鏜套座的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)
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湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
共 1頁(yè)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
鏜套座
第 1 頁(yè)
材料牌號(hào)
HT200
毛坯種類
鑄坯
毛坯外形尺寸
370*280
每毛坯件數(shù)
毛坯外形尺
工序號(hào)
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車(chē)間
工段
設(shè) 備
夾具名稱及編號(hào)
刀具名稱
量具名稱及編號(hào)
工 時(shí)
準(zhǔn)終
單件
1
鑄造
鑄造毛坯
砂型鑄造模
游標(biāo)卡尺
2
熱處理
時(shí)效處理
工業(yè)爐
3
銑
粗銑底座下端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
4
銑
銑底座上端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
5
銑
粗銑大孔端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
6
銑
粗銑底座四周面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
7
鉆
鉆底座兩個(gè)φ8通孔
Z525
專用夾具
麻花鉆
內(nèi)徑千分尺
8
鏜
粗鏜φ100孔
T68
專用夾具
單刃鏜刀
內(nèi)徑千分尺
9
銑
半精銑底座下端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
10
鏜
半精鏜大孔
T68
專用夾具
單刃鏜刀
內(nèi)徑千分尺
11
銑
精銑底座下端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
12
銑
精銑大孔端面
X5020A
專用夾具
端面銑刀
游標(biāo)卡尺
13
鉆
加工底座4個(gè)φ18螺紋孔
Z525
專用夾具
麻花鉆
內(nèi)徑千分尺
底 圖 號(hào)
14
鉆
加工大孔端面4個(gè)螺紋孔
Z525
專用夾具
麻花鉆
內(nèi)徑深度千分尺
15
鏜
精鏜φ100孔
T68
專用夾具
單刃鏜刀
內(nèi)徑千分尺
裝 訂 號(hào)
16
檢查
最終檢查并入庫(kù)
各種量具
設(shè) 計(jì)
日 期
審 核
日 期
批 準(zhǔn)
日 期
備 注
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽 字
日 期
2012/12/20
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
鏜套座
共
14
頁(yè)
第
13
頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱
材 料 牌 號(hào)
金工
14
加工大孔端面
4個(gè)螺紋孔
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺(tái) 件 數(shù)
鑄坯
370×280×160
1
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
鉆床
Z525
1
夾具編號(hào)
夾具名稱
切削液
加工大孔端面螺紋孔專用夾具
水基潤(rùn)滑液
工位器具編號(hào)
工位器具名稱
工序工時(shí) (分)
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工 步 內(nèi) 容
工 藝 裝 備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
1
鉆φ8的內(nèi)孔
麻花鉆
796
20
0.2
2
15
2
擴(kuò)φ10的內(nèi)孔
擴(kuò)鉆
573
18
0.2
2
15
3
攻螺紋
絲錐
318
10
0.1
2
15
專用鉆夾具
設(shè) 計(jì)(日 期)
校 對(duì)(日期)
審 核(日期)
標(biāo)準(zhǔn)化(日期)
會(huì) 簽(日期)
徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
機(jī)電工程學(xué)院
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》
說(shuō) 明 書(shū)
課題名稱: 鏜套座加工工藝、鉆攻螺紋孔M10夾具
學(xué)生姓名: 盛圓圓 學(xué)號(hào): 20100608101
專 業(yè): 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班級(jí): 10機(jī)設(shè)1
成 績(jī): 指導(dǎo)教師簽字: 郭華鋒
2013年
12月
27日
目 錄
1.設(shè)計(jì)題目及其要求 1
1.1設(shè)計(jì)目的 1
1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 1
1.3設(shè)計(jì)程序和一般要求 2
1.4設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具 4
1.5撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 5
1.6成績(jī)考核 6
1.7時(shí)間安排 6
2.零件的分析及加工方案的制定 7
2.1分析零件的作用及技術(shù)要求 7
2.2零件的工藝分析 7
2.3確定毛坯的制造形式 7
2.4定位基準(zhǔn)的選擇 8
2.5制定加工工藝路線 8
3.必要的工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算 9
3.1φ100孔的加工 9
3.2底面的工序尺寸及公差計(jì)算 10
4.選擇車(chē)床、量具、刃具 11
4.1選擇機(jī)床 11
4.2選擇量具 11
4.3選擇刃具 12
5.確定切削用量、時(shí)間定額 13
5.1銑底面 13
5.2鏜100孔 15
6. 專用夾具設(shè)計(jì) 18
6.1設(shè)計(jì)思想 18
6.2夾具設(shè)計(jì) 18
7. 設(shè)計(jì)小結(jié) 20
8.參考文獻(xiàn) 21
23
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算說(shuō)明
結(jié)論
1.
設(shè)
計(jì)
題
目
及
其
要
求
2 .
零
件
的
分
析
及
加
工
方
案
的
制
定
3.
必
要
的
工
序
尺
寸,
加
工
余
量
及
公
差
的
計(jì)
算
4 .
選
擇
車(chē)
床、
量
具、
刃
具
5.
確
定
切
削
用
量、
時(shí)
間
定
額
6.
專
用
夾
具
設(shè)
計(jì)
7.
設(shè)
計(jì)
小
結(jié)
8.
參
考
文
獻(xiàn)
1.1設(shè)計(jì)目的
機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象,實(shí)踐性較強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科,學(xué)生在學(xué)完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)通過(guò)課程設(shè)計(jì)受到一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決機(jī)械制造工藝技術(shù)問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)在下述各方面得到鍛煉:
(1)能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
(2)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
(3)學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。
(4)能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容
要求編制一個(gè)典型的中等復(fù)雜程度的機(jī)器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,按教師指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具,并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
具體內(nèi)容如下:
(1)選擇毛坯的制造方法,制定毛坯技術(shù)要求。
(2)擬定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程。
(3)合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。
(4)正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。
(5)確定各工序所用的加工設(shè)備。
(6)確定刀具材料,類型及規(guī)定量具種類。
(7)確定一個(gè)加工表面的工序余量和總余量。
(8)選定一個(gè)工序的切削用量。
(9)確定工序尺寸,正確擬訂工序技術(shù)要求。
(10)確定工序使用的冷卻潤(rùn)滑液。
(11)計(jì)算一個(gè)工序的單件工時(shí)。
(12)設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具(需計(jì)算切削力、夾緊力)。
繪制夾具裝配圖。
(13)測(cè)繪夾具中的指定零件。
(14)填寫(xiě)工藝文件。
(15)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
1.3設(shè)計(jì)程序和一般要求
零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定:
在有關(guān)的原始資料準(zhǔn)備完畢后,即可按下列步驟和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:
1.3.1分析研究零件圖紙,進(jìn)行工藝審查。
(1)了解零件在整機(jī)中的作用及工作條件,結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)。
(2)分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù),確定主要加工表面,并找出關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
(3)審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理,零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否良好,選用材料是否恰當(dāng)。
1.3.2確定生產(chǎn)類型和工藝安排的基本傾向。
(1)生產(chǎn)類型
單件小批生產(chǎn),成批生產(chǎn),大批大量生產(chǎn)。
(2)工藝安排的基本傾向。
工序集中原則,工序分散原則。
(3)設(shè)備選擇
通用設(shè)備+通用工裝;通用設(shè)備+專用工裝;專用設(shè)備+專用工裝。
(4)工藝手段
常規(guī)工藝,新工藝或特種工藝
1.3.3選擇毛坯
(1)確定毛坯
鑄件:木模手工造型;金屬模機(jī)器造型。
鍛件:自由鍛;模鍛。
型材
(2)確定毛坯形狀
(3)規(guī)定毛坯精度等級(jí)
(4)給出加工表面的總余量
(5)制定毛坯技術(shù)要求
(6)繪制毛坯——零件綜合圖
1.3.4擬定工藝路線
(1)正確選擇定位基準(zhǔn)
①選定精基準(zhǔn)
②選定粗基準(zhǔn)
同時(shí)確定各工序工件的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。
(2)確定各加工面的加工方法及加工方案。
先確定主要表面的加工方法,而后確定其它各次要表面的加工方法。
先確定主要表面的終加工方法,然后再確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。
(3)確定工序集中與分散
根據(jù)給定的生產(chǎn)類型,零件特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷和具體生產(chǎn)條件,統(tǒng)籌考慮各工步的組合,確定工序集中與分散的實(shí)施方案。
(4)加工順序的安排
①切削加工工序、熱處理工序和其他輔助工序統(tǒng)籌合理安排。
②切削加工順序的安排需遵循基面先行,先面后孔,先粗后精,先主后次等項(xiàng)原則。
1.3.5選擇各工序所采用的設(shè)備
結(jié)合生產(chǎn)類型、加工精度、零件尺寸、夾具等因素綜合考慮,查閱手冊(cè),合理確定機(jī)床型號(hào)規(guī)格。
1.3.6確定加工余量,工序尺寸和公差
(1)確定加工余量
工序余量和總余量一般可參考手冊(cè)推薦的資料查取,據(jù)此方可完成毛坯圖。
(2)確定工序尺寸和公差
工序尺寸計(jì)算,可采用尺寸鏈原理進(jìn)行,也可根據(jù)手冊(cè)選定。
1.3.7確定一個(gè)工序的切削用量
切削用量可通過(guò)手冊(cè)查取。
1.3.8選定各工序的冷卻潤(rùn)滑液
1.3.9計(jì)算一個(gè)工序的單位工時(shí)
1.4設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具
對(duì)指定工序的加工技術(shù)要求、定位夾緊方案、毛坯情況、所用機(jī)床、刀具、加工余量、切削用量進(jìn)行了解分析后,即可著手收集同類型夾具及典型結(jié)構(gòu)的資料,按下列步驟進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì):
1.4.1最后確定工件的定位方案,合理選擇和設(shè)置定位無(wú)件。
1.4.2確定刀具的對(duì)刀、導(dǎo)引方式,合理選擇和設(shè)置導(dǎo)向元件。
1.4.3計(jì)算切削力
(1)分析和判斷力的性質(zhì)和方向
(2)根據(jù)工序中負(fù)荷最大的工步確定切削力
1.4.4計(jì)算夾緊力
(1)最后確定夾緊力的作用點(diǎn)和方向
(2)根據(jù)切削力方向和夾緊力方向間的相互關(guān)系確定所需的最大夾緊力。
(3)引入安全系數(shù)確定實(shí)用夾緊力
(4)根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性算出夾緊作用力(動(dòng)力)
(5)根據(jù)動(dòng)力源元件的性質(zhì)(如氣缸、螺旋等)確定動(dòng)力源元件的尺寸(如氣缸、螺紋直徑等)。
1.4.5確定總的夾緊方案
力源裝置、中間遞力結(jié)構(gòu)、夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)
1.4.6確定夾具其它組成部分(如分度裝置等)及夾具體的結(jié)構(gòu)型式。
1.4.7繪制夾具原理圖和結(jié)構(gòu)草圖
1.4.8繪制夾具裝配圖
(1)裝配圖比例一般按1:1繪制
(2)主觀圖盡可能選取與操作者正對(duì)的位置,視圖配置和選擇應(yīng)能完整地表達(dá)整個(gè)夾具各部分結(jié)構(gòu)。
(3)工件的外形輪廓和主要表面(定位基面、夾緊表面和被加工表面)用黑色雙點(diǎn)劃線畫(huà)出,視為假想透明體,不影響夾具元件的繪制,被加工表面的加工余量可用網(wǎng)紋線畫(huà)出。
(4)裝配圖上有關(guān)尺寸,公差配合和技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),均需符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(5)夾具零件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)格化零件,并標(biāo)號(hào)及列出零件明細(xì)表。
1.4.9繪制指定的夾具零件工作圖
應(yīng)有足夠的視圖和剖面、全部尺寸、公差、形位公差、粗糙度及其它技術(shù)條件(包括零件材料和熱處理要求等)。
1.5撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
說(shuō)明書(shū)是設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論根據(jù)用文字圖表方式加以系統(tǒng)的闡述,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)方案的論證和分析,在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮各種問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù),以及必要的計(jì)算過(guò)程或其他說(shuō)明。
自課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之日起,學(xué)生應(yīng)逐日將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容記入說(shuō)明書(shū)草稿本內(nèi),設(shè)計(jì)終了時(shí),整理撰寫(xiě)成文,裝訂成冊(cè)。
說(shuō)明書(shū)應(yīng)力求立論鮮明,論證嚴(yán)謹(jǐn),計(jì)算準(zhǔn)確,文理通順,字跡端正,說(shuō)明書(shū)一般包括以下內(nèi)容。
(1)目錄
(2)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(課題、設(shè)計(jì)要求)
(3)有關(guān)零件的說(shuō)明(零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求分析,加工工藝性等)
(4)有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說(shuō)明(生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、給定條件)
(5)毛坯的確定
(6)有關(guān)基準(zhǔn)選擇說(shuō)明
(7)重點(diǎn)工序的說(shuō)明
(8)不同方案的比較分析
(9)繪制采用方案的工序簡(jiǎn)圖
(10)加工余量的確定
(11)切削用量的選擇
(12)時(shí)間定額的確定
(13)夾具原理圖(工序循環(huán)的簡(jiǎn)要說(shuō)明)
(14)切削力和夾緊力(包括油、氣缸直徑)的計(jì)算
(15)附參考書(shū)和資料目錄
1.6成績(jī)考核
1.6.1考核內(nèi)容:
(1)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否具備創(chuàng)新性、可行性。
(2)圖紙質(zhì)量、說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)質(zhì)量。
1.6.2成績(jī)?cè)u(píng)定:學(xué)生全部設(shè)計(jì)完成后交指導(dǎo)教師審查簽字,根據(jù)考核內(nèi)容以五級(jí)分制評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)。
設(shè)計(jì)結(jié)束后,將全部設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明書(shū)裝訂成冊(cè)交教研室保存。
1.7時(shí)間安排
課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排為2周。
(1)接受任務(wù),收集資料 約0.5天
(2)工藝設(shè)計(jì)(工藝方案、工藝規(guī)程、毛坯圖、工序圖等) 4天
(3)確定夾具方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 1.5天
(4)繪制夾具裝配圖 2天
(5)繪制夾具零件工作圖 1天
(6)整理說(shuō)明書(shū) 1天
2.1 分析零件的作用及技術(shù)要求
鏜套座是支承套筒的作用,起定位、夾緊套筒的作用。技術(shù)要求有套筒座的圓角為R3,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。支撐孔一面有4個(gè)螺紋孔,底座有4個(gè)螺紋孔和2個(gè)孔需要加工。具體的要求是:支承孔中心到底面尺寸為210±0.1,支承孔尺寸要求為100支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為0.8;底面的表面粗糙度要求是R值為1.6;還有底面一邊的兩個(gè)螺栓孔之間尺寸為70±0.1;底座寬度尺寸為120±0.3,長(zhǎng)度尺寸為370±0.2。
2.2 零件的工藝分析
從鏜套座零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下:
(1) 以下端面為基準(zhǔn)的加工面
這一組加工面包括:臺(tái)階面,銑100孔兩端面及其各螺紋孔。
(2)以φ100為定位中心的加工面,這一組加工面包括底座面和4-M18螺紋孔,φ8孔。
2.3 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件大批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機(jī)械翻砂造型,。
零件材料為 HT200,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型鑄造,二級(jí)精度鑄造。
2.4定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工程之一,基準(zhǔn)的選擇正確與否,關(guān)系到加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。
零件孔和底座面的表面粗糙度要求高,利用大孔和底座互為基準(zhǔn)。
2.5制定加工工藝路線
方案:
(1)鑄造毛坯
(2)時(shí)效處理
(3)粗銑底座下端面
(4)銑底座上端面
(5)粗銑大孔端面
(6)粗銑底座四周面
(7)鉆底座兩個(gè)φ8通孔
(8)粗鏜φ100大孔
(9)半精銑底座下端面
(10)半精鏜大孔
(11)精銑底座下端面
(12)精銑大孔端面
(13)加工底座4個(gè)φ18螺紋孔
(14)加工大孔端面4個(gè)螺紋孔
(15)精鏜φ100孔
(16)檢驗(yàn)、入庫(kù)
3.1φ100孔的加工
3.1.1支承孔孔徑φ100,表面粗糙度為0.8,加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜、,下面求解各道工序尺寸及公差。
毛坯總余量=8mm
精鏜加工余量=0.5mm
半精鏜加工余量=2.5mm
粗鏜加工余量=5mm
3.1.2計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸
浮動(dòng)鏜后孔徑應(yīng)達(dá)到圖樣規(guī)定尺寸,因此浮動(dòng)鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=100mm(設(shè)計(jì)尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為:
半精鏜=(100-0.5)mm=99.5mm
粗鏜=(99.5-2.5)mm=97mm
毛坯=(97-5)mm=92mm
3.1.3確定各道工序尺寸的公差及其偏差
通過(guò)查表和計(jì)算確定毛坯總余量及其公差、工序余量以及工序的經(jīng)濟(jì)精度和公差值.
孔的工序尺寸及公差的計(jì)算(mm)
工序名稱
工序
余量
基本工序尺寸
工序的經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸及公差
精鏜
0.5
100
H8()
φ100
半精鏜
2.5
100-0.5=99.5
H10()
φ99.5
粗鏜
5
99.5-2.5=97
H13()
φ97
毛坯
8
97-5=92
1.2
φ921.2
3.2底面的工序尺寸及公差計(jì)算
底面以孔中心為定位基準(zhǔn),經(jīng)過(guò)了粗銑、半精銑和精銑。
3.2.1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=8mm
精銑加工余量=1mm
半精銑加工余量=2mm
粗銑加工余量=5mm
3.2.2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,定位尺寸為2100.1。其他各工序基本尺寸依次為
半精銑H=(210+1)mm=211mm
粗銑H=(211+2)mm=213mm
毛坯H=(213+5)mm=218mm
3.2.3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
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
1
IT8
半精銑
2
IT11
粗銑
5
IT12
毛坯
8
±1
218±1
4.1選擇機(jī)床
工序3、4、5、6、9、11、12是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。
工序7、13、14是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z525型鉆床。
工序8、10、15是粗鏜、半精鏜、精鏜、支承孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T68型臥式鏜床。
4.2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。
4.2.1選擇加工孔用量具。φ100mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜φ97mm,半精鏜φ99.5mm,精鏜φ100mm。
① 粗鏜孔φ97mm,公差等級(jí)為ITl3,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。
② 半精鏜孔φ99.5mm,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φ100mm,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)。
4.2.2選擇加工工藝孔量具。有φ8mm、φ10mm、φ18mm三種孔,可以選擇測(cè)量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。
4.2.3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φ100mm,然后測(cè)量軸線中心至底面距離選擇測(cè)量范圍0mm-300mm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。
4.3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=φ220mm
(2)銑削底臺(tái)面和螺紋孔面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=φ220mm
(3)鏜孔時(shí)選用機(jī)夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=φ60mm
(4)鉆孔φ18mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ16mm,擴(kuò)鉆,直徑φ18
(5)鉆孔φ8mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ8mm
(6)鉆孔φ10mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ8mm,擴(kuò)鉆,直徑φ10
(7)攻螺紋用絲錐
5.1銑底面
5.1.1粗銑底面
(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A的加工余量為5mm,選擇背吃刀量ap=5mm。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z.
c.選取切削速度
(1)根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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),磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,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2.92min=175s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=60.12mm/min
5.1.2半精銑底面
(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=2mm。
b.確定進(jìn)給量
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z.
c.選取切削速度
(1)根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)》取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,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3.61min=216.8s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=46.32mm/min
5.1.3精銑底面
(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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,選擇每齒進(jìn)給量為0.12mm/z.
c.選取切削速度
(1)根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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4.92min=295s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=34.04mm/min
5.2鏜100孔
5.2.1粗鏜
(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5mm,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》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2.176min=130.6s
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。
4.29mm
其中1.5mm;
=3~5,取=4mm
5.2.2半精鏜
(A)確定切削用量
a. 確定背吃用量
半精鏜時(shí),取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2.5mm。
b. 確定進(jìn)給量和切削速度
(1)根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》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2.25min=135s
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
5.2.3精鏜
(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=0.5mm。
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4.36min=261.7s
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
6.1設(shè)計(jì)思想
夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。
6.2夾具設(shè)計(jì)
6.2.1定位誤差分析(一面兩孔)
⑴ 確定兩銷(xiāo)心距及公差:Ld=LD=330mm
∴兩銷(xiāo)中心距為330±0.04mm
⑵ 確定圓柱銷(xiāo)尺寸及公差
圓柱銷(xiāo)的基本尺寸d1=D1=φ8mm
銷(xiāo)孔配合按g6制造,查表知:銷(xiāo)的上偏差es=-0.006,且IT6的公差為0.011,可得ei=-0.017
∴圓柱銷(xiāo)尺寸為
⑶ 按表9.5選取菱形銷(xiāo)尺寸:b=3mm B=d - 1=8 - 1=7mm
⑷ 確定菱形銷(xiāo)直徑尺寸及公差
補(bǔ)償值a=(δLD+δLd)/2=(0.2+0.04)=0.24mm
d2max = D2min - X2min=8- 0.18=7.82mm
取IT6的公差為0.011,可得ei= -0.191mm
∴菱形銷(xiāo)尺寸為
⑸ 計(jì)算定位誤差
假定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,則△B=0
△Y = X1min =0+0.017=0.017mm
∴△D=△Y+△B=0.017mm
6.2.2夾緊力計(jì)算
夾具設(shè)計(jì)中利用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),由《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表10-1知,==534N。式中為傳動(dòng)效率,為螺紋升角,為螺紋中徑,為螺紋摩擦角,為轉(zhuǎn)矩,f為摩擦因數(shù),一般取0.1~0.15。
通過(guò)這三個(gè)星期的學(xué)習(xí),我們?cè)诶蠋煹男薷呐c指導(dǎo)下下,終于完成了夾具的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中歷練了我的設(shè)計(jì)的能力,以及對(duì)于一個(gè)零件加工方法的認(rèn)知。
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)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(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)。
經(jīng)過(guò)這三個(gè)星期的設(shè)計(jì),我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟,學(xué)會(huì)了查找相關(guān)手冊(cè)、說(shuō)明書(shū)等,以及選擇使用工藝裝備等等。
總之,這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。讓我們對(duì)機(jī)械制造的知識(shí)有了更加全方位的了解,也讓我們充分認(rèn)識(shí)到了自己的不足,在有些數(shù)據(jù)的查找與使用方面略顯不足,而且對(duì)于有些公式中的未知量也不是很熟悉
[1] 鄒青、呼詠.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.6
[2]任家隆、李菊麗.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,2009.6
[3] 王潤(rùn)孝.制造工程基礎(chǔ).北京:科學(xué)出版社,2010
[4] 卞洪元.機(jī)械制造工藝與夾具.北京:北京理工大學(xué)出版社,2010.2
[5] 余承輝. 機(jī)械制造工藝與夾具.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2010.7
[6] 徐嘉元,曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.12
[7] 陳立德.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,2009.4
設(shè)計(jì)內(nèi)容
計(jì)算說(shuō)明
結(jié)論
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
課程名稱: 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)
題目名稱:鏜套座的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)
班 級(jí):
姓 名:
學(xué) 號(hào):
指導(dǎo)教師:
評(píng)定成績(jī):
教師評(píng)語(yǔ):
目 錄
一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ………………………………………3
二、零件的分析及加工方案的制定 ……………………8
三、必要的工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算 ………9
四、選擇車(chē)床、量具、刃具 …………………………11
五、確定切削用量,時(shí)間定額 ……………………………12
六、專用夾具設(shè)計(jì) ………………………………………17
七、設(shè)計(jì)小結(jié) ……………………………………………18
八、參考文獻(xiàn) ……………………………………………18
一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
(一)、設(shè)計(jì)目的
機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象,實(shí)踐性較強(qiáng)的一門(mén)學(xué)科,學(xué)生在學(xué)完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)通過(guò)課程設(shè)計(jì)受到一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決機(jī)械制造工藝技術(shù)問(wèn)題的能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)在下述各方面得到鍛煉:
1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確的解決一個(gè)零件在加工中的定位。夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題,保證零件的加工質(zhì)量。
2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。
3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。
4.能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)、設(shè)計(jì)內(nèi)容
要求編制一個(gè)典型的中等復(fù)雜程度的機(jī)器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,按教師指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具,并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
具體內(nèi)容如下:
1.選擇毛坯的制造方法,制定毛坯技術(shù)要求。
2.?dāng)M定零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程。
3.合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。
4.正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。
5.確定各工序所用的加工設(shè)備。
6.確定刀具材料,類型及規(guī)定量具種類。
7.確定一個(gè)加工表面的工序余量和總余量。
8.選定一個(gè)工序的切削用量。
9.確定工序尺寸,正確擬訂工序技術(shù)要求。
10.確定工序使用的冷卻潤(rùn)滑液。
11.計(jì)算一個(gè)工序的單件工時(shí)。
12.設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具(需計(jì)算切削力、夾緊力)。
繪制夾具裝配圖。
13.測(cè)繪夾具中的指定零件。
14.填寫(xiě)工藝文件。
15.編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
(三)、設(shè)計(jì)程序和一般要求
零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定:
在有關(guān)的原始資料準(zhǔn)備完畢后,即可按下列步驟和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:
1.分析研究零件圖紙,進(jìn)行工藝審查。
(1)了解零件在整機(jī)中的作用及工作條件,結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)。
(2)分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù),確定主要加工表面,并找出關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。
(3)審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理,零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否良好,選用材料是否恰當(dāng)。
2.確定生產(chǎn)類型和工藝安排的基本傾向。
(1)生產(chǎn)類型
單件小批生產(chǎn),成批生產(chǎn),大批大量生產(chǎn)。
(2)工藝安排的基本傾向。
工序集中原則,工序分散原則。
(3)設(shè)備選擇
通用設(shè)備+通用工裝;通用設(shè)備+專用工裝;專用設(shè)備+專用工裝。
(4)工藝手段
常規(guī)工藝,新工藝或特種工藝
3.選擇毛坯
(1)確定毛坯
鑄件:木模手工造型;金屬模機(jī)器造型。
鍛件:自由鍛;模鍛。
型材
(2)確定毛坯形狀
(3)規(guī)定毛坯精度等級(jí)
(4)給出加工表面的總余量
(5)制定毛坯技術(shù)要求
(6)繪制毛坯——零件綜合圖
4.擬定工藝路線
(1)正確選擇定位基準(zhǔn)
① 選定精基準(zhǔn)
② 選定粗基準(zhǔn)
同時(shí)確定各工序工件的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。
(2)確定各加工面的加工方法及加工方案。
先確定主要表面的加工方法,而后確定其它各次要表面的加工方法。
先確定主要表面的終加工方法,然后再確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。
(3)確定工序集中與分散
根據(jù)給定的生產(chǎn)類型,零件特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷和具體生產(chǎn)條件,統(tǒng)籌考慮各工步的組合,確定工序集中與分散的實(shí)施方案。
(4)加工順序的安排
①切削加工工序、熱處理工序和其他輔助工序統(tǒng)籌合理安排。
②切削加工順序的安排需遵循基面先行,先面后孔,先粗后精,先主后次等項(xiàng)原則。
5.選擇各工序所采用的設(shè)備
結(jié)合生產(chǎn)類型、加工精度、零件尺寸、夾具等因素綜合考慮,查閱手冊(cè),合理確定機(jī)床型號(hào)規(guī)格。
6.確定加工余量,工序尺寸和公差
(1)確定加工余量
工序余量和總余量一般可參考手冊(cè)推薦的資料查取,據(jù)此方可完成毛坯圖。
(2)確定工序尺寸和公差
工序尺寸計(jì)算,可采用尺寸鏈原理進(jìn)行,也可根據(jù)手冊(cè)選定。
7.確定一個(gè)工序的切削用量
切削用量可通過(guò)手冊(cè)查取。
8.選定各工序的冷卻潤(rùn)滑液
9.計(jì)算一個(gè)工序的單位工時(shí)
(二)設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具
對(duì)指定工序的加工技術(shù)要求、定位夾緊方案、毛坯情況、所用機(jī)床、刀具、加工余量、切削用量進(jìn)行了解分析后,即可著手收集同類型夾具及典型結(jié)構(gòu)的資料,按下列步驟進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì):
1.最后確定工件的定位方案,合理選擇和設(shè)置定位無(wú)件。
2.確定刀具的對(duì)刀、導(dǎo)引方式,合理選擇和設(shè)置導(dǎo)向元件。
3.計(jì)算切削力
(1)分析和判斷力的性質(zhì)和方向
(2)根據(jù)工序中負(fù)荷最大的工步確定切削力
4.計(jì)算夾緊力
(1)最后確定夾緊力的作用點(diǎn)和方向
(2)根據(jù)切削力方向和夾緊力方向間的相互關(guān)系確定所需的最大夾緊力。
(3)引入安全系數(shù)確定實(shí)用夾緊力
(4)根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性算出夾緊作用力(動(dòng)力)
(5)根據(jù)動(dòng)力源元件的性質(zhì)(如氣缸、螺旋等)確定動(dòng)力源元件的尺寸(如氣缸、螺紋直徑等)。
5.確定總的夾緊方案
力源裝置、中間遞力結(jié)構(gòu)、夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)
6.確定夾具其它組成部分(如分度裝置等)及夾具體的結(jié)構(gòu)型式。
7.繪制夾具原理圖和結(jié)構(gòu)草圖
8.繪制夾具裝配圖
(1)裝配圖比例一般按1:1繪制
(2)主觀圖盡可能選取與操作者正對(duì)的位置,視圖配置和選擇應(yīng)能完整地表達(dá)整個(gè)夾具各部分結(jié)構(gòu)。
(3)工件的外形輪廓和主要表面(定位基面、夾緊表面和被加工表面)用黑色雙點(diǎn)劃線畫(huà)出,視為假想透明體,不影響夾具元件的繪制,被加工表面的加工余量可用網(wǎng)紋線畫(huà)出。
(4)裝配圖上有關(guān)尺寸,公差配合和技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),均需符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(5)夾具零件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)格化零件,并標(biāo)號(hào)及列出零件明細(xì)表。
9.繪制指定的夾具零件工作圖
應(yīng)有足夠的視圖和剖面、全部尺寸、公差、形位公差、粗糙度及其它技術(shù)條件(包括零件材料和熱處理要求等)。
(四)撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
說(shuō)明書(shū)是設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論根據(jù)用文字圖表方式加以系統(tǒng)的闡述,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)方案的論證和分析,在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮各種問(wèn)題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù),以及必要的計(jì)算過(guò)程或其他說(shuō)明。
自課程設(shè)計(jì)開(kāi)始之日起,學(xué)生應(yīng)逐日將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容記入說(shuō)明書(shū)草稿本內(nèi),設(shè)計(jì)終了時(shí),整理撰寫(xiě)成文,裝訂成冊(cè)。
說(shuō)明書(shū)應(yīng)力求立論鮮明,論證嚴(yán)謹(jǐn),計(jì)算準(zhǔn)確,文理通順,字跡端正,說(shuō)明書(shū)一般包括以下內(nèi)容。
(1) 目錄
(2) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)(課題、設(shè)計(jì)要求)
(3) 有關(guān)零件的說(shuō)明(零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求分析,加工工藝性等)
(4) 有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說(shuō)明(生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、給定條件)
(5) 毛坯的確定
(6) 有關(guān)基準(zhǔn)選擇說(shuō)明
(7) 重點(diǎn)工序的說(shuō)明
(8) 不同方案的比較分析
(9) 繪制采用方案的工序簡(jiǎn)圖
(10) 加工余量的確定
(11) 切削用量的選擇
(12) 時(shí)間定額的確定
(13) 夾具原理圖(工序循環(huán)的簡(jiǎn)要說(shuō)明)
(14) 切削力和夾緊力(包括油、氣缸直徑)的計(jì)算
(15) 附參考書(shū)和資料目錄
(五)、成績(jī)考核
1.考核內(nèi)容:
(1)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否具備創(chuàng)新性、可行性。
(2)圖紙質(zhì)量、說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)質(zhì)量。
2.成績(jī)?cè)u(píng)定:學(xué)生全部設(shè)計(jì)完成后交指導(dǎo)教師審查簽字,根據(jù)考核內(nèi)容以五級(jí)分制評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)。
設(shè)計(jì)結(jié)束后,將全部設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明書(shū)裝訂成冊(cè)交教研室保存。
(六)、時(shí)間安排
課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排為2周。
1.接受任務(wù),收集資料 約0.5天
2.工藝設(shè)計(jì)(工藝方案、工藝規(guī)程、毛坯圖、工序圖等)
4天
3.確定夾具方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 1.5天
4.繪制夾具裝配圖 2天
5.繪制夾具零件工作圖 1天
6.整理說(shuō)明書(shū) 1天
二 零件的分析及加工方案的制定
2.1 分析零件的作用及技術(shù)要求
鏜套座是支承套筒的作用,起定位、夾緊套筒的作用。技術(shù)要求有套筒座的圓角為R3,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。支撐孔一面有4個(gè)螺紋孔,底座有4個(gè)螺紋孔和2個(gè)孔需要加工。具體的要求是:支承孔中心到底面尺寸為210±0.1,支承孔尺寸要求為100支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為0.8;底面的表面粗糙度要求是R值為1.6;還有底面一邊的兩個(gè)螺栓孔之間尺寸為70±0.1;底座寬度尺寸為120±0.3,長(zhǎng)度尺寸為370±0.2。
2.2 零件的工藝分析
從鏜套座零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下:
1. 以下端面為基準(zhǔn)的加工面
這一組加工面包括:臺(tái)階面,銑100孔兩端面及其各螺紋孔。
2. 以φ100為定位中心的加工面,這一組加工面包括底座面和4-M18螺紋孔,φ8孔。
2.3 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200,零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件大批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機(jī)械翻砂造型,。
零件材料為 HT200,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型鑄造,二級(jí)精度鑄造。
2.4定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工程之一,基準(zhǔn)的選擇正確與否,關(guān)系到加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。
零件孔和底座面的表面粗糙度要求高,利用大孔和底座互為基準(zhǔn)。
2.5制定加工工藝路線
方案:
1鑄造毛坯
2時(shí)效處理
3粗銑底座下端面
4銑底座上端面
5粗銑大孔端面
6粗銑底座四周面
7鉆底座兩個(gè)φ8通孔
8粗鏜φ100大孔
9半精銑底座下端面
10半精鏜大孔
11精銑底座下端面
12精銑大孔端面
13加工底座4個(gè)φ18螺紋孔
14加工大孔端面4個(gè)螺紋孔
15精鏜φ100孔
16檢驗(yàn)、入庫(kù)
三、必要工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算
1、φ100孔的加工
(1)支承孔孔徑φ100,表面粗糙度為0.8,加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜、,下面求解各道工序尺寸及公差。
毛坯總余量=8mm
精鏜加工余量=0.5mm
半精鏜加工余量=2.5mm
粗鏜加工余量=5mm
(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸
浮動(dòng)鏜后孔徑應(yīng)達(dá)到圖樣規(guī)定尺寸,因此浮動(dòng)鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=100mm(設(shè)計(jì)尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為:
半精鏜=(100-0.5)mm=99.5mm
粗鏜=(99.5-2.5)mm=97mm
毛坯=(97-5)mm=92mm
(3) 確定各道工序尺寸的公差及其偏差
通過(guò)查表和計(jì)算確定毛坯總余量及其公差、工序余量以及工序的經(jīng)濟(jì)精度和公差值.
孔的工序尺寸及公差的計(jì)算(mm)
工序名稱
工序余量
基本工序尺寸
工序的經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸及公差
精鏜
0.5
100
H8()
φ100
半精鏜
2.5
100-0.5=99.5
H10()
φ99.5
粗鏜
5
99.5-2.5=97
H13()
φ97
毛坯
8
97-5=92
1.2
φ921.2
2底面的工序尺寸及公差計(jì)算
底面以孔中心為定位基準(zhǔn),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=8mm
精銑加工余量=1mm
半精銑加工余量=2mm
粗銑加工余量=5mm
(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,定位尺寸為2100.1。其他各工序基本尺寸依次為
半精銑H=(210+1)mm=211mm
粗銑H=(211+2)mm=213mm
毛坯H=(213+5)mm=218mm
(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
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
4
mm
四、 選擇車(chē)床、量具、刃具
(一)選擇機(jī)床
工序3、4、5、9、11、12是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。
工序7、13、14是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z525型鉆床。
工序8、10、15是粗鏜、半精鏜、精鏜、支承孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T68型臥式鏜床。
(二)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。φ100mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜φ97mm,半精鏜φ99.5mm,精鏜φ100mm。
① 粗鏜孔φ97mm,公差等級(jí)為ITl3,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。
② 半精鏜孔φ99.5mm,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φ100mm,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。有φ8mm、φ10mm、φ18mm三種孔,可以選擇測(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φ100mm,然后測(cè)量軸線中心至底面距離選擇測(cè)量范圍0mm-300mm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。
(三)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=φ220mm
(2) 銑削底臺(tái)面和螺紋孔面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=φ220mm
(3) 鏜孔時(shí)選用機(jī)夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=φ60mm
(4) 鉆孔φ18mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ18mm
(5) 鉆孔φ8mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ8mm
(6) 鉆孔φ10mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑φ10mm
五、確定切削用量、時(shí)間定額
(一)確定切削用量、時(shí)間定額
銑底面
1、 粗銑底面
(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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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),磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,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2.92min=175s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=60.12mm/min
半精銑底面
(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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)》取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,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3.61min=216.8s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=46.32mm/min
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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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4.92min=295s
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。
3.4mm
其中d=220mm;;
=3~5,取=4mm
=34.04mm/min
鏜100孔
粗鏜
(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5mm,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》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2.176min=130.6s
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。
4.29mm
其中1.5mm;
=3~5,取=4mm
半精鏜
確定切削用量
a 、確定背吃用量
半精鏜時(shí),取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2.4mm。
B、確定進(jìn)給量和切削速度
c、根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》,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)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》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2.25min=135s
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
精鏜
(1)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=0.5mm。
b、確定進(jìn)給量和切削速度
根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-69,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4.36min=261.7s
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
六.專用夾具設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的專用夾具為鏜100孔的夾具。
1、定位原理分析:
本工件在加工φ100孔時(shí)采用底面和底面φ8孔作為定位基準(zhǔn),易于做到工藝過(guò)程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一,保證工件的相對(duì)位置精度,且具有支撐面大,支撐剛性好等優(yōu)點(diǎn);本工件采用底面定位基準(zhǔn),工件底面為第一定位基準(zhǔn),限制了x、y方向轉(zhuǎn)動(dòng),z方向移動(dòng)三個(gè)自由度;孔為第二定位基準(zhǔn),利用圓柱銷(xiāo)和圓錐銷(xiāo)限制了x、y方向移動(dòng)兩個(gè)自由度和z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,所以此定位方案符合六點(diǎn)定位原理,采用壓板將工件壓緊。
2、 切削力計(jì)算
切削力合力分解成空間三個(gè)相互垂直的切削分力:切削力,進(jìn)給力和背向力。且合力F為F=。一般情況下,::=1::0.4:0.25 。
鏜孔時(shí)=900K。 為背吃刀量,f為進(jìn)給量,K為修正系數(shù)。
3夾緊力計(jì)算
夾具設(shè)計(jì)中利用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),由《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表7—27知,==534N。式中為傳動(dòng)效率,為螺紋升角,為螺紋中徑,為螺紋摩擦角,為轉(zhuǎn)矩。
七、 設(shè)計(jì)小結(jié)
通過(guò)此次課程設(shè)計(jì),使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)機(jī)械制造工藝學(xué)方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知,通過(guò)親自動(dòng)手制作,使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,不斷改正、不斷領(lǐng)悟、不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié),本身就是在踐行“過(guò)而能改,善莫大焉”的知行觀。,在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中,一定要不懈努力,不能遇到問(wèn)題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在,然后一一進(jìn)行解決,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功、收獲喜悅,也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可?;仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,從理論到實(shí)踐。在這段日子里,可以說(shuō)得是苦多于甜,但是可以學(xué)到很多很多的東西同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái),從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會(huì)服務(wù),從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題,可以說(shuō)得是困難重重,但可喜的是最終都得到了解決。
八、 參考文獻(xiàn)
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[4] 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007
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