連接殼體零件機械加工工藝及鉆直徑6孔夾具設計【鉆φ6孔】【說明書+CAD】

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Then, we should figure out cutting parameters of the lathe which contains cutting speed, feed rate, operation allowance, processing time and so on. After finishing the manufacturing process, we can start to design the fixtures. In this stage, we should determine the plan of positioning and clamping, the calculation of positioning errors and the components of fixtures. The last part of this curriculum design is to complete a picture of machine parts, a blank drawing and an assembly drawing, each card of mechanical process and procedure. The Course design of machinery manufacturing technology is the conclusion of all the major courses that we have learnt. Through this course, we learn to combine theory and practice and cultivate us to analyze and solve problems. In addition, it gives us a chance of integrated practicing to prepare for the graduation design and even future jobs.目錄1零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析12工藝規(guī)程設計22.1 確定毛坯的制造形式22.2 基面的選擇的選擇22.2.1 粗基準的選擇22.2.2 精基準的選擇32.3 制定工藝路線42.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5 確定切削用量及基本工時72.5.1銑40左端面72.5.2鉆，擴，絞12孔82.5.3車30孔102.5.4鉆3-7孔锪孔12深7132.5.5鉆孔6，锪孔12152.5.6銑M6所在的端面162.5.7鉆M6螺紋孔172.5.8攻絲M6182.5.9磨40外圓，70端面183. 夾具設計193.1.夾具設計任務：193.2.確定夾具的結構方案193.2.1切削力和夾緊力計算193.2.2定位誤差分析203.2.3確定導向裝置203.2.4確定夾緊及輔助機構213.2.5鉆模板設計214.體會與展望225.參獻文獻23231零件分析1.1 零件的作用連接殼體的作用待查1.2 零件的工藝分析從連接殼體的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以上下端面為基準的加工面 這一組加工面包括：上下端面自身，12.30的孔2. 以30孔為中心的加工面 這一組加工面包括：這組加工面包括剩余的各面和孔。2工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。2.2 基面的選擇的選擇2.2.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取40外圓為定位基準，利用V型塊為定位元件。2.2.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則：（1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設計與制造。（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復加工。（5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以6和30孔（一面2銷）為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。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。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 方案一工序：鑄造。 工序：時效處理 工序：銑40左端面 工序：銑40右端面 工序：鉆12孔，車30，31孔，40外圓，55端 工序：鉆3-7孔，擴3-12孔 工序：鉆6孔，擴12孔工序：銑M6孔所在的端面 工序：鉆M6螺紋底孔，攻絲工序X：終檢，入庫。方案二工序：鑄造。 工序：時效處理 工序：銑40左端面工序：銑40右端面工序：鉆12孔，車30，31孔，40外圓，55端工序：鉆3-7孔，擴3-12孔工序：鉆6孔，擴12孔 工序：銑M6孔所在的端面 工序：鉆M6螺紋底孔，攻絲 工序X：磨40外圓。55端面 工序XI：終檢，入庫。方案一和方案二的區(qū)別在于，方案一在加工完所有的后，在最后增加了一道磨40外圓和70端面的工序，因為這2個端面的粗糙度要求為0.8，車很難滿足要求，因此我們增加此道磨的工序是比較合理的，綜合考慮我們選擇方案一，具體的加工路線如下工序：鑄造。 工序：時效處理 工序：銑40左端面 工序：銑40右端面 工序：鉆12孔，車30，31孔，40外圓，55端 工序：鉆3-7孔，擴3-12孔 工序：鉆6孔，擴12孔工序：銑M6孔所在的端面 工序：鉆M6螺紋底孔，攻絲工序X：磨40外圓。55端面工序XI：終檢，入庫。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1.30mm的孔查機械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm2. 30mm的孔端面，查機械加工工藝手冊P49頁表2-33可知鑄造單邊余量為2mm2.5 確定切削用量及基本工時2.5.1銑40左端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，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(nèi)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7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取3） 計算工時切削工時：，則機動工時為工步二：銑刀右端面的切削用量的計算如上，其計算工時的計算如下切削工時：，則機動工時為2.5.2鉆，擴，絞12孔工步一鉆孔至11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14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：，則機動工時為工步二：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(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，則機動工時為工步3：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(zhuǎn)速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為2.5.3車30孔工步一：粗車30的內(nèi)圓粗車30mm內(nèi)圓柱面1) 切削深度 單邊余量為Z=1.5mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min。現(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時， t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t=0.085(min)工步二：精車30內(nèi)圓1) 切削深度 單邊余量為Z=0.5mm 分兩次切除。 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.2mm/r 3) 計算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 585r/min與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。所以實際切削速度=5)切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=47mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)2.5.4鉆3-7孔锪孔12深7鉆7孔的切削用量及基本工時(1)鉆7mm孔機床：Z525立式鉆床 刀具：根據(jù)機械加工工藝手冊表10-61選取高速鋼麻花鉆91)進給量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=10m/min3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 454r/min與454r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為475r/min?，F(xiàn)選取=475r/min。所以實際切削速度=5) 切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=12mm; =4mm; =3mm;t= =0.3077min)(工步二：锪孔 12mm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時的進給量與切削速度之關系為 式中的、加工實心孔進的切削用量. 現(xiàn)已知 =0.36mm/r (切削手冊)表2.7 =42.25m/min (切削手冊)表2.131) 給量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 448r/min與448r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為475r/min?，F(xiàn)選取=475r/min。所以實際切削速度=5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=7mm; =6mm; =0mm; t= =0.0547(min)2.5.5鉆孔6，锪孔12切削用量的計算如上，具體的工時計算如下鉆6孔切削工時，按工藝手冊表6.2-1。 t=i ;其中l(wèi)=10mm; =4mm; =3mm;t= =0.2753min)锪孔12的切削工時5) 削工時，按工藝手冊表6.2-1。t=i ;其中l(wèi)=2mm; =6mm; =0mm; t= =0.03367(min)2.5.6銑M6所在的端面立式銑床X53選擇刀具刀具選取高速鋼三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，故可在一次走刀內(nèi)銑完，則5） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X53型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取6） 計算工時切削工時： ，則機動工時為2.5.7鉆M6螺紋孔鉆M6螺紋底孔確定進給量：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2.5.8攻絲M6攻螺紋M6mm 按機床選取，則機動時，攻M6孔 2.5.9磨40外圓，70端面磨40外圓 (1) 磨40mm外圓柱面機床M6025K萬能磨床1)選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度-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0.55(min)磨70端面的切削用量及基本工時的計算如上，在此不再累述3. 夾具設計3.1.夾具設計任務：所要加工的部位是6mm孔，該工件材料為HT200，毛坯為鑄件，所選用機床為Z525型立式鉆床，大批量生產(chǎn)，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具，因此要為此工序設計專用夾具。3.2.確定夾具的結構方案根據(jù)定位基準的選擇，選用一面兩銷定位方案，長定位銷與工件30孔配合，限制4個自由度，平面限制1個自由度，另一菱形銷與7的孔配合限制1個回轉(zhuǎn)自由度3.2.1切削力和夾緊力計算本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。鉆削軸向力 ：扭矩 卡緊力為取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實際卡緊力為 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位機構快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3.2.2定位誤差分析一面兩銷定位誤差(1)移動時基準位移誤差 = (2) 轉(zhuǎn)角誤差 則代入得：則： 夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺紋卡緊機構。3.2.3確定導向裝置本工序要求鉆孔，最終達到工序簡圖上規(guī)定的加工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導向組件。3.2.4確定夾緊及輔助機構此夾具選用螺栓夾緊機構。為防止工件在加工時受力變形，特設置特制支撐螺栓3.2.5鉆模板設計采用可卸式鉆范本，鉆摸板用兩孔在夾具上的圓柱銷內(nèi)六角螺釘定位，以保持鉆模板準確的位置精度。最終夾具設計圖如下4.體會與展望為期三周的課程設計即將結束，但是本次設計帶來的影響確是深遠的。通過此次設計我遇到了許多問題，也學到了許多。在這期間我曾困惑過，也曾迷茫過，但最終在老師的幫助和自己的努力下，解決了一系列問題。本次設計使我對機械制造這門課有了新的認識，改變了我之前對這門課的態(tài)度，它將理論學習與實際生產(chǎn)聯(lián)系了起來。每一道工序都需要根據(jù)實際生產(chǎn)制定，不可隨意捏造事實，篡改數(shù)據(jù)。我們要用嚴謹和實事求是的的態(tài)度對待每一個環(huán)節(jié)，一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯就會影響整個結果。大量的數(shù)據(jù)參數(shù)確定，需要查找大量的手冊，考驗了我們查找資料的能力。面對問題要從不同的角度去思考，可以得到不同的結果從而制定不同的方案，這在夾具的設計過程中很好的體現(xiàn)出來。不同的定位方案可以設計不同的夾具。零件圖的繪制提高了我們電腦繪圖的能力 通過這次設計鞏固了機械制造技術基礎這門課和相關專業(yè)課的知識，同時也提高我們解決問題和分析問題的能力。為大四畢業(yè)設計和走向社會工作打下理論基礎5.參獻文獻1. 黃健求主編.機械制造技術基礎M.北京:機械工業(yè)出版社,2005.112.王忠.機械工程材料. -北京：清華大學出版社，2007.93.王光斗等主編.機床夾具設計手冊M.上海:上?？茖W技術出版,2000.11.4.趙麗娟.互換性與測量技術.-2版.-北京：清華大學出版社，2011.75.蔡蘭.機械零件工藝性手冊.-2版.-北京: 機械工業(yè)出版社，2006.126.艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.-北京：機械工業(yè)出版社7.劉鴻文.材料力學I.-4版.-北京：高等教育出版社，2004.18.沈鴻.機械加工工藝手冊1,2卷.-北京: 機械工業(yè)出版社，1991.19.王先逵.機械制造工藝學.-2版.-北京: 機械工業(yè)出版社，2006.110.機械制造技術基礎課程設計指導書