蜗轮箱体-涡轮箱钻φ25孔夹具设计及加工工艺含非标9张CAD图.zip
蜗轮箱体-涡轮箱钻25孔夹具设计及加工工艺含非标9张CAD图.zip,蜗轮,箱体,涡轮,25,夹具,设计,加工,工艺,非标,CAD
班级检 验 卡 片产 品 型 号工厂零组件图号车间机加共 1 页第 1 页材 料工序名称检 验名称蜗轮箱牌号HT150规格一个毛坯制造之零件数1检验后交:1序号检验内容检验设备及工具1零件图上标注的各表面、端面及内孔的长度游标卡尺282孔及端面,3mm槽;游标卡尺310f6孔及端面;25孔及端面;游标卡尺4R11,52,5X0.25台阶孔及端面;游标卡尺5零件各内孔、表面、端面的表面粗糙度;表面粗糙度仪6同轴度的形位公差同轴度检测仪编制批准文件编号校对审核更改号文件号签字日期更改号文件号签字日期工 艺 规 程 产品型号 产品名称 涡轮箱 零组件号 零组名称 指导教师 总 页 数 班 级 编 制 2018年 11月XXXXX机械加工工艺路线卡产品型号零件图号产品名称零件名称涡轮箱共1页第1页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸件2热处理3铣铣92前端面及35前端面;金工X5035专用夹具、端面铣刀、游标卡尺4铣铣66后端面;金工X5035专用夹具、端面铣刀、游标卡尺5铣铣71左右端面;金工X5035专用夹具、端面铣刀、游标卡尺6铣铣10f6前后端面;金工X5035专用夹具、端面铣刀、游标卡尺7钻钻25孔;金工Z3040专用夹具、合金钻头、游标卡尺8钻钻10f6孔;金工Z3040专用夹具、合金钻头、游标卡尺9镗镗82孔及3mm槽;金工T618专用夹具、合金镗刀、游标卡尺10镗镗R11,52及5X0.25台阶孔;金工T618专用夹具、合金镗刀、游标卡尺11清洗12终检13入库 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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 1 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间3铣 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50351夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣92前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.511.230.082半精铣92前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.980.063精铣92前端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.650.044粗铣35前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.470.085半精铣35前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.370.066精铣35前端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.250.04设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 2 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间4铣 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50351夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣66后端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.880.082半精铣66后端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.70.063精铣66后端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.460.04设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 3 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间5铣 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50351夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣71左端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.480.082半精铣71左端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.380.063精铣71左端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.250.044粗铣71右端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.480.085半精铣71右端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.380.066精铣71右端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.250.04设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 4 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间6铣 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X50351夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣10f6前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.40.082半精铣10f6前端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.320.063精铣10f6前端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.210.044粗铣10f6后端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.21.510.40.085半精铣10f6后端面端面铣刀,游标卡尺375117.80.25110.320.066精铣10f6后端面端面铣刀,游标卡尺475149.20.30.510.210.04设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 5 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间7钻 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻25孔的底孔麻花钻,游标卡尺5258.240.12.510.250.112扩25孔扩孔钻,游标卡尺20916.30.19.910.620.293铰25孔铰孔钻,游标卡尺267210.10.110.490.22设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 6 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间8钻 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻10f6孔的底孔麻花钻,游标卡尺5258.240.12.510.590.112扩10f6孔扩孔钻,游标卡尺423130.12.410.730.143铰10f6孔铰孔钻,游标卡尺52516.50.10.110.590.11设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 7 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间9镗 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6181夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1粗镗82孔内孔镗刀,游标卡尺25064.40.21.510.560.122半精镗82孔内孔镗刀,游标卡尺25064.40.25110.450.13精镗82孔内孔镗刀,游标卡尺36092.30.30.510.260.064粗镗3mm槽内孔镗刀,游标卡尺25064.40.20.510.060.12设计(日期)审核(日期)标准化会签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XX机械加工工序卡产品型号零部件图号产品名称零部件名称涡轮箱共 8 页第 8 页车间工序号工序名称材料牌号机加车间10镗 HT150毛坯种类毛坯外形尺寸 下料铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式镗床T6181夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号内容工艺装备主轴转速r/min切削速度m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数工步工时机动辅助1钻R11孔的底孔麻花钻,游标卡尺6009.420.22.510.590.052粗镗R11孔内孔镗刀,游标卡尺50034.50.22.510.710.063半精镗R11孔内孔镗刀,游标卡尺50034.50.250.510.470.044粗镗5X0.25台阶孔内孔镗刀,游标卡尺36059.20.22.510.070.085半精镗5X0.25台阶孔内孔镗刀,游标卡尺36060.30.250.510.060.076粗镗52所在孔内孔镗刀,游标卡尺36058.80.21.510.130.087半精镗52所在孔内孔镗刀,游标卡尺36058.80.25110.10.078精镗52所在孔内孔镗刀,游标卡尺40065.30.30.510.080.05设计(日期)审核(日期)标准化会签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摘要加工工艺规程是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科,具有很强的实践性,要求学习过程中应紧密联系生产实践,同时它又具有很强的综合性, 本次设计的内容是涡轮箱加工工艺及专用夹具设计,具体如下:1、对零件进行分析,主要是零件作用的分析和工艺分析,通过零件分析可以了解零件的基本情况,而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求,确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。2、选择基面,确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准,制订工艺路线,通常制订两种的工艺路线,通过工艺方案的比较与分析,再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。根据已经选定的工序路线,确定每一步的切削用量及基本工时,并选择合适的机床和刀具。3、设计加工钻25孔的专用夹具。对定位方案及元件,夹紧方案及元件进行确定,然后计算钻削力、夹紧力和定位误差的分析等。关键词:涡轮箱、加工工艺、钻25孔、专用夹具I目 录摘要I第1章 零件的工艺性分析11.1 零件的组成表面、技术要求及形位公差分析11.1.1零件的组成表面分析11.1.2零件的技术要求分析11.1.3零件的形位公差分析11.2 零件的作用11.3 零件的工艺性审查11.4 确定零件的生产类型2第2章 拟定零件工艺路线及确定毛坯32.1 选择定位基准32.1.1粗基准的选择32.1.2精基准的选择32.2 机械加工工艺路线的选择、比较和确定32.2.1机械加工工艺路线的选择32.2.2机械加工工艺路线的比较42.2.3机械加工工艺路线的确定42.3 零件毛坯的确定42.4 机床、夹具、刀具及量具的确定52.5 零件加工余量的确定62.6 切削用量及时间定额的计算9第3章 设计钻25孔专用夹具303.1 设计专用夹具的目的303.2 问题的提出303.3 选择定位方案和定位元件303.4 选择夹紧方案和夹紧元件313.5 夹具体的设计313.6 导向装置选择323.7 切削力计算333.8 夹紧力计算333.9 定位误差分析34结论35致谢36参考文献37II第1章 零件的工艺性分析1.1 零件的组成表面、技术要求及形位公差分析1.1.1零件的组成表面分析R67、30和尺寸13组成的表面及端面;65外圆所在的表面及端面;R11和52台阶孔所在的表面及端面;10f6内孔所在的表面及端面;66外圆所在的表面及端面;35外圆所在的表面及端面;25内孔所在的表面及端面;55内孔所在的表面及端面;82内孔所在的表面及端面;92外圆所在的表面及端面;尺寸3mm槽所在的表面及端面。1.1.2零件的技术要求分析尺寸71所在左右两端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;5X0.25内孔及端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;R11内孔所在的表面及端面,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;52所在的内孔,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;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;尺寸57前端面,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;82孔,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;35前端面,其表面粗糙度公差为Ra3.5um;25所在的内孔,其表面粗糙度公差为Ra6um;57后端面,其表面粗糙度公差为Ra3.2um;25内孔所在的倒角,其表面粗糙度公差为Ra6.3um;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。1.1.3零件的形位公差分析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;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。1.2 零件的作用涡轮箱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,其外形是很常见的箱体类零件,本次选用的材料的HT150。1.3 零件的工艺性审查查看这个涡轮箱零件图纸1-1,这个涡轮箱的外形虽然较复杂,但其加工的面、孔及外圆不复杂,对毛坯进行加工就可以实现目标,这样一来加工工序就没有那么复杂,材料也节省了不少。孔还有对应的面加工精度要求高。通过这个可以发现,这个零部件的工艺性能是非常好的。图1-1 涡轮箱零件图1.4 确定零件的生产类型零件设计的涡轮箱是典型的箱体类零件。查看任务书,结合零件图,确定零件生产类型是批量生产。37第2章 拟定零件工艺路线及确定毛坯2.1 选择定位基准2.1.1粗基准的选择在对粗基准进行选择的时候需要确保每一个面的加工余量分配的合理;粗基准不能相互重复;确保不加工的面跟加工的面所处地点要符合要求。结合本次设计的零件,选择92外圆作为粗基准。2.1.2精基准的选择在对精基准进行选择的时候需要满足:基准重合原则;基准统一原则;互为基准原则;自为基准的原则。结合本次设计的零件,选择92外圆前端面作为精基准。2.2 机械加工工艺路线的选择、比较和确定2.2.1机械加工工艺路线的选择1、机械加工工艺路线方案1:工序1、铸件;工序2、热处理;工序3、铣92前端面及35前端面;工序4、镗82孔及3mm槽;工序5、钻25孔;工序6、铣66后端面;工序7、铣71左右端面;工序8、铣10f6前后端面;工序9、钻10f6孔;工序10、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。2、机械加工工艺路线方案2:工序1、铸件;工序2、热处理;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、钻25孔;工序8、钻10f6孔;工序9、镗82孔及3mm槽;工序10、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。2.2.2机械加工工艺路线的比较方案1其加工设备、加工工序相对分散,零件需要不断的更换加工的机床,工作效率较低。方案2加工工序相对集中,并且加工出来的零件能够很好的保证其尺寸要求和公差要求。2.2.3机械加工工艺路线的确定通过上面对2种加工方案的比较和分析,决定选择方案2作为本次加工的工艺路线,具体见工艺卡。2.3 零件毛坯的确定进行机械加工的时候,毛坯的类型非常多,比方说铸件,锻件,型材等等。本次设计的零件是涡轮箱,此类零件用的比较多的毛坯是铸件。零件的原材料是HT150,该材料属于常用的灰铸铁,经调质处理后有良好的综合机械性能和加工工艺性能。工件的构造不复杂,生产类型批量,所以毛坯加工的时候用的是铸造的方式。毛坯的具体结构在图纸2-1:图2-1 涡轮箱毛坯图2.4 机床、夹具、刀具及量具的确定1、机床的确定(1)铣削加工:X5035立式铣床;(2)钻削加工:Z3040摇臂钻床;(3)镗削加工:T618卧式镗床。2、夹具的确定(1)铣削加工:专用夹具;(2)钻削加工:专用夹具;(3)镗削加工:专用夹具。3、刀具的确定(1)铣削加工:端面铣刀;(2)钻削加工:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻;(3)镗削加工:麻花钻、内孔镗刀。4、量具的确定(1)铣削加工:游标卡尺;(2)钻削加工:游标卡尺;(3)镗削加工:游标卡尺。2.5 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;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步2:半精铣92前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步3:精铣92前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工步4:粗铣35前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步5:半精铣35前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步6:精铣35前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工序4、铣66后端面;工步1:粗铣66后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步2:半精铣66后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步3:精铣66后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工序5、铣71左右端面;工步1:粗铣71左端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步2:半精铣71左端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步3:精铣71左端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工步4:粗铣71右端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步5:半精铣71右端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步6:精铣71右端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工序6、铣10f6前后端面;工步1:粗铣10f6前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步2:半精铣10f6前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步3:精铣10f6前端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工步4:粗铣10f6后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm;工步5:半精铣10f6后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm;工步6:精铣10f6后端面;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm;工序7、钻25孔;工步1:钻25孔的底孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.5mm(单边);工步2:扩25孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量9.9mm(单边);工步3:铰25孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.1mm(单边);工序8、钻10f6孔;工步1:钻10f6孔的底孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.5mm(单边);工步2:扩10f6孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.4mm(单边);工步3:铰10f6孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.1mm(单边);工序9、镗82孔及3mm槽;工步1:粗镗82孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm(单边);工步2:半精镗82孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm(单边);工步3:精镗82孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm(单边);工步4:粗镗3mm槽;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm(单边);工序10、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工步1:钻R11孔的底孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.5mm(单边);工步2:粗镗R11孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.5mm(单边);工步3:半精镗R11孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm(单边);工步4:粗镗5X0.25台阶孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量2.5mm(单边);工步5:半精镗5X0.25台阶孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm(单边);工步6:粗镗52孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1.5mm(单边);工步7:半精镗52孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量1mm(单边);工步8:精镗52孔;在查看机床切削手册基础上,取本工步加工余量0.5mm(单边);工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。2.6 切削用量及时间定额的计算工序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)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=92,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:半精铣92前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=92,则(9)辅助时间 式中:,则工步3:精铣92前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=92,则(9)辅助时间 式中:,则工步4:粗铣35前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=35,则(9)辅助时间 式中:,则工步5:半精铣35前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=35,则(9)辅助时间 式中:,则工步6:精铣35前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 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)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=66,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:半精铣66后端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=66,则(9)辅助时间 式中:,则工步3:精铣66后端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 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)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=36,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:半精铣71左端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=36,则(9)辅助时间 式中:,则工步3:精铣71左端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=36,则(9)辅助时间 式中:,则工步4:粗铣71右端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=36,则(9)辅助时间 式中:,则工步5:半精铣71右端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=36,则(9)辅助时间 式中:,则工步6:精铣71右端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 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)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:半精铣10f6前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工步3:精铣10f6前端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工步4:粗铣10f6后端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=110m/min, 进给量f=0.2mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工步5:半精铣10f6后端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=120m/min,进给量f=0.25mm/r。,按机床选取nw=375r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工步6:精铣10f6后端面;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=100mm,齿数Z=18(3)加工设备:X5035立式铣床;(4)加工刀具:端面铣刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=130m/min,进给量f=0.3mm/r。,按机床选取nw=475r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=30,则(9)辅助时间 式中:,则工序7、钻25孔;工步1:钻25孔的底孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=2.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=5mm(3)加工设备:Z3040摇臂钻床;(4)加工刀具:麻花钻;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=8m/min,进给量f=0.1mm/r。,取主轴转速n=525r/min;(7)实际切削速度:(8)基本时间 式中:l=13,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:扩25孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工步3:铰25孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工序8、钻10f6孔;工步1:钻10f6孔的底孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=2.5mm(2)确定刀具参数:参考切削手册取D=5mm(3)加工设备:Z3040摇臂钻床;(4)加工刀具:麻花钻;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=8m/min,进给量f=0.1mm/r。,取主轴转速n=525r/min;(7)实际切削速度:(8)基本时间 式中:l=31,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:扩10f6孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工步3:铰10f6孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工序9、镗82孔及3mm槽;工步1:粗镗82孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定进给量,取f=0.2mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金车刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=80m/min,按机床选取nw=250r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=28,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:半精镗82孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工步3:精镗82孔;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工步4:粗镗3mm槽;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=0.5mm(2)确定进给量,取f=0.2mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金车刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=80m/min,按机床选取nw=250r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=3,则(9)辅助时间 式中:,则工序10、镗R11,52及5X0.25台阶孔;工步1:钻R11孔的底孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=2.5mm(2)确定进给量,取f=0.2mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:麻花钻;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=10m/min,按机床选取nw=600r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=71,则(9)辅助时间 式中:,则工步2:粗镗R11孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=2.5mm(2)确定进给量,取f=0.2mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金镗刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=35m/min,按机床选取nw=500r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=71,则(9)辅助时间 式中:,则工步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;加工方法及计算步骤,与上面的工步一致,具体数值见工序卡。工步6:粗镗52孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定进给量,取f=0.2mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金镗刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=55m/min,按机床选取nw=360r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=9,则(9)辅助时间 式中:,则工步7:半精镗52孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定进给量,取f=0.25mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金镗刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=60m/min,按机床选取nw=360r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=9,则(9)辅助时间 式中:,则工步8:精镗52孔;(1)选择被吃刀量:参考切削手册取ap=1.5mm(2)确定进给量,取f=0.3mm/r。(3)加工设备:T618卧式镗床;(4)加工刀具:合金镗刀;(5)测量工具:游标卡尺;(6)确定机床主轴转速:取切削速度=65m/min,按机床选取nw=400r/min(7)实际切削速度:(8)基本时间由切削手册及文献得 式中:l=9,则(9)辅助时间 式中:,则工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。第3章 设计钻25孔专用夹具3.1 设计专用夹具的目的在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中,使用着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象,使之占有正确位置,接受施工或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具,机床夹具就是夹具中的一种。它装在机床上,使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置,并能承受切削力的作用。机床夹具的作用主要有以下几个方面:较容易、较稳定地保证加工精度,因为用夹具装夹工件时,工件相对机床(刀具)的位置由夹具来保证,基本不受工人技术水平的影响,因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度;提高劳动生产率,因为采用夹具后,工件不需要划线找正,装夹也方便迅速,显著地减少了辅助时间,提高了劳动生产率;扩大机床的使用范围,因为使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的使用范围,例如,在在车床或摇臂转床上安装镗模夹具后,就可以对箱体孔系进行镗削加工;改善劳动条件、保证生产安全,因为使用专用机床夹具可以减轻工人的劳动强度、改善劳动条件,降低对工人操作技术水平的要求,保证安全。3.2 问题的提出本夹具主要用来钻25孔,生产的时候对于孔大小的要求进行确保,另外,在这个工序里面,要注意怎么将劳动生产率提高,怎么将工人的劳动强度变低。3.3 选择定位方案和定位元件1、选择定位方案(1)92外圆前端面和定位块定位,限制3自由度。(2)外圆和V型定位座定位,限制2自由度。(3)71右端面和工件插销定位,限制1自由度,完成定位。2、选择定位元件定位块、V型定位座以及工件插销。图3-1为夹具装配图。图3-1 夹具装配图3.4 选择夹紧方案和夹紧元件1、选择夹紧方案利用V型夹紧块、夹紧座、夹紧螺栓等对工件夹紧。2、选择夹紧元件V型夹紧块、夹紧座、夹紧螺栓等(具体见夹具装配图)。3.5 夹具体的设计通过资料的查阅,能够知道夹具体毛坯有如下类型:1、铸造夹具体铸造夹具体的优点是工艺性好,可铸出各种复杂形状,具有较好的抗压强度、刚度和抗振性,但生产周期长,需进行时效处理,以消除内应力。常用材料为灰铸铁(如HT200),要求强度高时用铸钢,要求重量轻时铸铝。目前铸造夹具体应用较多。2、焊接夹具体焊接夹具体,它由钢板、型材焊接而成,这种夹具体制造方便、生产周期短、成本低、重量轻。但焊接夹具体的热应力较大,易变形,需经退火处理,以保证夹具体尺寸的稳定性。3、锻造夹具体锻造夹具体,它适用于形状简单、尺寸不大、要求强度和刚度大的场合。锻造后也需经退火处理。此类夹具体应用较少。结合之前的分析,用HT200的灰铸铁来作为夹具的材料。具体构造见图3.2夹具体零件图:图3-2 夹具体零件图3.6 导向装置选择根据使用特点,钻套可分为固定式,可换式,快换式等多种结构形式。1、固定钻套:直接被压在钻模板上,其位置精度要求高,磨损后不易更换。2、可换钻套:用于零件单一、大批量生产中,方便更换磨损的钻套。3、快换钻套:若顺序进行钻孔、扩孔、铰孔或攻丝等多个加工工步。4、特殊钻套:因工件的形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时,需自行设计的钻套称为特殊钻套。本工序25孔加工的精度不高,只需要保证Ra6um就可以,采用快换钻套做导向元件。其钻套的标准为GB/T 8045.1-1999。3.7 切削力计算1、工序:钻25孔2、设备:Z3040摇臂钻床;3、夹具:专用夹具;4、刀具:25钻头;5、钻削力公式: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3.8 夹紧力计算。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M10螺栓,材料为45#钢。则小于45#钢的许用拉应力,M10螺栓合适。3.9 定位误差分析零件的主要定位元件为定位块、V型定位块和工件插销。1、定位块、V型定位块根据结构特点和资料,确定定位块、V型定位块的结构及尺寸公差,定位块、V型定位块保证轴向误差。2、工件插销查机床夹具设计手册,确定工件插销的尺寸及形位公差,工件插销保证径向误差。通过对零件图的分析,其加工精度为6um,因此上述定位误差在范围内。结论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设计。本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了很多机械加工工序。完成了零件图、毛坯图、夹具装配图、夹具体图的绘制。对加工工艺路线完成了从选择、分析到确定,完成了在每道工序切削用量和工时的计算。在本次设计中已无大的问题,基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。致谢对于这次设计的完成,首先要感谢母校的辛勤栽培,谢谢学校给我这样好的学习环境跟机会。在此深深感谢我的指导老师给我耐心指导和帮助, 对这次设计提出了很多宝贵的建议。 其次要感谢学校所有曾经为专业任课的老师,老师们教会我的不光有专业知识,更重要的是对待学习、对待生活的态度。最后也要感谢父母,你们是我奋斗的动力,只要有你们,不管面对什么样的的困难,我都不会害怕的。最后,感谢各位老师对我设计的评审和指导表示我衷心的感谢!我会继续努力!谢谢!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,2006
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