銑斷夾具設(shè)計說明書831008

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1、 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的分析 QQ:1013265100 專業(yè)代做機(jī)械類設(shè)計,

2、尤其擅長零件加工工藝及其加工過程中所需夾具設(shè)計，并對鉆床，磨床，銑床等專機(jī)設(shè)計有獨到之處。本人常期從事機(jī)械行業(yè)設(shè)計、對機(jī)械產(chǎn)品加工、工序設(shè)計、工裝夾具設(shè)計及專機(jī)設(shè)計等都有較高的造詣?，F(xiàn)在工作之余為各企事業(yè)單位、大專院校的朋友提供強(qiáng)有力的幫助，并提供現(xiàn)成各類適合您需要的設(shè)計QQ:1013265100，如需詳細(xì)資料可以與本人聯(lián)系 2. 以φ50為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ50的孔，以及其上下兩個端面。 這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個端面與φ20的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。 二、

3、 工藝規(guī)程設(shè)計 (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ20孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用

4、一組共兩塊V形塊支承這兩個φ32作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點,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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。 1.工藝路線方案一 工序一 粗、精銑φ20孔上端面。 工序二

5、 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20、φ50孔。 工序三 粗、精銑φ50孔上端面 工序四 粗、精銑φ50、φ20孔下端面。 工序五 切斷。 工序六 鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序七 鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。 工序八 銑47°凸臺。 工序九 檢查。 上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。 2.工藝路線方案二 工序一 粗、精銑φ20孔上端面。 工序二 粗、精銑φ20孔下端面。 工序三 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔。 工序四 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔。 工序五 粗、精銑φ50孔上端面 工序六 粗、精銑φ50孔下端面。 工序七 切斷。 工序八

6、鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九 鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。 工序十 銑47°凸臺。 工序十一 檢查。 上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。 綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。 3.工藝路線方案三 工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔下端面。 工序二 精銑φ20孔上下端面。 工序三 以φ20孔上端面和φ32外圓為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。 工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT11。 工序五 切斷。 工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。 工序

7、七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。 工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔，攻M6螺紋。 工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺。 工序十一 去毛刺，檢查。 雖然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整）。多次加工φ50、φ20孔是精度要求所致。 以上工藝過程詳見圖3。 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～241HB，毛皮重

8、量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 按以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2.4～2.2.5，取φ20，φ50端面長度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為： 粗銑 2.0mm 精銑 0.5mm 2.內(nèi)孔（φ50已鑄成孔） 查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長度余量為3mm，即鑄成孔φ44mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 2.5mm 擴(kuò)孔 0.5mm 3.其他

9、尺寸直接鑄造得到 由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 （五）確立切削用量及基本工時 工序一 以φ32外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ20孔上下端面。 1.加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 機(jī)床：X62萬能銑床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故根據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑do=80mm，根據(jù)《切屑》選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=

10、10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。 2.切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）每齒進(jìn)給量 根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4）計算切削速度和每分鐘進(jìn)給量V 查《切屑》表3.16，當(dāng)d=80mm，z=10，ap=2mm

11、，f z<=0.14時，V=97m/min，n=387r/min,V=433mm/min。 各修正系數(shù)為： K=K=K=0.89 K=K=K=1.0 故 V=VK=97×0.89×1.0=86.3m/min N=nk=387×0.89×1.0=344r/min V=VK=433×0.89×1.0=385.4mm/min 根據(jù)X62型萬能銑床說明書選擇： N=375r/min , V=375mm/min 因此實際切屑速度和每齒進(jìn)給量為： V= 5)校驗機(jī)床功率 查《切削》表3.24，當(dāng)；， 時，Pcc=1.1kw。 根據(jù)機(jī)床說明書， Pcm>Pcc，所選用切

12、屑用量可用。 最終確定 ap=2mm，n=375r/min,Vf=375mm/s，V c=94.2m/min，f z=0.1mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。 因銑上下端面，故該工序工時為 工序二 精銑φ20孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：精銑φ20上下端面。 機(jī)床：X62萬能銑床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》（后簡稱《切削》）取刀具直徑

13、do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）根據(jù)X62萬能銑床說明書，機(jī)床功率為7.5KW。查《切削》表3.5，f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算

14、切削速度和每分鐘進(jìn)給量 查表3.16，當(dāng)，，，時，，， 各修正系數(shù)為： 故 根據(jù)X62萬能銑床說明書選擇： ， 因此實際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 5)校驗機(jī)床功率 查《切削》表3.24，當(dāng)，，，時，Pcc=1.1kw 查機(jī)床說明書 Pcm>Pcc，故已選切削用量可用。 最終確定 ap=0.5mm，n=475r/min,Vf=375mm/min，V c=119.3m/min，f z=0.08mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(32+80)/375=0.297min。 因精銑上下端面，故該工序工時 工序三 以φ20孔

15、上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。 一．鉆頭 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角αo＝12°，二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° 2．選擇機(jī)床，Z525機(jī)床 3.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～

16、０.８mm，壽命． 　（3）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序四 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50孔，保證空的精度達(dá)到IT7。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長度bε=11mm,

17、橫刀長b=5mm,弧面長l=9mm,棱帶長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗 校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.8～1.2mm，壽命 擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.9～１.４mm，壽命 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切》）為０.６～０.９mm，壽命 （3）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 所

18、以 故滿足條件，校驗成立。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量同理如下： 擴(kuò)鉆： 鉸孔： 精鉸： ３.計算工時 所有工步工時相同。 工序五 切斷。 工序六 以φ20孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50孔上下端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 機(jī)床：XA5032臥式銑床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=125mm。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.5

19、mm，一次走刀即可完成所需長度。 2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，查得 Vc＝110mm/s，n=281r/min,Vf=378mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=300r/min,Vfc=375mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=117.8m/min,實際進(jìn)給量為fzc

20、=V fc/ncz=0.10mm/z。 5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 工序七 以φ20孔為精基準(zhǔn)，精銑φ50孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。 機(jī)床：XA5032臥式銑床。 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae>60,深度ap<=4,齒數(shù)z=1２,故據(jù)《切削手冊》取刀具直徑do=12

21、5mm。 2. 切削用量 1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。 2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》選f=0.5 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8，壽命T=180min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》，將f降一級為f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度V c=600.4

22、,實際進(jìn)給量為fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。 5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》,而機(jī)床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。 6）計算基本工時 tm＝L/ Vf=(72+9)/375=0.216min. 結(jié)果ap=1.0mm, f=0.21 mm/z, nc=235r/min,Vfc=600.4mm/s. 工序八 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆φ4孔（裝配時鉆鉸錐孔）。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》

23、 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 工序九 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=4mm，后角αo＝16°，二重刃長度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》

24、 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗校驗成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為 故實際的切削速度 （4）校驗扭矩功率 故滿足條件，校驗成立。 ３.計算工時 螺紋鉆削由于沒有手冊可查，故以鉆削切削用量及其他鉆螺紋工序估算。祥見工藝卡片。 工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，銑47°凸臺。 工序十一 檢查。 其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。 三、 卡具設(shè)計

25、經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計第IX道工序——鉆M6孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z525立式鉆床。刀具為M6絲錐，以及∮4的高速鋼麻花鉆。 （一） 問題的提出 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。 （二） 卡具設(shè)計 1． 定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選擇∮20孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 2． 切削力和卡緊力計算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力

26、 扭矩 由于扭矩很小，計算時可忽略。 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實際卡緊力為 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。 3. 定位誤差分析 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 4. 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。