星輪 加工工藝和-鉆3-φ4孔夾具設計【版本5】課程設計

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Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 3二. 工藝規(guī)程設計42.1確定毛坯的制造形式 42.2基面的選擇傳 52.3制定工藝路線 82.4機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 112.5確定切削用量及基本工時11三 夾具設計123.1問題的提出123.2夾具設計123.3切削力及夾緊力計算133.4定位誤差分析133.5夾具設計及操作簡要說明15總 結16致 謝17參考文獻 18序 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品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(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濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。星輪的加工工藝規(guī)程及其鉆3-44孔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課程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，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。一、 零件的分析1.1 零件的作用星輪輪的作用，待查1.2 零件的工藝分析星輪輪有2組加工面他們有位置度要求。這2組加工面的分別為1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，外圓自身和端面，和內圓，2：一個事以內圓為基準的加工面，這個主要是外圓的加工和三個臺階面的加工二. 工藝規(guī)程設計2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選用砂型機鑄造。2.2 基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。粗基準的選擇：對雙聯(lián)齒輪這樣的回轉體零件來說，選擇好粗基準是至關重要。對回轉體零件我們通常以外圓作為粗基準。精基準的選擇：精基準 的選擇要考慮基準重合的原則，設計基準要和工藝基準重合。因此我們采用孔做為精基準2.3 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(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。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序：鑄造工序：時效處理工序：車小端外圓，退刀槽和端面。工序：車大端外圓和端面工序：精車一端外圓和端面工序：精車另一端外圓和端面工序：鉆，擴，絞，直徑為28的孔工序：銑鍵槽工序：鉆直徑為3-2的 孔，工序X：鉆3-4的孔工序XI：質檢工序XII：入庫方案二工序：鑄造工序：時效處理工序：車小端外圓，退刀槽，端面工序：車大端外圓，端面工序：鉆28的孔工序：銑鍵槽， 工序：鉆3-2的孔工序：鉆3-4的孔工序： 質檢。工序X：入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一增加了一個精車的工序，增加精車工序后就更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一具體的工藝路線如下工序：鑄造工序：時效處理工序：車小端外圓，退刀槽和端面。工序：車大端外圓和端面工序：精車一端外圓和端面工序：精車另一端外圓和端面工序：鉆，擴，絞，直徑為28的孔工序：銑鍵槽工序：鉆直徑為3-2的 孔，工序X：鉆3-4的孔工序XI：質檢工序XII：入庫2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定雙聯(lián)齒輪零件材料為45，生產類型為大批量生產，采用砂型機鑄造毛坯。1、 星輪的外圓和端面因星輪的外圓和端面的精度要求都不是很高，其加工余量為2.5mm。3、星輪的的軸孔毛坯為實心，不鑄造出孔?？椎木纫蠼橛贗T7IT8之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為鉆 ，擴，絞孔鉆孔：擴： 鉸： 拉：花鍵 表面粗糙毒均為1.61、 孔端面采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為3.2，根據(jù)參考文獻，其余量為Z=2.5mm2.5 確定切削用量及基本工時車：小端外圓，端面，退刀槽 選硬質合金車刀工步一：車小端端面1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(12+30)/475=0.052min。工步二：車 小端外圓 選擇硬質合金車刀1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(12+20)/475=0.050min。工步3：車退刀槽選擇硬質合金車刀1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(12+2)/475=0.34min。工序二車大端外圓和端面選擇硬質合金車刀1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(5+50)/475=0.1157min。工步二：車大端外圓選擇硬質合金車刀1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長度。2）機床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)CA6140臥式車床車床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗機床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(12+20)/475=0.067min。工序III和工序IV工序一與工序二相同，不再累述工序VII：鉆 擴 鉸孔鉆孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為2、擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據(jù)有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機床說明書，選取則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為2、 鉸孔根據(jù)參考文獻表2-25，得查參考文獻表4.2-2，按機床實際進給量和實際轉速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為工序IV：銑鍵槽1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內銑完，則2） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為12.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取198當198r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時： ，則機動工時為工序VII：工序VII：鉆 孔鉆孔確定進給量：根據(jù)參考文獻表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機床說明書，取，故實際切削速度為切削工時：，則機動工時為三、 夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計第九道工序鉆3-4孔夾具設計1：問題的提出 本夾具主要用于加工3-4孔，定位要求不高，因此我們主要考慮提高生產效率的，因此我們只需要在下面增加一調整塊來調整孔相對于水平面的垂直度就可以了。2：定位基準的選擇 加工3-4孔時我們以一端面和孔為定位基準采用心軸定位。同時底面采用調整塊來調整孔相對于水平面的垂直3：切削力和 夾緊力的計算由于本工序主要是鉆3-4的孔沒有精度要求，所以只對夾具的定位穩(wěn)定性進行計算，及夾緊力和鉆削力的計算。鉆孔時的切削力計算：根據(jù)（機械加工工藝手冊 李洪 主編 ）表2.4-69 鉆孔時的切削力為： N.m夾緊力的計算：根據(jù)（機床夾具設計手冊 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11 =90526 N在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。 安全系數(shù) 式中：基本安全系數(shù)；取1.5 加工性質系數(shù)；取1.1 刀具鈍化系數(shù)；取1.1 斷續(xù)切削系數(shù)；取1.1則 N鉆削力小于夾緊力 ，所以該夾緊裝置可靠。4：定位誤差的分析與計算 因為鉆孔時的孔的位置度沒有精度要求，因此定位誤差不予考慮。5：夾具設計及簡要操作說明我們采用28內孔和端面定位，用開口壓板壓緊，當我們需要裝工件時，我們通過心軸把工件的端面和夾具體靠緊，同時通過定位塊把把工件定位在正確的位置，需要卸工件時我們可以先松開螺釘，然后抽掉開口壓板，使其離開壓緊面，把工件順著心軸拉出以取出工件，這樣裝卸方面快速，適合與批量生產夾具裝配圖附圖如下總 結課程設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。課程設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。致 謝這次課程設計使我收益不小，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。這次課程設計成績的取得，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。 參 考 文 獻1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上?？茖W技術出版社出版，1983年4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年5.金屬機械加工工藝人員手冊，上海科學技術出版社，1981年10月6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年第 18 頁 共 22 頁