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A272F型羅拉支架加工工藝課題簡介
本課題的來源：XXXX有限公司，為“A272F系列高速并條機一三排羅拉支架”加工工藝及工裝的設計。A272F型系列高速并條機適應于75mm以下的纖維的純紡與混紡，在紡紗工藝過程中，位于梳棉工序之后，梳棉纖維條通過本機4根羅拉不同轉速之差產生的牽伸力并合與牽伸，能夠提高纖維的條長片段均勻度、纖維的伸直度，使不同品質纖維的混合更趨均勻，為獲得良好的細紗創(chuàng)造必要的條件。
羅拉支架是并條機上的支撐羅拉部件，其加工表面較多，尺寸精度和相互位置精度比較高，且結構較為復雜，加工難度大，生產綱領為年產量7200件。本課題設計內容主要包括以下兩部分：
1、羅拉支架上塊、前塊、后塊的加工工藝規(guī)程的設計，圖號分別為：178M4.2000.01、178M4.2000.02、178M4.2000.03。
2、專用機床夾具的設計。
畢業(yè)設計 設計題目 A272F型系列高速并條機一三排羅拉支架加工工藝及工裝系別 專業(yè) 班級 姓名 學號 指導老師 完成時間 第一章課題簡介 本課題的來源 陜西寶雞紡織制造有限公司 為 A272F系列高速并條機一三排羅拉支架 加工工藝及工裝的設計 A272F型系列高速并條機適應于75mm以下的纖維的純紡與混紡 在紡紗工藝過程中 位于梳棉工序之后 梳棉纖維條通過本機4根羅拉不同轉速之差產生的牽伸力并合與牽伸 能夠提高纖維的條長片段均勻度 纖維的伸直度 使不同品質纖維的混合更趨均勻 為獲得良好的細紗創(chuàng)造必要的條件 羅拉支架是并條機上的支撐羅拉部件 其加工表面較多 尺寸精度和相互位置精度比較高 且結構較為復雜 加工難度大 生產綱領為年產量7200件 本課題設計內容主要包括以下兩部分 1 羅拉支架上塊 前塊 后塊的加工工藝規(guī)程的設計 圖號分別為 178M4 2000 01 178M4 2000 02 178M4 2000 03 2 專用機床夾具的設計 第二章零件的作用及工藝性分析 A272F型系列高速并條機適應于75mm以下的纖維的純紡與混紡 在紡紗工藝過程中 位于梳棉工序之后 梳棉纖維條通過本機4根羅拉不同轉速之差產生的牽伸力并合與牽伸 能夠提高纖維的條長片段均勻度 纖維的伸直度 使不同品質纖維的混合更趨均勻 為獲得良好的細紗創(chuàng)造必要的條件 一三排羅拉支架是A272F型紡織機上的一個重要組成組合零件 它是由前塊 后塊 上塊組合的一個組合件 它位于傳動軸的下方 主要作用是支撐羅拉 并且保證羅拉做旋轉且無跳動的圓周運動 一三排羅拉支架中 25用于安裝羅拉與另一端羅拉支架相聯結的孔 我們把它們分別進行分析 2 1零件工藝性分析一 前塊 如圖 一三排羅拉支架前塊位于組合件的最上方 要加工的有 刨其表面達到粗糙度要求 銑寬3mm 深2 5mm的槽 銑寬14mm深10mm的哈呋槽 锪 11深5mm的孔 14深16mm的孔 攻M6 7H的螺紋 鉆R5的通孔及2 5的孔 二 后塊的工藝性分析一三排羅拉支架一方面要與前塊相連 一方面與紡織機上板固定 因此 后塊作為組合零件中相當關鍵的零件之一 二 后塊 如圖 先以下面為基準164mm與45 5mm 加工的有 13 2 5的孔以及2 M3 6H的螺紋孔 保證尺寸164 6與45 5相垂直 以寬度68 6為基準 要加工的有 寬49 5mm高2mm的燕尾槽 2 M8 6H的螺紋 2 12的通孔及2 5的通孔保證尺寸164 6與68 6相垂直 三 上塊的工藝性分析由于上塊要與連桿 壓力棒相連 一方面要與前 后塊相連 以下面119 9與35 3成30度的夾角 此零件要加工的面 銑哈呋面 鉆2 7的沉孔 11深8mm的孔 5的通孔 攻M6 7H的螺紋孔以及 12的通孔 銑寬3mm深2mm的凸槽 一 上塊 如圖 四 組合件的分析 此組合件由前 后 上塊組合的 25為支撐羅拉的孔 由于此孔在兩個零件上 如果單獨加工 較困難 精度無法保證 因此 此組合件上的 25 12都在組合以后加工的 能更好的保證精度要求而且加工方便 組合加工的有 25 12的通孔 37 26軸承座沉孔 及 32 5寬4mm的內割槽 2 2工藝規(guī)程設計 2 2 1確定毛坯類型由于一三排羅拉支架組合件結構相對復雜 它材料是球墨鑄鐵QT700 主要是用來支撐羅拉 在工作過程中不會承受交變載荷及沖擊載荷 能保證零件工作可靠 零件的年產量已達7200 為批量生產水平且零件輪廓尺寸不大 2 2 2基準面選擇基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基準面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證 生產率得到提高 否則 加工工藝過程中會問題百出 甚者造成零件大批報廢 使生產無法正常進行 1 粗基準的選擇 粗基準選擇原則 即當零件有不加工表面時 應以這些不加工表面作粗基準 若零件有若干個不加工表面時 則應以與加工表面要相當位置精度較高的不加工表面作粗基準 對于本零件來說 如拿后塊來說 因為零件六面都要加工刨 論粗基準選擇選擇哪個面作基準都可以 但是考慮到后塊底面要與紡織機上板連接 要求精度比較高 則應選上面作為粗基準 利用六點定位原理 上面為基準可以約束Y X旋轉 X方向的平移 在用另一側面做為基準 就可以約束零件 達到完全約束 2 精基準面的選擇主要應該考慮基準重合的問題 當設計基準不重合時應該進行尺寸換算 在這里就不重復了 2 2 3工藝路線的擬定 制定工藝路線的出發(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 在生產綱領已確定為大批量的條件下 可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產率 除此以外 還應當考慮經濟效果 以便使生產成本盡量下降 u3 上塊工藝方案 工藝路線方案一1 后塊工藝方案 刨六面 磨六面 刨寬50H7 高2 0 5 45度的燕尾槽 磨燕尾槽 鉆 12的通孔 M8的螺紋底孔 6 5 锪 18沉孔鉸2 5的孔 攻M8 6H的螺紋 銑寬7mm高3mm的凹槽 鉆2 5H7深8mm的孔攻2 M3 6H M12的螺紋 鉆 1 5H11深4mm的孔 鉆 25 12的半圓孔 2 前塊工藝方案 刨六面 磨六面 鉆 9 5的孔及沉孔 14深16mm 鉸 5的孔 鉆 5的孔 锪 14的沉孔 攻M4 7H M6 7H螺紋 鉆 5的孔 锪 14的沉孔 攻M4 7H的螺紋 鉆 7的通孔 銑寬14深10的凹槽 鉆 25 12的半圓孔 3 上塊工藝方案 刨六面 磨六面 銑哈呋面 銑寬15mm深18 5mm的槽 磨哈呋面 銑與頂面成30度的斜面 磨與頂面成30度的斜面 鉆2 7 5的孔 鉸 5的孔 锪 11深8mm的沉孔 攻M6 7H的螺紋 鉆 2 1 5的通孔 鉆 5D8的孔 攻M6 6H的螺紋 4 組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成60度的面 鉆 5的孔 鉸 5的孔 鉆鉸2 25 12的孔 擴 29 36 37的軸承座孔 半精鏜 精鏜 14 30的孔 車 23 5的內割槽 2 2 4余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 一三排羅拉支架組合零件材料為QT700 生產類型為大批量生產 采用鑄造毛坯 根據原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸 1 刨六面其加工長度為137 1mm 要求下表面粗糙度為0 8um 上表面粗糙度為1 6um 因為粗刨能達到的精度要求為5 2 5um 很顯然達不到要求的精度 由于下一道工序是磨 查得精磨為5 0 32um 能達到精度要求 所以采用粗刨 此時加工余量2Z 3 2mm 以達到加工要求 2 磨六面查 機械制造工藝手冊 確定工序尺寸及加工余量精磨達到的精度要求是5 0 32um 所以采用精磨 2Z 0 8 公差為 0 05mm 3 銑槽 銑削公稱余量Z 2 5mm 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差 因此 所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量 實際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之間 本設計中組合零件為大批量生產 應采用調整法加工 因此在計算過程中 應以調整法加工方式確定 2 2 5確定切削用量工序 刨六面 本工序用計算法來確定切削用量 1 加工條件 加工要求 粗 精刨前塊六面 機床 牛頭刨床 刀具材料 YG8 2 計算切削用量 1 粗刨六面 1 已知毛坯長度方向加工余量為3mm 最大加工余為5mm 考慮到要進行精刨 精磨 必須六有一部分余量 則最大在此工序上加工余量為3 2mm 分兩次加工 第三章夾具設計 為了提高勞動生產率 保證加工質量 降低勞動強度 需要設計專用夾具 一 問題的提出經過考慮 決定設計鉆2 25孔的一套專用夾具 25孔用來支撐羅拉 它是羅拉支架的重要組成部分 一定要保證它的精度 且它又在兩個零件上 如果不使用專用夾具加工 給生產帶來困難 而且精度也無法保證 第二套夾具是鉆 7 沉孔2 11的孔 因為他們所在的位置在與底面成600的面上 不容易加工 為了提高生產率 我決定設計這兩種專用夾具 畢業(yè)設計 設計題目 A272F 系列高速并條機 一三排羅拉支架加工工藝 系 別 機械工程系 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 完成時間 目 錄 序 言 1 第一章 課題簡介 2 第二章 零件的作用及工藝性分析 3 2 1 零件工藝性分析 3 2 2 工藝規(guī)程設計 3 2 2 1 確定毛坯類型 3 2 2 2 基準面選擇 3 2 2 3 工藝路線的擬定 3 2 2 4 余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2 2 5 確定切削用量 3 第三章 夾具設計 3 第四章 小 結 3 參考文獻 3 設計說明書 1 1 序 言 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課 技術基礎課以 及大部分專業(yè)課程后進行的 這是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入 的綜合性的總復習 也是一次理論聯系實際的訓練 因此 它在我們四年的大學 生活中占有重要的地位 就我而言 我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適 應性訓練 從中鍛煉自己分析問題 解決問題的能力 從而更好的以積極向上的 態(tài)度來對待工作能溶入到實踐中去 我們做畢業(yè)設計目的是 1 學生綜合分析和解決本專業(yè)的一般工藝技術問題的獨立工作能力 拓寬 和深化學生的知識 2 學生樹立正確的設計思路 設計構思和創(chuàng)新思維 掌握工藝設計的一般 程序 規(guī)范和方法 3 學生正確使用技術資料 國家標準 有關手冊 圖冊等工具書 進行設計 計算 數據處理 編寫技術文件等方面的工作能力 4 學生今昔功能調查研究 面向實際 面向生產 向工人和工程技術人員 學習的基本工作態(tài)度 工作作風和工作方法 設計說明書 2 2 第一章 課題簡介 本課題的來源 xxxxx 有限公司 為 A272F 系列高速并條機一三排羅拉支 架 加工工藝及工裝的設計 A272F 型系列高速并條機適應于 75mm 以下的纖維的 純紡與混紡 在紡紗工藝過程中 位于梳棉工序之后 梳棉纖維條通過本機 4 根 羅拉不同轉速之差產生的牽伸力并合與牽伸 能夠提高纖維的條長片段均勻度 纖維的伸直度 使不同品質纖維的混合更趨均勻 為獲得良好的細紗創(chuàng)造必要的 條件 羅拉支架是并條機上的支撐羅拉部件 其加工表面較多 尺寸精度和相互位 置精度比較高 且結構較為復雜 加工難度大 生產綱領為年產量 7200 件 本 課題設計內容主要包括以下兩部分 1 羅拉支架上塊 前塊 后塊的加工工藝規(guī)程的設計 圖號分別為 178M4 2000 01 178M4 2000 02 178M4 2000 03 2 專用機床夾具的設計 設計說明書 3 3 第二章 零件的作用及工藝性分析 A272F 型系列高速并條機適應于 75mm 以下的纖維的純紡與混紡 在紡紗工 藝過程中 位于梳棉工序之后 梳棉纖維條通過本機 4 根羅拉不同轉速之差產生 的牽伸力并合與牽伸 能夠提高纖維的條長片段均勻度 纖維的伸直度 使不同 品質纖維的混合更趨均勻 為獲得良好的細紗創(chuàng)造必要的條件 一三排羅拉支架是 A272F 型紡織機上的一個重要組成組合零件 它是由前塊 后塊 上塊組合的一個組合件 它位于傳動軸的下方 主要作用是支撐羅拉 并 且保證羅拉做旋轉且無跳動的圓周運動 一三排羅拉支架中 25 用于安裝羅拉與另一端羅拉支架相聯結的孔 我們把 它們分別進行分析 2 1 零件工藝性分析 一 前塊的工藝性分析 2 1 前塊零件圖 一三排羅拉支架前塊 零件圖如圖 2 1 所示 位于組合件的最上方 要加工 設計說明書 4 4 的有 刨其表面達到粗糙度要求 銑 寬 3mm 深 2 5mm 的槽 銑 寬 14mm 深 10mm 的哈呋槽 锪 11 深 5mm 的孔 14 深 16mm 的孔 攻 M6 7H 的螺紋 鉆 R5 的通孔及 2 5 的孔 定位和加緊下面會詳細介紹 二 后塊的工藝性分析 一三排羅拉支架一方面要與前塊相連 一方面與紡織機上板固定 因此 后 塊作為組合零件中相當關鍵的零件之一 2 2 后塊零件圖 先以下面為基準 164 與 45 5 加工的有 13 2 5 的孔以及 2 M3 6H 的 螺紋孔 保證尺寸 164 6 與 45 5 相垂直 以寬度 68 6 為基準 要加工的有 寬 49 5mm 高 2mm 的燕尾槽 2 M8 6H 的螺紋 2 12 的通孔及 2 5 的通孔保證 尺寸 164 6 與 68 6 相垂直 三 上塊的工藝性分析 由于上塊要與連桿 壓力棒相連 一方面要與前 后塊相連 以下面 119 9 與 35 3 成 30 度的夾角 此零件要加工的面 銑哈呋面 鉆 2 7 的沉孔 11 深 8mm 的孔 5 的通孔 攻 M6 7H 的螺紋孔以及 12 的通孔 銑寬 3mm 深 2mm 的凸槽 設計說明書 5 5 2 3 上塊零件圖 四 組合件的分析 設計說明書 6 6 2 4 組合部件圖 此組合件由前 后 上塊組合的 25 為支撐羅拉的孔 由于此孔在兩個零 件上 如果單獨加工 較困難 精度無法保證 因此 此組合件上的 2 25 12 都在組合以后加工的 能更好的保證精度要求而且加工方便 組合加 工的有 2 25 12 的通孔 37 26 軸承座沉孔 及 32 5 寬 4mm 的內 割槽 2 2 工藝規(guī)程設計 2 2 1 確定毛坯類型 由于一三排羅拉支架組合件結構相對復雜 它材料是球墨鑄鐵 QT700 主 要是用來支撐羅拉 在工作過程中不會承受交變載荷及沖擊載荷 能保證零件工 作可靠 零件的年產量已達 7200 為批量生產水平且零件輪廓尺寸不大 設計說明書 7 7 2 2 2 基準面選擇 基準面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一 基準面選擇得正確與合理 可以使加工質量得到保證 生產率得到提高 否則 加工工藝過程中會問題百出 甚者造成零件大批報廢 使生產無法正常進行 1 粗基準的選擇 粗基準選擇原則 即當零件有不加工表面時 應以這些不加工表面作粗基準 若零件有若干個不加工表面時 則應以與加工表面要相當位置精度較高的不加工 表面作粗基準 對于本零件來說 如拿后塊來說 因為零件六面都要加工刨 論 粗基準選擇選擇哪個面作基準都可以 但是考慮到后塊底面要與紡織機上板連接 要求精度比較高 則應選上面作為粗基準 利用六點定位原理 上面為基準可以 約束 Y X 旋轉 X 方向的平移 在用另一側面做為基準 就可以約束零件 達 到完全約束 2 精基準面的選擇 主要應該考慮基準重合的問題 當設計基準不重合 時應該進行尺寸換算 在這里就不重復了 2 2 3 工藝路線的擬定 制定工藝路線的出發(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 在生產綱領已確定為大批量的條件下 可以考慮 采用萬能性機床配以專用夾具 并盡量使工序集中來提高生產率 除此以外 還 應當考慮經濟效果 以便使生產成本盡量下降 工藝路線方案一 1 后塊工藝方案 刨六面 磨六面 刨寬 50H7 高 2 0 5 45 度的燕尾槽 設計說明書 8 8 磨燕尾槽 鉆 12 的通孔 M8 的螺紋底孔 6 5 锪 18 沉孔鉸 2 5 的孔 攻 M8 6H 的螺紋 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽 鉆 2 5H7 深 8mm 的孔攻 2 M3 6H M12 的螺紋 鉆 1 5H11 深 4mm 的孔 鉆 25 12 的半圓孔 2 前塊工藝方案 刨六面 磨六面 鉆 9 5 的孔及沉孔 14 深 16mm 鉸 5 的孔 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H M6 7H 螺紋 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H 的螺紋 鉆 7 的通孔 銑寬 14 深 10 的凹槽 鉆 25 12 的半圓孔 3 上塊工藝方案 刨六面 磨六面 銑哈呋面 銑寬 15mm 深 18 5mm 的槽 磨哈呋面 銑與頂面成 30 度的斜面 磨與頂面成 30 度的斜面 鉆 2 7 5 的孔 鉸 5 的孔 锪 11 深 8mm 的沉孔 攻 M6 7H 的螺紋 鉆 2 1 5 的通孔 鉆 5D8 的孔 鉆 25 的半圓孔 攻 M6 6H 的螺紋 4 組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面 設計說明書 9 9 鉆 5 的孔 鉸 5 的孔 擴 29 36 37 的軸承座孔 半精鏜 精鏜 14 30 的孔 車 23 5 的內割槽 工藝路線方案二 1 后塊工藝方案 刨六面 磨六面 刨寬 50H7 高 2 0 5 45 度的燕尾槽 磨燕尾槽 鉆 12 的通孔 M8 的螺紋底孔 6 5 锪 18 沉孔鉸 2 5 的孔 攻 M8 6H 的螺紋 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽 鉆 2 5H7 深 8mm 的孔攻 2 M3 6H M12 的螺紋 鉆 1 5H11 深 4mm 的孔 2 前塊工藝方案 刨六面 磨六面 鉆 9 5 的孔及沉孔 14 深 16mm 鉸 5 的孔 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H M6 7H 螺紋 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H 的螺紋 鉆 7 的通孔 銑寬 14 深 10 的凹槽 3 上塊工藝方案 刨六面 磨六面 銑哈呋面 銑寬 15mm 深 18 5mm 的槽 磨哈呋面 設計說明書 10 10 銑與頂面成 30 度的斜面 磨與頂面成 30 度的斜面 鉆 2 7 5 的孔 鉸 5 的孔 锪 11 深 8mm 的沉孔 攻 M6 7H 的螺紋 鉆 2 1 5 的通孔 鉆 5D8 的孔 攻 M6 6H 的螺紋 4 組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面 鉆 5 的孔 鉸 5 的孔 鉆鉸 2 25 12 的孔 擴 29 36 37 的軸承座孔 半精鏜 精鏜 14 30 的孔 車 23 5 的內割槽 上述兩種工藝方案特點在于 方案一是在兩個零件未組合之前就加工 2 25 12 的通孔 而方案二是在組合以后加工 2 25 12 通孔 兩相比較 的話可以看出 25 為支撐羅拉 精密度非常高的一個孔 如果要是在未組合之 前就加工的話 必須需要較高精度的夾具及機床 還要有高水平工人進行操作 經濟性差 往往有一點錯誤 精度就無法保證 而第二種加工就禰補了第一種加 工的不足 組合起來用普通的機床就可以了 操作簡單方便 經濟性好 因此 決定將第二種方案作為加工工藝方案 因此 其加工工藝方案確定為 1 后塊工藝方案 刨六面 磨六面 刨寬 50H7 高 2 0 5 45 度的燕尾槽 磨燕尾槽 鉆 12 的通孔 M8 的螺紋底孔 6 5 锪 18 沉孔鉸 2 5 的孔 攻 M8 6H 的螺紋 設計說明書 11 11 銑寬 7mm 高 3mm 的凹槽 鉆 2 5H7 深 8mm 的孔攻 2 M3 6H M12 的螺紋 鉆 1 5H11 深 4mm 的孔 2 前塊工藝方案 刨六面 磨六面 鉆 9 5 的孔及沉孔 14 深 16mm 鉸 5 的孔 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H M6 7H 螺紋 鉆 5 的孔 锪 14 的沉孔 攻 M4 7H 的螺紋 鉆 7 的通孔 銑寬 14 深 10 的凹槽 3 上塊工藝方案 刨六面 磨六面 銑哈呋面 銑寬 15mm 深 18 5mm 的槽 磨哈呋面 銑與頂面成 30 度的斜面 磨與頂面成 30 度的斜面 鉆 2 7 5 的孔 鉸 5 的孔 锪 11 深 8mm 的沉孔 攻 M6 7H 的螺紋 鉆 2 1 5 的通孔 鉆 5D8 的孔 攻 M6 6H 的螺紋 4 組合件工藝方案 磨組合件的上表面和與上表面成 60 度的面 鉆 5 的孔 鉸 5 的孔 鉆鉸 2 25 12 的孔 擴 29 36 37 的軸承座孔 半精鏜 精鏜 14 30 的孔 設計說明書 12 12 車 23 5 的內割槽 2 2 4 余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 一三排羅拉支架組合零件材料為 QT700 生產類型為大批量生產 采用鑄造 毛坯 根據原始資料及加工工藝 分別確定各加工表面機械加工余量 工序尺寸 及毛坯尺寸 1 刨六面 其加工長度為 137 1mm 要求下表面粗糙度為 0 8um 上表面粗糙度為 1 6 um 因為粗刨能達到的精度要求為 5 2 5 um 很顯然達不到要求的精度 由于 下一道工序是磨 查得精磨為 5 0 32 um 能達到精度要求 所以采用粗刨 此 時加工余量 2Z 3 2mm 以達到加工要求 2 磨六面 查 機械制造工藝手冊 確定工序尺寸及加工余量精磨達到的精度要求是 5 0 32 um 所以采用精磨 2Z 0 8 公差為 0 05mm 3 銑槽 銑削公稱余量 Z 2 5mm 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差 因此 所規(guī)定的加工余量其 實只是名義上的加工余量 實際上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之間 本設計中組合零件為大批量生產 應采用調整法加工 因此在計算過程中 應以調整法加工方式確定 2 2 5 確定切削用量 工序 刨六面 本工序用計算法來確定切削用量 設計說明書 13 13 1 加工條件 加工要求 粗 精刨前塊六面 機床 牛頭刨床 刀具材料 YG8 2 計算切削用量 1 粗刨六面 1 已知毛坯長度方向加工余量為 3mm 最大加工余為 5mm 考慮到要進行精 刨 精磨 必須六有一部分余量 則最大在此工序上加工余量為 3 2mm 分兩次 加工 2 進給量 f 根據 金屬機械加工工藝手冊 表 14 19 當刀桿尺寸為 30mm 45mm 時 ap 8 則進給量 f 3 0 2 4 按牛頭刨床說明書取 f 2 67mm r 3 計算切削速度 按 金屬機械加工工藝手冊 切削速度計算公式為 v 162 t0 2ap0 1f0 4 式中 T 耐用度 Ap 切削深度 F 進給量 其中 ap 1 5 f 2 67 t 60 則 v 162 60 0 21 50 12 670 4 46 48 m min 按機床說明書與 46 4 相接近的轉速為 45r min 及 49 5 現選用 45r min 如 果選用 49 5 則刀具容易受熱磨損太大 則選取 v 45r min 工序 磨六面 1 加工條件 加工要求 末流面達到精度要求 0 8um 設計說明書 14 14 磨輪材料 黑色碳化硅 寬 50mm 見 機械制造工藝手冊 表 10 231 機床 平面磨床 M7130 用磨輪圓周精度精磨削深度進給量公式 st 3 46k1k2k3 sBv 查 機械制造工藝手冊 得 s B 12 25 毫米 行程 取 s B 25 工件運動速度 V 12m min 則單行程進給量 Z 0 019mm 查修正系數 k 1 1 04 k2 1 0 k3 0 62 則 st 3 46k1k2k3 sBv 3 46 1 04 1 0 0 62 25 12 0 0114 mm 查 工藝手冊 進給量應該取 s t 0 012 mm 工序 鉆孔 由于此組合零件中鉆孔的比較多 為了便于查找我就在這里一一列出 此零 件中需要鉆的孔有 1 5 2 4 4 5 5 7 9 11 12 14 25 1 查 機械制造工藝手冊 鉆 1 5 的孔和 2 的孔一樣 工件材料 QT700 則進給量 S 0 05 0 07 毫米 轉 取 S 0 06 毫米 轉 選用刀具材料 W 18CR4V 切削速度的計算公式 V 14 2 D0 25 T0 125 S0 55 m min 查得 T 60 mm S 0 06mm n 則 V 14 2 1 50 25 600 125 0 060 55 48 9 m min 主軸轉速選擇 V 400r min 2 查 機械制造工藝手冊 鉆 4 5 的孔和 5 的孔一樣 工件材料 QT700 則進給量 設計說明書 15 15 S 0 05 0 07 毫米 轉 取 S 0 06 毫米 轉 選用刀具材料 W 18CR4V 切削速度的計算公式 V 14 2 D0 25 T0 125 S0 55 m min 查得 T 60 mm S 0 06mm n 則 V 14 2 4 50 25 600 125 0 060 55 39 8 m min 主軸轉速選擇 V 400r min 3 查 機械制造工藝手冊 鉆 12 的孔 工件材料 QT700 則進給量 S 0 05 0 07 毫米 轉 取 S 0 06 毫米 轉 選用刀具材料 W 18CR4V 切削速度的計算公式 V 14 2 D0 25 T0 125 S0 55 m min 查得 T 60 mm S 0 06mm n 則 V 14 2 140 25 600 125 0 060 55 24 4 m min 主軸轉速選擇 V 280r min 4 查 機械制造工藝手冊 鉆 14 的孔 工件材料 QT700 則進給量 S 0 05 0 07 毫米 轉 取 S 0 06 毫米 轉 選用刀具材料 W 18CR4V 切削速度的計算公式 V 14 2 D0 25 T0 125 S0 55 m min 查得 T 60 mm S 0 06mm n 則 V 14 2 140 25 600 125 0 060 55 16 8 m min 主軸轉速選擇 V 280r min 5 查 機械制造工藝手冊 鉆 25 的孔 工件材料 QT700 則進給量 設計說明書 16 16 S 0 05 0 07 毫米 轉 取 S 0 06 毫米 轉 選用刀具材料 W 18CR4V 切削速度的計算公式 V 14 2 D0 25 T0 125 S0 55 m min 查得 T 60 mm S 0 06mm n 則 V 14 2 250 25 600 125 0 060 55 12 4 m min 主軸轉速選擇 V 280r min 為清楚表達 以下為鉆孔切削用量表 表 一 鉆孔切削用量表 直徑 D 主軸轉速 r min 切削速度 m min 進給量 mm 切削深度 mm 2 400 48 9 0 12 0 2 4 400 39 8 0 1 0 24 4 5 560 39 8 0 12 0 2 5 560 35 2 0 19 0 3 7 375 32 8 0 25 0 35 9 375 32 5 0 3 0 25 12 280 24 4 0 2 0 2 14 280 16 8 1 0 0 06 25 280 12 4 2 0 0 02 6 鉸孔 在此零件中加工多處 4 5 的孔 我就把這兩種列出來 鉸 5 的孔為 查 機械制造工藝手冊 表 10 8 鉸 5 的孔用于手鉸 進給 量為 0 6mm n 即 S 0 6 mm n 查 機械制造工藝手冊 表 10 84 T 0 05mm 則 切削速度 V 17 2 m min 7 锪孔 設計說明書 17 17 锪 18 14 11 組合零件中锪孔全部為平頭锪鉆 查 機械制造工 藝手冊 表 10 90 锪 18 的孔 工件材料 QT700 進給量 S 查得 S 0 10 0 15 mm 取 S 0 12 mm 不加冷卻液的切削速度 V 12 25 m min 取 V 16 8mm min 锪 14 進給量 S 0 1 0 15 mm 取 S 0 10 mm 不加冷卻液的切削速度 V 20 m min 8 攻絲 攻絲在組合件中也比較多 在這里都列為一塊 攻絲 M6 7H 查 機械制造工藝手冊 表 10 157 選用螺紋絲錐高速鋼 W18CR4V 切削速度計算公式 V CV Dx Tm Sy 其中工件材料為 QT700 切削系數 CV 當直徑 D 10 時 C V 0 83 X 2 3 Y 0 5 m 0 5 當直徑 D 10 時 C V 27 6 X 0 78 Y 0 5 m 0 5 在 表 10 167 中查得螺紋直徑為 8 時 切削速度 V 9 8 m min 把 M6 M8 M12 代入公式得 9 8 CV Dx Tm Sy 0 83 80 78 600 5 S0 5 則可以求出進給量 S 0 6mm 攻絲 M12 7H 查 機械制造工藝手冊 表 10 157 選用螺紋絲錐高速鋼 W18CR4V 切削速度計算公式 V CV Dx Tm Sy 其中工件材料為 QT700 切削系數 CV 當直徑 D 10 時 C V 0 83 X 2 3 Y 0 5 m 0 5 當直徑 D 10 時 C V 27 6 X 0 78 Y 0 5 m 0 5 設計說明書 18 18 在 表 10 167 中查得螺紋直徑為 6 時 切削速度 V 12 1 m min 把 M6 M8 M12 代入公式得 12 1 CV Dx Tm Sy 0 83 80 78 600 5 S0 5 則可以求出進給量 S 0 4 mm 攻絲 M47H 查 機械制造工藝手冊 表 10 157 選用螺紋絲錐高速鋼 W18CR4V 切削速度計算公式 V CV Dx Tm Sy 其中工件材料為 QT700 切削系數 CV 當直徑 D 10 時 C V 0 83 X 2 3 Y 0 5 m 0 5 當直徑 D 10 時 C V 27 6 X 0 78 Y 0 5 m 0 5 在 表 10 167 中查得螺紋直徑為 6 時 切削速度 V 10 2in 把 M6 M8 M12 代入公式得 10 2Dx Tm Sy 0 83 80 78 600 5 S0 5 則可以求出進給量 S 0 5mm 通過查表計算 可求出其他的切削用量 如表二所示 表二 攻螺紋切削用量表 螺紋直徑 切削 m min 進給量 mm 切削深 mm M4 10 2 0 5 0 2 M6 10 4 0 6 0 3 M8 9 8 0 5 0 2 M12 12 1 0 4 0 1 還有一部分螺紋為手工攻絲 如 N3 M2 在此就不多說明了 工序 銑 1 銑平面 工件材料為 QT700 刀具選用的是圓盤銑刀 圓盤銑刀在平面比 較寬的時候用鑲齒刀 對于一般相對窄的平面用整體直齒 因為本零件尺寸較小 設計說明書 19 19 所以選用整體直齒 查 機械制造工藝手冊 表 10 106 切削速度公式 V 75 5D0 2 T0 15t0 5S0 4B0 1Z0 1 m min 其中 T 刀具耐磨度 t 切削深度 D 銑刀直徑 B 銑削寬度 Z 每齒進給量 刀具材料 YG8 查 表 10 1080 得銑刀每齒進給量 S 0 5 0 64mm 取 S 0 6mm 切削深度 t 3mm 銑刀耐磨度 T 90min 直徑 D 50mm B 20mm S 0 6mm Z 6 則公式 V 75 5D0 2 T0 15t0 5S0 4B0 1Z0 1 75 5 500 2 900 15 30 5 0 60 4 200 1 60 1 324 78 m min 根據 機械制造工藝手冊 表 10 109 選取 V 335 m min 2 銑槽 用高速三面刃圓盤銑刀 W 18CR4V 刀具磨損量為 T 60 齒數 Z 30 銑刀切削深度 t 5 切削速度公式 V 31 4D0 2 T0 15t0 5S0 4B0 1Z0 1 m min 可以查出 V 32 m min 則 32 31 4D0 2 T0 15t0 5S0 4B0 1Z0 1 31 4 600 2 50 15 50 5 S0 4 30 1 300 1 求得 設計說明書 20 20 S 0 236 m min 根據 機械制造工藝手冊 取 S 0 25 m min 工序 車內割槽 計算切削速度公式 按 機械制造工藝手冊 表 10 1 切削速度公式 V CV TmApXvfyK 其中 C V 242 表 10 4 查 T 1 5 2 0 取 T 1 8mm 表 10 8 中可以查出 進給量 f 0 4 0 5 取 f 0 45mm N 切削深度 Ap 3mm 修正系數 K 1 04 求得 V CV TmApXvfyK 242 1 80 2 30 15 0 450 35 1 04 53 8 m min 已知內割槽直徑 D 32 5mm 確定主軸轉速 ns 1000V D 1000 53 8 3 14 32 5 527 r min 按機床說明書與 527527r min 相接近的轉速有 615r min 和 405r min 轉速太大 工件容易發(fā)熱 則我們選用 405r min 作為轉速 即 V 405 r min 再反上去可以算出切削速度 V 48 2 m min 設計說明書 21 21 第三章 夾具設計 為了提高勞動生產率 保證加工質量 降低勞動強度 需要設計專用夾具 一 問題的提出 經過考慮 決定設計鉆 2 25 孔的一套專用夾具 25 孔用來支撐羅拉 它 是羅拉支架的重要組成部分 一定要保證它的精度 且它又在兩個零件上 如果 不使用專用夾具加工 給生產帶來困難 而且精度也無法保證 第二套夾具是鉆 7 沉孔 2 11 的孔 因為他們所在的位置在與底面成 600 的面上 不容易加 工 為了提高生產率 我決定設計這兩種專用夾具 2 25 鉆削夾具設計 1 定位元件的選擇 設計說明書 22 22 圖 3 1 2 25 鉆削工序圖 因為 25 及與底面成 600的面上的孔要在組合以后才能加工 所以要選把零件 組合 經過仔細觀察可以看到后塊底面有一個燕尾槽 我們能夠用它定位的話 就 可以約束五個自由度 再用另一端面定位 就很容易達到完全定位 2 夾緊裝置的設計 夾緊裝置在夾具上是很重要的組成部分 由于在加工 25 的孔時 有扭力 使工件移動 使加工不準確 所以必須有夾緊裝置 金屬切削機床夾具的夾緊裝 置類型多樣 要想提高加工效率 就應該合理選用對應的加緊機構 如手動 氣 動 液壓或機械傳動夾緊 由于此零件上方要放置一鉆套 如果采用氣動或機動 的話 就會使加工距離過大 且費時 故還是選擇人工夾緊 經濟性好 效率高 由于此零件需要定向夾緊 仔細考慮后 定向壓塊壓緊螺釘壓緊最適合加工此零 件 決定選用定向壓塊壓緊螺釘壓緊結構 由于此工序是在加工加工表面之后進 行的 表面有一定的精度要求 要保證其精度要求 就要在定向壓塊壓緊裝置前 端加上一頂塊 頂塊材料選用銅 其結構如下圖 設計說明書 23 23 3 切削力及夾緊力計算 如圖 根據 機械加工工藝手冊 表 10 64 查得鉆孔的扭矩和動力公式為 P 43 4DS0 8 公斤力 M 21 4D2S0 8 公斤力毫米 其中 D 切削直徑 S 進給量 已知選用刀具材料 W 18CR4V D 25mm 進給量 S 2 0mm 代入公式可以計算出 P 43 4DS0 8 43 4 25 20 8 1890 N M 21 4D2S0 8 21 4 252 20 8 931 5 N mm 既然算出來扭矩和動力 下一步要算出夾緊力 我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置 所給的夾緊扭矩公式 M Q rtg f 1 kgf mm 公式中 M 夾在螺旋夾緊機構上的夾緊扭矩 Q 夾緊力 設計說明書 24 24 r 螺紋的平均半徑 螺紋升角 tan np 2 r 螺紋摩擦角 tan f 一般 f 0 178 則 10 0 f1 支承表面的摩擦系數 一般 f 0 15 0 3 支承表面摩擦力矩的計算力臂 隨支承表面的形式而改變 其表按 金屬切削機床夾具設計手冊 表 3 22 查 先預選用 M20 的螺紋 查得 螺紋的平均半徑 r 為 9 19 螺紋螺距 P 為 2 5 螺紋升角 為 2029 為 1 3D0 f 0 2 則可以計算扭矩 M Q rtg f 1 Q rtg f 1 1890 9 19tg 2029 100 3 0 2 5144 N 可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結構 4 定位誤差分析 1 定位元件尺寸及公差的確定 夾具的主要定位是后塊燕尾槽 該定位槽 尺寸與公差現規(guī)定為與本零件在工作時的尺寸與公差相同 2 計算 25 孔的中心線與端面平行度誤差 燕尾槽的尺寸為 50 公差為正負 0 012 由于在制造夾具時燕尾槽不可能達 到完全要求 需要有一定的偏差 但保證在公差范圍就可以了 燕尾槽的支撐塊 公差尺寸為正負 0 015 則 Bbax 0 012 0 015 0 017 即最大側隙能滿足零件的精度要求 5 夾具設計及操作說明 如前所述 在設計夾具時應該注意提高勞動生產率 本工序為粗加工 切削 力較大 為了夾緊工件 就需要足夠的夾緊力 選把工件的燕尾槽扣緊夾具中的 頂塊 本夾具設計有兩個螺紋頂塊 加工時要旋檸兩個螺紋夾緊工件 設計說明書 25 25 6 夾具的三視圖 附零件圖 圖 3 2 2 25 鉆削夾具總裝圖 附夾具裝配圖及夾具零件圖 鉆 7 沉孔 2 11 鉆削夾具設計 本工序為鉆 7 沉孔 2 11 孔 由于此加工在斜面上 斜面又在與上面成 60 度的斜角上 如果沒有專用夾具的話 加工過程中容易出現移動 把鉆頭弄斷 甚者工件報廢 因此 要有專用夾具 由于這幾個孔也是在組合以后加工的 仔 細觀察后 很容易發(fā)現在后塊中有一燕尾槽 如果用這燕尾槽定位的話就可以約 束五個自由度 再用一側面定位就達到完全定位 和上一夾具一樣制造一個和地 面有斜 60 度的斜面 其三視圖如下圖 設計說明書 26 26 計算和上面一樣 根據 機械加工工藝手冊 表 10 64 查得鉆孔的扭矩和動力公式為 P 43 4DS0 8 公斤力 M 21 4D2S0 8 公斤力毫米 其中 D 切削直徑 S 進給量 已知選用刀具材料 W 18CR4V D 11mm 進給量 S 0 2mm 代入公式可以計算出 P 43 4DS0 8 43 4 11 20 8 346 N M 21 4D2S0 8 21 4 112 0 20 8 1876 N mm 既然算出來扭矩和動力 下一步要算出夾緊力 夾緊力方向如圖 設計說明書 27 27 我們用定向壓塊壓緊螺釘壓緊裝置 所給的夾緊扭矩公式 M Q rtg f 1 kgf mm 公式中 M 夾在螺旋夾緊機構上的夾緊扭矩 Q 夾緊力 r 螺紋的平均半徑 螺紋升角 tan np 2 r 螺紋摩擦角 tan f 一般 f 0 178 則 10 0 f1 支承表面的摩擦系數 一般 f 0 15 0 3 支承表面摩擦力矩的計算力臂 隨支承表面 的形式而改變 其表按 金屬切削機床夾具設計手冊 表 3 22 查 先預選用 M20 的螺紋 查得 螺紋的平均半徑 r 為 9 19 螺紋螺距 P 為 2 5 螺紋升角 為 2029 為 1 3D0 f 0 2 則可以計算扭矩 M Q rtg f 1 Q rtg f 1 1890 9 19tg 2029 100 3 0 2 5144 N 可以選擇 M20 的螺紋做為夾緊裝置的夾緊結構 三視圖如下 設計說明書 28 28 圖 3 3 鉆 7 沉孔 2 11 鉆削夾具總裝圖 設計說明書 29 29 參考文獻 1 趙如福主編 金屬機械加工工藝人員手冊 上?？萍技夹g出版社 1990 2 王紹俊主編 機械制造工藝設計手冊 機械工業(yè)出版社 1985 3 東北重型機械學院等編 機床夾具設計手冊 上海科學技術出版 社 1998 4 上海柴油機廠工藝設備研究所編 金屬切削機床夾具設計手冊 機械工業(yè)出版社 1984 5 上海市金屬切削技術學會所編 金屬切削手冊 上?？茖W技術出 版社 1988 6 張耀宸主編 機械加工工藝設計實用手冊 航空工業(yè)出版社 1993 7 蒙少農主編 機械加工工藝手冊 機械工業(yè)出版社 1991 8 袁長良主編 機械制造工藝裝備設計手冊 中國計量出版社 1992 9 董杰主編 工藝文件編制與管理 上海交通大學出版社 1989 10 李恒權 朱明臣 王德云主編 畢業(yè)設計指導書 青島海洋大 學出版社 1993