【K121】支架零件的工藝及鉆削15mm孔夾具設(shè)計[含cad高清圖紙文檔資料所見所得]

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This course is designed to complete the production internships, completion of machinery manufacturing and technological foundation and other professional courses conducted. Students through the curriculum design, will learn theory and practice of combining production, resolved the issue of capacity issues and the initial training, and also do a good job after graduation for the design and embarked on a comprehensive training for jobs. Through the courses, students in the following areas should be tempered: 1. So that students have developed a point of order of the initial capacity. Can make comprehensive use of machinery manufacturing technology and other courses based on the basic theories and methods, the right to develop a parts order processing machinery. 2. Fixture with the preliminary design for capacity and improve structural design capacity. 3. Combination of design, the application process can be skilled method of calculating the correct conduct of calculation, such as technical parameters, cutting force, cutting power, cutting speed, positioning error, the clamping force, and so on. 4. Further improve access to information, skilled use of Design Manual, reference materials, such as the ability. 5. Through the entire process of design, process design so that students will carry out the procedures and methods, and foster independent thinking and the ability to work independently.目 錄1.支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制11.1支架零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1.1 零件用途11.1.2 分析零件的技術(shù)要求11.1.3 審查零件的工藝性21.1.4 確定支架的生產(chǎn)類型21.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖21.2.1 選擇毛坯21.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量21.2.3繪制支架鑄造毛坯簡圖31.3擬定支架工藝路線31.3.1定位基準(zhǔn)31.3.2表面加工方法的確定41.3.3 加工階段的劃分41.3.4 工序的集中與分散41.3.5 工序順序的安排41.3.6 確定工藝路線51.4加工余量、工序尺寸和公差的確定61.4.1 工序5鉆-粗鉸-精鉸mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定61.5切削用量的計算61.5.1 鉆孔工步61.5.2 粗鉸工步71.5.3 精鉸工步72.鉆削孔工序鉆用夾具設(shè)計72.1.夾具設(shè)計任務(wù)72.2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案72.3.畫夾具裝配圖82.4.夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求。8參考文獻(xiàn)91.支架零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程編制1.1支架零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1.1 零件用途支架零件主要起支撐作用。1.1.2 分析零件的技術(shù)要求(1) 零件材料為HT200。(2) 支架零件技術(shù)要求匯集在下表表1-1 支架零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等級表面粗糙度|m形位公差/mm孔0.018，IT7Ra1.6孔0.021，IT7Ra1.6圓柱左端面IT9Ra12.5圓柱右端面IT9Ra12.5連接板左端面8070IT10Ra12.5圓柱上端面IT9Ra6.3圓柱下端面IT9Ra6.3螺紋退槽32IT12Ra6.31.1.3 審查零件的工藝性由零件圖分析可知，支架頭部兩端面和尾部兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣減少了加工面積且易于加工。肋板的存在增加了支架頭部的接觸剛度，的孔和的孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面，雖然加工精度相對較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量的加工出來，因此該零件的加工工藝性好。1.1.4 確定支架的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：Q=5000件/年，m=1件/年；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和5%。代入公式得 支架重量為4.5kg，支架屬輕型零件；該支架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。1.2確定毛坯、繪制毛坯簡圖1.2.1 選擇毛坯由于該支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以毛坯選用鑄件，用于鑄造的材料為HT200。此支架的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，宜采用金屬模機(jī)器造型方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為。1.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-12-5可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。1）公差等級由支架的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為CT810，選擇CT9。2）鑄件分型面根據(jù)該鑄件的形位特點(diǎn)，選擇零件中間對稱面為分型面。3）表面粗糙度由零件圖可知，該支架各加工表面的粗糙度Ra均大于等于3.2。根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鑄件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表中表1-2 支架鑄造毛坯尺寸公差及機(jī)械加工余量項目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm備注厚度381.8表2-30.30.5（兩端面分別取0.4和0.5）表2-4連接板厚121.6表2-30.30.5（取0.5）表2-4距離572表2-30.51（取1）表2-4距離1102.5表2-30.81.5（取1.5）表2-41.2.3繪制支架鑄造毛坯簡圖支架零件毛坯簡圖.exb1.3擬定支架工藝路線1.3.1定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。1）精基準(zhǔn)的選擇根據(jù)該支架零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇支架底座底面、mm圓柱軸線和支架頭mm孔軸線作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，mm圓柱軸線是設(shè)計基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工支架頭mm孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工孔的軸線的垂直度要求。選用支架座底面和mm孔軸線作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則，因?yàn)樵撝Ъ茉趍m圓柱軸線方向上的尺寸多以他們作為設(shè)計基準(zhǔn)，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。2) 粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。選擇支架頭左端面作為粗基準(zhǔn)，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)。1.3.2表面加工方法的確定根據(jù)支架零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工各表面的加工方法，如下表所示。表1-3 支架零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/加工方案備注支架頭圓柱端面IT1112.5粗銑表1-8支架連接板端面IT1112.5粗銑表1-8支架座上下端面IT96.3粗銑-半精銑表1-8孔IT71.6鉆-粗鉸-精鉸表1-7孔IT71.6鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸表1-7M42-6H6.3鉆-擴(kuò)-車螺紋表1-10沉孔IT73.2鉆-锪-精鉸表1-7M6-6H6.3鉆-車螺紋表1-101.3.3 加工階段的劃分該支架的加工質(zhì)量要求一般，可將加工階段劃分成粗加工和半精加工兩個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑支架頭圓柱兩端面、支架板左端面和支架座上下兩端面。在半精加工階段，完成mm孔、mm孔、M42-6H和支架座上端面的半精加工。1.3.4 工序的集中與分散選用工序集中原則安排支架的加工工序。該支架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，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之間的相對位置精度要求。1.3.5 工序順序的安排1)機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)支架座底面。（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“先主后次”原則，先加工主要表面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工支架底座端面，再加工mm孔、mm孔。1.3.6 確定工藝路線表1-4 支架工藝路線及加工設(shè)備、工裝的選用工序號工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具1粗銑支架底座上下兩端面立式銑床端銑刀2粗銑支架頭圓柱左右兩端面和連接板左端面立試銑床端銑刀3半精銑支架底座上下兩端面立試銑床端銑刀4鉆-擴(kuò)-粗鉸-精鉸mm孔四面組合鉆床麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，絞刀5鉆-擴(kuò)mm孔四面組合鉆床麻花鉆、擴(kuò)孔鉆6鉆-粗鉸-精鉸mm孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺7鉆-锪-精鉸沉孔四面組合鉆床麻花鉆，直柄錐面锪鉆，鉸刀8鉆4-M6-6H通孔四面組合鉆床麻花鉆9車M42-6H螺紋臥式車床內(nèi)螺紋車刀10車4-M6-6H通孔臥式車床內(nèi)螺紋車刀1.4加工余量、工序尺寸和公差的確定1.4.1 工序5鉆-粗鉸-精鉸mm孔的加工余量、工序尺寸和公差的確定 由表2-28可查的，精鉸余量=0.05mm；粗鉸余量=0.95mm；鉆孔余量=14.0mm。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(jù)上述結(jié)果，再查標(biāo)準(zhǔn)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：mm；粗鉸：mm；鉆孔：mm，他們的相互關(guān)系如下圖所示：加工方向0.950.05+0.18+0.07+0.0181.5切削用量的計算工序5鉆、粗鉸、精鉸mm孔1.5.1 鉆孔工步1）背吃刀量的確定 取=14.0mm。2）進(jìn)給量的確定 由表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.2mm/r。3）切削速度的計算 由表5-22，工件材料為HT200，切削速度v可取為18m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=409.5 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=530r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度v=nd/1000=23.3m/min 。1.5.2 粗鉸工步1）背吃刀量的確定 取=0.95mm。2）進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.00mm/r3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取為3m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=63.9r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速, 取轉(zhuǎn)速n=68r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=3.2m/min1.5.3 精鉸工步1）背吃刀量的確定 取=0.05mm。2）進(jìn)給量的確定 由表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v可取為4m/min。由公式（5-1）n=1000v/可求得此工序鉸刀轉(zhuǎn)速n=84.9 r/min，參照表4-9所列Z535型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速, 取轉(zhuǎn)速n=100r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度v=nd/1000=4.71m/min2.鉆削孔工序鉆用夾具設(shè)計2.1.夾具設(shè)計任務(wù)鉆支架通孔。已知：工件材料為HT200，毛坯為鑄件，所用機(jī)床為Z535型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計一鉆床夾具。2.2.確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 （1）確定定位元件 選用一短削邊銷與工件孔配合，限制一個自由度，削邊銷軸肩與工件定位端面接觸，限制三個自由度，支承板與連接板端面接觸限制兩個自由度，工件的六個自由度被全部限制，實(shí)現(xiàn)了完全定位。定位孔與削邊銷的配合尺寸取為.對于鉆孔工序，定位基準(zhǔn)（圓柱面底面）與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差=0mm；同時基準(zhǔn)位移誤差=0mm，所以=0mm，由上述分析可知，該定位方案合理、可行。（2）確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對被加工孔依次進(jìn)行鉆、粗鉸、精鉸等3個工步的加工，最終達(dá)到規(guī)定要求，故選用快換鉆套作為作為刀具的導(dǎo)向元件。（3）確定夾緊機(jī)構(gòu) 由于本工序選用螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰緊螺母使壓板夾緊工件，從而實(shí)現(xiàn)夾緊。（4）工件的安裝 安裝工件時先將六角厚螺母5擰松卸下，移開壓板7，將工件從側(cè)面裝進(jìn)夾具中，使孔套在短削邊銷7上，讓工件靠緊各定位表面，保持正確的位置。然后將壓板移回工作位置，擰緊螺母5，放下鉆模板4，便可加工。2.3.畫夾具裝配圖夾具裝配圖.exb2.4.夾具裝配圖上標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求。確定定位元件之間的尺寸： 1）根據(jù)規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與削邊銷定位軸肩之間的尺寸取為mm 2）鉆套中心線對削邊銷中心線的位置度公差為3）削邊銷與定位板上表面距離尺寸標(biāo)注為。 4）削邊銷中心線與定位板上平面的平行度公差為0.02mm。 5）標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸、。參考文獻(xiàn)1卜昆等編. 計算機(jī)輔助制造. 北京：科學(xué)出版社，2003 2 唐應(yīng)謙等編. 機(jī)械加工工藝學(xué). 北京：中國勞動與社會保障出版社，20003 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書M.阜新:遼寧工程技術(shù)大學(xué).4 崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007 .5 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊M北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 6 黃健求 .機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7 袁國定編. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ). 東南大學(xué)出版社,2000.