銑床(等臂)杠桿 加工工藝和銑右邊φ30mm的上平臺夾具設(shè)計帶圖紙
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課程設(shè)計與綜合訓(xùn)練 說明書 銑床杠桿的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(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,并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這是我們在畢業(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)系世紀(jì)的訓(xùn)練。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件(杠桿)的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法。在完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時,也是熟悉和運用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件等基本技能的一次實踐機會。 就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計對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。為自己未來的職業(yè)生涯打下一個良好的基礎(chǔ)。目錄第1章 課程設(shè)計序言 1.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 11.1.2 零件的工藝分析 31.2 工藝規(guī)程的設(shè)計 31.2.1 確定毛坯的制造形式 31.2.2 基準(zhǔn)的選擇 31.2.3 工件表面加工方法的選擇 41.3 確定工藝路線 41.3.1 加工余量及毛坯尺寸的確定 61.3.2 選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具 71.4 加工工序設(shè)計 191.5 夾具的設(shè)計 101.5.1 定位方案的確定 101.5.2 選擇定位元件 111.5.3 計算夾緊力 111.5.4 定位誤差計算 12第2章 綜合訓(xùn)練2.1 夾具體三維造型實現(xiàn)方法的概述 132.2 夾具三維造型過程簡述 14小結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23 銑床杠桿的機械工藝規(guī)程及機械裝備設(shè)計第1章 課程設(shè)計1.1零件的分析 設(shè)計的具體要求包括: 1. 零件圖 1張 2. 毛坯圖 1張 3. 機械加工工藝過程卡片 1套 4機械加工工序卡片 1套 5夾具總裝圖 1張 6夾具三維造型圖 1張 7. 夾具體零件圖 1張 7課程設(shè)計說明書 1份 1.1.1 零件的作用 題目所給定的零件是銑床杠桿。它的主要的作用是用來支承、固要求零件的配合符合要求。 圖1-1為銑床杠桿的零件圖,1-2為三維造型圖。 圖1-1 杠桿的零件圖 圖1-2 杠桿的三維圖1.1.2 零件的工藝分析 杠桿的25(H9)孔的軸線和兩個端面垂直度的要求,28(H7)孔的軸線與25H9孔的軸線有平行度要求.現(xiàn)分述如下: 本夾具用于在立式鉆床上,加工8(H7)孔。工件以25(H9) 孔及端面和水平面底、30的凸臺分別在定位銷10、活動V形塊上實現(xiàn)完全定位。鉆8(H7)mm孔時工件為懸臂,為防止工件加工時變形,采用了螺旋輔助支承7,當(dāng)輔助支承7與工件接觸后,用螺母2鎖緊。要加工的主要工序包括:粗精銑寬度為40mm的上下平臺、粗精銑30凸臺的上下表面、鉆25(H9)的小孔 、鉆28(H7)的小孔 、鉆10(H7)孔。加工要求有:40mm的平臺的表面粗糙度各為Ra6.3um(上平臺)、Ra3.2(下平臺)、25(H9)和8(H7)孔表面粗糙度都為Ra1.6um。28(H7)孔有平行度分別為0.1um(A)、0.15um(A)。10(H7)孔的平行度為0.1um(A)、10(H7)孔為Ra3.6um。杠桿有過渡圓角為R5,則其他的過渡圓角則為R3。其中主要的加工表面是孔8(H7),要用8(H7)鋼球檢查。1.2 工藝規(guī)程的設(shè)計1.2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料HT200??紤]到零件在工作中處于潤滑狀態(tài),因此采用潤滑效果較好的鑄鐵。由于零件年產(chǎn)量為5000件,達(dá)到大批量生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的,適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。又由于零件的對稱特性,故采取兩件鑄造在一起的方法,便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量。1.2.2 基準(zhǔn)的選擇(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對于本零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,選擇本零件的加工表面就是寬度為40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn),可用壓板對肩臺進(jìn)行加緊,利用一組V形塊支承40mm的外輪廓作主要定位,以消除z、z、y、y四個自由度。再以一面定位消除x、x兩個自由度,達(dá)到完全定位,就可加工25(H9)的孔。(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。本工序中為了便于裝夾,采用25(H7)的孔作為精基準(zhǔn)。1.2.3 工件表面加工方法的選擇 本零件的加工表面有:粗精銑寬度為40mm的上下平臺、鉆10(H7)孔、鉆28+0.015的小孔 、粗精銑30凸臺的平臺。材料為HT200,加工方法選擇如下:1、 40mm圓柱的上平臺:公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra6.3,采用粗銑精銑的加工方法。2、 40mm圓柱的下平臺:公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra3.2,采用采用粗銑精銑的加工方法。3、 30mm的凸臺上下表面:公差等級為IT13,表面粗糙度為Ra6.3,采用粗銑精銑的加工方法。4、 鉆25(H9)內(nèi)孔:公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6,采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔精鉸的加工方法,并倒145內(nèi)角。5、 鉆8(H7)內(nèi)孔:公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6,采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。6、 鉆10(H7)內(nèi)孔:公差等級為IT7IT8,表面粗糙度為Ra3.2,平行度為0.1m(A),采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。1.3 確定工藝路線 由于該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),所以應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率,除此之外,還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。1、 工藝路線方案一:鑄造時效涂底漆 工序:粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺 工序:鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm 工序:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm 工序:鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9) 工序:鉆、粗、精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7) 工序 :鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。 工序:粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。 工序:精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。 工序:檢驗入庫。2、工藝路線方案二:鑄造時效涂底漆 工序:粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。 工序:鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm。 工序:鉆28(H7)的小孔使尺寸達(dá)到8(H7) 工序:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm 工序:鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9) 工序:鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm 工序 :粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm 工序:精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。 工序:粗鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。 工序:精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。 工序:檢驗入庫。3、工藝方案的比較和分析:上述兩種工藝方案的特點是:方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn),25(H9)孔作為精基準(zhǔn),所以就要加工25孔時期尺寸達(dá)到要求的尺寸,那樣就保證了28小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔25,而不進(jìn)一步加工就鉆8(H7),那樣就很難保證28的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。具體工藝過程如下:1、工藝路線方案一:鑄造時效涂底漆 工序:粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺(粗基準(zhǔn)的選擇如前所述) 工序:鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm 工序:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm 工序:鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9) 工序:鉆、粗、精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)(以25定位) 工序 :鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm 工序:粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm 工序:精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm 工序:檢驗入庫1.3.1 加工余量及毛坯尺寸的確定 根據(jù)工件的原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量及毛坯尺寸:查參考文獻(xiàn)(機械加工工藝簡明手冊)得: 各加工表面表面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明40mm的上下平臺寬度30mm的平臺4030GH43加工上下底面加工上表面30mm的凸臺上下面 30H3凸臺上下面10(H7)孔10 H3加工內(nèi)孔8(H7)孔 8 H3加工內(nèi)孔25(H9)孔25 G4加工內(nèi)孔又由參考文獻(xiàn)得出: 主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT28(H7)之間的中心距離168168410(H7)孔尺寸 102.010 325(H9)孔尺寸253.02548(H7)孔尺寸82.08 3圖1-3 零件的毛坯圖1.3.2 選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主,輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主,輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。考慮到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題,采用立銑,選擇X5012立式銑床(參考文獻(xiàn):機械工藝設(shè)計手冊,主編:李益民,機械工業(yè)出版社出版社),刀具選D=2mm的削平型立銑刀(參考文獻(xiàn):機械工藝設(shè)計手冊,主編:李益民,機械工業(yè)出版社出版)、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺表面。采用X5021立式銑床,刀具選D=2mm的削平型銑刀,專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm。采用Z535型鉆床,刀具選莫氏錐柄麻花鉆(莫氏錐柄2號刀)D=23mm,專用鉆夾具,專用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z535型鉆床,刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆(莫氏錐度3號刀),專用鉆夾具和專用檢具。鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9)。采用立式Z535型鉆床,刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀,并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28(H7)的小孔使尺寸達(dá)到7.8mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆,專用鉆夾具和專用檢量具。粗鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀,使用專用夾具和專用量檢具。精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀,使用專用的夾具和專用的量檢具。鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=9.8mm的直柄麻花鉆,專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=10mm的直柄機用鉸刀,專用夾具和專用量檢具。精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具D=10mm的精鉸刀,使用專用夾具和量檢具。(參考資料和文獻(xiàn)均來自:機械工藝設(shè)計手冊,主編:李益民,機械工業(yè)出版社出版)1.4 加工工序設(shè)計根據(jù)本次設(shè)計的要求,工序設(shè)計只設(shè)計老師所給出工序的計算。下面是對40上端面的加工設(shè)計。表 1余量和工序尺寸及公差 (mm)加工表面加工方法余量公差等級工序尺寸40上表面 粗銑0.21554.2740上表面 精銑0.055 541、 粗銑40平面使尺寸達(dá)到54.27mm。2、 精銑40平面使尺寸達(dá)到54.27mm。這兩道工序全都采用X5023機床來進(jìn)行加工的,故: (1)參考文獻(xiàn):機械設(shè)計工藝簡明手冊,并參考X5023機床主要技術(shù)參數(shù),取粗銑40上表面的進(jìn)給量f=0.3mm/r,求得40上表面的切削速度為V=0.435m/s=26.1m/min,由此算出轉(zhuǎn)速為:n=1000v/d=100026.1/3.148r/min1039r/min按機床實際轉(zhuǎn)速取n=1000r/min,則實際切削速度為V=3.141000/1000m/min22m/min.從參考文獻(xiàn)得知: =9.8142.7do(N) M=9.810.021(N.m)求出銑40平面的和M如下:=9.8142.781=1279NM=9.810.0211=5N.m根據(jù)所得出數(shù)據(jù),它們均少于機床的最大扭轉(zhuǎn)力矩和最大進(jìn)給力,故滿足機床剛度需求。(2)參考文獻(xiàn):機械設(shè)計工藝簡明手冊,并參考X5023機床主要技術(shù)參數(shù),取粗銑40平面的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)得:切削速度為()V,故取Va=1/2V=1/222m/min=11m/min,由此算出轉(zhuǎn)速n=1000v/d=100011/3.148r/min=438r/min,取機床實際轉(zhuǎn)速n=450r/min。(3)參考文獻(xiàn):機械設(shè)計工藝簡明手冊,并參考Z5023機床主要技術(shù)參數(shù),取精銑40平面的進(jìn)給量f=0.3mm/r,參考文獻(xiàn)得:切削速度為V=0.3m/s=18m/min。由此算出轉(zhuǎn)速:n=1000v/d=100018/3.148r/min=717r/min按照機床的實際轉(zhuǎn)速n=720r/min。則實際切削速度為:V=dn/1000=3.148720/1000m/min=18.1m/min1.5 夾具的設(shè)計本次的夾具為工序:粗精銑為30mm的上平臺而設(shè)計的。1.5.2 選擇定位元件(1)選擇圓形臺階面,以 40下端面為定位基準(zhǔn)。(2)選擇固定V形塊,以30凸臺下方、40圓柱外緣毛坯面定位 , 轉(zhuǎn)動活動扳手通過活動V形塊對工件進(jìn)行夾緊。1.5.3 計算夾緊力參考文獻(xiàn)(機械加工工藝手冊),因夾具的的夾緊力與切削力方向相反,實際所需夾緊力與切削力F之間的關(guān)系為:=KF,式中的K為安全系數(shù)。由參考文獻(xiàn)得,當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時,取K=3。由前面的計算可知F=1279N。所以,為防止工件在切削扭矩M(N mm)的作用下打滑而轉(zhuǎn)動所需的夾緊力=KF=12793N=3837N, 為防止工件在軸向力F的作用下打滑而軸向移動所需的夾緊力=2174.3 N。1.5.4 定位誤差計算 (1)加工40平臺尺寸的定位誤差計算,由于基準(zhǔn)重合,故 :0.015+0.2=0.215mm,0.015-0.2=-0.185mm,上下偏差為:0.215-(-0.185)=0.4mm,符合尺寸要求。而基準(zhǔn)位移誤差為定位面 (40下端面)與固定V形塊的最大間隙,故:定位凸臺取直徑為40H9,盡量減少位移誤差。故:25-25=0,上偏差:0.052-0.052=0mm,下偏差:0-0=0mm。其基準(zhǔn)也符合設(shè)計要求。由此可知此定位方案能滿足尺寸 84 0.2mm的定位要求。(2)加工40面時軸線平行度 0.15mm 的定位誤差計算,由于基準(zhǔn)重合,故 :0.015+0.015=0.03mm而基準(zhǔn)位移誤差是定位面40下端面與定位面間的誤差。故 :0.052+0.052mm=0.104mm所以有:0.03+0.104mm=0.134mm 此方案能滿足定位要求。通過定位方案的確定,夾緊力與定位誤差的計算和選擇了可靠的定位元件以后,就設(shè)計出我們所需要的夾具。小結(jié) 五個星期的機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計馬上就要劃上句號,經(jīng)過這五個星期的努力,我在老師的指導(dǎo)下,取得了自己滿意的效果,課程設(shè)計作為機械制造工藝學(xué)、機床夾具設(shè)計課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實踐相結(jié)合,加深了理論知識的理解,強化了在運用中的感性認(rèn)識。通過此次設(shè)計,使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備以及更加熟練的運用三維軟件造型等等??偟膩碚f,這次設(shè)計,使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力,為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 同時,廣泛地運用設(shè)計手冊,學(xué)會了在實際中運用工具書,和獨立完成每一步查找工作;在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成,所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析,在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見,是設(shè)計更加符合實際要求。參考文獻(xiàn)1、李益民,機械加工工藝簡明手冊M,北京:機械工業(yè)出版社,19942、李洪,機械加工工藝手冊M,北京:北京出版社,19903、廖念釗等,互換性與技術(shù)測量(第四版)M,北京:中國計量出版社,19904、于駿一、鄒青,機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M,北京:機械工業(yè)出版社,20045、劉華明,刀具設(shè)計手冊M,北京:機械工業(yè)出版社,19996、艾興、肖詩鋼,切削用量手冊M, 北京:機械工業(yè)出版社,1985 7、上海柴油機廠工藝設(shè)備研究所,金屬切削機床夾具設(shè)計手冊M, 北京:機械工業(yè)出版社,198415畢業(yè)設(shè)計說明書目 錄前言2第1章 零件的分析31.1零件的用途分析31.2零件的技術(shù)要求31.3零件的工藝分析31.4確定零件的生產(chǎn)類型4第2章 工藝規(guī)程設(shè)計52.1確定毛坯的制造形式52.2確定毛坯的制造方法52.3基面的選擇52.3.1粗基準(zhǔn)的選擇52.3.2精基準(zhǔn)的選擇52.4工件表面加工方法的選擇52.5選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具62.5確定工藝路線72.5.1工藝路線方案一72.5.2工藝路線方案二82.5.3工藝方案的比較和分析82.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定102.7確定切削用量與時間定額的計算12設(shè)計心得29參考文獻(xiàn)30前言機械工藝與夾具技術(shù)被引入工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)有一百多年的歷史了,隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展機制工藝與夾具技術(shù)更加日新月異。伴隨著數(shù)學(xué)、控制理論計算機、電子器件的發(fā)展,出現(xiàn)了機制工藝與夾具技術(shù)系統(tǒng),并作為一門應(yīng)用科學(xué)已發(fā)展成熟,形成了自己的體系和一套行之有效的分析和設(shè)計方法。機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)(含機床夾具設(shè)計)和大部分專業(yè)課,并進(jìn)行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論,并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識,獨立地分析和解決工藝問題,初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜零件(杠桿)的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設(shè)計的基本原理和方法,擬定夾具設(shè)計方案。通過這次課程設(shè)計與學(xué)習(xí),使我能對制造活動有一個總體的、全貌的了解與把握,能掌握金屬切削過程的基本規(guī)律,掌握機械加工的基本知識,能選擇加工方法與機床、刀具、夾具及加工參數(shù),具備制訂工藝規(guī)程的能力和掌握機械加工精度和表面質(zhì)量的基本理論和基本知識,初步具備分析解決現(xiàn)場工藝問題的能力。了解當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)制造模式的發(fā)展概況,初步具備對制造系統(tǒng)、制造模式選擇決策的能力。機制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等,行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等,鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置等。應(yīng)該提及的是,近年來,世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展,各部門對機制工藝與夾具技術(shù)提出了更高的要求。同時,機制工藝與夾具技術(shù)與電子技術(shù)的配合,廣泛應(yīng)用于智能機器人、海洋開發(fā)、高精度零件的制造與加工等,使機制工藝與夾具技術(shù)的應(yīng)用提高到一個嶄新的高度。通過設(shè)計實踐進(jìn)一步樹立正確的設(shè)計思想。在整個設(shè)計過程中,堅持實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),堅持理論聯(lián)系實際,堅持與機械制造生產(chǎn)情況相符合,使設(shè)計盡可能做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、生產(chǎn)可行、操作方便、安全可靠。由于時間和水平有限,本課程設(shè)計難免有不少缺點和錯誤,懇請老師批評指正。第1章 零件的分析1.1零件的用途分析題目給出的零件是杠桿。它主要的作用是用來支承、固定的、傳遞力矩的。1.2零件的技術(shù)要求 杠桿零件的25、10、8四孔的軸線有平行度的要求?,F(xiàn)分述如下表:表1.1杠桿零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及公差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m形位公差/mm40大表面IT126.340小表面IT123.2左30表面,15IT126.3右30表面15IT126.325孔IT91.610孔IT73.2 0.1 A左8孔,IT71.6 0.15 A右8孔,IT71.6 0.1 A該杠桿的形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單,是常見的杠桿零件。為實現(xiàn)起功能,對其的配合面要求較高,加工精度要求較高。因其在工作中的工作平穩(wěn),故無須進(jìn)行熱處理。 綜上所述,該杠桿的各項要求制定較合理,符合其功用。1.3零件的工藝分析分析零件圖可知,杠桿中間的兩平面和左右兩邊的端面要進(jìn)行切削加工,25、10、8孔的端面均為平面,這樣可以防止加工的過程中鉆頭鉆偏,可以保證加工的精度和配合的精度。另外,除了10孔以外,對其余的三孔的孔內(nèi)表面的要求較高。要采取必要的措施以保證其表面精度。但這些加工精度可以在正常的生產(chǎn)條件下采用經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。端面和孔的加工可以同過通用銑床和鉆床保證其加工精度,而不需要使用高精度的機床,通過鉆削、銑削的加工就可以達(dá)到要求。1.4確定零件的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知:Q=5000件/年,結(jié)合生產(chǎn)實際,備用品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5% 。代入公式得N=5000 X(1+3%)X(1+0.5)=5175.75件/年。 通過三維軟件PROE的實體估算,其重量為6千克,查參考文獻(xiàn)得,該杠桿屬中型零件;由參考文獻(xiàn)得,生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。第2章 工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯的制造形式 杠桿零件的材料為灰鑄鐵HT200??紤]到杠桿零件在工作中的載荷平穩(wěn)并且處于潤滑狀態(tài),因此應(yīng)該采用潤滑效果較好的鑄鐵,以使金屬纖維盡量不被裁斷,保證零件工作可靠。2.2確定毛坯的制造方法 由于年產(chǎn)量為5000件,達(dá)到大批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,鑄造表面質(zhì)量的要求高,故可采用鑄造質(zhì)量穩(wěn)定的,適合大批生產(chǎn)的金屬模鑄造。毛坯的拔模斜度為5。又由于零件的對稱特性,故采取兩件鑄造在一起的方法,便于鑄造和加工工藝過程,而且還可以提高生產(chǎn)率。2.3基面的選擇2.3.1粗基準(zhǔn)的選擇對于本零件而言,按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,選擇本零件的加工表面就是寬度為40mm的肩面表面作為加工的粗基準(zhǔn),可用壓板對肩臺進(jìn)行加緊,利用一組V形塊支承40mm的外輪廓作主要定位,以消除、四個自由度。再以一面定位消除、兩個自由度,達(dá)到完全定位,就可加工25(H7)的孔。2.3.2精基準(zhǔn)的選擇主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題,和便于裝夾,采用25(H7)的孔作為精基準(zhǔn)。2.4工件表面加工方法的選擇本零件的加工表面有:粗精銑寬度為40mm的上下平臺、鉆10(H7)孔、鉆2的小孔 、粗精銑30凸臺的平臺。材料為HT200,加工方法選擇如下:1、40mm圓柱的上平臺:公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra6.3,采用粗銑精銑的加工方法,并倒R3圓角。2、40mm圓柱的下平臺:公差等級為IT8IT10,表面粗糙度為Ra3.2,采用采用粗銑精銑的加工方法,并倒R3圓角。3、30mm的凸臺上下表面:公差等級為IT13,表面粗糙度為Ra6.3,采用粗銑精銑的加工方法。4、鉆10(H7)內(nèi)孔:公差等級為IT7IT8,表面粗糙度為Ra3.2,平行度為0.1m(A),采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。5、鉆25(H9)內(nèi)孔:公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6,采用鉆孔擴(kuò)孔鉆鉆孔粗鉸精鉸的加工方法,并倒145內(nèi)角。6、鉆8(H7)內(nèi)孔:公差等級為IT6IT8,表面粗糙度為Ra1.6,采用鉆孔粗鉸精鉸的加工方法。2.5選擇加工設(shè)備及刀、量、夾具由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故加工設(shè)備宜以采用通用機床為主,輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為以通用機床加專用夾具為主,輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各級床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完后。粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺??紤]到工件的定位夾緊方案及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等問題,采用立銑,選擇XA6132萬能立式升降銑床(參考文獻(xiàn):機械工藝設(shè)計手冊,主編:李益民,機械工業(yè)出版社出版社),刀具選D=50mm的圓柱形銑刀(參考文獻(xiàn):機械工藝設(shè)計手冊,主編:李益民,機械工業(yè)出版社出版)、專用夾具、專用量具和游標(biāo)卡尺。粗精銑寬度為30mm的凸臺表面。采用XA6132萬能立式升降銑床,刀具選D=50mm的圓柱形銑刀,專用夾具、專用量檢具和游標(biāo)卡尺。鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm。采用Z550型鉆床,刀具選莫氏錐柄麻花鉆(莫氏錐柄2號刀)D=23mm,專用鉆夾具,專用檢具。擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。采用立式Z550型鉆床,刀具選D=24.7mm的錐柄擴(kuò)孔鉆(莫氏錐度3號刀),專用鉆夾具和專用檢具。粗鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.94mm。采用立式Z550型鉆床,刀具選D=24.94mm的錐柄機用鉸刀,專用鉆夾具和專用檢具。精鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9)。采用立式Z550型鉆床,刀具選D=25mm的錐柄機用鉸刀,并倒145的倒角鉆用鉸夾具和專用檢量具。鉆28(H7)的小孔使尺寸達(dá)到7.8mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=7.8mm的直柄麻花鉆,專用鉆夾具和專用檢量具。鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=9.8mm的直柄麻花鉆,專用的鉆夾具和量檢具。粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。采用立式Z518型鉆床,刀具選用D=10mm的直柄機用鉸刀,專用夾具和專用量檢具。精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具D=10mm的精鉸刀,使用專用夾具和量檢具。粗鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具為D=8mm直柄機用鉸刀,使用專用夾具和專用量檢具。精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。采用立式Z518型鉆床,選擇刀具為D=8mm的直柄機用鉸刀,使用專用的夾具和專用的量檢具。2.5確定工藝路線制訂工藝路線的出發(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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)(生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小對生產(chǎn)組織和零件加工工藝過程起著重要的作用,它決定了各工序所需專業(yè)化和自動化的程度,決定了所應(yīng)選用的工藝方法和工藝裝備。)已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性的機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,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。2.5.1工藝路線方案一鑄造時效涂底漆工序一:粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺工序二:粗精銑寬度為30mm的凸臺表面工序三:鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm。工序四:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。工序五:鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9)。工序六:鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序七:粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序八:精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。工序九:鉆、粗、精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。工序十:檢驗入庫。2.5.2工藝路線方案二鑄造時效涂底漆工序:粗精銑寬度為40mm的上下平臺和寬度為30mm的平臺。工序:粗精銑寬度為30mm的凸臺表面工序:鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到23mm。工序:鉆28(H7)的小孔使尺寸。 工序:擴(kuò)孔鉆鉆孔25(H9)使尺寸達(dá)到24.8mm。 工序:鉸孔25(H9)使尺寸達(dá)到25(H9)。工序:鉆10(H7)的內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.8mm。工序:粗鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到9.96mm。工序:精鉸10(H7)內(nèi)孔使尺寸達(dá)到10(H7)mm。工序:粗鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到7.96mm。工序:精鉸28(H7)小孔使尺寸達(dá)到8(H7)。工序:檢驗入庫。2.5.3工藝方案的比較和分析上述兩種工藝方案的特點是:方案一是根據(jù)寬度為40mm的上下肩面作為粗基準(zhǔn),25(H7)孔作為精基準(zhǔn),所以就要加工25孔時尺寸達(dá)到要求的尺寸,那樣就保證了28小孔的圓跳動誤差精度等。而方案二則先粗加工孔25,而不進(jìn)一步加工就鉆8(H7),那樣就很難保證28的圓度跳動誤差精度。所以決定選擇方案一作為加工工藝路線比較合理。結(jié)合方案一的工藝路線,根據(jù)工序集中的加工原則,最終制定下面方案路線:工序一:毛坯準(zhǔn)備 工步一:鑄造毛坯 工步二:表面時效熱處理工步三:涂底漆工序二:粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺面工步一:粗、精銑40上端面和寬度為30的平臺面工步二:粗、精銑40下端面工序三:粗精銑30凸臺面工序四:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25H9mm孔工步一:鉆25(H9)孔工步二:擴(kuò)鉆25(H9)孔工步三:粗鉸25(H9)孔工步四:精鉸25(H9)孔工序五:鉆、粗鉸、精鉸28(H7)mm孔工步一:鉆28(H7)孔工步二:粗鉸28(H7)孔工步三:精鉸28(H7)孔工序六:鉆、粗鉸、精鉸10(H7)mm孔工步一:鉆10(H7)孔工步二:粗鉸10(H7)孔工步三:精鉸10(H7)孔工序七:表面去毛刺工序八:檢驗入庫2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定杠桿的材料是HT200,毛坯的重量10kg,生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。由(參考文獻(xiàn):機械加工余量手冊,孫本緒、熊萬武,北京:國防工業(yè)出版社)可知,要確定的毛坯機械加工余量和尺寸公差,先確定以下各項因素。1、公差等級由杠桿的功用和技術(shù)要求,確定該零件的公差等級為普通級。2、鑄件的重量由PROE的實體估算杠桿零件的重量為6千克,由此再估算起毛坯的重量為8千克。3、零件的分模面根據(jù)該杠桿零件的形位特點,該零件的25、8軸線組成的平面為分模面,屬于直分模面。4、零件的表面粗糙度由零件圖可知,該杠桿的各加工表面的粗糙度Ra均大于1.6m。根據(jù)上述諸因素,由于毛坯采用金屬模鑄造,可查表確定該鑄件的尺寸公差和機械加工余量以及各加工表面的工序尺寸,所得結(jié)果見下表。主要毛坯尺寸及公差主要尺寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT28(H7)之間的中心距離168168410(H7)孔尺寸102.010325(H9)孔尺寸253.02548(H7)孔尺寸82.083各加工表面表面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數(shù)值(mm)說明40mm的上下平臺寬度30mm的平臺4030GH43加工上下底面加工上表面30mm的凸臺上下面30H3凸臺上下面10(H7)孔10H3加工內(nèi)孔8(H7)孔8H3加工內(nèi)孔25(H9)孔25G4加工內(nèi)孔各加工表面的工序尺寸40mm的上、下平臺,寬度30mm的平臺工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 毛坯 621.8621.8 粗銑 563(單邊) 0.4 精銑 54 1(單邊) 0.430mm的左凸臺上下表面工藝路線基本尺寸工序余量工序精度工序尺寸 毛坯541.8541.8 粗銑573(單邊)0.4 精銑58 1(單邊)0.425(H9)孔加工表面加工方法加工余量公差等級工序尺寸25(H9)鉆孔11.5(單側(cè))2325(H9)擴(kuò)孔0.9(單側(cè))24.825(H9)粗鉸孔0.07(單側(cè))24.9425(H9)精鉸孔 0.03(單側(cè))H925(H9)10(H7)孔加工表面加工方法加工余量公差等級工序尺寸10(H7)鉆孔4.9(單側(cè))9.810(H7)粗鉸孔0.08(單側(cè))9.9610(H7)精鉸孔0.02(單側(cè))H710(H7)28(H7)孔加工表面加工方法加工余量公差等級工序尺寸28(H7)鉆孔4.9(單側(cè))7.828(H7)粗鉸孔0.08(單側(cè))7.9628(H7)精鉸孔0.02(單側(cè))H78(H7)2.7確定切削用量與時間定額的計算工序一:毛坯準(zhǔn)備(省略)工步一:鑄造毛坯工步二:表面時效熱處理由于毛坯鑄造內(nèi)應(yīng)力較大。為了消除內(nèi)應(yīng)力,減少變形,保證精度的穩(wěn)定性,鑄造后要安排人工時效處理(加熱到500550,加熱速度50120/h,保溫46h,冷卻速度30/h,出爐溫度200)。工步三:涂底漆工序二:粗銑精銑40上下端面和寬度為30的平臺面工步一:粗、精銑40上端面和寬度為30的平臺面1、加工條件 工件材料:灰鑄鐵,鑄造。 加工要求:粗、精銑40上端面和寬度為30的平臺面,使表面粗糙度達(dá)到Ra=3.2。 機床:XA6132萬能立式升降銑床(查機械制造工藝手冊表4-16)刀具:根據(jù)機械加工工藝師手冊(機械工業(yè)出版社),選擇高速鋼圓柱形銑刀銑40上端面和寬度為30的平臺面,銑刀直徑可根據(jù)銑削深度,銑削寬度,按下式計算確定:端銑刀:=5664mm式中:為銑刀直徑,為銑削寬度根據(jù)表21.2,銑刀直徑選擇50mm,根據(jù)表21.4,圓柱形銑刀規(guī)格(GB111585),銑刀直徑D=50mm,極限偏差js16;L=80mm,極限偏差js16;d=22mm,極限偏差H7;粗銑用粗齒,齒數(shù)Z=6;精銑用細(xì)齒,齒數(shù)Z=8。粗銑平面選用=38mm,精銑平面選用=0.11mm。由于鑄造加工余量(+6.5mm-4.5mm),查金屬機械加工工藝人員手冊(第三版)P1012表12-2選精度等級為14級。 (2)鑄造件在表面粗糙度許可的要求下,一般通過一次粗銑就能達(dá)到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考慮一次進(jìn)行銑削。此時,在確定好銑削量的同時,使刀尖避開工件表面的鑄硬度粗銑=3mm,精銑=1mm。 (3)進(jìn)給量的選擇 查金屬切削手冊(上海科學(xué)出版社)表6-12取圓柱銑刀銑削鑄造件的進(jìn)給量粗銑=0.25mm/齒,精銑=0.06mm/齒。 (4)切削速度 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表6-14由于粗銑鑄造件時,切削負(fù)載和載荷較大,故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑26m/min。 (5)銑刀直徑和工作臺的進(jìn)給量 查金屬切削手冊(上海科學(xué)出版社)表10-38和10-39得 D=50mm則 粗銑: =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=95r/minv=3.149550/1000=14.92m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.25695=142.5m/min精銑: =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=150r/minv=3.1450150/1000=23.55m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.068150=72m/min (6)切削工時 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)選 =83mm,=8.3mm, =3mm 粗銑: 94.3/142.5=0.66min 精銑: 94.3/72=1.31min工步二:粗、精銑40下端面1、加工條件 工件材料:灰鑄鐵,鑄造。 加工要求:粗、精銑40下端面,使表面粗糙度達(dá)到Ra=3.2。 機床:XA6132萬能立式升降銑床(查機械制造工藝手冊表4-16)刀具:根據(jù)機械加工工藝師手冊(機械工業(yè)出版社),選擇高速鋼圓柱形銑刀銑粗、精銑40下端面,銑刀直徑可根據(jù)銑削深度,銑削寬度,按下式計算確定:端銑刀:=5664mm式中:為銑刀直徑,為銑削寬度根據(jù)表21.2,銑刀直徑選擇50mm,根據(jù)表21.4,圓柱形銑刀規(guī)格(GB111585),銑刀直徑D=50mm,極限偏差js16;L=80mm,極限偏差js16;d=22mm,極限偏差H7;粗銑用粗齒,齒數(shù)Z=6;精銑用細(xì)齒,齒數(shù)Z=8。粗銑平面選用=38mm,精銑平面選用=0.11mm。由于鑄造加工余量(+6.5mm-4.5mm),查金屬機械加工工藝人員手冊(第三版)P1012表12-2選精度等級為14級。 (2)鑄造件在表面粗糙度許可的要求下,一般通過一次粗銑就能達(dá)到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考慮一次進(jìn)行銑削。此時,在確定好銑削量的同時,使刀尖避開工件表面的鑄硬度粗銑=3mm,精銑=1mm。 (3)進(jìn)給量的選擇 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表6-12取圓柱銑刀銑削鑄造件的進(jìn)給量粗銑=0.25mm/齒,精銑=0.03mm/齒。 (4)切削速度 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表6-14由于粗銑鑄造件時,切削負(fù)載和載荷較大,故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑30m/min。 (5)銑刀直徑和工作臺的進(jìn)給量 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表10-38和10-39得 D=50mm則 粗銑: =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=95r/minv=3.149550/1000=14.92m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.25695=142.5m/min精銑: =100030/3.1450=165.6r/min 取=190r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=190r/minv=3.1450190/1000=29.83m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.038190=45.6m/min (6)切削工時 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)選 =30mm,=8.3mm, =3mm 粗銑: 41.3/142.5=0.29min 精銑: 41.3/45.6=0.91min工序三:粗精銑30凸臺面1、加工條件 工件材料:灰鑄鐵,鑄造。 加工要求:粗、精銑230凸臺面,使表面粗糙度達(dá)到Ra=6.3。 機床:XA6132萬能立式升降銑床(查機械制造工藝手冊表4-16) 刀具:根據(jù)機械加工工藝師手冊(機械工業(yè)出版社),選擇高速鋼圓柱形銑刀粗、精銑230凸臺面,銑刀直徑可根據(jù)銑削深度,銑削寬度,按下式計算確定:端銑刀:=4248mm式中:為銑刀直徑,為銑削寬度根據(jù)表21.2,銑刀直徑選擇50mm,根據(jù)表21.4,圓柱形銑刀規(guī)格(GB111585),銑刀直徑D=50mm,極限偏差js16;L=80mm,極限偏差js16;d=22mm,極限偏差H7;粗銑用粗齒,齒數(shù)Z=6;精銑用細(xì)齒,齒數(shù)Z=8。粗銑平面選用=38mm,精銑平面選用=0.11mm。由于鑄造加工余量(+6.5mm-4.5mm),查金屬機械加工工藝人員手冊(第三版)P1012表12-2選精度等級為14級。 (2)鑄造件在表面粗糙度許可的要求下,一般通過一次粗銑就能達(dá)到尺寸要求,但由于尺寸有余,故考慮一次進(jìn)行銑削。此時,在確定好銑削量的同時,使刀尖避開工件表面的鑄硬度粗銑=3mm,精銑=1mm。 (3)進(jìn)給量的選擇 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表6-12取圓柱銑刀銑削鑄造件的進(jìn)給量粗銑=0.25mm/齒,精銑=0.06mm/齒。 (4)切削速度 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表6-14由于粗銑鑄造件時,切削負(fù)載和載荷較大,故V應(yīng)取較小值。V=15m/min。精銑26m/min。 (5)銑刀直徑和工作臺的進(jìn)給量 查金屬切削手冊(上??茖W(xué)出版社)表10-38和10-39得 D=50mm則 粗銑: =100015/3.1450=95.54r/min 取=96r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=95r/minv=3.149550/1000=14.92m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.25695=142.5m/min精銑: =100026/3.1450=165.6r/min 取=166r/min 按機床(XA6132萬能立式升降銑床)選取=150r/minv=3.1450150/1000=23.55m/min當(dāng)時,工作臺的每分鐘的進(jìn)給量,=0.068150=72m/min (6)切削工時 查金屬切削手冊(上海科學(xué)出版社)選 =30mm,=8.3mm, =3mm 粗銑: 41.3/142.5=0.33min 則粗銑230凸臺面:2=20.33=0.66min 精銑: 41.3/72=0.57min 則精銑230凸臺面:2=20.57=1.14min工序四:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25H9mm孔1、加工余量的確定 查參考文獻(xiàn)得,鉆孔余量為23.0mm,擴(kuò)孔的余量為1.8mm,粗鉸的余量為0.14mm,精鉸的余量為0.06mm.2、切削用量的計算(1)鉆孔工步 1)背吃刀量的確定 ap=23.0 mm。2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.4 mm/r。3)切削速度的計算 由于該材料為HT200,由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為20 m/min。由公式:可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=276.93 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=250 r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:(2)擴(kuò)孔工步 1)背吃刀量的確定 ap=1.8 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=1.2mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為4 m/min。由公式:可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=51.36 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=47r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:n=1000V/d 便求得該工序的實際鉆削速度為:(3)粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.14 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=1.0mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為3m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=38.28 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=47r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式: 便求得該工序的實際鉆削速度為:(4)精鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.06 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.8 mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為5 m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=63.69 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z550型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=63/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:3、 時間定額的計算(1)基本時間tj的計算 1) 鉆孔工步 由參考文獻(xiàn),鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm,l2=1 mm,l1=(Dcotkr)/2(12)=(23.0 cot56)/2(12)=8.7mm;f=0.4 mm/r;n=250 r/min。將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm8.7mm1 mm)/(0.4 mm/r250 r/min)=0.637min 2)擴(kuò)孔工步 由參考文獻(xiàn)表5-41,鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm,l2=3 mm,l1=(D-d1) cotkr/2(12)=(24.8-23.0)cot60/2(12)=2.525mm;f=1.2 mm/r;n=47r/min。將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm2.525mm3 mm)/(1.2 mm/r47 r/min)=1.055min 3)粗鉸工步由參考文獻(xiàn)鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(24.94-24.8)/2=0.07mm的條件查得l1=0.37mm;l2=15mm;l=54mm;f=1.0 mm/r;n=47r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm0.37mm15mm)/(1.0 mm/r47 r/min)=1.48min 4)精鉸工步 由參考文獻(xiàn)表5-41鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(25.0-24.94)/2=0.03mm的條件查得l1=0.19mm;l2=13mm;l=54mm;f=0.8 mm/r;n=63r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm0.19mm13mm)/(0.8 mm/r63 r/min)=1.33min(2)輔助時間ta的計算由參考文獻(xiàn)可知,輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.150.2)tj,在這里取ta=0.15tj,則各本工序的輔助時間為:工序4的鉆孔的輔助時間:ta=0.1538.22s=5.73s工序4的擴(kuò)孔的輔助時間:ta=0.1563.3s=9.5s工序4的粗鉸的輔助時間:ta=0.1588.8s=13.32s工序4的精鉸的輔助時間:ta=0.1579.8s=11.97s(3)其它時間tm的計算 除了作業(yè)時間(基本時間與輔助時間)以外,每道工序的單件時間還包括布置工作地時間tb、休息與生理需要時間tx和準(zhǔn)備與終結(jié)時間。由本例桿杠的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn),分?jǐn)偟矫總€工件的準(zhǔn)備與終結(jié)時間很少,可忽略不計;布置工作地時間和休息與生理需要時間與作業(yè)時間的關(guān)系為:tbtx=6%(tjta);所以工序4的鉆孔的其它時間:tbtx=6%(38.225.73)s=2.67s工序4的擴(kuò)孔的其它時間:tbtx=6%(63.39.5)s=4.37工序4的粗鉸的其它時間:tbtx=6%(88.813.32)s=6.13s工序4的精鉸的其它時間:tbtx=6%(79.811.92)s=5.51s(4)單件時間tdj的計算 本工序的單件時間為四個工步的時間總和:其中鉆孔工步 tdj鉆=(2.6438.225.73)s=46.6s擴(kuò)孔工步 tdj擴(kuò)=(4.3763.39.5)s=77.53s粗鉸工步 tdj粗鉸=(6.1388.813.32)s=108.25s精鉸工步 tdj精鉸=(5.5179.811.97)s=97.28s所以工序4的單件時間為:tdj= tdj鉆+ tdj擴(kuò) tdj粗鉸+ tdj精鉸=(46.6+77.53+108.25+97.28)s=329.66s工序五:鉆、粗鉸、精鉸28(H7)孔1、加工余量的確定 查參考文獻(xiàn)得,鉆孔余量為7.8mm,粗鉸的余量為0.16mm,精鉸的余量為0.04mm.2、切削用量的計算(1)鉆孔工步 1)背吃刀量的確定 ap=7.8 mm。2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r。3)切削速度的計算 由于該材料為HT200,由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為22 m/min。由公式:可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=1000 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=1000 r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:(2)粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.16 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為11m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=438 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=450r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式: 便求得該工序的實際鉆削速度為:(3)精鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.04 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3 mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為18 m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=717 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=720/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:3、時間定額的計算(1)基本時間tj的計算 1) 鉆孔工步 由參考文獻(xiàn),鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/fn求得。其中1=15 mm,l2=1 mm,l1=(Dcotkr)/2(12)=(7.8cot56)/2(12)=8mm;f=0.3 mm/r;n=1000 r/min。將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(15 mm8mm1 mm)/(0.3 mm/r1000 r/min)=0.076min則2tj=0.152min 2)粗鉸工步 由參考文獻(xiàn)鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(7.96-7.8)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm;l2=15mm;l=15mm;f=0.3 mm/r;n=450r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(15mm0.37mm15mm)/(0.3mm/r450 r/min)=0.50min則2tj=1min 3)精鉸工步 由參考文獻(xiàn)表鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(8-7.96)/2=0.04mm的條件查得l1=0.19mm;l2=13mm;l=15mm;f=0.3 mm/r;n=720r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(15 mm0.19mm13mm)/(0.3mm/r720 r/min)=0.14min則2tj=0.28min(2)輔助時間ta的計算由參考文獻(xiàn)可知,輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.150.2)tj,在這里取ta=0.15tj,則各本工序的輔助時間為:工序5的鉆孔的輔助時間:ta=0.150.152=0.02min工序5的粗鉸的輔助時間:ta=0.151=0.15min工序5的精鉸的輔助時間:ta=0.150.14=0.02min工序六:鉆、粗鉸、精鉸10(H7)孔1、加工余量的確定 查參考文獻(xiàn)得,鉆孔余量為9.8mm,粗鉸的余量為0.16mm,精鉸的余量為0.04mm.2、切削用量的計算(1)鉆孔工步 1)背吃刀量的確定 ap=9.8 mm。2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r。3)切削速度的計算 由于該材料為HT200,由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為22 m/min。由公式:可求得該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速n=1000 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=1000 r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:(2)粗鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.16 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為11m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=438 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=450r/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式: 便求得該工序的實際鉆削速度為:(3)精鉸工步 1)背吃刀量的確定 ap=0.04 mm。 2) 進(jìn)給量的確定 由參考文獻(xiàn)選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.3 mm/r。 3)切削速度的計算 由參考文獻(xiàn)初選切削速度為V為18 m/min。由公式: 可求得該工序的鉸刀的轉(zhuǎn)速n=717 r/min,參照參考文獻(xiàn)所列Z518型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速n=720/min,再將此轉(zhuǎn)速代入公式:便求得該工序的實際鉆削速度為:4、 時間定額的計算(1)基本時間tj的計算 1) 鉆孔工步 由參考文獻(xiàn),鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/fn求得。其中1=54 mm,l2=1 mm,l1=(Dcotkr)/2(12)=(23.0 cot56)/2(12)=8.7mm;f=0.4 mm/r;n=250 r/min。將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm8.7mm1 mm)/(0.4 mm/r250 r/min)=0.637min 2)粗鉸工步由參考文獻(xiàn)鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(9.96-9.8)/2=0.08mm的條件查得l1=0.37mm;l2=15mm;l=54mm;f=1.0 mm/r;n=47r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm0.37mm15mm)/(1.0 mm/r47 r/min)=1.48min 3)精鉸工步 由參考文獻(xiàn)表5-41鉆孔的基本時間可由公式tj= L/fn=(ll1l2)/f求得。式中l(wèi)1,l2 由參考文獻(xiàn)按kr=150、ap=(D-d)/2=(10.0-9.96)/2=0.02mm的條件查得l1=0.19mm;l2=13mm;l=54mm;f=0.8 mm/r;n=63r/min;將上述結(jié)果代入公式,可得到該公序的基本時間:tj=(54 mm0.19mm13mm)/(0.8 mm/r63 r/min)=1.33min(2)輔助時間ta的計算由參考文獻(xiàn)可知,輔助時間ta與基本時間tj的關(guān)系為ta=(0.150.2)tj,在這里取ta=0.15tj,則各本工序的輔助時間為:工序6的鉆孔的輔助時間:ta=0.1538.22s=5.73s工序6的粗鉸的輔助時間:ta=0.1588.8s=13.32s工序6的精鉸的輔助時間:ta=0.1579.8s=11.97s工序七:表面去毛刺(省略)工序八:檢驗入庫(省略) 最后,將以上各工序切削用量、工時定額的計算結(jié)果,連同其它加工數(shù)據(jù),一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。(閱機械加工工藝過程綜合卡片)設(shè)計心得 兩個星期的機械設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號,經(jīng)過著兩個星期的努力,不僅順利完成了課程設(shè)計這個任務(wù),而且從中一方面鞏固了之前的理論學(xué)習(xí),另一方面也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的指導(dǎo),和自己的認(rèn)真學(xué)習(xí),自己把一些沒有掌握好的知識點進(jìn)一步加深理解,把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題,作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計,是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合,使自己把學(xué)過的知識聯(lián)系起來,運用在各個方面上去。同時,廣泛地運用設(shè)計手冊,學(xué)會了在實際中運用工具書,和獨立完成每一步查找工作;在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成,所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析,在夾具設(shè)計過程中也想同學(xué)征求了意見,是設(shè)計更加符合實際要求。 剛開始接到該課題設(shè)計,并沒有很深的想法,按照任務(wù)書上所規(guī)定的大概地去查找了好些相關(guān)資料,認(rèn)為也就如此。直到自己認(rèn)真地去審視每一部分,才發(fā)現(xiàn)想要把各部分聯(lián)系起來作為一個總體,難度頓時提高了許多倍,才發(fā)現(xiàn)除了要有過硬的專業(yè)知識,應(yīng)用與總體思維是多么重要。設(shè)計的過程伴隨思維與心情的反復(fù)變化,在客觀條件受限下,應(yīng)該沉穩(wěn)對待,切忌浮躁,按照自己的時間制定計劃作好設(shè)計的每一步。從這次課程設(shè)計中,我學(xué)到了許多以前沒有學(xué)到的東西,充實了自己, 讓我對大學(xué)里學(xué)的關(guān)于制造類的課程有了個全面的融會貫通。本設(shè)計還讓我體會到了一種創(chuàng)新的重要性。在這里,我首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師,在我設(shè)計碰到難題的時候,每次他都認(rèn)真的、耐心的指導(dǎo)我,細(xì)心的講解。使我把設(shè)計中碰到的都難題解決了??梢哉f沒有老師的細(xì)心指導(dǎo),我的設(shè)計是搞不完的,特在這里表達(dá)我衷心的謝意。同時,在設(shè)計過程中,我的同學(xué)也給與了我許多的幫助,在這也謝謝大家! 參考文獻(xiàn)1 徐灝.機械設(shè)計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2001,第二版2 王光斗、王春福.機床夾具設(shè)計手冊M.上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2000,第三版3 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1991,第1、2卷4 徐圣群.簡時機械加工工藝手冊M.上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,19915 陸名彰.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.湖南:湘潭工學(xué)院,20006 孫本緒、熊萬武.機械加工余量手冊M.北京:國防工業(yè)出版社,19997 馮辛安.機械制造裝備設(shè)計M.北京:機械工業(yè)出版社,20038 周鳳云.工程材料及應(yīng)用M.湖北:華中科技大學(xué)出版社,2002,第二版9 大連理工大學(xué)工程畫教組.機械制圖M.北京:高等教育出版社,2000,第四版10 廖念釗、莫雨松.互換性與技術(shù)測量M.北京:中國計量出版社,200211 禹金云、吳曉.材料力學(xué)M.湖南:中南工業(yè)大學(xué)出版社,199812 邱宣懷.機械設(shè)計M.北京:高等教育出版社,200213 王紹俊.機械制造工藝設(shè)計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1985 14 唐保寧,高學(xué)滿.機械設(shè)計與制造簡明手冊M.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,1993.15 顧崇锨.機械制造工藝學(xué)M.陜西:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1989.16 李益民.機械工藝設(shè)計手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2003第 30 頁 共 30 頁
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