星輪 加工工藝和-鉆3-φ4孔夾具設(shè)計(jì)【版本5】課程設(shè)計(jì)

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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(shè)計(jì)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(jī)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(shí)11三 夾具設(shè)計(jì)123.1問(wèn)題的提出123.2夾具設(shè)計(jì)123.3切削力及夾緊力計(jì)算133.4定位誤差分析133.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明15總 結(jié)16致 謝17參考文獻(xiàn) 18序 言機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。星輪的加工工藝規(guī)程及其鉆3-44孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)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(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，外圓自身和端面，和內(nèi)圓，2：一個(gè)事以內(nèi)圓為基準(zhǔn)的加工面，這個(gè)主要是外圓的加工和三個(gè)臺(tái)階面的加工二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)以及零件在工作過(guò)程中所受的載荷情況，選用砂型機(jī)鑄造。2.2 基面的選擇的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出。粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)雙聯(lián)齒輪這樣的回轉(zhuǎn)體零件來(lái)說(shuō)，選擇好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要。對(duì)回轉(zhuǎn)體零件我們通常以外圓作為粗基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇：精基準(zhǔn) 的選擇要考慮基準(zhǔn)重合的原則，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)要和工藝基準(zhǔn)重合。因此我們采用孔做為精基準(zhǔn)2.3 制定工藝路線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。通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一工序：鑄造工序：時(shí)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(kuò)，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(zhì)檢工序XII：入庫(kù)方案二工序：鑄造工序：時(shí)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(zhì)檢。工序X：入庫(kù)工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一增加了一個(gè)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(shí)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(kuò)，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(zhì)檢工序XII：入庫(kù)2.4 機(jī)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(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機(jī)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(shí)心，不鑄造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之間，參照參數(shù)文獻(xiàn)，確定工藝尺寸余量為鉆 ，擴(kuò)，絞孔鉆孔：擴(kuò)： 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(xiàn)，其余量為Z=2.5mm2.5 確定切削用量及基本工時(shí)車：小端外圓，端面，退刀槽 選硬質(zhì)合金車刀工步一：車小端端面1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)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(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，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(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(12+30)/475=0.052min。工步二：車 小端外圓 選擇硬質(zhì)合金車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)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(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，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(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(12+20)/475=0.050min。工步3：車退刀槽選擇硬質(zhì)合金車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)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(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，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(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(12+2)/475=0.34min。工序二車大端外圓和端面選擇硬質(zhì)合金車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)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(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，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(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(5+50)/475=0.1157min。工步二：車大端外圓選擇硬質(zhì)合金車刀1） 車削深度，因?yàn)槌邎A弧面沒(méi)有精度要求，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊(cè)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(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按切削手冊(cè)，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(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查切削手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為PcmPcc。故校驗(yàn)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(jì)算基本工時(shí)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(kuò) 鉸孔鉆孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為2、擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為2、 鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-25，得查參考文獻(xiàn)表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序IV：銑鍵槽1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)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?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說(shuō)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(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取198當(dāng)198r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序VII：工序VII：鉆 孔鉆孔確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第九道工序鉆3-4孔夾具設(shè)計(jì)1：?jiǎn)栴}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(chǎn)效率的，因此我們只需要在下面增加一調(diào)整塊來(lái)調(diào)整孔相對(duì)于水平面的垂直度就可以了。2：定位基準(zhǔn)的選擇 加工3-4孔時(shí)我們以一端面和孔為定位基準(zhǔn)采用心軸定位。同時(shí)底面采用調(diào)整塊來(lái)調(diào)整孔相對(duì)于水平面的垂直3：切削力和 夾緊力的計(jì)算由于本工序主要是鉆3-4的孔沒(méi)有精度要求，所以只對(duì)夾具的定位穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，及夾緊力和鉆削力的計(jì)算。鉆孔時(shí)的切削力計(jì)算：根據(jù)（機(jī)械加工工藝手冊(cè) 李洪 主編 ）表2.4-69 鉆孔時(shí)的切削力為： N.m夾緊力的計(jì)算：根據(jù)（機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版 王光斗 王春福 主編）表1-3-11 =90526 N在計(jì)算切削力時(shí)，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(zhì)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(jì)算 因?yàn)殂@孔時(shí)的孔的位置度沒(méi)有精度要求，因此定位誤差不予考慮。5：夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說(shuō)明我們采用28內(nèi)孔和端面定位，用開(kāi)口壓板壓緊，當(dāng)我們需要裝工件時(shí)，我們通過(guò)心軸把工件的端面和夾具體靠緊，同時(shí)通過(guò)定位塊把把工件定位在正確的位置，需要卸工件時(shí)我們可以先松開(kāi)螺釘，然后抽掉開(kāi)口壓板，使其離開(kāi)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(chǎn)夾具裝配圖附圖如下總 結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，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(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn)1. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年第 18 頁(yè) 共 22 頁(yè)