支架(滑閥) (2)

機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目： 設(shè) 計(jì) 者： 所在班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 提交日期： 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院目錄機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 3頁(yè)第1章 零件分析4頁(yè) 1.1 零件的作用4頁(yè)1.2 零件的工藝分析4頁(yè)1.3 確定零件的生產(chǎn)類型5頁(yè)第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖6頁(yè)2.1 選擇毛坯6頁(yè)2.2 選擇定位基準(zhǔn)6頁(yè)2.3 繪制撥叉鍛造毛坯簡(jiǎn)圖7頁(yè)第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)8頁(yè)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇8頁(yè)3.2 擬訂工藝路線8頁(yè)3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用11頁(yè)3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定12頁(yè)3.5 切削用量的計(jì)算14頁(yè)3.6 時(shí)間定額的計(jì)算16頁(yè)第4章 專用鉆床夾具設(shè)計(jì)20頁(yè)4.1 夾具設(shè)計(jì)任務(wù)20頁(yè)4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖20頁(yè)4.3 繪制夾具裝配總圖22頁(yè)4.4 夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求22頁(yè)第5章 設(shè)計(jì)總結(jié)23頁(yè)參考文獻(xiàn) 24頁(yè)附件25頁(yè)11機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程編號(hào)課程名稱機(jī)制工藝與夾具課程設(shè)計(jì)周數(shù)3論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度安排指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)。明確設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊(cè)。對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖。制定機(jī)械加工工藝路線，選擇定位基準(zhǔn)。選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。畫出毛坯圖，填寫工藝過程卡及工序卡。針對(duì)指定的一道工序，確定該工序夾具設(shè)計(jì)方案，選擇定位元件，計(jì)算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設(shè)計(jì)說明書。答辯、評(píng)定成績(jī)。具體設(shè)計(jì)方法、步驟見機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和機(jī)械制造工藝學(xué)教材。另外主要參考書目：1機(jī)床專用夾具圖冊(cè)2機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)3機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)4機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書5實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)6實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)論文（設(shè)計(jì)）內(nèi)容一、設(shè)計(jì)題目與要求支架（滑閥）的機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑底面夾具設(shè)計(jì)。年產(chǎn)量為中批生產(chǎn)。（零件參考圖附后）二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡(jiǎn)圖；3制定零件的機(jī)械加工工藝路線，填寫機(jī)械加工工藝過程卡；4對(duì)指定工序，選擇機(jī)床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫機(jī)械加工工序卡；5對(duì)指定工序進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)計(jì)算和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫夾具裝配圖；6對(duì)夾具的一個(gè)零件設(shè)計(jì)零件圖；7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。要求設(shè)計(jì)工作要求提交：1零件圖 1張（A4）2毛坯圖 1張（附在說明書里）3機(jī)械加工工藝過程卡 4機(jī)械加工工序卡 5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張（根據(jù)實(shí)際情況選擇A3或者A2圖紙繪制）6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張（根據(jù)實(shí)際情況選擇A4或者A3圖紙繪制）7課程設(shè)計(jì)說明書 1份 所有資料最終用檔案袋裝好上交。二、設(shè)計(jì)題目與要求如下圖所示支架（滑閥）零件，材料為45#鋼，毛坯為精鑄件，試編制零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及設(shè)計(jì)加工支架銑底面的銑床夾具。零件圖第1章 零件分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是滑閥支架，它的主要作用是固定，使滑閥使用過程中牢固可靠。零件上的4-6.5孔用螺栓固定在底座上，滑閥用10的定位銷固定在支架上，使其在工作時(shí)不會(huì)引起偏差。 1.2 零件的工藝分析由零件圖1.1可知，其材料為45#鋼。該材料具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用的工作條件?；y支架共有4組加工表面，分析如下：（1）2-10孔（2）支架底面（3）14槽（4）4-6.5沉頭孔此零件外形較小，圖中除2-10孔，公差要求較嚴(yán)格外，其它加工面公差要求較低，并且無位置度要求，但是為了滿足裝配性能，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，在加工過程中要制定工藝基準(zhǔn)，并制定出工藝公差，利用工藝基準(zhǔn)來加工后續(xù)工序。 圖1.1（零件圖）1.3 確定零件的生產(chǎn)類型滑閥支架材料為灰鑄鐵，零件年產(chǎn)量為中批生產(chǎn)。 第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1 選擇毛坯零件的輪廓尺寸不大，故可采用精鑄件，這從提高生產(chǎn)率、保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。2.2 選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制訂中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理的選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量，縮短工藝過程，簡(jiǎn)化工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。（1）粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)于有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做粗基準(zhǔn)。因?yàn)殂姷酌鏁r(shí)要保證52±0.1，所以以2-R10外圓表面為粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。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。精基準(zhǔn)選擇為底面及4-6.5孔。 2.3選擇加工方法（1）平面的加工平面的加工方法很多，有車、刨、銑、磨、拉等。對(duì)于本支架，底端面的粗糙度要求Ra10um，精度要求較低。故選擇端銑加工方式。（2）孔的加工孔的加工方式有鉆、擴(kuò)、鏜、拉、磨等。對(duì)于本支架，4-6.5的孔為沉頭孔，所以選用鉆床加工的方式。2-10的孔，由于精度要求較為嚴(yán)格，因此選用立式銑床鉆銑加工。（3）槽的加工槽的加工方式有銑、磨、電火花等。對(duì)于本支架，考慮到經(jīng)濟(jì)性的要求，選用銑床加工。 2.4 擬訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗(yàn)及其他輔助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，制訂工藝路線的出發(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)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，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。 （1）工藝路線方案一工序 鉆鉸2-10孔。工序 粗精銑底面A。工序 鉆底面4-6.5孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 粗精銑槽保證。工序 檢查。（2）工藝路線方案二工序 粗精銑底面A。工序 鉆底面4-6.5孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 鉆鉸2-20孔。工序 粗精銑槽保證。工序 檢查（3）工藝路線方案三工序 粗精銑底面A。工序 粗精銑槽保證。工序 鉆鉸2-20孔。工序 鉆底面4-10.5沉頭孔。工序 鉆底面3-11孔。工序 檢查。上述三個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工出2-10孔，再以其為基準(zhǔn)，加工出底面，而后以底面為基準(zhǔn)，加工底面4-6.5孔及槽。方案二是先加工出底面，再以底面為基準(zhǔn)，加工出底面4-6.5孔，2-10孔及槽，這種方案基準(zhǔn)統(tǒng)一。方案三是先加工出底面，再以底面為基準(zhǔn)，加工出槽及2-10孔，最后以槽與10做定位基準(zhǔn)加工4-6.5孔。三種方案相比較，可以看出，方案一中，先以毛坯底面為粗基準(zhǔn)，加工出2-10孔，再以2-10孔為基準(zhǔn)加工底面，而后又以底面為基準(zhǔn)，加工另外兩組尺寸，由于中間變換了定位基準(zhǔn)，不利于基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。方案二，先加工出底面，后續(xù)加工都已底面定位，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。而方案三也存在與方案一同樣的弊端。因此，我們選用方案二做為滑閥支架的加工路線：工序 以兩個(gè)R10外毛坯面做為粗基準(zhǔn)，粗精銑底面A。選用X53立式銑床及專用夾具加工。工序 以底面為基準(zhǔn)，側(cè)邊采用輔助支撐，加工底面上4-6.5孔，其中2個(gè)孔做為后續(xù)工藝定位孔，按工藝尺寸加工。選用Z3040鉆床及專用鉆模。工序 以一面兩銷定位，鉆銑2-10孔。選用X53立式銑床及專用夾具加工。工序 以底面及2-6.5孔，一面兩銷定位，加工槽。選用X63臥式銑床及專用夾具加工。工序 終檢。 2.5 確定加工余量及毛坯尺寸 “滑閥支架”零件材料為灰鑄鐵，硬度HB163-229HBW，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用精鑄件毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，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）底面根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)表6-3，鑄件最大尺寸100，確定底面毛坯機(jī)械加工余量為1.5mm。粗精銑一次加工完成到尺寸。（2）4-6.5為沉頭孔，加工時(shí)按工藝尺寸加工，直接在零件上鉆鉸完成。（3）槽根據(jù)手冊(cè)表5-5，確定毛坯余量0.9mm。粗精銑一次完成。（4）2-10孔根據(jù)手冊(cè)表5-58，先用鉆頭鉆孔至9，再用10鏜刀加工。 2.6 工序設(shè)計(jì)（1） 選擇加工設(shè)備選擇加工設(shè)備即選擇機(jī)床類型。由于已經(jīng)根據(jù)零件的形狀、精度特點(diǎn)，選擇了加工方法，因此機(jī)床的類型也隨之確定。至于機(jī)床的型號(hào)，主要取決于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備情況。若零件加工余量較大，加工材料又較硬，有必要校驗(yàn)機(jī)床功率。初步選擇各工序機(jī)床如下：1） 工序 銑底面：XK7150數(shù)控銑床2） 工序 加工底面上4-6.5沉頭孔。機(jī)床：Z3040鉆床3） 工序 加工槽：X63臥式銑床4） 工序 鉆鏜2-10孔：X53立式銑床3.7.2 選擇夾具對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床家具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，也可部分采用通用家具。本機(jī)械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機(jī)床家具，需專門設(shè)計(jì)、制造。3、刀具選擇在操縱桿的加工中，采用了銑、鉆、鏜、等多種加工方式，與之相對(duì)應(yīng)，初選刀具的情況如下：1） 工序 銑底面：采用面銑刀刀柄及立裝式立銑刀，刀具直徑160。工序 加工底面上4-6.5沉頭孔：鉆頭選取高速鋼鉆頭，直徑10.5，鉸刀選取高速鋼機(jī)用鉸刀11H92） 工序 鉆鏜2-10孔：采用鉆鏜的形式，先用9高速鋼鉆頭鉆出底孔，再用10鏜刀精加工。工序 加工槽：選用可調(diào)式三面刃銑刀，直徑120,刀片767，加工鑄鐵件。 2.7 確定切削用量和基本時(shí)間工序 銑底面（1）加工條件工件材料：精鑄件加工要求：粗精銑底面A。機(jī)床：XK7150數(shù)控銑床。刀具：采用面銑刀刀柄及立裝式立銑刀，刀具直徑160。（2）計(jì)算切削用量毛坯加工余量為1.5mm左右，Vc選60m/min，f=0.3 mm/r。（3）確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n=VcX1000 XDc=60x1000 3.14x160=119r/min按機(jī)床說明書，與119r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為95r/min所以實(shí)際切削速度v=47.728r/min（4）計(jì)算切削工時(shí)t =4.2min工序 以底面為基準(zhǔn)，側(cè)邊采用輔助支撐，加工底面上4-6.5沉頭孔。（1）加工條件工件材料：精鑄件。加工要求：鉆4-6.5孔。機(jī)床：Z3040鉆床。刀具：鉆頭選取高速鋼鉆頭，直徑6，鉸刀選取高速鋼機(jī)用鉸刀6.5H9（2）計(jì)算切削用量 先用6鉆頭鉆底孔。根據(jù)組合機(jī)床切削用量計(jì)算表111選取f=0.20mm/r,v=20m/min所以n=1000v D=1000x20 3.14x10.5=606r/min按機(jī)床選取n=630r/min實(shí)際切削速度v=20.77 m/min 用6.5H9鉸刀進(jìn)行鉸孔根據(jù)組合機(jī)床切削用量計(jì)算表6,選取f=0.5 mm/r,v=6m/min所以n=1000v D=1000x6 3.14x11.=173.7r/min按機(jī)床選取n=200r/min實(shí)際切削速度v=6.9 m/min（3）計(jì)算切削工時(shí)鉆削一孔：t= 0.72min鉸削一孔：t= 1.8min總切削時(shí)間：0.72x3+1.8x3=7.5min根據(jù)孔4-6.5做沉頭孔4-10.5.工序 以一面兩銷定位，鉆鏜2-20孔（1）加工條件工件材料：精鑄件。加工要求：鉆銑2-10孔。機(jī)床：X53立式銑床。刀具：采用鉆鏜的形式，先用9高速鋼鉆頭鉆出底孔，再用10鏜刀精加工。 先用9鉆頭鉆底孔根據(jù)組合機(jī)床切削用量計(jì)算表911，選取f=0.2 mm/r,v=40m/min所以n=1000v D=1000x40 3.14x19.=670 r/min按機(jī)床選取n=600r/min實(shí)際切削速度v=35.796m/min 用20成型鏜刀進(jìn)行鏜孔根據(jù)組合機(jī)床切削用量計(jì)算選取f=0.15mm/r,v=70m/min所以n=1000v D=1000x70 3.14x20.=581r/min按機(jī)床選取n=600 r/min實(shí)際切削速度v=37.68 m/min（2）計(jì)算切削工時(shí)鉆削時(shí)間：t =2.3 min鉸削時(shí)間：t =1.2 min總切削時(shí)間：t=3.5 min工序 以底面及11孔，一面兩銷定位，加工36槽。（1）加工條件工件材料：HT200，鑄件。加工要求：銑36槽。機(jī)床：X63臥式銑床。刀具：選用可調(diào)式三面刃銑刀，直徑120,刀片767，加工鑄鐵件。（2）計(jì)算切削用量根據(jù)組合機(jī)床切削用量計(jì)算表911,選取Vc=60m/min,f=0.2 mm/r確定機(jī)床轉(zhuǎn)速n=VcX1000 XDc=60x1000 3.14x120=159.2r/min按機(jī)床說明書，與212.3 r/min相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為150 r/min所以實(shí)際切削速度v=56.52 m/min（3）計(jì)算切削工時(shí)，t=4min工序 檢查