撥叉831006設(shè)計(jì)說明書.
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1、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 1 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)“ CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工 工藝及工藝設(shè)備(生產(chǎn)綱領(lǐng)10000件) 設(shè)計(jì)者: 指導(dǎo)教師: 學(xué) 號(hào): 設(shè)計(jì)日期: 評(píng)定成績(jī): 一、 序 言 1 二、 機(jī)床夾具概述 1 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求: 1 2.2機(jī)床夾具及其功用 1 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 2 2.4機(jī)床夾具組成和分類 3 2.5機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn): 3 三、 零件的分析 5 四、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 4.1確定毛坯的制造形式 5 4.2基面的選擇 5
2、 4.3制定工藝路線 5 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 11 五、 夾具設(shè)計(jì) 16 5.1提出問題 17 5.2設(shè)計(jì)思想 17 5.3夾具設(shè)計(jì) 17 小結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目: 設(shè)計(jì)”CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加 工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容:1.零件圖 1張 2?毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過程卡片 1套 4. 機(jī)械加工工序卡片 1套 5. 課程設(shè)計(jì)說明書 1份 6?夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1張 7.夾具設(shè)計(jì)零件圖 1張 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)生 指導(dǎo)教師
3、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 3 '序 課程設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的,這是我們?cè)谶M(jìn)行 課程設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此, 它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后,我得到一次在 畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練,我在想我能在下面幾方面得到鍛煉: (1) 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí), 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, 保證零件的加工質(zhì)量。 (2) 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練,獲得根據(jù)被加工零件的加工要求, 設(shè)計(jì)出
4、高效,省力,經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 (3) 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱,出處, 能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言,我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性 訓(xùn)練,從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,為今后參加祖國(guó)的 四化 建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教,本人將表示 真誠(chéng)的感謝! 1、機(jī)床夾具概述 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求: (1) 、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期; (2) 、能裝夾一組相似性特征的工件; (3) 、適
5、用于精密加工的高精度的機(jī)床; (4) 、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù); (5) 、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2.2機(jī)床夾具及其功用 2.2.1機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工,熱 處理裝配,焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具,在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中,機(jī)床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備,它直接影響著加工的精度,勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等, 故 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。 機(jī)床夾 具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。 222機(jī)
6、床夾具的功能 在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí),其主要功能是使工件定位和夾緊。 1. 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件,使工件裝夾中的定位和夾緊。 (1) 、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程, 定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元 件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。 (2) .夾緊 工件定位后將其固定,使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。 由于工件在加工 時(shí),受到各種力的作用若不將其固定,則工件會(huì)松動(dòng)、脫離,因此夾緊為工件提高了安全 和可靠的加工條件。 2. 機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)
7、向。 1 )、對(duì)刀 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊, 它能迅速地確定銑 刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2)、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套,能迅速的確定鉆頭的位置,并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削,導(dǎo)向 元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱為鉆模、鏜床夾具(鏜模、也是具有導(dǎo)向的功能的。 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 2 在機(jī)械加工中,使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面,然而在不同的生產(chǎn)條件 下,應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求, 生產(chǎn)成本個(gè)工人操 作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。 2.4機(jī)床夾具組成和分類 (1) 、
8、系統(tǒng)元件 (2) 、夾緊元件 (3) 、夾具體 (4) 、連接元件 (5) 、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 (6) 、其他元件或裝置 機(jī)床夾具的基本組成部分: 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部 分是定位元件,夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分,這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 1. 定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一,通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后,定位 元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。 2. 夾緊裝置也是夾具的主要元件之一,一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 3. 夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu),形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定 位元件,夾緊裝
9、置等分布在夾具體不同的位置上。 2.5機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn): 2.5.1用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下: 1) 、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證 不受工人技術(shù)的影響,使一批工件的加工精度趨于一致。 2) 、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正,可顯著的減 少輔助工時(shí),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性, 因此可加大切削用 量,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,可使用多工位夾具,并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 率。 3 )、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4 )、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后,由于勞
10、動(dòng)生產(chǎn)率的提高,使用技術(shù) 等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因,明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?上,沒個(gè)工件制造的成本是極少的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本, 元件批 量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5 )、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證安全生產(chǎn)延長(zhǎng)工人的 操作壽命,提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.5.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別,主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面: (1) 、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期,一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的 計(jì)算工作;
11、 (2) 、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍; (3) 、夾具在一般情況下是單體制造的,重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一 次成功。 (4) 、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切,要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 (5) 、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差,特別是商品化的元件較少,設(shè)計(jì)者要熟悉夾 具的制造方法,以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。 2.6 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求: 設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求 (1) 、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中,夾具在滿足以下三項(xiàng)要 求,工件在夾具中的定位,夾具在機(jī)床上的位置,刀具的正確位置。 (2) 、保證工人的造作安全; (3) 、達(dá)到
12、加工的造作生產(chǎn)率要求 (4) 、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng) 三、零件的分析 3.1零件的工藝分析 該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求, 也無粗糙度的要求。C 25的孔的粗糙度值要 求1.6,需要精加工。因是大批量生產(chǎn),所以需用鉆削。保證其加工精度。下面的叉口 有3.2的粗糙度的要求,所以采用先粗銑再精銑來滿足精度的要求, 同時(shí)保證C 25的孔 和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工 40X 16的槽,其粗糙度值為6.3,所以一次銑 銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與C 25的孔的垂直度。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1確定毛坯的制造形式 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版出版社
13、、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民 主編)零件材料為HT200,采用鑄造。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版出 版社、楊叔子主編),得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機(jī)械砂型鑄造和壓鑄, 由于壓鑄的設(shè)備太昂貴,根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。 4.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?;孢x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,加工工藝過程中會(huì)問題百出,甚至還會(huì)造成 零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 (1) 粗基準(zhǔn)的選擇。 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型,鑄件精度較高,所以選擇 ①40mm圓一個(gè)端面作 為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)
14、鉤形壓板和一個(gè) V形塊限制自由度,達(dá)到完全定位。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇。 主要因該考慮基準(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)。 4.3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級(jí)等技 術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下,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 工藝路線方案一: 工序I:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A 立式鉆床加專用
15、夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川:粗、精銑'55。0.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:粗銑35 X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序粗銑40X 16的槽,以①25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序%:切斷? 55的叉口,用寬為4的切
16、斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 工藝路線方案二: 工序I:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川:粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:切斷? 55叉口,用寬為4的切斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序V:粗銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A
17、 立式銑床加專用夾具。 工序精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序%::粗銑40X 16的槽,以①25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 以上工藝過程詳見附表1 “機(jī)械加工工藝卡片”。 以上加工方案大致看來是合理的,但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取 的加工手段之后,就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題,主要表現(xiàn)在 ? 25的孔及其16的槽和? 55的端面 加工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定:先鉆 25 mm的孔。由此可以 看出:先鉆? 25的孔,再由它定位加工? 55的內(nèi)圓面及端面,保
18、證? 25的孔與? 55的 叉口的端面相垂直。因此,加工以鉆? 25的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便,因此將 切斷放在最后比較合適。為了避免造成一定的加工誤差;通過分析可以比較工藝路線方 案一最為合理。 具體方案如下: 工序I:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn),選用Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序川:粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位,以兩個(gè)面作為基準(zhǔn), 選用X5020A立式銑床和專用夾具。 工序W:粗銑35 X 3
19、的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位,選用 X5020A 立式銑床加專用夾具。 工序粗銑40X 16的槽,以①25的孔定位,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序%:切斷? 55的叉口,用寬為4的切斷刀,選用X5020A立式銑床加專用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT200,硬度170~220HBS,毛坯重量約1.12kg。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手 冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編)知生產(chǎn)類型為大
20、批生 產(chǎn),采用金屬模鑄造毛坯。 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 尺寸如下: 1、 毛坯余量及尺寸的確定 毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設(shè)計(jì)毛坯圖樣,從而為工件毛坯的制造作準(zhǔn)備,該 工序在這里不做詳細(xì)說明,主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確定,以便毛坯制造者 參考。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊 叔子主編),結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實(shí)際,要合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加 工工序余量之間的不足。 (1)粗銑? 55的叉口的上、下端面的加工余量及公差。 該端面的表面粗糙度為 3.2,所以先粗銑再精銑。查
21、《機(jī)械加工余量手冊(cè)》 (以下 簡(jiǎn)稱《余量手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編)中的表 4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺 寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。再查表4-2查 得加工余量為2.0 mm由《工藝手冊(cè)》表2.2-1至表2.2-4和《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾 具》(機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編)中表 1-15及工廠實(shí)際可得:Z=2.0mm公差 值為 T=1.6mm (2)加工35X 3的上表面的加工余量及公差。 同上方法得:2Z=4.0,公差值為1.3 mm。 (3)銑40X 16的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得:2Z=4.0,公差值為1.6
22、 mm。 2、 各加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛壞尺寸的確定 (1)鉆? 25的孔加工余量及公差。 毛坯為實(shí)心,不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7~IT9之間,參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9 ~ 表2.3-12確定工序尺寸及余量為: 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=0.12 mm, 鉆孔? 23mm 擴(kuò)孔? 24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孑L ? 25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工,因此在計(jì)算最大、最小加 工余量時(shí),
23、應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 ? 25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖 1。 由圖可知: 鑄件毛坯 加工余量 023 I.A ? 24.94 ? 24.79 ? 24.95 精鉸 ? 25 25 由 圖可知: 毛坯名義尺寸: 42 (mm 鉆孔時(shí)的最大尺寸: 23 (mm 鉆孔時(shí)的最小尺寸: 22.5 (mr) 擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸: 23 +1.8=24.8 (mm 擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸: 24.8-0.35=24.45 (mm 粗鉸孔時(shí)的最大尺寸:24.8+0.14=24.94 (mm 粗鉸孔時(shí)的最小尺寸:24.94-0.15=24.79
24、(mr) 精鉸孔時(shí)的最大尺寸:24.94+0.06=25 (mm 精鉸孔時(shí)的最小尺寸: 25-0.05=24.95 (mm (2)銑? 55的叉口及上、下端面 因?yàn)椴婵诘拇植诙葹?.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為: 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑? 55的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑? 55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 (3) 粗銑35 X 3的上端面 因?yàn)樵撁娴拇植?/p>
25、度為6.3,所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確 定工序尺寸及余量為: 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.3mm 粗銑35X 3的上端面 2Z=2.0 (4) 粗銑40X 16的上表面 此面的粗糙度要求為 3.2,所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為: 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.6mm,其
26、偏差土 0.7 粗銑40X 16的上表面 2Z=2.0 (5) 銑40 X 16的槽 此面的粗糙度要求為3.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為: 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí),查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí),選用8級(jí)。MA為F。公差值T= 1.6mm 。 粗銑40X 16的槽 2Z=2.0 精銑40X 16的槽 2Z=2.0 (6) 切斷? 55叉口 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序I: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。 1. 加工條件 工件材料:灰鑄鐵HT200 加工要求:
27、鉆①25的孔,其表面粗糙度值為Rz=1.6卩m先鉆①23的孔在擴(kuò)①24.8的 孔,再粗鉸①24.94孑L,再精鉸①25孔。 機(jī)床:Z5125A立式鉆床。 刀具:①23麻花鉆,①24.8的擴(kuò)刀,鉸刀。 2. 計(jì)算切削用量 (1)鉆①23的孔。 ① 進(jìn)給量 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 P47表2-23鉆孔進(jìn)給量f為0.39~0.47 mm/r,由于零件在加工■- 23mm孔時(shí)屬于低剛度零件,故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75,則 f=(0.39~0.47) X 0.75=0.29~0.35mm/r,查表得出,現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用① 23 的麻花鉆。 ②鉆削
28、速度 所以進(jìn)給量f= 0.25mm/z 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 11 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 切削速度:根據(jù)手冊(cè)表2.13及表2.14,查得切削速度V=18m/mie ns 1000v _:dw 1000 18 兀匯23 =249.24(r / min) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 根據(jù)手冊(cè)nw=300r/min,故切削速度為 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # ③切削工時(shí) l=23mm l i=13.2mm. 二dw nw 1000 23 300 = 21.67(m/min) 1000 查《工
29、藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tmi」S 上 二80 23 13.2 =1.55(min) nwf 300x0.25 ① 擴(kuò)孔的進(jìn)給量 查《切削用量手冊(cè)》表 2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)①24.8的孔時(shí)的進(jìn)給量 ,并根據(jù)機(jī)床規(guī) 格選取 F=0.3 mm/z ② 切削速度 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊(cè)》表28-2確定為 V=0.4V 鉆 其中V鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的切削速度.故 V=0.4 X 21.67=8.668 m/min 1000v 1000 8.668 ns = 兀dw n x 24.8 = 111.3(r/m
30、i n) 按機(jī)床選取nw=195r/mi n. ③ 切削工時(shí) 切削工時(shí)時(shí)切入 L1=1.8mm切出L2=1.5mm tm1 l屛很 nwf 80 1.8 1.5 195 0.3 =1.4(mi n) ① 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F= 1/3f 鉆=1/3 X 0.3=0.1mm/r V= 1/3V 鉆=1/3 X 21.67=7.22m/min ns 1000v _:dw 1000 7.22 二 24.94 = 92.2(r/mi n) 切削速度 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 12
31、 按機(jī)床選取nw=195r/min ,所以實(shí)際切削速度 二dw nw 1000 二 24.94 195 1000 二 15.27(m/ mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 13 ② 切削工時(shí) 切削工時(shí),切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. tm1 l ■ l1 ■ l2 nwf 80 0.14 1.5 195 0.1 =4.18(mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # ① 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F=1/3
32、f 鉆=1/3 x 0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 x 21.67=7.22m/min ns 1000v 二 dw 1000 7.22 x 25 = 91.975(r/mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # ② 切削速度 按機(jī)床選取nw=195r/min ,所以實(shí)際切削速度 二 dwnw 二 25 195 1000 1000 =15.3(m /mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # ③ 切削工時(shí) 切削工時(shí),切入l2=0.06m
33、m,切出I1=0mm. tm1 l l1 l2 nwf 80 0.06 0 195 0.1 =4.1(mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 工序U:銑? 55的叉口的上、下端面 ① 進(jìn)給量 采用端銑刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z (《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》(吳拓、方瓊珊主編)。 故進(jìn)給量f=0.6mm ② 銑削速度: mapXvafyvawUvzPv kv (m/mi n) (表 9.4-8 ) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制
34、造專業(yè) # 由《數(shù)控加工工藝》 (田春霞主編)中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min ③切削工時(shí) 引入 l=2mm,引出 I i=2mn, l 3=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: I ii I 3 2 2 75 nwf 15 0.6 = 8.7 (mi n) 工序川銑? 55的叉口 ①進(jìn)給量 由《工藝手冊(cè)》表3.1-29查得采用硬質(zhì)合金立銑刀,齒數(shù)為5個(gè),由《數(shù)控加工工藝》 (田春霞主編)中第五章表 5-5得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進(jìn)給量f
35、為0.15~0.30,由手冊(cè) 得 f 取 0.15mm/z 故進(jìn)給量f=0.75 mm/z. ② 銑削速度: 由《數(shù)控加工工藝》(田春霞主編)中第五章表 45~90mm/min,由手冊(cè)得 V取 70mm/min. ③ 切削工時(shí) 5-6得硬質(zhì)合金立銑刀切削速度為 引入 l=2mm 引出 11=2mm I 3=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 |1 |3 nwf 2 2 75 二 7.5(min) 70 0.15 工序W:銑35X 3的上端面。 ①進(jìn)給量 采用端銑刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z (《機(jī)
36、械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》,吳拓、方瓊珊主編)。 故進(jìn)給量f=0.6mm ②銑削速度: 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 15 cvdoqv V 二 Tma Xva yva Uv zPv T 3p 3f 3w Z kv (m/min) (表 9.4-8 ) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 16 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) #
37、 由《數(shù)控加工工藝》(田春霞主編)中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時(shí) 切入l=3mm行程I 1=35。 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31,切削工時(shí)計(jì)算公式: l l1 nwf 3 35 15 0.6 =4.2(mi n) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 工序V:銑40X 16槽的表面。 ① 進(jìn)給量 該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工,由前定余量為 2mm故可一次銑出,銑刀規(guī)格為? 32,齒數(shù)為&由《工藝手冊(cè)》表2.4-73,取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進(jìn) 給量為 f=0.
38、15 X 8=1.2 mm/z。 ② 切削速度 由《工藝手冊(cè)》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。貝U相應(yīng)的切削速度為: 二Dn 忑泊32 190 v 19.1(m/mi n) 1000 1000 ③ 切削工時(shí) 切入l=2mm切出11=2mm行程量I 3=40mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 I |2 |3 nwf 2 2 40 19.1 1.2 二 1.92(mi n) 工序切銑40X 16的槽。 進(jìn)給量 160.12的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工,銑刀規(guī)格為 ? 16,齒數(shù)為10。由《機(jī)械加工工 藝
39、師手冊(cè)》表21-5,取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進(jìn)給量為f=0.15 X 10=1.5 mm/z) ② 切削速度 由《工藝手冊(cè)》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應(yīng)的切削速度為: 二Dn :; >16 190 v 9.55(m/mi n) 1000 1000 ③ 切削工時(shí) 切入l=2mm 切出11=2mmj亍程量I 2=40mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 I + |1 I nwf 2 2 40 9.55 1.5 =3.0(mi n) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 17
40、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) # 工序% :切斷? 55叉口。 ① 進(jìn)給量 采用切斷刀,齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z (《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》(吳拓、方瓊珊主編)。 故進(jìn)給量f=0.6mm ② 銑削速度: C d qv v m x—Ov UT^kv (m/min) (表 9.4-8 ) T ap af aw z 由《數(shù)控加工工藝》(田春霞主編)中第五章表 5-6得切削速度為9~18m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時(shí) 切出l=2mm 切出11=2mm亍程量=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,
41、切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 l 11 12 2 2 75 nwf 15 0.6 =8.7(mi n) 工序毗:檢驗(yàn) 五、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。 5.1提出問題 (1) 怎樣限制零件的自由度;V形塊限制4個(gè)自由度,定位塊限制1個(gè)
42、自由度,限位銷 限制1個(gè)自由度。 (2) 怎樣夾緊;設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合 V形塊夾緊工件,定位塊起支撐工件的作用。 (3) 設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削;此次加工利用麻花鉆和擴(kuò)刀、鉸刀,排削通過鉆模板與工 件之間的間隙排削。 (4) 怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。 5.2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。 本夾具主要用來對(duì)? 25H7孔進(jìn)行加工,這個(gè)孔尺寸精度要求為 H7,表面粗糙度 Ra1.6,鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高 勞動(dòng)生
43、產(chǎn)效率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.3夾具設(shè)計(jì) 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 ? 25H7孔時(shí),采用? 40的外圓面和其的下端面 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V形塊與定位塊,因?yàn)樵摱ㄎ辉?的定位基準(zhǔn)為孔的軸線,所以基準(zhǔn)重合厶 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。 △ Y=0.707 S d=0.707X 0.025mm=0.0177mm 2、切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具
44、:①23的麻花鉆,①24.8的擴(kuò)孔鉆,鉸刀。 ①鉆孔切削力:查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6,得鉆削力計(jì)算公式: — 0.9 一 0.6 P 二 70.6 * D S ?HB 式中P 鉆削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度,140HBS 所以 0.9 0.6 p =70.6 *d s ? hb =800 鉆孔的扭矩: (N) 2 0.94 0.6 m =0.014 ? d S * HB 式中S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度,140HBS 2
45、 0. 94 0.6 M = 0. 014 ? D S HB 2 c c, 4 0.94 0.6 =23 x 0.014x 0.25 x 140 = 1580(N ? M) ②擴(kuò)孔時(shí)的切削力:查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6,得鉆削力計(jì)算公式: = 9.1 吐 1.2 0.4 0.6 ?S -HB 式中P 切削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.3mm D 擴(kuò)孔鉆直徑,①24.8mm HB 布氏硬度,140HBS 所以 1 .2 0.4 0.6 p=9.“t *S ?HB =873 ( N) 擴(kuò)孔的扭矩: 0.75 0.6
46、 0.4 P =0?031 r S HB * D 式中t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.3mm D 麻花鉆直徑,①24.8mm HB 布氏硬度,140HBS 0.75 0.6 0.4 P =0 ?031 *t S HB ? D = 1263 (N ? M ) ②鉆孔夾緊力:查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6,查得工件以V形塊和定位塊定位 時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式: 2Q ?L 2 dzt( )Jf y 式中? - d1 ?螺紋摩擦角 -平頭螺桿端的直徑 f 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16 dz 螺桿直徑 : 螺紋升角 Q
47、手柄作用力 L 手柄長(zhǎng)度 則所需夾緊力 2Q ?!_ 2 dz^tgC )*di =399 ( N) 根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求,故此夾具可以安全工作 3、夾具操作說明 T5T [Jt ■ULH 5.1夾具裝配圖 此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為:通過 ? 40外圓、平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn),在 V形塊、 支承板和擋銷上實(shí)現(xiàn)完全定位,以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī) 構(gòu)夾緊工件。 小結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì),我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西; 本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué) 完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課,專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開學(xué)院走上工作崗位之前對(duì) 所學(xué)各課進(jìn)
48、行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練, 是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì), 因此它在望沒的兩年大學(xué)生活中占有積 極重要的地位。 就我個(gè)人而言,我通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回 顧,并在次基礎(chǔ)上有所提高,對(duì)自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練, 從而鍛煉自 己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力,并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神,為以后參加國(guó)家 的工業(yè)化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),為早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家的大爺現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。 由于個(gè)人的能力有限,設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師大力支持,在次不勝感謝。 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 23 參
49、考文獻(xiàn) 1楊叔子主編?機(jī)械加工工藝師手冊(cè)?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001 2、 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994 3、 孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1999 4、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 5、 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,2000 6、 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000 7、 田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006 8吳拓、方瓊珊主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京:機(jī)械工業(yè) 出版社,2005 9 、黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè) 24
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