K495-錐套[夾錐套]的工藝規(guī)程及鉆2-M8孔的夾具設計【含CAD高清圖紙】

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Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄ABSTRCT3序 言1第一章 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2第二章 工藝規(guī)程設計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線52.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定82.5確定切削用量及基本工時9第三章 夾具設計173.1 問題的提出173.2 定位基準的選擇173.3 切削力和夾緊力計算183.4 定位誤差分析193.5夾具的簡要操作說明19總 結20致 謝21參 考 文 獻22序 言機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(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，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(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)濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。錐套的加工工藝規(guī)程及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第一章 零件的分析 1.1零件的作用 零件圖如下：圖1-1 零件圖題目所給定的零件是錐套，作用待查。1.2零件的工藝分析 錐套盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以75為中心 ,包括:100mm的端面和外圓, 175mm的端面和外圓， 6x8.5孔。 第二章 工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為40Cr，由于零件輪廓尺寸不大，故采用鍛造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應該的。2.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。1） 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取外圓作為定位基準。2）精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。2.3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)綱領一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，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。.工藝路線方案一： 表2-1 方案一1鍛造鍛造2退火處理退火處理3車粗精車175端面和外圓4車粗精車100和145K6的端面和外圓5車粗精車75孔和錐孔6鉆鉆6x8.5孔，锪13孔7鉆鉆3孔，锪10孔8鉆鉆2xM8通孔9磨磨100端面和145K6外圓10磨磨175端面11磨磨錐孔12檢驗檢驗13入庫入庫工藝路線方案二： 表2-1 方案二1鍛造鍛造2退火處理退火處理3車粗精車175端面和外圓4車粗精車100和145K6的端面和外圓5車粗精車75孔和錐孔6鉆鉆6x8.5孔，锪13孔7鉆鉆3孔，锪10孔8鉆鉆2xM8通孔9檢驗檢驗10入庫入庫上述兩個方案的特點在于：方案二沒有磨加工的工序，而方案一有磨100端面和145K6外圓，磨175端面，磨錐孔。采用車削端面，可以保證精度，因為這些精度要求非常高，粗糙度0.4，,0.8的，為了保證加工精度要求，選擇方案一比較合適。因此最后確定的加工工藝路線如下： 表2-3 方案一1鍛造鍛造2退火處理退火處理3車粗精車175端面和外圓4車粗精車100和145K6的端面和外圓5車粗精車75孔和錐孔6鉆鉆6x8.5孔，锪13孔7鉆鉆3孔，锪10孔8鉆鉆2xM8通孔9磨磨100端面和145K6外圓10磨磨175端面11磨磨錐孔12檢驗檢驗13入庫入庫2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定錐套零件材料為40Cr，毛坯重量約為2.6KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鍛造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鍛造可直接獲得。2、 錐套的端面由于錐套端面查相關資料知余量留2比較合適。3、錐套的孔毛坯為空心，鑄造出孔。參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為2mm2.5確定切削用量及基本工時工序1：鍛造工序2：退火處理工序3：粗精車175端面和外圓1.加工條件機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT152計算切削用量(1)車175端面1) 已知毛坯長度方向的加工余量為2mm,考慮的模鑄拔模斜度，=2mm2) 進給量f 根據(jù)實用機械加工工藝手冊中表2.4-3,當?shù)稐U尺寸為75x25 mm15mm,以及工件直徑為175時，f =1.23mm/r按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.5mm/r3) 計算切削速度，按切削手冊表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min) (m/min)其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=131(m/min)4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速ns= 238r/min按機床說明書(見工藝手冊表4.2-8),與238r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。所以實際切削速度v=151r/min/。5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1 L=18mm , =2mm, =0, =0tm=0.145(min)工序4：車100和145K6端面和外圓機床：CA6140臥式車床 刀具：采用刀片的材料為YT15工步一：車100外圓和端面1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm2) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=187m/min3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 595r/min與595r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=8mm; =4mm; =2mm;t=i=x1=0.047(min)工步二：車145K6外圓和端面1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 283r/min與283r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為300r/min?，F(xiàn)選取=300r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=41mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.09(min)工序6：鉆6x8.5孔，锪13孔工步一：鉆4x8.5孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆8.51)進給量 取f=0.15mm/r2)切削速度V=1620m/min. 取V=18m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 674r/min與674r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為675r/min?，F(xiàn)選取=675r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=60mm; =4mm; =3mm;t= =0.187min工步二：锪孔 13mm孔根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關系為 式中的、加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 414r/min與414r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。所以實際切削速度=5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=6mm; =6mm; =2mm; t= =0.07(min)工序7：鉆3孔，锪10孔鉆3孔，锪10孔的切削用量和工時計算同上，在此不再累述。工序8：鉆2xM8通孔工步一：鉆M8底孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 按機床選取 基本工時： min工步二：攻螺紋M8mm： 選擇M8mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即 按機床選取 基本工時：工序9：磨100端面和145K6外圓選擇磨床：選用萬能磨床M2110選擇砂輪：見機械加工工藝手冊第三章中磨料選擇各表，結果為A36KV6P 20x6x8mm切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 ，m/s軸向進給量 徑向進給量 切削工時計算： 當加工一個表面時（見機械加工工藝手冊表6.2-8）式中 L：加工長度 L=17 b：加工寬度 b=17 ：單位加工余量 =0.2mm K： 系數(shù) K=1.1 r： 工作臺移動速度（m/min） ：工作臺往返一次砂輪軸向進給量 ： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量則 工序10：磨175端面工序11：磨錐孔磨工序的切削用量和基本工時計算類似，在此不再累述。第三章 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計鉆2xM8通孔的夾具設計。3.1 問題的提出本夾具主要用于加工鉆2xM8通孔，因為2xM8通孔沒有精度要求，定位要求不高，因此我們主要考慮提高生產(chǎn)效率。 3.2 定位基準的選擇工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位、夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置。顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。1. 六點定位原則定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具中的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則” 。2. 工件定位中可能出現(xiàn)的集中情況（1）完全定位六個支承點限制了工件的全部自由度，稱為完全定位。（2）不完全定位根據(jù)工件的加工要求，并不需要限制工件的全部自由度，這樣的定位，稱為不完全定位。（3）欠定位根據(jù)工件的加工要求，應該限制的自由度沒有被限制的定位，稱為欠定位。器定位無法保證加工要求，所以是決不允許的。（4）過定位夾具上的兩個或兩個以上的定位元件，重復限制工件的同一個或幾個自由度的現(xiàn)象，稱為過定位。過定位中常會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。消除或減小過定位所引起的干涉，一般有兩種方法：一種是提高定位基準之間以及定位元件工作表面之間的位置精度。一種是改變定位元件的結構，使定位元件在重復限制自由度的部分不起定位作用。本次夾具設計鉆2xM8通孔時我們以一端面和75孔為定位基準，采用心軸定位，同時我們選用蓋板式鉆模板，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，壓板的壓緊力即可以滿足要求。3.3 切削力和夾緊力計算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 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。3.4 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在半軸上定位，半軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 半軸外圓直徑公差（mm）。3.5夾具的簡要操作說明用心軸定位，采用蓋板式鉆模板，使用螺母快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當加工完2-M8螺紋底孔后，我們可以松下螺釘，旋轉(zhuǎn)并拿出快換鉆套進行及時攻絲，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)。 總 結這次設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。這次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。致 謝這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年21機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱錐盤共1頁第1頁材 料 牌 號毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺 件 數(shù)備 注工序號工 名序 稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件1鍛造鍛造2退火處理退火處理3車粗精車175端面和外圓CA6140臥式車床通用夾具，外圓車刀，端面車刀，游標卡尺4車粗精車100和145K6的端面和外圓CA6140臥式車床通用夾具，外圓車刀，端面車刀，游標卡尺5車粗精車75孔和錐孔CA6140臥式車床通用夾具，內(nèi)孔車刀，錐孔刀，游標卡尺6鉆鉆6x8.5孔，锪13孔Z525立式鉆床專用夾具，麻花鉆，锪孔鉆，游標卡尺7鉆鉆3孔，锪10孔Z525立式鉆床專用夾具，麻花鉆，锪孔鉆，游標卡尺8鉆鉆2xM8通孔Z525立式鉆床專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺9磨磨100端面和145K6外圓M2100萬能磨床砂輪，游標卡尺10磨磨175端面M2100萬能磨床砂輪，游標卡尺11磨磨錐孔M2100萬能磨床砂輪，游標卡尺12檢驗檢驗13入庫入庫設 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 期目 錄序 言1一、 零 件 的 分 析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二、 工 藝 規(guī) 程 設 計32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線52.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5確定切削用量及基本工時8三、 夾具設計163.1 問題的提出163.2 定位基準的選擇163.3 切削力和夾緊力計算173.4 定位誤差分析183.5夾具的簡要操作說明18總 結19致 謝20參 考 文 獻21機械加工工序卡片工件名稱工序號 8零件名稱 錐盤零件號零件重量同時加工件數(shù)1材料毛坯牌號硬度型號重量40Cr鑄件設備夾具輔助工具名稱型號專用夾具立式鉆床Z525安裝工步安裝及工步說明刀具量具走刀長度mm走刀次數(shù)切削深度mm進給量mm/r主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min基本工時min1鉆2xM8底孔麻花鉆游標卡尺1211.50.25750160.122攻絲絲錐游標卡尺8 111.252726.80.05設計者 指導老師共 1 頁第 1 頁