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廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝過程卡片
零件號(hào)
零件名稱
氣門搖桿軸支座
工序號(hào)
工序名稱
設(shè)備
夾具
刀具
量具
機(jī)動(dòng)工時(shí)(min)
名稱
型號(hào)
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
名稱
規(guī)格
Ⅰ
鑄造
鍋爐
專用夾具
游標(biāo)卡尺
0-125
5
Ⅱ
時(shí)效
鍋爐
專用夾具
游標(biāo)卡尺
0-125
480
Ⅲ
涂漆
毛刷
專用夾具
游標(biāo)卡尺
0-125
Ⅳ
銑上端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標(biāo)卡尺
0-125
0.14
Ⅴ
粗,精銑下端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標(biāo)卡尺
0-125
0.32
Ⅵ
鉆兩φ13通孔
高速臺(tái)鉆
Z3025
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆
φ13mm
游標(biāo)卡尺
0-125
1.88
Ⅶ
銑右端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標(biāo)卡尺
0-125
0.26
Ⅷ
鉆通孔φ18
高速臺(tái)鉆
Z3025
專用夾具
高速鋼錐柄麻花鉆
φ18mm
游標(biāo)卡尺
0-125
1.10
Ⅸ
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度
臥式組合鏜床
專用夾具
ITA20鏜削頭
1.5KM
游標(biāo)卡尺
0-125
0.38
Ⅹ
銑左端面
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標(biāo)卡尺
0-125
0.26
Ⅺ
銑軸向槽
立式銑床
X1632
專用夾具
硬質(zhì)合金立銑刀
φ80mm
游標(biāo)卡尺
0-125
0.18
Ⅻ
檢驗(yàn)
工作臺(tái)
自制
游標(biāo)卡尺
0-125
ⅩⅢ
入庫
工作臺(tái)
自制
0-125
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
鑄造
工序號(hào)
I
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
190-225HBS
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
鍋爐
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
備料
5
2
鑄造
游標(biāo)卡尺
1
5
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共13 頁
第 1 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
時(shí)效
工序號(hào)
Ⅱ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
190-225HBS
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
數(shù)控車床
C616—1
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
480
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 2 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
涂漆
工序號(hào)
III
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
4
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HB
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
毛刷
數(shù)控車床
C616--1
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
涂漆
5
2
晾干
360
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 3 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑上端面
工序號(hào)
Ⅳ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
2
2
銑上端平面至81尺寸
硬質(zhì)合金立銑刀
游標(biāo)卡尺
48
1
2
0.14
255
400
0.10
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 4 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
粗,精銑下端面
工序號(hào)
Ⅴ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
裝夾
2
2
加工時(shí)保證78,mm尺寸
硬質(zhì)合金立銑刀
游標(biāo)卡尺
50
1
2
0.14
380
400
0.32
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 5 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
鉆兩φ13通孔
工序號(hào)
Ⅵ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
高速臺(tái)鉆
Z3025
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
3
2
鉆兩13孔
高速鋼錐柄麻花鉆
游標(biāo)卡尺
78
2
0.35
195
140
1.24
3
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 6 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑右端面
工序號(hào)
Ⅶ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
3
2
銑右端面保證尺寸44
硬質(zhì)合金立銑刀
游標(biāo)卡尺
32
1
2
380
400
0.26
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 7 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
鉆通孔φ18
工序號(hào)
Ⅷ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
高速臺(tái)鉆
Z3025
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
3
2
鉆通孔φ18
高速鋼錐柄麻花鉆
游標(biāo)卡尺
44
195
140
1.10
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 8 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度
工序號(hào)
Ⅸ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
臥式組合鏜床
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
3
2
鏜孔到φ20,孔口倒角1*45度,保證位
ITA20鏜削頭
游標(biāo)卡尺
44
1
1
0.40
380
24
0.38
置度要求
1
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3頁
第 9 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑左端面
工序號(hào)
Ⅹ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
安裝夾緊
3
2
銑左端面保證42
硬質(zhì)合金立銑刀
游標(biāo)卡尺
32
1
2
380
400
0.26
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 頁
第 10 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
銑軸向槽
工序號(hào)
Ⅺ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
立式銑床
X1632
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
定位夾緊
2
2
銑軸向槽保證尺寸3
硬質(zhì)合金立銑刀
游標(biāo)卡尺
17
1
100
178
20
0.18
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 11 頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
檢驗(yàn)
工序號(hào)
Ⅻ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
工作臺(tái)
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
1
按產(chǎn)品圖要求對(duì)各
尺寸進(jìn)行檢測
5
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 13 頁
第 12頁
廣西大學(xué)先進(jìn)制造專業(yè)
機(jī)械加工工藝卡片
工序名稱
入庫
工序號(hào)
ⅩⅢ
零件名稱
氣門搖桿軸支座
零件號(hào)
零件重量
3kg
同時(shí)加工件數(shù)
1
材料
毛坯
牌號(hào)
硬度
型號(hào)
重量
HT200
180—207HRC
鑄件
3.2kg
設(shè)備
夾具
輔助工具
名稱
型號(hào)
專用夾具
安裝
工步
安裝及工步說明
刀具
量具
走刀長度mm
走刀次數(shù)
切削深度mm
進(jìn)給量mm/r
主軸轉(zhuǎn)速r/min
切削速度m/min
基本工
時(shí)min
入庫進(jìn)行防銹處理擺
放整齊,并進(jìn)行標(biāo)識(shí)
6
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)老師
共 1 3 頁
第 13頁
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目:設(shè)計(jì)氣門搖桿軸支座零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具
內(nèi)容:(1)零件一毛坯合圖 1張
(2)機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片 12張
(3)夾具裝配總圖 1張
(4)夾具零件圖 一張
(5)課程設(shè)計(jì)說明書 一份
原始資料:該零件圖樣一張;生產(chǎn)綱領(lǐng)6000件/年。
班級(jí):
學(xué)生:
指導(dǎo)老師:
時(shí)間: 年 月 日
目錄
第一部分:
設(shè)計(jì)目的………………………………………………… 1
第二部分:設(shè)計(jì)步驟
一、零件的作用………………………………………… 1
二、確定毛坯,畫毛坯——零件合圖……………… 2
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)…………………………………… 3
四、加工工序設(shè)計(jì)…………………………………… 8
五、時(shí)間定額計(jì)算……………………………………… 10
六、夾具設(shè)計(jì)………………………………………… 12
設(shè)計(jì)目的:
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)(含機(jī)床夾具設(shè)計(jì))和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),獨(dú)立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件(氣門搖桿軸支座)的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法,擬訂夾具設(shè)計(jì)方案,完成家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力,也是熟悉和運(yùn)用有關(guān)手冊(cè),圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實(shí)踐機(jī)會(huì),為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,經(jīng)驗(yàn)不足,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,希望各位老師多加指導(dǎo)。
一. 零件的分析
(一) 零件的作用
氣門搖桿軸支座是柴油機(jī)一個(gè)主要零件。是柴油機(jī)搖桿座的結(jié)合部,?20(+0.10—+0.16)孔裝搖桿軸,軸上兩端各裝一進(jìn)氣門搖桿,搖桿座通過兩個(gè)?13mm孔用M12螺桿與汽缸蓋相連,3mm軸向槽用于鎖緊搖桿軸,使之不轉(zhuǎn)動(dòng)。
(二) 零件的工藝分析
由附圖1得知,其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力,要求耐磨的零件。
該零件上主要加工面為上端面,下端面,左右端面,2-?13mm孔和?20(+0.1——+0.06)mm以及3mm軸向槽的加工。
?20(+0.1——+0.06)mm孔的尺寸精度以及下端面0.05mm的平面度與左右兩端面孔的尺寸精度,直接影響到進(jìn)氣孔與排氣門的傳動(dòng)精度及密封,2——?13mm孔的尺寸精度,以上下兩端面的平行度0.055mm。因此,需要先以下端面為粗基準(zhǔn)加工上端面,再以上端面為粗基準(zhǔn)加工下端面,再把下端面作為精基準(zhǔn),最后加工?20(+0.1——+0.06)mm孔時(shí)以下端面為定位基準(zhǔn),以保證孔軸相對(duì)下端面的位置精度。
由參考文獻(xiàn)(1)中有關(guān)孔的加工的經(jīng)濟(jì)精度機(jī)床能達(dá)到的位置精度可知上述要求可以達(dá)到的零件的結(jié)構(gòu)的工藝性也是可行的。
二. 確定毛坯,畫毛坯——零件合圖(附圖2)
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件,已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000件/年,通過計(jì)算,該零件質(zhì)量約為3Kg,由參考文獻(xiàn)(5)表1—4、表1—3可知,其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后安排人工時(shí)效處理。參考文獻(xiàn)(1)表2.3—12;該種鑄造公差等級(jí)為CT10~11,MA-H級(jí)。參考文獻(xiàn)(1)表2.3-12,用查表方法確定各表面的加工余量如下表所示:
加工表面
基本尺寸
加工余量等級(jí)
加工余量數(shù)值
說明
上端面
48mm
H
4mm
單側(cè)加工
下端面
50mm
H
3mm
單側(cè)加工
左端面
35mm
H
3mm
單側(cè)加工
右端面
35mm
H
3mm
單側(cè)加工
三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一) 定位基準(zhǔn)的選擇:
精基準(zhǔn)的選擇:氣門搖桿軸支座的下端面既是裝配基準(zhǔn)又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它作為精基準(zhǔn),能使加工遵循基準(zhǔn)重合的原則,實(shí)現(xiàn)V形塊十大平面的定位方式(V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊)。?20(+0.1——+0.06)mm孔及左右兩端面都采用底面做基準(zhǔn),這使得工藝路線又遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,下端面的面積比較大,定位比較穩(wěn)定,夾緊方案也比較簡單,可靠,操作方便。
粗基準(zhǔn)的選擇:考慮到以下幾點(diǎn)要求,選擇零件的重要面和重要孔做基準(zhǔn)。
第一, 在保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔或面的加工余量盡量均勻,此外,還要保證定位夾緊的可靠性,裝夾的方便性,減少輔助時(shí)間,所以粗基準(zhǔn)為上端面。
鏜削?20(+0.1——+0.06)mm孔的定位夾緊方案:
方案一:用一菱形銷加一圓柱銷定位兩個(gè)?13mm的孔,再加上底面定位實(shí)現(xiàn),兩孔一面完全定位,這種方案適合于大批生產(chǎn)類型中。
方案二:用V形塊十大平面定位
V形塊采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)R10的外圓柱表面進(jìn)行定位,再加底面實(shí)現(xiàn)完全定位,由于?13mm孔的秒個(gè)精度不需要很高,故用做定位銷孔很難保證精度,所以選擇方案二。
(二) 制定加工工藝路線
根據(jù)各表面加工要求,和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,確定各表面及孔的加工方法如下:
上端面:精銑。 下端面:粗銑
左端面:粗銑—精銑 右端面:粗銑—精銑
2—?13mm孔:鉆孔。 3mm 軸向槽—精銑
?20(+0.1—+0.006)mm:鉆孔—粗鏜—精鏜
因左右兩端面均對(duì)?20(+0.1—+0.006)mm孔有較高的位置要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,減少裝次數(shù),提高加工精度。
根據(jù)先面后孔,先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將端面的精銑和下端面的粗銑放在前面,下端面的精銑放在后面,每一階段要首先加工上端面后鉆孔,左右端面上?20(+0.1—+0.006)mm孔放后面加工。初步擬訂加工路線如下:
工序號(hào)
工序內(nèi)容
鑄造
時(shí)效
涂漆
00
車上端面
01
鉆兩通孔
02
精銑下端面
03
銑右端面
04
鉆通孔¢18mm
05
鏜孔?20mm,孔口角1*45度
06
銑左端面
07
銑軸向槽
08
檢驗(yàn)
09
入庫
上述方案遵循了工藝路線擬訂的一般原則,但某些工序還有一些問題還值得進(jìn)一步討論。如車上端面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車床上加工時(shí),它們慣性力較大,平衡困難;又由上端面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車削中出現(xiàn)斷續(xù)切削容易引起工藝系統(tǒng)的震動(dòng),故改動(dòng)銑削加工。
工序03應(yīng)在工序02前完成,使上端面在加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效,減少受力變形和受熱變形對(duì)2—?13mm通孔加工精度的影響。
修改后的工藝路線如下:
序號(hào)
工序內(nèi)容
簡要說明
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
鑄造
時(shí)效
涂漆
精銑上端面
精銑下端面
鉆兩通孔
銑右端面
鉆通孔?18
鏜孔到?20,孔口倒角1*45度
銑左端面
銑軸向槽
檢驗(yàn)
入庫
消除內(nèi)應(yīng)力
防止生銹
先加工粗基準(zhǔn)面
加工經(jīng)基準(zhǔn)
先面后孔
先面后孔
后鏜削余量
次要工序后加工
(三)選擇加工設(shè)備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備適宜通用機(jī)床為主,輔以少量專用機(jī)床的流水生產(chǎn)線,工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳動(dòng)均由人工完成。
粗銑上端面:考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問題,采用立銑選擇X1632立式銑床。(參考文獻(xiàn)(1)表6-18),選擇直徑D為?80mm立銑刀,參考文獻(xiàn)(1)表7-88,通用夾具和游標(biāo)卡尺。
粗銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。
精銑下端面:采用上述相同的機(jī)床與銑刀,通用夾具及游標(biāo)卡尺。
粗銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)(1)表6—21,采用以前的刀具,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
精銑左端面:采用臥式銑床X1632,參考文獻(xiàn)(1)表6—21,專用夾具及游標(biāo)卡尺。
鉆2-?18mm孔:采用Z3025B*10,參考文獻(xiàn)(1)表6—26,通用夾具。刀具為d為?18.0的直柄麻花鉆,參考文獻(xiàn)(1)表7—111。
鉆?18孔:鉆孔直行為?118mm,選擇搖臂鉆床Z3025參考文獻(xiàn)(1)表6—26,采用錐柄麻花鉆,通用夾具及量具。
鏜?20(+0.1——+0.06)mm孔:粗鏜:采用臥式組合鏜床,選擇功率為1.5KM的ITA20鏜削頭,參考文獻(xiàn)(1)白喔—88。選擇鏜通孔鏜刀及鏜桿,專用夾具,游標(biāo)卡尺。
四、加工工序設(shè)計(jì)
經(jīng)查參考文獻(xiàn)(1)表3—12可得,銑削上端面的加工余量為4mm,又由零件對(duì)上頂端表面的表面精度RA=12.5mm可知,粗銑的銑削余量為4mm。
底面銑削余量為3mm,粗銑的銑削余量為2mm,精銑余量1mm,精銑后公差登記為IT7~IT8。
取每齒進(jìn)給量為fz=0.2mm/z(粗銑)
取每齒進(jìn)給量為f=0.5mm/r(精銑)
粗銑走刀一次ap=2mm,精銑走刀一次ap=1mm
初步取主軸轉(zhuǎn)速為150r/min(粗銑),取精銑主軸的轉(zhuǎn)速為300r/min,又前面已選定直徑D為?80mm,故相應(yīng)的切削速度分別為:校核粗加工。
V粗=πDn/1000=3.14*80*150/1000=37.68
V精=πDn/1000=3.14*80*300/1000=75.36
又由機(jī)床切削功率P=167.9*10^-5ap^0.9f2aeznkpm
取Z=10個(gè)齒,pm=1.代入得:
pm=167.9*2.0^0.9*(0.2)^50*2.5*10*1
pm=0.861(km)
又因前查的機(jī)床的功率為1.5kw/h 若效率為0.8P,則
0. 8P=6.0>pm
故選擇主軸的轉(zhuǎn)速為150m/min
(2)工序5中的粗鏜?18工序。
?18粗鏜余量參考文獻(xiàn)[1]表3-83取粗鏜為1.8mm,粗鏜切削余量為0.2mm,鉸孔后尺寸為 20H8,各工部余量和工序尺寸公差列于表2-3
加工表面
加工方法
余量
公差等級(jí)
工序尺寸及公差
?18
粗鏜
1.8
____
?19.8
?19.2
精鏜
0.2
H8
20H8
孔軸線到底面位置尺寸為60mm
因精鏜與粗鏜的定位的下底面與V型塊,精鏜后工序尺寸為20.02±0.08mm,與下底面的位置精度為0.05mm,與左右端面的位置精度為0.06mm,且定位夾緊時(shí)基準(zhǔn)重合,故不需保證。0.06mm跳動(dòng)公差由機(jī)床保證。
粗鏜孔時(shí)因余量為1.9mm,故ap=1.9mm,
查文獻(xiàn)[1]表2. 4-8
取V=0.4m/s=24m/min
去進(jìn)給量為f=002mm/r
n=1000V/πd=1000*24/3.14*20=380r/min
查文獻(xiàn)的Fz=9.81*60^nFzCFzapXFzV^nFzKFz
pm=FzV*10^-3
CF2=180,
XFz=1
Yfz=0.75
nFz=0
Rfz=9.81*60°*180*2.75ˊ*0.2^0.75*0.4°*1
=1452 N
P=0.58 kw
取機(jī)床效率為0.85
0.78*0.85=0.89kw>0.58kw
故機(jī)床的功率足夠。
五、時(shí)間定額計(jì)算
下面計(jì)算工序5的時(shí)間定額
(1) 機(jī)動(dòng)時(shí)間
粗鏜時(shí):L/(f*n)=45/0.2*380=7.5s
精鏜時(shí):f取0.1mm/s
L/(f*n)=45/0.1*380=15s
總機(jī)動(dòng)時(shí)間:T=7.5+15=22.5s
(2)輔助時(shí)間:
操作內(nèi)容
每次時(shí)間
(min)
粗鏜
精鏜
操作次數(shù)
時(shí)間min
操作次數(shù)
時(shí)間min
裝夾
2
1
2
-
-
換刀
1
1
1
1
1
測量
0.1
1
0.1
1
0.1
卸夾
1.5
-
-
1
1.5
開機(jī)到開始的時(shí)間
0.3
1
1
1
0.3
退刀
0.1
1
1
1
0.1
所以輔助時(shí)間Ta為:
Ta=2+1+0.1+1.5+0.3*2+0.1*0.1*2
=6.5min
作業(yè)時(shí)間為Ta+Tb=605+0.37=6.87 min
該工序單位加工時(shí)間為6.87min
五、填寫機(jī)械加工工藝卡和機(jī)械加工工序卡
工藝文件詳見附表。
六、夾具設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的夾具為第5道工序粗——精鏜?20(+0.1—+0.06)mm孔。該夾具為雙支承前后引導(dǎo)鏜床夾具。
1、 確定設(shè)計(jì)方案
該孔的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為下端面,故以下端平面做定位基準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則;另加兩V形塊從前后兩方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)R10的外圓柱面進(jìn)行夾緊,從對(duì)工件的結(jié)構(gòu)形狀分析,若工件以下端面朝下放置在支承板上,定位夾緊就比較穩(wěn)定,可靠,也容易實(shí)現(xiàn)。
工件以下端面在夾具上定位,限制了三個(gè)自由度,其余三個(gè)自由度也必須限制。用哪種方案合理呢?
方案1 在2—?13的通孔內(nèi)插入一現(xiàn)邊銷限制一個(gè)移動(dòng)自由度,再以兩孔的另一個(gè)孔內(nèi)側(cè)面用兩個(gè)支承釘限制一個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這種定位方案從定位原理上分析是合理的,夾具結(jié)構(gòu)也簡單。但由于孔和其內(nèi)側(cè)面均不規(guī)定其精密度,又因結(jié)構(gòu)原因,夾緊力不宜施加在這樣的定位元件上,故工件定位面和定位元件之間很可能會(huì)接觸不好,使定位不穩(wěn)定。這個(gè)方案不宜采用。
方案2 用兩個(gè)V形塊夾緊前后兩外圓柱面,用兩鉸鏈壓板壓在工件的下端,這樣就限制了兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,這種方案定位可靠,可實(shí)現(xiàn)完全定位。
2計(jì)算夾緊力并確定螺桿直徑
參考文獻(xiàn)(3)表1-2-11,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
安全系數(shù)K在夾緊力與切削力方向相反后時(shí),K=3,由前面的計(jì)算可知F=1452.3N
所以F夾=KF=3*1452.3=4356.9N
F0= F夾/2=1178.4(N)
參考文獻(xiàn)3表1-24,從強(qiáng)度考慮,用一個(gè)M10的螺柱完全可以滿足要求,M10的許應(yīng)夾緊為3924N,所以螺桿直徑為d=10mm
3.定位精度分析
?20(+0.10—+0.16)孔的精加工是在一次裝夾下完成的,具體采用的是前后支撐引導(dǎo)的夾具機(jī)構(gòu),機(jī)床與鏜桿之間所采用的是浮動(dòng)連接,故機(jī)床主軸振動(dòng)可略不計(jì),?20(+0.10—+0.16)孔的加工精度主要由鏜模來保證。
圖見附表。
因?yàn)榭椎妮S線與底面的平行度要求為0.05。故兩鏜模裝配后同軸度要求應(yīng)小于0.05,又因?yàn)殓M套與鏜桿?18 H6(+0.03—0)/h5(0—-0.009),其最大間隙為
Xmax=0.013+0.009=0.022mm
=0.022/310=0.00007
被加工孔的長度為42mm
取兩孔同軸度誤差為0.03mm
則 ΔT1=2×42×0.00007=0.006
ΔT2=0.03mm
所以ΔT=ΔT1+ΔT2=0.036
又以為
0.036<0.05
0.006<0.06
所以夾具能滿足零件加工精度的要求。
零件圖,零件——毛坯合圖另附
參考文獻(xiàn):
(1) 陳宏均 主編 實(shí)用加工工藝手冊(cè)
(2) 孟少農(nóng) 主編 機(jī)械加工工藝手冊(cè)
(3) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)
(4) 鄭修本 主編 機(jī)械制造工藝學(xué)
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