JZSJ-25機油泵傳動軸支架機械加工工藝及夾具設計【含CAD圖紙、說明書】
附表2、機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱機油泵傳動軸支架零件名稱共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號鉆床車間5鉆斜309孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造件25055981設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z30401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具 工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件,5.91工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1以支架下底面為基準,鉆9孔麻花鉆500140.321015.9 設 計(日 期) 校 對(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11附表1、機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 機油泵傳動軸支架零件名稱共頁第頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄造件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設 備工 藝 裝 備工 時 準終 單件1粗銑半精銑精銑支架下底面以支架下底面的相對面,上表面為基準,分別進行表面粗銑,半精銑,精銑加工銑床車間X62銑刀142.7s12粗銑精銑支架前端面以支架下底面為基準,分別表面進行粗銑,精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s13鉆擴粗鉸精鉸32孔以支架下底面為基準,鉆30孔,擴31.75孔,粗鉸31.93孔,精鉸32孔鉆床車間Z3040麻花鉆,擴孔刀,鉸刀189.614粗銑精銑支架后端面以支架下底面為基準,分別表面進行粗銑,精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s15鉆斜309孔以支架下底面為基準,鉆9孔鉆床車間Z3040麻花鉆5.9s16鉆411孔以支架下底面為基準,鉆411孔鉆床車間Z3040麻花鉆7.8s47去毛刺鉗工臺去毛刺8終檢尺寸公差測量檢測設 計(日 期)校 對(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1序言大三第二學期我們進行了機械制造技術(shù)基礎課程的學習,并且在大二第一學期也進行過金工實習。為了鞏固所學知識,在我們進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的進行一次深入的綜合性的總復習,也是作為一次理論聯(lián)系實際的訓練,我們進行了本次課程設計。通過這次課程設計,對自己未來將從事的工作進行了一次適應性訓練,從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力,同時,在課程設計過程中,我們通過認真查閱資料,切實地鍛煉了我們自我學習的能力。另外,在設計過程中,經(jīng)過老師的悉心指導和同學們的熱心幫助,我順利完成了本次設計任務。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予批評指正。目錄一、零件的分析1(一)零件的作用1(二)零件的工藝分析1(三)確定生產(chǎn)類型1二、確定毛坯21、確定毛坯種類:22、確定鑄件加工余量、毛坯尺寸及公差:2三、工藝規(guī)程設計3(一)選擇定位基準:3(二)制定工藝路線3(三)機械加工余量、工序尺寸及公差的確定41、圓柱表面工序尺寸:42、平面工序尺寸:43、確定切削用量及時間定額:5四、 夾具設計20(一)問題的提出20(二)夾具設計201、定位基準選擇202、夾具夾緊裝置的確定213、夾緊力大小的計算214、工件定位自由度分析235夾具設計及操作的簡要說明232一、零件的分析(一)零件的作用題目所給的零件是機油泵傳動軸支架 。它位于傳動軸的端部,主要是支撐傳動軸連接油口,也起到固定機油泵的作用。它是拖拉機里用到最普遍的零件之一,結(jié)構(gòu)簡單,體積較小,屬于叉架類零件,其中的32孔要與傳動軸配合,要求精度較高。(二)零件的工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,切削性能良好。以下是機油泵傳動軸支架需要的加工要求:1)32孔要求精度較高,需要進行精鉸加工;2)9孔與11孔要求精度較低,使用鉆床加工一次即可3)11孔下底面要求精度較高,需要進行精銑。由上面分析可知,可以精加工機油泵傳動軸支架下端面,然后以此作為精基準采用專用夾具進行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度,并且此叉架類零件沒有復雜的加工曲面,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。(三)確定生產(chǎn)類型依設計題目知:Q=5000臺/年,n=1件/臺;結(jié)合生產(chǎn)實際,備品率和廢品率分別為10%和1%。代入公式N=Qn(1+)(1+)得N=5555件/年零件質(zhì)量為5kg,查表2-1可知其屬輕型零件,生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。二、確定毛坯1、確定毛坯種類:零件材料為HT200?;诣T鐵抗拉強度不低于150MPa,抗彎強度不低于330MPa,根據(jù)材料性質(zhì),因此應該選用鑄造件,由于該零件的產(chǎn)量為5000,已達中批生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不大,故可鑄造成型,提高生產(chǎn)效率,保證加工的精度。2、確定鑄件加工余量、毛坯尺寸及公差:1)求最大輪廓尺寸。根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸,長250mm,寬55mm,高98mm,故最大輪廓尺寸為250mm。2)選取公差等級CT。由表5-1,鑄造方法選擇砂型手工,鑄造材料按灰鑄鐵,公差等級范圍為1114級,選取12級。3)求鑄件公差尺寸公差。根據(jù)加工的基本尺寸和鑄件公差等級CT,由表5-3查得,公差帶相對于基本尺寸對稱分布。4)求機械加工余量等級。由表5-5查得,鑄造方法選擇砂型手工,鑄造材料按灰鑄鐵,得機械加工余量等級范圍為FH級,選取G級。5)求RMA。對所有加工表面取同一個數(shù)值,由表5-4查最大輪廓尺寸為250mm、機械加工余量等級為G級,得RMA數(shù)值為2.8mm。6)求毛坯基本尺寸。9孔和411孔較小,鑄成實心。A面為單側(cè)加工,毛坯基本尺寸:R=F+RMA+CT/2=78.1mmC面和D面屬雙側(cè)加工。由公式求出:R= F+2RMA+CT/2=50.4mm32H7孔屬內(nèi)腔加工,由公式求出:R= F-2RMA-CT/2=23.9mm表1 支架鑄件毛坯尺寸公差與加工余量3、繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設計(一)選擇定位基準:1 粗基準的選擇:對于一般的支架類零件而言,以支架的底面A相對面B作為粗基準是完全合理的。2 精基準的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便,依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面A為主要的定位精基準。(二)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到的經(jīng)濟精度,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,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機械制造技術(shù)基礎第203-209頁,根據(jù)零件的表面加工精度和粗糙度要求,選擇各平面、孔等表面加工方法,參照機械制造技術(shù)基礎課程設計指南(后簡稱指南)P95,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:工序 以上表面B為粗基準,粗銑、半精銑、精銑下表面A,采用X62臥式銑床加專用夾具;工序 以下表面A為定位基準,粗銑,精銑前端面C,采用X62臥式銑床加專用夾具;工序 以下表面A為定位基準,鉆、擴、粗鉸、精鉸32,采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具;工序 以下表面A為定位基準,粗銑、精銑后端面D,采用X62臥式銑床加專用夾具;工序 以下表面A為定位基準,鉆斜309,采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具;工序 以下表面A為定位基準,鉆411,采用Z3040搖臂鉆床加專用夾具;工序 去毛刺;工序 終檢。(三)機械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、圓柱表面工序尺寸:前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量,現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下:2、平面工序尺寸:3、確定切削用量及時間定額:工序 粗銑、半精銑、精銑下表面A,以上表面B為粗基準;一.粗銑下表面A1)加工條件工件材料:HT200,b =170240MPa,鑄造;工件尺寸:aemax=55mm,l=52mm;加工要求:粗銑下表面A,加工余量3.3mm;機床:X62臥式銑床;刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap5。故根據(jù)指南表5-113,選取鑲齒三面刃銑刀,刀具直徑d0=100mm,寬L=20mm,孔徑d=27mm,齒數(shù)z=10,該銑刀為標準規(guī)格無需定制。再根據(jù)表5-151,選擇刀具前角00后角08,副后角0=10,刃傾角s=10,主偏角Kr=60,過渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2)切削用量確定切削深度ap因為余量較小,故選擇ap=3.3mm,一次走刀即可完成。確定每齒進給量fz由于本工序為粗加工,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對稱端銑,以提高進給量提高加工效率。根據(jù)指南表5-106,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-154,X62臥式銑床)時:fz=0.140.24mm/z故選擇:fz=0.18mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標準根據(jù)指南表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=100mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南表5-157)。計算切削速度vc和每分鐘進給量vf根據(jù)指南表5-156,當d0=100mm,Z=10,ap3.5,fz0.18mm/z時,、.各修正系數(shù)為:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度計算公式為: 其中ae = 55mm,a p = 3.3mm,Cv = 245,qv = 0.2,xv = 0.15,yv = 0.35,kv = kMv kSv = 1.0 0.8 = 0.8,uv = 0.2,pv = 0,m = 0.32,T = 180min,f z = 0.18mm/ z,Z =10,為切削條件改變時的切削速度修正系數(shù),單位為m/min;將以上數(shù)據(jù)代入公式:上數(shù)據(jù)代入公式:確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-82,選擇則實際切削速度為:工作臺每分鐘進給量為:根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表指南表5-83,選擇,則實際的每齒進給量為校驗機床功率根據(jù)指南表5-134,近似為Pcc=4.9kw,根據(jù)機床使用說明書,主軸允許功率Pcm=7.50.75kw=5.625kwPcc。故校驗合格。最終確定:ap=3.3mm,nc=190r/min,vc=60m/min,fz=0.16mm/z。3)計算基本工時根據(jù)指南表2-28,端面銑刀的基本時間計算公式為 ,代入數(shù)據(jù),得加工時間: 二.半精銑下表面A1)加工條件刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀;機床:X62臥式銑床;2)切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=1.5mm,因為余量較小,故ap=1.5mm確定每齒進給量fz本道工序是半精銑下表面A,根據(jù)指南表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,據(jù)指南表5-78,X62臥式銑床的功率為7.5kw時:每轉(zhuǎn)進給量,現(xiàn)取,則每齒進給量。確定刀具壽命及磨鈍標準根據(jù)指南表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;由于銑刀直徑d0=100mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。按指南表2-17中公式計算,得,根據(jù)指南表5-82,選擇則實際切削速度:工作臺每分鐘進給量為: 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表指南表5-83,選擇,則實際的每齒進給量為3) 計算基本工時根據(jù)指南表2-28,端面銑刀的基本時間計算公式為,代入數(shù)據(jù),得加工時間:三.精銑下表面A1)加工條件刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀;機床:X62臥式銑床;2)切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=1.0mm,因為余量較小,故ap=1.0mm確定每齒進給量fz本道工序是精銑下表面A,根據(jù)指南表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,據(jù)指南表5-78,X62臥式銑床的功率為7.5kw時:每轉(zhuǎn)進給量,現(xiàn)取,則每齒進給量。確定刀具壽命及磨鈍標準根據(jù)指南表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;由于銑刀直徑d0=100mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。按指南表2-17中公式計算,得,根據(jù)指南表5-82,選擇則實際切削速度:工作臺每分鐘進給量為: 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表指南表5-83,選擇,則實際的每齒進給量為4) 計算基本工時根據(jù)指南表2-28,端面銑刀的基本時間計算公式為,代入數(shù)據(jù),得加工時間:工序 粗銑精銑前端面C,以下表面A為定位基準一.粗銑前端面C1)加工條件工件材料:HT200,b =170240MPa,鑄造;工件尺寸:aemax=52mm,l=52mm;加工要求:粗銑前端面C,加工余量3.9mm;機床:X62臥式銑床;刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae90,深度ap5。故根據(jù)指南表5-113,選取鑲齒三面刃銑刀,刀具直徑d0=100mm,寬L=20mm,孔徑d=27mm,齒數(shù)z=10,該銑刀為標準規(guī)格無需定制。再根據(jù)表5-151,選擇刀具前角00后角08,副后角0=10,刃傾角s=10,主偏角Kr=60,過渡刃Kr=30,副偏角Kr=5。2)切削用量確定切削深度ap因為余量較小,故選擇ap=3.9mm,一次走刀即可完成。確定每齒進給量fz由于本工序為粗加工,尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮,從而可采用不對稱端銑,以提高進給量提高加工效率。根據(jù)指南表5-106,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,機床功率為7.5kw(據(jù)指南表5-154,X62臥式銑床)時:fz=0.140.24mm/z故選擇:fz=0.18mm/z。確定刀具壽命及磨鈍標準根據(jù)指南表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm;由于銑刀直徑d0=100mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南表5-157)。計算切削速度vc和每分鐘進給量vf根據(jù)指南表5-156,當d0=100mm,Z=10,ap3.5,fz0.18mm/z時,、.各修正系數(shù)為:kMV= 1.0,kSV= 0.8。切削速度計算公式為: 其中ae = 52mm,a p = 3.9mm,Cv = 245,qv = 0.2,xv = 0.15,yv = 0.35,kv = kMv kSv = 1.0 0.8 = 0.8,uv = 0.2,pv = 0,m = 0.32,T = 180min,f z = 0.18mm/ z,Z =10,為切削條件改變時的切削速度修正系數(shù),單位為m/min;將以上數(shù)據(jù)代入公式:上數(shù)據(jù)代入公式:確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-82,選擇則實際切削速度為:工作臺每分鐘進給量為:根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表指南表5-83,選擇,則實際的每齒進給量為校驗機床功率根據(jù)指南表5-134,近似為Pcc=4.5kw,根據(jù)機床使用說明書,主軸允許功率Pcm=7.50.75kw=5.625kwPcc。故校驗合格。最終確定:ap=3.9mm,nc=190r/min,vc=60m/min,fz=0.16mm/z。3)計算基本工時根據(jù)指南表2-28,端面銑刀的基本時間計算公式為 ,代入數(shù)據(jù),得加工時間:二.精銑前端面C1)加工條件刀具:YG6硬質(zhì)合金端銑刀;機床:X62臥式銑床;2)切削用量確定切削深度ap左右端面加工余量Z=0.3mm,因為余量較小,故ap=0.3mm確定每齒進給量fz本道工序是精銑前端面C,根據(jù)指南表5-154,使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工,據(jù)指南表5-78,X62臥式銑床的功率為7.5kw時:每轉(zhuǎn)進給量,現(xiàn)取,則每齒進給量。確定刀具壽命及磨鈍標準根據(jù)指南表5-156,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;由于銑刀直徑d0=100mm,故刀具使用壽命T=180min(據(jù)指南P205表5-157)。確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。按指南表2-17中公式計算,得,根據(jù)指南表5-82,選擇則實際切削速度:工作臺每分鐘進給量為: 根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表指南表5-83,選擇,則實際的每齒進給量為5) 計算基本工時根據(jù)指南表2-28,端面銑刀的基本時間計算公式為,代入數(shù)據(jù),得加工時間:工序 鉆、擴、粗鉸、精鉸32,以下表面A為定位基準一、鉆30mm1)加工條件刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=30mm,選取主偏角=59,鉆頭采用雙錐后磨橫刀,機床:Z3040搖臂鉆床。2)選擇切削用量確定進給量按加工要求確定進給量:查指南表5-135, f = 0.54 0.66mm/ r,l /d = 42/32 =1.31 3,由指南表5-135,修正系數(shù)為0.5,則:f = (0.54 0.66) 0.5 = (0.27 0.33)mm/ r根據(jù)指南表5-70,最終選擇進給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工,為避免即將鉆穿時鉆頭折斷,故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。根據(jù)指南表2-15查出,鉆孔時軸向力其中CF=420,zF=1,yF=0.8,軸向力修正系數(shù)為=1.06,代入數(shù)據(jù)得Ff=5368N。根據(jù)表5-68查Z3040搖臂鉆床,機床進給機構(gòu)允許的最大軸向力為16000NFf,故所選進給量可用。確定鉆頭磨鈍標準及壽命查指南表5-138,后刀面最大磨損限度,1.2mm,壽命T = 75min切削速度查指南表2-13,切削速度計算公式為:其中,Cv =11.1,d 0 = 30mm,zv = 0.25,m = 0.125,ap = d/2=15,xv = 0,yv = 0.4,f = 0.32,查得修正系數(shù):kTv = 1.0,=,klv = 0.85,ktv = 1.0,故實際的切削速度:確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇則實際切削速度為:檢驗機床扭矩及功率查指南表2-15,轉(zhuǎn)矩與功率的計算公式: 其中CM=0.206,zM=2.0,yM=0.8,修正系數(shù)為=1.06,代入數(shù)據(jù)得MC=79N*M, PC=1.6kW。查機床使用說明書,PE = 30.81 = 2.43kw。由于PCPE,故切削用量可用,即:f = 0.32mm/ r,n = nc = 200r /min,vc = 18.84m/min3) 計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(14)中為刀具的主偏角,被切削長度l=42mm,刀具切出長度l2=1mm,刀具切入長度 代入數(shù)據(jù),得加工時間:二、擴孔至31.75mm刀具:專用擴孔鉆機床:Z3040搖臂鉆床查手冊表5-135,擴孔進給量為: f = 0.8 0.9mm/ r,并由表5-70最終選定進給量為: f = 0.8mm/ r。根據(jù)資料,切削速度v = 0.4v鉆,其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度,故v = 0.4 21 =8.4m/min確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇根據(jù)機床使用說明書選取nw = 80r /min。計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(24)中為鉆頭的主偏角,被切削長度l=42mm,刀具切出長度l2=2mm,刀具切入長度代入數(shù)據(jù)得,加工時間:三、粗鉸孔至31.93mm刀具:專用鉸刀機床:Z3040搖臂鉆床根據(jù)指南,ap=0.18mm,查表5-144,鉸刀進給量為: f = 0.3 0.5mm/ r,切削速度v = 6080m/min,選取v=60m/min,并由表5-70最終選定進給量為: f = 0.4mm/ r。確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇則實際切削速度為:計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(24)中為刀具的主偏角,被切削長度l=42mm,刀具切出長度l2=2mm,刀具切入長度代入數(shù)據(jù)得,加工時間:四、精鉸孔至32mm刀具:d=32mm機床:Z3040搖臂鉆床根據(jù)指南,查表5-144,鉸刀進給量為: f = 0.3 0.5mm/ r,切削速度v = 812m/min,選取v=12m/min,并由表5-70最終選定進給量為: f = 0.32mm/ r。確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇則實際切削速度為:計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(24)其中為刀具的主偏角,被切削長度l=42mm,刀具切出長度l2=2mm,刀具切入長度代入數(shù)據(jù)得,加工時間:工序 粗銑精銑前端面D,以下表面A為定位基準切削用量和時間額定及其計算過程同工序 工序 鉆 斜309孔,以下表面A為定位基準1)加工條件刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=9mm,選取主偏角=59,鉆頭采用雙錐后磨橫刀。機床:Z3040搖臂鉆床2)選擇切削用量確定進給量按加工要求確定進給量:查指南表5-135, f = 0.28 0.34mm/ r,因為該孔只有一次加工,所以該數(shù)據(jù)不需要進行修正。根據(jù)指南表5-70,最終選擇進給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工,為避免即將鉆穿時鉆頭折斷,故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。確定鉆頭磨鈍標準及壽命查指南表5-138,后刀面最大磨損限度,1.2mm,壽命T = 75min切削速度查指南表2-13,切削速度計算公式為:其中,Cv =11.1,d 0 = 30mm,zv = 0.25,m = 0.125,ap = d/2=4.5,xv = 0,yv = 0.4,f = 0.32,查得修正系數(shù):kTv = 1.0,=,klv = 0.85,ktv = 1.0,故實際的切削速度:確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇則實際切削速度為:4) 計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(14)中為刀具的主偏角,被切削長度l=42mm,刀具切出長度l2=2mm,刀具切入長度代入數(shù)據(jù),得加工時間:工序 鉆411孔,以下表面A為定位基準1)加工條件刀具:選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=11mm,選取主偏角=59,鉆頭采用雙錐后磨橫刀。機床:Z3040搖臂鉆床2)選擇切削用量確定進給量按加工要求確定進給量:查指南表5-135, f = 0.31 0.39mm/ r,因為該孔只有一次加工,所以該數(shù)據(jù)不需要進行修正。根據(jù)指南表5-70,最終選擇進給量f = 0.32mm/ r。由于是通孔加工,為避免即將鉆穿時鉆頭折斷,故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。確定鉆頭磨鈍標準及壽命查指南表5-138,后刀面最大磨損限度0.8mm,壽命T = 60min切削速度查指南表2-13,切削速度計算公式為:其中,Cv =11.1,d 0 = 11mm,zv = 0.25,m = 0.125,ap = d/2=5.5,xv = 0,yv = 0.4,f = 0.32,查得修正系數(shù):kTv = 1.0,=,klv = 0.85,ktv = 1.0,故實際的切削速度:確定機床主軸轉(zhuǎn)速: 根據(jù)指南表5-69,選擇則實際切削速度為:5) 計算基本工時根據(jù)指南表2-26,鉆削機動基本時間計算公式為 l2=(14)其中為刀具的主偏角,被切削長度l=12mm,刀具切出長度l2=1mm,刀具切入長度代入數(shù)據(jù),得加工時間:則,411孔總工時為T=7.84=31.2s四、 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。經(jīng)過與老師協(xié)商,決定設計第道工序鉆斜309孔夾具。本夾具將用于Z3040搖臂鉆床,刀具為9高速鋼麻花鉆鉆頭。(一)問題的提出本夾具主要用來鉆孔,為了保證加工要求,首先要保證工件相對于機床有正確的位置,并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。因此,在進行機械加工前,先要將工件裝夾好,并在此基礎上,提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度。(二)夾具設計1、定位基準選擇考慮工件的加工結(jié)構(gòu),可以采用“一面一孔”的定位方式。這種定位方式在箱體、杠桿、蓋板等類零件的加工中都用的很廣。工件的定位面一般是加工過的精基面,同時考慮到生產(chǎn)率要求不是很高,故可以采用手動夾緊。定位方式如下圖:2、夾具夾緊裝置的確定(1) 夾緊力的方向:主要夾緊力的方向一般應垂直于主要定位基準,當夾緊力和切削力,重力同方向時,需要的夾緊力最?。煌耆媚Σ亮砜朔邢髁椭亓r,所需的夾緊力最大。因此本設計的夾緊力方向應正好和重力方向平行。(2) 夾緊力的作用點:夾緊力的作用點應在支承點上,或在幾個支承點所組成的平面內(nèi)。在多點夾緊時,如果作用點在支承面之外,應采用聯(lián)動夾緊機構(gòu),以保證各點的夾緊力同時均勻地作用到工件上。夾緊力的作用點應選在工件剛性最好的部位,否則應設置輔助支承,夾緊力的作用點應靠近切削部位。(3)夾緊力的大小:應根據(jù)所需夾緊力最大時的加工位置來決定,并分析此時受力情況,然后進行計算。為了安全應將計算值的安全系數(shù)(一般取2.53)作為所需要的夾緊力。3、夾緊力大小的計算由機床夾具設計手冊上提供的公式:式中 -實際所需夾緊力(N); -在一定條件下,由靜力平衡計算出的理論夾緊力(N);K安全系數(shù)。安全系數(shù)K可按下式計算:取 則=3.042根據(jù)機床夾具設計手冊表1-2-3,刀具材料為高速鋼 Pz=902ts0.75Kp;Py=530t0.9s0.75Kp;Px=451ts0.4Kp;式中,Pz圓周切削分力(N); Py徑向切削分力(N); Px軸向切削分力(N); s-每轉(zhuǎn)進給量(mm); t切削深度(mm);其中,:考慮工件材料機械性能的系數(shù); :考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù)。查表1-2-4,得,Kmp=()nKmp考慮工件材料機械性能的系數(shù);KmpKpKpKpKrp考慮刀具幾何參數(shù)的系數(shù);選取s=1mm, t=1mm;計算Pz時,n取0.4;計算Py時,n取0.4; 計算Px時,n取0.4;計算Pz時,Kp=1.0, Kp =1.0, Kp =1.0, Krp=1.0;計算Py時,Kp=1.0, Kp = 1.0, Kp=0.75, Krp=1.07;計算Px時,Kp=1.0, Kp =1.0, Kp=1.07, Krp=1.07;帶入數(shù)據(jù),得: Pz = 991.4(N ),Py =467(N),Px =397.8(N)夾緊力一般為估算,考慮X、Y方向的摩擦,所以在Z方向的力約為:400(N)。由公式,算得所要的夾緊力為1216(N)。4、工件定位自由度分析加工時,零件端面支靠在夾具定位平面上加圓柱銷,這樣控制了工件X的移動旋轉(zhuǎn)、Z的移動旋轉(zhuǎn)四個自由度;再在圓柱上外加開口擋片,則控制了工件Y移動一個自由度,最后通過聯(lián)動夾緊機構(gòu),限制工件Y旋轉(zhuǎn)的一個自由度。因此,工件壓緊定位后,六個自由度都受到了控制,得到了準確的加工。5夾具設計及操作的簡要說明如前所述,由于是中批量生產(chǎn),故采用手動夾緊即可滿足要求。由于該孔處于斜30角的軸線,加工時確保定位精準,而且使用開口銷方便工件的安裝和卸下。夾具裝配圖入下圖。參考文獻:1崇凱機械制造技術(shù)基礎課程設計指南 第二版,化學工業(yè)出版社,2015.4.2王光斗機床夾具設計手冊第三版,上??茖W技術(shù)出版社,2000.113黃求健機械制造技術(shù)基礎第二版,機械工業(yè)出版社,2011.63附表1、機械加工工藝過程卡片機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱 機油泵傳動軸支架零件名稱共頁第頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄造件毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設 備工 藝 裝 備工 時 準終 單件1粗銑半精銑精銑支架下底面以支架下底面的相對面,上表面為基準,分別進行表面粗銑,半精銑,精銑加工銑床車間X62銑刀142.7s12粗銑精銑支架前端面以支架下底面為基準,分別表面進行粗銑,精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s13鉆擴粗鉸精鉸32孔以支架下底面為基準,鉆30孔,擴31.75孔,粗鉸31.93孔,精鉸32孔鉆床車間Z3040麻花鉆,擴孔刀,鉸刀189.614粗銑精銑支架后端面以支架下底面為基準,分別表面進行粗銑,精銑加工銑床車間X62銑刀73.2s15鉆斜309孔以支架下底面為基準,鉆9孔鉆床車間Z3040麻花鉆5.9s16鉆411孔以支架下底面為基準,鉆411孔鉆床車間Z3040麻花鉆7.8s47去毛刺鉗工臺去毛刺8終檢尺寸公差測量檢測設 計(日 期)校 對(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 附表2、機械加工工序卡片機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱機油泵傳動軸支架零件名稱共頁第頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號鉆床車間5鉆斜309孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造件25055981設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)搖臂鉆床Z30401夾具編號夾具名稱切削液專用夾具 工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件,5.91工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1以支架下底面為基準,鉆9孔麻花鉆500140.321015.9 設 計(日 期) 校 對(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1
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