C620撥叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計【4張CAD全套圖紙帶卡片】
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購買設(shè)計文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 科 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計) 題目 : 叉的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計 學(xué) 院: 姓 名: 學(xué) 號: 專 業(yè): 年 級: 指導(dǎo)教師: 職 稱: 二 0* 年 *月 I 摘 要 本文首先對 叉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝進(jìn)行了分析,然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料;分析了零件的其加工特點(diǎn),確定其流水線的加工模式,從而實(shí)現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。就撥叉的加工工藝,分析了兩套加工方 案,最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線,并在以后的計算過程中,驗(yàn)證了這套工序的合理性,最后,以工藝中銑削工序的專用夾具設(shè)計為例,進(jìn)行了夾具的設(shè)計的定位分析,并做了切削力、夾緊力的分析計算。 關(guān)鍵詞 :撥叉、加工工藝、定位、夾具 620 of of of of of so as to on of a of in to of of to of of as an do 錄 摘 要 I 前 言 、零件分析 1 (一)零件的作用 1 (二)零件的工藝分析 1 二、工藝規(guī)程設(shè)計 3 (一)確定毛坯制造形式 3 (二)選擇定位基準(zhǔn) 4 (三)制定工藝路線 7 (四)確定加工余量及毛坯尺寸 9 (五)確定 切削用量及基本工時 10 三、夾具設(shè)計 22 (一)分析零件,明確設(shè)計任務(wù) 22 (二)確定定位及夾緊方案 22 (三)夾具參數(shù)計算 25 (四)夾具整體設(shè)計 27 四、設(shè)計總結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 言 制造業(yè)作為工業(yè)經(jīng)濟(jì)的主體,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的作用和地位,伴隨全球化,尤其是信息革命的發(fā)展,世界正發(fā)生深刻的變化。 本畢業(yè)論文就是針對生產(chǎn)實(shí)際中的一個零件 叉,制定其機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計。 撥叉類零件廣泛應(yīng)用于汽車及各種機(jī)械設(shè)備的變速箱中, 通車床的撥動叉為 傳動分離類零件 ,此類零件應(yīng)用于機(jī)床及汽車等機(jī)械設(shè)備中,起到變速的作用。其動作較為頻繁,是機(jī) 械設(shè)備的常用備件,也是重要備件之一。 本文首先對 叉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝進(jìn)行了分析,然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料;分析了零件的其加工特點(diǎn),確定其流水線的加工模式,從而實(shí)現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。就撥叉的加工工藝,分析了兩套加工方案,最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線,并在以后的計算過程中,驗(yàn)證了這套工序的合理性,最后,以工藝中銑削工序的專用夾具設(shè)計為例,進(jìn)行了夾具的設(shè)計的定位分析,并做了切削力、夾緊力的分析計算。 1 一、零件分析 (一)零件的作用 撥 叉類零件屬于傳動分離類的零件廣泛應(yīng)用于機(jī)床、汽車、拖拉機(jī)等機(jī)械的變速箱中,作為變速箱變速的控制元件。以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性得到廣泛應(yīng)用,該零件的制造工藝雖然簡單,但其過程涉及了車斷面、銑平面、鉆孔、攻螺紋等工序,具有一定代表性。 撥叉是通過撥動滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合實(shí)現(xiàn)換擋,使車床主軸得到不同的轉(zhuǎn)速?;咨厦嬗型箟K,滑套的凸塊插入齒輪的凹位,把滑套與齒輪固連在一起,使齒輪帶動滑套,滑套帶動輸出軸,將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離,從而使主軸具有不同的轉(zhuǎn)數(shù)。 (二) 零件的工藝分析 從零件圖可以看出,撥動叉中部為一個帶有矩形花鍵孔的圓柱體。圓柱體上部為一個具有螺紋孔及銷孔的方體翼板,下部為一斜向的板翼,板翼下端有一槽口。垂直于圓柱面中部有一個 螺紋孔。 零件以灰鑄鐵( 材料,硬度適中,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,以下是撥動叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:(參看 1 2 圖 1各加工面示意圖 1、 A 面: 44a 為 m。 2、 B 面: 35對 A 面有垂直度要求,不垂直度為 m。 3、 C 孔: 30 m。 4、 D 孔:花鍵, 28 m。鍵槽 6 m。 5、 E 面: L B=88 22 m 。 6、 F 槽:通槽,槽寬 18兩側(cè) m;槽深 22底 m。 7、 G 孔: 30 8、 H 孔: C 孔通。 9、 I 孔:絲孔, 10、 L 面:對 F 槽有對稱度要求,不對稱度為 B 面有垂直度要求,不垂直度為 11、 M 孔:魚眼坑, 26 3 3 二、工藝規(guī)程設(shè)計 (一)確定毛坯制造形式 在制定機(jī)械加工工藝規(guī)程時,正確地選擇毛坯的種類和形式有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)意義。毛坯種類的選擇,不僅影響著毛坯制造的工藝、設(shè)備及制造費(fèi)用,而且對零件的機(jī)械加工工藝、設(shè)備和工具的消耗以及工時定額有很大的影響。毛坯的種類和質(zhì)量與零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加工成本有著密切的關(guān)系。一般來說,提高毛坯質(zhì)量可以減少機(jī)械加工勞動量、提高材料利用率、降低機(jī)械加工成本,但同時卻增加了毛坯的制造成本,兩者是互相矛盾的。實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)生產(chǎn)類型和毛 坯車間的具體情況綜合考慮。 1、機(jī)械加工中常見的毛坯形式 ( 1)鑄件 適于制造形狀復(fù)雜的毛坯。常用的鑄件材料有灰鑄鐵、球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵等。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是用砂型鑄造,少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造,如金屬型鑄造、離心鑄造和壓力鑄造等。造型方法有手工造型和機(jī)器造型。鑄型有木模和金屬之分。 ( 2)鍛件 適合于制造強(qiáng)度高、形狀比較簡單的毛坯。鍛件分為自由鍛造鍛件和模鍛鍛件兩種。自由鍛造鍛件是在各種鍛錘或壓力機(jī)上由手工多次操作而逐步成形。這種鍛件加工余量大,精度、生產(chǎn)率低鍛造時不需要 專用模具,適用于單件和小批生產(chǎn)中結(jié)構(gòu)簡單或大型的零件。模鍛件是用一套專用的鍛模。在噸位較大的鍛錘或壓力機(jī)上鍛壓出的鍛件,鍛件精度、表面質(zhì)量比自由鍛好,加工余量較小。鍛件內(nèi)部有較好的纖維組織分布,機(jī)械強(qiáng)度較高,生產(chǎn)率也高,適用于批量較大的中小型零件。 (3)鋼板和型材 鋼板和型材是生產(chǎn)中最常見的毛坯形式,來源廣泛,不需要準(zhǔn)備周期。型材按截面形狀可分為方鋼、圓鋼、角鋼、槽鋼等,按供貨狀態(tài)分熱軋和冷軋兩類。熱軋型材適用于尺寸較大、經(jīng)度較低的一般零件的毛坯;冷軋型材多用于尺寸較小、毛坯精度要求較高的中小型零件的毛 坯。 ( 4)焊接件 焊接件是指由鋼板或型材焊接而形成的零件毛坯,其主要有點(diǎn)事制造簡單,生產(chǎn)周期短,不需要專用的裝備。通過焊接形成大型件,還可以彌 4 補(bǔ)工廠,毛坯制造能力的不足。但焊接件存在較大的殘余應(yīng)力,容易變形,精度不穩(wěn)定,故一般需要退火或時效處理。 再生產(chǎn)中,還可以使用組合形式的毛坯,即通過焊接的方法將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機(jī)械加工的半成品組合在一起。如大型曲軸,可以先分段鍛出各曲拐并將各曲拐粗加工,然后將各曲拐按規(guī)定的分布角度焊接成整體毛坯,熱處理后在進(jìn)行精加工。 2、毛坯選擇應(yīng)考慮的因素 ( 1)生產(chǎn)類型。 生產(chǎn)類型在很大程度上決定了采用哪一種毛坯制造方法是經(jīng)濟(jì)的。對于大批量生產(chǎn),應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法,這樣雖然用于毛坯制造的設(shè)備及裝備費(fèi)用比較高,但是可以減少材料消耗和降低機(jī)械加工費(fèi)用。單件小批時,應(yīng)選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法,如自由鍛造鍛件和手工造型生產(chǎn)的鑄件等。 ( 2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 選擇毛坯應(yīng)考慮零件結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和尺寸的大小。例如,常見的各種接替周,若各臺階直徑相差不大,可直接選取圓棒料;若各臺階直徑相差較大,為節(jié)約材料和減少機(jī)械加工量, 則宜選則鍛件毛坯。形狀復(fù)雜的薄壁零件毛坯,往往不采用金屬型鑄造,尺寸較大的毛坯也往往不采用模鍛和壓鍛。箱體零件一般采用鑄造的方法來生產(chǎn)毛坯。某些外形復(fù)雜的小型零件,由于機(jī)械加工困難,還可以采用精密鑄造的方法。 ( 3)零件材料的力學(xué)性能。 毛坯的制造方法將影響其力學(xué)性能,如鍛件的力學(xué)性能高于型材。對于重要的零件,不論其結(jié)構(gòu)形狀如何復(fù)雜,均不宜直接選用型材而要選鍛件。 ( 4)零件材料的工藝性能 。如鑄鐵和青銅只能鑄造,不能鍛造。對于機(jī)器的底座等基礎(chǔ)件,在滿足使用要求的基礎(chǔ)上,盡量不用鑄鋼件而使用鑄鐵 件,以具優(yōu)良鑄造型性能和切削加工性能,同時,在使用中還有良好的減震性能。 經(jīng)分析最后確定零件材料為 灰鑄鐵 ( 鑄件毛坯。 (二)選擇定位基準(zhǔn) 在制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時,正確選擇定位基準(zhǔn),對保證零件的加 5 工精度、合理安排加工順序以及夾具結(jié)構(gòu)有著至關(guān)重要的影響。定位基準(zhǔn)分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。在第一道工序或最初幾道工序中,只能用毛坯上的表面 未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn),這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)??梢?,粗基準(zhǔn)并不是在粗加工過程中所使用的基準(zhǔn),精基準(zhǔn)也不是只能在精加工過程中使用。在粗加工階段 中,可以使用粗基準(zhǔn),也可以使用精基準(zhǔn);同樣,在精加工階段,可以使用精基準(zhǔn),也可以使用粗基準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)有各自不同的選擇原則,這些原則都是從不同角度分析問題得來的。針對一個具體的零件,根據(jù)這些原則選擇粗基準(zhǔn)或精基準(zhǔn)時,有時會出現(xiàn)互相矛盾的情況,這就要求我們根據(jù)具體情況具體分析,結(jié)合零件實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 1、粗基準(zhǔn)選擇原則 選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是合理分配加工余量,注重保證加工面與非加工面的相互位置精度。具體應(yīng)注意以下幾個原則: ( 1)保證相互位置要求的原則 為保證工件上不加工表面與 加工表面之間的位置精度要求,應(yīng)選不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果工件上有多個不需要加工表面,則應(yīng)選其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。 ( 2)保證加工表面加工余量合理分配的原則 為保證工件上某重要表面的加工余量均勻,應(yīng)選該表面作為粗基準(zhǔn)。如床身導(dǎo)軌面不僅要求有較高的尺寸和形狀精度,而且要求導(dǎo)軌面有均勻的金相組織和較高的耐磨性,此時應(yīng)先選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床腿底面,然后在以床腿底面作為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面,從而保證導(dǎo)軌面的加工余量小而均勻。 ( 3)粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則 粗基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用,在同一尺寸方向上一般只允許使用一次。因?yàn)榇只鶞?zhǔn)是毛面,表面粗糙 、形狀誤差大,如果第二次安裝仍以該基準(zhǔn)定位,被加工零件將不可能準(zhǔn)確地再占據(jù)第一次安裝時的位置,所加工的表面與在第一次安裝中所加工的表面之間就會產(chǎn)生較大的位置誤差。 ( 4)便于工件裝夾原的則 選擇粗基準(zhǔn)時,必須考慮定位準(zhǔn)確,夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等問題。為了保證定位準(zhǔn)確,夾緊可靠,要求選用的粗基準(zhǔn)盡可能平整、光潔還有足夠大的尺寸,不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。 6 2、精基準(zhǔn)的選擇原 則 (1) 基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)盡可能選擇被加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)。在對加工面位置尺寸有決定作用的工序中,特別是當(dāng)位置公差要求很小的時候,一般不應(yīng)違反這一規(guī)則。因?yàn)檫`反了這一原則就必然會產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差,增大加工難度。 ( 2)統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 當(dāng)工件以某一精基準(zhǔn)定位,可以比較方便地加工大多數(shù)(或所有)其他表面,則應(yīng)盡早地把這個基準(zhǔn)面加工出來,并達(dá)到一定精度,以后工序均已他為精基準(zhǔn)加工其他表面。采用統(tǒng)一基準(zhǔn)原則可以簡化夾具設(shè)計可以減少工件搬動次數(shù)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 ( 3)互為基準(zhǔn)原則 某些位置度要求很高的表面,常采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的辦法來達(dá)到位置度要求。 ( 4)自為基準(zhǔn)原則 旨在減小表面粗糙度,減小加工余量和保證加工余量均勻的工序,常以加工面本身為基準(zhǔn)進(jìn)行加工。 ( 5)便于裝夾原則 所選擇的精基準(zhǔn),應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確可靠,夾緊機(jī)構(gòu)簡單,操作方便。 3、分析該零件,確定加工定位基準(zhǔn)。 該撥叉中間圓柱體雖然連有兩翼板,但它仍具有軸的一般加工規(guī)律,仍可先車削端面,鉆、擴(kuò)鉆中心孔等,然后以中心孔及端面定位,再加上其它面的定位,便可加工其他部位等。但是,撥動叉也有它 自己的特點(diǎn),因?yàn)樗螤顝?fù)雜,結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性差,技術(shù)要求高,所以應(yīng)該采取相應(yīng)的工藝措施,根據(jù)以上原則及對零件的分析,擬訂出如下的定位基準(zhǔn): ( 1)、加工中心孔及其端面的定位基準(zhǔn) 加工中心孔及其端面時,為保證中心孔及端面與外圓柱面和不加工端面間的位置精度,同時也滿足粗基準(zhǔn)的余量均勻原則,用外圓柱表面及不加工的中心孔端面定位,外圓柱表面用長條 V 型鐵定四個自由度,不加工中心孔端面定一個自由度,車削用這五個自由度就能滿足加工要求了。所選的長條 V 型鐵及不加工端面定位加工中心孔后,按粗基準(zhǔn)中不能重復(fù)使用原則就不再以其定位。長 條V 型鐵的定位面因是鑄造成品面,也能滿足粗基準(zhǔn)之盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn)的原則,作粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積以便于 7 裝夾這一粗基準(zhǔn)原則在我們的長條 V 型鐵中也有所體現(xiàn)。一次裝夾就能加工出的花鍵中心底孔能夠保證精度要求。同時,為了安放零件,用到預(yù)定位 V 型鐵,還有加工過程中放有支撐架。 ( 2)、加工頂端、底端處平面及槽口的定位基準(zhǔn) 如上所述,按精基準(zhǔn)選擇原則 基準(zhǔn)重合原則、 基準(zhǔn)不變原則等銑削頂部及底部平面及槽口時,定位基準(zhǔn)為已加工成品的內(nèi)孔及其成品的端面,內(nèi)孔基準(zhǔn)同時也是設(shè)計基準(zhǔn)。設(shè) 計專用夾具,專用夾具包括對刀塊等。頂部端面或底部槽口加工成品后也分別做精基準(zhǔn),以后所有的加工按精基準(zhǔn)重合原則、 基準(zhǔn)不變原則 直到最后拉削花鍵為止,全部用中心定位及已加工端為基準(zhǔn)。 (三)制定工藝路線 零件上的全部加工表面應(yīng)安排在一個合理的加工順序中加工,這對保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關(guān)重要。工序安排須遵循以下原則: ( 1)先加工基準(zhǔn)面,再加工其他表面。這條原則有兩個含義:工藝路線開始安排的加工面應(yīng)該是選作定位基準(zhǔn)的精基準(zhǔn)面,然后再以精基準(zhǔn)定位,加工其他表面。為保證一 定的定位精度,當(dāng)加工面的要求很高時,精加工前一般應(yīng)先精修一下精基準(zhǔn)。 ( 2)一般情況下,先加工平面,后加工孔。這條原則的含義是:當(dāng)零件上有較大的平面可做定位基準(zhǔn)時,可先加工出來做定位面,以面定位,加工孔。這樣可以保證定位穩(wěn)定、準(zhǔn)確,裝夾工件往往也比較方便。在毛坯面上鉆孔,容易使鉆頭引偏,若該平面需加工,則應(yīng)在鉆孔之前先加工平面。 ( 3)先加工主要表面,后加工次要表面。這里所說的主要表面系指:設(shè)計基準(zhǔn)面,主要工作面。而次要表面系指鍵槽、螺孔等其他表面。次要表面和主要表面之間往往有互相位置要求。 因此,一般要在主要表面達(dá)到一定的精度之后,再以主要表面定位加工次要表面要注意的是“后加工”的含義并不一定是整個工藝過程的最后。 ( 4)先安排粗加工工序,后按排精加工工序。對于精度和表面質(zhì)量要求較高 8 的零件,其粗精加工應(yīng)該分開。 根據(jù)以上原則以及前面對基準(zhǔn)選擇的分析。制定如下兩條工藝線路。 工藝路線方案一:(加工面參看圖 1 工序 05:粗車、半精車 A 端面,鉆、擴(kuò)、鉸 C 孔 工序 10:粗銑、半精銑 E、 L 面 工序 15:粗車 B 端面并倒角 工序 20:鉆 G 孔并攻絲,锪 M 孔 工序 25:鉆、擴(kuò) H 孔并攻絲 工序 30:鉆 并攻絲 工序 35:粗銑、半精銑 F 槽 工序 40:鏜 D 孔 工序 45:拉 C 孔,花鍵 工序 50:去毛刺,清洗 工序 55:檢驗(yàn) 工藝路線方案二:(加工面參看圖 1 工序 05:粗車、半精車 A 端面,鉆、擴(kuò)、鉸 C 孔,鏜 D 孔 工序 10:粗銑、半精銑 E、 L 面 工序 15:粗銑 F 槽 工序 20:粗車端面 B,鉆 H 孔并攻絲 工序 25:鉆 G 孔并攻絲,锪 M 孔 工序 30:鉆 并攻絲 工序 35:拉花鍵 C 工序 40:去毛刺,清洗 工序 45:檢驗(yàn) 上述兩種方案大致看來還是比較合理的,但是通過仔細(xì)分析該零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段后,難免有個別問題之處,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):結(jié)合兩種方案,方案二比方案一工序集中,各工序之間排列較好。方案二中把鉆、擴(kuò)、 9 鉸 C 孔,鏜 D 孔放在一起加工,這樣安排的好處更有利用工序集中,而方案一是分開加工的。方案一中的車 B 端面并倒角后鉆 G 孔,锪 M 孔,攻絲,再鉆、擴(kuò) H 孔,總體來說,方案一工序安排比較散亂,多次裝夾,累計公差較大。而方案二中的車端面 B 并倒角,鉆、擴(kuò) H 孔,加工完端面,直接加工孔,可以減少裝夾次數(shù),提高加工效率。減少和降低成本。 綜上所述,方案二工序安排合理,工序集中,工序間排列最 優(yōu),提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,所以選擇工藝路線方案二為本撥動叉的工藝生產(chǎn)路線。 (四)確定加工余量及毛坯尺寸 為了達(dá)到零件圖規(guī)定的技術(shù)要求,一般要對毛坯進(jìn)行若干次切削加工,切除一層層的金屬,最后才能獲得所要求的零件。我們把工件上留作加工用的金屬層稱為加工余量。加工余量的大小對工件的 加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有較大的影響。余量較大時,加工時間增加,生產(chǎn)率降低,能源消耗增大,成本增加;余量較小時,難以消除前道工序的各種誤差和表面缺陷,甚至產(chǎn)生廢品。因此,應(yīng)合理確定各工序或工步的加工余量。影響加工余量的因素主要有加工 表面上前一道工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層深度、加工前或上道工序的尺寸公差、工件各表面間相互位置的空間偏差、本工序加工時的裝夾誤差等。 鑄件尺寸公差與加工表面總余量的確定。 6414 1999規(guī)定了鑄件尺寸公差,代號“ 分 16 級。鑄件尺寸公差的大小取決于鑄件尺寸公差等級 件的機(jī)械加工余量決定于鑄件的機(jī)械加工余量等級和經(jīng)最終加工后鑄件的最大輪廓尺寸。 經(jīng)分析本零件, 鑄件采用機(jī)器造型,木模,精度等級選 8 級,查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 12 12,澆注頂面、側(cè)面的余量為 6面余量為 4均鉆出。在選擇了毛坯、確定了加工余量的基礎(chǔ)上,繪制毛坯 零件綜合圖(參看圖 2: 10 圖 2坯 (五)確定切削用量及基本工時 選擇切削用量,就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上,合理地確定背吃刀量、進(jìn)給量和切削速度。合理的切削用量能夠充分利用刀具的切削性能和機(jī)床性能,在保證加工質(zhì)量的前提下,獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本。針對不同的加工性質(zhì),在選擇切削用量時,考慮的側(cè)重點(diǎn)也應(yīng)有所區(qū)別。 在分析了 零件,繪制了毛坯 工序進(jìn)行判定了以后,計算了切削用量、功率以及工時。 1、切削用量及功率計算 工序 05:粗車、半精車端面 A,鉆、擴(kuò)、鉸 C 孔,鏜 D 孔 機(jī)床:臥式車床 =軸轉(zhuǎn)速: 1200r/變速級數(shù): 24級 11 ( 2 4 1 ) 12001 1 械制造裝備設(shè)計表 14、 17、 21、 25、 31、 38、 47、 57、 70、 86、 105、 130、 158、 195、 240、300、 355、 435、 535、 655、 800、 980、 1200 一次安裝: 工步 1:粗車端面 115m 1、刀具: 90偏頭端面車刀 ( 0 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 15得 f= 表 14 1速度公式: (公式 查切削用量簡明手冊表 t=60入公式 . 2 0 . 1 5 0 . 42236 0 5 0 . 7 5v 轉(zhuǎn)速 d 1000 1 0 0 0 8 6 1 4 5 2 531r/接近轉(zhuǎn)速 593,則取 n=593r/:實(shí)際速度: 1000 3 . 1 4 5 2 5 9 31000分進(jìn)給 5 9 3 0 . 7 削力: 0 . 7 5 N a f 3100 功率為: 6000060000 擇機(jī)械傳遞效率為 因?yàn)椋?實(shí)際使用切削功率小于臥式車床 所選機(jī)床合適 . 工步 2:半精車 101m 12 1、刀具:同工步 1 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 15得 f= 表 14 1速度公式: (公式 查切削用量簡明手冊表 t=60入公式 . 2 0 . 1 5 0 . 42236 0 5 0 . 4v 轉(zhuǎn)速 d 1000 685r/取 n=593r/:實(shí)際速度: 1000 1000 分進(jìn)給 5 9 3 0 . 4 削力: 0 . 7 5 N a f 1933 功率為: 600006000 擇機(jī)械傳遞效率為 3.9 因?yàn)椋?實(shí)際使用切削功率小于臥式車床 所選機(jī)床合適 . 工步 3:鉆 2 11、刀具:高速鋼錐柄麻花鉆 d=22 L=35 l=200 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 33得 d=16 f= 14 29速度公式: (公式 查切削用量簡明手冊表 t=6013 代入公式 0 . 2 50 . 1 2 5 0 . 41 6 . 5 1 66 0 0 . 3 5v 轉(zhuǎn)速 d 1000 = 599r/76r/:實(shí)際速度: 1000 = 1000 44m/分進(jìn)給 矩: 2 0 d f 23212 實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 7623212 選擇機(jī)械傳遞效率為 kw 因?yàn)椋?實(shí)際使用切削功率小于臥式車床 所選機(jī)床合適。 工步 4:擴(kuò) 、刀具:高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆( d=23.4 l=281 l=160 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 37,14 41得 d=23.4 f= 14 29速度公式: (公式 查切削用量簡明手冊表 t=30入公式 20 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 1 2 3 . 43 0 1 0 . 7v 轉(zhuǎn)速 d 1000 = 1 0 0 0 3 0 53 1 7 565r/速取 362r/:實(shí)際速度: 1000 = 1000 分進(jìn)給 25414 扭矩: 0 . 7 5 0 . 8840 pM d a f 14742 實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 6214742 選擇機(jī)械傳遞效率為 為, 實(shí)際使用切削功率小于臥式車床 所選機(jī)床合適 . 工步 5:鉸 m 具:錐柄機(jī)用鉸刀( d=241 l=66 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 40, 14 47 得 d= f=切削用量簡明手冊表 t=20入公式 = 5 轉(zhuǎn)速 d 1000 = 497r/6,轉(zhuǎn)速取 n=86r/: 實(shí)際速度: 1000 = 1000 分進(jìn)給 86 矩: 0 . 7 5 0 . 8846 pM d a f 38 46 =實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 選擇機(jī)械傳遞效率為 際 選機(jī)床合適 . 工步 6:粗鏜 0、 m 1、刀具:通孔鏜刀 5 L=150 l=60 2、切削用量、功率計算 15 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 7得 f= 表 14 1速度公式: (公式 查切削用量簡明 手冊表 t=60入公式 60 22 3 v 轉(zhuǎn)速 d 1000 935r/轉(zhuǎn)速取 n=1400r/: 實(shí)際速度: 1000 3 . 1 4 3 0 1 4 0 01000分進(jìn)給 9 0 0 fn 削力: 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 3 0 . 4 N z a f 1361 功率為: 6000060000 擇機(jī)械傳遞效率為 實(shí)際使用切削功率小于臥式車床 所選機(jī)床合適 . 工序 10:粗銑、半精銑 E、 機(jī)床:臥式銑床 P=10 主軸轉(zhuǎn)速: 301500r/速級數(shù): 18級 18( 則查機(jī)械制造裝備設(shè)計表 30、 60、 75、 95、 118、 150、 190、 236、 300、 375、 475、 600、 750、950、 1180、 1500 16 一次安裝: 工步 1:粗銑 1至 211 m 1、刀具:直齒三面刃銑刀( =100 d=32 B=25 I=18 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14f= 14 (公式 查切削用量簡明手冊表 t=160代公式 0 v d 1000 030 速取 n=95r/: 實(shí)際速度: 1000 = 1000 分進(jìn)給 zn f Z 4617效功率: 0kw 所選機(jī)床合適 工步 2:半精銑 0至 222 m 1、刀具:直齒三面刃銑刀( =100 d=32 B=25 I=18 17 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14f= 14 (公式 查切削用量簡明手冊表 t=160代公式 v 20m/ d 1000 01000 199r/速取 n=119r/: 實(shí)際速度: 1000 = 1000 分進(jìn)給 效功率: 擇機(jī)械傳遞效率為 0則所選機(jī)床合適。 工序 15:粗銑 與工序 10相似,在此省略計算過程。 工序 20:粗車端面 B,鉆 與工序 05相似,在此省略計算過程。 工序 25:鉆 機(jī)床:立式鉆床 P=主軸轉(zhuǎn)速: 50 2000r/速級數(shù): 9級 18 0)19( 則查機(jī)械制造裝備設(shè)計表 50、 80、 125、 200、 315、 500、 800、 1250、 2000 一次安裝: 工步 1:鉆 10、刀具:高速鋼直柄短麻花鉆( d=L=84 l=40 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 33得 d=9.5 f=查切削用量簡明手冊表 t=30入公式 6 =轉(zhuǎn)速 d 1000 =取轉(zhuǎn)速 n=1058r/: 實(shí)際速度: 1000 1 0 00 1 0 =分進(jìn)給 =矩: 2 0 d f 實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,所選機(jī)床合適 . 工步 2:锪 6,深 3 1 1、刀具:高速鋼帶可換導(dǎo)拄錐柄平底锪( D=26 l=180 2、切削用量、功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 37,14 41得 d=26 f= 14 29速度公式: 19 (公式 查切削用量簡明手冊表 t=30入公式 v =轉(zhuǎn)速 d 1000 = 1000 6 518r/速取 490 r/: 實(shí)際速度: 1000 = 1000 =40m/分進(jìn)給 =矩: 0 . 7 5 0 . 8840 pM d a f 0 4804 實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 904804 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,所選機(jī)床合適 . 工步 3: 10,深 10、刀具:粗柄帶頸機(jī)用絲錐( d=10 L=80 2、切削用量,功率計算 查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊表 14 90得 d=10 f= 14 29速度公式: (公式 查切削用量簡明手冊表 t=30 代入公式 6 0 2 63 0 1v 轉(zhuǎn)速 d =220r/轉(zhuǎn)速取 n=166r/ 20 則: 實(shí)際速度: 1000 = 1000 =分進(jìn)給 =矩: 0 . 7 5 0 . 8846 pM d a f =實(shí)際功率: 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6 選擇機(jī)械傳遞效率為 ,所選機(jī)床合適 . 工序 30:鉆 與工序 25相似,在此省略計算過程。 工序 35:拉花鍵 C 機(jī)床:臥式內(nèi)拉床 P=17電機(jī)轉(zhuǎn)速: 980r/次安裝:拉 8、刀具:矩形齒花鍵拉刀 D=28 L=880 Z=6 2、切削用量、功率計算 查表 1414 切削速度 v=4 m/48N,當(dāng) N=148時, 查表得 :P=較功率,機(jī)械效率按 7kw ,所選機(jī)床合適。 工序 40:去毛刺,清洗 工序 45:檢驗(yàn) 21 2、工時計算 各工序所用時間表 : 時 間 工 序 準(zhǔn)備終結(jié)時間 基本 時間 輔助 時間 工作地點(diǎn)服務(wù)時間及生理時間 單件 時間 單件核算時間 工序 序 序 序 序 序 序 備終結(jié)時間: T %4/ (公式 基本時間: nf 1 (公式 輔助時間: T %15 (公式 服務(wù)時間: )%(4 (公式 單件時間: )( (公式 22 三、夾具設(shè)計 (一)分析零件,明確設(shè)計任務(wù) 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,在普通夾具不適用的情況下需要專用非標(biāo)準(zhǔn)夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計工序 10粗銑、半精銑 E、 夾具將用于 具為直齒三面刃銑刀,對工件的兩個面同時進(jìn)行加工。 零件加工面的技術(shù)要求: E 面: L B=88 22 m, L 面:對 F 槽有對稱度要求,不對稱度為 對 E 面有垂直度要求,不垂直度為 (二)確定定位及夾緊方案 1、定位方案的確定 六點(diǎn)定位原理:工件在空間直角坐標(biāo)系中,有分別沿三個坐標(biāo)軸的移動自由度和分別繞三個坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動自由度,共六個自由度。這六個自由度需要用按一定要求布置的六個支撐點(diǎn)一一消除,其中每個支撐點(diǎn)相應(yīng)的消除一個自由度。要使工件在夾具中占有正確的、統(tǒng)一的位置,就必須在空間直角坐標(biāo)系中,通過定位元件限制工件的這六個自由度。應(yīng)用六點(diǎn)定位原理 ,工件在夾具中的定位分析,就可以轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標(biāo)系中用相應(yīng)的定位支承點(diǎn)限制工件自由度的方式來進(jìn)行。一個定位支承點(diǎn)只能限制工件的一個自由度,為保證工件定位的穩(wěn)定性,在一個完整的定位方案中定位支承點(diǎn)的數(shù)目一般不的少于三個。在實(shí)際的加工過程中,由于工件的形狀特點(diǎn)、加工要求特點(diǎn)和精度特點(diǎn),通常有如下幾種情況: 完全定位和不完全定位。欠定位。過定位。 根據(jù)工件加工要求、形狀特點(diǎn),利用六點(diǎn)定位原理對工件進(jìn)行定位分析,確定工件所必須消除的自由度數(shù),可以是完全定,也可以是不完全定位,但不允許出現(xiàn)欠定位。過定位是 否允許應(yīng)按實(shí)際加工情況來確定。工件應(yīng)限制的自由度確 23 定后,下一步就是要提出合理的定位方案。 圖 3位方案一 如圖 3示,參見圖 1端 A 面設(shè)置三個不共線的支承點(diǎn) 1、 2、 3,限制 Y 向移動自由度、 X 向轉(zhuǎn)動自由度、 Z 向轉(zhuǎn)動自由度,三個自由度被限制。側(cè)面的支撐點(diǎn) 4、 5,限制了 X 向移動自由度、 Y 向轉(zhuǎn)動自由度,兩個自由度被限制。內(nèi)孔的點(diǎn) 6,限制 Z 向的移動自由度。則六個點(diǎn)限制零件的六個自由度,零件在空間位置被確定下來。 實(shí)際采用圓柱心軸與 平面與 用圓頭支撐釘?shù)亩ㄎ蝗齻€定位元件組合方式來實(shí)現(xiàn)。采用圓頭支撐釘為點(diǎn)面的接觸,避免過定位產(chǎn)生。定位簡圖如下圖 (圖 3 圓柱- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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