盤套 工藝及鉆Φ11孔夾具設計[含cad高清圖紙文檔資料所見所得]

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不及格：設計方案有嚴重錯誤，設計說明書及設計圖紙不規(guī)范、內容淺薄。在設計過程中勤奮好學精神不夠。遼寧工程技術大學機械加工工序卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱盤套共1頁第1頁車間工序號工序名材料牌號7鉆、粗鉸、精鉸11mm孔45鋼毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每臺件數(shù)鍛件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式鉆床Z5251夾具編號夾具名稱切削液工位器具編號工位器具名稱工序工時/s準終單件90.085工步號工步內容工藝裝備主軸轉速/rmin-1切削速度/mmin-1進給量（mm/r）背吃刀量/進給次數(shù)工步工時/s機動輔助描圖1鉆孔至10.8至10.98mm麻花鉆、游標卡尺68023.10.110.8110.51.582粗鉸至10.96至11.03mm鉸刀、內徑千分尺973.30.40.16134.65.19描校3精鉸至11至11.018mm鉸刀、內徑千分尺1404.840.30.04128.84.324底圖號5裝訂號設計（日期）審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期遼寧工程技術大學機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱盤套共1頁第1頁材料牌號45鋼毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每壞件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內容車間工段設備工藝裝備工序時間準終單件1粗銑前后兩端面粗銑前后兩端面至30.5mm立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具2半精銑后端面半精銑后端面至30mm立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3粗銑7mm厚前后兩端面銑端面至7mm立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具4粗擴、精擴、鉸28mm孔立式鉆床Z525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)5車倒角CA6140車床車刀、專用夾具描圖6插鍵槽插至尺寸31.3mm插床專用夾具機電06-3班7鉆、粗鉸、精鉸11mm孔立式鉆床Z525麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺王曉坤8車圓角車圓角R3CA6140車床車刀、專用夾具描校9去毛刺鉗工臺平銼10清洗清洗機11終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等121415裝訂號設計日期審核（日期）標準化（日期）會簽（日期）標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期遼寧工程技術大學課程設計16摘要11、盤套的工藝分析及生產類型的確定31.1、盤套的用途31.2、盤套的技術要求：31.3、審查盤套的工藝性31.4、確定盤套的生產類型42、確定毛坯、繪制毛坯簡圖42.1選擇毛胚42.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量42.2.1盤套鍛造毛坯尺寸工差及加工余量52.2.2繪制盤套毛坯簡圖53、擬定盤套工藝路線63.1、定位基準的選擇63.1.1精基準的選擇63.2.2粗基準的選擇63.3、加工階段的劃分63.4、工序的集中與分散63.5、工序順序的安排73.5.1機械加工工序73.5.2輔助工序73.6、確定工藝路線74、加工余量、工序尺寸和工差的確定85、切削用量、時間定額的計算85.1、切削用量的計算85.1.1鉆孔工步85.1.2 粗鉸工步95.1.3精鉸工步95.2、時間定額的計算95.2.1基本時間tj的計算95.2.2輔助時間ta的計算105.2.3. 其他時間的計算105.2.4單件時間tdj的計算116.夾具設計116.1設計思想116.2夾具設計126.2.1定位分析126.2.2切削力及夾緊力的計算126.2.3夾具操作說明146.2.4確定導向裝置147. 體會與展望148.參考文獻16摘要這次設計的是盤套，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用。然后，根據零件的性質和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機械加工余量。最后擬定雙聯(lián)齒輪的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。此次課程設計我了解并認識一般機器零件的生產工藝過程，鞏固和加深已學過的技術基礎課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎，并且為后續(xù)課程的學習打好基礎。對我們動手動腦的能力有了提高。SummaryWhat this design is the plate wrap, include spare parts diagram, semi-finished product diagram and assemble diagram one for each, the machine processes craft process card with and work preface the card be an one for each.We want to acquaint with spare parts and understand its function first.Then, process amount of remaining according to size and Xie which makes sure semi-finished product of each rough degree which carry noodles of property and the top of the spare parts diagram of spare parts.Finally draft the craft route that the pair unites wheel gear diagram, draw up that of clip a tight project, draw a tongs to assemble diagram.This time course design I understand and know general machine parts of production craft process, make stronger and deepen have already learned of the knowledge of the lesson and professional lesson of the technique foundation, theories contact actual, toughen from it oneself analysis problem, problem-solving ability, lay the next and good foundation for aftertimes work, and for follow-up course of the study lay good foundation.Began ability of move the brain to have an exaltation to us.1、盤套的工藝分析及生產類型的確定1.1、盤套的用途盤套主要用于零件的外部，起密封，阻擋灰塵的作用，其在機器中起輔助作用，對機器的穩(wěn)定運行影響不是很大，其在具體加工的時候，精度要求也不是很高，加工起來也十分容易。1.2、盤套的技術要求：該盤套的各項技術要求如下表所示：項目公差等級偏差（mm）粗糙度定位基準28的軸孔IT9+0.04506.3盤套中心線11的孔IT12+0.2006.3盤套中心線前后兩個端面12.5花鍵孔中心線尺寸8的鍵槽IT12+0.09-0.096.3孔母線左端面寬度IT90-0.053.2孔中心線盤厚3.2左端面1.3、審查盤套的工藝性該盤套結構較簡單，形狀比較普通，屬盤蓋類零件。主要加工表面有端蓋左、右端面，要求左端面垂直度相對中心軸線滿足0.04mm，其次就是28孔及11孔，28孔的加工端面為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外11孔的加工通過專用的夾具和鉆套能夠保證其加工工藝要求，鍵槽加工要求較嚴格，既有偏差要求，又有粗糙度要求，還要保證平行度。該零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求。由此可見，該零件的加工工藝性較好。1.4、確定盤套的生產類型依設計題目知：Q=5000件/年，m=1件/年，結合生產實際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%。代入公式得：N=5000臺/年X1件/臺X（1+3%）X（1+0.5%）=5175.75盤套重量為0.6kg，由表1-3知，盤套屬輕型零件；由表1-4知，該端蓋的生產類型為大批生產。2、確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1選擇毛胚盤套在工作過程中承受沖擊載荷，鍵槽處存在應力，為保險起見毛胚選用鍛件即可滿足工作要求。2.2確定毛胚的尺寸公差和機械加工余量1）公差等級 由盤套零件的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。2）鍛件重量 根據機械加工后零件的形狀及零件材料，估算鍛件毛坯重量為=0.9kg。3）鍛件復雜系數(shù) 對零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的直徑d=110mm，高H=30mm。由公式S=0.9kg/3.14*55*55*30kg0.39。由此可確定該分度盤零件的復雜系數(shù)為級。4）鍛件材質系數(shù) 由于該分度盤零件材料為45鋼，是碳的質量分數(shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質系數(shù)為級。2.2.1盤套鍛造毛坯尺寸工差及加工余量項目機械加工余量/mm尺寸工差/mm毛坯尺寸/mm兩個端面1.5+1.233-0.4厚度7mm2.0+0.911.5-0.3端面寬度402.0+1.1-0.528孔2+1.024-0.42.2.2繪制盤套毛坯簡圖3、擬定盤套工藝路線3.1、定位基準的選擇3.1.1精基準的選擇 根據該盤套零件的技術要求，選擇左端面和28孔作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，即遵循“基準統(tǒng)一”原則。左端面是設計基準，選用其作精基準定位其他尺寸，實現(xiàn)了設計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的端面跳動度要求。選用28孔作為精基準同樣是遵循了“基準重合”原則，因為該盤套在軸向方向上的尺寸多以該端面作設計基準。3.2.2粗基準的選擇 作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面欠缺。這里選擇盤套右端面作為粗基準。采用端蓋右端面作為粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。3.3、加工階段的劃分根據加工質量要求，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工、精加工三個階段。在粗加工階段，首先將精基準（左端面和28孔）準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他表面的精度要求；然后粗銑盤套右端面、盤厚。在精加工階段，完成端蓋左端面的精銑加工和11孔的鉆-鉸-精鉸的加工，并插鍵槽。3.4、工序的集中與分散 選用工序集中原則安排盤套的加工工序。該盤套的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面的相對位置精度要求。3.5、工序順序的安排3.5.1機械加工工序（1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準端蓋左端面。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原則，先加工端蓋右端面以及盤厚，再加工28孔和11孔。3.5.2輔助工序 在半精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。3.6、確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，下表列出了端蓋的工藝路線。工序名稱設備工藝裝備1粗銑前后兩端面至30.5mm立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具2半精銑后端面至30mm立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3粗銑7mm厚前后兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具4粗擴、精擴、鉸28mm孔立式鉆床Z525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)5車倒角1X45CA6140車床車刀、專用夾具6插鍵槽至尺寸31.3mm插床專用夾具7鉆、粗鉸、精鉸11mm孔立式鉆床Z525麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺8車圓角R3CA6140車床車刀、專用夾具9去毛刺鉗工臺平銼10清洗清洗機11終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等4、加工余量、工序尺寸和工差的確定在這只確定鉆-粗鉸-精鉸11孔的加工余量、工序尺寸和公差。由表2-28可查得，精鉸余量Z精鉸=0.04mm；粗鉸余量Z粗鉸=0.16mm;鉆孔余量Z鉆=10.8mm。查表1-20可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，精鉸：IT7；粗鉸：IT10；鉆：IT12。根據上述結果，再查標準公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，精鉸：0.018mm;粗鉸：0.07mm;鉆：0.18mm。綜上所述，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，精鉸：110+0.018mm;粗鉸10.9600+0.07mm;鉆：10.800+0.18mm5、切削用量、時間定額的計算在這只計算鉆-粗鉸-精鉸11孔此工序的切削用量和時間定額。5.1、切削用量的計算5.1.1鉆孔工步1）背吃刀量的確定 取ap=10.8mm.2) 進給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉進給量f=0.1mm/r。3）切削速度的計算 由表5-22，按45剛硬度計算，切削速度v選取為22m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=648 r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=680 r/min ,再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=23.1 m/min。5.1.2 粗鉸工步 1）背吃刀量的確定 取ap=0.16mm。 2) 進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.4mm/r。3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v選取為3m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=87.13 r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=97r/min ,再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=3.3 m/min。5.1.3精鉸工步1）背吃刀量的確定 取ap=0.04mm。2) 進給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉進給量f=0.3mm/r。3） 切削速度的計算 由表5-31，切削速度v選取為4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得該工序鉆頭轉速n=115.7r/min ,參照Z525型立式鉆床的主軸轉速，取轉速n=140r/min ,再將此轉速代入公式（5-1），可求出該工序的實際鉆削速度為v=3.14nd/1000=4.84m/min。5.2、時間定額的計算5.2.1基本時間tj的計算（1） 鉆孔工步根據表5-41，鉆孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(7+0+4.9)/fn 求得。式中l(wèi)=7mm; l2=0mm; l1=D/2*cotkr+(12)=9.8/2*cot54+1mm*4.9mm; f=0.1mm/r;n=680mm/r.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(7+0+4.9)/0.1*680=0.175min=10.5s（2） 粗鉸工步根據表5-41，鉸圓柱孔的基本時間可由公式 tj =L/fn=(7+15+0.37)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（10.96-10.8）/2=0.08的條件查得l1=0.37mm; l2=15mm; 而l=7mm; f=0.4mm/r; n=97r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(7mm+0.37mm+15mm) /(0.4mm/min x 97r/min)=0.576min=34.6s。（3） 精鉸工步同上，根據表5-41可由公式 tj =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得該工步的基本時間。式中 l2、l1由表5-42按kr=15、ap=（D-d）/2=（11-10.96）/2=0.02的條件查得 l1=0.19mm; l1=13mm; 而l=7mm; f=0.3 mm/r; n=140 r/min.。將上述結果代入公式，則該工序的基本時間tj=(7mm+0.19mm+13mm) /(0.4mm/min x 140r/min)=0.48min=28.8s。5.2.2輔助時間ta的計算根據第五章第二節(jié)所述，輔助時間ta與基本時間tj之間的關系為ta=(0.150.2) tj ,這里取ta=0.15 tj ,則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間為：ta=0.15x10.5s=1.575s;粗鉸工步的輔助時間為：ta=0.15x34.6s=5.19s;精鉸工步的輔助時間為：ta=0.15x28.8s=4.32s;5.2.3. 其他時間的計算除了作業(yè)時間（基本時間和輔助時間之和）以外，每道工序的單件時間還包括布置工作的時間、休息與生理需要的時間和準備與終結時間。由于端蓋的生產類型為大批生產，分攤到每個工件上的準備與終結時間甚微，可忽略不計；布置工作的時間tb是作業(yè)時間的2%7%，休息與生理需要時間tx是作業(yè)時間的2%4%，這里均取3%，則各工序的其他時間可按關系式（3%+3%）（tj+ta）計算，它們分別為：鉆孔工步的其他時間為：tb+tx =6%x(10.5s+1.575s)=0.72s;粗鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%x(34.6s+5.19s)=2.39s;精鉸工步的其他時間為：tb+tx =6%x(28.8s+4.32s)=1.99s;5.2.4單件時間tdj的計算這里的各工序的單件時間分別為：鉆孔工步tdj鉆=10.5s+1.575s+0.72s=12.795s;粗鉸工步tdj粗鉸=34.6s+5.19s+2.39s=42.18s;精鉸工步tdj精鉸=28.8s+4.32s+1.99s=35.11s;因此，此工序的單件時間tdj=tdj鉆+tdj粗鉸+tdj精鉸=12.795+42.18+35.11=90.085s。將上述零件工藝規(guī)程設計的結果，填入工藝文件。6.夾具設計夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。6.1設計思想設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對11孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為IT9，可以采用鉆、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。6.2夾具設計6.2.1定位分析（1）定位基準的選擇據夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工11孔時，采用端蓋右端面和28孔中心線作為定位基準。（2）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔定位，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合b=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。j=（TD+T d+S）/2TD =0.050mmT d =0.011mmS=0.010mmj=0.0355mm6.2.2切削力及夾緊力的計算刀具：10.8的麻花鉆，11鉸刀。鉆孔切削力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式： 式中 P鉆削力t鉆削深度,12mmS每轉進給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 10.8mmHB布氏硬度，140HBS 所以 =762（N）鉆孔的扭矩： 式中 S每轉進給量, 0.1mmD麻花鉆直徑, 10.8mmHB布氏硬度，140HBS=8200(NM)鉸孔時的切削力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，得鉆削力計算公式：式中 P切削力t鉆削深度, 12mmS每轉進給量, 0.4mmD鉸孔鉆直徑, 10mmHB布氏硬度，140HBS 所以 = 73（N）鉸孔的扭矩： 式中 t鉆削深度, 12mmS每轉進給量, 0.4mmD鉸刀直徑, 10mmHB布氏硬度，140HBS =600（NM）鉆孔夾緊力：查機床夾具設計手冊P70表3-6，查得工件所需夾緊力計算公式：式中 螺紋摩擦角平頭螺桿端的直徑工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16螺桿直徑 螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長度則所需夾緊力 =766（N）根據手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。6.2.3夾具操作說明此次設計的夾具夾緊原理為：通過盤套中心線作為定位基準，在定位套定位下實現(xiàn)完全定位，以快換鉆套引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構夾緊工件。6.2.4確定導向裝置本工序要求對被加工的孔依次進行鉆、鉸的加工，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元件，查表9-13，確定鉆套高度H=32mm，排泄空間h=0.5d=5.5mm。7. 體會與展望通過這兩個星期的學習，我在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為機械制造基礎課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。本次課程設計主要經歷了兩個階段，第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我運用了基準選擇、機床選用等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。經過這三個星期的設計，我基本掌握了零件的加工過程分析及工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟，學會了查找相關手冊、說明書等，以及選擇使用工藝裝備等等?？傊?，這次設計使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。由于個人能力有限，所學知識還不能完全掌握，設計中還有許多錯誤和不足，請各位老師和同學們多多斧正。通過這兩個星期的學習，發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。8.參考文獻1孟少農主編.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，19912李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.機械工業(yè)出版社，19933崇 凱主編.機械制造技術基礎.化學工業(yè)出版社，19934王紹俊主編.機械制造工藝設計手冊.機械工業(yè)出版社，19875黃如林主編.切削加工簡明實用手冊.化學工業(yè)出版社，20046薛源順主編.機床夾具設計.機械工業(yè)出版社，19957崇 凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南. 化學工業(yè)出版社，2006.128陳于萍，高曉康主編.互換性與測量技術.北京高等教育出版社，2005.9司乃鈞，許德珠主編.熱加工工藝基礎. 高等教育出版社，199110張龍勛主編.機械制造工藝學課程設計指導及習題.機械工業(yè)出版社，1999.1111艾興，肖詩綱主編.切削用量簡明手冊.機械工業(yè)出版社，2002遼寧工程技術大學課程設計17