拨叉的工艺规程及钻M8螺纹孔夹具设计CAD图纸+说明书
机械加工工艺卡片 工件名称 拨叉 工序号零件名称 拨叉 零件号零件重量 同时加工件数 1材料 毛坯牌号 硬度 型号 重量钢板 铸件设备 夹具 辅助工 具名称 型号立式钻床 Z525 专用夹具安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 mm 走刀次数 背吃刀量 mm 进给量 mm/r 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 基本工时 min1钻 M8 螺纹孔至 7.947.98mm麻花钻,丝锥游标卡尺 10 1 2 0.25 375 16.8 1.522绞 M8 螺纹孔至 8mm选择M8mm 高速钢机用丝锥游标卡尺 10 1 2 0.25 375 16.8 1.52设计者 指导老师 刘宏梅 共 1 页 1 页机械加工工艺卡片 工件名称 拨叉 工序号零件名称 拨叉 零件号零件重量 同时加工件数 1材料 毛坯牌号 硬度 型号 重量钢板 铸件设备 夹具 辅助工 具名称 型号立式钻床 Z525 专用夹具安装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀长度 mm 走刀次数 背吃刀量 mm 进给量 mm/r 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 基本工时 min1钻 M8 螺纹孔至 7.947.98mm麻花钻,丝锥游标卡尺 10 1 2 0.25 375 16.8 1.522绞 M8 螺纹孔至 8mm选择M8mm 高速钢机用丝锥游标卡尺 10 1 2 0.25 375 16.8 1.52设计者 指导老师 刘宏梅 共 1 页 1 页产品型号零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 拨叉零件名称 拨叉 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT200毛 坯 种 类 精铸件毛坯外形尺寸 92.5*40每毛坯件数 1每 台 件 数 1备 注工序号 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 工 时 铸造 时效处理 铣左端各个端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀 铣右端各个端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀 钻,扩,铰 25 孔 立式钻床 Z525 麻花钻,扩孔钻,铰刀 铣 M8端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀VII 钻 M8螺纹孔 立式钻床 Z525 麻花钻,丝锥VIII 车 R25内圆 卧式车床 CA614 内圆车刀IX 质检X 入库设计(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 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题目:拨叉的工艺规程及钻 M8 螺纹孔夹具设计一、设计题目 拨叉的工艺规程及钻 M8 螺纹孔夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1 张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1绘制零件图 1 张2毛坯图 1 张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片) 1套5绘制夹具装配图(A0 或 A1) 1 张6绘制夹具中 1 个零件图(A1 或 A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体) 。 1 张7编写课程设计说明书(约 5000-8000 字) 。 1 份四、进度安排本课程设计要求在 3 周内完成。1第 l2 天查资料,熟悉题目阶段。2第 37 天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第 810 天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步) 。4第 1113 天,完成夹具总装图的绘制。5第 1415 天,零件图的绘制。6第 1618 天,整理并完成设计说明书的编写。7第 19 天,完成图纸和说明书的输出打印。8第 2021 天,答辩五、指导教师评语该同学在课程设计过程中表现 认真,工艺路线 夹具设计方案 ,说明书及图纸质量 ,综合评定其成绩为 。成 绩: 指导教师 日 期 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。拨叉加工工艺规程及其钻孔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。AbstractThis 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 录一 . 零 件 分 析 11.1 零件作用 11.2 零件的工艺分析 二 . 工 艺 规 程 设 计 22.1 确定毛坯的制造形式 22.2 基面的选择32.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5 确定切削用量及基本工时5三 夹 具 设 计 93.1 问题的提出93.2 定位基准的选择93.3 切削力及夹紧力计算93.4 定位误差分析103.5 夹具设计及操作简要说明10总 结13致 谢14参 考 文 献 15第 1 页 共 20 页一、 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔与操纵机构相连,二下方的 50 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:2.2.1 小头孔以及与此孔相通的的螺纹孔2.2.2 大头半圆孔 50第 2 页 共 20 页2.2.3 拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.05mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为 0.05mm。由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册 (后称指导手册 )选用铸件尺寸公差等级 CT9 级。2.2 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正第 3 页 共 20 页确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。,依照粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应该以这些不加工表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准)来选取。第 4 页 共 20 页我们采用40端面和外圆对于精基准而言,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。 2.3 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序:铸造。工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:车 R25 内圆工序:去毛刺工序 X:终检,入库。方案二工序:铸造。第 5 页 共 20 页工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:车 R25 内圆工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:去毛刺工序 X:终检,入库。方案一和方案二的区别在于,方案一我们加工 25 孔端面及孔后,然后加工 R25 内圆,这样我们可以以加工好的 25 孔和 R25 内圆作为定位基准,加工其余的面和孔。这样就为后续的加工提供了基准,保证了加工的质量。具体的加工路线如下工序:铸造。工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:车 R25 内圆工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:去毛刺工序 X:终检,入库。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加第 6 页 共 20 页工余量和工步如下: 1. 25mm的孔钻孔24扩孔: 24.8mm 铰孔:252. 叉口侧面 铣: 2Z=3mm 2.5 确定切削用量及基本工时工序 III:钻,扩,绞 25 孔工步一钻孔至 24确定进给量 :根据参考文献表 2-7,当钢的f, 时, 。MPab80md240rmf/47.039.由于本零件在加工 24 孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数 0.75,则rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书,现取 rmf/.切削速度:根据参考文献表 2-13 及表 2-14,查得切削速度 所以in/24mvin/47.318210rdvws 根据机床说明书,取 ,故实际切削速度in/75rn为 min/26.810324dvw第 7 页 共 20 页切削工时: , , ,则机ml40l91ml32动工时为 in547.2.03721fnltwm工步二:扩孔 85.24利用钻头将 孔扩大至 ,根据有关手mm85.24册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书,选取 mf5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ,并按车床说明书in/46.5rn取 ,实际切削速度为mi/68rnw min/305.108.2dvw切削工时: , , ,则机l4l6l2动工时为 in4.157.068321fnltwm工步 3:铰 孔25第 8 页 共 20 页根据参考文献表 2-25, ,rmf/4.02,得min/128vin/65.48.9rs查参考文献表 4.2-2,按机床实际进给量和实际转速,取 , ,实际切削速度rf/35.0mi/1rw。min/.9v切削工时: , , ,则机动l4l91l32工时为 min75.03.19821fnltwm工序:钻 M8 螺纹孔选用 高速钢锥柄麻花钻(工艺表 3.16)6由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得m/r28.0f机(切削表 2.15)inVcc1v0x163r/minD机机 按机床选取 54/in机x6.8542/in100cV机机 基本工时: min17.0.3f21xnlt机机第 9 页 共 20 页攻螺纹 M8mm:选择 M8mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ,即f p1.25/fmr7.5/mincV机 107.598(/in)6cnrD查按机床选取 2/ir机6.8/incVm机基本工时: 1203.5(min)7.ltf机三、 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,决定设计钻 M8 螺纹孔的钻床夹具。3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻 M8 螺纹孔,精度要求不高,我们需要钻,螺纹底孔和攻丝两个工步加工来完成,为此我们主要考虑提高加工效率和保证加工质量上。3.2 定位基准的选择第 10 页 共 20 页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。此零件图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。我们采用40 端面和 25 孔作为定位基准,采用心轴和削边销定位,端面限制 3 个自由度,心轴限制 2 个自由度,削边销限制 1 个自由度,这样空间的六个自由度就限制完全了,同时采用开口垫圈压紧工件即可满足要求 。3.3 切削力及夹紧力计算 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)6.08.2HBDfF钻削力矩 式(5-3)6.0.91T式中: 6Dmaxmaxin187491733HBB代入公式(5-2)和(5-3)得10.2fr0.8.667425FN1.9.0.Tm第 11 页 共 20 页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(1)移动时基准位移误差 yjj min11XDd(式 5-5)式中: 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合1min间隙代入(式 5-5)得: =yjmin11XDd0.9.16=0.25(2) 转角误差LXDdXDdtg2min2min11 (式 5-6)式中: 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D第 12 页 共 20 页 圆柱销定位孔与定位销最小配合min1X间隙 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D 削边销定位孔与定位销最小配合2minX间隙其中: )2(min1in2XLgx则代入(式 5-6)得:0.9.60.9.04.6235tg则: .21经检验合格3.5 夹具设计及操作简要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了开口垫圈夹紧方式。因为钻削力和夹紧力方向相同,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。第 13 页 共 20 页参 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 年产品型号零件图号机械加工工艺过程卡片产品名称 拨叉零件名称 拨叉 共 1 页 第 1 页材 料 牌 号 HT200毛 坯 种 类 精铸件毛坯外形尺寸 92.5*40每毛坯件数 1每 台 件 数 1备 注工序号 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 工 时 铸造 时效处理 铣左端各个端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀 铣右端各个端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀 钻,扩,铰 25 孔 立式钻床 Z525 麻花钻,扩孔钻,铰刀 铣 M8端面 立式铣床 X51 高速钢端铣刀VII 钻 M8螺纹孔 立式钻床 Z525 麻花钻,丝锥VIII 车 R25内圆 卧式车床 CA614 内圆车刀IX 质检X 入库设计(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 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题目:拨叉的工艺规程及钻 M8 螺纹孔夹具设计一、设计题目 拨叉的工艺规程及钻 M8 螺纹孔夹具设计二、原始资料(1) 被加工零件的零件图 1 张(2) 生产类型:(中批或大批大量生产)三、上交材料1绘制零件图 1 张2毛坯图 1 张3编制机械加工工艺过程综合卡片 1 套4编制机械加工工艺卡片(仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片) 1套5绘制夹具装配图(A0 或 A1) 1 张6绘制夹具中 1 个零件图(A1 或 A2。装配图出来后,由指导教师为学生指定需绘制的零件图,一般为夹具体) 。 1 张7编写课程设计说明书(约 5000-8000 字) 。 1 份四、进度安排本课程设计要求在 3 周内完成。1第 l2 天查资料,熟悉题目阶段。2第 37 天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第 810 天,完成夹具总体方案设计(画出草图,与指导教师沟通,在其同意的前提下,进行课程设计的下一步) 。4第 1113 天,完成夹具总装图的绘制。5第 1415 天,零件图的绘制。6第 1618 天,整理并完成设计说明书的编写。7第 19 天,完成图纸和说明书的输出打印。8第 2021 天,答辩五、指导教师评语该同学在课程设计过程中表现 认真,工艺路线 夹具设计方案 ,说明书及图纸质量 ,综合评定其成绩为 。成 绩: 指导教师 日 期 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。拨叉加工工艺规程及其钻孔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。AbstractThis 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 录一 . 零 件 分 析 11.1 零件作用 11.2 零件的工艺分析 二 . 工 艺 规 程 设 计 22.1 确定毛坯的制造形式 22.2 基面的选择32.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 42.5 确定切削用量及基本工时5三 夹 具 设 计 93.1 问题的提出93.2 定位基准的选择93.3 切削力及夹紧力计算93.4 定位误差分析103.5 夹具设计及操作简要说明10总 结13致 谢14参 考 文 献 15第 1 页 共 20 页一、 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔与操纵机构相连,二下方的 50 半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工时分开。1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:2.2.1 小头孔以及与此孔相通的的螺纹孔2.2.2 大头半圆孔 50第 2 页 共 20 页2.2.3 拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.05mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为 0.05mm。由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。零件材料为 HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册 (后称指导手册 )选用铸件尺寸公差等级 CT9 级。2.2 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正第 3 页 共 20 页确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。,依照粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应该以这些不加工表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准)来选取。第 4 页 共 20 页我们采用40端面和外圆对于精基准而言,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。 2.3 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 方案一工序:铸造。工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:车 R25 内圆工序:去毛刺工序 X:终检,入库。方案二工序:铸造。第 5 页 共 20 页工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:车 R25 内圆工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:去毛刺工序 X:终检,入库。方案一和方案二的区别在于,方案一我们加工 25 孔端面及孔后,然后加工 R25 内圆,这样我们可以以加工好的 25 孔和 R25 内圆作为定位基准,加工其余的面和孔。这样就为后续的加工提供了基准,保证了加工的质量。具体的加工路线如下工序:铸造。工序:时效处理工序:铣左端各个端面工序:铣右端各个端面 工序:钻,扩,铰 25 孔工序:车 R25 内圆工序:铣 M8 端面工序:钻 M8 螺纹孔工序:去毛刺工序 X:终检,入库。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加第 6 页 共 20 页工余量和工步如下: 1. 25mm的孔钻孔24扩孔: 24.8mm 铰孔:252. 叉口侧面 铣: 2Z=3mm 2.5 确定切削用量及基本工时工序 III:钻,扩,绞 25 孔工步一钻孔至 24确定进给量 :根据参考文献表 2-7,当钢的f, 时, 。MPab80md240rmf/47.039.由于本零件在加工 24 孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数 0.75,则rf /35.029.75.04.39.0根据 Z525 机床说明书,现取 rmf/.切削速度:根据参考文献表 2-13 及表 2-14,查得切削速度 所以in/24mvin/47.318210rdvws 根据机床说明书,取 ,故实际切削速度in/75rn为 min/26.810324dvw第 7 页 共 20 页切削工时: , , ,则机ml40l91ml32动工时为 in547.2.03721fnltwm工步二:扩孔 85.24利用钻头将 孔扩大至 ,根据有关手mm85.24册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 rff/87.05. 75.06.112钻根据机床说明书,选取 mf5. in/46123312vv钻则主轴转速为 ,并按车床说明书in/46.5rn取 ,实际切削速度为mi/68rnw min/305.108.2dvw切削工时: , , ,则机l4l6l2动工时为 in4.157.068321fnltwm工步 3:铰 孔25第 8 页 共 20 页根据参考文献表 2-25, ,rmf/4.02,得min/128vin/65.48.9rs查参考文献表 4.2-2,按机床实际进给量和实际转速,取 , ,实际切削速度rf/35.0mi/1rw。min/.9v切削工时: , , ,则机动l4l91l32工时为 min75.03.19821fnltwm工序:钻 M8 螺纹孔选用 高速钢锥柄麻花钻(工艺表 3.16)6由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得m/r28.0f机(切削表 2.15)inVcc1v0x163r/minD机机 按机床选取 54/in机x6.8542/in100cV机机 基本工时: min17.0.3f21xnlt机机第 9 页 共 20 页攻螺纹 M8mm:选择 M8mm 高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距 ,即f p1.25/fmr7.5/mincV机 107.598(/in)6cnrD查按机床选取 2/ir机6.8/incVm机基本工时: 1203.5(min)7.ltf机三、 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,决定设计钻 M8 螺纹孔的钻床夹具。3.1 问题的提出 本夹具主要用于钻 M8 螺纹孔,精度要求不高,我们需要钻,螺纹底孔和攻丝两个工步加工来完成,为此我们主要考虑提高加工效率和保证加工质量上。3.2 定位基准的选择第 10 页 共 20 页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。此零件图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。我们采用40 端面和 25 孔作为定位基准,采用心轴和削边销定位,端面限制 3 个自由度,心轴限制 2 个自由度,削边销限制 1 个自由度,这样空间的六个自由度就限制完全了,同时采用开口垫圈压紧工件即可满足要求 。3.3 切削力及夹紧力计算 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)6.08.2HBDfF钻削力矩 式(5-3)6.0.91T式中: 6Dmaxmaxin187491733HBB代入公式(5-2)和(5-3)得10.2fr0.8.667425FN1.9.0.Tm第 11 页 共 20 页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(1)移动时基准位移误差 yjj min11XDd(式 5-5)式中: 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合1min间隙代入(式 5-5)得: =yjmin11XDd0.9.16=0.25(2) 转角误差LXDdXDdtg2min2min11 (式 5-6)式中: 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D第 12 页 共 20 页 圆柱销定位孔与定位销最小配合min1X间隙 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D 削边销定位孔与定位销最小配合2minX间隙其中: )2(min1in2XLgx则代入(式 5-6)得:0.9.60.9.04.6235tg则: .21经检验合格3.5 夹具设计及操作简要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了开口垫圈夹紧方式。因为钻削力和夹紧力方向相同,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。第 13 页 共 20 页参 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
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