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任務(wù)書
題目: CA6140車床撥叉(831008型號(hào))零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工φ20孔的夾具設(shè)計(jì)
內(nèi)容: 1.零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1套
4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖 1張
5. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖 1張
6. 課程設(shè)計(jì)說明書 1張
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師給予指教。
1
一、零件的分析
(一)零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,二下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時(shí)分開。
(二)零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,不適合磨削,為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:
1、小頭孔Φ20以及與此孔相通的Φ8的圓孔、M6螺紋孔
2、大頭半圓孔Φ50
3、撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面,大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm,小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
由上面分析可知,可以粗加工撥叉上端面,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn),故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》第41頁表2.2-5,選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT-12。
(二)基面的選擇:
1、粗基準(zhǔn)的選擇:以兩個(gè)小頭孔外圓表面為粗基準(zhǔn)。
2、精基準(zhǔn)的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的上底面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
(三)制定工藝路線
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求,以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:
工序1 粗、精銑Φ32的上端面,以Φ32的外圓面為粗基準(zhǔn),采用X51立式銑床加專用夾具;
工序2 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸Φ20孔,以Φ32的上端面為基準(zhǔn),采用Z525立式鉆床加專用夾具;
工序3 粗、精銑Φ32和Φ72的下端面,以Φ32的內(nèi)圓面為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具;
工序4 粗精銑Φ72的上端面,以Φ32的下端面為基準(zhǔn)。采用X51立式銑床加專用夾具;
工序5: 銑斷,采用X60臥式銑床加專用夾具;
工序6:粗,精鏜Φ50孔,以Φ32的下端面為基準(zhǔn);
工序7:鉆Φ4通孔,鉆M6孔;
工序8:用三面刃銑刀銑斜槽面;
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
“CA6140車床撥叉”零件材料為HT200,硬度200HBW,毛坯重量1.2KG,生產(chǎn)類型大中批量,鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差(φ20,φ50端面)。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(以下稱《工藝手冊(cè)》)表2.2~2.5,取φ20,φ50端面長(zhǎng)度余量均為2(均為雙邊加工)
銑削加工余量為:
粗銑 1mm
精銑 1mm
2. 內(nèi)孔(φ50已鑄成孔)
查《工藝手冊(cè)》表2.2~2.5,取φ50已鑄成孔長(zhǎng)度余量為2,即鑄成孔直徑為φ46mm。
工序尺寸加工余量:
鉆孔 R9mm
擴(kuò)孔 0.125mm
粗鉸 0.035mm
精鉸 0.015mm
3. 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
加工余量計(jì)算表
工序
加工尺寸及公差
鍛件毛坯(,上下端面距離,零件尺寸34mm)
擴(kuò)20孔
粗,精鉸20孔
加工前尺寸
34mm
18mm
19.8mm
加工后尺寸
30mm
19.7mm
19.94mm
加工余量(單邊)
2.0mm
0.85mm
0.07mm
加工公差(單邊)
+0.021/0
+0.021/0
(五)確定切削用量及基本工時(shí)
工序1 粗、精銑Φ32的上端面,以Φ32的外圓面為粗基準(zhǔn)。
粗銑Φ32上端面:
1. 加工條件
工件材料:HT200, σb =170~240MPa,鑄造;工件尺寸:aemax=72mm,L=176mm;
加工要求:粗銑φ20孔上端面,加工余量1mm;
機(jī)床:X51立式銑床;
刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)表3.1,取刀具直徑dw=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》)表3.16,選擇刀具前角γ0=0°后角α0=8°,副后角α0’=10°,刃傾角λs=-10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1)確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=1mm,一次走刀即可完成。
2)確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為4.5kw(據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35,X51立式銑床)時(shí):
fz=0.09~0.18mm/z
故選擇:fz=0.18mm/z。
f= fz z=0.18*12=2.16mm/r
3)確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于
銑刀直徑dw=125mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8)。
4)計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16,當(dāng)dw=125mm,Z=12,ap≤7.5,fz≤0.18mm/z時(shí),vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為:
其中 ,,,,,,,,,,,,,將以上數(shù)據(jù)代入公式:
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 。
按機(jī)床說明書(《工藝手冊(cè)》),與545r/min相近的轉(zhuǎn)速為600r/min,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為600r/min。
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此,實(shí)際進(jìn)給量:
vc==m/min=118m/min
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24,近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書,主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm,nc=300r/min,vf=390mm/s,vc=118m/min,fz=0.1mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ vf,L=l+ y+Δ,L=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26,入切量及超切量為:y+Δ=40mm,則:
tm=L/ Vf=(176+40)/390=0.55min。
精銑Φ20上端面:
刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀;
機(jī)床:X51立式銑床;
查《切削手冊(cè)》表3.5,進(jìn)給量,取f=6mm/r
參考有關(guān)手冊(cè),確定,采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,,則:
現(xiàn)采用X51立式銑床,根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,取
故實(shí)際切削速度:
當(dāng)時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:,取為980mm/min
精銑時(shí)
基本工時(shí):t=72/980=0.07 min
工序2 鉆、擴(kuò)Φ20孔,以Φ32上端面為基準(zhǔn)。
1. 選擇鉆頭
機(jī)床:Z525立式鉆床
根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.1.2.2,選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=18mm,鉆頭采用雙錐后磨橫刀,后角αo=12°,二重刃長(zhǎng)度bε=3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm,寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度,°,°
2.選擇切削用量
(1)確定進(jìn)給量
按加工要求確定進(jìn)給量:查《切削手冊(cè)》,,,由《切削手冊(cè)》表2.7,系數(shù)為0.5,則:
按鉆頭強(qiáng)度選擇:查《切削手冊(cè)》表2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為:;
按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇:查《切削手冊(cè)》表2.9,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí),進(jìn)給量為。
以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出,受限制的進(jìn)給量是工藝要求,其值為:0.215~0.265mm/r。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16,最終選擇進(jìn)給量。
根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力Ff=2500N,軸向力修正系數(shù)為1.0,故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N﹥Ff,故所選進(jìn)給量可用。
(2)確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)為0.6mm,壽命.
?。?)切削速度
查《切削手冊(cè)》表2.30,切削速度計(jì)算公式為:
(m/min)
其中,,,,,,,,,查得修正系數(shù):,=,,,故實(shí)際的切削速度:
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,查工藝手冊(cè)為184r/min
(4)檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率
查《切削手冊(cè)》表2.20,當(dāng)f≤0.26, do≤19mm時(shí),Mt=31.78N?m,修正系數(shù)均為1.0,故MC=31.78 N?m。
查機(jī)床使用說明書:Mm =144.2 N?m。
查《切削手冊(cè)》表2.23,鉆頭消耗功率:Pc=1.3kw。
查機(jī)床使用說明書,。
由于,,故切削用量可用,即:
,,
3、計(jì)算工時(shí)
4、擴(kuò)孔至Φ19.8
查《切削手冊(cè)》表2.10,擴(kuò)孔進(jìn)給量為:,并由機(jī)床使用說明書最終選定進(jìn)給量為:。
根據(jù)資料,切削速度 ,其中為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度,故
根據(jù)機(jī)床使用說明書選取 。
基本工時(shí)
5、粗鉸至
刀具:專用鉸刀
機(jī)床:Z525立式鉆床
根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定,鉸刀的進(jìn)給量為0.8~1.2mm/z,進(jìn)給量取0.81mm/r,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為=140r/min,則其切削速度為:
。
機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí),=38mm,
6、 精鉸至
刀具:
機(jī)床:Z525立式鉆床
根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定,鉸刀的進(jìn)給量取0.48mm/r,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為:=140r/min,則其切削速度為:
機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí),=38mm
工序3 粗、精銑Φ32、Φ72下端面,以Φ32內(nèi)園面為基準(zhǔn)。
粗銑Φ32、Φ72下端面:
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =170~240MPa,鑄造;工件尺寸:aemax=72mm,L=176mm;
加工要求:粗銑φ20孔下端面,加工余量1mm;
機(jī)床:X51立式銑床;
刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》)表3.1,取刀具直徑dw=125mm。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》(后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》)表3.16,選擇刀具前角γ0=0°后角α0=8°,副后角α0’=10°,刃傾角λs=-10°,主偏角Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副偏角Kr’=5°。
2. 切削用量
1)確定切削深度ap
因?yàn)橛嗔枯^小,故選擇ap=1mm,一次走刀即可完成。
2)確定每齒進(jìn)給量fz
由于本工序?yàn)榇旨庸?,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.5,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機(jī)床功率為4.5kw(據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35,X51立式銑床)時(shí):
fz=0.09~0.18mm/z
故選擇:fz=0.18mm/z。
f= fz z=0.18*12=2.16mm/r
3)確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑dw=125mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8)。
4)計(jì)算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.16,當(dāng)dw=125mm,Z=12,ap≤7.5,fz≤0.18mm/z時(shí),vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度計(jì)算公式為:
其中 ,,,,,,,,,,,,,將以上數(shù)據(jù)代入公式:
確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速: 。
按機(jī)床說明書(《工藝手冊(cè)》),與361相近的轉(zhuǎn)速為480mm
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此,實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為:
vc==m/min=118m/min
f zc=v fc/ncz=390/300×12 mm/z=0.1mm/z
5)校驗(yàn)機(jī)床功率
根據(jù)《切削手冊(cè)》表3.24,近似為Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說明書,主軸允許功率Pcm=4.5×0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:ap=4.0mm,nc=300r/min,vf=390mm/s,vc=118m/min,fz=0.1mm/z。
6)計(jì)算基本工時(shí)
tm=L/ vf,L=l+ y+Δ,L=176mm.
查《切削手冊(cè)》表3. 26,入切量及超切量為:y+Δ=40mm,則:
tm=L/ Vf=(176+40)/390=0.55min。
精銑Φ32、Φ72的下端面:
刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀;
機(jī)床:X51立式銑床;
查《切削手冊(cè)》表3.5,進(jìn)給量,取為6mm/r
參考有關(guān)手冊(cè),確定,采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀,,則:
現(xiàn)采用X51立式銑床,根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-36,取
故實(shí)際切削速度:
主軸轉(zhuǎn)速。所以取480r/min。
當(dāng)時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:,取為980mm/min
本工序切削時(shí)間為:min
工序4 粗、精銑Φ72端面,以Φ32的下端面為基準(zhǔn)。
粗銑Φ72上端面:
刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀,
機(jī)床:X51立式銑床
根據(jù)《切削手冊(cè)》查的, f=1.56mm/r
現(xiàn)采用X51立式銑床,根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-36查得取
,故實(shí)際切削速度
當(dāng)時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為
查說明書,取
計(jì)算切削工時(shí)
因此
精銑Φ72端面:
由《切削手冊(cè)》表3.6查得:, f=0.42mm/r 即27m/min,因此,?,F(xiàn)采用X51立式銑床,取 ,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
查機(jī)床使用說明書,取 。
銑削基本工時(shí):
工序5 粗,精鏜Φ50孔,以Φ32下端面為基準(zhǔn).
粗鏜Φ50孔:
機(jī)床:T68臥式鏜床
單邊余量
由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得取
由《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得取
計(jì)算切削工時(shí)
精鏜Φ50孔:
單邊余量,可一次切除,則 。
由《切削手冊(cè)》表1.6查得,進(jìn)給量取為0.27mm/r。由《切削手冊(cè)》表1.1查得,,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-20,取為630r/min。
加工基本工時(shí):
工序6 銑斷,以D1為基準(zhǔn),采用X60臥式銑床加專用夾具;
選擇鋸片銑刀,d=160mm,l=4mm,中齒,Z=40
采用X61臥式銑床,查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》,選擇進(jìn)給量為,切削速度為:,則:
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39,取,故實(shí)際切削速度為:
此時(shí)工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-40,剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí):
工序7 鉆Φ4通孔,鉆M6孔。
鉆Φ4通孔:
刀具:專用刀具
機(jī)床:Z525立式鉆床
確定進(jìn)給量:根據(jù)《切削手冊(cè)》表2.7查得,,
查Z525機(jī)床使用說明書,現(xiàn)取。查《切削手冊(cè)》表2.15,
,計(jì)算機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
按機(jī)床選取,所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
鉆M6孔
(1)鉆螺紋底孔mm
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:高速鋼麻花鉆
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得,進(jìn)給量為0.18~0.22mm/r,現(xiàn)取f=0.22mm/r,v=17m/min,則:
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15,取。所以實(shí)際切削速度為:
計(jì)算切削基本工時(shí):
(2)攻螺紋M6
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:絲錐M6,P=1mm
切削用量選為:,機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為:,按機(jī)床使用說明書選?。海瑒t ;機(jī)動(dòng)時(shí),,計(jì)算切削基本工時(shí):
工序8 用三面刃銑刀銑斜槽面;
刀具:硬質(zhì)合金三面刃銑刀
機(jī)床:X51立式銑床
根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》查得:。根據(jù)《切削手冊(cè)》查得:因此:f=1.6mm/r
現(xiàn)采用X51立式銑床,?。?,故實(shí)際切削速度為:
當(dāng)時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:
根據(jù)《切削手冊(cè)》表4.2-37查得,?。?。
計(jì)算切削基本工時(shí):
因此:
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。經(jīng)過與老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第4道工序——鉆,擴(kuò)鉸孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床,刀具為高速鋼麻花鉆,擴(kuò)孔鉆,鉸刀Φ20mm。
(一)問題的提出
本夾具主要用來鉆,擴(kuò)工件,加工出Φ19.8mm,最后鉸孔Φ20m,由于本道工序孔中心線與Φ32上端面有垂直度要求,因此要保證加工的精度。所以,本道工序加工時(shí),主要應(yīng)該考慮如何提高精度,在此基礎(chǔ)上在一定程度上提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
(二)夾具設(shè)計(jì)
1、定位基準(zhǔn)選擇
考慮工件的加工結(jié)構(gòu),可以采用“一面,一固定V形塊,一滑動(dòng)V形塊”的定位方式。其中滑動(dòng)V形塊Y軸移動(dòng)自由度由導(dǎo)軌限制,X軸移動(dòng)自由度不限制,避免過定位。夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。同時(shí)考慮到生產(chǎn)率要求不是很高,故可以采用手動(dòng)夾緊。
2、切削力及夾緊力計(jì)算
由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊定位,經(jīng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)適當(dāng)夾緊后,本夾具即可安全工作.因此,無須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.
3、定位誤差分析
采用自動(dòng)對(duì)中夾具后,定位誤差取決于對(duì)中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時(shí),對(duì)對(duì)中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.
4.夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述,由于是中批量生產(chǎn),故采用手動(dòng)夾緊即可滿足要求。由于本工序處于加工的最后階段,故對(duì)精度有較高的要求,必須保證刀具與工件的相對(duì)位置精度。
夾具裝有鉆套,可以使夾具在一批零件的加工之前很好地對(duì)刀(與塞尺配合使用);同時(shí)夾具體底面的一對(duì)定位鍵可以使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一個(gè)正確的安裝位置,以有利于鉆,擴(kuò)加工。
小 結(jié)
為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過程,我組五名同學(xué)在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。
本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。
通過此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。
總的來說,這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正!
參考文獻(xiàn)
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