H2070型对开式二螺柱正滑动轴承零件工艺规程及加工对接平面液动夹具设计【含CAD图纸、说明书】
XX 大学课 程 设 计 论 文H2070 型 对 开 式 二 螺 柱 正 滑 动 轴 承 零 件 工艺 规 程 及 加 工 对 接 平 面 液 动 夹 具 设 计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日摘 要本文是对 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承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。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加工对接平面液动夹具。关键词:H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具目 录摘 要1第 1 章 序 言4第 2 章 加工工艺规程设计52.1 零件的分析52.1.1 零件的作用 52.1.2 零件的工艺分析 62.2 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工62.2.1 孔和平面的加工顺序 62.2.2 孔系加工方案选择 62.3 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工定位基准的选择72.3.1 粗基准的选择 72.3.2 精基准的选择 72.4 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工主要工序安排82.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定92.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)102.7 时间定额计算及生产安排17第 3 章 加工对接平面液动夹具设计223.1 夹具的组成223.2 夹具的夹紧装置和定位装置223.3 夹具设计233.3.1 定位基准的选择 233.3.2 切削力及夹紧力的计算 243.4 定位误差的分析293.5 确定夹具体结构和总体结构303.6 夹具设计及操作的简要说明31总 结33参 考 文 献34致谢3545678910第 1 章 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1。零件加工工艺及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、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。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,保证尺寸证零件的加工质量。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。11第 2 章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承。 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的主要作用是支承各传动轴,保证各轴之间的中心距及平行度,并保证部件正确安装。因此 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。122.1.2 零件的工艺分析由 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图可知。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承是一个 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件,它的外表面上有 4 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:底面的底削加工;其中顶面有表面粗糙度要求为 ,mRa3.6(2)以的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2 个前后端面;(3)以顶面为主要加工平面的加工面。2.2 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。根据 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图所示的 H2070 型对开式二螺柱正滑13动轴承的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。(1)用镗模法镗孔在大批量生产中,H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时,镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此,可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高,且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。(2)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔,需要将 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要支承孔的加工余量均匀;(2)保证装入 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图分析可知,14它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的装配基准,但因为它与 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%苏打及c9080.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg20根据以上分析过程,现将 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工工艺路线确定如下:工艺路线:10 铸造 铸造毛坯 铸造车间 一20 热处理 人工时效 铸造车间 一30 油漆 喷漆处理 铸造车间 一40 粗铣 夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承座下盖底面,注意尺寸和表面粗糙度,留 1mm 精加工余量50 精铣 夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承下盖底面,注意尺寸和表面粗糙度,留 0.2mm 磨削加工余量1560 铣削 以已加工底面定位基准,在轴承孔处压紧,铣下盖轴承座螺丝固定表面70 磨削 磨削下盖底面,达到规定粗糙度要求80 钻孔 钻下盖底面固定螺栓孔 2-14 底孔,然后铰孔达到尺寸90 铣削 铣削轴承孔上、下盖两部分前端面100 铣削 铣削轴承孔上、下盖两部分后端面110 铣对接平面 铣轴承座上、下盖两部分对接平面120 钻孔 钻轴承座上盖顶面螺栓固定孔 2-14130 钻孔攻丝 钻孔轴承座下盖 2XM12 螺纹孔,然后用螺丝将 2 件装配140 粗镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准粗镗轴承座中心孔150 半精镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准半精镗轴承座中心孔160 精镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准精镗轴承座中心孔170 去毛刺 钳工去毛刺180 终检入库 按图样要求检验2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200,硬度 HB 为 170241,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。(1)顶面的加工余量。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为 ,m4.372现取 。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取 。m0.3 m28.0精铣:参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为 。5.1(3)底面孔 m10-2,毛坯为实心,不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71,现确定其工序尺寸及加工余量为:毛坯为实心(4)前后端面加工余量。根据工艺要求,前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23,其加工余量规定为,现取 。m5.3720.3半精铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷 ,其加工余量值取为 。m5.216精铣:参照机械加工工艺手册 ,其加工余量取为 。m5.0铸件毛坯的基本尺寸为 ,根据机械加工工艺手册表3715.20362.3.11,铸件尺寸公差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为 。6.1毛坯为实心,不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71,现确定螺孔加工余量为:2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)工序 40、50:粗、精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数 10mdw4014Z(1)粗铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面 粗铣夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承底面,注意尺寸 70mm 和表面粗糙度,留 1mm 精加工余量铣削深度 :pam2每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 : smn/.20进给量 :fVZaff 671/125.工作台每分进给量 :m in/2.0.sVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a4被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入长度 :1D2)(5.02刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :1jt min5.02.743121mjfl(2)精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面精铣夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承底面,注意尺寸 70mm 和表面粗糙度,留0.2mm 磨削加工余量17铣削深度 :pam1每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/15.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/6机床主轴转速 : ,取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 : smn/.0进给量 :fVZaff 56/5.工作台每分进给量 : m in/30.1sVf被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll4刀具切入长度 :精铣时1 mDl01刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 2:以已加工底面定位基准,在轴承孔处压紧,铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承螺丝固定表面。机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀) ,材料: , ,齿数 ,15YT0Dm5Z此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度 : =3mmpa2.m精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度 :p1.0每齿进给量 :根据参考文献3表 2.473,取 :根据参考文献fa 0.15/famZ3表 2.481,取铣削速度 2.8/Vs每齿进给量 :根据参考文献3表 2.473,取 根据参考文献3表f f/8.2.481,取铣削速度 .47/m机床主轴转速 :n102.601.97/in31Vrd18按照参考文献3表 3.174,取 475/minr实际铣削速度 :v3.1402.9/06dns进给量 : fV.8571/ffaZ工作台每分进给量 : m./47.5minfVs:根据参考文献3表 2.481,取aa60切削工时被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 14l8l刀具切入长度 :120.5()(3lDa2061)2m刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 : jt1240.36in7.5jmlf机动时间 :1jt1268.19mi.jlf所以该工序总机动时间 105njjtt工序 80:粗、精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承表面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数 10mdw4014Z(1)粗铣铣削深度 :pam3每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 : smn/.20进给量 :fVZaff 671/125.19工作台每分进给量 :mf min/2.70/6.1smVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a4被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll3刀具切入长度 :1D2)1(5.02刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 :1jt min5.02.743121mjfl(2)精铣铣削深度 :pam每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zaf/15.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V smV/6机床主轴转速 : ,取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 : sn/.0进给量 :fVmZaff 56/5.工作台每分进给量 : m in/30.1sVf被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll4刀具切入长度 :精铣时1Dl01刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 90:钻底面固定螺栓孔底孔,然后铰孔达到尺寸机床:组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀切削深度 :pam4进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.39,取f rmf/25.020切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.41,取V smV/43.0机床主轴转速 : ,取n in/9675.8143001rdV in8r实际切削速度 : sn/30被切削层长度 :lm2刀具切入长度 :1 mctgctgkDr 5.42105.8)21(刀具切出长度 :2l0走刀次数为 1机动时间 :jt in12.0825.41fnlj工序 4:粗铣两侧面机床:组合铣床刀具:硬质合金端铣刀 YG8,硬质合金立铣刀 YT15(1)粗铣两侧面铣刀直径 ,齿数mdw32012Z铣削深度 :pa每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/3机床主轴转速 : ,取n in/1793204.610rdV in1r实际铣削速度 : smnd/5.260.进给量 :fVsmZnaff /5.76/125.0工作台每分进给量 :m in4.sVf:根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a192被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll0刀具切入长度 :1 mD34)(5.2刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 121机动时间 :1jt min39.0452121mjfl工序 100:钻顶面 2 螺栓固定孔 14钻孔选用机床为 Z525 摇臂机床,刀具选用 GB1436-85 直柄短麻花钻, 机械加工工艺手册第 2 卷。根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-2 查得钻头直径小于 10 的钻孔进给m量为 0.200.35 。rm则取 rmf30.确定切削速度,根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9切削速度计算公式为 (3-in0kfaTdcvvyxpmzv20)查得参数为 ,刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8myxzcvvvv min则 = =1.65.0125.02.337in所以 = =72n4.6ir选取 mi120r所以实际切削速度为 =2.647.3vin确定切削时间(一个孔) =ts20.8工序 220:钻孔 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承下半部分 2XM12 螺纹孔机床:组合攻丝机刀具:钒钢机动丝锥2XM12 螺纹孔螺孔攻丝进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.105,取Vin/8./14.0sm22机床主轴转速 : ,取nmin/283104.310rdV in/250r丝锥回转转速 :取0in/25rn实际切削速度 : s/3.6015.0被切削层长度 :lm1刀具切入长度 : mf.43)(刀具切出长度 : (盲孔)2l0机动时间 :1jt min1.025.1405.02121 fnlflj工序 110、120、130:镗轴承支承孔机床:组合镗床刀具:高速钢刀具 VCWr418(1)粗镗孔切削深度 :pam2进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.66,刀杆伸出长度取 ,切削f m20深度为 。因此确定进给量2rf/6.0切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V in/15/.sV机床主轴转速 : ,取nmin/5.014.30rdV i60r实际切削速度 : sn/2.679工作台每分钟进给量 :mf in30.f被切削层长度 :l19刀具切入长度 : mtgtgkarp 4.52)32(刀具切出长度 : 取2l5l行程次数 :i1机动时间 :1jt in79.01364.51921mjfl(2)粗镗支承孔23切削深度 :pam1进给量 :根据切削深度 ,再参照机械加工工艺手册表 2.4.66。因fap此确定进给量 r/4.0切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V min/21/35.0sV机床主轴转速 : ,取nmin/6.83014.20rdV i84r实际切削速度 : sn/5.工作台每分钟进给量 :mf in638.f被切削层长度 :l19刀具切入长度 : mtgtgkarp 4.520)32(刀具切出长度 : 取2l5l行程次数 :i1机动时间 :1jt in85.016.3451921mjfl2.7 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求,该的年产量为 10 万件。一年以 240 个工作日计算,每天的产量应不低于 417 件。设每天的产量为 420 件。再以每天 8 小时工作时间计算,则每个工件的生产时间应不大于 1.14min。参照机械加工工艺手册表 2.5.2,机械加工单件(生产类型:中批以上)时间定额的计算公式为:(大量生产时 )Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为:ttfjd其中: 单件时间定额 基本时间(机动时间)jt辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消ft耗的时间,包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序 1:粗、精铣顶面机动时间 :jtmin73.1j24辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.43,取工步辅助时间为 。ft min15.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min25.01.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i2.%)1)(25.0731(%)( kfj因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i12.4.2dt即能满足生产要求工序 2:钻顶面孔、铰定位孔机动时间 :jtin3.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.41,取工步辅助时间为 。f min4.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min54.014.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.43, 4.2k单间时间定额 : dt min14.i98.0%)1.)(5.03(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 4:钻两侧面孔机动时间 :jtmin17.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.41,取工步辅助时间为 。f in4.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.0in54.014.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.43, 4.2k单间时间定额 : dt in14.i80.%)1.)(5.017.(%)( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 5:粗铣前后端面机动时间 :jtmin53.0j25辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。ft min31.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min41.03.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 6:半精铣前后端面机动时间 :jtmin53.0j辅助时间 :参照 机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f in31.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则mi.min41.03.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt in14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 9:粗镗前后端面支承孔机动时间 :jtmin97.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.37,取工步辅助时间为 。f min80.由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in15.0in95.01.8.0ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.39, 83.4k单间时间定额 : dt min14.i20.%).1)(95.07.(%)1( kfj因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, in4.mi.2.dt即能满足生产要求工序 11:精镗支承孔机动时间 :jtmin86.0j26辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.37,取工步辅助时间为 。ft min80.由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in15.0min95.01.8.0ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.39, 83.4k单间时间定额 : dt min14.i09.2%).1)(95.086.(%)1( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, i.min.2.dt即能满足生产要求工序 12:前后端面螺纹孔攻丝机动时间 :jtmin1.0j辅助时间 :参照钻孔辅助时间,取装卸工件辅助时间为 ,工步辅助时间f in1.0为 。则min4.0i5.4.ft:参照钻孔 值,取kk142单间时间定额 : dt min14.i68.0%).)(5.0(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 14:精铣前后端面机动时间 :jtmin16.j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f in41.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.0in51.04.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt in14.i89.%)1)(5.016.(%)( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i95.028.1dt即能满足生产要求27工序 15:精铣两侧面机动时间 :jtmin28.1j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f min41.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0in51.04.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i02.%)1)(5.028.1(%)( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i0.2.dt即能满足生产要求工序 17:螺纹孔攻丝机动时间 :jtin13.0j辅助时间 :参照钻孔辅助时间,取装卸工件辅助时间为 ,工步辅助时间f min1.0为 。则min4.0mi5.4.ft:参照钻孔 值,取kk142单间时间定额 : dt in14.i7.0%).)(5.03(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。28第 3 章 加工对接平面液动夹具设计3.1 夹具的组成(1) 定位元件 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图 3-3 中的螺杆 8(与圆柱销合成一个零件)、螺母 7 和开口垫圈 6 就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图 3-3 中钻套l 和钻模板 2 组成导向装置,确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。(4) 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图 3-3 中夹具体 3 的底面为安装基面,保证了钻套 1 的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销 5 的轴线平行于钻床工作台。因此,夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。(5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件,如图 3-3 中的件 3,通过它将夹具的所有元件29连接成一个整体。(6) 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。3.2 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:(1)结构简单;(2)扩力比大;(3)自琐性能好;(4)行程不受限制;(5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对XX 大学课 程 设 计 论 文H2070 型 对 开 式 二 螺 柱 正 滑 动 轴 承 零 件 工艺 规 程 及 加 工 对 接 平 面 液 动 夹 具 设 计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日摘 要本文是对 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承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。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加工对接平面液动夹具。关键词:H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具目 录摘 要1第 1 章 序 言4第 2 章 加工工艺规程设计52.1 零件的分析52.1.1 零件的作用 52.1.2 零件的工艺分析 62.2 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工62.2.1 孔和平面的加工顺序 62.2.2 孔系加工方案选择 62.3 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工定位基准的选择72.3.1 粗基准的选择 72.3.2 精基准的选择 72.4 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工主要工序安排82.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定92.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)102.7 时间定额计算及生产安排17第 3 章 加工对接平面液动夹具设计223.1 夹具的组成223.2 夹具的夹紧装置和定位装置223.3 夹具设计233.3.1 定位基准的选择 233.3.2 切削力及夹紧力的计算 243.4 定位误差的分析293.5 确定夹具体结构和总体结构303.6 夹具设计及操作的简要说明31总 结33参 考 文 献34致谢3545678910第 1 章 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1。零件加工工艺及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、机械工程材料等的基础下,进行的一个全面的考核。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,保证尺寸证零件的加工质量。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。11第 2 章 加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用题目给出的零件是 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承。 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的主要作用是支承各传动轴,保证各轴之间的中心距及平行度,并保证部件正确安装。因此 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。122.1.2 零件的工艺分析由 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图可知。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承是一个 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件,它的外表面上有 4 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:底面的底削加工;其中顶面有表面粗糙度要求为 ,mRa3.6(2)以的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:2 个前后端面;(3)以顶面为主要加工平面的加工面。2.2 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.2.1 孔和平面的加工顺序H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。根据 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图所示的 H2070 型对开式二螺柱正滑13动轴承的精度要求和生产率要求,当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。(1)用镗模法镗孔在大批量生产中,H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时,镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此,可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高,且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。(2)用坐标法镗孔在现代生产中,不仅要求产品的生产率高,而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高,生产周期长,不大能适应这种要求,而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外,在采用镗模法镗孔时,镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔,需要将 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差,然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.3 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工定位基准的选择2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求:(1)保证各重要支承孔的加工余量均匀;(2)保证装入 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度,再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此,以后再用精基准定位加工主要支承孔时,孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此,孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.3.2 精基准的选择从保证 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承零件图分析可知,14它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的装配基准,但因为它与 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。2.4 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含 0.4%1.1%苏打及c9080.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg20根据以上分析过程,现将 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承加工工艺路线确定如下:工艺路线:10 铸造 铸造毛坯 铸造车间 一20 热处理 人工时效 铸造车间 一30 油漆 喷漆处理 铸造车间 一40 粗铣 夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承座下盖底面,注意尺寸和表面粗糙度,留 1mm 精加工余量50 精铣 夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承下盖底面,注意尺寸和表面粗糙度,留 0.2mm 磨削加工余量1560 铣削 以已加工底面定位基准,在轴承孔处压紧,铣下盖轴承座螺丝固定表面70 磨削 磨削下盖底面,达到规定粗糙度要求80 钻孔 钻下盖底面固定螺栓孔 2-14 底孔,然后铰孔达到尺寸90 铣削 铣削轴承孔上、下盖两部分前端面100 铣削 铣削轴承孔上、下盖两部分后端面110 铣对接平面 铣轴承座上、下盖两部分对接平面120 钻孔 钻轴承座上盖顶面螺栓固定孔 2-14130 钻孔攻丝 钻孔轴承座下盖 2XM12 螺纹孔,然后用螺丝将 2 件装配140 粗镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准粗镗轴承座中心孔150 半精镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准半精镗轴承座中心孔160 精镗 以已加工底面及定位销孔为定位基准精镗轴承座中心孔170 去毛刺 钳工去毛刺180 终检入库 按图样要求检验2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200,硬度 HB 为 170241,生产类型为大批量生产,采用铸造毛坯。(1)顶面的加工余量。根据工序要求,顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为 ,m4.372现取 。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取 。m0.3 m28.0精铣:参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为 。5.1(3)底面孔 m10-2,毛坯为实心,不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71,现确定其工序尺寸及加工余量为:毛坯为实心(4)前后端面加工余量。根据工艺要求,前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下:粗铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23,其加工余量规定为,现取 。m5.3720.3半精铣:参照机械加工工艺手册第 1 卷 ,其加工余量值取为 。m5.216精铣:参照机械加工工艺手册 ,其加工余量取为 。m5.0铸件毛坯的基本尺寸为 ,根据机械加工工艺手册表3715.20362.3.11,铸件尺寸公差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为 。6.1毛坯为实心,不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71,现确定螺孔加工余量为:2.6 确定切削用量及基本工时(机动时间)工序 40、50:粗、精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数 10mdw4014Z(1)粗铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面 粗铣夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承底面,注意尺寸 70mm 和表面粗糙度,留 1mm 精加工余量铣削深度 :pam2每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 : smn/.20进给量 :fVZaff 671/125.工作台每分进给量 :m in/2.0.sVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a4被切削层长度 :由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入长度 :1D2)(5.02刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :1jt min5.02.743121mjfl(2)精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承底面精铣夹轴承孔两侧毛坯,粗铣轴承底面,注意尺寸 70mm 和表面粗糙度,留0.2mm 磨削加工余量17铣削深度 :pam1每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/15.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/6机床主轴转速 : ,取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 : smn/.0进给量 :fVZaff 56/5.工作台每分进给量 : m in/30.1sVf被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll4刀具切入长度 :精铣时1 mDl01刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 2:以已加工底面定位基准,在轴承孔处压紧,铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承螺丝固定表面。机床:铣床 X52K刀具:硬质合金可转位端铣刀(面铣刀) ,材料: , ,齿数 ,15YT0Dm5Z此为粗齿铣刀。因其单边余量:Z=3mm所以铣削深度 : =3mmpa2.m精铣该平面的单边余量:Z=1.0mm铣削深度 :p1.0每齿进给量 :根据参考文献3表 2.473,取 :根据参考文献fa 0.15/famZ3表 2.481,取铣削速度 2.8/Vs每齿进给量 :根据参考文献3表 2.473,取 根据参考文献3表f f/8.2.481,取铣削速度 .47/m机床主轴转速 :n102.601.97/in31Vrd18按照参考文献3表 3.174,取 475/minr实际铣削速度 :v3.1402.9/06dns进给量 : fV.8571/ffaZ工作台每分进给量 : m./47.5minfVs:根据参考文献3表 2.481,取aa60切削工时被切削层长度 :由毛坯尺寸可知 , l 14l8l刀具切入长度 :120.5()(3lDa2061)2m刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 : jt1240.36in7.5jmlf机动时间 :1jt1268.19mi.jlf所以该工序总机动时间 105njjtt工序 80:粗、精铣 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承表面机床:铣床 X52K刀具:硬质合金端铣刀(面铣刀) 齿数 10mdw4014Z(1)粗铣铣削深度 :pam3每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/4机床主轴转速 : ,取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 : smn/.20进给量 :fVZaff 671/125.19工作台每分进给量 :mf min/2.70/6.1smVf :根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a4被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll3刀具切入长度 :1D2)1(5.02刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 1机动时间 :1jt min5.02.743121mjfl(2)精铣铣削深度 :pam每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zaf/15.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V smV/6机床主轴转速 : ,取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 : sn/.0进给量 :fVmZaff 56/5.工作台每分进给量 : m in/30.1sVf被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll4刀具切入长度 :精铣时1Dl01刀具切出长度 :取2l走刀次数为 1机动时间 :2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 90:钻底面固定螺栓孔底孔,然后铰孔达到尺寸机床:组合钻床刀具:麻花钻、扩孔钻、铰刀切削深度 :pam4进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.39,取f rmf/25.020切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.41,取V smV/43.0机床主轴转速 : ,取n in/9675.8143001rdV in8r实际切削速度 : sn/30被切削层长度 :lm2刀具切入长度 :1 mctgctgkDr 5.42105.8)21(刀具切出长度 :2l0走刀次数为 1机动时间 :jt in12.0825.41fnlj工序 4:粗铣两侧面机床:组合铣床刀具:硬质合金端铣刀 YG8,硬质合金立铣刀 YT15(1)粗铣两侧面铣刀直径 ,齿数mdw32012Z铣削深度 :pa每齿进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.73,取f Zmaf/25.0铣削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.81,取V sV/3机床主轴转速 : ,取n in/1793204.610rdV in1r实际铣削速度 : smnd/5.260.进给量 :fVsmZnaff /5.76/125.0工作台每分进给量 :m in4.sVf:根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a192被切削层长度 :由毛坯尺寸可知ll0刀具切入长度 :1 mD34)(5.2刀具切出长度 :取2lm走刀次数为 121机动时间 :1jt min39.0452121mjfl工序 100:钻顶面 2 螺栓固定孔 14钻孔选用机床为 Z525 摇臂机床,刀具选用 GB1436-85 直柄短麻花钻, 机械加工工艺手册第 2 卷。根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-2 查得钻头直径小于 10 的钻孔进给m量为 0.200.35 。rm则取 rmf30.确定切削速度,根据机械加工工艺手册第 2 卷表 10.4-9切削速度计算公式为 (3-in0kfaTdcvvyxpmzv20)查得参数为 ,刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8myxzcvvvv min则 = =1.65.0125.02.337in所以 = =72n4.6ir选取 mi120r所以实际切削速度为 =2.647.3vin确定切削时间(一个孔) =ts20.8工序 220:钻孔 H2070 型对开式二螺柱正滑动轴承下半部分 2XM12 螺纹孔机床:组合攻丝机刀具:钒钢机动丝锥2XM12 螺纹孔螺孔攻丝进给量 :由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.105,取Vin/8./14.0sm22机床主轴转速 : ,取nmin/283104.310rdV in/250r丝锥回转转速 :取0in/25rn实际切削速度 : s/3.6015.0被切削层长度 :lm1刀具切入长度 : mf.43)(刀具切出长度 : (盲孔)2l0机动时间 :1jt min1.025.1405.02121 fnlflj工序 110、120、130:镗轴承支承孔机床:组合镗床刀具:高速钢刀具 VCWr418(1)粗镗孔切削深度 :pam2进给量 :根据机械加工工艺手册表 2.4.66,刀杆伸出长度取 ,切削f m20深度为 。因此确定进给量2rf/6.0切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V in/15/.sV机床主轴转速 : ,取nmin/5.014.30rdV i60r实际切削速度 : sn/2.679工作台每分钟进给量 :mf in30.f被切削层长度 :l19刀具切入长度 : mtgtgkarp 4.52)32(刀具切出长度 : 取2l5l行程次数 :i1机动时间 :1jt in79.01364.51921mjfl(2)粗镗支承孔23切削深度 :pam1进给量 :根据切削深度 ,再参照机械加工工艺手册表 2.4.66。因fap此确定进给量 r/4.0切削速度 :参照机械加工工艺手册表 2.4.66,取V min/21/35.0sV机床主轴转速 : ,取nmin/6.83014.20rdV i84r实际切削速度 : sn/5.工作台每分钟进给量 :mf in638.f被切削层长度 :l19刀具切入长度 : mtgtgkarp 4.520)32(刀具切出长度 : 取2l5l行程次数 :i1机动时间 :1jt in85.016.3451921mjfl2.7 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求,该的年产量为 10 万件。一年以 240 个工作日计算,每天的产量应不低于 417 件。设每天的产量为 420 件。再以每天 8 小时工作时间计算,则每个工件的生产时间应不大于 1.14min。参照机械加工工艺手册表 2.5.2,机械加工单件(生产类型:中批以上)时间定额的计算公式为:(大量生产时 )Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为:ttfjd其中: 单件时间定额 基本时间(机动时间)jt辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消ft耗的时间,包括装卸工件时间和有关工步辅助时间k布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序 1:粗、精铣顶面机动时间 :jtmin73.1j24辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.43,取工步辅助时间为 。ft min15.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min25.01.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i2.%)1)(25.0731(%)( kfj因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i12.4.2dt即能满足生产要求工序 2:钻顶面孔、铰定位孔机动时间 :jtin3.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.41,取工步辅助时间为 。f min4.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min54.014.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.43, 4.2k单间时间定额 : dt min14.i98.0%)1.)(5.03(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 4:钻两侧面孔机动时间 :jtmin17.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.41,取工步辅助时间为 。f in4.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.0in54.014.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.43, 4.2k单间时间定额 : dt in14.i80.%)1.)(5.017.(%)( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 5:粗铣前后端面机动时间 :jtmin53.0j25辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。ft min31.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0min41.03.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 6:半精铣前后端面机动时间 :jtmin53.0j辅助时间 :参照 机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f in31.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则mi.min41.03.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt in14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 9:粗镗前后端面支承孔机动时间 :jtmin97.0j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.37,取工步辅助时间为 。f min80.由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in15.0in95.01.8.0ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.39, 83.4k单间时间定额 : dt min14.i20.%).1)(95.07.(%)1( kfj因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, in4.mi.2.dt即能满足生产要求工序 11:精镗支承孔机动时间 :jtmin86.0j26辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.37,取工步辅助时间为 。ft min80.由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in15.0min95.01.8.0ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.39, 83.4k单间时间定额 : dt min14.i09.2%).1)(95.086.(%)1( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, i.min.2.dt即能满足生产要求工序 12:前后端面螺纹孔攻丝机动时间 :jtmin1.0j辅助时间 :参照钻孔辅助时间,取装卸工件辅助时间为 ,工步辅助时间f in1.0为 。则min4.0i5.4.ft:参照钻孔 值,取kk142单间时间定额 : dt min14.i68.0%).)(5.0(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 14:精铣前后端面机动时间 :jtmin16.j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f in41.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则min1.0in51.04.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt in14.i89.%)1)(5.016.(%)( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i95.028.1dt即能满足生产要求27工序 15:精铣两侧面机动时间 :jtmin28.1j辅助时间 :参照机械加工工艺手册表 2.5.45,取工步辅助时间为 。f min41.0由于在生产线上装卸工件时间很短,所以取装卸工件时间为 。则in1.0in51.04.ftk:根据机械加工工艺手册表 2.5.48, 3k单间时间定额 : dt min14.i02.%)1)(5.028.1(%)( ktfjd因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时, min4.i0.2.dt即能满足生产要求工序 17:螺纹孔攻丝机动时间 :jtin13.0j辅助时间 :参照钻孔辅助时间,取装卸工件辅助时间为 ,工步辅助时间f min1.0为 。则min4.0mi5.4.ft:参照钻孔 值,取kk142单间时间定额 : dt in14.i7.0%).)(5.03(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。28第 3 章 加工对接平面液动夹具设计3.1 夹具的组成(1) 定位元件 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢,保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图 3-3 中的螺杆 8(与圆柱销合成一个零件)、螺母 7 和开口垫圈 6 就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图 3-3 中钻套l 和钻模板 2 组成导向装置,确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。(4) 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图 3-3 中夹具体 3 的底面为安装基面,保证了钻套 1 的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销 5 的轴线平行于钻床工作台。因此,夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。(5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件,如图 3-3 中的件 3,通过它将夹具的所有元件29连接成一个整体。(6) 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。3.2 夹具的夹紧装置和定位装置夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过,其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下,还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧,才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置,以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下,不发生移动和震动,确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的,正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力,使之变为夹紧力,并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式,利用螺旋杆直接夹紧元件,或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋,实际上相当于把契绕在圆柱体上,因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋,使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点:(1)结构简单;(2)扩力比大;(3)自琐性能好;(4)行程不受限制;(5)夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置,在此套夹具中,中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧,通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转,通过螺栓夹紧移动压板,实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板,通过精确的圆弧定位,实现定心。此套移动压板制作简单,便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动,以达到压紧的目的。压紧的同时,实现工件的定心,使其定位基准的对
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