套的工藝及鉆2-M8孔夾具設(shè)計(jì)【套筒 軸套】【沈陽(yáng)理工】[含CAD高清圖]

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In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error.目 錄1、套的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1、套的用途11.2、套的技術(shù)要求：21.3、審查套的工藝性22、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖32.1選擇毛胚32.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量32.2.1公差等級(jí)32.2.2套鑄造毛坯尺寸工差及加工余量32.2.3繪制套毛坯簡(jiǎn)圖43、擬定泵套工藝路線53.1、定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1精基準(zhǔn)的選擇53.1.2粗基準(zhǔn)的選擇53.2 、表面加工方法的確定63.3、加工階段的劃分63.4、工序的集中與分散63.5、工序順序的安排63.5.1機(jī)械加工工序63.5.2熱處理工序63.5.3輔助工序63.6、確定工藝路線74、加工余量、工序尺寸和工差的確定85、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算95.1、切削用量的計(jì)算95.2、時(shí)間定額的計(jì)算105.2.1基本時(shí)間tj的計(jì)算105.2.2輔助時(shí)間ta的計(jì)算105.2.3. 其他時(shí)間的計(jì)算105.2.4單件時(shí)間tdj的計(jì)算116.夾具設(shè)計(jì)126.1提出問(wèn)題126.2設(shè)計(jì)思想136.3夾具設(shè)計(jì)136.3.1定位分析136.3.2切削力及夾緊力的計(jì)算136.3.3夾具操作說(shuō)明157. 體會(huì)與展望16參考文獻(xiàn)171、套的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、套的用途1零件的作用軸套 起保護(hù)作用，防止軸磨損，只更換軸套，節(jié)約成本。2零件的工藝分析該零件為套，安裝主軸，形狀一般，精度要求并不高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：由零件圖可知，零件的40j7內(nèi)孔面、25F9內(nèi)孔面和56js6外圓面，粗糙度分別為Ra1.6、Ra1.6和Ra0.8，其余的表面精度為Ra3.2。25F9與基準(zhǔn)A的同軸度公差為0.040，尺寸43的表面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.030，56js6外圓面與基準(zhǔn)A公差0.030.1.2、套的技術(shù)要求：該套的各項(xiàng)技術(shù)要求如下表所示：加工表面尺寸偏差（mm）公差及精度等級(jí)表面粗糙度(um)形位公差(mm)56外圓面56IT70.856右端面56IT83.256左端面56IT83.225內(nèi)孔面25IT71.6 40內(nèi)孔面40IT71.6 10內(nèi)孔面10IT83.2截面43IT83.2 2-M8螺紋2-M8螺紋IT81.3、審查泵套的工藝性該套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，形狀普通，屬一般的軸類零件。主要加工表面有40j7內(nèi)孔面、25F9內(nèi)孔面和56js6外圓面，粗糙度分別為Ra1.6、Ra1.6和Ra0.8，其余粗糙度Ra3.2，25F9與基準(zhǔn)A的同軸度公差為0.040，尺寸43的表面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.030，56js6外圓面與基準(zhǔn)A公差0.030.再設(shè)計(jì)工藝的時(shí)要考慮在內(nèi)。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)車削、鉆削的粗加工就可以達(dá)到加工要求。由此可見(jiàn)，該零件的加工工藝性較好。2、確定毛胚、繪制毛胚簡(jiǎn)圖2.1選擇毛胚零件材料為45鋼，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鍛件。選用鍛件尺寸公差等級(jí)為CT8。這對(duì)提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理。2.2確定毛胚的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-1至表2-5可知，可確定毛胚的尺寸公差及機(jī)械加工余量。2.2.1公差等級(jí)由泵套的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為CT=10。2.2.2套鍛造毛坯尺寸工差及加工余量加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量/mm說(shuō)明56外圓面56mmH1.0雙側(cè)加工56右端面53mmH1.0單邊余量56左端面53mmH1.0單邊余量25內(nèi)孔面25mmF1.0雙側(cè)加工40內(nèi)孔面40mm j1.0雙側(cè)加工10內(nèi)孔面10mmH5.0雙側(cè)加工2-M8螺紋M8mmH4.0雙側(cè)加工加工表面零件毛坯尺寸公差56外圓面58mm雙側(cè)加工56右端面54mm單側(cè)加工56左端面55mm單側(cè)加工25內(nèi)孔面23mm雙側(cè)加工40內(nèi)孔面38mm雙側(cè)加工10內(nèi)孔面0mm雙側(cè)加工2-M8螺紋0mm雙側(cè)加工2.2.3繪制套毛坯簡(jiǎn)圖3、擬定套工藝路線3.1、定位基準(zhǔn)的選擇3.1.1精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的56外圓面為主要的定位精基準(zhǔn)，即以套的56外圓面為精基準(zhǔn)。3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻，則應(yīng)選擇重要表面為粗基準(zhǔn)。所謂重要表面一般是工件上加工精度以及表面質(zhì)量要求較高的表面。因此，套以40的內(nèi)孔面及其端面作為定位粗基準(zhǔn)。3.2 、表面加工方法的確定 根據(jù)泵套零件圖上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法，如下表所示：加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度Ra/um加工方案56外圓面IT70.8粗車、半精車、精車、磨56右端面IT83.2粗車、半精車56左端面IT83.2粗車、半精車 25內(nèi)孔面IT71.6擴(kuò)、鉸40內(nèi)孔面IT71.6擴(kuò)、鉸 10錐孔IT83.2鉆 截面IT83.2粗銑、精銑 2-M8螺紋IT8鉆、攻絲3.3、加工階段的劃分該套加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分為粗加工、精加工兩個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（套56外圓面和40孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他表面的精度要求；然后車削56端面、2-M8螺紋。在精加工階段，完成套的40孔精加工和56端面的加工。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排泵套的加工工序。該套的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用普通機(jī)床配以能用夾具、專用夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對(duì)位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)56外圓面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工56外圓面及其端面，再擴(kuò)、鉸25F9及40j7孔，接著鉆10錐孔，銑截面，鉆、攻2-M8螺紋，最后磨56js6外圓面。3.5.2熱處理工序 鍛造成型后，對(duì)鍛件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火后高溫回火的熱處理方法稱為調(diào)質(zhì)處理。高溫回火是指在500-650之間進(jìn)行回火。調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強(qiáng)度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機(jī)械性能。3.5.3輔助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該套工序的安排順序?yàn)椋涸?、熱處理基?zhǔn)加工粗加工精加工。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，下表列出了套的工藝路線工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工藝裝備10段造毛坯鍛造20 熱處理調(diào)質(zhì)處理30車粗車、半精車、精車56外圓面CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺40車粗車、精車56右端面CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺50車粗車、精車56左端面 CA6140臥式車床車刀、游標(biāo)卡尺60鉆擴(kuò)、鉸25F9、40j7孔Z525立式鉆床擴(kuò)孔刀、鉸刀、游標(biāo)卡尺70鉆配作10孔Z525立式鉆床麻花鉆、游標(biāo)卡尺80銑粗銑、精銑截面X51立式銑床立銑刀、游標(biāo)卡尺90鉆鉆、攻2-M8螺紋Z525立式鉆床麻花鉆、絲錐、游標(biāo)卡尺100磨磨56js6外圓面M1420外圓磨床砂輪、千分尺110去毛刺去毛刺120質(zhì)檢檢驗(yàn)至圖紙要求130入庫(kù)入庫(kù)4、加工余量、工序尺寸和工差的確定加工表面基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量/mm說(shuō)明56外圓面56mmjs1.0雙側(cè)加工56右端面53mmH1.0單側(cè)加工56左端面54mmH1.0單側(cè)加工25孔25mmF1.0雙側(cè)加工40孔40mmj1.0雙側(cè)加工10孔10mmH5.0雙側(cè)加工截面43 mmH10單側(cè)加工加工表面零件毛坯尺寸公差56外圓面58mm雙側(cè)加工56右端面54mm單側(cè)加工56左端面55mm單側(cè)加工25孔23mm雙側(cè)加工40孔38mm雙側(cè)加工10孔0mm雙側(cè)加工2-M8螺紋0mm雙側(cè)加工5、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算在這只計(jì)算鉆、攻2-M8螺紋孔序的切削用量和時(shí)間定額。5.1、切削用量的計(jì)算鉆、攻2-M8螺紋工步一：鉆2-M8螺紋底孔6.81、加工條件加工材料:45鋼，鍛件。工藝要求：孔徑d=6.8mm深10，精度H12H13,用乳化液冷卻。機(jī)床：選用Z525鉆床和專用夾具。2、選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭（如圖3所示），其直徑d=6.8mm 鉆頭幾何形狀為（根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.1及表2.2）：標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，后角，橫刃長(zhǎng)度，弧面長(zhǎng)度。3選擇切削用量（1）選擇進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量：根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.7，當(dāng)鋼硬度200H有。（2）計(jì)算切削速度根據(jù)切削用量手冊(cè)表2.15，當(dāng)鑄鐵硬度=200220HBS時(shí)， , 時(shí)，。 切削速度的修正系數(shù)為：，故 =632.3r/mm 根據(jù)Z525型鉆床技術(shù)資料（見(jiàn)簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-12）可選擇n=600r/mm，v=13.6mm/min。5.2、時(shí)間定額的計(jì)算5.2.1基本時(shí)間tj的計(jì)算 鉆孔工步根據(jù)表5-41，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj =L/fn=(10+3.4+2)/fn 求得。式中切削工時(shí) l=10mm; l=2mm; l=ap/2cotkr+(12)=4/2cot54+1.1mm=3.4mm; f=0.3mm/r;n=100mm/r.。將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時(shí)間4.4s。tj =L/fn=(10+3.4+2)/fn=(10+3.4+2)/(0.35600)=0.073min=4.4s5.2.2輔助時(shí)間ta的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間ta與基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時(shí)間分別為：鉆孔工步的輔助時(shí)間為：ta=0.154.4s=0.66s;5.2.3. 其他時(shí)間的計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間和輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作的時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于軸承座的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工作的時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時(shí)間可按關(guān)系式（3%+3%）（tj+ta）計(jì)算，它們分別為：鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb+tx =6% (4.4s+0.66s)=0.30s;5.2.4單件時(shí)間tdj的計(jì)算這里的各工序的單件時(shí)間分別為：鉆孔工步tdj鉆=4.4s+0.66s+0.30s =5.36s;因此，此工序的單件時(shí)間tdj=tdj鉆=5.36s;將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的結(jié)果，填入工藝文件。6.夾具設(shè)計(jì)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(guò)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。6.1提出問(wèn)題（1）怎樣限制零件的自由度；一個(gè)面限制3個(gè)自由度，心軸限制2個(gè)自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。（3）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆，排削通過(guò)鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。6.2設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來(lái)對(duì)40孔及其端面進(jìn)行加工，2-M8螺紋尺寸精度要求為IT8，鉆、攻即可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。6.3夾具設(shè)計(jì)6.3.1定位分析（1）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工2-M8螺紋時(shí)，采用40孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個(gè)面與一個(gè)心軸定位，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合b=0，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。j=（TD+T d+S）/2=0.0375TD =0.018mmT d =0mmS=0.034mmj=0.023mm6.3.2切削力及夾緊力的計(jì)算1、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(cè)得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 2、夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，6.3.3夾具操作說(shuō)明本工件采用心軸定位，通過(guò)心軸和工件的孔過(guò)盈配合來(lái)固定工件。這樣操作更加簡(jiǎn)單，迅速，特別適合大批量生產(chǎn)，總體來(lái)說(shuō)這套夾具是非常不錯(cuò)的。能滿足批量生產(chǎn)要求7. 體會(huì)與展望 為期兩周的機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，兩周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這兩周的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和資料，為我們的設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們?cè)O(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。最后，衷心的感謝老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝！參考文獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年