鏜套座的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì)
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徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說 明 書課題名稱: 鏜套座加工工藝、鉆攻螺紋孔M10夾具 學(xué)生姓名: 盛圓圓 學(xué)號(hào): 20100608101 專 業(yè): 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班級(jí): 10機(jī)設(shè)1 成 績(jī): 指導(dǎo)教師簽字: 郭華鋒 2013年12月27日目 錄1設(shè)計(jì)題目及其要求11.1設(shè)計(jì)目的 11.2設(shè)計(jì)內(nèi)容11.3設(shè)計(jì)程序和一般要求21.4設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具 41.5撰寫設(shè)計(jì)說明書51.6成績(jī)考核61.7時(shí)間安排 62零件的分析及加工方案的制定 72.1分析零件的作用及技術(shù)要求72.2零件的工藝分析72.3確定毛坯的制造形式72.4定位基準(zhǔn)的選擇82.5制定加工工藝路線83必要的工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算93.1100孔的加工93.2底面的工序尺寸及公差計(jì)算104選擇車床、量具、刃具 114.1選擇機(jī)床114.2選擇量具114.3選擇刃具 125確定切削用量、時(shí)間定額 135.1銑底面 135.2鏜100孔 156. 專用夾具設(shè)計(jì) 186.1設(shè)計(jì)思想186.2夾具設(shè)計(jì)187. 設(shè)計(jì)小結(jié) 208.參考文獻(xiàn) 2123設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算說明結(jié)論1.設(shè) 計(jì)題 目及 其要 求2 .零件的分析及加工方案的制定3.必要的工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算4 .選擇車床、量具、刃具5. 確定切削用量、時(shí)間定額 6專用夾具設(shè)計(jì)7.設(shè)計(jì)小結(jié) 8.參考文獻(xiàn)1.1設(shè)計(jì)目的機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問題為研究對(duì)象,實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科,學(xué)生在學(xué)完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)通過課程設(shè)計(jì)受到一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決機(jī)械制造工藝技術(shù)問題的能力。通過課程設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)在下述各方面得到鍛煉:(1)能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確的解決一個(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,保證零件的加工質(zhì)量。(2)提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。(3)學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。(4)能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容要求編制一個(gè)典型的中等復(fù)雜程度的機(jī)器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,按教師指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具,并撰寫設(shè)計(jì)說明書。具體內(nèi)容如下:(1)選擇毛坯的制造方法,制定毛坯技術(shù)要求。(2)擬定零件的機(jī)械加工工藝過程。(3)合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。(4)正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。(5)確定各工序所用的加工設(shè)備。(6)確定刀具材料,類型及規(guī)定量具種類。(7)確定一個(gè)加工表面的工序余量和總余量。(8)選定一個(gè)工序的切削用量。(9)確定工序尺寸,正確擬訂工序技術(shù)要求。(10)確定工序使用的冷卻潤(rùn)滑液。(11)計(jì)算一個(gè)工序的單件工時(shí)。(12)設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具(需計(jì)算切削力、夾緊力)。繪制夾具裝配圖。(13)測(cè)繪夾具中的指定零件。(14)填寫工藝文件。(15)編寫設(shè)計(jì)說明書。1.3設(shè)計(jì)程序和一般要求零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定:在有關(guān)的原始資料準(zhǔn)備完畢后,即可按下列步驟和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:1.3.1分析研究零件圖紙,進(jìn)行工藝審查。(1)了解零件在整機(jī)中的作用及工作條件,結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)。(2)分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù),確定主要加工表面,并找出關(guān)鍵技術(shù)問題。(3)審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理,零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否良好,選用材料是否恰當(dāng)。1.3.2確定生產(chǎn)類型和工藝安排的基本傾向。(1)生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn),成批生產(chǎn),大批大量生產(chǎn)。(2)工藝安排的基本傾向。工序集中原則,工序分散原則。(3)設(shè)備選擇通用設(shè)備+通用工裝;通用設(shè)備+專用工裝;專用設(shè)備+專用工裝。(4)工藝手段常規(guī)工藝,新工藝或特種工藝1.3.3選擇毛坯(1)確定毛坯鑄件:木模手工造型;金屬模機(jī)器造型。鍛件:自由鍛;模鍛。型材(2)確定毛坯形狀(3)規(guī)定毛坯精度等級(jí)(4)給出加工表面的總余量(5)制定毛坯技術(shù)要求(6)繪制毛坯零件綜合圖1.3.4擬定工藝路線(1)正確選擇定位基準(zhǔn)選定精基準(zhǔn)選定粗基準(zhǔn)同時(shí)確定各工序工件的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。(2)確定各加工面的加工方法及加工方案。先確定主要表面的加工方法,而后確定其它各次要表面的加工方法。先確定主要表面的終加工方法,然后再確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。(3)確定工序集中與分散根據(jù)給定的生產(chǎn)類型,零件特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷和具體生產(chǎn)條件,統(tǒng)籌考慮各工步的組合,確定工序集中與分散的實(shí)施方案。(4)加工順序的安排切削加工工序、熱處理工序和其他輔助工序統(tǒng)籌合理安排。切削加工順序的安排需遵循基面先行,先面后孔,先粗后精,先主后次等項(xiàng)原則。1.3.5選擇各工序所采用的設(shè)備結(jié)合生產(chǎn)類型、加工精度、零件尺寸、夾具等因素綜合考慮,查閱手冊(cè),合理確定機(jī)床型號(hào)規(guī)格。1.3.6確定加工余量,工序尺寸和公差(1)確定加工余量工序余量和總余量一般可參考手冊(cè)推薦的資料查取,據(jù)此方可完成毛坯圖。(2)確定工序尺寸和公差工序尺寸計(jì)算,可采用尺寸鏈原理進(jìn)行,也可根據(jù)手冊(cè)選定。1.3.7確定一個(gè)工序的切削用量切削用量可通過手冊(cè)查取。1.3.8選定各工序的冷卻潤(rùn)滑液1.3.9計(jì)算一個(gè)工序的單位工時(shí)1.4設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具對(duì)指定工序的加工技術(shù)要求、定位夾緊方案、毛坯情況、所用機(jī)床、刀具、加工余量、切削用量進(jìn)行了解分析后,即可著手收集同類型夾具及典型結(jié)構(gòu)的資料,按下列步驟進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì):1.4.1最后確定工件的定位方案,合理選擇和設(shè)置定位無件。1.4.2確定刀具的對(duì)刀、導(dǎo)引方式,合理選擇和設(shè)置導(dǎo)向元件。1.4.3計(jì)算切削力(1)分析和判斷力的性質(zhì)和方向(2)根據(jù)工序中負(fù)荷最大的工步確定切削力1.4.4計(jì)算夾緊力(1)最后確定夾緊力的作用點(diǎn)和方向(2)根據(jù)切削力方向和夾緊力方向間的相互關(guān)系確定所需的最大夾緊力。(3)引入安全系數(shù)確定實(shí)用夾緊力(4)根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性算出夾緊作用力(動(dòng)力)(5)根據(jù)動(dòng)力源元件的性質(zhì)(如氣缸、螺旋等)確定動(dòng)力源元件的尺寸(如氣缸、螺紋直徑等)。1.4.5確定總的夾緊方案力源裝置、中間遞力結(jié)構(gòu)、夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)1.4.6確定夾具其它組成部分(如分度裝置等)及夾具體的結(jié)構(gòu)型式。1.4.7繪制夾具原理圖和結(jié)構(gòu)草圖1.4.8繪制夾具裝配圖(1)裝配圖比例一般按1:1繪制(2)主觀圖盡可能選取與操作者正對(duì)的位置,視圖配置和選擇應(yīng)能完整地表達(dá)整個(gè)夾具各部分結(jié)構(gòu)。(3)工件的外形輪廓和主要表面(定位基面、夾緊表面和被加工表面)用黑色雙點(diǎn)劃線畫出,視為假想透明體,不影響夾具元件的繪制,被加工表面的加工余量可用網(wǎng)紋線畫出。(4)裝配圖上有關(guān)尺寸,公差配合和技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),均需符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(5)夾具零件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)格化零件,并標(biāo)號(hào)及列出零件明細(xì)表。1.4.9繪制指定的夾具零件工作圖應(yīng)有足夠的視圖和剖面、全部尺寸、公差、形位公差、粗糙度及其它技術(shù)條件(包括零件材料和熱處理要求等)。1.5撰寫設(shè)計(jì)說明書說明書是設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論根據(jù)用文字圖表方式加以系統(tǒng)的闡述,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)方案的論證和分析,在設(shè)計(jì)過程中考慮各種問題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù),以及必要的計(jì)算過程或其他說明。自課程設(shè)計(jì)開始之日起,學(xué)生應(yīng)逐日將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容記入說明書草稿本內(nèi),設(shè)計(jì)終了時(shí),整理撰寫成文,裝訂成冊(cè)。說明書應(yīng)力求立論鮮明,論證嚴(yán)謹(jǐn),計(jì)算準(zhǔn)確,文理通順,字跡端正,說明書一般包括以下內(nèi)容。(1)目錄(2)設(shè)計(jì)任務(wù)書(課題、設(shè)計(jì)要求)(3)有關(guān)零件的說明(零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求分析,加工工藝性等)(4)有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說明(生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、給定條件)(5)毛坯的確定(6)有關(guān)基準(zhǔn)選擇說明(7)重點(diǎn)工序的說明(8)不同方案的比較分析(9)繪制采用方案的工序簡(jiǎn)圖(10)加工余量的確定(11)切削用量的選擇(12)時(shí)間定額的確定(13)夾具原理圖(工序循環(huán)的簡(jiǎn)要說明)(14)切削力和夾緊力(包括油、氣缸直徑)的計(jì)算(15)附參考書和資料目錄1.6成績(jī)考核1.6.1考核內(nèi)容:(1)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否具備創(chuàng)新性、可行性。(2)圖紙質(zhì)量、說明書撰寫質(zhì)量。1.6.2成績(jī)?cè)u(píng)定:學(xué)生全部設(shè)計(jì)完成后交指導(dǎo)教師審查簽字,根據(jù)考核內(nèi)容以五級(jí)分制評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)。設(shè)計(jì)結(jié)束后,將全部設(shè)計(jì)圖紙及說明書裝訂成冊(cè)交教研室保存。1.7時(shí)間安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排為2周。(1)接受任務(wù),收集資料 約0.5天(2)工藝設(shè)計(jì)(工藝方案、工藝規(guī)程、毛坯圖、工序圖等) 4天(3)確定夾具方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 1.5天(4)繪制夾具裝配圖 2天(5)繪制夾具零件工作圖 1天(6)整理說明書 1天2.1 分析零件的作用及技術(shù)要求鏜套座是支承套筒的作用,起定位、夾緊套筒的作用。技術(shù)要求有套筒座的圓角為R3,倒角1.5,套筒支承孔是重要表面,所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基準(zhǔn),所以底面的粗糙度也有很高的要求。支撐孔一面有4個(gè)螺紋孔,底座有4個(gè)螺紋孔和2個(gè)孔需要加工。具體的要求是:支承孔中心到底面尺寸為2100.1,支承孔尺寸要求為100支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為0.8;底面的表面粗糙度要求是R值為1.6;還有底面一邊的兩個(gè)螺栓孔之間尺寸為700.1;底座寬度尺寸為1200.3,長(zhǎng)度尺寸為3700.2。2.2 零件的工藝分析從鏜套座零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下: (1) 以下端面為基準(zhǔn)的加工面 這一組加工面包括:臺(tái)階面,銑100孔兩端面及其各螺紋孔。 (2)以100為定位中心的加工面,這一組加工面包括底座面和4-M18螺紋孔,8孔。2.3 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(qiáng)度也能保證。由于零件大批量生產(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,。零件材料為 HT200,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型鑄造,二級(jí)精度鑄造。2.4定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工程之一,基準(zhǔn)的選擇正確與否,關(guān)系到加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。零件孔和底座面的表面粗糙度要求高,利用大孔和底座互為基準(zhǔn)。2.5制定加工工藝路線方案:(1)鑄造毛坯(2)時(shí)效處理(3)粗銑底座下端面(4)銑底座上端面(5)粗銑大孔端面(6)粗銑底座四周面(7)鉆底座兩個(gè)8通孔(8)粗鏜100大孔(9)半精銑底座下端面(10)半精鏜大孔(11)精銑底座下端面(12)精銑大孔端面(13)加工底座4個(gè)18螺紋孔(14)加工大孔端面4個(gè)螺紋孔(15)精鏜100孔(16)檢驗(yàn)、入庫(kù)3.1100孔的加工3.1.1支承孔孔徑100,表面粗糙度為0.8,加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜、,下面求解各道工序尺寸及公差。毛坯總余量=8mm精鏜加工余量=0.5mm 半精鏜加工余量=2.5mm粗鏜加工余量=5mm3.1.2計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸浮動(dòng)鏜后孔徑應(yīng)達(dá)到圖樣規(guī)定尺寸,因此浮動(dòng)鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=100mm(設(shè)計(jì)尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為:半精鏜=(1000.5)mm=99.5mm粗鏜=(99.5-2.5)mm=97mm毛坯=(97-5)mm=92mm3.1.3確定各道工序尺寸的公差及其偏差通過查表和計(jì)算確定毛坯總余量及其公差、工序余量以及工序的經(jīng)濟(jì)精度和公差值.孔的工序尺寸及公差的計(jì)算(mm)工序名稱工序余量基本工序尺寸工序的經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及公差精鏜0.5100H8()100半精鏜2.5100-0.5=99.5H10()99.5粗鏜599.5-2.5=97H13()97毛坯897-5=921.2921.23.2底面的工序尺寸及公差計(jì)算底面以孔中心為定位基準(zhǔn),經(jīng)過了粗銑、半精銑和精銑。3.2.1用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下:毛坯總余量=8mm精銑加工余量=1mm半精銑加工余量=2mm粗銑加工余量=5mm3.2.2計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。 精銑平面后應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的尺寸,因此精銑工序尺寸即是圖樣上的尺寸,表面粗糙度1.6,定位尺寸為2100.1。其他各工序基本尺寸依次為半精銑H=(210+1)mm=211mm粗銑H=(211+2)mm=213mm毛坯H=(213+5)mm=218mm3.2.3確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定底面的工序尺寸及公差的計(jì)算 mm工序名稱工序間余量工序達(dá)到的公差工序尺寸及公差精銑1IT8半精銑2IT11粗銑5IT12毛坯8121814.1選擇機(jī)床工序3、4、5、6、9、11、12是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。工序7、13、14是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z525型鉆床。工序8、10、15是粗鏜、半精鏜、精鏜、支承孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T68型臥式鏜床。4.2選擇量具本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn),參考本書有關(guān)資料,選擇如下。4.2.1選擇加工孔用量具。100mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜97mm,半精鏜99.5mm,精鏜100mm。 粗鏜孔97mm,公差等級(jí)為ITl3,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 半精鏜孔99.5mm,公差等級(jí)為IT10,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 精鏜孔100mm,由于精度要求高,加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)。4.2.2選擇加工工藝孔量具。有8mm、10mm、18mm三種孔,可以選擇測(cè)量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。4.2.3選擇測(cè)量底面至支承孔軸線距離的量具。由于是測(cè)量底面至支承孔軸線距離,故需要與支承孔相匹配的標(biāo)準(zhǔn)芯棒,其尺寸為100mm,然后測(cè)量軸線中心至底面距離選擇測(cè)量范圍0mm-300mm的游標(biāo)卡尺即可。當(dāng)然由于加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,也可以設(shè)計(jì)一個(gè)專用量具(通規(guī)止規(guī))來測(cè)量,這樣可以大大減少勞動(dòng)時(shí)間。4.3選擇刃具(1)銑削底面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=220mm(2)銑削底臺(tái)面和螺紋孔面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=220mm(3)鏜孔時(shí)選用機(jī)夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=60mm(4)鉆孔18mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑16mm,擴(kuò)鉆,直徑18(5)鉆孔8mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑8mm(6)鉆孔10mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑8mm,擴(kuò)鉆,直徑10(7)攻螺紋用絲錐5.1銑底面5.1.1粗銑底面(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑底面A的加工余量為5mm,選擇背吃刀量ap=5mm。 b確定進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z. c選取切削速度 (1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時(shí)間定額(2個(gè)工位)一個(gè)工位基本時(shí)間2.92min=175s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=60.12mm/min5.1.2半精銑底面(A)確定切削用量a確定背吃刀量半精銑時(shí),背吃刀量一般為0.52mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2mm。b確定進(jìn)給量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z.c選取切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: (B)確定時(shí)間定額(2次走刀)一次走刀基本時(shí)間3.61min=216.8s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=46.32mm/min5.1.3精銑底面(A)確定切削用量a確定背吃刀量精銑時(shí),精銑時(shí)一般為0.11mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b確定進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.12mm/z.c選取切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時(shí)間定額(2次走刀)一次走刀基本時(shí)間4.92min=295s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=34.04mm/min5.2鏜100孔5.2.1粗鏜(A)確定切削用量a 確定背吃用量粗鏜時(shí),為提高效率,一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量,一個(gè)工作行程鏜完,所以粗鏜大孔時(shí)加工余量為5mm,選擇背吃刀量b 確定進(jìn)給量和切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r 切削速度為0.5m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間2.176min=130.6s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。4.29mm其中1.5mm;=35,取=4mm5.2.2半精鏜(A)確定切削用量a. 確定背吃用量半精鏜時(shí),取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2.5mm。b. 確定進(jìn)給量和切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇進(jìn)給量為0.4mm/r 切削速度為0.6m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間2.25min=135s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。2.917mm其中0.2mm;=35,取=4mm5.2.3精鏜(A)確定切削用量a、 確定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b、確定進(jìn)給量和切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-69,選擇進(jìn)給量為0.3mm/r 切削速度為0.4m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間4.36min=261.7s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。2.68mm其中0.15mm;=35,取=4mm61設(shè)計(jì)思想夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。62夾具設(shè)計(jì)6.2.1定位誤差分析(一面兩孔) 確定兩銷心距及公差:Ld=LD=330mm 兩銷中心距為3300.04mm 確定圓柱銷尺寸及公差圓柱銷的基本尺寸d1=D1=8mm銷孔配合按g6制造,查表知:銷的上偏差es=-0.006,且IT6的公差為0.011,可得ei=-0.017圓柱銷尺寸為 按表9.5選取菱形銷尺寸:b3mm Bd - 18 - 17mm 確定菱形銷直徑尺寸及公差補(bǔ)償值a=(LD+Ld)/2=(0.2+0.04)=0.24mmd2max = D2min - X2min=8- 0.18=7.82mm取IT6的公差為0.011,可得ei= -0.191mm菱形銷尺寸為 計(jì)算定位誤差假定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合,則B=0Y = X1min =0+0.017=0.017mmD=Y+B=0.017mm6.2.2夾緊力計(jì)算夾具設(shè)計(jì)中利用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),由機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表10-1知,=534N。式中為傳動(dòng)效率,為螺紋升角,為螺紋中徑,為螺紋摩擦角,為轉(zhuǎn)矩,f為摩擦因數(shù),一般取0.10.15。通過這三個(gè)星期的學(xué)習(xí),我們?cè)诶蠋煹男薷呐c指導(dǎo)下下,終于完成了夾具的設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中歷練了我的設(shè)計(jì)的能力,以及對(duì)于一個(gè)零件加工方法的認(rèn)知。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段,第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、機(jī)床選用等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。經(jīng)過這三個(gè)星期的設(shè)計(jì),我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟,學(xué)會(huì)了查找相關(guān)手冊(cè)、說明書等,以及選擇使用工藝裝備等等。總之,這次設(shè)計(jì)使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。讓我們對(duì)機(jī)械制造的知識(shí)有了更加全方位的了解,也讓我們充分認(rèn)識(shí)到了自己的不足,在有些數(shù)據(jù)的查找與使用方面略顯不足,而且對(duì)于有些公式中的未知量也不是很熟悉1 鄒青、呼詠.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.62任家隆、李菊麗.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,2009.63 王潤(rùn)孝.制造工程基礎(chǔ).北京:科學(xué)出版社,20104 卞洪元.機(jī)械制造工藝與夾具.北京:北京理工大學(xué)出版社,2010.25 余承輝. 機(jī)械制造工藝與夾具.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2010.76 徐嘉元,曾家駒.機(jī)械制造工藝學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.127 陳立德.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).北京:高等教育出版社,2009.4設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算說明結(jié)論機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱零件名稱鏜套座共14頁(yè)第13頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)金工14加工大孔端面4個(gè)螺紋孔毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄坯37028016011設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z5251夾具編號(hào)夾具名稱切削液加工大孔端面螺紋孔專用夾具水基潤(rùn)滑液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)r/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆8的內(nèi)孔麻花鉆796200.22152擴(kuò)10的內(nèi)孔擴(kuò)鉆573180.22153攻螺紋絲錐318100.1215專用鉆夾具設(shè) 計(jì)(日 期)校 對(duì)(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì) 簽(日期)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)共 1頁(yè)產(chǎn)品名稱零件名稱鏜套座第 1 頁(yè)材料牌號(hào)HT200毛坯種類鑄坯毛坯外形尺寸370*280每毛坯件數(shù)毛坯外形尺工序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備夾具名稱及編號(hào)刀具名稱量具名稱及編號(hào)工 時(shí)準(zhǔn)終單件1鑄造鑄造毛坯砂型鑄造模游標(biāo)卡尺2熱處理時(shí)效處理工業(yè)爐3銑粗銑底座下端面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺4銑銑底座上端面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺5銑粗銑大孔端面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺6銑 粗銑底座四周面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺7鉆 鉆底座兩個(gè)8通孔Z525專用夾具 麻花鉆內(nèi)徑千分尺8鏜 粗鏜100孔T68專用夾具單刃鏜刀內(nèi)徑千分尺9銑半精銑底座下端面X5020A專用夾具 端面銑刀游標(biāo)卡尺10鏜半精鏜大孔T68專用夾具單刃鏜刀內(nèi)徑千分尺11銑精銑底座下端面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺12銑精銑大孔端面X5020A專用夾具端面銑刀游標(biāo)卡尺13鉆加工底座4個(gè)18螺紋孔Z525專用夾具麻花鉆內(nèi)徑千分尺底 圖 號(hào)14鉆加工大孔端面4個(gè)螺紋孔Z525專用夾具 麻花鉆內(nèi)徑深度千分尺15鏜精鏜100孔T68專用夾具 單刃鏜刀內(nèi)徑千分尺裝 訂 號(hào)16檢查最終檢查并入庫(kù)各種量具設(shè) 計(jì)日 期審 核日 期批 準(zhǔn)日 期備 注標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期2012/12/20課程設(shè)計(jì)說明書 課程名稱: 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 題目名稱:鏜套座的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和夾具設(shè)計(jì) 班 級(jí):姓 名:學(xué) 號(hào):指導(dǎo)教師:評(píng)定成績(jī):教師評(píng)語(yǔ): 目 錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3二、零件的分析及加工方案的制定 8三、必要的工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算 9四、選擇車床、量具、刃具 11五、確定切削用量,時(shí)間定額 12六、專用夾具設(shè)計(jì) 17七、設(shè)計(jì)小結(jié) 18八、參考文獻(xiàn) 18一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 (一)、設(shè)計(jì)目的機(jī)械制造工藝學(xué)是以機(jī)械制造中的工藝問題為研究對(duì)象,實(shí)踐性較強(qiáng)的一門學(xué)科,學(xué)生在學(xué)完了工藝課后并完成了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)通過課程設(shè)計(jì)受到一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合訓(xùn)練,培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決機(jī)械制造工藝技術(shù)問題的能力。通過課程設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)在下述各方面得到鍛煉:1.能熟練運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí),正確的解決一個(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,保證零件的加工質(zhì)量。2.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,應(yīng)當(dāng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求,設(shè)計(jì)出高效、省力、既經(jīng)濟(jì)合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖表資料。4.能具備一定創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 (二)、設(shè)計(jì)內(nèi)容要求編制一個(gè)典型的中等復(fù)雜程度的機(jī)器零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,按教師指定設(shè)計(jì)其中一道工序的專用夾具,并撰寫設(shè)計(jì)說明書。具體內(nèi)容如下:1選擇毛坯的制造方法,制定毛坯技術(shù)要求。2擬定零件的機(jī)械加工工藝過程。3合理選擇各工序的定位基準(zhǔn)。4正確確定各工序的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。5確定各工序所用的加工設(shè)備。6確定刀具材料,類型及規(guī)定量具種類。7確定一個(gè)加工表面的工序余量和總余量。8選定一個(gè)工序的切削用量。9確定工序尺寸,正確擬訂工序技術(shù)要求。10確定工序使用的冷卻潤(rùn)滑液。11計(jì)算一個(gè)工序的單件工時(shí)。12設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具(需計(jì)算切削力、夾緊力)。繪制夾具裝配圖。13測(cè)繪夾具中的指定零件。14填寫工藝文件。15編寫設(shè)計(jì)說明書。(三)、設(shè)計(jì)程序和一般要求零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定:在有關(guān)的原始資料準(zhǔn)備完畢后,即可按下列步驟和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)工作:1.分析研究零件圖紙,進(jìn)行工藝審查。(1)了解零件在整機(jī)中的作用及工作條件,結(jié)構(gòu)及工藝特點(diǎn)。(2)分析零件圖上各項(xiàng)技術(shù)要求制定的依據(jù),確定主要加工表面,并找出關(guān)鍵技術(shù)問題。(3)審查各項(xiàng)技術(shù)要求是否合理,零件的結(jié)構(gòu)工藝性是否良好,選用材料是否恰當(dāng)。2.確定生產(chǎn)類型和工藝安排的基本傾向。(1)生產(chǎn)類型單件小批生產(chǎn),成批生產(chǎn),大批大量生產(chǎn)。(2)工藝安排的基本傾向。工序集中原則,工序分散原則。(3)設(shè)備選擇通用設(shè)備+通用工裝;通用設(shè)備+專用工裝;專用設(shè)備+專用工裝。(4)工藝手段常規(guī)工藝,新工藝或特種工藝3.選擇毛坯(1)確定毛坯鑄件:木模手工造型;金屬模機(jī)器造型。鍛件:自由鍛;模鍛。型材(2)確定毛坯形狀(3)規(guī)定毛坯精度等級(jí)(4)給出加工表面的總余量(5)制定毛坯技術(shù)要求(6)繪制毛坯零件綜合圖4.擬定工藝路線(1)正確選擇定位基準(zhǔn) 選定精基準(zhǔn) 選定粗基準(zhǔn)同時(shí)確定各工序工件的夾壓位置和夾緊力的方向和作用點(diǎn)。(2)確定各加工面的加工方法及加工方案。先確定主要表面的加工方法,而后確定其它各次要表面的加工方法。先確定主要表面的終加工方法,然后再確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。(3)確定工序集中與分散根據(jù)給定的生產(chǎn)類型,零件特點(diǎn)、機(jī)床負(fù)荷和具體生產(chǎn)條件,統(tǒng)籌考慮各工步的組合,確定工序集中與分散的實(shí)施方案。(4)加工順序的安排切削加工工序、熱處理工序和其他輔助工序統(tǒng)籌合理安排。切削加工順序的安排需遵循基面先行,先面后孔,先粗后精,先主后次等項(xiàng)原則。5.選擇各工序所采用的設(shè)備結(jié)合生產(chǎn)類型、加工精度、零件尺寸、夾具等因素綜合考慮,查閱手冊(cè),合理確定機(jī)床型號(hào)規(guī)格。6.確定加工余量,工序尺寸和公差(1)確定加工余量工序余量和總余量一般可參考手冊(cè)推薦的資料查取,據(jù)此方可完成毛坯圖。(2)確定工序尺寸和公差工序尺寸計(jì)算,可采用尺寸鏈原理進(jìn)行,也可根據(jù)手冊(cè)選定。7.確定一個(gè)工序的切削用量切削用量可通過手冊(cè)查取。8.選定各工序的冷卻潤(rùn)滑液9.計(jì)算一個(gè)工序的單位工時(shí)(二)設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具對(duì)指定工序的加工技術(shù)要求、定位夾緊方案、毛坯情況、所用機(jī)床、刀具、加工余量、切削用量進(jìn)行了解分析后,即可著手收集同類型夾具及典型結(jié)構(gòu)的資料,按下列步驟進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì):1最后確定工件的定位方案,合理選擇和設(shè)置定位無件。2確定刀具的對(duì)刀、導(dǎo)引方式,合理選擇和設(shè)置導(dǎo)向元件。3計(jì)算切削力 (1)分析和判斷力的性質(zhì)和方向 (2)根據(jù)工序中負(fù)荷最大的工步確定切削力4計(jì)算夾緊力(1)最后確定夾緊力的作用點(diǎn)和方向(2)根據(jù)切削力方向和夾緊力方向間的相互關(guān)系確定所需的最大夾緊力。(3)引入安全系數(shù)確定實(shí)用夾緊力(4)根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的特性算出夾緊作用力(動(dòng)力)(5)根據(jù)動(dòng)力源元件的性質(zhì)(如氣缸、螺旋等)確定動(dòng)力源元件的尺寸(如氣缸、螺紋直徑等)。5確定總的夾緊方案力源裝置、中間遞力結(jié)構(gòu)、夾緊元件、夾緊機(jī)構(gòu)6確定夾具其它組成部分(如分度裝置等)及夾具體的結(jié)構(gòu)型式。7繪制夾具原理圖和結(jié)構(gòu)草圖8繪制夾具裝配圖(1)裝配圖比例一般按1:1繪制(2)主觀圖盡可能選取與操作者正對(duì)的位置,視圖配置和選擇應(yīng)能完整地表達(dá)整個(gè)夾具各部分結(jié)構(gòu)。(3)工件的外形輪廓和主要表面(定位基面、夾緊表面和被加工表面)用黑色雙點(diǎn)劃線畫出,視為假想透明體,不影響夾具元件的繪制,被加工表面的加工余量可用網(wǎng)紋線畫出。(4)裝配圖上有關(guān)尺寸,公差配合和技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn),均需符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。(5)夾具零件應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)格化零件,并標(biāo)號(hào)及列出零件明細(xì)表。9繪制指定的夾具零件工作圖 應(yīng)有足夠的視圖和剖面、全部尺寸、公差、形位公差、粗糙度及其它技術(shù)條件(包括零件材料和熱處理要求等)。(四)撰寫設(shè)計(jì)說明書說明書是設(shè)計(jì)者將自己的設(shè)計(jì)成果、設(shè)計(jì)意圖、理論根據(jù)用文字圖表方式加以系統(tǒng)的闡述,重點(diǎn)是設(shè)計(jì)方案的論證和分析,在設(shè)計(jì)過程中考慮各種問題的出發(fā)點(diǎn)和最后選擇的依據(jù),以及必要的計(jì)算過程或其他說明。自課程設(shè)計(jì)開始之日起,學(xué)生應(yīng)逐日將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容記入說明書草稿本內(nèi),設(shè)計(jì)終了時(shí),整理撰寫成文,裝訂成冊(cè)。說明書應(yīng)力求立論鮮明,論證嚴(yán)謹(jǐn),計(jì)算準(zhǔn)確,文理通順,字跡端正,說明書一般包括以下內(nèi)容。(1) 目錄(2) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(課題、設(shè)計(jì)要求)(3) 有關(guān)零件的說明(零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求分析,加工工藝性等)(4) 有關(guān)設(shè)計(jì)條件的說明(生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型、給定條件)(5) 毛坯的確定(6) 有關(guān)基準(zhǔn)選擇說明(7) 重點(diǎn)工序的說明(8) 不同方案的比較分析(9) 繪制采用方案的工序簡(jiǎn)圖(10) 加工余量的確定(11) 切削用量的選擇(12) 時(shí)間定額的確定(13) 夾具原理圖(工序循環(huán)的簡(jiǎn)要說明)(14) 切削力和夾緊力(包括油、氣缸直徑)的計(jì)算(15) 附參考書和資料目錄(五)、成績(jī)考核1.考核內(nèi)容:(1)設(shè)計(jì)內(nèi)容是否具備創(chuàng)新性、可行性。(2)圖紙質(zhì)量、說明書撰寫質(zhì)量。2.成績(jī)?cè)u(píng)定:學(xué)生全部設(shè)計(jì)完成后交指導(dǎo)教師審查簽字,根據(jù)考核內(nèi)容以五級(jí)分制評(píng)定設(shè)計(jì)成績(jī)。設(shè)計(jì)結(jié)束后,將全部設(shè)計(jì)圖紙及說明書裝訂成冊(cè)交教研室保存。(六)、時(shí)間安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排為2周。1接受任務(wù),收集資料 約0.5天2工藝設(shè)計(jì)(工藝方案、工藝規(guī)程、毛坯圖、工序圖等) 4天3確定夾具方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 1.5天4繪制夾具裝配圖 2天5繪制夾具零件工作圖 1天6整理說明書 1天二 零件的分析及加工方案的制定2.1 分析零件的作用及技術(shù)要求 鏜套座是支承套筒的作用,起定位、夾緊套筒的作用。技術(shù)要求有套筒座的圓角為R3,倒角1.5,套筒支承孔是重要表面,所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基準(zhǔn),所以底面的粗糙度也有很高的要求。支撐孔一面有4個(gè)螺紋孔,底座有4個(gè)螺紋孔和2個(gè)孔需要加工。具體的要求是:支承孔中心到底面尺寸為2100.1,支承孔尺寸要求為100支承孔內(nèi)表面粗糙度R值為0.8;底面的表面粗糙度要求是R值為1.6;還有底面一邊的兩個(gè)螺栓孔之間尺寸為700.1;底座寬度尺寸為1200.3,長(zhǎng)度尺寸為3700.2。2.2 零件的工藝分析從鏜套座零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下: 1. 以下端面為基準(zhǔn)的加工面 這一組加工面包括:臺(tái)階面,銑100孔兩端面及其各螺紋孔。 2. 以100為定位中心的加工面,這一組加工面包括底座面和4-M18螺紋孔,8孔。2.3 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(qiáng)度也能保證。由于零件大批量生產(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,。零件材料為 HT200,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用砂型鑄造,二級(jí)精度鑄造。2.4定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工程之一,基準(zhǔn)的選擇正確與否,關(guān)系到加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和加工成本。 零件孔和底座面的表面粗糙度要求高,利用大孔和底座互為基準(zhǔn)。2.5制定加工工藝路線方案:1鑄造毛坯2時(shí)效處理3粗銑底座下端面4銑底座上端面5粗銑大孔端面6粗銑底座四周面7鉆底座兩個(gè)8通孔8粗鏜100大孔9半精銑底座下端面10半精鏜大孔11精銑底座下端面12精銑大孔端面13加工底座4個(gè)18螺紋孔14加工大孔端面4個(gè)螺紋孔15精鏜100孔16檢驗(yàn)、入庫(kù)三、必要工序尺寸,加工余量及公差的計(jì)算1、100孔的加工(1)支承孔孔徑100,表面粗糙度為0.8,加工方案為粗鏜、半精鏜、精鏜、,下面求解各道工序尺寸及公差。毛坯總余量=8mm精鏜加工余量=0.5mm 半精鏜加工余量=2.5mm粗鏜加工余量=5mm(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸浮動(dòng)鏜后孔徑應(yīng)達(dá)到圖樣規(guī)定尺寸,因此浮動(dòng)鏜工序尺寸即圖樣上的尺寸=100mm(設(shè)計(jì)尺寸)。其他各道工序基本尺寸依次為:半精鏜=(1000.5)mm=99.5mm粗鏜=(99.5-2.5)mm=97mm毛坯=(97-5)mm=92mm(3) 確定各道工序尺寸的公差及其偏差通過查表和計(jì)算確定毛坯總余量及其公差、工序余量以及工序的經(jīng)濟(jì)精度和公差值.孔的工序尺寸及公差的計(jì)算(mm) 工序名稱工序余量 基本工序尺寸工序的經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸及公差 精鏜 0.5100 H8() 100 半精鏜 2.5100-0.5=99.5 H10() 99.5 粗鏜 599.5-2.5=97 H13() 97 毛坯 897-5=92 1.2 921.22底面的工序尺寸及公差計(jì)算底面以孔中心為定位基準(zhǔn),經(jīng)過了粗銑、半精銑和精銑。(1)用查表法確定各道工序的加工余量及毛坯總余量如下:毛坯總余量=8mm精銑加工余量=1mm半精銑加工余量=2mm粗銑加工余量=5mm(2)計(jì)算各工序尺寸的基本尺寸。 精銑平面后應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的尺寸,因此精銑工序尺寸即是圖樣上的尺寸,表面粗糙度1.6,定位尺寸為2100.1。其他各工序基本尺寸依次為半精銑H=(210+1)mm=211mm粗銑H=(211+2)mm=213mm毛坯H=(213+5)mm=218mm(3)確定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度確定底面的工序尺寸及公差的計(jì)算 mm工序名稱工序間余量工序達(dá)到的公差工序尺寸及公差精銑0.5 IT8 半精銑1.5 IT11 粗銑2 IT12 毛坯4 mm 四、 選擇車床、量具、刃具(一)選擇機(jī)床 工序3、4、5、9、11、12是銑削加工,各工序的工步數(shù)不多,根據(jù)工件尺寸選用X5020A立式銑床。 工序7、13、14是鉆孔、攻螺紋。根據(jù)工件尺寸可以選用Z525型鉆床。 工序8、10、15是粗鏜、半精鏜、精鏜、支承孔,根據(jù)工件尺寸可以選用T68型臥式鏜床。(二)選擇量具本零件屬成批生產(chǎn),一般情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點(diǎn),參考本書有關(guān)資料,選擇如下。(1)選擇加工孔用量具。100mm孔經(jīng)粗鏜、半精鏜、精鏜三次加工。粗鏜97mm,半精鏜99.5mm,精鏜100mm。 粗鏜孔97mm,公差等級(jí)為ITl3,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 半精鏜孔99.5mm,公差等級(jí)為IT10,選擇測(cè)量范圍0mm-60mm的內(nèi)徑千分尺即可。 精鏜孔100mm,由于精度要求高,加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,故宜選用極限量規(guī)。根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)(GB/T 6322-1986)。 (2)選擇加工工藝孔量具。有8mm、10mm、18mm三種孔,可以選擇測(cè)量范圍0mm-20mm的內(nèi)徑千分尺即可。 (3)選擇測(cè)量底面至支承孔軸線距離的量具。由于是測(cè)量底面至支承孔軸線距離,故需要與支承孔相匹配的標(biāo)準(zhǔn)芯棒,其尺寸為100mm,然后測(cè)量軸線中心至底面距離選擇測(cè)量范圍0mm-300mm的游標(biāo)卡尺即可。當(dāng)然由于加工時(shí)每個(gè)工件都需進(jìn)行測(cè)量,也可以設(shè)計(jì)一個(gè)專用量具(通規(guī)止規(guī))來測(cè)量,這樣可以大大減少勞動(dòng)時(shí)間。(三)選擇刃具(1) 銑削底面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀,直徑D=220mm(2) 銑削底臺(tái)面和螺紋孔面時(shí),選用硬質(zhì)合金端面銑刀直徑D=220mm(3) 鏜孔時(shí)選用機(jī)夾單刃高速鋼鏜刀直徑D=60mm(4) 鉆孔18mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑18mm(5) 鉆孔8mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑8mm(6) 鉆孔10mm時(shí),選用直柄麻花鉆,直徑10mm五、確定切削用量、時(shí)間定額(一)確定切削用量、時(shí)間定額銑底面1、 粗銑底面(A)確定切削用量a確定背吃刀量粗銑時(shí),為提高銑削效率,一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量。一個(gè)工作行程完成,所以粗銑底面A的加工余量為2mm,選擇背吃刀量。 b確定進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.3mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時(shí)間定額(2個(gè)工位)一個(gè)工位基本時(shí)間2.92min=175s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=60.12mm/min半精銑底面(A)確定切削用量a確定背吃刀量半精銑時(shí),背吃刀量一般為0.52mm,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=1.5mm。b確定進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z. c選取切削速度 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: (B)確定時(shí)間定額(2次走刀)一次走刀基本時(shí)間3.61min=216.8s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=46.32mm/min精銑底面A(A)確定切削用量a確定背吃刀量精銑時(shí),精銑時(shí)一般為0.11mm或更小,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b確定進(jìn)給量 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇每齒進(jìn)給量為0.12mm/z.c選取切削速度 根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇切削速度。(2)確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm,由表9。4-7查得刀具的耐用度。(3)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n (B)確定時(shí)間定額(2次走刀)一次走刀基本時(shí)間4.92min=295s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。3.4mm其中d=220mm;=35,取=4mm=34.04mm/min鏜100孔粗鏜(A)確定切削用量a 確定背吃用量粗鏜時(shí),為提高效率,一般選擇鏜削背吃刀量等于加工余量,一個(gè)工作行程鏜完,所以粗鏜大孔時(shí)加工余量為5mm,選擇背吃刀量b 確定進(jìn)給量和切削速度(1)根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇進(jìn)給量為f=0.5mm/r 切削速度為0.5m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)取粗鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間2.176min=130.6s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。4.29mm其中1.5mm;=35,取=4mm半精鏜確定切削用量a 、確定背吃用量半精鏜時(shí),取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=2.4mm。B、確定進(jìn)給量和切削速度c、根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo),選擇進(jìn)給量為0.4mm/r 切削速度為0.6m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間2.25min=135s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。2.917mm其中0.2mm;=35,取=4mm精鏜(1)確定切削用量a、 確定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,即a=0.5mm。b、確定進(jìn)給量和切削速度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表5-69,選擇進(jìn)給量為0.3mm/r 切削速度為0.4m/s.(2)確定鏜刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表3-7取半精鏜時(shí)單刃鏜刀刀具的耐用度T=50min。(3)確認(rèn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速(B)確定時(shí)間定額基本時(shí)間4.36min=261.7s其中為切削加工長(zhǎng)度;為刀具切入長(zhǎng)度;為刀具切出長(zhǎng)度;f為主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量。2.68mm其中0.15mm;=35,取=4mm六.專用夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的專用夾具為鏜100孔的夾具。1、定位原理分析:本工件在加工100孔時(shí)采用底面和底面8孔作為定位基準(zhǔn),易于做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一,保證工件的相對(duì)位置精度,且具有支撐面大,支撐剛性好等優(yōu)點(diǎn);本工件采用底面定位基準(zhǔn),工件底面為第一定位基準(zhǔn),限制了x、y方向轉(zhuǎn)動(dòng),z方向移動(dòng)三個(gè)自由度;孔為第二定位基準(zhǔn),利用圓柱銷和圓錐銷限制了x、y方向移動(dòng)兩個(gè)自由度和z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度,所以此定位方案符合六點(diǎn)定位原理,采用壓板將工件壓緊。2、 切削力計(jì)算切削力合力分解成空間三個(gè)相互垂直的切削分力:切削力,進(jìn)給力和背向力。且合力F為F=。一般情況下,:=1::0.4:0.25 。鏜孔時(shí)=900K。 為背吃刀量,f為進(jìn)給量,K為修正系數(shù)。3夾緊力計(jì)算夾具設(shè)計(jì)中利用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),由機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表727知,=534N。式中為傳動(dòng)效率,為螺紋升角,為螺紋中徑,為螺紋摩擦角,為轉(zhuǎn)矩。七、 設(shè)計(jì)小結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì),使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)機(jī)械制造工藝學(xué)方面的知識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中雖然遇到了一些問題,但經(jīng)過一次又一次的思考,一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在,也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知,通過親自動(dòng)手制作,使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。在課程設(shè)計(jì)過程中我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,不斷改正、不斷領(lǐng)悟、不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié),本身就是在踐行“過而能改,善莫大焉”的知行觀。,在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中,一定要不懈努力,不能遇到問題就想到要退縮,一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在,然后一一進(jìn)行解決,只有這樣,才能成功的做成想做的事,才能在今后的道路上劈荊斬棘,而不是知難而退,那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功、收獲喜悅,也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可?;仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì),至今我仍感慨頗多,從理論到實(shí)踐。在這段日子里,可以說得是苦多于甜,但是可以學(xué)到很多很多的東西同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí),而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會(huì)服務(wù),從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題,可以說得是困難重重,但可喜的是最終都得到了解決。八、 參考文獻(xiàn)1 劉長(zhǎng)青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)M.武漢:華中科技大學(xué)出版社,20072 楊舜州.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).長(zhǎng)沙:中南大學(xué)出版社,20063 李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20114 王先逵.機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20075 肖繼德.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 6 吳宗澤,羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:高等教育出版社,2009
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