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蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 I 軸承座工藝規(guī)程制定與夾具設(shè)計 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機械制造工藝及機床夾具設(shè)計 金屬切削機床 公差 配合與測量等多方面的知識 軸承座加工工藝規(guī)程及其鉆 2 13 孔 銑 60 圓弧的夾具設(shè)計是包括零件 加工的工藝設(shè)計 工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分 在工藝設(shè)計中要首先 對零件進行分析 了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu) 并選擇好零件的加工 基準 設(shè)計出零件的工藝路線 接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算 關(guān) 鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量 然后進行專用夾具的設(shè)計 選擇 設(shè)計出夾具的各個組成部件 如定位元件 夾緊元件 引導(dǎo)元件 夾具體與機 床的連接部件以及其它部件 計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差 分析夾具結(jié) 構(gòu)的合理性與不足之處 并在以后設(shè)計中注意改進 關(guān)鍵字 軸承座 加工工藝 專用夾具 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 II The Establishment of the Technical Schedule of the Gear Shift Fork and the Fixture Design Abstract This design involves the machinery manufacturing process and fixture design metal cutting machine tool tolerance and measurement and other aspects of knowledge Fixture design process planning for bearing seat and drill 13 holes 60 arc milling is designed to include part machining process design process design and fixture three In the process of design should first of all parts for analysis to understand the parts of the process to design blank structure and choose the good parts machining datum design a part of the process route then the parts of each step of the process dimension calculation is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design then the special fixture fixture design selection of the various components such as the connecting part positioning element clamping elements guiding elements fixture and machine tools and other components the positioning errors calculated fixture positioning analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure pay attention to improve and design in later Key words bearings manufacturing technology special fixture 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 III 目錄 第一章 緒論 1 1 1 引言 1 1 2 研究內(nèi)容 1 1 3 軸承座常見問題及解決 2 1 4 機械加工工藝規(guī)程 2 1 5 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 3 1 6 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟 3 1 6 1 機床夾具的工作原理 3 1 6 2 機床夾具的設(shè)計步驟 3 第二章 工藝規(guī)程制定 4 2 1 毛坯的制造 4 2 2 零件的加工分析 4 2 3 定位基準的選擇 4 2 3 1 精基準的選擇 4 2 3 2 粗基準的選擇 5 2 4 擬定工藝路線 5 2 5 加工余量 工序尺寸 公差和毛坯尺寸的確定 7 2 6 確定切削用量及基本工時 8 2 7 本章小結(jié) 17 第三章 軸承座的專用夾具設(shè)計 18 3 1 鉆床夾具設(shè)計 18 3 2 銑床夾具設(shè)計 22 3 3 本章小結(jié) 24 結(jié) 論 25 致 謝 26 參考文獻 27 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 1 第一章 緒論 1 1 引言 軸承座引是一種可以接受綜合載荷 構(gòu)造特別的大型和特大型軸承座 請求具 有構(gòu)造緊湊 回轉(zhuǎn)靈敏 裝置維護方便等特點 軸承座有下列明顯特征 1 外形尺寸 直徑通常為 0 4cm 10m 最大可達 40cm 2 承載才能高 普通可一同接受軸向載荷 徑向載荷和傾覆力矩載荷 3 轉(zhuǎn)速低 任務(wù)轉(zhuǎn)速低于 10r min 而且少數(shù)狀況下不做陸續(xù)回轉(zhuǎn) 僅在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動 做擺動運動 4 帶有軸承座裝置孔 可用螺釘將其緊固在上 下支座上 5 無中樞軸 內(nèi)圈或外圈上帶有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動用齒輪 6 帶光滑油孔和密封安裝 1 2 研究內(nèi)容 機械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工 藝文件 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求 有較高的生產(chǎn)效 率 技術(shù)先進 經(jīng)濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 1 計算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 2 分析產(chǎn)品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 3 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 4 制訂工藝路線 5 進行工序設(shè)計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及公差 選擇工藝裝備 計算時間定額等 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 2 1 3 軸承座常見問題及解決 磨損問題 磨損作為軸承座最為常見的問題 軸承座磨損現(xiàn)象也時常發(fā)生 修復(fù)方法 傳統(tǒng)的方法一般采用堆焊后機加工來進行修復(fù) 而堆焊會使部件表面達到 很高溫度 造成部件變形或產(chǎn)生裂紋 通過機加工獲取尺寸造成停機時間的大 大延長 而采用高分子復(fù)合材料進行現(xiàn)場修復(fù) 既無熱影響 修復(fù)厚度也不受 限制 產(chǎn)品所具有的耐磨性及金屬材料不具備的退讓性 確保修復(fù)部位百分百 的接觸配合 降低設(shè)備的沖擊震動 避免磨損的可能性 現(xiàn)場修復(fù) 避免機加 工的方法 為企業(yè)節(jié)省大量的停機時間 創(chuàng)造巨大的生產(chǎn)產(chǎn)值 修復(fù)過程 非常簡單 一般只需四步 1 表面處理 將需修復(fù)軸承座表面除油污 除潮氣 2 調(diào)和修復(fù)材料 3 等待材料固化 可適當(dāng)加熱材料表面加速材料固化 一般的軸承座磨損在 3 6 小時即可修復(fù)完成 操作簡單易學(xué) 無需特殊設(shè) 備和專門訓(xùn)練 相比激光焊 冷焊等 先進 技術(shù)省時省力 費用僅為一 般修復(fù)費用的 1 5 1 10 現(xiàn)場修復(fù)更是減少了設(shè)備維修時間和運輸費用 1 4 機械加工工藝規(guī)程 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項技術(shù)要求 有較高的生產(chǎn)效 率 技術(shù)先進 經(jīng)濟效益高 勞動條件良好 制訂工藝規(guī)程的程序 6 計算生產(chǎn)綱領(lǐng) 確定生產(chǎn)類型 7 分析產(chǎn)品裝配圖 對零件圖樣進行工藝審查 8 確定毛坯種類 形狀 尺寸及精度 9 制訂工藝路線 10 進行工序設(shè)計 確定各工序加工余量 切削用量 工序尺寸及 公差 選擇工藝裝備 計算時間定額等 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 3 1 5 機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計原則 設(shè)計機械加工工藝規(guī)程應(yīng)遵循如下原則 1 可靠地保證零件圖樣上所有技術(shù)要求的實現(xiàn) 在設(shè)計機械加工工藝規(guī) 程時 如果發(fā)現(xiàn)圖樣上某一技術(shù)要求規(guī)定得不適當(dāng) 只能向有關(guān)部門提出建議 不得擅自修改圖樣或不按圖樣上的要求去做 2 必須能滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求 3 在滿足技術(shù)要求和生產(chǎn)綱領(lǐng)要求的前提下 一般要求工藝成本最低 4 盡量減輕工人的勞動強度 保障生產(chǎn)安全 1 6 機床夾具的工作原理及設(shè)計步驟 1 6 1 機床夾具的工作原理 工件通過定位元件在夾具中占有正確位置 工件和夾具通過連接元件在機 床上占有正確位置 工件和夾具通過對刀 引導(dǎo)元件相對刀具占有正確位置 從而保證工件相對機床位置正確 工件相對刀具位置正確 最終保證滿足工件 加工要求 1 6 2 機床夾具的設(shè)計步驟 1 明確設(shè)計任務(wù) 收集研究設(shè)計的原始資料 2 確定夾具結(jié)構(gòu)方案 繪制結(jié)構(gòu)草圖 3 繪制夾具總圖 4 標(biāo)注總圖尺寸 公差與配合和技術(shù)條件 5 編寫零件明細表 6 繪制夾具零件圖 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 4 第二章 工藝規(guī)程制定 2 1 毛坯的制造 零件材料為 HT200 由于零件成批生產(chǎn) 而且零件的輪廓尺寸不大 選用 砂型鑄造 采用機械翻砂造型 鑄造精度為 2 級 能保證鑄件的尺寸要求 這 從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的 2 2 零件的加工分析 要對該零件的槽 平面和孔進行加工 具體加工要求如下 90 mm 的槽 粗糙度 6 3054 aR 60 mm 的圓弧槽 粗糙度 1 66 0 65 mm 的兩端面 粗糙度 6 314 a 工件底面 粗糙度 12 5R 工件頂面 粗糙度 12 5a 2 13mm 的孔 粗糙度 12 5 寬 17 的兩個槽 粗糙度 12 5aR 對其加工的技術(shù)要求 1 未注圓角半徑 R2 R5 2 鑄件上的型砂 芯砂和芯骨應(yīng)清除干凈 3 零件加工表面上 不應(yīng)有劃痕 擦傷等損傷零件表面的缺陷 4 銳角倒鈍 2 3 定位基準的選擇 定位基準有粗基準和精基準 通常先確定精基準 然后再確定粗基準 2 3 1 精基準的選擇 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾 準確 可靠 方便 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 5 1 用設(shè)計基準作為定位基準 實現(xiàn) 基準重合 以免產(chǎn)生基準不重合誤 差 2 當(dāng)工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時 應(yīng)盡可能采 用此組精基準定位 實現(xiàn) 基準統(tǒng)一 以免生產(chǎn)基準轉(zhuǎn)換誤差 3 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時 應(yīng)選擇加工表 面本身作為精基準 即遵循 自為基準 原則 該加工表面與其他表面 間的位置精度要求由先行工序保證 4 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度 可遵循 互為基準 反復(fù) 加工的原則 5 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準確 穩(wěn)定 夾緊可靠 可使夾具結(jié) 構(gòu)簡單的表面作為精基準 根據(jù)該軸承座零件的技術(shù)要求和裝配要求 選擇軸承座的 2 13mm 孔作 為精基準 零件上有很多表面都可以采用它作為基準進行加工 即遵循 基準 統(tǒng)一 原則 2 3 2 粗基準的選擇 1 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求 應(yīng) 以不加工表面作為粗基準 如果在工件上有很多不需加工的表面 則應(yīng)以其中 與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準 2 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻 應(yīng)選擇該表面作精 基準 3 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量 應(yīng)選加工余量較小的表面作 粗基準 4 選作粗基準的表面應(yīng)平整 沒有澆口 冒口 飛邊等缺陷 以便定位可 靠 5 粗基準一般只能使用一次 特別是主要定位基準 以免產(chǎn)生較大的位置 誤差 此設(shè)計選擇軸承座頂面 及其兩側(cè)面作為粗基準 2 4 擬定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點 應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀 尺寸精度及位置精度 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 6 等技術(shù)要求能得到合理的保證 在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下 可以 考慮采用萬能型機床配以專用夾具 并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率 除此以 外 還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果 以便使生產(chǎn)成本盡量降下來 工藝方案一 工序 1 鑄造 工序 2 人工時效 工序 3 銑工件底面 工序 4 銑工件頂面 工序 5 銑 90 mm 的槽 054 工序 6 鉆 2 13mm 孔 工序 7 銑 65 兩端面014 工序 8 銑兩個寬 17 的槽 工序 9 粗銑 半精銑 精銑 60 圓弧 倒角 C2 5046 工序 10 去毛刺 工序 11 檢驗至圖紙要求并入庫 工藝方案二 工序 1 鑄造 工序 2 人工時效 工序 3 銑工件底面 工序 4 銑工件頂面 工序 5 銑 90 mm 的槽 054 工序 6 銑 65 兩端面104 工序 7 銑兩個寬 17 的槽 工序 8 粗銑 半精銑 精銑 60 圓弧 倒角 C2 5046 工序 9 鉆 2 13mm 孔 工序 10 去毛刺 工序 11 檢驗至圖紙要求并入庫 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 7 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的差別在于 方案一把 2 13mm 孔的加工放得相對靠前 方案二則相反 采用方案一的好處在于 2 13mm 孔早早加工出來 為后面 工序的加工 提供了定位基準 節(jié)約了后序加工的工時及夾具設(shè)計的難度 故 采用方案一 2 5 加工余量 工序尺寸 公差和毛坯尺寸的確定 軸承座 零件材料為 HT200 重量為 1 5Kg 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn) 采用砂型機鑄造毛坯 根據(jù)上述原始資料及加工工藝 分別確定各個加工表面的機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸如下 1 90 mm 的槽054 槽的寬度為 90 mm 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 4 確054 定其精度等級為 CT9 加工余量等級 MA E 再查表 1 4 8 確定其加工方案為 粗銑 所以此槽的余量 Z 2 0mm 已能滿足加工要求 2 60 mm 的圓弧槽046 槽的寬度為 60 mm 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 4 確046 定其精度等級為 CT9 加工余量等級 MA E 再查表 1 4 8 確定其加工方案為 粗銑 半精銑 精銑 所以此槽的余量 Z 2 0mm 已能滿足加工要求 粗銑 加工余量 Z 1 5mm 半精銑 加工余量 Z 0 4mm 精銑 加工余量 Z 0 1mm 3 65 mm 的兩端面014 65 mm 的兩端面 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 4 確定0 其精度等級為 CT9 加工余量等級 MA E 再查表 1 4 8 確定其加工方案為粗 銑 所以 65 mm 的兩端面的余量 Z 2 0mm 已能滿足加工要求 014 4 工件底面 工件底面 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 4 確定其精度等 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 8 級為 CT9 加工余量等級 MA E 再查表 1 4 8 確定其加工方案為粗銑 所以 此工件底面的余量 Z 2 0mm 已能滿足加工要求 5 工件頂面 工件頂面 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 2 2 4 確定其精度等 級為 CT9 加工余量等級 MA E 再查表 1 4 8 確定其加工方案為粗銑 所以 此工件頂面的余量 Z 2 0mm 已能滿足加工要求 6 2 13mm 的孔 孔的尺寸不大于 30 很難鑄造成型 采用實心鑄造 7 寬 17 的兩個槽 寬 17 的兩個槽 尺寸不大 采用實心鑄造 8 其他不加工表面 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差 由鑄造可直接獲得 2 6 確定切削用量及基本工時 工序 1 鑄造 工序 2 人工時效 工序 3 銑工件底面 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 選取 2mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 1 4 8 按表明粗糙度 6 3umaR 的條件進行選取 該工序的每轉(zhuǎn)進給量 取為 0 2mm z f 3 銑削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 9 根據(jù) YG6 硬質(zhì)合金端面銑 刀 0 2mm z 的條件選取 銑削速度 v 選取為Zd1480Zf 300m min 將選取的切削速度 v 代入公式 1000 可以求的銑刀轉(zhuǎn)速ndv 1000 300m min 80mm 1194 3r min 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計n 簡明手冊 表 4 14 選取 X51 型立式銑床 查找表 4 15 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 9 所列出的 X51 型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 與 1194 3r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1000r min 和 1200r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速 1200r min 將此轉(zhuǎn)速代入公式n 1000 求出該工序的實際銑削速度 v n d 1000 1200r ndv min 80mm 1000 301 4m min 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 43 中的 YG6 硬質(zhì)合金端面銑刀 的基本時間計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtMZfl21 式中 當(dāng)主偏角 90 時 0 5 1 3 rk1ld2ea 1 3 n Z n2MZf f 式中 55 40 55 150mm 1 3mm 選取 2mml l2l 0 5 1 3 0 5 80 1 1d2ea 25 1980 mm 1 2mm n Z n 0 2mm r 1200r min 240mm min MZf f 將上述結(jié)果代入公式 jtMZfl21 算出該工序的基本時間 0 638minjt40 5 2 輔助時間 的計算at 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 638min 0 096minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出背吃刀量 2mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1200r min 實際銑削速度 v 301 4m min 基本時間f 0 638 輔助時間 0 096min jt ft 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 10 工序 4 銑工件頂面 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 選取 2mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 1 4 8 按表明粗糙度 6 3umaR 的條件進行選取 該工序的每轉(zhuǎn)進給量 取為 0 2mm z f 3 銑削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 9 根據(jù) YG6 硬質(zhì)合金端面銑 刀 0 2mm z 的條件選取 銑削速度 v 選取為Zd1480Zf 300m min 將選取的切削速度 v 代入公式 1000 可以求的銑刀轉(zhuǎn)速ndv 1000 300m min 80mm 1194 3r min 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計n 簡明手冊 表 4 14 選取 X51 型立式銑床 查找表 4 15 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中 所列出的 X51 型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 與 1194 3r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1000r min 和 1200r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速 1200r min 將此轉(zhuǎn)速代入公式n 1000 求出該工序的實際銑削速度 v n d 1000 1200r ndv min 80mm 1000 301 4m min 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 43 中的 YG6 硬質(zhì)合金端面銑刀 的基本時間計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtMZfl21 式中 當(dāng)主偏角 90 時 0 5 1 3 rk1ld2ea 1 3 n Z n2MZf f 式中 120 90 30mm 1 3mm 選取 2mml2l2l 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 11 0 5 1 3 0 5 80 1 1ld2ea 25 1980 mm 1 2mm n Z n 0 2mm r 1200r min 240mm min MZf f 將上述結(jié)果代入公式 jtMZfl21 算出該工序的基本時間 0 138minjt40 3 2 輔助時間 的計算at 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 138min 0 021minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出背吃刀量 2mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1200r min 實際銑削速度 v 301 4m min 基本時間f 0 138 輔助時間 0 021min jt ft 工序 5 銑 90 mm 的槽 054 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 2 2 4 選取加工余量 2mm a 故背吃刀量 2mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 1 4 8 按表明粗糙度 6 3umaR 的條件進行選取 該工序的每轉(zhuǎn)進給量 取為 0 2mm z f 3 銑削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 9 根據(jù) YG6 硬質(zhì)合金三面刃 銑刀 的條件選取 銑削速度 v 選取為 300m min 將選取的切削Zd140 速度 v 代入公式 1000 可以求的銑刀轉(zhuǎn)速 1000 300 ndv n 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 12 m min 100mm 955 4r min 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 4 14 選取 X62 型臥式銑床 查找表 4 15 臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的 X62 型 臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 與 955 4r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 850r min 和 1000r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速 1000r min 將此轉(zhuǎn)速代入公式 1000 求出nndv 該工序的實際銑削速度 v n d 1000 1000r min 100mm 1000 314m min 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 43 中的三面刃銑刀的基本時間 計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtiflMZ21 式中 1 3 2 51l eead 2l n Z n 1 即一次銑削刀規(guī)定深度MZf fi 式中 65 2 5mm 選取 2mml2l2l 1 3 1 10 95mm1 eead 10 n 0 2mm 1000r min 200mm min MZf 將上述結(jié)果代入公式 jtiflMZ21 算出該工序的基本時間 0 390minjt1095 6 2 輔助時間 的計算at 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 390min 0 058minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出背吃刀量 2mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1000r min 實際銑削速度 v 314m min 基本時間f 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 13 0 390min 輔助時間 0 058minjt ft 工序 6 鉆 2 13mm 孔 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 2 28 鉆孔直徑 13mm 所D 以背吃刀量 13mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 22 選取此工步的每轉(zhuǎn)進給 量 0 2mm r f 3 切削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 22 按工件材料為 HT200 的 條件選取 切削速度可以取為 50m min 將此速度代入公式 1000 可以ndv 算出該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速 50 m min 1000 13mm 1224 9r min 參照n 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 4 10 根據(jù) 0 2mm r 的條件選取型號為f Z525 的立式鉆床 再查表 4 9 所列出的 Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速 與 1224 9r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1200r min 和 1500r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速n 1200r min 再將此轉(zhuǎn)速代入公式 1000 可以求出該工序的實際鉆削ndv 速度 v n 1000 1200r min 13mm 1000 49 0m min d 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 1 鉆孔工步 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 41 中的鉆孔和鉆 中心孔的基本時間計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtfnLfl21 式中 cot 1 2 1 41lDrk2l 其中 55mm 2mm cot 1 2 cot54 llDrk3m 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 14 1mm 5 7mm 0 2mm r n 1200r min f 將上述結(jié)果代入公式 jtfnLfl21 則該工序的基本時間 0 261minjt min 0 07 5r 2 輔助時間 的計算a 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 261min 0 039minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出單邊背吃刀量 6 5 mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1200r min 實際銑削速度 v 49 0m min 基本時間f 0 261min 輔助時間 0 039minjt ft 工序 7 銑兩個寬 17 的槽 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 2 2 4 選取加工余量 2mm a 故背吃刀量 2mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 1 4 8 按表明粗糙度 6 3umaR 的條件進行選取 該工序的每轉(zhuǎn)進給量 取為 0 2mm z f 3 銑削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 9 根據(jù) YG6 硬質(zhì)合金立銑刀 的條件選取 銑削速度 v 選取為 50m min 將選取的切削速度 v 代入Zd417 公式 1000 可以求的銑刀轉(zhuǎn)速 1000 50 m min 17mm nv n 936 6r min 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 4 14 選取 X51 型立式銑 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 15 床 查找表 4 15 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的 X51 型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 與 936 6r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 850r min 和 1000r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速 1000r n min 將此轉(zhuǎn)速代入公式 1000 求出該工序的實際銑削速度ndv v n d 1000 1000r min 17mm 1000 53 4m min 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 43 中的 YG6 硬質(zhì)合金立銑刀的 基本時間計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtiflMZ21 式中 1 3 2 51l eead 2l n Z n n 即多次銑削刀規(guī)定深度MZf fi 式中 40 2 5mm 選取 2mml2l2l 1 3 1 5mm1 eead 17 n 0 2mm 1000r min 200mm min MZf 將上述結(jié)果代入公式 jtiflMZ21 算出該工序的基本時間 0 235minjt054 2 輔助時間 的計算at 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 235min 0 035minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出背吃刀量 2mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1000r min 實際銑削速度 v 53 4m min 基本時間f 0 235min 輔助時間 0 035minjt ft 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 16 工序 8 粗銑 半精銑 精銑 60 圓弧 倒角 C2 5046 1 計算切削用量 1 背吃刀量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 2 2 4 選取加工余量 2mm a 故背吃刀量 2mm pa 2 進給量的確定 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 1 4 8 按表明粗糙度 6 3umaR 的條件進行選取 該工序的每轉(zhuǎn)進給量 取為 0 2mm z f 3 銑削速度的計算 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 查表 5 9 根據(jù) YG6 硬質(zhì)合金立銑刀 的條件選取 銑削速度 v 選取為 200m min 將選取的切削速度 v 代Zd460 入公式 1000 可以求的銑刀轉(zhuǎn)速 1000 200 m min 60mm nv n 1061 6r min 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 4 14 選取 X62 型臥式 銑床 查找表 4 15 臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速中所列出的 X62 型臥式銑床的主軸轉(zhuǎn)速 與 1061 6r min 相近的機床轉(zhuǎn)速為 1000r min 和 1200r min 現(xiàn)選取轉(zhuǎn)速 1000r min 將此轉(zhuǎn)速代入公式 1000 求出該工序的實際銑削速度nndv v n d 1000 1000r min 60mm 1000 188 4m min 2 時間定額的計算 1 基本時間 的計算 mt 根據(jù) 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 表 5 43 中的 YG6 硬質(zhì)合金成形銑刀 的基本時間計算公式 可以求出該工序的基本時間 基本時間計算公式 jtiflMZ21 式中 1 3 2 51l eead 2l n Z n n 即多次銑削刀規(guī)定深度MZf fi 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 17 式中 17 5mm 17 5mm 35mm 2 5mm 選取 2mml 2l2l 1 3 1 8 68mm1 eead 160 n 0 2mm 1000r min 200mm min MZf 將上述結(jié)果代入公式 jtiflMZ21 算出該工序的基本時間 0 685minjt3068 35 2 輔助時間 的計算at 輔助時間 與基本時間 之間的關(guān)系為 0 15 0 2 這邊選取ftjtftjt 0 15 所以此工序的輔助時間為 0 15 0 15 0 685min 0 103minftj fj 總結(jié) 經(jīng)過以上的計算 得出背吃刀量 2mm 每轉(zhuǎn)進給量pa 0 2mm z 機床轉(zhuǎn)速 n 1000r min 實際銑削速度 v 188 4m min 基本時間f 0 685min 輔助時間 0 103minjt ft 工序 9 去毛刺 工序 10 檢驗至圖紙要求并入庫 2 7 本章小結(jié) 本章主要是對軸承座的加工工藝進行制定 首先 要明確毛坯的形狀 需 要加工的工序及技術(shù)要求 明確加工時工序定位基準的原則 然后擬定工件加 工的工藝路線 制定多套方案 然后進行比較選擇最優(yōu)的一套 接著就可以確 定工件的加工余量 工序尺寸 公差和時間定額 并且制作機械加工工序卡片 加工工藝是否合理 直接影響著最后工件的質(zhì)量 所以對加工工藝的制定是十 分重要的 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 18 第三章 軸承座的專用夾具設(shè)計 機床夾具的作用 1 保證加工精度 機床專用夾具可以準確的確定工件 刀具和機床之 間的相對位置 可以保證零件的加工精度 2 提高生產(chǎn)效率 機床專用夾具可以快速的將工件進行定位和夾緊 減少加工時的輔助時間 3 減輕勞動強度 采用機械 氣動 液動等夾緊機構(gòu) 可以減輕工人 的勞動強度 4 擴大機床的工藝范圍 利用機床專用夾具 可以擴大機床的加工范 圍 專用機床夾具的組成 專用機床夾具由定位元件 夾緊裝置 對刀導(dǎo)向元 件 夾具聯(lián)接元件 其他元件及裝置和夾具體組成 機床專用夾具設(shè)計的步驟 1 明確設(shè)計任務(wù) 收集研究設(shè)計的原始資料 1 分析零件圖和工序圖 2 了解本工序使用的機床和刀具 3 熟悉夾具設(shè)計用的國家標(biāo)準 行業(yè)標(biāo)準和企業(yè)標(biāo)準 4 了解夾具的典型結(jié)構(gòu) 2 確定夾具結(jié)構(gòu)方案 繪制結(jié)構(gòu)草圖 3 繪制夾具總圖 4 標(biāo)注總圖尺寸 公差與配合和技術(shù)條件 5 編寫零件明細表 6 繪制夾具零件圖 3 1 鉆床夾具設(shè)計 需要設(shè)計加工 2 13 孔的專用夾具 為使所設(shè)計的夾具能保證加工要求和 獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟效果 需要研究解決下列問題 1 工件的加工工藝分析 該工件結(jié)構(gòu)形狀比較的不規(guī)則 待加工的孔 的表面粗糙度比較低 且其中 13 為孔深 L D 4 23 故工藝規(guī)程中只需一步鉆 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 19 削即可滿足加工要求 依靠所設(shè)計的鉆模來保證孔的位置精度如下 1 待加工的 2 13 孔中心線距為 85mm 2 待加工的 13 孔距工件底面的距離為 20mm 2 定位方案和定位元件的設(shè)計 在進入本工序加工前 上端的槽和工 件底面 頂面均已達到加工要求 故為定位基準的選擇提供了有利條件 由于 待加工兩孔的位置精度在 X Y Z 坐標(biāo)上有要求 所以應(yīng)該采用完全定位方法 來限制工件的自由度 故兩種定位方案如下 圖 3 1 軸承座零件圖 以工件底面及兩個側(cè)面作為定位基準 限制工件的六個自由度 實現(xiàn)完全 定位 優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定 且定位基準和設(shè)計基準重合 3 夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計 根據(jù)夾緊力應(yīng)朝向主要定位基準 并 使其作用點落在工件剛性較好的部位的原則 可選用鉤形壓板 使夾緊力作用 在 R20 端面上 夾緊力方向與 2 13 孔中心線方向相同 工件底面放在夾具體 上面 來承受鉆孔時的軸向分力 對于鉆削時所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 一方面依靠鉤形 壓板的夾緊力所產(chǎn)生的摩擦阻力矩來平衡 另一方面則由擋銷的阻擋作用來抵 消 以上兩組元件共同承受鉆削時的轉(zhuǎn)矩 4 導(dǎo)向元件 夾具體及鉆模整體設(shè)計 由于待加工孔精度不高 只需 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 20 一步鉆削即可滿足要求 生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn) 故鉆套選用可換鉆套 鉆模 板和夾具體是兩件 通過銷釘固定在夾具體上 在裝配時要注意保證鉆套軸線 與定位元件的位置尺寸關(guān)系 以上各種元件的結(jié)構(gòu)和布置 基本上解決了夾具體和鉆模整體結(jié)構(gòu)形成框 架式 剛性較好 5 誤差分析 1 定位誤差 工序基準和定位基準都是工件底面 基準重合 所以定位 誤差 0 D 2 對刀誤差 23212 xeLT 鉆模板底孔至定位元件的尺寸公差 0mmL 鉆套內(nèi)外圓的同軸度 0 0151e 刀具與鉆套的最大配合間隙 0 02mm2x 刀具在鉆套中的偏斜值 3 223HSBx B 工件孔的長度 S 鉆模板與工件表面的距離 H 鉆模板的高度 0 041mm 223SBx 因孔沒有任何位置度要求 以上誤差分析說明此夾具保證加工精度 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 21 圖 3 2 鉆軸承座孔鉆模 6 確定夾具總圖的技術(shù)要求 夾具總圖上須標(biāo)注夾具外形的最大輪廓 尺寸 400mm 250mm 156mm 工件輪廓線及加工部位網(wǎng)狀線以及重要配合和 行位公差要求等 必要時可用誤差不等式對鉆孔精度進行分析 圖 3 3 鉆軸承座孔裝配圖 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 22 3 2 銑床夾具設(shè)計 1 工件加工工藝分析 根據(jù)加工工藝規(guī)程銑 60 mm 圓弧 其他定046 位表面都已經(jīng)加工好了 本工序的加工要求是 1 圓弧尺寸 60 mm 046 2 加工后的表面粗糙度要達到 Ra1 6 2 定位方案及定位元件的設(shè)計 工件以 2 13mm 孔及工件底面作為定位基準 也即是經(jīng)典的一面兩銷定 位 工件被限制六個自由度 完全定位 優(yōu)點是工件安裝穩(wěn)定 且定位基準和 設(shè)計基準重合 3 夾緊方案及夾緊裝置的設(shè)計 根據(jù)夾緊力方向和作用點確定的原則 要使工件在夾具體上夾緊 須設(shè)計如圖 3 4 所示的裝置 來對工件進行壓緊 圖 3 4 工件的夾緊方案 4 導(dǎo)向?qū)Φ斗桨讣皧A具總體設(shè)計 1 對刀方案 采用直角對刀塊 配以 3mm 塞尺對好銑刀位置 2 夾具體及其在機床上的安裝 當(dāng)進行夾具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計時 在滿足銑 切加工要求的前提下應(yīng)盡量使各種裝置布置的緊湊些 為了提高銑床夾具在機 床上安裝的穩(wěn)固性 應(yīng)盡量降低夾具的重心 并防止變形和振動 5 夾具總圖上的尺寸 公差和技術(shù)要求 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 23 圖 3 5 銑軸承座 60 mm 圓弧的夾具圖046 1 夾具最大輪廓尺寸為 420mm 200mm 83mm 6 誤差分析 1 移動時基準位移誤差 yj 式 min11XDd 5 5 式中 圓柱銷孔的最大偏差1d 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 代入 式 5 5 得 yj min11XDd 0 9 16 25 2 轉(zhuǎn)角誤差 式 5 Lddtg2min2min11 6 式中 圓柱銷孔的最大偏差1 圓柱銷孔的最小偏差D 圓柱銷定位孔與定位銷最小配合間隙1min 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 24 削邊銷孔的最大偏差2d 削邊銷孔的最小偏差D 削邊銷定位孔與定位銷最小配合間隙2minX 其中 2 min1i XLgx 則代入 式 5 6 得 0 9 60 9 04 6235tg 則 21 為了使夾具體與機床有一個正確的位置 必須要有定位裝置 這個夾具體 用兩個定位鍵來保證他們之間的位置 3 3 本章小結(jié) 本章節(jié)是對工件加工時所需的專用夾具的設(shè)計 包括一個鉆床夾具和一個 銑床夾具 對每個夾具的設(shè)計 首先都要對工件進行分析 明確工件的尺寸 公差和技術(shù)要求 明確工件在此夾具上的定位方案 夾緊方案 并對夾緊裝置 進行設(shè)計 銑床夾具和鉆床夾具中 還要分別對對刀塊和鉆套 鉆模板進行選 擇 并且畫出夾具的三視圖 最后還要對專用夾具的精度進行分析 確定夾具 能夠保證工件加工時的精度 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 25 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了 時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的 通過這次 的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論 不再是紙上談兵 而是將理論和 實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計 使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計 的步驟和要領(lǐng) 使我們更好的利用圖書館的資料 更好的更熟練的利用我們手 中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD 等制圖軟件 為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的 還應(yīng)該更 好的做到理論和實踐的結(jié)合 因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo) 使 我們學(xué)到了好多 也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會 它將是我們踏入 社會的關(guān)鍵一步 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 26 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小 為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的 基礎(chǔ) 但是 查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時 數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和 重疊 由于經(jīng)驗不足 在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題 不過我的指導(dǎo)老師每次都 很有耐心地幫我提出寶貴的意見 在我遇到難題時給我指明了方向 最終我很 順利的完成了畢業(yè)設(shè)計 這次設(shè)計成績的取得 與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的 在此 我衷心 感謝我的指導(dǎo)老師 特別是每次都放下他的休息時間 耐心地幫助我解決技術(shù) 上的一些難題 他嚴肅的科學(xué)態(tài)度 嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神 精益求精的工作作風(fēng) 深深地感染和激勵著我 從課題的選擇到項目的最終完成 他都始終給予我細 心的指導(dǎo)和不懈的支持 多少個日日夜夜 他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo) 同時還在思想 生活上給我以無微不至的關(guān)懷 除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平 外 他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣 并將積極影響我 今后的學(xué)習(xí)和工作 在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 27 參 考 文 獻 1 周宏甫 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2004 2 張普禮 機械加工工藝裝備 南京 東南大學(xué)出版社 1995 3 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 上海工業(yè)大學(xué) 機床夾具設(shè)計 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1989 4 劉友才 肖繼德 機床夾具設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 1997 5 劉茂元 機械制造技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2001 6 鄭修本 機械制造工藝學(xué) 北京 機械工業(yè)出版社 2000 7 李慶余 機械制造裝備設(shè)計 北京 機械工業(yè)出版社 2003 8 黃鶴汀 機械制造裝備 北京 機械工業(yè)出版社 2001 9 劉守勇 機械制造工藝與機床夾具 北京 機械工業(yè)出版社 2004 10 王先逵 機械加工工藝手冊 北京 機械工業(yè)出版社 11 李昌年 機床夾具設(shè)計與制造 北京 機械工業(yè)出版社 12 張德泉 機械制造裝備及其設(shè)計 天津 天津大學(xué)出版社 13 鄒青 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 北京 機械工業(yè)出版社 14 吳拓 方瓊珊 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo) 北京 機械工業(yè)出版 蘇州科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 論文 28