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目 錄
一、 第1章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1
二、 第2章 課程設(shè)計(jì)要求 2
三、 第3章 零件的分析 4
3.1 分析零件的作用及技術(shù)要求 4
3.2 零件的工藝分析 4
四、 第4章 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀 6
五、 第5章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7
5.1選擇定位基準(zhǔn) 7
5.2工件表面加工方法的選擇 7
5.3制定加工工藝路線 8
5.4必要工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算 9
5.4.1支承孔的工序尺寸及公差計(jì)算 9
5.4.2底面A的工序尺寸及公差計(jì)算 11
5.4.3一對(duì)工藝孔的工序尺寸及公差計(jì)算 12
5.4.4其他加工面的加工余量的確定 13
5.5 確定切削用量、時(shí)間定額 13
5.5.1選擇機(jī)床及對(duì)應(yīng)夾具、量具、刃具。 13
5.5.2確定切削用量、時(shí)間定額 15
第3章 銑左右端面夾具的銑床夾具 30
3.1 研究原始質(zhì)料 30
3.2 定位、夾緊方案的選擇 31
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 31
3.4 誤差分析與計(jì)算 32
3. 5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 33
3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 35
3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 36
六、 結(jié) 論 38
七、 參考文獻(xiàn) 40
八、 致 謝 41
一、 第1章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
設(shè)計(jì)課題: 批生產(chǎn)“套筒座”零件機(jī)加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)零件: 套筒座 ;生產(chǎn)綱領(lǐng):年產(chǎn) 10 萬(wàn)件成批生產(chǎn),擬定大批大量生產(chǎn);
二、 第2章 課程設(shè)計(jì)要求
繪制零件毛坯圖一張
編制工藝過(guò)程卡片一份
編制一道工序工序卡片
設(shè)計(jì)規(guī)定工序的夾具,繪制總裝圖
編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1、總體要求
了解工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的方法和步驟
了解夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟
了解設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
貫徹機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)
掌握毛坯的確定方法和毛坯圖的繪制及余量的確定
掌握工序余量及工序尺寸的計(jì)算方法
掌握切削用量及工時(shí)定額的計(jì)算方法
掌握工藝卡片的填寫(xiě)方法
掌握夾具總裝圖的設(shè)計(jì)和繪制方法
2、零件圖和毛坯圖要求
1)在分析產(chǎn)品零件圖紙的基礎(chǔ)上,完成毛坯圖的繪制。注意審查圖紙上結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求。
2)根據(jù)產(chǎn)品零件圖和給定的材料,設(shè)計(jì)產(chǎn)品毛坯制造結(jié)構(gòu)及尺寸。
3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1)確定所有加工表面的加工方法(鏈)。根據(jù)表面加工要求、零件結(jié)構(gòu),參照教材和工藝設(shè)計(jì)手冊(cè),形成合理的工藝路線。注意生產(chǎn)綱領(lǐng)影響加工節(jié)拍、設(shè)備、加工工藝等諸方面的先進(jìn)性。工藝方案必須與指導(dǎo)教師審查,接收審查的方案中應(yīng)該用工序簡(jiǎn)圖表示加工方案。
2)完成給定格式的“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”的填寫(xiě)。
4、專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
1)在審定工藝方案后經(jīng)指導(dǎo)教師同意并指定某一工序的專用機(jī)床夾具(或裝備)的設(shè)計(jì)。
2)夾具方案的設(shè)計(jì)。夾具方案包括原理方案和結(jié)構(gòu)方案。夾具原理方案指根據(jù)六點(diǎn)多為原理審定工藝規(guī)程中確定的定位方案,并確定相應(yīng)的定位元件,對(duì)于精加工工序要求計(jì)算定位誤差判斷方案的合理性;夾具結(jié)構(gòu)方案根據(jù)加工要求參照相關(guān)的夾具圖冊(cè)(圖例)設(shè)計(jì)。夾具草圖(非精確圖)要求與指導(dǎo)教師討論并作方案審定。
3)夾具總裝圖繪制。按照總裝圖繪制要求完成。
三、 第3章 零件的分析
3.1 分析零件的作用及技術(shù)要求
套筒座顧名思義就是支承套筒的作用,起定位、夾緊套筒的作用。技術(shù)要求有套筒座的圓角為R3-R5,倒角1.5,套筒支承孔是重要表面,所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基準(zhǔn),所以底面的粗糙度也有很高的要求。底面的6個(gè)螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求,還有套筒支承孔自身有個(gè)圓柱度要求。具體的要求是:套筒支承孔對(duì)底面的平行度為0.01;套筒支承孔的圓柱度是0.01;支承孔中心到底面尺寸為80±0.02,支承孔尺寸要求為Φ50H7套筒支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為1.6;底面的表面粗糙度要求是R值為1.6;底面6個(gè)螺栓孔上表面粗糙度要求是R值為12.5;還有套筒支承孔兩斷面表面粗糙度是R值為6.3;頂面螺紋孔上表面粗糙度要求是R值為12.5。
3.2 零件的工藝分析
套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔兩端面。因?yàn)檫@是與其他零件直接接觸的表面,對(duì)加工及加工精度有很大的影響。套筒支承孔的內(nèi)表面必須要有足夠的粗糙度才能保證零件的加工要求同時(shí)必須相對(duì)于底面又要有很高的平行度,因?yàn)橹С锌椎妮S線與底面的定位有很大的關(guān)系。同時(shí)底面要有足夠的粗糙度才能保證與支承孔軸線的平行度。支承孔兩端面的表面粗糙度沒(méi)有前面的要求高,能達(dá)到6.3就可以了。
分析零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工工藝性
本零件的主要作用是支承作用,根據(jù)零件的復(fù)雜程度,我們選擇鑄造制作毛坯。選擇HT250,其強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性均較好,減振性良好,鑄造性能較優(yōu)。需要進(jìn)行人工時(shí)效處理,即將鑄件重新加熱到530-620C°,經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間保溫(2-6h),利用塑性變形降低應(yīng)力,然后在爐內(nèi)緩慢冷卻至200C°以下出爐空冷。經(jīng)時(shí)效退火后可消除90%以上的內(nèi)應(yīng)力。該零件的機(jī)械加工工藝性我覺(jué)得很好,因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)工藝性良好,需要精加工的內(nèi)孔相對(duì)于不加工的內(nèi)孔有臺(tái)階,便于退刀。另外還有2個(gè)加強(qiáng)筋。重要加工面都有技術(shù)要求,符合使用性能。
零件圖如圖所示:
四、 第4章 選擇毛坯的制造方式、初步確定毛坯形狀
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求,本零件是中批、大批大量生產(chǎn),還有零件的復(fù)雜程度及加工表面與非加工表面的技術(shù)要求,我們選擇毛坯的制造方式為鑄造。鍛造難達(dá)到這樣的形狀要求,生產(chǎn)成本也較高。鑄造可以大批量生產(chǎn),成本較低,能夠造出這樣零件形狀復(fù)雜的鑄件。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編) 零件材料為HT250鋼,采用金屬型鑄造,精度可達(dá)到3.2—10,因此毛坯的加工余量比較小。
毛坯圖如圖所示:
五、 第5章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
5.1選擇定位基準(zhǔn)
該零件的重要加工表面是支承孔Φ50H7,其與底面A有平行度關(guān)系,所以底面自然就成了精基準(zhǔn)面,粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)是未經(jīng)加工的面,第一步工序是粗銑底面A,根據(jù)以重要加工表面為粗基準(zhǔn)的選用原則我們選擇毛坯支承孔和底面臺(tái)階孔平面作為粗基準(zhǔn),考慮到第二基準(zhǔn)面選擇的方便性,同時(shí)底面的一對(duì)螺栓孔成為工藝孔,并將其精度由原來(lái)的Φ10.5提高到Φ10.5H7,該定位基準(zhǔn)組合在后續(xù)底面臺(tái)階孔及支承孔上徑向孔的加工中都將作為精基準(zhǔn)面,自然應(yīng)該在工藝開(kāi)始階段安排加工將來(lái)作為精基準(zhǔn)的底面和底面工藝孔。支承孔為重要加工表面,精度要求高,故采用左右支承孔互為基準(zhǔn),反復(fù)加工,可以保證零件圖技術(shù)要求所以粗基準(zhǔn)就是毛坯支承孔和底面臺(tái)階孔平面,精基準(zhǔn)就是底面A和底面上的一對(duì)工藝孔以及支承孔本身(互為基準(zhǔn))。
5.2工件表面加工方法的選擇
加工表面
粗糙面度
尺寸精度
尺寸公差
形位公差
加工方法
支承孔
Ra1.6
IT7
平行度0.01
圓柱度0.01
鏜
底面A
Ra 1.6
IT7
無(wú)
銑
支承孔左右端面
Ra 6.3
無(wú)
35
無(wú)
銑
底面兩工藝孔
Ra 1.6
IT7
無(wú)
鉆、擴(kuò)、鉸
4個(gè)底座孔
無(wú)
無(wú)
無(wú)
鉆、擴(kuò)
底面臺(tái)階面
Ra 12.5
無(wú)
15
無(wú)
銑
螺紋孔平面
Ra12.5
無(wú)
3
無(wú)
銑
螺紋
無(wú)
無(wú)
M6
無(wú)
攻絲
5.3制定加工工藝路線
方案:
工序10: 鑄造毛坯;
工序20: 對(duì)要加工的6個(gè)底面孔及2個(gè)螺紋孔進(jìn)行劃線;
工序30: 以毛坯支承孔和底面臺(tái)階孔平面定位,粗銑底面A;
工序40: 以左支承孔D及底面A定位,粗鏜右支承孔Emm;
工序50: 以右支承孔E及底面A定位,粗鏜左支承孔Dmm;
工序60: 以粗鏜支承孔和底面臺(tái)階孔平面定位,半精銑底面A;
工序70: 以半精銑后的底面A定位,粗銑底面臺(tái)階孔平面;
工序80: 以半精銑后的底面A定位,鉆底面孔Φ9.8,擴(kuò)其中四個(gè)底面孔至尺寸Φ10.5,擴(kuò)一對(duì)對(duì)角底面工藝孔至Φ10.4,鉸一對(duì)工藝孔至尺寸Φ10.5H7;
工序90: 以左支承孔D及底面定位,半精鏜右支承孔Emm;
工序100: 以右支承孔E及底面定位,半精鏜左支承孔Dmm;
工序110: 以右端面C和底面A定位,粗銑左端面B至尺寸;
工序120: 以左端面B和底面A定位,粗銑右端面C至尺寸;
工序130: 以支承孔和底面臺(tái)階孔平面定位,精銑底面A至尺寸mm;
工序140: 以精銑后的底面A及一對(duì)工藝孔定位,粗銑螺紋孔面;
工序150: 以精銑的底面A和一對(duì)工藝孔定位,鉆兩螺紋孔至尺寸Φ5mm,攻螺紋至尺寸M6;
工序160: 以左支承孔D及底面定位,精鏜右支承孔Emm并倒角;
工序170: 以右支承孔D及底面定位,精鏜左支承孔Emm并倒角;
工序180: 檢驗(yàn)入庫(kù);
5.4必要工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算
套筒座的支承孔和底面A是重要的表面下面我們進(jìn)行工序尺寸的計(jì)算。
5.4.1支承孔的工序尺寸及公差計(jì)算
支承孔孔徑Φ50H7,表面粗糙度為1.6,加工方案為粗鏜、半精鏜、磨削,下面求解各道工序尺寸及公差。
(1)用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-37——5-48)
毛坯總余量=4mm
精鏜加工余量=0.3mm
半精鏜加工余量=0.7mm
粗鏜加工余量=3mm
(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸
精鏜后孔徑應(yīng)達(dá)到圖樣規(guī)定尺寸,因此精鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=mm(設(shè)計(jì)尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為
半精鏜=(50-0.3)mm=49.7mm
粗鏜=(49.7-0.7)mm=49mm
毛坯=(49-3)mm=46mm
(3)確定各道工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定,查閱相關(guān)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度表或參閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)圖2-9進(jìn)行選擇。
精鏜前半精鏜取IT10級(jí),查表得=0.10mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
粗鏜取IT12級(jí),查表得=0.25mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
毛坯公差取自毛坯圖,這里查閱《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》(GB/T 6414-1999),取=0.7mm。
(4)工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注
精鏜:mm
半精鏜:mm
粗鏜:mm
毛坯孔:mm
為了清楚起見(jiàn),把上述計(jì)算結(jié)果匯于表5-1中。
表5-1 孔的工序尺寸及公差的計(jì)算 mm
工序名稱
工序間雙邊余量
工序達(dá)到的公差
工序尺寸及公差
精鏜
0.3
IT7
(H7)
半精鏜
0.7
IT10
粗鏜
3
IT12
毛坯孔
-
mm
5.4.2底面A的工序尺寸及公差計(jì)算
底面A經(jīng)過(guò)了粗銑、半精銑和精銑。
(1)用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下
毛坯總余量=4mm
精銑加工余量=0.5mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-52)
半精銑加工余量=1.5mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-51)
粗銑加工余量=2mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-49)
(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。
精銑平面后應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的尺寸,因此精銑工序尺寸即是圖樣上的尺寸,表面粗糙度1.6,精銑能達(dá)到的等級(jí)取H=mm。其他各工序基本尺寸依次為
半精銑H=(80+0.5)mm=80.5mm
粗銑H=(80.5+1.5)mm=82mm
毛坯H=(82+2)mm=84mm
(3)確定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定,查閱相關(guān)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度表或參閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)圖2-10進(jìn)行選擇。
精銑前半精銑去IT11級(jí),查表得T=0.22mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
粗銑取IT12,查表得T=0.35mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
毛坯公差取自毛坯圖,這里查閱《機(jī)械零件工藝性手冊(cè)》(GB/T 6414-1999),取=0.8mm。
(4)工序尺寸偏差的標(biāo)注(按入體原則)
精銑:mm
半精銑:mm
粗銑:mm
毛坯: mm
為了清楚起見(jiàn),把上述計(jì)算結(jié)果匯于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的計(jì)算 mm
工序名稱
工序間余量
工序達(dá)到的公差
工序尺寸及公差
精銑
0.5
IT8
半精銑
1.5
IT11
粗銑
2
IT12
毛坯
-
mm
5.4.3一對(duì)工藝孔的工序尺寸及公差計(jì)算
工藝孔經(jīng)過(guò)了鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔三道工步
(1)用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下
由于鑄造時(shí)無(wú)法鑄出毛坯孔,故毛坯總余量=10.5mm
鉸孔加工余量=0.1mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-39)
擴(kuò)孔加工余量=0.6mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-39)
鉆孔加工余量=9.8mm(見(jiàn)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-37)
(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。
因?yàn)槭菫榱俗鼍鶞?zhǔn)而加工出的工藝孔,故其精度要求為Φ10.5H7
其他各工序基本尺寸依次為擴(kuò)孔D=(10.5-0.1)mm=10.4mm
鉆孔D=(10.4-0.6)mm=9.8mm
毛坯為凸臺(tái)面D=0mm
(3)確定各工序尺寸的公差及其偏差。
工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定,查閱相關(guān)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教材中各種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度表或參閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)圖2-10進(jìn)行選擇。
鉸孔前擴(kuò)孔為IT10級(jí),查表得T=0.07mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
鉆孔取IT12,查表得T=0.18mm(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-4)
毛坯因?yàn)槭瞧矫?,無(wú)公差要求。
(4)工序尺寸偏差的標(biāo)注(按入體原則)
鉸孔:Φ10.5H7mm
擴(kuò)孔:Φmm
鉆孔:Φmm
為了清楚起見(jiàn),把上述計(jì)算結(jié)果匯于表5-2中。
表5-2 底面的工序尺寸及公差的計(jì)算 mm
工序名稱
工序間余量
工序達(dá)到的公差
工序尺寸及公差
鉸孔
0.1
IT7
Φ10.5H7
擴(kuò)孔
0.6
IT10
Φ
鉆孔
9.8
IT12
Φ
5.4.4其他加工面的加工余量的確定
具體可以根據(jù)相應(yīng)的表查出結(jié)果如下
粗銑底面工藝孔凸臺(tái)平面(3.5mm)及螺紋上表面(3.5mm)。
粗銑支承孔的兩個(gè)端面及底面右端面(3mm)
5.5 確定切削用量、時(shí)間定額
5.5.1選擇機(jī)床及對(duì)應(yīng)夾具、量具、刃具。
5.5.1.1選擇機(jī)床
(1)工序30、60、70、110、120、130、140是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-5)
(2)工序80、150是鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z5125A型立式鉆床。(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-6)
(3)工序40、50、90、100、160、170是粗鏜、半精鏜、精鏜支承孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T618型臥式鏜床。(機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-9)
5.5.1.2選擇夾具
由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為10萬(wàn)/年,為大批大量生產(chǎn),故均采用專用夾具;
選擇量具
本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精
度要求、尺寸和形狀特點(diǎn),參考本書(shū)有關(guān)資料,選擇如下。
(1)選擇加工孔用量具。50H7mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜至mm,半精鏜mm。
① 粗鏜孔mm,公差等級(jí)為ITl2,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。
② 半精鏜孔mm,公差等級(jí)為IT10,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。
③ 精鏜孔mm,由于精度要求高,加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)。
(2)選擇加工工藝孔量具。Φ10.5H7工藝孔經(jīng)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔三次加工鉆孔至Φmm,擴(kuò)孔至Φmm。選擇測(cè)量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。
(3)選擇測(cè)量底面至支承孔軸線距離的量具。由于是測(cè)量底面至支承孔軸線距離,故需要與支承孔相匹配的標(biāo)準(zhǔn)芯棒,其尺寸為Φ50h7,然后測(cè)量軸線中心至底面距離選擇測(cè)量范圍0mm-100mm的游標(biāo)卡尺即可。當(dāng)然由于加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,也可以設(shè)計(jì)一個(gè)專用量具(通規(guī)止規(guī))來(lái)測(cè)量,這樣可以大大減少勞動(dòng)時(shí)間。
5.5.1.3選擇刃具
(1)銑削底面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=Φ60mm
(2)銑削底凸臺(tái)面和螺紋孔面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=Φ40mm
(3)銑削端面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=Φ100mm
(4)鏜孔時(shí)選用機(jī)夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=Φ40mm
(5)鉆孔mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑mm。
(6)鉆孔mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑mm。
(7)攻螺紋時(shí)用M6的螺紋刀。
(8)擴(kuò)孔mm時(shí),用直徑是mm的高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
(9)擴(kuò)孔mm時(shí),用直徑是mm的高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆。
(10)鉸孔H7mm時(shí),選擇mm,精度等級(jí)為H7級(jí)的直柄機(jī)用鉸刀。
5.5.2確定切削用量、時(shí)間定額
工序30 粗銑底面A
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑底面A的加工余量為2mm,選擇背吃刀量。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2個(gè)工位)
一個(gè)工位基本時(shí)間0.614min=37s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
7.633mm
其中d=60mm;;
=3~5,取=4mm
=220.8mm/min
工序60 半精銑底面A
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
半精銑時(shí),背吃刀量一般為0.5―2mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=1.5mm。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度。
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:
(B)確定時(shí)間定額(2次走刀)
一次走刀基本時(shí)間1.55min=93s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
7.633mm
其中d=60mm;;
=3~5,取=4mm
=84.88mm/min
工序130 精銑底面A
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
精銑時(shí),精銑時(shí)一般為0.1~1mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.12mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度。
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
。
(B)確定時(shí)間定額(2次走刀)
一次走刀基本時(shí)間1.05min=63s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
7.633mm
其中d=60mm;;
=3~5,取=4mm
=124.8mm/min
工序40、50 粗鏜左、右支承孔
(A)確定切削用量
a. 確定背吃用量
粗鏜時(shí),為提高效率,一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量,一個(gè)工作行程鏜完,所以粗鏜大孔時(shí)加工余量為3mm,選擇背吃刀量
b. 確定進(jìn)給量和切削速度
(1)根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-69,選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r 切削速度為0.5m/s.
(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
(B)確定時(shí)間定額
基本時(shí)間0.39min=23.3s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。。
4.29mm
其中1.5mm;
=3~5,取=4mm
工序90 、100半精鏜左、右支承孔
(A)確定切削用量
a 確定背吃用量
半精鏜時(shí),半精鏜時(shí)一般為0.5~1.5mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.7mm。
b確定進(jìn)給量和切削速度
c根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-69,選擇進(jìn)給量為0.4mm/r 切削速度為0.6m/s.
(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
(B)確定時(shí)間定額
基本時(shí)間0.39min=23.5s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
2.917mm
其中0.2mm;
=3~5,取=4mm
工序160、170 精鏜左、右支承孔
(A)確定切削用量
a 確定背吃用量
取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.3mm。
b確定進(jìn)給量和切削速度
c根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-69,選擇進(jìn)給量為0.3mm/r 切削速度為0.4m/s.
(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。
(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速
(B)確定時(shí)間定額
基本時(shí)間0.727min=43.6s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
2.68mm
其中0.15mm;
=3~5,取=4mm
工序70、140 粗銑底面臺(tái)階孔平面及上面的螺紋孔面
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑底面臺(tái)階孔平面及上面的螺紋孔面的加工余量為3.5mm,選擇背吃刀量。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,取粗銑高速鋼鑲齒圓柱銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額
1、底面凸臺(tái)面:(2個(gè)工位)
一個(gè)工位基本時(shí)間0.328min=20s
其中=100mm為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
4.68mm
其中d=40mm;;
=3~5,取=4mm
=331.2mm/min
2、螺紋孔面(1個(gè)工位)
一次走刀基本時(shí)間0.398min=24s
其中=125mm為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
2.915mm
其中d=40mm;;
=3~5,取=4mm
=331.2mm/min
工序110 粗銑左端面B
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑左端面的加工余量為3mm,選擇背吃刀量。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額
基本時(shí)間0.68min=41s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
16.29mm
其中d=100mm;;
=3~5,取=4mm
=132.48mm/min
工序120 粗銑右端面C
(A)確定切削用量
a.確定背吃刀量
粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑右端面的加工余量為3mm,選擇背吃刀量。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c.選取切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-72,選擇切削速度
(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表9.4-6,磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2次走刀)
一次走刀基本時(shí)間1.08min=65s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。
18.93mm
其中d=100mm;;
=3~5,取=4mm
=132.48mm/min
工序80鉆、擴(kuò)、鉸孔
工步1:鉆Φ9.8底面凸臺(tái)孔;
(A) 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為9.8mm。一次工作行程鉆完,所以選擇背吃刀量a=9.8mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-64,(HT250硬度為180HBS)選擇進(jìn)給量f為0.45mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s
(2)確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(6個(gè)工位鉆6個(gè)孔)
一個(gè)工位基本時(shí)間0.1min=6s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=20mm
其中D=9.8mm;
=1~4,取=3mm
工步2:擴(kuò)4個(gè)Φ10.5底面凸臺(tái)孔;
a. 確定背吃刀量
因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.7mm。一次工作行程擴(kuò)完,所以選擇背吃刀量a=0.7mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-64,(HT250硬度為180HBS)選擇進(jìn)給量f為0.8mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.18m/s
(2)確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(4個(gè)工位擴(kuò)4個(gè)孔)
一個(gè)工位基本時(shí)間0.089min=5.5s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=3.3mm
其中D=10.5mm;;
=2~4,取=3mm
工步3:擴(kuò)一對(duì)Φ10.4底面工藝孔;
a. 確定背吃刀量
因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.6mm。一次工作行程擴(kuò)完,所以選擇背吃刀量a=0.6mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-64,(HT250硬度為180HBS)選擇進(jìn)給量f為0.8mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.18m/s
(2)確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2個(gè)工位擴(kuò)2個(gè)孔)
一個(gè)工位基本時(shí)間0.084min=5s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=2.2mm
其中D=10.4mm;;
=2~4,取=3mm
工步4:鉸一對(duì)Φ10.5H7底面工藝孔;
a. 確定背吃刀量
因?yàn)閿U(kuò)孔的加工余量為0.1mm。一次工作行程擴(kuò)完,所以選擇背吃刀量a=0.1mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-68,(HT250硬度為180HBS)選擇進(jìn)給量f為1.5mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=10m/min
(2)確定擴(kuò)孔鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=150min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2次走刀鉸2個(gè)孔)
一次走刀基本時(shí)間0.071min=4s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=2.2mm
其中D=10.5mm;;
=13mm
工序150:鉆、攻螺紋孔
工步1:鉆Φ5螺紋孔;
(A) 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為5mm。一次工作行程鉆完,所以選擇背吃刀量a=5mm。
b. 確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-64,(HT250硬度為180HBS)選擇進(jìn)給量f為0.3mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-66,選擇切削速度Vc=0.45m/s
(2)確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取鉆削時(shí)麻花鉆刀具的耐用度T=100min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2個(gè)工位鉆2個(gè)孔)
基本時(shí)間0.05min=3s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=9.33mm
其中D=5mm;
=1~4,取=3mm
工步2:攻M6內(nèi)螺紋(P=0.75mm);
(A) 確定切削用量
a. 確定背吃刀量
因?yàn)榈谝淮毋@孔的加工余量為1mm。一次工作行程攻完,所以選擇背吃刀量a=1mm。
b. 確定進(jìn)給量
進(jìn)給量應(yīng)為螺距P,故f=0.75mm/r
c. 確定切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-83,選擇切削速度Vc=8.9m/min
(2)確定麻花鉆的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表3-7,取絲錐的耐用度T=100min。
(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n
(B)確定時(shí)間定額(2次走刀攻2個(gè)內(nèi)螺紋)
一次走刀基本時(shí)間+=0.1min=6s
其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。
=2.25mm;=2.25;n=472.4r/min
第3章 銑左右端面夾具的銑床夾具
3.1 研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)加工銑左右端面夾具.采用銑床X5020A進(jìn)行加工。需要設(shè)計(jì)銑床專用夾具。
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。
由指導(dǎo)老師的分配,決定設(shè)計(jì)銑左右端面夾具銑床夾具。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
一、機(jī)床夾具定位元件
工件定位方式不同,夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同,這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實(shí)際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。
(一)工件以平面定位常用定位元件
1.支承釘
常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘(圖a)用于支承精基準(zhǔn)面;球頭支承釘(圖b)用于支承粗基準(zhǔn)面;網(wǎng)紋頂面支承釘(圖c)能產(chǎn)生較大的摩擦力,但網(wǎng)槽中的切屑不易清除,常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn),限制一個(gè)自由度;在一個(gè)平面內(nèi),兩個(gè)支承釘限制二個(gè)自由度;不在同一直線上的三個(gè)支承釘限制三個(gè)自由度。
圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式
2.支承板
常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板(圖a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但沉頭螺釘處清理切屑比較困難,適于作側(cè)面和頂面定位;帶斜槽型支承板(圖b),在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑,適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時(shí),常用幾塊支承板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn),限制兩個(gè)自由度;兩個(gè)(或多個(gè))支承板組合,相當(dāng)于一個(gè)平面,可以限制三個(gè)自由度。
圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式
3.可調(diào)支承
常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示??烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面,支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。
3.2 定位、夾緊方案的選擇
由零件圖可知:在對(duì)加工前,平面進(jìn)行了粗、精銑加工,底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此,定位、夾緊方案有:
為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi),采用一面一銷再加上2個(gè)浮動(dòng)調(diào)節(jié)支撐的定位方式,這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。
3.3 切削力及夾緊力的計(jì)算
刀具:面銑刀(硬質(zhì)合金) 機(jī)床X5020A
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有::
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]表可得:
所以有:
參考文獻(xiàn),因夾具的夾緊力與切削力方向相反,實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力F之間的關(guān)系F夾=KF軸向力:F夾=KF (N)
3.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以采用一面一銷再加上一擋銷的定位方式,為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴銷的定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
3. 5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖5.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示:
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
上的分析可見(jiàn),所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求
(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。
(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過(guò)程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。
(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)
夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。
(4)應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過(guò)程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。
(5)安裝應(yīng)牢固、可靠
夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。
加工過(guò)程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。
3.7夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
六、 結(jié) 論
通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),使我對(duì)零件制造過(guò)程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。課程設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須考慮到方方面面的問(wèn)題,在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì),在實(shí)際中往往存在各種問(wèn)題。這樣,在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理,在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作,而不僅僅考慮理論上的可行性,課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。
在本次設(shè)計(jì)中,考慮到零件的加工難易、材料、成本等問(wèn)題,所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單,通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件,從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處:特別是對(duì)于鏜孔夾具,在刀具加工完退出工件孔時(shí),有可能會(huì)劃傷工件內(nèi)孔表面,本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng),使工件孔與定位立臺(tái)可升可降,這樣,在刀具退出時(shí),使定位立臺(tái)連同工件孔一起升起,從而避免劃傷。但考慮到成本問(wèn)題,未采用這種方法。為此,鏜孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無(wú)論怎樣,這次的課程設(shè)計(jì)使我獲益良多,是我在學(xué)校的最后一次答卷,也是我成功邁向社會(huì)的第一步。
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八、 致 謝
首先,我要感謝指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)的老師。在課程設(shè)計(jì)中,他給予了很多指導(dǎo)性的意見(jiàn),我萬(wàn)分的感謝他給我的寶貴的意見(jiàn)和鼓勵(lì)。
在他們的課堂上使我受益匪淺,得到了不少對(duì)我論文有幫助的知識(shí)和想法。
我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上,他們一直都很支持我,使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。
最后,很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)(論文)的人們。感謝您們抽出寶貴的時(shí)間來(lái)閱讀這篇課程設(shè)計(jì)(論文)。