連接殼體零件機械加工工藝及鉆M6螺紋孔夾具設計【說明書+CAD】

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Including spare parts map, blank map, an assembly of all, machining processes and process the card and a card each. According to the nature of parts and components map to determine the roughness of the rough end of the size and allowances. Finalization of the cap and push-rod technology road map, the development of the clamping of the workpiece program, draw fixture assembly. Machinery Manufacturing Technology curriculum design is that we learn all over the University of basic courses, technical courses in basic subjects, as well as after the majority. This is our graduation project in the school prior to the course of an in-depth and comprehensive review of the total, is also a theory with practice and training, therefore, its four years of university life, we occupy an important position. For me personally, I hope that through the curriculum design of their future work to conduct a practical training, to exercise their own analysis, problem-solving abilities. As a result of capacity constraints, the design there are many deficiencies, I urge you to give guidance to teachers. 目錄一、零件分析11.1 零件的作用11.2 零件的工藝分析1二、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22.3 精基準的選擇32.4 制定工藝路線42.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.6 確定切削用量及基本工時6三、 夾具設計17四、體會與展望23五.參獻文獻2425 一、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。二、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。2.3 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。2.4 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。2.5 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2mm2.6 確定切削用量及基本工時工序：銑40左端面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式端銑刀，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：，則機動工時為工序III：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速，取，實際切削速度。切削工時：，則機動工時為工序20：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) 確定機床主軸轉速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F(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) 確定機床主軸轉速ns= 585r/min與585r/min相近的機床轉速為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)工序25 鉆3-7孔锪孔12深7個鉆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)確定機床主軸轉速ns= 454r/min與454r/min相近的機床轉速為475r/min。現(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) 定機床主軸轉速ns= 448r/min與448r/min相近的機床轉速為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)工序30：鉆孔6，锪孔12的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)工序35：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： ，則機動工時為工序：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：，則機動工時為工序：攻絲M6攻螺紋M6mm。 按機床選取，則機動時，攻M6孔工序X：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，在此不再累述三、 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配，決定設計鉆M6螺紋孔的鉆床夾具本夾具主要用于銑M6螺紋孔面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。30，7的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的30孔和7作為定位基準，即采用經(jīng)典的一面2銷定位。采用40端面限制3個自由度，圓柱銷限制2個自由度，削邊銷限制一個自由度，這樣空間的6個自由度都已經(jīng)限制完，我們既可以開始加工工件。由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。一面兩銷定位誤差(1)移動時基準位移誤差 （式5-5）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙代入（式5-5）得： = = (2) 轉角誤差 （式5-6）式中： 圓柱銷孔的最大偏差 圓柱銷孔的最小偏差 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙 削邊銷孔的最大偏差 削邊銷孔的最小偏差 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙其中： 則代入（式5-6）得：則： M6的加工需鉆，然后攻絲，因為鉆后還要攻絲，為了我們鉆后能及時的的攻絲，我們切削才能滿足加工要求。故選用快換鉆套（其結構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。根據(jù)工藝要求：。即先用4.8的麻花鉆鉆孔，根據(jù)GB114184的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為5。再用標準M6絲錐攻絲，查機床夾具標準件可知快換鉆套的結構如下具體的尺寸如下因為快換鉆套和夾具體是間隙配合，為了防止鉆孔的時間快換鉆套的轉動，我們用壓緊螺釘壓緊，使用壓緊螺釘?shù)暮锰帲褪钱斘覀冦@完孔，需要攻絲的時間，我們旋轉下壓緊螺釘，然后轉動鉆套即可取出工件，從而進行攻絲，有上圖快換鉆套的尺寸 可知，和5孔相配合的快換鉆套的壓緊螺釘為M5，查機床夾具標準件可知具體的尺寸如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構。夾具裝配圖附圖如下夾具體附圖如下。四、體會與展望設計即將結束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，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計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。五.參獻文獻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.王伯平.互換性與測量技術.-2版.-北京：機械工業(yè)出版社，2009.15.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