圓弧缺口法蘭盤加工工藝及銑缺口R33弧面夾具設計【含CAD圖紙和說明書】

圓弧缺口法蘭盤加工工藝及銑缺口R33弧面夾具設計【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,圓弧,缺口,法蘭盤,加工,工藝,R33,夾具,設計,CAD,圖紙,說明書 摘 要 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 法蘭加工工藝及其銑R33圓弧的夾具是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT The design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. Flange processing and milling R33 arc, including parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. 目 錄 序言………………………………………………………………1 一. 零件分析……………………………………………………2 二. 工藝規(guī)程設計………………………………………………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…………………………………………3 2.4機械加工余量、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……………………………6 三 夾具設計…………………………………………………11 3.1銑R33圓弧夾具 ……………………………………11 3.1.1問題的提出…………………………………………11 3.1.2定位基準的選擇……………………………………11 3.1.3切削力及夾緊力計算………………………………11 3.1.4定位誤差分析………………………………………14 3.1.5夾具設計及操作簡要說明…………………………14 總 結 …………………………………………………………19 致 謝 …………………………………………………………20 參考文獻………………………………………………………21 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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械或機械制造業(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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 法蘭加工工藝及其銑R33圓弧夾具是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 1. 零件的分析 從法蘭的零件圖上可以看出，它共有七組加工表面，現(xiàn)分述如下： 1.Φ120、Φ75k6外圓面及端面 2.Φ32內孔 3.Φ120右端面、Φ74外圓面和端面 4.Φ66寬3槽、Φ65H11孔 5.R33弧形槽 6.3-Φ12孔、沉孔3-Φ17深10 2. 工藝規(guī)程設計 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，零件在工作過程中經(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，選用板料，鑄造精度為8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該的。 2.2 基面的選擇的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，選擇Φ74外圓面作為定位粗基準。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 具體方案如下： 工序01：鑄件 工序02：時效處理 工序03：粗車Φ120、Φ75k6外圓面及端面 工序04：粗車Φ32內孔 工序05：粗車Φ120右端面、Φ74外圓面和端面 工序06：粗車Φ66寬3槽、粗車Φ65H11 工序07：銑R33弧形槽 工序08：鉆3-Φ12孔、锪沉孔3-Φ17深10 工序09：精車Φ32孔和倒角C2 工序10：精車Φ120左端面、Φ75k6外圓面及其端面 工序11：車寬2槽和倒角C2.5 工序12：精車Φ66寬3槽 工序13：去毛刺 工序14：檢驗至圖紙要求 工序15：入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 撥盤零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用鑄造， 8級精度組。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下： 1. Φ120、Φ75k6外圓面及端面的加工余量 Φ120、Φ75k6外圓面及端面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra3.2，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，二步車削（即粗車——精車）可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0 精車 單邊余量Z=0.5 2. Φ32內孔的加工余量 Φ32內孔，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=1.5mm，表面粗糙度Ra3.2，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，二步車削（即粗車——精車）可滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0 精車 單邊余量Z=0.5 3. Φ120右端面、Φ74外圓面和端面的加工余量 Φ120右端面、Φ74外圓面和端面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra25，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，一步車削方可滿足其精度要求。 4. Φ66寬3槽的加工余量 Φ66寬3槽的加工余量不大，故采用實心鑄造。 5. Φ65H11孔的加工余量 Φ65H11孔，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=1.5mm，表面粗糙度Ra25，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，需經(jīng)過一步車削即可滿足其精度要求。 6. Φ110H9孔的加工余量 Φ110H9孔，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.5mm，表面粗糙度Ra3.2，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需經(jīng)過粗鏜——精鏜兩步方滿足其精度要求。 粗鏜 單邊余量 Z=2.0mm 精鏜 單邊余量 Z=0.5mm 7. R33弧形槽的加工余量 R33弧形槽加工余量小，故采用實心鑄造。 8.3-Φ12孔、沉孔3-Φ17深10 3-Φ12孔、沉孔3-Φ17深10的加工余量不大，故采用實心鑄造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖.2 毛坯簡圖。 2.5 確定切削用量及基本工時 工序07：銑R33弧形槽 （1）加工條件： 工件材料：HT200 加工要求：R33弧形槽 機床：臥式銑床X62 刀具：采用三面刃銑刀 量具：游標卡尺 （2）計算銑削用量 1） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X62型臥式銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標準選?。?00 當＝500r/min時 按機床標準選取 2） 計算工時 切削工時：，，， 則機動工時為 工序08：鉆3-Φ12孔、锪沉孔3-Φ17深10 工步一：鉆3-Φ12孔 確定進給量：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ12孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則 根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機床說明書，取， 故實際切削速度為 切削工時：，，， 則機動工時為 工步二：锪沉孔3-Φ17深10 1、加工條件 加工材料: HT200，硬度200~220HBS，鑄件。 工藝要求：孔徑d=17mm。沉孔，精度H12~H13,用乳化液冷卻。 機床：選用Z3025鉆床和專用夾具。 2、選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀，其直徑d=17mm 3．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據(jù)《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時， , 切削速度的修正系數(shù)為：，，，， 故 根據(jù)Z3025型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=500r/mm， 。 4．計算基本工時 根據(jù)公式 式中，，l=10mm，入切量及超切量由《切削用量手冊》表2.29查出，計算得， L=（10+2.5）mm=12.5mm 故有： t=≈0.188min 3、 夾具設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計 銑R33弧形槽的銑床夾具；3.1 銑R33弧形槽的銑床夾具 3.1.1 問題的提出 本夾具主要用于銑R33弧形槽，精度要高不高，故設計夾具時，精度則不予考慮。 3.1.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，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量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。選擇Φ32孔及其端面作為定位基準。 3.1.3 切削力及夾緊力計算 （1）刀具： 采用三面刃銑刀 機床： X62型臥式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=749.2N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(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 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M12螺母鎖緊，查表得夾緊力為11350N ==28375N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中：D=12mm 代入公式（5-2）和（5-3）得 （2）夾緊力的計算 由夾緊方案可知，夾緊力與切削力垂直 由表3-6查得 =92 ap =1mm f=0.06 Vc=2.5 =1.2 Xfc=1 FC=0.75 nFC=0 KFc=1.2 算得 =634N 又K=1.8 L=38 f1=0.1 H=58 可得Fj=2864N 可知螺栓夾緊機構完全可以達到要求 3.1.4 定位誤差分析 一面一心軸定位誤差 移動時基準位移誤差 （式5-5） 式中： ———— 套筒孔的最大偏差 ———— 套筒孔的最小偏差 ————套筒定位孔與外圓面最小配合間隙 代入（式5-5）得： = = 3.1.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了心軸、快換墊圈和螺母等組成的夾緊機構夾緊工件。本工序為銑切削余量小，鏜削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 總 結 課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入畢業(yè)設計打下了好的基礎。 課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次課程設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 致 謝 這次課程設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次課程設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上海科學技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 19