CA6140車床撥叉831002加工工藝及中間銑斷(NEW夾具設(shè)計(jì))【含CAD圖紙和說(shuō)明書】
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目 錄1 緒論11.1課題背景11.2夾具的發(fā)展史11.3小結(jié)22 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工藝分析32.2確定生產(chǎn)類型32.3確定毛坯32.3.1確定毛坯種類32.3.2確定鑄件加工余量及形狀32.3.3繪制鑄件零件圖42.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.4.1選擇定位基準(zhǔn)42.4.2制定工藝路線42.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備62.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定62.5確定切削用量及基本工時(shí)82.5.1工序1:粗銑25H7的兩側(cè)面82.5.3工序3:鉆25H7的通孔92.5.4工序4:擴(kuò)25H7的通孔112.5.5工序5:鉸25H7的通孔122.5.6工序6:粗銑a、b面122.5.7工序7:粗銑60H12孔的兩面142.5.8工序8:精銑60H12孔的兩面142.5.9工序9:粗鏜下端60H12的孔152.5.10工序10:半精鏜下端孔到60H12162.5.11工序11:粗銑16H11的槽162.5.12工序12:半精銑16H11的槽172.5.13工序13:鉆20.50的孔182.5.14工序14:攻M221.5的螺紋192.5.15工序15:銑開60H12的孔202.6本章小結(jié)21第二章 夾具設(shè)計(jì)221 定位基準(zhǔn)的選擇222切削力和夾緊力計(jì)算223定位誤差分析244夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明25結(jié)論27參 考 文 獻(xiàn)28291 緒論1.1課題背景隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步,使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段?!肮び破涫拢叵壤淦?。”工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái),現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。1.2夾具的發(fā)展史夾具在其發(fā)展的200多年歷史中,大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一階段,夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置,發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī),汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性,各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善,夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段,夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天,各類高效率,自動(dòng)化夾具在高效,高精度及適應(yīng)性方面,已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù),數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性,已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體,使得中,小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段,這一階段,夾具的主要特點(diǎn)是高精度,高適應(yīng)性??梢灶A(yù)見,夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。1.3小結(jié)一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高,并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的,不規(guī)則的拔叉類,桿類工件,幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前,中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè),其夾具的設(shè)計(jì),制造工作量,占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段,對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度,絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì),制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用,維護(hù)和調(diào)整,對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。2 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵屬于脆性材料,故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:(1) 中心圓孔。(2) 的螺紋孔垂直于中心孔,其中心與右面的距離為。(3) 鍵槽與中心孔有0.08的垂直度,深為。(4) 半孔與中心孔有的位置關(guān)系,其寬為與中心孔有0.1的垂直度。由上面分析可知,可以先加工撥叉中心孔,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2.2確定生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過(guò)程劃分階段;工序應(yīng)當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類零件材料為HT200??紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇金屬型鑄造毛坯。2.3.2確定鑄件加工余量及形狀查機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)125頁(yè)表1-4-7,選用各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。2.3.3繪制鑄件零件圖圖2.1 零件毛坯圖2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.4.1選擇定位基準(zhǔn)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn),以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇考慮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,以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn),以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2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等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:表2.1工藝路線方案一工序號(hào)工序內(nèi)容工序一鉆、擴(kuò)、鉸25H7的通孔工序二粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到25H7的孔中心距為,b面到25H7的中心距為36工序三粗銑、半精銑16H11的槽工序四粗銑下端圓孔的兩側(cè)面,使兩面之間的距離為12d11工序五粗鏜下端圓孔的內(nèi)孔到59半精鏜此孔到60H12工序六銑開下端圓孔工序七鉆20.50的孔,垂直于25H7的通孔工序八攻M221.5的螺紋工序九鉗工打毛刺工序十檢驗(yàn)表2.2工藝路線方案二工序號(hào)工序內(nèi)容工序一粗銑25H7的兩側(cè)面,使兩面間距為80 工序二粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)工序三鉆25H7的通孔工序四擴(kuò)25H7的通孔工序五鉸25H7的通孔工序六粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到25H7的孔中心距為,b面到25H7的中心距為36工序七粗銑60H12孔的兩面,使兩面的間距為14工序八精銑60H12孔的兩面,使兩面的間距為12d11,粗糙度3.2工序九粗鏜下端孔工序十半精鏜下端孔到60H12,粗糙度達(dá)到3.2工序十一粗銑16H11的槽續(xù)表2.2工序十二半精銑16H11的槽工序十三鉆20.50的孔,垂直于25H7的通孔工序十四攻的螺紋工序十五銑開60H12的孔工序十六鉗工打毛刺工序十七檢驗(yàn)工藝立方案的比較與分析:上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案二是加工工序分散,適合流水線生產(chǎn),縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn),這樣使工序非常清晰易提高加工精度,是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中,基準(zhǔn)得不到保證,加工出來(lái)的精度低,不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多,但是考慮到加工零件的方便性,及加工精度,且還是大批生產(chǎn),所以采用方案二比較合適。2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機(jī)床的選擇 工序1、7、8、11、12、15采用X6022型臥式銑床 工序2、6采用X5028立式銑床工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床 工序9、10采用T618臥式鏜床選擇夾具該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔,由于精度不高,可采用硬質(zhì)合金鉸刀。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè),對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證,其他尺寸采用通用量具即可。2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下:表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑25H7的兩側(cè)面3IT11806.3-0.10.12粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)3IT1106.3-0.10.13鉆25H7通孔IT126.3-114擴(kuò)25H7通孔2.0IT123.2-0.050.055鉸25H7通孔0.2IT81.6-0.0060.0066粗銑a、b面粗銑a面3IT12(距中心孔)6.3-0.10.1粗銑b面36(距中心孔)7粗銑60H12孔的兩面2IT116.3-0.10.18精銑60H12孔的兩面1IT93.2-0.050.059粗鏜下端孔2.5IT136.3-0.20.210半精鏜下端孔0.5IT113.2-0.020.02續(xù)表2.311粗銑16H11的槽IT116.3-0.10.112半精銑16H11的槽1IT103.2-0.020.0213鉆20.50的孔IT136.3-1114攻的螺紋15銑開60H12的孔4IT136.3-0.050.052.5確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1工序1:粗銑25H7的兩側(cè)面機(jī)床:X6022型臥式銑床刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80),材料:, ,齒數(shù),為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=3mm所以銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.23min2.5.2工序2:粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)機(jī)床:X5028刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.52min2.5.3工序3:鉆25H7的通孔工件材料為HT200鐵,硬度200HBS??椎闹睆綖?5mm,公差為H7,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃。確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-10可查出,查Z535立式鉆床說(shuō)明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說(shuō)明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-9,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-15,由插入法得 , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2,由表28-3,故查Z535機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2,表28-5,故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即,相應(yīng)地,切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.76min2.5.4工序4:擴(kuò)25H7的通孔加工機(jī)床為Z535立式鉆床。擴(kuò)孔鉆為24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;確定擴(kuò)孔切削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-31,有。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書,取=0.57mm/r。確定切削速度及 根據(jù)表28-33,取。修正系數(shù): ,故查機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度,有:刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.16min2.5.5工序5:鉸25H7的通孔加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉸刀為25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。確定鉸孔切削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)表28-36,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書,取。確定切削速度及 由表28-39,取。由表28-3,得修正系數(shù) , 故查Z535說(shuō)明書,取,實(shí)際鉸孔速度 切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度,刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.51min該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是: 2.5.6工序6:粗銑a、b面機(jī)床:X5028刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:2.03min粗銑b面同樣的銑削深度每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73,取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.52min2.5.7工序7:粗銑60H12孔的兩面機(jī)床:X6022型臥式銑床刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14),材料:, ,齒數(shù),為粗齒銑刀。因其單邊余量:Z=2mm所以銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74 實(shí)際銑削速度: 進(jìn)給量: 工作臺(tái)每分進(jìn)給量: :根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-81,切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.57min2.5.8工序8:精銑60H12孔的兩面機(jī)床:X6022型臥式銑床刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為),材料:, ,齒數(shù)Z=25,為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm銑削深度:每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-31 實(shí)際銑削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.94min2.5.9工序9:粗鏜下端60H12的孔機(jī)床:臥式鏜床刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:切削深度:,毛坯孔徑。進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削深度為=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-41取實(shí)際切削速度:工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-37工步輔助時(shí)間為:2.61min2.5.10工序10:半精鏜下端孔到60H12機(jī)床:臥式鏜床刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削深度為=。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度,: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)查參考文獻(xiàn)1,表2.5-37工步輔助時(shí)間為:1.86min2.5.11工序11:粗銑16H11的槽機(jī)床:X6022型臥式銑床 刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀 切削深度:根據(jù)參考文獻(xiàn)查1表4.4-8有:刀具的直徑D=80mm,刀具的齒數(shù) Z=14,刀具的寬度L=14mm。查2表2.4-76得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)2表3.1-74取實(shí)際切削速度:進(jìn)給量:機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度: =42mm刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.92min 2.5.12工序12:半精銑16H11的槽機(jī)床:X6022型臥式銑床 刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀刀具直徑D=80,齒數(shù)Z=14,寬度L=16。切削深度:根據(jù)參考文獻(xiàn)2表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74取實(shí)際切削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度: =42mm刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.41min 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間2.5.13工序13:鉆20.50的孔機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:20.50直柄短麻花鉆確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-10可查出,查Z535立式鉆床說(shuō)明書,取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說(shuō)明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-9,允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2,表28-15,由插入法得 , , 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2,由表28-3,故查Z535機(jī)床說(shuō)明書,取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2,表28-5,故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即,相應(yīng)地,切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.58min2.5.14工序14:攻M221.5的螺紋機(jī)床:Z535立式鉆床刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐()進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量切削速度:參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-105,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取實(shí)際切削速度: 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度:走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:查參考文獻(xiàn)1,表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.33min2.5.15工序15:銑開60H12的孔機(jī)床:X6022型臥式銑床刀具:中齒鋸片銑刀刀具直徑D=80mm,齒數(shù)Z=32,寬度L=4mm。切削深度:根據(jù)參考文獻(xiàn)2表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.1-74取實(shí)際切削速度:進(jìn)給量:工作臺(tái)每分進(jìn)給量: 被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知, 刀具切入長(zhǎng)度: =41mm刀具切出長(zhǎng)度:取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 查參考文獻(xiàn)1,表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.59min 2.6本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析,從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料,設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上,將兩種方案進(jìn)行比較,選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí),先選用刀具和機(jī)床,再查閱資料找出進(jìn)給量,由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速,翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。第二章 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,需要設(shè)計(jì)專用夾具。(一)問(wèn)題的提出:本夾具是用來(lái)銑斷,由于此孔為預(yù)鑄孔 ,在前面的加工過(guò)程中保證了加工精度,經(jīng)過(guò)與老師商議決定采用銑床,設(shè)計(jì)銑斷夾具。1 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理,否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?;鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理,或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求,從保證零件的加工精度要求出發(fā),合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求,也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求,所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,提高加工精度。25的孔和其兩端面都已加工好,為了使定位誤差減小,選擇已加工好的25孔和其端面作為定位精基準(zhǔn),來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具,以兩銷和兩已加工好的25孔的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率,縮短輔助時(shí)間,決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。2切削力和夾緊力計(jì)算(1)刀具: 高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀4 機(jī)床: 萬(wàn)能銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí),須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中: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 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=20mm,材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅:許用應(yīng)力幅:螺釘?shù)膹?qiáng)度校核:螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=2.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強(qiáng)度要求,夾具安全可靠, 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力3定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和二定位銷,孔與銷間隙配合。 (2) 工件的工序基準(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工,所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為127。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻(xiàn)5可得: 兩定位銷的定位誤差 : 其中:, 且:L=127mm ,得 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于操作,降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娪嗔啃?,切削力小,所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 結(jié)論在夾具設(shè)計(jì)中,先確定工件的基準(zhǔn),然后通過(guò)一面兩銷定位,將工件固定夾緊在夾具上。在此計(jì)算了了夾緊力和夾具體的誤差等。在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題,基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較,有所不足。參 考 文 獻(xiàn)1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊(cè)M 北京出版社,199612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊(cè)M 機(jī)械工業(yè)出版社,200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)金屬切削手冊(cè)M上??茖W(xué)技術(shù)出版社,20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M機(jī)械工業(yè)出版社,20005 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M 貴州人民出版社,198347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,200158 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)M 安徽文化音像出版社,20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社,200010 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,19941211 劉文劍夾具工程師手冊(cè)M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,198712 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M上??茖W(xué)技術(shù)出版社,20028致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲,謝謝!我想沒有他們的幫助,畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在劉必柱(無(wú)錫職院 高級(jí)工程師)老師悉心指導(dǎo)下完成的。盧老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題,劉老師給了我許多關(guān)懷和幫助,并且隨時(shí)詢問(wèn)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們,也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過(guò)來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中,得到了機(jī)電工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持,在此表示衷心的感謝。最后,在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí),我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過(guò)老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了!
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