左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ12H8孔夾具設計(版本3)
左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及鉆Φ12H8孔夾具設計(版本3),擺動,杠桿,機械,加工,工藝,規(guī)程,12,十二,h8,夾具,設計,版本
機 械 制 造 技 術 基 礎
課 程 設 計
題 目:左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及鉆φ12孔夾具設計
任 務 書
1、 設計題目:
左擺動杠桿機械加工工藝規(guī)程及φ12孔夾具設計
二、原始資料
(1) 被加工零件的零件圖 1張
(2) 生產類型:(中批或大批大量生產)
三、上交材料
1.繪制零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.編制機械加工工藝過程綜合卡片 1套
4.編制機械加工工藝卡片(僅編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工藝卡片) 1套
5.繪制夾具裝配圖(A0或A1) 1張
6.繪制夾具中1個零件圖(A1或A2。裝配圖出來后,由指導教師為學生指定需繪制的零件圖,一般為夾具體)。 1張
7.編寫課程設計說明書(約5000-8000字)。 1份
四、進度安排
本課程設計要求在3周內完成。
1.第l~2天查資料,熟悉題目階段。
2.第3~7天,完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規(guī)程的設計并編制出零件的機械加工工藝卡片。
3.第8~10天,完成夾具總體方案設計(畫出草圖,與指導教師溝通,在其同意的前提下,進行課程設計的下一步)。
4.第11~13天,完成夾具總裝圖的繪制。
5.第14~15天,零件圖的繪制。
6.第16~18天,整理并完成設計說明書的編寫。
7.第19天,完成圖紙和說明書的輸出打印。
8.第20~21天,答辯
五、指導教師評語
該同學在課程設計過程中表現(xiàn) 認真,工藝路線
夾具設計方案 ,說明書及圖紙質量 ,綜合
評定其成績?yōu)? 。
成 績:
指導教師
日 期
摘?要
這次設計的是左擺動杠桿。包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張,機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。根據(jù)零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定左擺動杠桿的工藝路線圖,制定該工件的夾緊方案,畫出夾具裝配圖。
?
機械制造工藝學課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學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計對自己未來將從事的工作進行一次實際的訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導
Abstract
This design is the left swinging lever. Including each a part drawing, blank drawing, assembly drawing, CARDS and machining process and each a process card. According to the nature of the components and parts on the drawing of each face roughness to determine the size of the blank and machining allowance. Finally proposed the left swinging lever technology roadmap, formulate the workpiece clamping scheme, draw the fixture assembly drawing.
Machinery manufacturing technology curriculum design is that we learned the whole university's basic course, technology basic course, and most of the professional class after. This is our before the graduation design for what they have learned the course of a total review of in-depth comprehensive, is also a theory with practical training, therefore, it is very important in our four years of college life .
As far as I'm concerned, I hope I can pass this course design for yourself in the future will work on a practical training, to exercise their analysis problem, problem-solving ability. Due to the limitation of ability, design still has many deficiencies, please everybody the teacher give guidance .
目錄
摘?要 3
1.1左擺動杠桿的工藝分析 8
1.1.1左擺動杠桿的用途 8
1.1.2左擺動杠桿的技術要求 8
1.1.3左擺動杠桿的工藝分析 9
1.1.4確定左擺動杠桿的生產類型 9
1.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖 10
1.2.1選擇毛坯 10
1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 10
1.3擬定左擺動杠桿工藝路線 11
1.3.1定位基準的選擇 11
1.3.2表面加工方法的確定 12
1.3.3加工階段的劃分 13
1.3.4工序的集中與分散 13
1.3.5工序順序的安排 13
1.3.6確定工藝路線 14
1.4、加工余量、工序尺寸、和公差的確定 15
1.4.1選擇加工設備與工藝設備 15
1.4.2加工余量工序尺寸及公差的確定 17
1.5切削用量、時間定額的計算 20
1.5.1粗精銑寬24mm,毛坯28mm,的下表面 20
1.5.2孔的加工 22
1.5.3 銑槽 26
1.5.4時間定額的計算 26
1.6夾具設計 29
1.6.1定位方案設計 29
1.6.2導向裝置設計 30
1.6.3夾緊裝置設計 30
1.6.4夾具體設計 30
左擺動杠桿
1.1左擺動杠桿的工藝分析
1.1.1左擺動杠桿的用途
杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡,作用在杠桿上的兩個力(用力點、支點和阻力點)的大小跟它們的力臂成反比。動力×動力臂=阻力×阻力臂,用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中,F(xiàn)1表示動力,L1表示動力臂,F(xiàn)2表示阻力,L2表示阻力臂。從上式可看出,欲使杠桿達到平衡,動力臂是阻力臂的幾倍,動力就是阻力
的幾分之一。
1.1.2左擺動杠桿的技術要求
表1-1左擺動杠桿的零件技術要求
加工表面
尺寸及偏差mm
公差及精度等級
表面粗糙度Raum
左擺動桿上面
177
IT9
3.2
左擺動桿右面
IT9
3.2
左擺動桿左面
IT9
3.2
右圖H8孔
IT8
1.6
右圖孔
IT7
1.6
左圖孔及M10螺紋
M10
IT8
6.4
中圖盲孔
*18
IT8
6.4
左圖孔
IT7
1.6
2mm槽
2
IT8
3.2
8mm槽
8
IT8
3.2
1.1.3左擺動杠桿的工藝分析
分析零件圖可知,左擺動杠桿的上、左和右端面的粗糙度要求較高,為3.2,所以需要進行切削加工。而其他的各表面的粗糙度要求并不高,又因為是大批生產,所以采用鍛造毛坯的方法,其他面無需加工。零件中幾個孔的要求較高,粗糙度為3.2,但孔的直徑較小,所以采取鉆、粗鉸,精鉸的加工以確保精度等級。零件中對形位公差的要求并不高。由此,該零件加工方便,工藝性較好。
1.1.4確定左擺動杠桿的生產類型
依設計題目知:Q=5000件/年,m=1件/年,結合生產實際,備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得:
N=5000臺/年X1件/臺X(1+3%)X(1+0.5%)=5175.75
左擺動杠桿重量為0.9kg,由表1-3知,左擺動杠桿屬輕型零件;由表1-4知,該左擺動杠桿的生產類型為大批生產。
1.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖
1.2.1選擇毛坯
由于左擺動杠桿在實際應用中要承受較大的力,為了增強左擺動杠桿的強度和沖擊韌度,獲得纖維組織,毛坯采用鍛件。該零件尺寸不大,且生產類型為大批生產、形狀較復雜,為提高生產率和精度,宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的薄膜斜度為5度。
1.2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量
由表2-10和表2-12可知,要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量,應先確定如下的因素
1.2.2.1公差等級
由左擺動杠桿的技術要求,確定該零件的的公差等級為普通級。
1.2.2.2鍛件重量
已知機械加工后的左擺動杠桿的重量為1.2Kg,由此可初步估計機械加工前的鍛件的重量為2.3Kg
1.2.2.3鍛件形狀復雜系數(shù)
對左擺動杠桿進行分析計算,可大致確定鍛件的包容體的長度、寬度和高度,即179mm,
32mm,24mm。(詳見毛坯圖)
1.2.2.4鍛件材質系數(shù)
由于該材料為45號鋼,是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼,故該鍛件的材質系數(shù)屬M1級。
1.2.2.5零件表面粗糙度
由零件圖可知,該左擺動杠桿的各加工表面的粗糙度Ra大于或等于1.6um
根據(jù)上述因素,可查表確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量,所得結果列于表二
表1-2左擺動杠桿鍛造毛坯尺寸公差及機械加工余量
項目
機械加工余量/mm
尺寸工差/mm
毛坯尺寸/mm
備注
左擺動杠桿左端面
2*2=4
2.5
表2-1至表2-5
左擺動杠桿中端面
2*2=4
2
表2-1至表2-5
左擺動杠桿上端面
2*2=4
1.6
表2-1至表2-5
φ12孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ15孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ12孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
M10mm螺紋孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ6孔
2*2=4
1.7
表2-1至表2-5
φ12盲孔
2*2=4
1.7
5
表2-1至表2-5
8mm槽
2*2=4
0.5
表2-1至表2-5
2mm槽
2*1=2
0.5
0
表2-1至表2-5
1.3擬定左擺動杠桿工藝路線
1.3.1定位基準的選擇
定位基準有粗基準還有精基準,通常先確定精基準,再確定粗基準。
1.3.1.1精基準的選擇
根據(jù)該撥叉零件的技術要求和裝配要求,選擇左擺動杠桿的上端面和左端面為精準,零件上的很多表面和孔都可以采用他們作基準進行加工,即遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。另一方面,我們可以以這兩個面為定位基準,加工其他的平面和孔,保證“基準重合”的原則。最后一方面,以這兩個面為定位基準,夾緊方便。
1.3.1.2粗基準的選擇
作為粗基準的表面應該平整,沒有飛邊、毛刺、或其他的欠缺。本例選擇右端面為粗基準。
1.3.2表面加工方法的確定
根據(jù)左擺動杠桿零件圖上個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,確定加工件個表面的加工方法。如表3所示
表1-3左擺動杠桿各表面加工方案
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度Ra/um
加工方案
備注
左端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
右端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
上端面
IT9
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
H8孔右圖
IT8
1.6
鉆-粗鉸-精鉸
表1-7
孔
IT7
1.6
鉆-精鉸
表1-7
H8孔
IT7
1.6
鉆-粗鉸-精鉸
表1-7
攻螺紋M10
IT8
6.4
鉆-攻螺紋
孔左圖
IT8
6.3
鉆-鉸
表1-7
盲孔
IT8
1.6
鉆-粗鉸-精絞
表1-7
8mm的槽
IT8
3.2
粗銑-半精銑
表1-8
2mm槽
IT12
6.3
粗銑
表1-8
1.3.3加工階段的劃分
該左擺動杠桿的質量要求較高,可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段,首先應該將精基準準備好,使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工,保證其他加工表面和孔的加工精度;然后粗鉆其他的一些孔,再粗鉸、、的孔;在精鉸刀加工階段,完成粗糙度為1.6的孔的精鉸加工。
1.3.4工序的集中與分散
由于生產類型是大批生產,采用工序集中的加工工序。采用外能型機床以專用工、夾具,以提高生產率;而且運用工序集中的原則是工價的裝夾次數(shù)少,可以縮短輔助時間。
1.3.5工序順序的安排
1.3.5.1機械加工工序
遵循“先基準后其他”原則,首先加工精基準-左端面與上端面;遵循“先粗后精”的原則,先安排粗加工工序,再安排精加工工序;遵循“先主后次”的原則,先加工主要表面-左端面和上端面,再加工次端面-右端面;遵循“先面后孔”原則,先加工三個端面,然偶加工剩下的幾個孔。
1.3.5.2熱處理工序
模鍛成型后切邊,進行調質處理,調質硬度為241-285HBS,并進行酸洗,噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度,增加耐磨性,消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。
1.3.5.3輔助工序
半精加工后,安排去毛刺和中間檢驗工序;精加工后,安排去毛刺、清洗和終檢工序。
綜上所述,該左擺動杠桿工序的安排順序為:基準加工-主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工-主要表面半精加工-熱處理-主要孔的精加工
1.3.6確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上,表四列出了杠桿的工藝路線
表1-4工藝路線
工序號
工序名稱
機床設備
刀具
量具
1
粗銑100的上
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
2
粗銑28的下表面
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
3
粗銑28的右端面
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
4
精銑100的上表面
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
5
精銑28的下表面
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
6
精銑28的右表面
X51銑床
立銑刀
游標卡尺
7
鉆Φ12、Φ12H8、Φ6H7的
組合鉆床
麻花鉆
游標卡尺
8
鉆Φ15H8、Φ12的孔
組合鉆床
麻花鉆
游標卡尺
9
擴Φ12H8、Φ6H7的孔
立式鉆床
擴孔鉆
游標卡尺
10
擴Φ15H8的孔
立式鉆床
擴孔鉆
游標卡尺
11
粗鉸Φ12H8、Φ6H7的孔
立式鉆床
鉸孔鉆
內徑百分表
12
粗鉸Φ15H8的孔
立式鉆床
鉸孔鉆
內徑百分表
13
精鉸Φ12H8、Φ6H7的孔
立式鉆床
鉸孔鉆
內徑百分表
14
精鉸Φ15H8的孔
立式鉆床
鉸孔鉆
內徑百分表
15
鉆8.5的孔
立式鉆床
麻花鉆
游標卡尺
16
銑寬8的槽
立式銑床
立銑刀
角度尺,游標卡尺
17
銑寬2的槽
立式銑床
鋸片銑刀
游標卡尺
18
攻螺紋
立式鉆床
絲錐
通規(guī)
19
去毛刺
20
檢驗
左擺動杠桿加工工序安排
表1-5工序安排
工序號
工 序 內 容
簡 要 說 明
10
粗銑左右端面及上下端面
“先基準后其他”
20
半精銑左端面,上端面,右端面
“先基準后其他”、 “先主后次”
30
粗鉆Φ12*18mm盲孔、Φ15H8通孔
“先面后孔” 、“先主后次”
40
擴Φ15孔,再粗絞-精絞Φ15孔、Φ12*18mm盲孔,
“先粗后精”
50
粗鉆-粗鉸-攻螺紋M10
“先粗后精”
60
粗鉆Φ12H8孔、Φ12*11孔、Φ6孔
“先粗后精”
70
粗擴Φ12H8孔、Φ12*11孔,精擴12*11孔,精絞12H8孔、Φ6孔
“先粗后精”
80
粗銑2mm、8mm槽,半精銑8mm槽
“先粗后精”
1.4、加工余量、工序尺寸、和公差的確定
1.4.1選擇加工設備與工藝設備
1.4.1.1選擇機床 根據(jù)不同的工序選擇機床
1)工序1、2、3、4、、10、11是粗銑和精銑。各工序工步不多成批生產不要求很高的生產率故選用立式機床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大精度要求不很高選用常用的X51。
銑床參數(shù)如下
型號X51,主軸孔錐度7:24,主軸孔徑25mm。主軸轉速65~1800r/min。
工作臺面積(長×寬)1000×250。工作臺最大行程:縱向(手動/機動)620mm,橫向手動190mm、機動170mm升降手動370mm、機動350mm。
工作臺進給量:縱向35~980mm/min、橫向25~765mm/min、升降12~380mm/min。工作臺快速移動速度:縱向2900mm/min、橫向2300mm/min、升降1150mm/min。工作臺T型槽數(shù):槽數(shù)3、寬度14、槽距50。主電機功率4.5KW。
2)工序5、6、7、8、9為鉆、絞孔因加工孔較小精度要求較高表面粗糙度數(shù)值小需要較精密的機床才能滿足要求因此選用Z515
鉆床的參數(shù)如下
型號Z515主軸轉速320-2900r/min,主軸行程100mm最大鉆孔直徑15mm工作臺臺面尺寸350x350(mm x mm),主電動機功率0.6kw。
1.4.1.2選擇夾具 本零件除了粗銑及半精銑槽鉆孔等工序需要專用夾具外其他的使用通用夾具即可。
1.4.1.3選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具。
由于刀具材料的切削性能直接影響著生產率,工件的加工精度,已加工表面質量,刀具的磨損和加工成本,所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個重要部分。刀具應具有高剛度足夠的強度和韌度高耐磨性良好的導熱性良好的工藝性和經濟性抗粘接性化學穩(wěn)定性。由于零件左擺動杠桿材料為45鋼推薦用硬質合金中的YT15類刀具因為加工該類零件時摩擦嚴重,切削溫度高,而YT類硬質合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性, 在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長,所以加工45鋼這種材料時采用硬質合金的刀具。
1)粗精銑24mm的上下表面用YT15端銑刀。
2)粗精銑28左端面及177mm的前后表面用高速鋼圓柱銑刀。
3)鉆孔用高速鋼麻花鉆絞孔用高速鋼鉸刀。
4)銑8mm槽直齒三面刃銑刀2mm槽用鋸片銑刀。
1.4.2加工余量工序尺寸及公差的確定
根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線采用計算與查表相結合的方法確定各工序加工余量,中間工序公差按經濟精度選定,上下偏差按入體原則標注,確定各加工表面的機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1.177mm后表面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量見表1-6
表1-6工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
粗銑
2.0
IT12
26
2.177mm前表面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量見表1-7
表1-7工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
0.5
IT6
24
粗銑
1.5
IT12
24.5
24.5
毛坯
2
26
26
3.28mm右表面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量見表1-8
表1-8工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
1
IT6
177
粗銑
2
IT12
178
178
毛坯
3
180
180
4.28mm左表面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量表1-9
表1-9工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
半精銑
1
IT6
177
粗銑
2
IT12
178
178
毛坯
3
180
180
5.φ12H8孔
查《機械制造工藝與機床夾具課程設計》表表1-10確定各工序尺寸及加工余量。
表1-10工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
0.15
IT7
φ12
擴孔
0.85
IT9
φ11.85
11.85
鉆孔
11
IT12
φ11
11
毛坯
4
8
6.φ6孔
查《機械制造工藝與機床夾具課程設計》表1-11確定各工序尺寸及加工余量.
表1-11工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
1
IT6
φ6
鉆孔
2
IT12
φ5.8
5.8
毛坯
4
2
7.φ15H8孔
查《機械制造工藝與機床夾具課程設計》表1-12確定各工序尺寸及加工余量
表1-12工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精絞
0.0.5
IT6
φ15
粗絞
0.1
IT6
φ14.95
擴孔
0.85
IT6
φ14.85
鉆孔
14
IT12
φ14
14
毛坯
4
11
8.寬2mm槽
查《機械制造工藝與機床夾具課程設計》表1-13確定各工序尺寸及加工余量
表1-13工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
粗銑
2.0
IT12
2
9.寬8mm槽
查《機械制造工藝與機床夾具課程設計》表1-14確定各工序尺寸及加工余量
表1-14工序尺寸及加工余量
工序名稱
余量
工序達到的公差等級
最小級限尺寸
工序尺寸及極限偏差
精銑
2
IT6
8
粗銑
2
IT12
6
6
毛坯
4
2
1.5切削用量、時間定額的計算
1.5.1粗精銑寬24mm,毛坯28mm,的下表面
工序10 粗銑寬度為24mm的下表面
加工條件:
工件材料:45鋼鍛造。
機床:X51立式銑床。
查參考文獻[1]表30—34
刀具:硬質合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀),材料:YT15,D100mm,齒數(shù)Z=8,此為粗齒銑刀。 因其單邊余量:Z=2mm
所以銑削深度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[3]表2.4-75取=0.12mm/Z
銑削速度V:參照參考文獻[1]表30—34取V=1.33/ms。
由機床主軸轉速n得機床主軸轉速式(2.1)
按照參考文獻[3]表3.1-74 n=300r/min
實際銑削速度v:
進給量:
工作臺每分進給量:
:根據(jù)參考文獻[1]表2.4-81,=30mm
被切削層長度l:取l= 28~30
(2.2)刀具切出長度:取=2mm
走刀次數(shù)為1
工序20 精銑寬度為24mm(毛坯28mm)的下表面
加工條件:
工件材料:45鋼,鍛造。
機床:X51立式銑床。
由參考文獻[1]表30—31
刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):YT15,D=100mm,齒數(shù)12,此為細齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度
每齒進給量:根據(jù)參考文獻[1]表30—31取=0.08/Z
銑削速度V:參照參考文獻[1]表30—31取V=0.32m/s
機床主軸轉速n,由式(2.1)有:
按照參考文獻[3]表3.1-31 n=75r/min
實際銑削速度v:
進給量,由式(2.3)有:
工作臺每分進給量:
刀具切入長度:精銑時=D=100mm
刀具切出長度:取=2mm
走刀次數(shù)為1
1.5.2孔的加工
工序30、50、60 確定鉆削用量
確定進給量f根據(jù)參考文獻[1]表28-10可查出,由于孔深查Z535立式鉆床說明書,取。
根據(jù)參考文獻[1]表28-8,鉆頭強度所允許是進給量。由于機
床進給機構允許的軸向力(由機床說明書查出),根據(jù)表28-9,允
許的進給量。由于所選進給量f遠小于及故所選f可用。
(1)確定鉆孔Φ6mm的切削用量
鉆孔Φ6mm選用機床為Z515鉆床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,《機械加工工藝手冊》第2卷。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進給量為0.20~0.35。
則取
確定切削速度,根據(jù)《機械加工工藝手冊》第2卷表10.4-9
切削速度計算 (3-20)
查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35
則 ==1.6
所以 ==72
選取
所以實際切削速度為=2.64
確定切削時間(一個孔) =
(2)鉆螺紋孔及攻螺紋
鉆螺紋底孔
取
()
所以 ()
按機床選取= ()
所以實際切削速度 ()
切削工時(一個孔):
攻螺紋
根據(jù)表4-32選取
所以 (293)
按機床選取
所以實際切削速度
所以切削時間(一個孔):
(3)孔φ15H8:
查表2-28可得,精鉸余量為 Z精=0.15mm;擴孔的余量為Z擴=0.85mm;鉆孔的余量為Z=14mm
查表1-20可確定各工序尺寸的加工精度等級為:精鉸IT8;擴孔IT10;鉆孔IT12
根據(jù)上述結果,查表2-40可知,個工步公差為:精鉸,15~15.027;擴孔,
14.85~14.92;鉆孔14~14.018
其相互關系參看右圖
鉆孔工步
1)背吃刀量=14mm
2)進給量 由表5-12,選取每轉進給量 f=0.2mm/r
3)切削速度 由表5-22查得,因為工件為45號鋼,v=20m/min,帶入公式得
參照表4-15所列X51型立式機床的主軸轉速取n=590r/min。實際轉速為
擴孔工步
1)背吃刀量=0.85mm
2)進給量 由表5-31可查得,取f=0.50 mm/r
3)切削速度計算 由表5-31可得 v=2 m/min
參照表4-9所列Z525型立式鉆床單主軸轉速,取n=97 r/min。
實際轉速
精鉸工步
1)背吃刀量=0.15 mm
2)進給量 查表5-31 f=0.4 mm/r
3)切削速度計算 查表5-31可查到 v=4 m/min
參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉速,取n=140 r/min
實際轉速
工序40、70確定擴孔切削用量
1確定進給f為1]表28-31, 。根據(jù)Z515機床說明書取f=0.57mm/r。
2)確定切削速度v及n 根據(jù)參考文獻[1]表28-33,取。修正系數(shù):
(根據(jù))
故
查機床說明書取。實際切削速度為
工序40、50、70確定鉸孔切削用量
(1)確定進給量f 根據(jù)參考文獻[7]表28-36,,按該表
注4,進給量取小植。查Z535說明書取。
(2)確定切削速度v及n 由參考文獻[7]表28-39取。
由參考文獻[1]表28-3,得修正系數(shù),(根據(jù))
故
查Z515說明書,取n=100r/min,實際鉸孔速度
1.5.3 銑槽
工序80
粗銑fz=0.12mm/r ap=5mm Vc=90m/min n=1000Vc/πd=955.4r/min
Vf=n×fz=114.6mm/r
精銑 fz=0.10mm/r ap=2mm Vc=150m/min n=1000Vc/πd=1194.2r/min
Vf=n×fz=119.4mm/r
1.5.4時間定額的計算
一、計算盲孔的時間
基本時間的計算
1)鉆孔 查表5-41,=24 mm, =2 mm =5 mm
f=0.2 mm/r, n=590 r/min
帶入
2)擴孔 根據(jù)表5-41,,按=15 ,=1.5,查得=0.56 mm ,
=5.3 mm
3)鉸孔 根據(jù)表5-41及表5-42 查得
=20 mm ,=22 mm ,l=24 mm f=0.4 mm/r , n=140 r/min
輔助時間的計算
根據(jù)經驗公式,輔助時間與基本時間的關系為 =(0.15~0.2),本例取=0.15,則各工步的輔助時間為:
鉆孔工步:=0.15×15.8=2.37s
擴孔工步:=0.15×33.8=5.07s
精鉸工步:=0.15×45.6=6.84s
其他時間計算
除了作業(yè)時間之外,每件工序的單位時間還包括布置工作地點時間、休息時間與生理需要時間和準備與終結時間。由于是大批生產,分攤到每個工件的準備與終結時間甚微,可忽略不計;布置工作時間是作業(yè)時間的2%~7%,休息與生理需要時間是作業(yè)時間的2%~4%,在此均取3%,則各工序的其他時間(+)可按關系式(3%+3%)+×(+)計算,他們分別為:
鉆孔:+=6%×(2.37+15.8)=1.09s
擴孔:+=6%×(5.07+33.8)=2.33s
鉸孔:+=6%×(6.84+45.6)=3.15s
單件總時間的計算
鉆孔工步:=15.6+2.37+1.09=19.06s
擴孔工步:=33.8+5.07+2.33=41.2s
鉸孔工步:=45.6+6.84+3.15=55.51s
加工單件總時間
T=19.06+41.2+55.5=115.78
二、鉆孔
(1) 機床的選擇:選用CA6140臥式車床
(2) 刀具的選擇:選用直徑10mm高速鋼標準錐柄麻花鉆
(3) 切削用量選擇:
查表得:f=0.2-0.4mm/r,進給量取f=0.32mm/r
當使用高速鋼標準錐柄麻花鉆加工HT200,f=0.32mm/r,查出,
則根據(jù)
按CA6140車床的轉速列表查得與424.2r/min相近的轉速為n=400r/min得實際切削速度為
確定,f=0.32mm/r,n=400r/min,v=22.62m/min
(4)計算基本工時
其中,,取
所以,
1.6夾具設計
1.6.1定位方案設計
1.6.1.1工件在夾具體中的定位
通過分析零件可知,15的孔是以12孔的中心軸線、與左端面為設計基準,為保證“基準重合”的原則,選擇以下的定位方案:
用定位銷定位,定位銷位于12的孔內, 限制了兩個方向的平動與兩個方向的轉動自由度;
用支承釘頂住左端面定位,限制一個方向的平動;
用支承釘頂住下端面,與定位銷共同限制一個方向的轉動;
由上分析,此種定位方案共限制了6個自由度,實現(xiàn)了完全定位,保證加工的準確性。
1.6.1.2定位誤差的分析
由于實現(xiàn)了定位基準與設計基準的統(tǒng)一,所以基準不重合度誤差為0?;鶞饰灰普`差為15孔的加工誤差,所以此種定位方案實現(xiàn)了定位誤差的最小。
1.6.2導向裝置設計
根據(jù)工序7的加工工步:鉆孔-擴孔-鉸孔。與加工所用的刀具(銑刀)與機床(四面組合機床),采用快換鉆套與襯套想配合的方式作為銑刀與鉆刀的導向裝置。
快換鉆套的選?。焊鶕?jù)經驗公式H=(1~2.5)d可以確定鉆套的高度為15~37.5。再根據(jù)表9-10可以選取相應的鉆套。
襯套的選?。焊鶕?jù)所選的快換鉆套,選取與之配合的襯套。
排屑間隙的確定:根據(jù)經驗公式h=(0.7~1.5)d可以確定排屑間隙為10.5~22.5,選取12。
根據(jù)定位裝置與快換鉆套與襯套,設計鉆模板。
1.6.3夾緊裝置設計
根據(jù)支承釘釘分布情況與工件的定位方法,采用兩種相輔相成的夾緊方式:
夾緊螺釘定位,使夾緊力指向定位基準;偏心輪夾緊,并使夾緊力指向下端面。此種夾緊方案,能限制所有方向的移動與轉動,夾緊可靠,保證加工精度。
具體如裝配圖。
1.6.4夾具體設計
根據(jù)定位方案、導向裝置、夾緊裝置的要求,并考慮結構公益性和清除切削等要求,設計夾具體,具體見夾具體圖。
1.7方案綜合評價與分析
此套方案,從機械加工工藝規(guī)程設計到夾具體的設計,都是在分析零件的功能與工藝性的基礎上展開的。工藝規(guī)程制定合理、規(guī)范,有很強的實用性。夾具體的設計,從定位方案的設計,到導向裝置與夾緊裝置的設計,也是以零件為基本,所以做到合理。
總之,這套方案合理、規(guī)范,使用性強。
設計小結
參考文獻
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