制定分度盤加工工藝設(shè)計鉆8-φ7孔的鉆床夾具課程設(shè)計

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學(xué)生姓名： 專 業(yè)：機(jī)械電子工程 指導(dǎo)教師： 題 目：制定分度盤加工工藝，設(shè)計鉆 8-φ7 孔的鉆床夾具。 內(nèi) 容 序號 文 件 名 稱 數(shù) 量 1 說明書 1份 2 毛坯圖、夾具體、夾具裝配圖 3張 3 分度盤零件圖、旋轉(zhuǎn)軸零件圖 2張 4 工藝過程卡 1張 5 工序卡 1張 學(xué)生姓名： 專 業(yè)：機(jī)械電子工程 指導(dǎo)教師： 題 目：制定分度盤加工工藝，設(shè)計鉆 8-φ12.5 孔的鉆床夾具。 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 831007 共 6頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 分度盤 第1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 02 粗車端面，外圓，臺階面 40Cr 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車刀 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 三爪卡盤 工序工時 準(zhǔn)終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機(jī)動 輔助 010 粗車端面，外圓，臺階面 專用夾具 400 113.04 0.48 1 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 2015.11.20 周建國 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 831007 共 6頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 分度盤 第1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 03 粗車左端面 40Cr 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車刀 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 三爪卡盤 工序工時 準(zhǔn)終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機(jī)動 輔助 010 粗車左端面 專用夾具 400 113.04 0.48 1 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 2015.11.20 周建國 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 831007 共 6頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 分度盤 第1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 04 精車端面，外圓，臺階面 40Cr 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車刀 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 三爪卡盤 工序工時 準(zhǔn)終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機(jī)動 輔助 010 精車端面，外圓，臺階面 專用夾具 400 155.56 0.48 0.3 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 2015.11.20 周建國 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 831007 共 6頁 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 分度盤 第1 頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 金工 05 精車左端面 40Cr 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 車刀 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用夾具 三爪卡盤 工序工時 準(zhǔn)終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機(jī)動 輔助 010 精車左端面 專用夾具 400 155.56 0.48 0.3 1 編制（日期） 審核（日期） 會簽（日期） 2015.11.20 周建國 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 哈爾濱理工大學(xué) 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 分度盤 共1頁 第 1頁 　 車間 工序號 工序名 材料牌號 7 鉆、擴(kuò)Ф12.5mm孔 45 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z550 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時/s 準(zhǔn)終 單件 0 281.16 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進(jìn)給量 mm/r 背吃刀 量/㎜ 進(jìn)給 次數(shù) 工步工時/s 機(jī)動 輔助 描圖 1 鉆孔至Ф4.00～4.15mm、Ra12.5μm 麻花鉆、卡尺、塞規(guī) 735 23.1 0.2 4.0 1 10.38 2.08 周建國 2 擴(kuò)孔至Ф4.20～4.31mm、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 996 36.00 0.12 0.3 1 12.90 2.58 描校 3 擴(kuò)孔至Ф4.50～4.63mm、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 996 40.66 0.12 0.3 1 12.90 2.58 4 擴(kuò)孔至Ф5.00～5.13mm 、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 500 39.25 0.15 0.5 1 19.44 3.89 5 擴(kuò)孔至Ф5.50～5.63mm 、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 500 42.39 0.15 0.5 1 15.54 3.11 6 擴(kuò)孔至Ф6.00～6.13mm 、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 500 45.53 0.15 0.5 1 15.54 3.11 底圖號 7 擴(kuò)孔至Ф6.50～6.63mm 、Ra12.5μm 擴(kuò)孔鉆、卡尺、塞規(guī) 500 48.67 0.15 0.5 1 15.54 3.11 設(shè)計 （日期） 審核 （日期） 標(biāo)準(zhǔn)化 （日期） 會簽 （日期） 裝訂號 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 2015/11/20. 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計說明書 第一章 序言 大學(xué)臨近尾聲，我們很多的基礎(chǔ)課，比如《機(jī)械原理》《機(jī)械設(shè)計》《機(jī)械制造基礎(chǔ)》《工裝設(shè)計》都已經(jīng)結(jié)束了。機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計就是我們學(xué)完了這些基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各課程的一次深入的綜合性的鏈接，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此。它在我們的大學(xué)學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。 對我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于知識范圍的限制和能力的欠缺，在整個設(shè)計過程中我存在很多的不足，但是在老師的知道下我真的學(xué)到了很多以前沒有接觸到的知識和能力。 第二章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是分度盤(見圖1-1)，其主要作用，分度盤是將工件夾持在卡盤上或兩頂尖間，并使其旋轉(zhuǎn)、分度和定位的機(jī)床附件。按其傳動、分度形式可分為蝸桿副分度盤、度盤分度盤、孔盤分度盤、槽盤分度盤、端齒盤分度盤和其它分度盤(包括電感分度盤和光柵分度盤)。按其功能可分為萬能分度盤、半萬能分度盤、等分分度盤。按其結(jié)構(gòu)形式又有立臥分度盤、可傾分度盤、懸梁分度盤。分度盤作為通用型機(jī)床附件其結(jié)構(gòu)主要由夾持部分、分度定位部分、傳動部分組成。分度盤主要用于銑床，也常用于鉆床和平面磨床，還可放置在平臺上供鉗工劃線用。分度盤主要有通用分度頭和光學(xué)分度頭兩類。 2.2零件的工藝分析 1）該工件鍛造比比較大，很容易造成應(yīng)力的分布不均。因此，鍛造后進(jìn)行正火處理，粗加工后進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，以改善材料的切削性能。 2）工序安排以臺階面和Φ206的外圓表面定位，裝夾工件，達(dá)到了設(shè)計基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一。 3）分度盤大端面對Φ56H6孔中心線有垂直度要求；A平面的平面度公差為0.005mm，Φ148對Φ56H6孔的同軸度公差為0.005mm，外圓臺階面對Φ90mm外圓軸心線有垂直度要求；Φ206mm外圓與Φ56h6mm孔有同軸度要求；8XΦ7和16XM6有位置度要求可在偏擺儀上用百分表檢查同軸度及垂直度。 圖1-1 第三章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1確定毛坯的制造形式 根據(jù)材料40Cr，生產(chǎn)類型為大批大量生產(chǎn)及零件形狀要求，可選擇模鍛件。毛坯的拔模斜度5°。 2）分度盤Φ206mm外圓與Φ56H6mm孔有同軸度要求，為保證加工精度，工藝安排應(yīng)粗、精加工分開。 3）主要表面雖然加工精度較高，但可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量地加工出來。 3.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確，合理，可以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，否則，就會使加工工藝路線問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，試生產(chǎn)無法進(jìn)行。 1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： （1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。 2、 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則： （1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 （2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。 （3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 （4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 （5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。 1.粗基準(zhǔn)的選擇 選擇Φ206為粗基準(zhǔn) 2 .精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序 基準(zhǔn)不重合時應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 3.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案 工序1：模鍛 工序2：熱處理 工序3：粗車左 工序4：粗車右 工序5:精車左 工序6:精車右 工序7:鉆Φ56孔 工序8:插鍵 工序9:去毛刺 工序10:鉆Φ12.5 工序11:鉆-擴(kuò)16×Φ4 工序12:鉆8×φ12.5孔 工序13：鉆-攻16×M6，2×M1 工序14：清洗 工序15：終檢 3.4機(jī)械加工余量、工序及毛坯尺寸的確定 根據(jù)機(jī)械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=7.50kg。 1.外圓表面（φ206 φ90 φ154 φ148） 毛胚加工表面直徑為為φ220，φ206 φ90的表面粗糙度為3.2um，φ154 φ148表面粗糙度為2um，粗車余量1.6mm，查表《工藝手冊》表2.3-2，精車余量0.2mm，查《工藝手冊》表2.3-3 2. 分度盤的毛坯圖 圖1-2 3.5確定切削用量及基本工時 鉆φ7孔： 通過[1]中表10.4-1可得： 進(jìn)給量：f =(0.14-0.18)mm/r 又l/d=4.5，取修正系數(shù)為0.95，則 f=(0.14-0.18)×0.95=(0.0665-0.171)mm/r根據(jù)Z5125A鉆床說明書，選擇f=0.0855mm/r. 通過[1]中表10.4-9并結(jié)合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 通過[1]中表10.4-8查得： 鉆頭的耐用度T=15min，修正系數(shù)為1 則可得出： 結(jié)合[1]中表10.4-16取 綜上可得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取 故實際切削速度為： 鉆孔工時： 通過[1]中表10.4-43可得： 軸向力、扭矩及功率的計算 通過[1]中表10.4-11并結(jié)合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 第四章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，通常要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)師協(xié)商，決定設(shè)計第12道工序—鉆φ7孔的鉆床專用夾具。 4.1設(shè)計主旨 本夾具主要用來鉆φ7mm孔。 4.2夾具設(shè)計 在給定的零件中，對本序加工的主要考慮同軸度相關(guān)要求。 4.3定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ7和φ90為定位基準(zhǔn)面，保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合，再使用卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 4.4切削力和夾緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 ： 扭矩 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N 使用快速定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指 定可靠的卡緊力。 4.5定位誤差分析 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 =± 由3.2定位方案可知定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時，由于（最小間隙）無法通過調(diào)整刀具預(yù)先予以補(bǔ)償，所以在加工尺寸方向上的最大基準(zhǔn)移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號H7/p6)求得（配合代號H7/p6)，則 ==0.087mm 綜上所述，夾具的定位誤差為=±=0.087mm，滿足要求。 4.6夾具設(shè)計及操作的簡要說明 夾具的夾緊力不大，所以可以使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速夾緊機(jī)構(gòu)。 總結(jié) 整個課程設(shè)計的過程讓我真的學(xué)到了太多，而且不僅僅限于有限的知識。當(dāng)我快要完成老師下達(dá)給我的任務(wù)的時候,我仿佛經(jīng)過了一次翻山越嶺,登上了高山之顛,頓感心曠神怡,眼前豁然開朗. 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會,從事職業(yè)工作前一個必不可少的過程.“千里之行始于足下”,通過這次課程設(shè)計,學(xué)會腳踏實地地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)。 說實話,課程設(shè)計真實有點累。然而,當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計成果,仔細(xì)回味這兩周的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻是我倦意全消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一步,使我人生中的一點小小的勝利,然而它令我感到自己成熟許多,這個痛并快樂的過程讓我很滿足。 通過課程設(shè)計,使我深深體會到,做任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計過程中,許多計算有時不免令我感覺心煩意亂,有幾次因為不小心我算計出錯,只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時對我們耐心的教導(dǎo),想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任,想到世界上因為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故,我不禁時刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度責(zé)任、一絲不茍的良好的習(xí)慣。 這次課程設(shè)計使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。最后，我要衷心的感謝老師,是您的嚴(yán)厲批評喚醒了我,是您的敬業(yè)精神感動了我,是您的教誨啟發(fā)了我,是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅硬的翅膀. 參考文獻(xiàn) [1] 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》 趙家齊主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [2] 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院編 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 [3] 《切削用量手冊》 艾興，肖詩綱主編 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [4] 《金屬切削手冊》 上海：上?？茖W(xué)文化技術(shù)出版社 [5]《切削用量簡明手冊》艾興、肖詩綱主編．[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 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