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XX 學 院 本科畢業(yè)論文 設計 題目 鉆機轉筒加工工藝及夾具設 計 作者 學院 機械工程學院 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 學號 指導教師 二 一五 年 四 月 三 日 摘 要 本文首先對鉆機轉筒零件進行分析 通過對鉆機轉筒進行的研究和分析 描述了它 的毛坯制造形式 機械加工余量 基準選擇 工序尺寸和毛坯尺寸的確定 以及切削用 量和工時的計算等相關內容 為了提高勞動生產率 降低勞動強度 保證加工質量 與 指導老協(xié)商后 覺得用夾具比較合適 在這次畢業(yè)設計中 根據(jù)課題所給的零件圖 技術要求 通過查閱相關資料和書籍 了解和掌握了的機械加工工藝的一般方法和步驟 并運用這些方法和步驟進行了鉆機轉 筒的機械加工工藝及夾具設計 整個設計的指導思想 簡便 高效 經濟 力求生產 處符合要求的產品 關鍵詞 鉆機轉筒 加工工藝 夾緊 夾具 ABSTRACT This design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy its the place that process is a peaceful in bore primarily This design processes after processing first the bore Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork process the in the This paper is describe processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down While processing is to use the boring machine boring bore Regard these two bores as the basis finally process the right hand slot respectively with the thread bottom bore of the a Whole processes the process chose to use to the drill machine miller with the boring machine The tongs chooses to use the appropriation tongs KEY WORDS Process the craft Fixed position turede tapd Appropriation tongs 目錄 摘要 I ABSTRACT II 第一章 緒論 1 1 1 課題背景 1 1 2 夾具的發(fā)展史 1 第二章 鉆機轉筒的加工工藝規(guī)程設計 2 2 1 零件的分析 2 2 1 1 零件的作用 3 2 1 2 零件的工藝分析 4 2 2 確定生產類型 8 2 3 確定毛坯 12 2 3 1 確定毛坯種類 13 2 3 2 確定鑄件加工余量及形狀 15 2 3 3 繪制鑄件毛坯圖 17 2 4 工藝規(guī)程設計 18 2 4 1 選擇定位基準 18 2 4 2 制定工藝路線 18 2 4 3 選擇加工設備和工藝設備 19 2 4 4 機械加工余量 工序尺寸及公差的確定 19 2 5 確定切削用量及基本工時 19 2 5 1 工序 30 粗車 外圓及端面至尺寸 2023 48 2 5 2 工序 40 調頭裝夾 粗車 外圓及端面 精車190 5 2 38 0 56 至尺寸 2138 0562 2 5 3 工序 50 粗車 22內 圓 及 端 面 至 尺 寸0 19 2 2 5 4 工序 60 粗車 半精車 外圓端面 23 2 5 5 工序 70 粗 精鏜左端內孔 至尺寸 24 1 258 2 5 6 工序 80 粗 精鏜右端內孔 至尺寸 24 0 2 5 7 工序 90 銑 25腰 型 孔6 2R 2 5 8 工序 100 鉆 攻左端面上 4 M8 螺紋孔 25 I 2 5 9 工序 110 鉆 絞右端面 直孔 26 027 153 第三章 專用夾具設計 27 3 1 鏜孔夾具設計 27 3 1 1 問題的提出 28 3 1 2 夾具的設計 29 3 2 鉆孔夾具設計 30 3 2 1 問題的提出 31 3 2 2 夾具的設計 32 結論 33 參考文獻 34 致謝 35 附錄 A 文獻翻譯原文 36 附錄 B 文獻翻譯中文 40 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 0 第一章 緒論 1 1 課題背景 機械加工制造業(yè)是一個國家的重要產業(yè) 機械加工制造業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響 著國家經濟的發(fā)展 人類的進步離不開機械工業(yè)的發(fā)展 在全球經濟發(fā)展的大環(huán)境下 中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時 越來越多的新型加工工藝和設備傳播 到中國已經成為現(xiàn)實 在新的市場需求的推動下 對機械加工工藝進行改良和優(yōu)化是當 務之急 1 2 夾具的發(fā)展史 隨著軍工生產及內燃機 汽車工業(yè)的不斷發(fā)展 夾具逐漸在規(guī)模生產中發(fā)揮出其高 效率及穩(wěn)定加工質量的優(yōu)越性 各類定位 夾緊裝置的結構也日趨完善 夾具逐步發(fā)展 成為機床 工件 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分 這是夾具發(fā)展的第二階段 這一階段 夾具發(fā)展的主要特點是高效率 夾具作為機械加工的輔助設備 它的質量的 好壞 結構的好壞 都與被加工零部件的加工精度和效率息息相關 一副好的夾具能夠 生產出高精度高效的機械零件 并且夾具的種類很多 從傳統(tǒng)的精度不高的機加工夾具 到現(xiàn)在的靠氣動 液壓驅動的夾具 都在不斷地更新發(fā)展著 隨著時間的推移 全自動 智能化的夾具也將會慢慢出現(xiàn) 應用于各種各樣的場合 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 1 第二章 鉆機轉筒的加工工藝規(guī)程設計 2 1 零件的分析 2 1 1 零件的作用 題目所給的零件是鉆機轉筒 它是鉆機上面的一個主要零件 作為連接用 材料為 ZG35 2 1 2 零件的工藝分析 零件的材料為 ZG35 鑄鋼屬于脆性材料 故不能鍛造和沖壓 但鑄鋼的鑄造性能和 切削加工性能優(yōu)良 以下是鉆機轉筒需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 1 外圓面 的車削加工 23 48 2 外圓 內孔的車削加工 190 5 0 562 3 內孔的車削加工 19 4 外圓端面的車削加工20 5 內孔的鏜削加工 1 58 08 6 的銑削加工 腰 型 孔 R 7 4 M8 螺紋孔的加工等等 由上面分析可知 可以先加工鉆機轉筒的外圓面 然后以此作為基準采用專用夾具 進行加工 并且保證位置精度要求 再根據(jù)各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位 置精度 并且此鉆機轉筒零件沒有復雜的加工曲面 所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的 加工工藝均可保證 具體的鉆機轉筒的零件圖如下 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 2 2 2 確定生產類型 已知此鉆機轉筒零件的生產類型為大批量生產 所以初步確定工藝安排為 加工過 程劃分階段 工序應當集中 加工設備以通用設備為主 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 ZG35 考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大 零件結構不是太復雜 生產類型為大批生產 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 機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊 125 頁表 1 4 7 選用各個加工面 的鑄件機械加工余量均為 2 5mm XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 3 2 3 3 繪制鑄件毛坯圖 圖 2 1 零件毛坯圖 2 4 工藝規(guī)程設計 2 4 1 選擇定位基準 粗基準的選擇 以零件的外圓面為主要的定位粗基準 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 以加工后的 為主要的定位精基準 以轉筒兩端面為輔助定位精基準 外 圓 面253 2 4 2 制定工藝路線 鉆機轉筒的結構特征就決定了它的加工工藝 通過前面的分析和總結 我們制定的 鉆機套筒的加工工藝路線如下 表 2 1 工藝路線方案一 1 0 鑄 鑄造毛坯 19325X 鑄 造 2 0 時效 人工時效處理 鑄 造 3 0 車 粗車 外圓及端面至尺寸23 48 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 4 0 車 調頭裝夾 粗車 外圓及端面 190 5 0 56 精車 至尺寸38 2 金 工 普通車 床 外圓銑刀 游標卡尺 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 4 5 0 車 調頭裝夾 粗車 內 圓 及 端 面 至 尺 寸065 19 2 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 6 0 車 粗車 半精車 外圓端面 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 7 0 鏜 粗 精鏜左端內孔 至尺寸 01 258 金 工 臥式鏜床 內孔鏜刀 內徑千分尺 8 0 鏜 粗 精鏜右端內孔 至尺寸 金 工 臥式鏜床 內孔鏜刀 內徑千分尺 9 0 銑 銑 腰 型 孔6 2R 金 工 立式銑床 面銑刀 游標卡尺 1 0 0 鉆 鉆 攻左端面上 4 M8 螺紋孔 金工 搖臂鉆床 麻花鉆頭 M8 絲攻8 6 1 1 0 鉆 鉆 絞右端面 直孔027 153 金工 搖臂鉆床 13 8 鉆頭 15 機用鉸刀 1 2 0 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺 平板銼 角磨機 1 3 0 檢 驗收 入庫 質檢 表 2 2 工藝路線方案二 1 0 鑄 鑄造毛坯 19325X 鑄 造 2 0 時效 人工時效處理 鑄 造 3 0 車 粗車 外圓及端面至尺寸23 48 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 4 0 車 粗車 半精車 外圓端面10 金 工 普通車 床 外圓銑刀 游標卡尺 5 0 車 調頭裝夾 粗車 外圓及端面 9 5 238 56 精車 至尺寸 0 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 6 0 車 調頭裝夾 粗車 內 圓 及 端 面 至 尺 寸65 19 2 金 工 普通車床 外圓銑刀 游標卡尺 7 0 鏜 粗 精鏜左端內孔 至尺寸 01 28 金 工 臥式鏜床 內孔鏜刀 內徑千分尺 8 0 鏜 粗 精鏜右端內孔 至尺寸 5 金 工 臥式鏜床 內孔鏜刀 內徑千分尺 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 5 9 0 鉆 鉆 攻左端面上 4 M8 螺紋孔 金 工 搖臂鉆床 麻花鉆頭 M8 絲攻8 6 1 0 0 鉆 鉆 絞右端面 直孔027 153 金工 搖臂鉆床 13 8 鉆頭 15 機用鉸刀 1 1 0 銑 銑 腰 型 孔6 2R金工 立式銑床 1 2 0 鉗 去毛刺倒棱角 裝配 鉗工臺 平板銼 角磨機 1 3 0 檢 驗收 入庫 質檢 工藝立方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于 方案一是加工工序集中 適合流水線生產 縮短裝 換刀具的時間 方案二加工工序比較分散 這對于大批量上產來說是不適合的 因為這 樣很浪費時間和工時 方案一的工序比較集中 這樣適合批量生產 在某種程度上面來 說可以很大地提高生產效率 2 4 3 選擇加工設備和工藝設備 機床的選擇 工序 30 40 50 60 采用 CA6140 普通車床 工序 70 80 采用 T6113 臥式鏜床 工序 90 采用立式銑床 工序 100 110 采用搖臂鉆床 選擇夾具 該鉆機轉筒的生產綱領為大批生產 所以采用專用夾具 選擇刀具 在車床上加工的各工序 采用硬質合金車刀即可保證加工質量 在鉸孔 027 15 由于精度比較高 可采用硬質合金鉸刀 選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī) 其他 對垂直度誤差采用千分表進行檢測 對角度尺寸利用專用夾具保證 其他尺寸采用 通用量具即可 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 6 2 4 4 機械加工余量 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到的尺寸 經濟度 粗糙度 工序余量 工序 號 工序內容 加 工 余 量 經濟精 度 工序尺寸 表面粗 糙度 最小 最大 30 粗車 外圓23 48 及端面至尺寸 2 5 IT11 248 232 12 5 0 1 0 1 2 粗車 190 5 238 0 56 外圓及端面 精車 至 0 尺寸 3 IT9 220 210 6 3 2 5 2 5 3 粗車 內 圓 及 端 面 至 尺 寸065 19 2 2 5 IT12 220 196 6 3 1 5 1 4 粗車 半精車 外圓端面120 2 5 IT12 120 12 5 0 05 0 05 5 粗 精鏜左端內孔 至尺 58 寸 2 5 IT8 85 3 2 0 006 0 006 6 粗 精鏜右端內孔 至尺寸1 085 2 5 IT8 85 3 2 0 05 0 05 7 銑 腰 型 孔6 2R 2 5 IT11 6 2R 12 5 1 5 1 5 8 鉆 攻左端面上 4 M8 螺紋孔 2 5 IT11 M8 6 3 0 2 0 2 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 7 9 鉆 絞右端面 直027 153 孔 2 5 IT8 15 3 2 0 02 0 02 2 5 確定切削用量及基本工時 2 5 1 工序 30 粗車 外圓及端面至尺寸23 48 本工序為粗車 外圓及端面的工序 在這里 我們選擇銑床 CA6140 作為車 削設備 加工刀具選擇硬質合金端車刀 外圓車刀 齒數(shù)mdw40 14 Z 1 粗車 外圓248 車削深度 pam5 每齒進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 取fZaf 25 0 車削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 取V smV 4 機床主軸轉速 取n in 1940 3610rdV in 20r 實際車削速度 sn 6210 進給量 fVmZaff 7 10 425 工作臺每分進給量 m in2 sVf 即 70 2 in3 rr 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 81 a ma240 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l ml341 刀具切入長度 1 aD42 5 02 刀具切出長度 取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt min5 02 43121 mjfl XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 8 2 粗車 外圓23 車削深度 pam5 每齒進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 取fZaf 25 0 車削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 取V smV 4 機床主軸轉速 取nin 261014 30rdV in260r 實際車削速度 sn 89 5 進給量 fVmZfa726 52 0 工作臺每分進給量 m in 504 1sfV 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 81 a ma240 被切削層長度 由毛坯尺寸可知l ml357 刀具切入長度 1 aD42 1 5 02 刀具切出長度 取2ll 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt min63 02 9431 mfl 2 5 2 工序 40 粗車 外圓及端面 精車 至尺寸 58 0 562 38 0562 機床 CA6140 刀具 硬質合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù)dw40 14 Z 銑開鉆機轉筒 一分為二 車削深度 map5 2 每齒進給量 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 73 取fa 0 5 fam 車削速度 參照 機械加工工藝手冊 表 2 4 81 取V 6 Vs 機床主軸轉速 取n0160287 in3 4Vrd 3inr 實際車削速度 160nms 進給量 fV0 543 1 5 ffaZ XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 9 工作臺每分進給量 mf10 5 630 minfVs 根據(jù) 機械加工工藝手冊 表 2 4 81 a a24 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll 刀具切入長度 1D 3 1 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt12640 95min3jmlf 查參考文獻 1 表 2 5 45 工步輔助時間為 1 52min 2 5 3 工序 50 粗車 內 圓 及 端 面 至 尺 寸065 19 2 本工序為粗車轉筒 220 196 065 內圓及端面 在這里 我們選擇機床 數(shù)控銑 床型號為 XK7132 功率 P 13kw 刀具 選用高速鋼圓鑲齒三面刃銑刀 查 機械制造工藝設計簡明手冊 3 1 39 刀具數(shù)據(jù)如下 d 16 20z 25wd 1 銑削進寬度的選擇 根據(jù)實際工況 我們通過 機械制造工藝設計簡明手冊 3 1 27 可知 1 2 這里取 1 5ea 2 銑削每齒進給量的選擇 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 28 3 29 可知 0 25 fa0 5pa 3 銑削速度的選擇 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 30 可知0 6 3 minvs 所以 10619 in 4vnrd 4 計算切削時間 查 機械制造工藝 金屬切削機床設計指導 表 1 4 15 可知 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 10 122 0 51926037580zmfppLTanlDlL 所以 190 65minzmTf 5 計算銑削力 根據(jù)實際工況 我們通過 機械制造工藝設計簡明手冊 有 0 83 650 839 1zzefpFCadaz 式中 01 526zefad 5pza 所以 0 83 650 8391zzefpFCadz 0 83 252N 6 校核機床功率 查 切削用量簡明手冊 表 3 28 有 93 6 81310FvPkw 所以 機床的功率足夠 2 5 4 工序 60 粗車 半精車 外圓端面20 1 粗車 半精車 外圓端面 車削深度 pam3 每齒進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 取fZaf 25 0 車削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 取V smV 4 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 11 機床主軸轉速 取nmin 1940 3610rdV in 20r 實際車削速度 sn 6210 進給量 fVZaff 7 10 425 工作臺每分進給量 m min2 smVf 即 70 2 in3 rr 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 81 a ma240 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll341 刀具切入長度 1 maD42 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt in5 02 743121 mjfl 2 5 5 工序 70 粗 精鏜左端內孔 至尺寸 85 機床 T6113 臥式鏜床 刀具 硬質合金鋼刀具 YG3X 1 粗 精鏜 孔 01 258 粗鏜 孔 5 切削深度 pam5 2 進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 66 刀桿伸出f 長度取 切削深度為 因此確定進給量20 rmf 6 0 切削速度 由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道 4 66 取Vmin 15 s 機床主軸轉速 取in 5 607914 30rdV in 60r m5 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 12 實際切削速度 V smnd 25 061794 30 即 36 min 6 0rr 工作臺每分鐘進給量 mf in 30 fn 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 4 5230 2 刀具切出長度 取2lm53l2 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in79 01364 192 mjfl 精鏜 孔 01 258 切削深度 pa 進給量 根據(jù)切削深度 再由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道fap1 4 66 因此確定進給量 rmf 4 0 切削速度 由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道 4 66 取Vin 21 35 0sm 機床主軸轉速 取min 6 83014 20rdV in 84r 實際切削速度 sn 5 0 工作臺每分鐘進給量 mf in 6 384 f 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 5230 2 刀具切出長度 取2lm53 l42 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in85 016 3192 mjfl XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 13 2 5 5 工序 80 粗 精鏜右軸承蓋孔 至尺寸1 085 機床 T6113 臥式鏜床 刀具 硬質合金鋼刀具 YG3X 1 粗 精鏜 孔1 085 粗鏜 孔 切削深度 pam5 2 進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 66 刀桿伸出f 長度取 切削深度為 因此確定進給量205 2 rmf 6 0 切削速度 由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道 4 66 取Vmin 15 s 機床主軸轉速 取in 5 607914 30rdV in 60r m5 實際切削速度 smn 2 0 即 36 min 6 0rr 工作臺每分鐘進給量 mf in 360 fn 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 4 5230 2 刀具切出長度 取2lm53 l2 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in79 01364 192 mjfl 精鏜 孔1 085 切削深度 pa 進給量 根據(jù)切削深度 再由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道fap1 4 66 因此確定進給量 rmf 4 0 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 14 切削速度 由 實用機械工藝簡明手冊中 可以知道 4 66 取Vmin 21 35 0s 機床主軸轉速 取min 6 83014 20rdV in 84r 實際切削速度 sn 5 0 工作臺每分鐘進給量 mf in 6 384 f 被切削層長度 l19 刀具切入長度 mtgtgkarp 5230 2 刀具切出長度 取2lm53 l42 行程次數(shù) i1 機動時間 jt in85 016 3192 mjfl 2 5 6 工序 90 腰 型 孔6 2R 本工序為銑 22 R6 腰型孔的工序 在這里 我們選擇銑床 X5032 作為銑削設備 加工刀具選擇硬質合金端銑刀 面銑刀 齒數(shù)mdw40 14 Z 1 粗銑 銑削深度 pam5 2 每齒進給量 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 取fZaf 25 0 銑削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 取V smV 4 機床主軸轉速 取n in 1940 3610rdV in 20r 實際銑削速度 sn 6210 進給量 fVmZaff 7 10 425 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 15 工作臺每分進給量 mf min 2 70 6 1smVf 即 70 2 in3 5 rr 根據(jù)實際工況 我們通過 實用機械工藝簡明手冊中 2 4 81 a ma240 被切削層長度 由毛坯尺寸可知ll341 刀具切入長度 1 maD42 5 02 刀具切出長度 取2lm 走刀次數(shù)為 1 機動時間 jt in5 02 74312 mjfl 2 5 7 工序 100 鉆 攻左端面上 4 M8 螺紋孔 本工序為鉆 攻轉筒左端面 4 M8 螺紋孔 根據(jù)實際工況 我們選擇機床 搖臂鉆 床 刀具我們選擇麻花鉆 1 鉆底孔 6 8 孔 查 機械制造工藝設計手冊 表 我們知道 切削深度 pam5 進給量 根據(jù) 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 39 取 f rmf 25 0 切削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 41 取V sV4 機床主軸轉速 取n in 78214 360501rdV in r 實際切削速度 smn 9 6010 被切削層長度 lm87 刀具切出長度 2 走刀次數(shù)為 1 根據(jù) 切削用量簡明手冊 可知 有一下公式 機動時間 1jt min20 5 021 fnlj 2 攻 M8 螺紋孔 查 機械制造工藝設計手冊 表 我們知道 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 16 切削深度 pam425 0 進給量 根據(jù) 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 52 擴通孔f 取rf 8 0 4 rf 6 切削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 53 取V smV 3 0 機床主軸轉速 n in 485 1 36010rdV 實際切削速度 sn 31 60410 被切削層長度 lm87 刀具切入長度 1 mctgrctgk dD65 22 2 刀具切出長度 2l0 走刀次數(shù)為 1 根據(jù) 切削用量簡明手冊 可知 有一下公式 機動時間 2jt min2975 056 0 28721 fnlljt 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 42 有 所以 mrXdvn 85 214 30 1 計算切削深度 paap 28 4 鉆削扭矩的計算 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有0MCmdxfy 31k 式中 25 6190 8mXy XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 17 所以 1 90 8325 6354Nm 5 計算軸向力 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有 軸向力 fF XYCdK 式中 58610 FY 所以 28 5763 02NX 因零件材料為 HB 150 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有0 60 61949mFHBK 所以 實際的切削扭矩和軸向力分別為 34 5032 591MNm 6 計算切削功率 因為 in 1 rrs 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有35 1202 460nmP 1 5kw 所以 機床功率足夠 2 5 8 工序 110 鉆 絞右端面 直孔027 153 本工序為鉆 絞 盲孔的工序 根據(jù)實際工況 我們選擇機床 搖臂鉆床 刀具我們選擇麻花鉆 擴孔鉆 鉸刀 1 鉆定位孔 查 機械制造工藝設計手冊 表 我們知道 切削深度 pam5 進給量 根據(jù) 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 39 取 f rmf 25 0 切削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 41 取V sV4 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 18 機床主軸轉速 取n min 78214 360501rdV in 50r 實際切削速度 sn 9 6010 被切削層長度 lm87 刀具切出長度 2 走刀次數(shù)為 1 根據(jù) 切削用量簡明手冊 可知 有一下公式 機動時間 1jt min20 5 021 fnlj 2 絞 孔027 53 查 機械制造工藝設計手冊 表 我們知道 切削深度 pam4 進給量 根據(jù) 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 52 擴通孔f 取rf 8 0 4 rf 6 0 切削速度 參照 實用機械工藝簡明手冊中 表 2 4 53 取V smV 3 0 機床主軸轉速 n in 485 1 36010 rdV 實際切削速度 sn 31 6041 被切削層長度 lm87 刀具切入長度 1 mctgrctgk dD65 22 20 刀具切出長度 2l 走刀次數(shù)為 1 根據(jù) 切削用量簡明手冊 可知 有一下公式 機動時間 2jt min2975 056 0 28721 fnlljt 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 42 有 所以 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 19 mrXdvn 85 2314 0 1 計算切削深度 paap 28 4 鉆削扭矩的計算 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有0MCmdxfy 31k 式中 25 6190 8mXy 所以 1 90 83256354 N 5 計算軸向力 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有 軸向力 fF XYCdK 式中 58610 FY 所以 28 5763 02NX 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有0 60 61949mFHBK 所以 實際的切削扭矩和軸向力分別為 34 5032 591MNm 6 計算切削功率 因為 in 1 rrs 查 機械制造工藝設計手冊 表 3 36 有35 1202 460nmP 1 5kw XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 20 所以 機床功率足夠 第三章 專用夾具設計 為了提高勞動生產率 保證加工質量 降低勞動強度 在加工此軸承座零件時 需 要設計專用夾具 根據(jù)任務要求中的設計內容 需要設計鏜孔夾具 3 1 鏜孔夾具設計 3 1 1 問題的提出 本夾具是用來鏜此轉筒中間 的孔 零件圖中此孔與 孔有同軸度要求 01 258 1 085 此工序為粗鏜 精鏜加工 因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產率 降低勞動強度 重點是保證加工精度的問題 3 1 2 夾具的設計 1 定位基準的選擇 由零件圖可知 和 分別在同一軸線上 由于在鏜孔之前外圓面已01 258 8 經進行了車削加工 所以選擇外圓面作為定位基準面 并且以已經鉆絞過的 孔作為定位基準來對工件進行定位 限制工件的自由度 這樣工件就別限制 027 153 了自由度 從而達到了定位的目的 2 定位誤差的分析 工件的工序基準為四邊四個側面定位 本夾具是用來在臥式鏜床上加工 所以工件 上孔與夾具上的移動壓板保持固定接觸 此時可求出孔心在接觸點與壓板中心連線方向 上的最大變動量為孔徑公差多一半 工件的定位基準為孔心 工序尺寸方向與固定接觸 點和銷中心連線方向相同 則其定位誤差為 Td Dmax Dmin 本次設計的鏜孔夾具 采用定位銷和壓板定位 通過先敲定位銷到該轉筒的端面的 四個孔里面 然后通過活動壓板將工件壓緊 實現(xiàn)定位的目的 但是 由于加工是自由 公差 故應當能滿足定位要求 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 21 取 中等級 即 尺寸偏差為m3 08 由 16 機床夾具設計手冊 可得 1 定位誤差 兩個垂直平面定位 當 時 側面定位支承釘離底平面距離 9 為 側面高度為 且滿足 則 hH2h mtgWD068 2 2 夾緊誤差 由式 2 11 有 cos minaxyj 其中接觸變形位移值 式 2 16 SNcHBKRkm nZaZy 014 8 9 1 yj 02 cos 磨損造成的加工誤差 通常不超過Mj 05 夾具相對刀具位置誤差 取ADm1 誤差總和 wj 30586 從以上的分析可見 所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求 3 切削力及夾緊力的計算 由于兩種大小的孔切削力各不相同 因此選擇最大孔的切削力為標準 鏜刀材料 硬質合金鏜刀 XYG3 刀具的幾何參數(shù) 60 K 1 0 s 12 由參考 實用機械工藝簡明手冊中 查表 可得 3 圓周切削分力公式 式 3 1 PpCKfaF75 09 式中 map2 rf 式 3 2 rpsopkKK 查表 得 取 3 nmHB 150 175 4 0n 由表 可得參數(shù) 94 pk opK 1sp 0 rpK 即 4 26NFC XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 22 同理 徑向切削分力公式 式 3 3 PpPKfaF75 09 42 式中參數(shù) 7 0 pkK 1op s 0 1 rp 即 5 493NFP 軸向切削分力公式 式 3 4 Ppf KfaF4 03 式中參數(shù) 1 pkK o 1 sp 0 rp 即 62 73NFf 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夾緊最不利的瞬間 狀態(tài) 按靜力平衡原理計算出理論夾緊力 最后為保證夾緊可靠 再乘以安全系數(shù)作為 實際所需夾緊力的數(shù)值 即 式 3 5 FKj 安全系數(shù) K 可按下式計算 式 3 6 6543210 式中 為各種因素的安全系數(shù) 見 簡明機床夾具設計手冊 表 6 13 可得 23 73 10 12 0 CK 212P 6 5 f 所以 由式 3 5 有 104NFKCj 5 2Pj 69fj 4 鏜套與襯套的設計 根據(jù)工藝要求此鏜孔夾具為鏜轉筒中間 的孔 所以本次采用的鏜套為01 258 160 90 鏜套用襯套選用 90 80 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 23 選用鏜套如圖所示 圖 4 2 鏜套 其結構參數(shù)如下表 表 4 1 鏜套基本結構參數(shù) D d H 公稱 尺寸 允差 12Dh1Cm1r 60 45 75 0 012 0 027 90 85 18 2 5 40 40 3 襯套選用鏜套用襯套其結構如圖所示 圖 4 3 襯套 其機構參數(shù)如下表 表 4 2 鏜套用襯套結構參數(shù) XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 24 d D 公稱尺寸 允差 H 公稱尺寸 允差 C 1 75 0 022 0 45 85 0 039 0 020 3 1 5 夾緊元件及動力裝置的確定 根據(jù)設計要求保證夾具一定的先進性且夾緊力并不是很大 所以采取螺旋夾緊裝置 工件在夾具體上安裝后 通過推動移動壓板將工件夾緊 整個壓緊裝置大致圖如下 圖 4 4 鉆機轉筒鏜孔夾具夾緊裝置 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 25 6 夾具設計及操作的簡要說明 鏜孔的夾具 裝卸工件時 通過定位軸將工件的工藝孔放入三個定位銷中 保證工 件的定位 然后將移動壓板轉移到工件上方 通過壓板 將工件夾緊 然后鏜桿引導可 以對工件進行加工 加工完成后仍然通過將工件取走 圖 4 5 鏜孔夾具裝配圖 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 26 結 論 在夾具設計中 先確定工件的基準 然后通過一面兩銷定位 將工件固定夾緊在夾 具上 在此計算了了夾緊力和夾具體的誤差等 在本次設計中已無大的問題 基本達到了要求 只是在夾具的設計中沒有能提出多 中方案進行分析比較 有所不足 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 27 參考文獻 1 李 洪 機械加工工藝手冊 M 北京出版社 1996 1 2 陳宏鈞 實用金屬切削手冊 M 機械工業(yè)出版社 2005 1 3 上海市金屬切削技術協(xié)會 金屬切削手冊 M 上海科學技術出版社 2002 4 楊叔子 機械加工工藝師手冊 M 機械工業(yè)出版社 2000 5 徐鴻本 機床夾具設計手冊 M 遼寧科學技術出版社 2003 10 6 都克勤 機床夾具結構圖冊 M 貴州人民出版社 1983 4 7 胡建新 機床夾具 M 中國勞動社會保障出版社 2001 5 8 馮 道 機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊 M 安徽文化音像出版社 2003 9 王先逵 機械制造工藝學 M 機械工業(yè)出版社 2000 10 馬賢智 機械加工余量與公差手冊 M 中國標準出版社 1994 12 11 劉文劍 夾具工程師手冊 M 黑龍江科學技術出版社 1987 12 王光斗 機床夾具設計手冊 M 上?？茖W技術出版社 2002 8 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 28 致 謝 在畢業(yè)設計即將結束之際我向所有幫助過我的老師和同學說一聲 謝謝 我想沒有 他們的幫助 畢業(yè)設計就會做得很困難 這次畢業(yè)設計是王海文老師悉心指導下完成的 老師以其淵博的學識 嚴謹?shù)闹螌W 風范 高度的責任感使我受益非淺 在做設計的過程中也遇到了不少的問題 老師給了 我許多關懷和幫助 并且隨時詢問我畢業(yè)設計的進展情況 細心的指導我們 也經常打 電話或者發(fā)電子郵件過來指導我的設計 同時也感謝我的老師在畢業(yè)設計期間給我的大 量的指導和幫助 最后 在即將完成畢業(yè)設計之時 我再次感謝對我指導 關心和幫助過老師 領導 及同學 謝謝了 XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 29 附錄 A 文獻翻譯原文 The application of advanced manufacturing technology in mechanical manufacture Beijing Institute of Aviation Technology Liu xin Ya Abstract introduced a concurrent engineering agile manufacturing and sophisticated production and other advanced manufacturing technology and the characteristics of the development of machine tools in the portfolio of applications how to deepen and extend the application of specific measures Keywords Modular machine tool Concurrent Engineering Agile Manufacturing Sophisticated production In the machine tool industry with the social demands of the continuous improvement of products along with the growing competition in the market to meet user requirements including the improvement of product quality shorten production cycles reduce costs improve service and win market has become a breakthrough In order to achieve this goal and win market it should be the introduction of modern and advanced manufacturing technology concurrent engineering agile manufacturing and sophisticated production in order to promote the development of combination machine 1 Concurrent Engineering Concurrent Engineering is also known as concurrent engineering integrated parallel to optimize product design and its related processes including manufacturing and support system approach which guide the product development staff began to consider a product from concept to design to the demise of throughout the life cycle of all the factors including quality cost programming and user needs Concurrent Engineering is the first to shorten product development cycles as a means to develop Products will be characterized by the development production engineering involved in the acts broken down into a series of tasks such as market analysis design process design production plans and equipment purchases processing quality assurance testing and after sales service These sub tasks as far as possible and consider synchronous parallel to achieve improved design to shorten the cycle and improve quality reduce costs optimize the design purpose It stressed that integrated coordinated and parallel namely 1 management design production and service of all project related personnel and product information integration as a whole and stressed that all relevant departments and the interests of the overall goal line 2 to the establishment of a competent and reasonable charge of the project personnel structure of the working group coordinated management model by the Working Group in the ministries responsible for project elements and the promotion of the coordination of tasks 3 parallel processing stages of the work According to the project in the different tasks of the linkages between the different ministries mandate of the elements of the work process can be completely overlap or duplication In accordance with these principles formulate a reasonable and optimize the work plan and the location in which the necessary settings assessment the Working Group by the project implementation so that all sub tasks in parallel to move forward in an orderly manner so as to ensure the smooth implementation of the whole project 1 1 concurrent engineering work with the traditional way of comparison XX 學院本科生畢業(yè)論文 設計 30 According to the traditional methods of work the work of the various stages in a row serial In such a product development approach divorced from each other at various stages are not related resulting in increased design error and difficult to discover such a design rework to lengthen the development cycle adding to the costs Parallel working methods used the process will be integrated with parallel consideration the work can be carried out duplication Problems can be promptly coordinate the changes so that the follow up stage left to increase the difficulty of correction And costs Thus the application of concurrent engineering can significantly shorten the product development cycle reduce costs it is suitable for the development of professional portfolio machine 1 2 Applications Concurrent engineering methods will be applied to product development the effect was very significant March 1997 Beijing Institute of Aviation Technology with a motorcycle design and manufacturing plants to sign the 6 crank machine project contract for delivery end of the year and the requirements of machine tools in the past quite different In the project using a concurrent engineering approach in parallel cross operation greatly reducing the design manufacture period the successful completion of the tasks Parallel development of the combination of machine specific methods are 1 the establishment of a multi composed of professionals to develop working groups By the Working Group of the specific part of the implementation of the project members of the Working Group in collaboration division of duties timely and coordinated in order to achieve optimization of the design Such as a machine tool demand in the c