滑塊的鉆M8螺紋孔夾具設計及加工工藝裝備含非標9張CAD圖.zip

滑塊的鉆M8螺紋孔夾具設計及加工工藝裝備含非標9張CAD圖.zip,M8,螺紋,夾具,設計,加工,工藝,裝備,非標,CAD I 摘要 本次設計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計 金屬切削機床 公差配 合與測量等多方面的知識 滑塊的加工工藝規(guī)程和鉆 攻 M8 螺紋孔的工藝設計 工序設計以及專用夾具 的設計三部分 在工藝設計中要首先對零件進行分析 了解零件的工藝再設計出 毛坯的結構 并選擇好零件的加工基準 設計出零件的工藝路線 接著對零件各 個工步的工序進行尺寸計算 關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 然 后進行專用夾具的設計 選擇設計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾緊元 件 引導元件 夾具體與機床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產(chǎn)生 的定位誤差 分析夾具結構的合理性與不足之處 并在以后設計中注意改進 關鍵詞 滑塊 加工工藝 專用夾具 定位元件 夾具體 II Abstract The design involves the mechanical manufacturing technology and the machine tool fixture design metal cutting machine tools tolerance coordination and measurement and other aspects of knowledge The processing procedures of the slider and the three parts of the process design the process design and the special fixture design of the drill and attack M8 threaded holes In the process of design should first understand the analysis of parts parts of the process to design a blank structure and choose the good components the processing datum designs the process routes of the parts then the parts of each labor step process size calculation is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters then a special fixture the fixture selection for the various components of the design such as connecting parts positioning elements and clamping elements guide element fixture and machine tool and other components positioning error is calculated when the fixture analysis the rationality and shortcoming of fixture structure improve and design in later Key words slider processing technology special fixture positioning element clip concrete III 目 錄 前 言 1 第 1 章 概述發(fā)展 2 1 1 機床夾具簡介 2 1 1 1 機床夾具的主要功能 2 1 1 2 機床夾具的組成 2 1 1 3 夾具設計的步驟和基本要求 2 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 8 2 1 軸承套的作用 8 2 2 零件的工藝分析 8 2 3 基面的選擇 8 2 3 1 粗基準的選擇原則 8 2 3 2 精基準選擇的原則 9 2 4 制定工藝路線 9 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 10 2 6 確定切削用量及基本工時 12 第 3 章 專用夾具設計 25 3 1 問題提出 25 3 2 定位基準的選擇 25 3 3 定位元件的設計 25 3 4 定位誤差分析 25 3 5 切削力的計算與夾緊力分析 26 3 6 夾具設計及操作簡要說明 27 結束語 28 謝 辭 29 參 考 文 獻 30 1 前 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 滑塊及其鉆 攻滑塊 M8 螺紋的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畢業(yè)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 本設計選用滑塊來進行工藝編制與夾具設計 以說明書 繪圖為主 設計手冊 與國家標準為附來進行詳細說明 2 第 1 章 概述發(fā)展 1 1 機床夾具簡介 1 1 1 機床夾具的主要功能 機床夾具已成為機械加工時的重要裝備 同時是機械加工不可缺少的部 件 在機床技術向高速 高效 精密 復合 智能 環(huán)保方向發(fā)展的帶動下 夾 具技術也正朝著高精 高效 模塊 組合 通用 經(jīng)濟方向發(fā)展 機床夾具的主 要功能是使工件定位夾緊 使工件相對于刀具及機床占有正確的加工位置 保證 其被加工表面達到工序所規(guī)定的技術要求 工件定位后 經(jīng)夾緊裝置施力于工件 將其固定夾牢 使其在加工過程中不致因切削力 重力 離心力等外力作用而發(fā) 生位置改變 為了適應不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟性 夾具有不同的型號 以及不同 檔次的精度標準供選擇 安裝方法有找正法和用專用夾具 找正法用于單件 小批生產(chǎn)中 而專用夾 具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時 1 1 2 機床夾具的組成 1 定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件 2 夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動 3 對刀或導向元件 保證刀具與工件加工表面的正確位置 4 夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體 并保證它們之間的相對位置關 系 1 1 3 夾具設計的步驟和基本要求 一 夾具設計的基本要求 夾具在機械加工中起著重要的作用 它直接影響機械加工的質(zhì)量 工人的勞 動強度 生產(chǎn)率和加工成本 因此對設計的夾具 提出以下幾點基本要求 1 能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術要求 若工件達不到加工技術要求 成 為廢品 則夾具設計是失敗的 該夾具不能用與生產(chǎn) 2 操作簡單 便于工件安裝 減輕工人的勞動強度 節(jié)省工件安裝時間 降 低輔助工時 保證高的生產(chǎn)效率 3 具有良好的工藝性 便于制造 降低夾具制造成本 從而降低分攤在工件 3 上的加工成本 為保證上述基本要求 夾具的生產(chǎn)過程應按下面程序進行 夾具生產(chǎn)任務書 夾具的結構設計 使用 制造部門會簽 夾具制造 夾具驗收 生產(chǎn)使 用 夾具生產(chǎn)任務書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時 根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的 任務書中包含內(nèi)容有設計理由 使用車間 使用設備 該夾具所使用工件工序的 工序圖并在工序圖上要標明工序要求 加工表面 尺寸精度要求及定位定位基準 夾緊點 這是設計夾具的依據(jù) 也是驗收制造夾具的依據(jù) 夾具結構設計是設計 人根據(jù)夾具設計任務書的加工要求 提出幾種可行方案 分析比較 進行誤差計 算 以確定出合理方案 進行設計 夾具結構設計完成后 要會同使用部門 制 造部門就夾具的結構合理性 結構工藝性和經(jīng)濟性進行審核 會簽 交付制造 制成的夾具要同設計人員 工藝人員 使用部門 制造部門共同進行驗證 當確 認夾具可保證工件該工序加工要求 能保證生產(chǎn)率 操作方便 安全 就可交付 生產(chǎn)車間使用 二 夾具的設計步驟 當接到夾具設計任務書后 按下面 6 個步驟 逐步設計 1 明確設計任務 收集研究設計的原始資料 原始資料包括如下內(nèi)容 A 加工零件的零件圖 毛坯圖及加工工藝過程 所設計夾具應有的工序圖 并了解該工序所使用的設備 刀具 量具 其他輔具以及該工序的加工余量 切 削用量 加工要求 生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù) B 了解零件的生產(chǎn)類型 就是決定夾具采用簡單結構或復雜結構的依據(jù) 若屬大批量生產(chǎn) 則力求夾具結構完善 生產(chǎn)率高 或是單件小批量生產(chǎn)或急于應 付生產(chǎn) 則夾具結構應簡單 以便迅速制造交付使用 C 收集該夾具所用機床的資料 主要指與夾具連接部分的安裝尺寸 如銑床夾 具要安裝在工作臺上 要收集工作如大小 工作如 T 形槽及槽距 以及機床的技 術參數(shù) D 收集所使用刀具的資料如刀具的精度 安裝方式 使用要求及技術條件等 E 收集國內(nèi)外同類型夾具資料 吸收其中先進而又能結合本廠情況的合理部分 F 了解本廠制造夾具的能力和使用的條件 如夾具制造的條件及精度水平 有 4 無壓縮空氣壓值等 G 收集有關夾具部件的標準 包括國標 部標 企標 廠標 典型夾具結構 圖冊等 2 確定夾具結構方案 繪制結構草圖 其主要內(nèi)容如下 A 根據(jù)工件加工尺寸 要求和開關 確定工件的定位方式 選擇或設計定位元 件 計算定位誤差 B 確定刀具的引導方式及引導元件 指鉆夾具 銑夾具 C 確定工件夾緊方式 選擇或設計夾緊機構 計算夾緊力 D 確定其他裝置 如分度裝置 頂出裝置 的結構型式 E 確定和設計其他結構 如銑床夾具與機床的連接裝置 對刀裝置 在確定夾具結構的各組成部分時 可提出幾種不同方案 分別畫出草圖 進行分 析比較 從中選擇出合理方案 3 繪制夾具總圖 應注意以下幾點 A 繪制夾具總圖 盡量按 1 1 繪制 以保證直觀性 B 主視圖盡量符合操作者的正面位置 C 工件輪廓用雙點畫線繪制 并視為假想透明體 不影響其他元件的繪制 D 繪圖順序為 工件 定位元件 引導元件 夾緊裝置 其他裝 置 夾具體 4 標注總圖上的尺寸 公差與配合和技術條件 夾具總圖結構繪制完成后 需標注五類尺寸和四類技術條件 5 編寫零件明細表 明細表應包括零件序號 名稱 代號 指標準件代號或 通用件代號 數(shù)量 材料 熱處理 質(zhì)量等 6 繪制總圖中非標準件的零件圖 三 夾具總圖上尺寸 公差與配合和技術條件的標注 在夾具設計中 對于初設計者 在夾具總圖上如何標注尺寸及技術條件 往 往是難點之一 以下對此作簡要闡述 1 夾具總圖上應標注的五類尺寸 A 夾具外形輪廓尺寸 指夾具在長 寬 高三個方向上的最大極限尺寸 若有可動部分 則指運動部件在空間達到的極限位置的尺寸 標注夾具外形尺寸 的目的是避免夾具與機床或刀具在空間發(fā)生干涉 5 B 工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸 主要指工件定位面與定位元件工作面的 配合尺寸或各定位元件的位置尺寸 它們直接影響工件加工精度 是計算工件定 位誤差的依據(jù) C 夾具與刀具的聯(lián)系尺寸 主要指對刀元件或引導元件與夾具定位元件之 間的位置尺寸 引導元件之間的位置尺寸或引導與導向部分的配合尺寸 D 夾具與機床的連接部分尺寸 這類尺寸主要指夾具與機床主軸或工作如 必須固定連接的平俱 如車床夾具要安裝在車床主軸上 要標注與車床主軸的連 接尺寸 銑床夾具要安裝在工作臺上 要標注與工作如 T 形槽相配的定位鍵尺寸 E 夾具內(nèi)容的配合尺寸 中心軸與夾具體孔的配合尺寸 鉆套與襯套 襯 套與夾具體的配合尺寸 此類尺寸必須標注尺寸 配合性質(zhì)及配合精度 否則夾 具精度無法保證 2 夾具總圖上應標注的四類技術條件 夾具中的技術條件主要指夾具裝配好后 各表面之間的位置精度要求 A 定位元件之間的相互位置要求 這是指組合定位時多個定位元件之間的 相互位置要求或多件裝夾時相同定位元件之間的相互位置要求 如兩端頂尖頂軸 兩端中心孔 要求兩頂尖軸線同軸度 兩 V 形塊對稱線的同軸度 B 定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求 夾具的連接元件或夾 具體底面是夾具與機床的連接部分 它決定了夾具與機床的相對位置 也就是決 定了定位元件相對機床 或刀具的位置 即決定了工件相對機床或刀具的位置 C 引導元件與連接元件或夾具體底面的位置要求 D 引導元件與定位元件之間的相互位置要求 3 五類尺寸 四類技術條件的分類 五類尺寸 四類技術條件根據(jù)是否與工序加工要求相關而分為兩類 其精度 值大小和取法不同 A 與工件加工要求無直接關系的 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應按照元件在夾具中的功用和裝配 要求 根據(jù)公差與配合國家標準或參閱有關資料來制定 技術條件 與工件加工要求無直接關系的夾具上技術條件 B 與加工要求直接相關的 這類尺寸和技術條件與工件上相應尺寸和技術 6 條件直接對應 直接根據(jù)工件相應尺寸公差和相互位置允差的 1 5 1 2 的值 選取 一般工件允差小 取大系數(shù) 工件允差大 則取小系數(shù) 制定這類夾具尺寸公差時 要注意下列問題 應經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應尺寸的基本尺寸 極限偏差按對稱雙向 標注 應以工序尺寸 不一定是工件最終尺寸 作為夾具基本尺寸的設計依據(jù) 4 夾具調(diào)刀尺寸的標注 當夾具設計完成 按要求標注尺寸后 對有些夾具如銑夾具 往往還要標注 調(diào)刀尺寸 調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準到對刀元件工作表面的位置尺寸 即刀具相對基準的尺寸 它與工件加工尺寸直接相關 也是夾具總圖上關鍵尺寸 要求 四 夾具體設計 夾具總體設計中最后完成的主要元件是夾具體 夾具體是夾具基礎件 組成 夾具的各種元件 機構 裝置都要安裝在夾具體上 在加工過程中 它還要承受 切削力 夾緊 慣性力及由此而產(chǎn)生的振動和沖擊 所以 夾具體是夾具中一個 設計 制造勞動量大 耗費材料多 加工要求高的零部件 在夾具成本中所占比 重較大 制造周期也長 設計時 應給以足夠的重視 1 夾具體和毛坯結構 實際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結構 A 鑄造結構 鑄造結構夾具體的優(yōu)點如下 可鑄出復雜的結構形狀 鑄件抗壓強度大 抗振性好 特別適用于加工時振動大 切削負荷大的場 合 鑄件易于加工 價格低廉 成本低 但鑄件生產(chǎn)周期長 因存在鑄內(nèi)應力 易引起變形 影響夾具精度的保持性 因此 夾具體必須進行時效處理 B 焊接結構其優(yōu)點如下 容易制造 周期短 采用鋼板 型材 如結構合理 布置得當 可減小質(zhì)量 由于上述兩優(yōu)點 特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時急用的場合 以縮短生產(chǎn)周期 此外 一些結構簡 7 單的小型夾具 如翻轉式鉆模 蓋板式鉆模 可缷式鉆模 采用焊接式結構十分 有利 因為這些夾具要頻繁拆缷翻轉 力求結構輕巧耐磨 但焊接結構夾具體在焊接過程中的熱變形和殘余應力對夾具精度會有不得影 響 因此 焊完后要進行退火處理 另外 為提高剛性需加加強筋 C 裝配結構 裝配夾具體是選用夾具專用標準毛坯或標準零件 根據(jù)使用要求組裝而成 可得到精確的外形和空間位置尺寸 標準毛坯和標準零件可組織專業(yè)化生產(chǎn) 這 樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期 還可降低生產(chǎn)成本 要使裝配夾具體在 生產(chǎn)中得到廣泛使用 必須實行夾具零部件的標準化 系列化 2 對夾具體的基本要求 A 一定的形狀和尺寸 夾具的外形 取決于安裝在夾具上的各種元件 機構 裝置的形狀及它們之 間的布置位置 設計時 只要將組成該夾具的所有元件 機構和裝置的結構尺寸 都設計好并布置好它們在圖紙上的位置 就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪 廓尺寸 因為是單件生產(chǎn) 一般不作復雜計算設計 通常參照類似的夾具結構 按經(jīng)驗類比法估計確定 確定夾具體尺寸時 可參考下面數(shù)據(jù) 鑄造結構的夾具體 壁厚取 15 40mm 過厚處挖空 焊接結構用鋼板取 10 15mm 剛度不夠時加筋板 夾具體上不加工表面與工件表面之間應有一定間隙 以保證工件與夾具體 之間不發(fā)生干涉 間隙大小按以下規(guī)定選取 a 夾具體 工件都是毛面 間隙取 8 15mm b 夾具體是毛面 工件是光面 間隙取 4 10mm B 足夠的強度和剛度 目的是減小在加工過程中因受切削力 夾緊力等而發(fā)生變形或振動 當剛度 不夠時 可增設加強筋或用框形結構 若用加強筋 其壁厚取 0 7 0 9 倍壁厚 高度不大于壁厚 5 倍 C 良好的結構工藝性 以便于制造 裝配 并減少加工工時 如夾具體上大平面上要局部加工 可 鑄出 3 5mm 凸臺 各加工表面 最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉表面上 以便于 8 加工 盡量減少加工表面面積 另外 對于切削量大的工件所使用夾具 要注意 應能方便排屑 以免影響安裝精度 對于大而重的夾具體 要考慮起吊裝置 如 吊環(huán)螺釘或起重螺栓 第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 2 1 滑塊的作用 滑塊是在模具的開模動作中能夠按垂直于開合模方向或與開合模方向成一定 角度滑動的模具組件 當產(chǎn)品結構使得模具在不采用滑塊不能正常脫模的情況下 就得使用滑塊了 材料本身具備適當?shù)挠捕?耐磨性 足夠承受運動的摩擦 滑 塊上的型腔部分或型芯部分硬度要與模腔模芯其它部分同一級別 2 2 零件的工藝分析 零件的結構的工藝性是指所設計的零件在滿足使用要求的前提下 制造的可 行性與經(jīng)濟性 零件結構工藝性審查如下所述 1 車床小刀架作出工藝凸臺 以便加工下部燕尾槽導軌面時裝夾方便 2 錐形零件應作出裝夾工藝面以便裝夾 3 避免設置傾斜的加工面 以便減少裝夾次數(shù) 4 改為通孔或擴大中間孔可減少裝夾次數(shù) 保證孔的同軸度 5 被加工表面設置在同一平面 可一次走刀加工 縮短調(diào)整時間 6 錐度相同只需作一次調(diào)整 7 軸上的沉割槽 鍵槽或過渡圓角應盡量一致 以減少刀具種類 8 底部為圓形弧 只能單件垂直進刀加工 改為平面可多件連續(xù)加工 9 需多刀加工的零件 各段長度應相近 的整數(shù)倍 車刀按間距 設置 刀架l l 移動 即可 l 2 3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基面選擇的正確 合理 可 9 以保證質(zhì)量 提高生產(chǎn)效率 否則 就會使加工工藝過程問題百出 嚴重的還會 造成零件大批報廢 使生產(chǎn)無法進行 2 3 1 粗基準的選擇原則 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應以 不加工表面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應以其中與加 工面位置精度要求較高的表面作粗基準 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應選擇該表面作精基 準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應選加工余量較小的表面作粗 基準 4 選作粗基準的表面應平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產(chǎn)生較大的位置誤 差 2 3 2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準 確 可靠 方便 精基準選擇應當滿足以下要求 1 用設計基準作為定位基準 實現(xiàn) 基準重合 以免產(chǎn)生基準不重合 誤差 2 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應盡可能 采用此組精基準定位 實現(xiàn) 基準統(tǒng)一 以免生產(chǎn)基準轉換誤差 3 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應選擇加工 表面本身作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面間 的位置精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復加工的原則 5 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具 結構簡單的表面作為精基準 10 2 4 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)綱領以確定為大批生產(chǎn)的條件下 可采用通用機床配以專用工夾具 并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)效率 除此 以外 還應考慮經(jīng)濟效果 以便降低生產(chǎn)成本 最終工藝方案如下 工序 01 鍛造 工序 02 正火處理 工序 03 銑底面 工序 04 銑頂面 工序 05 銑后端面 工序 06 鉆 10 2 孔 锪平 13 沉孔 攻 M12 螺紋孔 工序 07 銑左右端面 工序 08 銑前端面 銑階梯面 工序 09 粗銑 半精銑 精銑 R6H7 槽 工序 10 鉆 4 4 5 孔 锪平沉孔 8 沉 4 5 工序 11 鉆 攻 M8 螺紋 工序 12 鉆 攻 M4 螺紋 工序 13 去毛刺 工序 14 檢驗至圖紙要求 工序 15 包裝 入庫 2 5 確定各工序的加工余量 計算工序尺寸及公差 1 底面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 2 頂面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 11 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 3 后端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 4 M12 螺紋沉孔 13 的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 實心鍛造 鍛件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝 設計簡明手冊 表 1 4 8 先鉆 M12 螺紋底孔 10 2 然后锪 10 2 至 13 沉 孔 最后攻 M12 螺紋即可方可滿足其精度要求 5 左右端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 6 前端面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 2 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 7 階梯面的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 得鍛件的單邊加工余量 Z 5 0mm 鍛 件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 0 8 根據(jù) 機械制造工藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 方可滿足其精度要求 8 R6H7 槽的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工表面的尺寸不大故采 用實心鍛造 鍛件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 一步銑削 即粗銑 半精銑 精銑 方可滿足其精 度要求 9 4 4 5 沉孔 8 沉 4 5 的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工孔的尺寸不大故采用 12 實心鍛造 鍛件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工藝 設計簡明手冊 表 1 4 8 先鉆 4 4 5 然后锪 8 沉孔即可方可滿足其精度要 求 10 M8 螺紋的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工螺紋的尺寸不大故采 用實心鍛造 鍛件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 先鉆 M8 螺紋底孔 6 8 再攻 M8 螺紋即可方可滿足 其精度要求 11 M4 螺紋的加工余量 查 機械制造工藝設計簡明手冊 表 2 2 4 因其加工螺紋的尺寸不大故采 用實心鍛造 鍛件尺寸公差為 CT8 級 表面粗糙度 Ra 為 6 3 根據(jù) 機械制造工 藝設計簡明手冊 表 1 4 8 先鉆 M4 螺紋底孔 3 4 再攻 M4 螺紋即可方可滿足 其精度要求 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 01 鍛造 工序 02 正火處理 工序 03 銑底面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀 刀片采用 YG8 map0 2 d40 min 60v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min478610rdvns 13 按機床標準選取 475wnmin ri 7 59104dvw 當 475r min 時nrmzfwm 47525 按機床標準選取 fm 3 計算工時 切削工時 l721 l0 2l3 則機動工時為 min649 i125 047321 fnltwm 工序 04 銑頂面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀 刀片采用 YG8 map0 2 d40 min 60v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min478610rdvns 按機床標準選取 475wn in 7 5910vw 14 當 475r min 時wnrmzfm 47525 0 按機床標準選取 fm 3 計算工時 切削工時 l721 l0 2l3 則機動工時為 min649 i125 047321 fnltwm 工序 05 銑后端面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金端面銑刀 刀片采用 YG8 map0 2 d50 min 75v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min47810rdvns 按機床標準選取 475wn in 6 74105vw 當 475r min 時nrmzfwm 47525 按機床標準選取 fm 15 3 計算工時 切削工時 ml721 l0 2ml3 則機動工時為 in649 i125 047321 fnltwm 工序 06 鉆 10 2 孔 锪平 13 沉孔 攻 M12 螺紋孔 工步一 鉆 10 2 孔 確定進給量 根據(jù)參考文獻 表 2 7 根據(jù) Z525 立式鉆床說明書 主軸進給f 量 根據(jù)參考文獻 表 4 2 13 取rmf 81 0 rmf 28 0 主軸速度 主軸轉速 根據(jù)參考文獻 表 4 2 12 取min 1360 97rn in 54r 故實際切削速度為 in 5 17042 1ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 1ml45l 1ml2 則機動工時為 in34 0i28 05421 ifnltwm 工步二 锪 13 沉孔 1 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 13mm 2 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 81 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b 16 rmf 28 0 min 35in 20rvrd 時 切削速度的修正系數(shù)為 0 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 in 3 26i 7 135kvc mrrdn 64 4 20 根據(jù) Z525 型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 680r mm in 3 26rv 3 計算基本工時 fnlL1jT 2 1 l min184 0i682 031j ifnliL 工步三 攻 M12 螺紋 選擇 M12mm 高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 0 9mm rf pmin 15v 398r minin 1250rD 按機床選取 n 392r min 切削工時 l1 ml9 02l3 則機動工時為 in46 i9 03221 ifnlltwm 工序 07 銑左右端面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 map0 2 d10 min 5v4 z 17 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min478110rdvns 按機床標準選取 475wn in 510vw 3 計算工時 切削工時 ml41l0 2 ml3 則機動工時為 in84 i25 047321 fnltwm 工序 08 銑前端面 銑階梯面 工步一 銑前端面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 map0 2 d50 min 75v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map0 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 18 根據(jù)表查出 則齒 25 0mfz in47810rdvns 按機床標準選取 475wn min 6 74105vw 當 475r min 時nrzfwm 47525 按機床標準選取 mf 3 計算工時 切削工時 l681 l0 2ml3 則機動工時為 in615 i25 047321 fnltwm 工步二 銑階梯面 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 map5 2 d30 min 45v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map5 2 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min478310rdvns 按機床標準選取 475wn 19 min 8 410753dnvw 當 475r min 時 rznfwm 47525 按機床標準選取 mf 3 計算工時 切削工時 l451 l5 2ml3 則機動工時為 in70 1i425 07321 fnltwm 工序 09 粗銑 半精銑 精銑 R6H7 槽 工步一 粗銑 R6H7 槽 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 map5 d10 min 6v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra6 3 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map5 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 25 0fz min463110rdvns 按機床標準選取 475wn in 5 6107vw 3 計算工時 20 切削工時 ml91 l5 2ml3 則機動工時為 in29 0i25 047321 fnltwm 工步二 半精銑 R6H7 槽 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 map4 0 d8 10 min 20v 4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra3 2 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map4 0 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 2 0fz min5948 110rdvns 按機床標準選取 600wn in 3 2106 vw 3 計算工時 切削工時 ml91l4 2 ml3 則機動工時為 in207 i2 06321 fnltwm 工步三 精銑 R6H7 槽 1 選擇刀具 刀具選取硬質(zhì)合金圓柱銑刀 刀片采用 YG8 21 map1 0 d20 min 30v4 z 2 決定銑削用量 1 決定銑削深度 因為加工余量不大 且表面粗糙 Ra1 6 要求不高 故可在一次走刀內(nèi)銑完 則 map 0 2 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) X52K 型立式銑床說明書 其功率為為 7 5kw 中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表查出 則齒 15 0fz min7962310rdvns 按機床標準選取 750wn in 3 8105vw 3 計算工時 切削工時 ml91l1 02 ml3 則機動工時為 in26 i15 07321 fnltwm 工序 10 鉆 4 4 5 孔 锪平沉孔 8 深 4 5 工步一 鉆 4 4 5 孔 確定進給量 根據(jù)參考文獻 表 2 7 根據(jù) Z525 立式鉆床說明書 主軸進給f 量 根據(jù)參考文獻 表 4 2 13 取rmf 81 0 rmf 28 0 主軸速度 主軸轉速 根據(jù)參考文獻 表 4 2 12 取min 1360 97rn in 54r 故實際切削速度為 in 8 71054 ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 4ml27l2 ml2 22 則機動工時為 min820 i428 05721 ifnltwm 工步二 锪平沉孔 8 深 4 5 1 選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀 其直徑 d 8m 2 選擇切削用量 1 選擇進給量 f 按加工要求決定進給量 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 7 當鑄鐵硬度 200H 有 rmf 81 0 2 計算切削速度 根據(jù) 切削用量手冊 表 2 15 當鑄鐵硬度 200 220HBS 時 b rf 8 0 min 20in 20rvrd 時 切削速度的修正系數(shù)為 1TK 8Mv0 75SvK 0 1tv 故 i 5i 75 1kvc mrrdn 9 84 30 根據(jù) Z525 型鉆床技術資料 見 簡明手冊 表 4 2 12 可選擇 n 680r mm in 15rv 3 計算基本工時 fnlL1jT 2 1 l min610 i46802 71j ifnliL 工序 11 鉆 攻 M8 螺紋 工步一 鉆 M8 螺紋底孔 6 8 23 確定進給量 根據(jù)參考文獻 表 2 7 根據(jù) Z525 立式鉆床說明書 主軸進給f 量 根據(jù)參考文獻 表 4 2 13 取rmf 81 0 rmf 28 0 主軸速度 主軸轉速 根據(jù)參考文獻 表 4 2 12 取min 1360 97rn in 54r 故實際切削速度為 in 7 10548 61ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 1ml5 0l 31ml2 則機動工時為 in105 i28 05421 ifnltwm 工步二 攻 M8 螺紋 選擇 M8mm 高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 0 6mm rf p7 5 mincV 機 299r minin 85 710rDvn 按機床選取 n 272r min 切削工時 l 1 ml6 02 l03 則機動工時為 in27 i46 0275 321 ifnlltwm 工序 12 鉆 攻 M4 螺紋 工步一 鉆 M4 螺紋底孔 3 4 確定進給量 根據(jù)參考文獻 表 2 7 根據(jù) Z525 立式鉆床說明書 主軸進給f 量 根據(jù)參考文獻 表 4 2 13 取rmf 81 0 rmf 28 0 主軸速度 主軸轉速 根據(jù)參考文獻 表 4 2 12 取min 1360 97rn in 54r 24 故實際切削速度為 min 9 5104 3ndvw 切削工時 走刀次數(shù) i 1ml5 10l7 l2 則機動工時為 in094 i128 05421 ifnltwm 工步二 攻 M4 螺紋 選擇 M4mm 高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距 即 f 0 3mm rf pmin 4VC 機 318r mini 10rDvn 按機床選取 n 272r min 切削工時 l5 1 ml3 02 l03 則機動工時為 in14 i3 027 321 ifnlltwm 工序 13 去毛刺 工序 14 檢驗至圖紙要求 工序 15 包裝 入庫 25 第 3 章 專用夾具設計 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 有老師分配的任務 我被要求設計鉆 M8 螺紋孔 3 1 問題提出 本夾具主要用來鉆 M8 螺紋孔 表面質(zhì)量 Ra6 3 精度要求不高 因此 在本 道工序加工時 主要考慮如何提高生產(chǎn)率 降低勞動強度 3 2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準 定位基準的選擇必須合理 否則將 直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量 基準選擇不當往 往會增加工序或使工藝路線不合理 或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的 加工精度 特別是位置精度 要求 因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求 從保 證零件的加工精度要求出發(fā) 合理選擇定位基準 此零件圖沒有較高的技術要求 也沒有較高的平行度和對稱度要求 所以我們應考慮如何提高勞動效率 降低勞 動強度 提高加工精度 由零件圖和工藝過程得 選后端面和兩個 4 5 孔作為 定位基準 3 3 定位元件的設計 本工序選用的定位基準為后端面和兩個 4 5 孔定位 所以相應的夾具上的 定位元件應是支承板和 A 型固定式定位銷及 B 型固定式定位銷 因此進行定位元 26 件的設計主要是對支承板和 A 型固定式定位銷及 B 型固定式定位銷進行設計 夾 緊則是用螺母 螺桿 移動壓板 彈簧 圓墊圈和調(diào)節(jié)螺母組成的夾緊機構來完 成 1 后端面與支承板相配合 限制三個自由度 即 X 軸轉動 Y 軸轉動和 Z 軸 移動 2 4 5 孔與 A 型固定式定位銷相配合 限制兩個自由度 即 X 軸移動和 Y 軸移動 3 另一個 4 5 孔與 B 型固定式定位銷相配合 限制一個自由度 即 Z 軸轉動 工件六個自由度被完全限制 屬于完全定位 故設計合理 3 4 定位誤差分析 1 移動時基準位移誤差 yj 式 3 1 j min11XDd 式中 圓柱銷孔的最大偏差1d 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 代入 式 5 5 得 0 012 0 0 01yj min11XDd 0 022 mm 2 轉角誤差 式 3 2 Lddtg2min2min11 式中 圓柱銷孔的最大偏差1 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 削邊銷孔的最大偏差2d 削邊銷孔的最小偏差D 27 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 4 2 得 410 781 30 012 tg 則 0 0865 3 5 切削力的計算與夾緊力分析 查表 4 得切削力計算公式 ppf Kfa7 031F 式中 f 1mm r 查表得 75 0 36 p 736MPa 即 1547N 1p pf Kfa 137F117 03 所需夾緊力 查表 5 得 安全系數(shù) K Wk 654320K 式中 為各種因素的安全系數(shù) 查表得 60 K K 1 872 當計算 K 2 5 時 取 K 2 50 13 12 1 孔軸部分由 M6 螺母鎖緊 查表得夾緊力為 12360N 30900NWK k5 60 由上計算得 因此采用該夾緊機構工作是可靠的 kfF 3 6 夾具設計及操作簡要說明 如前所述 在設計夾具時 應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉 應使 夾具結構簡單 便于操作 降低成本 提高夾具性價比 本道工序為車床 夾具選擇用螺母 螺桿 移動壓板 彈簧 圓墊圈和調(diào)節(jié)螺母組成的夾緊 機構進行夾緊工件 本工序為鉆削余量小 鉆削力小 所以一般的手動夾 緊就能達到本工序的要求 28 結束語 本設計中是對滑塊加工工藝的編制和專用夾具的設計 使對零件的加工過程 和夾具的設計有進一步的提高 在這次的設計中也遇到了不少的問題 如在編寫 加工工藝時 對所需加工面的先后順序編排 對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都 有相當大的影響 在對某幾個工序進行專用夾具設計時 對零件的定位面的選擇 采用什么方式定位 夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題 這些問題都 直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率 為達到零件能在保證精度的前提下進 行加工 而且方便快速 以提高勞動生產(chǎn)率 降低成本的目的 通過不懈努力和 指導老師的精心指導下 針對這些問題查閱了大量的相關資料 最后 將這些問 題一一解決 通過做這次的設計 使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高 為以后從事本 專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎 29 謝 辭 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 30 參 考 文 獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社 2005 1 3 上海市金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海科學技術出版社 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術出版社 2003 10 6 都克勤 機床夾具結構圖冊 M 貴州人民出版社 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社 2001 5 8 馮 道 機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊 M 安徽文化音像出 版社 2003 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術出版社 1987 31 12 王光斗 機床夾具設計手冊 M 上?？茖W技術出版社 2002 8