犁刀變速齒輪箱體工藝編制說(shuō)明書(shū)完整版.doc
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中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄 一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類(lèi)型 2 二、零件的分析 2 1.零件的結(jié)構(gòu)分析 2 2.零件的技術(shù)要求分析 3 三、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件綜臺(tái)圖 3 1.鑄件尺寸公差 4 2.鑄件機(jī)械加工余量 4 3.零件—毛坯綜合圖 4 四、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 1.定位基準(zhǔn)的選擇 5 2.制定工藝路線(xiàn) 6 3.選擇加工設(shè)備及工藝裝備 8 4.加工工序設(shè)計(jì) 9 五、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 5.1 夾具總體方案擬定 5 5.2 確定夾緊力及螺桿直徑 6 5.3 定位精度分析 8 六、參考文獻(xiàn) 19 一、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng),確定生產(chǎn)類(lèi)型 如零件圖所示為犁刀變速齒輪箱體,該產(chǎn)品年產(chǎn)量為10000臺(tái),現(xiàn)制定該零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。 技術(shù)要求 (1)鑄件應(yīng)消除內(nèi)應(yīng)力。 (2)未注明鑄造圓角為及R2~R3。 (3)鑄件表面不得有粘砂、多肉、裂紋等缺陷。 (4)允許有非聚集的孔眼存在,其直徑不大于5mm,深度不大于3mm,相距不小于30mm,整個(gè)鑄件上孔眼數(shù)不多于10個(gè)。 (5)未注明倒角為。 (6)所有螺孔锪錐孔至螺紋外徑。 (7)去毛刺,銳邊倒鈍。 (8)同一加工平面上允許有直徑不大于3mm,深度不大于15mm,總數(shù)不超過(guò)5個(gè)孔眼,兩孔之間距不小于10mm,孔眼邊距不小于3mm。 (9)涂漆按NJ226—31執(zhí)行。 (10)材料HT200。 犁刀變速齒輪箱體年產(chǎn)量為10000件/年,現(xiàn)通過(guò)計(jì)算,該零件質(zhì)量約為7kg。根據(jù)教材表1—5生產(chǎn)類(lèi)型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系,可確定其生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。 二、.零件的分析 2.1零件的結(jié)構(gòu)分析 犁刀變速齒輪箱體是旋耕機(jī)的一個(gè)主要零件。旋耕機(jī)通過(guò)該零件的安裝平面(零件圖上的N面)與手扶拖拉機(jī)變速箱的后部相連,用兩圓柱銷(xiāo)定位,四個(gè)螺栓固定,實(shí)現(xiàn)旋耕機(jī)的正確連接。N面上的mm孔即為螺栓連接孔,F(xiàn)9孔即為定位銷(xiāo)孔。 如圖1所示,犁刀變速齒輪箱體2內(nèi)有一個(gè)空套在犁刀傳動(dòng)軸上的犁刀傳動(dòng)齒輪5,它與變速箱的一倒擋齒輪常嚙合(圖中末畫(huà)出)。 犁刀傳動(dòng)軸8的左端花鍵上套有嚙合套4,通過(guò)撥叉可以軸向移動(dòng),嚙合套4和犁刀傳動(dòng)齒輪5相對(duì)的一面都有牙嵌,牙嵌結(jié)合時(shí),動(dòng)力傳給犁刀傳動(dòng)軸8。其操作過(guò)程通過(guò)安裝在SH9孔中的操縱桿3,操縱撥叉而得以實(shí)現(xiàn)。 圖1 犁刀變速齒輪箱傳動(dòng)示意圖 1——左臂殼體 2——犁刀變速齒輪箱體 3——操縱桿 4——嚙合套 5——犁刀傳動(dòng)齒輪6——軸承 7——右臂殼體 8——犁刀傳動(dòng)軸 9——鏈輪 2.2零件的技術(shù)要求分析 由零件圖知,其材料為HT200。該材料具有較高的強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力、要求耐磨的零件。 該零件上的主要加工面為N面、R面、Q面和2—H7孔。 N面的平面度0.05mm直接影響旋耕機(jī)與拖拉機(jī)變速箱的接觸精度及密封。 2—H7孔的同鈾度0.04mm,與N面的平行度0.07mm,與R面及Q面的垂直度0.1mm以及R面相對(duì)Q面的平行度0.055mm,直接影響犁刀傳動(dòng)軸對(duì)N面的平行度及犁刀傳動(dòng)齒輪的嚙合精度、左臂殼體及右臂殼體孔軸線(xiàn)的同軸度等。因此,在加工它們時(shí),最好能在一次裝夾下將兩面或兩孔同時(shí)加工出來(lái)。 2—l0F9孔的兩孔距尺寸精度(1400.05)mm以及(1400.05)mm對(duì)R面的平行度0.06mm,影響旋耕機(jī)與變速箱連接時(shí)的正確定位,從而影響犁刀傳動(dòng)齒輪與變速箱倒擋齒輪的嚙合精度。 三、確定毛坯、畫(huà)毛坯—零件綜臺(tái)圖 根據(jù)零件材料HT200確定毛坯為鑄件,又已知零件生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年,該零件質(zhì)量約為7kg,可知,其生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)。毛坯的鑄造方法選用砂型機(jī)器造型。又由于箱體零件的內(nèi)腔及2—80mm的孔需鑄出。故還應(yīng)安放型芯。此外,為消除殘余應(yīng)力,鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。 3.1鑄件尺寸公差 鑄件尺寸公差分為16級(jí),由于是大量生產(chǎn),毛坯制造方法采用砂型機(jī)器造型,由工藝人員手冊(cè)查得,鑄件尺寸公差等級(jí)為CTl0級(jí),選取鑄件錯(cuò)箱值為1.0mm。 3.2鑄件機(jī)械加工余量 對(duì)成批和大量生產(chǎn)的鑄件加工余量由工藝人員手冊(cè)查得,選取MA為G級(jí),各表面的總余量見(jiàn)表1。由工藝人員手冊(cè)可得鑄件主要尺寸公差見(jiàn)表2。 鑄件的分型面選擇通過(guò)C基準(zhǔn)孔軸線(xiàn),且與R面(或Q面)平行的面。澆冒口位置分別位于C基準(zhǔn)孔凸臺(tái)的兩側(cè)。 表1 各加工表面的加工余量 加工表面 基本尺寸(mm) 加工余量等級(jí) 加工余量數(shù)值(mm) 說(shuō)明 R面 168 G (),取4.0 底面,雙側(cè)加工,取下行數(shù)據(jù) Q面 168 H (),取5.0 頂面降1級(jí),雙側(cè)加工 N面 168 G (),取5.0 側(cè)面,單側(cè)加工,去上行數(shù)據(jù) 凸臺(tái)面 106 G (),取4.0 側(cè)面單側(cè)加工 2-φ80mm孔 80 H (),取3.0 孔降1級(jí),雙側(cè)加工 表3-2 主要毛坯尺寸及公差 主要面尺寸 零件尺寸 總余量(公差加余量) 毛坯尺寸 公差CT N面輪廓尺寸 168 mm — 168mm 4 mm N面輪廓尺寸 168 mm 4.0+5.0 mm 177mm 4 mm N面距φ80孔中心尺寸 46 mm 5.0 mm 51mm 2.8 mm 凸臺(tái)面距φ80孔中心尺寸 100+6 mm 4.0 mm 110mm 3.6 mm 2-φ80mm孔 φ80 mm 3.2+3.0,取6.0 mm φ74mm 3.2 mm 3.3零件—毛坯綜合圖 零件—毛坯綜合圖一般包括以下內(nèi)容:鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根位置、工藝基準(zhǔn)及其他有關(guān)技術(shù)要求等。零件—毛坯綜合圖如圖2所示。 零件—毛坯綜合圖上技術(shù)條件一般包括下列內(nèi)容。 (1)合金牌號(hào)。 (2)鑄造方法。 (3)鑄造的精度等級(jí)。 (4)末注明的鑄造斜度及圓角半徑。 (5)鑄件的檢驗(yàn)等級(jí)。 (6)鑄件綜合技術(shù)條件。 (7)鑄件交貨狀態(tài)。如允許澆冒口殘根大小等。 (8)鑄件是否進(jìn)行氣壓或液壓試驗(yàn)。 (9)熱處理硬度。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1定位基準(zhǔn)的選擇 (1)精基準(zhǔn)的選擇。 犁刀變速齒輪箱體的N面和2—10F9孔既是裝配基準(zhǔn),又是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),用它們作精基準(zhǔn),能使加工遵循“基準(zhǔn)重合”的原則,實(shí)現(xiàn)箱體零件“一面二孔”的典型定位方式;其余各面和孔的加工也能用它定位,這樣使工藝路線(xiàn)遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。此外,N面的面積較大,定位比較穩(wěn)定、夾緊方案也比較簡(jiǎn)單、可靠,操作方便。 (2) 粗基準(zhǔn)的選擇。 考慮到以下幾點(diǎn)要求,選擇箱體零件的重要孔(280mm孔)毛坯孔與箱體內(nèi)壁作粗基準(zhǔn)。 ①保證各加工面均有加工余量的前提下,使重要孔的加工余量盡量均勻; ②裝入箱內(nèi)的旋轉(zhuǎn)零件(如齒輪、軸套等)與箱體內(nèi)壁有足夠的間隙; ②能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠。 最先進(jìn)行機(jī)械加工的表面是精基準(zhǔn)N面和2—10F9孔,這時(shí)可有兩種定位夾緊方案。 方案一:用一浮動(dòng)圓錐銷(xiāo)插入80mm毛坯孔中限制兩個(gè)自由度;用三個(gè)支承釘支承在與Q面相距32mm并平行于Q面的毛坯面上,限制三個(gè)自由度;再以N面本身找正限制一個(gè)自由度。這種方案適合于大批大量生產(chǎn)類(lèi)型中,在加工N面及其面上各孔和凸臺(tái)面及其各孔的自動(dòng)線(xiàn)上采用隨行夾具時(shí)用。 方案二:用一根兩頭帶反錐形(一端的反錐可取下,以便裝卸工件)的心棒插入2—mm毛坯孔中并夾緊,粗加工N面時(shí),將心棒置于兩頭的V形架上限制四個(gè)自由度,再以N面本身找正限制一個(gè)自由度。這種方案雖要安裝一根心棒,但由于下一道工序(鉆擴(kuò)鉸2—F9孔)還要用這根心棒定位,即將心棒置于兩頭的U形槽中限制兩個(gè)自由度,故本道工序可不用將心棒卸下,而且這一“隨行心棒”比上述隨行夾具簡(jiǎn)單得多。又因隨行工位少,準(zhǔn)備心棒數(shù)量少,因而該方案是可行的。 4.2制定工藝路線(xiàn) 根據(jù)各表面的加工要求和各種加工方法能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,確定各表面的加工方法如下: N面:粗車(chē)—精銑; R面和Q面:粗銑—精銑; 凸臺(tái)面:粗銑; 2-80mm孔:粗鏜—粗鏜; 7級(jí)9級(jí)精度的未注出孔:鉆—擴(kuò)—鉸; 螺紋孔;鉆孔—攻螺紋孔。 因R面與Q面有較高的平行度要求,2-80mm孔有較高的同軸度要求,故它們的加工宜采用工序集中原則,即分別在一次裝夾下將兩面或兩孔同時(shí)加工出來(lái),以保證其位置精度。 根據(jù)先面后孔、先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原則,將N面、R面、Q面及2-80mm孔的粗加工放在前面,精加工放在后面,每一階段中又首先加工N面,后再鏜2-80mm孔。R面及Q面上的8N8孔及4-M12螺紋孔等次要表面放在最后加工。 初步擬定加工工藝路線(xiàn)見(jiàn)表3。 表3 初步加工工藝路線(xiàn) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 鑄造 時(shí)效 涂漆 1 粗車(chē)N面 2 鉆擴(kuò)鉸2-10F9孔(尺寸留精鉸余量),孔口倒角145 3 粗銑凸臺(tái)面 4 粗銑R面及Q面 5 粗鏜2-80mm孔,孔口倒角145 6 鉆20mm孔 7 精銑N面 8 精鉸2-10F9孔 9 精銑R面及Q面 10 精鏜2-80H7孔 11 擴(kuò)鉸S30H9球形孔,鉆4-M6螺紋底孔,孔口倒角145,攻螺紋4-M6 12 鉆4-13mm孔 13 刮4-22mm平面 14 鉆8-M12螺紋底孔,孔口倒角145,鉆鉸2-8N8孔,孔口倒角145,攻螺紋8-M12 15 檢驗(yàn) 16 入庫(kù) 上述方案遵循了工藝路線(xiàn)擬定的一般原則,但某些工序有些問(wèn)題還值得進(jìn)一步討論。 如粗車(chē)N面,因工件和夾具的尺寸較大,在臥式車(chē)床上加工時(shí),它們的慣性力較大,平衡較困難,又由于N面不是連續(xù)的圓環(huán)面,車(chē)削中出現(xiàn)斷續(xù)切削,容易引起工藝系統(tǒng)的振動(dòng),故改用銑削加工。 工序40應(yīng)在工序30前完成,使R面和Q面在粗加工后有較多的時(shí)間進(jìn)行自然時(shí)效,減少工件受力變形和受熱變形對(duì)mm孔加工精度的影響。 精銑N面后,N面與F9 孔的垂直度誤差難以通過(guò)精鉸孔糾正,故對(duì)這兩孔的加工改為擴(kuò)鉸,并在前面的工序中預(yù)留足夠的余量。 4—13mm孔盡管是次要表面,但在鉆擴(kuò)鉸2—10F9孔時(shí),也將4—13mm孔鉆出,可以節(jié)約一臺(tái)鉆床和一套專(zhuān)用夾具,能降低生產(chǎn)成本,而且工時(shí)也不長(zhǎng)。 同理,鉆20mm孔工序也應(yīng)合并到擴(kuò)鉸S30H9球形孔工序中。這組孔在精鏜2—80H7孔后加工,容易保證其軸線(xiàn)與2—80H7孔軸線(xiàn)的位置精度。 工序140工步太多,工時(shí)太長(zhǎng),考慮到整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)的節(jié)拍,應(yīng)將8—M12螺孔的攻螺紋作另一道工序。 修改后的工藝路線(xiàn)見(jiàn)表4。 表4 修改后的工藝路線(xiàn) 工序號(hào) 工序內(nèi)容 簡(jiǎn)要說(shuō)明 1 鑄造 2 時(shí)效 消除內(nèi)應(yīng)力 3 涂底漆 防止生銹 4 粗銑N面,鉆擴(kuò)鉸2-10F9至9F9,孔口倒角145,鉆4-13 先加工基準(zhǔn)面,留精精擴(kuò)鉸余量 5 粗銑R面及Q面,粗鏜2-80孔,空口倒角145 先加工面,后加工孔 6 精銑N面,精擴(kuò)鉸2-10F9孔,并提高至2-φ10F7 粗加工結(jié)束精加工開(kāi)始,提高工藝基準(zhǔn)精度 7 精銑R面及Q面,精鏜2-80H7孔,鉆8-M12螺紋底孔,孔口倒角145,鉆鉸2-8N8,孔口倒角145,攻螺紋8-M12-6H 先加工面,后加工孔,工序分散,平衡節(jié)拍 8 銑凸臺(tái)面,鉆20孔,擴(kuò)鉸S30H9球形孔,鉆4-M6螺紋底孔,孔口倒角145,攻螺紋4-M6-6H 次要表面在后面加工,工序分散,平衡節(jié)拍 9 锪4-22平面 10 檢驗(yàn) 11 入庫(kù) 4.3選擇加工設(shè)備及工藝裝備 由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備宜以通用機(jī)床為主,輔以少量專(zhuān)用機(jī)床。其生產(chǎn)方式為以通用機(jī)床加專(zhuān)用夾具為主,輔以少量專(zhuān)用機(jī)床的流水生產(chǎn)線(xiàn)。工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均由人工完成。 (1)粗銑N面??紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等問(wèn)題,采用立銑,選擇X52K立式銑床。選擇直徑D為200mm的C類(lèi)可轉(zhuǎn)位面銑刀,專(zhuān)用夾具和游標(biāo)卡尺。 (2)精銑N面。由于定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換,宜采用臥銑,選擇X62W臥式銑床。選擇與粗銑相同型號(hào)的刀具。采用精銑專(zhuān)用夾具及游標(biāo)卡尺、刀口形直尺。 (3)銑凸臺(tái)面。采用立式銑床X52K、莫氏錐柄面銑刀、專(zhuān)用銑夾具、專(zhuān)用檢具。粗銑R及Q面采用臥式雙面組合銑床,因切削功率較大,故采用功率為5.5kW的lT32型銑削頭。選擇直徑為160mm的C類(lèi)可轉(zhuǎn)位面銑刀、專(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺。 (4)精銑R及Q面。采用功率為1.5kw的1TXb20M型銑削頭組成的臥式雙面組合機(jī)床。精銑刀具類(lèi)型與粗銑的相同。采用專(zhuān)用夾具。 (5)粗鏜2—80H7。采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為1.5kW的1TA20鏜削頭。選擇鏜通孔的鏜刀、專(zhuān)用夾具、游標(biāo)卡尺。 (6)精鏜2—80H7孔。采用臥式雙面組合鏜床,選擇功率為1.5kW的1TA20M鏜削頭。選擇精鏜刀、專(zhuān)用夾具。 (7)工序20(鉆擴(kuò)鉸孔2—10F9至2—9F9,孔口倒角1,鉆孔4—l 3mm)。選用搖臂鉆床Z3025。選用錐柄麻花鉆,錐柄擴(kuò)孔復(fù)合鉆,擴(kuò)孔時(shí)倒角。選用錐柄機(jī)用鉸刀、專(zhuān)用夾具、快換夾頭、游標(biāo)卡尺及塞規(guī)。 锪4—22mm平面選用直徑為22mm、帶可換導(dǎo)柱錐柄平底锪鉆,導(dǎo)柱直徑為 13mm。 (8)工序100。所加工的最大鉆孔直徑為20mm,擴(kuò)鉸孔直徑為30mm。故仍選用搖臂鉆床Z3025。鉆20mm孔選用錐柄麻花鉆,擴(kuò)鉸S30H9孔用專(zhuān)用刀具,4—M6螺紋底孔用錐柄階梯麻花鉆,攻螺紋采用機(jī)用絲錐及絲錐夾頭。采用專(zhuān)用夾具。20mm、30mm孔徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量,4—M6螺孔用螺紋塞規(guī)檢驗(yàn),球形孔S30H9及尺寸mm,用專(zhuān)用量具測(cè)量,孔軸線(xiàn)的傾斜30用專(zhuān)用檢具測(cè)量。 (9)8—M12螺紋底孔及2—8N8孔。選用搖臂鉆床Z3025加工。8—M12螺紋底孔選用錐柄階梯麻花鉆、選用錐柄復(fù)合麻花鉆及錐柄機(jī)用鉸刀加工2—48N8孔。采用專(zhuān)用夾具。選用游標(biāo)卡尺和塞規(guī)檢查孔徑。 (10)8—M12螺孔。攻螺紋選用搖臂鉆。采用機(jī)用絲錐、絲錐夾頭、專(zhuān)用夾具和螺紋塞規(guī)。 4.4加工工序設(shè)計(jì) 確定工序尺寸一般的方法是,由加工表面的最后工序往前推算,最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),同一表面多次加工的工序尺寸只與工序(或工步)的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí),工序尺寸應(yīng)用工藝尺寸鏈解算。 (1)工序10粗銑及工序60精銑N面工序。 查有關(guān)手冊(cè)平面加工余量表,得精加工余量為1.5mm。已知N面總余量為 5mm。故粗加工余量=(5—1.5)mm=3.5mm。 如圖3所示,精銑N面工序中以B孔定位,N面至B、A孔軸線(xiàn)的工序尺寸即為設(shè)計(jì)尺寸=(46土0.05)mm,則粗銑N面工序尺寸為47.5mm。 查教材表4—9平面加工方法,得粗銑加工公差等級(jí)為IT11~13,取IT11,其公差=0.16mm,所以=(47.5士0.08)mm(中心距公差對(duì)稱(chēng)標(biāo)注)。 校核精銑余量: ==[(47.5—0.16)(46+0.05)]mm=1.29mm 查閱有關(guān)手冊(cè),取粗銑的每齒進(jìn)給量=0.2mm/z;精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.05mm/z,粗銑走刀1次=mm;精銑走刀1次,=1.5mm。 取粗銑的主軸轉(zhuǎn)速為150r/min,取精銑的主軸轉(zhuǎn)速為300r/min。又前面已選定銑刀直徑為200mm,故相應(yīng)切削速度分別為 粗加工 =94.2m/min 精加工 =188.4m/min 校核機(jī)床功率(一般只校核粗加工工序); 參考有關(guān)資料,銑削時(shí)的切削速度功率為 取Z=10個(gè)齒,n==2.5r/s,=168mm,=3.5mm,=0.2mm/z,=1; 將其帶入式中,得 168102.51kW6.62kW 又從機(jī)床x52K說(shuō)明書(shū)(主要技術(shù)參數(shù))得機(jī)床功率為7.5kW,機(jī)床傳動(dòng)效率一般取75~0.85,若?。?.85,則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率=Pc/=6.62/0.85=7.79kW>7.5kW。 故重新選擇粗加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速為118r/min(第一檔速),則 =74.1m/min 將其帶入公式得 168101kW5.2kW kW6.1kW7.5kW 故機(jī)床功率足夠。 (2)工序20鉆擴(kuò)鉸2—10F9孔至2—9F9,鉆4—13mm孔。 2—9F9孔擴(kuò)、鉸余量參考有關(guān)手冊(cè)?。?.9mm,=0.1mm,由此可以算出: =(9/2—0.9—0.1)mm=3.5m 4—13mm孔因一次鉆出,故其鉆削余量為=13/2mm=6.5mm 各工步的余量和工序尺寸及公差見(jiàn)表5。 表5 各工步的余量和工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸及公差 2-9F9 鉆孔 3.5mm - 7mm 2-9F9 擴(kuò)孔 0.9mm H10 mm 2-9F9 鉸孔 0.1mm F9 mm 4-13 鉆孔 6.5mm - 13mm 孔和孔之間的位置尺寸(140士0.05)mm,以及mm、mm、mm、4—13mm孔的位置度要求均由鉆模保證。與2—80mm孔軸線(xiàn)相距尺寸(66土0.2)mm因基準(zhǔn)重合,無(wú)需換算。 沿2—80mm的于L軸線(xiàn)方向的定位是以?xún)煽椎膬?nèi)側(cè)面用自定心機(jī)構(gòu)實(shí)的。這種方案利用保證兩內(nèi)側(cè)中心面與R、Q兩端面的中心面重合,外形對(duì)稱(chēng),所以2—9F9兩孔連心線(xiàn)至內(nèi)側(cè)中心面的距離尺寸需經(jīng)過(guò)計(jì)算。其工藝尺寸鏈如圖4所示。 圖中,為零件圖上R面與內(nèi)側(cè)尺寸mm,是封閉環(huán)。為內(nèi)腔尺寸(92土1)mm的一半,即為(46士0.5)mm;為零件圖上銷(xiāo)孔連線(xiàn)與及R面的尺寸(115土0.1)mm。用概率法計(jì)算如下 。 =mm37.450.55mm =—— =—— =(115-46-37.45)mm =31.55mm =++ = = =0.412mm 故 =31.550.26mm31.550.2mm 參考Z3025機(jī)床技術(shù)參數(shù)表,取鉆孔4—l 3mm的進(jìn)給量=0.4mm/r,取鉆孔2—9mm的進(jìn)給量=0.3mm/r。 參考有關(guān)資料,得鉆孔如3mm的切削速度9c=0.445m/s=26.7m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=630r/min,則實(shí)際切削速度為 同理,參考有關(guān)資料得鉆孔7mm的v=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min,則實(shí)際切削速度為 查有關(guān)資料得 分別求出鉆13mm孔的及鉆孔7mm的和M如下。 =9.8l42.7130.lN=26l 6N M=9.81o.02l13”0.lNm=16.72Nm =9.8142.771N=1119N 擴(kuò)孔 2—8.8mm,參考有關(guān)資料,并參考機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量,取=0.3mm/r(因擴(kuò)的是盲孔,所以進(jìn)給量取得較小)。 參考有關(guān)資料,擴(kuò)孔切削速度為鉆孔時(shí)的1/2—1/3,故取擴(kuò)=1/222 m/min=11m/min 由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速?。?00r/min。 參考有關(guān)資料,鉸孔的進(jìn)給量?。?.3mm/r(因鉸的是盲孔,所以進(jìn)給量取得較小)。同理,參考有關(guān)資料,取鉸孔的切削速度為=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取為n=630r/min。則實(shí)際切削速度為 (3)工序50粗鏜,得粗鏜以后的直徑為79.5mm,放兩孔的精鏜余量為 又已知,故。 精鏜及精鏜工序的余量工序尺寸及公差見(jiàn)表6。 表6 鏜孔余量和工序尺寸及公差 加工表面 加工方法 加工前尺寸 加工單邊余量 加工后尺寸 精度等級(jí) 工序尺寸及公差 2-80 粗鏜 74mm 2.75mm 79.5mm H11(0.19) mm 2-80 精鏜 79.5mm 0.25mm 80mm H7(0.03) mm 因粗、精鏜孔時(shí)都以N面及兩銷(xiāo)釘定位,故孔與N面之間的粗鏜工序尺寸(47.50.08)mm,精鏜工序尺寸(460.05)mm及平行度0.07mm,與一銷(xiāo)孔之間的尺寸(660.2)mm,均系基準(zhǔn)重合,所以不需做尺寸鏈計(jì)算。 兩孔的同軸度0.04mm由機(jī)床保證。 與R及Q面的垂直度 0.1mm是間接獲得的。在垂直方向,它由 mm孔軸線(xiàn)與N面的平行度0.07mm及R和Q面對(duì)N面的垂直度來(lái)保證。取一極限位置如圖5所示計(jì)算精銑R及Q面工序中Q面對(duì)N面的垂直度公差。 圖中,為孔軸線(xiàn)對(duì)Q面的垂直度 0.1mm,它是封閉環(huán);為Q面對(duì)N面在168mm長(zhǎng)度上的垂直度,為了L軸線(xiàn)對(duì)N面的平行度0.07mm。 因在精銑R和Q面及精鏜2— 80mm孔兩工序中,面和孔軸線(xiàn)的位置都做到極限位置的情況很少,故用概率法計(jì)算此尺寸鏈,使加工方便。 因?yàn)椋? 所以: = 0.07mm 在圖中,因?yàn)椋裕?,則 : = 同理,R面與N面的垂直度公差也應(yīng)為0.04mm。 2—80mm孔軸線(xiàn)與R]面的垂直度0.1mm在水平方向是由R面對(duì)定位銷(xiāo)孔連線(xiàn)的平行度0.06mm及2—80mm孔對(duì)定位銷(xiāo)孔連線(xiàn)的垂直度保證的。取一極限位置,如圖6所示,計(jì)算精鏜2—80mm孔工序中2—80mm孔軸線(xiàn)對(duì)定位銷(xiāo)孔連線(xiàn)的垂直度公差為。 圖中,為孔軸線(xiàn)對(duì)R面的垂直度0.1mm,它是封閉環(huán);為R面對(duì)定位銷(xiāo)孔連線(xiàn)的平行度0.06mm,由于,所以=。同理,也用概率法計(jì)算此尺寸鏈如下。 因?yàn)? 所以 = 受兩定位銷(xiāo)孔與定位銷(xiāo)配合間隙而引起的轉(zhuǎn)角誤差的影響如圖7所示。參考有關(guān)夾具設(shè)計(jì)資料設(shè)計(jì)兩定位銷(xiāo)如下。 按零件圖給出的尺寸,兩銷(xiāo)孔為F9,即mm;中心距尺寸為(1400.05)mm。取兩定位銷(xiāo)中心距尺寸為(1400.015)mm。 按基軸制常用配合,取孔與銷(xiāo)的配合為F9h9,即圓柱銷(xiāo)為h9= mm。 查有關(guān)夾具資料,取菱形銷(xiāo)的b=4mm、B=8mm。由于 : a== 因此,菱形銷(xiāo)最小間隙為: 菱形銷(xiāo)的最大直徑為: =9.9612mm 故菱形銷(xiāo)為: = 下面計(jì)算轉(zhuǎn)角誤差。 tan = = =0.00074mm 由引起的定位誤差,故該方案也不可行。 同理,該轉(zhuǎn)角誤差也影響精銑R面時(shí)R同對(duì)兩銷(xiāo)孔連線(xiàn)的平行度0.06mm,此時(shí)定位誤差也大于工件公差,即0.118mm 0.06mm,故該方案也不可行。 解決上述定位精度問(wèn)題的方法是精良提高定位副的制造精度。如將提高精度至 ,兩孔中心距尺寸 (1400.05 )mm,提高精度至(1400.03)mm,并相應(yīng)提高兩定位銷(xiāo)的徑向尺寸及兩銷(xiāo)中心距尺寸的精度,這樣定位精度能大大提高,所以工序70“精擴(kuò)鉸孔并提高精度至”對(duì)保證加工精度有著重要作用。此時(shí),經(jīng)誤差計(jì)算和公式校核,可滿(mǎn)足精度要求。 粗鏜孔時(shí)因余量為:2.75mm,故。 查有關(guān)資料取 取進(jìn)給量為: 查有關(guān)資料得: 取=180,也可查閱教材有關(guān)資料得到。 則: = ==0.58Kw 取機(jī)床效率為0.85,則所需機(jī)床功率為,故機(jī)床功率足夠。精鏜孔時(shí),因余量為0.25mm,故。 查有關(guān)資料,取取。 (4)工序40銑凸臺(tái)面工序。凸臺(tái)面因要求不高,故可以一次銑出,其工序余量即等于總余量4mm。 凸臺(tái)面距孔球面中心這個(gè)尺寸是在擴(kuò)鉸孔時(shí)直接保證的。球面中心(設(shè)計(jì)基準(zhǔn))距孔軸線(xiàn)(工藝基準(zhǔn))(1000.05)mm則為間接保證的尺寸。本工序工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合,有基準(zhǔn)不重合誤差。 銑凸臺(tái)面對(duì)應(yīng)保證的工序尺寸為凸臺(tái)面距2—480mm孔軸線(xiàn)的距離。其工藝尺寸鏈如圖8所示。圖中=(100土0.05)mm,=,用豎式法計(jì)算(見(jiàn)表7),得=。 本工序的切削用量及其余次要工序設(shè)計(jì)略。 (5)時(shí)間定額計(jì)算。計(jì)算工序20的時(shí)間定額。 ①機(jī)動(dòng)時(shí)間。參考有關(guān)資料,得鉆孔的計(jì)算公式為: ,鉆盲孔時(shí)=0。 對(duì)鉆孔 4—13mm有: ,,。 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式,得 對(duì)鉆孔 4—7mm有: ,,。 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式,得: 參考有關(guān)資料,得擴(kuò)孔和鉸孔的計(jì)算公式為: 擴(kuò)盲孔和鉸盲時(shí)。 對(duì)擴(kuò)孔2—8.8mm有: ,, 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式,得: 對(duì)鉸孔2—9mm有: 將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的及n代入公式,得: ?總機(jī)動(dòng)時(shí)間 (即基本時(shí)間)為: =(0.44十0.1十0.22十0.14)min=0.9min 其余時(shí)間計(jì)算略。 4.5填寫(xiě)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡和機(jī)械加工工序卡工藝文件 5、 夾具的設(shè)計(jì) 5.1夾具總體方案擬定 本次設(shè)計(jì)的夾具為第8道工序銑凸臺(tái)面的專(zhuān)用夾具。 確定設(shè)計(jì)方案: 這道工序所加工的凸臺(tái)面因其與N面有夾角為30,為斜面。故其主定位面應(yīng)設(shè)計(jì)成斜面。 從對(duì)工件結(jié)構(gòu)形狀分析,若工件以N面放在支撐板上,定位夾緊都比較穩(wěn)定,可靠,也容易實(shí)現(xiàn)。但由于工件凸臺(tái)面與N面成一定角度。故支撐板亦應(yīng)該與其呈一定角度。 本道工序,因?yàn)閱毋娡古_(tái)面,定位方案較為簡(jiǎn)單。定位方案采用“一面兩孔”方案。工件以N面在夾具上定位,限制三個(gè)自由度,其余三個(gè)自由度由N面上的13孔來(lái)限制保證,一個(gè)短圓柱銷(xiāo)限制兩個(gè)自由度,一個(gè)菱形銷(xiāo)限制一個(gè)自由度。即由一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)可以限制其余的自由度。 夾具設(shè)計(jì)時(shí),在滿(mǎn)足加工需要,且操作方便的前提下,盡量使夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。故本道工序夾具采用手動(dòng)夾緊。 5.2確定夾緊力級(jí)螺桿直徑 由參考文獻(xiàn)查表,應(yīng)為夾具的夾緊力與切削力方向相反,所以,實(shí)際所需的夾緊力與切削力與夾緊力之間的關(guān)系為: =KF 式中,K為安全系數(shù)。由參考文獻(xiàn)可知,當(dāng)夾緊力與切削力相反時(shí),取K=3。由之前的計(jì)算,可知,最大的切削力為大背吃刀量粗銑凸臺(tái)面時(shí)的力,所需機(jī)床的功率為=0.046kW,其切削速度為V=23.342 mm/min=0.39mm/s,由公式 P=FV WL=FL1/L2 L1=70mm L2=43mm 知,WL=0.19kN 查參考文獻(xiàn)查表 知,一個(gè)M10的螺桿能滿(mǎn)足條件,但此處為增大安全裕度,均取M16的螺桿。 5.3定位精準(zhǔn)分析 凸臺(tái)面的位置基準(zhǔn)是80孔軸線(xiàn),但本夾具是以N面定位,故存在基準(zhǔn)不重合誤差,在垂直方向上的定位誤差 其中。 本工序其他影響加工的尺寸為13孔精度。因?yàn)?-13孔的位置度為 ,與其有關(guān)的夾具尺寸如140mm、142mm的尺寸公差參考文獻(xiàn)[3]表1-10-1,取工件公差的1/4,即夾具尺寸公差為 則140mm的公差 142mm的公差 。 六、參考文獻(xiàn) [1] 王先逵,機(jī)械制造工藝學(xué),北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2008.2 [2] 于大國(guó),機(jī)械制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)教程,北京,國(guó)防工業(yè)出版社,2011.3 [3] 王光斗 王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)上海,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2000.11 [4] 李益民,機(jī)械加工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè),北京,機(jī)械工業(yè)出版社,1994.7 22- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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