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4 銑尺寸80面夾具設(shè)計(jì)
4.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑尺寸80面,該尺寸80面對(duì)孔的中心線要滿足對(duì)稱度要求以及其尺寸80面兩邊的平行度要求。在銑此尺寸80面時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
由于是第一道工序,所以定位基準(zhǔn)只能采用毛坯表面進(jìn)行定位;選擇32*90平面進(jìn)行定位,可控制零件的Z移動(dòng)、X轉(zhuǎn)動(dòng)、Y轉(zhuǎn)動(dòng)等3個(gè)自由度;右端42平面與32右面之間的距離位22,故可采用2個(gè)定位銷進(jìn)行定位,可控制其Y軸移動(dòng)、Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)自由度;X軸移動(dòng)自由度可通過V型塊定Φ82外圓。
4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)
刀具有關(guān)幾何參數(shù):
由參考文獻(xiàn)[5]5表1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:
有:
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:
安全系數(shù)K可按下式計(jì)算:
式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)[5]1~2~1可知其公式參數(shù):
由此可得:
所以
用氣動(dòng)元件作為夾緊元件,活塞桿是氣缸傳遞力的主要零件,它主要承受拉力、壓力、彎曲力及振動(dòng)沖擊等多種作用,必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。其材料取Q235鋼。
在這取負(fù)載約為10000N,初選氣缸的設(shè)計(jì)壓力P1=3MPa,為了滿足工作這里的氣缸課選用單桿式的,并在快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接,則氣缸無桿腔與有桿腔的等效面積A1與A2應(yīng)滿足A1=2A2(即氣缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足:d=0.707D。為防止切削后工件突然前沖,氣缸需保持一定的背壓,暫取背壓為0.5MPa,并取氣缸機(jī)械效率。則氣缸上的平衡方程
故氣缸無桿腔的有效面積:
氣缸直徑
氣缸內(nèi)徑:
按GB/T2348-1980,取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm;因A1=2A,故活塞桿直徑d=0.707D=56mm(標(biāo)準(zhǔn)直徑)
則氣缸有效面積為:
現(xiàn)設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu),設(shè)夾緊機(jī)構(gòu)所能產(chǎn)生的夾緊力為,鉸鏈壓板的受力分析如下圖2.10所示:
圖2.10受力分析
由受力分析計(jì)算得:
= (選定=)【6】
式中,—夾緊機(jī)構(gòu)效率,取值為0.9;
—螺栓的許用夾緊力,單位:。
當(dāng)螺桿的螺紋公稱直徑為M12時(shí),可查表得:=5620N。
所以,==2=2×5620×0.9=10116N
因>=9015N,故夾緊機(jī)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。
4.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。
與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差,一般可用下式表示:
由參考文獻(xiàn)[5]可得:
⑴ 定位誤差 :
其中:
,
,
,
⑵ 夾緊誤差 :
其中接觸變形位移值:
查[5]表1~2~15有。
⑶ 磨損造成的加工誤差:通常不超過
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取
誤差總和:
從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
4.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數(shù)如下表:
表5.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
14~18
16
15
~0.011
22
5
1
4
M12
4
表5.2 定位棱銷
d
H
d
公稱尺寸
允差
40~50
20
22
+0.034
~0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
4.5.2夾緊裝置的選用
該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板,其參數(shù)如表5.3:
表6.3 移動(dòng)壓板
公稱直徑
L
6
45
20
8
19
6.6
7
M6
5
4.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示:
圖6.1 夾具體槽形與螺釘
根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:
表5.4 定向鍵
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
18
~0.012
~0.035
25
12
4
12
4.5
18
+0.019
5
對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。
塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖6.3所示:
圖5.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:
表5.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
~0.006
0.25
4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。
此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
首先將定位銷,V型塊,壓緊螺釘壓塊等部件安裝到夾具體上,然后將夾具安裝到機(jī)床上并找正。
安裝零件時(shí)首先將32*90平面與定位面進(jìn)行貼合,同時(shí)將其尺寸32的右面與2個(gè)定位銷貼合,再將Φ82外圓與V型塊貼合,然后擰緊螺釘,壓緊即可。
目 錄
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
1 緒論 1
1.1課題背景 1
1.2夾具的發(fā)展史 1
1.3小結(jié) 2
2 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2確定生產(chǎn)類型 3
2.3確定毛坯 3
2.3.1確定毛坯種類 3
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 3
2.3.3繪制鑄件零件圖 4
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 4
2.4.2制定工藝路線 4
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 6
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 8
2.5.1工序1:粗銑Φ25H7的兩側(cè)面 8
2.5.2工序2:粗銑平下端面孔側(cè)面的工藝凸臺(tái) 9
2.5.3工序3:鉆Φ25H7的通孔 9
2.5.4工序4:擴(kuò)Φ25H7的通孔 11
2.5.5工序5:鉸Φ25H7的通孔 12
2.5.6工序6:粗銑a、b面 12
2.5.7工序7:粗銑Φ60H12孔的兩面 14
2.5.8工序8:精銑Φ60H12孔的兩面 14
2.5.9工序9:粗鏜下端Φ60H12的孔 15
2.5.10工序10:半精鏜下端孔到Φ60H12 16
2.5.11工序11:粗銑16H11的槽 16
2.5.12工序12:半精銑16H11的槽 17
2.5.13工序13:鉆Φ20.50的孔 18
2.5.14工序14:攻M22×1.5的螺紋 19
2.5.15工序15:銑開Φ60H12的孔 20
2.6本章小結(jié) 21
3 專用夾具設(shè)計(jì) 22
結(jié)論 36
參考文獻(xiàn) 37
致 謝 38
24
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
1 緒論
1.1課題背景
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn),機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn),已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇,可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世,提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步,使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。
“工欲善其事,必先利其器。”
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來,現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具(含夾具、刀具、量具與輔具等)在不斷的革新中,其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此,無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中,夾具都是重要的工藝裝備。
1.2夾具的發(fā)展史
夾具在其發(fā)展的200多年歷史中,大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一階段,夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置,發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī),汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性,各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善,夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段,夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天,各類高效率,自動(dòng)化夾具在高效,高精度及適應(yīng)性方面,已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù),數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性,已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體,使得中,小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段,這一階段,夾具的主要特點(diǎn)是高精度,高適應(yīng)性。可以預(yù)見,夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。
1.3小結(jié)
一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高,并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的,不規(guī)則的拔叉類,桿類工件,幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前,中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè),其夾具的設(shè)計(jì),制造工作量,占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段,對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度,絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì),制造和生產(chǎn)過程中對(duì)夾具的正確使用,維護(hù)和調(diào)整,對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
2 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200,灰鑄鐵屬于脆性材料,故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:
(1) 中心圓孔Ф。
(2) 的螺紋孔垂直于中心孔,其中心與右面的距離為。
(3) 鍵槽與中心孔有0.08的垂直度,深為。
(4) 半孔與中心孔有的位置關(guān)系,其寬為與中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知,可以先加工撥叉中心孔,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)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。
2.2確定生產(chǎn)類型
已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),所以初步確定工藝安排為:加工過程劃分階段;工序應(yīng)當(dāng)集中;加工設(shè)備以通用設(shè)備為主,大量采用專用工裝。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇金屬型鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》125頁(yè)表1-4-7,選用各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。
2.3.3繪制鑄件零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn),以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
②精基準(zhǔn)的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn),以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。
2.4.2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(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下:
表2.1工藝路線方案一
工序號(hào)
工序內(nèi)容
工序一
鉆、擴(kuò)、鉸Φ25H7的通孔
工序二
粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到Φ25H7的孔中心距為,b面到Φ25H7的中心距為36
工序三
粗銑、半精銑16H11的槽
工序四
粗銑下端圓孔的兩側(cè)面,使兩面之間的距離為12d11
工序五
①粗鏜下端圓孔的內(nèi)孔到Φ59②半精鏜此孔到Φ60H12
工序六
銑開下端圓孔
工序七
鉆Φ20.50的孔,垂直于Φ25H7的通孔
工序八
攻M22×1.5的螺紋
工序九
鉗工打毛刺
工序十
檢驗(yàn)
表2.2工藝路線方案二
工序號(hào)
工序內(nèi)容
工序一
粗銑Φ25H7的兩側(cè)面,使兩面間距為80
工序二
粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
工序三
鉆Φ25H7的通孔
工序四
擴(kuò)Φ25H7的通孔
工序五
鉸Φ25H7的通孔
工序六
粗銑a、b面,使粗糙度達(dá)到6.3,a面到Φ25H7的孔中心距為,b面到Φ25H7的中心距為36
工序七
粗銑Φ60H12孔的兩面,使兩面的間距為14
工序八
精銑Φ60H12孔的兩面,使兩面的間距為12d11,粗糙度3.2
工序九
粗鏜下端孔
工序十
半精鏜下端孔到Φ60H12,粗糙度達(dá)到3.2
工序十一
粗銑16H11的槽
續(xù)表2.2
工序十二
半精銑16H11的槽
工序十三
鉆Φ20.50的孔,垂直于Φ25H7的通孔
工序十四
攻的螺紋
工序十五
銑開Φ60H12的孔
工序十六
鉗工打毛刺
工序十七
檢驗(yàn)
工藝立方案的比較與分析:
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:方案二是加工工序分散,適合流水線生產(chǎn),縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn),這樣使工序非常清晰易提高加工精度,是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中,基準(zhǔn)得不到保證,加工出來的精度低,不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多,但是考慮到加工零件的方便性,及加工精度,且還是大批生產(chǎn),所以采用方案二比較合適。
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序1、7、8、11、12、15采用X6022型臥式銑床
工序2、6采用X5028立式銑床
工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床
工序9、10采用T618臥式鏜床
②選擇夾具
該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn),所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序,采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔,由于精度不高,可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè),對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證,其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面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(gè)加工工序的加工余量如下:
表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工余量
經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
粗銑Φ25H7的兩側(cè)面
3
IT11
80
6.3
-0.1
0.1
2
粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
3
IT11
0
6.3
-0.1
0.1
3
鉆Φ25H7通孔
IT12
6.3
-1
1
4
擴(kuò)Φ25H7通孔
2.0
IT12
3.2
-0.05
0.05
5
鉸Φ25H7通孔
0.2
IT8
1.6
-0.006
0.006
6
粗銑a、b面
粗銑a面
3
IT12
(距中心孔)
6.3
-0.1
0.1
粗銑b面
36(距中心孔)
7
粗銑Φ60H12孔的兩面
2
IT11
6.3
-0.1
0.1
8
精銑Φ60H12孔的兩面
1
IT9
3.2
-0.05
0.05
9
粗鏜下端孔
2.5
IT13
6.3
-0.2
0.2
10
半精鏜下端孔
0.5
IT11
3.2
-0.02
0.02
續(xù)表2.3
11
粗銑16H11的槽
IT11
6.3
-0.1
0.1
12
半精銑16H11的槽
1
IT10
3.2
-0.02
0.02
13
鉆Φ20.50的孔
IT13
6.3
-1
1
14
攻的螺紋
15
銑開Φ60H12的孔
4
IT13
6.3
-0.05
0.05
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
2.5.1工序1:粗銑Φ25H7的兩側(cè)面
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80),材料:, ,齒數(shù),為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=3mm
所以銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.23min
2.5.2工序2:粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)
機(jī)床:X5028
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
①粗銑a面
銑削深度
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.52min
2.5.3工序3:鉆Φ25H7的通孔
工件材料為HT200鐵,硬度200HBS。孔的直徑為25mm,公差為H7,表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃。
確定鉆削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-10可查出,查Z535立式鉆床說明書,取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-9,允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。
②確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-15,由插入法得
,
,
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],由表28-3,,,故
查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2],表28-5,,故
③校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
,,,
相應(yīng)地
,,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.76min
2.5.4工序4:擴(kuò)Φ25H7的通孔
加工機(jī)床為Z535立式鉆床。擴(kuò)孔鉆為?24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;
確定擴(kuò)孔切削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-31,有
。根據(jù)Z535機(jī)床說明書,取=0.57mm/r。
②確定切削速度及 根據(jù)表28-33,取。修正系數(shù):
,
故
查機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度,有:
刀具切出長(zhǎng)度: 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.16min
2.5.5工序5:鉸Φ25H7的通孔
加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉸刀為?25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。
確定鉸孔切削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)表28-36,,按該表注4,進(jìn)給量取小植。查Z535說明書,取。
②確定切削速度及 由表28-39,取。由表28-3,得修正系數(shù)
,
故
查Z535說明書,取,實(shí)際鉸孔速度
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度,
刀具切出長(zhǎng)度: 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.51min
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是:
2.5.6工序6:粗銑a、b面
機(jī)床:X5028
刀具:硬質(zhì)合金端銑刀(面銑刀) 齒數(shù)
①粗銑a面
銑削深度
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:2.03min
②粗銑b面
同樣的銑削深度
每齒進(jìn)給量:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73,取
銑削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,
取
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.52min
2.5.7工序7:粗銑Φ60H12孔的兩面
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14),材料:, ,齒數(shù),為粗齒銑刀。
因其單邊余量:Z=2mm
所以銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.57min
2.5.8工序8:精銑Φ60H12孔的兩面
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為),材料:, ,齒數(shù)Z=25,為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量:Z=1.0mm
銑削深度:
每齒進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73,取銑削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.94min
2.5.9工序9:粗鏜下端Φ60H12的孔
機(jī)床:臥式鏜床
刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:
切削深度:,毛坯孔徑。
進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削深度為=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-41取
實(shí)際切削速度:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: 取
行程次數(shù):
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-37工步輔助時(shí)間為:2.61min
2.5.10工序10:半精鏜下端孔到Φ60H12
機(jī)床:臥式鏜床
刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:
切削深度:
進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削深度為=。因此確定進(jìn)給量
切削速度:參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,取
實(shí)際切削速度,:
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: 取
行程次數(shù):
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-37工步輔助時(shí)間為:1.86min
2.5.11工序11:粗銑16H11的槽
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀
切削深度:
根據(jù)參考文獻(xiàn)查[1]表4.4-8有:
刀具的直徑D=80mm,刀具的齒數(shù) Z=14,刀具的寬度L=14mm。
查[2]表2.4-76得:
進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速度,
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[2]表3.1-74取
實(shí)際切削速度:
進(jìn)給量:
機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度:
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.92min
2.5.12工序12:半精銑16H11的槽
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀
刀具直徑D=80,齒數(shù)Z=14,寬度L=16。
切削深度:
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速度,
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.41min
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
2.5.13工序13:鉆Φ20.50的孔
機(jī)床:Z535立式鉆床
刀具:20.50直柄短麻花鉆
確定鉆削用量
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-10可查出,查Z535立式鉆床說明書,取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力(由機(jī)床說明書查出),根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-9,允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及,故所選可用。
確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],表28-15,由插入法得
,
,
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2],由表28-3,,,故
查Z535機(jī)床說明書,取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2],表28-5,,故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
,,,
相應(yīng)地
,,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度: 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.58min
2.5.14工序14:攻M22×1.5的螺紋
機(jī)床:Z535立式鉆床
刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐()
進(jìn)給量:由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度:參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105,取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速:取
實(shí)際切削速度:
被切削層長(zhǎng)度:
刀具切入長(zhǎng)度:
刀具切出長(zhǎng)度:
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-41工步輔助時(shí)間為:1.33min
2.5.15工序15:銑開Φ60H12的孔
機(jī)床:X6022型臥式銑床
刀具:中齒鋸片銑刀
刀具直徑D=80mm,齒數(shù)Z=32,寬度L=4mm。
切削深度:
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得:進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速度,
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:
,
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度:
進(jìn)給量:
工作臺(tái)每分進(jìn)給量:
被切削層長(zhǎng)度:由毛坯尺寸可知,
刀具切入長(zhǎng)度:
=41mm
刀具切出長(zhǎng)度:取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間:
查參考文獻(xiàn)[1],表2.5-45工步輔助時(shí)間為:1.59min
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析,從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料,設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上,將兩種方案進(jìn)行比較,選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí),先選用刀具和機(jī)床,再查閱資料找出進(jìn)給量,由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速,翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
3 專用夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工此拔叉零件時(shí),需要設(shè)計(jì)專用夾具。
夾具部分見另外一本說明書
結(jié)論
本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品,中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn),工序就分得很散,中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。
在夾具設(shè)計(jì)中,先確定工件的基準(zhǔn),然后通過一面兩銷定位,將工件固定夾緊在夾具上。在此計(jì)算了了夾緊力和夾具體的誤差等。
在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題,基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較,有所不足。
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李 洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] .北京出版社,1996.1.
[2] 陳宏鈞.實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] .機(jī)械工業(yè)出版社,2005.1.
[3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)[M].上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2002.
[4] 楊叔子.機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[5] 徐鴻本.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] .遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2003.10.
[6] 都克勤.機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] .貴州人民出版社,1983.4.
[7] 胡建新.機(jī)床夾具[M] .中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2001.5.
[8] 馮 道.機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] .安徽文化音像出版社,2003.
[9] 王先逵.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[10] 馬賢智.機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1994.12.
[11] 劉文劍.夾具工程師手冊(cè)[M].黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987.
[12] 王光斗.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].上海科學(xué)技術(shù)出版社,2002.8.
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
致謝
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲,謝謝!我想沒有他們的幫助,畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在劉必柱(無錫職院 高級(jí)工程師)老師悉心指導(dǎo)下完成的。盧老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題,劉老師給了我許多關(guān)懷和幫助,并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們,也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。
在論文工作中,得到了機(jī)電工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持,在此表示衷心的感謝。
最后,在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí),我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了!