往復杠桿加工工藝及銑44槽夾具設計
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機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
30
粗精銑
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X6132
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
40
鉆擴鉸
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 150o锪鉆
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
3
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
50
粗銑
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X6132
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
60
銑
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X6132
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑寬度為120的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
70
銑
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X6132
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑寬度為84的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
80
鉆擴鉸
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
7
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
90
鉆擴鉸
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆、擴、鉸孔到?22mm
保證兩內孔端面粗度12.5
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
8
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
100
鉆
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆 3-?6孔
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
9
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
110
鉆孔攻絲
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆孔攻絲
8-M6深14
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
往復杠桿
零件名稱
往復杠桿
共
10
頁
第
10
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
機加工
120
粗銑
40Cr
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每 臺 件 數(shù)
鍛件
1
1
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數(shù)
銑床
X52K
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數(shù)
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
粗銑寬度為44mm的開口槽,保證兩端面粗度50
銑夾具
高速剛鋸片銑刀
390
196.2
0.67
2
1
0.5
4.82
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數(shù)
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工藝過程卡
產品型號
叉架
零(部)圖號
共 1 頁
產品名稱
叉架
零(部)名稱
往復杠桿
第 1 頁
材料牌號
40Cr
毛坯種類
鍛件
毛坯外形尺寸
每毛坯件數(shù)
1
每臺件數(shù)
1
備 注
工序號
工序名稱
工 序 內 容
車
間
工
段
設 備
工 藝 裝 備
工 時
準終
單件
10
鍛件
鍛件,清理
20
時效處理
時效處理
30
粗、精銑?66mm兩外圓端面
粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
機加工
2
X6132
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
0.5
4.82
40
鉆、擴、鉸孔到?35mm
鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
機加工
2
Z525
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 150o锪鉆
0.5
3.72
50
粗銑?66兩內側
面
粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
機加工
2
X6132
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
0.5
3.7
60
銑寬度為120的外側面
銑寬度為120的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
機加工
2
X6132
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
0.5
3.18
70
銑寬度為84的臺階面
銑寬度為84的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
機加工
2
X6132
專用銑夾具
高速剛圓柱形銑刀
0.5
3.18
80
鉆、擴、鉸孔到?18mm
鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
機加工
2
Z525
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆 絞刀 90o锪鉆
0.5
2.66
90
鉆、擴、鉸孔到?22mm
鉆、擴、鉸孔到?22mm
保證兩內孔端面粗度12.5
機加工
2
Z525
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
0.5
1.03
100
鉆 3-?6孔
鉆 3-?6孔
機加工
2
Z525
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
0.5
1.03
110
鉆孔攻絲
8-M6深14
鉆孔攻絲
8-M6深14
機加工
2
Z525
專用鉆夾具
麻花鉆 擴孔鉆
0.5
1.03
120
粗銑寬度為44mm的開口槽
粗銑寬度為44mm的開口槽,保證兩端面粗度50
X52K
專用銑夾具
高速剛鋸片銑刀
0.5
0.96
130
清洗
清洗
140
終檢
終檢
設計(日期)
審核(日期)
標準化(日期)
會簽(日期)
標記
處記
更改文件號
簽字
日期
學院
設 計
題 目
往復杠桿加工工藝及夾具設計
所屬系部
所屬專業(yè)
所屬班級
學 號
學生姓名
指導教師
起訖日期
摘要
本次設計是對往復杠桿零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。往復杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工藝原則可知,保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。所以本設計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證加工精度?;鶞蔬x擇以往復杠桿大外圓端面作為粗基準,以往復杠桿大外圓端面與兩個工藝孔作為精基準。主要加工工序安排是先以往復杠桿大外圓端面互為基準加工出端面,再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。整個加工過程均選用機床。
關鍵詞:往復杠桿,加工工藝,專用夾具
Abstract
The design of a wide range of knowledge concerning the manufacturing process and mechanical design of jigs and fixtures , metal -cutting machine tools , tolerance and measurement.
Fork fixture design process planning and milling machining parts that include process design, process design, and special fixture design of three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank , and select the machining datum good parts , the design process route parts ; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process ; then dedicated fixture design , select the design of the various components of the fixture , such as positioning elements , clamping elements , guiding element , clamp connections and machine parts and other components ; positioning error generated when calculating the fixture , analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future .
Keywords : fork , processes, cutting the amount of clamping
目 錄
目 錄 I
摘要 I
第1章 序言 1
1.1 機械加工工藝概述 1
1.2機械加工工藝流程 1
1.3夾具概述 2
1.4機床夾具的功能 2
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢 3
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀 3
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 3
第2章 往復杠桿加工工藝規(guī)程設計 5
2.1零件的分析 5
2.1.1零件的作用 5
1.1.2零件的工藝分析 5
2.2工藝過程設計所應采取的相應措施 5
2.3往復杠桿加工定位基準的選擇 6
2.3.1 確定毛坯的制造形式 6
2.3.2粗基準的選擇 6
2.3.3精基準的選擇 6
2.4 工藝路線的制定 7
2.4.1 工藝方案一 7
2.4.2 工藝方案二 8
2.4.3 工藝方案的比較與分析 9
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 11
2.6確定切削用量及基本工時(機動時間) 11
2.7時間定額計算及生產安排 21
2.8 本章小結 23
第3章 銑槽夾具設計 24
3.1研究原始質料 24
3.2定位基準的選擇 24
3.3 切削力及夾緊分析計算 24
3.4 誤差分析與計算 25
3.5 零、部件的設計與選用 26
3.6 夾具設計及操作的簡要說明 27
結論 29
致謝 30
參考文獻 31
第1章 序言
1.1 機械加工工藝概述
機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性質使其成為合格零件的全過程,加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。
機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用機械加工的方法,直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等,使其成為零件的過程稱為機械加工工藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝,就是個加工的籠統(tǒng)的流程。
機械加工工藝就是在流程的基礎上,改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置和性質等,使其成為成品 或半成品,是每個步驟,每個流程的詳細說明,比如,上面說的,粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等,精加工可能分為車,鉗工,銑床,等等,每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了,比如粗糙度要達到多少,公差要達到多少。
技術人員根據(jù)產品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況,確定采用的工藝過程,并將有關內容寫成工藝文件,這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。每個廠都可能不太一樣,因為實際情況都不一樣。
總的來說,工藝流程是綱領,加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù),工藝規(guī)程是某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。
1.2機械加工工藝流程
機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之一,它是在具體的生產條件下,把較為合理的工藝過程和操作方法,按照規(guī)定的形式書寫 成工藝文件,經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下內容:工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。
制訂工藝規(guī)程的步驟
1) 計算年生產綱領,確定生產類型。
2) 分析零件圖及產品裝配圖,對零件進行工藝分析。
3) 選擇毛坯。
4) 擬訂工藝路線。
5) 確定各工序的加工余量,計算工序尺寸及公差。
6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。
7) 確定切削用量及工時定額。
8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。
9) 填寫工藝文件。
在制訂工藝規(guī)程的過程中,往往要對前面已初步確定的內容進行調整,以提高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中,可能會出現(xiàn)前所未料的情況,如生產條件的變化,新技術、新工藝的引進,新材料、先進設備的應用等,都要求及時對工藝規(guī)程進行修訂和完善。
1.3夾具概述
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。
在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產中,機床夾具是一種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造成本等,幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。
隨著科學技術的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn),機械制造工藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展,極大地推動了機械加工工藝的進步,使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。
“工欲善其事,必先利其器。”
工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來,現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(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。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(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。
1.4機床夾具的功能
在機床上用夾具裝夾工件時,其主要功能是使工件定位和夾緊。
1.機床夾具的主要功能
機床夾具的主要功能是裝工件,使工件在夾具中定位和夾緊。
(1)定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸和位置精度要求。
(2)夾緊 工件定位后將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。由于工件在加工時,受到各種力的作用,若不將工件固定,則工件會松動、脫落。因此,夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。
2.機床夾具的特殊功能
機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。
(1)對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對刀塊,它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。
(2)導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套,能迅速地確定鉆頭的位置,并引導其進行鉆削。導向元件制成模板形式,故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具(鏜模)也具有導向功能。
1.5機床夾具的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。
1.5.1機床夾具的現(xiàn)狀
國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明,目前中、小批多品種生產的工作品種已占工件種類總數(shù)的85%左右。現(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代,以適應市場激烈的競爭。然而,一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一方面,在多品種生產的企業(yè)中,約4年就要更新80%左右的專用夾具,而夾具的實際磨損量僅為15%左右。特別是近年來,數(shù)控機床(NC)、加工中心(MC)、成組技術(GT)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新技術的應用,對機床夾具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地裝備新產品的投產,以縮短生產準備周期,降低生產成本。
2)能裝夾一組具有相似性特征的工件。
3)適用于精密加工的高精度機床夾具。
4)適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。
5)采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置,以進一步提高勞動生產率。
6)提高機床夾具的標準化程度。
1.5.2現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向
現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個方面。
精密化
隨著機械產品精度的日益提高,勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化夾具的結構類型很多,例如用于精密分度的多齒盤,其分度精度可達±0.1;用于精密車削的高精度三爪卡盤,其定心精度為5μm;精密心軸的同軸度公差可控制在1μm內;又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具,工件的圓度公差可達0.2~0.5μm。
高效化
高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產率,減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有:自動化夾具、高速化夾具、具有夾緊動力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車床上使用的高速三爪自定心卡盤,可保證卡爪在(試驗)轉速為2600r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。
柔性化
機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似,它是指機床夾具通過調整、拼裝、組合等方式,以適應可變因素的能力。可變因素主要有:工序特征、生產批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有:組合夾具、通用可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內,夾具的柔性化將是夾具發(fā)展的主要方向。
標準化
機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的基礎上,首先進行夾具元件和部件的通用化,建立類型尺寸系列或變型,以減少功能用途相近的夾具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的結構。通用化方法包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深入,主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列,為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準:GB/T2148~T2259—91以及各類通用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化,有利于夾具的商品化生產,有利于縮短生產準備周期,降低生產總成本。
第2章 往復杠桿加工工藝規(guī)程設計
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目給出的零件是往復杠桿。往復杠桿的主要作用是載重后,使鋼板能夠得到延伸,伸展,能有正常的緩沖作用。加工質量會影響的工作精度、使用性能和壽命。往復杠桿主要作用是減震功能、阻尼緩沖部分功能、導向功能。
圖2.1 往復杠桿零件圖
2.1.2零件的工藝分析
由往復杠桿零件圖知可將其分為兩組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?,F(xiàn)分析如下:
(1)以兩外圓端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括:。兩外圓端面的銑削,加工的孔,其中兩外圓端面表面粗糙度要求為,的孔表面粗糙度要求為
(2)以孔為主要加工表面的加工面。寬度為44的開口槽的表面粗糙度要求為。
2.2工藝過程設計所應采取的相應措施
由以上分析可知。該零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說,保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,對于該零件來說,加工過程中的主要問題是保證平面的尺寸精度以及孔的尺寸精度及位置精度,處理好孔和平面之間的相互關系。
該類零件的加工應遵循先面后孔的原則:即先加工零件的基準平面,以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。往復杠桿的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大,用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固,因而容易保證孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件,便于對刀及調整,也有利于保護刀具。
往復杠桿零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則,將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。
由于往復杠桿的生產量很大。怎樣滿足往復杠桿生產率要求也是過程中的主要考慮因素。
2.3往復杠桿加工定位基準的選擇
2.3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為40CR。由于生量已達到大批生產的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故可以采用鑄造成型,這對提高生產效率,保證加工質量也是有利的。
2.3.2粗基準的選擇
粗基準選擇應當滿足以下要求:
(1) 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應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。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。例如:機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。
(3) 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
(4) 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經初加工。
(5) 粗基準應避免重復使用,因為粗基準的表面大多數(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。
為了滿足上述要求,基準選擇以往復杠桿大外圓端面作為粗基準,先以往復杠桿大外圓端面互為基準加工出端面,再以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面。
2.3.3精基準的選擇
精基準的選擇主要考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應當進行尺寸換算。
2.4 工藝路線的制定
由于生產類型為大批生產,應盡量使工序集中來提高生產率,除此之外,還應降低生產成本。
2.4.1 工藝方案一
表 2.1 工藝方案一表
10
鍛件
鍛件,清理
20
時效處理
時效處理
30
粗、精銑?66mm兩外圓端面
粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
40
鉆、擴、鉸孔到?35mm
鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
50
粗銑?66兩內側
面
粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
60
銑寬度為120的外側面
銑寬度為120的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
銑寬度為84的外側面
銑寬度為84的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
鉆、擴、鉸孔到?18mm
鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
80
鉆、擴、鉸孔到?22mm
鉆、擴、鉸孔到?22mm
保證兩內孔端面粗度12.5
90
鉆 3-?6孔
鉆 3-?6孔
100
鉆孔攻絲
8-M6深14
鉆孔攻絲
8-M6深14
110
粗銑寬度為44mm的開口槽
粗銑寬度為44mm的開口槽,保證兩端面粗度50
120
清洗
清洗
130
終檢
終檢
2.4.2 工藝方案二
表 2.2 工藝方案二表
10
鍛件
鍛件,清理
20
時效處理
時效處理
30
粗、精銑?66mm兩外圓端面
粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
50
粗銑?66兩內側
面
粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
40
鉆、擴、鉸孔到?35mm
鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
60
銑寬度為120的外側面
銑寬度為120的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
銑寬度為84的外側面
銑寬度為84的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
鉆、擴、鉸孔到?18mm
鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
80
鉆、擴、鉸孔到?22mm
鉆、擴、鉸孔到?22mm
保證兩內孔端面粗度12.5
90
鉆 3-?6孔
鉆 3-?6孔
100
鉆孔攻絲
8-M6深14
鉆孔攻絲
8-M6深14
110
粗銑寬度為44mm的開口槽
粗銑寬度為44mm的開口槽,保證兩端面粗度50
120
清洗
清洗
130
終檢
終檢
2.4.3 工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先加工兩外圓端面,然后再以此為基面加工孔,再加工,最后加工孔的內外側面以及寬度為44的開口槽銑,則與方案二相反,所以合理具體加工藝如下:
表 2.3 工藝方案表
10
鍛件
鍛件,清理
20
時效處理
時效處理
30
粗、精銑?66mm兩外圓端面
粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
40
鉆、擴、鉸孔到?35mm
鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
50
粗銑?66兩內側
面
粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
60
銑寬度為120的外側面
銑寬度為120的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
銑寬度為84的外側面
銑寬度為84的兩外側面,保證兩外端面粗糙度
70
鉆、擴、鉸孔到?18mm
鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
80
鉆、擴、鉸孔到?22mm
鉆、擴、鉸孔到?22mm
保證兩內孔端面粗度12.5
90
鉆 3-?6孔
鉆 3-?6孔
100
鉆孔攻絲
8-M6深14
鉆孔攻絲
8-M6深14
110
粗銑寬度為44mm的開口槽
粗銑寬度為44mm的開口槽,保證兩端面粗度50
120
清洗
清洗
130
終檢
終檢
23
2.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“往復杠桿”零件材料為40CR,硬度HBS為149~187,生產類型為大批量生產,采用鑄造毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝,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) 銑兩外圓端面
考慮其加工表面粗糙度要求為,可以先粗銑,再精銑,根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-5,取2Z=5已能滿足要求
(2) 加工孔
其表面粗糙度要求較高為,其加工方式可以分為鉆,擴,鉸三步,根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3-48,確定工序尺寸及余量為:
鉆孔:
擴孔: 2Z=1.8
鉸孔: 2Z=0.2
(7) 銑寬度為44的開口槽
考慮其表面粗糙度要求為,只要求粗加工,根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.3—48,
2.6確定切削用量及基本工時(機動時間)
工序1:粗精銑?66mm兩外端面,保證兩外端面粗糙度6.3,兩外端面間距為180mm
機床:銑床X52K
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù),細齒數(shù)
(1)、粗銑
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13,取
銑削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表30-23,取,
機床主軸轉速: 式(2-1)
取=30, =63代入公式(2-1)得:
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4,取
實際銑削速度:
工作臺每分進給量: 式(2-2)
取=,,=代入公式(2-2)得:
取
根據(jù)《機械加工工藝手冊》
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間: 式(2-3)
取,,, 代入公式(2-3)得:
以上為銑一個端面的機動時間,故本工序機動工時為
(2)、精銑
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13,取
銑削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表30-23,取,
取=30, =63代入公式(2-1)得:
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4,取
實際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺每分進給量:
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
取,,代入公式(2-3)得:
機動時間:以上為銑一個端面的機動時間,故本工序機動工時為
工序2:鉆孔到?33mm,擴孔到?34.8mm,鉸孔到?35mm,保證尺寸?35mm, 倒角1.5X30 ,保證內孔端面粗糙度1.6
機床:鉆床Z525
刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
(1)、鉆孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-10,取
由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件,故進給量應乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13,取
取切削速度
取=24, =35代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
機動時間: 式 (2-4)
取,,, ,代入公式(2-4)得:
(2)、擴孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-30,
參照《機械加工工藝師手冊》表28-31,取
切削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表28-31,取
取=19, =36.8代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取
實際切削速度:
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42
被切削層長度:
刀具切入長度
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
(3)鉸孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-35,取
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-36,取
取切削速度
取=9.1, =37代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
(4)倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間,取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同:,手動進給。
工序3:粗銑孔的內側面
機床:專用組合銑床
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-29,取
銑削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表30-29,取,
取=24, =50代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4,取
實際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺每分進給量:
取
根據(jù)《機械加工工藝手冊》
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
取,,,代入公式(2-3)得:
機動時間:
以上為銑一個端面的機動時間,故本工序機動工時為
工序4:粗銑?66兩內側面,保證尺寸104MM, 保證兩內側端面粗糙度12.5
機床:專用組合銑床
刀具:高速剛圓柱形銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-29,取
銑削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表30-29,取,
取=24, =50代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-4,取
實際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺每分進給量:
取
根據(jù)《機械加工工藝手冊》
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
取,,,代入公式(2-3)得:
機動時間:
以上為銑一個端面的機動時間,故本工序機動工時為
工序5:鉆孔到?16mm,擴孔到?17.8mm,鉸孔到?18mm,保證尺寸?18mm, 倒角1X45 ,保證兩外端面粗糙度6.3
孔
機床:專用組合鉆床
刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀
(1)、鉆孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-10,取
由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件,故進給量應乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13,取
取切削速度
取=24, =28代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
以上為鉆一個孔的機動時間,故本工序機動工時為
(2)、擴孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-30,
參照《機械加工工藝師手冊》表28-31,取
切削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表28-31,取
取=19.8, =29.8代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3取
實際切削速度:
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-42
被切削層長度:
刀具切入長度
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
以上為擴一個孔的機動時間,故本工序機動工時為
(3)鉸孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-35,取
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-36,取
取切削速度
取=9.9, =30代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
以上為鉸一個孔的機動時間,故本工序機動工時為
4)倒角。采用锪鉆。為縮短輔助時間,取倒角是的主軸轉速與擴孔時相同:,手動進給。
工序6:鉆 3-?6孔
(1)、鉆孔
切削深度:
進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-10,取
由于本零件在加工孔時屬于底剛度零件,故進給量應乘系數(shù)0.75,則
根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表28-13,取
取切削速度
取=24, =9代入公式(2-1)得
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表9-3,取
實際切削速度:
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度:
走刀次數(shù)為1
取,,, ,代入公式(2-4)得:
機動時間:
以上為鉆一個孔的機動時間,故本工序機動工時為
工序90:鉆孔攻絲8-M6深14
機床:立式鉆床Z525
刀具:根據(jù)參照參考文獻[3]表4.3~9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
切削深度:
進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4~38,取。
切削速度:參照參考文獻[3]表2.4~41,取。
機床主軸轉速:
,
按照參考文獻[3]表3.1~31,取
所以實際切削速度:
切削工時
被切削層長度:
刀具切入長度:
刀具切出長度: 取
走刀次數(shù)為1
機動時間:
工序7:粗銑寬度為44的開口槽
機床:專用組合銑床
刀具:高速剛鋸片銑刀 粗齒數(shù)
銑削深度:
每齒進給量:根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表30-13,取
銑削速度:參照《機械加工工藝師手冊》表30-23,取,
取=30, =63代入公式(2-1)得:
機床主軸轉速:,根據(jù)《機械加工工藝師手冊》表11-5,取
實際銑削速度:
取=,,=代入公式(2-2)得:
工作臺每分進給量:
根據(jù)《機械加工工藝手冊》
被切削層長度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長度:
刀具切出長度:取
走刀次數(shù)為1
取,,, 代入公式(2-3)得:
機動時間:
2.7時間定額計算及生產安排
參照《機械加工工藝手冊》表2.5-2,機械加工單件(生產類型:中批以上)時間定額的計算公式為:
(大量生產時)
因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為:
式 (2-5)
其中: —單件時間定額
—基本時間(機動時間)
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間,包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
工序1:粗、精銑兩外圓端面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序2:鉆,擴,鉸孔,倒角
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序3:銑的內側面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序4:銑外側面
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-43,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序5:鉆,擴,鉸孔,倒角
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序6:鉆,擴孔
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-41,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-43,k=12.14
取,,k=0.1214代入公式(2-5)得
單間時間定額:
工序7:銑寬度為開口槽
機動時間:
輔助時間:參照《機械加工工藝手冊》表2.5-45,取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短,所以取裝卸工件時間為。則
:根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.5-48,
取,,k=0.13代入公式(2-5)得
單間時間定額:
2.8 本章小結
本章主要是對往復杠桿的加工工藝進行設計。先要明確零件的作用 ,本次設計的往復杠桿的主要作用就是載重后,使鋼板能夠得到延伸,伸展,能有正常的緩沖作用。確定了零件的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后,就可以對零件的工藝路線進行分析,制定出幾套工藝方案,然后對這幾套方案進行分析比較,選擇最優(yōu)方案,最后進行時間定額計算及生產安排。優(yōu)良的加工工藝是能否生產出合格,優(yōu)質零件的必要前提,所以對加工工藝的設計十分重要,設計時要反復比較,選擇最優(yōu)方案。
第3章 銑槽夾具設計
3.1研究原始質料
利用本夾具主要用來粗、精銑44槽,在銑此槽時,為了保證技術要求,最關鍵是找到定位基準。同時,應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。
3.2定位基準的選擇
由零件圖可知:在對槽進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔?35進行了鉆、擴、鉸加工。因此,定位、夾緊方案有:
銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內,采用一面一銷的定位方式,這種定位在結構上簡單易操作。
3.3 切削力及夾緊分析計算
刀具:錯齒三面刃銑刀(硬質合金)
刀具有關幾何參數(shù):
由參考文獻[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。
查參考文獻[5]1~2~26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有:
式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得:
螺旋夾緊力:
該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.1.
由表得:原動力計算公式
即:
由上述計算易得:
由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。
3.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。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。
與機床夾具有關的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻[5]可得:
⑴定位銷的定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設計與選用
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷,加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結構如圖所示:
圖5.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。
塞尺選用平塞尺,其結構如圖5.3所示:
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
3.6 夾具設計及操作的簡要說明
如前所述,應該注意提高生產率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,經過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構)。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。
此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調整換取。
28
結論
往復杠桿的加工工藝及夾具設計,主要是對往復杠桿的加工工藝和夾具進行設計。往復杠桿的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線,機械加工余量和切削用量、基本工時的確定,夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理,夾具的定位夾緊機構也能達到定位夾緊的目的,能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題,如出現(xiàn)工藝路線的不合理,甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時,因定位基準選擇不合理,出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小,尺寸等不合理,而達不到夾緊的目的,也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產生翻轉。不過在指導老師的悉心認真的指導下,經過三個多月自身的不斷努力,這些問題都一一解決。在這個過程中,對機械加工工藝和夾具設計有關的知識有了更深的理解,增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力,使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高,為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。
29
致謝
首先,我要感謝老師對我的畢業(yè)設計指導。在畢業(yè)設計中,他給予了我學術和指導性的意見。我萬分的感謝他們給我的寶貴的指導意見和鼓勵。
我也非常感謝我的父母。在學習和生活上,他們一直都很支持我,使我能全身心地投入到學習中。
最后,很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計(論文)的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計(論文)。
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