法蘭盤[831004]1-銑φ90處兩平面-液動夾具設(shè)計
法蘭盤[831004]1-銑φ90處兩平面-液動夾具設(shè)計,831004,法蘭盤,90,平面,夾具,設(shè)計
學(xué)生課程設(shè)計(論文)
題 目: 設(shè)計“法蘭盤”零件的機械
加工工藝規(guī)程及其夾具
學(xué)生姓名: 學(xué) 號:
所在院(系): 機電工程學(xué)院
專 業(yè): 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級:
指 導(dǎo) 教 師: 職稱:
序言
機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(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)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言,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“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。
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攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 目錄
目錄
序言
1 零件的分析…………………………………………………………………………………1
1.1 零件的作用………………………………………………………………………………1
1.2零件的工藝分析…………………………………………………………………………1
2 工藝規(guī)程設(shè)計…………………………………………………………………………………2
2.1 確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………2
2.2 基面的選擇………………………………………………………………………………2
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………2
2.3 制定工藝路線……………………………………………………………………………2
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………4
2.5 確立切削用量及基本工時………………………………………………………………4
3 夾具設(shè)計……………………………………………………………………………………8
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………8
3.2 切削力及夾緊力計算……………………………………………………………………8
3.3 定位誤差分析……………………………………………………………………………9
3.4 夾具設(shè)計及操作說明……………………………………………………………………9
參考資料………………………………………………………………………………………10
致謝………………………………………………………………………………………………11
1 零件的分析
1 零件的分析
1.1 零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的法蘭盤。主要是用來安裝在機床上,起到導(dǎo)向的作用使機床實現(xiàn)進(jìn)給運動。
1.2 零件的工藝分析
CA6140車床的法蘭盤共有八處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:
1.以φ100為基準(zhǔn)面,加工,的右端面。
2. 以端面為基準(zhǔn),車、、外圓,并導(dǎo) 。由于孔與有跳動的要求,所以要以端面為基準(zhǔn)。
3.要以孔為基準(zhǔn),精車所有外圓面,使其達(dá)到要求。
4.以端面為基準(zhǔn),先用的鉆頭鉆孔,然后再用鏜刀鏜孔。
由上面分析可知,加工時應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組
2 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故選擇鑄件毛坯。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?;孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。
2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇
對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取孔外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)。
2.2.2精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工藝路線方案一
工序一 以為粗基準(zhǔn),選用CA6140機床,粗車右端面及外圓,倒角,車槽,粗車外圓及其左右端面,粗車及右端面。
工序二 以外圓面為基準(zhǔn),粗車左端面及粗車外圓,并倒。
工序三 以外圓面為精基準(zhǔn),精車及其左右端面,精車,精車及其左右端面和的外圓。保證左端面,右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。
工序四 以外圓面為基準(zhǔn),鉆鏜通孔,先用鉆的鉆頭鉆孔,粗鏜孔及倒角,再精鏜孔。
工序五 鉆通孔。
工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。
工序七 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔
工序八 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊, 擴工序五鉆的孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
1. 工藝路線方案二
工序一 以為粗基準(zhǔn),選用CA6140機床,粗車右端面及外圓,倒角,車槽,粗車外圓及其左右端面,粗車及右端面。
工序二 以外圓面為基準(zhǔn),粗車左端面及粗車外圓,并倒。
工序三 以外圓面為基準(zhǔn),鉆鏜通孔,先用鉆的鉆頭鉆孔,粗鏜孔及倒角,再精鏜孔。
工序四 以外圓面為精基準(zhǔn),精車及其左右端面,精車,精車及其左右端面和的外圓。保證左端面,右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。
工序五 以孔為基準(zhǔn)面,利用專用夾具,鉆4個孔
工序六 以左端面和內(nèi)孔定位,利用兩個端面夾緊,銑兩端面。
工序七 以一個銑好的面定位,再利用另外一個面夾緊,鉆的通孔,再擴孔到孔,保證尺寸為L=7,再鉸孔使其達(dá)到所要求的精度。
綜合考慮零件的常規(guī)工藝、表面粗糙度要求和加工質(zhì)量,所以選擇第一個方案。
2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“CA6140車床法蘭盤”,零件材料為HT200,硬度190~210HB,生產(chǎn)類型中批量,鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差(,端面)。
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》(以下稱《工藝手冊》)表2.2~2.5,取φ45,φ100端面長度余量均為4(均為雙邊加工)。
車削加工余量為:
粗車 3mm
精車 0.5mm
2. 內(nèi)孔
工序尺寸加工余量:
鉆孔2mm
粗鏜 0.2 mm
精鏜 0mm
3. 其他尺寸鑄造得到
由于本設(shè)計規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
取余量為:4mm
2.5 確立切削用量及基本工時
工序Ⅰ:以外圓為粗基準(zhǔn),粗車外圓及其右端面,由于余量為8mm,因此次切削,吃刀深度分別為=4mm和3mm。
查《切削用量簡明手冊》,進(jìn)給量f=0.4mm/r (表1.4)計算切削速度,耐用度t=45min
===161m/min (2.70m/s)
確定機床主軸轉(zhuǎn)速:
===15.72r/s (935r/min)
按機床取=900r/min=15r/s
實際切削速度為v=15r/s =127.17m/min
粗車右端面時:吃刀深度=4mm,==0.08min
車外圓時:==0.125min
倒角時:吃刀深度為=4mm,==0.03min
車槽時:吃刀深度為=2mm,==0.01min
粗車外圓及其左右端面時:吃刀深度為=3mm,==0.03min
粗車及右端面時:吃刀深度為=3mm,==0.09min
(在本工序未注明的進(jìn)給量f和機床主軸轉(zhuǎn)速分別為0.4mm/r和900r/min)
工序II:車削條件和參數(shù)跟工序I一致
粗車左端面時:吃刀深度為=4mm,==0.15min
粗車外圓時:吃刀深度為=4mm,==0.03min
并倒時:吃刀深度為=2.5mm,==0.02min
工序III:以外圓面為精基準(zhǔn),選用刀號YG6,余量為1mm,查手冊
=0.5mm,取f=0.15mm/r,=1200r/min 。
精車外圓時:v=377m/min ,==0.12min
精車及其左右端面時:v=377m/min ,==0.64min
精車外圓時:v=170m/min ,==0.40min
精車及其左右端面時:v=340m/min,==0.28min
精車的外圓時:v=170m/min ,==0.48min
并保證左端面,右端面和的外圓的跳動在0.03內(nèi)。
工序IV:查《切削用量簡明手冊》,選取進(jìn)給量f=0.36mm/r,d取16mm時,v=14m/min,
根據(jù)z525鉆床說明書,鉆可考慮選擇,故取
粗鏜孔時:吃刀深度為=0.45mm,==1.16min
倒角時:吃刀深度為=0.45mm,==0.02min
再精鏜孔時:吃刀深度為=0.1mm,==2.32min
工序V:用鉆頭鉆通孔,鉆孔時:選用,查手冊取標(biāo)準(zhǔn)值
工序VI:由圖可知零件左邊余量為11mm,故可分二次粗銑,一次精銑,分別取,
選用,
,
,
由于零件的右邊銑削余量為21mm ,故采用三次粗銑,一次精銑,分別取,,
選用,,
,,
,
工序VII:擴通孔到,再鉸孔到達(dá)所要求的精度查手冊,鉆時:選用
查手冊取標(biāo)準(zhǔn)值
鉸孔時:,
工序VIII :由于鉆4個孔,先用的鉆頭鉆,然后再鉸孔
鉆孔時:、
鉸孔時:、
由于速度是一樣的所以
查表可知道取
=0.04 mm , =0.05 mm
攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 3 夾具設(shè)計
3 夾具設(shè)計
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖知,由于左端面和右側(cè)端面有一定的位置度要求,為了減少定位誤差,以左端面為主要定位基準(zhǔn)面,以內(nèi)孔穿芯軸為輔助定位面,在右側(cè)端面用夾緊螺母夾緊,再以螺釘鎖定法蘭盤沿芯軸方向的旋轉(zhuǎn)自由度,這一定位方案夾具設(shè)計簡單,裝夾方便可靠且容易拆卸工件,固可行。
3.2 切削力及夾緊力計算
刀具:高速鋼鑲齒三面刃銑刀,,
其中,
所以,
其中,水平分力:
垂直分力:
在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) ,
式中 K————基本安全系數(shù)1.2;
K————加工性質(zhì)系數(shù)1.1;
K————刀具鈍化系數(shù)1.1,
K————斷續(xù)切削系數(shù)1.0;
所以,
查文獻(xiàn)[4]表3-26,知d=12mm的螺栓許用加緊力。由于φ12mm鉤型螺栓長度小于所需夾緊長度,所以為方便夾緊,選用φ16mm的鉤型夾緊螺栓夾緊,因此選用該螺栓加緊足以滿足夾緊要求。
3.3 定位誤差分析
夾具的主要定位元件為芯軸,該芯軸的尺寸公差規(guī)定為本零件在工作時與其相配的尺寸與公差相同。
由于該芯軸是根據(jù)零件定位方案設(shè)計的專用件,各定位面加工后對φ20H7mm孔的軸向位置偏差影響可以忽略不計。因此銑邊時的位置加工偏差主要由芯軸中心位置尺寸偏差決定。查文獻(xiàn)[4]表3-17,普通精度位置尺寸的極限偏差取±0.05mm<±0.3mm,因此銑邊的位置偏差可以保證。
3.4 夾具設(shè)計及操作說明
在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此,應(yīng)首先著眼于機動夾緊而不是手動夾緊,因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。本道工序的銑床夾具就選擇了氣動夾緊方式。本工序由于是粗加工,切削力較大,為了夾緊工件,勢必要增大氣缸直徑,而這樣將使整個夾具過于龐大。因此,應(yīng)首先設(shè)法降低切削力。目前采取的措施有三:一是提高毛坯的制造精度,使最大切削深度降低,以降低切削力;二是選擇一種比較理想的斜楔夾緊機構(gòu),盡量增加該夾緊機構(gòu)的擴力比;三是在可能的情況下,適當(dāng)提高壓縮空氣的工作壓力(由增至),以增加氣缸推力。結(jié)果,本夾具總的結(jié)構(gòu)還比較緊湊。
夾具有裝有對刀塊,可使夾具在一批零件的加工之前很好地對刀(與塞尺配合使用)。
銑床夾具的裝配圖及夾具體零件圖見附圖。
攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
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[2]、王小華,《機床夾具圖冊》,北京:機械工業(yè)出版社,2004
[3]、吳圣莊,《金屬切削機床概論》,北京:機械工業(yè)出版社,1993
[4]、王先逵,《機械制造工藝學(xué)》,北京:機械工業(yè)出版社,2002
[5]、席偉光,《切削用量簡明手冊》,北京:高等教育出版社,2002
[6]、李波,《機械加工工藝手冊》,重慶教育出版社,1998
攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 致謝
致謝
經(jīng)過將近一個月的忙碌和學(xué)習(xí),本次課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,作為一個本科生的課程設(shè)計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有老師您的督促指導(dǎo),以及一起工作的同學(xué)們的支持,想要完成這個設(shè)計是難以想象的。
感謝我的指導(dǎo)老師周教授。您平日里工作繁忙,但在我做課程設(shè)計的每個階段,從講解到查閱資料,設(shè)計草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。在本次的課程設(shè)計中我也學(xué)到了不少關(guān)于零件加工工藝規(guī)程的編制和夾具設(shè)計的思路和技巧。
其次要感謝和我一起作課程設(shè)計的同學(xué)們,他們在本次設(shè)計中勤奮工作,克服了許多困難來完成此次課程設(shè)計,并承擔(dān)了大部分的工作量。如果沒有他們共同的努力工作,我也不會有這么大的信心搞好此次設(shè)計。
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831004
法蘭盤
90
平面
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法蘭盤[831004]1-銑φ90處兩平面-液動夾具設(shè)計,831004,法蘭盤,90,平面,夾具,設(shè)計
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