制定錐軸的加工工藝設(shè)計鉆6×Φ9孔的鉆床夾具
制定錐軸的加工工藝設(shè)計鉆6×Φ9孔的鉆床夾具,制定,制訂,加工,工藝,設(shè)計,鉆床,夾具
錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
020
車外圓
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
020
車端面,粗車外圓φ90 、φ50、φ30
CZ01-1
315
11.2
0.2
2
2
0.9
021
精車外圓φ90 、φ50、φ30
CZ01-1
600
30.2
0.5
0.1
1
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 3頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
040
車端面
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
030
車錐面
CZ01-1
500
11.2
0.2
4.5
1
0.9
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 4 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
050
鉆孔
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z3025
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
030
鉆削圓盤孔6XФ9mm
莫式圓錐2號,d=9,L=50;
300
9.2
0.2
4.5
6
1.2
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
第 1頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
共 1 頁
材料牌號
35
毛坯種類
模鍛件
毛坯外形尺寸
95×160
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
010
鍛件
020
車端面,粗車并精車外圓Ф90 、Ф50、Ф30
CA6140
CZ01-1
030
鉆兩端油孔Ф16mm深44mm,和Ф8mm深94mm
Z3025
ZZ01-1
040
車錐面
CA6140
CZ01-1
050
鉆削圓盤孔6XФ9mm和锪孔6XФ13mm
Z3025
ZZ01-1
060
鉆削油孔2XФ10mm
Z3025
YT15
070
磨削外圓表面和端面
M7130
MZ01-1
080
銑削油槽R1.5mm
X62K
XZ01-1
090
熱處理:滲碳0.8~1mm;淬火58~62HRC(螺紋部分不淬火)
100
終檢
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會簽 (日期)
、
處 數(shù)
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日期
標(biāo)記
處數(shù)
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哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目: 制定錐軸的加工工藝
設(shè)計鉆6×Φ9孔的夾具
專 業(yè): 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級: 機(jī)電11--2
學(xué) 號: 1130320234
姓 名: 張斌
指導(dǎo)教師: 張學(xué)偉
機(jī)械工程系
2013年11月18日
目錄
第1章 零件分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1 確定毛坯的制造形式 3
2.2 基面的選擇 3
2.3 制定工藝路線 4
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
2.5 確定切削用量及基本工時 5
第3章 專用夾具設(shè)計 14
3.1設(shè)計主旨 14
3.2夾具設(shè)計 14
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 14
3.2.2切削力和加緊力計算 14
3.2.3定位誤差分析 15
3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明 15
課程設(shè)計心得體會 16
參考文獻(xiàn) 17
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1
哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計
第1章 零件分析
1.1 零件的作用
本次題目為——錐軸的夾具設(shè)計,錐軸形狀和尺寸如圖所示。從圖中可以看出,在錐面上加有了一串螺旋油槽,自然為潤滑所設(shè)計,錐軸的一個裝配特點就是他的預(yù)緊力非常的大,而且越卡越緊,如果在錐面安裝的配件需要處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),則必須進(jìn)行潤滑。綜合可看,此錐軸的作用主要在于裝緊及其帶動工件旋轉(zhuǎn)。
1.2 零件的工藝分析
由圖可以看出,此零件需要進(jìn)行,車、鉆、銑、磨、攻螺紋等多種加工工藝,而且相互之間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
1、以中心軸為基準(zhǔn)加工兩個端面
2、以中心軸為基準(zhǔn)車削外圓,分別為Ф90、Ф50、Ф30,還有一個錐度為10°的錐面
3、以中心軸為基準(zhǔn),鉆削通油孔和固定孔,分別為6×Ф13、Ф8、Ф16、Ф3
4、以小端面為基準(zhǔn)鉆削孔2×Ф10
5、在錐面上銑Ф3的半開油槽,而且需和Ф8油孔相通
6、以中心軸為基準(zhǔn)銑倒角C1.5和C1
7、表面磨削,粗糙度分別為Ra=0.4um和Ra=0.8um
8、以中心軸為基準(zhǔn)攻螺紋M30×2
由以上分析可知,對于眾多加工工藝而言,可以先加工一些表面,然后借助于專用夾具加工其余表面和一些工藝孔和槽等,并且保證他們之間的位置精度要求。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為35鋼??紤]到錐軸在旋轉(zhuǎn)過程中要經(jīng)常加速及正、反旋轉(zhuǎn),零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。由于為中批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用鍛模。對于提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量也是有利的。
鍛造后應(yīng)安排時效處理,以消除殘余的鍛造應(yīng)力,防止在機(jī)械加工過程中出現(xiàn)變形情況。
2.2 基面選擇
定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機(jī)床或夾具的定位元件相接觸的點線面?;鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?;鶞?zhǔn)選擇的正確、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,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn),以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是:一要考慮如何分配各加工表面的余量:二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的。對本零件而言,由于每個表面都要求加工,為保證各表面都有足夠的余量,應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)(這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則)現(xiàn)選取Φ90外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件,消除工件的六個自由度,達(dá)到完全定位。所以對于本零件可以先以錐軸右端小端面的外圓及φ30的右端面作為粗基準(zhǔn)。
選擇精基準(zhǔn)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。
2.3 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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,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(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工序一 鍛造毛壞;
工序二 時效處理;
工序三 粗車外圓φ90 、φ50、φ30
工序四 車端面
工序五 精車外圓 φ90 、φ50、φ30
工序六 鉆孔6×φ13、和φ9
工序七 鉆孔φ16、φ8兩個油孔
工序八 以小端面為基準(zhǔn)鉆孔2×φ10
工序九 銑油槽R1.5
工序十 車削螺紋M30×2
工序十一 磨削外圓
工序十二 終檢
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
外圓表面(φ90) 考慮其零件外圓表面為粗加工表面,所以外圓表面為鍛造毛坯,沒有粗糙度要求,因此直接鍛造而成。
車削加工余量為: 粗車 2mm 精車 0.7mm
工序尺寸加工余量: 鉆孔 2mm 擴(kuò)孔0.125mm 鉸孔0.035mm 精鉸 0.003mm,其他尺寸鑄造得到
內(nèi)孔為了節(jié)省材料,取φ25孔已鑄成孔長度余量為2,鑄成孔半徑為23mm。 工序尺寸加工余量: 粗鏜φ23mm孔至φ24mm余量為1mm 半精 、細(xì)鏜至φ40mm,表面粗糙度達(dá)到1.6um
外輪廓余量2mm
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)。
2.5 確定切削用量及基本工時
一、粗、精銑φ90上端面
機(jī)床:X62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=1mm 所以銑削深度=1
每齒進(jìn)給量:查表2.1-85,取銑削速度:查表2.1-85,取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照表3.1-74
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)表2.1-85,
工步輔助時間為:1.23min
二、粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ16孔
工件材料為35,硬度200HBS。孔的直徑為16mm,表面粗糙度3.2。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?16mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。
鉆?16mm孔
確定鉆削用量
(1)決定進(jìn)給量
根據(jù)表3.4-1可查出f=0.47~0.57mm/r,由于孔深和孔徑之
l/d=85/25=3.86。
,故mm/r.
查Z535型立式鉆床說明書,取。
根據(jù)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量??。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)表3.4-4,允許的進(jìn)給量。
由于選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于,故所選可用
(2)確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率,用不同刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計算。根據(jù)所給條件,可直接在表3.4-15中用插入法計算得:
,F(xiàn)=4732N
T=51.69,=1.25kw
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知,切削速度的修正系數(shù),故
查Z535型機(jī)床說明書,取。實際切削速度為
。
由表3.4-11,切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù),故
(3)校驗機(jī)床功率 切削功率
=
機(jī)床有效功率為
(由Z535型機(jī)床說明書查出)
由于,故選擇的鉆削用量可用,即
相應(yīng)地
擴(kuò)孔
擴(kuò)孔鉆
選用?24.5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)表3.4-5,取。
根據(jù)機(jī)床Z535型說明書,取。
確定切削速度
根據(jù)表3.4-34.取。
由于切削速度與上表不同,切削速度尚需乘以修正系數(shù)
故
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取n=275r/min。實際擴(kuò)孔速度
3鉸孔
鉸刀 選用?25標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。
確定鉸孔切削用量
一確定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-6查出,,按該表注4,進(jìn)給量取小值。
按Z535機(jī)床說明書取。
二 切削速度 根據(jù)表3.4-40查出取
切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出
故
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取n=100r/min,實際鉸孔速度
4各工序?qū)嶋H切削用量
根據(jù)以上計算,實際切削用量如下:
鉆孔:
擴(kuò)孔:
鉸孔:
5基本工時計算
鉆孔:
擴(kuò)孔:
鉸孔:
三、粗精銑錐形外輪廓
機(jī)床:X62型立式銑床
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=0.5mm
銑削深度=1mm
每齒進(jìn)給量:表2.4-73,取銑削速度:參照表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知 =65mm
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間=0.31mm
工步輔助時間為:2.07min
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
鉆φ10㎜孔:
莫式圓錐2號,d=10,L=175,根據(jù)《工藝手冊》表3.1-10β=30,2φ=118°,ψ=40,當(dāng)20㎜,鉆頭后刀面磨損極限值為0.8㎜,耐用度T=60min。查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量:鉆孔時=5㎜
(2)進(jìn)給量: f=(0.25~0.31)×0.75=0.18~0.23,f=0.2查《切削手冊》表2.7
(3)計算切削速度:
V =
式中:=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,=1.0, =0.88,=1.1,=1.0,=0.87,=0.87查《切削手冊》表2.31
所以
==1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72
V = ×0.72=11.24 m/min
==325
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=315,實際轉(zhuǎn)速為
===10.89m/min
(4)基本時間:
=
式中已知=42㎜,=12.13,=3㎜,f=0.2,n=315,所以孔的基本時間:
==0.9min
鉸孔φ10㎜
直柄機(jī)用鉸刀,L=151mm,d=10mm,查《工藝手冊》表3.1-16,T=40min查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量=0.125㎜
(2)進(jìn)給量:f=0.65~1.4,按機(jī)床選取f=1.0
(3)計算切削速度
V =
式中:=12.1,=0.3,=0.2,=0.65,m=0.4,=1.0, =0.66,=1.0,查《切削手冊》表2.31
所以
==0.66
V = ×0.66=5.78m/min
==153.3
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=200,實際轉(zhuǎn)速為
===7.54m/min
(4)基本時間
=
式中已知=42㎜,=2.6,=18㎜,f=0.63,n=200,所以孔的基本時間:
==0.313min
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
第3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。
根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書,設(shè)計第六道工序——鉆6×φ13mm孔的鉆床專用夾具。
3.1設(shè)計主旨
本夾具主要用來鉆6×φ13mm孔,對孔進(jìn)行預(yù)加工。
3.2夾具設(shè)計
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮φ13mm內(nèi)孔的位置相關(guān)尺寸。
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮,選擇法蘭盤圓柱外表面和端面為定位基準(zhǔn)面,保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
3.2.2切削力和加緊力計算
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
夾緊力為
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
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。
3.2.3定位誤差分析
由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,所以能很好的保證了加工精度。
3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大,故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。
課程設(shè)計心得體會
此次課程設(shè)計的基本目的在于鞏固和加深理論知識的掌握,培養(yǎng)我們綜合運用工藝知識能力。通過課程設(shè)計的環(huán)節(jié),鍛煉了我們設(shè)計零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力,掌握了加工方法及其機(jī)床、刀具、切削用量的選擇與應(yīng)用,學(xué)會了使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn),以及繪制工序圖、制作工藝卡片等等。
通過本次課程設(shè)計,了解并認(rèn)識了一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識,理論聯(lián)系實際,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,為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。這也是難得的機(jī)會讓我們更好了解從原料到產(chǎn)品成型、完工的所有工序。
整個過程完成后使我深深體會到干任何事都必須要有耐心細(xì)致,說實話,課程設(shè)計真的有點累,當(dāng)我一手清理自己的設(shè)計成果,回想起這兩周路程,一種少有的伴隨疲憊的成功喜悅。
最后,我要感謝指導(dǎo)老師對我們的耐心指導(dǎo),老師孜孜不倦的教誨使得我們的設(shè)計得以順利完成。老師的指導(dǎo)使我們夠把理論知識和實踐操作有效的結(jié)合在一起,鍛煉了技能技術(shù),同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足之處。在以后的學(xué)習(xí)工作中,我還要繼續(xù)學(xué)習(xí),不斷完善自身專業(yè)技術(shù)的不足,成長為一名優(yōu)秀技術(shù)人員。
參考文獻(xiàn)
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[10] 馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊[M].中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.12.
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錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 1 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
020
車外圓
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
020
車端面,粗車外圓φ90 、φ50、φ30
CZ01-1
315
11.2
0.2
2
2
0.9
021
精車外圓φ90 、φ50、φ30
CZ01-1
600
30.2
0.5
0.1
1
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 3頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
040
車端面
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
車床
CA6140
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
030
車錐面
CZ01-1
500
11.2
0.2
4.5
1
0.9
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
錐軸
機(jī) 械 加 工 工 序 卡
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
共 7頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
第 4 頁
車 間
工序號
工序名稱
材料牌號
050
鉆孔
35
毛坯種類
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
每臺件數(shù)
模鍛件
95X160
1
設(shè)備名稱
設(shè)備型號
設(shè)備編號
同時加工件數(shù)
搖臂鉆床
Z3025
1
夾 具 編 號
夾 具 名 稱
切 削 液
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
030
鉆削圓盤孔6XФ9mm
莫式圓錐2號,d=9,L=50;
300
9.2
0.2
4.5
6
1.2
編制(日期)
審核(日期)
會簽(日期)
標(biāo)記
處數(shù)
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簽字
日期
標(biāo)記
更改文件號
簽字
日期
機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片
產(chǎn)品型號
零(部)件圖號
5-40
第 1頁
產(chǎn)品名稱
錐軸
零(部)件名稱
共 1 頁
材料牌號
35
毛坯種類
模鍛件
毛坯外形尺寸
95×160
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
備注
工序號
工序名稱
工 序 內(nèi) 容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工時
準(zhǔn)終
單件
010
鍛件
020
車端面,粗車并精車外圓Ф90 、Ф50、Ф30
CA6140
CZ01-1
030
鉆兩端油孔Ф16mm深44mm,和Ф8mm深94mm
Z3025
ZZ01-1
040
車錐面
CA6140
CZ01-1
050
鉆削圓盤孔6XФ9mm和锪孔6XФ13mm
Z3025
ZZ01-1
060
鉆削油孔2XФ10mm
Z3025
YT15
070
磨削外圓表面和端面
M7130
MZ01-1
080
銑削油槽R1.5mm
X62K
XZ01-1
090
熱處理:滲碳0.8~1mm;淬火58~62HRC(螺紋部分不淬火)
100
終檢
編制 (日期)
審核 (日期)
會簽 (日期)
、
處 數(shù)
更改文件號
簽字
日期
標(biāo)記
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更改文件號
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日期
哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計
機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書
設(shè)計題目: 制定錐軸的加工工藝
設(shè)計鉆6×Φ9孔的夾具
專 業(yè): 機(jī)電一體化技術(shù)
班 級: 機(jī)電11--2
學(xué) 號: 1130320234
姓 名: 張斌
指導(dǎo)教師: 張學(xué)偉
機(jī)械工程系
2013年11月18日
目錄
第1章 零件分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 3
2.1 確定毛坯的制造形式 3
2.2 基面的選擇 3
2.3 制定工藝路線 4
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 4
2.5 確定切削用量及基本工時 5
第3章 專用夾具設(shè)計 14
3.1設(shè)計主旨 14
3.2夾具設(shè)計 14
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 14
3.2.2切削力和加緊力計算 14
3.2.3定位誤差分析 15
3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明 15
課程設(shè)計心得體會 16
參考文獻(xiàn) 17
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1
哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計
第1章 零件分析
1.1 零件的作用
本次題目為——錐軸的夾具設(shè)計,錐軸形狀和尺寸如圖所示。從圖中可以看出,在錐面上加有了一串螺旋油槽,自然為潤滑所設(shè)計,錐軸的一個裝配特點就是他的預(yù)緊力非常的大,而且越卡越緊,如果在錐面安裝的配件需要處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),則必須進(jìn)行潤滑。綜合可看,此錐軸的作用主要在于裝緊及其帶動工件旋轉(zhuǎn)。
1.2 零件的工藝分析
由圖可以看出,此零件需要進(jìn)行,車、鉆、銑、磨、攻螺紋等多種加工工藝,而且相互之間有一定的位置要求。現(xiàn)分析如下:
1、以中心軸為基準(zhǔn)加工兩個端面
2、以中心軸為基準(zhǔn)車削外圓,分別為Ф90、Ф50、Ф30,還有一個錐度為10°的錐面
3、以中心軸為基準(zhǔn),鉆削通油孔和固定孔,分別為6×Ф13、Ф8、Ф16、Ф3
4、以小端面為基準(zhǔn)鉆削孔2×Ф10
5、在錐面上銑Ф3的半開油槽,而且需和Ф8油孔相通
6、以中心軸為基準(zhǔn)銑倒角C1.5和C1
7、表面磨削,粗糙度分別為Ra=0.4um和Ra=0.8um
8、以中心軸為基準(zhǔn)攻螺紋M30×2
由以上分析可知,對于眾多加工工藝而言,可以先加工一些表面,然后借助于專用夾具加工其余表面和一些工藝孔和槽等,并且保證他們之間的位置精度要求。
第2章 工藝規(guī)程設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為35鋼。考慮到錐軸在旋轉(zhuǎn)過程中要經(jīng)常加速及正、反旋轉(zhuǎn),零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷,因此應(yīng)該選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。由于為中批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用鍛模。對于提高生產(chǎn)效率、保證加工質(zhì)量也是有利的。
鍛造后應(yīng)安排時效處理,以消除殘余的鍛造應(yīng)力,防止在機(jī)械加工過程中出現(xiàn)變形情況。
2.2 基面選擇
定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機(jī)床或夾具的定位元件相接觸的點線面?;鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一。基準(zhǔn)選擇的正確、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,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn),以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是:一要考慮如何分配各加工表面的余量:二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的。對本零件而言,由于每個表面都要求加工,為保證各表面都有足夠的余量,應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)(這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則)現(xiàn)選取Φ90外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件,消除工件的六個自由度,達(dá)到完全定位。所以對于本零件可以先以錐軸右端小端面的外圓及φ30的右端面作為粗基準(zhǔn)。
選擇精基準(zhǔn)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。
2.3 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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,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(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
工序一 鍛造毛壞;
工序二 時效處理;
工序三 粗車外圓φ90 、φ50、φ30
工序四 車端面
工序五 精車外圓 φ90 、φ50、φ30
工序六 鉆孔6×φ13、和φ9
工序七 鉆孔φ16、φ8兩個油孔
工序八 以小端面為基準(zhǔn)鉆孔2×φ10
工序九 銑油槽R1.5
工序十 車削螺紋M30×2
工序十一 磨削外圓
工序十二 終檢
2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
外圓表面(φ90) 考慮其零件外圓表面為粗加工表面,所以外圓表面為鍛造毛坯,沒有粗糙度要求,因此直接鍛造而成。
車削加工余量為: 粗車 2mm 精車 0.7mm
工序尺寸加工余量: 鉆孔 2mm 擴(kuò)孔0.125mm 鉸孔0.035mm 精鉸 0.003mm,其他尺寸鑄造得到
內(nèi)孔為了節(jié)省材料,取φ25孔已鑄成孔長度余量為2,鑄成孔半徑為23mm。 工序尺寸加工余量: 粗鏜φ23mm孔至φ24mm余量為1mm 半精 、細(xì)鏜至φ40mm,表面粗糙度達(dá)到1.6um
外輪廓余量2mm
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)。
2.5 確定切削用量及基本工時
一、粗、精銑φ90上端面
機(jī)床:X62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=1mm 所以銑削深度=1
每齒進(jìn)給量:查表2.1-85,取銑削速度:查表2.1-85,取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照表3.1-74
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
:根據(jù)表2.1-85,
工步輔助時間為:1.23min
二、粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ16孔
工件材料為35,硬度200HBS??椎闹睆綖?6mm,表面粗糙度3.2。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?16mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。
鉆?16mm孔
確定鉆削用量
(1)決定進(jìn)給量
根據(jù)表3.4-1可查出f=0.47~0.57mm/r,由于孔深和孔徑之
l/d=85/25=3.86。
,故mm/r.
查Z535型立式鉆床說明書,取。
根據(jù)表3.4-3,鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量??。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)表3.4-4,允許的進(jìn)給量。
由于選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于,故所選可用
(2)確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率,用不同刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計算。根據(jù)所給條件,可直接在表3.4-15中用插入法計算得:
,F(xiàn)=4732N
T=51.69,=1.25kw
由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知,切削速度的修正系數(shù),故
查Z535型機(jī)床說明書,取。實際切削速度為
。
由表3.4-11,切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù),故
(3)校驗機(jī)床功率 切削功率
=
機(jī)床有效功率為
(由Z535型機(jī)床說明書查出)
由于,故選擇的鉆削用量可用,即
相應(yīng)地
擴(kuò)孔
擴(kuò)孔鉆
選用?24.5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)表3.4-5,取。
根據(jù)機(jī)床Z535型說明書,取。
確定切削速度
根據(jù)表3.4-34.取。
由于切削速度與上表不同,切削速度尚需乘以修正系數(shù)
故
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取n=275r/min。實際擴(kuò)孔速度
3鉸孔
鉸刀 選用?25標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。
確定鉸孔切削用量
一確定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-6查出,,按該表注4,進(jìn)給量取小值。
按Z535機(jī)床說明書取。
二 切削速度 根據(jù)表3.4-40查出取
切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出
故
根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取n=100r/min,實際鉸孔速度
4各工序?qū)嶋H切削用量
根據(jù)以上計算,實際切削用量如下:
鉆孔:
擴(kuò)孔:
鉸孔:
5基本工時計算
鉆孔:
擴(kuò)孔:
鉸孔:
三、粗精銑錐形外輪廓
機(jī)床:X62型立式銑床
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=0.5mm
銑削深度=1mm
每齒進(jìn)給量:表2.4-73,取銑削速度:參照表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
取
實際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺每分進(jìn)給量:
被切削層長度:由毛坯尺寸可知 =65mm
刀具切入長度:精銑時
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間=0.31mm
工步輔助時間為:2.07min
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
鉆φ10㎜孔:
莫式圓錐2號,d=10,L=175,根據(jù)《工藝手冊》表3.1-10β=30,2φ=118°,ψ=40,當(dāng)20㎜,鉆頭后刀面磨損極限值為0.8㎜,耐用度T=60min。查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量:鉆孔時=5㎜
(2)進(jìn)給量: f=(0.25~0.31)×0.75=0.18~0.23,f=0.2查《切削手冊》表2.7
(3)計算切削速度:
V =
式中:=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,=1.0, =0.88,=1.1,=1.0,=0.87,=0.87查《切削手冊》表2.31
所以
==1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72
V = ×0.72=11.24 m/min
==325
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=315,實際轉(zhuǎn)速為
===10.89m/min
(4)基本時間:
=
式中已知=42㎜,=12.13,=3㎜,f=0.2,n=315,所以孔的基本時間:
==0.9min
鉸孔φ10㎜
直柄機(jī)用鉸刀,L=151mm,d=10mm,查《工藝手冊》表3.1-16,T=40min查《切削手冊》。表2.12
(1)背吃刀量=0.125㎜
(2)進(jìn)給量:f=0.65~1.4,按機(jī)床選取f=1.0
(3)計算切削速度
V =
式中:=12.1,=0.3,=0.2,=0.65,m=0.4,=1.0, =0.66,=1.0,查《切削手冊》表2.31
所以
==0.66
V = ×0.66=5.78m/min
==153.3
根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=200,實際轉(zhuǎn)速為
===7.54m/min
(4)基本時間
=
式中已知=42㎜,=2.6,=18㎜,f=0.63,n=200,所以孔的基本時間:
==0.313min
最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。
第3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。
根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書,設(shè)計第六道工序——鉆6×φ13mm孔的鉆床專用夾具。
3.1設(shè)計主旨
本夾具主要用來鉆6×φ13mm孔,對孔進(jìn)行預(yù)加工。
3.2夾具設(shè)計
在給定的零件中,對本序加工的主要考慮φ13mm內(nèi)孔的位置相關(guān)尺寸。
3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮,選擇法蘭盤圓柱外表面和端面為定位基準(zhǔn)面,保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。
3.2.2切削力和加緊力計算
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
夾緊力為
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
使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。
3.2.3定位誤差分析
由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,所以能很好的保證了加工精度。
3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大,故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。
課程設(shè)計心得體會
此次課程設(shè)計的基本目的在于鞏固和加深理論知識的掌握,培養(yǎng)我們綜合運用工藝知識能力。通過課程設(shè)計的環(huán)節(jié),鍛煉了我們設(shè)計零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力,掌握了加工方法及其機(jī)床、刀具、切削用量的選擇與應(yīng)用,學(xué)會了使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn),以及繪制工序圖、制作工藝卡片等等。
通過本次課程設(shè)計,了解并認(rèn)識了一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過程,鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識,理論聯(lián)系實際,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,為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。這也是難得的機(jī)會讓我們更好了解從原料到產(chǎn)品成型、完工的所有工序。
整個過程完成后使我深深體會到干任何事都必須要有耐心細(xì)致,說實話,課程設(shè)計真的有點累,當(dāng)我一手清理自己的設(shè)計成果,回想起這兩周路程,一種少有的伴隨疲憊的成功喜悅。
最后,我要感謝指導(dǎo)老師對我們的耐心指導(dǎo),老師孜孜不倦的教誨使得我們的設(shè)計得以順利完成。老師的指導(dǎo)使我們夠把理論知識和實踐操作有效的結(jié)合在一起,鍛煉了技能技術(shù),同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足之處。在以后的學(xué)習(xí)工作中,我還要繼續(xù)學(xué)習(xí),不斷完善自身專業(yè)技術(shù)的不足,成長為一名優(yōu)秀技術(shù)人員。
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制定
制訂
加工
工藝
設(shè)計
鉆床
夾具
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制定錐軸的加工工藝設(shè)計鉆6×Φ9孔的鉆床夾具,制定,制訂,加工,工藝,設(shè)計,鉆床,夾具
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