0032-液壓泵殼體加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)(全套CAD圖)
0032-液壓泵殼體加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)(全套CAD圖),液壓泵,殼體,加工,工藝,鉆床,夾具,設(shè)計(jì),全套,cad
課 程 設(shè) 計(jì)
第一章 零件的分析
一.零件的作用
題目所給的零件是一個(gè)殼體,它是用于液壓泵中,主要是起著裝載各部分液壓泵零件,以及讓這些零件能按照人們的要求正常工作。
二.零件的工藝分析
按照零件的工藝要求以及工作要求,選取零件的材料為KTH350-10,可鍛鑄鐵有較高的韌性和強(qiáng)度,能用于承受較高的沖擊,振動(dòng)及扭轉(zhuǎn)負(fù)荷下的進(jìn)行工作。為此一下是殼體需要加工的表面及加工表面之間的要求。
1. 上下兩端面粗糙度為12.5。
2. 側(cè)面槽44×28mm的粗糙度為12.5。
3. 內(nèi)孔Φ48mm的內(nèi)壁粗糙度為6.3。
4. 內(nèi)孔Φ30mm的內(nèi)壁粗糙度為6.3。
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
一. 確定毛坯
1. 確定毛坯種類
零件材料為KTH350-10,考慮零件在運(yùn)行中受到的沖擊力小,零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),故宜選用金屬型鑄造,查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P516 ,選用可鍛鑄鐵尺寸公差等級(jí)為C7~8,本設(shè)計(jì)中選用8級(jí)。
2. 確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P509,可知孔徑小于Φ10mm的鑄件將不予鑄出。
孔徑大于Φ10mm時(shí),查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P517,可知:鑄件加工余量與工藝余量是為了機(jī)械加工時(shí)能滿足最后精度要求而具有足夠被切削的材料量,一般按照 e=CAA 公式計(jì)算
式中e————余量值
A————鑄件的最大尺寸(mm)
A————加工表面最大尺寸(mm)
C————系數(shù);由于本設(shè)計(jì)中零件為組建且為大批量生產(chǎn),則加工頂面時(shí)C=0.65,加工側(cè)表面及地面時(shí)C=0.45.
鑄件中孔φ30mm的加工余量e=0.45×89×66=2.13mm
上表面的加工余量e=0.65×89×89=3.13mm
鑄件中φ84mm下表面加工余量e=0.65×89×84=3.10mm
上表面孔的加工余量e=0.45×89×40=1.92mm
3. 繪制鑄件毛坯圖(見附圖)
二. 加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
(一)選擇定位基準(zhǔn)
1. 粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的上表面作為粗基準(zhǔn)加工φ84mm的下表面,以φ27.86mm的孔的軸線為輔助基準(zhǔn)。
2. 精基準(zhǔn)的選擇
考慮到要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的地面作為主要的定位精基準(zhǔn),以φ27.86mm的孔的軸線作為輔助定位精基準(zhǔn)。
(二)制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的要求等技術(shù)要求,以及技工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮到經(jīng)濟(jì)效果,以便生產(chǎn)成本盡量降低。
查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P404,可知選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:
工序Ⅰ 對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理,消除內(nèi)應(yīng)力。
工序Ⅱ 對(duì)鑄件進(jìn)行整形。
工序Ⅲ 粗銑上表面,以下表面為粗基準(zhǔn),采用X51立式銑床加專用夾具。
工序Ⅳ 粗銑下表面,以上表面為精基準(zhǔn),采用X51立式銑床加專用夾具。
工序Ⅴ 以下表面為精基準(zhǔn),鉆上表面的孔,采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅵ 粗銑側(cè)表面槽,以φ30mm的孔的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為44mm×28mm,采用X51立式銑床加專用夾具。
工序Ⅶ 鉆44mm×28mm側(cè)表面槽上的孔。保證尺寸為φ8mm,孔深度30mm。
鉆2×φ4mm(要加工內(nèi)螺紋的孔)的兩個(gè)以φ8mm軸線對(duì)稱的孔,以上表面φ12mm的軸線為粗基準(zhǔn),采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅷ 擴(kuò)側(cè)表面槽上的孔φ8mm,保證尺寸為φ12mm,深度為8mm,以上表面孔φ12mm的軸線為基準(zhǔn),采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅸ 擴(kuò)φ30mm×30mm側(cè)表面孔φ10.08mm以上表面孔φ12mm的軸線為粗基準(zhǔn)。
擴(kuò)φ30mm×30mm側(cè)表面孔φ12mm,保證尺寸為φ20mm,深度為12mm,采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅹ 鉆下表面四個(gè)孔,保證尺寸為4×φ7mm,以下表面為精基準(zhǔn),以φ30mm的軸線為輔助基準(zhǔn),采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅺ 擴(kuò)φ27.86mm的孔至尺寸為φ30H7,以下表面為精基準(zhǔn),以軸線為輔助基準(zhǔn)。擴(kuò)φ30H7mm的孔至尺寸為φ48H7mm,以下表面為精基準(zhǔn),以軸線為輔助基準(zhǔn)。采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序Ⅻ 锪平上表面對(duì)應(yīng)的下表面的沉孔,保證尺寸為6×φ14mm。以6×φ7mm的軸線為基準(zhǔn)。采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序XIII 锪平下表面對(duì)應(yīng)的上表面的沉孔,保證尺寸為4×φ16mm。以4×φ7mm的軸線為基準(zhǔn)。采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序XIV 攻上表面內(nèi)孔螺紋,保證尺寸為M6。以φ30mm的軸線為基準(zhǔn)。采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序XV 攻側(cè)表面槽兩個(gè)內(nèi)孔螺紋,保證尺寸為2×M6。以該側(cè)表面的軸線φ12mm為基準(zhǔn)。采用Z535立式鉆床加專用夾具。
工序XVI 鉗各個(gè)倒角,保證尺寸為C2,及去毛刺。
工序XVII 終檢。
(三)機(jī)械加工余量,工序尺寸及公差的確定
1. 內(nèi)圓柱供需尺寸:
前面根據(jù)資料,已經(jīng)初步確定各個(gè)內(nèi)圓柱面的加工總余量,可見在確定各表面的加工工序的余量如下:
圓柱面的加工余量:
加工
表面
加工
內(nèi)容
加工
余量
精度
等級(jí)
工序
尺寸
表面粗
糙度
6×φ7
鉆
-
13
6×φ7
25
φ12(上表面)
鉆
1.92
13
φ12
25
M6
鉆
-
13
φ4
25
攻螺紋
2.00
10
M6
6.3
φ8(側(cè)表面槽)
鉆
-
13
φ8
25
φ12(側(cè)表面槽)
擴(kuò)
4.0
10
φ12
12.5
φ12(另側(cè)面槽)
鉆
1.92
13
φ12
25
φ20(另側(cè)面槽)
擴(kuò)
8.0
11
φ20
12.5
4×φ7
鉆
-
12
4×φ7
12.5
6×φ12
锪
-
13
6×φ14
25
4×φ16
锪
-
13
4×φ16
25
φ30H7
鑄
-
CT8
φ27.86±0.8
25
擴(kuò)
2.14
7
φ30
6.3
φ48H7
鑄
-
CT8
φ30
625
擴(kuò)
20.14
7
φ48
6.3
平面工序尺寸:
工序
號(hào)
工序
內(nèi)容
加工
余量
基本
尺寸
經(jīng)濟(jì)
精度
工序基本偏差
10
鑄件
1.6
-
CT8
±0.8
30
粗銑上表面
3.13
8
11
40
粗銑下表面
3.10
8
13
60
銑側(cè)表面槽
5.0
28
11
±0.065
(四).工件切削用量及時(shí)間定額
工序II 鉗
鑄件完成時(shí),有飛邊,毛刺等,去飛邊,毛刺。
工序III 粗銑上表面,以零件上表面為粗基準(zhǔn)。
1. 加工條件
工件材料:KTH350-10,б=350MP鑄造。
加工要求:粗銑上端面,加工余量3.13mm;保證工件厚度8。
機(jī)床:X51立式銑床;
刀具:查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P99,可知刀具為YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90mm,深度ap≤6mm,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1080,取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.16,選擇刀具前角γ0=0°后角α0=8°,副后角α0’=10°,刃傾角λs=-10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1)確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇背吃刀量為ap=3.13mm,一次走刀即可完成。
2)確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?,尺寸精度和表面質(zhì)量要求不高,從而可采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.5,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為4.5kw,據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》,查得:
fz=0.09~0.18mm/z
故選擇:fz=0.18mm/z。
3)確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=125mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》)。
4)計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表3.16,當(dāng)d0=125mm,Z=12,ap≤3.13mm,fz≤0.18mm/z時(shí),vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為: kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為:
v=×
其中 ,,,,,,,,,,,,,將以上數(shù)據(jù)代入公式:
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 。
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P94,選擇主軸轉(zhuǎn)速nc=380r/min,vfc=390mm/min,因此,實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為:
vc==m/min=149.15m/min
f zc=v fc/ncz=390/380×12 mm/z=0.09mm/z
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1260,可知n=380/60=6.33r/s,根據(jù)機(jī)床使用說明書,可知:
主軸允許功率Pcm=92.4×10×d×a×f×a×z×n×k
=92.4×10×125×72×0.18×3.13×6.33×1=1.045kw
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P94,可知,P=4.5kw,而P=P×η=4.5×0.75=3.375kw,則其切削所消耗得功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于機(jī)床功率,故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=3.13mm,nc=380r/min,vf=390mm/s,vc=149.15m/min,fz=0.09mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P132,可知基本時(shí)間計(jì)算公式:
tm=
式中 d-銑刀直徑
2~5mm
由上可知:l=89mm,a=72mm,d=125mm,f=0.09mm/z,z=12,
=3.5mm,mm
則:tm=min
工序IV 粗銑下表面,以上表面為基準(zhǔn),保證厚度為8mm
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算過程同工序III一樣。
工序V 鉆上表面孔6×φ7mm和為加工內(nèi)螺紋做準(zhǔn)備的孔φ4mm,以及孔φ12mm,以下表面為精基準(zhǔn)。
1. 選擇鉆頭
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P108和《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1020,可知選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆6×φ7mm時(shí)do=7mm,鉆頭采用雙錐后磨橫刀,后角αo=16°,二重刃長(zhǎng)度bε=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.2mm,棱帶長(zhǎng)度,°,°
2.選擇切削用量
(1)確定進(jìn)給量
按加工要求確定進(jìn)給量:查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P108,可取,
(2)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.6mm,壽命.
(3)切削速度
查《切削用量手冊(cè)》表2.30,切削速度計(jì)算公式為:
(m/min)
其中,,,,,,,,,查得修正系數(shù):,=,,,故實(shí)際的切削速度:
(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
查《切削用量手冊(cè)》表2.20,當(dāng)f≤0.26, do≤19mm時(shí),Mt=31.78N?m,修正系數(shù)均為1.0,故MC=31.78 N?m。
查機(jī)床使用說明書:Mm =144.2 N?m。
查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》P341,鉆頭消耗功率:
Pc=(kw)。
=
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,可得,則,則其所得的切削消耗的功率小于機(jī)床的功率,故檢驗(yàn)合格。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,可取主軸轉(zhuǎn)速n=1100r/min。最終確定:
3、計(jì)算工時(shí)
式中
鉆盲孔時(shí) 由上可知取2.5
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
4、鉆φ4mm和φ12mm的孔
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算過程與上面相同
工序VI 粗銑側(cè)表面槽,以φ30mm的孔的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為44mm×28mm,深度為5mm。
1. 刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1071,可選 銑刀為莫氏錐柄立銑刀,d=28mm 總長(zhǎng)l=147mm 齒數(shù)z=6。
2. 機(jī)床:X51立式銑床。
3. 根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P103,可選取
,現(xiàn)采用立式銑床,根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P94,可選取,故實(shí)際切削速度:
當(dāng)時(shí),工作臺(tái)每分鐘的進(jìn)給量應(yīng)為:
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P94,可選取
4. 計(jì)算切削工時(shí):
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P94,可知:
式中
,取
將以上數(shù)據(jù)代入公式:
工序VII 鉆側(cè)表面槽上的孔φ8mm,和兩個(gè)要加工螺紋的孔φ4mm。
1. 刀具選擇:查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1021,可取鉆頭直徑d=8mm,棱帶長(zhǎng)度L=37mm,總長(zhǎng)l=79mm,橫刃長(zhǎng)度k=1.35mm, °,°,的高速鋼短柄麻花鉆。
2. 選擇切削用量
(1).確定進(jìn)給量
按照加工要求確定進(jìn)給量,查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P108,可選取。
(2). 后刀面最大磨損限度(查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.6mm,壽命.
(3).切削速度
查《切削用量手冊(cè)》切削速度計(jì)算公式:
其中 ,,,,,,,查得修正系數(shù):,=,,,故實(shí)際的切削速度:
(4).檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
①.查《切削用量手冊(cè)》當(dāng) do≤19mm時(shí),Mt=31.78N?m,修正系數(shù)均為1.0,故MC=31.78 N?m。
查機(jī)床使用說明書:Mm =144.2 N?m。
②.查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》P341,鉆頭消耗功率:
Pc=(kw)。
=
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,可得,則,則其所得的切削消耗的功率小于機(jī)床的功率,故檢驗(yàn)合格。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,可取主軸轉(zhuǎn)速n=1100r/min。最終確定: ,
3、計(jì)算工時(shí)
式中
鉆盲孔時(shí) 由上可知取2.5
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
4.加工2×φ4mm的兩個(gè)對(duì)稱孔
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算扭矩的過程和上面相同。
工序VIII 擴(kuò)側(cè)面槽上的孔φ8mm,以上表面孔φ12mm的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為φ12mm,深度為8mm。
1. 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1036,選取φ12mm的標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆,總長(zhǎng)度L=182mm,棱帶長(zhǎng)度K=101mm,β=。
2. 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1322,選取擴(kuò)孔進(jìn)給量為,并由機(jī)床說明書最終確定。
根據(jù)資料,切削速度,其中用鉆頭鉆同樣實(shí)心孔的切削速度,又
則
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,選取
3、計(jì)算工時(shí)
式中
鉆盲孔時(shí) 由上φ12mm為盲孔可知取0。
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
工序IX 擴(kuò)30mm×30mm側(cè)表面上的孔φ10.06mm,保證尺寸為 φ12mm,深度為36mm,擴(kuò)30mm×30mm側(cè)表面上的孔φ12mm至尺寸為φ20mm,深度為12mm。
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算扭矩的過程和工序VIII相同。
工序X 鉆下表面4×φ7mm的孔
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算扭矩的過程和工序V相同。
工序XI 擴(kuò)孔φ27.86mm,以下表面為加工基準(zhǔn),保證尺寸為φ30H7mm的通孔。
1. 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1036,選取φ30mm的標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆,總長(zhǎng)度L=296mm,棱帶長(zhǎng)度K=175mm,β=
2. 查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1322,選取擴(kuò)孔進(jìn)給量為,并由機(jī)床說明書最終確定。
根據(jù)資料,切削速度,其中用鉆頭鉆同樣實(shí)心孔的切削速度,又
則
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,選取
3. 計(jì)算工時(shí)
式中
鉆盲孔時(shí) 由上φ12mm為盲孔可知取2.5mm。
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
4. 擴(kuò)孔φ30mm,以下表面為加工基準(zhǔn),保證尺寸為φ48H7mm的通孔。
①.查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1037,選取φ48mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆,總長(zhǎng)度L=369mm,棱帶長(zhǎng)度K=220mm,β=
②.查《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》P1321,選取擴(kuò)孔進(jìn)給量為,并由機(jī)床說明書最終確定。
根據(jù)資料,切削速度,其中用鉆頭鉆同樣實(shí)心孔的切削速度,又
則
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,選取
3、計(jì)算工時(shí)
式中
鉆盲孔時(shí) 由上φ12mm為盲孔可知取0。
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
工序XII 锪平上表面對(duì)應(yīng)的下表面的六個(gè)沉孔。以6×φ7mm的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為6×φ14mm。
1. 刀具選擇:查《金屬切削手冊(cè)》P7-64,可取D=14mm的帶導(dǎo)桿直柄端面锪鉆z=4。
2. 選擇切削用量
①.確定進(jìn)給量
根據(jù)加工要求確定進(jìn)給量,查《切削用量手冊(cè)》可選取
②確定鉆頭磨損標(biāo)準(zhǔn)與壽命
查《切削用量手冊(cè)》選取前刀面最大磨損量為0.6mm,壽命為T=45min。
③.切削速度
根據(jù)資料切削速度,其中用鉆頭鉆同樣實(shí)心孔的切削速度,又
則
根據(jù)《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,選取
3.計(jì)算工時(shí),查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P117,可知:
式中
以上數(shù)據(jù)代入公式得:
工序XIII 锪平下表面對(duì)應(yīng)的上表面的4×φ16mm的沉孔
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算過程和工序XII相同。
工序XIV 攻上表面M6的內(nèi)螺紋孔,以φ30H7mm的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為M6×1。
1. 機(jī)床的選擇:Z525。
2. 刀具選擇:絲錐M6,P=1mm。
3. 切削用量選擇:,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為,查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P91,選取,則實(shí)際的切削速度為。
4. 計(jì)算工時(shí):
工序XV 攻側(cè)表面槽上2×M6的內(nèi)螺紋孔,以該表面 φ12mm的孔的軸線為基準(zhǔn),保證尺寸為2×M6。
切削用量與時(shí)間定額及其計(jì)算過程和工序XIV相同。
第三章 夾具設(shè)計(jì)
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,提高工件精度,需要設(shè)計(jì)專用的夾具。經(jīng)過老師悉心的指導(dǎo),決定在第十一道工序-擴(kuò)φ27.86mm至φ30H7mm設(shè)計(jì)專用加工夾具。本夾具將用于鉆床,刀具為擴(kuò)孔鉆頭。
一.問題的提出
本夾具主要用于擴(kuò)孔,使零件加工精度得以保證,由于本道工序的加工表面精度是整個(gè)零件精度要求中精度最高的一道。所以本道工序主要考慮如何提高精度,降低基準(zhǔn)誤差,在此基礎(chǔ)上能一定程度上提高勞動(dòng)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
二.夾具的設(shè)計(jì)
1. 定位基準(zhǔn)的選擇
考慮道工序的結(jié)構(gòu),可以采用工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,即“基準(zhǔn)重合”原則的定位方式加工。如果以上表面作為定位基準(zhǔn),由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,容易引起較大的誤差。因此,采用以下表面作為定位基準(zhǔn)。
2. 鉆套的設(shè)計(jì)
為了保證加工精度,和加工時(shí)不至于鉆頭偏斜,故在擴(kuò)孔時(shí)需要設(shè)置一鉆套來(lái)引導(dǎo)鉆頭擴(kuò)孔。
①.鉆套的選擇
鉆套內(nèi)徑與刀具之間應(yīng)保證由一定的間隙,以防止刀具發(fā)生卡住或者咬死。一般根據(jù)刀具和工件加工精度要求選取鉆套孔的公差,對(duì)于鉆孔和擴(kuò)孔宜用F7,本道工序中,鉆套與刀具的配合按照基孔制排和選取,選擇H7/f7。
②鉆套的尺寸
由手冊(cè)查得φ30擴(kuò)孔鉆按照GB1141-84,查得尺寸為 φ,即擴(kuò)孔鉆的最大極限尺寸為φ29.98mm,故擴(kuò)孔時(shí)用的引導(dǎo)孔內(nèi)徑為φ30F7()。
查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》P181,繪制鉆套零件(見夾具圖)
3. 定位銷的選擇
查《機(jī)械夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P178,可選取GB2203-80固定式定位銷,本夾具中選擇的定位銷為削邊銷。在本夾具中定位銷選取g6制造,與夾具體孔配合為H7/g6.
4. 計(jì)算定位誤差分析定位質(zhì)量
由已知加工孔φ30mm時(shí)以下表面為工序精基準(zhǔn),以下表面4×φ7mm其中的一個(gè)孔作為加緊定位,一個(gè)作為定位孔,兩個(gè)孔的中心距離為76。
①.確定定位銷中心距及尺寸誤差
取,故定位銷中心距為76±0.025mm,
查《機(jī)械制圖》P261,可取其中一個(gè)孔的定位用第三系列螺栓M7×1粗牙。
②查得《機(jī)械加工工藝與機(jī)床夾具》P144,可選取削邊銷的及B的值:=3mm,則B=d-1=7-1=6mm。
③.確定削邊銷的直徑尺寸公差
取補(bǔ)償值:
則
所以,削邊銷與孔的配合h6,其下偏差為-0.009mm削邊銷直徑為,則即直徑為φ。
⑤計(jì)算定位誤差
基準(zhǔn)不重合誤差:由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合,則基準(zhǔn)不重合誤差為0。即。
基準(zhǔn)位移誤差:
轉(zhuǎn)角誤差:
,雙向轉(zhuǎn)角誤差為。
5. 夾緊力的計(jì)算
由工序XI可知
則
計(jì)算切削力時(shí),必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi):
安全系數(shù)為
式中 為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷削系數(shù)1.1
則
查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》P193和P196,夾具單斜楔塊雙頭導(dǎo)向增力比公式為
式中,取
則
故所需的夾緊力
6. 夾具圖及其操作(見附圖)
第四章 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn):
《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 李益明主編 機(jī)械工業(yè)出版社
《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第3版 艾興,肖詩(shī)綱主編 機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》
《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》 劉守勇主編 機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)械制圖》 金大鷹主編 機(jī)械工業(yè)出版社
《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 楊黎明主編 國(guó)防工業(yè)出版社
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社
《金屬切削手冊(cè)》第2版 上海市技術(shù)切削技術(shù)協(xié)會(huì)主編 上??茖W(xué)技術(shù)出版社
《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社
第五章 總結(jié)
總 結(jié)
為期三周的機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
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