团)有限公司.气动装置产品M.第三版 2005.15 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,2002.16 张耀震.机械加工工艺设计实用手册M.第一版,北京:航天工业出版社,1993.17 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册M.第一版,北京:北京出版社,1993.18 杨叔子主编.机械加工工艺师手册S.北京:机械工业出版社,2001.19 赵家齐.机械制造装备设计基础M.上海:上海交通大学出版社,2004.20 崇凯. 机械制造技术基础课程设计指南M.北京:化学工业出版社,200621 邹青.机械制造技术基础课程设计指导教程M.北京:机械工业出版社,200422 吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册M.北京:高等教育出版社,200623 秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京:航空工业出版社,2006.24 秦宝荣主编.机床夹具设计M.北京:中国建材工业出版社,1998.225 陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5.26 李彩霞主编.机械精度设计与检测技术M.上海:上海交通大学出版社,2006.1.
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