制定叉形支架(圖5-41)的加工工藝設(shè)計銑叉口銑床夾具課程設(shè)計
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機(jī) 械 加 工 工 序 卡 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 產(chǎn)品名稱 叉形支架 零(部)件名稱 叉形支架 第 1頁 車 間 工序號 工序名稱 材料牌號 機(jī)加 01 粗銑 35 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X62 1 夾 具 編 號 夾 具 名 稱 切 削 液 專用銑床夾具 工序工時 準(zhǔn)終 單件 序號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸 轉(zhuǎn)速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 進(jìn)給 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次數(shù) 時間定額 機(jī)動 輔助 1 銑凹槽 專用銑床夾具,高速鋼三面刃刀 190 74.6 2 2 1 2.5min 35s 編制(日期) 審核(日期) 會簽(日期) 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 更改文件號 簽字 日期 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 第 頁 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 共 頁 材料牌號 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 每臺件數(shù) 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 準(zhǔn)終 單件 1 鑄 鑄造 2 實效 時效處理 3 銑削 銑左平面 銑工 銑床 游標(biāo)卡尺,百分表 4 銑削 銑右平面 銑工 銑床 游標(biāo)卡尺,百分表 5 銑削 銑上平面 銑工 銑床 游標(biāo)卡尺,百分表 6 銑削 銑下平面 銑工 銑床 游標(biāo)卡尺,百分表 7 鉆孔 鉆螺釘孔3個 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 8 擴(kuò)孔 擴(kuò)螺釘孔3個 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 9 鉆孔 鉆花鍵孔 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 10 鉆孔 鉆R3通孔 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 11 鉆 攻內(nèi)螺紋M8*2 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 12 鉆 攻內(nèi)螺紋M6 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 13 鉆 攻內(nèi)螺紋M12 鉆工 鉆床 游標(biāo)卡尺 14 銑削 銑凹槽 銑工 銑床 游標(biāo)卡尺,百分表 15 毛刺 清理毛刺 編制 (日期) 審核 (日期) 會簽 (日期) 、 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 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目: 制定叉形支架的加工工藝,設(shè)計 銑叉口的銑床夾具 專 業(yè): 班 級: 學(xué) 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 機(jī)械工程系 年11月15日 目錄 序言 3 第1章 零件的分析 4 1.1 零件的作用 4 1.2 零件的工藝分析 4 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 6 2.1 確定毛坯的制造形式 6 2.2 基面選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5 確定切削用量及基本工時 8 第3章 專用夾具設(shè)計 14 3.1設(shè)計主旨 14 3.2夾具設(shè)計 14 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 14 3.2.2切削力和加緊力計算 14 3.2.3定位誤差分析 15 3.2.4卡具設(shè)計及操作的簡要說明 15 課程設(shè)計心得體會 16 參考文獻(xiàn) 18 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)習(xí)了大學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)課和本科部分專業(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鏈接,也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此,它在我們的學(xué)習(xí)生活中占有十分重要的地位。 我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次 適應(yīng)性的訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,為今后參加祖國的現(xiàn)代化建設(shè)做出一些貢獻(xiàn)。 由于能力有限,設(shè)計上有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 叉形支架是用來起支撐作用的構(gòu)架,承受較大的力,也具有定位的作用,使零件之間保持正確的位置。 1.2 零件的工藝分析 在支架高60mm處兩個R15mm寬20mm的凸出部位之間相隔97mm其中一個上有對稱通孔。則此處構(gòu)造比較復(fù)雜且在支架高底部處有10mm寬的一個缺口這兩部分剛度比較低。中間有Ф10mm的孔屬于套類結(jié)構(gòu)伸出部分為一平臺上有螺紋通孔在端部有傾斜60°的凸出部分起定位作用此處應(yīng)力教集中強(qiáng)度要好。在平臺下面有增強(qiáng)其硬度的肋板。兩個R12mm凸出2mm寬36mm高處缺口及R10mm凸出部分為復(fù)雜結(jié)構(gòu)其加工存在一定的難度要求較高防止其損壞需要對其進(jìn)行必要的熱處理。 主要加工表面Ф30mm中心孔及兩端倒角上、下端面M12↓25螺紋通孔右端部傾斜60°凸出部分中間孔Ф8mm左端兩個凸出部分外側(cè)面及其中間M10螺紋孔和Ф11孔。 (1) 選用灰鑄鐵HT150硬度150200HB負(fù)荷低磨損無關(guān)重要變形很小經(jīng)過正火處理?;诣T鐵件的牌號和應(yīng)用范圍如表1-1所示。 (2) 未標(biāo)注圓角半徑為R3mm。 (3) 加工表面不應(yīng)該有毛刺、裂縫、結(jié)疤、夾渣等缺陷并應(yīng)清理清潔。 (4) 所有加工表面應(yīng)光潔不可有裂縫、壓痕、毛刺、氣孔、凹痕以及非金屬夾雜物。 (5) 上下表面應(yīng)與中心孔軸線保持一定的垂直度0.06mm和平面度0.05mm中心孔內(nèi)表面表面粗糙度Ra≤1.6μm左端兩個凸出部分外表面Ra≤6.3μm右端部傾斜60°凸出部分中間孔內(nèi)表面Ra≤1.6μm為較高精度且Φ8015.00。 (6) 在加工之前進(jìn)行人工時效熱處理對毛坯預(yù)備性熱處理為降低零件硬度在精加工階段的磨削加工前進(jìn)行淬火處理淬火后工件硬度提高且易變形。 第2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為灰鑄鐵。選用鑄造零件為中批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,故可采用鑄造成型,這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2 基面選擇 定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機(jī)床或夾具的定位元件相接觸的點線面。基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要工作之一?;鶞?zhǔn)選擇的正確、合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,否則,就會使加工工藝路線問題百出,嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢,試生產(chǎn)無法進(jìn)行。 1粗基準(zhǔn)的選擇 對平板類零件而言,以底面作為粗基準(zhǔn)完全合理。 2精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題,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。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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,使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。 工藝路線方案 工序1:鑄件 工序2: 粗銑M面 工序3: 粗銑N面。 工序4: 粗銑R面 工序5: 粗銑S面及T面 工序6;銑支架叉口 工序7: 鉆2Xφ8孔,3Xφ9孔和φ6孔 工序8: 鉆突出緣φ10mm通孔 工序9: 鉆孔φ4mm 工序10: 終檢 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “叉形支架”零件材料為灰鑄鐵,毛坯重量為5kg,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),為獲得較高的表面質(zhì)量,可采用鑄造中的壓力鑄造。 毛坯加工表面高度為25mm,直接取其毛坯表面高度為105mm,表面粗糙度值為1.6。兩端表面粗糙度值為6.3,粗銑余量為1.6mm,查《工藝手冊》表2.3-2,精銑余量為0.2mm,查《工藝手冊》表2.3-3。 2.內(nèi)孔 φ8、φ6以及φ10的表面粗糙都值為1.6un和6.3um,查《工藝手冊》表2.3-8表2.3-12。 鉆孔:φ7mm 擴(kuò)孔:φ7.9mm 2z=0.75 mm 鉸孔:φ7.98mm 2z=0.1mm 磨孔:φ8mm 鉆孔:φ13mm 擴(kuò)孔:φ13.75mm 2z=0.75mm 鉸孔:φ13.98mm 2z=0.1mm 磨孔:φ14mm 3.螺紋M12《工藝手冊》表2.3—20 鉆孔:φ11.2mm 攻絲M12 P=0.8 4.螺紋M6《工藝手冊》表2.3—20 鉆孔:φ5.4mm 攻絲M12 P=0,6 5.鉆孔:φ10mm 2.5 確定切削用量及基本工時 1)銑削叉形支架的叉口: ①選擇刀具:根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27,選擇二把高速鋼鑲齒三面刃銑刀,同時銑削兩側(cè)面。銑刀外徑do=225㎜,銑刀齒數(shù)Z=20。 ②確定銑削深度α sp:由于單邊加工余量z=2.1㎜,故可一次走刀內(nèi)切完,α sp=2.1㎜。 ③確定每齒進(jìn)給量fz:由《切削手冊》表3.3,在X63銑床上p=10kw、工藝系統(tǒng)剛性為低等,用高速鋼盤銑刀加工時,選fz=0.08㎜/z。 ④選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度:由《切削手冊》表3.7,銑刀刀齒后面最大磨損量為0.6㎜,根據(jù)《切削手冊》表3.8,銑刀直徑do=225㎜的高速鋼鑲齒三面刃銑刀的耐用度T=240min。 ⑤確定Vc:確定Vc查=27m/min,則 n查=1000Vc查/(πdo)=1000×/(π×225)= 38 r/min 由X63機(jī)床使用說明書,選主軸轉(zhuǎn)速n機(jī)=37.5r/min,則實際的切削速度為Vc機(jī)=(πn機(jī)do )/1000=(π×37.5×225)/1000=26.5m/min 當(dāng)n機(jī)=37.5r/min時,工作臺每分鐘進(jìn)給量Vf=fz·Z·η機(jī)=0.08×20×37.5=60㎜/min。 由X63機(jī)床使用說明書選銑床工作臺進(jìn)給量,剛好有Vf=60㎜/min,故直接選用該值。 ⑥計算基本工時:由于是粗銑,故整個銑刀刀盤不必銑過整個工件,利用作圖法,可得銑刀行程l=l+l1+l2=129+9.92+3=142㎜ t=l/fm=142/60=2.37min 工序:鉆、擴(kuò)、鉸φ10㎜孔。本工序采用計算法確定切削用量。 2)鉆φ10㎜孔: 莫式圓錐2號,d=9,L=90,根據(jù)《工藝手冊》表3.1-10β=30,2φ=118°,ψ=40,當(dāng)20㎜,鉆頭后刀面磨損極限值為0.8㎜,耐用度T=60min。查《切削手冊》。表2.12 (1)背吃刀量:鉆孔時=4.5㎜ (2)進(jìn)給量: f=(0.25~0.31)×0.75=0.18~0.23,f=0.2查《切削手冊》表2.7 (3)計算切削速度: V = 式中:=4.4,=0.4,=0,=0.7,m=0.2,=1.0, =0.88,=1.1,=1.0,=0.87,=0.87查《切削手冊》表2.31 所以 ==1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72 V = ×0.72=11.24 m/min ==325 根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=315,實際轉(zhuǎn)速為 ===10.89m/min (4)基本時間: = 式中已知=42㎜,=12.13,=3㎜,f=0.2,n=315,所以孔的基本時間: ==0.9min 3)擴(kuò)孔φ10㎜: 錐柄擴(kuò)孔鉆,莫氏錐度2號,d=9.75,L=228查《工藝手冊》表3.1-8,T=30min查《切削手冊》。表2.12 (1)背吃刀量=0.375㎜ (2)進(jìn)給量:f=0.5~0.6,按機(jī)床選取f=0.5 (3)計算切削速度 V = 式中:=11.1,=0.4,=0.2,=0.5,m=0.2,=1.0, =0.88, =1.0, =1.0,=1.0查《切削手冊》表2.31 所以 ==0.88 V = ×0.88=17.01 m/min ==460.98 根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=500,實際轉(zhuǎn)速為 ===18.46m/min (4)基本時間 = 式中已知=42㎜,=2.6,=4㎜,f=0.5,n=200,所以孔的基本時間: ==0.193min 4)鉸孔φ10㎜ 直柄機(jī)用鉸刀,L=151mm,d=12mm,查《工藝手冊》表3.1-16,T=40min查《切削手冊》。表2.12 (1)背吃刀量=0.125㎜ (2)進(jìn)給量:f=0.65~1.4,按機(jī)床選取f=1.0 (3)計算切削速度 V = 式中:=12.1,=0.3,=0.2,=0.65,m=0.4,=1.0, =0.66,=1.0,查《切削手冊》表2.31 所以 ==0.66 V = ×0.66=5.78m/min ==153.3 根據(jù)z3025機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=200,實際轉(zhuǎn)速為 ===7.54m/min (4)基本時間 = 式中已知=42㎜,=2.6,=18㎜,f=0.63,n=200,所以孔的基本時間: ==0.313min 最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其他加工數(shù)據(jù),一并填如機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片中。 第3章 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,通常要設(shè)計專用夾具。 根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書,設(shè)計銑叉口銑床專用夾具。 3.1設(shè)計主旨 本夾具主要用來銑叉形支架的叉口,對叉口的兩個端面進(jìn)行預(yù)加工。 3.2夾具設(shè)計 在給定的零件中,對本序加工的主要考慮叉形支架叉口的位置相關(guān)尺寸。 3.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡單和快速的考慮,選擇一φ30的突出緣和端面為定位基準(zhǔn)面,保證加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.2.2切削力和加緊力計算 本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。 鉆削軸向力 : 扭矩 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=24.1N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的卡緊力。 3.2.3定位誤差分析 由于加工基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)重合,所以能很好的保證了加工精度。 3.2.4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)。 課程設(shè)計心得體會 時光飛逝,為期二周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲?;厥走@二周的設(shè)計過程,感慨萬千。使我從中學(xué)到了以前在課內(nèi)根本就學(xué)不到的東西。受益匪淺! 在這次設(shè)計過程中,使我真正的認(rèn)識到自己的不足之處,以前上課沒有學(xué)到的知識,在這次設(shè)計當(dāng)中也涉及到了。使我真正感受到了知識的重要性。 這次設(shè)計將我以前學(xué)過的機(jī)械制造技術(shù)與裝備、公差與配合、機(jī)械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來,起到了穿針引線的作用,鞏固了所學(xué)知識的作用。 在課程設(shè)計中,首先是對工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定,這樣在加工工件就可以知道用什么機(jī)床加工,怎樣加工,加工工藝裝備及設(shè)備等,因此,工件機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。 在課程設(shè)計中還用到了CAD制圖和一些計算機(jī)軟件,因為學(xué)的時間長了,因此在開始畫圖的時候有很多問題,而且不熟練,需參閱課本。但不久就能熟練的畫了。CAD制圖不管是現(xiàn)在,對以后工作也是有很大的幫助的。因此,這次課程設(shè)計真正將以前所學(xué)的聯(lián)系到實際應(yīng)用中來了。 在這次課程設(shè)計中,還有一個重要的就是關(guān)于專用夾具的設(shè)計,因為機(jī)床夾具的設(shè)計在學(xué)習(xí)的過程中只是作為理論知識講的,并沒有親自設(shè)計過,因此,在開始的設(shè)計過程中,存在這樣那樣的問題,在老師的細(xì)心指導(dǎo)下,我根據(jù)步驟一步一步的設(shè)計,畫圖,查閱各種關(guān)于專用夾具的設(shè)計資料,終于將它設(shè)計了出來,我感到很高興,因為在這之中我學(xué)到了以前沒有學(xué)到的知識,也懂得了很多東西,真正做到了理論聯(lián)系實際。 在這次課程設(shè)計中,我學(xué)到了很多知識,有一點更是重要,就是我能作為一個設(shè)計人員,設(shè)計一個零件,也因此,我了解了設(shè)計人員的思想,每一個零件,每件產(chǎn)品都是先設(shè)計出來,再加工的,因此,作為一個設(shè)計人員,在設(shè)計的過程中一點不能馬虎,每個步驟都必須有理有據(jù),不是憑空捏造的。而且,各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn),查閱大量資料,而且設(shè)計一個零件,需要花好長時間。親自上陣后我才知道,做每件是都不是簡簡單單就能完成的,是要付出大量代價的。因此,我們也要用心去體會每個設(shè)計者的心思,這樣才能像他們一樣設(shè)計出好的作品。 有些工藝路線制定的不是太好,而且余量、切削用量設(shè)計不是很精確,需在以后的實踐中積累經(jīng)驗,進(jìn)一步改進(jìn)。 綜上所述:這次的畢業(yè)設(shè)計對我以后的工作起了很大的幫助,我認(rèn)識到,無論是工作還是學(xué)習(xí)都必須做到認(rèn)真、謹(jǐn)慎,時時處處細(xì)心。 參考文獻(xiàn) [1] 《簡明機(jī)械加工工藝手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社,陳宏鈞,2007年; [2] 《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 國防工業(yè)出版社,楊黎明,1996年; [3] 《夾具-非標(biāo)準(zhǔn)夾緊裝置》 機(jī)械工業(yè)出版社,Hiram E?Grant,1975年; [4] 《機(jī)械制圖》 中國地質(zhì)大學(xué)出版社,王五一,2006年; [5] 《機(jī)械制造工藝》 高等教育出版社,張緒祥,2007年; [6] 《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社,浦林祥,1995年; [7] 《機(jī)床夾具圖冊》 機(jī)械工業(yè)出版社,上海機(jī)械專科學(xué)校,1998年。 - 18 -壓縮包目錄 | 預(yù)覽區(qū) |
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