填料箱蓋加工工藝及鏜φ60H8孔夾具設計【帶圖紙】

填料箱蓋加工工藝及鏜60H8孔夾具設計【帶圖紙】,帶圖紙,填料,加工,工藝,60,h8,夾具,設計,圖紙 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片零件號零 件 名 稱填料箱蓋工序號工 序 名 稱設 備夾 具刀 具量 具名 稱型 號名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格名 稱規(guī) 格010020030040050050060070080090100110120130140150160170180190200210 機器砂型鑄造人工時效處理涂漆粗車左端面及155外圓粗車右端面粗車65，80，75, 100外圓車槽鉆30孔、擴32孔，鏜47孔。鉆6-13.5孔,2-M10-6H的孔鉆4-M10-6H深20孔深24的孔攻2-M10,4-M10螺紋粗鏜60H8（孔精鏜60H8（孔精車65、 100外圓及與80相接的端面.磨65的外圓及與80相接的端面.銑60孔底面鏜溝槽研磨60孔底面清洗、去毛、倒角檢驗入庫臥式車床臥式車床臥式車床臥式車床轉(zhuǎn)塔車床搖臂鉆床搖臂鉆床搖臂鉆床金剛鏜床金剛鏜床臥式車床磨床臥式銑床鏜銑床研磨機C620-1C620-1C620-1C620-1365LZ3025Z3025Z3025三爪卡盤三爪卡盤三爪卡盤三爪卡盤專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具三爪卡盤專用夾具專用夾具專用夾具專用夾具外圓車刀外圓車刀外圓車刀切槽刀麻花鉆擴孔鉆鏜刀麻花鉆麻花鉆麻花鉆絲錐刀鏜刀鏜刀金剛石車刀鉆端面銑刀內(nèi)孔車刀YG6YG6YG6253247 258.58.5M10YG30YG308卡板卡板卡板卡板卡板卡板卡板螺紋量規(guī)卡板卡板卡尺卡尺卡尺表面粗糙儀型型型型型型型型型型型型 型型型型型型型目 錄1 零件的分析12 工藝設計 12.1 毛坯的制造形式 12.2 基準面的選擇 12.2.1 粗基準的選擇 12.2.2 精基準的選擇 12.3 制訂工藝路線 22.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 22.5 確定切削用量 33專用夾具設計133.1 夾具設計 133.2.1 定位基準的選擇133.2.2 切削力及夾緊力的計算 133.3 定位誤差的分析 133.4 夾具設計及操作的簡要說明13參考資料141 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是填料箱蓋（附圖1），其主要作用是保證對箱體起密封作用，使箱體在工作時不致讓油液滲漏。1.2 零件的工藝分析填料箱蓋的零件圖中規(guī)定了一系列技術要求：1 以65H5（）軸為中心的加工表面。包括：尺寸為65H5（）的軸，表面粗糙度為1.6, 尺寸為80的與65H5（）相接的肩面, 尺寸為100f8()與65H5（）同軸度為0.025的面. 尺寸為60h5()與65H5（）同軸度為0.025的孔.2.以60h5()孔為中心的加工表面.尺寸為78與60H8()垂直度為0.012的孔底面,表面粗糙度為0.4,須研磨.3. 以60H8()孔為中心均勻分布的12孔,6-13.5,4-M10-6H深20孔深24及4-M10-6H.4.其它未注表面的粗糙度要求為6.3,粗加工可滿足要求.2 工藝設計2.1 毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本,保證零件工作的可靠,采用鑄造。由于年產(chǎn)量為1000件，屬于中批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故可以采用鑄造成型。2.2 基準面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。也是保證加工精度的關鍵。2.2.1 粗基準的選擇 對于一般軸類零件而言，以外圓作為粗基準是完全合理的。按照有關的粗基準選擇原則（保證某重要表面的加工余量均勻時，選該表面為粗基準。若工件每個表面都要求加工，為了保證各表面都有足夠的余量，應選擇加工余量最小的表面為粗基準。）2.2.2 精基準的選擇按照有關的精基準選擇原則（基準重合原則；基準統(tǒng)一原則；可靠方便原則），對于本零件，有中心孔，可以以中心孔作為統(tǒng)一的基準，但是隨便著孔的加工，大端的中心孔消失，必須重新建立外圓的加工基面，一般有如下三種方法：當中心孔直徑較小時，可以直接在孔口倒出寬度不大于2MM的錐面來代替中心孔。若孔徑較大，就用小端孔口和大端外圓作為定位基面，來保證定位精度。采用錐堵或錐套心軸。精加工外圓亦可用該外圓本身來定位，即安裝工件時，以支承軸頸本身找正。2.3 制訂工藝路線通過比較和討論，最終確定工藝路線：工序101 車削左端面及155外圓。工序020 粗車右端面工序030 粗車80，100.3，65.3,75外圓工序040 切槽工序050 鉆30孔、擴32孔，擴47孔。工序060 鉆6-13.5孔工序070 鉆2-M10-6H,4-M10-6H深20孔工序080 攻2-M10-6H,4-M10-6H深20孔螺紋工序090 粗鏜59.5孔工序100 精鏜60H8（孔工序110 精車65外圓80相接的端面.工序120 磨端面工序130 銑60孔底面工序140 鏜60孔底面溝槽。工序150 研磨60孔底面。工序 終檢以上工藝過程詳見械加工工藝過程卡片2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“填料箱蓋”零件材料為HT200鋼，硬度為HBS190241，毛坯質(zhì)量約為5kg，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用機器造型鑄造毛坯。根據(jù)上述材料及加工工藝，分別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） 外圓表面(65、80、75、100、91、155)考慮到尺寸較多且相差不大，為簡化鑄造毛坯的外形，現(xiàn)直接按零件結(jié)構(gòu)取為84、104、160的階梯軸式結(jié)構(gòu)，除65以外，其它尺寸外圓表面粗糙度值為R6.3um,只要粗車就可滿足加工要求。（2） 外圓表面沿軸線長度方向的加工余量及公差。查機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊表2.2-1,鑄件輪廓尺寸(長度方向100160mm,故長度方向偏差為 mm.長度方向的余量查表2.2-4,其余量值規(guī)定為3.03.5 mm.現(xiàn)取3.0 mm。（3）內(nèi)孔。毛坯為實心。兩內(nèi)孔精度要求自由尺寸精度要求，R 為6.3,鉆擴即可滿足要求。（4）內(nèi)孔60H8()。要求以外圓面65H5（）定位，鑄出毛坯孔30。查表2.3-9,粗鏜59.5 2Z=4.5精鏜 59.9 2Z=0.4細鏜60H8() 2Z=0.1(5) 60H8()孔底面加工.按照表2.3-21及2.3-231. 研磨余量 Z=0.0100.014 取Z=0.0102. 磨削余量 Z=0.20.3 取Z=0.33. 銑削余量 Z=3.00.30.01=2.69(6)底面溝槽.采用鏜削,經(jīng)過底面研磨后鏜可保證其精度. Z=0.5(7) 6孔及2M106H孔、4M106H深20孔。均為自由尺寸精度要求。16孔可一次性直接鉆出。2查工藝手冊表2.320得攻螺紋前用麻花鉆直徑為8.5的孔。鉆孔 8.5 攻螺紋 M102.5 確定切削用量2.5.1 車削端面、外圓本工序采用計算法確定切削用量加工條件工件材料：HT200，鑄造。加工要求：粗車65、155端面及65、80、75、100，155外圓，表面粗糙度值R 為6.3。機床：C6201臥式車床。刀具：刀片材料為YG6，刀桿尺寸為16mmX25mm,k=90,r=15=12 r=0.5mm。計算切削用量（1） 粗車65、155兩端面確定端面最大加工余量：已知毛坯長度方向單邊余量為3mm，則毛坯長度方向的最大加工余量為4.25mm,分兩次加工,a=2mm計。長度加工方向取IT12級，取mm。確定進給量f:根據(jù)切削用量簡明手冊（第三版）表1.4,當?shù)稐U16mmX25mm, a=2mm時,以及工件直徑為160時。f=0.50.7mm/r按C6201車床說明書（見切削手冊表1.30）取f=0.5 mm/r計算切削速度: 按切削手冊表1.27,切削速度的計算公式為V=(m/min) =1.58, =0.15, y=0.4,m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即k=1.44, k=0.8, k=1.04, k=0.81, k=0.97所以V= =66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速 n=253(r/min)按機床說明書（見工藝手冊表4.28）與253r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取305r/min。實際切削速度 V=80m/min （2） 粗車160端面確定機床主軸轉(zhuǎn)速:n=133(r/min)按機床說明書（見工藝手冊表4.28）與133r/min相近的機床轉(zhuǎn)速選取150r/min。實際切削速度 V=75.4m/min 2.5.2 粗車65,80,75,100外圓以及槽和倒角切削深度:先84車至80以及104車至100。進給量: 見切削手冊表1.4 V=(m/min) = =66.7(m/min)確定機床主軸轉(zhuǎn)速:n=204(r/min)按機床選取n=230 r/min。所以實際切削速度V=75.1 m/min檢驗機床功率: 主切削力F=CFafvkCF=900, x=1.0 , y=0.75 , n=-0.15k=(k=0.73所以 F=900切削時消耗功率P=由切削手冊表1.30中C630-1機床說明書可知, C630-1主電動機功率為7.8KW,當主軸轉(zhuǎn)速為230r/min時,主軸傳遞的最大功率為2.4KW,所以機床功率足夠,可以正常加工。 （2） 粗車65外圓 實際切削速度 V=（3) 車75外圓 取 n=305r/min 實際切削速度 V=（4） 粗車100外圓取 n=305r/min實際切削速度 V=（5）車槽7.5 采用切槽刀，r=0.2mm 根據(jù)機械加工工藝師手冊表27-8取 f=0.25mm/r n=305r/min2.5.3 鉆擴mm、及孔。Z3025搖臂鉆床（1） 鉆孔選擇進給量 f=0.41mm/r 選擇切削速度（見切削手冊表2.7）V=12.25m/min（見切削手冊表2.13及表2.14，按5類加工性考慮）按機床選?。?136r/min（按工藝手冊表4.2-2）則實際切削速度（2） 鉆孔mm根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為f=（1.21.3）v=（）公式中、為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照機床選取所以實際切削速度：（3） 鉆孔根據(jù)有關資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔的進給量與切削速度之關系為f=（1.21.3）v=（）公式中、為加工實心孔時的切削用量，查切削手冊得 =0.56mm/r（表2.7）=19.25m/min（表2.13）并令： f=1.35 =0.76mm/r按機床取f=0.76mm/rv=0.4=7.7m/min按照機床選取所以實際切削速度：2.5.4 鉆613.5, 2-M10-6H, 4-M10-6H深孔深24（1） 鉆6-13.5f=0.35mm/r V=17mm/min所以 n=401(r/min)按機床選取： 所以實際切削速度為：（2） 鉆2底孔8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以n=487r/min按機床選取 實際切削速度（3） 4深20，孔深24，底孔8.5f=0.35mm/r v=13m/min所以 n=487r/min按機床選取 實際切削速度（4） 攻螺紋孔2r=0.2m/s=12m/min所以 按機床選取則實際切削速度（5） 攻螺紋4-M10r=0.2m/s=12m/min所以 按機床選取則實際切削速度2.5.5 精車65mm的外圓及與80mm相接的端面車床：C620-1（1） 精車端面Z=0.4mm計算切削速度：按切削手冊表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=90min）式中， ， 修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以按機床說明書（見工藝手冊表4.2-8）選擇1200r/min所以實際切削速度 （2） 精車65外圓2Z=0.3f=0.1mm/r式中， ， 修正系數(shù)見切削手冊表1.28所以所以實際切削速度（3） 精車外圓100mm 2Z=0.3mm Z=0.15mm f=0.1mm/r取 實際切削速度2.5.6精、粗、細鏜mm孔（1） 粗鏜孔至59.5mm2Z=4.5mm則Z=2.25mm查有關資料，確定鏜床的切削速度為v=35m/min，f=0.8mm/min由于T740鏜床主軸轉(zhuǎn)數(shù)為無級調(diào)數(shù)，故以上轉(zhuǎn)數(shù)可以作為加工時使用的轉(zhuǎn)數(shù)。（2） 精鏜孔至59.9mm2Z=0.4mm， Z=0.2mmf=0.1mm/rv=80m/min（3） 細鏜孔至mm由于細鏜與精鏜孔時共用一個鏜桿，利用鏜床同時對工件精、細鏜孔，故切削用量及工時均與精樘相同。f=0.1mm/r=425r/minV=80m/min2.5.7 銑60孔底面銑床：X63系列銑刀：選用立銑刀 d=10mm L=115mm 齒數(shù)Z=4切削速度：參照有關手冊，確定v=15m/min=477.7r/min采用X63臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見工藝手冊表4.2-39）取 =475r/min故實際切削速度為：當時，工作臺的每分鐘進給量應為查機床說明書，剛好有故直接選用該值。2.5.8 鏜60mm孔底溝槽內(nèi)孔車刀 保證t=0.5mm，d=2mm2.5.9 研磨60mm孔底面采用手工研具進行手工研磨：Z=0.01mm選擇磨床：選用M7232B型立軸矩臺磨床。選擇砂輪：查工藝手冊第三章中磨料選擇各表，選用I-30x10x10-A60P6V切削用量的選擇：砂輪轉(zhuǎn)速 n砂=970r/min， 軸向進給量 fr=0.017mm/r徑向進給量 切削工時基本時間計算： 當加工一個表面時Tj=(2*b*L*k)/(1000r*fa*fr)（見工藝手冊表6.2-8）式中 L：加工長度 L=30mm b：加工寬度 b=30mm ：單面加工余量 =0.5mm K： 系數(shù) K=1.1 r： 工作臺移動速度（m/min）：工作臺往返一次砂輪軸向進給量： 工作臺往返一次砂輪徑向進給量則： Tj= (2*30*30*0.5*1.1)/(1000*10*3*0.017)=1.94min輔助時間的計算：輔助時間tf與基本時間tj之間的關系為tf=（0.150.2）tj，取tf=0.15tj,則輔助時間為： tf=0.15*1.94=17.46s其他時間的計算:其他時間可按關系式tb+tx=6%*(tj+tf)計算則tb+tx=6%*（116.4+17.46）=8s單間時間 tdj=116.4+17.46+8=141.86s3專用夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)力，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。需設計專用夾具。這里，我設計的是鏜孔夾具，這個夾具用于立式鏜床，刀具為硬質(zhì)合金，完成對工件的鏜削加工。3.1鏜60mm孔3.1.1 定位基準的選擇由零件圖可知，這里采用V型塊定位，采用壓緊手柄進行手動加緊，以此來限制工件的五個自由度，外加一個端面限制一個自由度，屬于完全定位。3.1.2 切削力及夾緊力的計算 式中 d=60.0mm f=0.2mm/r =650Mpa 代入得：F=9613.63N 夾緊力的計算：Q=160N L=200mm D=23mm a=2.850代入公式得：=17414.4N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(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F =9433.6N3.1.3 定位誤差分析 由于定位面與定位間存在間隙，造成的基準位置誤差即為定位誤差，其值為： Dw=1/2(D+d+min) =1/2(0.021+0.030+0.030) =0.0405Dw垂直方向的定位誤差D工件孔的直徑公差d塑料液性心軸的直徑公差min孔和塑料液性心軸配合間隙此項中心距加工允差為0.2mm,因此工件在加工過程中能夠保證加工精度要求。參考資料1.機床夾具設計 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社2.機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社3.機械制造工藝學周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社4. 機械制造工藝設計簡明手冊李益民 主編 機械工業(yè)出版社社6. 機床夾具設計手冊王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔?. 機床專用夾具設計圖冊南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社8. 機械原理課程設計手冊 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社9.金屬切削手冊第三版 上海市金屬切削技術協(xié)會 上?？茖W技術出版社10.幾何量公差與檢測第五版 甘永立 主編 上海科學技術出版社 11機械制造工藝水學、機床夾具設計 （教材）12機械零件設計手冊13機械制造工藝學課程設計指導書， 機械工業(yè)出版社14機床夾具設計 王啟平主編 哈工大出版社 15