直齒圓柱齒輪 加工工藝及插鍵槽夾具設(shè)計(jì)【皮帶輪形】【含高清CAD圖紙和文檔全套】
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機(jī) 械 加 工 工 序 卡產(chǎn)品型號零件名稱零件號圓柱齒輪工序名稱插鍵槽工序號6技檢要求按照圖示要求保證粗糙度要求,要求已加工平面無明顯刀痕基準(zhǔn)面外圓面材料同時(shí)加工零件數(shù)設(shè)備牌號硬度名稱型號HT200280HB1插床B5050A夾具定 額代號名稱單件時(shí)間(分)每班次數(shù)每臺(tái)件數(shù)工人等級JIAJU1三爪卡盤工步號工步內(nèi)容走刀長度(毫米)走刀次數(shù)切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)進(jìn)給量(毫米/轉(zhuǎn))機(jī)動(dòng)時(shí)間(分)輔助時(shí)間(分)刀具輔具量具名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格數(shù)量名稱規(guī)格1插鍵槽521522001600.50.781插刀1專業(yè)夾具1游標(biāo)卡尺2擬制日期審核日期批準(zhǔn)日期共 頁第 頁機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱圓柱齒輪零件名稱圓柱齒輪共1頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸72131每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容車間 工段設(shè) 備工 藝 裝 備 工時(shí)/min 準(zhǔn)終 單件10鑄造鑄造毛坯,時(shí)效處理鑄造一20車端面夾毛坯外圓,車125端面金工二臥式車床CA6140硬質(zhì)合金車刀,游標(biāo)卡尺30粗車夾毛坯外圓,粗車125外圓,留1mm加工余量金工二臥式車床CA6140硬質(zhì)合金車刀,游標(biāo)卡尺40精車精車125外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求金工二臥式車床CA6140硬質(zhì)合金車刀,外徑千分尺50車端面掉頭,夾125外圓,車另一端面金工二臥式車床CA6140車刀,外徑千分尺60鉆孔鉆中心孔金工二臥式車床CA6140硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀,內(nèi)徑千分尺70鉆孔預(yù)鉆中心孔25的底孔20金工二臥式車床CA6140麻花鉆,游標(biāo)卡尺80擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔25的底孔至24金工二立式鉆床Z525麻花鉆,擴(kuò)孔刀,絲錐,游標(biāo)卡尺90鉸孔鉸孔25金工二臥式車床CA6140游標(biāo)卡尺100插鍵槽插鍵槽金工二插床游標(biāo)卡尺110熱處理熱處理RCRC金工二淬火爐120粗車粗車皮帶輪V形槽金工二三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺130精車精車皮帶輪V形槽金工二三爪自定心卡盤游標(biāo)卡尺140鉗去毛刺,清洗金工鉗工臺(tái)絲錐,銼刀,游標(biāo)卡尺150終檢入庫 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期XX大學(xué) 課程設(shè)計(jì)論文直齒圓柱齒輪工藝加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院專 業(yè)班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)老師 年 月 日摘 要直齒圓柱齒輪零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形狀22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)33.1 確定毛坯的制造形式33.2 基面的選擇33.3 制定工藝路線43.3.1 工藝路線方案一43.3.2 工藝路線方案二53.3.3 工藝方案的比較與分析53.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備63.4.1 機(jī)床選用63.4.2 選擇刀具63.4.3 選擇量具63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定73.6確定切削用量及基本工時(shí)8第4章 專用夾具設(shè)計(jì)174.1設(shè)計(jì)要求174.2夾具設(shè)計(jì)174.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇174.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算174.3 定位誤差的分析174.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明18設(shè)計(jì)心得體會(huì)20參考文獻(xiàn)2121 第1章 序 言直齒圓柱齒輪零件加工工藝及鉆床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(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,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請老師們批評指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是直齒圓柱齒輪零件,主要作用是起連接作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸,公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為HT200,該材料灰口鑄鐵,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。直齒圓柱齒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.鉆中心孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。直齒圓柱齒輪共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求。現(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,125外圓,倒角鉆孔并攻絲。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(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面: 這一組加工表面包括:右端面;并帶有倒角;鉆中心孔。其要求也不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中,45、直接在上做工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本直齒圓柱齒輪來自注塑機(jī),假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺(tái),每臺(tái)車床需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。該零件材料為HT200,考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性,所以選擇鑄鐵鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)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(lǐng) N=2XQn(1+)(1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200,鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形,其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng),即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件,也適用于不同的金屬,還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件??紤]到零件在使用過程中起連接作用,分析其在工作過程中所受載荷,最后選用鑄件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用砂型鑄造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。3.2 基面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)效率得以提高。否則,不但使加工工藝過程中的問題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇,對像直齒圓柱齒輪這樣的零件來說,選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對本零件來說,如果外圓的端面做基準(zhǔn),則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對稱,按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí),應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),則應(yīng)以與加工表面要求相對應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn))。對于精基準(zhǔn)而言,主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)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(jī)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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10鑄造鑄造毛坯,時(shí)效處理20車端面夾毛坯外圓,車125端面30粗車夾毛坯外圓,粗車125外圓,留1mm加工余量40精車精車125外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求50車端面掉頭,夾125外圓,車另一端面60鉆孔鉆中心孔70鉆孔預(yù)鉆中心孔25的底孔2280擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔25的底孔至2490鉸孔鉸孔25100插鍵槽插鍵槽110熱處理熱處理RCRC120粗車粗車皮帶輪V形槽130精車精車皮帶輪V形槽140鉗去毛刺,清洗150終檢入庫3.3.2 工藝路線方案二工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10鑄造鑄造毛坯,時(shí)效處理20車端面夾毛坯外圓,車125端面30粗車夾毛坯外圓,粗車125外圓,留1mm加工余量40精車精車125外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求50車端面掉頭,夾125外圓,車另一端面60鉆孔鉆中心孔70鉆孔預(yù)鉆中心孔25的底孔2280擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔25的底孔至2490鉸孔鉸孔25100粗車粗車皮帶輪V形槽110精車精車皮帶輪V形槽120插鍵槽插鍵槽130熱處理熱處理RCRC140鉗去毛刺,清洗150終檢入庫3.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于:方案一的定位和裝夾等都比較方便,但是要更換多臺(tái)設(shè)備,加工過程比較繁瑣,而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù),但是要及時(shí)更換刀具,因?yàn)橛行┕ば蛟谲嚧采弦部梢约庸ぃM、鉆孔等等,需要換上相應(yīng)的刀具。而且在過程有一定難度,要設(shè)計(jì)專用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案,取優(yōu)棄劣,具體工藝過程如下:工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10鑄造鑄造毛坯,時(shí)效處理20車端面夾毛坯外圓,車125端面30粗車夾毛坯外圓,粗車125外圓,留1mm加工余量40精車精車125外圓,達(dá)到圖紙尺寸公差要求50車端面掉頭,夾125外圓,車另一端面60鉆孔鉆中心孔70鉆孔預(yù)鉆中心孔25的底孔2280擴(kuò)孔擴(kuò)中心孔25的底孔至2490鉸孔鉸孔25100插鍵槽插鍵槽110熱處理熱處理RCRC120粗車粗車皮帶輪V形槽130精車精車皮帶輪V形槽140鉗去毛刺,清洗150終檢入庫3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序和工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。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臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊表4.2-7。.工序是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 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(yīng)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(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考機(jī)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)。.磨具的選用:磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡明機(jī)械加工工藝手冊(主編 徐圣群) 表12-47,選擇雙斜邊二號砂輪。3.4.3 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(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“直齒圓柱齒輪” 零件材料為HT200,查機(jī)械加工工藝手冊(以后簡稱工藝手冊),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,球墨鑄鐵的硬度HB為143269,表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能,HT200密度=7.27.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定切削深度、進(jìn)給量,再確定切削速度?,F(xiàn)根據(jù)切削用量簡明手冊(第三版,艾興、肖詩綱編,1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版)確定本零件各工序的切削用量所選用的表格均加以*號,與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊的表區(qū)別。3.6.1 工序夾毛坯外圓,車125端面及端面3.6.1.1確定粗車右端面的切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = (3-1).確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡明實(shí)用手冊可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡明使用手冊表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=3.75,=,=,=.倒角 為了縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動(dòng)進(jìn)給。. 計(jì)算基本工時(shí) (3-7)式中=+,=由切削用量簡明使用手冊表1.26,車削時(shí)的入切量及超切量+=,則=+= = (3-8)3.6.1.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時(shí).確定切削深度 =.確定進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.5可知,當(dāng)粗鏜鑄件時(shí),鏜刀直徑,鏜刀伸出長度為時(shí): =0.150.40按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量(表4.29),選擇, =0.25.確定切削速度 = (3-9)式中=,=0.2,=0.20,=,=0.15 (3-10) =37 = (3-11)按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇 =160=2.6.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角=,則=,則: =117 3.6.2 工序夾毛坯外圓,粗車125外圓,留1mm加工余量車端面及倒角,可采用工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下:a=2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T=563.6.3 工序半精車右端面,半精車外圓100,半精車外圓85,半精車外圓58,半精車各外圓臺(tái)階及圓弧圓角3.6.3.1確定半精車左端面的切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表1.1,由于C6021機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為,可在一次走刀內(nèi)完成,故 = .確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡明實(shí)用手冊可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡明使用手冊表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見表1.28),故: =63 (3-12) =120 (3-13)根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-14).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡明使用手冊表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=1.25,=,=,=.計(jì)算基本工時(shí) (3-15)式中=+,=由切削用量簡明使用手冊表1.26,車削時(shí)的入切量及超切量+=,則=126+= =3.6.5 工序鉆中心孔通孔,先鉆底孔203.6.5.1 確定鉆孔20的切削用量鉆孔20,本工序采用計(jì)算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號類型直徑范圍(mm)用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長麻花鉆1.031.5在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長麻花鉆5.050.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔選用X3012525搖臂鉆床,查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,查機(jī)表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得,耐用度為15000,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長,麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度(摘自GB6137-85) mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.12513.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。.確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。 V=12=10.32 (3-17)則 = =131 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 150則實(shí)際切削速度 = = =11.8.確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式: T= (3-19)其中 l= l=5 l=23則: t= =9.133.6.5.2 確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,機(jī)械加工工藝手冊第2卷。根據(jù)機(jī)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(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊第2卷表10.4-9切削速度計(jì)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(shí)際切削速度為=2.64確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =工序: 半精車125的外圓表面并V帶槽,同時(shí)應(yīng)校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 1)被吃刀量:單邊余量Z=0.19mm,可一次切除。 2)進(jìn)給量:選用和工序1車外圓相同的進(jìn)給量即f=0.5mm/r。 3)確定主軸轉(zhuǎn)速:選用和工序1相同的主軸轉(zhuǎn)速即n=450r/min 4)計(jì)算切削速度:V=dn/1000=X35.4X450/1000m/min=50m/min5)切削工時(shí): t =(l+l1+l2)/nf式中, l=85, l1=4, l2=0,所以 t =(l+l1+l2)/nf=(85+4+0)/450X0.5min=0.396min第4章 專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn),保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)工序插鍵槽的插床夾具。本夾具將用于立式插床。4.1設(shè)計(jì)要求本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求,因此,應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,面精度不是主要考慮的問題。4.2夾具設(shè)計(jì)4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知,分布尺寸精度為自由尺寸精度要求。其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為兩對稱孔中心距,由于難以使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)統(tǒng)一,只能以125圓柱面作為定位基準(zhǔn)。為了提高加工效率及方便加工,決定插刀材料使用高速鋼,用于對鍵槽進(jìn)行加工,準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:插刀。本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力 扭矩 由于扭矩很小,計(jì)算時(shí)可忽略??ňo力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。4.3 定位誤差的分析 (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(zhǔn)為孔心,當(dāng)工件孔徑為最大,定位銷的孔徑為最小時(shí),孔心在任意方向上的最大變動(dòng)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(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同,則其定位誤差為: Td=Dmax-Dmin 1 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 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(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明由于是大批大量生產(chǎn),主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí),需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì),用移動(dòng)夾緊軸的大平面定位三個(gè)自由度,短心軸定位兩個(gè)自由度,用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。此時(shí)雖然有過定位,但側(cè)面是經(jīng)精銑的面,過定位是允許的。設(shè)計(jì)心得體會(huì) 緊張而辛苦的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。當(dāng)我快要完成老師下給我的任務(wù)的時(shí)候,我仿佛經(jīng)過一次翻山越嶺,登上了高山之巔,頓感心曠神怡,眼前豁然開朗。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練,這是我們邁向社會(huì)、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過程。“千里之行始于足下”,通過這次課程設(shè)計(jì),我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。說實(shí)話,畢業(yè)設(shè)計(jì)真是很累人。然而,當(dāng)我一著手清理自己的設(shè)計(jì)成果,仔細(xì)回味這一周的心路歷程,一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會(huì)走完的第一步,是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利,然而它令我感到自己成熟了許多,令我有了一種“春眠方覺曉”的感悟。通過課程設(shè)計(jì),使我深深體會(huì)到,干任何事都必須有耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過程中,許多計(jì)算優(yōu)勢不免令我感到心煩意亂;有兩次因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò),只能毫不情愿地重來。但一想起老師平時(shí)對我們耐心教導(dǎo),想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,想到世界上應(yīng)為某些細(xì)小失誤而出現(xiàn)的令人無比震驚的事故,我不禁時(shí)刻提醒自己,一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。這次課程設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練。做完畢業(yè)設(shè)計(jì),使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的貧乏,自己綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力是如此不足,幾年來學(xué)習(xí)了這么多的課程,今天才知道自己并不會(huì)用。想到這里,我真的有點(diǎn)心急了。老師卻對我說,這說明課程設(shè)計(jì)確實(shí)使你有收獲了。老師的親切勉勵(lì)像春雨注入我的心田,使我更加自信了。最后,我要衷心地感謝老師。是您的嚴(yán)厲批評喚醒了我,是您的敬業(yè)精神感動(dòng)了我,是您的諄諄教誨啟發(fā)了我,是您的殷切期望鼓舞了我。我感謝老師您今天又為我增添了一副堅(jiān)硬的翅膀。參考文獻(xiàn)1、 吳拓、方瓊珊編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.11(2007.9重印)2、 李益明主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊.北京:機(jī)械工藝出版社,19943、 艾興、肖詩剛主編. 切削用量簡明手冊.北京: 機(jī)械工藝出版社,19944、 哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,19835、 李洪主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京:北京出版社,19906、 王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19877、 劉紅普、張曉妍主編。機(jī)械加工技術(shù)。北京:中國人民大學(xué)出版社,2009
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