三角帶輪零件的機械加工工藝規(guī)程及3×Φ11孔鉆床夾具設計【5張cad圖紙+說明書完整資料】

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數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1掉頭，粗車144外圓表面及端面臺階專用銑夾具238.9300.53123.3 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(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱三角帶輪零件名稱三角帶輪共13頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工50精車HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1精車144外圓表面及端面臺階及倒角車夾具，量具，車刀191240.30.31170 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(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱三角帶輪零件名稱三角帶輪共13頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工60粗車HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1掉頭，粗車皮帶輪的V型槽車夾具，量具，車刀238.9300.53123.3 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(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱三角帶輪零件名稱三角帶輪共13頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工70精車HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)車床CA61401夾具編號夾具名稱切削液車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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1精車皮帶輪的V型槽車夾具，量具，車刀191240.30.31170 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(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱三角帶輪零件名稱三角帶輪共13頁第7頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工80鉆孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液鉆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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1鉆3-11孔鉆夾具，鉆頭63025.70.46.510.440.605 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(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱三角帶輪零件名稱三角帶輪共8頁第8頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號機加工90锪孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液鉆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(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1锪 3-20孔鉆夾具，锪孔鉆頭63025.70.46.510.440.605 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XX大學 課程設計論文 三角帶輪工藝夾具設計 所在學院專 業(yè)班 級姓 名學 號指導老師 年 月 日目 錄目 錄II第1章 零件的分析11.1零件的形狀11.2零件的工藝分析1第2章 工藝規(guī)程設計32.1 確定毛坯的制造形式32.2 制定工藝路線32.3 選擇加工設備和工藝裝備32.3.1 機床選用32.3.2 選擇刀具42.3.3 選擇量具42.4確定切削用量及基本工時4第3章鉆孔專用夾具設計63.1問題的指出63.2定位基準的選擇63.3夾具方案的設計63.3 切削力和夾緊力計算73.4夾緊力的計算7第4章.定位誤差分析9第5章零、部件的設計與選用11第6章確定夾具體結構尺寸和總體結構13第1章 零件的分析1.1零件的形狀題目給的零件是三角帶輪零件，主要作用是起傳動連接作用。零件的實際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結構比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。1.2零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。三角帶輪零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車配合面，表面粗糙度值3.2。4.兩側(cè)面粗糙度值、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。三角帶輪共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)左端的加工表面： 這一組加工表面包括：左端面，144外圓。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗車后半精車就可以達到精度要求，鉆3-11孔，锪 3-20孔。(2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；135的外圓，粗糙度為12.5；其要求也不高，粗車可以達到精度要求。13第2章 工藝規(guī)程設計本三角帶輪來自S195柴油機，假設年產(chǎn)量為12000臺，每臺車床需要該零件1個，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為1班。該零件材料為HT200，考慮到零件在工作時要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設計要求Q=12000件/年，n=1件/臺；結合生產(chǎn)實際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領 N=Qn(1+)（1+)=17850件/年2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，鑄件的特點是液態(tài)成形， 2.2 制定工藝路線制定工藝路線的出發(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)綱領已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。10鑄鑄造毛坯20退火退火（消除內(nèi)應力）30車車135外圓表面及端面臺階40粗車掉頭，粗車144外圓表面及端面臺階50精車精車144外圓表面及端面臺階及倒角60粗車掉頭，粗車皮帶輪的V型槽70精車精車皮帶輪的V型槽80鉆孔鉆3-11孔90锪孔锪 3-20孔100鉗工去毛刺110檢驗檢驗2.3 選擇加工設備和工藝裝備2.3.1 機床選用.工序30、40、50、60、70是粗車、精車。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的CA6140型臥式車床。參考根據(jù)機械制造設計工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序80、90是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。2.3.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考機械加工工藝手冊（主編 孟少農(nóng)），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。2.3.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。2.4確定切削用量及基本工時工序80 確定鉆3-11孔的切削用量鉆孔選用機床為Z525搖臂機床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機械加工工藝手冊第2卷。根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實際切削速度為=2.64確定切削時間（一個孔） =第3章鉆孔專用夾具設計3.1問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。本次設計選擇設計是針對鉆3-11孔，它將用于Z525鉆床。3.2定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。據(jù)夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。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(zhì)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。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。3.3夾具方案的設計如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下,方案：首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型塊和滑動V型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有3個，一個固定V型塊限制兩個自由度，一個滑動V型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部6個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了z軸的移動，z軸的旋轉(zhuǎn)，y軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定V型塊限制了y軸的移動，x軸的移動，一個滑動V型塊限制了z軸的旋轉(zhuǎn)，這樣6個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。3.3 切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525機床切削力公式： 式中 查表得： 其中：,即：實際所需夾緊力：由參考文獻5表得： 有：安全系數(shù)K可按下式計算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻5表 可得： 所以 3.4夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅：許用應力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 s=2.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力第4章.定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和V型塊間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為80。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： 兩V型塊定位誤差 ： 其中：， 且：L=100mm ，得： 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 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.第5章零、部件的設計與選用鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.尺寸表dDD1Ht基本尺寸極限偏差F7基本尺寸極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036鋁合金222635+0.033+0.017392630424625鋁合金563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。第6章確定夾具體結構尺寸和總體結構夾具體：夾具的定位、引導、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結構應便于排屑。此外，夾具體結構的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。夾具體設計的基本要求（1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁取?為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結構工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結構比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結構工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠 夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結構尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。機械加工工藝過程卡片（廠 名）機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 三角帶輪零件名稱 三角帶輪共 1 頁第1頁材料牌號HT200 毛坯種類 鑄造毛坯外型尺寸每毛坯可制作件數(shù)1 每臺件數(shù) 1備注工序號工序名稱工序內(nèi)容車 間工 段設 備工藝裝備工 時準終單件10鑄鑄造毛坯鑄造車間一20退火退火（消除內(nèi)應力）鑄造車間一30車車135外圓表面及端面臺階機加工二CA6140車床車夾具，量具，車刀40粗車掉頭，粗車144外圓表面及端面臺階機加工二CA6140車床車夾具，量具，車刀50精車精車144外圓表面及端面臺階及倒角機加工二CA6140車床車夾具，量具，車刀60粗車掉頭，粗車皮帶輪的V型槽機加工二CA6140車床車夾具，量具，車刀70精車精車皮帶輪的V型槽機加工二CA6140車床車夾具，量具，車刀80鉆孔鉆3-11孔機加工二Z525鉆床鉆夾具，鉆頭90锪孔锪 3-20孔機加工二Z525鉆床鉆夾具，锪孔鉆頭100鉗工去毛刺110檢驗檢驗設計（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2012年2月 描圖描校底圖號裝訂號