擺架的鉆φ15孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備規(guī)程含非標(biāo)5張CAD圖

擺架的鉆15孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備規(guī)程含非標(biāo)5張CAD圖,15,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,規(guī)程,非標(biāo),cad 擺架零件的工藝規(guī)程及鉆15孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)目 錄序言1一. 零件分析 21.2零件的分析 2二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式 42.2基準(zhǔn)的選擇傳 52.3工藝路線的擬定及工藝方案的分析 52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 62.5各工序的定位夾緊方案及切削用量的選6三 夾具設(shè)計(jì)15專用夾具的設(shè)計(jì)153.1夾具方案設(shè)計(jì)153.2定位誤差分析163.5引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì)173.6夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及夾緊切削力分析計(jì)算19總 結(jié)22參考文獻(xiàn) 23序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。擺架的加工工藝規(guī)程及其鉆的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。一、 零件的分析1.1 零件的工藝分析擺架有2個(gè)加工面他們相互之間沒有任何位置度要求。1：以端面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是左右端面和36的孔，2：以36孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是寬10mm鍵槽和15孔二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到擺架運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要擺動，因此零件在工作過程中經(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。由于零件成批生產(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，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 基面的選擇的選擇粗基準(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(gè)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(shí)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(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?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?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。我們選取不加工的外圓表面作為粗基準(zhǔn)。2.3 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(jì)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(jì)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(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，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。以已經(jīng)加工好的36孔和一端面為定位精基準(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(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 制定以下兩種工藝方案：方案一工序：鑄造工序：時(shí)效處理工序：銑60，15左端面工序：銑整個(gè)右端面工序：鉆，擴(kuò)35孔工序：鏜孔至36工序：拉寬10mm鍵槽工序：鉆，擴(kuò)，鉸 15孔工序：檢驗(yàn)工序X：入庫方案二工序：鑄造工序：時(shí)效處理工序：銑60，15左端面工序：銑整個(gè)右端面工序：鉆，擴(kuò)35孔工序VI：拉寬10mm鍵槽工序VII：鉆，擴(kuò)，鉸 15孔工序VIII：檢驗(yàn)工序IX：入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一把在鉆，擴(kuò)36孔后又增加一道鏜36孔的工序，因?yàn)槲覀兯庸さ目椎木纫蟊容^高，粗糙度為1.6，尺寸公差為0.27mm，顯然我們鉆擴(kuò)孔很難達(dá)到精度要求，擴(kuò)孔后的粗糙度才達(dá)到3.2，因此我們有必要在后面加一個(gè)鏜孔，以確保加工的精度和粗糙度要求，綜合考慮我們選擇方案一具體的加工路線如下工序：鑄造工序：時(shí)效處理工序：銑60，15左端面工序：銑整個(gè)右端面工序：鉆，擴(kuò)35孔工序：鏜孔至36工序：拉寬10mm鍵槽工序：鉆，擴(kuò)，鉸 15孔工序：檢驗(yàn)工序X：入庫2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定擺架零件材料為HT200 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)鑄造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。2、 擺架的底面由于擺架底面要與其他接觸面接觸，同時(shí)又是36孔的中心線的基準(zhǔn)。粗糙度要求為3.23，查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)一書中P38頁表2-11知余量留2.5比較合適。3、擺架的孔36孔，因?yàn)槌叽缦鄬碚f較大可以鑄造出，因此36孔毛坯為空心，鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸單邊余量為2.5mm。15mm孔相對較小，差資料知不需要鑄造出孔。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序：銑60左右端面工步一：銑60左端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動工時(shí)為工步二：銑25左端面與之相同，工序II：銑整個(gè)右端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則5） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取750當(dāng)750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：l=160 ，則機(jī)動工時(shí)為工序III：鉆，擴(kuò)36孔工步一鉆孔至34確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工31孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動工時(shí)為工序IV：鏜36mm孔，選用機(jī)床：T716金剛鏜床。（1） 鏜孔至36mm，單邊余量Z=0.5mm,一次鏜去全部余量，。進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)手冊，確定金剛鏜床的切削速度為，則由于T716金剛鏜床主軸轉(zhuǎn)速為無級調(diào)速，故以上轉(zhuǎn)速可以作為加工時(shí)使用的轉(zhuǎn)速。切削工時(shí)： 工序V：拉寬10mm鍵槽拉寬10mm 的鍵槽 臥式內(nèi)拉床L2110工序切削用量及基本工時(shí)的確定：拉寬6的鍵槽單面升齒，根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時(shí)的花鍵拉刀的單面升齒為0.06mm，拉削速度為0.06m/m切削工時(shí) 式中：單面余量為3.5 L-拉削長度43 -考慮校準(zhǔn)部分 的長度系數(shù)取1.2 K-考慮機(jī)床反行程系數(shù) ，取1.4 V-拉削速度 -拉刀單面升齒 Z-拉刀同時(shí)工作齒數(shù) P-拉刀齒距所以拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=70/10.5=6.66拉削工時(shí)工序VI：鉆擴(kuò)，鉸15mm孔的切削用量及基本工時(shí)切削用量及基本工時(shí)的確定：鉆mm底孔，擴(kuò)mm，絞選用機(jī)床：Z525立式鉆床鉆孔14mm： 選擇14mm高速鋼錐柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（見工藝手冊表3.16） （切削表2.7和工藝表4.216） （切削表2.15）硬度200217 按機(jī)床選取（工藝表4.25） 實(shí)際切削速度： 基本工時(shí)：（工藝表6.25）擴(kuò)孔mm： 選擇14.8mm高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆（工藝表3.18）由切削表2.10得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)9.8mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由工藝表4.216取擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度由切削表2.15得，故：按機(jī)床選取基本工時(shí)： 鉸15孔： 選擇10mm高速鋼錐柄機(jī)用鉸刀（工藝表3.117） 由切削表2.24得， 由工藝表4.216得 按機(jī)床選取 基本工時(shí)： 三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配第70道工序的鉆，擴(kuò)，鉸15mm孔的鉆床夾具。（3.1）夾具方案設(shè)計(jì)（一）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工15孔時(shí)，采用36的孔和端面作為定位基準(zhǔn)。（二）定位方式及定位元件的確定因?yàn)槲覀円@的是15孔，36孔是工件的定位中心，在 加工15孔前，我們已經(jīng)加工加工了36孔。且15孔和36孔有尺寸公差要求因此我們采用已加工好的36孔和端面作為定位基準(zhǔn)加工表面為15孔，在給定的零件中，對本步加工的位置公差并未提出具體的要求，但也要保證一定的同軸度誤差使壁厚均勻。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。未標(biāo)注公差認(rèn)為IT12精度，故25外圓直徑公差T=0.18mm.（1）定位方案的確定：1 判斷應(yīng)該限制的自由度根據(jù)工序簡圖所示坐標(biāo)系及加工要求，應(yīng)限制工件的四個(gè)自由度，分別為y軸的旋轉(zhuǎn)、位移和z軸的旋轉(zhuǎn)、位移。X軸方向上的轉(zhuǎn)動及移動及自由度不予限制。2 選擇定位基準(zhǔn) 因?yàn)槲覀円@的是15孔，在 加工15孔前，我們已經(jīng)加工了36孔。因此我們采用已加工好的36孔及端面和25外圓定位作為定位基準(zhǔn)。3 選擇或設(shè)計(jì)定位元件采用端面心軸和活動v型塊定位基準(zhǔn)，限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度。通過手柄帶動壓頭壓緊工件。即采用心軸定位定位，活動v型塊壓緊壓緊。（3.2）定位誤差的分析與計(jì)算本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 定位銷外圓直徑公差（mm）。圖3.2 定位銷水平放置時(shí)定位分析圖因?yàn)?5孔和其他孔沒有位置度要求，只和36孔有尺寸公差要求，尺寸公差為正負(fù)0.1、我們的定位誤差最大為0.067，故滿足要求3.3引導(dǎo)裝置設(shè)計(jì)15的孔粗糙度要求為1.6，公差要求為0.019，從圖可以看出，光潔度要求較高，因此我們需鉆，擴(kuò)，鉸才能滿足要求，因?yàn)殂@后還要擴(kuò)孔和鉸孔，為了我們鉆后能及時(shí)的擴(kuò)孔和鉸孔，我們切削才，粗糙度和尺寸公差方能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。因?yàn)榭鞊Q鉆套用的時(shí)間配合較松，因此我們要加一個(gè)壓緊螺釘，同時(shí)因?yàn)榭鞊Q鉆套要不斷的裝卸，為了防止鉆模板在多次裝卸中磨損，造成無法使用，因此我們在快換鉆套外面加一快換襯套，根據(jù)工藝要求，即先用14的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為14mm。再用標(biāo)準(zhǔn)14.8的擴(kuò)孔鉆，然后再用15鉸刀以確保加工的質(zhì)量快換鉆套的主要尺寸如下圖快換鉆套 的相關(guān)參數(shù)及圖形如下3.4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力分析計(jì)算我們采用心軸定位，采用活動V型塊壓緊，以限制旋轉(zhuǎn)方向的自由度，同時(shí)起防止震動的目的，因?yàn)楣ぜ那邢髁κ窍蛳碌模裤@頭的切削力即可夾緊工件。1、切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：14的麻花鉆，14.8的擴(kuò)孔鉆，鉸刀。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mmD麻花鉆直徑, 14mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =800（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.25mmD麻花鉆直徑, 23mmHB布氏硬度，140HBS=0.014=1580(NM)擴(kuò)孔時(shí)的切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式：式中 P切削力t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD擴(kuò)孔鉆直徑, 14.8mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 873（N）擴(kuò)孔的扭矩： 式中 t鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 24.8mmHB布氏硬度，140HBS =1263（NM）本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求?？?結(jié)課程設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。 參 考 文 獻(xiàn)1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上海科學(xué)技術(shù)出版社出版，1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年第 25 頁 共 26 頁